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移動體裝置、曝光裝置與曝光方法、微動體以及器件制造方法

文檔序號:6886674閱讀:352來源:國知局
專利名稱:移動體裝置、曝光裝置與曝光方法、微動體以及器件制造方法
技術領域
本發(fā)明涉及移動體裝置、曝光裝置與曝光方法、微動體以及器件制 造方法,更詳細而言,涉及一種具備在水平面內(nèi)的至少一個軸方向上移 動的移動體的移動體裝置、具備該移動體裝置的曝光裝置和使用上述移 動體裝置的啄光方法、相對于移動體以能夠微小驅(qū)動的方式得到支承的 微動體,以及使用上述膝光裝置或膝光方法的器件制造方法。
背景技術
近年來,制造半導體元件、液晶顯示元件等的平版印刷工序中,伴 隨著半導體等的高集成化,主要使用能夠在感光物體上高產(chǎn)量高精度地
形成微細圖案的步進重復方式的縮小投影曝光裝置(所謂的步進機)或 者步進掃描方式的掃描型投影瀑光裝置(所謂的掃描步進機(也稱為掃 描機))等逐次移動型的曝光裝置。
在這種啄光裝置中,使用晶片臺裝置作為驅(qū)動晶片或玻璃板等感光 物體(以下稱為"晶片,,)的驅(qū)動裝置,該晶片臺裝置具有在二維面內(nèi)
由二軸線性馬達或平面馬達等驅(qū)動的粗動臺;以及在該粗動臺上固定晶 片并在Z軸方向及傾斜方向等上由音圏馬達等微小驅(qū)動的微動臺。
然而,在上述晶片臺裝置中,線性馬達、平面馬達以及音圏馬達等 驅(qū)動裝置具備含有多個線圏的電樞單元和含有多個磁鐵的磁鐵單元,因 此隨著向構成電樞單元的線圏供給電流而使線圏發(fā)熱。故而,為了抑制 這種線圏發(fā)熱對曝光精度的影響,近來,在部分晶片臺上連接配管(軟 管),經(jīng)由該配管(軟管)對放熱部分附近供給制冷劑。然而,該制冷 劑供給用配管(軟管)隨著平臺的移動而被拖動,因此,成為使晶片的 位置控制性降低,進而膝光精度降低的原因。
此外,在以前的晶片臺中,線性馬達、平面馬達以及音圏馬達所使 用的配線等自外部連接,所以與上述配管(軟管)相同,隨著平臺的驅(qū) 動這些配線等被拖動,成為晶片的位置控制性下降的原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情形而作出的,根據(jù)第1觀點,第l移動體裝置
具備具有放熱部的移動體;在規(guī)定面內(nèi)二維驅(qū)動該移動體的驅(qū)動裝置; 以及設置為與上述移動體非接觸,并且吸收從上述移動體輻射的熱的廢 熱部件,并且上述廢熱部件與上述放熱部中的一方設置為遍及上述規(guī)定 面內(nèi)一個軸方向上的規(guī)定范圍,另一方設置為遍及上述規(guī)定面內(nèi)與上述 一個軸方向垂直的方向上的規(guī)定范圍。
據(jù)此,廢熱部件吸收從移動體輻射的熱,因此能夠抑制移動體的熱 影響。在此情況下,廢熱部件與移動體具有的放熱部中的一方設置為遍 及一個軸方向上的規(guī)定范圍,另一方設置為遍及規(guī)定面內(nèi)與一個軸方向 垂直的方向上的規(guī)定范圍,因此在至少部分廢熱部件與至少部分放熱部 以非接觸方式對置的二維面內(nèi)的范圍中,即使對移動體進行移動,廢熱 部件也能夠吸收從移動體輻射的熱。
根據(jù)本發(fā)明的第2觀點,第2移動體裝置具備移動體;設置在上 述移動體上,以無線方式輸入電力的電力輸入部;電力輸出部,設置成 與上述移動體非接觸,且與上述電力輸入部的至少一部分總是對置的狀 態(tài),并且以無線方式向上述電力輸入部輸出電力;以及〗吏用輸入至上述 電力輸入部的電力來驅(qū)動上述移動體的驅(qū)動裝置。
據(jù)此,在移動體上設置以無線方式輸入電力的電力輸入部,同時電 力輸出部設置成與移動體非接觸,且與電力輸入部的至少一部分總是對 置的狀態(tài),并且以無線方式向電力輸入部輸出電力,因此移動體上可不 必連接用于對驅(qū)動移動體的驅(qū)動裝置供給電力的配線,所以可防止配線 的張力導致的移動體的移動精度下降。
根據(jù)本發(fā)明的第3觀點,第3移動體裝置具備移動體;設置在該 移動體上的測量器;設置在上述移動體上,以無線方式發(fā)送上述測量器 輸出的信號的發(fā)送部;接收部,設置成與上述移動體非接觸,且與上述 發(fā)送部的至少一部分總是對置的狀態(tài),并且接收上述發(fā)送部以無線方式 發(fā)送的信號。
據(jù)此,在移動體上設置有以無線方式發(fā)送從測量器輸出的信號的發(fā)送部,并且接收來自該發(fā)送部的信號的接收部與移動體非接觸,且與發(fā) 送部的至少一部分總是對置,因而無須在移動體上連接用于取出從檢測 器輸出的信號的配線。所以可防止配線的張力導致的移動體的移動精度 下降。
根據(jù)本發(fā)明的第4觀點,第1曝光裝置是對物體曝光后在上述物體 上形成圖案的曝光裝置,具有將上述物體栽置子上述移動體上的本發(fā)明 的第1移動體裝置。
據(jù)此,將膝光對象物體載置于可防止移動精度下降的移動體上,因 而可高精度地移動物體,進而可實現(xiàn)曝光精度的提高。
根據(jù)本發(fā)明的第5觀點,第2曝光裝置是對物體曝光后在上述物體
上形成圖案的爆光裝置,具備含有多個移動體的本發(fā)明的第l移動體裝
置,通過與栽置上述物體的上述多個移動體中的一個進行交換,可在上
述規(guī)定面內(nèi)對上述物體進行膝光的曝光位置處配置其他移動體,該其他 移動體載置繼上述物體后需膝光的物體。
據(jù)此,具備含有可高精度定位的多個移動體的本發(fā)明的第l移動體 裝置,通過與載置物體的多個移動體中的一個進行交換,可在規(guī)定面內(nèi) 對物體進行膝光的膝光位置處配置其他移動體,該其他移動體載置繼上 述物體后需膝光的物體,因此可對多個物體連續(xù)進行曝光。故可高產(chǎn)量
地進行高精度曝光。
根據(jù)本發(fā)明的第6觀點,第1曝光方法是在物體上形成圖案的曝光 方法,在上述物體啄光時,以將上述物體栽置于本發(fā)明的第l移動體裝 置的上述移動體上的狀態(tài),驅(qū)動上述移動體。
據(jù)此,將曝光對象物體載置于可防止移動精度下降的移動體上,因 而可高精度地移動物體,進而可實現(xiàn)曝光精度的提高。
根據(jù)本發(fā)明的第7觀點,第2曝光方法是在物體上形成圖案的曝光 方法,利用具有多個移動體的本發(fā)明的第l移動體裝置,驅(qū)動上述規(guī)定 面內(nèi)配置在對上述物體進行瀑光的曝光位置處的上述多個移動體中的 一個,通過與上述一個移動體進行交換,在上述曝光位置處配置其他移 動體,該其他移動體栽置繼上述物體后需瀑光的物體。據(jù)此,具備含有可高精度定位的多個移動體的本發(fā)明的第l移動體 裝置,通與載置物體的多個移動體中的一個進行交換,可在規(guī)定面內(nèi)對 物體進行膝光的膝光位置處配置其他移動體,該其他移動體載置繼上述 物體后需膝光的物體,因而可對多個物體連續(xù)進行曝光。故可高產(chǎn)量地 進行高精度曝光。
根據(jù)本發(fā)明的第8觀點,第4移動體裝置包括移動體;以與上述 移動體非接觸的狀態(tài)受到支承的微動體;驅(qū)動機構,具有設置在上述移
動體上的4個電樞線圏和設置在上述微動體上且與上述4個電樞線團協(xié) 動產(chǎn)生驅(qū)動力的磁鐵單元。
據(jù)此,可使4個電樞線圏各自和與其對應的磁鐵單元協(xié)動產(chǎn)生的各 驅(qū)動力的合力作用于微動體,因此可抑制每個電樞線圏所消耗的電流。 由此可抑制每個電樞線圏的發(fā)熱。
根據(jù)本發(fā)明的第9觀點,微動體是相對于移動體以能夠微小驅(qū)動的 方式受到支承的微動體,包括以與上述移動體非接觸的狀態(tài)受到支承 的微動體本體;以及設置在上述微動體本體上,與上述移動體上設置的
4個電樞線圈協(xié)動產(chǎn)生驅(qū)動力的磁鐵單元。
據(jù)此,可使4個電樞線圏各自和與其對應的磁鐵單元協(xié)動產(chǎn)生的各 驅(qū)動力的合力作用于微動體本體,因此可抑制每個電樞線圏所消耗的電 流。由此可抑制每個電樞線圏的發(fā)熱。
根據(jù)本發(fā)明的第IO觀點,第5移動體裝置包括移動體和以與上述 移動體非接觸的狀態(tài)受到支承的本發(fā)明的微動體。據(jù)此可抑制一個電樞
線圏中的發(fā)熱。
根據(jù)本發(fā)明的第ll觀點,第3曝光裝置是在物體上形成圖案的曝光 裝置,其特征在于,具有將上述物體載置于上述微動體上的本發(fā)明的第 4移動體裝置。
據(jù)此,可以抑制因發(fā)熱導致的膝光精度的下降。
此外,使用本發(fā)明的第1曝光方法在基板上形成圖案,由此可提高 具有高集成度的微器件的生產(chǎn)性。此外,使用本發(fā)明的第1曝光裝置在基板上形成圖案,由此可提高具有高集成度的微器件的生產(chǎn)性。故而, 進一步根據(jù)其他觀點,本發(fā)明也可稱作是一種包括圖案轉印工序的器件 制造方法,該圖案轉印工序使用了本發(fā)明的第1曝光方法向基板上進行 圖案轉印,或者使用了本發(fā)明的第l曝光裝置向基板上進行圖案轉印。


圖l是表示一個實施方式的曝光裝置的概略圖。
圖2是表示圖1的晶片臺裝置的俯視圖。
圖3 (A)是晶片臺WST1的縱剖視圖,圖3 (B)是表示圖3 (A) 的分解狀態(tài)的圖。
圖4是用于說明平面馬達的結構及作用的圖。
圖5是表示從+X方向觀察到基座BS的狀態(tài)的模式圖。
圖6 (A)是表示構成微動機構的可動子的立體圖,圖6 (B)是表 示構成微動機構的固定子的立體圖。
圖7 (A) ~圖7(C)是用于說明微動機構對微動臺的驅(qū)動方法的圖。
圖8是自重消除機構的縱剖視圖。
圖9是用于說明受電/放熱臂的內(nèi)部結構的圖。
圖10是用于說明送電/廢熱框架的內(nèi)部結構的圖。
圖11是表示設置在晶片臺上的標頭和設置在送電/廢熱框架上的刻 度尺的圖。
圖12 (A)和圖12 (B)是用于說明啄光裝置中的并行處理動作的 圖(其一)。
圖13 (A)和圖13 (B)是用于說明曝光裝置中的并行處理動作的 圖(其二)。
具體實施例方式
下面,基于圖1~圖13 (B)說明本發(fā)明的一個實施方式。
