[go: up one dir, main page]

TWI708991B - 物體載台裝置、曝光裝置、平板顯示器之製造方法、元件製造方法、及保持方法 - Google Patents

物體載台裝置、曝光裝置、平板顯示器之製造方法、元件製造方法、及保持方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI708991B
TWI708991B TW108108857A TW108108857A TWI708991B TW I708991 B TWI708991 B TW I708991B TW 108108857 A TW108108857 A TW 108108857A TW 108108857 A TW108108857 A TW 108108857A TW I708991 B TWI708991 B TW I708991B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
stage
substrate holder
substrate
modification
axis direction
Prior art date
Application number
TW108108857A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201942662A (zh
Inventor
青木保夫
Original Assignee
日商尼康股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商尼康股份有限公司 filed Critical 日商尼康股份有限公司
Publication of TW201942662A publication Critical patent/TW201942662A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI708991B publication Critical patent/TWI708991B/zh

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • H10P72/50

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

為了以較高之平面度保持基板,本發明之保持裝置係保持物體者,其具備:物體保持構件,其保持上述物體;支承構件,其支承上述物體保持構件;以及支承裝置,其支承上述物體保持構件及上述支承構件;上述物體保持構件透過上述物體保持構件之複數個第1被支承部而支承於上述支承構件,上述支承構件透過上述支承構件之第2被支承部而支承於上述支承裝置,上述第1被支承部設置於較上述第2被支承部低之位置。

Description

物體載台裝置、曝光裝置、平板顯示器之製造方法、元件製造方法、及保持方法
本發明係關於一種保持裝置、曝光裝置、平板顯示器之製造方法、元件製造方法、及保持方法。
於製造液晶顯示器件、半導體器件等電子元件之微影步驟中,使用利用能量束將形成於遮罩(或光罩)之圖案轉印至基板(由玻璃或塑膠等構成之基板、半導體晶圓等)上之曝光裝置。
於此種曝光裝置中,已知有利用基板載台裝置所具有之基板固持器真空吸附並保持基板之基板保持裝置(例如,參照專利文獻1)。
基板保持裝置被要求將基板以較高之平面度保持。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]美國專利申請公開第2010/0266961號說明書
根據第1態樣,提供一種物體載台裝置,其係保持物體者,且具 備:物體固持器,其保持上述物體;載台本體,其支承上述物體固持器;以及自身重量支承裝置,其支承上述物體固持器及上述載台本體;上述物體固持器透過上述物體固持器之複數個支承部而支承於上述載台本體,上述載台本體透過上述載台本體之支承面而支承於上述自身重量支承裝置,上述支承部設置於較上述支承面低之位置。
根據第2態樣,提供一種曝光裝置,其具備:上述物體載台裝置;及圖案形成裝置,其對於上述物體載台裝置所保持之物體,使用能量束形成既定之圖案。
根據第3態樣,提供一種平板顯示器之製造方法,其包括以下步驟:使用上述曝光裝置對上述物體進行曝光;及對曝光後之上述物體進行顯影。
根據第4態樣,提供一種元件製造方法,其包括以下步驟:使用上述曝光裝置對上述物體進行曝光;及對曝光後之上述物體進行顯影。
根據第5態樣,提供一種保持方法,其包括以下步驟:藉由物體固持器保持物體;及對支承上述物體固持器之載台本體藉由自身重量支承裝置來支承;於上述進行支承之步驟中,上述載台本體透過上述物體固持器之複數個支承部支承上述物體固持器,上述自身重量支承裝置透過設置於較上述支承部高之位置之上述載台本體之支承面支承上述載台本體。
再者,亦可適當改良下述實施形態之構成,又,亦可將至少一部分替代為其他構成物。進而,對於其配置並無特別限定之構成要件並不限於實施形態中所揭示之配置,可配置於能夠達成其功能之位置。
10:曝光裝置
40:音圈馬達
62:調平感測器
64:靶板
20、20C、420B~420E:基板載台裝置
22、22A~22C、422、422A~422E:微動載台
32、32A~32D、432、432A、432D:基板固持器
34、34A~34D、234E、234F:載台本體
42、42A、242、242A、242B:重量消除裝置
243:重量消除機構
431、431B~431E:吸盤部
438B:插塞部
439、439C~439E:插孔部
JB1:球窩接頭
SC1:支承部
圖1係概略性地表示第1實施形態之曝光裝置之構成之圖。
圖2係表示圖1之曝光裝置(省略一部分)所具有之基板載台裝置之圖。
圖3(A)係表示習知之微動載台及重量消除裝置之一例之圖,圖3(B)係表示習知之基板固持器之加工時及對所加工之基板固持器上表面之平面度進行檢查之檢查時之圖,圖3(C)係將圖3(B)之基板固持器搭載於載台本體所得之圖,圖3(D)係表示習知之基板固持器之加工時及對所加工之基板固持器上表面之平面度進行檢查之檢查時之另一例之圖,圖3(E)係將圖3(D)之基板固持器搭載於載台本體所得之圖。
圖4(A)係表示提高剛性後之基板固持器之一例之仰視圖及側視圖,圖4(B)係將圖4(A)之基板固持器搭載於載台本體所得之圖。
圖5(A)係第1實施形態之基板固持器之仰視圖,圖5(B)係圖5(A)之A-A剖面圖,圖5(C)係第1實施形態之載台本體之俯視圖,圖5(D)係圖5(C)之B-B剖面圖。
圖6(A)係微動載台及重量消除裝置之分解圖,圖6(B)係微動載台及重量消除裝置之組裝圖。
圖7(A)係第1實施形態之變形例1之基板固持器之剖面圖,圖7(B)係第1實施形態之變形例1之載台本體之剖面圖,圖7(C)係表示重量消除裝置之概略構成之圖,圖7(D)係表示第1實施形態之變形例1之微動載台之組裝圖之圖,圖7(E)係表示第1實施形態之變形例1之基板固持器之另一例之圖。
圖8(A)及圖8(B)分別為第1實施形態之變形例2之基板固持器之仰視圖及圖8(A)之A-A剖面圖,圖8(C)及圖8(D)分別為第1實施形態之變形例2之載台本體之俯視圖及圖8(C)之B-B剖面圖。
圖9係第1實施形態之變形例2之微動載台之組裝圖。
圖10(A)係第1實施形態之變形例3之基板固持器之剖面圖,圖10(B)係 變形例3之載台本體之剖面圖。
圖11係表示第1實施形態之變形例3之基板載台裝置之概略構成之圖。
圖12(A)係第1實施形態之變形例4之基板固持器之剖面圖,圖12(B)係變形例4之載台本體之剖面圖。
圖13係表示基板固持器之支承點之位置與基板固持器之重心位置之關係之圖。
圖14係表示第2實施形態之基板載台裝置之概略構成之圖。
圖15(A)係第2實施形態之微動載台之俯視圖,圖15(B)係微動載台之剖面圖。
圖16係微動載台之分解圖。
圖17(A)係基板固持器之俯視圖,圖17(B)係基板固持器之仰視圖。
圖18(A)係重量消除裝置之俯視圖,圖18(B)及圖18(C)係重量消除裝置之局部剖面圖。
圖19係表示重量消除裝置與X粗動載台之關係之圖。
圖20係表示第2實施形態之變形例1之基板載台裝置之概略構成之圖。
圖21係第2實施形態之變形例1之微動載台之分解圖。
圖22(A)係第2實施形態之變形例2之重量消除裝置之俯視圖,圖22(B)係重量消除裝置之側視圖,圖22(C)係第2實施形態之變形例3之基板固持器之仰視圖。
圖23(A)係微動載台之組裝圖,圖23(B)係將第2實施形態之變形例2之重量消除裝置模型化所得之圖。
圖24係表示第2實施形態之變形例3之基板載台裝置之概略構成之圖。
圖25係第2實施形態之變形例3之基板載台裝置之Y軸方向之側視圖。
圖26係第2實施形態之變形例3之基板載台裝置之俯視圖。
圖27係表示第2實施形態之變形例3之Y步進導件(step guide)、基座框架(base frame)、及重量消除裝置之圖。
圖28係第2實施形態之變形例4之基板載台裝置之俯視圖。
圖29係第2實施形態之變形例4之基板載台裝置之側視圖。
圖30係表示第2實施形態之變形例5之基板載台裝置之圖。
圖31係表示第2實施形態之變形例6之基板載台裝置之概略構成之圖。
圖32(A)係第3實施形態之微動載台之俯視圖,圖32(B)係微動載台之剖面圖,圖32(C)係微動載台之分解圖。
圖33(A)及圖33(B)分別為第3實施形態之基板固持器之俯視圖及仰視圖。
圖34(A)係將吸盤部放大所得之分解圖,圖34(B)係吸盤部之組裝圖。
圖35(A)~圖35(C)係表示微動載台之組裝方法之圖(其一)。
圖36(A)~圖36(C)係表示微動載台之組裝方法之圖(其二)。
圖37(A)~圖37(C)係表示吸盤部之更換方法之圖。
圖38(A)係表示第3實施形態之變形例1之微動載台之構成之俯視圖,圖38(B)係微動載台之局部剖面圖。
圖39係表示第3實施形態之變形例2之基板載台裝置之概略構成之圖。
圖40(A)係表示第3實施形態之變形例3之吸盤部之構成之圖,圖40(B)係第3實施形態之變形例3之插孔部之俯視圖。
圖41係表示第3實施形態之變形例4之基板載台裝置之概略構成之圖。
圖42係第3實施形態之變形例4之基板固持器之俯視圖。
圖43(A)係第3實施形態之變形例4之吸盤部之分解圖,圖43(B)係變形例4之吸盤部之組裝圖。
圖44(A)及圖44(B)係對緊固插塞(clamp plug)間之間隔較寬之情形 進行說明之圖,圖44(C)及圖44(D)係對緊固插塞間之間隔較窄之情形進行說明之圖。
圖45係表示第3實施形態之變形例5之基板載台裝置之概略構成之圖。
圖46(A)係第3實施形態之變形例5之吸盤部之分解圖,圖46(B)係第3實施形態之變形例5之插孔部之俯視圖,圖46(C)係第3實施形態之變形例5之插塞部之仰視圖,圖46(D)係第3實施形態之變形例5之吸盤部之組裝圖。
圖47係用以對吸盤部之更換方法之另一例進行說明之圖。
≪第1實施形態≫
首先,基於圖1~圖6(B)對本發明之第1實施形態進行說明。
圖1中概略性地表示第1實施形態之曝光裝置10之構成。
曝光裝置10係以例如液晶顯示裝置(平板顯示器)等中所使用之矩形(方型)玻璃基板P(以下,簡稱為基板P)作為曝光對象物之步進掃描(step and scan)方式之投影曝光裝置、即所謂之掃描器。
如圖1所示,曝光裝置10具有照明系統12、保持形成有電路圖案等圖案之遮罩M之遮罩載台14、投影光學系統16、保持表面(圖1中朝向+Z側之面)塗佈有抗蝕劑(感應劑)之基板P之基板載台裝置20、及其等之控制系統等。以下,如圖1所示,對於曝光裝置10設定相互正交之X軸、Y軸及Z軸,設為於曝光時遮罩M及基板P相對於投影光學系統16分別沿X軸方向相對掃描,且設為X軸及Y軸設定於水平面內而進行說明。此時,Z軸方向對應於鉛直方向、重力方向。又,將繞X軸、Y軸、及Z軸之旋轉(傾斜)方向分別設為θx、θy、及θz方向而進行說明。又,將關於X軸、Y軸、及Z軸方向之位置分別設為X位置、Y位置、及Z位置而進行說明。
照明系統12例如與美國專利第5,729,331號說明書等中所揭示之照明系統同樣地構成,將曝光用照明光(照明光)IL照射至遮罩M。作為照明光IL,例如使用包含I-光線(波長365nm)、G-光線(波長436nm)、H-光線(波長405nm)中之至少一種波長之光。又,照明系統12中所使用之光源、及自該光源照射之照明光IL之波長並無特別限定,例如亦可為ArF準分子雷射光(波長193nm)、KrF準分子雷射光(波長248nm)等紫外光、或F2雷射光(波長157nm)等真空紫外光。
遮罩載台14保持光透過型遮罩M。遮罩載台14例如藉由包含線性馬達之遮罩載台驅動系統(未圖示),而至少沿掃描方向(X軸方向)以既定之行程被驅動。又,遮罩載台14為了調整與照明系統12、基板載台裝置20及投影光學系統16中之至少任一者之相對位置,而藉由以行程使其X位置或Y位置移動之微動驅動系統被驅動。遮罩載台14之位置資訊例如可藉由包含線性編碼器系統或干涉儀系統之遮罩載台位置計測系統(未圖示)而求出。
投影光學系統16配置於遮罩載台14之下方。投影光學系統16例如為與美國專利第6,552,775號說明書等中所揭示之投影光學系統相同之構成之、所謂之多鏡頭型投影光學系統,例如具備如形成正立像之兩側遠心之複數個光學系統。再者,投影光學系統16亦可並非多鏡頭型。亦可如用於半導體曝光裝置般由一個投影光學系統構成。
於曝光裝置10中,若位於由來自照明系統12之照明光IL引起之既定之照明區域內的遮罩M被照明,則該照明區域內之遮罩M之圖案之投影像(局部之圖案之像)形成於藉由投影光學系統16所形成之曝光區域。而且,藉由遮罩M相對於照明區域(照明光IL)沿掃描方向相對移動,並且基板P相對於曝光區域沿掃描方向相對移動,而對基板P上進行掃描曝光,從而形成於遮罩M之圖案(對應於遮罩M之掃描範圍之圖案全體)被轉印。
