平臺裝置與曝光裝置,以及元件制造方法

專利名稱：平臺裝置與曝光裝置,以及元件制造方法
技術領域：
本發明涉及一種平臺裝置與曝光裝置，以及元件制造方法，特別是涉及一種具有 平板與，沿該平板移動的滑塊(slider)的平臺裝置，具有該平臺裝置的曝光裝置，以及使 用上述曝光裝置的元件制造方法。
背景技術：
近年來，在制造半導體元件、液晶顯示元件等的微影(lithography)工序，是多使 用使光掩膜(mask)或光柵(reticle)(以下總稱為“光柵”)與晶圓(wafer)或玻璃基板等 的感光物體(以下總稱為“晶圓”)沿所定掃描方向(scan方向)一面加以同步移動，一面 使光柵的圖案(pattern)經由投影光學系統轉印于晶圓上的步進掃描(step. and. scan)方 式的掃描型曝光裝置(所謂掃描式步進機farming. Stepper)等，此種掃描型曝光裝置比 起步進機(stepper)等的靜止曝光型的裝置時，可使大區域(field)以較小的投影光學系 統加以曝光。因此，投影光學系統的制造變成容易的同時，由于以大區域曝光的照射數減小 可以期待高生產率(throughput)，對于投影光學系統使光柵及基板藉由相對掃描時具有平 均化效果，具有可期待變形(distortion)或焦點深度的提升等的優點(merit)。然而，以掃描型曝光裝置時，除了在晶圓側之外，在光柵側也必要有使驅動光柵 的驅動裝置。在最近的掃描型曝光裝置，于光柵側的驅動裝置，是使用具有光柵粗調平臺 (stage)與光柵微調平臺的粗微調構造的光柵平臺(reticle stage)裝置。其中，光柵粗 調平臺，是在光柵平板上由以空氣軸承(airbearing)等加以浮動支持、配置于與掃描方向 直交的非掃描方向的兩側的一對線性馬達(linear motor)，在掃描方向以所定行程范圍 加以驅動。光柵微調平臺，是對于該光柵粗調平臺，在掃描方向、非掃描方向及左右搖動 (yawing)方向以音圈馬達(voicecoil motor)等加以微少驅動。又，為極力抑制因應光柵平臺的驅動在線性馬達的定子(stator)所產生的反力 不要成為光柵平板的震動要因或姿勢變化的要因，受上述反力，按照動量恒守定律(law of conservation of momentum)，例如，也有在光柵平臺的掃描方向所設的線性馬達的定子 [線性導板(linear guide)]設置具有移動于與光柵平臺相反方向的平衡質量(counter mass)(錘構件)的平衡質量機構的光柵平臺裝置。可是，在習知的掃描型曝光裝置所采用的光柵平臺裝置，以下的種種應加以改善 的問題點存在。a.由于在設有微調平臺驅動用的馬達定子的定子臺架(carrier)與平板之間有 側導板(side guide)，光柵微調平臺(光柵)的非掃描方向的位置決定時的反力與左右偏 搖力距(yawing moment)，以及在粗調平臺的驅動時所產生的力距，以經由側導板傳達于平 板，以此成為平板的震動要因，結果使光柵的位置控制精度(包含位置決定精度)惡化。
b.在光柵微動平臺及光柵粗動平臺是連接電流供給用的配線或真空夾盤(vacuum chuck)所用的真空排氣用及對空氣軸承的供給加壓空氣用的配管等，由于此等平臺是以 拖拉配線、配管的狀態加以移動，此等配線、配管的張力，結果成為使光柵的位置控制精度 (包含位置決定精度)惡化的要因。c.由光柵微調平臺周邊的機械震動、熱要因的平臺彎曲成為光柵微調平臺的位置 檢測誤差的要因。對于其一例，如圖12A所示，以經由設在光柵微調平臺RST的移動鏡169 使光柵微調平臺RST(光柵R)的位置以具有測長軸LX的干涉儀加以測定的場合加以考慮。 在此種場合，在光柵平臺RST產生如圖12B所示的變形時，在由干涉儀所檢測的位置資訊成 為產生ΔΜ的檢測誤差(一種阿貝(abbe)誤差)。尚且，在圖12A、12B符號CR，是表示光 柵微調平臺RST的中立面(彎曲中立面)。d.更且，光柵微動平臺的變形成為移動鏡的變形(彎曲)要因，導致光柵微動平臺 的位置檢測精度的降低，進而位置控制精度的降低。e.又，特別在具有平衡質量機構的光柵平臺裝置，使平衡質量(錘構件)與光柵平 臺的質量比確保充分變大成為困難。其理由是在上述習知平衡質量機構，平衡質量需要在 線導板的軸上配置重心的關系，為增大平衡質量的質量，需要使平衡質量加以延長于線性 導板的軸方向，或以線性導板為中心在軸直交面內使放射方向的距離一律變大，在設計布 置的理由上，自然有所限制的關系。如此由于難加確保使平衡質量(錘構件)與光柵平臺 的質量比充分變大，平衡質量的行程變大，不能忽視拖拉配管的影響，或由重心移動的局部 物體變形，成為位置控制性的低降要因。f.其他，在光柵平臺的周邊構件的配置、形狀等復雜，在其周邊空間是成為進入內 面的開放空間的關系，空調效率較差，由空氣搖動(空氣溫搖動)等成為使干涉儀檢測精 度，進而使光柵的位置控制精度惡化的要因。更且，在使用F2激光等的真空紫外光為曝光 光的場合，雖然在光柵周邊也必進行氣體清除(gas purge)以使環境氣體由惰性氣體加 以取代，因上述光柵平臺的周邊構件的配置、形狀等的復雜化的關系，其設計變成為非常困 難。

發明內容
本發明的目的在于，提供一種新型結構的平臺裝置，所要解決的技術問題是使其 可以謀求載置物體的移動體的位置控制性的提升，從而更加適于實用。本發明的另一目的在于，提供一種新型結構的曝光裝置，所要解決的技術問題是 使其可以實現高精度的曝光，從而更加適于實用。本發明的再一目的在于，提供一種元件制造方法，所要解決的技術問題是使其可 以提升高集積度的元件生產性，從而更加適于實用。由本發明的第1觀點，提供第一平臺裝置，其特征在于包括平板、滑塊、框狀構件、 第一驅動機構及第二驅動機構。其中，滑塊一面在前述平板的上方浮動一面支撐物體并可 以沿前述平板移動于包含第一軸及與此直交的第二軸的二維面內的三自由度方向。框狀構 件浮動于前述平板的上方至少具有前述二維面內的三自由度，并圍繞前述滑塊。第一驅動 機構件包含第一定子與第一可動元件，其中，第一定子設在前述框狀構件，第一活動元件與 該第一定子加以協動產生使前述滑塊加以驅動于前述第一軸方向的驅動力。第二驅動機構包含第二定子與第二可動元件，其中，第二定子設在前述框狀構件，第二可動元件與前述第 二定子協動產生使前述滑塊于前述第二軸方向驅動的驅動力。在此，定子與可動元件的“協動”是在定子與可動元件之間進行某物理交互作用 (例如電交互作用等)，產生驅動力的意義。在本說明書以此種意義加以使用協動的用語。依此種情形，滑塊一面浮動于平板上方一面支撐物體并可以沿前述平板移動于包 含第一軸及與此直交的第二軸的二維面內的三自由度方向，框狀構件浮動于平板的上方至 少具有前述二維內的三自由度。在框狀構件加以設第一定子、第二定子，在滑塊加以設第一 可動元件、第二可動元件，第一可動元件與第一定子加以協動產生使滑塊驅動于第一軸方 向的驅動力，第二元件與第二定子加以協動產生使滑塊驅動于第二軸方向的驅動力。因此， 當滑塊由第一驅動機構或第二驅動機構加以驅動于第一軸方向或第二軸方向，按照其驅動 力的反力產生(作用)于第一定子或第二定子。由此反力的作用框狀構件大略依照動量恒 守定律移動于二維面內的三自由度方向。即，框狀構件完作平衡質量的工作。此種場合，由 于藉由框狀構件的移動，可大略完全消除前述反力的同時，不產生包含滑塊及框狀構件的 系統的重心移動，在平板無偏負載作用。因此，可謀求載置物體的滑塊的位置控制性的提 升。又，此種場合，由于框狀構件以圍繞滑塊的狀態設置的關系，所以必然成為大型化，其質 量變大，可確保框狀構件與滑塊的大質量比，框狀構件的程動行程以較短就足夠。又，使框 狀構件大型化的場合，幾乎無阻礙。在此種場合，第一驅動機構、第二驅機構的構成雖然可考慮種種樣式，例如在申請 專利范圍第2項所述的平臺裝置，前述第一驅動機構，包含至少兩個線性馬達，前述第二驅 動機構包含一個音圈馬達。本發明的第一平臺裝置，更再包括平涉儀系統加以檢測前述滑塊的位置，前述滑 塊在中立面的一部分形成前述物體的載置面的同時，可使從前述干涉儀系統的測長光束的 光路的直交于前述二維面的第三軸方向的位置一致于前述中立面的位置。關于此種場合， 在前述的使用圖12B的說明，可使起因于中立面與測長軸的偏移所產生的位置檢測誤差 ΔΜ大略為零。本發明的第一平臺裝置，在前述滑塊的第一軸方向的一側以及他側的端部設延伸 于第一軸方向的延設部，從上一側的延設部至他側的延設部在所有長度方向的全區域形成 氣體靜壓軸承，從前述平板可以不經由配管能對前述氣體靜壓軸承以供給加壓氣體。由本發明的第二觀點，提供第一曝光裝置，使光掩膜與感光物體以同步移動于所 定方向將形成于前述光掩膜的圖案轉印于前述感光物體，其特征在于包括照明單元、平臺 裝置及投影光學系統單元。其中，照明單元，由照明光照射前述光掩膜。平臺裝置，是前述 光掩膜作為前述物體載置于前述滑塊的本發明的第一平臺裝置。投影光學系統單元，將從 前述光掩膜所射光的前述照明光投射于前述感光物體上。依照此種情形時，由于具有本發明的第一平臺裝置，可提升滑塊的位置控制精度， 進而提升光掩膜的位置控制精度。因此，可使形成光掩膜的圖案以高精度轉印于感光物體。在此種場合，包含前述照明單元與前述投影光學系統單元之間的前述照明光的光 路的空間，是成為以吸收前述照明光的特性比空氣較小的特定氣體加以清除的清潔空間的 同時，前述框狀構件，可兼為使前述清潔空間對外界大氣加以隔離的隔離壁。關于此種場 合，與習知相異，可使光掩膜周邊的空間容易成為清潔空間。