圖1中概略地表示一個實施方式的膝光裝置10的整體結構。如下 所述,該曝光裝置10中使用投影光學系統(tǒng)PO,因此以下將該投影光學 系統(tǒng)PO的光軸方向作為Z軸方向,且將在與其垂直的面內(nèi),即圖1中 紙面內(nèi)的左右方向作為Y軸方向,將與紙面垂直的方向作為X軸方向, 以此進4亍{兌明。
上述曝光裝置10 —邊將形成于母版R上的部分電路圖案的像經(jīng)由 投影光學系統(tǒng)PO投影到晶片Wl (或者晶片W2)上, 一邊將母版R 及晶片Wl (或者晶片W2)在一維方向(此處是Y軸方向)上相對于 投影光學系統(tǒng)PO進行相對掃描,由此以步進掃描方式將母版R的全體 電路圖案轉印于晶片Wl (或者晶片W2)上的多個照射區(qū)域中的每一 個照射區(qū)域。
膝光裝置10包括光源裝置112、照明光學系統(tǒng)、母版臺RST、投 影光學系統(tǒng)PO、對準系統(tǒng)ALG以及晶片臺裝置100等。其中,光源裝 置112將EUV光(軟X射線區(qū)域的光)作為照明光EL射出。照明光 學系統(tǒng)含有折射鏡M,該折射鏡M反射來自該光源裝置112的照明光 EL后使其彎折,從而使其以規(guī)定的入射角例如約50[mrad入射至母版 R的圖案面(圖1中的下表面(-Z側的面))(另外,折射鏡M雖然 存在于投影光學系統(tǒng)PO的鏡筒內(nèi)部,但實際上是照明光學系統(tǒng)的一部 分)。母版臺RST用于固定母版R。投影光學系統(tǒng)PO將母版R的圖案 面反射的照明光(EUV光)EL垂直地投射至晶片Wl (或者晶片W2) 的被啄光面(圖1中的上表面(+Z側的面))。晶片臺裝置100含有固 定晶片Wl的晶片臺WST1和固定晶片W2的晶片臺WST2。在本實施 方式中,省略了圖示,但實際上母版臺RST、投影光學系統(tǒng)PO以及晶 片臺WST1、 WST2等被容納在未圖示的真空腔室內(nèi)。
作為一個例子,使用激光激發(fā)等離子體光源作為上述光源裝置112。 該激光激發(fā)等離子體光源是對EUV光產(chǎn)生物質(zhì)(靶材)照射高輝度的 激光,由此將該耙材激發(fā)為高溫等離子體狀態(tài),以利用該把材冷卻時放 出的EUV光、紫外光、可見光以及其他波長區(qū)域的光。另外,在本實施方式中,主要將波長為5nm 20nm的EUV光,例如波長為llnm的 EUV光用作照明光EL。
上述照明光學系統(tǒng)包含照明鏡、波長選擇窗等(均省略圖示)以及 折射鏡M等。光源裝置112射出并經(jīng)由照明光學系統(tǒng)的照明光EL (上 述折射鏡M反射的EUV光EL),形成圓弧狹縫狀的照明光對母版R 的圖案面進行照明。
上述母版臺RST配置在沿XY平面配置的母版臺基座132上,通過 構成母版臺驅(qū)動系統(tǒng)134的,例如磁懸浮型二維線性致動器產(chǎn)生的磁懸 浮力,在上述母版臺基座132上受到上浮支承。對于母版臺RST而言,
受到驅(qū)動,同時也可在X軸方向及6z方向(繞Z軸的旋轉方向)上受 到微量驅(qū)動。進一步,通過母版臺驅(qū)動系統(tǒng)134在多處產(chǎn)生的磁懸浮力 的調(diào)整,還可以在Z軸方向及相對于XY面的傾斜方向(繞X軸的旋 轉方向即0x方向,以及繞Y軸的旋轉方向即6y方向)上微量驅(qū)動。
母版臺RST的下表面?zhèn)仍O置有未圖示的靜電吸盤方式(或者機械吸 盤方式)的母版支架,由該母版支架來固定反射型母版R。該母版R由 硅晶片、石英、低膨脹玻璃等薄板構成,且其-Z側表面(圖案面)上 形成有多層膜,該多層膜是將反射EUV光的反射膜,例如鉬(Mo)膜 和鈹(Be)膜以約5.5nm的周期交替層壓約50對而形成的。該多層膜 對波長為llnm的EUV光具有約70%的反射率。另外,上述折射鏡M、 其他的照明光學系統(tǒng)內(nèi)的各反射鏡的反射面上也形成有相同結構的多 層膜。
在形成于母版R的圖案面的多層膜上,在一面上涂布例如鎳(Ni) 或鋁(Al)作為吸收層,在該吸收層上進行圖案化處理以形成電路圖案。
母版臺RST (母版R)的XY面內(nèi)的位置(也包含6z旋轉)持續(xù) 由向設置于(或形成于)母版臺RST的反射面上投射激光光束的母版 激光干涉儀(以下稱為"母版干涉儀")182R,以例如0.5 lnm左右的 分辨率而檢測。
另夕卜,母版R的Z軸方向的位置由例如日本專利特開平6-283403號公報(對應于美國專利第5,448,332號說明書)等所揭示的多點焦點 位置檢測系統(tǒng)所構成的未圖示的母版聚焦傳感器來測量。
母版干涉儀182R及母版聚焦傳感器的測量值被提供給未圖示的控 制裝置,由該控制裝置根據(jù)這些測量值經(jīng)由母版臺驅(qū)動部134來驅(qū)動母 版臺RST。
上述投影光學系統(tǒng)PO使用數(shù)值孔徑(N. A.)例如為0.1,且僅由 反射光學元件(反射鏡)構成的反射光學系統(tǒng)。這里,使用投影倍率例 如為1/4倍的系統(tǒng)。因此,由母版R反射且含有形成于母版R上的圖案 信息的EUV光EL投射到晶片Wl ( W2)上,由此母版R上的圖案縮 小為1/4后轉印至晶片Wl (W2)上。
該投影光學系統(tǒng)PO的結構包含鏡筒117和配置于該鏡筒117內(nèi) 部的例如6片反射光學元件(反射鏡)。鏡筒117的上壁(+Z側的壁) 上形成有貫通上下的矩形開口 U7b, - Y側的側壁上形成有開口 117a。 鏡筒117的內(nèi)部配置有構成上述照明光學系統(tǒng)的折射鏡M。
如圖l所示,在+Y側離開投影光學系統(tǒng)PO規(guī)定距離的位置處,設 置有離軸方式的對準系統(tǒng)ALG。此處4吏用場圖4象對準(Field Image Alignment, FIA)方式的對準傳感器作為該對準系統(tǒng)ALG,該FIA方 式是向晶片Wl (W2)上的對準標記(或空間像測量器FMl (FM2)) 照射寬頻光,接收其反射光后通過圖像處理來檢測標記。此外,還可以 使用激光干涉對準(Laser Interferometric Alignment, LIA)方式的對 準傳感器、激光步進對準(Laser Step Alignment, LSA )方式的對準傳 感器和原子間力顯微鏡(AFM )這樣的掃描型探針顯微鏡等各種裝置作 為對準系統(tǒng)ALG。
此外,在投影光學系統(tǒng)PO的鏡筒117中,經(jīng)由固定裝置一體地安 裝有與上述母版聚焦傳感器相同的晶片聚焦傳感器(均未圖示),該晶 片聚焦傳感器在日本專利特開平6 - 283403號公報(對應于美國專利第 5,448,332號說明書)等中得到詳細揭示。通過該晶片聚焦傳感器來測量 以投影光學系統(tǒng)PO的鏡筒117為基準的晶片Wl或W2表面的Z軸方 向的位置及傾斜量。上述晶片臺裝置100包括基座BS、將配置于該基座BS上方的晶 片W1加以固定且于XY面內(nèi)移動的晶片臺WST1、固定晶片W2且于 XY面內(nèi)移動的晶片臺WST2、對這些晶片臺WST1和WST2進行驅(qū)動 的驅(qū)動系統(tǒng),以及測量平臺WST1、 WST2位置的干涉儀系統(tǒng)等。
綜合圖l及表示從上方觀察晶片臺裝置100的狀態(tài)的圖2后可知, 在上述基座BS上,以Y軸方向為長度方向的2個送電/廢熱框架24A 和24B設置成在X軸方向上隔開規(guī)定間隔的狀態(tài)。這些送電/廢熱框架 24A和24B,從+X方向朝-X方向觀察具有倒U字形狀,其一端及另 一端分別固定于基座BS的Y軸方向一側及另一側的端面。這些送電/ 廢熱框架24A和24B的位于基座BS上方且與XY面平行的部分的下表 面,維持在與晶片臺WST1、 WST2的最上表面隔開規(guī)定間隔的狀態(tài)。 另外,這些送電/廢熱框架24A和24B的具體結構和功能等將在后面進 一步詳細描述。
如圖1所示,在基座BS的上表面?zhèn)?,以埋入的狀態(tài)設置有包含多 個永久磁鐵的磁鐵單元30。該磁鐵單元30構成下文所述的平面馬達的 一部分,從圖4的俯視圖可知,磁鐵單元30包含例如將稀土類物質(zhì)燒 結后制造的、在Z軸方向上經(jīng)磁化(垂直磁化)的永久磁鐵28N、 28S。 永久磁4失28N的+Z側的面為N磁極面,永久磁鐵28S的+Z側的面為S 磁極面。將這些7X久磁鐵28N、 28S沿著X軸方向及Y軸方向隔開規(guī)定 間隔以矩陣狀交替排列。永久磁鐵28N、 28S具有俯視(從上方觀察) 呈大致正方形的形狀,且各自具有相同的尺寸。
進而,磁鐵單元30包含在X軸方向或Y軸方向上經(jīng)磁化(水平磁 化)的7^c久磁鐵(插入磁鐵)32。該插入磁鐵32設置在永久磁鐵28N 和永久磁鐵28S之間,從表示自+X側觀察基座BS的狀態(tài)的圖5可知, 與永久磁鐵28N接觸的面為N磁極面,與永久磁鐵28S接觸的面為S 磁極面。插入磁鐵32具有俯視(從上方觀察)呈大致正方形的形狀, 且與上述永久磁鐵28N、 28S具有相同的尺寸。4艮據(jù)該磁鐵單元30,形 成磁束依次圍繞永久磁鐵28N、永久磁鐵28S和插入磁鐵32的磁氣電 路(參考圖5),通過插入磁鐵32可以強化磁動力。
如圖5(及圖1)所示,在基座BS的上表面以從上方覆蓋磁鐵單元 30的狀態(tài)設置由非磁性體構成的保護板26。該保護板26防止晶片臺WST1、 WST2和7JC久磁鐵28N、 28S、 32的直接接觸,防止永久磁鐵 28N、 28S、 32的損傷。
如圖2所示,上述晶片臺WST1包括具有俯視(從上方觀察)呈 大致矩形的形狀的板狀部件構成的粗動臺WRS1,以及該粗動臺WRS1 上搭載的微動臺WFS1。
從表示自+X方向觀察晶片臺WST1的狀態(tài)的部分剖面的圖3(A) 以及圖3 (A)的晶片臺WST1的分解示意圖3 (B)可知,在上述粗動 臺WRS1的下表面(-Z側的面)上設置有電樞單元130,該電樞單元 130構成在XY二維面內(nèi)驅(qū)動粗動臺WRS1 (晶片臺WST1)的平面馬 達的一部分。
如圖4所示,上述電樞單元130包含16個電樞線圏34n~3444???對這些電樞線圈34u 3444中的每個獨立供給電流。如圖4所示,電樞線 圏34u 3444的尺寸設定為一邊的長度等于永久磁鐵28N、 28S、 32的長 度之和。