(裝置本體18)
裝置本體18支承遮罩載台14及投影光學系統16,且透過防振裝置19而設置於無塵室之地板F上。裝置本體18係與美國專利申請公開第2008/0030702號說明書中所揭示之裝置本體同樣地構成,具有上座架部18a、一對中座架部18b、及下座架部18c。由於上座架部18a為支承投影光學系統16之構件,故而以下,於本說明書中,將上座架部18a稱為「光學壓盤18a」而進行說明。此處,於使用本實施形態之曝光裝置10之掃描曝光動作中,基板P相對於透過投影光學系統16所照射之照明光IL被進行位置控制,因此支承投影光學系統16之光學壓盤18a係作為進行基板P之位置控制時之基準構件而發揮功能。
(基板載台裝置20)
基板載台裝置20係用以對基板P相對於投影光學系統16(照明光IL)以高精度進行位置控制之裝置,將基板P沿水平面(X軸方向及Y軸方向)以既定之長行程進行驅動,並且沿6個自由度方向(X軸、Y軸、Z軸、θx、θy及θz之各方向)進行微小驅動。曝光裝置10中所使用之基板載台裝置之構成並無特別限定,於本第1實施形態中,使用作為一例而如美國專利申請公開第2012/0057140號說明書等中所揭示般之包含支架型(gantry type)之二維粗動載台、及相對於該二維粗動載台被進行微小驅動之微動載台之、所謂之粗動微動構成之基板載台裝置20。
基板載台裝置20具備微動載台22、Y粗動載台24、X粗動載台26、自身重量支承裝置28、一對基座框架30(圖1中其中一個未圖示)、用以驅動構成基板載台裝置20之各要素之基板驅動系統、及用以計測上述各要素之位置資訊之計測系統等。
圖2係表示圖1之曝光裝置10所具有之基板載台裝置20之圖。如圖2所示,微動載台22具備基板固持器32及載台本體34。基板P載置於基板固持 器32之上表面。基板固持器32之上表面之X軸及Y軸方向之尺寸被設定為與基板P相同程度(實際上稍短)。基板P係藉由於載置於基板固持器32之上表面之狀態下真空吸附並保持於基板固持器32,而大致全體(整個面)沿基板固持器32之上表面被平面矯正。
載台本體34支承基板固持器32。於載台本體34安裝有下述音圈馬達40之要素之一部分(例如,轉子)。再者,關於基板固持器32及載台本體34之構成之詳細情況於下文敍述。
返回至圖1,Y粗動載台24配置於微動載台22之下方(-Z側)且為一對基座框架30上。如圖2所示,Y粗動載台24具有一對X樑36。X樑36係由沿X軸方向延伸之YZ剖面矩形之構件構成。一對X樑36係沿Y軸方向以既定間隔平行地配置。
X粗動載台26係由Y粗動載台24自下方(-Z側)支承,且配置於微動載台22之下方(微動載台22與Y粗動載台24之間)。X粗動載台26係俯視矩形之板狀構件,且透過設置於Y粗動載台24所具有之一對X樑36上之複數個機械性之線性導軌裝置38而相對於Y粗動載台24於X軸方向上能夠相對移動。X粗動載台26於Y軸方向上與Y粗動載台24一體地移動。
基板驅動系統具備:第1驅動系統,其係用以將微動載台22相對於X粗動載台26沿6個自由度方向(X軸、Y軸、Z軸、θx、θy及θz之各方向)進行微小驅動;第2驅動系統50,其係用以將Y粗動載台24於基座框架30上沿Y軸方向以長行程進行驅動;及第3驅動系統60,其係用以將X粗動載台26於Y粗動載台24上沿X軸方向進行長行程驅動。構成第2驅動系統50及第3驅動系統60之致動器之種類並無特別限定,作為一例,可使用線性馬達、或滾珠螺桿驅動裝置等。
構成第1驅動系統之致動器之種類亦並無特別限定,例如,於圖 2中,圖示有作為向X軸、Y軸、Z軸之各方向產生推力之線性馬達之複數個音圈馬達40。各音圈馬達40之定子安裝於X粗動載台26,轉子安裝於微動載台22之載台本體34。例如,複數個音圈馬達40之一部分對載台本體34賦予使基板固持器32及載台本體34相對於重量消除裝置42相對移動之驅動力。又,複數個音圈馬達40之一部分對載台本體34賦予使基板固持器32、載台本體34及重量消除裝置42相對於X粗動載台26相對移動之驅動力。
各音圈馬達40為了不對微動載台22產生力矩,而於Z軸方向上於微動載台22之大致重心位置安裝於X粗動載台26及微動載台22。例如,各音圈馬達40之轉子係於較下述基板固持器32之支承部SC1高之位置安裝於載台本體34。
對於微動載台22,透過各音圈馬達40而相對於X粗動載台26朝6個自由度方向賦予推力。關於第1~第3驅動系統之詳細之構成,作為一例而揭示於美國專利申請公開第2010/0018950號說明書等中,故而省略說明。
自身重量支承裝置28具備:重量消除裝置42,其自下方支承微動載台22之自身重量;及Y步進導件44,其自下方支承重量消除裝置42。
重量消除裝置42(亦被稱為中心柱等)為圓錐狀或圓筒狀,插入於形成在X粗動載台26之開口部,且於其重心高度位置,透過複數個連構造件46(亦被稱為撓曲(flexure)裝置)而機械地連接於X粗動載台26。X粗動載台26與重量消除裝置42係藉由複數個連構造件46以於Z軸方向、θx方向及θy方向上振動性(物理性)地分離之狀態連結。重量消除裝置42藉由被X粗動載台26牽引,而於Y步進導件44上與X粗動載台26一體地沿X軸方向相對性地移動。
重量消除裝置42係透過被稱為調平裝置48之偽球面軸承裝置而自下方支承微動載台22之自身重量。更具體而言,重量消除裝置42對載台本體34作用向上之力,而支承微動載台22。重量消除裝置42係具有彈性地支承微動 載台22、即可彈性變形地支承微動載台22。藉此,微動載台22之相對於重量消除裝置42之朝X軸、Y軸、及θz方向之相對移動、及相對於水平面之擺動(朝θx、θy方向之相對移動)被允許。關於重量消除裝置42、調平裝置48之構成及功能,作為一例而揭示於美國專利申請公開第2010/0018950號說明書等中,故而省略說明。
Y步進導件44係由平行於X軸地延伸之構件構成,於Y軸方向上配置於Y粗動載台24所具有之一對X樑36間。Y步進導件44之上表面被設定為與XY平面(水平面)平行,重量消除裝置42透過空氣軸承51而不與Y步進導件44接觸地支承於Y步進導件44上。Y步進導件44作為重量消除裝置42(即微動載台22及基板P)向X軸方向(掃描方向)移動時之移動基準面而發揮功能。Y步進導件44相對於下座架部18c能夠沿Y軸方向移動,相對於此,X軸方向上之相對移動被限制。
Y步進導件44於其重心高度位置透過複數個連構造件54而機械性地連接於Y粗動載台24(一對X樑36)。連構造件54係與上述連構造件46相同之所謂之撓曲裝置,將Y粗動載台24與Y步進導件44以於6個自由度方向之中除Y軸方向以外之5個自由度方向上振動性(物理性)分離之狀態連結。Y粗動載台24透過連構造件54對支承重量消除裝置42之Y步進導件44進行牽引,藉此使其沿Y軸方向移動。由於X粗動載台26支承於Y粗動載台24,故而伴隨Y粗動載台24之Y軸方向之移動向Y軸方向移動。重量消除裝置42係伴隨X粗動載台26之向Y軸方向之移動,而透過連構造件46以支承於Y步進導件44之狀態向Y軸方向移動。因此,Y粗動載台24使Y步進導件44、支承於Y粗動載台24之X粗動載台26、及支承於Y步進導件44且透過連構造件46而連結於X粗動載台26之重量消除裝置42向Y軸方向移動。
一對基座框架30分別由沿Y軸方向延伸之構件構成,且相互平 行地設置於地板F上。基座框架30係與裝置本體18物理性(或振動性)地分離,且設置於地板F上。
基板計測系統具備:微動載台計測系統76,其包含Y粗動載台24所具有之向上游標尺72、及微動載台22所具有之第1頭部74;以及粗動載台計測系統82,其包含光學壓盤18a所具有之向下游標尺78、及Y粗動載台24所具有之第2頭部80。微動載台計測系統76計測微動載台22之相對於Y粗動載台24之X軸方向、Y軸方向、θz方向之位置。粗動載台計測系統82計測Y粗動載台24之相對於光學壓盤18a、亦即進行基板P之位置控制時之基準構件之X軸方向、Y軸方向、θz方向之位置。未圖示之主控制裝置係基於微動載台計測系統76及粗動載台計測系統82之各者之計測結果,計測微動載台22之相對於光學壓盤18a之X軸方向、Y軸方向、θz方向之位置。以下,對其計測方法進行說明。
首先對微動載台計測系統76進行說明。向上游標尺72固定於游標尺基座84之上表面。游標尺基座84透過自X軸方向觀察時形成為L字狀之臂構件86而固定於Y粗動載台24之X樑36。因此,游標尺基座84(及向上游標尺72)能夠與Y粗動載台24一體地沿Y軸方向以既定之長行程移動。
游標尺基座84係沿X軸方向延伸之構件,其X軸方向之長度被設定為基板固持器32(即基板P)之X軸方向之長度之2倍左右(與Y步進導件44相同程度)。游標尺基座84較佳為由陶瓷等不易產生熱變形之素材形成。下述其他游標尺基座92、頭部基座88、96亦同樣。
向上游標尺72係沿X軸方向延伸之板狀(帶狀)構件,於其上表面(朝向+Z側(上側)之面)形成有以相互正交之2個軸方向(本實施形態中為X軸及Y軸方向)作為週期方向之反射型二維繞射光柵(所謂之光柵(grating))。
於基板固持器32之+Y側及-Y側之側面中央部,與游標尺基座84 對應地分別透過臂構件90而固定有頭部基座88。第1頭部74固定於頭部基座88之下表面。
於本第1實施形態之微動載台計測系統76中,第1頭部74具備配置於Y軸方向之-Y側之X頭部、及配置於Y軸方向之+Y側之Y頭部。X頭部及Y頭部分別於X軸方向上隔開地配置有2個。X頭部及Y頭部對相對應之向上游標尺72照射計測光束,並且接收來自向上游標尺72之光(此處為繞射光)。來自向上游標尺72之光被供給至未圖示之檢測器,檢測器之輸出被供給至主控制裝置。主控制裝置基於檢測器之輸出,求出X頭部及Y頭部之相對於向上游標尺72之相對移動量。再者,本說明書中之所謂「頭部」意指向繞射光柵出射計測光束,並且供來自繞射光柵之光入射之部分之程度,各圖中所圖示之頭部本身亦可不具有光源及檢測器。
如此,於本第1實施形態之微動載台計測系統76中,由合計為4個(基板P之+Y側及-Y側各2個)X頭部、及對應之向上游標尺72構成4個X線性編碼器系統,並且由合計為4個(基板P之+Y側及-Y側各2個)Y頭部、及對應之向上游標尺72構成4個Y線性編碼器系統。主控制裝置適當使用上述4個X線性編碼器系統及4個Y線性編碼器系統之輸出,求出微動載台22(基板P)之相對於Y粗動載台24之X軸方向、Y軸方向、及θz方向之位置資訊。
粗動載台計測系統82係於投影光學系統16之+Y側及-Y側各者具有沿X軸方向隔開之2個向下游標尺78。向下游標尺78透過游標尺基座92而固定於光學壓盤18a之下表面。游標尺基座92係沿Y軸方向延伸之板狀構件,其Y軸方向之長度被設定為與微動載台22(即基板P)之於Y軸方向上能夠移動之距離相同程度(實際上稍長)。
向下游標尺78係沿Y軸方向延伸之板狀(帶狀)構件,於其下表面(朝向-Z側(下側)之面)與向上游標尺72之上表面同樣地形成有以相互 正交之2個軸方向(本實施形態中為X軸及Y軸方向)作為週期方向之反射型二維繞射光柵(所謂之光柵(grating))。再者,向下游標尺78所具有之繞射光柵之光柵間距可與向上游標尺72所具有之繞射光柵之光柵間距相同,亦可不同。
於Y粗動載台24所具備之游標尺基座84各者,透過自X軸方向觀察時形成為L字狀之臂構件94而固定有頭部基座96。第2頭部80固定於頭部基座96之上表面。因此,頭部基座96能夠與Y粗動載台24一體地沿Y軸方向移動。
於本第1實施形態之粗動載台計測系統82中,第2頭部80具備配置於X軸方向之-X側之X頭部、及配置於+X側之Y頭部。X頭部及Y頭部分別沿Y軸方向隔開地配置有2個。X頭部及Y頭部對相對應之向下游標尺78照射計測光束,並且接收來自向下游標尺78之光(此處為繞射光)。來自向下游標尺78之光被供給至未圖示之檢測器,檢測器之輸出被供給至未圖示之主控制裝置。主控制裝置基於檢測器之輸出,求出X頭部及Y頭部之相對於向下游標尺78之相對移動量。
如此,於本第1實施形態之粗動載台計測系統82中,由合計為4個X頭部、及對應之向下游標尺78構成4個X線性編碼器系統,並且由合計為4個Y頭部、及對應之向下游標尺78構成4個Y線性編碼器系統。主控制裝置適當使用上述4個X線性編碼器系統及4個Y線性編碼器系統之輸出,求出Y粗動載台24之相對於光學壓盤18a之X軸方向、Y軸方向、及θz方向之位置資訊。
主控制裝置基於微動載台計測系統76之計測結果(微動載台22之相對於Y粗動載台24之位置)及粗動載台計測系統82之計測結果(粗動載台24之相對於光學壓盤18a之位置),求出微動載台22之相對於光學壓盤18a之X軸方向、Y軸方向、θz方向之位置資訊。
又,基板計測系統具備計測微動載台22之Z軸方向之位置及傾 斜量(θx及θy方向之旋轉量)之Z傾斜計測系統。Z傾斜計測系統具備靶板64及調平感測器62。
靶板64設置於安裝在重量消除裝置42之臂構件68之上表面,且與安裝於微動載台22之載台本體34之下表面之複數個(設置於不在同一直線上之位置之至少3個)調平感測器62對應地設置。調平感測器62為光反射型感測器,藉由該調平感測器62計測微動載台22之Z軸方向之位置及傾斜量(θx及θy方向之旋轉量)。
(基板固持器32及載台本體34)
於對本第1實施形態之基板固持器32及載台本體34進行說明之前,對習知之基板固持器及載台本體進行說明。圖3(A)係表示習知之微動載台122及重量消除裝置142之一例之圖。又,圖3(B)係表示習知之基板固持器132之加工時及檢查所加工之基板固持器132上表面之平面度之檢查時之圖。圖3(C)係將圖3(B)之基板固持器132搭載於載台本體134之圖。圖3(D)係表示習知之基板固持器132之加工時及檢查所加工之基板固持器132上表面之平面度之檢查時之另一例之圖。圖3(E)係將圖3(D)之基板固持器132搭載於載台本體134之圖。
