CN108139680B - 曝光装置、曝光方法、平面显示器的制造方法、及元件制造方法 - Google Patents

曝光装置、曝光方法、平面显示器的制造方法、及元件制造方法 Download PDF

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Abstract

曝光装置的基板载台装置(20)具备：非接触保持具(32)，将基板(P)的第1区域及在Y轴方向与前述第1区域排列设置的第2区域的至少一部分区域以非接触方式支承；基板载具(40)，在X轴方向不与非接触保持具(32)重叠的位置保持被非接触保持具(32)以非接触方式支承的基板(P)；Y线性致动器(62)及Y音圈马达(64)，使基板载具(40)在Y轴方向相对非接触保持具(32)相对移动；X音圈马达(66)，使基板载具(40)在X轴方向移动；以及致动器，使非接触保持具(32)在X轴方向移动。

Description

曝光装置、曝光方法、平面显示器的制造方法、及元件制造 方法
技术领域
本发明关于曝光装置、曝光方法、平面显示器的制造方法、及元件制造方法。
背景技术
以往，在制造液晶显示元件、半导体元件(集成电路等)等之电子元件(微型元件)之微影制程中，使用步进扫描方式之曝光装置(所谓扫描步进机(亦称为扫描机))等，其一边使光罩(photomask)或标线片(以下总称为「光罩」)与玻璃板或晶圆(以下总称为「基板」)沿着既定扫描方向同步移动，一边使用能量光束将形成在光罩之图案转印至基板上。
作为此种曝光装置，已知有为了将基板高速且高精度地定位，将保持基板之基板保持具往水平面内之三自由度方向(扫描方向、交叉扫描方向、以及水名片内之旋转方向)微幅驱动者(参照例如专利文献1)。
此处，随着近年基板大型化，基板保持具亦大型化且变重，而有难以进行基板之定位控制的倾向。
先行技术文献
[专利文献1]美国专利申请公开第2010/0266961号说明书
发明内容
根据本发明之第1技术方案，提供一种曝光装置，通过光学系将照明光照射于物体，将前述物体相对前述照明光驱动以分别扫描曝光前述物体的多个区域，其具备：第1支承部，将前述多个区域中之第1区域与在第1方向与前述第1区域排列设置之第2区域之至少一部分区域以非接触方式支承；保持部，在与前述第1方向交叉之第2方向不与前述第1支承部重叠的位置保持被前述第1支承部以非接触方式支承的前述物体；以及第1驱动部，在前述第2方向与前述第1支承部分离配置，以前述第2区域之另一部分之区域被前述第1支承部支承之方式，将保持前述物体之前述保持部相对前述第1支承部往前述第1方向驱动。
根据本发明之第2技术方案，提供一种曝光装置，将照明光照射于物体，将前述物体相对前述照明光往第1方向移动以分别扫描曝光前述物体的多个区域，其具备：第1支承部，以非接触方式支承前述多个区域中之至少第1区域；保持部，保持被前述支承部以非接触方式支承之前述物体；第2驱动系，将前述保持部，以前述第1区域之一部分在前述第1方向及与前述第1方向交叉之第2方向之一方向脱离前述支承部之方式相对前述支承部驱动；以及第2驱动系，将前述支承部往另一方向驱动。
根据本发明之第3技术方案，提供一种曝光装置，通过光学系将照明光照射于物体，将前述物体相对前述照明光驱动以扫描曝光前述物体，其具备：第1支承部，以非接触方式支承前述物体之大致整体；保持部，保持被前述支承部以非接触方式支承之前述物体；以及驱动部，将前述保持部相对前述第1支承部驱动；前述驱动部，将保持被前述第1支承部以非接触方式支承大致整体之前述物体的前述保持部，以前述物体之一部分从前述第1支承部脱离之方式，相对前述物体中之被照射前述照明光之区域予以驱动。
根据本发明之第4技术方案，提供一种平面显示器之制造方法，其包含：使用第1至第3态样之任一曝光装置使前述物体曝光之动作；以及使曝光后之前述物体显影之动作。
根据本发明之第5技术方案，提供一种元件制造方法，其包含：使用第1至第3态样之任一曝光装置使前述物体曝光之动作；以及使曝光后之前述物体显影之动作。
根据本发明之第6技术方案，提供一种曝光方法，通过光学系将照明光照射于物体，将前述物体相对前述照明光驱动以分别扫描曝光前述物体的多个区域，其包含：借助第1支承部以非接触方式支承前述多个区域中之第1区域与在第1方向与前述第1区域排列设置之第2区域之至少一部分区域的动作；借助保持部在与前述第1方向交叉之第2方向不与前述第1支承部重叠的位置保持被前述第1支承部以非接触方式支承的物体的动作；以及借助在前述第2方向与前述第1支承部分离配置之第1驱动部，以前述第2区域之另一部分之区域被前述第1支承部支承之方式，将保持前述物体之前述保持部相对前述第1支承部往前述第1方向驱动的动作。
根据本发明之第7技术方案，提供一种曝光方法，将照明光照射于物体，将前述物体相对前述照明光往第1方向移动以分别扫描曝光前述物体的多个区域，其包含：借助第1支承部以非接触方式支承前述多个区域中之至少第1区域的动作；借助保持部保持被前述支承部以非接触方式支承之前述物体的动作；将前述保持部，以前述第1区域之一部分在前述第1方向及与前述第1方向交叉之第2方向之一方向脱离前述支承部之方式相对前述支承部驱动的动作；以及将前述支承部往另一方向驱动的动作。
