CN102187280B - 曝光装置及其组装方法、以及器件制造方法 - Google Patents

曝光装置及其组装方法、以及器件制造方法 Download PDF

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Abstract

支持曝光装置及附设于其的装置的构成各部的至少一部分的全体机架(50)是由多个单元(52、54、56)构成。另外，各多个单元(52、54、56)支持例如照明系统(IOP)、驱动光罩载台(MST)的线性马达的固定子(71a、72a)、光罩搬送装置(90)。此时，由多个单元(52、54、56)构筑1个全体机架(50)，可使机架全体拥有充分的强度。因此，可容易组装大型的曝光装置。

Description

曝光装置及其组装方法、以及器件制造方法
【技术领域】
本发明是关于曝光装置及其组装方法以及器件制造方法，更详细是关于在制造例如液晶显示元件等平板型的电子器件(微器件)的微影制程中所使用的曝光装置及其组装方法以及使用前述曝光装置的器件制造方法。
【背景技术】
在液晶显示元件等平板型的电子器件(微器件)的制造中，使用将形成于光罩的图案转印至感光性基板上的光微影手法。在使用此光微影手法的制程中，使用光罩载置于在2维平面内移动的光罩载台，将形成于该光罩的图案透过投影光学系统投影至至少在2维平面内移动的基板载台所装载的感光性基板上的投影曝光装置(例如，参考专利文献1)。
近年来，以液晶显示元件为首的平板型的电子器件(微器件)逐渐大型化。随之，光罩及基板(以及光罩载台及基板载台)大型化，进而光罩载台及基板载台的行程日渐变长。因此，支持光罩载台及基板载台的架台也逐渐大型化。又，光罩载台、基板载台、投影光学系统、照明光学系统、支持此等的架台等曝光装置本体的全体，收纳于以由框架构造构成的机架、及组装于该机架的面板所构成的腔室内。
然而，曝光装置的构成各部，会因将其运输、搬送的车辆、航空机等运输、搬送手段的承载重量等限制或运输、搬送能力等，而使其大小、重量等受限。因此，特别是在构成腔室的机架等在组装状态下无法以运输、搬送手段搬送，而是以组装前的分散状态搬入工厂内当场组装。关于机架以外的大型装置也有同样的状况存在。
因此，过去在工厂的组装作业需要长时间，至装置可运转也需要长期间(长时间)。此外，习知曝光装置随光罩及基板(光罩载台及基板载台)的大型化，欲确保装置对振动、地震等具有充分强度也日渐困难。
[先行技术文献]
[专利文献]
【专利文献1】美国专利申请公开第2008/0030702号说明书。
【发明内容】
本发明是在上述状况之下被完成，若从第1观点，是一种曝光装置，照射能量束而在物体上形成图案，其特征在于具备：在前述物体上生成图案的图案生成装置；由支持前述图案生成装置及附设于该装置的装置构成各部的至少一部分的多个单元构成的机架。
藉此，由于具备由支持前述图案生成装置及附设于该装置的装置构成各部的至少一部分的多个单元构成的机架，故可考虑运输、搬送手段的重量限制、运输、搬送能力等设定各单元的大小。另外，由于多个单元可各自支持构成各部的至少一部分，故可分散作用于机架的负荷。又，由于由多个单元构筑1个机架，故作为机架全体容易使充分的强度维持。因此，可容易且在短时间组装大型的曝光装置。又，由于可使机架的强度为充分的等级，故也可对应振动、地震等，可图大型、大重量的曝光装置精度的提升。
本发明若从第2观点，是一种器件制造方法，包含使用本发明的曝光装置将物体曝光、将前述被曝光的物体显影。
本发明若从第3观点，是一种具备照射能量束而在物体上形成图案的图案生成装置、由支持该图案生成装置及附设于该装置的装置构成各部的至少一部分的多个单元构成的机架的曝光装置的组装方法，其特征在于包含：进行装置设置的准备作业；除含前述图案生成装置的束源的一部分的本体部的组装、作为前述机架的部组组装多个单元、在前述多个单元的一部分的第1单元之上搭载射出来自前述束源的能量束的照明系统；然后，为在将前述本体部收容于内部的状态下组装前述机架，以既定的顺序结合包含被部组的前述第1单元的前述多个单元。
【附图说明】
图1是概略显示一实施形态的曝光装置的构成的图。
图2是概略显示除全体机架的曝光装置的构成的图。
图3是概略显示全体机架的构成的图。
图4是概略显示构成全体机架的第1门形单元的构成的图。
图5是概略显示构成全体机架的第2门形单元的构成的图。
图6是概略显示构成全体机架的连结单元的构成的图。
图7是显示全体机架及受其支持的曝光装置本体及附设装置的构成各部的配置的图。
图8是概略显示配置于全体机架内的本体部的构成的图。
图9是显示一实施形态的曝光装置的控制系统的主要的构成的方块图。
图10是显示从图1所示的曝光装置100去除曝光装置本体(包含本体部100’)与单元56的其余部位的立体图。
图11是从图10去除单元54及单元52，显示安全栅的配置的图。
图12是说明曝光装置的组装流程的图(其1)。
图13是说明曝光装置的组装流程的图(其2)。
图14是说明曝光装置的组装流程的图(其3)。
图15是说明曝光装置的组装流程的图(其4)。
图16是说明曝光装置的组装流程的图(其5)。