在本實施方式中,由該電樞單元130和上述設置于基座BS內(nèi)部的 磁鐵單元30構成平面馬達。根據(jù)該平面馬達,當電樞單元30位于圖4 所示的位置時,通過向電樞線圏34 、 3413、 3431、 3433供給電流,可以 使X軸方向的驅(qū)動力作用于電樞單元130。此夕卜,通過向電樞線圈3422、 3424、 3442、 3444供給電流,可以使Y軸方向的力作用于電樞單元130。 進而,通過向電樞線圈3412、 3414、 3 432 、 3434供給電流,可以4吏Z軸方 向的力作用于電樞單元130。
在本實施方式中,即使電樞單元130位于圖4所示位置之外,也可 根據(jù)晶片臺WST1的位置計算應供給各線圏的電流的大小、方向,并根 據(jù)該計算結果改變電流,由此可使朝向期望方向的驅(qū)動力產(chǎn)生作用,而 與晶片臺WST1的位置無關。
因此,未圖示的控制裝置根據(jù)檢測晶片臺WST1位置的干涉儀單元 (后面將對其進行描述)等的檢測結果和晶片臺WST1的移動方向及速 度,來控制提供給各線圏的電流,從而能夠在期望方向上驅(qū)動晶片臺 WST1。此外,在本實施方式中,如圖3(A)所示,電樞單元130的下端貼 附有與永久磁鐵28N、 28S之間產(chǎn)生磁吸引力的磁性體部件96。通過該 磁性體部件96和永久磁鐵28N、 28S之間的磁吸引力和晶片臺WST1 的自重、與平面馬達的上浮力的平衡,可以將粗動臺WFS1與基座BS 上表面之間的間隔維持在數(shù)p m左右。
如圖3 (A)和圖3 (B)所示,上述微動臺WFS1包含從下側經(jīng)由 未圖示的晶片支架支承晶片Wl的平臺92A,和在該平臺92A的下表面 側經(jīng)由多個(例如3根)懸吊支承部件92C受到懸吊支承的板狀部件 92B。
如圖1、圖2所示,上述平臺92A的上表面設置有空間像測量器 FM1,空間像測量器FM1用于對形成于母版R上的圖案所投影的晶片 面上的位置和對準系統(tǒng)ALG的相對位置關系進行測量(所謂的基線測 量)等。該空間^像測量器FM1相當于以前的DUV膝光裝置的基準標記 板。此外,微動平臺92A的-Y側的側面和-X側的側面通過鏡面加工 分別形成反射面。
如圖3 (A)和圖3 (B)所示,在微動臺WFS1和粗動臺WRS1之 間,設置有在XY面內(nèi)微小驅(qū)動微動臺WFS1的微動裝置140,和自重 消除機構22A1 22A3。
上述微動裝置140含有自微動臺WFS1的平臺92A經(jīng)由多個(例如 3根)懸吊支承部件94受到懸吊支承的可動子50,以及經(jīng)由支承部件 58設置于粗動臺WRS1上表面的固定子60。在晶片臺WST1組裝后的 狀態(tài)(圖3 (A)的狀態(tài))下,可動子50和固定子60成為卡合的狀態(tài) (固定子60進入可動子50內(nèi)部的狀態(tài)),且支承固定子60的支承部件 58成為插入至形成于孩吏動臺WFS1的板狀部件92B上的開口 92Ba (參 考圖3 (B))的狀態(tài)。
如表示上述可動子50的立體圖的圖6(A)所示,該可動子50具有 俯視(從上方觀察)呈大致X字形(十字形)的形狀,并含有4個磁鐵 單元52A、 52B、 52C、 52D,以及以規(guī)定的位置關系固定這些磁鐵單元 52A 52D的俯視(從上方觀察)呈L字形的4個固定部件48A、 48B、 48C、 48D。
20如圖6(A)中以磁鐵單元52A為代表所表示的那樣,上述4個磁 鐵單元52A 52D分別具有在Z軸方向上隔開規(guī)定間隔的一對磁極部 40A和40B。 一個磁極部40A含有平板狀的板狀部件42A、設置于該板 狀部件42A下表面的經(jīng)垂直磁化的永久磁鐵44N和44S,以及設置成由 該永久磁鐵44N和44S所夾持的狀態(tài)的經(jīng)水平磁化的永久磁鐵(插入磁 鐵)46。永久磁鐵44N的下表面(-Z側面)為N磁極面,永久磁鐵 44S的下表面(-Z側面)為S磁極面。此外,永久磁鐵(插入磁鐵) 46與永久磁鐵44N接觸的面為N磁極面,與7^C久磁鐵44S接觸的面為 S磁極面。插入磁鐵46的作用與上述構成平面馬達的磁鐵單元30的插 入磁鐵32相同。
另 一個磁極部40B與磁極部40A上下及左右對稱,也形成相同的結 構。即,磁極部40B含有板狀部件42B和永久磁鐵44N、 44S、 46,永 久磁鐵44N的上表面(+Z側面)為N磁極面,永久磁鐵44S的上表面 (+Z側面)為S磁極面,永久磁鐵(插入磁鐵)46與永久磁鐵44N接 觸的面為N磁極面,與永久磁鐵44S接觸的面為S磁極面。
以上述方式構成磁鐵單元52A,從而形成圖6(A)中箭頭所示的磁 氣電路。
其他磁鐵單元52B 52D也具有相同的結構,但磁鐵單元52B和磁 鐵單元52D的不同之處是磁極部40A配置在下側(-Z側),而磁極 部40B配置在上側(+Z側)。
另外,在可動子50中,磁鐵單元52A和52C并列的方向以及磁鐵 單元52B和52D并列的方向,是與X軸及Y軸呈45°角傾斜的方向(參 考圖7 (A) ~圖7 (C))。
如表示上述固定子60的立體圖的圖6 (B)所示,該固定子60包含 具有俯視(從上方觀察)呈X字形(十字形)的形狀的框體54,以及 設置于該才匡體54內(nèi)的4個電壽區(qū)線圏56A 56D。
上述電樞線圏56A-56D分別插入至磁鐵單元52A 52D各自的磁極 部40A、 40B之間,通過流經(jīng)各電樞線圏的電流和各磁鐵單元產(chǎn)生的磁 場之間的電磁相互作用,可以產(chǎn)生如圖7 (A) ~圖7(C)所示的相對于X軸及Y軸傾斜45。角方向(黑箭頭所示方向)的力。
如圖7 ( A)所示,根據(jù)以上述方式構成的微動裝置140,通過向電 樞線圏56A、 56D供給向右轉的規(guī)定大小的電流(圖7 (A)中電流的 方向由白底箭頭所示),并向電樞線團56B、 56C供給向左轉的規(guī)定大 小的電流,利用流經(jīng)各電樞線團的電流和各磁鐵單元形成的磁場之間的 電磁相互作用,產(chǎn)生黑箭頭所示方向的驅(qū)動力。并且,利用這些驅(qū)動力 的合力,使由帶有陰影的箭頭所示的方向(+Y方向)的驅(qū)動力作用于 可動子50 (微動臺WFS1)。此外,通過向各線團供給與上述相反方向 的電流,可以使-Y方向的驅(qū)動力作用于可動子50 (微動臺WFS1)。
此外,如圖7(B)所示,向電樞線圈56A、 56B供給向右轉的電流, 并向電樞線圏56C、 56D供給向左轉的電流,利用流經(jīng)各電樞線圏的電 流和各磁鐵單元形成的磁場之間的電磁相互作用,產(chǎn)生黑箭頭所示方向 的驅(qū)動力。并且,利用這些驅(qū)動力的合力,使由帶有陰影的箭頭所示的 方向(-X方向)的驅(qū)動力作用于可動子50 (微動臺WFS1)。此外, 通過向各線圈供給與上述相反方向的電流,可以使+X方向的驅(qū)動力作 用于可動子50 (微動臺WFS1 )。
進而,如圖7(C)所示,向電樞線圏56A、 56C供給向左轉的電流, 并向電樞線圏56B、 56D供給向右轉的電流,利用流經(jīng)各電樞線圏的電 流和各磁鐵單元形成的磁場之間的電磁相互作用,產(chǎn)生黑箭頭所示方向 的驅(qū)動力。并且,利用這些驅(qū)動力的合力,使由帶有陰影的箭頭所示的 方向(繞Z軸的旋轉方向(向右轉))的驅(qū)動力作用于可動子50 (微動 臺WFS1)。此外,通過向各線圏供給與上述相反方向的電流,可以使 繞Z軸的旋轉方向(向左轉)的驅(qū)動力作用于可動子50(微動臺WFS1 )。
再次參考圖3(A)、圖3(B),上述3個自重消除機構22A1 22A3 (圖3 (A)中,為便于圖示省略了自重消除機構22A3的圖示)在粗動 臺WRS1上于3點處以非接觸方式支承微動臺WFS1,并且各自含有驅(qū) 動機構(音圏馬達)等而構成。通過上述各驅(qū)動機構,微動臺WFS1在 Z軸方向、6x方向(繞X軸的旋轉方向)、6y方向(繞Y軸的旋轉方 向)3個自由度方向上受到微小驅(qū)動。這些自重消除機構22A1 22A3 設置成貫通形成于樣£動臺WFS1的板狀部件92B上的開口 92Bb的狀態(tài)。此處,以自重消除機構22A1-22A3中的一個自重消除機構22A1為 代表,才艮據(jù)圖8說明其結構等。該圖8中表示自重消除機構22A1的縱 剖視圖。
從該圖8可知,自重消除機構22A1包含固定于粗動臺WRS1上表 面的第1部件62、設置在該第1部件62上方的笫2部件64、設置在第 l部件62及第2部件64內(nèi)部的第3部件66,以及設置成連接第3部件 下端面(-Z側的面)和粗動臺WRS1上表面(+Z側的面)的狀態(tài)的 伸縮管68。
上述第1部件62由外形大致呈圓柱狀的部件所構成,其下端面中 央形成有規(guī)定深度的圓形凹部62b,該圓形凹部62b的內(nèi)部底面(上表 面)的中央部形成有貫通至第l部件62上表面的圓形貫通孔62a。即, 通過圓形凹部62b和貫通孔62a,形成臺階貫通孔。
上述第2部件64由外形大致呈圓柱狀的部件所構成,其下端面中 央形成有規(guī)定深度的剖面為圓形的凹部64c。此外,在+Z側距凹部64c 隔開規(guī)定間隔形成與凹部64c具有大致相同直徑且剖面為圓形的室 64a。此外,在第3部件64中,形成連通凹部64c的內(nèi)部底面(上表面) 和室64a的內(nèi)部下表面的圓形孔64b。該第2部件64的上表面(即自 重消除機構22A1的上表面)上固定有真空預壓型(差動排氣型)氣體 靜壓軸承72,利用真空預壓型氣體靜壓軸承72產(chǎn)生的靜壓和微動臺 WFS1的自重之間的平衡,微動臺WFS1由自重消除機構22A1以非接 觸的狀態(tài)而受到支承。另外,為了在第2部件64和微動臺WFS1之間 維持規(guī)定間隔,也可采用產(chǎn)生磁性斥力的機構來代替真空預壓型氣體靜 壓軸承72。
上述第3部件66具有形狀與第2部件的室64a相比d、一圏的圓 板狀前端部66a、 i殳置于該前端部66a的下表面中央部的第1軸部66b, 以及i殳置于該第1軸部66b下端且直徑大于第1軸部66b的第2軸部 66d,整體而言,第3部件66具有YZ剖面(及XZ剖面)T字形的形 狀。
