曝光裝置、平面顯示器的制造方法、及元件制造方法
【專利摘要】本發明的基板載臺裝置(PST),于重量抵消裝置(50)所具有的臂部(54)前端固定有與X梁(25)所具有的X固定子(82)對向、對重量抵消裝置(50)產生磁吸力的X可動子(56)。重量抵消裝置(50),通過該磁吸力將本身重量及重量抵消裝置(50)所支承的微動載臺(30)等重量的一部分通過基架(14)傳至地面(11)上。從而減輕加于防振裝置(34)的偏載重。
【專利說明】曝光裝置、平面顯示器的制造方法、及元件制造方法
【技術領域】
[0001]本發明是關于曝光裝置、平面顯示器的制造方法、及元件制造方法,詳言之,是關于制造半導體元件、液晶顯示元件等的光刻工藝中所使用的曝光裝置、使用前述曝光裝置的平面顯示器的制造方法、及使用前述曝光裝置的元件制造方法。
【背景技術】
[0002]一直以來,于制造液晶顯示元件、半導體元件(集成電路等)等電子元件(微元件)的光刻工藝中,是采用一邊使掩膜或標線片(以下,統稱為“掩膜”)與玻璃板或晶圓(以下,統稱為“基板”)沿既定掃描方向(scan方向)同步移動、一邊將形成于掩膜的圖案使用能量束轉印至基板上的步進掃描(step & scan)方式的曝光裝置(所謂的掃描步進機(亦稱掃描機))等。
[0003]作為此種曝光裝置,有一種具有在能于掃描方向以長行程移動的X粗動載臺上,搭載能于掃描交叉(cross scan)方向(與掃描方向正交的方向)移動的Y粗動載臺的重疊型(龍門(gantry)型)載臺裝置,作為此種載臺裝置,以例如在由石材形成的平臺(surface plate)上沿水平面移動的構成者廣為人知(例如,參照專利文獻I)。
[0004]上述專利文獻I的曝光裝置,由于重量抵消裝置是在對應步進掃描的大范圍移動,因此必須于大范圍將平臺上面(重量抵消裝置的移動導引面)的平面度作的高。此外,近年來曝光裝置的曝光對象的基板有越來越大型化的傾向,隨此,平臺亦日漸大型化,因此除成本增加外,曝光裝置的搬送性、安裝時的作業性惡化等皆受到關心。為此,皆期待有一種能使平臺變小的新技術的出現。
[0005]先行技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:美國專利申請公開第2010/0018950號說明書
【發明內容】
[0008]用以解決課題的手段
[0009]為縮小平臺,本案發明人已提出一種具備支承重量抵消裝置的平臺移動于掃描交叉方向的被稱為步進平臺的平臺的曝光裝置(美國專利申請第13/221568號)。具備此步進平臺的曝光裝置,用以引導從下方支承保持曝光對象基板的基板保持構件的重量抵消裝置往掃描方向的移動的步進平臺,是在能移動于掃描交叉方向的狀態下被支承于防振裝置的架臺上。具備步進平臺的曝光裝置,由于本身重量亦大的步進平臺是在支承有基板保持構件及重量抵消裝置等的狀態下被驅動于掃描交叉方向,因此在驅動前后,曝光裝置整體的重心移動大。因此,最近發現,使用步進平臺的曝光裝置,會于防振裝置施加極大的偏載重,尤其是保持大型基板的基板保持構件變重,因此通過支承基板保持構件的重量抵消裝置作用于步進平臺、以及進一步通過步進平臺作用于架臺的偏載重增大,使得曝光動作時因施加至被防振裝置支承的架臺的偏載重導致曝光裝置整體些微的傾斜,而有招致曝光精度降低之虞。
[0010]本發明第I態樣,提供一種第I掃描型的曝光裝置,是在曝光處理時相對曝光用能量束使曝光對象物體在與水平面平行的第I方向以既定第I行程移動,其具備:移動體,能于該第I方向至少以該既定第I行程移動、且能在該水平面內于與該第I方向正交的第2方向以第2行程移動;物體保持構件,能保持該物體、與該移動體一起至少在與該水平面平行的方向移動;重量抵消裝置,從下方支承該物體保持構件以抵消該物體保持構件的重量;支承構件,延伸于該第I方向,從下方支承該重量抵消裝置并能在從下方支承該重量抵消裝置的狀態下,于該第2方向以該第2行程移動;支承架臺,支承該支承構件;以及載重減輕裝置,用以減輕作用于該支承架臺的重力方向的載重負荷。
[0011]根據此發明,在對物體的曝光處理時,因物體保持構件、重量抵消裝置及支承構件本身重量而產生的重力方向(鉛直方向向下)的載重負荷雖會作用于支承架臺,但會因載重減輕裝置而減輕。從而能降低包含物體保持構件、重量抵消裝置及支承構件、以及支承架臺之系的重心移動而作用于支承架臺的偏載重,據此,即能維持充分高的曝光精度。
[0012]本發明第2態樣,提供一種第2掃描型曝光裝置,是在曝光處理時相對曝光用能量束使曝光對象的物體在與水平面平行的第I方向以既定第I行程移動,其具備:第I移動構件,能于該第I方向至少以該既定第I行程移動;第2移動構件,引導該第I移動構件往該第I方向的移動、且能在該水平面內與該第I方向正交的第2方向與該第I移動構件一起以第2行程移動;物體保持構件,保持該物體、能與該第I移動構件一起至少在與該水平面平行的方向移動;重量抵消裝置,從下方支承該物體保持構件以抵消該物體保持構件的重量;支承架臺,包含從下方支承該重量抵消裝置的平臺;線性馬達,包含設于該第2移動構件的磁石與設于該第I移動構件的線圈,將該第I移動構件以該第I行程驅動于該第I方向;以及載重減輕裝置,利用作用于該磁石與該重量抵消裝置的一部分之間的力,來減輕作用于該支承架臺的重力方向的載重負荷。
[0013]根據此發明,在對物體的曝光處理時,能與保持物體的物體保持構件一起往與水平面平行的方向移動的第I移動構件,是被線性馬達驅動于第I方向。此時,因物體保持構件及重量抵消裝置本身重量而產生的重力方向的載重負荷雖會作用于支承架臺,但該載重負荷,可通過載重減輕裝置,利用作用在與重量抵消裝置的一部分之間的力來加以減輕。因此,從而能降低包含物體保持構件、重量抵消裝置及支承架臺之系的重心移動而作用于支承架臺的偏載重,據此,即能維持充分高的曝光精度。
[0014]本發明第3態樣提供一種平面顯示器的制造方法,包含:使用上述第I及第2曝光裝置中的任一種使基板曝光的動作;以及使曝光后的前述基板顯影的動作。
[0015]本發明第4態樣提供一種元件制造方法,包含:使用上述第I及第2曝光裝置中的任一種使物體曝光的動作;以及使曝光后的前述物體顯影的動作。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為概略顯示第I實施形態的曝光裝置的構成的圖。
[0017]圖2為將圖1的曝光裝置所具有的基板載臺從微動載臺去除后加以顯示的俯視圖。
[0018]圖3為從+X方向觀察圖1的曝光裝置所具有的基板載臺的圖。
[0019]圖4為以示意方式顯示因基板載臺裝置本身重量產生的力的流向的圖。
[0020]圖5為用以說明作用于重量抵消裝置的磁吸力的圖。
[0021]圖6中A部分為以示意方式顯示未設置會作用于重量抵消裝置的磁吸力的產生裝置的基板載臺裝置的重心移動的圖,圖6中B部分為以示意方式顯示對重量抵消裝置作用鉛直方向向上的磁吸力的基板載臺裝置的重心移動的圖。
[0022]圖7為從+X方向觀察第2實施形態的基板載臺裝置的圖。
[0023]圖8為第3實施形態的基板載臺裝置的俯視圖。
[0024]圖9為從+X方向觀察第3實施形態的基板載臺裝置的部分剖面的圖。
[0025]圖10為從+X方向觀察第4實施形態的基板載臺裝置的部分剖面的圖。
[0026]圖11為第4實施形態的基板載臺裝置的俯視圖。
[0027]圖12中A部分為顯示將產生磁吸力的永久磁石與磁性體加以組合的一例的圖,圖12中B部分為將產生磁吸力的永久磁石與永久磁石加以組合的一例的圖。
[0028]圖13為從+X方向觀察第4實施形態的第I變形例的基板載臺裝置的部分剖面的圖。
[0029]圖14為從+X方向觀察第4實施形態的第2變形例的基板載臺裝置的部分剖面的圖。
[0030]圖15為從一 Y方向觀察第5實施形態的曝光裝置所具備的基板載臺裝置的部分剖面的圖。
[0031]圖16為顯示從+X方向觀察圖15的基板載臺裝置的部分剖面的圖。
[0032]圖17為顯示從一 Y方向觀察第5實施形態的變形例的基板載臺裝置的圖。
【具體實施方式】
[0033]《第I實施形態》
[0034]以下,根據圖1?圖6中B部分,說明第I實施形態。
[0035]圖1中概略顯示了第I實施形態的曝光裝置10的構成。曝光裝置10、以用于液晶顯示裝置(平面顯示器)的矩形(方形)玻璃基板P (以下,僅稱基板P)為曝光對象物的步進掃描方式的投影曝光裝置(亦稱掃描機)。
[0036]曝光裝置10、具有照明系Ι0Ρ、保持掩膜M的掩膜載臺MST、投影光學系PL、一對基板載臺架臺33、包含保持基板P的基板保持具31的基板載臺裝置PST、及此等的控制系等。以下,將曝光時掩膜M與基板P相對投影光學系16分別被掃描的方向設為X軸方向、水平面內與X軸正交的方向為Y軸方向、與X軸及Y軸正交的方向為Z軸方向,并以繞X軸、Y軸及Z軸旋轉的方向分別為ex、0y及Θ z方向來進行說明。此外,將于X軸、Y軸及Z軸方向的位置分別設為X位置、Y位置及Z位置來進行說明。又,于基板P表面(+Z側的面)涂有光阻劑(感應劑)。
