CN104798178B - 移动体装置、曝光装置以及器件制造方法 - Google Patents

移动体装置、曝光装置以及器件制造方法 Download PDF

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Abstract

载物台装置具备平板(30)和晶片台(WST)，该晶片台(WST)搭载于平板(30)上，且在与平板相对的面上形成有喷出口(73)。在晶片台(WST)降落在平板上的状态下，在平板(30)与晶片台(WST)之间形成有气室(72)。加压气体从设置于晶片台主体(22)上的喷出口(73)向气室(72)内喷出，由气室(72)的内压抵消晶片台(WST)的自重。由此，能够以手动方式移动停止在平板上的晶片台。

Description

移动体装置、曝光装置以及器件制造方法
技术领域
本发明涉及一种移动体装置、曝光装置以及器件制造方法，更详细地说涉及一种包括通过磁悬浮方式的平面电机而在基座部件上被驱动的移动体的移动体装置、具备该移动体装置的曝光装置以及使用该曝光装置的器件制造方法。
背景技术
以往，在制造半导体元件(集成电路等)、液晶显示元件等电子器件(微型器件)的光刻工序中，主要使用步进重复(step and repeat)方式的投影曝光装置(所谓步进曝光装置(stepper))或者步进扫描方式的投影曝光装置(所谓扫描步进曝光装置(还被称为扫描仪))等。
这种曝光装置具备基板台，该基板台保持作为曝光对象物体的晶片或者玻璃板等基板并在载物台基座(stage base)(以下，适当地简称为基座)上进行移动。公知一种基板台装置，作为该基板台的驱动源而使用包括基板台所具有的可动元件和载物台基座所具有的定子的平面电机(例如参照专利文献1)。
对于作为基板台的驱动源而使用的平面电机而存在通过空气轴承使载物台在基座上悬浮的空气悬浮方式、以及通过平面电机所产生的磁悬浮力使载物台在基座上悬浮的上述专利文献1等所记载的磁悬浮方式。对于平面电机而存在可动元件包含磁体、定子包含线圈的动磁(moving magnet)式、以及可动元件包含线圈、定子包含磁体的动圈(movingcoil)式。然而，由于载物台拖拽布线等的情况是不理想的，因此在基板台装置中主要使用动磁式的平面电机。
在此，考虑线圈及/或母板(mother board)受损等发生某种故障时或者制造时或维护时等，作为基板台的驱动源的平面电机不产生驱动力或者无法产生驱动力的情况。在这种情况下，与为了使基板台移动而能够通过空气轴承的轴承面与基座上表面之间的高压空气的静压(所谓间隙内压力)来维持基板台的悬浮状态的空气悬浮方式的平面电机不同，在采用磁悬浮方式的平面电机的基板台装置中，需要用人力来抬升基板台。然而，最新型的基板台的重量例如甚至到达150kg左右，因此一个人无法完成用人力来抬升并移动基板台的动作。如果作业空间有余地，则能够通过几个人协作来移动基板台，但是如果作业空间没有余地，则实际上无法移动基板台。因此，作为解决该情况的方法，还考虑在基板台上经由上下移动机构设置车轮这一方案，但是在该情况下，定子(基座)的上表面必须平整且具有一定程度的硬度。然而，磁悬浮方式的动磁式的平面电机的定子上表面不具备相应的硬度，从而，由于经由车轮施加的点载荷，定子侧的微通道(micro channel)有可能受损。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利第6452292号说明书
发明内容
本发明是鉴于上述情形而完成的，根据第一方式，是一种移动体装置，具备：基座部件；移动体，其配置于该基座部件上，能够在该基座部件上进行二维移动；以及磁悬浮方式的平面电机，其具有设置于上述基座部件的定子以及设置于上述移动体的可动元件，在上述基座部件上驱动上述移动体，上述移动体具有：移动体主体；框状部件，其在该移动体主体的与上述基座部件相对的下表面中设置于上述可动元件的周围，该框状部件的与上述基座部件相对的面与包含上述可动元件的其它部分为同一面或者与包含上述可动元件的其它部分相比更向上述基座部件侧突出；以及喷出口，其设置于上述移动体主体，将从外部供给的加压气体向上述基座部件喷出。
由此，当在移动体主体的与上述基座部件相对的下表面中设置于上述可动元件周围的框状部件的下表面与基座部件的上表面接触时，通过基座部件的上表面、移动体主体的下表面以及框状部件，形成相对于外部实质上成为气密状态的密闭空间。而且，通过使从外部供给的加压气体经由喷出口朝向基座部件喷出，该密闭空间相对于外部成为正压，移动体的重量(相当于质量×重力加速度的铅垂朝下的力)通过所供给的加压气体的压力而至少一部分被抵消(cancel)。由此，在平面电机停止对移动体产生驱动力(包括悬浮力)的状态下，也能够在基座部件上例如以手动方式使移动体进行移动。
根据第二方式，本发明是一种曝光装置，具备：将规定的物体保持在上述移动体上的上述移动体装置；以及图案形成装置，其对上述物体照射能量束而形成规定的图案。
根据第三方式，本发明是一种器件制造方法，包括以下步骤：使用本发明的曝光装置对上述物体进行曝光；以及对曝光后的上述物体进行显影。
附图说明
图1是概略地示出一实施方式所涉及的曝光装置的结构的图。
图2是图1的曝光装置所具有的晶片台装置的立体图。
图3是图2的晶片台装置的侧视图。
图4是图2的晶片台装置的仰视图。
图5的(A)和图5的(B)是表示X驱动用车轮和Y驱动用车轮的收纳装置的结构的一例的图，图5的(A)示出各驱动用车轮的收纳状态，图5的(B)示出各驱动用车轮的降落状态。
图6是表示以一实施方式所涉及的曝光装置的控制系统为中心构成并对结构各部进行统一控制的主控制装置的输入输出关系的框图。