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在此種場合，可在前述框狀構件的與前述照明單元相反側的與前述平板對向的 面，以大略全周設置使用前述特定氣體為加壓氣體的第一氣體靜壓軸承。在此種場合，可在前述框狀構件的前述照明單元側的面，以大略全周設置使用前 述特定氣體為加壓氣體的第二氣體靜壓軸承；以及以經由所定間隙在對向于前述框狀構件 的前述照明單元側的面的大略全面配置板，并使從前述第二氣體靜壓軸承噴射加壓氣體 于前述板上。本發明的第一曝光裝置，在前述框狀構件兼為使前述清潔空間對外界大氣加以隔 離的隔離壁的場合，可在前述框狀構件的與前述照明單元相反側的與前述平板對向的面， 以大略全周設置同時進行真空吸引與加壓氣體的噴出的動排氣型的第一氣體靜壓軸承。在此場合，可在前述框狀構件的前述照明單元側的面，以大略全周設置同時進行 真空吸引與加壓氣體的噴出的動排氣型的第二氣體靜壓軸承；以及以經由所定間隙在對向 于前述框狀構件的前述照明單元側的面的大略全面配置板，并使從前述第二氣體靜壓軸承 噴射加壓氣體于前述板上。本發明的第一曝光裝置，在前述框狀構件兼為使前述清潔空間對外界大氣加以隔 離的隔離壁的場合，更具備檢測前述滑塊的位置時，在位置于從前述干涉儀系統向前述清 潔空間內的前述滑塊的測長光束的光路上的前述框狀構件的側面部分形成開口部的同時， 設置封閉前述開口部的蓋玻璃。由本發明的第3觀點，提供第二平臺裝置，其包括平板、滑塊及驅動機構。其中，滑 塊，一面浮動于前述平板的上方一面支撐物體并沿前述平板移動。驅動機構具有各一對的 可動元件，與一對的定子部，各一對的可動元件，在前述滑塊的載置前述物體的區域的直交 于第一軸方向的第二軸方向的一側與他側以前述滑塊的中立面為基準各自對稱配置，一對 定子部與該各可動元件各自協動以各自產生前述第一軸方向的驅動力。依此種情形時，使滑塊驅動的驅動機構，具有在滑塊的載置體的區域的第二軸方 向的一側與他側以滑塊的中立面為基準以各自對稱配置的一對可動元件與，以與該各可動 元件各自協動以各自產生第一軸方向的驅動力的一對定子部。即，在第二軸方向的一側、他 側的任何側，也成為可動元件、滑塊，可動元件的疊積構造的同時，其可動元件彼此，是關于 滑塊的中立面成為對稱的配置。此種場合，滑塊的中立面，是大略一致于其重心的高度位置 (直交于第一軸及第二軸的第三軸方向的位置)的關系，由與左右各一對的可動元件所對 應的定子協動所產生的第一軸方向的驅動力的合力，成為作用于滑塊的重心位置。因此，可 進行滑塊的至少在第一軸方向的位置控制性的提升，及滑塊的第二軸周圍的回轉抑制。又，例如，在可動元件由電樞單元構成的場合，使滑塊沿平板驅動于第一軸方向之 際，雖然供給流于可動元件由可動元件的發熱使滑塊加熱時，在其發熱部分，起因于中立面 的上側、下側所產生的雙金屬效果的滑塊的變形彼此可加以相抵，結果不產生雙金屬效果 所引起的滑塊變形。因此，特別，使滑塊的位置經由設在滑塊的反射面由干涉儀加以檢測的場合，可使 其位置控制性成為良好。在此場合，前述一對的定子部，是以前述滑塊的中立面為基準可各自對稱配置。本發明的第二平臺裝置，在前述滑塊的第一軸方向的一側以及他側的端部設延伸 于第一軸方向的延設部，從上一側的延設部至他側的延設部在所有長度方向的全區域形成氣體靜壓軸承，從前述平板可以不經由配管能對前述氣體靜壓軸承以供給加壓氣體。由本發明的第4觀點，提供第二曝光裝置，使光掩膜與感光物體以同步移動于所 定方向將形成于前述光掩膜的圖案轉印于前述感光物體，其特征在于包括照明單元、平臺 裝置及投影光學系統單元。其中，照明單元，由照明光照射前述光掩膜。平臺裝置，是前述 光掩膜作為前述物體載置于前述滑塊的本發明的第二平臺裝置。投影光學系統單元，將從 前述光掩膜所射光的前述照明光投射于前述感光物體上。依照此種情形時，具有本發明的第二平臺裝置的關系，可提升滑塊的位置控制精 度，進而提升光掩膜與物體的同步精度。因此，可使形成于光掩膜的圖案以高精度轉印于物 體。由本發明的第5觀點，提供第三平臺裝置，其包括平板、滑塊、驅動機構及干涉儀 系統。其中，滑塊一面浮動于前述平板的上方一面支撐物體并可以沿前述平板移動于包含 第一軸及與此第一軸直交的二維面內。驅動機構，包含使前述滑塊于前述第一軸方向驅動 的線性馬達。干涉儀系統，使測長光束照射于前述滑塊所設的反射面，依據其反射光檢測前 述第一軸方向及第二軸方向的位置。其特征在于，從前述平涉儀系統的前述第二軸方向的 測長光束照射的反射面，設置在比前述線性馬達較外側位置的前述滑塊的一部分。依此種情形時，從干涉儀系統的第二軸方向的測長光束所照射的反射面，由于是 設于比使滑塊于第一軸方向驅動的線性馬達較外側，雖然起因于線性馬達的發熱在該線性 馬達周邊的空氣產生溫度的搖動，由于在其第二軸方向的測長光束不產生任何影響，可以 高精度加以實行由干涉儀的滑塊的第二軸方向的位置檢測。此種場合，從干涉儀的第一軸 方向的測長光束，是與通常同樣，以特別無障礙可加以照射滑塊所設的另外的反射面(位 置于幾乎不受前述線性馬達的發熱的影響場所的反射面)的關系，以良好精度檢測滑塊的 第一軸方向及第二軸方向的位置，可加以謀求滑塊的位置控制性的提升。在此種場合，前述反射面，形成于與前述滑塊的載置前述物體的第一部以外的另 外的所定長度的棒狀第一部分的端面，在該第一部分除去其長度方向的兩端部的部分設置 補強部，使該補強部的兩端經由彈性鉸鏈部連結于前述第一部分。在此種場合，可在前述第一部分中，在由前述一側的彈性鉸鏈部起的第一部分與 相反側間隔所定的距離的位置，更設置有其他的彈性鉸鏈部。本發明的第三平臺裝置，滑塊的第一部分、彈性鉸鏈部、及第二部分是也可以合全 部為一體形成，也可使任一個與其他的另外構件形成，也可以全部為各自構件以形成。本發明的第三平臺裝置，在前述滑塊的第一軸方向的一側以及他側的端部設延伸 于第一軸方向的延設部，從上一側的延設部至他側的延設部在所有長度方向的全區域形成 氣體靜壓軸承，從前述平板可以不經由配管能對前述氣體靜壓軸承以供給加壓氣體。由本發明的第6觀點，提供第三曝光裝置，使光掩膜與感光物體以同步移動于所 定方向將形成于前述光掩膜的圖案轉印于前述感光物體，其特征在于包括照明單元、平臺 裝置及投影光學系統單元。其中，照明單元，由照明光照射前述光掩膜。平臺裝置，是前述 光掩膜作為前述物體載置于前述滑塊的本發明的第三平臺裝置。投影光學系統單元，將從 前述光掩膜所射光的前述照明光投射于前述感光物體上。依照此種情形時，具有本發明的第三平臺裝置的關系，可提升滑塊的位置控制精 度，進而提升光掩膜與物體的同步精度。因此，可使形成于光掩膜的圖案以高精度轉印于物體。由本發明的第7觀點，提供第四平臺裝置，其包括滑塊、一對第一可動元件、一對 第二可動元件及一對定子部。其中，滑塊在載置面載置物體并可移動。一對第一可動元件 對于前述滑塊的前述載置面對稱配置。一對第二可動元件與前述一對第一可動元件相異， 對于前述滑塊的前述載置面對稱配置。一對定子部與前述一對第一可動元件與前述一對第 二可動元件協動，以使前述滑塊于第一軸方向驅動。依此，藉由一對的第一可動元件與對應的定子部協動，以及一對的第二可動元件 與對應的定子部協動，各自產生的第一軸方向的區動力的合力可作用在滑塊的重心位置附 近。因此，滑塊的至少第一軸的位置控制性提升，以及可控制環繞第2軸的回轉。于此場合，前述載置面可與前述滑塊的中立面一致。本發明的第四平臺裝置，前述一對定子部的各個對于前述載置面對稱配置。本發明的第四平臺裝置，具有連接于前述滑塊的第一部分，以及與該第一部分加 以協動的第二部分，以使前述滑塊加以驅動于與前述第一軸相異的第二軸的驅動裝置。于此場合，更具備框狀構件，以支撐前述一對定子部與前述驅動裝置的前述第二 部分。于此場合，前述框狀構件藉由使前述滑塊驅動時所產生反力加以驅動。于此場合，前述滑塊設于平板上。于此場合，前述框狀構件設于前述平板上。本發明的第四平臺裝置，前述滑塊具有反射面，更具有使測長光束照射于該反射 面以檢測前述滑塊的前述第二軸方向的位置的位置檢測裝置。于此場合，前述一對定子部各自設置于不包圍前述測長光束的位置。由本發明的第8觀點，提供第四曝光裝置，使光掩膜與感光物體以同步移動于所 定方向將形成于前述光掩膜的圖案轉印于前述感光物體，其特征在于包括照明單元、平臺 裝置及投影光學系統單元。其中，照明單元，由照明光照射前述光掩膜。平臺裝置，是前述 光掩膜作為前述物體載置于前述滑塊的本發明的第四平臺裝置。投影光學系統單元，將從 前述光掩膜所射光的前述照明光投射于前述感光物體上。依照此種情形時，具有本發明的第四平臺裝置的關系，可提升滑塊的位置控制精 度，進而提升光掩膜與物體的同步精度。因此，可使形成于光掩膜的圖案以高精度轉印于物 體。由本發明的第9觀點，提供第五平臺裝置，其包括滑塊、驅動裝置、平衡質量、反射 構件及位置檢測裝置。其中，滑塊支撐物體并可移動。驅動裝置具有連接于前述滑塊的移 動元件，與該移動元件協動的定子，以使前述滑塊沿第一軸方向驅動。平衡質量具有支撐前 述定子的支撐部與重量部，由使前述滑塊驅動時所產生的反力加以驅動。反射構件以位置 于前述重量部與前述定子之間的狀態而設置在前述滑塊上。位置檢測裝置，使測長光束加 以照射于前述反射構件以檢測前述滑塊的位置。依此，藉由驅動裝置使滑塊沿著第一軸方向驅動，而藉由此驅動時所產生的反力 使平衡質量幾乎保持動能守恒原理的移動。藉由平衡質量的移動，在幾乎將前述反力完全 抵銷的同時，由于不產生包含滑塊以及平衡質量的系統的重心移動，因此亦不會在支撐滑 塊與平衡質量的支撐構件上施加偏荷重。而且，對設置在由位置檢測裝置的重量部與前述定子之間的設置在滑塊上的反射構件照射測長光束，計測此滑塊的位置。亦即是，由于由位 置檢測裝置發出的測長光束照射的反射構件，設置在比于第一軸方向驅動滑塊的驅動裝置 的定子更外側，即使產生因為驅動裝置發熱所引起的驅動裝置周邊氣體的溫度變動，由于 不會對其測長光束造成任何影響，能夠進行滑塊的高精度的位置檢測。因此能夠達成提升 載置物體的滑塊的位置控制性的目的。于此場合，前述滑塊在前述滑塊的中立面具有載置前述物體的載置部。本發明的第五平臺裝置，前述滑塊設于平板上。于此場合，前述平衡質量是設于前述平板上。由本發明的第10觀點，提供第五曝光裝置，使光掩膜與感光物體以同步移動于 所定方向將形成于前述光掩膜的圖案轉印于前述感光物體，其特征在于包括照明單元、平 臺裝置及投影光學系統單元。其中，照明單元，由照明光照射前述光掩膜。平臺裝置，是前 述光掩膜作為前述物體載置于前述滑塊的本發明的第五平臺裝置。投影光學系統單元，將 從前述光掩膜所射光的前述照明光投射于前述感光物體上。依照此種情形時，具有本發明的第五平臺裝置的關系，可提升滑塊的位置控制精 度，進而提升光掩膜與物體的同步精度。因此，可使形成于光掩膜的圖案以高精度轉印于物 體。由本發明的第11觀點，提供第六平臺裝置，其包括滑塊、驅動裝置、平衡質量及位 置檢測裝置。其中，滑塊設有反射構件，以支撐物體并可移動。驅動裝置具有連接于前述滑 塊的移動元件，以及與該移動元件協動的定子，以使前述滑塊沿第一軸方向驅動。平衡質量 具有透明部，支撐前述定子并藉由驅動前述滑塊時所產生的反力加以驅動。位置檢測裝置， 經由前述透明部使測長光束照射于前述反射構件以檢測前述滑塊的位置。依此，藉由驅動裝置使滑塊沿著第一軸方向驅動，而藉由此驅動時所產生的反力 使平衡質量幾乎保持動能守恒原理的移動。藉由平衡質量的移動，在幾乎將前述反力完全 抵銷的同時，由于不產生包含滑塊以及平衡質量的系統的重心移動，因此亦不會在支撐滑 塊與平衡質量的支撐構件上施加偏荷重。而且，藉由位置檢測裝置，由于透過平衡質量的透 明部對反射構件照射測長光束以檢測出滑塊的位置，即使位置檢測裝置配置于平衡質量的 外部，亦能夠無障礙的精度良好的檢測出滑塊的位置。而且，亦能夠防止位置檢測裝置配置 在平衡質量中的場合以高機率產生的問題(例如由構成位置檢測構件的光學構件以及檢 測器所產生的氣體外泄，對平衡質量的內部造成不良的影響等)。