[0037]照明系Ι0Ρ,是與例如美國專利第6,552,775號說明書等所揭示的照明系同樣的構成。亦即,照明系1P具有分別照明掩膜M上被配置成鋸齒狀的多個、例如5個照明區域的多個、例如5個照明系,各照明系將從未圖示的光源(例如水銀燈)射出的光,經由未圖示的反射鏡、分光鏡(dichroic mirror)、遮簾、波長選擇濾波器、各種透鏡等,作為曝光用照明光(照明光)IL照射于掩膜M。照明光IL,是使用例如i線(波長365nm)、g線(波長436nm)、h線(波長405nm)等的光(或上述i線、g線、h線的合成光)。又,照明光IL的波長可通過波長選擇濾波器,例如視所要求的解析度適當的加以切換。
[0038]于掩膜載臺MST,例如以真空吸附著方式固定有其圖案面(圖1的下面)形成有電路圖案等的掩膜M。掩膜載臺MST是以非接觸狀態搭載在未圖示的導件上,通過例如包含線性馬達的掩膜載臺驅動系(未圖示)以既定行程驅動,并被適當的微驅動于Y軸方向及θζ方向。掩膜載臺MST于XY平面內的位置信息(含θ ζ方向的旋轉信息),是通過包含對固定(或形成)于掩膜M的反射面照射激光束(測長光束)的激光干涉儀為圖示的掩膜干涉儀系統加以測量。此測量結果被供應至未圖示的主控制裝置。主控制裝置根據掩膜干涉儀系統測量的上述測量結果,通過掩膜載臺驅動系(未圖示)驅動(位置控制)掩膜載臺MST。又,亦可取代掩膜干涉儀系統、或與掩膜干涉儀系統一起使用編碼器(或由多個編碼器構成的編碼器系統)。
[0039]投影光學系PL配置在掩膜載臺MST的圖1中的下方。投影光學系PL具有與例如美國專利第6,552,775號說明書所揭示的投影光學系相同的構成。亦即,投影光學系PL對應前述多個照明區域,包含掩膜M的圖案像的投影區域配置成交錯狀的多個、例如五個投影光學系(多透鏡投影光學系),與具有以Y軸方向為長邊方向的長方形單一像場的投影光學系具有相等的機能。本實施形態中,多個投影光學系的各個是使用例如兩側遠心的等倍系、形成正立正像者。
[0040]因此,當以來自照明系1P的照明光IL照明掩膜M上的照明區域時,即通過被配置成投影光學系PL的第I面(物體面)與圖案面大致一致的掩膜M的照明光IL,通過投影光學系PL將該照明區域內的掩膜M的電路圖案的投影像(部分正立像),形成于與被配置在投影光學系PL的第2面(像面)側、基板P上的照明區域共軛的照明光IL的照射部位(曝光區域)。并通過掩膜載臺MST與構成基板載臺裝置PST的一部分的后述微動載臺30的同步驅動,相對照明區域(照明光IL)使掩膜M移動于掃描方向(X軸方向)且相對曝光區域(照明光IL)使基板P移動于掃描方向(X軸方向),據以進行基板P上一個照射區域(區劃區域)的掃描曝光,于該照射區域轉印掩膜M的圖案(掩膜圖案)。亦即,本實施形態中,是以照明系1P及投影光學系PL在基板P上生成掩膜M的圖案,通過使用照明光IL的基板P上感應層(光阻層)的曝光以在基板P上形成該圖案。
[0041]一對基板載臺架臺33分別由延伸于Y軸方向的構件構成(參照圖3,其長邊方向兩端部被設在地面11上的防振裝置34從下方支承。一對基板載臺架臺33于X軸方向以既定間隔平行配置。于一對基板載臺架臺33各個的上面,如圖2所示,于X軸方向分離彼此平行的固定有延伸于Y軸方向的機械性Y線性導引裝置(單軸導引裝置)的要素的多個(例如針對各基板載臺架臺33為3個)Y線性導件35a。
[0042]一對基板載臺架臺33構成曝光裝置10的裝置本體(機體),投影光學系PL及掩膜載臺MST等則搭載于裝置本體。
[0043]基板載臺裝置PST,如圖1所示,具備一對基架(base frame) 14、輔助基架15、粗動載臺23、微動載臺30、重量抵消裝置50、及從下方支承重量抵消裝置50的Y步進平臺90
坐寸ο
[0044]—對基架14中的一方,如圖1及圖2所示,配置在+X側的基板載臺架臺33的+X偵牝另一方則配置在一 X側的基板載臺架臺33的一 X側。由于一對基架14具有相同構造,因此,以下僅針對+X側的基架14加以說明。基架14,如圖1所示,包含由具有與YZ平面平行的一面與另一面延伸于Y軸方向的板狀構件構成的本體部14a、與從下方支承本體部14a的多個腳部14b。腳部14b于Y軸方向以既定間隔、例如設有3個。于各腳部14b的下端部設有多個調整器14c,能調整本體部14a的Z位置。
[0045]于本體部14a的X軸方向兩側面(亦即,上述的一面與另一面)分別固定有線性馬達的要素的Y固定子73。Y固定子73具有磁石單元,此磁石單元包含于Y軸方向以既定間隔排列的多個永久磁石。又,于本體部14a的上面,固定有延伸于Y軸方向的機械性Y線性導引裝置(單軸導引裝置)的要素的Y線性導件16a。
[0046]輔助基架15配置載一對基板載臺架臺33之間。輔助基架15,其大小雖不同,但除基架14的本體部14a外的部分則是同樣構成。亦即,輔助基架15,包含由延伸于Y軸方向的板狀構件構成的本體部15a、與從下方支承本體部15a而能調整本體部14a的Z位置的調整器15b。于輔助基架15的本體部15a上面,與基架14同樣的固定有延伸于Y軸方向的Y線性導件16a。輔助基架15上端的Z位置被設定為較一對基板載臺架臺33的上面略低(或大致相同)。
[0047]粗動載臺23,包含Y粗動載臺23y與搭載在Y粗動載臺23y上的X粗動載臺23x。
[0048]Y粗動載臺23y搭載在一對基架14及輔助基架15上。Y粗動載臺23y,如圖2所示,具有一對X梁25。一對X梁25分別由延伸于X軸方向的構件構成,于Y軸方向以既定間隔彼此平行配置。一對X梁25的各個,如圖3所示,YZ剖面的形狀為上邊較底邊長的倒立的大致等腰梯形。此梯形,除上下2邊外,具有在YZ平面內相對Z軸以角θ (Θ較45度小,例如為10度)傾斜的一邊、與在YZ平面內相對Z軸以角一 Θ傾斜的另一邊。
[0049]于一對X梁25各個的長邊方向兩端部近旁下面,如圖2所不,固定有被稱為Y托架(carriage) 75的構件。亦即,于Y粗動載臺23y下面,安裝有例如合計4個Y托架75。配置在+X側的2個Y托架75,是通過固定在各個的上面的板片76彼此連結。同樣的,配置在一 X側的2個Y托架75亦通過板片76彼此連結。由于例如合計4個Y托架75的各個具有相同構造,以下,僅針對對應+X側基架14的I個Y托架75加以說明。
[0050]Y托架75,如圖1所示,由XZ剖面倒U字形的構件成,在一對對向面間插入基架14的本體部14a。于Y托架75的一對對向面的各個,分別固定有通過既定間隙(clearance/gap)與一對Y固定子73的各個對向的一對Y可動子72。各Y可動子72,包含未圖示的線圈單元,與對向的Y固定子73 —起構成將Y粗動載臺23y于Y軸方向以既定行程驅動的電磁力(洛倫茲力)驅動方式的動圈型Y線性馬達。又,Y粗動載臺23y的Y位置信息是以未圖示的線性編碼器系統加以求出。
[0051]于Y托架75的頂面,相對各個Y托架75固定有多個(例如2個(參照圖2))包含滾動體(例如多個球等)、以能滑動的方式卡合于Y線性導件16a的滑件16b。Y粗動載臺23y,被包含Y線性導件16a與滑件16b的多個Y線性導引裝置,直進引導于Y軸方向。
[0052]又,于一對X梁25的長邊方向中央部下面,通過支承構件77固定有多個(例如2個)輔助托架78。輔助托架78由長方體狀的構件成,于其下面,與Y托架75同樣的,固定有以可滑動的方式卡合于Y線性導件16a的滑件16b。據此,Y粗動載臺23y即相對基板載臺架臺33在振動上分離。此外,于圖1中雖是于紙面深度方向重疊而隱藏,針對I個輔助托架78,滑件16b是于紙面深度方向(Y軸方向)以既定間隔、例如安裝有2個。如此,Y粗動載臺23y,其長邊方向中央部通過輔助托架78被輔助基架15從下方支承,而使本身重量引起的接曲受到抑制。
[0053]于一對X梁25各個的上面,如圖2及圖3所示,于Y軸方向以既定間隔彼此平行的固定又多條(本實施形態中,針對I個X梁25例如為2條)延伸于X軸方向的機械性單軸導引裝置的要素的X線性導件17a。又,于一對X梁25的YZ剖面中的2個斜邊(斜面),如圖1及圖2所示,固定有從X梁25的一 X側端部近旁到+X側端部近旁延設的X固定子82。X固定子82具有磁石單元,此磁石單元包含于X軸方向以既定間隔排列的多個永久磁
O
[0054]X粗動載臺23x,如圖2所示的包含連結一對X托架40與一對X托架40的一對連結板41。又,由于一對X托架40具有相同構造,因此,以下僅針對Y側的X托架40加以說明。
[0055]X托架40,如圖2及圖3所示,具有以X軸方向為長邊方向的俯視長方形的平板構件61、與在平板構件61的長邊方向一端部與另一端部的Y軸方向兩端面分別以上端面與平板構件61的上面大致同面高的狀態固定的各一對、合計4個側壁構件62。X托架40,從+X方向觀察,如圖3所示,具有倒U字狀的形狀,于彼此成對的+Y側與一 Y側的側壁構件62彼此間插入X梁25。平板構件61的X軸方向兩端,相對+X側及一 X側的側壁構件62的各個,向X軸方向的外側略突出(參照圖2)。彼此成對的+Y側與一 Y側的側壁構件62,分別具有與從上端(+Z側端)至中央部近旁的XZ平面平行的第I部分、與從中央部近旁至下端(一 Z側端)向一 Y側或+Y側傾斜而與上述X梁25的2個斜面對向的第2部分。于X托架40的長邊方向(X軸方向)中央部近旁,設有在X托架40的X軸方向長度的1/3略短的范圍不存在側壁構件62的部分(以下,稱缺口部)42(參照圖2)。
[0056]于X托架40的平板構件61各個的下面(一 Z側的面),如圖3所示,相對各個X線性導件17a固定有多個(例如4個(參照圖2))包含滾動體、以能滑動的方式卡合于Y線性導件17a的滑件17b。本實施形態中,于X粗動載臺23x的下面固定有例如合計16個的滑件17b。X粗動載臺23x,被包含Y線性導件17a與滑件17b的多個X線性導引裝置,直進引導于X軸方向。