在該第3部件66中,第1軸部66b的高度方向中央的稍上側形成 有鉸鏈部66c,且鉸鏈部66c的上側部分相對于下側部分可搖動。上述前端部66a的上表面和下表面上設置有氣墊機構74。雖然圖示 中已省略,但該氣墊機構74實際上含有噴出氣體的氣體噴出口、以低 真空(例如102~1043左右)吸引從該氣體噴出口噴出的氣體的低真空 吸引口,以及以高真空(例如10 —2~10」Pa左右)進行吸引的高真空吸 引口。此外,對該氣墊機構74的氣體供給等,是經(jīng)由形成于第2部件 64及第l部件62上的未圖示管路以及與第l部件62連接的未圖示氣體 供給管,利用未圖示的氣體供給裝置進行的。通過該氣墊機構74,在第 3部件66的前端部66a和第2部件64的室64a的上下壁面之間形成規(guī) 定的間隙(例如數(shù)p m左右)。
另外,在與第3部件66的第2軸部66d對置的第1部件62的內(nèi)壁 面上也設置多個與上述相同的氣墊機構174。據(jù)此,第l部件62的內(nèi)壁 面和第3部件66的笫2軸部66d之間形成規(guī)定的間隙(例如數(shù)iim左 右)。
上述伸縮管68上連接有未圖示的氣體供給管,從未圖示的氣體供 給裝置經(jīng)由該氣體供給管而供給氣體,將伸縮管68內(nèi)部維持為規(guī)定壓 力。
進而,在第l部件62和第2部件64之間設置有音圏馬達78。該音 圏馬達78包含固定于第1部件62上表面且含有電樞線圈的固定子76B, 以及固定于第2部件64的凹部64c的側壁內(nèi)面且含有7JC久磁鐵的可動 子76A。
利用該音圏馬達78,可改變第l部件62和第2部件64 (及第3部 件66)之間在Z軸方向上的相對位置關系。
此外,第3部件66和第1部件62之間設置有編碼器83。該編碼器 83含有刻度尺82B和傳感器頭82A,刻度尺82B設置于第3部件66的 下端部,傳感器頭82Ai殳置于第1部件62的凹部62b的側壁內(nèi)面,且 具有對刻度尺82B進行光照射的照射系統(tǒng)和接收由刻度尺82B反射的 光的光接收元件。利用該編碼器83,可以檢測第l部件62和第3部件 66在Z軸方向上的相對位置關系。
其他自重消除機構22A2和22A3形成與上述自重消除機構22Al相同的結構。
在以上述方式構成的自重消除機構22A1 22A3中,可利用構成各機 構的伸縮管68,經(jīng)由第3部件66、第2部件64及氣墊機構72在3點 處以低剛性支承微動臺WFS1。此處,由于伸縮管68的剛性并非完全 為0,所以根據(jù)編碼器83的測量結果可對音圏馬達78進行微小驅(qū)動, 以消除伸縮管68的剛性。此外,對于未圖示的控制裝置而言,為了使 Z軸方向上的驅(qū)動力作用于微動臺WFS1,可在與用于消除上述剛性的 電流進行合成的狀態(tài)下,對音圏馬達78的固定子76B的線圏供給Z軸 方向的馬區(qū)動用電流。
再次參考圖2,粗動臺WRS1上表面的+Y側端部設置有受電/放熱 臂20A。從圖2可知,該受電/放熱臂20A在X軸方向的長度(寬度) 設定為長于(寬于)上述送電/廢熱框架24A、 24B相互間的間隔,因而 形成其上表面的一部分總是與送電/廢熱框架24A、24B中至少一個的下 表面相對峙的狀態(tài)。
此處,關于受電/放熱臂20A的內(nèi)部結構,參考圖9、圖10及其他 附圖,與送電/廢熱框架24A、 24B的結構一并進行說明。圖9是表示從 +乂側觀察受電/放熱臂20A的狀態(tài)以及其內(nèi)部結構的圖,圖IO是表示 送電/廢熱框架24A、 24B的XZ剖面以及受電/放熱臂20A的圖。
如圖9所示,上述受電/放熱臂20A的內(nèi)部i更置有液體調(diào)溫系統(tǒng)86、 電力輸入系統(tǒng)84、信號發(fā)送系統(tǒng)88以及構成編碼器的標頭部卯。
上述液體調(diào)溫系統(tǒng)86鋪i殳于粗動臺WRS1的熱源(例如,構成平 面馬達的電樞單元130的電樞線圏、構成微動機構140的電樞線圏 56A 56D,或者自重消除機構22A1 22A3中所含的音圈馬達等)附近, 且包含與內(nèi)部通有冷卻液的冷卻管路202的一端相連接的反饋部86A、 循環(huán)泵86B、設置于循環(huán)泵86B的與反饋部86A相反一側且與上述冷卻 管路202的另一端連接的調(diào)溫部86C、設置成與該調(diào)溫部86C接觸的狀 態(tài)的珀耳帖元件86D,以及i殳置成與該珀耳帖元件86D的與調(diào)溫部86C 相反側的面接觸的狀態(tài)的放熱部86E。
上述調(diào)溫部86C是可容納規(guī)定量的冷卻液的槽,容納于該調(diào)溫部86C內(nèi)的冷卻液由珀耳帖元件86D冷卻至規(guī)定溫度。上述放熱部86E 具有與XY面實質(zhì)上平行(在將晶片臺WST配置于基座BS上的狀態(tài) 下與XY面平行)的上表面,將珀耳帖元件86D的與調(diào)溫部86C相反 側一面的熱通過向外部輻射而放出。該放熱部86E實際上設置成遍及受 電/放熱臂20A的X軸方向(紙面垂直方向)的所有區(qū)域。
與此相對,如圖10所示, 一個送電/廢熱框架24A的內(nèi)部i更置有吸 收來自上述放熱部86E的熱的廢熱部186。該廢熱部186i殳置成遍及送 電/廢熱框架24A的Y軸方向所有區(qū)域。因此,在受電/it熱臂20A和送 電/廢熱框架24A呈上下對置的狀態(tài)時,形成廢熱部186的一部分與放 熱部86E的一部分總是對置的狀態(tài)。該廢熱部186中供給有例如制冷劑, 由此可有效地吸收從放熱部86E輻射的熱。此外,另一個廢熱框架24B 內(nèi)也i殳置有相同的廢熱部286。
再次參考圖9,上述電力輸入系統(tǒng)84包含接收部84A、電力轉換部 84B、 A/D轉換放大部84C以及連接器84D。上述接收部84A中設置有 用于以無線方式接收電力的線圏。該線圈設置成遍及受電/放熱臂20A 的X軸方向(紙面垂直方向)的所有區(qū)域。
與此相對,如圖10所示的一個送電/廢熱框架24A中內(nèi)置有含有送 電用線圏的發(fā)送部184。在該發(fā)送部184內(nèi)的送電用線圏和接收部84A 內(nèi)的受電用線圏呈上下對置的狀態(tài)下,將由未圖示的電力供給裝置供給 的電力在送電用線圏和受電用線圏之間以無線方式而傳送。另外,關于 這種無線的電力傳送方式,日本專利特公平5-59660號公報和特開昭 58- 115945號公報等中有所揭示,故省略其說明。此外,另一個送電/ 廢熱框架24B內(nèi)也內(nèi)置含有同樣的送電用線圏的發(fā)送部284,在該發(fā)送 部284內(nèi)的送電用線圏和接收部84A內(nèi)的受電用線圏呈上下對置的狀態(tài) 下,在送電用線圏和受電用線圏之間以無線方式進行電力傳送。
如上所述,從送電/廢熱框架24A或24B供給且由圖9的電力輸入 系統(tǒng)84的接收部84A所接受的電力,在電力轉換部84B處轉換為電流 后,在A/D轉換放大部84C經(jīng)A/D轉換及放大,經(jīng)由連接器84D供給 至驅(qū)動粗動臺WRS1的驅(qū)動機構的線圏(例如,構成平面馬達的電才區(qū)單 元130的線圏34u 3444、構成自重消除機構22A1 22A3的音圏馬達78 的固定子中含有的線圏、或微動機構140中含有的電樞線圏56A 56D等)。此外,該電流也供給至構成上述液體調(diào)溫系統(tǒng)86的珀耳帖元件86D 或泵86B。進而,將晶片Wl固定于微動臺WFS1上的晶片支架為靜電 吸著型晶片支架時,可對該晶片支架供給該電流。另外,在此情況下, 粗動臺WRS1和微動臺WFS1之間的電流供給可以用上述無線電力傳 送方式來進行。
上述信號發(fā)送系統(tǒng)88含有連接器88A、 A/D轉換放大部88B、無線 信號產(chǎn)生部88C以及發(fā)送部88D。
與此相對,如圖10所示, 一個送電/廢熱框架24A中設置有與發(fā)送 部88D對應的接收部188,另 一個送電/廢熱框架24B中設置接收部288。
通過這些信號發(fā)送系統(tǒng)88及接收部188 (或288),可將設置于微 動臺WFS1的一部分的空間^^測量器FM1等的傳感器中測量的測量結 果,以無線方式從信號發(fā)送系統(tǒng)88的發(fā)送部88D發(fā)送至接收部188(或 288 )。在此情況下,發(fā)送部88D和接收部188 (或288 )之間的信號交 換可使用例如紅外線,也可使用其他電波或聲波等。
另外,將信號發(fā)送系統(tǒng)88設為可發(fā)送接收的結構,由此能夠經(jīng)由 信號發(fā)送系統(tǒng)88和接收部188 (或288),發(fā)送由未圖示的控制裝置對 晶片臺WST1的控制信號。
另外,接收部188 (或288)也可以不設置在送電/廢熱框架24A (24B)的Y軸方向的所有區(qū)域,而是將其設置在晶片臺WST1上進行 空間像測量等時發(fā)送部88D的位置范圍內(nèi)即可。
如圖11所示,上述標頭部90實際上含有用于測量Y軸方向上位 置信息的多個Y軸方向測量用標頭90y,以及用于測量X軸方向上位置 信息的多個X軸方向測量用標頭90x。
上述多個Y軸方向測量用標頭90y在X軸方向上以規(guī)定間隔設 置,上述X軸方向測量用標頭90x在與標頭90y不干涉的位置處以規(guī)定 間隔設置。
與此相對,在一個送電/廢熱框架24A的底面設置有刻度尺190, 在另一個送電/廢熱框架24B的底面設置有刻度尺2卯。這些刻度尺190、290以由送電/廢熱框架24A、 24B各自的+Y側端部附近至中央部附近 的方式而設置,并且是在X方向及Y方向上以規(guī)定周期形成的二維格 子。
才艮據(jù)這些標頭部90及刻度尺190、 290,多個X軸方向測量用標 頭中,與刻度尺l卯或2卯對置的標頭卯x可測量晶片臺WST1的X 軸方向位置,多個Y軸方向測量用標頭中,與刻度尺190或290對置的 標頭90y可測量晶片臺WST1的Y軸方向位置。另外,將相鄰的標頭 90x彼此的間隔及相鄰的標頭卯y彼此的間隔,設定成可同時使用刻度 尺190 (或290)進行位置測量的間隔。另外,以上就設有多個構成標 頭部卯的標頭的情況進行了說明,但只要能夠覆蓋測量范圍,則僅設 置1個標頭也是可以的。