根据本发明之第8技术方案，提供一种曝光方法，通过光学系将照明光照射于物体，将前述物体相对前述照明光驱动以扫描曝光前述物体，其包含：借助第1支承部以非接触方式支承前述物体之大致整体的动作；借助保持部保持被前述第1支承部以非接触方式支承之前述物体的动作；以及将前述保持部相对前述第1支承部相对驱动的动作；前述相对驱动之动作，将保持被前述第1支承部以非接触方式支承大致整体之前述物体的前述保持部，以前述物体之一部分从前述第1支承部脱离之方式，相对前述物体中之被照射前述照明光之区域予以驱动。
附图说明
图1是概略显示第1实施方式之液晶曝光装置构成的图。
图2是显示图1之A－A线剖面图。
图3是显示图1之液晶曝光装置所具备之基板载台装置之详细的图。
图4是基板载台装置之要部放大图。
图5是图1之液晶曝光装置所具备之基板位置测量系之概念图。
图6是显示以液晶曝光装置之控制系为中心构成之主控制装置之输出入关系的方块图。
图7(a)及图7(b)是用以说明在曝光动作时之基板载台装置之动作(其1)的图(分别为俯视图及前视图)。
图8(a)及图8(b)是用以说明在曝光动作时之基板载台装置之动作(其2)的图(分别为俯视图及前视图)。
图9(a)及图9(b)是用以说明在曝光动作时之基板载台装置之动作(其3)的图(分别为俯视图及前视图)。
图10(a)及图10(b)是显示第1实施方式之第1变形例之基板载具的图(分别为俯视图及前视图)。
图11是显示第1实施方式之第2变形例之基板载台装置的图。
图12(a)是第2变形例之基板载具的俯视图，图12(b)是第2变形例之基板平台之俯视图。
图13(a)及图13(b)是显示第1实施方式之第3变形例之基板载台装置的图(分别为俯视图及剖面图)。
图14是显示第2实施方式之基板载台装置的图。
图15(a)及图15(b)是显示图14之基板载台装置所具有之Y导杆、重量消除装置等的图(分别为俯视图及侧视图)。
图16(a)及图16(b)是显示图14之基板载台装置所具有之底框、粗动载台等的图(分别为俯视图及侧视图)。
图17(a)及图17(b)是显示图14之基板载台装置所具有之非接触保持具、辅助平台等的图(分别为俯视图及侧视图)。
图18(a)及图18(b)是显示图14之基板载台装置所具有之基板载具等的图(分别为俯视图及侧视图)。
图19(a)及图19(b)是用以说明第2实施方式之基板载台装置之扫描曝光时之动作的图(分别为俯视图及侧视图)。
图20(a)及图20(b)是用以说明第2实施方式之基板载台装置之Y步进动作的图(其1及其2)。
图21是显示第2实施方式之变形例(第4变形例)之基板载台装置的图。
图22(a)及图22(b)是显示图21之基板载台装置所具有之Y导杆、重量消除装置等的图(分别为俯视图及侧视图)。
图23(a)及图23(b)是显示图21之基板载台装置所具有之底框、粗动载台等的图(分别为俯视图及侧视图)。
图24(a)及图24(b)是显示图21之基板载台装置所具有之非接触保持具、辅助平台等的图(分别为俯视图及侧视图)。
图25(a)及图25(b)是显示图21之基板载台装置所具有之基板载具等的图(分别为俯视图及侧视图)。
图26(a)是用以说明第4变形例之基板载台装置之基板搬出时的图，图26(b)是图26(a)之B－B线剖面图。
具体实施方式
《第1实施方式》
以下，使用图1～图9(b)说明第1实施方式。
图1是概略显示第1实施方式之液晶曝光装置10之构成。液晶曝光装置10，以用于例如液晶显示设备(平面显示器)等之矩形(角型)之玻璃基板P(以下单称为基板P)作为曝光对象物之步进扫描方式之投影曝光装置、即所谓扫描机。
液晶曝光装置10，具有照明系12、保持形成有电路图案等图案之光罩M之光罩载台14、投影光学系16、装置本体18、保持于表面(图1中为朝向+Z侧之面)涂布有抗蚀剂(感应剂)之基板P之基板载台装置20、以及此等之控制系等。以下，将曝光时光罩M与基板P相对投影光学系16分别被扫描之方向作为X轴方向，将在水平面内与X轴正交之方向作为Y轴方向，将与X轴及Y轴正交之方向作为Z轴方向来进行说明。此外，将绕X轴、Y轴、以及Z轴之旋转方向分别作为θx、θy、以及θz方向来进行说明。
照明系12，与例如美国专利第5,729,331号说明书等所揭示之照明系同样地构成。亦即，照明系12，将从未图示之光源(例如水银灯)射出之光分别通过未图示之反射镜、分光镜、光阀、波长选择滤光器、各种透镜等，作为曝光用照明光(照明光)IL照射于光罩M。作为照明光IL，可使用i线(波长365nm)、g线(波长436nm)、h线(波长405nm)等之光(或者上述i线、g线、h线之合成光)。
光罩载台14保持光通过型之光罩M。主控制装置50(参照图6)，通过包含例如线性马达之光罩载台驱动系52(参照图6)将光罩载台14(亦即光罩M)相对照明系12(照明光IL)往X轴方向(SCAN方向)以既定长行程驱动，且微幅驱动于Y轴方向及θz方向。光罩载台14在水平面内之位置信息，借助包含例如雷射干涉仪之光罩载台位置测量系54(参照图6)来求出。
投影光学系(投影系)16，配置于光罩载台14之下方。投影光学系16，是与例如美国专利第6,552,775号说明书等所揭示之投影光学系相同构成之所谓多透镜投影光学系，具备例如形成正立正像之两侧远心的多个光学系。从投影光学系16投射至基板P之照明光IL之光轴AX系与Z轴大致平行。
液晶曝光装置10，在借助被来自照明系12之照明光IL照明位于既定照明区域内之光罩M后，借助通过光罩M之照明光，通过投影光学系16将其照明区域内之光罩M之电路图案之投影像(部分图案之像)形成于基板P上之曝光区域。接着，相对照明区域(照明光IL)使光罩M相对移动于扫描方向，且相对曝光区域(照明光IL)使基板P相对移动于扫描方向，藉此进行基板P上之一个照射区域之扫描曝光，而于该照射区域转印形成在光罩M之图案。此处，光罩M上之照明区域与基板P上之曝光区域(照明光之照射区域)，借助投影光学系16而成为彼此在光学上共轭之关系。