[0057]于X托架40所具有的4個側壁構件62各個的第2部分的內面,固定有與一對X固定子82的各個通過既定間隙(clearance/gap)對向的X可動子81。各X可動子81,包含未圖示的線圈單元,與對向的X固定子82 —起構成將X粗動載臺23x于X軸方向以既定行程驅動的電磁力(洛倫茲力)驅動方式的動圈型X線性馬達。又,各X可動子81包含未圖示的鐵心,在與對向的X固定子82之間產生磁吸力。亦即,各可動子81構成有芯線圈單元。再者,X粗動載臺23x的X位置信息是以未圖示的線性編碼器系統加以求出。
[0058]一對連結板41的各個,如圖2所示,由延設于Y軸方向的平板構件構成。一方的連結板41,是固定在從配置于+Y側的X托架40的Y軸方向中央略靠一 Y側起、至配置于一Y側的X托架40的Y軸方向中央略靠+Y側,將一對X托架40的+X端部彼此連結。另一方的連結板41,則固定在從配置于+Y側的X托架40的Y軸方向中央略靠一 Y側起、至配置于一 Y側的X托架40的Y軸方向中央略靠+Y側,將一對X托架40的一 X端部彼此連結。亦即,具有一對X托架40與一對連結板41的X粗動載臺23x,具有俯視呈中央具開口部的略矩形形狀。
[0059]此外,雖未圖示,但于X粗動載臺23x,安裝有以機械方式限制后述微動載臺30相對X粗動載臺23X的可移動量的擋止構件、或于X軸、及Y軸方向用以測量微動載臺30相對X粗動載臺23x的移動量的間隙感測器等。
[0060]微動載臺30,由圖1及圖3可知,由俯視大致正方形的板狀構件(或箱形(中空長方體)的構件)構成,于其上面通過基板保持具31以例如真空吸附(或靜電吸附)方式吸附保持基板P。
[0061]微動載臺30,是被包含分別含固定于X粗動載臺23x的固定子與固定于微動載臺30的可動子構成的多個音圈馬達(或線性馬達)的微動載臺驅動系,于X粗動載臺23x上微驅動于XY平面內的3自由度方向(X軸、Y軸及02的各方向)。多個音圈馬達,如圖1所示,將微動載臺30微驅動于X軸方向的X音圈馬達18x于Y軸方向分離設置有一對(紙面內深處的X音圈馬達18x未圖不),如圖3所不,將微動載臺30微驅動于Y軸方向的Y音圈馬達18y則于X軸方向分離間設置有一對(紙面內深處的Y音圈馬達18y未圖不)。微動載臺30,使用上述X音圈馬達18x及/或Y音圈馬達18y與X粗動載臺23x同步驅動(與X粗動載臺23x同方向、同速度驅動),而與X粗動載臺23x —起以既定行程移動于X軸方向及/或Y軸方向。因此,微動載臺30可相對投影光學系PL(參照圖1)于XY2軸方向以長行程移動(粗動)可能,且能于X,Y、θ ζ方向的3自由度方向微幅移動(微動)。
[0062]又,微動載臺驅動具有用以將微動載臺30微幅驅動于ΘΧ、0y及Z軸方向的3自由度方向的未圖示的多個Z音圈馬達。關于包含多個音圈馬達的微動載臺驅動系的構成,已揭示于例如美國專利申請公開第2010/0018950號說明書。
[0063]于微動載臺30的一 X側的側面,如圖1所示,通過鏡座21固定了具有與X軸正交的反射面的X移動鏡(棒狀反射鏡)22x。又,于微動載臺30的一 Y側的側面,如圖3所示,通過鏡座28固定了具有與Y軸正交的反射面的Y移動鏡22y。微動載臺30的XY平面內的位置信息,是通過包含對X移動鏡22x及Y移動鏡22y分別照射測長光束(干涉儀光束)的多個激光干涉儀的激光干涉儀系統(以下,稱基板干涉儀系統),隨時加以檢測。又,實際上,基板干涉儀系統具備多個分別對應X移動鏡22x的X激光干涉儀、及對應Y移動鏡22y的Y激光干涉儀,但圖1中僅代表性的顯示來自X激光干涉儀的測長光束。多個激光干涉儀分別固定于裝置本體。又,微動載臺30于ΘΧ、軸方向的位置信息,是通過固定在微動載臺30下面的感測器26 (參照圖3),使用例如后述固定于重量抵消裝置50的標的物27加以求出。關于上述微動載臺30的位置測量系的構成,已揭示于例如美國專利申請公開第2010/0018950號說明書。
[0064]重量抵消裝置50,如圖3所示,由延設于Z軸方向的柱狀構件構成,亦稱為心柱。重量抵消裝置50插入X粗動載臺23x的開口部內,搭載在后述Y步進平臺90上。重量抵消裝置50通過后述調平裝置70從下方支承微動載臺30。
[0065]重量抵消裝置50具有筐體51、空氣彈簧52及Z滑件53、一對臂部54等。
[0066]筐體51由俯視矩形的構件構成,于中央部形成有+Z側的面開口的圓形開口部(參照圖2)。于筐體51的下面安裝有軸承面朝向一 Z側的多個空氣軸承(以下,稱基墊)55。
[0067]空氣彈簧52收容在筐體51的開口部內。于空氣彈簧52從外部供應加壓氣體。
[0068]Z滑件53由延伸于Z軸方向的筒狀構件構成,插入筐體51的開口部內,搭載在空氣彈簧52上。
[0069]一對臂部54的各個,由延伸于Y軸方向的棒狀構件構成。一對臂部54中配置在+Y側的臂部54,其一端固定在筐體51的+Y側側面、另一端則插入X托架40所具有的缺口部42內。同樣的,配置在一 Y側的臂部54,其一端固定在筐體51的一 Y側側面、另一端則插入X托架40所具有的缺口部42內。一對臂部54各個的另一端,具有與一對X梁25分別具有的斜面中、形成于Y軸方向內側的斜面平行對向的斜面。又,于一對臂部54各個的另一端的斜面,、固定有與一對X梁25分別具有的一對X固定子82中、配置在Y軸方向內側的X固定子82通過既定間隙(clearance/gap)對向的X可動子56。各X可動子56,包含未圖示的線圈單元,與對向的X固定子82 —起構成將重量抵消裝置50于X軸方向以既定行程驅動的X線性馬達。又,各X可動子56,包含未圖示的鐵心,在與對向的X固定子82之間產生磁吸力。
[0070]于重量抵消裝置50的上方搭載調平(leveling)裝置70。調平裝置70,被安裝在Z滑件53的+Z側端部、軸承面朝向+Z側的空氣軸承(以下,稱密封墊)57從下方以非接觸方式支承。調平裝置70是將微動載臺30支承為傾動(tilt)自如(相對XY平面于θχ及Qy方向擺動自如)的裝置。重量抵消裝置50,通過空氣彈簧52產生的鉛直方向向上的力,通過Z滑件53及調平裝置70抵消包含微動載臺30之系的重量(重力方向的力),具以降低上述多個Z音圈馬達的負荷。
[0071]重量抵消裝置50,如圖2所示,是通過多條(例如4條)被稱為撓曲裝置條連結裝置45 (以下,適當地稱撓曲裝置45)機械性的連接于X粗動載臺23x(X托架40)。撓曲裝置45,包含例如與XY平面平行配置的薄厚度的帶狀鋼板(或鋼索、合成樹脂制繩、煉等)、與設在該鋼板兩端部的鉸接裝置(例如球接頭、或鉸練裝置),上述鋼板通過鉸接裝置架設在重量抵消裝置50與X托架40之間。多個撓曲裝置45的Z位置,與重量抵消裝置50于Z軸方向的重心位置大致一致。撓曲裝置45,其一端固定于筐體51的角部(俯視下,筐體51的頂點),另一端則固定于X托架40的側壁構件62。亦即,重量抵消裝置50,通過多個撓曲裝置45的任一者被X粗動載臺23x牽引,而與該X粗動載臺23x—體的移動于X軸方向、或Y軸方向。此時,于重量抵消裝置50,在包含其于Z軸方向重心位置的與XY平面平行的平面內會有牽引力的作用,因此繞與移動方向正交的軸線的力矩具(俯仰力矩)不會作用。此外,包含調平裝置70、撓曲裝置45,關于本實施形態的重量抵消裝置50的詳細構成,以揭示于例如美國專利申請公開第2010/0018950號說明書。
[0072]Y步進平臺90,綜合圖1至圖3可知,由延伸于X軸方向的YZ剖面矩形的構件構成,于俯視下,以和一對X梁25的各個相距既定距離的狀態(非接觸狀態)配置在一對X梁25之間。Y步進平臺90的長邊方向尺寸,被設定為較微動載臺30于X軸方向的移動行程略長若干。又,Y步進平臺90的寬度方向(Y軸方向)尺寸,設定可支承重量抵消裝置50所具有的基墊55的寬度。Y步進平臺90的材質為鑄鐵或致密的石材(輝長巖)、陶瓷、CFRP材等,其上面的平坦度被加工為非常高。
[0073]于Y步進平臺90的下面,相對各個Y線性導件35a固定有多個(例如2個(參照圖2))包含滾動體(例如,多個球等)、以能滑動的方式卡合于多個Y線性導件35a的滑件35b。Y步進平臺90,被包含Y線性導件35a與Y滑件35b的多個Y線性導引裝置35,于一對基板載臺架臺33上以既定行程直進引導于Y軸方向。
[0074]Y步進平臺90,如圖2所示,通過連接在固定于+X側及一 X側端面的固定構件46各個之一對撓曲裝置43,機械性的連結于各一對Y托架75。撓曲裝置43與上述撓曲裝置45具有大致相同構成。如此,Y步進平臺90,當在Y軸方向的一側或另一側的Y托架75被驅動于Y軸方向時,即被該Y托架75牽引而一體的往Y軸方向移動。撓曲裝置43,其長邊方向(此處是Y軸方向)的剛性較其他5自由度方向(此處是X,Ζ,θχ、0y、θζ方向)的剛性低,于上述5自由度方向,Y步進平臺90與Y粗動載臺23y在振動上分離。
[0075]以上述方式構成的曝光裝置10,在未圖示的主控制裝置的管理下,以未圖示的掩膜搬送裝置(掩膜裝載器)進行掩膜M往掩膜載臺MST上的裝載、并通過未圖示的基板搬入裝置進行基板P往基板載臺裝置PST上的搬入(裝載)。之后,由主控制裝置使用未圖示的對準檢測系實施對準測量,在該對準測量結束后,進行步進掃描(step &scan)方式的曝光動作。由于此曝光動作與現有的步進掃描方式的曝光動作相同,因此省略其詳細說明。
