CN103119706B - 曝光装置、物体的更换方法、曝光方法、以及元件制造方法 - Google Patents

曝光装置、物体的更换方法、曝光方法、以及元件制造方法 Download PDF

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Abstract

第1搬送单元(50a)，是藉由使从下方支承基板(Pa)的基板匣(90a)滑动于与基板表面平行的一轴方向(Y轴方向)而从基板保持具(22)上搬出。另一方面，第2搬送单元(50b)是与基板(Pa)的搬出动作并行地(在支承基板(Pa)的基板匣(90a)的一部分位于基板保持具(22)上的状态下)，藉由使从下方支承基板(Pb)的基板匣(90b)滑动于Y轴方向而搬入基板保持具(22)上。因此，能迅速地进行基板保持具上的基板的更换。

Description

曝光装置、物体的更换方法、曝光方法、以及元件制造方法
技术领域
本发明是关于曝光装置、物体的更换方法、曝光方法、以及元件制造方法，更详言的，是关于藉由能量束使多个基板连续曝光的曝光装置、将保持于保持装置上的物体更换成其他物体的物体的更换方法、利用该更换方法的曝光方法、以及使用所述曝光装置或曝光方法的元件制造方法。
背景技术
以往，在制造诸如液晶显示元件或半导体元件(集成电路等)等电子元件(微型元件)的微影工艺中，使用扫描型投影曝光装置等的曝光装置，其是一边使掩膜（mask）或标线片(以下总称为“掩膜”)与诸如玻璃板或晶圆等物体(以下总称为“基板”)沿既定扫描方向同步移动，一边将形成于掩膜的图案经由投影光学系统转印至基板上(参照例如专利文献1)。
此种曝光装置中，曝光对象的基板是藉由既定的基板搬送装置而搬送至基板载台上，且在曝光处理结束后，藉由基板搬送装置从基板载台上搬出。接着，藉由基板搬送装置将其他基板搬入基板载台上。曝光装置中，藉由反复进行上述基板的搬入、搬出，而对多片基板连续进行曝光处理。因此，在使多片基板连续曝光时，最好是能迅速地进行对基板载台上的基板搬及搬出。
【引用列表】
[专利文献1]美国发明专利第2010／0018950号说明书。
发明内容
根据本发明的第1态样，提供一种曝光装置，藉由能量束使多个物体连续曝光，所述曝光装置包括：保持装置，在藉所述能量束的曝光处理时保持物体，能相对所述能量束移动于与所述物体表面平行的既定面内的至少一方向；第1搬送装置，将所述保持装置上的所述物体从所述保持装置上搬出；以及第2搬送装置，在搬出对象的所述物体一部分位于所述保持装置上的状态下，将另一物体搬入至所述保持装置上。
根据上述装置，藉由第1搬送装置从保持装置上搬出物体，并且在搬出时，在搬出对象的所述物体一部分位于保持装置上的状态下，藉由第2搬送装置将另一物体搬入至保持装置上。亦即，保持装置上，物体的搬出与另一物体的搬入是一部分并行地进行。是以，能提升使多个物体连续曝光时的整体产能。
根据本发明的第2态样，提供一种物体的更换方法，将保持于能移动于与物体表面平行的既定面内的至少一方向的保持装置上的所述物体更换成另一物体，所述方法包含：将所述保持装置上的所述物体从所述保持装置上搬出；以及在所述物体的一部分位于所述保持装置上的状态下，将另一物体搬入至所述保持装置上。
根据上述方法，在搬出对象的所述物体一部分位于保持装置上的状态下，将另一物体搬入至保持装置上。亦即，保持装置上，物体的搬出与另一物体的搬入是一部分并行地进行。是以，能提升在保持装置上的伴随物体更换的处理时的整体产能。
根据本发明的第3态样，提供一种第1曝光方法，使多个物体连续曝光，该方法包含：藉由上述物体的更换方法将保持于保持装置上的所述物体更换成另一物体；以及以能量束使位于所述保持装置上的更换后物体曝光。
根据本发明的第4态样，提供一种第2曝光方法，使多个物体连续曝光，该方法包含：于物体更换位置的一侧与另一侧分别设定与既定平面平行的一方向的第1路径与第2路径，沿所述第1路径及第2路径的一方从位于所述更换位置的保持装置上搬出曝光后的物体，并沿所述第1及第2路径的另一方将曝光前的物体搬入位于所述更换位置的保持装置上；以及以能量束使位于所述保持装置上的所述曝光前的物体曝光。
根据上述方法，能提升使多个物体连续曝光时的整体产能。又，在保持装置上方的空间狭窄时，亦能迅速地更换物体。
根据本发明的第5态样，提供一种第1元件制造方法，包含：使用上述曝光装置使所述物体曝光；以及使已曝光的所述物体显影。
根据本发明的第6态样，提供一种平面面板显示器的制造方法，包含：使用上述曝光装置使作为所述物体的平面面板显示器用的基板曝光；以及使已曝光的所述基板显影。
根据本发明的第7态样，提供一种第2元件制造方法，包含：藉由上述第1及第2的曝光方法的任一者使所述物体曝光；以及使已曝光的所述物体显影。
根据本发明的第8态样，提供一种平面面板显示器的制造方法，包含：藉由上述第1及第2的曝光方法的任一者使作为所述物体的平面面板显示器用的基板曝光；以及使已曝光的所述基板显影。
附图说明
图1(A)是概略显示从－Y侧观看第1实施形态的曝光装置的侧视图，图1(B)是从＋X侧观看图1(A)的曝光装置的侧视图。
图2是显示第1实施形态的曝光装置的平面视图。
图3是显示基板保持具及基板更换装置的平面视图。
图4(A)是显示基板匣的平面视图，图4(B)是从＋X侧观看图4(A)的基板匣的侧视图，图4(C)是显示收容有基板匣的基板保持具的剖面图。
图5(A)及图5(B)是显示基板保持具的剖面图，图5(C)及图5(D)是显示第1搬送单元的剖面图。
图6(A)～图6(C)是用以说明基板更换步骤的图(其1～其3)。
图7(A)～图7(C)是用以说明基板更换步骤的图(其4～其6)。
图8(A)是与图6(B)对应的平面视图，图8(B)是与图7(A)对应的平面视图。
图9(A)及图9(B)是用以说明第1变形例的基板更换步骤的图(其1及2)。
图10(A)是显示第2变形例的曝光装置的平面视图，图10(B)是从－Y侧观看图10(A)的曝光装置的侧视图，图10(C)是从＋X侧观看图10(A)的曝光装置的侧视图。
图11(A)及图11(B)是显示第3变形例的曝光装置的平面视图。
图12是概略显示第2实施形态的曝光装置的平面视图。
图13是显示图12的曝光装置所具备的基板保持具及基板更换装置的概略平面视图。
图14(A)是显示图12的曝光装置所具备的基板保持具的剖面图，图14(B)是显示基板搬出装置的剖面图。
图15(A)～图15(C)是用以说明第2实施形态的曝光装置的基板更换步骤的图(其1～其3)。
图16(A)～图16(D)是用以说明基板更换步骤的图(其4～其7)。
图17(A)是与图15(B)对应的平面视图，图17(B)是与图16(A)对应的平面视图。
具体实施方式
《第1实施形态》
以下，根据图1(A)～图8(B)说明本发明的第1实施形态。
图1(A)是概略显示第1实施形态的曝光装置10的构成。曝光装置10用于例如平面面板显示器、液晶显示装置(液晶面板)等的制造。曝光装置10是以用于液晶显示装置的显示面板等的矩形(角型)玻璃基板P(以下单称为基板P)为曝光对象物的投影曝光装置。
曝光装置10具备照明系统IOP、保持掩膜M的掩膜载台MST、投影光学系统PL、搭载有掩膜载台MST及投影光学系统PL等的机体BD、保持基板P的基板载台装置PST、基板更换装置48(图1(A)中未图示，参照图2)、以及此等的控制系统等。以下，将在曝光时掩膜M与基板P相对投影光学系统PL分别被相对扫描的方向设为X轴方向(X方向)、将在水平面内与X轴方向正交的方向设为Y轴方向(Y方向)、将与X轴及Y轴正交的方向设为Z轴方向(Z方向)，且将绕X轴、Y轴、及Z轴的旋转(倾斜)方向分别设为θx、θy、及θz方向。
照明系统IOP，与例如美国发明专利第5,729,331号说明书等所揭示的照明系统为相同构成。亦即，照明系统IOP将从未图示的光源(例如水银灯)射出的光分别经由未图示的反射镜、分色镜、快门、波长选择滤光器、各种透镜等，作为曝光用照明光(照明光)IL照射于掩膜M。照明光IL是使用例如i线(波长365nm)、g线(波长436nm)、h线(波长405nm)等的光(或者上述i线、g线、h线的合成光)。又，照明光IL的波长，可藉由波长选择滤光器，依照例如被要求的解析度适当进行切换。