装置本体18，支承上述光罩载台14及投影光学系16的部分，通过多个防振装置18d而设置于洁净室之地F上。装置本体18，与例如美国专利申请公开第2008/0030702号说明书所揭示之装置本体相同之构成，具有支承上述投影光学系16之上架台部18a(亦称为光学平台等)、一对下架台部18b(图1中由于重叠于纸面深度方向故一方未图示。参照图2)、以及一对中架台部18c。
基板载台装置20，用以将基板P相对于投影光学系16(照明光IL)高精度地定位的部分，将基板P沿着水平面(X轴方向及Y轴方向)以既定长行程驱动，且微幅驱动于6自由度方向。基板载台装置20，具备底框22、粗动载台24、重量消除装置26、X导杆28、基板平台30、非接触保持具32、一对辅助平台34、基板载具40等。
底框22具备一对X柱22a。X柱22a由延伸于X轴方向之YZ剖面矩形之构件构成。一对X柱22a，在Y轴方向以既定间隔配置，在分别通过脚部22b而与装置本体18物理地分离(在振动上绝缘)的状态下设置于地F上。一对X柱22a及脚部22b，分别借助连接构件22c而一体地连接。
粗动载台24，用以将基板P往X轴方向以长行程驱动之部分，与上述一对X柱22a对应地具备一对X托架24a。X托架24a形成为YZ剖面倒L字状，通过多个机械式线性导引装置24c而载置于对应之X柱22a上。
一对X托架24a，通过用以驱动基板平台30之基板平台驱动系56(参照图6)一部分亦即X线性致动器并借助主控制装置50(参照图6)，沿着对应之X柱22a往X轴方向被以既定长行程(基板P在X轴方向之长度之1～1.5倍程度)同步驱动。用以驱动X托架24a之X线性致动器之种类能适当变更，图2中，虽使用包含例如X托架24a所具有之可动件与对应之X柱22a所具有之固定件之线性马达24d，但并不限于此，亦能使用例如进给螺杆(滚珠螺杆)装置等。
此外，如图2所示，粗动载台24具有一对Y固定件62a。Y固定件62a由延伸于Y轴方向之构件所构成(参照图1)。一方之Y固定件62a在粗动载台24之+X侧端部近旁，另一方之Y固定件62a则在粗动载台24之－X侧端部近旁，分别架设于一对X托架24a上(参照图1)。Y固定件62a之功能留待后述。
重量消除装置26，插入于粗动载台24所具有之一对X托架24a间，从下方支承包含基板平台30及非接触保持具32之系统之自重。关于重量消除装置26之详细，由于揭示于例如美国专利申请公开第2010/0018950号说明书，因此省略说明。重量消除装置26，通过从该重量消除装置26呈放射状延伸的多个连接装置26a(亦称为挠曲装置)，对粗动载台24以机械方式连接，借助被粗动载台24牵引，而与粗动载台24一体地移动于X轴方向。此外，重量消除装置26，虽通过从该重量消除装置26呈放射状延伸之连接装置26a连接于粗动载台24，但由于仅移动于X轴方向，因此亦可为借助延伸于X方向之连接装置26a而连接于粗动载台24的构成。
X导杆28是作为重量消除装置26移动时之平台发挥功能的部分。X导杆28由延伸于X轴方向之构件所构成，如图1所示，插入底框22所具有之一对X柱22a间，固定于装置本体18所具有之一对下架台部18b上。在Y轴方向，X导杆28之中心与借助照明光IL而生成于基板P上之曝光区域之中心大致一致。X导杆28之上面设定为与XY平面(水平面)平行。上述重量消除装置26，通过例如空气轴承26b以非接触状态载置于X导杆28上。粗动载台24在底框22上移动于X轴方向时，重量消除装置26在X导杆28上移动于X轴方向。
基板平台30，由在俯视时以X轴方向为长边方向之矩形板状(或箱形)之构件所构成，如图2所示，以中央部通过球面轴承装置26c相对XY平面摆动自如之状态被重量消除装置26从下方以非接触方式支承。此外，如图1所示，于基板平台30连接有一对辅助平台34(图2中未图示)。关于一对辅助平台34之功能，留待后述。
返回图2，基板平台30是基板平台驱动系56(参照图6)之一部分，借助包含粗动载台24所具有之固定件与基板平台30本身所具有之可动件的多个线性马达30a(例如音圈马达)，而相对粗动载台24，被往相对水平面(XY平面)交叉之方向、亦即Z轴方向、θx方向、及θy方向(以下称为Z倾斜方向)适当微幅驱动。
基板平台30，通过从基板平台30呈放射状延伸的多个连接装置30b(挠曲装置)对粗动载台24以机械方式连接。连接装置30b包含例如球接合件，以避免阻碍基板平台30相对粗动载台24之往Z倾斜方向之微小行程的相对移动。此外，在粗动载台24往X轴方向以长行程移动之情形时，通过上述多个连接装置30b而被粗动载台24牵引，藉此粗动载台24与基板平台30一体地移动于X轴方向。此外，基板平台30由于不往Y轴方向移动，因此亦可非通过对粗动载台24呈放射状延伸之连接装置30b，而通过在X轴方向平行的多个连接装置30b连接于粗动载台24。
非接触保持具32，由在俯视时以X轴方向为长边方向之矩形板状(或箱形)构件所构成，以其上面从下方支承基板P。非接触保持具32，具有使基板P不产生挠曲、皱纹等(予以平面矫正)之功能。非接触保持具32固定于基板平台30之上面，与上述基板平台30一体地往X轴方向以长行程移动，且微幅移动于Z倾斜方向。
非接触保持具32之上面(基板支承面)中之四边各自之长度设定为与基板P四边各自之长度大致相同(实际略短)。是以，非接触保持具32，能从下方支承基板P之大致整体，具体而言，能从下方支承基板P上之曝光对象区域(基板P之除了形成于端部近旁之空白区域以外的区域)。