图7是用于说明从气体供给装置送入至晶片台装置内的加压气体的气流的图。
图8的(A)是变形例所涉及的晶片台装置的侧视图，图8的(B)是变形例所涉及的晶片台装置的仰视图。
图9是在框状部件上形成有孔口的晶片台装置的侧视图。
图10是在框状部件的外周部设置有接触计测系统的晶片台装置的侧视图。
具体实施方式
以下，根据图1～图7说明一实施方式。
在图1中概略地示出一实施方式所涉及的曝光装置10的结构。曝光装置10是步进扫描方式的扫描型曝光装置、即所谓扫描仪。如后文中所述，在本实施方式中，设置有投影光学系统PL，以下，将与该投影光学系统PL的光轴AX平行的方向设为Z轴方向，将在与该投影光学系统PL的光轴AX正交的面内对掩模(reticle)R与晶片W进行相对扫描的方向设为Y轴方向，将与Z轴和Y轴正交的方向设为X轴方向，将绕X轴、Y轴以及Z轴的旋转(倾斜)方向分别设为θx、θy以及θz方向，以此进行说明。
曝光装置10具备：照明系统12；掩模台RST，其保持由来自该照明系统12的曝光用照明光(以下简称为照明光)IL照明的掩模R并向规定的扫描方向(在此，为图1中的纸面内左右方向即Y轴方向)进行移动；投影单元PU，其包括将从掩模R射出的照明光IL投射到晶片W上的投影光学系统PL；晶片台装置20，其包括用于载置晶片W的晶片台WST；以及上述构成的控制系统。
在此，通常，在扫描仪等曝光装置中，上述构成各部中除后述的光源和控制系统以外的部分，收容于内部的温度、压力等大致维持恒定的环境控制室内，但是，以下省略与环境控制室有关的说明。
例如美国专利申请公开第2003/0025890号说明书等所公开那样，照明系统12包括光源、包含光学积分器(optical integrator)等的照度均匀化光学系统以及具有掩模光栏(reticle blind)等(均未图示)的照明光学系统。照明系统12通过照明光(曝光光)IL以大致均匀的照度对由掩模光栏(还被称为掩蔽系统(masking system))设定(限制)的掩模R上的狭缝状的照明区域IAR进行照明。在此，作为照明光IL例如使用ArF准分子激光(波长193nm)。
掩模台RST通过例如真空吸附对在图案面(图1中的－Z侧的面)上形成有电路图案等的掩模R进行保持。掩模台RST通过例如包含线性电机(linear motor)等的掩模台驱动系统13(在图1中未图示，参照图6)，能够以规定的行程向扫描方向(Y轴方向)进行驱动并且能够向X轴及θz方向进行微驱动。通过例如包含激光干涉仪系统(或者编码器系统)的掩模台位置计测系统15(在图1中未图示，参照图6)始终以规定的分辨率、例如0.25nm左右的分辨率对掩模台RST的XY平面内的位置信息(包括θz方向的旋转量信息)进行计测，将其计测值发送至主控制装置90(参照图6)。主控制装置90根据掩模台位置计测系统15的计测值通过掩模台驱动系统13(参照图6)对掩模台RST的X轴方向、Y轴方向以及θz方向(绕Z轴的旋转方向)的位置(及速度)进行控制。
投影单元PU配置于掩模台RST的下方(－Z侧)。投影单元PU包括镜筒16以及保持在镜筒16内的投影光学系统PL。作为投影光学系统PL，例如使用由沿着光轴AX排列的多个光学元件(透镜元件)构成的折射光学系统。投影光学系统PL例如两侧远心且具有规定的投影倍率(例如1/4倍、1/5倍或者1/8倍等)。
因此，当通过来自照明系统12的照明光IL对掩模R上的照明区域IAR进行照明时，利用从使投影光学系统PL的第一面(物体面)与图案面大致一致地配置的掩模R通过的照明光IL，经由投影光学系统PL而在配置于投影光学系统PL的第二面(像面)侧的、在表面涂敷有抗蚀剂(感应剂)的晶片W上的与上述照明区域IAR共轭的区域(以下，还被称为曝光区域)IA，形成该照明区域IAR内的掩模R的电路图案的缩小图像(电路图案的一部分缩小图像)。而且，通过掩模台RST与晶片台WST的同步驱动，掩模R相对于照明区域IAR(照明光IL)向扫描方向相对移动，并且晶片W相对于曝光区域IA(照明光IL)向扫描方向相对移动，由此对晶片W上的一个拍摄(shot)区域(划分区域)进行扫描曝光，在该拍摄区域内转印掩模R的图案。即，在本实施方式中，通过照明系统12和投影光学系统PL在晶片W上形成掩模R的图案，通过基于照明光IL进行的晶片W上的感应层(抗蚀剂层)的曝光而在晶片W上形成其图案。
如图1所示，晶片台装置20具备平板30和晶片台WST。晶片台装置20还具备用于驱动晶片台WST的晶片台驱动系统27(参照图6)以及用于计测晶片台WST的位置的晶片台位置计测系统25(参照图6)。
平板30具有俯视观察(从+Z方向观察)时以Y轴方向为长边方向的矩形板状(参照图2)的外形形状，以上表面与XY平面(水平面)大致平行的方式被多个支承装置28从下方以非接触方式支承。多个支承装置28以能够支承平板30的四角部附近的方式设置有例如4个(配置在－X侧的两个支承装置28在图1中隐藏在纸面内侧)。支承装置28例如与美国专利申请公开第2009/0316133号说明书所公开的防振装置大致相同地构成，抑制平板30与地板100(参照图1)相互之间的振动传递。在平板30的上部收容有构成晶片台驱动系统27的后述的平面电机的定子50。
如图1所示，晶片台WST具备晶片台主体22以及固定在该晶片台主体22上的晶片载台92。
如图3所示，晶片台主体22由长方体部件构成，在与XY平面大致平行的其底面(下表面)上，固定有与上述定子50一起构成平面电机的可动元件26。在后文中进一步详细说明晶片台主体22的结构等。