于掩膜载台MST上，例如籍由真空吸附(或静电吸附)固定有掩膜M，该掩膜M是于其图案面(图1(A)的下面)形成有电路图案等。掩膜载台MST，能籍由包含例如线性马达的掩膜载台驱动系统(图示省略)以既定行程被驱动于扫描方向(X轴方向)，且分别适当微幅被驱动于Y轴方向及θz方向。掩膜载台MST在XY平面内的位置信息(包含θz方向的旋转信息)，是藉由包含多个激光干涉仪(对设于(或形成于)掩膜载台MST的反射面照射测距光束)的掩膜干涉仪系统予以测量。
投影光学系统PL是在掩膜载台MST的图1下方支承于机体BD一部分即镜筒定盘33。投影光学系统PL具有与例如美国发明专利第5,729,331号说明书所揭示的投影光学系统相同的构成。亦即，投影光学系统PL包含掩膜M的图案像的投影区域配置成交错格子状的多个投影光学系统(多透镜投影光学系统)，发挥与具有以Y轴方向为长边方向的单一长方形状(带状)的像场的投影光学系统同等的功能。本实施形态中的多个投影光学系统均使用例如以两侧远心的等倍系统形成正立正像者。又，以下将投影光学系统PL的配置成交错格子状的多个投影区域总称为曝光区域。
因此，在以来自照明系统IOP的照明光IL照明掩膜M上的照明区域后，籍由通过掩膜M的照明光IL，使该照明区域内的掩膜M的电路图案的投影像(部分正立像)经由投影光学系统PL形成于照明光IL的照射区域(曝光区域IA)；该区域IA与配置于投影光学系统PL的像面侧、表面涂布有光阻(感应剂)的基板P上的照明区域共轭。接着，藉由掩膜载台MST与基板载台装置PST的同步驱动，使掩膜M相对照明区域(照明光IL)移动于扫描方向(X轴方向)，且使基板P相对曝光区域(照明光IL)移动于扫描方向(X轴方向)，藉此进行基板P上的一个照射区域(区划区域)的扫描曝光，以将掩膜M的图案(掩膜图案)转印至该照射区域。亦即，本实施形态中，藉由照明系统IOP及投影光学系统PL将掩膜M的图案生成于基板P上，藉由照明光IL对基板P上的感应层(光阻层)的曝光将该图案形成于基板P上。
如同例如美国发明专利申请公开第2008／0030702号说明书等所揭示，机体BD具有底座31与透过一对侧柱32水平支承于底座31上的镜筒定盘33。底座31包含于X轴方向以既定间隔配置(参照图1(A))的两个延伸于Y轴方向的构件，透过未图示的防振装置设置于地面11上，如图1(B)所示。一对侧柱32于Y轴方向以既定间隔配置。一对侧柱32均如图1(A)所示具有一对Z支柱32a及连接一对Z支柱32a各自的下端部附近彼此的X柱32b(在图1(A)中为＋Y侧的侧柱32是隐藏于纸面深侧)。镜筒定盘33是由与XY平面平行的平板状构件构成，被一对侧柱32从下方支承Y轴方向的两端部。
基板载台装置PST具备定盘12、粗动载台20、微动载台21、以及基板保持具22等。
如图2所示，定盘12是由例如以石材形成的在俯视下(从＋Z侧观看)以X轴方向为长边方向的矩形板状构件构成，其上面的平面度作成非常高。定盘12，以横架于构成底座31的两个延伸于Y轴方向的构件上的状态被搭载。此外，为避免图式过于复杂，图2中，省略了图1(A)所示的镜筒定盘33、投影光学系统PL、照明系统IOP等的图示。
返回图1(B)，粗动载台20是搭载于定盘12上，藉由例如包含未图示的线性马达的载台驱动系统以既定行程驱动于X轴方向。此外，粗动载台20亦可藉由例如包含平面马达等其他电动致动器、进给螺杆装置、或使用金属线等的牵引装置等以既定行程驱动于X轴方向。
微动载台21透过未图示的Z倾斜驱动装置(包含例如音圈马达)搭载于粗动载台20上，在粗动载台20上，被以微小行程驱动于Z轴、θx、θy、以及θz的各方向的至少一方向。于微动载台21，分别透过反射镜底座41固定有如图1(A)所示的具有与X轴正交的反射面的X移动镜42x、以及如图1(B)所示的具有与Y轴正交的反射面的Y移动镜42y。
微动载台21(图2中未图示，参照图1(A))的位置信息，如图2所示，是藉由包含X干涉仪40x及一对(两个)Y干涉仪40y的干涉仪系统求出。两个Y干涉仪40y于X轴方向分离配置。X干涉仪40x透过干涉仪底座34固定于底座31。又，两个Y干涉仪40y分别透过未图示的托架(或在悬吊于镜筒定盘33(参照图1(A))下面的状态下)固定于－Y侧的侧柱32。
X干涉仪40x将于Y轴方向分离的一对X测距光束照射于X移动镜42x。干涉仪系统接收一对X测距光束的反射光，并根据其受光结果求出微动载台21在X轴方向的位置信息及微动载台21的θz方向的位置信息。两个Y干涉仪40y分别将Y测距光束照射于Y移动镜42y。两个Y干涉仪40y，其安装位置设定成不论微动载台21在X轴方向的位置为何，至少一方的Y测距光束均照射于Y移动镜42y。干涉仪系统接收两个Y测距光束的至少一方的反射光，并根据其受光结果求出微动载台21在Y轴方向的位置信息。
返回图1(A)，基板保持具22是由板状构件构成，固定于微动载台21上。于基板保持具22的上面形成有未图示的多个微小突起，于该多个突起上载置基板P。又，基板保持具22具有吸附装置(例如真空吸附装置)，藉由使多个突起间的空间产生负压而吸附保持载置于上面上的基板P。此外，作为基板载台装置PST，亦可具有例如美国发明专利申请公开第2010／0018950号说明书等所揭示，藉由抵销微动载台21及基板保持具22的重量以减轻所述Z倾斜驱动装置的负荷的重量抵销装置(自重支承装置)。
其次说明基板更换装置48。基板更换装置48如图2所示，包含第1搬送单元50a，以及第2搬送单元50b，在基板保持具22与第1搬送单元50a的相互间、以及基板保持具22与第2搬送单元50b的相互间适当进行基板P的移交。第1搬送单元50a配置于构成＋Y侧的侧柱32的一对Z柱32a相互间，第2搬送单元50b配置于构成－Y侧的侧柱32的一对Z柱32a相互间。此外，图2中虽未图示，但第1搬送单元50a及第2搬送单元50b分别在透过未图示的架台从机体BD，基板载台装置PST等在振动上分离的状态下，于地面11(参照图1(A))上设置成从该地面11起的高度(Z轴方向的位置)与基板保持具22大致相同。
第1搬送单元50a如图3所示，具有底座51a、行进单元52a、以及一对空气悬浮单元53a。
底座51a是由以Y轴方向为长度方向的俯视(从＋Z方向观看)为矩形的平板状构件构成，与XY平面平行配置。行进单元52a包含固定于底座51a的上面中央部的固定件部54a与搭载于固定件部54a上的可动件部55a等。固定件部54a由延伸于Y轴方向的构件构成，具有例如磁石单元等固定件(图示省略)。可动件部55a具有例如线圈等可动件(图示省略)。可动件部55a所具有的可动件与固定件部54a所具有的固定件，构成将可动件部55a在固定件部54a上以既定行程驱动于Y轴方向的例如Y线性马达。可动件部55a于－Y侧(基板载台装置PST(基板保持具22)侧)的端部具有保持构件、例如吸附垫58a。于吸附垫58a连接有例如未图示的真空吸引装置，以-Y侧的面吸附保持后述的基板匣90(图3中未图示。参照图4(A))。此外，用以将可动件部55a(亦即吸附垫58a)驱动于Y轴方向的装置不限于线性马达，亦可是例如进给螺杆装置等。又，亦可取代吸附保持基板匣90的吸附垫58a，将包含机械保持(把持)基板匣90的机械夹头的保持构件设于可动件部55a。
一对空气悬浮单元53a，其一者配置于行进单元52a的＋X侧，另一者配置于行进单元52a的－X侧。一对空气悬浮单元53a除配置相异以外是实质相同。一对空气悬浮单元53a是藉由未图示的主控制装置被同步驱动。此处，一对空气悬浮单元并不限于同步驱动，亦可于时间上错开而驱动。
空气悬浮单元53a如图5(C)所示具有可动底座59a、Y驱动单元60a、一对气缸61a、空气悬浮装置62a、以及基板升降装置63a。此外，图5(C)显示图3的5C－5C线剖面图的一部分(第1搬送单元50a部分)，图5(A)显示图3的5A－5A线剖面图的一部分(基板保持具22部分)。
可动底座59a是由以Y轴方向为长度方向的俯视为矩形的平板状构件构成，与XY平面平行配置。Y驱动单元60a包含例如进给螺杆装置及Y线性导引装置等，以既定行程将可动底座59a驱动于Y轴方向。图5(D)是显示可动底座59a被Y驱动单元60a驱动至较图5(C)所示位置更靠－Y方向处，而位于其－Y侧的移动极限位置的状态。此外，用以将可动底座59a驱动于Y轴方向的装置不限于进给螺杆装置，亦可例如线性马达、气缸等。