设置于基板载台装置20外部之未图标之加压气体供给装置与真空吸引装置，通过例如管(tube)等之配管构件连接于非接触保持具32。此外，于非接触保持具32之上面(基板载置面)形成有多个与上述配管构件连通之微小孔部。非接触保持具32，借助将从上述加压气体供给装置供给之加压气体(例如压缩空气)通过上述孔部(之一部分)对基板P下面喷出而使基板P浮起。此外，非接触保持具32，与上述加压气体之喷出并用，借助从上述真空吸引装置供给之真空吸引力，来吸引基板P之下面与基板支承面间之空气。藉此，于基板P作用荷重(预装载)，而沿着非接触保持具32之上面被平面矫正。不过，由于在基板P与非接触保持具32间形成间隙，因此不会阻碍基板P与非接触保持具32在与水平面平行之方向之相对移动。
基板载具40是保持基板P之部分，使该基板P相对照明光IL(参照图1)移动于水平面内之3自由度方向(X轴方向、Y轴方向、及θz方向)。基板载具40，形成为在俯视时为矩形之框状(画框状)，在保持有基板P端部(外周缘部)近旁之区域(空白区域)之状态下，相对非接触保持具32沿着XY平面移动。以下，使用图3说明基板载具40之详细。
基板载具40如图3所示，具备一对X框架42x与一对Y框架42y。一对X框架42x，分别由延伸于X轴方向之平板状构件所构成，于Y轴方向以既定(较基板P及非接触保持具32在Y轴方向之尺寸宽)间隔配置。此外，一对Y框架42y，分别由延伸于Y轴方向之平板状构件所构成，于X轴方向以既定(较基板P及非接触保持具32在X轴方向之尺寸宽)间隔配置。
+X侧之Y框架42y，通过间隔件42a连接于一对X框架42x各自之+X侧端部近旁。同样地，－X侧之Y框架42y，通过间隔件42a连接于一对X框架42x各自之－X侧端部近旁中之下面。藉此，一对Y框架42y上面之高度位置(Z轴方向之位置)，设定为较一对X框架42x下面之高度位置低(－Z侧)。
此外，于一对X框架42x各自之下面，在X轴方向分离安装有一对吸附垫44。是以，基板载具40，合计具有例如四个吸附垫44。吸附垫44，从一对X框架42x彼此相向之面往彼此对向之方向(基板载具40之内侧)突出配置。例如四个吸附垫44，其水平面内之位置(对X框架42x之安装位置)被设定成以基板P插入一对X框架42x间之状态从下方支承该基板P之四角部近旁(空白区域)。于例如四个吸附垫44分别连接有未图标之真空吸引装置。吸附垫44，借助从上述真空吸引装置供给之真空吸引力而吸附保持基板P之下面。此外，吸附垫44之数目并不限定于此，能适当变更。
此处，如图2所示，在组合有非接触保持具32与基板载具40之状态下，基板P，借助基板载具40所具有之吸附垫44而从下方被支承(吸附保持)四角部近旁，且包含中央部之大致整体被非接触保持具32从下方以非接触方式支承。在此状态下，基板P之+X侧及－X侧之端部，从非接触保持具32之+X侧及－X侧之端部分别突出，例如四个吸附垫44(图2中一部分未图示)，吸附保持该基板P之从非接触保持具32突出之部分。亦即，吸附垫44，其对X框架42x之安装位置被设定成在X轴方向位于非接触保持具32外侧。
其次说明用以驱动基板载具40之基板载具驱动系60(参照图6)。本实施方式中，主控制装置50(参照图6)通过该基板载具驱动系60，将基板载具40相对于非接触保持具32往Y轴方向以长行程驱动，且微幅驱动于水平面内之3自由度方向。此外，主控制装置50，通过上述之基板平台驱动系56(参照图6)与基板载具驱动系60，将非接触保持具32与基板载具40往X轴方向一体地(同步地)驱动。
基板载具驱动系60如图2所示具备一对Y线性致动器62，该Y线性致动器62包含上述之粗动载台24所具有之Y固定件62a及与该Y固定件62a协同地产生Y轴方向之推力之Y可动件62b。于一对Y线性致动器62各自之Y可动件62b，如图4所示安装有Y固定件64a与X固定件66a。
Y固定件64a，构成与安装于基板载具40(Y框架42y之下面)之Y可动件64b协同地对基板载具40赋予Y轴方向之推力的Y音圈马达64。此外，X固定件66a，构成与安装于基板载具40(Y框架42y之下面)之X可动件66b协同地对基板载具40赋予X轴方向之推力的X音圈马达66。如此，基板载台装置20，于基板载具40之+X侧及－X侧分别具有各一个Y音圈马达64与X音圈马达66。
此处，在基板载具40之+X侧与－X侧，Y音圈马达64及X音圈马达66，分别以基板P之重心位置为中心配置成点对称。是以，在使用基板载具40之+X侧之X音圈马达66与基板载具40之－X侧之X音圈马达66对基板载具40作用往X轴方向之推力时，可得到与对基板P之重心位置作用往与X轴方向平行之推力者相同之効果，亦即能抑制对基板载具40(基板P)作用θz方向之力矩。此外，关于一对Y音圈马达64，由于隔着在X轴方向之基板P之重心(线)配置，因此不会对基板载具40作用θz方向之力矩。
基板载具40，通过上述一对Y音圈马达64及一对X音圈马达66，借助主控制装置50(参照图6)而相对粗动载台24(亦即非接触保持具32)被往水平面内之3自由度方向微幅驱动。此外，主控制装置50，在粗动载台24(亦即非接触保持具32)往X轴方向以长行程移动时，使用上述一对X音圈马达66对基板载具40赋予X轴方向之推力，以使非接触保持具32与基板载具40一体地往X轴方向以长行程移动。