图17是说明曝光装置的组装流程的图(其6)。
图18是说明曝光装置的组装流程的图(其7)。
图19是说明曝光装置的组装流程的图(其8)。
图20是说明曝光装置的组装流程的图(其9)。
图21是说明曝光装置的组装流程的图(其10)。
图22是说明曝光装置的组装流程的图(其11)。
图23是说明曝光装置的组装流程的图(其12)。
【具体实施方式】
以下根据图1～图23说明本发明的一实施形态。
图1是概略显示一实施形态的曝光装置的构成的图。图2是概略显示除全体机架的曝光装置的构成的图。
曝光装置100具备框架构造物即全体机架50、以及照明系统IOP受该全体机架50支持的曝光装置本体。曝光装置本体如图2所示，以曝光用照明光(曝光用光)照明光罩M，将经由光罩M的照明光透过投影单元PU(投影光学系统)投射于表面涂布有光阻(感光剂)的玻璃板(以下简称为板)P，在板件P上形成形成于光罩M的图案的像。曝光装置本体包含照明系统IOP与本体部100’。另外，照明系统IOP的至少一部分(例如包含照明光学系统)被包含于本体部也可。
本实施形态中，附设于曝光装置本体的光罩搬送装置(以下也适当称为光罩装载具)90等也受全体机架50支持。另外，关于曝光装置本体的构成等在后详述。
全体机架50，如图3所示，具备3个机架单元(以下简称为单元)52、54、56，该3个单元52、54、56彼此连结而构成全体机架50。连结方法后述。以下，方便上，以单元52、54、56的连结方向为Y轴方向进行说明(参照图3)。又，以在平行于设置有全体机架50的地面(或底板)F的面内垂直于Y轴方向的方向为X轴方向，以垂直于X轴方向及Y轴方向的方向为Z轴方向。
单元52、54、56分别被设定为X轴方向的宽度(长度)比Y轴方向的宽度(长度)长。
单元52，如图4所示，从Y轴方向观察为具有门的形状的门形单元。单元52全体的外观是由矩形的网状构造体(除例如将管材等一般构造材加以组合的构造体外，也包含网状的矩形板构件等)构成，具有平行于XY平面配置的顶部52c、以及上端分别固定于顶部52c的+X端部、-X端部、从下方支持顶部52c的一对脚部52a、52b。顶部52c具有支持负荷的水平材(梁)的机能。
脚部52a、52b各是由以既定间隔配置的多根(例如3根)柱、将此等连结的多根(例如4根)梁构件构成。在顶部52c形成有开口部52d。
单元54是如图5所示，从-Y方向观察为具有门的形状的门形单元。单元54全体的外观是由矩形的网状的构造体(例如使管材等一般构造材组合的构造体外，包含网状的矩形的板构件)构成，具有平行于XY平面被配置的顶部54c、上端分别固定于顶部54c的+X端部、-X端部从下方支持顶部54c的一对脚部54a、54b、与脚部54a、54b一起从下方支持顶部54c的脚部54d。顶部54c是作为支持负荷的水平材(梁)发挥机能。单元54虽是X轴方向的长度与单元52大致相同，但Y轴方向的长度比单元52短。又，单元54比单元52高度低。
脚部54a、54b各是由以既定的间隔被配置的2根的柱、将此等连结的2根的梁构件构成。又，脚部54d包含从下方支持未被脚部54a、54b支持的顶部54c的+Y侧端部的多根(例如2根)的柱、将此等多根的柱相互连结的多根(例如2根)的梁构件。脚部54d是透过梁构件连结于脚部54a、54b。
上述单元52、54是如图3所示，在Y轴方向分离配置。如图3所示，构成单元52的脚部52a的+Y侧的柱与构成单元54的脚部54a的-Y侧的柱，是使用由梁构件构成的2根连接构件58连接(连结)。同样地，构成单元52的脚部52b的+Y侧的柱与构成单元54的脚部54b的-Y侧的柱，是使用由梁构件构成的2根连接构件58连接(连结)。
单元56，如图3所示，是连结高度相异的单元52、54的连结单元。详言之，单元56，如图6所示，具有由例如全体的外观为矩形的网状构造体(例如使管材等一般构造材组合的构造体外，也包含网状的矩形的板构件)构成的顶部56c、上端分别固定于顶部56c的-Y端部、+Y端部的高度相异的2个脚部56a、56b。脚部56b，是由以大致等间隔配置的多根(例如4根)柱、将此等多根柱连结的多根(例如3根)梁构件构成。脚部56a虽是构成为与脚部56b相同，但Z轴方向的长度(尺寸)比脚部56b短单元52与单元54的高度差的量。又，脚部56a、56b的+X侧端部之间是以梁构件连结。
如图3所示，在单元52的顶部52c的+Y侧的端部上面固定有单元56的脚部56a的下端，在单元54的顶部54c的-Y侧的端部上面固定有单元56的脚部56ba的下端。采用此方式，使用连结单元56连结2个门形单元52、54，据以构筑3个单元52、54、56一体化、具有充分强度的全体机架50。另外，单元52、54、56彼此间的固定虽是使用螺栓等进行，但使用焊接也可。另外，在全体机架50安装例如用以防尘等的壁材(或面板)也可。
又，构成全体机架50的3个的单元52、54、56，各为不超过车辆等搬送手段、运输手段的重量限制程度的重量及大小。但即使至少1个的单元超过重量限制，由于在本实施形态各单元是由脚部与顶部的多个零件构成，故只要分开搬送零件并在现场组装各单元，重量限制的问题便消除。