在晶片载台92上具备：通过真空吸附等保持晶片W的例如带销卡盘(pin chuck)方式的晶片保持件(未图示)；以及形成有圆形开口的板93，该圆形开口比该晶片保持件的外径大一圈，具体地说该圆形开口的直径与载置在晶片保持件上并被吸附保持的晶片W的直径相比大0.1～2mm左右(参照图1～图3)。晶片保持件具有：圆形板状的主体部；圆环状的凸部(凸缘部)，其突出设置在该主体部的上表面上且具有比晶片W的直径稍小的外径；以及多个销，其以规定间隔配置于该凸部内侧的主体部的上表面。而且，晶片W在由该多个销和凸部支承的状态下，被真空吸附于晶片保持件。在该情况下，在晶片W被真空吸附的状态下，该晶片W表面与板93的表面成为大致相同高度。即，晶片载台92的上表面包括晶片W的上表面，外观上形成为全平的面。因此，本实施方式所涉及的晶片载台92也适合于所谓浸液曝光装置。但是，在曝光装置10并非是浸液类型的情况下，不需要使晶片W的上表面与板93的表面为相同高度。
晶片台驱动系统27(参照图6)包含磁悬浮方式的动磁式的平面电机，该平面电机包括固定在晶片台主体22的下表面的上述可动元件26以及收容在平板30上部的上述定子50，将通过可动元件26与定子50之间的电磁相互作用而产生的电磁力(洛伦兹力)作为驱动力。以下，方便起见，使用与晶片台驱动系统27相同的附图标记，将该平面电机记为平面电机27。
如图4所示，可动元件26由固定在晶片台主体22的下表面的各两个X磁体单元26X及Y磁体单元26Y构成。如图4所示，两个X磁体单元26X以晶片台WST下表面的中心为原点，相对于该原点分别配置在+X侧且+Y侧(第一象限)以及－X侧且－Y侧(第三象限)，两个Y磁体单元26Y相对于原点分别配置在－X侧且+Y侧(第二象限)以及+X侧且－Y侧(第四象限)。但是，以下，适当地使用与可动元件26相同的附图标记将X磁体单元26X和Y磁体单元26Y总称为磁体单元26。
四个磁体单元26在Y轴方向上大致无间隔地配置，在X轴方向上隔开规定的间隙72而配置。
X磁体单元26X由沿X轴方向以规定间距排列且将Y轴方向设为长边的长方体状的多个磁体构成。将这些多个磁体设定为与XY平面平行的其磁极面的极性交替地成为相反极性。同样地，Y磁体单元26Y由沿Y轴方向以规定间距排列且将X轴向设为长边的长方体状的多个磁体构成。将这些多个磁体设定为与XY平面平行的其磁极面的极性交替地成为相反极性。在X磁体单元26X和Y磁体单元26Y各自中，相邻的磁体之间可以接触，也可以隔着规定间隙。
如在图1和图2中简化图示那样，定子50由以沿X轴方向和Y轴方向彼此相邻的方式(矩阵状地)规则地配置的多个线圈单元(以下，使用与定子50相同的附图标记，称为线圈单元50)构成。在多个线圈单元50上分别连接有未图示的母板等，该母板将电力和电信号等分配于各线圈单元50。
多个线圈单元50分别具有多个俯视观察大致呈正方形的长方体形状。各线圈单元50例如由两层线圈构成，该两层线圈包括：X线圈单元，其包括沿X轴方向彼此相邻地配置且将Y轴方向设为长边方向的三个X线圈；Y线圈单元，其层叠于该X线圈单元之上，包括沿Y轴方向彼此相邻地配置且将X轴方向设为长边方向的三个Y线圈。X线圈单元和Y线圈单元俯视观察时分别具有大致正方形状。
当将三相交流电流提供给定子50下层的多个X线圈单元时，在与可动元件26相对的X线圈单元(构成X线圈单元的X线圈)中产生X轴方向和Z轴方向的电磁力(洛伦兹力)，该电磁力的反力成为将晶片台WST沿X轴方向和Z轴方向进行驱动的驱动力。当将三相交流电流提供给定子50上层的多个Y线圈单元时，在与可动元件26相对的Y线圈单元(构成Y线圈单元的Y线圈)中产生Y轴方向和Z轴方向的电磁力(洛伦兹力)，该电磁力的反力成为将晶片台WST沿Y轴方向和Z轴方向进行驱动的驱动力。此外，定子50的结构并不限定于此，例如也可以由配置成矩阵状的多个正方形状的线圈构成，在该情况下，将构成可动元件26的磁体单元也设为与此相应的磁体的配置。
总之，作为平面电机27，使用例如美国专利第6452292号说明书等所公开那样的、能够通过上述电磁力(洛伦兹力)将晶片台WST相对于平板30向6自由度方向(X轴方向、Y轴方向、Z轴方向、θx方向、θy方向以及θz方向)适当地进行驱动的所谓6DOF(degrees offreedom：自由度)驱动型的平面电机。由此，主控制装置90(在图1中未图示，参照图6)使用平面电机27、即晶片台驱动系统27(参照图6)能够进行以下动作：将晶片台WST在平板30上向X轴方向及/或Y轴方向(沿着XY平面)以规定长度的行程来驱动；使晶片台WST在平板30上隔着规定的间隙(gap、clearance)浮起(磁悬浮)；以及将沿着XY平面移动的晶片台WST向纵摇(pitching)方向(θx方向)、偏摇(yawing)方向(θz方向)以及横摇(rolling)方向(θy方向)适当地微小驱动。
例如使用包括二维(或者三维)编码器系统或者光干涉仪系统(或者将编码器系统和光干涉仪系统进行组合得到的系统)的晶片台位置计测系统25(在图1中未图示，参照图6)，通过主控制装置90(参照图6)求出晶片台WST的XY平面内的位置信息(包括θz方向的旋转量信息)。此外，如果能够以期望的分辨率求出晶片台WST的6DOF方向的位置信息，则晶片台位置计测系统25的结构并不特别限定。
在此，在使用平面电机27在平板30上对晶片台WST作用与水平面平行(向X轴及/或Y轴方向)的驱动力的情况下，在平板30上，在水平面内向与晶片台WST相反的方向作用上述驱动力的反力。而且，由于由多个支承装置28以非接触的方式支承平板30，因此平板30基于动量守恒定律而在水平面内向与晶片台WST相反的方向移动，从而吸收上述反力，由此由上述反力引起的振动等得到抑制。此外，平板30的重量大于晶片台WST的重量，因此平板30的移动量与晶片台WST相比为微小量。另外，晶片台装置20具有多个用于使因上述反力而移动的平板30复位至规定位置的所谓微调电机(未图示)。