一对气缸61a于Y轴方向分隔既定距离而配置，分别固定于可动底座59a的上面。一对气缸61a分别具有能移动于Z轴方向的杆。一对气缸61a分别藉由未图示的主控制装置被同步驱动。此处，一对气缸61a并不限于同步驱动，亦可于时间上错开而驱动。
空气悬浮装置62a具有组装成俯视为梯子状(参照图3)的机架64a与搭载于该构架64a上的一对多孔质构件65a，机架64a安装于一对气缸61a各自的杆前端。一对多孔质构件65a分别由延伸于Y轴方向的板状构件构成，于X轴方向分隔既定距离彼此平行配置(参照图3)。多孔质构件65a，是从其上面喷出自设于外部的未图示气体供应装置供应的加压气体(例如空气)使后述基板匣90(图5(C)中未图示。参照图4(A))悬浮而从下方以非接触支承。亦可取代多孔质构件65a，使用藉由例如机械加工而开孔出多个孔的板状构件，透过该构件的多个孔将加压气体(例如空气)从其上面喷出。空气悬浮装置62a是如图5(D)所示，藉由可动底座59a被Y驱动单元60a往－Y侧驱动，－Y侧的端部可移动至较底座51a更往－Y侧突出的位置。
返回图5(C)，基板升降装置63a包含多个(本实施形态中，例如13台(参照图3))的气缸66a。多个气缸66a分别以既定间隔分散固定于可动底座59a的上面。气缸66a具有能移动于Z轴方向的杆67a，于该杆67a的前端部(＋Z侧的端部)安装有支承基板P(图示省略)的下面的垫构件68a。多个气缸66a分别藉由被未图示的主控制装置同步驱动而使基板P上下动。此处，多个气缸66a不限于同步驱动，亦可于时间上错开而驱动。以下，将气缸66a的杆67a称为升降销67a来说明。此外，亦可将多个升降销67a固定于既定的底座构件，并藉由将该底座构件驱动于Z轴方向以使基板P上下动。
第2搬送单元50b虽在图3中左右对称地配置，但与第1搬送单元50a同样构成。以下，为了说明方便，针对第2搬送单元50b的各构成部分，使用第1搬送单元50a的对应构成部分的符号末尾从a置换成b的相同符号。
本实施形态中，使用基板更换装置48的基板保持具22上的基板更换，使用图4(A)及图4(B)所示的被称为基板匣90的构件进行。基板匣90能抑制例如因自重导致的基板P的变形(弯曲等)，亦能称为基板载置构件、搬送辅助构件、变形抑制构件、或基板支承构件等。
基板匣90具有第1支承部91a、多支(本实施形态中例如为四支)的第2支承部91b、一对连结构件93、以及多支(本实施形态中例如为四支)的补刚构件94等。第1支承部91a由延伸于Y轴方向的棒状构件构成，与其长度方向正交的剖面(XZ剖面)形状为五角形(参照图4(C))。第1支承部91a的长度方向尺寸设定为较基板P长。第2支承部91b由与第1支承部91a大致相同长度的延伸于Y轴方向的中空构件构成，与其长度方向正交的剖面(XZ剖面)形状为大致正方形(参照图4(C))。基板匣90使用第1支承部91a、以及第2支承部91b从下方支承基板P(图4(A)中图示省略，参照图4(C))。例如，四支第2支承部91b中两支配置于第1支承部91a的＋X侧，另外两支配置于第1支承部91a的－X侧。第1支承部91a、以及四支第2支承部91b以既定间隔平行配置于X轴方向。例如，四支第2支承部91b在X轴方向的位置关系，对应所述第1搬送单元50a的空气悬浮单元53a所具有的多孔质构件65a(参照图3)在X轴方向的位置关系。此外，基板匣90虽是在从下方支承基板P的状态下藉由摩擦力保持该基板P，但并不限于此，例如亦可藉由真空吸附等吸附保持。
一对连结构件93分别由延伸于X轴方向的YZ剖面矩形的棒状构件(参照图4(B))构成。＋Y侧的连结构件93连结第1支承部91a、以及例如四支的第2支承部91b各自的＋Y侧端部彼此。又，－Y侧的连结构件93连结第1支承部91a、以及例如四支的第2支承部91b各自的－Y侧端部彼此。多个补刚构件94分别由延伸于X轴方向的YZ剖面矩形的棒状构件(参照图4(B))构成。于第1支承部91a、以及例如四支的第2支承部91b，如图4(B)所示，分别于其上端面形成有多个例如四个凹部。多个补刚构件94分别嵌合于第1支承部91a、以及例如四支的第2支承部91b各自的凹部，其上端面(＋Z侧的面)是不从第1支承部91a、以及例如四支的第2支承部91b各自的上端面往＋Z侧突出。第1支承部91a、以及例如四支的第2支承部91b、一对连结构件93、以及例如四支的补刚构件94分别藉由例如MMC(MetalMatrixComposites：金属基复合材料)、CFRP(CarbonFiberReinforcedPlastics：碳纤维强化塑料)、或C／C复合材(碳纤维强化复合材料)等形成。
如图3所示，于基板保持具22上面，于X轴方向以既定间隔形成有多支、例如五支延伸于Y轴方向的槽部26y。又，于基板保持具22上面，于Y轴方向以既定间隔形成有多支、例如四支延伸于X轴方向的槽部26x。槽部26x的深度设定为较槽部26y浅(参照图5(A))。再者，于基板保持具22的上面，于槽部26x与槽部26y的交叉部(计二十处)形成有凹部27(参照图5(A))。凹部27的深度设定为较槽部26y深(参照图5(A))。
如图4C所示，在基板P载置于基板保持具22上的状态下，于槽部26y内分别收容基板匣90的第1支承部91a,以及四支第2支承部91b。又，在基板P载置于基板保持具22上的状态下，于槽部26x内收容基板匣90的补刚构件94。对基板P的曝光动作，是在基板匣90的第1支承部91a,以及四支第2支承部91b收容于槽部26y内的状态下进行。
又，基板保持具22具有从下方支承收容于槽部26y内的第1支承部91a的匣导引单元23a、以及从下方分别支承收容于四支槽部26y各自的内部的第2支承部91b的多个(此处为四个)空气悬浮单元23b。
返回图3，匣导引单元23a及四个空气悬浮单元23b分别具有于Y轴方向以与所述凹部27的间隔对应的间隔排列的例如四台气缸24。匣导引单元23a及四个空气悬浮单元23b各自所具有的气缸24分别收容于凹部27内(参照图4C)。
于匣导引单元23a所具有的例如四台的气缸24各自的杆前端架设有Y导引构件29。Y导引构件29由延伸于Y轴方向的构件构成，于其上端面如图4C所示形成有XZ剖面V字形的槽部(V槽)。基板匣90藉由第1支承部91a插入Y导引构件29的V槽内，而限制相对基板保持具22的往X轴方向的相对移动。另一方面，如图3所示，于空气悬浮单元23b所具有的例如四台的气缸24的杆前端架设有空气悬浮装置25。空气悬浮装置25包含由延伸于Y轴方向的平板状构件构成的多孔质构件(与第1搬送单元50a的多孔质构件65a实质上相同的构件)，具有使第2支承部91b悬浮的功能。Y导引构件29亦是以多孔质构件构成，亦可具有一边使第1支承部91a悬浮一边限制往X轴方向的相对移动的功能。空气悬浮装置25及Y导引构件29分别藉由多个气缸24被未图示的主控制装置同步驱动，而在槽部26y内上下移动(参照图5(A)及图5(B))。此处，多个气缸24不限于同步驱动，亦可于时间上错开而驱动。此处，匣导引单元23a亦可非悬浮型(非接触型)而是例如使用轴承等的接触型。同样地，亦可取代空气悬浮单元23b而使用采用轴承等的接触型支承机构。
如上所述构成的曝光装置10(参照图1)，是在未图示的主控制装置的管理下，藉由未图示的掩膜搬送装置(掩膜装载器)对掩膜载台MST上进行掩膜M的装载。又，藉由第1搬送单元50a及第2搬送单元50b的一方对基板保持具22上进行基板P的搬入(装载)。其后，藉由主控制装置使用未图示的对准检测系统执行对准测量，在对准测量结束后进行曝光动作。由于此曝光动作与以往所进行者相同，因此其详细说明省略。又，曝光完毕的基板P是藉由第1搬送单元50a及第2搬送单元50b的一方(已进行该基板P的搬入的搬送单元)从基板保持具22上被搬出(卸载)，其他基板P被第1搬送单元50a及第2搬送单元50b的另一方搬入(装载)至该基板保持具22上。曝光完毕的其他基板P，藉由已进行该其他基板P的搬入的搬送单元(第1搬送单元50a及第2搬送单元50b的另一方)被从基板保持具22上搬出。亦即，曝光装置10，藉由反复进行基板保持具22上的基板P的更换，以对多片基板P连续进行曝光处理。