于此場合，前述滑塊在前述滑塊的中立面具有載置前述物體的載置部。本發明的第六平臺裝置，前述滑塊設于平板上。于此場合，前述平衡質量是設于前述平板上。由本發明的第12觀點，提供第六曝光裝置，使光掩膜與感光物體以同步移動于所 定方向將形成于前述光掩膜的圖案轉印于前述感光物體，其特征在于包括照明單元、平臺 裝置及投影光學系統單元。其中，照明單元，由照明光照射前述光掩膜。平臺裝置，是前述 光掩膜作為前述物體載置于前述滑塊的本發明的第六平臺裝置。投影光學系統單元，將從 前述光掩膜所射光的前述照明光投射于前述感光物體上。依照此種情形時，具有本發明的第六平臺裝置的關系，可提升滑塊的位置控制精 度，進而提升光掩膜與物體的同步精度。因此，可使形成于光掩膜的圖案以高精度轉印于物體。而且，于曝光工序中，藉由使用本發明第一至第六曝光裝置的其中之一以進行曝 光，能夠將光掩膜上的圖案精度良好的轉寫到感光物體上，因此能夠以良好的產量制造高 集積度的微元件。依此，本發明以其他觀點觀之的話，是指使用本發明第一至第六曝光裝置 的元件制造方法。本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。經由上述可知，本發明是有 關于一種平臺裝置與曝光裝置，以及元件制造方法。該平臺(RST)，是一面浮動于平板16的 上方一面支撐光柵，并可移動于二維面內的三自由度方向，框狀構件18是以浮動于平板的 上方可移動于二維面內的三自由度方向。在框狀構件設置第一定子(Ise1Niss2)、第二定 子(H(VHO2),在平臺設第一可動元件、第二可動元件以與第一定子、第二定子各自協動以 產生使平臺于二維面內驅動的驅動力。因此，由平臺的驅動的反力作用于第一或第二定子， 由此反力框狀構件大略依照動量守恒定律在二維面內移動。藉此，由平臺的移動的反力可 大略完全加以消除的同時，不產生包含平臺及框狀構件系統的重心移動的關系，偏負載亦 不會作用在平板。上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段， 而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能夠 更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。


圖1是表示關于一實施例的曝光裝置的結構概結圖。圖2是表示圖1的光柵平臺裝置的立體圖。圖3是圖的光柵平臺裝置的分解立體圖。圖4A是表示光柵平臺的立體圖。圖4B是光柵平臺的斷面圖。圖5A、5B是在光柵平臺所設的反射鏡部的構成及效果的說明圖。圖6A、6B是軸承裝置的構成的說明圖。圖7是光柵平臺裝置的YL斷面圖。圖8是光柵平臺裝置的TL斷面圖。圖9是對框狀構件的下面側的說明圖。圖10是說明關于元件制造方法的流程圖。圖11是表示圖10的階段204的具體例的流程圖。圖12A、12B是習知技術的說明圖。符號的說明10 曝光裝置12 光柵平臺裝置(平臺裝置)14 照明系統側板(板)16 光柵平臺平板18:框狀構件18b、18c 矩形開口(開口部)240^240^240^2402 延設部26^26^28^283 磁極單元(第一可動元件)30 永久磁鐵(第二可動元件)
69X、69Y =X軸Y軸激光干涉儀(干涉儀系統)1Mb:補強部12^、lMd:彈性鉸鏈mm:反射面136” 13化、138” 1382 電樞單元(第一定子)14(ν 402 定子(第二定子) CT:中立面g1:窗玻璃(蓋玻璃)Ι0Ρ:照明系統(照明單元)PL 投影光學系統單元R 光柵(物體、光掩膜)RST 光柵平臺(滑塊)W 晶圓(感光物體)
具體實施例方式為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所采取的技術手段及功效，以下結合 附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的平臺裝置與曝光裝置，以及元件制造方法其具體 實施方式、結構、制造方法、步驟、特征及其功效，詳細說明如后。以下，依照圖1 圖9說明本發明的一實施例。圖1是表示關于一實施例的曝光裝置10的概略構成圖。此曝光裝置10，是為步進 掃描方式的掃描型曝光裝置，即，所謂掃描曝光裝置。如在后述本實施例，是設有投影光學 系統單元(unit)PL，在以下，是以構成此投影光學系統PL的投影光學系統的光軸AX方向為 Z軸方向(第三軸方向)、在與此直交的面內，作為光掩膜(及物體)的光柵R與作為感光 物體的晶圓R的相對掃描的方向(圖1中紙面的左右方向)為Y軸方向(第一軸方向)，以 直交于此等Z軸及軸的方向(圖1中紙面的直交方向)為X軸方向(第二軸方向)進行說 明。此曝光裝置10，是使照明單元Ι0Ρ、光柵R以所定行程驅動于Y軸方向的同時，具 有光柵平臺裝置12、晶圓平臺WST、及控制系統等。其中，光柵平臺裝置12，是以微少驅動于 X軸方向、Y軸方向及θ2方向(Ζ軸周圍的回轉方向)、晶圓平臺WST，是使投影光學系統單 元PL、晶圓W在XY平面內驅動于XY的二維方向，控制系統，是對此等加以控制。上述照明單元Ι0Ρ，是包含光源及照明光學系統，以高能射線束(energybeam)的 照明光IL加以照射由其內部所配置的視野光圈(也稱為遮蔽片(masking blade)或光柵 隱蔽(reticle blind)所規定的矩形或圓孤狀的照明區域，以均一照度加以照明形成電路 圖案的光柵R。與照明單元IOP同樣的照明系統，例如提案于日本專利特開平6-349701號 公報以及其對應的美國專利第5534970號所揭示。在此，照明光IL是使用ArF準分子激光 (excimerlaser)光(波長193nm)或F2電射光(波長157nm)等的真空紫外光。尚，且對 照明光IL，也可使用KrF準分子激光光(波長M8nm)等的遠紫外光、從超高壓水銀燈的紫 外域的輝線(g線、i線等)。尚且，本國際申請所指定的指定國或選擇國的國內法令的限制 中，引用上述美國專利所揭示的內容并作為本說明書記載的一部分。可是，以真空紫外域的波長光為曝光光的場合，需要從其光路排除氧、水蒸氣、碳 化氫是的氣體等的對于該波長帶域的光具有吸收特性的氣體(以下，稱為“吸收性氣體”)。 因此，對于本實施例，在照明單元IOP的內部的照明光IL的光路上的空間，充滿具有對于真 空紫外域的光的吸收比空氣(氧)較少的特性的特定氣體例如氮.及氦、氬、氖、氪等的稀 有氣體，或此等的混合氣體(以下，稱為“低吸收性氣體”)。此結果，照明單元IOP內的光路上的空間，吸收性氣體的濃度是成為數PPm以下的濃度。上述光柵平臺裝置12，是配置于圖1的照明系統側板(plate)(壓頂板 (capplate))14的下方。其中，照明系統側板14，是在照明單元IOP的下端部的外周具有 以經由0形環(Ο-ring)等的密封(seal)構件99所連接的環狀配件部101的平板。照明 系統側板14，是以大略水平由未圖示的支承構件加以支持，大概在中央部位形成矩形開口 14a為照明光IL的光路(通路)。光柵平臺裝置12，是從圖1及圖2的光柵平臺裝置12的立體圖可知，具有光柵平 臺平板16、光柵平臺RST、框狀構件(重量部)18、及光柵平臺驅動系統等。其中，光柵平臺 平板16，是在上述照明系統側板14的下方隔所定間隔以大略平行配置以作為平板。光柵平 臺RST，是配置于該光柵平臺平板16與照明系統側板14之間作為滑塊(slider)。框狀構 件18，是以圍繞該光柵平臺RST的狀態配置于光柵平臺平板16與照明系統側板14之間。 光柵平臺驅動系統，是驅動光柵平臺RST。光柵平臺平板16，是由未圖示的支承構件加以支承大略為水平。此光柵平臺平板 16，是如圖2的分解立體圖的圖3所示，是由大略為板狀的構件所構成，大略在中央，形成突 部16a。在此突部16a的大略中央，是以向Z軸方向相連狀態以形成使照明光IL通過之以 X軸方向為長度方向的矩形開口 16b。在光臺平板16的下面側，是如圖1所示，以圍繞矩形 開口 16b的周圍的狀態，經由V形環(V-ring)或伸縮自如的波形管(bellows)等的密封構 件98連接在投影光學系統單元PL的鏡筒部的上端。上述光柵平臺RST，如圖4A所示具有特殊形狀光柵平臺本體22及固定于該光柵平 臺本體22的各種磁極單元(對此將于后述)等。光柵平臺本體22，是具有平面視(從上方所見概略為矩形的板狀部24A、設于該 板狀部24A的一 X端部的反射鏡部MB，與從板狀部24A的Y軸方向的一側及他側的端部各 突設于Y軸方向的各一對延設部MC1、24C2、MD1、24D2。在上述板狀部24A，是使大略在中央部位成為照明光IL的通路的開口，是形成為 在其中央(內部底面)所形成的成段開口 22a，在該成段開口 22a的段部(一段下面的部 分)，是設從光柵R的下側以復數點(例如為三點)支持的復數(例如為三個)光柵支持構 件34。在本實施例，光柵R，是使其圖案面(下面)成為以大略一致于光柵平臺22 (光柵 平臺RST)的中立面CT的狀態，由復數支持構件34加以支持。即，光柵R的載置面(載置 部)，是大略一致于光柵平臺RST的中立面CT (參照圖4B)。又，各對應于各光柵支持構件34，在板狀部24A的光柵支持構件34的近傍部分，是 設復數(例如為三個)的光柵固定機構36。各光柵固定機構36，是各包括具有)(Z斷面為L 字形的形狀，以設在L字的角部的軸為中心可起伏回動自如的裝設于板狀部24A的固定構 件。各固定構件，是在光柵R置于光柵支持構件34時，以經由由第1圖的平臺控制系統90 所驅動的未圖示的驅動機構各回轉驅動于所定方向，藉由與光柵支持構件34間使光柵R加 以夾持，可使光柵R以機械方式加以固定。此種場合，固定構件，也可采用由未圖示的施壓 手段使光柵r向支持構件34側按壓的方向加以經常施加壓力的構成。尚且，以替代光柵支持構件34及光柵固定機構36，或者與此一起，也可使用真空 夾盤或靜電夾盤等的各種夾盤。