[0076]此處,上述步進掃描方式的曝光動作,是對設定在基板P的多個照射區域依序進行曝光處理。基板P,在掃描動作時是于X軸方向以既定行程被等速驅動(以下,稱X掃描動作),于步進動作時(照射區域間移動時)則是適當的被驅動于X軸方向及/或Y軸方向(以下,分別稱X步進動作、Y步進動作)。
[0077]上述X掃描動作中、及X步進動作中使基板P移動于X軸方向時,于基板載臺裝置PST,是根據編碼器系統的測量值在Y粗動載臺23y上將X粗動載臺23x驅動于X軸方向,并根據基板干涉儀系統的測量值以多個X音圈馬達18x將微動載臺30與X粗動載臺23x同步驅動。又,當X粗動載臺23x往X軸方向移動時,因被此X粗動載臺23x牽引,重量抵消裝置50即與X粗動載臺23x —起往X軸方向移動。此時、重量抵消裝置50,是由主控制裝置通過由X可動子56與X固定子82構成的線性馬達,與X粗動載臺23x同步被驅動于X軸方向。此時,重量抵消裝置50是在Y步進平臺90上移動。又,上述X掃描動作及X步進動作時,微動載臺30雖有相對X粗動載臺23x被微幅驅動于Y軸方向、及/或θ ζ方向的情形,但由于重量抵消裝置50的Y位置不會變化,因此重量抵消裝置50恒僅在Y步進平臺90上移動。
[0078]相對于此,上述Y步進動作時,于基板載臺裝置PST,Y粗動載臺23y在一對基架14上被以既定行程驅動于Y軸方向,與此Y粗動載臺23y —體的,X粗動載臺23x以既定行程移動于Y軸方向。又,重量抵消裝置50與X粗動載臺23x —體的以既定行程移動于Y軸方向。此時,從下方支承重量抵消裝置50的Y步進平臺90,被與Y粗動載臺23y同步驅動。因此,重量抵消裝置50恒被Y步進平臺90從下方支承。
[0079]其次,說明基板載臺裝置PST的組裝順序。本第I實施形態中,基板載臺裝置PST,首先在無塵室的地面11上,以圖2所示的配置分別設置一對基板載臺架臺33、一對基架
14、及輔助基架15。之后,分別通過Y線性導引裝置16將Y托架75搭載于一對基架14、將輔助托架78搭載于輔助基架15,并于一對基板載臺架臺33上通過多個Y線性導引裝置35搭載Y步進平臺90。又,亦可事先于其他場所將Y托架75組裝于一對基架14、將輔助托架78組裝于輔助基架15。
[0080]接著,于Y步進平臺90上搭載重量抵消裝置50,此外,于Y托架75及輔助托架78上搭載一對X梁25。之后,以X固定子82與固定于重量抵消裝置50所具有的臂部54的X可動子56對向的方式搭載X托架40。又,亦可事先于其他場所于一對X梁分別安裝X托架40。之后,調整一對X梁25的位置(Y軸方向間隔)以使X固定子82與固定于重量抵消裝置50所具有的臂部54的X可動子56相距既定間隔對向,亦可通過一對連結板76及77固定位置。
[0081]之后,將微動載臺30 (含調平裝置70)裝載于重量抵消裝置50上,并將多個音圈馬達的固定子與可動子加以組合。接著,對重量抵消裝置50的空氣彈簧52、基墊55及密封墊57、以及調平裝置70所具有的未圖示的空氣軸承供應加壓氣體,微動載臺30即被重量抵消裝置50以非接觸方式支承。
[0082]其次,說明施加于基板載臺裝置PST的力的流向。又,以下說明的施加于基板載臺裝置PST的力,無論微動載臺30的靜止中或動作中,皆會產生。
[0083]當基板載臺裝置PST被組裝完成時,基板P、基板保持具31及微動載臺30(含調平裝置70)等(以下,稱微動載臺30等)因本身重量的Z軸方向向下的力,S卩如圖4所示,以下述流向傳至地面11上。又,雖然圖4中的基板載臺裝置PST是以示意方式顯示而與圖1?3中所示形狀略有不同,但對于與圖1?圖3中所示構成部分對應的構成部分,是使用予相同符號。
[0084]如圖4所示,微動載臺30等的本身重量是通過重量抵消裝置50被Y步進平臺90支承。此處,如圖5所示,于重量抵消裝置50所具有的一對臂部54中、安裝在+Y側的臂部54,會作用在包含固定于臂部54另一端的鐵心的X可動子56與安裝在X梁25的斜面的X固定子82之間于YZ平面相對Y軸傾斜Θ方向的磁吸力F。同樣的,于安裝在一 Y側的臂部54,會作用于YZ平面相對Y軸傾斜一 Θ方向的磁吸力F。各個磁吸力F,分解為鉛直方向(Z軸方向)的分力F1、與水平方向(Y軸方向)的分力F2。此處,由于水平方向的分力F2會往彼此抵消的方向作用,因此于重量抵消裝置50僅會作用加上鉛直方向分力F1的力(亦即2匕)。因此,如圖4所示,微動載臺30等的本身重量,其一部分被鉛直方向的分力F1 (2FJ抵消,剩余的力傳至Y步進平臺90。傳至Y步進平臺90的力,介由基板載臺架臺33及防振裝置34傳至地面11。另一方面,于X梁25則會施加鉛直方向的分力F1的反力,本身重量與鉛直方向分力F1的反力介由基架14及輔助基架15 (參照圖1)傳至地面11。
[0085]如以上的說明,根據本實施形態的曝光裝置10,如圖6中A部分、圖6中B部分所示,與重量抵消裝置50與X梁25之間不會產生磁吸力的基板載臺裝置PSTa (圖6中A部分)相較,本實施形態的基板載臺裝置PST (圖6中B部分),由于磁吸力的作用而可將微動載臺30及重量抵消裝置50視為例如中空構件等輕量之物,因此能縮短基板載臺裝置PST被驅動于掃描交叉方向時的重心移動距離L。亦即,基板載臺裝置PST,由于能減小被驅動于掃描交叉方向時防振裝置34所承受的載重變化,因此能減少曝光裝置10的變形,提升曝光精度。
[0086]又,由于將因微動載臺30等及重量抵消裝置50本身重量產生的鉛直方向向下的力的一部分傳至X梁25,因此Y步進平臺90能減小作用于本身的鉛直方向向下的力。從而,支承重量抵消裝置50的基墊55,可使用負荷容量小的小型基墊。亦即,Y步進平臺90可縮小支承基墊55的引導面(Y軸方向尺寸)。
[0087]又,Y步進平臺90,由于能減少本身的負荷,因此能降低Y步進平臺90的剛性。從而,Y步進平臺90可減少厚度等而進一步小型化。
[0088]此外,基板載臺裝置PST,由于Y步進平臺90可小型化,因此能減小使Y步進平臺90于Y軸方向步進移動的驅動力。
[0089]其次,說明曝光裝置的其他實施形態。以下的第2實施形態以后的各實施形態中,由于基板載臺裝置以外的部分與前述第I實施形態的曝光裝置10相同,因此,以下僅針對基板載臺裝置加以說明。
[0090]《第2實施形態》
[0091]接著,根據圖7說明第2實施形態。此處,與前述第I實施形態相同或同等的構成部分,是使用相同或類似符號并簡化或省略其說明。
[0092]本第2實施形態的基板載臺裝置PSTl,其整體構成雖與前述基板載臺裝置PST相同,但取代X梁25而設置X梁125的點、以及X托架140的形狀與X托架40的形狀一部分不同等,部分構成與基板載臺裝置PST相異。以下,以兩者的相異點為中心進行說明。
[0093]如圖7所示,基板載臺裝置PSTl具備的一對X梁125,分別具有于YZ剖面將矩形(含菱形及正方形)的4個頂點分別切除(去角)的形狀,亦即具有八角形狀。一方(+Y側)的X梁125,以在θ X方向相對Y軸傾斜角Φ (例如45度)的狀態通過安裝構件124固定在一方的Y托架75上面。另一方(一 Y側)的X梁125,與一方的X梁125左右對稱的,亦即以在θ X方向相對Y軸傾斜角一 Φ的狀態通過安裝構件124固定在另一方的Y托架75上面。一對X梁125分別具有4個斜面(相對XY平面傾斜的面)。
[0094]于一方的X梁125的4個斜面中、未固定在安裝構件124的彼此對向的一對斜面,亦即于+Y側且+Z側的第I斜面與一 Y側且一 Z側的第2斜面,于長邊方向(X軸方向)的大致全長延設有一對X固定子82的各個。又,于一方的X梁125的與固定于安裝構件124的第3斜面相反側的第4斜面(亦即一 Y側且+Z側的斜面),在與該斜面平行的方向以既定間隔、彼此平行的固定有多條(例如2條)延伸于X軸方向的X線性導件17a。
[0095]于另一方的X梁125,以和上述一方的X梁為左右對稱的配置,設有一對X固定子
82、多條X線性導件17a。
[0096]一對X托架140,分別由具有頂部與分別設在頂部長邊方向兩端部的2對側壁部的YZ剖面倒U字狀的構件構成。一方(+Y側)的X托架140,是以側視(從+X方向觀察)于θ X方向相對Y軸傾斜Φ的狀態與X梁125的第1、第2及第4斜面對向配置。又,此一方的X托架140,于該側壁部(與X梁125的第I及第2斜面分別對向的部分)的X軸方向中央部近旁,與前述X托架40同樣的形成有缺口部42 (參照圖2),于該一方的缺口部42內插入臂部54。
[0097]于一方的X托架140的一對側壁部內面,分別固定有通過既定間隙(clearance/gap)與固定在前述X梁125的第1、第2斜面各個的一對X固定子82對向的一對X可動子81。又,于X托架140的頂部內面,相對各個X線性導件17a固定有多個(例如4個)包含滾動體、以能滑動的方式卡合于Y線性導件17a的滑件17b。
[0098]另一方(一 Y側)的X托架140,與一方的X托架140為左右對稱,具相同構成,亦同樣設有一對X可動子81及多個滑件17b。
[0099]彼此對向的X固定子82與X可動子81,分別構成電磁力(洛倫茲力)驅動方式的動圈型X線性馬達。X粗動載臺123X雖被此等X線性馬達驅動于X軸方向,于此時,被包含X線性導件17a與滑件17b的多個X線性導引裝置直進引導于X軸方向。