再次參考圖2,另一個晶片臺WST2形成與上述晶片臺WST1相 同的結構。即,晶片臺WST2具有與粗動臺WRS1相同的粗動臺WRS2 以及與樣i動臺WFS1相同的微動臺WFS2。其中,微動臺WFS2經(jīng)由設 置于粗動臺WRS2上且不在一直線上的3個位置處的3個自重消除機構 22B1、 22B2、 22B3而搭栽。在微動臺WFS2上表面設置有空間像測量 器FM2。此外,在粗動臺WRS2與微動臺WFS2之間設置有與上述微 動機構140相同的微動機構。在粗動臺WRS2的+Y側端部附近,設置 有與上述受電/放熱臂20A相同的受電/放熱臂20B。與上述受電/放熱臂 20A相同,受電/放熱臂20B也可與送電/廢熱框架24A、 24B之間交接 晶片臺WST2中產(chǎn)生的熱、進行無線的電力傳送、由晶片臺WST2上 的空間像測量器FM2所檢測的信號的發(fā)送接收,以及檢測晶片臺WST2 在XY面內(nèi)的位置。
其次,說明用于檢測晶片臺WST1、 WST2在XY面內(nèi)的位置的 干涉儀系統(tǒng)。
如圖2所示,干涉儀系統(tǒng)含有X軸干涉儀18A、 Y軸干涉儀16 以及X軸干涉儀18B,其中上述X軸干涉儀18A進行下述測長光束的 照射,即通過投影光學系統(tǒng)PO的投影中心的與X軸平行的測長光束。 上述Y軸干涉儀16進行下述測長光束的照射,即通過上述投影中心的 與Y軸平行的測長光束。上述X軸干涉儀18B進行下述測長光束的照 射,即通過對準系統(tǒng)ALG的檢測中心的與X軸平行的測長光束。根據(jù)以上述方式構成的干涉儀系統(tǒng),當晶片臺WST1和晶片臺 WST2位于圖2所示的位置時,來自X軸干涉儀18A的測長光束照射 至構成晶片臺WST1的微動臺WFS1的經(jīng)鏡面加工后的-X側的反射 面,并且來自Y軸干涉儀16的測長光束照射至微動臺WFS1的經(jīng)鏡面 加工后的-Y側的反射面。此外,來自X軸干涉儀18B的測長光束照 射至構成晶片臺WST2的微動臺WFS2的經(jīng)鏡面加工后的-X側的反 射面。另外,在圖2的狀態(tài)下,干涉儀的測長光束并未照射至微動臺 WFS2的經(jīng)鏡面加工后的-Y側的反射面。
此外,當晶片臺WST1與晶片臺WST2的位置關系與圖2相反的 情況下,對微動臺WFS2的-X側的反射面照射干涉儀18A的測長光 束,對-Y側的反射面照射干涉儀16的測長光束,并且對微動臺WFS1 的- X側的反射面照射干涉儀18B的測長光束。此處,干涉儀18A、 18B 是具有多個測長軸的多軸干涉儀,除了測量晶片臺WST1、 WST2的X 軸方向的位置信息以外,還可進行橫搖(繞Y軸的旋轉(6y旋轉)) 及偏搖(6z方向的旋轉)的測量。此外,干涉儀16也是多軸干涉儀, 除了測量晶片臺WST1、 WST2的Y軸方向的位置信息以外,還可進行 縱搖(繞X軸的旋轉(6x旋轉))及偏搖(6z方向的旋轉)的測量。
未圖示的控制裝置,在下述曝光時,根據(jù)干涉儀18A、 16的測量 值高精度地管理微動臺WFS1 (或WFS2)在XY面內(nèi)的位置,在下述 對準時(及交換晶片時),使用干涉儀18B的測量值及上迷構成標頭部 90的Y軸方向測量用標頭90y,可高精度地管理孩t動臺WFS2(或WFS1 ) 在XY面內(nèi)的位置。
而且,在本實施方式中,當不使用驅(qū)動粗動臺WRS1、 WRS2的 平面馬達時(搬送基座BS時、安裝曝光裝置時、維修時等),能夠以覆 蓋基座BS上表面的狀態(tài)來設置圖5所示的磁束泄漏防止板36。
該磁束泄漏防止板36是由非磁性體部件構成的,用于避免磁鐵單 元30所產(chǎn)生的磁束對外部造成影響的板。并且,如圖5所示,磁束泄 漏防止板36具有可覆蓋磁鐵單元30所形成的磁氣電路這一程度的厚 度。
通過i殳置如上所述的磁束泄漏防止板36,故可在不4吏用平面馬達時,防止產(chǎn)生操作者使用的工具等被磁鐵單元30急劇吸近的情況,而 且,可以避免磁束對起搏器等醫(yī)療機器等的影響,或者搬送基座時磁束 對膝光裝置中使用的其他裝置的影響。
繼而,根據(jù)圖2及圖12 (A) ~圖13 (B),對本實施方式的曝光 裝置10所進行的一系列動作進行說明。這一系列動作包括曝光動作 和對準動作等并行處理動作,其中,上述曝光動作是對一個晶片臺上的 晶片進行膝光,上述對準動作是對另 一個晶片臺上的晶片進行對準。
圖2中表示下述狀態(tài)對晶片臺WST1上的晶片Wl進行啄光動 作,且并行地對晶片臺WST2上的晶片W2進行晶片對準動作。
在該圖2之前,當晶片臺WST2位于規(guī)定的栽置位置時,利用未 圖示的晶片載置機,從晶片臺WST2上卸栽已栽置于晶片臺WST2上 且已完成瀑光的晶片,以及在晶片臺WST2上栽置新晶片W2 (即晶片 交換)。
繼而,未圖示的控制裝置根據(jù)干涉儀18B的測量值來管理晶片臺 WST2的X位置,并且才艮據(jù)由標頭所測量的測量值來管理晶片臺WST2 的Y位置,同時使用對準系統(tǒng)ALG來檢測附設于晶片W2上的多個規(guī) 定照射區(qū)域(樣品照射區(qū)域)的對準標記(樣品標記)的位置信息。上 述標頭是指晶片臺WST2上設置的多個Y軸方向位置測量用標頭90y 中,與刻度尺190或290中的任一個對置的標頭。
隨后,控制裝置根據(jù)該檢測結果及上述規(guī)定照射區(qū)域的設計位置 坐標,利用統(tǒng)計運算進行增強型全晶片調(diào)準EGA (Enhanced Global Alignment, EGA),求出晶片W2上所有照射區(qū)域的排列坐標,上述統(tǒng) 計運算使用了例如日本專利特開昭61 _ 44429號公報等中揭示的最小二 乘法。另夕卜,在該EGA之前,控制裝置也可進行使用空間像測量器FM2 的基線測量。此處,空間像測量器FM2的測量結果從設置于受電/放熱 臂20B的發(fā)送部以無線方式發(fā)送至設置于送電/廢熱框架24A或24B的 接收部188或288。
另外,在進行上述晶片交換、對準動作時,控制裝置根據(jù)干涉儀 18B、標頭90y (刻度尺190或290)的檢測結果,經(jīng)由上述平面馬達對粗動臺WRS2進行長行程驅(qū)動,并且經(jīng)由微動機構及自重消除機構 22B1 22B3對微動臺WFS2進行微小驅(qū)動。
與該晶片交換、對準動作并行,在晶片臺WST1側,進行反復執(zhí) 行照射間步進動作及掃描膝光動作的步進掃描方式的膝光動作。上述照 射間步進動作是根據(jù)已進行的晶片對準的結果,為了使栽置于晶片臺 WST1上的晶片Wl上的各照射區(qū)域膝光,而使晶片臺WST1移動至加 速開始位置;上述掃描曝光動作將對母版R (母版臺RST)及晶片Wl (晶片臺WST1)在Y軸方向上進行相對掃描后,形成于母版R上的 圖案經(jīng)由投影光學系統(tǒng)PO轉印至晶片Wl上的照射區(qū)域。
上述步進掃描方式的膝光動作中,控制裝置經(jīng)由上述平面馬達對 粗動臺WRS1進行長行程驅(qū)動,并且經(jīng)由孩i動機構140及自重消除機構 22A1 22A3,將微動臺WFS1在X、 Y、 Z、 6 x、 6 y、 6 z方向上相對 于粗動臺WRS1進行相對的微小驅(qū)動。當然,在Z、 6x、 6y方向進行 驅(qū)動時,考慮上述晶片聚焦傳感器的測量結果。
另外,因曝光動作自身的順序等與通常的掃描步進機相同,故省 略更詳細的i兌明。
上述對晶片臺WST2上的晶片W2進行的晶片對準動作以及對晶 片臺WST1上的晶片Wl進行的啄光動作中,通常是晶片對準動作先結 束。因此,控制裝置在晶片對準結束后,經(jīng)由平面馬達朝-Y方向及-X方向驅(qū)動晶片臺WST2。并且,4吏晶片臺WST2移動至規(guī)定的待機位 置(圖12 (A)所示的晶片臺WST2的位置),使其在該位置處待機。
之后, 一旦對晶片臺WST1上的晶片Wl進行的瀑光動作結束, 控制裝置使晶片臺WST1經(jīng)由平面馬達朝+X方向及+Y方向移動。圖 12 (B)中表示來自干涉儀18A、 16的測長光束即將照射不到晶片臺 WST1的-X側的反射面、-Y側的反射面時的狀態(tài)。在該狀態(tài)下,標 頭卯x中的任一個及標頭卯y中的任一個,形成與刻度尺2卯對置的狀 態(tài),因此控制裝置將對晶片臺WST1的位置測量由干涉儀18A、 16切 換為標頭卯x、卯y。并且,在來自干涉儀16的測長光束照射不到晶片 臺WST1的-Y側的反射面的階段,干涉儀16的測長光束會照射至晶 片臺WST2的-Y側的反射面。因此,控制裝置在此階段將對晶片臺WST2的Y軸方向位置的測量切換為干涉儀16。
繼而,如圖13(A)所示,控制裝置根據(jù)千涉儀16的Y軸方向 的測量結果及標頭90x的X軸方向的測量結果,使晶片臺WST2經(jīng)由 平面馬達移動至投影光學系統(tǒng)PO的正下方。在該移動過程中,對微動 臺WFS2的-X側的反射面照射來自干涉儀18A的測長光束,因此將 對晶片臺WST2的X軸方向的位置測量由標頭卯x切換為干涉儀18A。
另一方面,在晶片臺WST1側,在圖12 (B)所示的位置處,由 于從干涉儀18A、 16的測量切換為X軸方向測量用標頭卯x及Y軸方 向測量用標頭90y的測量,因而一邊使用與刻度尺290對置的標頭90x 及刻度尺290來測量晶片臺WST1的X軸方向的位置,并且使用與刻 度尺290對置的標頭90y及刻度尺290來測量晶片臺WST1的Y軸方 向的位置, 一邊4吏晶片臺WST1向+Y方向移動。
其次,如圖13(A)所示,在微動臺WFS1的-X側的反射面上 照射有干涉儀18B的測長光束的階段,將Y軸方向的測量切換為干涉 儀18B,并且使晶片臺WST1移動至圖13 (B)所示的位置(晶片交換 位置)。
隨后,在晶片臺WST2側,與上述晶片Wl同樣地對晶片W2進 行步進掃描方式的膝光動作,并且在晶片臺WST1側,與上述同樣地執(zhí) 行晶片交換及晶片對準動作。
以此方式,在本實施方式的膝光裝置10中, 一邊進行晶片臺 WST1、 WST2的交換, 一邊以同時并行處理的方式對一個晶片臺上的 晶片進行曝光動作,以及對另 一個晶片臺上的晶片進行交換及晶片對準 動作。
在本實施方式中,在上述并行處理中,因晶片臺WST1的受電/ 放熱臂20A的上表面與送電/廢熱框架24A、 24B中的至少一個下表面, 維持為對置的狀態(tài),所以可在該對置的部分,對晶片臺WST1進行電力 供給、晶片臺WST1中產(chǎn)生的熱的交換以及信號的發(fā)送接收。
此外,在晶片臺WST2中,與晶片臺WST1相同地,因受電/放 熱臂20B的上表面與送電/廢熱框架24A、 24B中的至少一個下表面對置,所以可在該對置的部分,對晶片臺WST2進行電力供給、晶片臺 WST2中產(chǎn)生的熱的交換以及信號的發(fā)送接收.