以下，参照图6(A)～图8(B)说明使用第1搬送单元50a及第2搬送单元50b的基板保持具22上的基板P的更换步骤。此外，图6(A)～图8(B)是用以说明基板P的更换步骤的图，基板载台装置PST仅显示基板保持具22。又，为了使理解容易，图6(A)～图8(B)中是以结束曝光处理并从基板保持具22上搬出的曝光处理完毕的基板P为基板Pa，以新载置于基板保持具22上的曝光对象(曝光预定)的基板为基板Pb来说明。基板更换是在未图示的主控制装置的管理下进行。
此处，本实施形态中，使用两个图4(A)等所示的基板匣90。以下说明中，将从下方支承基板Pa的基板匣称为基板匣90a、将从下方支承基板Pb的基板匣称为基板匣90b。又，为了避免图示过于复杂，图8(A)及图8(B)中基板Pa、Pb是以虚线显示。
图6(A)是显示有对基板Pa的曝光处理刚结束的基板载台装置PST。于基板保持具22上载置有曝光完毕的基板Pa。基板匣90a是收容于基板保持具22的五条槽部26y(图6(A)中未图示，参照图3)内，从下方支承于匣导引单元23a及四个空气悬浮单元23b。基板保持具22是位于图2所示的基板更换位置(与第1搬送单元50a及第2搬送单元50b在X轴方向的位置相同的位置)。又，第2搬送单元50b中，是呈多个升降销67b位于＋Z侧移动极限位置(上限移动位置)的状态，其次预定进行曝光处理的基板Pb是被多个升降销67b从下方支承。基板Pb是于基板Pa的曝光处理进行当中被未图示的基板搬送用机械臂从外部搬送至曝光装置10内，载置于多个升降销67b上。基板匣90b是从下方被支承于一对空气悬浮单元53a各自所具有的空气悬浮装置62b。又，可动件部55b，位于－Y侧的移动极限位置(最远离基板保持具22的位置)。相对于此，第1搬送单元50a中，可动件部55a是位于较－Y侧的移动极限位置(最接近基板保持具22的位置)略靠＋Y侧处。又，多个升降销67a是呈位于－Z侧的移动极限位置(下限移动位置)的状态。
其次，如图6(B)所示，为了搬出曝光完毕的基板Pa，是解除基板保持具22对基板Pa的吸附保持，并对基板保持具22内的多个气缸24供应空气。藉此，多个气缸24各自的杆往＋Z方向移动，基板匣90a往上方(＋Z方向)移动，基板Pa从下方被支承于基板匣90a。基板Pa藉由与基板匣90a一起往＋Z方向移动，其下面从基板保持具22上面分离。
又，第1搬送单元50a中，一对空气悬浮单元53a(可动底座59a)的各个被Y驱动单元60a往－Y侧驱动，一对空气悬浮装置62a各自的－Y侧端部较底座51a更往－Y侧突出(参照与图6(B)对应的平面视图即图8(A))。相对于此，第2搬送单元50b中，是对一对空气悬浮单元53b各自所具有的各一对(合计四个)气缸61b供应空气，藉此四个气缸61b各自的杆往＋Z方向移动，一对空气悬浮装置62b及基板匣90b往＋Z侧移动。此时，各空气悬浮装置62b上面的Z位置与基板保持具22具有的各空气悬浮装置25上面的Z位置大致一致。又，可动件部55b被往＋Y方向驱动，吸附垫58b吸附保持基板匣90b的－Y侧的连结构件93(参照图8(A))。
其次，如图6(C)所示，对第1搬送单元50a的一对空气悬浮单元53a各自所具有的各一对(合计四个)气缸61a供应空气，四个空气悬浮装置62a各自的杆往＋Z方向移动，使一对空气悬浮装置62a上升。此时，各空气悬浮装置62a上面的Z位置是与基板保持具22具有的各空气悬浮装置25上面的Z位置大致一致。又，可动件部55a被往－Y方向驱动，吸附垫58a吸附保持基板匣90a的＋Y侧的连结构件93。另一方面，第2搬送单元50b中，多个升降销67b被往－Z方向驱动，基板Pb下降(往－Z方向移动)。藉此基板Pb被载置于基板匣90b上。基板Pb载置于基板匣90b上后，多个升降销67b进一步被往－Z侧驱动，藉此各升降销67b从基板Pb下面分离。
此后，如图7(A)所示，第1搬送单元50a的可动件部55a被往＋Y方向驱动。此时，从第1搬送单元50a的一对空气悬浮装置62a及基板保持具22的多个空气悬浮装置25分别喷出加压气体。藉此，基板匣90a在悬浮的状态下从基板保持具22的多个空气悬浮装置25上往第1搬送单元50a的一对空气悬浮装置62a上与水平面平行地移动(滑动)，从基板保持具22被移交至第1搬送单元50a(参照与图7(A)对应的平面视图即图8(B))。又，与此从基板保持具22搬出基板匣90a(基板Pa)的搬出动作并行地(连动地)，第2搬送单元50b的一对空气悬浮装置62b分别被Y驱动单元60b往＋Y方向驱动，一对空气悬浮装置62b的＋Y侧端部接近基板保持具22。又，第2搬送单元50b中，可动件部55b被往＋Y方向驱动。此时，藉由从一对空气悬浮装置62b喷出加压气体，基板匣90b即在悬浮的状态下从一对空气悬浮装置62b上往基板保持具22的多个空气悬浮装置25上与水平面平行地移动(滑动)，从第2搬送单元50b被移交至基板保持具22的多个空气悬浮装置25(参照图8(B))。此外，图7(A)及图8(B)中，是在于基板匣90a的-Y侧端部(搬出方向后端部)与基板匣90b的＋Y侧端部(搬入方向前端部)之间形成有既定间隔(间隙)的状态下进行基板保持具22上的基板的替换(更换)动作，但并不限于此，亦可在使基板匣90a与基板匣90b更接近的状态下进行基板保持具22上的基板的替换。
其次，如图7(B)所示，在第1搬送单元50a中，可动件部55a进一步往＋Y方向驱动，使基板匣90a完全从基板保持具22移载至第1搬送单元50a。接着，与此对应地藉由一对Y驱动单元60a的各个使一对空气悬浮装置62a分别与基板匣90a一体被往＋Y方向驱动。又，与从上述基板保持具22搬出基板匣90a(基板Pa)的搬出动作并行地，第2搬送单元50b是将可动件部55a进一步往＋Y方向驱动。藉此，使基板匣90b(基板Pb)完全从第2搬送单元50b移载至基板保持具22。
其次，如图7(C)所示，第1搬送单元50a，藉由对多个气缸66a供应空气，多个升降销67a分别往＋Z方向移动，而从下方支承基板Pa往上方驱动而使之从基板匣90a分离。另一方面，第2搬送单元50b中，在解除吸附垫58a对基板匣90b的吸附保持后，可动件部55a及一对空气悬浮装置62b分别被往－Y方向驱动，而返回至图6(A)所示的初期位置。进而，基板保持具22中，多个气缸24的杆被往－Z侧驱动，基板Pb与基板匣90a一起下降。藉此，基板Pb的下面接触于基板保持具22的上面，基板保持具22吸附保持基板Pb。又，即使在基板Pb的下面接触于基板保持具22的上面后，多个气缸24的杆亦进一步被往－Z侧驱动，藉此基板匣90b与基板Pb分离，基板匣90b收容于基板保持具22内。
此后，在第1搬送单元50a中，将多个升降销67a所支承的曝光完毕的基板Pa藉由未图示的基板保持搬送机械臂朝向外部装置(例如涂布显影装置)搬送。又，在对基板保持具22上所载置的基板Pb进行曝光处理当中，其次预定曝光的其他基板(称为基板Pc。基板Pc的图示省略)被未图示基板保持搬送机械臂搬送，而载置于第1搬送单元50a的多个升降销67a上。基板Pc，藉由多个升降销67a被往-Z侧驱动而载置于基板匣90a上。接着，在对载置于基板保持具22上的基板Pb的曝光处理结束后，基板Pb与基板保持具22一起被第2搬送单元50b从基板保持具22搬出，并藉由第1搬送单元50a对该基板保持具22搬入载置有基板Pc的基板匣90a。以后，在每次进行基板保持具22上的基板的曝光时，反复进行与上述相同的藉由第1搬送单元50a、第2搬送单元50b及基板保持具22对基板的搬出入动作。
如上述，本实施形态中，第1搬送单元50a与第2搬送单元50b一边交互替换作为基板搬出装置、以及基板搬入装置的功能，一边使用两个基板匣90(第1搬送单元50a所使用的基板匣90a、以及第2搬送单元50b所使用的基板匣90b)来反复进行载置于基板保持具22上的基板P的更换。
如以上说明，本实施形态的曝光装置10，由于在基板保持具22上并行地进行对基板保持具22的基板P的搬入动作与其他基板P从基板保持具22的搬出动作，因此能使在对多个基板P连续进行曝光处理时的整体产能提升。