此外，主控制装置50(参照图6)，使用上述一对Y线性致动器62及一对Y音圈马达64，使基板载具40相对于非接触保持具32往Y轴方向以长行程相对移动。具体说明之，主控制装置50，一边使一对Y线性致动器62之Y可动件62b移动于Y轴方向，一边使用包含安装于该Y可动件62b之Y固定件64a的Y音圈马达64使Y轴方向之推力作用于基板载具40。藉此，基板载具40，与非接触保持具32独立(分离)地往Y轴方向以长行程移动。
如上述，本实施方式之基板载台装置20中，保持基板P之基板载具40，在X轴(扫描)方向与非接触保持具32一体地以长行程移动，在Y轴方向，则与非接触保持具32独立地以长行程移动。此外，从图2可知，虽吸附垫44之Z位置与非接触保持具32之Z位置一部分重复，但基板载具40相对非接触保持具32以长行程移动之方向仅为Y轴方向，因此不会有吸附垫44与非接触保持具32接触之虞。
此外，在基板平台30(亦即非接触保持具32)被驱动于Z倾斜方向之情形时，被非接触保持具32平面矫正后之基板P，由于与非接触保持具32一起在Z倾斜方向变化姿势，因此吸附保持基板P之基板载具40，会与该基板P一起在Z倾斜方向变化姿势。此外，亦可借助吸附垫44之弹性变形使基板载具40之姿势不变化。
返回图1，一对辅助平台34，在基板载具40与非接触保持具32分离而往Y轴方向相对移动时与非接触保持具32协同动作而支承该基板载具40所保持之基板P之下面的装置。如上所述，基板载具40，由于在保持有基板P之状态下相对非接触保持具32移动，因此在从例如图1所示之状态基板载具40往+Y方向移动后，基板P之+Y侧之端部近旁则变得不被非接触保持具32支承。因此，基板载台装置20，为了抑制上述基板P中不被非接触保持具32支承之部分之自重所导致之弯曲，使用一对辅助平台34中之一方从下方支承该基板P。一对辅助平台34，除了配置成纸面左右对称这点以外，其余实质上为相同构造。
辅助平台34如图3所示具有多个空气浮起单元36。此外，本实施方式中，空气浮起单元36虽形成为延伸于Y轴方向之棒状，多个空气浮起单元36是在X轴方向隔着既定间隔配置的构成，但只要能抑制因基板P自重所导致之弯曲，则其形状、数目、配置等不特别限定。多个空气浮起单元36如图4所示，被从基板平台30侧面突出之臂状支承构件36a从下方支承。于多个空气浮起单元36与非接触保持具32之间形成有微小间隙。
空气浮起单元36上面之高度位置设定为与非接触保持具32上面之高度位置大致相同(或略低)。空气浮起单元36，借助从其上面对基板P下面喷出气体(例如空气)而以非接触方式支承该基板P。此外，上述之非接触保持具32，虽使预装载作用于基板P来进行基板P之平面矫正，但空气浮起单元36，由于只要能抑制基板P之弯曲即可，因此亦可单仅对基板P下面供给气体，而不特别管理在空气浮起单元36上之基板P之高度位置。
其次，说明用以测量基板P在6自由度方向之位置信息之水平面内位置测量系70。基板位置测量系包含：用以求出基板平台30在与水平面交叉之方向之位置信息(Z轴方向之位置信息、θx及θy方向之旋转量信息。以下称为「Z倾斜位置信息」)之Z倾斜位置测量系58(参照图6)、以及用以求出基板载具40在XY平面内之位置信息(X轴方向、及Y轴方向之位置信息、以及θz方向之旋转量信息)之水平面内位置测量系70(参照图6)。
Z倾斜位置测量系58(参照图6)，如图2所示包含固定在基板平台30下面且固定于球面轴承装置26c周围的多个(至少三个)雷射位移仪58a。雷射位移仪58a，借助对固定于重量消除装置26之壳体之目标58b照射测量并接收其反射光，而将在该测量光之照射点之基板平台30在Z轴方向之位移量信息供给至主制御装置50(参照图6)。例如，至少三个雷射位移仪58a配置于不在同一直在线之三处(例如对应正三角形顶点之位置)，主制御装置50，根据该至少三个雷射位移仪58a之输出，求出基板平台30(亦即基板P)之Z倾斜位置信息。重量消除装置26，由于沿着X导杆28之上面(水平面)移动，因此主制御装置50，不论基板平台30之X位置为何均能测量基板平台30相对水平面之姿势变化。
水平面内位置测量系70(参照图6)如图1所示具有一对读头单元72。一方之读头单元72配置于投影光学系16之－Y侧，另一方之读头单元72配置于投影光学系16之+Y侧。
一对读头单元72之各个，使用基板载具40所具有之反射型绕射格子来求出基板P在水平面内之位置信息。与一对读头单元72对应地，于基板载具40之一对X框架42x各自之上面，如图3所示贴附有多个(图3中为例如六片)标尺板46。标尺板46由延伸于X轴方向之俯视带状之构件构成。标尺板46之X轴方向长度较X框架42x之X轴方向长度短，多个标尺板46在X轴方向相隔既定间隔(彼此分离地)排列。
图5显示+Y侧之X框架42x及对应此之读头单元72。于固定于X框架42x上的多个标尺板46之各个形成有X标尺48x与Y标尺48y。X标尺48x形成于标尺板46之－Y侧之一半区域，Y标尺48y形成于标尺板46之+Y侧之一半区域。X标尺48x具有反射型X绕射格子，Y标尺48y具有反射型Y绕射格子。此外，图5中为了容易理解，形成X标尺48x、Y标尺48y之复数条格子线间之间隔(节距)图示成较实际宽。
读头单元72，如图4所示具备Y线性致动器74、借助该Y线性致动器74而相对投影光学系16(参照图1)被往Y轴方向以既定行程驱动之Y滑件76、以及固定于Y滑件76的多个测量读头(X编码器读头78x,80x、Y编码器读头78y,80y)。除了在图1及图4中构成为纸面左右对称这点除外，一对读头单元72为相同构成。此外，分别固定于一对X框架42x上的多个标尺板46，亦在图1及图4中构成为左右对称。