如上面的詳細說明那樣,根據(jù)本實施方式,送電/廢熱框架24A、 24B能夠持續(xù)吸收從晶片臺WST1 (WST2)的放熱部86E輻射的熱, 因此可抑制晶片臺WST1 (WST2)中產(chǎn)生的熱對曝光精度的影響。在 此情況下,無須如以前那樣將供給制冷劑的配管(軟管)從外部連接至 晶片臺WST1(WST2),故而可防止因配管張力所導致的晶片臺WST1 (WST2)的移動精度下降,由此也可將啄光精度維持于高精度。
此外,在本實施方式中,晶片臺WST1、 WST2上i殳置有以無線 方式輸入電力的電力輸入系統(tǒng)84,并且在送電/廢熱框架24A、 24B上 設置有以無線方式向電力輸入系統(tǒng)的接收部84A輸出電力的發(fā)送部 184、 284。因此,本實施方式無須將用于對驅(qū)動晶片臺WST1、 WST2 及各構成部分的驅(qū)動機構供給電流的配線從外部連接至晶片臺WST1、
WST2,所以可防止配線的張力導致的晶片臺WST1、 WST2的移動精 度下降。由此可實現(xiàn)啄光精度的提高。
此外,在本實施方式中,晶片臺WST1、 WST2上i殳置有發(fā)送部 88D,其以無線方式發(fā)送由設置于該平臺上的測量器(例如空間像測量 器FM1、 FM2)輸出的信號。并且在送電/廢熱框架24A、 24B上設置 有接收來自發(fā)送部88D的信號的接收部188、 288。因此,無須從晶片 臺WST1、 WST2的外部連接用于取出由檢測器輸出的信號的配線。因 此在此情況下,也可防止如以前那樣的配線張力導致的平臺的移動精度 下降,進而可實現(xiàn)瀑光精度的提高。
此外,根據(jù)本實施方式,如上所述具有2個可高精度定位的晶片 臺,并且2個晶片臺WST1、 WST2在投影光學系統(tǒng)PO的正下方(曝 光位置)和對準系統(tǒng)ALG的正下方(對準位置)之間移動。因此,可 并行執(zhí)行晶片的膝光動作和晶片的對準動作。所以,能夠以高產(chǎn)量進行 高精度的曝光。
此外,根據(jù)本實施方式,晶片臺WSTl( WST2)具有粗動臺WRS1 (WRS2)及微動臺WFS1 (WFS2),在構成平面馬達、微動機構140、 自重消除機構22A1-22A3 ( 22B1 22B3 )的所有音圏馬達中,線圏側i殳置于粗動臺WRS1 (WRS2)側。因此,無須連接用于對微動臺WFS1 (WFS2)供給驅(qū)動用電流的配線。故而,并未將配線從粗動臺連接至 要求高定位精度的微動臺,因此可實現(xiàn)更高精度的晶片定位。此外,由 于線團僅設置于粗動臺側,所以僅對粗動臺側供給制冷劑,無須在粗動 臺與微動臺之間設置制冷劑供給用配管,由此也可實現(xiàn)高精度的晶片定位。
此外,在本實施方式中,構成微動機構140的音圏馬達各自產(chǎn)生 與X軸及Y軸成45。角交叉方向的驅(qū)動力,利用這些驅(qū)動力的合力在 X軸、Y軸方向上驅(qū)動微動臺WFS1、 WFS2。所以,相比使用僅產(chǎn)生X 軸方向驅(qū)動力的音圏馬達或僅產(chǎn)生Y軸方向驅(qū)動力的音團馬達的情況, 可抑制一個音圍馬達所消耗的電流。因此可抑制馬達的發(fā)熱,故可抑制 發(fā)熱所導致的曝光精度下降。
此外,在本實施方式中,在基座BS上設置有保護板26,所以在 停止對構成平面馬達的電樞單元130的線圏供給電流時,可防止晶片臺 落下至基座BS上時引起基座BS上的永久磁鐵的損傷。
此外,在上述實施方式中,i殳置有標頭90x、 90y和刻度尺190、 290,在照射不到干涉儀的測長光束時進行晶片臺WST1、 WST2的測 量。因此,如以上實施方式所述,既便晶片臺WST1、 WST2在投影光 學系統(tǒng)PO的正下方與對準系統(tǒng)ALG的正下方之間移動時,如圖2的 干涉儀配置便已足夠,因而可減少干涉儀的數(shù)量。
另外,在上述實施方式中,已對下述情況進行了說明。即,在晶 片臺WST1(WST2)內(nèi),放熱部86E設置于連接有使制冷劑循環(huán)的冷 卻管路202的液體調(diào)溫系統(tǒng)86中,放熱部86E輻射由晶片臺WST1 (WST2)產(chǎn)生的熱。然而,本發(fā)明并非限定于此,也可不設置冷卻管 路202或放熱部86E等,而是由送電/廢熱框架24A、 24B吸收從晶片 臺WST1 (WST2)直接輻射的熱。
另外,在上迷實施方式中,使用X軸方向上寬度較窄的板狀部件 作為送電/廢熱框架24A、 24B。然而,本發(fā)明并非限定于此,只要在膝 光或?qū)蕰r不成為障礙,則也可增大其尺寸(X軸方向的寬度)。在此 情況下,也可減小放熱部86E的面積(局部性減小),使送電/廢熱框架
34與基座BS的上表面具有大致相同的面積。此外,送電/廢熱框架并非限 定于設置在頂棚側(晶片臺WST的上方),也可設置在底面?zhèn)?晶片臺 WST的下方),并且將放熱部86E設置于晶片臺WST的下表面?zhèn)?。?外,也可采用使上述實施方式中的2個送電/廢熱框架24A、 24B成為一 體化的框狀送電/廢熱框架。
此外,上述實施方式中,已就對送電/廢熱框架24A、 24B的廢熱 部186、 286供給制冷劑來冷卻廢熱部186、 286的情況進行了說明。然 而,本發(fā)明并非限定于此,例如也可在廢熱部設置珀耳帖元件等冷卻機 構。此外,若僅關注送電/廢熱框架24A、 24B的廢熱部186、 286吸收 從放熱部輻射的熱,則也可并不供給制冷劑。
另外,在上述實施方式中,已就送電/廢熱框架24A、 24B中的任 一個與廢熱部186、 286總是對峙(對置)的情形進行了說明。然而, 本發(fā)明并非限定于此,若從廢熱部186、 286輻射的熱被送電/廢熱框架 24A、 24B所吸收,則也可稍微偏離對置的狀態(tài)。即,在上述實施方式 中,已就在遍及晶片臺WST的Y軸方向移動范圍的整個范圍中設置有 送電/廢熱框架24A、 24B的情形進行了說明。然而,本發(fā)明并非限定于 此,也可在遍及小于晶片臺WST的Y軸方向移動范圍的范圍內(nèi)設置送 電/廢熱框架24A、 24B。在此情況下,并未限定于持續(xù)吸收所輻射的熱, 例如,也可存在短時間內(nèi)不吸收熱的情形。具體而言,例如,至少可在 對晶片臺WST1 (WST2)上的晶片進行瀑光時晶片臺WST1 ( WST2 ) 的移動范圍內(nèi),使放電/廢熱框架24A ( 24B )與廢熱部186 ( 286 )對置。
另外,在上述實施方式中,已就送電/廢熱框架24A、 24B向Y軸 方向延伸且受電/放熱臂20A、 20B向X軸方向延伸的情形進行了說明。 然而,本發(fā)明并非限定于此,也可使送電/廢熱框架24A、 24B向X軸 方向延伸,并且使受電/放熱臂20A、 20B向Y軸方向延伸。此外,并 非限定于X、 Y軸方向,送電/廢熱框架24A、 24B及受電/放熱臂20A、 20B中的一方可向XY面內(nèi)的規(guī)定方向延伸,而另一方可向與該規(guī)定方 向在XY面內(nèi)交叉的方向延伸。
另外,在上述實施方式中,已就將平面馬達的電樞單元設置于晶 片臺側的情形進行了說明。然而,本發(fā)明并非限定于此,也可在基座 BS側設置電樞單元,在晶片臺側設置磁鐵單元。此外,在上述實施方式中,已就構成微動機構140、自重消除機構22A1 22A3(22B1 22B3) 的所有音圏馬達中將線圏側設置于粗動臺WRS1 (WRS2)側的情形進 行了說明。然而,本發(fā)明并非限定于此,也可在粗動臺與微動臺之間設 置配線,并且在不影響微動臺移動時,也可在微動臺側設置線團。
另外,在上述實施方式中,已就在送電/廢熱框架24A、 24B和受 電/放熱臂20A、 20B之間進行電力無線傳送、熱交接、來自檢測器的檢 測信號的發(fā)送接收、以及未照射干涉儀的測長光束時的位置測量進行了 說明。然而,本發(fā)明并非限定于此,也可僅進行上述各項中的至少一項。
另外,在上述實施方式中,已就使用圖5所示的厚壁板作為磁束 泄漏防止板36的情形進行了說明。然而,本發(fā)明并非限定于此,也可 采用薄板狀的板,經(jīng)由分隔件部件將該板設置于基座BS上方,使其上 表面的高度與圖5的磁束泄漏防止板36上表面的高度相同。
另外,在上述實施方式中,將干涉儀系統(tǒng)及編碼器(標頭部90 及刻度尺1卯、290)并用來進行晶片臺WST1、 WST2的位置測量。然 而,本發(fā)明并非限定于此,也可增加構成干涉儀系統(tǒng)的干涉儀,由此僅 利用干涉儀系統(tǒng)來進行晶片臺WST1、 WST2的位置測量,或者相反僅 使用編碼器來進行晶片臺WST1、 WST2的位置測量。
另外,在上述實施方式中,已就在構成微動裝置140的可動子50 中,磁鐵單元52A與52C的排列方向、以及磁鐵單元52B與52D的排 列方向為相對于X軸及Y軸成45°角的傾斜方向進行了說明。然而, 本發(fā)明并非限定于此,只要磁鐵單元52A與52C的排列方向、以及磁 鐵單元52B與52D的排列方向為在XY面內(nèi)與X軸及Y軸交叉的方向, 則可為任意角度。此外,在上述實施方式中,已就構成微動裝置140的 音團馬達各自產(chǎn)生在XY面內(nèi)相對于X軸及Y軸成45°角的傾斜方向 的驅(qū)動力的情形進行了說明。然而,本發(fā)明并非限定于此,只要各自的 驅(qū)動力在XY面內(nèi)與X軸及Y軸交叉的方向上產(chǎn)生,則可為任意角度。
另外,在上迷實施方式中,在基座BS的上表面以從上方覆蓋磁 鐵單元30的狀態(tài)設置有由非磁性體構成的保護板26。然而,本發(fā)明并 非限定于此,也可在晶片臺WST1、 WST2的下表面設置保護板。利用 該保護板,與上述實施方式的保護板26相同,可防止晶片臺WST1、WST2與永久磁鐵28N、28S、32的直接接觸,由此可防止永久磁鐵28N、 28S、 32的損傷。
另外,在上述實施方式中,已就將本發(fā)明應用于具有2個晶片臺 的晶片臺裝置的情形進行了說明。然而,本發(fā)明并非限定于此,也可將 本發(fā)明應用于僅具有l(wèi)個晶片臺的晶片臺裝置,或者也可將本發(fā)明應用 于具有3個晶片臺或3個以上晶片臺的晶片臺裝置。
此外,在上述實施方式中,已就僅具備1個對準系統(tǒng)ALG的情 形進行了說明。然而,本發(fā)明并非限定于此,也可與晶片臺WST1、 WST2對應而采用具有2個對準系統(tǒng)ALG的結構。
另外,也可在用于固定投影光學系統(tǒng)PO的本體上設置面形檢測 裝置,以代替上述實施方式的晶片聚焦傳感器。該面形檢測裝置的結構 為含有照射系統(tǒng)以及受光系統(tǒng)。其中,照射系統(tǒng)例如使長度長于晶片直 徑的線狀光束斜入射至晶片。該受光系統(tǒng)具有檢測器,接收由該照射系 統(tǒng)照射的光束的反射光,例如1維CCD傳感器或線傳感器等。故而, 可利用與公知的多點自動對焦(AF)系統(tǒng)的檢測原理相同的原理,以 多個點狀的照射區(qū)域作為測量點,檢測各測量點處晶片的Z位置(與晶 片所移動的規(guī)定面(XY平面)垂直的Z軸方向的位置信息)。在此情 況下,在膝光開始前,當晶片通過該面形檢測裝置的照射區(qū)域時,根據(jù) 千涉儀系統(tǒng)或標頭部90的測量值(晶片的位置)以及該檢測裝置的檢 測結果,來計算晶片表面的Z位置信息的分布;在瀑光動作進行時,可 根據(jù)該計算結果控制晶片臺在Z軸方向上的位置、姿勢。
另外,在上述實施方式中,使用平面馬達作為長行程驅(qū)動晶片臺 WST1、 WST2的驅(qū)動裝置,然而并非限定于此,也可使用線性馬達。
另外,上述實施方式的晶片臺WST1、 WST2上并未連接有配線 及配管,但也可在晶片臺WST1、 WST2的一部分設置配線、配管埠, 以便在故障等非常時期,可對晶片臺WST1、 WST2進行直接的電力供 給等。
另外,在上述實施方式中,已就在晶片臺WST1、 WST2上設置 微動機構140以及自重消除機構22A1 22A3、22B1 22B3的情形進行了說明。然而,本發(fā)明并非限定于此,也可設置其中一方,或者設置通常 使用的音圏馬達來代替這些微動機構及自重消除機構。此情況下的音團 馬達可采用移動式磁鐵型音圏馬達及移動式線圏型音團馬達中的任一 者,然而,如上述實施方式中所說明的,由不拖動配線的,見點而言,可 采用移動式磁鐵型音圍馬達。
另外,在上述實施方式中,已就在晶片臺裝置中采用本發(fā)明的移
動體裝置進行了說明,然而并非限定于此,也可在母版臺RST側釆用 本發(fā)明的平臺裝置.
