曝光装置、移动体装置、平板显示器的制造方法、及元件制造方法制造方法及图纸

于基板载台(PST)，在Y粗动载台(23Y)移动于Y轴方向时，X粗动载台(23X)、重量消除装置(40)及X导件(102)与Y粗动载台(23Y)一体移动于Y轴方向，在X粗动载台(23X)于Y粗动载台(23Y)上移动于X轴方向时，重量消除装置(40)在X导件(102)上与X粗动载台(23X)一体移动于X轴方向。由于X导件(102)系涵盖重量消除装置(40)于X轴方向的移动范围延设于X轴方向，因此重量消除装置(40)不受其位置限制，恒被X导件(102)支承。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2011年9月5日，申请号为201180043135.0，专利技术名称为“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”的专利申请的分案申请。
本专利技术系关于曝光装置、移动体装置、平板显示器的制造方法、及元件制造方法，进一步详言的，系关于在制造半导体元件、液晶显示元件等的微影制程中所使用的曝光装置，适合作为该曝光装置保持曝光对象物体而移动的装置的移动体装置、使用前述曝光装置的平板显示器的制造方法、以及使用前述曝光装置的元件制造方法。
技术介绍
于习知用以制造液晶显示元件、半导体元件(集成电电路等)等电子元件(微元件)的微影制程中，系使用一边使掩膜或标线片(以下，统称为「掩膜」)与玻璃板或晶圆(以下，统称为「基板」)沿既定扫描方向(扫描方向)同步移动、一边将形成于掩膜的图案使用能量束转印至基板上的步进扫描(step&scan)方式的曝光装置(所谓的扫描步进机(亦称扫描机))等。此种曝光装置，以具有可在扫描方向以长行程移动的X粗动载台上搭载可移动于扫描交叉方向(与扫描方向正交的方向)的Y粗动载台的重迭型(gantry型)载台装置者广为人知，作为该载台装置，已知有例如在以石材形成的平台上重量消除(cancel)装置沿水平面移动的构成者(例如，参照专利文献1)。然而，上述专利文献1所记载的曝光装置，由于重量消除装置系以对应步进扫描(step&scan)动作的广范围移动，因此必须在一广范围将平台上面(重量消除装置的移动导引面)的平面度做得非常高。加上近年来曝光装置的曝光对象基板有日益大型化的倾向，随的而来的平台亦大型化，因此除了成本増加外，曝光装置的搬运性、组装时的作业性悪化等亦受到极大关注。又，上述专利文献1所记载的曝光装置，为了在平台(载台基座)与微动载台之间容纳XY二轴载台、及用以微幅驱动微动载台的致动器等，因此在高度方向需要非常大的空间。
为此，重量消除装置不得不变得更大(高)，而为了沿水平面驱动重量消除装置，亦必须有大的驱动力。一直以来，在驱动大质量的基板载台时，系采用可产生大驱动力(推力)的具有铁心的线性马达。此具有铁心的线性马达，在可动子(或固定子)中所含的磁石单元与固定子(或可动子)中所含的具有铁心的线圈单元之间，可产生数倍于推力的磁吸力(吸引力)。具体而言，相对于4000N的推力，可产生10000～20000N的吸引力。因此，上述构成的习知基板载台装置，会在X粗动载台与载台基座之间配置的一对单轴驱动单元，产生基板、Y粗动载台、X粗动载台等的大重量负载(及伴随X粗动载台的移动的惯性力)的作用，且特别是从构成上述一对单轴驱动单元的具铁心的线性马达产生的大吸引力亦会作用于此。因此，单轴驱动单元、尤其是分别构成该单轴驱动单元的一部分的线性马达及导引装置必须具备大负载容量(能力)，此外，亦必须将可动构件及固定构件牢固的构成为可耐来自线性马达的吸引力。另一方面，由于构成导引装置(单轴导件)的线性导件(轨道)与滑件之间会作用大的摩擦阻抗，因此而导致驱动阻抗増加，因此需要能产生更大驱动力的线性马达。除此的外，诸如基板载台装置的大型化、在导引装置的摩擦热及在线性马达的焦耳热的产生、吸附物造成的机械损伤等附带的问题亦日趋明显。先行技术文献[专利文献1]美国专利申请公开第2010/0018950号说明书。
技术实现思路
本专利技术第1态样的第1扫描型曝光装置，系在曝光处理时相对曝光用的能量束使曝光对象的物体在与水平面平行的第1方向以既定第1行程移动，其具备：第1移动体，可于该第1方向至少以该既定第1行程移动；第2移动体，引导该第1移动体于该第1方向的移动，且能于该水平面内在与该第1方向正交的第2方向与该第1移动体一起以第2行程移动；物体保持构件，可保持该物体、与该第1移动体一起至少在与该水平面平行的方向移动；重量消除装置，从下方支承该物体保持构件以消除该物体保持构件的重量；以及支承构件，系延伸于该第1方向，从下方支承该重量消除装置并能在从下方支承有该重量消除装置的状态下，于该第2方向以该第2行程移动。根据此装置，在对物体的曝光处理时，保持物体的物体保持构件系与第1移动体一起被驱动于与第1方向(扫描方向)平行的方向。此外，物体则藉由第2移动体被驱动于与第