以下根据图2、图7、图8、图9说明曝光装置本体的构成等。此处，也视需要一并说明曝光装置本体及其附属装置的构成各部的以全体机架50的支持方法等。
在图7显示全体机架50及受全体机架50支持的曝光装置本体及附设装置的构成各部的配置，图8是以立体图概略显示配置于全体机架50的内部的本体部100’的构成的图。又，图9是显示曝光装置100的控制系统的主要的构成的方块图。控制系统是以包含统括控制装置全体的微电脑(或工作站)等的主控制装置20为中心构成。
曝光装置本体，如图2所示，具备照明系统IOP、保持光罩M的光罩载台MST、将形成于光罩M的图案投影至板件P上的投影单元PU、保持板件P的板件载台PST等。
照明单元IOP的构成，与揭示于例如美国专利申请公开第2001/0033490号说明书、美国专利第5,729,331号说明书、美国专利第6,288,772号说明书等的照明系统相同。也即，照明系统IOP包含由射出同调的曝光用光例如紫外区的辉线(例如波长436nm的g线、波长365nm的i线等)超高压水银灯构成的光源及透过送光光学系统连接于该光源的照明光学系统。照明系统IOP朝光罩M射出曝光用光。另外，作为光源并不限于超高压水银灯，可使用KrF准分子雷射光(输出波长248nm)或ArF准分子雷射光(输出波长193nm)等脉冲雷射光源或固体雷射装置等。
照明系统IOP如图7所示搭载于单元52的顶部52c上。此时，照明系统IOP在将设于+Y侧端部的下端的射出端部(构成照明系统IOP的一部分的照明光学系统的一部分)插入前述顶部52c的开口52d内部的状态下，搭载于单元52的顶部52c上。也即，照明系统IOP是被单元52的顶部52c从下方支持。图7中，省略了配置于全体机架50内部的本体部100’的图示。
此处根据图8并适当的参照其它图面说明本体部100’的构成。
本体部100’如图8所示具备设置于地面F上的本体BD(参照图2)、搭载于该本体BD的光罩载台MST、将形成于光罩M的图案投影至板件P上的投影单元PU(在图8是图示省略，参照图2)、保持板件P的板件载台PST、驱动光罩载台MST的光罩载台驱动系统MSD、以及驱动板件载台PST的板件载台驱动系统PSD(图8中皆未图示，参照图9)等。
本体BD如图8所示包含：在Y轴方向隔既定间隔配置为平行且各自的长边方向(X轴方向)的两端部透过防振系统(支持构件)65被支持于地面F上的一对架台65a、65b、设置于一对架台66a、66b上面的Y轴方向长的长方形板状的平台68、设置于一对架台66a、66b的±X端部上的以Y轴方向为长边方向的一对辅助架台64a、64b、以及设置于一对辅助架台64a、64b上的以X轴方向为长边方向的长方形板状的架台62。一对架台66a、66b各在长边方向的两端部附近形成有一对段部，该等段部下侧的面(内部底面)与段部上侧的面为平行。此外，在一对架台66a、66b的内部底面上设置有平台68。
构成本体BD的一对架台66a、66b与一对辅助架台64a、64b，由以上说明可知，被组装为井形状。又，架台62，如后所述，由于是发挥支持投影单元PU(包含投影光学系统的镜筒)的镜筒平台的功能，故在以下称为镜筒平台62。
由上述说明可知，本体BD是与全体机架50独立地设置于地面F上。
光罩载台MST，由图2可知，配置于照明系统IOP的下方。此处，在光罩载台MST上载置有形成有图案的光罩M。
光罩载台MST，是透过未图示的空气轴承等以非接触方式支持于设在镜筒平台62上、延伸于Y轴方向的一对导引件63a、63b上。光罩载台MST可藉由光罩载台驱动系统MSD在一对导引件63a、63b上在既定行程内驱动于Y轴方向，且可在X轴方向及绕Z轴的旋转方向(θz方向)微驱动。
详言之，光罩载台驱动系统MSD包含一对线性马达71、72。此处，由图2及图7可知，构成一对线性马达71、72的一对固定子71a、72a垂吊支持于(构成)单元52、54(的顶部52c、54c)。固定子71a、72a是以单元52、54的排列方向为长边，彼此在X轴方向分离配置。
另外，将各固定子71a、72a分解为多个零件，分别使用单元52、54支持多个零件的一部分与其余的一部分也可。
固定子71a、72a是如图8所示由剖面U字状的磁石单元构成。在一方的固定子71a内部沿Y轴方向以既定的节距配置有多个永久磁石，以沿Y轴方向形成交变磁场。此时，彼此邻接的永久磁石间、彼此对向的永久磁石间极性不同。
在另一方的固定子72a的内部以与固定子71a侧同样的配置沿Y轴方向以既定的节距排列有多个永久磁石。此外，在固定子72a的内部在上下的对向面分别配置有在Y轴方向细长延伸的例如2个的永久磁石。此时，彼此邻接的永久磁石间、彼此对向的永久磁石间极性不同。
在光罩载台MST的±X端部突设有插入固定子71a、72a的内部空间并分别与各固定子71a、72a构成线性马达71、72的由电枢单元(线圈单元)构成的可动子71b、72b。在可动子71b、72b以对应于对应的固定子71a、72a侧的磁石配置的配置，配置有多个电枢线圈。此时，线性马达71是产生对可动子71b的Y轴方向驱动力(推力)的Y线性马达。另一方面，线性马达72是除对可动子72b的Y轴方向驱动力(推力)外，也产生X轴方向驱动力(推力)的XY2维的线性马达。此时，可动子72b的Y轴方向的行程虽与固定子72a的长度同程度，但X轴方向的行程比固定子72a的X轴方向宽度短。