返回至图3，在晶片台主体22下表面的外周部，以包围可动元件26(四个磁体单元)的状态固定有矩形的框状部件23(在图3中仅示出框状部件23的截面)。该框状部件23由树脂或者弹性体构成。框状部件23的下表面被设定为成为与可动元件26(四个磁体单元)的下表面(或者，在可动元件26的下表面设置有保护部件(例如特氟龙(注册商标)制的保护膜等)的情况下，为其保护部件的下表面)大致相同的高度位置或者比其稍低的位置，框状部件23的上表面固定于晶片台主体22下表面。即，在晶片台WST降落在平板30上的情况下，框状部件23(或者保护部件)下表面的整个面与平板30上表面相抵接。此时，通过晶片台主体22的下表面、框状部件23的内周面以及平板30的上表面，形成相对于外部成为大致气密状态的封闭的空间。以下，使用与间隙72相同的附图标记，将该封闭的空间称为气室72。
在晶片台主体22的下表面，隔着中心点在Y轴方向的一侧和另一侧各形成有一个喷出口73(参照图4)。另外，在晶片台主体22的内部设置有管路74，该管路74的一端在晶片台主体22的侧面开口，另一端分支成两支，在各分支的前端分别设置有喷出口73。构成为例如一端与由压缩机构成的气体供给装置82(在图3中未图示，参照图6)相连接的未图示的配管部件的另一端，能够装拆自如地与管路74的一端进行连接。即，气体供给装置82经由未图示的配管部件能够与晶片台主体22装拆自如地进行连接。
在气体供给装置82经由未图示的配管部件与晶片台主体22相连接的状态下，从气体供给装置82经由配管部件供给的加压气体(例如高压空气)经由管路74分别从两个喷出口73喷出。主控制装置90(参照图6)在形成有上述气室72的状态下，将气室72内的加压气体的压力相对于气室72的外部空间设为正压，由此抵消(cancel)晶片台主体22的重量(铅垂方向朝下的力)的至少一部分。由主控制装置90(参照图6)经由流量控制系统84(在图3中未图示，参照图6)来控制从气体供给装置82向气室72内输送的气体的流量等。
如图5的(A)所示，在晶片台主体22的内部，在中央部的Y轴方向的一侧与另一侧，通过收纳装置66a、66b分别收纳有一对Y驱动用车轮61。另外，在晶片台主体22的内部，X驱动用车轮62通过其收纳装置66c收纳于大致中央的位置。收纳装置66a、66b、66c分别由图5的(A)示出的例如与飞机的滑行轮收纳机构相同的四连杆机构构成。例如，－Y侧的Y驱动用车轮61的收纳装置66a具有：一端经由轴54转动自如地安装于晶片台主体22的驱动连杆；一端经由轴55转动自如地安装于晶片台主体22的从动连杆；以及分别经由关节将驱动杆与从动连杆进行连结的中间连杆。Y驱动用车轮61的旋转轴旋转自如地支承于构成中间连杆与从动连杆的关节的部件。收纳装置66a的连杆机构在图5的(A)示出的状态(收纳状态)与图5的(B)示出的状态(使用状态)之间变化。例如，在图5的(B)示出的使用状态下，最上面的驱动连杆按抵于未图示的止动件。即，Y驱动用车轮61的降落反力(接地反力)作用于该止动件。收纳装置66a的连杆机构具有以下功能：通过将驱动连杆的一部分按抵于止动件来约束动作，从而当受到外力时连杆整体被约束。另外，当使驱动连杆向图中的顺时针方向进行驱动时约束解除而收纳连杆。根据图5的(A)和图5的(B)可知以下情况。当Y驱动用车轮61降落时，通过反力将驱动连杆按抵于止动件，从而连杆机构被约束。由此，能够承受载荷。当在解除了由降落引起的负载之后，使驱动连杆向顺时针方向旋转时，带有Y驱动用车轮61的从动连杆举升并折叠，由此能够进行收纳。在该机构中，在越过死点之后折叠，因此需要供在通过死点时Y驱动用车轮61瞬间地相对向下侧延伸的空间。收纳装置66a除了包括上述连杆机构以外，还具备包括驱动电机的、驱动连杆的驱动机构。
另一个Y驱动用车轮61的收纳装置66b和X驱动用车轮的收纳装置66c也与收纳装置66a同样地构成。通过控制系统分别控制收纳装置66a、66b以及66c(各自的驱动连杆的驱动机构)(参照图6)。在本实施方式中，从外部控制系统经由控制器94(参照图6)对收纳装置66a、66b、66c发出指令。作为外部控制系统的一例，使用示教器(teaching pendant)64，该示教器64与控制器94进行电连接，能够与设置于晶片台主体22上的未图示的连接器装拆自如地进行连接(参照图6)。
返回到图4，在晶片台主体22的下表面，隔着两个喷出口73在Y轴方向的两外侧分别形成有开口56、57。这些开口56、57通过开闭门63、64进行开闭。开闭门63、64分别在Y驱动用车轮61从收纳状态转变为使用状态时与其连动地逐渐打开，在Y驱动用车轮61从使用状态转变为收纳状态时关闭。即，开口56、57为两个Y驱动用车轮61的出入口。
另外，在晶片台主体22的下表面，在两个喷出口73之间形成有开口58。开口58与上述同样地与X驱动用车轮62的收纳状态与使用状态的转变相应地通过开闭门65打开和关闭。
此外，当三个开闭门63、64或者65中的至少一个打开时，晶片台主体22的下表面(低壁)的上下的空间经由开口56、57或者58而连通，因此在晶片台主体22的内部设置有在图5的(A)和图5的(B)中用虚线表示的隔壁69，使得收容有晶片台主体22的收纳机构的空间与气室72一起构成一个气密室。
在图6中示出表示以曝光装置10的控制系统为中心而构成并对结构各部进行统一控制的主控制装置90的输入输出关系的框图。主控制装置90包括工作站(或者微型计算机)等，对曝光装置10的结构各部进行统一控制。另外，在图6中还一并示出晶片台主体22内部的控制器94的输入输出关系。