上述反射鏡部MB，是總和圖4A及圖5A，具有以Y軸方向為長度方向的概略角柱 狀的形狀，包括在其中心部分為企圖輕量化起見形成斷面圓形的空洞部CH(參照圖4A)的 棒狀部分12 ，與除去該棒狀部分12 的長度方向的兩端部部分的在+X側以一體形成 的中突的補強部124b。棒狀部分12 的-X側端面是為施加鏡面加工的反射面(反射構 件)124mο反射鏡部24B與板狀部M間，是如圖5A所示的由鉸鏈(hinge) 124cU24d的兩處 局部連結。尚且，在實際上，雖然包含板狀部24A與反射鏡部MB。鉸鏈部12k、lMd的光 柵平臺本體部22是以一體成形(例如，藉由切削出一個構件以成形)，在以下的說明，為使 說明易懂起見，視需要也使用以各部若似另外的構件的情形加以表現。當然，也可使上述各 部的任何一個為其他的另外構件加以構成，也可使全部為各自的另外構件加以構成。將此更再詳述時，如圖5A所示，反射鏡部MB，是在板狀部24A的-X端部，設于補 強部124b的士Y側面的兩處鉸鏈部12k、lMd，即以經由回轉支點加以連結。此種場合，連 結兩個鉸鏈部12k、lMd的線CS，是成為反射鏡部MB的水平面內彎曲時的中立面。藉此，由某些要因在反射鏡24B產生彎曲力矩的場合如圖5B所示，僅在兩鉸鏈部 12k、lMd的外側范圍(A及A’ )部份產生彎曲變形(撓曲)，對于在曝光中實際使用檢測 的范圍(范圍B)，可大概確實抑制彎曲變形。在本實施例，更再，如圖5A所示，從兩個鉸鏈部lMc、124d中的一方的鉸鏈部12 向+方向離開所定距離的位置設同樣的鉸鏈部12 。藉此，如圖5B所示，雖然在板狀部24A 產生向Y軸方向伸延(AL)的場合，鉸鏈部12 與鉸鏈部12 間的部分124f，由于僅產生 以鉸鏈部12 為中心可回轉部分的變形，對于反射鏡部MB的反射面12 !由板狀部24A 的變形所給與的影響成為可極力加以抑制。即，由鉸鏈部lMc、12^所夾的部分lMf，是具 有一種撓曲(flexure)的機能。在光柵平臺本體22的板狀部24A的-Y側端部，如圖4A所示，形成兩個凹部M&、 ^ ，在設凹部對&、24&的各個，是各自設置反射鏡(retro-reflector) 3 、322。在上述四個延設部MC1、24C2、MD1、24D2，是如圖4A所示，具有概略板狀的形狀，在 各延設部為提升強度，是設斷面三角形狀的補強部。在光柵平臺本體22的底面，是形經過 從延設部MC1至延設部MD1的Y軸方向全域的第一氣體靜壓軸承，形成經過從延設部MC2 至延設部^ 的Y軸方向全域的第二氣體靜壓軸承。其次，對于第一氣體靜壓軸承及二氣體靜壓軸承依據圖6A及圖6B加以說明。在圖6A，是表示從光柵平臺本體22的下面側所見的平面圖(底面圖)。從此圖6A 可知，在包含延設部MCpMD1、及及其間的部分的光柵平臺本體22的底面，是形成二個溝。 此等溝之中在位置于X軸方向的中央的溝是由干溝55A與復數的表面噴壓溝55B所構成的 供氣溝56。其中，干溝55A，是延伸于Y軸方向的T字狀。干溝55A與表面噴壓溝55B，是如 圖6A的D-D線斷面圖的圖6B所示，干溝55A的一方，是形成比表面噴壓溝55B較深。一方面，上述三個溝中所剩余的兩個溝，是延伸于Y軸方向的排氣溝57A、57B。此 等排氣溝57A、57B，是具有與上述干溝55A大略且一斷面形狀。一方面，如圖6B(及圖幻所示，以對向于此等三個溝56、57A、57B的各個的至少一 部分在光柵平臺平板16，于凸部16a的上面，是各自形成三個開口(58、59A、59B)。此等三 個開口中在中央位置的開口是為供氣口 58，兩端位置的開口是為排氣口 59A、59B。供氣口
1458，是經由圖6B所示的供氣管路60連接于未圖示的氣體供氣裝置。從氣體供氣裝置是例 如供給氦等的稀有氣體或氮等低吸收性氣體。又，排氣口 59A、59B，是經由排氣管路61A、 61B連接于未圖示的真空泵。在本實施例，當從未圖示的氣體供給裝置經由供氣管路60供給低吸收性氣體時， 此低吸收性氣體，是如圖6B示，從供氣口 58供給于供氣溝56的干溝55A，以通過該干溝55A 的Y方向全域。當低吸收性氣體更再連續供給時，從供氣溝56的復數表面噴壓溝55B使低 吸收性氣體噴壓光柵平臺平板16的上面。此時，如從真空泵經由排氣管路61A、61B進行吸引動作時，在光柵平臺RST與光 柵平臺平板16之間的氣體，是以經由排氣口 59A、59B排出于外部。因此，從左右的表面噴 壓溝55B向排氣溝57A、57B的低吸收性氣體的氣流，是在光柵平臺RST與光柵平臺平板16 之間產生間隙，藉由經常繼續流通一定流速、壓力的低吸收氣體，使上述間隙內的加壓氣體 的靜壓(所謂間隙內壓力)成為一定，使光柵平臺RST在光柵平臺平板16之間例如形成數 Pm程度的間隙(clearance)加以維持。即，在本實施例，是以實質上加以構成，藉由在光柵 平臺本體22底面的部分所形成供氣溝56、排氣溝59A、59B、供氣口 58、供氣管路60、排氣口 59A、59B、排氣管路61A、61B，使從未圖示的氣體供給裝置的加壓氣體，由光柵平臺平板16 以不經由配管供給的第一差動排氣型的氣體靜壓軸承。也在包含延設部MC2、24D2及其間的部分的光柵平臺本體22的底面，實質上構成 由上述干溝55A及復數表面噴壓溝55B所構成的供氣溝56，與形成其兩側的排氣溝57A、 57B，包含此等三個溝以與上述同樣，使從未圖示的氣體供給裝置的加壓氣體，由光柵平臺 平板16以不經由配管加以供給的第二差動排氣型的氣體靜壓軸承。以如此，在本實施例，藉由從第一、第二差動排氣型的氣體靜壓軸承今表面噴壓溝 55B以經由光柵平臺平板16的上面所噴出的加壓氣體的靜壓與，與光柵平臺RST全體的自 重的平衡，在光柵平臺平板16的上面以經由數ym程度的間隙，使光柵平臺RST以非接觸 的浮動支承。回到圖2，在上述框狀構件18的上面，是以雙重加以形成概略環狀的凹溝(環狀凹 溝)83、85。在此中的內側環狀凹溝83，是在其內部形成復數供氣口(未圖示)，在外側的 環狀凹溝85，是形成復數排氣口(未圖示)。尚且，在以下稱內側的環狀凹溝83為“供氣溝 83”、外側的環狀凹溝85稱為“排氣溝85”。在供氣溝83的內部所形的供氣口，是以經由未圖示的供氣管路及供氣管連接于 供給氮或稀有氣體等的低吸收性氣體的未圖示的氣體供給裝置，在排氣溝85的內部所形 成的排氣孔，是以經由未圖示的排氣管路及排氣管連接于未圖示的真空泵。又，在此框狀構件18的底面，從使該框狀構件18以上下反轉的立體圖所示的圖9 可知，是雙重形成概略環狀凹溝82、84。在此中的內側環狀凹溝82，是在其內部形成復數供 氣口(未圖示)，在外側的環狀凹溝84，是形成復數排氣孔(未圖示)。尚且，在以下稱內側 凹溝82為“供氣溝82”、稱外側環狀凹溝84為“排氣溝84”。在供氣溝82的內部所形成供氣口，是經由供氣管路及供氣管連接于供給氮或稀 有氣體等的低吸收性氣體的未圖示的氣體供給裝置。又，在排氣溝84的內部所形成的排氣 口，是經由排氣管路及排氣管連接于未圖示的真空泵。因此，氣體給裝置與真空泵在動作狀態時，從框狀構件18的底面所形的供氣溝82向光柵平臺機臺16的上面噴出力壓氣體(低吸收性氣體)，由此噴出的加壓氣體的靜壓加 以支承框狀構件18的自重，使框狀構件18在光柵平臺平板16的上面的上方以經由數ym 程度的間隙加以浮動支承。在此種場合，其間隙內的氣體，是以經由排氣溝84由真空泵的 吸引力排出于外部。此種場合，從供氣溝82向排氣溝84產生氣體的流動。因此，可有效果 的阻止外界大氣經由其間隙混入于框狀構件18的內部。如此，由框狀構件18的底面的全體，實質上的構成在光柵平臺平板16的上方浮動 支承框狀構件18的差動排氣型的氣體靜壓軸承。又，氣體供給裝與真空泵在動作狀態時，藉由從框狀構件18的上面所形成供氣溝 83向照明系統側板14的下面噴出加壓氣體(低吸收性氣體)的同時，在照明系統側板14 與框狀構件18之間的間隙內的氣體，是經由排氣溝85由真空泵的吸引力排氣于外部。此 種場合，從供氣溝83向排氣溝85產生氣體的流動。因此，可以有效果的阻止外氣經由其間 隙混入于框狀構件18的內部。又，在此種場合，藉由所噴出的加壓氣體的靜壓與真空吸引 力的平衡，在框狀構件18與照明系統側板14之間維持間隙。即，由框狀構件18的上面全 體，實質上的構成維持框狀構件18與照明系統側板14之間的間隙的差動排氣型的氣體靜 壓軸承。又，在本實施例的場合，框狀構件18與光柵平臺平板16之間的上述間隙(即軸承 間隙)，是實際上由框狀構件18上下的差動排氣型的氣體靜壓軸承加于框狀構件18的力， 與框狀構件18全體自重的總合的平衡決定。如此，框狀構件18與照明系統側板14之間的間隙，及光柵平臺平板16與框狀構 件18之間的間隙由上述的氣體流動氣密化，更且，如上所述，由于投影光學系統單元PL的 上端部與光柵平臺平板16之間由上述的密封構件98連接(參照圖7、圖8)、由框狀構件18 所圍繞的空間內，是成為非常高氣密度的空間。以下，使由框狀構件18所圍繞的空間，為方 便起見稱為“氣密空間”。如本實施例，在使用真空紫外的曝光波長的曝光裝置，為避免由氧氣等吸收性氣 體對曝光光的吸收，從照明單元IOP至投影光學系統單元PL的光路，即對于上述的氣密空 間內(的光路)也必要以氮或稀有氣體取代。此種場合，在框狀構件18的側壁也可以各自連接供氣管、排氣管，并經由供氣管 使低吸收性氣體供給于上述的氣密空間，并且經由排氣管使內部氣體排氣于外部即可。其他，也可采用下述的構成結構，即，使連接于框狀構件18的未圖示的供氣管內 流的氮或稀有氣體的一部分，藉由經由在框狀構件18內從供氣管路的一部分所分岐的供 氣支管流入上述氣密空間內以使氮或稀有氣體供給氣密空間內，另一方面，經由從排氣管 路的一部分所分岐的排氣支管以使氣密空間內的氣體排氣的構成。以此方式時，連同于上 述氣密化，可以在支撐光柵R的空間內由曝光光的吸收較少的氮或稀有氣體取代。尚且，對供給于氣密空間的氣體使用氦氣體的場合，回收經由氣體排氣機構的氦 氣體，經去除不純物后，加以再利用為宜。上述光柵平臺驅動系統，是如圖2所示，在框狀構件18的內部，具有第一驅動機構 與第二動機構。其中，第一驅動機構，是包含各自架設于Y軸方向的一對定子單元(一對定 子部)36、38所構成的使光柵平臺RST驅動于Y軸方向的同時以微小驅動于ΘΖ方向(ζ軸 周圍的回轉方向)。第二驅動機構，是包含在構件18的內部的一方的定子單元38的+X側架設于Y軸方向的定子單元40所構成，使光柵平臺RST以微小驅動于X軸方向。上述一方的定子單元36，是如為光柵平臺裝置12的分解立體圖的圖3所示，是包 括一對Y軸直線導板136^13 與一對固定構件(支撐部)152。其中，一對Y軸直線導板 136ρ1362，是以Y方向為長度方向的由作為一對第一定子的電極(armature)所構成。一對 固定構件(支撐部)152，在Y軸方向(長度方向)的一端部與他端部支撐此等Y軸直線導 板136^136。此種場合，藉由一對的固定構件152，在Z軸方向(上下方向)以互相對向隔 所定間隔并且各自平行于XY面的支撐Y軸直線導板136^134。一對的固定構件152是各 自固定于上述框狀構件18的Y軸方向一側與他側的內壁面(側壁的內面)。上述Y軸直線導板136^13 ,是從圖3及圖7可知，具有由斷面矩形(長方形)的 非磁性材料所構成的構架(frame)，在其內部，是使復數電樞以所定間隔加以配設于Y軸方 向。上述他方的定子單元38也與上述一方的定子36同樣地構成。即，定子單元38是 具有Y軸直線導板138^13 與一對的固定構件(支撐部)1M。其中，Y軸直線導板138p 13 ，是由以Y軸方向為長度方向的作為一對第一定子的電樞單元所構成。