於圖3(A)所示之微動載台122中,基板固持器132配置於必須進行精密定位之微動載台122之前端部(+Z方向側)。假設基板固持器132之重量變重、或基板固持器132之厚度變厚,則其重心位置變高,而變得難以進行微動載台122之精確定位。因此,基板固持器132要求輕量化及低高度化(使厚度變薄)。另一方面,若使基板固持器132輕量化及低高度化,則基板固持器132之剛性變低。剛性較低之基板固持器132難以實現較高之平面度。又,即便對基板固持器132單體精度良好地進行了加工,若將基板固持器132安裝於載台本體134,亦存在平面度變差、亦即無法再現平面度之情況。關於在基板固持 器132中無法實現較高之平面度之原因及無法再現加工時之平面度之原因,於下文中詳細地進行說明。
圖3(B)係表示基板固持器132之加工時及檢查所加工之基板固持器132上表面之平面度之檢查時之圖。基板固持器132具有4點以上之支承部SC1。支承部SC1設置於基板固持器132之最下部(-Z側端)。於加工時或檢查時,基板固持器132係於透過支承部SC1支承於剛性較高且平面度較佳之加工壓盤PP1之狀態下進行。基板固持器132之相對於加工壓盤PP1之姿勢係由3個支承部SC1決定。因此,原本基板固持器132只要僅具有3點之支承部SC1即可。然而,為了輕量化、低高度化,將基板固持器132設為具有4點以上之支承部SC1之構成。其原因在於,因使基板固持器132低高度化而剛性降低,而基板固持器132無法承受對基板固持器132進行加工時(顯現基板固持器132之上表面之平面度之加工)之加工機的加工壓力,而於加工壓盤PP1上無法保持基板固持器132之姿勢。例如,於在基板固持器132之中央附近僅設置3點支承部SC1,並於加工壓盤PP1上對基板固持器132進行加工之情形時,於對基板固持器132之中央附近進行加工時基板固持器132於加工壓盤PP1上能夠維持姿勢,另一方面,於對外周附近進行加工之情形時,無法維持其姿勢。其結果,儘管基板固持器132原本只要僅具有3點之支承部SC1即可,但為了承受加工機之加工壓力,亦於基板固持器132之周邊設置支承部SC1,而為具有4點以上之支承部SC1之構成。如圖3(B)下圖所示,具有4點以上之支承部SC1之基板固持器132係平面度良好、亦即被加工為基板固持器132之上表面與XY平面大致平行。於加工結束後,於加工壓盤PP1上對基板固持器132之平面度進行檢查。於檢查時、亦即於未對基板固持器132施加加工壓力之狀態下,存在4點以上之支承部SC1中之3點決定基板固持器132之姿勢。
透過加工、檢查而平面度良好地被加工之基板固持器132載置於 載台本體134,但存在如圖3(C)所示般,當載置於載台本體134時無法再現加工時之平面度之可能性。基板固持器132之姿勢係由支承於載台本體134之3點決定。因此,於在檢查基板固持器132時支承於加工壓盤PP1之3點直接支承於載台本體134之情形時,基板固持器132之檢查時之姿勢、亦即平面度良好之姿勢於載台本體134上亦可再現。但是,由於基板固持器132具有4點以上之支承部SC1,故而於基板固持器132之加工時未支承於加工壓盤PP1之支承部SC1有可能支承於載台本體134,於該情形時,基板固持器132之加工時之姿勢於載台本體134上無法再現。支承部SC1之個數越多,則基板固持器132之加工時、檢查時之支承點、與基板固持器132之向載台本體134之搭載時之支承點不同之可能性越高。進而,微動載台122之載台本體134係與加工壓盤PP1相比,為小型且剛性較低,平面度亦欠佳。因此,於基板固持器132支承於平面度較低之載台本體134之情形時,基板固持器132之檢查時之姿勢無法再現。即,如圖3(B)所示,關於以4點以上之支承部SC1支承且被加工及檢查之基板固持器132,即便於加工及檢查時平面度較高,若安裝於剛性較低之載台本體134,亦如圖3(C)所示般無法再現平面度,而平面度變差之可能性變高。
另一方面,例如,於如圖3(D)所示般,基板固持器132僅具有3點之支承部SC1,且在該支承點支承於加工壓盤PP1之狀態下進行加工及檢查之情形時,基板固持器132之加工時之支承部SC1與搭載於載台本體134時之支承部SC1相同,因此即便將基板固持器132安裝於載台本體134,亦如圖3(E)所示般某種程度地再現加工及檢查時之平面度。然而,於基板固持器132僅以3點之支承部SC1支承於加工壓盤PP1之情形時,如上所述,基板固持器132難以承受加工機之加工壓力,而於加工時難以顯現基板固持器132之較高之平面度。
為了一面將基板固持器132加工成較高之平面度,一面設為於將 基板固持器搭載至載台本體134之情形時可再現加工時之平面度,可考慮如圖4(A)所示般將藉由增加基板固持器132之厚度而提高了剛性之基板固持器132利用3點之支承部SC1支承並進行加工及檢查,並如圖4(B)所示般安裝至載台本體134。其原因在於,藉由提高基板固持器132之剛性,基板固持器132能夠承受加工機之加工壓力,能夠提高平面度地進行加工、檢查,由於支承部SC1僅有3點,故而成為基板固持器132之加工時之支承部SC1之3點與載台本體134之3點相同,而加工時之基板固持器132之平面度於搭載至載台本體134時可再現。然而,於該情形時,雖然基板固持器132之平面度提高,但是如圖4(A)所示般基板固持器132變厚。進而,若將基板固持器132安裝至載台本體134,則微動載台122之上側變重,因此如圖4(B)所示,微動載台122之重心位置與圖3(A)所示之習知之微動載台122之重心位置相比,Z軸方向之位置變高,微動載台122之控制性變差。
因此,於本第1實施形態中,於基板固持器32之向載台本體34之安裝時,為了利用加工時之平面度之再現性較高之3點之支承部SC1對基板固持器32進行加工及檢查,使基板固持器32變厚而提高剛性。進而,藉由將基板固持器32與載台本體34設為嵌套構造,而使微動載台22之重心位置下降,使微動載台22之控制性提高。關於基板固持器132與載台本體134之嵌套構造之詳細情況於下文敍述。
圖5(A)係第1實施形態之基板固持器32之仰視圖,圖5(B)係圖5(A)之A-A剖面圖,圖5(C)係第1實施形態之載台本體34之俯視圖,圖5(D)係圖5(C)之B-B剖面圖。
基板固持器32係由鋁合金、鋁合金鑄件、或CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics,碳纖維增強塑膠)等輕量構件構成。如圖5(B)所示,基板固持器32之內部為了輕量化亦可設為肋構造。
如圖5(B)所示,基板固持器32之上表面之X軸方向之寬度大於基板固持器32之下表面之X軸方向之寬度。於Y軸方向上亦同樣。因此,基板固持器32具有自上表面朝向下表面變細之錐形狀之側面。基板固持器32之側面自中途朝向中央部凹陷。基板固持器32之中央部係與周邊部相比厚度較薄,但至少具有能夠承受加工機之加工壓力之程度之剛性。
於基板固持器32之下表面形成有3個於加工及檢查時成為支承基板固持器32之支承部SC1之突起部。即,支承部SC1位於基板固持器32中之最下部。基板固持器32之下表面之中央部(由支承部SC1包圍之區域)係自基板固持器32之下表面觀察時呈四角錐狀(錐形狀)凹陷(自基板固持器32之上表面觀察時呈四角錐狀突出)。即,基板固持器32之下表面(-Z側之面)之由支承部SC1包圍之區域以成為較支承部SC1高之位置之方式朝+Z側突出。
於基板固持器32之下表面形成有用以將基板固持器32固定於載台本體34之3個固定孔160,藉由例如螺栓等,將基板固持器32與載台本體34連結並固定。固定孔160分別設置於3個支承部SC1。
載台本體34係由剛性較高之鑄鐵或陶瓷等構成。如圖5(D)所示,載台本體34具有剖面帽型形狀,於載台本體34之內底面形成有供基板固持器32之3個支承部SC1抵接之3個抵接部166。抵接部166係支承基板固持器32之荷重之構件。複數個抵接部166以於載台本體34內不排列於直線上之方式設置。複數個抵接部166係以包圍載台本體34之中心之方式設置。於抵接部166之各者,形成有用以利用螺栓等對基板固持器32進行固定之固定孔165。
載台本體34之側面係自載台本體34之下表面大致垂直地立起,於透過抵接部166支承基板固持器32之情形時,上下方向(Z軸方向)之位置與基板固持器32之至少一部分重疊。又,載台本體34之下表面之中央部(由抵接部166包圍之區域)係與基板固持器32之下表面同樣地,自載台本體34之下表 面觀察時呈四角錐狀(錐形狀)凹陷(自載台本體34之上表面觀察時呈四角錐狀突出)。即,載台本體34之下表面(-Z側之面)之由抵接部166包圍之區域以成為較抵接部166高之位置之方式朝+Z側突出。
圖6(A)係微動載台22及重量消除裝置42之分解圖,圖6(B)係微動載台22及重量消除裝置42之組裝圖。
如圖6(B)所示,基板固持器32係於在加工基板固持器32時支承基板固持器32之支承部SC1,藉由螺栓B1等固定(支承)於載台本體34。藉此,於將基板固持器32安裝於載台本體34時,可再現基板固持器32之加工及檢查時之平面度。又,基板固持器32係自載台本體34之下表面於3個部位之支承部SC1藉由螺栓B1而固定,故而不會對基板固持器32之平面度產生影響。
進而,如圖6(B)所示,載台本體34係載台本體34之下表面之朝+Z側突出之部分插入於基板固持器32之朝+Z側突出之部分而支承基板固持器32。即,基板固持器32與載台本體34為嵌套構造。藉此,與圖4(B)所示之微動載台122相比,更能抑制微動載台22之高度,並降低微動載台22之重心位置,因此微動載台22之控制性提高。即,如圖6(B)所示,於本實施形態中,自移動基準面(例如,Y步進導件44之上表面)至微動載台22之重心位置CG1(安裝音圈馬達40之位置)為止之Z軸方向上之距離H1長於自移動基準面至基板固持器32支承於載台本體34之位置為止之Z軸方向上之距離H2。由於微動載台22之重心位置較低,故而與圖4(B)所示之微動載台122相比,微動載台22之控制性較佳。
又,上述重量消除裝置42係其上端插入於載台本體34之下表面之朝+Z側突出之部分而支承載台本體34。換言之,自移動基準面至重量消除裝置42支承載台本體34之位置為止之Z軸方向上之距離H3長於自移動基準面至基板固持器32支承於載台本體34之位置為止之Z軸方向上之距離H2。即,重量消 除裝置42與載台本體34為嵌套構造。藉此,能夠將包含重量消除裝置42及微動載台22之基板載台裝置20低高度化。再者,亦可以使基板固持器32之中央附近之厚度變厚,且使距離H3與距離H2相等之方式形成基板固持器32。
又,於第1實施形態中,計測微動載台22之Z軸方向之位置及傾斜量之Z傾斜計測系統具備之靶板64設置於重量消除裝置42,調平感測器62設置於載台本體34之下表面。因此,自移動基準面至調平感測器62為止之Z軸方向上之距離H4短於自移動基準面至重量消除裝置42支承微動載台22之自身重量之支承面為止之Z軸方向上之距離H2。藉此,能夠縮短靶板64與調平感測器62之距離,因此計測精度提高。
如以上所詳細說明般,根據本第1實施形態,基板載台裝置20具備:基板固持器32,其保持基板P;載台本體34,其支承基板固持器32;X粗動載台26,其支承基板固持器32及載台本體34;以及音圈馬達40,其使基板固持器32及載台本體34相對於X粗動載台26相對移動。載台本體34透過基板固持器32之複數個支承部SC1支承基板固持器32,音圈馬達40於較支承部SC1高之位置,對載台本體34賦予使基板固持器32及載台本體34相對於X粗動載台26相對移動之驅動力。藉此,即便於使用藉由使Z軸方向上之厚度變厚而提高了剛性之基板固持器32之情形時,亦由於基板固持器32與載台本體34配置成嵌套狀,故而微動載台22之重心位置降低,微動載台22之控制性提高。
又,根據本第1實施形態,載台本體34包含具有供支承部SC1抵接之複數個抵接部166之部分、及上下方向之位置與透過抵接部166所支承之基板固持器32之至少一部分重疊之部分(側面),音圈馬達40係於較抵接部166高之位置對側面之既定位置賦予驅動力。
又,根據本第1實施形態,抵接部166係以於載台本體34之內底面上不排列於直線上之方式設置。藉此,能夠維持基板固持器32之平面度。
又,根據本第1實施形態,抵接部166係以包圍載台本體34之內底面之中心之方式設置。藉此,能夠使載台本體之內底面之中心位於連結抵接部166所成之多邊形(三角形)之中。
又,根據本第1實施形態,音圈馬達40係包含定子及相對於定子能夠相對移動之轉子之線性馬達,定子係於較抵接部166高之位置設置於X粗動載台26。藉此,能夠對微動載台22之重心高度位置進行驅動。
又,根據本第1實施形態,基板固持器32與載台本體34係藉由螺栓B1而連結,音圈馬達40賦予使被螺栓B1連結之基板固持器32及載台本體34相對於X粗動載台26相對移動之驅動力。
又,根據本第1實施形態,基板載台裝置20具備支承基板固持器32及載台本體34之重量消除裝置42(第3支承部),音圈馬達40對載台本體34賦予使基板固持器32、載台本體34及重量消除裝置42相對於X粗動載台26相對移動之驅動力(即,X軸及Y軸方向中之至少一者之驅動力)。
又,根據本第1實施形態,重量消除裝置42係以自下方與由抵接部166包圍之區域對向之方式設置,且支承載台本體34。
又,根據本第1實施形態,載台本體34之下表面係以由複數個抵接部166包圍之區域位於較抵接部166高之位置之方式形成。藉此,能夠將基板固持器32與載台本體34配置成嵌套狀。
又,根據本第1實施形態,基板固持器32具有3個支承部SC1。藉此,於將利用3個支承部SC1支承並進行了加工及檢查之基板固持器32搭載於微動載台22時,能夠再現加工時及檢查時之平面度。
又,根據本第1實施形態,支承部SC1位於基板固持器32中之最下部。藉此,基板固持器32於Z軸方向上之厚度最厚之部位被支承。因此,基板固持器32之對於彎曲之剖面係數(剛性)變大,而上表面之平面加工精度提 高,於將基板固持器32搭載於微動載台22時,可再現基板固持器32之加工時及檢查時之平面度。