Y线性致动器74固定于装置本体18所具有之上架台部18a之下面。Y线性致动器74，具备将Y滑件76往Y轴方向直进导引之线性导件与对Y滑件76赋予推力之驱动系。线性导件之种类虽无特别限定，但较佳为重复再现性高之空气轴承。此外，驱动系之种类亦无特别限定，能使用例如线性马达、皮带(或金属线)驱动装置等。
Y线性致动器74由主控制装置50(参照图6)控制。Y线性致动器74所致之Y滑件76往Y轴方向之行程量，设定为与基板P(基板载具40)往Y轴方向之行程量同等。
读头单元72，如图5所示具备一对X编码器读头78x(以下称为「X读头78x」)及一对Y编码器读头78y(以下称为「Y读头78y」)。一对X读头78x、一对Y读头78y，分别在X轴方向相隔既定距离分离配置。
X读头78x及Y读头78y，例如美国专利申请公开第2008/0094592号说明书所开示之所谓绕射干涉方式之编码器读头，对对应之标尺(X标尺48x、Y标尺48y)朝下(－Z方向)照射测量光束，并接收来自该标尺之光束(返回光)，藉此将基板载具40之位移量信息供给至主控制装置50(参照图6)。
亦即，水平面内位置测量系70(参照图6)，构成用以借助一对读头单元72所具有之合计例如四个X读头78x、对向于该X读头78x之X标尺48x来求出基板载具40在X轴方向之位置信息的例如四个X线性编码器系统。同样地，构成用以借助一对读头单元72所具有之合计例如四个Y读头78y、对向于该Y读头78y之Y标尺48y来求出基板载具40在Y轴方向之位置信息的例如四个Y线性编码器系统。
此处，读头单元72所具有之一对X读头78x及一对Y读头78y各自在X轴方向之间隔设定为较相邻之标尺板46间之间隔宽。藉此，X编码器系统及Y编码器系统，不论基板载具40之X轴方向之位置为何，一对X读头78x中始终有至少一方对向于X标尺48x且一对Y读头78y中有至少一方始终对向于Y标尺48y。
具体而言，主控制装置50(参照图6)，在一对X读头78x均对向于X标尺48x之状态下，根据该一对X读头78x之输出之平均值求出基板载具40之X位置信息。此外，主控制装置50，在仅一对X读头78x之一方对向于X标尺48x之状态下，仅根据该一方之X读头78x之输出求出基板载具40之X位置信息。是以，X编码器系统，能将基板载具40之位置信息不中断地供给至主控制装置50。关于Y编码器系统亦相同。
此处，如上所述，本实施方式之基板载具40，由于亦能在Y轴方向以既定长行程移动，因此主控制装置50(参照图6)，以维持X读头78x、Y读头78y之各个与对应之标尺48x,48y之对向状态之方式，与基板载具40在Y轴方向之位置相应地将一对读头单元72各自之Y滑件76(参照图4)以追随基板载具40之方式通过Y线性致动器74(参照4)驱动于Y轴方向。主控制装置50，将Y滑件76(亦即各读头78x,78y)在Y轴方向之位移量(位置信息)与来自各读头78x,78y之输出合并，综合地求出基板载具40之水平面内之位置信息。
Y滑件76(参照图4)在水平面内之位置(位移量)信息，借助与使用了上述X读头78x、Y读头78y之编码器系统同等之测量精度之编码器系统96来求出。Y滑件76，如从图4及图5可知，具有一对X编码器读头80x(以下称为「X读头80x」)及一对Y编码器读头80y(以下称为「Y读头80y」)。一对X读头80x及一对Y读头80y，分别在Y轴方向相隔既定距离分离配置。
主控制装置50(参照图6)，使用固定于装置本体18之上架台部18a(分别参照图1)下面的多个标尺板82，求出Y滑件76在水平面内之位置信息。标尺板82，由延伸于Y轴方向之俯视带状之构件所构成。本实施方式中，于一对读头单元72各自之上方，在Y轴方向相隔既定间隔(彼此分离地)配置有例如两片标尺板82。
如图5所示，于标尺板82下面中之+X侧区域，与上述一对X读头80x对向地形成有X标尺84x，于标尺板82下面中之－X侧区域，与上述一对Y读头80y对向地形成有Y标尺84y。X标尺84x,Y标尺84y，与形成于上述标尺板46之X标尺48x,Y标尺48y实质上相同构成之光反射型绕射格子。此外，X读头80x、Y读头80y亦为与上述X读头78x、Y读头78y(朝下读头)相同构成之绕射干渉方式之编码器读头。
一对X读头80x及一对Y读头80y，对对应之标尺(X标尺84x、Y标尺84y)朝上方(+Z方向)照射测量光束，并接收来自该标尺之光束，藉此将Y滑件76(参照图4)在水平面内之位移量信息供给至主控制装置50(参照图6)。一对X读头80x及一对Y读头80y各自在Y轴方向之间隔设定为较相邻之标尺板82间之间隔宽。藉此，不论Y滑件76之Y轴方向之位置为何，一对X读头80x中始终有至少一方对向于X标尺84x且一对Y读头80y中有至少一方始终对向于Y标尺84y。是以，能将Y滑件76之位置信息不中断地供给至主控制装置50(参照图6)。
图6显示以液晶曝光装置10(参照图1)之控制系为中心构成、统筹控制构成各部之主控制装置50之输出入关系的方块图。主控制装置50包含工作站(或微电脑)等，统筹控制液晶曝光装置10之构成各部。
以如上述方式构成之液晶曝光装置10(参照图1)，在主控制装置50(参照图6)之管理下，借助未图示之光罩装载器进行光罩M对光罩载台14上之装载，且借助未图示之基板装载器进行基板P对基板载台装置20(基板载具40，及非接触保持具32)上之装载。其后，借助主控制装置50，使用未图标之对准检测系执行对准测量、以及使用未图示之自动聚焦传感器(基板P之面位置测量系)之聚焦匹配，在该对准测量及聚焦匹配结束后，对设定于基板P上的多个照射区域依序进行步进扫描(step and scan)方式之曝光动作。