又，由于将基板P载置于基板匣90上来搬送，因此能抑制因基板P的自重导致的弯曲，能以高速进行基板P的搬送。又，能减低使基板P损伤的可能性。
又，由于分别于基板保持具22、第1搬送单元50a、以及第2搬送单元50b设置空气悬浮单元23b,53a,53b，使基板匣90在悬浮的状态下移动，因此能以高速且低灰尘产生地使基板匣90移动。又，由于于基板保持具22的匣导引单元23a设置形成有V槽的Y导引构件29，以引导基板匣90的直进，因此能以高速稳定地搬入及搬出基板匣90。
又，由于使基板搬入用及基板搬出用的两个基板匣90在同一平面上移动，即使在基板保持具22上方空间狭窄时，本实施形态的基板更换装置48亦有效。
又，由于在搬入时从第2搬送单元50b将基板P移交至基板保持具22时使一对空气悬浮装置62a接近基板保持具22，因此能顺畅地进行基板匣90的移交。同样地，由于在搬出时从基板保持具22将基板P移交至从第1搬送单元50a时亦使第1搬送单元50a的一对空气悬浮装置62a接近基板保持具22，因此能顺畅地进行基板匣90的移交。
此外，上述实施形态的基板更换装置48、基板载台装置PST等的构成不过为一例。以下，针对上述实施形态的数个变形例，以基板更换装置及基板载台装置为中心进行说明。
《第1变形例》
图9(A)显示有第1变形例的曝光装置10a。曝光装置10a中，在求出构成基板载台装置PSTa一部分的微动载台21在Y轴方向的位置信息(Y位置信息)时所使用的Y移动镜42y的Z位置是与上述实施形态相异。
曝光装置10a中，用以求出微动载台21的Y位置信息的干涉仪系统(图9(A)中虽仅显示Y干涉仪40y但X干涉仪40x亦相同)，是在与载置于基板保持具122上的基板P(在图9(A)中为Pa)表面相同平面上照射测距光束。藉此，能在无阿贝误差的情形下求出基板P的位置信息。因此，基板载台装置PSTa所具有的Y移动镜42y，其反射面的Z位置(更正确而言为＋Z端的位置)设定为较基板保持具122的表面(上面)高。
因此，曝光装置10a中，第2搬送单元150b的各气缸161b及基板保持具122的各气缸124(参照图9(A))的行程与上述实施形态的各气缸61b及各气缸24的各个相较是设定为较长。藉此，如图9(B)所示，在对基板保持具122进行基板匣90b的移交时，使基板匣90b在较上述实施形态高的位置滑动，以避免基板匣90b与Y移动镜42y的接触。此外，如图9(A)及图9(B)所示，第1搬送单元150a的各气缸161a亦配合基板保持具122的各气缸124，其行程设定为较上述实施形态长。
《第2变形例》
图10(A)～图10(C)显示第2变形例的曝光装置10b的概略构成。曝光装置10b在曝光动作时交互反复基板P的扫描动作与步进动作的步进扫描式的投影曝光装置(扫描步进器(亦称为扫描器))。因此，基板保持具22能分别以既定行程移动于X轴方向(扫描方向)及Y轴方向(步进方向)。因此，无法将第1搬送单元50a及第2搬送单元50b与上述实施形态同样地配置。
曝光装置10b所具备的基板载台装置PSTb于定盘12b的＋X侧具有辅助定盘13。辅助定盘13，是于定盘12b连续形成，基板载台装置PSTb的驱动系统(线性马达等)能使粗动载台20(XY载台)位于辅助定盘13上。此外，辅助定盘13仅使用于基板P的更换时，不使用于曝光时。又，用以使粗动载台20位于辅助定盘13上的驱动系统及测量系统由于不被要求高精度，因此亦可使用与上述曝光用的驱动系统及测量系统(线性马达及干涉仪系统)不同者。
于辅助定盘13的＋Y侧配置有具有与上述实施形态实质上相同构成的第1搬送单元50a，于辅助定盘13的－Y侧配置有具有与上述实施形态实质上相同构成的第2搬送单元50b。本第2实施例中，在定盘12b上进行对基板P的曝光动作后，粗动载台20移动至辅助定盘13上(参照图10(A))，在该位置进行基板P的更换动作。由于第1搬送单元50a及第2搬送单元50b的构成及动作与上述实施形态相同，因此其说明省略。
《第3变形例》
图11(A)是以平面视图显示第3变形例的曝光装置10c的概略构成。曝光装置10c与上述第2变形例同样地，是步进扫描式的投影曝光装置。本第3变形例中，与上述实施形态同样地，第1搬送单元50a配置于＋Y侧的侧柱32的一对Z柱32a相互间，第2搬送单元50b配置于－Y侧的侧柱32的一对Z柱32a相互间。
本第3变形例中，第1搬送单元50a及第2搬送单元50b能分别独立地移动于Y轴方向(参照图11(B)中的白箭头)。第1搬送单元50a及第2搬送单元50b在曝光装置10c进行曝光动作的当中，是以分别不与基板保持具22接触的方式从定盘12b上退离(参照图11(B))，仅在基板更换时才移动至接近基板保持具22的位置(参照图11(A))。因此，本第3变形例的曝光装置10c装置整体能作成较上述第2变形例小型。
此外，上述实施形态中，虽是使用空气悬浮单元23b,53a,53b使基板匣90在悬浮的状态(非接触状态)使该基板匣90沿水平面滑动，但并不限于此，能使用例如滚珠、或滚子的类的滚动体从下方支承基板匣90。
又，上述实施形态中，分别从第1搬送单元50a,及第2搬送单元50b将基板匣90移交至基板保持具22时，虽仅空气悬浮装置62a,62b接近基板保持具22(参照图8(B))，但只要能使空气悬浮装置62a,62b与基板保持具22接近则不限于此，例如亦可使第1搬送单元50a,及第2搬送单元50b整体(亦即连同底座51a,51b)接近基板保持具22。
又，上述实施形态中，虽第1搬送单元50a,及第2搬送单元50b分别具有保持基板匣90在X轴方向的中央部并行进于Y轴方向的行进单元52a,52b，但使基板匣90沿水平面滑动的行进单元的构成并不限于此，例如亦可保持基板匣90的在X轴方向分离的两处。此情形下，能确实地抑制基板匣90的θz方向的旋转。又，亦可设置两台分别保持基板匣90的彼此相异两处的行进单元，藉由独立控制该两台行进单元来积极地控制基板匣90(亦即基板P)的θz方向的位置(不过，将基板匣90保持成于θz方向不拘束)。此情形下，特别是于基板搬入时能使基板P的各边平行于X轴及Y轴(干涉仪系统的测距轴)而移交至基板保持具22上。又，此情形下，基板匣90(参照图4(A))的支承部(棒状构件)亦可仅以不限制X方向的动作的形状者来构成(例如将第1支承部91a置换成第2支承部91b的构成)(此情形下，于基板保持具22(参照图3)设有置换成匣导引单元23a而与第2支承部91b对应的空气悬浮单元23b)。
又，上述实施形态中，亦可仅在搬入(装载)时与搬出(卸载)时的一方进行基板匣90对基板P的真空吸附，不论是任一者亦可不进行基板的吸附。亦即，搬出入时基板的吸附非必须。例如，亦可根据基板P的移动速度(加速度)及／或基板P对基板匣90的位移量或其容许值等决定是否要吸附。特别是后者的容许值，例如搬入时相当于预对准精度，在搬出时相当于用以防止因位移导致的落下或与其他构件的冲突及／或防止接触的容许值。
又，上述实施形态中，用以抑制及／或防止移动时的基板P与基板匣90的相对位移(移动)的基板的保持构件不限于进行真空吸附的真空夹头等，亦可取代的或与其组合，使用其他方式、例如以多个固定部(销)夹入基板或使至少一个固定部为可动而将板侧面按压于该固定部的方式的保持构件或夹持机构等。
《第2实施形态》
其次，根据图12～图17(B)说明第2实施形态。此处，对与所述第1实施形态相同或同等的构成部分使用相同或类似的符号，简化或省略其说明。
图12是以平面视图显示本第2实施形态的曝光装置10’的概略构成。曝光装置10’是于曝光时掩膜与基板相对投影光学系统被分别扫描的与所述曝光装置10相同的扫描曝光型投影曝光装置。
曝光装置10’与所述第1实施形态的曝光装置10的主要差异点，在于从基板保持具22’上的基板P的搬出及对基板保持具22’上的基板P的搬入、亦即基板更换时第1、第2搬送单元50a、50b对基板P的搬送是不透过基板匣90进行。
曝光装置10’中，比较图12与图2可知，取代所述基板保持具22而设有基板保持具22’。又，曝光装置10’中，构成基板更换装置48的第1、第2搬送单元50a、50b中，第1搬送单元50a是专用于从基板保持具22’搬出基板，第2搬送单元50b专用于对基板保持具22’上搬入基板。因此，以下将第1、第2搬送单元50a,50b分别称为基板搬出装置50a、基板搬入装置50b。