又,根據本第1實施形態,基板固持器32係於透過複數個支承部SC1支承於加工壓盤PP1之狀態下被加工。藉此,於將利用支承部SC1支承並進行了加工及檢查之基板固持器32搭載至微動載台22時,能夠再現加工時及檢查時之平面度。
又,根據本第1實施形態,基板載台裝置20係保持基板P之基板載台裝置,具備:基板固持器32,其保持基板P;載台本體34,其支承基板固持器32;以及重量消除裝置42,其支承基板固持器32及載台本體34。基板固持器32係透過基板固持器32之複數個支承部SC1而支承於載台本體34,載台本體34支承於重量消除裝置42,支承部SC1設置於較載台本體34被重量消除裝置42支承之支承面低之位置。藉此,即便於使用藉由使Z軸方向上之厚度變厚而提高了剛性之基板固持器32之情形時,亦由於將基板固持器32、載台本體34及重量消除裝置42配置成嵌套狀,故而能夠將基板載台裝置20低高度化。
又,根據本第1實施形態,載台本體34具有分別被複數個支承部SC1抵接之複數個抵接部166,基板固持器32係以由複數個支承部SC1包圍之區域位於較支承部SC1高之位置之方式,使下表面朝+Z側突出,載台本體34係以由複數個抵接部166包圍之區域位於較抵接部166高之位置之方式,使下表面朝+Z側突出。而且,載台本體34係朝+Z側突出之部分插入至基板固持器3之朝+Z側突出之部分,而支承基板固持器32。藉此,即便於使用藉由使軸向上之厚度變厚而提高了剛性之基板固持器32之情形時,亦由於基板固持器32與載台本體34配置成嵌套狀,故而微動載台22之重心位置降低,微動載台22之控制性提高。
又,根據本第1實施形態,載台本體34形成為以藉由重量消除裝 置42支承之支承面位於較複數個抵接部166高之位置之方式,使下表面朝+Z側突出,重量消除裝置42係其上端插入於載台本體34之下表面之以朝+Z側突出之方式形成之部分,而支承載台本體34。藉此,基板固持器32、載台本體34及重量消除裝置42配置成嵌套狀,因此能夠將基板載台裝置20低高度化。
又,根據本第1實施形態,基板載台裝置20具備使基板固持器32及載台本體34相對於重量消除裝置42相對移動之音圈馬達40,音圈馬達40於較支承部SC1高之位置,對載台本體34賦予使基板固持器32及載台本體34相對於重量消除裝置42相對移動之驅動力(即,Z軸方向之驅動力)。
又,音圈馬達40係包含定子及相對於定子能夠相對移動之轉子之線性馬達,轉子係於較支承部SC1高之位置設置於載台本體34。
又,根據本第1實施形態,基板載台裝置20具備包含保持基板P之基板固持器32,且能夠於包含X軸方向及與X軸方向正交之Y軸方向之移動基準面內移動之微動載台22,自移動基準面至微動載台22之重心位置CG1為止之與移動基準面正交之Z軸方向上之距離H1長於自移動基準面至基板固持器32被支承之位置為止之Z軸方向上之距離H2。藉此,即便於使用藉由使Z軸方向上之厚度變厚而提高了剛性之基板固持器32之情形時,亦由於基板固持器32與載台本體34配置成嵌套狀,故而微動載台22之重心位置降低,微動載台22之控制性提高。
又,根據本第1實施形態,基板載台裝置20具備:X粗動載台26,其能夠沿X軸方向移動;及基板驅動系統,其包含作為至少一部分要素之定子設置於X粗動載台26且對於微動載台22沿X軸方向及Y軸方向賦予推力之複數個音圈馬達40,並使用複數個音圈馬達40控制微動載台22之XY平面內之位置。進而,微動載台22包含支承基板固持器32,且安裝有作為複數個音圈馬達40之另一要素之轉子之載台本體34,微動載台22中之支承有基板固持器32之位 置係載台本體34支承基板固持器32之位置。藉此,即便於使用藉由使Z軸方向上之厚度變厚而提高了剛性之基板固持器32之情形時,亦由於基板固持器32與載台本體34配置為嵌套狀,故而微動載台22之重心位置降低,微動載台22之控制性提高。
又,根據本第1實施形態,基板載台裝置20具備:微動載台22,其包含保持基板P之基板固持器32、及支承基板固持器32之載台本體34,且能夠於包含X軸方向及與X軸方向正交之Y軸方向之移動基準面內移動;以及重量消除裝置42,其具有支承微動載台22之自身重量之支承面;自移動基準面至支承面為止之與移動基準面正交之Z軸方向上之距離H3長於自移動基準面至載台本體34支承基板固持器32之位置為止之Z軸方向上之距離H2。藉此,由於微動載台22與重量消除裝置42配置成嵌套狀,故而能夠將包含重量消除裝置42及微動載台22之基板載台裝置20低高度化。
又,根據本第1實施形態,基板載台裝置20係於重量消除裝置42中,設置有計測微動載台22之Z軸方向上之位置之Z傾斜計測系統之一部分要素(靶板64),自移動基準面至Z傾斜計測系統之另一要素(調平感測器62)為止之Z軸方向上之距離H4短於自移動基準面至支承面為止之Z軸方向上之距離H2。藉此,能夠縮短靶板64與調平感測器62之距離,因此計測精度提高。
又,根據本第1實施形態,基板載台裝置20具備包含保持基板P之基板固持器32,且能夠於包含X軸方向及與X軸方向正交之Y軸方向之移動基準面內移動之微動載台22,基板固持器32係於與移動基準面正交之Z軸方向上,於與保持基板P之面相反之側之面具有3個支承部SC1,基板固持器32於搭載於微動載台22之情形時,於3個支承部SC1被支承。藉此,於將利用3個支承部SC1支承並進行了加工及檢查之基板固持器32搭載於微動載台22時,能夠再現加工時及檢查時之平面度。
又,根據本第1實施形態,微動載台22包含支承基板固持器32之載台本體34,基板固持器32係於3個支承部SC1藉由載台本體34支承。藉此,於將基板固持器32搭載於載台本體34時,可再現基板固持器32之加工時及檢查時之平面度。
又,根據本第1實施形態,基板載台裝置20具備包含保持基板P之基板固持器32,且能夠於包含X軸方向及與X軸方向正交之Y軸方向之移動基準面內移動之微動載台22,微動載台22係於與移動基準面正交之Z軸方向上之厚度最厚之部位被支承。藉此,基板固持器32之對於彎曲之剖面係數(剛性)變大,而上表面之平面加工精度提高,於將基板固持器32搭載於微動載台22時,可再現基板固持器32之加工時及檢查時之平面度。
又,根據本第1實施形態,具備微動載台計測系統76,該微動載台計測系統76具有包含X軸方向及Y軸方向之計測成分之向上游標尺72、及一面相對於向上游標尺72向X軸方向移動,一面照射計測光束之第1頭部74,且計測X軸方向及Y軸方向上之微動載台22之位置資訊,第1頭部74設置於基板固持器32。藉此,即便基板固持器32之位置相對於載台本體34偏移,亦不會對曝光位置精度產生影響。再者,亦可設為於基板固持器32設置向上游標尺72。
再者,於上述第1實施形態中,於圖6(B)中,Z軸方向上之自移動基準面至重量消除裝置42支承載台本體34之位置為止之距離H3短於自移動基準面至微動載台22之重心位置CG1為止之距離H1,但距離H3亦可長於距離H1。藉此,能夠進一步將基板載台裝置20低高度化。
(變形例1)
第1實施形態之變形例1係變更微動載台之構成所得者。圖7(A)係變形例1之基板固持器32A之剖面圖,圖7(B)係變形例1之載台本體34A之剖面圖,圖7(C)係表示重量消除裝置42A之概略構成之圖,圖7(D)係表示變形例1 之微動載台22A之組裝圖之圖,圖7(E)係表示變形例1之基板固持器之另一例之圖。
如圖7(A)所示,變形例1之基板固持器32A之下表面中央部係自基板固持器32A之下表面觀察時並非呈四角錐狀(錐形狀)而是呈四角柱狀凹陷(自基板固持器32A之上表面觀察時呈四角柱狀突出)。藉由使基板固持器32A凹陷成四角柱狀,而使構造與四角錐狀相比簡單,因此基板固持器32A之製造變得容易。
如圖7(B)所示,變形例1之載台本體34A之下表面中央部係自載台本體34A之下表面觀察時並非呈四角錐狀(錐形狀)而是呈四角柱狀凹陷(自載台本體34A之上表面觀察時呈四角柱狀突出)。
如圖7(C)所示,變形例1之重量消除裝置42A之形狀為四角柱狀。
即便將基板固持器、載台本體、及重量消除裝置如圖7(A)~圖7(C)般構成,亦可如圖7(D)所示般將基板固持器32A、載台本體34A、及重量消除裝置42A配置成嵌套狀。藉此,能夠降低微動載台22A之重心位置,能夠進行重心驅動,而微動載台22A之控制性提高。進而,能夠將基板載台裝置低高度化。
再者,基板固持器之骨架構造(肋構造)亦可為如圖7(E)之基板固持器32A'般之構造。即便為該構成,亦可將基板固持器32A'、載台本體34A、及重量消除裝置42A配置成嵌套狀。
(變形例2)
第1實施形態之變形例2亦為變更微動載台之構成所得者。圖8(A)及圖8(B)分別為變形例2之基板固持器32B之仰視圖及圖8(A)之A-A剖面圖,圖8(C)及圖8(D)分別為變形例2之載台本體34B之俯視圖及圖8(C)之B-B剖 面圖。圖9係變形例2之微動載台22B之組裝圖。
變形例2之基板固持器32B係於錐形狀之側面自上表面至下表面為止連續之方面與第1實施形態及變形例1之基板固持器不同。即,基板固持器32B呈向下之四角錐形狀(剖面形狀為倒梯形形狀)。由於其他構成與第1實施形態相同,故而省略詳細之說明。藉由設為錐形狀之側面自上表面至下表面為止連續之構成,而構成較第1實施形態中所示之基板固持器32簡單,因此基板固持器32B之製造變得容易。
變形例2之載台本體34B係於側面如沿著基板固持器32B之形狀般傾斜為錐形狀之方面與第1實施形態及變形例1之載台本體不同。又,如圖9所示,於載台本體34之傾斜之側面安裝有音圈馬達40。音圈馬達40係以Z軸方向上之安裝位置與微動載台22B之重心位置CG1大致重疊之方式安裝於載台本體34B。
即便將基板固持器、載台本體、及重量消除裝置如圖8(A)~圖8(D)般構成,亦可如圖9所示般將基板固持器32B、載台本體34B、及重量消除裝置42配置成嵌套狀。藉此,能夠降低微動載台22B之重心位置,且能夠藉由音圈馬達40進行重心驅動,因此微動載台22B之控制性提高。進而,能夠將基板載台裝置低高度化。
(變形例3)
第1實施形態之變形例3係變更基板固持器之支承部之構成所得者。
於上述第1實施形態以及變形例1及2中,若基板固持器之支承部SC1各自之底面積大至某種程度,則於將基板固持器搭載於載台本體時,存在1個支承部SC1之底面之中接觸於載台本體之抵接部166之位置變化,而使基板固持器變形之擔憂。亦即,有以下可能性:於支承部SC1之底面,基板固持器加工時之支承點與向載台本體之搭載時之支承點分別存在於不同之位置。
因此,於第1實施形態之變形例3中,變更基板固持器之支承部之構成。圖10(A)係變形例3之基板固持器32C之剖面圖,圖10(B)係變形例3之載台本體34C之剖面圖。又,圖11係表示變形例3之基板載台裝置20C之概略構成之圖。
如圖10(A)所示,於變形例3之基板固持器32C之底面藉由黏著等而固定有3個球窩接頭JB1(例如,鋼珠等球接頭)。基板固持器32C之加工及檢查係以該球窩接頭JB1作為支承點於加工壓盤PP1上進行。即,於使球窩接頭JB1抵接於加工壓盤PP1之狀態下,將基板固持器32C之上表面加工為平坦,並將加工後之基板固持器32C載置於載台本體34C。亦即,相較於上述第1實施形態以及變形例1及2中所示之支承部SC1,能夠更明顯地縮小支承部SC1底面積,能夠使基板固持器加工時之支承點與向載台本體之搭載時之支承點無限地接近同一位置。
如圖10(B)所示,於載台本體34C之內底面形成有用以承接球窩接頭JB1之球承接面165c。球承接面165c例如藉由圓錐狀之孔或V字槽等形成。藉此,能夠抑制基板固持器32C之相對於載台本體34C之X軸方向及Y軸方向上之位置偏移。然而,由於基板固持器32C與載台本體34C未機械性地連結,因此於Z軸方向上,存在基板固持器32C相對於載台本體34C相對性地移動之可能性。因此,較佳為設為將Z傾斜計測系統之調平感測器62設置於支承基板之基板固持器32C之底面,而並非設置於載台本體34C。於該情形時,於載台本體34C設置有用以使來自調平感測器62之光通過之貫通孔167。
藉由此種構成,於將基板固持器32C搭載於載台本體34C時,能夠再現基板固持器32C單體加工時之平面度。又,由於不將基板固持器32C固定於載台本體34C,故而組裝及維護變得容易。
如圖11所示,音圈馬達40設置於載台本體34C,第1頭部74或調 平感測器62等用以指定基板固持器32C之位置之感測器之類的設置於基板固持器32C。藉此,即便基板固持器32C之位置相對於載台本體34C偏移,亦不會對曝光位置精度產生影響。再者,於第1實施形態以及變形例1及2中,由於基板固持器32C與載台本體34C藉由螺栓等而機械性地連結,故而亦可將基板固持器32C與載台本體34C視為一體者,因此亦可將設置於基板固持器32之固定有頭部基座88之臂構件90設置於載台本體34C。於該情形時,以微動載台計測系統76之Z軸方向之位置變為與作為計測對象之基板之Z軸方向之位置大致相同之高度之方式,將臂構件90藉由沿Z軸方向較長之構件構成即可。
由於其他構成與第1實施形態相同,故而省略詳細之說明。
根據變形例3,球窩接頭JB1係使基板固持器32C及載台本體34C中之一者相對於另一者能夠沿上下方向相對移動地將基板固持器32C及載台本體34C連結。由於不將基板固持器32C固定於載台本體34C,故而組裝及維護變得容易。
(變形例4)
第1實施形態之變形例4係變更變形例3之載台本體之構成所得者。圖12(A)係變形例4之基板固持器32D之剖面圖,圖12(B)係變形例4之載台本體之剖面圖。由於變形例4之基板固持器32D之構成係與變形例3之基板固持器32C相同之構成,故而省略詳細之說明。
變形例4之載台本體34D具有與載台本體34D不同體之球承接構件168。球承接構件168具有承接基板固持器32C之球窩接頭JB1之球承接面168d。球承接構件168係為了使固定於基板固持器32C之底面之球窩接頭JB1能夠相對於載台本體34D精度良好地定位,而可於在水平面內進行位置調整之後藉由螺栓B1固定於載台本體34D。再者,作為球承接構件168,可使用熱處理(淬火)後之高硬度之金屬構件。