其次，使用图7(a)～图9(b)说明曝光动作时之基板载台装置20之动作一例。此外，以下说明中，虽是说明于1片基板P上设定有四个照射区域之情形(所谓撷取4面之情形)，但设定于1片基板P上之照射区域之数目及配置能适当变更。此外，本实施方式中，曝光处理，作为一例说明从设定在基板P之－Y侧且+X侧之第1照射区域S1开始进行。此外，为了避免图示过于复杂，图7(a)～图9(b)中省略了基板载台装置20所具有之要素之一部分。
图7(a)及图7(b)分别图示有对准动作等完毕，对第1照射区域S1之曝光动作准备已结束之状态之基板载台装置20之俯视图及前视图。基板载台装置20，如图7(a)所示，以第1照射区域S1之+X侧端部位于较被来自投影光学系16之照明光IL(分别参照图7(b))照射而形成于基板P上之曝光区域IA(不过，图7(a)所示之状态，还未对基板P照射照明光IL)略靠－X侧之方式，根据水平面内位置测量系70(参照图6)之输出进行基板P之定位。
此外，由于在Y轴方向，曝光区域IA之中心与X导杆28(亦即非接触保持具32)之中心大致一致，因此保持于基板载具40之基板P之+Y侧端部近旁从非接触保持具32突出。基板P之该突出部分被非接触保持具32之+Y侧所配置之辅助平台34从下方予以支承。此时，基板P之+Y侧端部近旁虽不进行非接触保持具32之平面矫正，但由于包含曝光对象之第1照射区域S1之区域，维持已进行平面矫正之状态，因此不会影响曝光精度。
其次，从图7(a)及图7(b)所示之状态，与光罩M(参照图1)同步地，如图8(a)及图8(b)所示，基板载具40与非接触保持具32根据水平面内位置测量系70(参照图6)之输出在X导杆28上往+X方向一体地(同步地)被驱动(加速、等速驱动及减速)(参照图8(a)之黑箭头)。在基板载具40与非接触保持具32被往X轴方向等速驱动之期间，通过光罩M(参照图1)及投影光学系16之照明光IL(分别参照图8(b))照射于基板P，藉此光罩M所具有之光罩图案转印于照射区域S1。此时，基板载具40，与对准测量之结果相应地，相对非接触保持具32被往水平面内3自由度方向适当微幅驱动，非接触保持具32，与上述聚焦匹配之结果相应地被往Z倾斜方向适当微幅驱动。
此处，在水平面内位置测量系70(参照图6)中，在基板载具40与非接触保持具32被驱动于X轴方向(在图8(a)为+X方向)时，一对读头单元72分别所具有之Y滑件76(分别参照图4)为静止状态(不过，不需要读头单元72严谨地静止，只要读头单元72所具有之读头之至少一部分在Y轴方向对向于标尺板46即可)。
在对基板P上之第1照射区域S1之光罩图案转印完毕后，基板载台装置20，即如图9(a)及图9(b)所示，为了对设定在第1照射区域S1之+Y侧之第2照射区域S2进行曝光动作，而根据水平面内位置测量系70(参照图6)之输出将基板载具40相对非接触保持具32往－Y方向驱动(Y步进驱动)既定距离(基板P之在宽度方向尺寸之大致一半之距离)(参照图9(a)之黑箭头)。借助上述基板载具40之Y步进动作，保持于基板载具40之基板P之－Y侧之端部近旁被配置于非接触保持具32之－Y侧之辅助平台34从下方予以支承。
此外，水平面内位置测量系70(参照图6)中，在上述基板载具40被驱动于Y轴方向时，一对读头单元72分别所具有之Y滑件76(分别参照图4)，与基板载具40同步(不过，速度不需要严谨地一致)地被驱动于Y轴方向。
以下，虽未图示，但借助与光罩M(参照图1)同步地，基板载具40与非接触保持具32被往－X方向驱动，来进行对第2照射区域S2之扫描曝光。此外，借助适当地反复与基板载具40之Y步进动作及光罩M同步之基板载具40与非接触保持具32往X轴方向之等速移动，来依序进行对设定在基板P上之全照射区域之扫描曝光动作。
根据以上说明之本第1实施方式之液晶曝光装置10所具有之基板载台装置20，在进行基板P之XY平面内之高精度定位时，由于将仅保持该基板P外周缘部之框状之基板载具40驱动于水平面内3自由度方向，因此与例如将吸附保持基板P下面整体之基板保持具驱动于水平面内3自由度方向以进行基板P之高精度定位的情形相较，由于驱动对象物(本实施方式中为基板载具40)为轻量，因此位置控制性提升。此外，能使驱动用之致动器(本实施方式中为Y音圈马达64、X音圈马达66)小型化。
此外，用以求出基板P在XY平面内之位置信息之水平面内位置测量系70由于包含编码器系统，因此与例如以往之干涉计系统相较能减低空气波动之影响。是以，基板P之定位精度提升。此外，由于空气波动之影响小，因此能省略使用以往之干涉计系统时所必须之部分空调设备，而能降低成本。
此外，本第1实施方式所说明之构成仅为一例，能适当变形。例如，在图10(a)及图10(b)所示之第1变形例之基板载具40A中，于一对X框架42x各自之外侧面连接有辅助之板构件42b。板构件42b如图10(b)所示，配置成与XY平面大致平行，其下面隔着既定间隙对向于气浮单元36之上面。多个气浮单元36，借助对板构件42b下面喷出气体，而使+Z方向(重力方向朝上)之力(升力)作用于基板载具40A。本第1变形例之基板载具40A，由于板构件42b始终被多个气浮单元36从下方支承，因此即使假使于非接触保持具32与多个气浮单元36之间形成有段差(Z轴方向之高度位置之差)，亦能在基板载具40A相对于非接触保持具32移动于Y轴方向时防止X框架42x与非接触保持具32(或气浮单元36)接触。