一對固定構件 154，是使此等Y軸導向板138p 13 以所定間隔維持于Z軸方向狀態固定于兩端部。一對 固定構件巧4是各自固定于上述框狀構件18的Y軸方向一側與他側的內壁面。上述Y軸直線導板138ρ1382，是與上述軸直線導板136^13 以同樣加以構成(參 照圖7)。在Y軸直線導板UeiUSS1與，Y軸直線導向板1362、13 之間，是如圖7所示，是 各自經由所定間隙配設光柵平臺RST。對向于Y軸直線導板136ρ1362，在光柵平臺RST的 上面、下面，是各自埋入作為一對第一活動元件的磁極單元Ze1Je2,對向于γ軸直線導板 138p 1382，在光柵平臺RST的上面、下面，是各埋入一對第一活動元件的磁極單元^1JS215各自的磁極單元26^2 ,是如圖4B所示，配置于上述光柵平臺22的板狀部24A的 成段開口 2 的-X側，以光柵平臺本體22的中立面CT為基準在對稱的上下面側各所形成 的凹部24ei、24e2內。此種場合，Y軸直線導板136^13 是以上述中立面CT為基準位置于大略對稱的位置。上述一對磁極單元2 是各具有磁性體構件與復數場磁鐵(fieldmagnet)。其 中，復數場磁鐵，是在該磁性體構件的表面沿Y軸方向以所定間隔配置。復數場磁鐵，是以 鄰接的場磁鐵彼此成為相反磁性，因此，在磁極單元26i的上方的空間沿Y軸方向形成交變 磁場，在磁極單元2 的下方的空間沿Y軸方向加以形成交變磁場。以同樣，在上述的一對磁極單元^1JS2,是如圖4B所示，各自配置于上述光柵平 臺本體22的板狀部24A的成段開口 22a的+X側，以光柵平臺本體22的中立面CT為基準 在對稱的上下面側各自形成的凹部Mf\、24f2內。又，一對磁極單元^1JS2,關于通過成段 開口 2 的X軸方向的中心位置(與光柵平臺RST的重心的X軸方向位置大略一致)的Z 軸，是與磁極單元26^2 成為大略左右對稱的配置。又，上述Y軸直線導板138ρ1382，是位置于以中立面CT為基準的大略對稱的位置。上述一對磁極單元^1JS2,是各自具有磁性體構件，與在該磁性構件的表面沿Y 軸方向以所定間隔加以配置的復數場磁鐵。復數場磁鐵，是以鄰接的場磁鐵彼此成為相反磁性。因此，在磁極單元的上方的空間沿Y軸方向加以形成交變磁場，在磁極單元觀2 的下方的空間沿Y軸方向加以形成變磁場。在本實施例，由上述定子單元36、38(包含兩對Y軸直線導板136^13^,138^ 1382)與兩對磁極單元^1JhdS1Jl構成第一驅動機構。依照此第一驅動機構時，藉由使 電流供給于Y軸直線導板136^13 內的電樞線圈，由磁極單元^^2 的所產生的磁場與 在電樞單元136^13 所流通的電流之間的電磁相互作用產生Y軸方向的電磁力(洛倫茲 力Lorentzforce)，此洛倫茲力的反力成為使磁極單元^1Je2 (光柵平臺RST)驅動于Y軸 方向的驅動力。以同樣，藉由使電流供給于Y軸直線導板138^13 內的電樞線圈，由磁極單元 28^282的所產生的磁場與Y軸直線導板138^13 所流通的電流之間的電磁相互作用產生 Y軸方向電磁力(洛倫茲力)，此洛倫茲力的反力成為使磁極單元觀工、2 (光柵平臺RST軸 動于Y軸方向的驅動力。在本實施例的場合，以光柵平臺RST的中立面CT為基準，磁單元26i與沈2、磁極 單28i與2 是以各自對稱的配置，對應于此等磁極單元的Y軸直線導板136i與13化、Y軸 直線導板138^3 也以中立面CT為基準，是以上下對稱的配置。因此，藉由使同一雷流供 給Y軸直線導板136^136^138^1382的各個電樞線圈時，對磁極單元26^26^28^2 的各 個給與同一驅動力，在光柵平臺RST的中立面CT(參照圖4B)上的兩處可使Y軸方向的驅 動力(磁極單元26^2 的驅動力的合力、磁極單元28^2 的驅動力的合力)加以作用，藉 此，可極力使縱擺力距(pitching moment)不作用于光柵平臺RST。又，此種場合，磁極單元與沈2，磁極單元與觀2，也關于X軸方向，由于在 關于光柵平臺RST的重心近傍位置大略對稱配置，并且由于從光柵平臺RST的重心在等 距離的兩處使上述Y軸方向的驅動力加以作用，可以在該兩處產生同一力量能在光柵平臺 RST的重心位置近傍使軸方向的驅動力的合力加以作用。因此，可極力使偏搖力距(yawing moment)不作用于光柵平臺RST。尚且，與上述相反，藉由使左右的Y軸方向的驅動力成為相異時，也可以控制光柵 平臺RST的偏搖。從至今的說明可知，由磁極單元^i、2h與所應的Y軸直線導板136^13 構成使 光柵平臺RST驅動于Y軸方向的一對Y軸線性馬達，由磁極單元^i、2&與所對應的Y軸直 線導板138^13 構成使光柵平臺RST驅動于Y軸方向的一對動磁鐵(moving-magnet)型 的Y軸線性馬達。尚且，在以下，將此等Y軸線性馬達使用與構成各Y軸線性馬達的直線導 板同一符號以“Y軸線性馬達136^136^138^138/'加以記述。由左右各一對的Y軸線性馬達136^13 及138^13 構成上述的第一驅動機構。上述定子單元40，是如圖2所示，具有以Y軸方向為長度方向的一對作為第二定子 的電樞單元HOpHO2與使此等電樞單元^(^、^(^在？軸方向(長度方向)的一端部與他 端部支撐的一對固定構件156。此種場合，由一對固定構件156，使電樞單元HOpHO2以相 互對向隔所間隔于Z軸方向(上下方向)并且各自平行于XY面加以支撐。一對固定構件 156的各個，是固定于上述框狀構件18的Y軸方向一側與他側的內壁面。電樞單元HOpHO2是從圖7可知，具有由斷面矩形(長形)的非磁性材料所構成 的構架，在其內部配置電樞線圈。
在電樞單元HOpHO2相互間，如圖7所示，各以經由所定的間隙，配置固定在光柵 平臺RST的X軸方向端部的作為第二活動元件的斷面矩形(長方形)的板狀永久磁鐵30。 以替代永久磁鐵30，也可使用由磁性體構件與各固定于其上下面的一對平板狀永久磁鐵所 構成的磁極單元。此種場合，永久磁鐵30，并且電樞單元HOpHO2，是以中立面CT為基準成為大略 對稱的形狀及配置(參照圖4B及圖7)。因此，由永久磁鐵30形成的Z軸方向的磁場與在各自構成電樞單元HOpHO2的 電樞線圈流向于Y軸方向的電流間的電磁相互作用產生X軸方向的電磁力(洛倫茲力)，此 洛倫茲力的反力成為使永久磁鐵30 (光柵平臺RST)驅動于X軸方向的驅動力。此種場合，藉由在各構成電樞單元HOpHO2的電樞線圈供給同一電流時，在光柵 平臺RST的中立面CT(參照圖4B)上的位置可使X軸方向的驅動力作用。藉此，可極力使 轉動力距不作用于光柵平臺RST。如上所述，由電樞單元HOpHO2與永久磁鐵30構成使光柵平臺RST可微小驅動 于X軸方向的動磁鐵型的音圈馬達(voice coil motor)。尚且，在以下，將此音圈馬達使用 構成該音圈馬達的可動元件，即永久磁鐵的符號稱為音圈馬達30。由此音圈馬達30構成第 三驅動機構。在本實施例，更且，在上述框狀構件18的+X側面及+Y側面，是如圖3所示，設置 由磁極單元所構成的可動元件eOpeOyeOy以對應于此等可動元件(第一部分)6(^6(^ 603在光柵平臺平板16，是以經由支持臺64i、642、643，以設由電樞單元所構成的定子(第二 部分)6&、622、6&。上述可動元件6(^6(^，是在其內部有永久磁鐵，形成Z軸方向的磁場。上述定子 62p622，是在其內部有電樞線圈，在上述Z軸方向的磁場中成為電流流向于Y軸方向。因 此，藉由在定子62”622內的電樞線圈供給Y軸方向的電流時，在可動元件601、602成為使向 X軸方向的驅動力(洛倫茲力的反力)加以作用。即，由可動元件60i與定子6 構成由動 磁鐵型的音圈馬達所構成的X軸方向驅動用的微調馬達(trim motor)，由可動元件602與 定子622，構成由動磁鐵型的音圈馬達所構成的X軸方向驅動用的微調馬達。又，上述可動元件603，是在其內部具有永久磁鐵以形成Z軸方向的磁場。上述定 子623，是在其內部具有電樞線圈，在上述Z軸方向的磁場中成為使電流流向于X軸方向。因 此，藉由在定子6 內的電樞線圈供給X軸方向的電流時，在可動元件603成為使向Y軸方 向的驅動力(洛倫茲力的反力)加以作用，即，由可動元件603與定子6 構成由動磁鐵型 的音圈馬達所構成的Y軸方向驅動用的微調馬達。如此，藉由使用此等三個微調馬達時，可使框狀構件18驅動于X軸方向、Y軸方向、 及θ ζ方向的三自由度方向。在上述框狀構件18的-X側的側壁的大略中央，是如圖3所示，形成凹狀部18a。 在此凹狀部18a形成使框狀構件18的內部與外部連通的矩形開口 18b，在該矩形開口 18b， 是嵌入窗玻璃(透明部)gl。又，在框狀構件18的-y側的側壁，是形成使框狀構件18的 內部與外部連通的矩形開口 18c在該開口 18c，是嵌入窗玻璃(透明部)&。在此等窗玻璃 gl、&，為不產生從安裝部分漏出氣體，在安裝部分，是施加銦(In)或銅(Cu)等金屬密封或 由氟系樹脂的密封(sealing)。尚且，對于上述氟是樹脂，是以使用80°C經兩小時加熱施加
19脫氣體處理者為宜。在上述窗玻璃&的外側(-X側)，是從表示光柵平臺裝置的)(Z斷面圖的圖7可知， 以對向于光柵平臺RST的反射鏡部MB的反射面12細，設置X軸激光平涉儀69X作為位置 檢測裝置。從此X軸激光平涉儀69X的測長光束，是經由窗玻璃&對反射鏡部24B的反射 面12 !投射，其反射光是經由窗玻璃&返回于X軸激光干涉儀內。此種場合，測長光束的 光路的Z軸方向的位置是一致于中立面CT的位置。又，如圖7所示，投影光學系統單元PL的鏡筒的上端部近傍，是經由安裝構件92 設置固定鏡Mrx。從X軸激光平涉儀69X參照光束，是經由形成于光柵平臺平板16的貫通 孔(光路)71，對固定鏡Mrx投射，其反射光是返回于X軸激光平涉儀69X內。在X軸激光 平涉儀69X是使測長光束的反射光，參照光束的反射光由內部的光學系統以合成為同軸并 且同一偏光方向的光，使兩反射光的平涉光由內部檢測器(detector)加以受光。然而，依 據由其干涉光在檢測器的受光面所產生的平涉條紋(interference fringe)的計數值，X 軸激光平涉儀69X，是使光柵平臺本體22的X軸方向的位置，以固定鏡Mrx為基準，例如以 0. 5 Inm程度的分解度經常的進行檢測。在上述窗玻璃&的外側(-Y側)，是從光柵平臺裝置12近傍的H斷面圖的圖8 可知，以對向于在光柵平臺本體22所設的上述反射鏡(retro-reflector) 3&、3&的反射面 設置Y軸激光平涉儀69X作為位置檢測裝置。此種場合，Y軸激光平涉儀69Y，為各自對應 于反射鏡32^3 是設置一對。從各Y軸激光干涉儀的測長光束是經由窗玻璃&對反射鏡 32^322的反射面各自投射，各反射光，是經由窗玻璃&返回各Y軸激光光涉儀69Y內。此 種場合，測長光束的照射點的Z軸方向的位置，是大略一致于中立面CT的位置。又，如圖8所示，在投影光學系統單元PL的鏡筒的上端部近傍，是經由安裝構件93 設置固定鏡Mry0從各Y軸激光儀69Y的參照光束，是經由形成于光柵平臺平板16的貫通 孔(光路)72，對固定鏡Mry各自投射，各自的反射光是返回各自的Y軸激光干涉儀69Y內。 然而，各自的Y軸激光干涉儀69Y，是與上述X軸激光干涉儀69X同樣，依據測長光束的反射 光與參照光束的反射光的干涉光，在各自測長光束的投射位置(反射鏡32^3 的反射面的 位置)的光柵平臺本體22的Y軸方向的位置，以固定鏡Mry為各自的基準，例如以0. 5 Inm程度的分解度經常的進行檢測。在此種場合。由一對的Y軸激光平涉儀69Y，也可檢測光柵平臺RST的Z軸周圍的