[0100]本實施形態中,無論在X粗動載臺123x的驅動中或停止中,在一方(+Y側)的X梁125即與此卡合的X托架140之間,會在固定于X梁125的第I斜面的X固定子82即與此對向的X可動子81之間產生磁吸力Fb,在固定于X梁125的第2斜面的X固定子82即與此對向的X可動子81之間亦會產生磁吸力Fb。2個磁吸力Fb,其大小相等而方向正對。當然,2個磁吸力Fb,其各個的鉛直分力F3及水平分力F4亦相等。因此,在一方(+Y側)的X梁125與X托架140之間,就整體而言,相對X梁125不會產生X托架140被驅動于Z軸及Y軸方向的力。同樣的,在另一方(一 Y側)的X梁125與X托架140之間,就整體而言,亦不會產生X托架140相對X梁125被驅動于Z軸及Y軸方向的力。亦即,可保持安裝在重量抵消裝置50的一對臂部54前端的朝向斜上方的X可動子56 (有芯線圈單元(參照圖5))與X固定子82 (磁石單元)間的既定間隙(clearance/gap)。
[0101]如以上的說明,根據本第2實施形態的基板載臺裝置PST1,能獲得與第I實施形態的基板載臺裝置PST同等的效果。除此之外,根據基板載臺裝置PST1,由于作用在一對X梁125與一對X托架140之間的磁吸力Fb會被抵消,因此可防止對一對X托架140 (X滑件17b)施加鉛直向上的力。因此,通過將一對X梁125的傾角Φ ( — Φ)與和X梁125對向的臂部54的傾角Φ任意的設定為既定角度,即能在防止了一對X托架140的浮起的狀態下,任意的設定作用于基墊55及Y步進平臺90的鉛直方向向下的力。如此,即能使基墊55進一步小型化、及Y步進平臺90的進一步小型化。
[0102]《第3實施形態》
[0103]其次,針對第3實施形態,根據圖8及圖9加以。此處,與前述第2實施形態相同或同等的構成部分,是使用相同或類似符號并簡化或省略其說明。
[0104]本第3實施形態的基板載臺裝置PST2,整體的構成雖與前述第2實施形態的基板載臺裝置PSTl相同,但在取代X托架140及重量抵消裝置50設置X托架240及重量抵消裝置250的點等、部分構成與基板載臺裝置PSTl相異。以下,以相異點為中心進行說明。
[0105]一對X托架240的各個,如圖8所示,具有延設于X軸方向的平板狀頂部63與設在頂部63的長邊方向中間部的一對側壁部64,側視(從+X方向觀察)倒U字狀的形狀(參照圖9)。又,圖8中,一對X托架240被簡化顯示。此外,如圖9所示,一方(+Y側)的X托架240,是以側視(從+X方向觀察)于θ X方向相對Y軸傾斜φ的狀態與X梁125的第1、第2及第4斜面對向配置。一方的X托架240,由比較圖2與圖8可知,與前述X托架40、140相較,X軸方向的尺寸小,于X軸方向中央部近旁未形成缺口。
[0106]如圖9所示,于一方的X托架240的一對側壁部64內面,分別固定有通過既定間隙(clearance/gap)與固定在前述X梁125的第1、第2斜面各個的一對X固定子82對向的一對X可動子81。又,于X托架240的頂部63內面,相對各個X線性導件17a固定有多個(例如4個)包含滾動體、以能滑動的方式卡合于Y線性導件17a的滑件17b。
[0107]另一方(一 Y側)的X托架240與一方的X托架240為左右對稱,具有同樣構成,亦同樣設有一對X可動子81及多個滑件17b。
[0108]彼此對向的X固定子82與X可動子81,分別構成電磁力(洛倫茲力)驅動方式的動圈型X線性馬達。X粗動載臺223X雖被此等X線性馬達驅動于X軸方向,于此時,被包含X線性導件17a與滑件17b的多個X線性導引裝置直進引導于X軸方向。
[0109]回到圖8,重量抵消裝置250,于筐體51的Y軸方向兩側面固定有一對X臂部254。一對X臂部254,分別由延設于X軸方向的棒狀構件構成,其X軸方向長度較X托架240所具有的剖面倒U字狀部的X軸方向長度略長若干。一對X臂部254的各個,于Y軸方向外側面的X軸方向中央位置,通過撓曲裝置45連接于X托架240的側壁部64。撓曲裝置45的高度與重量抵消裝置250的Z軸方向重心位置大致一致。一對X臂部254的各個,其長邊方向兩端部連結于一對Y臂部255。一對Y臂部255的各個,由延設于Y軸方向的棒狀構件構成,Y軸方向長度與一對X托架240彼此間的間隔大致同長。此外,一對Y臂部255的各個,于X軸方向外側面的Y軸方向中央位置,通過撓曲裝置45連接于連結板41。于一對Y臂部255的長邊方向兩端面,固定有通過既定間隙(clearance/gap)與一對X梁125分別具有的一對X固定子82中、配置在Y軸方向內側的X固定子82對向的X可動子56。各X可動子56,包含未圖示的有芯線圈單元,與對向的X固定子82 (磁石單元)一起構成將重量抵消裝置250驅動于X軸方向的動圈型線性馬達。
[0110]如以上的說明,根據本第3實施形態的基板載臺裝置PST2,能獲得與第2實施形態的基板載臺裝置PSTl同等的效果。除此之外,根據基板載臺裝置PST2,由于在一對Y臂部255兩端會作用磁吸力,因此能加大作用于重量抵消裝置250的鉛直方向向上的力。又,重量抵消裝置250,由于是在磁吸力作用的Y臂部255的長邊方向中央近旁的2處,被X臂部254支承(固定),因此能防止磁吸力作用于Y臂部255兩端時的Y臂部255的撓曲,恒使重量抵消裝置250產生一定的磁吸力。
[0111]《第4實施形態》
[0112]其次,針對第4實施形態,根據圖10?圖12加以說明。此處,與前述第I實施形態相同或同等的構成部分,是使用相同或類似符號并簡化或省略其說明。
[0113]本第4實施形態的基板載臺裝置PST3,其整體構成雖與前述基板載臺裝置PST相同,但在X梁325、X托架340及重量抵消裝置350的形狀與前述X梁25、X托架40及重量抵消裝置50部分不同的點等,與基板載臺裝置PST相異。以下,以相異點為中心進行說明。
[0114]如圖10及圖11所示,一對X梁325由延設于X軸方向的棒狀構件構成。一對X梁325的各個,其YZ剖面形狀與X梁25不同。亦即,一對X梁325的各個,是YZ剖面的外形為矩形,具有被設在Y軸方向中央的延伸于X軸方向、與XZ平面平行的肋部區分為2部分的中空部的中空構件。一對X梁325的各個,于Y軸方向兩側面固定有延伸于X軸方向的X固定子82,于上面固定有多條(例如2條)于Y軸方向以既定間隔延伸于X軸方向的X線性導件17a。
[0115]一對X托架340的各個,如圖11所示,具有延設于X軸方向的平板構件65、與在平板構件65條長邊方向中間部的Y軸方向兩側面以各個的上端面與平板構件65的上面大致同面高的狀態固定的與一對Z軸平行的側壁構件66。亦即,一對X托架340,分別具有X軸方向中央部于YZ剖面為剖面倒U字形的形狀,配置成跨在一對X梁325的各個(參照圖10)。
[0116]一方(+Y側)的X托架340,如圖10所示,于平板構件65的下面(頂面)相對各X線性導件17a固定有多個(例如4個)以可滑動的方式卡合于X線性導件17a的滑件17b,此外,于一對側壁構件66各個的內面,分別固定有通過既定間隙(clearance/gap)與一對X固定子82的各個對向的X可動子81。另一方(一 Y側)的X托架340,是與一方的X托架340同樣構成。
[0117]一對X托架340,如圖11所示,通過將分別具有的一對側壁構件66中、配置在Y軸方向內側的側壁構件66彼此連結的連結板341連結。連結板341,由俯視下中央形成有圓形開口部342的平板構件構成,于X軸方向具有既定長度(例如,與側壁構件66大致相同長度)。連結板341的下面,于開口部342周圍的多處(例如90度間隔的4處)固定有永久磁石343 (參照圖10)。永久磁石343,其材料無特別限定,是使用例如鐵磁體磁石(Ferritemagnet)、釹磁石(Neodymium magnet)及招鎳鈷磁石等形成。
[0118]回到圖10,重量抵消裝置350是從下方插入開口部342內、通過基墊55被支承在Y步進平臺90上。重量抵消裝置350,在筐體351的形狀及撓曲裝置45的連接位置等,與前述重量抵消裝置50不同。
[0119]筐體351由上面開口的有底圓筒狀構件構成。筐體351,于底面周圍具有圓環狀傳部352。傳部352,于外周緣部的上面以和固定于連結板341的永久磁石343對向的方式,磁性體353以既定間隔(既定角度間隔)配置。重量抵消裝置350,在通過基墊55以非接觸狀態搭載于Y步進平臺90上時,配置成永久磁石343與磁性體353通過既定間隙(clearance/gap)對向。磁性體353由具有一定厚度的塊狀構件構成,材料雖無特別限定,使用例如氧化鐵、氧化鉻、鈷或鐵氧體等形成。
[0120]撓曲裝置45,其一端以既定間隔(既定角度間隔)在筐體351的外周面固定多個(例如4個),另一端則固定在形成于連結板341的開口部內周面(參照圖11)。
[0121]作為固定在連結板341下面多處的永久磁石343,可分別使用單一的永久磁石,但不限于此,亦可組合多個磁石加以使用。
[0122]舉一例而言,可如圖12中A部分所示,在埋于連結板341下面的磁軛344的下面,將極性相異的一對永久磁石343a、343b相距既定間隔加以固定,據以構成一個永久磁石343。圖12中A部分的例中,配置在一 Y側的永久磁石343a,其+Z側面為S極、一 Z側面為N極,另一方面,配置在+Y側的永久磁石343b,其+Z側面為N極、一Z側面為S極。在一對永久磁石343a、343b與磁性體353之間,產生磁吸力Fe。又,如圖12中B部分所不,亦可取代磁性體353將永久磁石345配置成與永久磁石343對向。此時,永久磁石345配置成其與永久磁石343a對向的一側為S極、與永久磁石343b對向的另一側為N極。