此外,在上述實施方式中,已就將晶片表面保持為與水平面(XY 面)平行的晶片臺中采用本發(fā)明的情形進行了說明,然而并非限定于此, 也可在將晶片表面保持為大致平行于與XY面垂直的面的晶片臺(縱型 臺)中釆用本發(fā)明。
另外,在國際公開第2004/53955號小冊子所揭示的浸液瀑光裝置 中也可應用本發(fā)明。此外,例如正如在國際公開第2005/074014號小冊 子等中所揭示的那樣,上述實施方式的曝光裝置也可具備與晶片臺不同
的另外的測量臺。在此情況下,可在測量臺MST中一并采用本發(fā)明的 移動體裝置及晶片臺WST,或者采用本發(fā)明的移動體裝置以代替晶片 臺WST。
此外,在上述實施方式中,已就在步進掃描方式等掃描型瀑光裝 置中應用本發(fā)明的情形進行了說明,當然本發(fā)明的適用范圍并非限定于 此。即,本發(fā)明可應用于步進重復方式的投影膝光裝置、而且可應用于 步進針腳方式的爆光裝置、或者接近式的膝光裝置、鏡面投影對準膝光 器等。
曝光裝置的用途并非限定于半導體制造用曝光裝置,例如,也可 廣泛應用于在方形玻璃板上轉印液晶顯示元件圖案的液晶用膝光裝置, 或者用于制造有機EL、薄膜磁頭、攝像元件(CCD等)、微機器及DNA 芯片等的膝光裝置中。此外,不僅為了制造半導體元件等微元件,而且 為了制造光膝光裝置、EUV曝光裝置、X射線膝光裝置、以及電子線 膝光裝置等使用的母版或掩膜,本發(fā)明也可適用于將電路圖案轉印至玻 璃基板或硅晶片等的膝光裝置中。另外,在上述實施方式中,已就使用波長為llnm的EUV光作為 曝光光的情形進行了說明,然而并非限定于此,也可使用波長為13nm 的EUV光作為膝光光。在此情況下,為了確保對波長為13nm的EUV 光具有約70%的反射率,需要使用交替層壓鉬(Mo)及矽(Si)的多 層膜作為各反射鏡的反射膜。
此外,在上述實施方式中,使用了同步加速器軌道輻射 (Synchrotron Orbital Radiation, SOR)作為膝光光源,然而并非限定 于此,也可使用激光激發(fā)等離子體光源、電子感應加速器光源、放電光 源、X射線激光等中的任一者。
另外,在上述實施方式的膝光裝置中,使用了波長為100nm以下 的光作為曝光光,然而并非限定于此,也可使用波長為100nm以上的 光(ArF激發(fā)物激光(波長為193nm )、KrF激發(fā)物激光(波長為248nm )、 Fr激光(波長為157nm)、 Ar2激光(波長為126nm )、 Kr2激光(波長 為146nm )等脈沖激光,或者來自超高壓水銀燈的g線(波長為436nm )、 i線(波長為365nm)等亮線等)。此外,投影光學系統(tǒng)不僅可以是縮小 系統(tǒng),也可以使用等倍及放大系統(tǒng)中的任一者。而且,投影光學系統(tǒng)并 非限定于僅由反射光學元件構成的反射型投影光學系統(tǒng),也可以使用包 含反射光學元件及折射光學元件的反射折射型(反射折射系統(tǒng))投影光 學系統(tǒng)、或者僅含有折射光學元件的折射型投影光學系統(tǒng)。
此外,本發(fā)明也可應用于使用電子束或粒子束等帶電粒子束的膝 光裝置。
此外,在上述實施方式中,使用了在光透性基板上形成規(guī)定的遮 光圖案(或相位圖案、減光圖案)的光透過型掩膜(母版),但也可代 替該母版,例如使用電子掩膜(或者可變成形掩膜,例如含有作為非發(fā) 光型圖像顯示元件(也稱為空間光調(diào)制器)的一種的數(shù)字微鏡器件 (Digital Micro - mirror Device, DMD )等),該電子掩膜如美國專利第 6,778,257號說明書所揭示,根據(jù)需曝光的圖案的電子數(shù)據(jù),形成透過圖 案、反射圖案或發(fā)光圖案。在使用可變成形掩膜時,也可參考上述對準 標記的檢測結果,對在晶片上的多個分割區(qū)域中檢測對準標記時已膝光 的照射區(qū)域之后進行曝光的至少 一個其他照射區(qū)域膝光時,使根據(jù)電子 數(shù)據(jù)應形成的透過圖案或反射圖案變化,從而進行晶片和圖案像的相對位置控制。
此外,國際公開第2001/035168號小冊子揭示了通過在晶片上形 成干涉條紋,在晶片上形成線條與間隙圖案的曝光裝置,本發(fā)明也可適 用于該啄光裝置。
此外,例如日本專利特表2004-519850號公報(對應于美國專利 第6,611,316號說明書)揭示了將2個母版圖案經(jīng)由投影光學系統(tǒng)在晶 片上合成,并利用l次掃描膝光對晶片上的l個照射區(qū)域幾乎同時進行 二重曝光的啄光裝置,本發(fā)明也可適用于該啄光裝置。
另外,只要本國際申請中指定的指定國(或者選擇的選擇國)的 國內(nèi)法律允許,便引用上述各種公報、國際公開小冊子以及美國專利說 明書中的揭示作為本說明書的記載的一部分。
此外,在物體上形成圖案的裝置并非限定于上述曝光裝置(光刻 系統(tǒng)),本發(fā)明還可適用于例如通過噴墨方式在物體上形成圖案的裝置。
另外,上述實施方式中需形成圖案的物體(能量束照射的膝光對 象物體)并非限定于晶片,也可以是玻璃板、陶瓷基板或者掩膜版等其 他物體。
此外,上述實施方式的曝光裝置是將含有本申請權利要求中給出 的各構成部件的各種子系統(tǒng),以保持規(guī)定的機械精度、電氣精度、光學 精度的方式進行組裝從而制造的。為了確保上述各種精度,在上述組裝 的前后,進行達到各種光學系統(tǒng)的光學精度的調(diào)整、達到各種機械系統(tǒng) 的機械精度的調(diào)整,以及達到各種電氣系統(tǒng)的電氣精度的調(diào)整。從各種 子系統(tǒng)到啄光裝置的組裝工序包含各種子系統(tǒng)相互的機械連接、電氣線 路的配線連接以及氣壓線路的配管連接等。當然,在將上述各種子系統(tǒng) 組裝為膝光裝置的工序之前,具有各子系統(tǒng)各自的組裝工序。從各種子 系統(tǒng)到曝光裝置的組裝工序結束后,進行綜合調(diào)整,確保作為瀑光裝置 整體的各種精度。另外,曝光裝置的制造優(yōu)選在溫度及清潔度等得到管 理的除塵室中進行。
另外,半導體器件是經(jīng)下述工序制造進行器件功能、性能設計 的工序;根據(jù)該設計工序進行的母版制作的工序;由硅材料制作晶片的工序;利用由上述調(diào)整方法對圖案的轉印特性進行調(diào)整的上述實施方式 的曝光裝置,將形成于掩膜上的圖案轉印至感光物體上的光刻工序;器 件組裝工序(包含切割工序、接合工序及封裝工序);以及檢查工序等。 在此情況下,因在光刻工序中使用對圖案的轉印特性加以調(diào)整的上述實 施方式的曝光裝置,故可使高集成度器件的生產(chǎn)性能得到提高。
如上所說明,本發(fā)明的移動體裝置及微動體適于在膝光裝置中使 用。此外,本發(fā)明的曝光裝置及曝光方法適于對物體進行啄光后在上述 物體上形成圖案。此外,本發(fā)明的器件制造方法適于制造微器件。
權利要求
1.一種移動體裝置,其特征在于,具備具有放熱部的移動體;在規(guī)定面內(nèi)二維驅(qū)動該移動體的驅(qū)動裝置;以及設置成與上述移動體非接觸,并且吸收從上述移動體輻射的熱的廢熱部件,上述廢熱部件和上述放熱部中的一方設置成遍及上述規(guī)定面內(nèi)的一個軸方向上的規(guī)定范圍,并且另一方設置成遍及上述規(guī)定面內(nèi)與上述一個軸方向垂直的方向上的規(guī)定范圍。
2. 根據(jù)權利要求l所述的移動體裝置,其特征在于 上述放熱部延伸設置在上述一個軸方向及與其垂直的方向中的一方上,上述廢熱部件延伸設置在上述一個軸方向及與其垂直的方向中的 另一方上,并且在上述一方的方向上隔開設置多個上述廢熱部件。
3. 根據(jù)權利要求2所述的移動體裝置,其特征在于 上述放熱部設置在與上述規(guī)定面實質(zhì)上平行的上述移動體的一個面上。
4. 根據(jù)權利要求3所述的移動體裝置,其特征在于 上述移動體具有放熱機構,該放熱機構含有上述放熱部,并且放出由冷卻上述移動體而產(chǎn)生的熱。
5. 根據(jù)權利要求4所述的移動體裝置,其特征在于 上述放熱機構具有將制冷劑循環(huán)的循環(huán)系統(tǒng)和對上述制冷劑進行調(diào)溫的調(diào)溫部,上述廢熱部件設置成與上述調(diào)溫部的至少一部分總是對置的狀 態(tài),并且吸收從上述調(diào)溫部輻射的熱。
6. 根據(jù)權利要求5所述的移動體裝置,其特征在于 上述循環(huán)系統(tǒng)具有制冷劑通過的配管和泵,上述調(diào)溫部具有從上述制冷劑吸熱后向外部放熱的冷卻機構。
7. 根據(jù)權利要求l所述的移動體裝置,其特征在于 上述廢熱部件具有以無線方式輸出電力的電力輸出部,上述移動體具有電力輸入部,其輸入從上述電力輸出部以無線方式輸出的電力。
8. 根據(jù)權利要求7所述的移動體裝置,其特征在于上述移動體具有放熱機構,該放熱機構含有上述放熱部,并且放出由上述廢熱部件吸收的熱;上述放熱機構使用上述輸入的電力。
9.根據(jù)權利要求7所述的移動體裝置,其特征在于 上述輸入的電力用于上述移動體的冷卻。
10.根據(jù)權利要求7所述的移動體裝置,其特征在于 上述驅(qū)動裝置使用上述電力輸入部所輸入的電力驅(qū)動上述移動體。
11. 根據(jù)權利要求l所述的移動體裝置,其特征在于 上述移動體具有以無線方式發(fā)送由設置在該移動體上的測量器輸出的信號的發(fā)送部,上述廢熱部件具有接收部,其接收從上述發(fā)送部以無線方式發(fā)送的 信號。
12. 根據(jù)權利要求ll所述的移動體裝置,其特征在于 上述移動體具有在上述規(guī)定面內(nèi)的一個軸方向上移動的粗動臺以及相對該粗動臺進行微小移動的微動臺。
13. 根據(jù)權利要求12所述的移動體裝置,其特征在于 上述驅(qū)動裝置包括具有可動子及固定子的移動式磁鐵型微動機構,上述可動子設置在上述微動臺上且含有多個磁鐵,上述固定子設置在上 述粗動臺上且含有多個線圈,通過該微動機構,上述微動臺受到相對上述粗動臺的微小驅(qū)動。
14. 根據(jù)權利要求13所述的移動體裝置,其特征在于 上述微動機構包括第1微動單元和第2微動單元,該第1微動單元產(chǎn)生上述規(guī)定面內(nèi)與相互垂直的第l軸及第2軸方向交叉的第l方向 的驅(qū)動力,該第2微動單元產(chǎn)生上述規(guī)定面內(nèi)與上述第l軸及第2軸方 向以及上述第1方向交叉的第2方向的驅(qū)動力,利用上述第l、第2微動單元產(chǎn)生的驅(qū)動力的合力,在上述第l軸 方向、上述第2軸方向及上述規(guī)定面內(nèi)的旋轉方向中至少一個方向上驅(qū) 動上述微動臺。
15. 根據(jù)權利要求13所述的移動體裝置,其特征在于 上述移動體在與重力方向垂直的水平面內(nèi)受到驅(qū)動,上述驅(qū)動裝置包括消除上述微動臺的自重的自重消除機構,以及使上迷重力方向的 驅(qū)動力作用于上述微動臺的移動式磁鐵型音圏馬達。
16. 根據(jù)權利要求15所述的移動體裝置,其特征在于上述移動體具有放熱機構,該放熱機構的含有與上述廢熱部件對置 的放熱部的至少一部分設置在上述粗動臺上。
17. 根據(jù)權利要求l所述的移動體裝置,其特征在于 還包括將配置上述移動體的移動面設定為大致水平的基座,且上述驅(qū)動裝置具有磁鐵單元,設置在上述基座上,并且在二維方向上排列有多個永久 磁鐵,以及電樞單元,設置在上述移動體上,并且含有以與上述磁鐵單元對置 的狀態(tài)配置在二維方向上的多個電樞線圏,上述移動體通過上述磁鐵單元和上述電樞單元之間的電磁相互作 用受到驅(qū)動。