回轉量。在本實施例，如在圖2所示，反射鏡部24B是配置于Y軸線性馬達136^13 的外 側。因此，由于X軸激光干涉儀69X的測長軸不通過Y軸線性馬達136^13 的定子的上 方，由Y軸線性馬達136^13 的定子所流通的電流的發熱，雖然在Y軸線性馬達136ρ1362 近傍產生空氣搖動時，由于由此空氣搖動對X軸激光干涉儀69X的計測值不發生影響，可以 高精度檢測光柵平臺RST，進而高精度檢測光柵R的X軸方向位置。又，在此種場合，如前所 述，由于X軸激光干涉儀69X的測長光束的光路的Z軸方向的位置，是一致于中立面CT的 位置，光柵R的載置面也一致于中立面CT，沒有所謂的阿貝誤差(abbe error)，可以精度良 好的計測光柵平臺RST，進而精度良好的計測光柵R的X軸方向位置。在一對的Y軸平涉 儀69Y，也以同樣理由，沒有所謂的阿貝誤差，可以精度良好的計測光柵平臺RST，進而精度 良好的計測光柵R的Y軸方向位置。
又，由于上述的X軸激光干涉儀69X及一對Y軸平涉儀69Y，是配置于框狀構件18 的外部，從構成各干涉儀的棱鏡等的光學構件及檢測器等假使雖然產生微量的吸收性氣體 時，以此對于曝光也成為不會有不良影響。如上所述，實際上，于移動鏡，雖然是設置三個反射鏡部MB、反射鏡32p322，對應 于此激光干涉儀也設X軸激光干涉儀69X與一對Y軸激光干涉儀69Y，在圖1此等是以代表 性的以光柵移動鏡Mm、光柵平涉儀系統69圖示。尚且，在圖1，固定鏡(固定鏡Mrx、固定鏡 Mry)是省略圖示。在以下的說明，是由光柵干涉儀系統69檢測光柵平臺RST的XY面內的位置(包含 θ ζ回轉)。從此光柵干涉儀系統69的光柵平臺RST的位置資訊(或是速度資料)是送至 平臺控制系統90及經此至主控制裝置90，在平臺控制90是按照從主控制裝置70的指示， 依據光柵平臺RST的位置資料(或是速度資訊)控制光柵平臺RST的驅動。回至圖1，對于上述投影光學系統單元PL，是使用由具有兩側遠心(telecentric) 縮少系統，并且共同的ζ軸的復數片透鏡元件所構成的折射光學系統。此投影光學系統單 元PL，實際上是，以經由在該投影光學系統單元PL的鏡筒部所設的凸緣(flange)部FLG， 由未圖示的支撐構件支撐。此投影光學系統單元PL的投影倍率β，是例如為1*4或1/5。 因此，如前述，由從照明單元IOP的照明光IL區域內的電路圖案由投影光學系統單元PL以 縮小投影于晶圓W上的與照明區域共軛的照明光IL的照射區域(曝光區域)，轉印形成電 路圖案的縮小像(部分等立像)。在投影光學系統單元PL的鏡筒，供氣管路50的一端與排氣管路51的一端是各自 連接。在供氣管路50的他端，是連接于未圖示的低吸收性氣體供給裝置，例如為氦氣供給 裝置。又，排氣管路51的他端，是連接外部的氣體回收裝置。然而，從氦氣供給裝置使高純 度的氦氣經由供氣管路50流通于投影光學系統單元PL的鏡筒內部。此種場合，氦氣是回 收于氣體回收裝置。尚且，對于低吸收性氣體使用氦氣的理由，是與上述同樣理由以外，由 于投影光學系統單元PL的透鏡材料使用熱膨張是數較大的螢石(fluorite)的關系，考慮 由于透鏡吸收照明光IL所產生的溫度上升會使透鏡的成像特性劣化，是以使用冷卻效果 大的低吸收性氣體為宜。上述晶圓平臺WST，是配置于晶圓室80內。此晶圓室80，是由在頂部的大略中央 部分形成圓形開口 71a的隔壁71加以形成。此隔壁71，是以不銹鋼(SUS)等脫氣體較少 的材料加以形成。在隔壁71的頂部的開口 71a內，是插入投影光學系統單元PL的鏡筒的 下端部。又，在隔壁71的頂壁的開口 71a的周圍與投影光學系統單元PL的凸緣部FLG之 間，是以無間隙狀態連接可撓性波形管(felxible bellows)970依此，使晶圓室80的內部 的氣體與外部隔離。在晶圓室80內，平臺底板BS經由復數防震單元86大略支撐于水平，此等的防震 單元86對從床面(floor) F傳達于平臺底板BS的微震動例如以yG程度加以絕緣。尚且， 對于此防震單元86，也可以使用依據安裝于平臺底板BS的一部分的半導體加速度儀等震 動感應器的輸出以對平臺底板BS積極制震的所謂主動防震裝置。上述晶圓平臺WST，是經由晶圓支撐器(holder)以真空吸附等支撐晶圓W，例如包 含由線性馬達等未圖示的晶圓驅動系統沿上述包含線性馬達等未圖示的晶圓驅動系統，沿 上述底板BS的上面以自由自在于XY 二維方向驅動。
如本實施例，在使用真空紫外域的曝光波長的曝光裝置，為避免由氧氣等的吸收 性氣體對曝光光的吸收，對于從投影光學系統單元PL至晶圓W的光路，有必要以氮或稀有 氣體取代。在晶圓室80的隔壁71，是如圖1所示，使供氣管路41的一端與排氣管路43的一 端是各自連接。供氣管路41的他端，是連接于未圖示的低吸收性氣體供給裝置，例如為氦 氣供給裝置。又，排氣管路43的他端，是連接于外部的氣體回收裝置。然而，以與上述同樣， 在晶圓室80內使氦氣以經常流通。在晶圓室80的隔壁71的-Y側的壁面，是設置光透過窗85。以與此同樣，雖然省 略圖示，在壁71的-X側(在圖1的紙面的前側)的側壁也設置光透過窗。此等光透過窗， 是在壁71所形成的窗部(開口部)藉由安裝封閉該窗部的光透過構件，在此為安裝一般的 光學玻璃以構成。此種場合，為從構成光透過窗85的安裝光透過構件的部分不產生氣體漏 出起見，在安裝部分，是施加銦或銅等的金屬密封或氟系樹脂的密封。尚且，對于上述氟系 樹脂，是使用以80°C兩小時加熱施加脫氣體處理者為宜。在上述晶圓支撐器25的-Y側的端部，是使由平面鏡所構成的Y移動鏡56Y延設于 X軸方向，在此Y移動鏡56Y，是從大略垂直配置于晶圓室80的外部的Y軸激光平涉儀57Y 的測長光束經由光透過窗85投射，其反射光，是經由光透過窗85由Y軸激光干涉儀57Y內 部的檢測器受光，以Y軸激光干涉儀57Y內部的照鏡的位置為基準檢測Y移動鏡56Y的位 置，即晶圓W的Y位置。以同樣，雖然省略其圖示，在晶圓支撐器25的+X側的端部，由平面鏡所構成的X 軸移動鏡延設于Y軸方向。然而，以經由此X移動鏡由X軸激光干涉儀與上述同樣檢測X 移動鏡的位置，即晶圓W的X位置。上述兩個激光干涉儀的檢測值(計測值)，是供給于平 臺控制系統90及以經此供給主控制裝置70，平臺控制系統90，是依據主控制裝置70的指 示，一面監視上述兩個激光干涉儀的檢測值一面以經由晶圓驅動系統進行晶圓平臺WST的 位置控制。如此，在本實施例，由于激光干涉儀，即激光光源棱鏡等的光學構件及檢測器等， 是配置于晶圓室80的外部，雖然從上述檢測器等假使產生微量的吸收性氣體時，以此對曝 光不產生不良影響。尚且，上述的投影光學系統單元PL的鏡筒所連接的供氣管路50的他端，及排氣 管路51的他端，是各自連接于未圖示的氦氣體供給裝置，從氦氣體供給裝置經由供氣管路 50經常使高純度的氦氣體供給于投影光學系統單元PL的鏡筒內，使該鏡筒內部的氣體經 由排氣管路51返回氦氣體供給裝置，依此，也可采用循環使用氮氣的構成結構。此種場合， 在氦氣體供給裝置，是以內存氣體精制裝置為宜。以此種結構時，由氣體精裝裝置的作用， 雖然由包含氦氣體供給裝置與投影光學系統單元PL內部的循環經路使氦氣經長時間循環 使用時，投影光學系統單元PL內的氦氣以外的吸收性氣體(氧氣、水蒸氣、有機物等)的濃 度，是可維持于數PPm以下的濃度。又，此種場合，也可在投影光學系統單元PL內設置壓力 感應器，吸收性氣體濃度感應器等的感應器，是據前述感應器的檢測值，以經由未圖示的 控制裝置適宜控制內裝于氦氣供給裝置的泵的動作、停止等。以同樣，在晶圓室80，也可采用與上述同樣的氦氣循環經路。其次，簡單說明由上述情形所構成的曝光裝置10的曝光動作流程。
首先，在主控制裝置70的管理下，由光柵加載器(rectile loader)、晶圓加載器 (wafer loader)進行光柵裝載、晶圓裝載，又，使用光柵定位系統、晶圓平臺WST上的基準 標識(mark)板、離軸(off-axis)、定位(alignment)檢測系統(均省略圖示)等，以所定 順序進行光柵定位、基線(base line)檢測(從定位檢測系統的檢測中心至投影光學系統 單元PL的光軸距離的檢測等的準備作業。其后，由主控制裝置70，使用未圖示的定位檢測系統實行增強整體定位 EGA (Enhanced Global Alignement)等的定位檢測。以此種動作在需要晶圓移動的場合，基 于主控制裝置70的指示，平臺控制系統90經由未圖示的晶圓驅動系統，使支撐晶圓W的晶 圓平臺WST移動于所定方向。尚且，關于上述光柵定位、基線(Baseline)計測等，例如是如同日本專利特開平 7-176468號以及美國專利第5646413號所詳細揭示，而且，關于EGA例如是如同日本專利特 開昭61-444 號以及美國專利第4780617號所詳細揭示。尚且，本國際申請所指定的指定 國或選擇國的國內法令的限制中，引用上述美國專利所揭示的內容并作為本說明書記載的 一部分。在上述EGA(定位檢測)完成后，以如下的情形加以實行步進掃描(St印.And. Scan)方式的曝光動作。在此曝光動作，首先，使晶圓W的XY位置，以成為晶圓W上的最初照射區域 (first, shoot)的曝光的掃描開始位置(加速開始位置)的狀態移動晶圓平臺WST。在同 時，以使光柵R的位置成為掃描開始位置的狀態移動光平臺RST。然而，由從主控制裝置70 的指示，平臺控制系統90依據由光柵干涉儀是統69所檢測的光柵R的位置資訊、及由晶圓 側的Y軸激光干涉儀57Y與X軸激光干涉儀所檢測的晶圓W的位置資訊，藉由使光柵R(光 柵平臺RST)與晶圓W(晶圓平臺WST)同步移動，以實行掃描曝光。依此，對最初照射區域完成光柵圖案轉印時，使晶圓平臺WST以一照射區域之分 加以步進(st印ping)于非掃描方向(X軸方向)從實行對其次的照射區域的掃描曝光。以 如此，依序重復照射間步進動作與掃描曝光，在晶圓W上的復數照射區域轉印光柵R的圖 案。