[0123]如以上的說明,根據本第4實施形態的基板載臺裝置PST3,能獲得與第I實施形態的基板載臺裝置PST同等的效果。除此之外,根據基板載臺裝置PST3,由于不會產生使X托架340浮起的力,因此能防止X托架340的浮起。據此,于基板載臺裝置PST3,即能將永久磁石343與磁性體353之間產生的磁吸力Fe調整為任意大小,其結果,能自如地減輕施加至Y步進平臺90及防振裝置34的載重。
[0124]《第4實施形態的第I變形例》
[0125]其次,針對第4實施形態的第I變形例,根據圖13加以說明。此處,與前述第4實施形態相同或同等的構成部分,使用相同或類似符號并簡化或省略其說明。
[0126]此變形例的基板載臺裝置PST3a,在將基板載臺裝置PST3中重量抵消裝置350所具有的鍔部352與連結板341的位置加以互換的點、隨此以撓曲裝置45將鍔部352與X托架340加以連結的點、以及將作用于Y步進平臺90的微動載臺30等的重量的一部分以永久磁石343與永久磁石346間的磁反作用力Fd加以減輕的點,與前述基板載臺裝置PST3相異。
[0127]如圖13所示,此變形例的重量抵消裝置350a,于筐體351a的Z軸方向中間的位置,具體而言,在與重量抵消裝置350a的重心位置大致一致的高度位置設有鍔部352。于鍔部352下面的外周緣部固定有永久磁石343。此外,于鍔部352的外周面,以既定間隔(既定角度間隔)連接有多個(例如4個)撓曲裝置45的一端。撓曲裝置45的另一端,連接在X托架340的側壁構件66中、配置在Y軸方向內側的側壁構件66。
[0128]連結一對X托架340的連結板341,固定在一對X托架340各個的側壁構件66中、配置在Y軸方向內側的側壁構件66的下端部。又,于連結板341上面的開口部周圍,在與各永久磁石343對向的位置,分別固定有對永久磁石343產生反作用磁力的永久磁石346。
[0129]如以上的說明,根據本第I變形例的基板載臺裝置PST3a,除能獲得與第4實施形態的基板載臺裝置PST3同等的效果外,由于將固定有永久磁石343的鍔部352固定在重量抵消裝置350a的Z軸方向中間位置近旁,將固定有永久磁石346的連結板341固定在X托架340的下端部,因此X梁325的Z位置是配置在較重量抵消裝置350a的Z位置若干下方處。據此,基板載臺裝置PST3a,可提升往掃描方向及掃描交叉方向的可動時的安定性。
[0130]《第4實施形態的第2變形例》
[0131]其次,針對第4實施形態的第2變形例,根據圖14加以說明。此處,與前述第4實施形態相同或同等的構成部分,使用相同或類似符號并簡化或省略其說明。
[0132]此變形例的基板載臺裝置PST3b中,X梁325b的形狀及X托架340b的形狀,與前述基板載臺裝置PST3的X梁325的形狀及X托架340的形狀不同。
[0133]一對X梁325b,分別由延伸于X軸方向的棒狀構件構成,YZ剖面的形狀細上邊較底邊常若干的倒立的大致等腰梯形。亦即,一對X梁,分別具有與XY平面平行的上面及下面、與相對XZ平面于θχ方向以既定角Θ、一 Θ傾斜的一對斜面(Y軸方向兩側面)。X線性導件17a及X固定子82,與X梁325同樣的,分別固定在X梁325b的上面及一對斜面(Y軸方向兩側面)。
[0134]一對X托架340b,各自所具有的一對側壁構件68的形狀與X托架340所具有的一對側壁構件66相異。亦即,彼此成對的+Y側與一 Y側的側壁構件68,分別具有從上端(+Z側端)至中央部附近與XZ平面平行的第I部分,與從中央部附近至下端(一 Z側端)傾斜于一 Y側或+Y側而與上述X梁325b的2個斜面對向的第2部分。于一對X托架340b的頂面(平板構件65的下面),固定有以可滑動的方式卡合于X線性導件17a的滑件17b,此夕卜,于側壁構件68內壁面的第2部分,固定有通過既定間隙(clearance/gap)與X固定子82對向、產生磁吸力Fe的X可動子81。在一方的X梁325b與X托架340b之間作用的磁吸力Fe,水平方向的分力被抵消,同樣的,另一方的X梁325b與X托架340b之間作用的磁吸力Fe,水平方向的分力亦被抵消。亦即,作用于X托架340b的磁吸力Fe,僅對X托架340b施加鉛直方向向上的分力。
[0135]如以上的說明,根據本變形例的基板載臺裝置PST3b,除能獲得與第4實施形態的基板載臺裝置PST3同等的效果外,由于施加至X托架340b的鉛直方向向下的力獲得減輕,因此在基板載臺裝置PST3b被驅動于X軸方向時,可減輕在X滑件17b與X線性導件17a之間產生的驅動抵抗。此外,由于在產生用以減輕作用于上述X托架340b的鉛直方向向下的力的磁吸力Fe的X可動子81、X固定子82之外,另設置了產生用以減輕作用于基板載臺架臺33的重量抵消裝置350等重量的一部分的磁吸力Fe的永久磁石343、磁性體353,因此可分別設定為產生既定磁吸力。
[0136]《第5實施形態》
[0137]其次,針對第5實施形態,根據圖15及圖16加以說明。此處,與前述第I實施形態相同或同等的構成部分,使用相同或類似符號并簡化或省略其說明。
[0138]本第5實施形態的基板載臺裝置PST4,其整體構成雖與基板載臺裝置PST相同,但X梁325的形狀、X托架440的形狀與前述X梁25的形狀、X托架40的形狀相異,且減輕防振裝置34承受的負荷的方法等、部分構成與基板載臺裝置PST相異。以下,以相異點為中心進行說明。
[0139]如圖15及圖16所示,本實施形態的一對X梁325,由與上述第4實施形態所使用的一對X梁325相同形狀的構件構成,同樣的,多個X線性導件17a、一對X固定子82固定在上面及一對側面。
[0140]一對X托架440,如圖15及圖16所示,具有以X軸方向為長邊方向的俯視矩形的平板構件59、與各自的上端面與平板構件59的上面大致同面高的狀態固定在平板構件59的長邊方向一端部與另一端部的Y軸方向兩端面的一對、合計4個與Z軸平行的側壁構件58。X托架440,從+X方向觀察,如圖16所示,具有倒U字形狀,于彼此成對的+Y側與一 Y側的側壁構件58彼此間插入X梁325。于X托架440的長邊方向(X軸方向)中央部近旁設有缺口部42 (參照圖15)。
[0141]一對X托架440,分別于頂面(平板構件59的下面)相對各X線性導件17a固定有多個(例如4個)以能滑動的方式卡合于X線性導件17a的滑件17b,此外,于側壁構件58的內壁面分別固定有通過既定間隙(clearance/gap)與一對X固定子82的各個對向的X可動子81。
[0142]前述第I實施形態,是于固定在重量抵消裝置50的一對臂部54的前端分別固定X可動子56,來減輕作用于防振裝置34的重力方向的載重負荷的一部分,但如圖16所示,于本實施形態的重量抵消裝置450并未設置臂部54及X可動子56。亦即,重量抵消裝置450由筐體51、空氣彈簧52、Z滑件53及基墊55等構成。重量抵消裝置450通過連接在筐體51的多條(例如4條)撓曲裝置45連接于一對X托架440。各撓曲裝置45被制成與重量抵消裝置450的重心位置大致相同高度。
[0143]回到圖15,一對基架414,分別由延伸于Y軸方向的棒狀構件構成。一對基架414,分別包含與XY平面平行的上面及下面、由具有相對YZ平面于θχ方向略傾斜的一面(斜面)與和此一面于相反方向(一 θχ方向)同角度傾斜的另一面(斜面)的中空構件構成的本體部414a、以及從下方支承本體部414a的多個腳部14b。于各腳部14b的下端部設有多個調整器14c,而能調整本體部414a的Z位置。
[0144]于本體部414a的X軸方向兩側面(對向的一對斜面),分別固定有作為線性馬達的要素的延設于Y軸方向的Y固定子73。又,于本體部414a的上面,彼此平行的固定有多條(例如2條)延伸于Y軸方向的機械性Y線性導引裝置(單軸導引裝置)的要素的延設于Y軸方向的Y線性導件16a。
[0145]本體部414a配置(插入)在由XZ剖面倒U字狀的構件構成的Y托架475的一對對向面間(側壁構件間)。Y托架475,相對I個基架414于Y軸方向分離間配置有多個(例如2個),各Y托架475通過固定在上面的板片76而彼此連結。Y托架475的一對對向面,具有從各個的上端(+Z側端)至中央部近旁與YZ平面平行的第I部分、與從中央部近旁至下端(一 Z側端)傾斜于一 X側或+X側而與上述基架414的本體部414a的2個斜面對向的第2部分。Y托架475,設定為在被搭載于基架414的狀態下,本體部414a的2個傾斜面與和此對向的Y托架475所具有的一對對向面的第2部分平行。于Y托架475的一對對向面的第2部分的各個,分別固定有通過既定間隙(clearance/gap)與一對Y固定子73的各個對向的一對Y可動子472。各Y可動子472,包含未圖示的有芯線圈單元,與對向的Y固定子73 —起構成將X梁325于Y軸方向以既定行程加以驅動的Y線性馬達。又,在各Y可動子472與對向的Y固定子73之間會產生磁吸力Ff。此外,于Y托架475的頂面,相對各Y托架475固定有多個(例如2個)以可滑動的方式卡合于Y線性導件16a的滑件16b。