光罩载台MST在XY平面内的位置，是以对设于(或形成于)光罩载台MST的反射面照射测长束的光罩载台干涉仪MSI(参照图9)加以量测。该量测结果被供给至主控制装置20(参照图9)。主控制装置20根据被供给的量测结果透过光罩载台驱动系统MSD驱动光罩载台MST，控制光罩载台MST的位置(及速度)。另外，可如揭示于美国专利申请公开第2007/0288121号以编码器系统量测光罩载台MST的位置信息。
投影单元PU是如图2所示，在光罩载台MST的下方受镜筒平台62支持。投影单元PU具有与例如美国专利第6,552,775号说明书等所揭示的投影光学系统同样构成的投影光学系统。也即，投影单元PU包含配置为交错状的多个投影光学系统，此多个投影光学系统与具有以X轴方向为长边方向的长方形状单一像场的投影光学系统同等发挥机能。本实施形态中，作为多个投影光学系统是使用例如两侧远心且等倍是形成正立正像者。多个投影光学系统也可分别称为投影光学模块等。
因此，当以来自照明系统IOP的曝光用光照明光罩M上的多个照明区域时，藉由通过图案面配置成与投影光学系统的第1面(物体面)大致一致的光罩M的曝光用光，将该照明区域内的光罩M的电路图案的投影像(部分正立像)，透过投影光学系统形成于配置在投影光学系统的第2面(像面)侧、在表面涂布有光阻(感光剂)的板件P上与前述照明区域共轭的曝光用光的照射区域(曝光区域)。之后，藉由光罩载台MST与板件载台PST的同步驱动使光罩M相对多个照明区域(曝光用光)移动于扫描方向(Y轴方向)，并使板件P相对多个曝光区域(曝光用光)移动于扫描方向(Y轴方向)，据以进行板件P上照射区域(区划区域)的扫描曝光，将光罩M的图案转印至该照射区域。
板件载台PST如图2所示配置于投影单元PU的下方。此处，在板件载台PST上载置有板件P。板件载台PST，如图8所示，透过未图示的空气轴承等以非接触方式被支持于平台68上、在X轴方向分离设置以Y轴方向为长边方向的一对导引件69a、69b上。板件载台PST可藉由板件载台驱动系统PSD在一对导引件69a、69b上在Y轴方向在既定的行程内驱动，也可在X轴方向、θz方向、Z轴方向、对XY平面的倾斜方向(绕X轴的旋转方向(θx方向)、绕Y轴的旋转方向(θy方向))微驱动。
详言之，板件载台驱动系统PSD包含一对线性马达73、74。此处，由图8可知，构成一对线性马达73、74的一对固定子73a、74a皆是由以Y轴方向为长边的剖面U字形状构件构成，长边方向的两端分别被支持于架台66a、66b的前述各段部的上面。此处，固定子73a、74a在X轴方向彼此分离，以位于其中央的配置于架台66a、66b的前述内部底面上设置有平台68。固定子73a是构成与前述固定子71a相同，固定子74a是构成为与前述固定子72a相同。
在板件载台PST的+X端部突设有可动子73b。可动子73b是前端部插入固定子73a的内部空间的状态。可动子73b由与前述可动子71b同样的电枢单元(线圈单元)构成，与固定子73a一起构成与前述线性马达71同样的线性马达73。又，在板件载台PST的-X端部突设有可动子74b。可动子74b是前端部插入固定子74a的内部空间的状态。可动子74b由与前述可动子72b同样的电枢单元(线圈单元)构成，与固定子74a一起构成与前述线性马达72同样的XY2维线性马达74。
板件载台PST，是藉由线性马达73、74以长行程驱动于Y轴方向，并微驱动于X轴方向及θz方向。
板件载台驱动系统PSD另包含将板件载台PST驱动于Z轴方向、θx方向、θy方向的Z倾斜驱动装置(未图标)。Z倾斜驱动装置作为一例可由分别将板件载台PST微驱动于Z轴方向、包含例如音圈马达的3个(或4个)Z驱动装置构成。
板件载台PST的在XY平面内的位置(及倾斜(θx旋转、θy旋转))是使用对设于(或形成于)板件载台PST的反射面照射测长束的板件载台干涉仪PSI(参照图9)量测，该量测结果供给至主控制装置20(参照图9)。主控制装置20根据供给的量测结果透过板件载台驱动系统PSD驱动板件载台PST，控制板件载台PST的位置(及速度)。另外，与光罩载台MST同样地，可以编码器系统量测板件载台PST的位置信息。
如前所述，本体BD与全体机架50独立地设置于地面F上。因此，搭载于本体BD的各部的光罩载台MST、投影单元PU、板件载台PST等是与全体机架50独立地设置于地面F上。
又，在本实施形态的曝光装置100备有量测载置于板件载台PST的板件P的面位置(表面的Z轴方向的位置)的面位置量测系统AF(参照图9)。作为面位置量测系统AF，例如，使用美国专利第6,552,775号说明书所揭示的量测系统。
本体部100’另包含配置于板件载台PST上方的多个对准系统AL(图8中未图示，参照图9)。对准系统AL与投影单元PU一起垂吊支持于镜筒平台62。
作为对准系统AL，例如，使用影像处理方式的FIA(Field ImageAlignment)系统。对准系统AL的检出结果(对像标记的位置信息)透过对准信号处理系统(未图标)供给至主控制装置20(参照图9)。