在上述的掃描曝光時，依據主控制裝置70的指示，雖然由平臺控制系統90實行對 晶圓平臺WST的光柵平臺RST的追隨控制，在此時隨伴于光柵平臺RST的移動的反力，是由 上述框狀構件18的移動消除(cancel)。以下，對此點加以說明。S卩，在上述的追隨控制之際，當光柵平臺RST驅動于X軸方向時，上述音圈馬達30 的可動元件與光柵平臺RST成為一體驅動于X軸方向，此驅動力的反力作用于音圈馬達30 的定子(電樞單元14(^140》及固定該定子的框狀構件18。此種場合，由于框狀構件18 是對光柵平臺平板16及照明系統側板14經由所定間隙而不接觸，由上述反力的作用，框狀 構件18是僅以依照動量守恒定律的距離移動于依照其反力的方向。藉由此框狀構件18的 移動吸收上述反力。此時，對于光柵平臺RST的Y軸方向的位置，起因于上述X軸方向的驅 動力的反力的偏搖力距有作用于框狀構件18的情形。此種場合，框狀構件18，是由其偏搖 力距及X軸方向的反力的作用，依照動量守恒定律以吸收反力的狀態隨伴ΘΖ回轉自由運 動。一方面，由于光柵平臺RST為與晶圓平臺WST同步，驅動于Y軸方向之際，Y軸線性馬達136p 1362、138p 13 的各可動元件，是與光柵平臺RST成為一體驅動于Y軸方向，各 可動元件的驅動力的反力的合力作用于Y軸線性馬達136^136^138^13 的各定子及固定 此等定子的框狀構件18。在此種場合，也由上述反力的合力的作用，框狀構件18是依照動 量守恒定律，僅以吸收上述反力的合力的距離移動于依照反力的合力的方向。又，使Y軸線性馬達136^13 與，Y軸線性馬達138^13 所產生的驅動力(推 力)成為相異以將光柵平臺RST以θ ζ回轉，此時，雖然偏搖力距有作用于框狀構件18的 情形，雖然在此種場合，框狀構件18，也由于其偏搖力距及Y軸方向的反力的作用，是照動 量守恒定律以吸收反力的狀態加以隨伴θ ζ回轉的自由運動。又，由于在任何場合，也不產生包含框狀構件18及光柵平臺RST的系統的重心移 動，偏負載亦不會作用在光柵平臺平板16。因此，以本實施例，在光柵平臺RST的驅動時，可確實消除隨伴于該光柵平臺RST 的驅動所產生的反力(X軸方向及Y軸方向的反力)及由該反力所產生的偏搖力距，可抑制 隨伴于光柵平臺RST的驅動的震動。又，也可防止如上述的偏負載的產生的關系，可防止起 因于此的光柵平臺平板16的姿勢變化等。又，在本實施例，為消除上述的反力，在光柵平臺平板16上使框狀構件18移動之 際，為使從基準位置的偏離量以不超過容許值的狀態(即，例如，由框狀構件18的移動，以 不發生變成不能進行音圈馬達30的控制，或，以經由框狀構件18與光柵平臺平板16間的 間隙使外氣混入于框狀構件18內部的氣密空間內的事態)例如在不影響于曝光的適當時 機，由主控制裝置70經由平臺控制系統90使用上述的三個微調馬達將框狀構件18返回于 所定的基準位置。如以上詳細說明，依照關于本實施例的光柵平臺裝置12時，光柵平臺RST，一面浮 動于光柵平臺平板16的上方一面支撐光柵R可在包括Y軸及與此直交的X軸的二維面內的 三自由度方向能沿光柵平臺平板16移動，框狀構件18，是一面浮動于光柵平臺平板16的上 方具有上述二維面內的三自由度。又，在框狀構件18，是加設Y軸線性馬達136ρ 13化、138ρ 1382的各定子(直線導板136^136^138^138》及音圈馬達30的定子(電樞單元14(^ 1402)，使Y軸線性馬達136^136^138^1382的各可動元件(磁極單元洸”洸”沘”沘。及 音圈馬達30的可動元件(永久磁鐵30)設置于光柵平臺RST。因此，光柵平臺RST，是由Y軸線性馬達136^134,138^13 或音圈馬達30加以 驅動于Y軸方向或X軸方向時，按照其驅動力的反力產生作用于定子(直線導板136i、1362、 138i、1382)或定子(電樞單元14(^140》。由此反力的作用框狀構件18，大略依照動量守 恒定律，移動于二維面內的三自由度方向。即，框狀構件18完成平衡質量(counter mass) 的任務。此種場合，由于由光柵平臺RST的移動，大略可消除上述反力的同時，包含光柵平 臺RST及框狀構件18的系統不產生重心移動，亦無偏負載作用在光柵平臺平板16。因此， 可謀求使載置光柵R的光柵平臺RST的位置控制性的提升。又，由于框狀構件18是以圍繞光柵平臺RST的狀態設置，必然成為大型化，其質量 變大，由于可加以確保框狀構件18與光柵平臺RST的大質量比，框狀構件18的移動行程能 以較短就足夠。又，在使框狀構件18加以大型化的場合，也幾乎無障礙。又，由于在光柵平臺RST是以在中立面CT的一部分形成光柵R的載置面的同時， 從光柵干涉儀系統69的測長光束的光路的Z軸方向的位置一致于中立面CT的位置，與使用上述圖12B所說明習知例相異，可使在光柵平臺RST的變形時因于中立面CT與測長軸的 偏離所產生的檢測誤差及測長軸與光柵R的圖案面的位置偏離所相差的一種阿貝誤差一 起變成為大略為零，藉此可使光柵R的位置能以高精度進行檢測。又，使光柵平臺RST驅動的第一驅動機構，是具有各自的一對可動元件(磁極單元 26^26^28^282)與兩對定子(直線導板136^136^138^138}其中各自的一對可動元件 (磁極單元^1Je2JS1JS2)，是在光柵平臺RST的光柵R的載置區域的X軸方向的一側與 他側以中立面CT為基準各自對稱的配置。兩對定子(線性導向板136^136^138^13 ), 是與該各可動元件各自協動以各自產生Y軸方向的驅動力。即，在X軸方向的一側，他側的 任何側，成為可動元件、光柵平臺本體、可動元件的疊層結構的同時，此可動元件彼此是關 于中立面CT成為對稱的配置。此種場合，由于光柵平臺RST的中立面是大略一致于其重 心的高度位置(Z軸方向的位置)，可使藉由與左右各一對的可動元件所對應的定子協動所 產生的Y軸方向的驅動力的合力，能作用于光柵平臺RST的重心位置。又，由于上述各對的定子(直線導板136” 1362、138ρ1382)，是以上述中立面CT為 基準各自對稱配置，在使光柵平臺RST沿光柵平臺平板16驅動于Y軸方向時，由于供給于 直線導板136^136^138^1382的各電線圈的電流直線導板136^13^,138^13 的發熱，雖 然光柵平臺RST有加熱，對其發熱部分，在起因于中立面CT的上側、下側所產生的雙金屬效 果的光柵平臺本體22的變形彼此可抵消，結果不產生起因于雙金屬效果的光柵平臺RST的 變形。尚且，與本實施例相異，例如上述各一對的可動元件由電樞單元構成的場合，在使 光柵平臺RST沿光柵平臺平板16驅動于Y軸方向時，由于供給于可動元件的電流在可動元 件的發熱雖然滑塊(slider)有所加熱，此種場合，也由于同樣理由，不產生起因于雙金屬 效果的光柵平臺RST的變形。因此，使光柵平臺RST的Y軸方向的位置經由設于光柵平臺RST的一對反射鏡32p 3 由一對Y軸干涉儀69Y檢測，依據其檢測結果控制光柵平臺RST的Y軸方向的位置的關 系，可使光柵平臺RST的Y軸方向的位置控制變成極為良好。又，關于本實施例的光柵平臺裝置12，由于使從光柵干涉儀系統69的X軸方向的 測光束所照射的反射面，設置于比使光柵平臺RST驅動于Y軸方向的線性馬達136p 13 較 外側，雖然起因于上述線性馬達的發熱在該線性馬達周邊的氣體產生溫度搖動時，對上述X 軸方向的測光束不產生任何影響。藉此，可由X軸干涉儀69X以高精度實行光柵平臺RST 的X軸方向的位置檢測。此種場合，從干涉儀69Y軸方向的測長光束，是與通常同樣，可特 別以無障礙照射在光柵平臺RST所設的反射鏡32^3 的反射面(位置于幾乎不受上述線 性馬達的發熱影響的場所的反射面)，可以良好精度的檢測光柵平臺RST的Y軸方向及X軸 方向的位置，進而可謀求光柵平臺RST的位置控制性的提升。又，使從光柵干涉儀系統69的X軸方向的測長光束所照射的反射面12細，是形成 于與光柵平臺RST的載置光柵R的板狀部24A另外的所長度的棒狀反射鏡部MB的端面， 在形成該反射鏡部24B的反射面12 !的棒狀部分12 的長度方向的兩端部除外的部分設 置補強部1Mb，該補強部124b的兩端經由彈性鉸鏈部lMc、124d連結于板狀部24A。因 此，在反射面的彈性鉸鏈部12 與彈性鉸鏈部124d之間的部分，S卩，將主要使用于光柵平 臺RST的位置控制的部分的變形，可以極力抑制。
又，在光柵平臺RST的Y軸方向的一側及他側的端部是各自設置延伸于Y軸方向 的延設部MC1 24D2，在光柵平臺RST的底面，從上述一側的延設部至他側的延設部的長 度方向的所有全域形成氣體靜壓軸承，采用從光柵平臺平板16以不經配管對上述氣靜壓 軸承供給加壓氣體的構成結構。因此，光柵平臺RST不需要以拖拉配管的狀態驅動，由于在 光柵平臺以等速運動實行曝光中，幾乎不需要支撐等速運動所必要的推力，因此不受線性 馬達的推力波動(ripple)及其他影響。又，依照關于本實施例的曝光裝置10時，如上所述，由于可以極良好確保光柵平 臺RST的位置控制性，因此可以提升光柵平臺RST與晶圓平臺WST的同步控制精度，藉此， 可使形成于光柵R的圖案能以高精度轉印于晶圓W上。又，依照曝光裝置10時，由于可使包含照明單元IOP與投影光學系統單元PL之間 的照明光IL的光路的空間成為以低吸收性氣體(吸收照明光的特性比空氣較小的特定氣 體)清除(purge)的清潔空間對外界大氣加以隔離的隔壁，可容易使光柵平臺RST周邊的 空間成為清潔空間，可以極力抑制在此清潔空間內的照明光IL的吸收。尚且，在上述實施例，雖然使驅動光柵平臺RST于Y軸方向的第一驅動機構由左右 各一對的Y軸線性馬達構成，使驅動光柵平臺RST于X軸方向的第二驅動機構由音圈馬達 構成的結構，當然本發明并非限定于此。又，在上述實施例，雖然以在反射鏡部24B形成空洞部CH的場合加以說明，在反射 鏡部24B也可不形成中空部。又，雖然以反射鏡部24B與板狀部24A成形為一體加以說明， 并不限于此，也可以另外的構件構成，在各構件之間以彈性鉸鏈部連結。尚且，在上述實施例，雖然在光柵平臺裝置12的上方，設置照明系統側板14，例如 使框狀構件的上側(照明系統側)留照明光透過的窗部藉由封閉時，也可不設置照明系統 側板14能使光柵平臺RST近傍維持某程度的氣密空間。又，在上述實施例，雖然使光柵平臺RST以一體成形加以構成，本發明并非限定于 此，也可使各部分以另外構件加以構成。尚且，在上述實施例，雖然對以圍繞光柵平臺RST的框狀構件兼用為使光柵平臺 周邊的空間對外界大氣隔離的隔壁的場合加以說明，本發明并非限定于此，也可使光柵平 臺RST及框狀件收納于室(光柵平臺室)內，使光柵平臺RST周邊的空間由低吸收性氣體 取代。