由於其他構成與變形例3相同,故而省略詳細之說明。
再者,於上述第1實施形態及其變形例1~4中,基板固持器底面之3個支承部SC1或球窩接頭JB1之XY平面內之位置係以基板固持器整體之重心位置位於連結3個支承部SC1或球窩接頭JB1之中心所得之三角形之中之方式設定。再者,例如,於第1實施形態之變形例2中,較佳為如圖13所示般連結3個支承部SC1所得之三角形TR1之重心位置CG2、與基板固持器32B整體之重心位置CG3於俯視時吻合。連結支承部SC1所得之三角形TR1之邊之長度較佳為基板固持器32之對角線之長度之1/4~2/5。於第1實施形態及其他變形例中亦同樣。
≪第2實施形態≫
於第1實施形態及其變形例中,將基板固持器於3個支承點由載台本體支承,並利用1個重量消除裝置42支承載台本體。於本第2實施形態中,藉由廢除載台本體,而排除載台本體之變形之影響,而使基板固持器上表面、亦即基板載置面之平面度進一步提高。再者,於以下之說明中,對與第1實施形態及其變形例相同之構成標註相同之符號並省略其詳細之說明。
圖14係表示第2實施形態之基板載台裝置220之概略構成之圖。圖15(A)係第2實施形態之微動載台222之俯視圖,圖15(B)係微動載台222之剖面圖。圖16係微動載台222之分解圖。圖17(A)係基板固持器232之俯視圖,圖17(B)係基板固持器232之仰視圖。
如圖15(B)所示,第2實施形態之微動載台222具備基板固持器232及重量消除裝置242。
如圖14所示,基板固持器232直接支承於重量消除裝置242,其支承面於Z軸方向上位於較微動載台222之重心位置CG1低之位置。
如圖15(B)所示,基板固持器232係與第1實施形態及其變形例同樣地為大致倒四角錐形。於基板固持器232之側面,於基板固持器232之Z 軸方向上之大致重心位置CG1安裝有音圈馬達40之轉子。又,基板固持器232之內部為了輕量化亦可設為肋構造。
如圖15(B)及圖17(B)所示,於基板固持器232之底面形成有3個支承部SC1。即,支承部SC1位於基板固持器232中之最下部。如圖15(B)所示,3個空氣軸承245分別旋轉自由地安裝於該支承部SC1。又,如圖17(B)所示,於基板固持器232之底面,向下地安裝有3個調平感測器62。再者,亦可至少安裝有3個以上之調平感測器62。
其次,對重量消除裝置242進行說明。圖18(A)係重量消除裝置242之俯視圖,圖18(B)及圖18(C)係重量消除裝置242之局部剖面圖。圖19係表示重量消除裝置242與X粗動載台26之關係之圖。
重量消除裝置242係對基板固持器232作用向上之力,而支承基板固持器232。重量消除裝置242具有彈性地支承基板固持器232、即可彈性變形地支承基板固持器232。
如圖18(A)所示,重量消除裝置242具有藉由連結板246而相互連結之3個重量消除機構243。
如圖18(B)及圖18(C)所示,各重量消除機構243包含本體部274,該本體部274具有:筐體270;空氣彈簧271,其設置於筐體270之內部;及滑動部273,其於筐體270內能夠沿Z軸方向滑動。各重量消除機構243由1個基座墊281支承。
滑動部273係以可藉由未圖示之空氣軸承或板彈簧等而以低摩擦沿Z軸方向滑動之方式構成。滑動部273之上表面係作為空氣軸承245之導向面而被精加工為極其平坦且平滑並且與XY面平行。
對於空氣彈簧271可自未圖示之氣體供給裝置供給氣體及排氣,能夠以較低之彈簧常數支承透過空氣軸承245而載置於滑動部273之基板固持器 232之重量。藉此,依照基板固持器232之Z軸方向及/或傾斜(θx方向及θy方向)之驅動,而各重量消除機構243內之空氣彈簧271伸縮。進而,可藉由變更對空氣彈簧271之空氣之供給量,而將滑動部273朝Z軸方向驅動,調整基板固持器232之姿勢(Z軸方向、θx方向、θy方向)。
如圖18(B)及圖18(C)所示,基座墊281包含:基座墊本體283;及滾珠軸承(或球窩接頭)282,其將基座墊本體283連結於筐體270之下表面。藉此,重量消除裝置242可與作為微動載台222之移動基準面之Y步進導件44之平面度(斜率)對應地,使基座墊本體283以滾珠軸承282為旋轉中心而旋轉,且於移動基準面與基座墊本體283之間存在既定之間隔之狀態下,於Y步進導件44上移動。
如圖18(A)所示,如上所述般構成之3個重量消除機構243係以重量消除機構243位於三角形之頂點之方式藉由連結板246連結。藉由連結3個重量消除機構243,可使藉由基座墊281之滾珠軸承(或球窩接頭)282以1點支承之各重量消除機構243豎立。
於各連結板246,與調平感測器62對應地設置有靶板64。
於連結板246以將三角形之重心位置朝XY方向拉拽之方式安裝有4個(亦可為3個)撓性件247。撓性件247係如圖19所示般連結於X粗動載台26。藉此,重量消除裝置242透過撓性件247而連結於X粗動載台26。藉此,重量消除裝置242係當X粗動載台26朝X方向驅動時,被X粗動載台26牽引,而於Y步進導件44上移動。
如圖15(B)所示,各重量消除機構243係透過空氣軸承245而支承基板固持器232之各支承部SC1。支承部SC1係於對基板固持器232進行加工時,抵接而支承於加工壓盤PP1之點。藉此,即便將基板固持器232搭載於重量消除裝置242,基板固持器232之於加工時支承於加工壓盤之支承部SC1亦與 支承於重量消除裝置242之點相同,故而能夠於重量消除裝置242上再現利用3點之支承部SC1支承並進行了加工及檢查之基板固持器232之平面度。又,各重量消除機構243係不透過保持基板固持器232之物體(例如第1實施形態中之載台本體等)而直接支承基板固持器232,因此能夠排除該物體之變形之影響。
如以上所詳細說明般,根據本第2實施形態,基板載台裝置220具備:基板固持器232,其保持基板P;重量消除裝置242,其自下方支承基板固持器32;X粗動載台26,其支承基板固持器32及重量消除裝置242;以及音圈馬達40,其使基板固持器32及重量消除裝置242相對於X粗動載台26相對移動。而且,重量消除裝置242透過基板固持器32之複數個支承部SC1支承基板固持器232,音圈馬達40於較支承部SC1高之位置,對基板固持器232賦予使基板固持器232相對於X粗動載台26相對移動之驅動力。藉此,由於不具有保持基板固持器232之物體,故而零件件數減少,可實現輕量化、低高度化及成本下降。
又,根據本第2實施形態,音圈馬達40於較支承部SC1高之位置,對基板固持器32賦予使基板固持器232相對於重量消除裝置242相對移動之驅動力(即,Z軸方向之驅動力)。
又,根據本第2實施形態,基板固持器232具有3個支承部SC1。藉此,於將利用3個支承部SC1支承且進行了加工及檢查之基板固持器232搭載於微動載台222時,能再現加工時及檢查時之平面度。
又,根據本第2實施形態,支承部SC1位於基板固持器232中之最下部。藉此,基板固持器232係於Z軸方向上之厚度最厚之部位被支承。因此,基板固持器232之對於彎曲之剖面係數(剛性)變大,上表面之平面加工精度提高,於將基板固持器232搭載於微動載台222時,能再現基板固持器232之加工時及檢查時之平面度。
又,根據本第2實施形態,基板固持器232係於透過複數個支承 部SC1而支承於壓盤之狀態下被加工。藉此,於將利用支承部SC1支承且進行了加工及檢查之基板固持器232搭載於微動載台222時,能再現加工時及檢查時之平面度。
又,根據本第2實施形態,基板載台裝置220具備:基板固持器232,其能夠於水平面內移動;以及重量消除裝置242,其具備分別具有支承基板固持器232之自身重量之支承面之3個重量消除機構243、及將3個重量消除機構243於配置於三角形之頂點之狀態下連結之連結板246。由於不具有保持基板固持器232之物體,故而零件件數減少,能夠實現輕量化、低高度化及成本降低。又,由於藉由3個重量消除機構243於支承部SC1支承具有3個支承部SC1之基板固持器232,故而可忠實地再現基板固持器232加工時之平面度。又,重量消除機構243將基板固持器232之重量分散為3份,並於基板固持器232之正下方承接,故而可逐個地將零件小型化、低高度化、低重心化。進而,由於基板固持器232不固定於其他構件,故而不會發生因基板固持器232與其他構件之熱膨脹率之差而使基板固持器232之平面度變差之情況。又,由於具備3個重量消除機構243,故而無需使基板固持器232之重心位置嚴格地對準,而組裝調整變得容易。
又,根據本第2實施形態,3個重量消除機構243之各者包含使重量消除機構243支承基板固持器232之支承面傾倒之基座墊本體283及滾珠軸承(或球窩接頭)282。藉此,即便基板固持器232之支承部SC1之下表面傾斜,亦可依照其斜率,使支承面傾倒。
又,根據本第2實施形態,基板載台裝置220具備:X粗動載台26,其支承基板固持器232,且能夠沿X軸方向移動;及一對驅動系統,其等將X粗動載台26沿X軸方向驅動。而且,於XY平面內,重量消除裝置242係以基板固持器232之XY平面內之重心位置位於重量消除機構243所形成之三角形之內 側之方式配置,一對驅動系統位於重量消除裝置242之兩側。藉此,能夠使3個重量消除機構243如1個重量消除裝置般發揮功能。
又,根據本第2實施形態,於基板固持器232之下表面設置有3個支承部SC1,3個重量消除機構243係於3個支承部SC1支承基板固持器232。藉此,即便將基板固持器232搭載於重量消除裝置242,亦可再現基板固持器232之加工時之平面度。
又,根據本第2實施形態,3個重量消除機構243支承基板固持器232之Z軸方向之厚度最厚之部位。藉此,即便將基板固持器232搭載於重量消除裝置242亦可抑制基板固持器232之變形,如再現基板固持器232之加工時之平面度。
又,根據本第2實施形態,重量消除裝置242之各重量消除機構243具有空氣彈簧271,重量消除裝置242可藉由調整對空氣彈簧271之氣體供給量,來調整基板固持器232之姿勢。即,藉由調整對空氣彈簧271之氣體供給量,可使滑動部273獨立地上下移動,且以低摩擦移動,可省略例如第1實施形態之調平裝置48。
又,根據本第2實施形態,基板載台裝置220具備計測Z軸方向上之基板固持器232之位置之調平感測器62,調平感測器62之個數與重量消除機構243之個數相同。藉此,將各重量消除機構243之空氣彈簧271之空氣量、與藉由對應之調平感測器62所得之計測結果簡單地建立對應關係,故而基板固持器232之姿勢控制變得容易。
又,根據本第2實施形態,基板載台裝置220具備包含保持基板P之基板固持器232,且能夠於包含X軸方向及與X軸方向正交之Y軸方向之移動基準面內移動之微動載台222,且自移動基準面至微動載台222之重心位置為止之與移動基準面正交之Z軸方向上之距離長於自移動基準面至基板固持器232被 支承之位置為止之Z軸方向上之距離。藉此,可利用藉由使Z軸方向之厚度變厚而提高了剛性之基板固持器232,將基板P以較高之平面度保持。
(變形例1)
圖20係表示第2實施形態之變形例1之基板載台裝置220A之概略構成之圖。圖21係變形例1之微動載台222A之分解圖。
如圖21所示,於變形例1之重量消除裝置242A之各重量消除機構243A之滑動部273A之上表面安裝有球窩接頭(球接頭)275。
另一方面,於變形例1之基板固持器232A之支承部SC1形成有藉由圓錐狀之孔或V字槽等承接球窩接頭275之承接面232b。
各重量消除機構243A係透過球窩接頭275而嵌入於基板固持器232A,因此重量消除裝置242A機械性地連結於基板固持器232A。藉此,藉由安裝於基板固持器232A之音圈馬達40,而重量消除裝置242A亦與基板固持器232A一起移動,因此可省略撓性件247。藉此,可抑制由X粗動載台26所產生之干擾透過撓性件247而傳遞至重量消除裝置242A。
再者,於變形例1中,音圈馬達40設置於基板固持器232A與重量消除裝置242A被連結之微動載台222A之重心高度位置且驅動微動載台222A,因此與基板固持器232A與重量消除裝置242A未被連結之第2實施形態相比,向基板固持器232A之安裝位置變低。
由於其他構成與第2實施形態相同,故而省略詳細之說明。
(變形例2)
於第2實施形態之變形例2中,變更重量消除裝置及基板固持器之構成。圖22(A)係變形例2之重量消除裝置242B之俯視圖,圖22(B)係重量消除裝置242B之側視圖,圖22(C)係變形例2之基板固持器232B之仰視圖。又,圖23(A)係微動載台222B之組裝圖,圖23(B)係將第2實施形態之變形例2之重 量消除裝置242B模型化所得之圖。
變形例2之重量消除裝置242B具備變形例1之重量消除裝置242A、及重心調整用之重錘244。重錘244包含3個重量部244a及連結板244b,3個重量部244a係藉由連結板244b而連結成三角形狀。於連結板244b之各者設置有靶板64。
該重錘244係以XY平面中之其重心位置與重量消除裝置242A之重心位置重疊之方式與重量消除裝置242A黏著,而重量消除裝置242與重錘244成為一體。
於基板固持器232B之底面,與重量部244a對應地設置有貫通孔232c。
重量消除裝置242B具備重錘244,因此於Z軸方向上,其重心位置如圖23(B)所示般和重量消除裝置242A與基板固持器232連結之位置大致一致。藉此,即便將基板固持器232B如箭頭AR1所示般沿水平方向驅動,重量消除裝置242B亦不擺動地追隨,於X粗動載台26之驅動時、尤其是於加速減速時微動載台222B之定位精度亦穩定。
再者,於變形例2中,重量部244a具備作為於內部貯存空氣之空氣箱之功能,亦可以與各重量消除機構243之空氣彈簧271連通之方式構成。藉此,即便各空氣彈簧271為小型,亦可增大容積,能夠降低空氣彈簧271之彈簧常數(剛性)。藉此,能夠抑制Z軸方向之振動傳遞。
(變形例3)