在具有上述结构的曝光装置10中，首先，将掩模R和晶片W分别装载到掩模台RST和晶片台WST上，进行使用了晶片台WST上的未图示的基准标记和未图示的掩模对准检测系统等的掩模对准及未图示的晶片对准检测系统的基线计测以及晶片对准(例如EGA(增强型全晶片对准(enhanced global alignment))等)等规定的准备作业。之后，通过主控制装置90的管理，根据晶片对准的结果(晶片W上的多个拍摄区域的排列坐标的计算结果)，进行步进扫描方式的曝光，在晶片W上的多个拍摄区域分别转印掩模R的图案。在步进扫描方式的曝光中，根据晶片对准的结果，使晶片台WST移动至用于对晶片W上的第一个拍摄区域进行曝光的加速开始位置，并且驱动掩模台RST以使掩模R的位置成为加速开始位置。然后，使掩模台RST和晶片台WST沿着Y轴方向进行同步驱动，由此对晶片W上的第一个拍摄区域进行曝光(扫描曝光)。之后，反复交替地进行晶片台WST向用于对晶片W上的第二个之后的各拍摄区域进行曝光的加速开始位置的移动以及对各拍摄区域的曝光(扫描曝光)。
另外，例如在将线圈单元50所使用的电力和电信号等向各线圈单元50分配的未图示的母板发生故障而无法通过晶片台驱动系统27(参照图6)来进行期望的晶片台WST的驱动时(在无法进行平面电机27的伺服时)，为了避免其它部分的损伤，使晶片台WST强制地停止，使晶片台WST降落在平板30上。在这样紧急停止时或者维护时等晶片台WST降落在平板30上的情况下、即无法通过平面电机27对晶片台WST进行驱动(包括悬浮)的情况下，为了进行修理等，晶片台WST需要在平板30上(或者在与平板30相同高度的其它支承部件上)移动至规定位置(能够进行修理等的位置)。
以下，说明本实施方式所涉及的曝光装置10中的无法通过上述晶片台驱动系统27来驱动晶片台WST的情况下的晶片台WST的移动过程。
此外，晶片台WST的移动基于多个作业人员的共同作业，但是，以下，不区分各作业人员而简称为作业人员。
首先，作业人员作为移动晶片台WST的预处理而在图3示出的晶片台主体22的管路74上连接一端与气体供给装置82(在图3中未图示，参照图6)相连接的未图示的配管部件的另一端。
此外，在此之前，打开未图示的环境控制室的可开闭的面板，根据需要进行与平板30相同高度的垫板的铺设等规定的准备作业。
接着，作业人员从曝光装置10的主面板(未图示)提供空气供给开始的指令。主控制装置90响应于该指令，使从气体供给装置82进行的高压空气的供给开始。由此，如图7所示，被供给的高压空气经由管路74从两个喷出口73朝向平板30喷出。
此时，在晶片台WST与平板30之间形成相对于上述外部大致处于气密状态的气室72。
接着，作业人员将用于操作图5的(A)示出的收纳装置66a及66b或者66c的遥控装置(teaching pendant；示教器)64(参照图6)与连接器部(未图示)连接，该连接器部设置于晶片台主体22，并与收纳装置66a和66b或者66c的控制器94进行电连接。
接着，作业人员通过示教器64对例如收纳装置66a和66b指示Y驱动用车轮61向中间位置的驱动。在此，中间位置是指如下位置：与Y驱动用车轮61的下降连动地使开闭门63、64打开一半左右但不会使Y驱动用车轮61露出至晶片台主体22的外部的位置。
根据上述指示，通过控制器94来控制收纳装置66a和66b，将Y驱动用车轮61从收纳位置(图5的(A)示出的位置)向中间位置进行驱动，开闭门63、64打开一半左右。通过打开该开闭门63、64，气室72与晶片台主体22的内部空间连通而整体形成大容量的气密室。
此时，由上述流量控制系统84(参照图6)对从气体供给装置82送入的高压空气的流量等进行控制，以使得其气密室的内压成为规定的值以上。因此，当从开始供给高压空气起经过一定时间后，包括气室72的气密室的内压相对于外部空间成为正压，晶片台WST的重量(的至少一部分)被抵消。
因此，在从开始供给高压空气起经过一定时间后的时间点，作业人员通过示教器64例如指示Y驱动用车轮61向降落位置(图5的(B)示出的位置)的驱动。根据该指示，通过控制器94将收纳装置66a和66b设定为图5的(B)示出的降落状态，Y驱动用车轮61向平板30上表面降落。此时，与Y驱动用车轮61的降落反力相应的力经由Y驱动用车轮61作用于平板30上表面，但是由于晶片台WST的重量(的至少一部分)由气密室的内压抵消，因此经由Y驱动用车轮61作用于平板30上表面的力是小的，从而几乎不存在定子50侧的微通道破损的可能性。
接着，作业人员以手动方式将晶片台WST在平板30上向Y轴方向进行牵引及/或推动。由此，两个Y驱动用车轮61绕X轴方向的旋转轴旋转，晶片台WST通过两个Y驱动用车轮61被向Y轴方向引导。
在此，在为了向目的位置的移动，除了Y轴方向的移动以外还需要X轴方向的移动的情况下，作业人员如下那样以手动方式将晶片台WST在平板30上向X轴方向进行驱动。
即，作业人员通过示教器64(参照图6)例如指示Y驱动用车轮61的收纳(或者向中间位置的移动)和X驱动用车轮62向降落位置的驱动。根据该指示，通过控制器94来控制收纳装置66a和66b，将Y驱动用车轮61如图5的(A)所示地收纳到晶片台主体22内(或者将Y驱动用车轮61向中间位置驱动)，并且如图5的(B)所示，通过收纳装置66c而使X驱动用车轮62降落到平板30上表面。此时，晶片台WST的重量(的至少一部分)由气密室的内压抵消，因此经由X驱动用车轮62作用于平板30上表面的力是小的，几乎不存在定子50侧的微通道破损的可能性。
接着，作业人员以手动方式将晶片台WST在平板30上向X轴方向进行牵引及/或推动。由此，X驱动用车轮62绕Y轴方向的旋转轴旋转，晶片台WST通过X驱动用车轮62被向X轴方向引导。此时，水平方向的惯性力作用于晶片台WST，因此从安全性的观点出发，期望在紧接着驱动开始之后和即将停止之前，降低晶片台WST的驱动速度。