曝光装置10’的其他部分的构成与所述曝光装置10相同。
图13是显示曝光装置10’所具备的基板载台装置PST的基板保持具22’、基板搬出装置50a、以及基板搬入装置50b的平面视图(与所述图3对应的图)。又，图14(A)是显示基板保持具22’的沿图13的14A－14A线的剖面图，图14(B)是显示基板搬出装置50a的沿图13的14B－14B线的剖面图。
从图13及图14(A)可清楚得知，于基板保持具22’上面形成有与所述槽部26y相同的延伸于Y轴方向的既定深度的多条、此处为五条的槽部26与较槽部26深的多个凹部27，与槽部26x对应的槽部并未形成。又，基板保持具22’中，是取代所述空气悬浮单元23a,23b，而设有与空气悬浮单元23b相同构成的五个空气悬浮单元23。亦即，各空气悬浮单元23包含多台、例如四台气缸24与空气悬浮装置25。于空气悬浮单元23所具有的例如四台的气缸各自的杆前端架设有空气悬浮装置25。基板保持具22’的其他部分构成与所述基板保持具22相同。
又，从图13及图14(B)可清楚得知，基板搬出装置50a中，是取代所述吸附垫58a，而于可动件部55a的－Y侧(基板载台装置PST(基板保持具22’)侧)的端部设有作为保持构件的吸附垫58a’。吸附垫58a’虽与吸附垫58a为相同构成，惟是以其＋Z侧的面吸附保持基板P(图13中未图示，参照图12、图15(C)等)的下面。此外，吸附垫58a’亦可吸附保持基板P的上面。又，亦可取代吸附垫58a’，将机械保持(把持)基板P的机械夹头作为保持部而设于可动件部55a。
又，本第2实施形态中，基板搬出装置50a所具备的一对空气悬浮单元53a各自所具有的空气悬浮装置62a是不透过基板匣直接使基板P悬浮。基板搬出装置50a的其他部分的构成与所述的第1实施形态的第1基板搬送装置相同。
基板搬入装置50b在图13中虽是于纸面左右对称配置，但由于具有与基板搬出装置50a实质相同的构成，因此省略其详细说明，以下，将显示基板搬出装置50a的各构件的符号中的a置换成b的符号作为基板搬入装置50b的各构件符号来使用。
曝光装置10’中，在未图示的主控制装置的管理下，进行掩膜对掩膜载台上的装载、以及藉由基板搬入装置50b(参照图13)对基板保持具22’上进行基板P的搬入(装载)。其后，藉由主控制装置使用未图示的对准检测系统执行对准测量，在对准测量结束后进行曝光动作。接着，曝光完毕的基板P是藉由基板搬出装置50a从基板保持具22’上被搬出(卸载)，其他基板P被基板搬入装置50b搬入(装载)至该基板保持具22’上。亦即，曝光装置10’，是藉由反复进行基板保持具22’上的基板P的更换，以对多片基板P连续进行曝光处理。
此处，参照图15(A)～图17(B)说明本第2实施形态的曝光装置10’中使用基板搬出装置50a及基板搬入装置50b的基板保持具22’上的基板P的更换步骤。此外，图15(A)～图17(B)是用以说明基板P的更换步骤的图，基板载台装置PST是仅显示基板保持具22’。又，为了使理解容易，图15(A)～图17(B)中是以结束曝光处理并从基板保持具22’上搬出的曝光处理完毕的基板P为基板Pa，以新载置于基板保持具22’上的曝光对象(曝光预定)的基板为基板Pb来说明。基板更换是在未图示的主控制装置的管理下进行。
图15(A)是显示有对基板Pa的曝光处理刚结束的基板载台装置PST。于基板保持具22’上载置有曝光完毕的基板Pa。基板保持具22’是位于图12所示的基板更换位置(与基板搬入装置50b及基板搬出装置50a在X轴方向的位置相同的位置)。又，基板搬入装置50b中，是呈多个升降销67b位于＋Z侧移动极限位置(上限移动位置)的状态，其次预定进行曝光处理的基板Pb是被多个升降销67b从下方支承。基板Pb是于基板Pa的曝光处理进行当中被既定的基板搬送用机械臂18(图15(A)中未图示，参照图16(D))从外部搬送至曝光装置10’内，载置于多个升降销67b上。又，可动件部55b，位于－Y侧的移动极限位置(最远离基板保持具22’的位置)。相对于此，基板搬出装置50a中，可动件部55a是位于较－Y侧的移动极限位置(最接近基板保持具22’的位置)略靠＋Y侧处。又，多个升降销67a是呈位于－Z侧的移动极限位置(下限移动位置)的状态。
其次，如图15(B)所示，为了搬出曝光完毕的基板Pa，解除基板保持具22’对基板Pa的吸附保持，并对基板保持具22’内的多个气缸24供应空气。藉此，多个气缸24各自的杆往＋Z方向移动，基板Pa从下方被多个空气悬浮装置25非接触支承而往＋Z方向提起，藉此基板Pa的下面从基板保持具22’上面分离。又，基板搬出装置50a中，一对空气悬浮单元53a(可动底座59a)的各个被Y驱动单元60a往-Y侧驱动，一对空气悬浮装置62a各自的-Y侧端部较底座51a更往－Y侧突出(参照与图15(B)对应的平面视图即图17(A))。配合于此，对一对空气悬浮单元53a各自所具有的各一对(合计四个)气缸61a供应空气，空气悬浮装置62a被往＋Z侧驱动。
又，基板搬入装置50b中，对一对空气悬浮单元53b各自所具有的各一对(合计四个)气缸61b供应空气，藉此四个气缸61b各自的杆往＋Z方向移动，空气悬浮装置62b往＋Z侧移动。此时的各空气悬浮装置62b上面的Z位置与基板保持具22’具有的各空气悬浮装置25上面的Z位置大致一致。又，多个升降销67b被往－Z方向驱动，基板Pb被一对空气悬浮装置62b从下方非接触支承。基板Pb被支承于一对空气悬浮装置62b后，多个升降销67b进一步被往－Z侧驱动，藉此各升降销67b从基板Pb下面分离。又，可动件部55b被往＋Y方向驱动，基板Pb下降后，吸附垫58b’吸附保持该基板Pb(参照图17(A))。
其次，如图15(C)所示，基板搬出装置50a的可动件部55a被往－Y方向驱动，吸附垫58a’插入基板Pa的＋Y侧端部下方。此后，藉由四个气缸61a使一对空气悬浮单元62a进一步被往＋Z方向驱动。接着，吸附垫58a’吸附保持该基板Pa。此时的各空气悬浮装置62a上面的Z位置与基板保持具22’具有的各空气悬浮装置25上面的Z位置大致一致。
此后，如图16(A)所示，基板搬出装置50a的可动件部55a被往＋Y方向驱动。此时，从基板搬出装置50a的一对空气悬浮装置62a及基板保持具22’的多个空气悬浮装置25分别喷出加压气体。藉此，基板Pa在悬浮的状态下从基板保持具22’的多个空气悬浮装置25上往基板搬出装置50a的一对空气悬浮装置62a上与水平面平行地移动(滑动)，从基板保持具22’被移交至基板搬出装置50a(参照与图16(A)对应的平面视图即图17(B))。又，与此从基板保持具22’搬出基板Pa的搬出动作并行地(连动地)，基板搬入装置50b的一对空气悬浮装置62b被Y驱动单元60b往＋Y方向驱动，一对空气悬浮装置62b的＋Y侧端部接近基板保持具22’的-Y侧端部。又，基板搬入装置50b中，可动件部55b被往＋Y方向驱动。此时，藉由从一对空气悬浮装置62b喷出加压气体，基板Pb即在悬浮的状态下从基板搬入装置50b的一对空气悬浮装置62b上往基板保持具22’的多个空气悬浮装置25上与水平面平行地移动(滑动)，从基板搬入装置50b被移交至基板保持具22’的多个空气悬浮装置25(参照图17(B))。此外，图16(A)及图17(B)中，在于基板Pa的－Y侧端部(搬出方向后端部)与基板Pb的＋Y侧端部(搬入方向前端部)之间形成有既定间隔(间隙)的状态下进行基板保持具22’上的基板的替换(更换)动作，但并不限于此，亦可在使基板Pa与基板Pb更接近的状态下进行基板保持具22’上的基板的替换。
其次，如图16(B)所示，基板搬出装置50a中，将可动件部55a进一步往＋Y方向驱动，使基板Pa完全从基板保持具22’移载至基板搬出装置50a。接着，与此对应地藉由一对Y驱动单元60a的各个使一对空气悬浮装置62a分别被往＋Y方向驱动。又，与从上述基板保持具22’搬出基板Pa的搬出动作并行地，基板搬入装置50b将可动件部55a进一步往＋Y方向驱动。藉此，使基板Pb完全从一对空气悬浮装置62b移交至基板保持具22’的多个空气悬浮装置25。