於第2實施形態之變形例3中,廢除追隨基板固持器而移動之、所謂之支架型X粗動載台,粗動載台設為僅有向Y軸方向驅動之單軸載台之構成。
圖24係表示第2實施形態之變形例3之基板載台裝置220C之概略構成之圖。圖25係基板載台裝置220C之Y軸方向之側視圖。圖26係基板載台裝 置220C之俯視圖。圖27係表示Y步進導件244C、基座框架230C及重量消除裝置242A之圖。
變形例3之基板載台裝置220C具備微動載台222C、Y粗動載台224C及一對基座框架230C。
於基座框架230C固定有下述Y線性馬達276之定子276b。
如圖24所示,微動載台222C具備基板固持器232C及重量消除裝置242A。於基板固持器232C之+Y側及-Y側之側面分別與Y軸平行地固定有X/Y軸2DOF馬達235之轉子235a。又,於基板固持器232C之+Y側及-Y側之側面分別向下地固定有X/Z軸2DOF馬達237之轉子237a。再者,所謂2DOF馬達係能夠藉由一對定子及轉子產生正交之2個軸方向之驅動力之線性馬達。因此,X/Y軸2DOF馬達235係產生X軸及Y軸之2個軸方向之驅動力之馬達。
Y粗動載台224C配置於微動載台222C之下方(-Z側)且為一對基座框架230C上。如圖24所示,Y粗動載台224C具有構成為L字狀之一對X樑236C。X樑236C例如與YZ剖面矩形之構件組合而構成為L字狀。一對X樑236C係於Y軸方向上以既定間隔平行地配置。一對X樑236C係透過機械性之線性導軌裝置238C而載置於一對基座框架230C上。於Y粗動載台224C之下表面固定有Y線性馬達276之轉子276a,藉由該Y線性馬達276,而Y粗動載台224C於一對基座框架230C上沿Y軸方向移動自如。
於Y粗動載台224C之X樑236C之+Y側及-Y側之內側面各者,與上述轉子235a對應地固定有X/Y軸2DOF馬達235之定子235b。又,於Y粗動載台224C之X樑236C之內底面,與上述轉子237a對應地固定有X/Z軸2DOF馬達237之定子237b。
轉子235a與定子235b構成如例如日本專利特開2000-078830號公報中所揭示般之勞侖茲力驅動方式之X/Y軸2DOF馬達235。X/Y軸2DOF馬達 235可將微動載台222C沿X軸方向以長行程驅動,且可沿Y軸方向以微小行程驅動。又,轉子237a及定子237b係與X/Y軸2DOF馬達235同樣地構成勞侖茲力驅動方式之X/Z軸2DOF馬達237。X/Z軸2DOF馬達237可將微動載台222C沿X軸方向以長行程驅動,且可沿Z軸方向以微小行程驅動。
又,於X樑236C之上表面安裝有向上游標尺72。
如圖24及圖25所示,Y步進導件244C係透過機械性之線性導軌裝置239C而載置於座架18c上。又,於Y步進導件244C固定有Y線性馬達276之轉子276a,藉此,Y步進導件244C係與Y粗動載台224C分開地於座架18c上沿Y軸方向移動自如。再者,Y線性馬達276之定子276b係與安裝於Y粗動載台224C之轉子276a一起使用。
由於其他構成與變形例2相同,故而省略詳細之說明。
於變形例3中,由追隨基板固持器而沿XY方向移動之二軸支架載台設為僅可沿Y軸方向移動之單軸載台。其係為了實現以下構造,即,藉由連結3個重量消除機構而能夠將重量消除裝置豎立,藉由與基板固持器機械性地連結而基板固持器變得能夠豎立,且不單獨地牽引重量消除裝置。即,由於無需使粗動載台追隨基板固持器並輔助基板固持器而能夠實現。
又,於變形例3中,2DOF馬達之定子係以能夠將基板固持器232C沿X軸方向及Y軸方向、以及X軸方向及Z軸方向驅動之方式分別改變方向地成對配置於構成Y粗動載台224C之一對X樑236C。與其對應地安裝於基板固持器232C之轉子係以能夠進行θz驅動及θx、θy驅動之方式分別配置有複數個。又,X驅動位置及Y驅動位置位於將基板固持器232C與重量消除裝置242A對準後之整體之重心高度附近。
進而,於變形例3中,包含一對X樑236C之Y粗動載台224C沿Y軸方向延伸,且能夠沿著設置於地板上之一對基座框架230C上之線性導軌而於 Y軸方向上移動,藉由一對Y線性馬達276驅動,且藉由未圖示之Y線性編碼器進行定位控制。又,能夠於曝光裝置本體上沿Y軸方向移動之Y步進導件244C亦利用Y線性馬達276之定子276b並藉由獨自地設置之複數個轉子276a驅動。再者,Y線性馬達276之配置高度係以成為Y步進導件244C之重心高度附近之方式配置。
藉由此種構成,Y粗動載台224C與基板固持器232C及重量消除裝置242A之機械性連結完全被遮斷,來自外部之振動或驅動反作用力等不會進入至基板固持器232C。因此,能夠進行精密之定位控制。又,粗動載台之構造變得簡易。
進而,基板載台裝置220C之粗動載台係能夠沿橫向掃描(Y軸)方向移動之單軸載台。由於Y步進導件244C沿Y軸方向移動,故而可使用共通之線性馬達定子276b同時進行驅動。進而,由於為Y步進導件及粗動載台均於掃描中靜止之構成,故而不會發生於掃描中產生振動之情況。
(變形例4)
於上述變形例3中,將Y粗動載台設為單軸載台,但亦可將X粗動載台設為單軸載台。圖28係第2實施形態之變形例4之基板載台裝置220D之俯視圖,圖29係基板載台裝置220D之側視圖。
於變形例4中,2DOF馬達之定子係以能夠將基板固持器232D沿X軸方向及Y軸方向、以及Y軸方向及Z軸方向驅動之方式分別改變方向地成對配置於構成X粗動載台226D之一對Y樑250。
於變形例4中,將Y步進導件設為固定之大型壓盤244D。藉此,可使作為X粗動載台226D之主要構造物之Y樑250符合步進移動距離而縮短。
再者,亦可不使用固定壓盤,而是與迄今為止同樣地使用Y步進導件。於該情形時,只要設置用以將Y步進導件沿Y軸方向驅動之驅動裝置 即可。又,配置基板固持器定位用之線性編碼器之位置及個數可自由地決定。又,亦可不使用編碼器,而是使用雷射干涉測長儀。
(變形例5)
亦可藉由第2實施形態之重量消除裝置242支承第1實施形態及其變形例之微動載台。
圖30係表示第2實施形態之變形例5之基板載台裝置220E之圖。變形例5之基板固持器232E及載台本體234E之下表面中央部於自基板固持器232E及載台本體234E之下表面觀察時不呈四角錐狀或四角柱狀凹陷,而是大致平坦。基板固持器232E係藉由螺栓B1固定於載台本體234E。又,於載台本體234E之下表面,以與重量消除裝置242之各重量消除機構243對應之方式設置有3個支承面,載台本體234E係透過空氣軸承245而藉由重量消除裝置242支承。
於載台本體234E安裝有音圈馬達40及調平感測器62。藉此,於更換基板固持器232E時,可藉由將螺栓B1卸下,而自載台本體234E將基板固持器232E卸除,因此無需自基板固持器232E將音圈馬達40及調平感測器62卸除,可容易地更換基板固持器232E。
又,藉由分別控制重量消除裝置242內之空氣彈簧之壓力,可將基板固持器232E及載台本體234E朝Z軸方向及傾斜方向(θx方向及θy方向)驅動,因此無需於載台本體234E設置將載台本體234E朝Z軸方向驅動之調平裝置、例如至少3個能夠進行Z驅動之音圈馬達。再者,亦可設為設置調平裝置之構成。藉由分別控制重量消除裝置242內之空氣彈簧之壓力,可將載台本體234E朝Z軸方向及傾斜方向(θx方向及θy方向)驅動,但存在無法進行精密之Z軸方向之位置對準之可能性。因此,亦可設為以重量消除裝置242內之空氣彈簧作為基板固持器232E之Z軸方向驅動之粗動驅動系統,以音圈馬達作為微動驅動系統之構成。於此種構成中,能夠減少音圈馬達驅動基板固持器232E之驅 動量,因此只要設為將小型音圈馬達設置於載台本體234E即可。
(變形例6)
第2實施形態之變形例6係變更變形例5之構成所得者。圖31係表示變形例6之基板載台裝置220F之概略構成之圖。
如圖31所示,於變形例6之基板固持器232F之下表面黏著有球窩接頭JB1。又,於基板固持器232F之下表面向下地設置有調平感測器62。於載台本體234F之內底面,以與球窩接頭JB1對應之方式藉由圓錐狀之孔或V字槽等形成有承接面234a。藉此,基板固持器232F與載台本體234F嵌入,因此無需利用螺栓等將兩者固定。因此,可使基板固持器232F支承於載台本體234F之位置、與重量消除裝置242支承載台本體234F之位置於XY平面內一致。即,於移動基準面內,重量消除裝置242支承載台本體234F之位置係載台本體234F支承基板固持器232F所具有之3個球窩接頭JB1之位置。藉此,基板固持器232之平面度不易受到因載台本體之變形所產生之影響(即,載台本體不易變形)。再者,於基板固持器232F之下表面向下地設置有調平感測器62之原因係如第1實施形態之變形例3中所述般。
≪第3實施形態≫
於第3實施形態中,為了使關於基板固持器之更換作業之良率及作業性提高,基板載台裝置藉由相對於基板固持器可裝卸之複數個吸盤部形成基板載置面。於基板固持器直接支承、保持基板之情形時,因基板之替換裝載等而其上表面藉由摩擦等而磨耗。磨耗之基板固持器之上表面難以言之為平面度較高之狀態,基板固持器可適當更換為平面度較高者,但更換作業難以言之為容易。因此,於第3實施形態中,藉由利用相對於基板固持器可裝卸之複數個吸盤部形成基板載置面,而使維護變得容易。再者,於第3實施形態中,對與第1及第2實施形態以及其變形例相同或類似之構成標註相同之符號,並省略其詳細之 說明。
圖32(A)係第3實施形態之微動載台422之俯視圖,圖32(B)係微動載台422之剖面圖,圖32(C)係微動載台422之分解圖。又,圖33(A)及圖33(B)分別為第3實施形態之基板固持器432之俯視圖及仰視圖。又,圖34(A)係將吸盤部431放大所得之分解圖,圖34(B)係吸盤部431之組裝圖。
如圖32(B)所示,微動載台422具備插孔部439、吸盤部431、基板固持器432及重量消除裝置442。再者,基板固持器432係與第1實施形態(包含其變形例)及第2實施形態(包含其變形例)中所示之基板固持器不同,並非直接支承、保持基板P者。
於基板固持器432設置有用以供用以使下述調整螺絲437旋轉之工具插入之貫通孔432a。又,於基板固持器432之下表面,如圖33(B)所示般安裝有調平感測器62。再者,基板固持器432之材質較佳為剛性較高且線膨脹係數較小之CFRP材或鎳鋼材等。
如圖32(C)所示,吸盤部431具備吸附保持基板之吸附部435、樞軸承接構件436、調整螺絲437及插塞部438。
如圖33(A)所示,插孔部439安裝於基板固持器432之上表面。如圖33(A)及圖34所示,於插孔部439形成有:孔439a,其係用以供將使調整螺絲437旋轉之工具自基板固持器432之下方插入;複數個緊固插孔(clamp socket)439b,其等與下述插塞部438所具有之緊固插塞438b嵌合;及空氣接頭439c(參照圖34(A)),其係用以將插塞部438抽吸固定於插孔部439。
如圖34(A)所示,吸附部435具有與樞軸承接構件436嵌合之凹部435a。又,於吸附部435之上部形成有複數個微小孔(未圖示),可藉由透過空氣接頭435b所供給之空氣或抽吸介存於吸附部435與基板P之間之空氣, 而吸附基板P或解除吸附而使基板P浮起。作為吸附部435之材質,較佳為雖然難以大型化但剛性及硬度較高且適於高精度加工之陶瓷等。
樞軸承接構件436具有承接形成於下述調整螺絲437之前端之球面狀樞軸437a之樞軸承接面436a。
插塞部438具有與調整螺絲437系合之螺絲孔438a。又,插塞部438具有與插孔部439之緊固插孔439b嵌合之緊固插塞438b。
如圖34(B)所示,吸盤部431可藉由使螺固於具有複數個緊固插塞438b之插塞部438之螺絲孔438a的調整螺絲437轉動,而調整吸附部435之高度(Z軸方向之位置)。又,藉由調整螺絲437之樞軸437a及樞軸承接面436a,而吸附部435能夠進行擺頭運動。因此,能夠調整吸附部435之姿勢(θx、θy)。
於調整吸附部435之高度及姿勢之後,利用黏著劑將調整螺絲437之樞軸437a與樞軸承接構件436固定,並利用黏著劑將調整螺絲437與插塞部438固定。藉此,可固定吸附部435之高度及姿勢。
插塞部438與插孔部439可藉由對空氣接頭439c供給空氣而容易地裝卸。作為包含插塞部438及插孔部439之固定裝置,例如可利用德國ZeroClamp公司製造之Zero Clamp、或日本Pascal公司之Pallet clamp。
(微動載台422之組裝方法)
其次,參照圖35(A)~圖36(C)對具有上述構成之微動載台422之組裝方法進行說明。
首先,如圖35(A)所示,於加工壓盤PP1上對吸附部435之各者進行平面磨床或拋光精加工(lapping),於吸附部435單體對上表面之平面度進行精加工。再者,由於藉由調整螺絲437能夠進行高度調整,故而於本步驟中,亦可不使吸附部435之高度一致。
其次,如圖35(B)所示,單體地對基板固持器432進行加工,一面進行定位,一面將插孔部439安裝於基板固持器432之上表面。再者,基板固持器432之上表面之加工無需進行用以對整體之平面度高精度地進行精加工之高精度加工。但是,於將插孔部439安裝於基板固持器432之上表面時,將基板固持器432之上表面以某種程度上變為平坦(平面度精加工)之狀態之方式進行了加工更能使插孔部439之上表面之高度大致相等,因此於調整下述吸附部435之姿勢時能夠縮短其調整時間。
其次,如圖35(C)所示,於將調整螺絲437臨時組裝於插塞部438之狀態下,將插塞部438安裝至插孔部439。插孔部439可於透過空氣接頭439c供給高壓空氣之狀態下安裝插塞部438,若停止空氣之供給,則插塞部438固定於插孔部439。
其次,如圖36(A)所示,將安裝有樞軸承接構件436之吸附部435上下顛倒、亦即以使載置基板之面接觸於平面度已達成之加工壓盤PP1上之上表面之方式排列地設置。再者,樞軸承接構件436係設為相對於吸附部435可裝卸者而進行了說明,但亦可一體成型為吸附部435。加工壓盤PP1之平面度係使用作為基板P之載置面之平面度所求出之平面度以上者。加工壓盤PP1例如為等級00級以上之石壓盤。