[0146]Y步進平臺490,由延伸于X軸方向的棒狀構件構成,搭載在基板載臺架臺33上。于Y步進平臺490的長邊方向兩端,通過固定構件446固定有通過既定間隙(clearance/gap)與Y固定子73對向的Y可動子94。各Y可動子94,包含未圖示的有芯線圈單元,與對向的Y固定子73 —起構成將Y步進平臺490于X軸方向以既定行程加以驅動的X線性馬達。又,在各Y可動子94與對向的Y固定子73之間會產生磁吸力Fg。
[0147]在固定于Y步進平臺490的+X側固定構件446的Y可動子94與和此對向的Y固定子73之間,于+X方向且+Z方向作用磁吸力Fg,在固定于Y步進平臺490的一 X側固定構件446的Y可動子94與和此對向的Y固定子73之間,于一 X方向且+Z方向作用磁吸力Fg0此場合,由于該2個磁吸力Fg的水平方向分力彼此大小相等而方向相反(正對),因此彼此抵消。亦即,上述2個磁吸力Fg,對Y步進平臺490施加鉛直方向向上的力,其反力則通過基架414傳至地面11。
[0148]如以上的說明,本第5實施形態的基板載臺裝置PST4,能獲得與第I實施形態的基板載臺裝置PST同等的效果。此外,于基板載臺裝置PST4,由于防振裝置34承受的負荷受到減輕,因此能降低基板載臺裝置PST4驅動時作用于防振裝置34的偏載重。
[0149]《第5實施形態的變形例》
[0150]其次,針對第5實施形態的變形例,根據圖17加以說明。此處,與前述第5實施形態相同或同等的構成部分,使用相同或類似符號并簡化或省略其說明。
[0151]此變形例的基板載臺裝置PST4a,在設于Y步進平臺490a的長邊方向兩端部的固定構件446未設置Y可動子94的點、以及固定構件446的上面固定有磁性體96,于磁性體96的上方通過既定間隙(clearance/gap)于X托架475a設有永久磁石97的點,與基板載臺裝置PST4不同。
[0152]永久磁石97,實際上是固定在固定構件478下面。于Y步進平臺490a的+X側,固定構件478是以將于Y軸方向以既定間隔配置的多個(例如2個)Y托架475a彼此連結的方式,固定在各個Y托架475a - X側側面的上端部。永久磁石97以通過既定間隙和磁性體96對向的方式固定在固定構件478的下面。亦即,于本變形例的Y步進平臺490a,會被施加與固定在基架414的本體部414a的Y固定子73與固定在Y托架475a的Y可動子472之間產生的磁吸力Ff不同的獨立的在磁性體96與永久磁石97之間產生的磁吸力Fh形成的鉛直方向向上的力。又,Y托架475a的其他部分,具有與上述Y托架475相同的構成。
[0153]如以上的說明,本第5實施形態的變形例的基板載臺裝置PST4a,可獲得與第5實施形態同等的效果。除此之外,根據基板載臺裝置PST4a,由于作用于Y步進平臺490a的鉛直向上的磁吸力Fh、與作用于Y托架475a的磁吸力Ff是由獨立的磁氣產生裝置產生,因此可將作用于Y步進平臺490a的磁吸力Fh與作用于Y托架475a的磁吸力Ff,分別設定為既定的力。亦即,可將作用于防振裝置34的載重負荷(偏載重)、以及包含Y線性導件16a與滑件16b的多個Y線性導引裝置所承受的驅動抵抗減至既定值。
[0154]又,上述第I?第5各實施形態及各變形例(以下,稱各實施形態等)所說明的裝置構成僅為一例,當然可有各種變形。例如,上述各實施形態等中,雖是針對利用磁吸力或磁性斥力以減輕作用于Y步進平臺90、490、490a及支承此的基板載臺架臺33及防振裝置34的重力方向的載重負荷的情形做了說明,但不限于此,在具有鉛直方向分力的方向的電磁力,是由X粗動載臺驅動用的線性馬達、或Y粗動載臺驅動用的線性馬達產生的情形時,可將利用該電磁力的鉛直分力,以減輕作用于Y步進平臺90、490、490a及支承此的基板載臺架臺33及防振裝置34的重力方向載重負荷的負荷減輕裝置,裝備于基板載臺裝置PST、PST1、PST2、PST3、PST3a、PST3b、PST4、PST4a。
[0155]又,亦可取代上述各實施形態等中的固定子(磁石單元)與可動子(有芯線圈單元)的組合,而通過固定子(磁石單元)與磁性體構件的組合來構成上述負荷減輕裝置。或者,亦可取代構成負荷減輕裝置的至少一部分的永久磁石而使用電磁石。
[0156]又,上述各實施形態,雖是針對具備在Y步進平臺90、490、490a上移動的重量抵消裝置 50、250、350、350a,450 的基板載臺裝置 PST、PSTU PST2、PST3、PST3a、PST3b、PST4、PST4a做了說明,但不限于此,亦可例如美國專利申請公開第2010/0018950號說明書等所揭示,在具備裝有重量抵消裝置的基板載臺裝置的掃描型曝光裝置中,設置包含設于Y粗動載臺的固定子(磁石)與設于X粗動載臺的可動子(線圈)以將X粗動載臺于X軸方向(掃描方向)以既定行程驅動的X線性馬達、與利用作用在構成上述可動子的線圈與重量抵消裝置的一部分之間的力以抵消作用于包含從下方支承重量抵消裝置的平臺的支承架臺的重力方向載重負荷的載重減輕裝置。此場合,于基板(物體)的曝光處理時,可與保持基板的基板保持具(物體保持構件)一起往與水平面平行的方向移動的X粗動載臺,是被線性馬達驅動于X軸方向。此時,于支承架臺雖會作用基板保持具及重量抵消裝置本身重量形成的重力方向載重負荷,但該載重負荷可通過載重減輕裝置利用作用在與重量抵消裝置一部分之間的力,從重量抵消裝置將一部分的力移至X粗動載臺來加以減輕。因此,能減輕包含基板保持具、重量抵消裝置及支承架臺之系的重心移動而形成的作用于支承架臺的偏載重,據以維持充分的曝光精度。
[0157]又,亦可將上述第I?第4實施形態的變形例與上述第5實施形態及其變形例加以組合使用。亦即,可并用對重量抵消裝置50、250、350、350a、450產生鉛直方向向上的力的裝置、與對Y步進平臺90、490、490a產生鉛直方向向上的力的裝置。
[0158]又,上述各實施形態中,一對X托架40、140、240、340、340b、440雖是以連結板41、341加以連結,但亦可取代連結板41、341而將一對X托架以主控制裝置同步驅動于X軸方向。同樣的,I個基架14、414上搭載的多個Y托架75、475、475a雖是以板片76分別加以連結,但亦可取代板片76而將多個Y托架75、475、475a以主控制裝置同步驅動于Y軸方向。
[0159]又,上述各實施形態中,Y步進平臺90、490、490a是中實構件,但不限定于此,亦可以是中空構件、或具有在中空構件內部設置肋部的形狀。例如,可以鑄造等方式制造由中空構件構成的Y步進平臺。
[0160]又,第I實施形態中,連接重量抵消裝置50與X托架40的撓曲裝置45,可以是配置成僅能將重量抵消裝置50牽引于Y軸方向。此外,若是通過撓曲裝置45將重量抵消裝置50與X托架40 —起驅動于X軸方向及Y軸方向的話,亦可取代固定在重量抵消裝置50的臂部54前端的X可動子56,而固定磁性體。
[0161]又,第4實施形態及第4實施形態的變形例中,雖將一對X托架340、340b以形成有開口部的連結板341加以連結,但不限于此,亦可將一對X托架340、340b以在X軸方向分離配置的多個連結板加以連結。此外,固定在重量抵消裝置350、350a的鍔部352,無須設置在重量抵消裝置350、350a的全周,可以是朝向外周方向伸出的棒狀構件。
[0162]又,第5實施形態的變形例中,雖是于Y步進平臺490a的長邊方向兩端部配置了磁性體96,但不限于此,由于只要是能在Y步進平臺490a作用鉛直方向向上的力即可,因此,可例如于Y步進平臺490a的長邊方向中間部分通過固定構件配置磁性體96,并以在其對向面配置永久磁石97的方式于X梁325的下面固定永久磁石97。
[0163]又,照明光可以是ArF準分子激光(波長193nm)、KrF準分子激光(波長248nm)等的紫外光、或F2激光(波長157nm)等的真空紫外光。此外,作為照明光,亦可使用例如將從DFB半導體激光或光纖激光發出的紅外線帶或可見光帶的單一波長激光以例如摻雜有鉺(或鉺及鐿兩者)的光纖放大器加以增幅,使用非線性光學結晶加以波長轉換為紫外光的諧波。再者,亦可使用固體激光(波長:355nm、266nm)等。
[0164]又,于上述各實施形態等中,雖是針對投影光學系PL為具備多只投影光學單元的多透鏡方式投影光學系的情形做了說明,但投影光學單元的數量不限于此,只要是I只以上即可。此外,亦不限于多透鏡方式的投影光學系,亦可以是使用例如歐夫那(Ofner)型大型反射鏡的投影光學系等。再者,上述實施形態中雖是針對作為投影光學系PL使用投影倍率為等倍者的情形作了說明,但不限于此,投影光學系可以是縮小系及擴大系的任一種。
[0165]又,上述各實施形態等中,雖是使用在光透射性掩膜基板上形成有既定遮光圖案(或相位圖案、減光圖案)的光透射型掩膜,但亦可使用例如美國專利第6,778,257號公報所揭示的,根據待曝光圖案的電子資料形成透射圖案或反射圖案、或形成發光圖案的電子掩膜(可變成形掩膜),例如可采用使用非發光型影像顯示元件(亦稱為空間光調變器)的一種的 DMD(Digital Micro-mirror Device)的可變成形掩膜。
[0166]又,作為曝光裝置,尤其是適用于對尺寸(包含外徑、對角線長度、一邊中的至少I種)為500_以上的基板、例如使液晶顯示元件等平面顯示器用的大型基板曝光的曝光裝置時,特別有效。