此種場合，對于框狀構件在與光柵平臺平板之間形成所定間隔，以僅構成能在二維面 內(XY面內)移動即可，不必要如上述實施例的情形在框狀構件的上面設置氣體靜壓軸承 機構。尚且，在本實施例，關于本發明的平臺裝置雖然以適用于掃描型的VUV曝光裝 置的光柵平臺裝置的場合加以說明，并非限定于此，關于本發明的平臺裝置，是可以應 用于不使用投影光學系統，將光柵與基板加以緊靠以使光掩膜圖案轉印于基板的接近 (proximity)型的直線定位器(aligner)的光掩膜平臺裝置，或液晶用的總括轉印方式的 掃描型曝光裝置等的光掩膜平臺裝置或者板狀平臺(plate stage)裝置等。其他，對于 EBPS方式的電子線曝光裝置、使用波長5 30nm程度的軟X線區域的光為曝光光的所謂 EUVL等的曝光裝置也可以適用關于本發明的平臺裝置。其他，只要是為使載置物體(試樣)的移動體可以驅動于所定的第一軸方向在直 交于第一軸方向的第二軸方向及回轉方向也必要微少驅動的裝置時，并不限定于曝光裝置，在其他精度機械等也適合應用關于本發明的平臺裝置。尚且，在本實施例，對于照明光IL，雖然以使用ArF準分子激光光(波長193nm)或 F2激光光(波長157nm)等的真空紫外光、KrF準分子激光光(波長M8nm)等的遠紫外光、 從超高壓水銀燈的紫外域的輝線(g線、i線等)，并不限定于此，也可使用Ar2激光光(波 長126nm)等的其他真空紫外光。又，例如，作為真空紫外光不限定于上述各激光光，也可使 用從DFB半導體激光器(semiconductor laser)或光纖維激光器(fiber laser)所震蕩的 紅外域、或者使可視域的單一波長激光光，例如以摻入鉺(Er)(或鉺與鐿( )的兩方)的 纖維放大器(fiber amplifier)放大，以用非線形光學結晶加以波長變換于紫外光的高次 諧波。更且，對于照明光IL不用紫外光等，也可使用X線(包含EUV光)或電子線或離子 束等的帶電粒子線等。又，在上述實施例，對于投影光學系統單元PL雖然以使用縮小系統的場合加以說 明，對于投影光學系統單元PL是以等倍系統及擴大系統的任何者均可。又，對于投影光學 系統，對照明光，例如在使用Ar2激光光等的真空紫外光的場合等，例如在日本專利特開平 3482527號公報以及其對應的美國專利第52204M號、日本專利特開平8-1710M號公報以 及其對應的美國專利第5668672號以及日本專利特開平10-20195號公報以及其對應的美 國專利第5835275號所提示，主要是以使用將折射光學元件與反射光學元件(凹面鏡或射 束分光鏡(beam splitter)等)加以組合的所謂反折射系統(catadioptric system)或者 僅由反射光學元件所構成的反射光學系統。尚且，本國際申請所指定的指定國或選擇國的 國內法令的限制中，引用上述美國專利所揭示的內容并作為本說明書記載的一部分。尚且，在本實施例，本發明雖然以適用于半導體制造用的曝光裝置的場合加以說 明，并非限定于此，本發明是可廣加適用于，例如，在角型玻璃板轉印液晶顯示元件圖案的 液晶用的曝光裝置或，為制造薄膜磁頭、撮影元件、有機EL、微機械(micro-machine)、DNA 晶片等的曝光裝置等。又，不僅為半導體元件等的微元件，對于為制造在光曝光裝置、EUV曝光裝置、X線 曝光裝置、及電子線曝光裝置等所使用的光柵或光掩膜，在玻璃基板或硅晶圓等加以轉印 電路圖案的曝光裝置也可以適用本發明。在此，在使用DUV(遠紫外)光或VUV(真空紫外) 光等的曝光裝置，是一般以使用透射型光柵，對于光柵基板，是以使用石英玻璃、摻入氟的 石英玻璃、螢石、氟化鎂、或水晶等。尚且，例如在國際公開W099/49504號等所提示，在投影光學系統單元PL與晶圓的 晶充滿液體的液浸曝光裝置也可以適用本發明。《元件制造方法》其次，對于將上述曝光裝置在微影工序使用的元件制造方法的實施例加以說明。圖10是表示元件(IC或LSI等的半導體晶片、液晶面板、CCD、薄膜磁頭、微機械 等)的制造例的流程圖。如圖10所示，首先，在階段201(設計階段)，進行元件的機能.性 能設計(例如，半導體元件的電路設計等)，實行為實現其機能的圖案設計。接續，在階段 202(光掩膜制作階段)，制作形成所設計的電路圖案的光掩膜。一方面，在階段203(晶圓 制造階段)，使用硅等的材料制造晶圓。其次，在階段204(晶圓處理階段)，使用在階段201 階段203所準備的光掩膜 與晶圓，如后述由微影技術等在晶圓上形成實際的電路等。其次，在階段205(元件組立階段)，使用在階段204所處理的晶圓進行元件組立。在此階段205，是按照需要包含切割 (dicing)工序、結合(bonding)工序、及封裝(packaging)工序(晶片封入)等的工序。最后，在階段206 (檢查階段)、進行在階段205所制作的元件的動作確認測試，耐 久性測試等的檢查。經此工序后完成元件制作，而可以出貨。圖11，是表示在半導體元件的場合，上述階段204的詳細流程例。在圖11，于階段 211(氧化階段)是將晶圓的表面氧化。在階段212 (CVD階段)是在晶圓表面形成絕緣膜。 在階段213(電極形成階段)是在晶圓上以蒸鍍形成電極。在階段214(離子注入階段)是 在晶圓注入離子。在以上的階段211 階段214各個階段，是構成晶圓處理的各階段的前 處理工序，在各階段因應必要的處理而選擇實行。在晶圓工序的各階段，上述的前處理完成時，如以下的情形實行后處理工序。在 此后處理工序，首先，在階段215 (光刻膠形成階段)，使感光劑涂布于晶圓。接續，在階段 216 (曝光階段)，由上述實施例的曝光裝置10其他本發明的曝光裝置217 (顯像階段)使 曝光的晶圓顯像，在階段218(蝕刻階段)，使有光刻膠殘留部分以外的部分的曝光構件以 蝕刻去除。然而，在階段219(光刻膠去除階段)，去除完成蝕刻而成為不需要的光刻膠。藉由重復此等前處理工序與后處理工序，在晶圓上形成多重的電路圖案。使用以上所說明的本實施例的元件制造方法時，由于在曝光工序(階段216)使用 上述實施例的曝光裝置10等的本發明的曝光裝置，可使光柵的圖案以良好精度轉印于晶 圓上，結果，可以提升高積集度的元件的生產性(包含產量)。產業上的可利用性如以上說明，依照本發明的平臺裝置時，適于載置物體并移動。依照本發明的曝光 裝置時，適于將光掩膜上形成的圖案轉印至感光物體。而且，依照本發明的元件制造方法 時，適合生產微元件。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，雖 然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人 員，在不脫離本發明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的方法及技術內容作出些許的更 動或修飾為等同變化的等效實施例，但是凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明 的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方 案的范圍內。
權利要求
1.一種平臺裝置，其特征在于其包括 滑塊，在載置面載置物體并可以移動；一對第一可動元件，對于前述滑塊的前述載置面對稱配置；一對第二可動元件，與前述一對第一可動元件相異，對于前述滑塊的前述載置面對稱 配置；一對定子部，與前述一對第一可動元件與前述一對第二可動元件協動以使前述滑塊于 第一軸方向驅動。
2.根據權利要求1所述的平臺裝置，其特征在于前述載置面與前述滑塊的中立面一致。
3.根據權利要求1所述的平臺裝置，其特征在于前述一對定子部對于前述載置物對稱配置。
4.根據權利要求1所述的平臺裝置，其特征在于包括驅動裝置，具有連接于前述滑塊 的第一部分、以及與前述第一部分協動的第二部分，以使前述滑塊于與前述第一軸相異的第二軸驅動。
5.根據權利要求4所述的平臺裝置，其特征在于包括框狀構件，支撐前述一對定子與 前述驅動裝置的前述第二部分。
6.根據權利要求5所述的平臺裝置，其特征在于前述框狀構件由使前述滑塊驅動時所 產生的反力加以驅動。
7.根據權利要求6所述的平臺裝置，其特征在于更包括平板，用以載置前述滑塊與前 述框狀構件。
8.根據權利要求4所述的平臺裝置，其特征在于更包括位置檢測裝置，使測長光束照 射設置于前述滑塊的反射面以檢測前述滑塊的位置。。
9.根據權利要求8所述的平臺裝置，其特征在于前述一對定子設置于不包圍前述測長 光束的位置。
10.根據權利要求1所述的平臺裝置，其特征在于更包括平衡質量，具有支撐前述定子的支撐部與重量部，由驅動前述滑塊時所產力的反力加 以驅動；位置檢測裝置，使測長光束照射以位置于前述重量部與前述定子之間的狀態設置于前 述滑塊的反射面，以檢測前述滑塊的位置。
11.根據權利要求1所述的平臺裝置，其特征在于更包括平衡質量，具有透明部且支撐前述定子，由滑塊驅動時所產生的反力加以驅動；以及 位置檢測裝置，經由前述透明部使測長光束照射設置于前述滑塊的反射面，以檢測前 述滑塊的位置。
12.根據權利要求10或11所述的平臺裝置，其特征在于前述載置面與前述滑塊的中立面一致。
13.根據權利要求12所述的平臺裝置，其特征在于更包括平板，用以載置前述滑塊與 前述平衡質量。
14.一種曝光裝置，是使光掩膜與感光物體同步移動于所定方向以將形成在前述光掩 膜的圖案轉印于前述感光物體的曝光裝置，其特征在于其包括照明單元，以照明光照明前述光掩膜；根據權利要求1 11的任一權利要求所述的平臺裝置，以前述光掩膜為前述物體載置 于前述滑塊上；以及投影光學系統單元，使從前述光掩膜所射出的前述照明光投射于前述感光物體上。
15. 一種元件制造方法，是包含微影工序的元件制造方法，其特征在于其包括 前述微影工序使用權利要求14所述的曝光裝置進行曝光。
全文摘要
本發明是有關于一種平臺裝置與曝光裝置，以及元件制造方法。該平臺(RST)，是一面浮動于平板的上方一面支撐光柵，并可移動于二維面內的三自由度方向，框狀構件是以浮動于平板的上方可移動于二維面內的三自由度方向。在框狀構件設置第一定子(1361～1382)、第二定子(1401、1402)，在平臺設第一可動元件、第二可動元件以與第一定子、第二定子各自協動以產生使平臺于二維面內驅動的驅動力。因此，由平臺的驅動的反力作用于第一或第二定子，由此反力框狀構件大略依照動量守恒定律在二維面內移動。藉此，由平臺的移動的反力可大略完全加以消除的同時，不產生包含平臺及框狀構件系統的重心移動的關系，偏負載亦不會作用在平板。
文檔編號G03F7/20GK102103331SQ20101060847
公開日2011年6月22日 申請日期2004年1月26日 優先權日2003年2月17日
發明者柴崎祐一 申請人:株式會社尼康