其次,如圖36(B)所示,將基板固持器432上下反轉後載置於吸附部435之上。其次,通過基板固持器432之貫通孔432a利用治具JG1轉動調整螺絲437,以仿照加工壓盤PP1之平面度之方式,調整吸附部435之相對於基板固持器432之高度及姿勢(角度)。此時,藉由於調整螺絲437之樞軸437a預先塗佈黏著劑,而於調整後黏著劑硬化,從而使吸附部435之高度及姿勢固定。又,於藉由調整螺絲437調整吸附部435之高度及姿勢之後,於調整螺絲437亦塗佈黏著劑而將調整螺絲437固定於插塞部438。
於黏著劑硬化之後,如圖36(C)所示般使基板固持器432上下反轉,並測定平面度。對由複數個吸附部435之上表面形成之基板吸附面之平面度複製加工壓盤PP1之平面度之情況進行確認檢查。平面度之檢查可使用三維測定機或高度測定機、高精度水準儀、自動準直器系統等進行。再者,基板固持器432係為了具有既定之剛性而增加了厚度之構成。其原因在於,假設基板固持器432因熱變形等而變形,則載置於基板固持器432上之吸盤部431亦擴大而變形。
(吸盤部431之更換方法)
其次,使用圖37(A)~圖37(C)對吸盤部431之更換方法進行說明。
於更換吸盤部431之情形時,首先,如圖37(A)所示,透過空氣接頭439c對插孔部439供給空氣,解除插孔部439與插塞部438之系合,將吸盤部431卸除。
其次,如圖37(B)所示,將新的吸盤部431安裝至插孔部439。
其次,如圖37(C)所示,以跨及複數個吸附部435之方式將已達成(與加工壓盤PP1之平面度等同之)平面度之基準桿JG2放置於吸附部435之上表面,將更換後之吸盤部431壓抵於基準桿JG2而調整吸附部435之高度及姿勢(角度)。藉此,能夠將基準桿JG2之平面度複製至吸附部435。再者,中央部之吸附部435之高度及姿勢調整可藉由將治具JG1插入至形成於基板固持器432之橫孔432b(參照圖37(C)),而不使基板固持器432上下反轉地進行。藉此,亦可不於加工壓盤PP1上,而是於基板固持器432載置於重量消除裝置442之狀態下進行吸盤部431之更換。
如以上所詳細說明般,根據本第3實施形態,微動載台422具有:基板固持器432,其具有支承部SC1;及複數個吸盤部431(物體保持構 件),其等形成載置基板P(物體)之載置面;吸盤部431係相對於基板固持器432可裝卸地設置。藉此,於一部分吸盤部431產生了不良情況之情形時,並非更換基板固持器432,而是只要僅更換產生了不良情況之吸盤部431即可,因此維護變得容易,並且能夠減少維護費用。
具體而言,由於各吸盤部431之吸附部435具有較高之平面度,故而能夠在短時間內局部地再調整基板載置面之平面度。又,由於安裝吸盤部431之基板固持器432無需尤其高精度之平面加工等且可單獨地製作,故而能夠降低製造成本。進而,由於吸盤部431之吸附部435只要單獨地進行機械加工,單獨地完成平面度即可,故而加工可輕鬆地進行,可高精度地進行加工。
又,根據本第3實施形態,複數個吸盤部431可相對於基板固持器432而調整姿勢。藉此,並非僅藉由基板固持器432之機械加工來完成基板載置面之平面度,而是可藉由加工及組裝調整之兩者來達成。
又,根據本第3實施形態,微動載台422具備:複數個插孔部439,其等設置於基板固持器432之上表面;及複數個吸盤部431,其等具有保持基板P之保持面,且相對於複數個插孔部439能夠分別裝卸。藉此,於一部分吸盤部431產生了不良情況之情形時,並非更換基板固持器432,而是只要僅更換產生了不良情況之吸盤部431即可,因此維護變得容易,並且能夠減少維護費用。
又,根據本第3實施形態,吸盤部431之各者可相對於基板固持器432而調整姿勢。具體而言,吸盤部431具有用以調整吸附部435之高度及姿勢之調整機構(樞軸437a及樞軸承接構件436),藉由各具有較高之平面度之吸附部435之微動調整(組裝)達成基板載置面之平面度(整體之平面度)。藉此,並非僅藉由基板固持器432之機械加工來完成基板載置面之平面度,而是可藉由加工及組裝調整之兩者來達成。進而,吸附部435之高度及姿勢調整 可僅藉由壓抵於移動基準面(加工壓盤PP1)而進行,因此可將作業簡化。
(變形例1)
圖38(A)係表示第3實施形態之變形例1之微動載台422A之構成之俯視圖,圖38(B)係微動載台422A之局部剖面圖。如圖38(B)所示,於基板固持器432A之底面,亦可與第2實施形態之基板固持器232同樣地,分別旋轉自如地安裝3個空氣軸承245。由於其他構成與第3實施形態相同,故而省略詳細之說明。
(變形例2)
圖39係表示第3實施形態之變形例2之基板載台裝置420B之概略構成之圖。如圖39所示,亦可為吸盤部431B具有插孔部439B,插塞部438B安裝於基板固持器432。再者,基板計測系統係以使計測位置之高度與吸附部435之正面大致相等之方式設置於基板固持器432。
(變形例3)
圖40(A)係表示第3實施形態之變形例3之吸盤部431C之構成之圖,圖40(B)係第3實施形態之變形例3之插孔部439C之俯視圖。
變形例3之吸盤部431C之插塞部438C具備調整吸附部435之斜率之斜率調整螺絲438d。調整螺絲438d係於插孔部439C上設置有3點。
如圖40(B)所示,變形例3之插孔部439C中設置有用以供使調整螺絲437旋轉之工具自下方插入之孔439a、緊固插孔439b、及斜率調整螺絲用孔439d。
於變形例3中,吸附部435之姿勢調整不僅可藉由利用中央之調整螺絲437使吸附部435之上表面壓抵於加工壓盤,而且可藉由分別推拉3點之斜率調整螺絲438d而進行。根據該構成,於調整吸附部435之姿勢之後,可藉由將斜率調整螺絲438d黏著於吸附部435之下表面,而固定吸附部435之姿勢並 以較高之強度維持。
(變形例4)
圖41係表示第3實施形態之變形例4之基板載台裝置420D之概略構成之圖。圖42係變形例4之基板固持器432D之俯視圖。圖43(A)係變形例4之吸盤部431D之分解圖,圖43(B)係變形例4之吸盤部431D之組裝圖。
如圖42所示,變形例4之插孔部439D分別具有1個緊固插孔439b,且於基板固持器432D之上表面設置於與緊固插塞438b對應之位置。
又,於變形例4中,如圖43(A)及圖43(B)所示,將吸盤部431D能夠更換地支承之插塞部438D之高度低於第3實施形態及其變形例1~3,緊固插塞438b間之間隔變寬。因此,不易受到基板固持器432D之局部之變形(經時性、因熱所產生)之影響,能夠將吸附部435上表面之變形量抑制為小於第3實施形態及其變形例1~3。
更具體而言,於如圖44(A)所示般緊固插塞438b間之間隔W較寬之情形時,如圖44(B)所示般不易受到基板固持器432D之局部之經時變形或熱變形之影響。又,由於自基板固持器432D上表面至吸附部435上表面為止之高度H較低,故而Z軸方向之誤差變小。另一方面,例如,於第3實施形態之吸盤部431中,由於如圖44(C)所示般緊固插塞438b間之間隔W較窄,故而如圖44(D)所示般容易受到基板固持器432之局部之經時變形或熱變形之影響。又,由於自基板固持器432上表面至吸附部435上表面為止之高度H較高,故而Z軸方向上之誤差亦相對變大。
又,於變形例4中,為了降低插塞部438D之高度,如圖43(B)所示般吸附部435之錐形部435e與插塞部438D之錐形孔438e係設置間隙G1而配置。因此,可於吸附部435之姿勢調整後利用黏著劑將吸附部435與插塞部438D牢固地固定。
(變形例5)
圖45係表示第3實施形態之變形例5之基板載台裝置420E之概略構成之圖。圖46(A)係變形例5之吸盤部431E之分解圖,圖46(B)係變形例5之插孔部439E之俯視圖,圖46(C)係變形例5之插塞部438E之仰視圖,圖46(D)係變形例5之吸盤部431E之組裝圖。
於變形例5中,並非利用1根調整螺絲437支承吸附部435E,利用複數個(3個以上)調整螺絲437支承之點與第3實施形態之吸盤部431不同。
如圖46(A)所示,於變形例5之吸盤部431E之吸附部435E設置有複數個收容分別與複數個調整螺絲437對應之樞軸承接構件436之凹部435a。再者,吸附部435E與樞軸承接構件436亦可一體地形成。
如圖46(C)所示,變形例5之插塞部438E係於較緊固插塞438b更靠外側具有與調整螺絲437螺合之複數個(變形例5中為3個)螺絲孔438a。又,緊固插塞438b係為了不因藉由調整螺絲437按壓吸附部435E時之反作用力而使基板固持器432E變形,而偏靠中央且以小間距配置。
又,如圖46(B)所示,插孔部439E係為了不堵塞形成於基板固持器432E之冶具貫通用之貫通孔432a及插塞部438E之螺絲孔438a,而形成為小於圖46(C)所示之插塞部438E之梯形狀。
於變形例5中,吸盤部431E於中央部不具有調整螺絲437,而是藉由3根調整螺絲437來調整吸附部435E之高度及姿勢(θx、θy)。再者,於變形例5中,θz係藉由3根調整螺絲437與樞軸承接構件436之位置關係而唯一地決定,故而無需進行調整。
藉此,於變形例5中,吸附部435E之高度及姿勢(θx、θy)調整係藉由多根調整螺絲437各者之推拉而進行,調整後之姿勢並非僅依靠黏著劑而被牢固地固定並維持。
又,於變形例5中,由於無需於插塞部438E之中央部配置調整螺絲437,故而可如圖45及圖46(D)所示般於中央部配置空氣之供給口AP1。
由於其他構成與第3實施形態相同,故而省略詳細之說明。
(變形例6)
變形例6係吸盤部之更換方法之另一例。於變形例6中,使用圖47所示之工具JG3,將吸盤部431E卸除。再者,由於基板載台裝置之構成與變形例5相同,故而省略詳細之說明。
各吸盤部431E之吸附部435E設置有複數個微小孔,藉由自微小孔噴出/抽吸空氣而吸附部435E可使基板P吸附或解除吸附。於變形例6中,利用該機構,進行吸盤部431E之更換。
即,使用工具JG3,使欲卸除之吸盤部431E真空吸附於工具JG3,並將微動載台422E朝-Z方向驅動。藉此,僅欲卸除之吸盤部431E保持吸附於工具JG3之狀態不下降地被留下。如此,能夠容易地進行吸盤部431E之卸除。再者,亦可並非將微動載台422E朝-Z方向驅動,而是設為使吸盤部431E吸附於工具JG3,並將工具JG3朝+Z方向提昇,從而將吸盤部431E卸除。
再者,於上述第3實施形態及其變形例中,吸附部上表面之面積較小者不易受到基板固持器之變形之影響,但考慮操作性,較佳為於基板固持器之上表面排列6片~20片左右之吸附部。
再者,於上述第1~第3實施形態及其變形例中,亦可使調平感測器62與靶板64之配置相反。
再者,於上述第1~第3實施形態及其變形例中,基板固持器亦可具備2個或4個以上之支承部SC1。
再者,亦可適當組合上述第1~第3實施形態及其變形例。例如,亦可設為可於第1實施形態及其變形例以及第2實施形態及其變形例之基板 固持器之上表面安裝第3實施形態之插孔部439,並安裝吸盤部431。藉此,只要藉由吸盤部431之組裝而可完成基板載置面之平面度即可,因此無需高精度地加工基板固持器之平面度。又,由於吸盤部431與基板固持器分離,故而可容易地進行組裝及更換作業。
又,於上述各實施形態中,作為投影光學系統16,使用等倍系統,但並不限定於此,亦可使用縮小系統、或放大系統。
曝光裝置係設為作為曝光對象物之步進掃描方式之投影曝光裝置、即所謂之掃描器而進行了說明,但亦可為投影區域設為與曝光對象區域大致相同尺寸之步進式曝光裝置。
作為曝光裝置之用途,並不限定於將液晶顯示器件圖案轉印至方型玻璃板之液晶用曝光裝置,例如亦可廣泛地應用於有機EL(Electro-Luminescence)面板製造用之曝光裝置、半導體製造用之曝光裝置、用以製造薄膜磁頭部、微機械及DNA晶片等之曝光裝置。又,不僅可應用於半導體器件等之微型元件,為了製造光曝光裝置、EUV曝光裝置、X射線曝光裝置、及電子束曝光裝置等中所使用之遮罩或光罩,亦可應用於將電路圖案轉印至玻璃基板或矽晶圓等之曝光裝置。
又,成為曝光對象之基板並不限於玻璃板,例如亦可為晶圓、陶瓷基板、膜構件、或空白光罩(mask blanks)等其他物體。又,於曝光對象物為平板顯示器用之基板之情形時,該基板之厚度並無特別限定,例如亦包含膜狀(具有可撓性之片狀構件)者。再者,本實施形態之曝光裝置係於一邊之長度、或對角線長度為500mm以上之基板為曝光對象物之情形時尤其有效。又,於曝光對象之基板為具有可撓性之片狀之情形時,該片材亦可形成為卷狀。
《元件製造方法》
其次,針對在微影步驟中使用具備上述各實施形態之基板載台裝置之曝光裝置之微型元件之製造方法進行說明。於具備上述實施形態之基板載台裝置之曝光裝置中,藉由於基板上形成既定之圖案(電路圖案、電極圖案等),可獲得作為微型元件之液晶顯示器件。
<圖案形成步驟>
首先,使用具備上述各實施形態之基板載台裝置之曝光裝置,執行於感光性基板(塗佈有抗蝕劑之玻璃基板等)形成圖案影像之、所謂之光微影步驟。藉由該光微影步驟,於感光性基板上形成包含複數個電極等之既定圖案。其後,使曝光後之基板透過顯影步驟、蝕刻步驟、抗蝕劑剝離步驟等各步驟,藉此於基板上形成既定之圖案。
<彩色濾光片形成步驟>
其次,形成將與R(Red,紅)、G(Green,綠)、B(Blue,綠)對應之3個點之組呈矩陣狀地排列複數個、或將R、G、B之3條條紋之濾光片之組沿水平掃描線方向排列複數個而成之彩色濾光片。
<單元組裝步驟>
其次,使用圖案形成步驟中所獲得之具有既定圖案之基板、及彩色濾光片形成步驟中所獲得之彩色濾光片等組裝液晶面板(液晶單元)。例如,於圖案形成步驟中所獲得之具有既定圖案之基板與彩色濾光片形成步驟中所獲得之彩色濾光片之間注入液晶,而製造液晶面板(液晶單元)。
<模組組裝步驟>
其後,安裝使所組裝之液晶面板(液晶單元)之顯示動作進行之電路、背光裝置等各零件而完成為液晶顯示器件。