1方向正交的第2方向，而往第2方向移动。因此，可使物体沿与水平面平行的平面二维移动。此处，欲使物体往第1方向移动仅需驱动第1移动体(及物体保持构件)即可，因此，假设与在往第1方向移动的移动体上搭载往第2方向移动的另一移动体的情形相较，于扫描曝光时驱动的移动体(仅第1移动体、物体保持构件、重量消除装置即可)质量小。因此，能使用以移动物体的致动器等小型化。又，从下方支承重量消除装置的支承构件由于系由延伸于第1方向的构件构成、且能在从下方支承重量消除装置的状态下往第2方向移动，因此与水平面内的位置无关的，重量消除装置恒被支承构件从下方支承。因此，与设置具有能涵盖重量消除装置的移动范围的大导引面的大构件的情形相对较，能使装置全体轻量化、小型化。本专利技术第2态样的移动体装置，具备：移动体，系在与水平面平行的面内至少移动于与第1轴平行的第1方向；基座，供支承该移动体；以及驱动装置，包含分别朝向第1既定方向及与此交叉的第2既定方向设于该移动体的第1及第2可动子、以及与该第1及第2可动子的各个对向而在该基座上分别延设于该第1方向的第1及第2固定子，使用在该第1可动子与该第1固定子之间及该第2可动子与该第2固定子之间分别产生的该第1方向的驱动力将该移动体相对该基座驱动于该第1方向；该第1既定方向及第2既定方向中的至少一方，系在该水平面内与该第1轴正交的第2轴及与该水平面正交的第3轴交叉的方向；至少在该移动体的该第1方向的驱动时，在该第1可动子与该第1固定子之间、及该第2可动子与该第2固定子之间分别作用该第1既定方向及该第2既定方向的力。此处，作用在第1可动子与第1固定子之间的第1既定方向(对向方向)的力、作用在第2可动子与第2固定子之间的第2既定方向(对向方向)的力，系对向方向的吸引力或斥力的任一种，例如可代表性的举出磁力，但不限于此，亦可以是真空吸引力、气体静压造成的压力等。根据此装置，能利用在移动体的第1方向驱动时作用在第1可动子与第1固定子之间的第1既定方向的力、与作用在第2可动子与第2固定子之间的第2既定方向的力，减轻包含移动体自身重量的作用于基座的负荷，并在不损及驱动性能的情形下进行高精度的移动体驱动。本专利技术第3态样的第2曝光装置，系照射能量束以在物体上形成图案，其具备该物体被保持于该另一移动体的本专利技术的移动体装置。根据此装置，由于能以高精度驱动保持物体的移动体，因此能进行对该物体的高精度曝光。本专利技术第4态样的第3曝光装置，具备：移动体，系保持物体在与水平面平行的面内至少移动于与第1轴平行的第1方向；基座，供支承该移动体；驱动装置，包含分别朝向第1既定方向及与此交叉的第2既定方向设于该移动体的第1及第2可动子、以及与该第1及第2可动子的各个对向而在该基座上分别延设于该第1方向的第1及第2固定子，将该移动体相对该基座驱动于该第1方向，并在该驱动时，利用分别作用在该第1可动子与该第1固定子之间、该第2可动子与该第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扫描型的曝光装置，系在曝光处理时相对曝光用的能量束使曝光对象的物体在与水平面平行的第1方向以既定第1行程移动，其具备：第1移动体，可于该第1方向至少以该既定第1行程移动；第2移动体，引导该第1移动体于该第1方向的移动，且能于该水平面内在与该第1方向正交的第2方向与该第1移动体一起以第2行程移动；物体保持构件，可保持该物体、与该第1移动体一起至少在与该水平面平行的方向移动；重量消除装置，从下方支承该物体保持构件以消除该物体保持构件的重量；以及支承构件，系延伸于该第1方向，从下方支承该重量消除装置并能在从下方支承有该重量消除装置的状态下，于该第2方向以该第2行程移动。

【技术特征摘要】
2010.09.07 JP JP2010-199854;2010.09.07 US 61/380,31.一种扫描型的曝光装置，系在曝光处理时相对曝光用的能量束使曝光对象的物体在与水平面平行的第1方向以既定第1行程移动，其具备：第1移动体，可于该第1方向至少以该既定第1行程移动；第2移动体，引导该第1移动体于该第1方向的移动，且能于该水平面内在与该第1方向正交的第2方向与该第1移动体一起以第2行程移动；物体保持构件，可保持该物体、与该第1移动体一起至少在与该水平面平行的方向移动；重量消除装置，从下方支承该物体保持构件以消除该物体保持构件的重量；以及支承构件，系延伸于该第1方向，从下方支承该重量消除装置并能在从下方支承有该重量消除装置的状态下，于该第2方向以该第2行程移动。2.如权利要求1所述的曝光装置，其中，该第2移动体藉由含有设在既定固定构件的固定子、与设在该第2移动体的可动子的第1线性马达驱动于该第2方向；该支承构件藉由含有该固定子、与设在该支承构件的可动子的第2线性马达驱动于该第2方向。3.如权利要求2所述的曝光装置，其中，该支承构件对该固定子在振动上分离。