又，在板件载台PST上设置有多个标记板(未图标)。此处，标记板(未图标)的表面高度与载置于板件载台PST上的板件P的高度大致相同。在标记板(未图标)表面形成有以上述对准系统AL检出的基准标记。
又，在板件载台PST内部，在上述多个标记板(未图标)中的若干个下方分别配置有分别包含透镜系统与摄影器件(CCD等)的标记像检出系统MD(参照图9)。标记像检出系统MD同时检出以曝光用光IL照明的光罩M上的对准标记(未图标)因投影光学系统及透镜系统所产生的像、以及基准标记因透镜系统所产生的像，量测以基准标记(的像)为基准的对准标记(的像)的位置。该量测结果供给至主控制装置20(参照图9)。另外，检出系统MD并不受限于拍摄标记像的方式，也可为透过设于板件载台PST上面的光透射部检出曝光用光IL的方式等。
本实施形态的曝光装置100附设有于光罩载台MST上搬送光罩M的光罩搬送装置90。光罩搬送装置90例如图7所示垂吊支持于(构成)单元56(的顶部56c)。光罩搬送装置90例如图2及图7所示，具备在顶部56c在垂吊状态下被固定并在X轴方向延伸的轨道构件91、以及可沿设于该轨道构件91的未图示的导引部在轨道构件91的下方在X轴方向移动的光罩装载器本体92。轨道构件91的-X侧端部，由图1可知，突出至全体机架50的外部。光罩M对光罩载台MST的装载及光罩M从光罩载台MST的卸载是从上方进行。因此，光罩装载器本体92构成为可在全体机架50外部的光罩交付位置与光罩载台MST上方的对光罩载台MST的光罩交付位置之间往复移动。
另外，本实施形态的曝光装置100在本体部100’的外侧配置有安全栅。如从图1所示的曝光装置100除去曝光装置本体(包含本体部100’)与单元56的其余部位的立体图、即图10及从图10除去单元54及单元52的图11所示，例如，在本体部的+Y侧配置有俯视U字状的安全栅SR1。安全栅SR1由图10可知，配置于单元54的内部。又，在本体部100’的-X侧，如图10及图11所示配置有安全栅SR2、SR3。安全栅SR2配置于单元54及单元52之间，具体而言，是在脚部54b与脚部52b之间。又，安全栅SR3配置于单元54的内部，具体而言，是在脚部54b的内侧。在其它场所也设有安全栅。此等安全栅是为使腔室内部为双层构造，防止进入腔室内部的作业员等误接触本体部100’的特定部分而设。该特定部分是例如精密部分、危险部分等。
其次，根据图12～23说明在液晶显示元件的制造工场(洁净室)中的曝光装置100的组装流程。
首先，在工场(洁净室)内进行为设置装置的定位，也即为决定装置设置位置及决定固定螺栓的安装位置的地面尺寸量测、全体机架50的设置位置高度量测、及其它准备作业后，平行进行本体部100’的组装及全体机架50的次组装(也即3个的单元52、54、56的组装)。此时，将照明系统IOP在将其射出端部(构成照明系统IOP的一部分的照明光学系统的一部分)插入前述顶部52c的开口52d内部的状态下搭载于单元52的顶部52c上。本体部100’，是以能确保既定机械精度、电子精度、光学精度的方式将分别构成本体部100’的一部分各种子系统加以组装来制造。为了确保此等各种精度，在组装前后，对各种光学系统进行为了达成光学精度的调整、对各种机械系统进行为了达成机械精度的调整、对各种电子系统进行为了达成电子精度的调整。本体部100’的组装包含各种子系统间机械性连接、电路配线连接、气压线路管线连接等。
然后，全体机架50的结合，也即，以下述流程结合在上述全体机架50的次组装所组装的3个单元52、54、56。
首先，如图12所示，在单元52分别安装单元52的定位工具102a、102b、102c。另外，此时，在单元52安装有工具用的栏杆部103。
其次，透过未图标的吊具以未图示的门形升降机吊起，将定位工具102a、102b、102c压接于本体BD并降下单元52。此时，定位工具102a、102b、102c分别被压接于图13所示的定位工具接触面104a、104b、104c。
另外，也可不使用定位工具102a、102b、102c，而采用对准在上述定位所决定的定位线以设置单元52的方法。
其次，从单元52拆除未图标的吊具及定位工具102a、102b、102c，在单元52安装固定螺栓及其余面板。在图14中，显示有此固定螺栓等的安装结束后的状态。
其次，如图15所示，使单元54、单元56、光罩装载器90往本体部100’的+Y侧移动。此移动是使用未图示的门型升降机及/或空气悬浮，由作业员进行。
其次，如图16所示，在单元54安装定位工具106a、106b。
其次，将单元54从图17所示位置透过未图标的吊具以未图示的门形升降机吊起，以定位工具106a、106b定位后降至既定位置(图18所示位置)。
其次，从单元54拆除未图标的吊具及定位工具106a、106b，在单元54安装固定螺栓及其余面板。图18是显示此固定螺栓等的安装结束后状态。
其次，如图19所示，在单元56安装桥架108。另外，图19中在单元56的脚部56a、56b安装有移动用的脚轮。