[0167]又,作為曝光裝置,亦能適用于步進重復(step & repeat)方式的曝光裝置、步進接合(step & stitch)方式的曝光裝置。此外,被保持于移動體裝置的移動體的物體不限于曝光對象物體基板等,亦可以是掩膜等的圖案保持體(原板)。
[0168]又,曝光裝置的用途,并不限于將液晶顯示元件圖案轉印至方形玻璃板的液晶用曝光裝置,亦可廣泛適用于例如半導體制造用的曝光裝置、用以制造薄膜磁頭、微機器及DNA晶片等的曝光裝置。此外,不僅是半導體元件等的微元件,本發明亦能適用于為制造用于光曝光裝置、EUV曝光裝置、X線曝光裝置及電子線曝光裝置等的掩膜或標線片,而將電路圖案轉印至玻基板或硅晶圓等的曝光裝置。又,具備保持物體的物體保持裝置的裝置,并不限于曝光裝置,亦可以是其他的基板處理裝置、例如玻璃基板(或晶圓)檢查裝置等。又,曝光對象的物體不限于玻璃板,亦可以是例如晶圓、陶瓷基板、薄膜構件或掩膜基板(maskblank)等其他物體。又,曝光對象物是平板顯示器用基板的情形時,該基板的厚度并無特別限定,例如亦包含薄膜狀(具可撓性的片狀構件)者。
[0169]液晶顯示元件(或半導體元件)等的電子元件,是經由進行元件的功能性能設計的步驟、依據此設計步驟制作掩膜(或標線片)的步驟、制作玻璃基板(或晶圓)的步驟、以上述各實施形態的曝光裝置及其曝光方法將掩膜(標線片)圖案轉印至玻璃基板的光刻步驟、使經曝光的玻璃基板顯影的顯影步驟、將殘存抗蝕劑的部分以外部分的露出構件以蝕刻加以去除的蝕刻步驟、去除完成蝕刻而無需的抗蝕劑的抗蝕劑去除步驟、元件組裝步驟、檢查步驟等加以制造。此場合,由于在光刻步驟是使用上述實施形態的曝光裝置實施前述曝光方法,于玻璃基板上形成元件圖案,因此能以良好生產性制造高集成度的元件。
[0170]此外,援用上述說明所引用的關于曝光裝置的所有公報、國際公開公報、美國專利申請公開說明書及美國專利說明書的揭示作為本說明書記載的一部分。
[0171]產業上的可利用性
[0172]如以上的說明,本發明的曝光裝置適于使板上的物體曝光。又,本發明的平面顯示器的制造方法非常適于使曝光后的物體顯影。此外,本發明的元件制造方法非常適于制造微元件。
【權利要求】
1.一種掃描型的曝光裝置,是在曝光處理時相對曝光用能量束使曝光對象物體在與水平面平行的第I方向以既定第I行程移動,其具備: 移動體,能于所述第I方向至少以所述既定第I行程移動、且能在所述水平面內于與所述第I方向正交的第2方向以第2行程移動; 物體保持構件,能保持所述物體、與所述移動體一起至少在與所述水平面平行的方向移動; 重量抵消裝置,從下方支承所述物體保持構件以抵消所述物體保持構件的重量; 支承構件,延伸于所述第I方向,從下方支承所述重量抵消裝置并能在從下方支承所述重量抵消裝置的狀態下,于所述第2方向以所述第2行程移動; 支承架臺,支承所述支承構件;以及 載重減輕裝置,用以減輕作用于所述支承架臺的重力方向的載重負荷。
2.如權利要求1所述的曝光裝置,其中,所述載重減輕裝置是通過將作用于所述重量抵消裝置的力的一部分釋放至所述支承架臺外部,來減輕所述載重負荷。
3.如權利要求1或2所述的曝光裝置,其中,所述載重減輕裝置是利用作用在所述移動體的一部分與所述重量抵消裝置的一部分之間的力,來減輕所述載重負荷。
4.如權利要求1至3中任一項所述的曝光裝置,其中,所述移動體包含能于所述第I方向至少以所述既定第I行程移動的第I移動構件,與引導所述第I移動構件往所述第I方向的移動且能在所述水平面內于所述第2方向與所述第I移動構件一起以所述第2行程移動的第2移動構件。
5.如權利要求4所述的曝光裝置,其中,所述第I移動構件是被包含設于所述第2移動構件的磁石、與設于所述第I移動構件的線圈的線性馬達,以所述第I行程驅動于所述第I方向; 所述載重減輕裝置是利用作用在所述磁石與所述重量抵消裝置的一部分或所述支承構件的一部分之間的力,來減輕作用于所述支承構件的重力方向的載重負荷。
6.如權利要求5所述的曝光裝置,其中,于所述重量抵消裝置設有有芯線圈; 所述重量抵消裝置是被所述磁石與所述有芯線圈之間的電磁相互作用而產生的電磁力,于所述支承構件上驅動于所述第I方向; 所述載重減輕裝置利用作用在所述磁石與所述有芯線圈之間的磁力,來減輕所述載重負荷。
7.如權利要求1所述的曝光裝置,其中,所述載重減輕裝置是利用作用在所述移動體的一部分與所述支承構件的一部分之間的力,來減輕所述載重負荷。
8.如權利要求7所述的曝光裝置,其中,所述載重減輕裝置是通過將作用于所述支承構件的力的一部分釋放至所述支承架臺外部,來減輕所述載重負荷。
9.如權利要求7或8所述的曝光裝置,其中,所述移動體包含能于所述第I方向至少以所述既定第I行程移動的第I移動構件、與引導所述第I移動構件往所述第I方向的移動且能在所述水平面內于所述第2方向與所述第I移動構件一起以所述第2行程移動的第2移動構件。
10.如權利要求9所述的曝光裝置,其中,所述載重減輕裝置是利用作用在所述第2移動構件與所述支承構件之間的力,來減輕所述載重負荷。
11.如權利要求9或10所述的曝光裝置,其進一步具備支承所述第2移動構件、與所述支承架臺在振動上分離的支承架; 所述第2移動構件是被包含設于所述支承架的磁石、與設于所述第2移動構件的有芯線圈的線性馬達,以所述第2行程驅動于所述第2方向; 所述載重減輕裝置利用作用在所述磁石與所述有芯線圈之間的磁力,進一步減輕所述載重負荷。
12.如權利要求4至6、9至11中任一項所述的曝光裝置,其中,所述支承構件是以連接裝置機械性的連結于所述第2移動構件,在所述第2移動構件移動時通過所述連接裝置被所述第2移動構件牽引,據以移動于所述第2方向。
13.如權利要求12所述的曝光裝置,其中,所述連接裝置中,與所述第2方向的剛性相較,其另一方向的剛性較低。
14.如權利要求12或13所述的曝光裝置,其中,所述連接裝置是在通過所述支承構件的重心位置、與所述第2方向平行的軸線上,連接于所述支承構件。
15.如權利要求1至14中任一項所述的曝光裝置,其進一步具備導件,所述導件包含以機械方式引導所述支承構件往所述第2方向的移動的單軸導引裝置的要素; 所述導件相對所述移動體在振動上分離。
16.如權利要求15所述的曝光裝置,其中,所述單軸導引裝置于所述第I方向以既定間隔設有多個。
17.如權利要求15或16所述的曝光裝置,其中,所述導件沿所述第2方向彼此分離配置有多個; 所述支承構件是搭載在所述多個導件上。
18.如權利要求1至17中任一項所述的曝光裝置,其中,所述支承構件是由中實的石材或中空的鑄造物構成。
19.如權利要求1至18中任一項所述的曝光裝置,其中,所述重量抵消裝置是以非接觸狀態搭載在所述支承構件上。
20.如權利要求1至19中任一項所述的曝光裝置,其中,所述物體保持構件能相對所述移動體至少于所述第I方向、所述第2方向、及繞與所述水平面正交的軸線方向微動。
21.如權利要求20所述的曝光裝置,其中,所述物體保持構件進一步能相對所述移動體在與所述水平面正交的方向、及繞與所述水平面平行的軸線方向微動。
22.如權利要求1至21中任一項所述的曝光裝置,其進一步具備將所述物體保持構件支承為能繞與所述水平面平行的軸線擺動的擺動支承裝置。
23.如權利要求22所述的曝光裝置,其中,所述擺動支承裝置以非接觸方式支承所述物體保持構件。
24.如權利要求22或23所述的曝光裝置,其中,所述擺動支承裝置被所述所述重量抵消裝置從下方支承; 所述重量抵消裝置是以非接觸狀態搭載在所述支承構件上。
25.如權利要求22至24中任一項所述的曝光裝置,其中,所述重量抵消裝置具備產生鉛直方向向上的力的力產生裝置; 所述擺動支承裝置是配置成能在與所述水平面正交的方向移動,將所述力產生裝置產生的所述力傳遞至所述物體保持構件。
26.—種掃描型曝光裝置,是在曝光處理時相對曝光用能量束使曝光對象的物體在與水平面平行的第I方向以既定第I行程移動,其具備: 第I移動構件,能于所述第I方向至少以所述既定第I行程移動; 第2移動構件,引導所述第I移動構件往所述第I方向的移動、且能在所述水平面內與所述第I方向正交的第2方向與所述第I移動構件一起以第2行程移動; 物體保持構件,保持所述物體、能與所述第I移動構件一起至少在與所述水平面平行的方向移動; 重量抵消裝置,從下方支承所述物體保持構件以抵消所述物體保持構件的重量; 支承架臺,包含從下方支承所述重量抵消裝置的平臺; 線性馬達,包含設于所述第2移動構件的磁石與設于所述第I移動構件的線圈,將所述第I移動構件以所述第I行程驅動于所述第I方向;以及 載重減輕裝置,利用作用于所述磁石與所述重量抵消裝置的一部分之間的力,來減輕作用于所述支承架臺的重力方向的載重負荷。
27.如權利要求1至26中任一項所述的曝光裝置,其中,所述物體用于平面顯示器制造的基板。
28.—種平面顯示器的制造方法,包含: 使用權利要求27所述的曝光裝置使所述基板曝光的動作;以及 使曝光后的所述基板顯影的動作。
29.一種元件制造方法,包含: 使用權利要求1至26中任一項所述的曝光裝置使物體曝光的動作;以及 使曝光后的所述物體顯影的動作。
【文檔編號】H01L21/027GK104204955SQ201380018931
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年4月3日 優先權日:2012年4月4日
【發明者】青木保夫 申請人:株式會社 尼康