4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的曝光装置，其中，该支承构件系以连接装置机械性地连结于该第2移动体，在该第2移动体移动时透过该连接装置被该第2移动体牵引而移动于该第2方向。5.如权利要求4所述的曝光装置，其中，该连接装置的其它方向的刚性较该第2方向的刚性低。6.如权利要求4或5所述的曝光装置，其中，该连接装置系在通过该支承构件的重心位置、与该第2方向平行的轴线上连接于该支承构件。7.如权利要求1至3中任一权利要求所述的曝光装置，其中，该支承构件系被设于该第2移动体，并藉由与该支承构件点接触的复数个按压装置按压而移动于该第2方向。8.如权利要求7所述的曝光装置，其中，在该移动体以既定行程移动于该第1方向时，该复数个按压装置从该支承构件分离。9.如权利要求1至3中任一权利要求所述的曝光装置，其进一步具备从该支承构件及该第2移动体中的一方对另一方喷出的气体的静压气体轴承；当该第2移动体移动于该第2方向时，该支承构件即透过该气体以非接触状态藉由该第2移动体按压而移动于该第2方向。10.如权利要求1所述的曝光装置，其中，该支承构件具有第1磁石；该第2移动体具有对该第1磁石于该第2方向对向设置、与该第1磁石在彼此对向部分的磁极相同的第2磁石；以及当该第2移动体移动于该第2方向时，该支承构件即因在该第1及第2磁石间产生的斥力以非接触状态藉由该第2移动体按压而于该第2方向移动。11.如权利要求1至10中任一权利要求所述的曝光装置，其进一步具备导件，此导件包含以机械方式导引该支承构件在该第2方向的移动的单轴导引装置的要件；以及该导件对该第1及第2移动体在振动上分离。12.如权利要求11所述的曝光装置，其中，该单轴导引装置在该第2方向以既定间隔设有复数个。13.如权利要求11或12任一权利要求所述的曝光装置，其中，该导件系沿着该第2方向彼此分离配置复数个；以及该支承构件系以延伸在该复数个导件上的方式来搭载。14.如权利要求13所述的曝光装置，其中，于该复数个导件间配置有从下方支承该第2移动体的中间支承构件。15.如权利要求11至14中任一权利要求所述的曝光装置，其中，该导件包含由中空构件组成的本体部、与设在该本体部内部用以提升该本体部的铅直方向刚性的补强构件。16.如权利要求1至15中任一权利要求所述的曝光装置，其中，该支承构件系由其上面搭载该重量消除装置、其下面具有补强用的复数个肋条的肋构造的构件构成。17.如权利要求1至15中任一权利要求所述的曝光装置，其中，该支承构件系由实心的石材构成。18.如权利要求1至17中任一权利要求所述的曝光装置，其中，该重量消除装置系以非接触状态搭载在该支承构件上。19.如权利要求1至18中任一权利要求所述的曝光装置，其中，该物体保持构件相对该第1移动体至少能于该第1方向、该第2方向及绕与该水平面正交的轴线方向微动。20.如权利要求19所述的曝光装置，其中，该物体保持构件进一步相对该第1移动体能在与该水平面正交的方向、及绕与该水平面平行的轴线方向微动。21.如权利要求1至20中任一权利要求所述的曝光装置，其中，该第1移动体藉由
\t含有设于该第2移动体的固定子与设于该第1移动体的可动子的线性马达，于该第1方向以该第1行程驱动。22.如权利要求1至21中任一权利要求所述的曝光装置，其进一步具备将该物体保持构件支承为能绕与该水平面平行的轴线摆动的摆动支承装置。23.如权利要求22所述的曝光装置，其中，该摆动支承装置系以非接触方式支承该物体保持构件。24.如权利要求22或23所述的曝光装置，其中，该摆动支承装置系被该重量消除装置从下方支承；以及该重量消除装置系以非接触状态搭载在该支承构件上。25.如权利要求22或23所述的曝光装置，其中，该摆动支承装置能与该物体保持构件一体移动于与该水平面平行的方向；以及该重量消除装置系机械性地连结于该摆动支承装置，并且与该物体保持构件及该摆动支承装置一体移动于与该水平面平行的方向。26.如权利要求22或23所述的曝光装置，其中，该摆动支承装置系以非接触状态搭载在该支承构件上；以及该重量消除装置被该摆动支承装置从下方支承。27.如权利要求26所述的曝光装置，其中，该重量消除装置具备产生铅直方向提升的力的力产生装置；以及该力产生装置系被该摆动支承装置从下方支承，并且配置在与该物体保持构件一体绕与该水平面平行的轴线摆动的摆动构件上方。28.如权利要求22至27中任一权利要求所述的曝光装置，其中，该重量消除装置具备产生铅直方向提升的力的力产生装置；以及该摆动支承装置系配置成能在与该水平面正交的方向移动，并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：青木保夫，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：日本;JP