18. 根據(jù)權利要求17所述的移動體裝置,其特征在于 上述磁鐵單元包括多個推力產(chǎn)生磁鐵,以相鄰磁鐵面的極性互不相同的方式排列,并 且具有矩形磁鐵面,以及多個插入磁鐵,配置在形成于上述相鄰的推力產(chǎn)生磁鐵之間的磁束 路徑中,以強化磁動力。
19. 根據(jù)權利要求18所述的移動體裝置,其特征在于 上述驅(qū)動裝置通過由上述磁鐵單元和上述電樞單元產(chǎn)生的電磁相互作用,使上述移動體產(chǎn)生重力方向的上浮力。
20. 根據(jù)權利要求19所述的移動體裝置,其特征在于 還包括設置在上述移動體上的磁性體部件,該磁性體部件與上述磁鐵單元之間產(chǎn)生磁吸引力,通過該吸引力和上述上浮力的平衡使上述移 動體和上述基座之間維持規(guī)定間隔。
21. 根據(jù)權利要求20所述的移動體裝置,其特征在于 還包括防止上述磁鐵單元和上述移動體接觸的非磁性體的保護部件。
22. 根據(jù)權利要求21所述的移動體裝置,其特征在于 還包括覆蓋部件,該覆蓋部件能夠設置在上述基座的移動面上,抑制或防止不使用上述移動體時由上述磁鐵單元產(chǎn)生的磁束泄漏。
23. 根據(jù)權利要求l所述的移動體裝置,其特征在于 還包括編碼器裝置,該編碼器裝置具有在上述廢熱部件和上述移動體中的一方上設置的刻度尺,以及在上述廢熱部件和上述移動體中的另 一方上設置且對上述刻度尺照射光束的標頭。
24. 根據(jù)權利要求23所述的移動體裝置,其特征在于 還包括檢測上述移動體的位置信息的干涉儀,至少在不能使用上述干涉儀檢測上述移動體的位置信息時,使用上 述編碼器裝置進行上述移動體的位置信息的檢測。
25. 根據(jù)權利要求l所述的移動體裝置,其特征在于 還包括對上述廢熱部件進行調(diào)溫的調(diào)溫裝置。
26. 根據(jù)權利要求25所述的移動體裝置,其特征在于 設置多個上述移動體,上述廢熱部件吸收上述各移動體輻射的熱。
27. 根據(jù)權利要求26所述的移動體裝置,其特征在于 上述多個移動體能夠在規(guī)定方向上相互交換位置。
28. 根據(jù)權利要求27所述的移動體裝置,其特征在于 上述廢熱部件以上述規(guī)定方向為長度方向,并且在上述規(guī)定面內(nèi)與上述規(guī)定方向垂直的方向上,以小于或等于上述移動體的寬度的間隔設 置多個上述廢熱部件。
29. 根據(jù)權利要求28所述的移動體裝置,其特征在于 還包括測量裝置,該測量裝置測量在上述規(guī)定面的第1區(qū)域內(nèi)由上述驅(qū)動裝置驅(qū)動的上述移動體的位置信息,對于上述移動體,在上述驅(qū)動裝置的至少上述第1區(qū)域內(nèi)的驅(qū)動過 程中,使用上述測量裝置測量的位置信息進行位置控制,并由上述廢熱 部件吸收上述輻射的熱。
30. 根據(jù)權利要求29所述的移動體裝置,其特征在于 上述驅(qū)動裝置驅(qū)動配置在與上述第1區(qū)域至少有一部分不同的第2區(qū)域中的上述移動體,上述廢熱部件吸收在上述第2區(qū)域內(nèi)的驅(qū)動過程中上迷移動體輻射 的熱。
31. 根據(jù)權利要求30所述的移動體裝置,其特征在于 通過與上述多個移動體中的配置在上述第1區(qū)域的第l移動體進行交換,將配置在上述第2區(qū)域的第2移動體配置到上述第1區(qū)域。
32. 根據(jù)權利要求31所述的移動體裝置,其特征在于在上述第l及第2區(qū)域中,分別對上述移動體上載置的物體執(zhí)行不 同的動作,上述驅(qū)動裝置在上述第1及第2區(qū)域內(nèi)分別驅(qū)動上述移動體,以使 上述不同動作的至少一部分并行進行。
33. 根據(jù)權利要求32所述的移動體裝置,其特征在于上述多個移動體分別受到二維驅(qū)動,并且包括在上述規(guī)定面內(nèi)的第 1軸方向上延伸設置放熱部的放熱機構,上述廢熱部件設置成在上述規(guī)定面內(nèi)與上述第l軸方向交叉。
34. 根據(jù)權利要求33所述的移動體裝置,其特征在于 上述廢熱部件在上述規(guī)定面內(nèi)與上述第1軸方向垂直的第2軸方向上延伸,并且在上述笫1軸方向上隔開設置多個廢熱部件,上述放熱部設置成遍及上述第l軸方向上大于或等于上述多個廢熱 部件的間隔的規(guī)定范圍。
35. 根據(jù)權利要求33所述的移動體裝置,其特征在于 上述廢熱部件在上述規(guī)定面內(nèi)與上述第l軸方向垂直的第2軸方向上延伸,并且在上述第1軸方向上以小于或等于上述放熱部的寬度的間 隔設置多個上述廢熱部件。
36. —種移動體裝置,其特征在于,具備 移動體;電力輸入部,"沒置在上述移動體上,以無線方式輸入電力; 電力輸出部,設置成與上述移動體非接觸,且與上述電力輸入部的至少一部分總是對置的狀態(tài),并以無線方式向上述電力輸入部輸出電力;以及驅(qū)動裝置,使用輸入至上述電力輸入部的電力驅(qū)動上述移動體。
37. 根據(jù)權利要求36所述的移動體裝置,其特征在于 還包括廢熱部件,該廢熱部件設置成與上述移動體非接觸,并且與上述移動體的至少一部分總是對置的狀態(tài),并吸收上述移動體輻射的 熱。
38. —種移動體裝置,其特征在于,具備 移動體;測量器,設置在該移動體上;發(fā)送部,設置在上述移動體上,并且以無線方式發(fā)送從上述測量器輸出的信號;以及接收部,設置成與上述移動體非接觸,且與上述發(fā)送部的至少一部 分總是對置的狀態(tài),并接收上述發(fā)送部以無線方式發(fā)送的信號。
39. 根據(jù)權利要求l所述的移動體裝置,其特征在于 上述移動體配置于真空或減壓下。
40. —種啄光裝置,對物體進行曝光后在上述物體上形成圖案,其 特征在于該爆光裝置具備可以將上述物體載置在上述移動體上的權利要求1 所述的移動體裝置。
41. 一種曝光裝置,對物體進行曝光后在上述物體上形成圖案,其 特征在于該曝光裝置具備權利要求26所述的移動體裝置,通過與載置上述物體的上述多個移動體中的一個進行交換,在上述 規(guī)定面內(nèi)對上述物體進行膝光的曝光位置處配置其他移動體,該其他移 動體上栽置繼上述物體后需曝光的物體。
42. 根據(jù)權利要求41所述的啄光裝置,其特征在于 與上述一個移動體上栽置的物體的膝光動作的至少一部分并行,在上述規(guī)定面內(nèi)與上述啄光位置不同的測量位置處進行上述其他移動體 上載置的物體的測量,并且將上述其他移動體從上述測量位置移動至上 述瀑光位置。
43. 根據(jù)權利要求42所述的曝光裝置,其特征在于 還包括測量裝置,該測量裝置獨立測量上述規(guī)定面內(nèi)含有上述曝光位置的第1區(qū)域內(nèi)的移動體位置信息,以及與上述第1區(qū)域的至少一部 分不同的、上述規(guī)定面內(nèi)含有上述測量位置的第2區(qū)域內(nèi)的移動體位置 信息。
44. 根據(jù)權利要求43所述的瀑光裝置,其特征在于 上述廢熱部件至少吸收配置在上述膝光位置處的移動體輻射的熱。
45. 根據(jù)權利要求44所述的啄光裝置,其特征在于 上述廢熱部件設置在上述移動體的栽置面?zhèn)龋鲜鲆苿芋w具有在上述載置面?zhèn)扰渲糜蟹艧岵康姆艧釞C構,并且由上述廢熱部件經(jīng)由上述放 熱部吸收熱。
46. 根據(jù)權利要求45所述的膝光裝置,其特征在于上述移動體配置于真空或減壓下。
47. —種啄光方法,在物體上形成圖案,其特征在于 在上述物體膝光時,以在權利要求1所述的移動體裝置的上述移動體上栽置有上述物體的狀態(tài),驅(qū)動上述移動體。
48. —種曝光方法,在物體上形成圖案,其特征在于 利用權利要求26所述的移動體裝置,驅(qū)動在上述規(guī)定面內(nèi)配置于對上迷物體進行啄光的啄光位置處的上述多個移動體中的一個,通過與 上述一個移動體進行交換,將其他移動體配置到上述曝光位置,該其他 移動體上栽置繼上述物體后需膝光的物體。
49. 一種器件制造方法,含有光刻工序,其特征在于 上述光刻工序中,使用權利要求47所述的曝光方法在基板上形成圖案。
50. —種器件制造方法,含有光刻工序,其特征在于 使用權利要求40所述的曝光裝置在基板上形成圖案。
51. —種移動體裝置,其特征在于,具備 移動體;微動體,以與上述移動體非接觸的狀態(tài)受到支承;以及 驅(qū)動機構,其具有設置在上述移動體上的4個電樞線團,以及設置 在上述微動體上且與上述4個電樞線圏協(xié)動產(chǎn)生驅(qū)動力的磁鐵單元。
52. 根據(jù)權利要求51所述的移動體裝置,其特征在于 上述磁鐵單元包括夾持上述4個電樞線圏中的任一者而對置的至少一對磁鐵,上述成對的磁鐵彼此對置的部分為逆極性。
53. 根據(jù)權利要求51所述的移動體裝置,其特征在于 上述驅(qū)動機構通過對上述4個線圉選擇性地供給電流,使二維面內(nèi)的平移驅(qū)動力及上述二維面內(nèi)的旋轉驅(qū)動力中的至少一方作用于上述 微動體。
54. 根據(jù)權利要求51所述的移動體裝置,其特征在于 還包括設置在上述移動體上且支承上述微動體的自重的自重消除機構。
55. 根據(jù)權利要求54所述的移動體裝置,其特征在于 上述微動體與上迷自重消除機構之間為非接觸狀態(tài)。
56. 根據(jù)權利要求54所述的移動體裝置,其特征在于 上述自重消除機構使在垂直于上述二維面的方向上移動的力、及在傾斜于上述二維面的方向上移動的力作用于上述微動體。
57. 根據(jù)權利要求51所述的移動體裝置,其特征在于 上述微動體配置在上述移動體的鉛直方向的上方。
58. 根據(jù)權利要求51所述的移動體裝置,其特征在于 還包括驅(qū)動上述移動體的平面馬達。
59. —種微動體,相對于移動體以能微小驅(qū)動的方式受到支承,其 特征在于,包括微動體本體,以與上述移動體非接觸的狀態(tài)受到支承;以及磁鐵單元,設置在上述微動體本體上,且與設置在上述移動體上的 4個電樞線團協(xié)動產(chǎn)生驅(qū)動力。
60. 根據(jù)權利要求59所述的微動體,其特征在于 上述磁鐵單元包括夾持上述4個電樞線圏中的任一者而對置的至少一對磁鐵,上述成對的磁鐵彼此對置的部分為逆極性。
61. 根據(jù)權利要求59所述的微動體,其特征在于 上述微動體本體及上述磁鐵單元的自重由設置在上述移動體上的自重消除機構支承。
62. 根據(jù)權利要求61所述的微動體,其特征在于 上述微動體本體與上述自重消除機構之間為非接觸狀態(tài)。
63. 根據(jù)權利要求62所述的微動體,其特征在于 上述自重消除機構使在垂直于二維面的方向上移動的力、及在傾斜于上述二維面的方向上移動的力作用于上述^L動體本體。
64. —種移動體裝置,其特征在于,包括 移動體;以及以與上述移動體非接觸的狀態(tài)受到支承的權利要求59所述的微動體。
65. —種曝光裝置,在物體上形成圖案,其特征在于,包括 將上述物體載置于上述微動體上的權利要求51所述的移動體裝置。
全文摘要
送電/廢熱框架(24A,24B)能夠總是吸收由晶片臺(WST1,WST2)所輻射的熱,故可抑制晶片臺(WST1,WST2)中產(chǎn)生的熱對曝光精度的影響。在此情況下,無須如以前那樣將供給制冷劑的配管(軟管)自外部連接至晶片臺(WST1,WST2),故可防止因配管張力所導致的晶片臺(WST1,WST2)移動精度的下降,由此而言也能夠?qū)⑵毓饩染S持在高精度。
文檔編號H01L21/68GK101410949SQ20078001106
公開日2009年4月15日 申請日期2007年2月28日 優(yōu)先權日2006年3月30日
發(fā)明者田中慶一 申請人:株式會社尼康
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