於該情形時,於圖案形成步驟中,由於使用具備上述各實施形態之基板載台裝置之曝光裝置以高精度進行基板之曝光,故而結果能夠提高液 晶顯示器件之生產性。
上述實施形態係本發明之較佳之實施例。但,並非限定於此,可於不脫離本發明之主旨之範圍內進行各種變形實施。
18a:上座架部
18c:下座架部
20:基板載台裝置
22:微動載台
24:Y粗動載台
26:X粗動載台
28:自身重量支承裝置
32:基板固持器
34:載台本體
36:X樑
38:線性導軌裝置
40:音圈馬達
42:重量消除裝置
44:Y步進導件
46:連結構件
48:調平裝置
51:空氣軸承
54:連結構件
60:第3驅動系統
62:調平感測器
64:靶板
68:臂構件
72:向上游標尺
74:第1頭部
76:微動載台計測系統
78:向下游標尺
80:第2頭部
82:粗動載台計測系統
84:游標尺基座
86:臂構件
88、96:頭部基座
90:臂構件
92:游標尺基座
94:臂構件
P:基板

Claims (19)

  1. 一種物體載台裝置,其係保持物體者,且具備:物體固持器,其保持上述物體;載台本體,其支承上述物體固持器;以及自身重量支承裝置,其支承上述物體固持器及上述載台本體;上述物體固持器透過上述物體固持器之複數個支承部而支承於上述載台本體,上述載台本體透過上述載台本體之支承面而支承於上述自身重量支承裝置,上述支承部設置於較上述支承面低之位置。
  2. 如請求項1所述之物體載台裝置,其中,上述載台本體具有分別抵接於複數個上述支承部之複數個抵接部,上述物體固持器以由複數個上述支承部包圍之區域位於較上述支承部高之位置之方式形成有第1凹部,上述載台本體以由複數個上述抵接部包圍之區域位於較上述抵接部高之位置之方式形成有凸部,上述載台本體係上述凸部插入於上述第1凹部,支承上述物體固持器。
  3. 如請求項2所述之物體載台裝置,其中,上述載台本體以上述支承面位於較複數個上述抵接部高之位置之方式形成有第2凹部,上述自身重量支承裝置係上述自身重量支承裝置之上端插入於上述第2凹部,支承上述支承面。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之物體載台裝置,其中,上述複數個抵接部以於上述載台本體內不呈直線狀排列之方式設置。
  5. 如請求項3所述之物體載台裝置,其中,上述複數個抵接部係以 包圍上述載台本體之中心之方式設置。
  6. 如請求項2或3所述之物體載台裝置,其具備使上述物體固持器及上述載台本體相對於上述自身重量支承裝置相對移動之驅動裝置,上述驅動裝置係於較上述支承部高之位置,對上述載台本體賦予使上述物體固持器及上述載台本體相對於上述自身重量支承裝置相對移動之驅動力。
  7. 如請求項6所述之物體載台裝置,其中,上述驅動裝置係包含定子及相對於上述定子能夠相對移動之轉子之線性馬達,上述轉子係於較上述支承部高之位置設置於上述載台本體。
  8. 如請求項1至3中任一項所述之物體載台裝置,其中,上述物體固持器具有3個上述支承部。
  9. 如請求項1至3中任一項所述之物體載台裝置,其中,上述支承部位於上述物體固持器中之最下部。
  10. 如請求項1至3中任一項所述之物體載台裝置,其中,上述物體固持器係於透過上述複數個支承部而支承於壓盤之狀態下被加工。
  11. 如請求項1至3中任一項所述之物體載台裝置,其中,上述物體固持器具有:保持構件,其具有上述支承部;及複數個物體保持部,其等形成載置上述物體之載置面;上述物體保持部係相對於上述保持構件可裝卸地設置。
  12. 如請求項11所述之物體載台裝置,其中,上述複數個物體保持部可相對於上述保持構件而調整姿勢。
  13. 一種曝光裝置,其具備:如請求項1至3中任一項所述之物體載台裝置;及圖案形成裝置,其對於上述物體載台裝置所保持之上述物體,使用能量束形成既定之圖案。
  14. 如請求項13所述之曝光裝置,其具備計測上述物體載台裝置相對於上述圖案形成裝置之位置之計測系統,上述計測系統係於與上述物體固持器保持上述物體之高度大致相等之位置,計測上述物體載台裝置之位置。
  15. 如請求項13所述之曝光裝置,其中,上述物體係平板顯示器中所使用之基板。
  16. 如請求項15所述之曝光裝置,其中,上述基板之至少一邊之長度或對角線長度為500mm以上。
  17. 一種平板顯示器之製造方法,其包括以下步驟:使用如請求項13所述之曝光裝置對上述物體進行曝光;及對曝光後之上述物體進行顯影。
  18. 一種元件製造方法,其包括以下步驟:使用如請求項13所述之曝光裝置對上述物體進行曝光;及對曝光後之上述物體進行顯影。
  19. 一種保持方法,其包括以下步驟:藉由物體固持器保持物體;及對支承上述物體固持器之載台本體藉由自身重量支承裝置來支承;於上述進行支承之步驟中,上述載台本體透過上述物體固持器之複數個支承部而支承上述物體固持器,上述自身重量支承裝置透過設置於較上述支承部高之位置之上述載台本體之支承面而支承上述載台本體。
TW108108857A 2018-03-30 2019-03-15 物體載台裝置、曝光裝置、平板顯示器之製造方法、元件製造方法、及保持方法 TWI708991B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP2018-069809 2018-03-30
JP2018069809 2018-03-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201942662A TW201942662A (zh) 2019-11-01
TWI708991B true TWI708991B (zh) 2020-11-01

Family

ID=68061379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108108857A TWI708991B (zh) 2018-03-30 2019-03-15 物體載台裝置、曝光裝置、平板顯示器之製造方法、元件製造方法、及保持方法

Country Status (2)

Country Link
TW (1) TWI708991B (zh)
WO (1) WO2019188274A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7638682B2 (ja) * 2020-11-27 2025-03-04 東京エレクトロン株式会社 検査装置、チェンジキット、チェンジキットの交換方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201721302A (zh) * 2015-09-30 2017-06-16 尼康股份有限公司 曝光裝置及曝光方法、以及平面顯示器製造方法
TW201723675A (zh) * 2015-09-30 2017-07-01 尼康股份有限公司 曝光裝置、曝光方法、平面顯示器之製造方法、及元件製造方法
TW201800876A (zh) * 2012-08-08 2018-01-01 尼康股份有限公司 物體交換方法、物體交換系統、曝光裝置、平面顯示器之製造方法、及元件製造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6836093B1 (en) * 1999-12-21 2004-12-28 Nikon Corporation Exposure method and apparatus
JP2001297973A (ja) * 2000-04-14 2001-10-26 Canon Inc 位置決め装置
JP4136363B2 (ja) * 2001-11-29 2008-08-20 キヤノン株式会社 位置決め装置及びそれを用いた露光装置
JP2005297109A (ja) * 2004-04-09 2005-10-27 Canon Inc 微動ステージ
JP2010258243A (ja) * 2009-04-25 2010-11-11 Canon Inc 走査型露光装置およびデバイス製造方法
US8988655B2 (en) * 2010-09-07 2015-03-24 Nikon Corporation Exposure apparatus, movable body apparatus, flat-panel display manufacturing method, and device manufacturing method
WO2015147039A1 (ja) * 2014-03-26 2015-10-01 株式会社ニコン 移動体装置、露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、及びデバイス製造方法
JP6689489B2 (ja) * 2015-03-27 2020-04-28 株式会社ニコン 移動体装置、露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、及びデバイス製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201800876A (zh) * 2012-08-08 2018-01-01 尼康股份有限公司 物體交換方法、物體交換系統、曝光裝置、平面顯示器之製造方法、及元件製造方法
TW201721302A (zh) * 2015-09-30 2017-06-16 尼康股份有限公司 曝光裝置及曝光方法、以及平面顯示器製造方法
TW201723675A (zh) * 2015-09-30 2017-07-01 尼康股份有限公司 曝光裝置、曝光方法、平面顯示器之製造方法、及元件製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019188274A1 (ja) 2019-10-03
TW201942662A (zh) 2019-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8699001B2 (en) Object moving apparatus, object processing apparatus, exposure apparatus, object inspecting apparatus and device manufacturing method
CN105372947B (zh) 移动体装置、物体处理装置、曝光装置、平板显示器的制造方法、及元件制造方法
CN105954976B (zh) 物体处理装置、曝光装置及曝光方法、以及元件制造方法
CN105842995B (zh) 曝光装置、移动体装置、平板显示器的制造方法、及元件制造方法
CN103097957B (zh) 移动体装置、物体处理装置、曝光装置、平板显示器的制造方法、及元件制造方法
JP6638774B2 (ja) 露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法及びフラットパネルディスプレイの製造方法
US20110053092A1 (en) Object processing apparatus, exposure apparatus and exposure method, and device manufacturing method
CN104221128B (zh) 移动体装置、曝光装置、平面显示器的制造方法、及元件制造方法
TWI536111B (zh) 曝光裝置、曝光方法及裝置製造方法
JP2022133345A (ja) 露光装置、露光方法、フラットパネルディスプレイの製造方法、及びデバイス製造方法
WO2013031235A1 (ja) 位置合わせ方法、露光方法、デバイス製造方法、及びフラットパネルディスプレイの製造方法
TW201643556A (zh) 曝光裝置、平面顯示器之製造方法、元件製造方法、及曝光方法
TWI708991B (zh) 物體載台裝置、曝光裝置、平板顯示器之製造方法、元件製造方法、及保持方法
TW201723674A (zh) 移動體裝置、曝光裝置、平面顯示器之製造方法、及元件製造方法、以及物體之移動方法
TWI693481B (zh) 曝光裝置、曝光方法、平板顯示器之製造方法、及元件製造方法
JP2019045875A (ja) 露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、デバイス製造方法、及び露光方法
TW202004971A (zh) 移動體裝置、曝光裝置、平板顯示器之製造方法、元件製造方法、及移動體驅動方法
JP6447845B2 (ja) 露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、デバイス製造方法、及び露光方法
HK1228516B (zh) 曝光装置、移动体装置、平板显示器的制造方法、及元件制造方法
JP2016170427A (ja) 位置合わせ方法、露光方法、デバイス製造方法、及びフラットパネルディスプレイの製造方法
HK1228517A1 (zh) 曝光装置、移动体装置、平板显示器的制造方法、及元件制造方法
HK1228517A (zh) 曝光裝置、移動體裝置、平板顯示器的製造方法、及元件製造方法
HK1228516A1 (zh) 曝光装置、移动体装置、平板显示器的制造方法、及元件制造方法
HK1228518A (zh) 曝光裝置、移動體裝置、平板顯示器的製造方法、及元件製造方法
HK1228518A1 (zh) 曝光装置、移动体装置、平板显示器的制造方法、及元件制造方法