其次，如图20所示，将单元56透过未图标的吊具以未图示的门形升降机吊起后，降至搭载于台车110上的光罩装载器90，将单元56与光罩装载器90加以结合。结合单元56与光罩装载器90后，解除光罩装载器90与台车110的连接(结合)。
其次，如图21所示，将结合有光罩装载器90的单元56透过未图标的吊具以未图示的门形升降机吊起后，降至单元54与单元52之间，将单元56结合于单元54与单元52。在此结合之际成为障碍的脚轮是在结合前先从单元56的脚部拆除。图22是显示单元56结合于单元54与单元52的状态。
之后，在正规位置安装桥架108，从单元56拆除吊具，在单元54与单元52之间安装连结两者的多个连接构件。之后，将其余的单元(驱动器、空压箱等)置于单元52、54、56，安装光罩装载器90用的作业用脚手架(鹰架)，从单元54拆除工具用的栏杆部。至此，全体机架50的结合结束。在图23显示全体机架50的结合结束后的状态。其后，在全体机架50的外面组装多个面板以构成腔室。至此，曝光装置100的组装结束。其后，进行综合调整，以确保作为曝光装置全体的各种精度。另外，关于安全栅的设置作业等省略说明。
如以上说明，根据本实施形态的曝光装置100，具备支持曝光装置本体及附设于曝光装置本体的装置(例如搬送装置90等)构成各部的至少一部分的由多个、此处是3个单元52、54、56构成的全体机架50。因此，可考虑车辆等搬送手段、运输手段的重量限制、运送、搬送能力来设定各单元52、54、56的大小。另外，由于多个单元52、54、56可各支持上述构成各部的至少一部分，故可分散作用于全体机架50的负荷。又，由于从多个单元52、54、56构筑单一的全体机架50，故容易使全体机架50全体拥有充分的强度。本实施形态由于是采用高强度的门形单元作为各单元，故于此点也可图强度的提升。因此，可容易且在短期间(短时间)组装大型的曝光装置。
又，根据本实施形态的曝光装置100，如前述，由于容易使全体机架50全体拥有充分的强度，故可充分因应振动、地震等，可图大型、大重量的曝光装置精度的提升。
又，根据本实施形态的曝光装置100，本体BD是与全体机架50独立且透过防振系统65设置于地面F上。此外，驱动光罩载台MST的一对线性马达71、72的固定子71a、72a垂吊支持全体机架50。因此，在以线性马达71、72驱动光罩载台MST之际，作用于固定子71a、72a的驱动力的反力透过该固定子71a、72a传达至全体机架50，透过该全体机架50以机械方式释放至地面(大地)。也即，固定子71a、72a发挥例如美国专利第5,874,820号说明书所揭示的反应架的机能。因此，驱动光罩载台MST之际作用于固定子71a、72a的驱动力的反力等，不会成为于本体BD的一部分受支持的投影单元PU的振动原因。另外，也可如日本特开平8-63231号公报(对应英国专利申请公开第2290658号说明书)等的揭示，将固定子71a、72a作成可相对垂吊支持于全体机架50的支持构件移动的构成，藉由上述反力的作用依动量守恒定律使固定子71a、72a往与光罩载台MST(可动子71b、72b)相反方向移动，据以排除上述反力成为投影单元PU的振动原因。也即，可以固定子71a、72a作为所谓的配衡质量。
又，根据本实施形态的曝光装置100，光罩装载器90的轨道构件91从单元56的顶部56c垂吊，光罩装载器本体92构成为沿设于该轨道构件91的未图示的导引部，在全体机架50外部的光罩交付位置与光罩载台MST上方的光罩M对光罩载台MST的交付位置之间往复移动。据此，可从上方进行光罩M对光罩载台MST的装载及光罩M从光罩载台MST的卸载。又，可抑制(阻止)随光罩搬送而产生的光罩装载器90的振动传送至与全体机架50独立地设置于地面F上的本体BD(本体部100’)，而可图曝光装置精度的提升。
另外，上述实施形态虽是以2个门形单元52、54与连结该门形单元52、54的连结单元56的3个单元构成全体机架50，但本发明并不限定于此。例如门形单元可设置1个或3个，连结单元可设置多个。例如，设置3个以上门形单元时，使用该3个以上的门形单元支持固定子71a、72a也可。藉此，可容易地加长光罩载台MST的行程。但门形单元及连结单元的至少一方，并非一定须设置。
又，在因上述实施形态中的单元52、54、56过大或过重而无法以运输手段运输时等，可将单元52、54、56分割为例如脚部与天板部搬送。也即，可将多个单元52、54、56的至少1个构成为可分割成多个构件，在搬送(运输)时分割为该多个构件，而在现地组装该构成为可分割的至少1个单元，将组装后的该至少1个单元与其它单元加以组合设置。
重点是，只要全体机架50是由支持上述曝光装置本体等的图案生成装置及附设于该装置的装置的构成各部的至少一部分的多个单元构成的话，则其单元数不拘。
另外，上述安全栅可视其机能而称为分隔构件、保护构件或隔壁构件。因此，例如将安全栅作为分隔构件使用时，藉由分隔腔室的内部空间可提高例如其内部空间的空调效率。
又，在全体机架50的内侧且安全栅的外侧配置进行板件P的除电的离化器，而作业员(或操作员)为维修保养等目的进入曝光装置内部时，在关闭离化器后才能进入全体机架50内。又，进入全体机架50内的作业员可通过安全栅目视曝光装置本体的动作状态。