其次，如图16(C)所示，基板搬出装置50a中，解除吸附垫58a’对基板Pa的吸附保持。又，藉由对多个气缸66a供应空气，多个升降销67a分别往＋Z方向移动，而从下方支承基板Pa往上方提起，而使之从一对空气悬浮装置62a分离。又，与此并行地，四个气缸61a各自的杆被往－Z方向驱动，一对空气悬浮装置62a下降。
另一方面，基板搬入装置50b中，在解除吸附垫58b’对基板Pb的吸附保持后，可动件部55b及一对空气悬浮装置62b分别被往－Y方向驱动，而返回至图15(A)所示的初期位置。进而，基板保持具22’中，多个气缸24各自的杆被往-Z侧驱动，基板Pb下降。藉此，基板Pb的下面接触于基板保持具22’的上面，基板保持具22’吸附保持基板Pb。又，即使在基板Pb的下面接触于基板保持具22’的上面后，多个气缸24的杆亦进一步被往－Z侧驱动，藉此多个空气悬浮装置25从基板Pb下面分离。
此后，如图16(D)所示，基板搬入装置50b中，对多个气缸66b供应空气，多个升降销67b被往＋Z方向驱动，于该多个升降销67b上载置被基板搬送机械臂67b从外部搬送的新的曝光对象的基板Pc。又，基板搬出装置50a中，被多个升降销67a从下方支承的基板Pa是藉由未图示的基板搬送机械臂朝向外部装置(例如涂布显影装置)搬送。以后，曝光装置10’中，在每次进行基板保持具22’上的基板的曝光时，藉由反复图15(A)～图16(D)所示的基板更换动作，对多个基板P进行连续处理(曝光)。
如以上说明，本第2实施形态的曝光装置10’，与所述第1实施形态同样地，由于在基板保持具22’上并行地进行对基板保持具22’的基板P的搬入动作与其他基板P从基板保持具22’的搬出动作，因此能使在对多个基板连续进行曝光处理时的整体产能提升。
又，由于分别于基板保持具22’、基板搬入装置50b、以及基板搬出装置50a设置空气悬浮单元，使基板P在悬浮的状态下移动，因此能以高速且低灰尘产生地使基板P移动。又，能防止于基板P背面损伤。
又，由于使搬入对象的基板P与搬出对象的基板P在同一平面上移动，即使在基板保持具22’上方空间狭窄时，本第2实施形态的基板更换装置48亦有效。
又，由于能将用以使基板P悬浮的多个空气悬浮装置25收容于基板保持具22’内部，因此不需为了使基板P在基板载置面上直接滑动搬送而将基板保持具22’作成特殊的构成。
又，由于在从基板搬入装置50b将基板P移交至基板保持具22’时使一对空气悬浮装置62b接近基板保持具22’，因此能顺畅地进行基板P的移交。同样地，由于在从基板保持具22’将基板P移交至从基板搬出装置50a时亦使基板搬出装置50a的一对空气悬浮装置62a接近基板保持具22’，因此能抑制基板P的弯曲。
又，由于直接搬送基板P，因此与例如将基板P载置于搬送用的匣构件等而搬送的情形相较，控制容易。
此外，上述第2实施形态中，亦可将用于基板搬出专用的第1搬送单元50a与用于基板搬入专用的第2搬送单元50b与所述第1实施形态同样地一边交互替换作为基板搬出装置及基板搬入装置50b的功能，一边反复进行载置于基板保持具22’上的基板P的更换。相反地，所述第1实施形态中，亦可将第1、第2搬送单元50a、50b的一方作为基板搬出专用、另一方作为基板搬入专用。
又，详细说明虽省略，针对上述第2实施形态亦能采用与所述第1至第3变形例相同的变形例的构成，而能得到同等的效果。
又，上述第2实施形态的曝光装置10’中亦同样地，从基板搬入装置50b将基板P移交至基板保持具22’时，由于只要能使空气悬浮装置62b与基板保持具22’接近即可，因此例如亦可使基板搬入装置50b整体(亦即连同底座51b)接近基板保持具22’。又，亦可在从基板保持具22’搬出基板P时亦同样地使基板搬出装置50a整体接近基板保持具22’。又，上述实施形态中，虽使用多个升降销进行与未图示的外部搬送装置间的基板的移交，但升降销亦可不使用，而在外部搬送装置与所述空气悬浮装置62a及62b之间直接进行基板的移交。
又，上述第2实施形态中，虽基板搬出装置50a及基板搬入装置50b分别具有保持基板P在X轴方向的中央部并行进于Y轴方向的行进单元52a,52b，但使基板P沿水平面滑动的行进单元的构成并不限于此，例如亦可保持基板P端部的在X轴方向分离的两处。此情形下，能确实地抑制基板匣90的θz方向的旋转。又，亦可设置两台分别保持基板P的彼此相异两处的行进单元，藉由独立控制该两台行进单元来积极地控制基板P的θz方向的位置(不过，将基板P保持成于θz方向不拘束)。此情形下，特别是于基板搬入时能使基板P的各边平行于X轴及Y轴(干涉仪系统的测距轴)而移交至基板保持具22’上。
此外，上述第1、第2实施形态中，虽将第1、第2搬送单元50a、50b于Y方向配置成一列，但并不一定要配置成一列。例如，亦可将第1搬送单元50a与第2搬送单元50b以基板保持具(22或22’)为基准配置成彼此成90度的方向。又，更换时的基板的移送方向不限于X或Y方向，亦可是与X轴及Y轴交叉的方向。
又，上述第1、第2实施形态中，第1、第2搬送单元50a、50b(端口部)的至少一方的至少一部分，亦可不一定要设置于曝光装置内，亦可设于涂布显影器装置或涂布显影器装置与曝光装置之间的介面部等。
此外，上述第1、第2实施形态中，照明光亦可是ArF准分子激光(波长193nm)、KrF准分子激光(波长248nm)等紫外光、或F2激光(波长157nm)等真空紫外光。又，作为照明光，可使用例如谐波，其是以掺有铒(或铒及镱两者)的光纤放大器，将从例如DFB半导体激光或纤维激光振荡出的红外线区或可见区的单一波长激光放大，并以非线形光学结晶将其转换波长成紫外光。又，亦可使用固态激光(波长：355nm、266nm)等。
又，上述各实施形态中，虽已说明投影光学系统PL是具备多支光学系统的多透镜方式的投影光学系统，但投影光学系统的支数不限于此，只要有一支已上即可。又，不限于多透镜方式的投影光学系统，亦可是例如使用了Offner型的大型反射镜的投影光学系统等。
又，上述各实施形态中，虽是说明使用投影倍率为等倍系统者来作为投影光学系统PL，但并不限于此，投影光学系统亦可是放大系统及缩小系统的任一者。
又，上述各实施形态中，虽使用于具光透射性的基板上形成既定遮光图案(或相位图案，减光图案)的光透射性掩膜，但亦可使用例如美国发明专利第6,778,257号说明书所揭示的电子掩膜(可变成形掩膜)来代替此掩膜，该电子掩膜(例如使用非发光型影像显示元件(空间光调变器)的一种的DMD(DigitalMicro－mirrorDevice)的可变成形掩膜)是根据欲曝光图案的电子资料来形成透射图案、反射图案、或发光图案。
又，曝光装置用途并不限定于将液晶显示元件图案转印至角型玻璃板的液晶用曝光装置，亦可广泛适用于用来制造例如半导体制造用的曝光装置、薄膜磁头、微型机器及DNA晶片等的曝光装置。又，除了制造半导体元件等微型元件以外，为了制造用于光曝光装置、EUV曝光装置、X射线曝光装置及电子射线曝光装置等的掩膜或标线片，亦能将上述各实施形态适用于用以将电路图案转印至玻璃基板或硅晶圆等的曝光装置。
此外，作为曝光对象的物体不限于玻璃板，亦可是例如晶圆、陶瓷基板、或空白掩膜等其他物体。又，曝光对象是平面面板显示器用的基板时，其基板厚度并未特别限定，亦包含例如膜状(具有可挠性的片状构件)。
此外，上述各实施形态的曝光装置在外径为500mm以上的基板为曝光对象物时特别有效。
又，援用与至此为止的说明中所引用的曝光装置等相关的所有公报、国际公开公报、美国发明专利申请公开说明书及美国发明专利说明书的揭示作为本说明书记载的一部分。
《元件制造方法》
接着，说明在微影步骤使用上述各实施形态的曝光装置的微型元件的制造方法。上述各实施形态的曝光装置中，可藉由在基板(玻璃基板)上形成既定图案(电路图案、电极图案等)而制得作为微型元件的液晶显示元件。
<图案形成步骤>
首先，进行使用上述各实施形态的曝光装置将图案像形成于感光性基板(涂布有光阻的玻璃基板等)的所谓光微影步骤。藉由此光微影步骤，于感光性基板上形成包含多数个电极等的既定图案。其后，经曝光的基板，藉由经过显影步骤、蚀刻步骤、光阻剥离步骤等各步骤而于基板上形成既定图案。
<彩色滤光片形成步骤>
其次，形成与R(Red)、G(Green)、B(Blue)对应的三个点之组多数个排列成矩阵状、或将R、G、B的三条条纹的滤光器组多个排列于水平扫描线方向的彩色滤光片。
<单元组装步骤>