此外，在为了向目的位置的移动而仅需要向X轴方向的移动的情况下，作业人员在通过示教器64(参照图6)例如指示X驱动用车轮62向降落位置的驱动之后，以手动方式将晶片台WST在平板30上向X轴方向进行驱动即可。
总之，当晶片台WST移动至目的位置(规定位置)时，作业人员从曝光装置10的主面板(未图示)提供空气供给停止的指令。主控制装置90响应于该指令，使从气体供给装置82进行的高压空气的供给停止。
在提供上述空气供给停止的指令的前后，作业人员通过示教器64指示Y驱动用车轮61和X驱动用车轮62的收纳。根据该指示，通过控制器94来控制收纳装置66a、66b和66c，两个X驱动用车轮61和Y驱动用车轮62被收纳到晶片台主体22内，开口56、57、58分别通过开闭门63、64、65被关闭。
由此，随着时间经过而气室72内成为与外部空间相同的压力，晶片台WST的全部重量经由框状部件23(和可动元件26)支承于平板30。
在使晶片台WST返回至原位置的情况下，作业人员通过与上述相反的过程，经由示教器64、曝光装置10的主面板进行指令、以手动方式移动晶片台WST即可。另外，在使晶片台WST返回至原位置之后，作业人员从设置于晶片台主体22上的连接器部(未图示)取下示教器64，并且解除未图示的配管部件相对于晶片台主体22的管路74的连接。
如上所述，根据本实施方式，在晶片台WST降落到平板30的上表面时，若作业人员提供空气供给的指令和Y驱动用车轮61(或者X驱动用车轮62)的降落指令，则通过主控制装置90在晶片台主体22的下方和内部形成相对于外部为正压的气密室，并且通过控制器94而使Y驱动用车轮61(或者X驱动用车轮62)降落在平板30的上表面。因此，作业人员在晶片台WST的重量的至少一部分被抵消的状态下，以手动方式牵引或者推动晶片台WST，由此Y驱动用车轮61(或者X驱动用车轮62)进行旋转，晶片台WST被向Y轴方向(或者X轴方向)引导。因而，即使在故障或者进行维护时等平面电机27停止产生对晶片台WST的驱动力(悬浮力)时，作业人员也能够以手动方式使晶片台WST在平板30上移动。
此外，能够适当地变更上述实施方式所涉及的曝光装置10的结构等。例如，在上述实施方式中，将对气体供给装置82与晶片台主体22进行连接的配管部件在使用时与晶片台主体22进行连接，在不使用时取下，这样做是考虑到晶片台WST会拖拽该配管部件从而晶片台WST的位置控制性降低这一情况。然而，并不限定于此，也可以采用将该配管部件与晶片台WST始终连接的结构。
另外，在上述实施方式中，从曝光装置10的主面板提供空气供给开始及停止的指令，从示教器64提供对收纳装置66a、66b和66c的指令，但是并不限定于此，任一个指令均可以从曝光装置10的主面板或者示教器64提供。另外，在上述实施方式中，说明了在能够容易地进行示教器64相对于晶片台主体22的连接的前提下使用示教器64的情况。然而，在预测示教器相对于晶片台主体22的布线连接困难的情况下等，也可以使用具备能够在收纳装置66a、66b和66c与控制器94之间进行无线通信的无线通信装置的示教器64。
另外，在上述实施方式中，也可以设置包括对两个Y驱动用车轮61和X驱动用车轮62进行驱动的电机的驱动机构，并经由控制器94通过示教器64来控制该驱动机构。即，除了收纳装置66a、66b和66c以外，还可以将两个Y驱动用车轮61和X驱动用车轮62设为电动式。在上述情况下，水平方向的惯性力作用于晶片台WST，因此从安全性的观点出发，期望在紧接着驱动开始之后和即将停止之前，降低两个Y驱动用车轮61或者X驱动用车轮62的旋转速度，除此以外，提高旋转速度。为了实现上述速度控制，期望在晶片台WST的移动路径上设置能够计测晶片台WST的位置的各种传感器、例如反射型光传感器或者霍尔元件传感器等。
此外，在上述实施方式中，设置两个Y驱动用车轮61和一个X驱动用车轮62，但是Y驱动用车轮61与X驱动用车轮62的数量并不特别限定，当Y驱动用车轮61和X驱动用车轮62至少各设有一个时，能够向XY二维方向驱动晶片台WST而较方便。另外，在上述实施方式中，设为所有驱动用车轮在不使用时收纳到晶片台主体22的内部，但是并不限定于此，也可以采用以下结构，即至少一个驱动用车轮在不使用时将晶片台主体22外部的规定位置作为收纳位置，在露出于晶片台主体22外部的状态下，保持在其收纳位置。
另外，在上述实施方式中，说明了不使一对Y驱动用车轮61和X驱动用车轮62同时降落到平板30上的情况，但是，如果在绕各轴的一方的驱动轮旋转而使晶片台WST向一个轴方向进行驱动时，另一方的驱动轮与平板30上表面之间的摩擦力不会对晶片台WST的移动带来不良影响，则一对Y驱动用车轮61和X驱动用车轮62也可以同时降落在平板30上。
《变形例》
另外，在上述实施方式中，说明了设置有一对Y驱动用车轮61和X驱动用车轮62的情况，但是不一定必须设置驱动轮。在图8的(A)和图8的(B)中分别示出没有设置驱动轮的变形例所涉及的晶片台WST’的侧视图和仰视图。在该情况下，根据图8的(B)可知，在晶片台主体22的底面上仅设置两个喷出口73，不存在开口和开闭门等。然而，如图8的(A)所示，在晶片台WST’降落到平板30的上表面的情况下，形成气室72。因此，通过将加压气体(高压空气)从气体供给装置82送入至管路74内，并使其从喷出口73向气室72内喷出，能够使气室72内相对于外部成为正压。由此，能够抵消晶片台WST’的重量的至少一部分，在该状态下，通过由作业人员牵引及/或推动晶片台WST’，能够以手动方式使晶片台WST’在平板30上移动。