又，由支持上述曝光装置本体等的图案生成装置及附设于该装置的装置的构成各部的至少一部分的多个单元构成全体机架50的上述实施形态的曝光装置，不仅在从曝光装置的制造工场运往器件制造工厂，在为进行曝光装置往其它器件制造工厂移设的运输及/或组装等也为有效。
另外，上述实施形态是使用光罩载台干涉仪MSI量测光罩载台MST的位置，并使用板件载台干涉仪PSI量测板件载台PST的位置。但不限于此，可使用编码器(由多个编码器构成的编码器系统)取代光罩载台干涉仪MSI。或可并用光罩载台干涉仪MSI与编码器。同样地，也可使用编码器(由多个编码器构成的编码器系统)取代板件载台干涉仪PSI。或可并用板件载台干涉仪PSI与编码器。
又，上述实施形态中，可使用将从例如DFB半导体雷射或光纤雷射发振的红外区或可见区的单一波长雷射光以例如掺铒(或铒与镱两者)光纤放大器增幅并使用非线性光学结晶将其波长转换至紫外光的高谐波作为曝光用光。又，也可使用固体雷射(波长355nm、266nm)等。
另外，上述实施形态虽是说明投影单元PU为具备多个投影光学系统的多透镜方式的状况，但投影光学单元的根数只要为1根以上即可。又，不限于多透镜方式的投影光学系统，也可为使用反射型大型镜的投影光学系统等。
又，上述实施形态虽是说明使用投影倍率为等倍者作为投影光学系统的状况，但不限于此，投影光学系统也可为缩小系统或放大系统的任一者。
又，上述实施形态虽是说明本发明被适用于非液浸式曝光装置的状况，但不限于此，本发明也可适用于例如美国专利申请公开第2005/0259234号说明书等所揭示的，对投影光学系统与曝光对象的基板之间供给液体，透过该液体对基板投射曝光用光的液浸曝光方式的曝光装置。
另外，上述实施形态虽使用于光透射性的光罩基板上形成有特定遮光图案(或相位图案、减光图案)的光透射型光罩，但也可使用使用例如美国专利第6,778,257号说明书所揭示的根据待曝光图案的电子数据形成透射图案、反射图案、发光图案的电子光罩(可变成形光罩)，例如，非发光型影像显示器件(也被称为空间光调变器)的一种、即DMD(Digital Micro-mirror Device)的可变成形光罩。
另外，具备上述实施形态的全体机架50等机架的本发明的曝光装置，对尺寸(包含外径、对角线、一边的至少1个)为500mm以上的基板，例如液晶显示元件等平板显示器(FPD)用大型基板的曝光装置适用特别有效。此是因本发明为因应基板的大型化而为。
另外，上述实施形态虽是说明本发明适用于进行扫描曝光的投影曝光装置的状况，但不限于此，本发明也可适用于不使用投影光学系统的近接方式的曝光装置。又，本发明也可适用于步进重复方式的曝光装置(所谓步进机)或步进接合方式的曝光装置。
又，曝光装置的用途并不受限于对方型玻璃板转印液晶显示元件图案的曝光装置，也可广泛适用于例如半导体制造用的曝光装置、制造薄膜磁头、微机器、DNA芯片等的曝光装置。又，不仅半导体元件等微器件，在为制造在光曝光装置、EUV曝光装置、X射线曝光装置、电子射线曝光装置等所使用的光罩或标线片而对玻璃基板或硅晶片等转印电路图案的曝光装置也可适用本发明。另外，作为曝光对象物体并不受限于玻璃板，可为例如晶片、陶瓷基板、膜构件或光罩基板等其它物体。
又，本发明也可适用于例如国际公开第2001/035168号所揭示的藉由在晶片上形成干涉条纹而在晶片上形成线与空间图案的曝光装置(微影系统)。
另外，援用上述说明所引用的与曝光装置等相关的所有公报、国际公开公报、美国专利申请公开说明书、美国专利说明书的揭示作为本说明书记载的一部分。
《器件制造方法》
其次，说明在微影制程使用上述实施形态的曝光装置100的微器件制造方法。上述实施形态的曝光装置100可藉由在板件(玻璃基板)上形成特定图案(电路图案、电极图案等)获得作为微器件的液晶显示元件。
<图案形成步骤>
首先，使用上述实施形态的曝光装置100，实行在感光性基板(涂布有光阻的玻璃基板等)形成图案像的所谓光微影步骤。藉由此光微影步骤在感光性基板上形成包含多数电极等的特定图案。其后，经曝光的基板经显影步骤、蚀刻步骤、光阻剥离步骤等各步骤，据以在基板上形成特定图案。
<彩色滤光片形成步骤>
其次，形成具有多数对应R(Red)、G(Green)、B(Blue)的3个点的组排列成矩阵状、或将多个R、G、B的3条条纹的滤光片组排列于水平扫描线方向的彩色滤光片。
<单元组装步骤>
其次，使用在图案形成步骤所得的具有特定图案的基板、在滤光片形成步骤所得的滤光片等组装液晶面板(液晶单元)。例如，在图案形成步骤所得的具有特定图案的基板与在滤光片形成步骤所得的滤光片之间注入液晶，以制造液晶面板(液晶单元)。
<模块组装步骤>
其后，安装用以进行经组装的液晶面板(液晶单元)的显示动作的电路、背光等各零件以完成液晶显示元件。
此时，由于图案形成步骤是使用上述实施形态的曝光装置以高产率且高精度进行板件的曝光，其结果可提升液晶显示元件的生产性。
本发明的曝光装置，适于制造如液晶显示元件等的平板型大型电子器件(微器件)。

Claims (27)

1.一种曝光装置，照射能量束而在物体上形成图案，该曝光装置具备：
在前述物体上生成图案的图案生成装置；