接着，使用在图案形成步骤制得的具有既定图案的基板、以及在彩色滤光片形成步骤制得的彩色滤光片等组装液晶面板(液晶单元)。例如于在图案形成步骤制得的具有既定图案的基板与在彩色滤光片形成步骤制得的彩色滤光片之间注入液晶，而制造液晶面板(液晶单元)。
<模块组装步骤>
其后，安装用以进行已组装完成的液晶面板(液晶单元)的显示动作的电路、背光等各零件，而完成液晶显示元件。
此时，在图案形成步骤中，由于是使用上述各实施形态的曝光装置而能以高产能且高精度进行板体的曝光，其结果能提升微型元件(液晶显示元件)的生产性。
【工业应用】
如以上所说明，本发明的曝光装置及曝光方法适于连续使多个基板曝光。又，本发明的物体的更换方法适于进行保持装置上的物体的更换。又，本发明的元件制造方法适于生产微型元件。

Claims (35)

1.一种曝光装置，藉由能量束使多个物体依序曝光，所述曝光装置包括：
保持装置，其具有保持所述物体的保持面，能相对所述能量束移动于沿着所述保持面的方向；
第1搬送装置，具有支承所述物体的第1支承面，将所述多个物体中的所述保持面所保持的第1物体从配置于既定位置的所述保持面上搬出至所述第1支承面上；以及
第2搬送装置，具有支承所述物体的第2支承面，在所述既定位置中所述第1物体一部分位于所述保持面上的状态下，将所述多个物体中的不同于所述第1物体的第2物体从所述第2支承面上搬入至所述保持面上；
所述第1及第2支承面的至少一方，能在将所述第1物体从所述保持面上往所述第1支承面上的移动的第1方向与将所述第2物体从所述第2支承面上往所述保持面上移动的第2方向的至少一方向上，以相对保持所述第2物体的所述保持面所位于的所述既定位置的距离扩大的方式移动。
2.如权利要求1所述的曝光装置，其中，所述第1方向与所述第2方向是彼此平行的方向。
3.如权利要求1所述的曝光装置，其中，所述第1及第2方向的至少一方向与为了曝光所述物体而移动所述物体的第3方向交叉。
4.如权利要求1所述的曝光装置，其中，所述第1及第2支承面的至少一方，能在所述第1方向与所述第2方向的至少一方向上，以相对保持所述第1物体的所述保持面所位于的所述既定位置的距离缩小的方式移动。
5.如权利要求1所述的曝光装置，其中，所述第1搬送装置及第2搬送装置分别与第1支承构件和第2支承构件将所述物体一起搬送，所述第1支承构件和第2支承构件中的每一个从下方支承所述物体。
6.如权利要求5所述的曝光装置，其中，所述保持装置具有设定所述第1支承构件及第2支承构件的移动时的移动平面的第1导引构件；以及
所述第1导引构件在所述物体被保持于所述保持装置的保持面上时被收容于所述保持装置内。
7.如权利要求6所述的曝光装置，其中，所述第1导引构件包含使所述第1支承构件及第2支承构件悬浮的悬浮装置。
8.如权利要求2所述的曝光装置，其中，所述第1及第2支承面的至少一方，能在所述第1及所述第2方向上，以所述第1支承面与所述第2支承面间的距离扩大的方式移动。
9.如权利要求1所述的曝光装置，其中，所述第1搬送装置包含使所述物体在所述第1支承面上悬浮的悬浮装置，并且所述第2搬送装置包含使所述物体在所述第2支承面上悬浮的悬浮装置。
10.如权利要求1所述的曝光装置，其中，所述保持装置具有设定所述物体的搬入及搬出时的移动平面的第1移动面设定构件；以及
在所述物体被保持于所述保持装置的保持面上时，所述第1移动面设定构件被收容于所述保持装置内。
11.如权利要求10所述的曝光装置，其中，所述第1移动面设定构件包含在所述物体的搬入时及搬出时使所述物体悬浮的悬浮装置。
12.如权利要求1所述的曝光装置，其中，具备藉由所述能量束对所述物体投影图案像的投影光学系统，所述既定位置是所述保持面的至少一部分与所述投影光学系统对向的位置。
13.如权利要求1所述的曝光装置，其中，具备藉由所述能量束对所述物体投影图案像的投影光学系统，
所述既定位置是所述保持面与所述投影光学系统不对向的位置。
14.如权利要求1所述的曝光装置，其中，所述第1及第2支承面的至少一方，设置成能相对所述第1及第2搬送装置的至少一方移动。
15.如权利要求1所述的曝光装置，其中，所述第1及第2搬送装置的至少一方，能以相对保持所述第2物体的所述保持面所位于的所述既定位置的距离扩大的方式移动。
16.如权利要求1所述的曝光装置，其中，所述第1及第2搬送装置的至少一方能以相对保持所述第1物体的所述保持面所位于的所述既定位置的距离缩小的方式移动。
17.一种元件制造方法，包含：
使用权利要求1至16中任一项所述的曝光装置使所述物体曝光；以及
使已曝光的所述物体显影。
18.如权利要求17所述的元件制造方法，其中，所述物体是尺寸为500mm以上的基板。
19.一种平面面板显示器的制造方法，包含：
使用权利要求1至16中任一项所述的曝光装置使作为所述物体的平面面板显示器用的基板曝光；以及
使已曝光的所述基板显影。
20.一种曝光方法，藉由能量束使多个物体曝光，所述方法包含：
将所述多个物体中由能相对所述能量束移动于沿着保持所述物体的保持面的方向的保持装置的所述保持面所保持的第1物体从配置于既定位置的所述保持装置上搬出至支承所述物体的第1支承面上；以及
在所述既定位置中所述第1物体的一部分位于所述保持面上的状态下，将所述多个物体中的不同于所述第1物体的第2物体从支承所述物体的第2支承面上搬入至所述保持面上；
所述第1及第2支承面的至少一方，能在将所述第1物体从所述保持面上往所述第1支承面上的移动的第1方向与将所述第2物体从所述第2支承面上往所述保持面上移动的第2方向的至少一方向上，以相对保持所述第2物体的所述保持面所位于的所述既定位置的距离扩大的方式移动。
21.如权利要求20所述的曝光方法，其中，所述第1方向与所述第2方向是彼此平行的方向。
22.如权利要求20所述的曝光方法，其中，所述第1及第2方向的至少一方向与为了曝光所述物体而移动所述物体的第3方向交叉。
23.如权利要求20所述的曝光方法，其中，所述第1及第2支承面的至少一方，能在所述第1方向与所述第2方向的至少一方向上，以相对保持所述第1物体的所述保持面所位于的所述既定位置的距离缩小的方式移动。
24.如权利要求20所述的曝光方法，其中，在所述搬出及所述搬入中，将所述物体与分别从下方支承该物体的第1、第2支承构件一起搬送。
25.如权利要求24所述的曝光方法，其中，在所述第1支承构件及所述第2支承构件移动于所述保持装置上时，使所述第1及第2支承构件悬浮。
26.如权利要求21所述的曝光方法，其中，所述第1及第2支承面的至少一方，能在所述第1及所述第2方向上，以所述第1支承面与所述第2支承面间的距离扩大的方式移动。
27.如权利要求20所述的曝光方法，其中，在所述搬出中，使所述第1物体在所述第1支承面上悬浮；
在所述搬入中，使所述第2物体在所述第2支承面上悬浮。
28.如权利要求20所述的曝光方法，其中，在所述搬出中，使设定所述第1物体的移动平面的移动面设定构件接近所述保持装置。
29.如权利要求20所述的曝光方法，其中，在所述搬入中，使设定所述第2物体的移动平面的移动面设定构件接近所述保持装置。
30.如权利要求20所述的曝光方法，藉由所述能量束透过投影光学系统对所述物体投影图案像；
所述既定位置是所述保持面的至少一部分与所述投影光学系统对向的位置。
31.如权利要求20所述的曝光方法，藉由所述能量束透过投影光学系统对所述物体投影图案像；
所述既定位置是所述保持面与所述投影光学系统不对向的位置。
32.如权利要求20所述的曝光方法，其中，从位于用以更换藉由所述保持装置保持的所述多个物体中的第1物体与第2物体的更换位置的所述保持装置上搬出所述第1物体与将所述第2物体搬入所述保持装置上是至少一部分并行地进行。
33.一种元件制造方法，包含：
藉由权利要求20至32中任一项所述的曝光方法使所述物体曝光；以及
使已曝光的所述物体显影。
34.如权利要求33所述的元件制造方法，其中，所述物体是尺寸为500mm以上的基板。
35.一种平面面板显示器的制造方法，包含：
藉由权利要求20至32中任一项所述的曝光方法使作为所述物体的平面面板显示器用的基板曝光；以及
使已曝光的所述基板显影。
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