此外，在上述实施方式和变形例中，在晶片台WST(WST’)降落到平板30上的状态下，气室72通过框状部件23而完全被关闭(封闭)，但是并不限定于此，例如如图9所示，也可以在晶片台WST(WST’)的一部分中形成将气室72与外部空间连通的多个贯穿孔(以下称为孔口76)。在图9中示出的框状部件23中，孔口76可以如位于+X侧的框状部件23的截面图所示那样形成于框状部件23的高度方向中央，也可以如位于－X侧的框状部件23的截面图所示那样形成于框状部件23的上端与晶片台主体22的边界部分。通过气体供给装置82(参照图6)使加压气体(高压空气)流入气室72内，当气室72内与外部空间相比成为正压时，气室72内的加压气体的一部分经由多个孔口76从气室72内排出到外部空间。由此，能够防止晶片台主体22的外周部和框状部件23产生振动的所谓气锤(pneumatic hammer)现象。
另外，在上述实施方式和变形例中，设为在晶片台WST(WST’)降落到平板30上的状态下从气体供给装置82供给加压气体(高压空气)，但是并不限定于此，还可以在通过晶片台驱动系统27在平板30上驱动晶片台WST(WST’)时也将加压气体(高压空气)向管路74内供给。即，也可以是，在通过平面电机27在6自由度方向上驱动晶片台WST(WST’)的期间，也从气体供给装置82供给加压气体(高压空气)。特别是，在晶片台的一部分上设置至少一个孔口的情况下，气室72内的压力自动地调整为规定的值，因此也可以是，在通过平面电机27在6自由度方向上驱动晶片台WST(WST’)的期间也从气体供给装置82持续供给加压气体(高压空气)。但是，在该情况下，期望在紧急停止时等晶片台WST不会由于惯性力而产生不必要的移动，如果需要则期望一并进行其对策。
另外，如图10所示，也可以是，在框状部件23外周部设置例如由应变仪或者压力传感器等构成的接触计测系统40，主控制装置90根据该接触计测系统40的计测结果的变化，检测框状部件23降落到平板30上表面的瞬间，立即开始从气体供给装置82供给加压气体。另外，在上述实施方式和变形例中，说明了设置两个气体喷出口73的情况，但是气体喷出口73的数量也可以是一个或者三个以上。
此外，照明光IL并不限定于ArF准分子激光(波长193nm)，也可以是KrF准分子激光(波长248nm)等紫外光、F2激光(波长157nm)等真空紫外光。例如美国专利第7023610号说明书所公开那样，作为真空紫外光可以使用高次谐波，该高次谐波如下地产生：将从DFB半导体激光器或者光纤激光器振荡得到的红外区或者可见区的单一波长激光，利用例如掺杂有铒(或者铒与镱两者)的光纤放大器进行放大，并使用非线性光学晶体将其波长变换为紫外光，而得到高次谐波。另外，照明光IL的波长并不限于100nm以上的光，也可以使用波长小于100nm的光，例如能够将上述实施方式应用于使用软X射线区域(例如5～15nm的波长域)的EUV(Extreme Ultraviolet：远紫外)光的EUV曝光装置。除此以外，还能够将上述实施方式应用于使用电子束或者离子束等带电粒子束的曝光装置。
并且，上述实施方式的曝光装置中的投影光学系统不仅可以是缩小系统，还可以是等倍和放大系统中的任一种，投影光学系统PL不仅可以是折射系统，还可以是反射系统和反射折射系统中的任一种，其投影像也可以是倒像和正像中的任一种。
另外，在上述各实施方式中，使用了在光透射性的基板上形成规定的遮光图案(或者相位图案和减光图案)的光透射型掩模(reticle)，但是也可以代替该掩模而使用例如美国专利第6778257号说明书所公开那样根据要曝光的图案的电子数据来形成透射图案或反射图案或者发光图案的电子掩模(还被称为可变成形掩模、有源掩模(active mask)或者图像生成器，例如包括非发光型图像显示元件(空间光调制器)的一种即DMD(Digital Micro-mirror Device：数字微镜元件)等)。
另外，在上述各实施方式中，说明了在平板30上配置有一个晶片台WST(WST’)的晶片台装置，但是能够适当地变更配置于平板30上的移动体的数量、种类，还能够将上述实施方式应用于例如美国专利申请公开第2010/0066992号说明书所公开那样的具备两个晶片台的晶片台装置或者美国专利申请公开第2009/0268178号说明书所公开那样的具备晶片台和计测台的晶片台装置。
并且，还能够将上述实施方式应用于例如美国专利第8004650号说明书所公开那样的在投影光学系统与曝光对象物体(例如晶片)之间填满液体(例如纯净水)的状态下进行曝光动作的所谓浸液曝光装置。
另外，还能够将上述实施方式应用于例如国际公开第2001/035168号所公开那样通过在晶片W上形成干涉条纹而在晶片W上形成线和空间图案(line and space pattern)的曝光装置(光刻系统)。另外，还能够将上述实施方式应用于对拍摄区域与拍摄区域进行合成的步进拼接(step and stitch)方式的缩小投影曝光装置。
并且，还能够将上述实施方式应用于例如美国专利第6611316号说明书所公开那样通过投影光学系统在晶片上合成两个掩模图案并通过一次扫描曝光来大致同时对晶片上的一个拍摄区域进行双重曝光的曝光装置。
另外，在上述实施方式中要形成图案的物体(照射能量束的曝光对象的物体)并不限定于晶片，也可以是玻璃板、陶瓷基板、薄膜部件或者光罩基板(mask blanks)等其它物体。
并且，作为曝光装置的用途并不限定于半导体制造用的曝光装置，例如，还能够广泛应用于在方型的玻璃板上转印液晶显示元件图案的液晶用的曝光装置、用于制造有机EL、薄膜磁头、摄像元件(CCD等)、微型机械以及DNA芯片等的曝光装置。另外，不仅是半导体元件等微型器件，还能够将上述实施方式应用于为了制造在光曝光装置、EUV曝光装置、X射线曝光装置以及电子束曝光装置等中使用的掩模(reticle)或者掩膜(mask)而在玻璃基板或者硅晶片等上转印电路图案的曝光装置。