由多个单元构成的机架、与安装于前述机架的面板构件所构成的腔室；
前述图案生成装置，具有配置于前述腔室内且具有保持形成有前述图案的光罩并移动的第1移动体与保持前述物体并移动的第2移动体的第1部分、与由前述机架支持且与前述第1部分不同的第2部分，
在前述第1部分与前述面板构件之间配置有分隔构件。
2.如权利要求第1项的曝光装置，其中，前述多个单元中的至少一部分连结于既定平面内的一轴方向，构成前述机架的至少一部分。
3.如权利要求第2项的曝光装置，其中，前述一部分的单元，在前述既定平面内与前述一轴垂直的方向的宽度，比在前述一轴方向的宽度长。
4.如权利要求第2项的曝光装置，其中，前述一部分的单元包含门形单元，此门形单元具有在前述既定平面内在与前述一轴垂直的方向分离的一对脚部、以及被该一对脚部支持为平行于前述既定平面的顶部。
5.如权利要求第4项的曝光装置，其中，进一步具备将前述门形单元彼此加以固定的连接构件。
6.如权利要求第4项的曝光装置，其中，前述多个单元包含将前述门形单元彼此加以连结的至少1个连结单元。
7.如权利要求第6项的曝光装置，其中，前述连结单元具有分别固定于2个前述门形单元的一对脚部、以及被该一对脚部支持的顶部。
8.如权利要求第1至7项中任一项的曝光装置，其中，前述多个单元中的至少一部分支持产生前述能量束的前述图案生成装置的束源。
9.如权利要求第1至7项中任一项的曝光装置，其中，前述图案生成装置透过形成有前述图案的光罩将前述能量束照射于前述物体上，前述多个单元的至少一部分支持前述第1移动体的驱动装置具有的一对固定子。
10.如权利要求第9项的曝光装置，其中，前述一对固定子分别以前述一部分的单元的排列方向为长边方向，且彼此在与前述排列方向垂直的方向分离。
11.如权利要求第1至7项中任一项的曝光装置，其中，前述图案生成装置透过形成有前述图案的光罩将前述能量束照射于前述物体上；
前述多个单元的至少一部分支持在前述第1移动体上搬送前述光罩的搬送装置。
12.如权利要求第11项的曝光装置，其中，前述一部分的单元将前述搬送装置支持于与前述第1移动体的面对向的位置。
13.如权利要求第1至7项中任一项的曝光装置，其中，前述多个单元的至少一部分将前述图案生成装置及附设于该装置的装置的至少一部分加以垂吊支持。
14.如权利要求第13项的曝光装置，其中，前述被垂吊支持的前述至少一部分，包含来自前述图案生成装置的束源的能量束经过的照明光学系统。
15.如权利要求第14项的曝光装置，其中，前述束源搭载于前述多个机架的至少一部分的上部。
16.如权利要求第1至7项中任一项的曝光装置，其中，前述多个单元之中的至少一部分在前述机架的内侧支持前述图案生成装置及附设于该装置的装置的至少一部分。
17.如权利要求第1至7项中任一项的曝光装置，其中，前述多个单元之中的至少一部分将前述图案生成装置及附设于该装置的装置的至少一部分搭载于上部。
18.如权利要求第1至7项中任一项的曝光装置，其中，前述多个单元之中的至少一部分使前述图案生成装置及附设于该装置的装置的至少一部分突出于前述机架外并支持。
19.如权利要求第1至7项中任一项的曝光装置，其中，前述图案生成装置的除至少包含束源的一部分外的本体部，配置于前述机架的内侧。
20.如权利要求第19项的曝光装置，其中，进而具备配置在前述支架内侧、且前述本体部外侧的兼作为分隔构件的保护构件。
21.如权利要求第1至7项中任一项的曝光装置，其中，前述物体包含尺寸为500mm以上的基板。
22.如权利要求第1至7项中任一项的曝光装置，其中，前述分隔构件配置成分隔前述腔室的内部空间。
23.如权利要求第22项的曝光装置，其中，前述分隔构件配置成在前述内部空间的内侧与外侧空调效率不同。
24.一种制造微器件的器件制造方法，其特征在于：包含使用权利要求第1至23项中任一项的曝光装置使物体曝光的动作；以及
使前述曝光后的物体显影的动作。
25.如权利要求第24项的器件制造方法，其中，该器件为平板显示器。
26.一种曝光装置的组装方法，该曝光装置具备照射能量束而在物体上形成图案的图案生成装置、以及由支持该图案生成装置及附设于该装置的装置至少一部分的多个单元构成的机架，其特征在包含：
进行用以设置装置的准备作业；
组装包含保持形成有前述图案的光罩并移动的第1移动体与保持前述物体并移动的第2移动体的前述图案生成装置的本体部、作为前述机架的次组装而组装多个单元后，在前述多个单元之中的第1单元上搭载与前述本体部一起构成前述图案生成装置的射出来自束源的能量束的照明系统；
之后，为在将前述本体部收容于内部的状态下组装前述机架，将包含经次组装的前述第1单元的前述多个单元以既定顺序加以结合。
27.如权利要求第26项的曝光装置的组装方法，其中，在前述结合中，
将搭载有前述照明系统的前述第1单元吊起后在对前述本体部经定位的状态下下降；
将前述多个单元中的第2单元吊起后在对前述第1单元经定位的状态下下降；
将连结前述第1单元与前述第2单元的连结单元吊起后降至前述第1单元与前述第2单元之间，将前述连结单元结合于前述第1单元与前述第2单元。
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