半导体元件等电子器件是经由以下步骤制造出的：进行器件的功能和性能设计的步骤；根据该设计步骤制作掩模的步骤；使用硅材料制作晶片的步骤；光刻步骤，通过上述实施方式所涉及的曝光装置(图案形成装置)及其曝光方法将掩膜(掩模)的图案转印到晶片；显影步骤，对曝光后的晶片进行显影；蚀刻步骤，通过蚀刻将除残留有抗蚀剂的部分以外的部分的曝光部材料去除；抗蚀剂去除步骤，去除蚀刻结束而不再需要的抗蚀剂；器件组装步骤(包括切割工序、键合工序、封装工序)；以及检查步骤等。在该情况下，在光刻步骤中，使用上述实施方式的曝光装置来执行上述曝光方法，在晶片上形成器件图案，因此能够生产性良好地制造高集成度的器件。
另外，以保持规定的机械精度、电气精度、光学精度的方式组装本申请的权利要求所举出的包括各结构要素的各种子系统，由此制造上述实施方式的曝光装置(图案形成装置)。为了确保这些各种精度，在其组装前后，对各种光学系统进行用于达到光学精度的调整，对各种机械系统进行用于达到机械精度的调整，对各种电气系统进行用于达到电气精度的调整。从各种子系统向曝光装置的组装工序包括各种子系统相互的机械连接、电路的布线连接、气压回路的配管连接等。在从该各种子系统向曝光装置的组装工序之前，显然存在各子系统各自的组装工序。在各种子系统向曝光装置的组装工序结束后，进行综合调整，从而确保作为曝光装置整体的各种精度。此外，期望在温度和清洁度等得到管理的无尘室中制造曝光装置。
此外，将与在目前的说明中引用的曝光装置等有关的全部国际公开、美国专利申请公开说明书和美国专利说明书的公开引用为本说明书的记载的一部分。
工业实用性
如上所述，本发明的移动体装置适合于在基座部件上驱动移动体。另外，本发明的曝光装置适合于在物体上形成规定的图案。另外，本发明的器件制造方法适合于生产微型器件。

Claims (16)

1.一种移动体装置，具备：
基座部件；
移动体，其配置于该基座部件上，能够在该基座部件上进行二维移动；以及
磁悬浮方式的平面电机，其具有设置于所述基座部件的定子以及设置于所述移动体的可动元件，在所述基座部件上驱动所述移动体，
所述移动体具有移动体主体、框状部件和喷出口，
所述框状部件在该移动体主体的与所述基座部件相对的下表面中设置于所述可动元件的周围，该框状部件的与所述基座部件相对的下表面与包含所述可动元件的其它部分为同一面或者与包含所述可动元件的其它部分相比更向所述基座部件侧突出，
所述喷出口设置于所述移动体主体的所述下表面的所述框状部件内侧的位置，将从外部供给的加压气体经由设置于所述移动体主体的供气通道向所述基座部件喷出，
通过所述基座部件的上表面、所述移动体主体的所述下表面和所述框状部件的内周面，形成相对于外部实质上成为气密状态的封闭的空间。
2.根据权利要求1所述的移动体装置，其特征在于，
所述喷出口在所述移动体的下表面的不同位置设置有多个。
3.根据权利要求1所述的移动体装置，其特征在于，
所述框状部件由树脂或者弹性体构成。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的移动体装置，其特征在于，
在所述移动体主体与所述框状部件之间或者在所述框状部件上设置有使所述框状部件的内部与外部连通的至少一个通气路径。
5.根据权利要求4所述的移动体装置，其特征在于，
所述通气路径为贯穿所述框状部件的贯穿孔。
6.根据权利要求4所述的移动体装置，其特征在于，
所述通气路径为孔口。
7.根据权利要求1～3中任一项所述的移动体装置，其特征在于，
还具备：引导体，其与所述移动体主体相连接，在与所述基座部件接触的状态下绕规定轴进行旋转而将所述移动体整体向与所述轴正交的方向进行引导；以及位移装置，其使该引导体在与所述基座部件接触的第一位置和不与所述基座部件接触的第二位置之间进行位移。
8.根据权利要求7所述的移动体装置，其特征在于，
作为所述引导体，至少各设置一个绕第一轴旋转的第一旋转转体以及在水平面内绕与所述第一轴正交的第二轴旋转的第二旋转体，
所述位移装置使所述第一旋转体和所述第二旋转体独立地在所述第一位置与所述第二位置之间位移。
9.根据权利要求7所述的移动体装置，其特征在于，
所述移动体还包括对所述引导体进行旋转驱动的驱动装置，
所述移动体装置还具备对所述位移装置和所述驱动装置进行控制的控制系统。
10.根据权利要求9所述的移动体装置，其特征在于，
所述控制系统的至少一部分由远程操纵装置构成。
11.根据权利要求10所述的移动体装置，其特征在于，
所述远程操纵装置能够相对于所述移动体主体装拆自如地进行连接。
12.根据权利要求1～3中任一项所述的移动体装置，其特征在于，
所述加压气体的供给系统的一部分包括能够在所述移动体主体的所述供气通道上进行装拆的供给管。
13.根据权利要求1～3中任一项所述的移动体装置，其特征在于，
在所述移动体通过所述平面电机而浮起的期间，也从所述喷出口喷出所述加压气体。
14.根据权利要求1～3中任一项所述的移动体装置，其特征在于，
还具备对所述框状部件与所述基座部件的接触/非接触进行检测的传感器，在该传感器检测到两者的接触时，从所述喷出口喷出所述加压气体。
15.一种曝光装置，具备：
权利要求1～14中任一项所述的移动体装置，其将规定的物体保持在所述移动体上；以及
图案形成装置，其对所述物体照射能量束而形成规定的图案。
16.一种器件制造方法，包括以下步骤：
使用权利要求15所述的曝光装置对所述物体进行曝光；以及
对曝光后的所述物体进行显影。
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