此外，如例如图11所示之第2变形例之基板载台装置120，亦可于基板载具140安装有基准指标板144，且于基板平台30安装有标记测量传感器132。于基准指标板144，如图12(a)所示有多个基准标记146在Y轴方向彼此分离形成。基准指标板144，以上述多个基准标记146之Z位置与基板P表面之Z位置成为大致相同之方式(参照图11)，通过提高构件148而固定于基板载具140之－X侧之Y框架142y之上面。返回图11，多个标记测量传感器132，安装于从基板平台30之－X侧侧面突出形成之俯视T字形(参照图12(b))之平板状构件134。多个标记测量传感器132如图12(b)所示，与上述多个基准标记146对应地(亦即与多个基准标记146在上下方向重叠)在Y轴方向彼此分离配置。
本第2变形例中，使用多个基准标记146与对应的多个标记测量传感器132，进行例如投影光学系16(参照图1)之光学特性(例如刻度(scaling)、位移、旋转等)相关之校准。关于校准方法，由于与例如日本特开2006－330534号公报所揭示之校准方法实质相同，因此省略说明。本第2变形例中，由于相对于具有基准标记146之基板载具140以机械方式分离之基板平台30具有标记测量传感器132，因此基板载具140本身不需要配线等，能将基板载具140轻量化。
此外，本第2变形例之基板载具140之Y框架142y，较上述第1实施方式形成为更宽。此外，如图12(b)所示，于上述平板状构件134之上面及从基板平台30之+X侧侧面突出形成之平板状构件136之上面，分别安装有在Y轴方向分离之例如两个空气轴承138。如图11所示，+X侧之例如两个空气轴承138，对向于基板载具140之+X侧之Y框架142y之下面，－X侧之例如两个空气轴承138，对向于基板载具140之－X侧之Y框架142y之下面。空气轴承138，借助对对向之Y框架142y之下面喷出加压气体，而隔着既定间隙以非接触方式支承基板载具140。藉此抑制基板载具140之挠曲。此外，空气轴承138，亦可于基板载具140侧安装成对向于上述平板状构件134、136之上面。此外，亦可取代空气轴承138，而使用例如磁石使基板载具140磁浮，或者使用音圈马达等之致动器使浮力作用。
此外，亦可如图13(a)及图13(b)所示之第3变形例之基板载台装置220，Y线性致动器62、Y音圈马达64、及X音圈马达66之Z位置设定为与基板载具40A相同。亦即，基板载台装置220，于基板载具40A之Y框架42y侧面固定有Y音圈马达64之Y可动件64b及X音圈马达66之X可动件66b。此外，Y音圈马达64之Y固定件64a、及用以将安装有X音圈马达66之X固定件66a之Y可动件62b驱动于Y轴方向之Y线性致动器62之Y固定件62a，以与基板载具40之Z位置相同之方式在粗动载台224上通过支柱62c被安装。
此外，本第3变形例之基板载具40A，与上述第1变形例(参照图10(a)及图10(b))同样地，具有被多个气浮单元36从下方支承之一对辅助板构件42b。此外，如图13(b)所示，与上述第2变形例(参照图11～图12(b))同样地，从基板平台30之－X侧及+X侧侧面分别突出有平板状构件234,236，于该构件234,236上分别固定有延伸于Y轴方向之气浮单元238。气浮单元238上面之高度位置，设定于较气浮单元36上面之高度位置低之位置。基板载具240中，Y框架242y始终(不论Y轴方向之位置为何)被气浮单元238从下方以非接触方式支承。换言之，基板载具40A载置于一对气浮单元238上。藉此抑制基板载具40A之挠曲。
《第2实施方式》
其次使用图14～图20(b)说明第2实施方式之液晶曝光装置。第2实施方式之液晶曝光装置之构成，由于除了基板载台装置420之构成相异这点以外，其余则与上述第1实施方式相同，因此以下仅说明相异点，针对具有与上述第1实施方式相同构成及功能之要素，赋予与上述第1实施方式相同之符号而省略其说明。
上述第1实施方式之基板载台装置20(参照图1等)中，保持基板P之基板载具40，在扫描方向与非接触保持具32一体地以长行程移动，且在非扫描方向与非接触保持具32分离而以长行程移动的构成，相较于此，本第2实施方式之基板载台装置420则与上述第1实施方式相反地，保持基板P之基板载具440，在非扫描方向与非接触保持具32一体地以长行程移动，且在扫描方向与非接触保持具32分离而以长行程移动，这点相异。亦即，本第2实施方式之基板载台装置420整体而言，使上述第1实施方式之基板载台装置20绕Z轴旋转例如90°而构成。此外，基板P之长边方向，与上述第1实施方式同样地与X轴大致平行。
以下，说明基板载台装置420之详细。如图14所示，基板载台装置420具备底框422、粗动载台424、重量消除装置26(图14中未图示。参照图15(a)等)、Y导杆428(图14中未图示。参照图15(a)等)、基板平台30(图14中未不图示。参照图17(a)等)、非接触保持具32、一对辅助平台434、基板载具440等。上述底框422、粗动载台424、Y导杆428、一对辅助平台434、基板载具440，由于分别发挥与上述第1实施方式中之底框22、粗动载台24、X导杆28、基板平台30、非接触保持具32、一对辅助平台34、基板载具40(参照图1及图2)相同功能的构件，因此以下简单说明之。此外，重量消除装置26、基板平台30、及非接触保持具32，分别与上述第1实施方式实质相同。
如图15(a)及图15(b)所示，本第2实施方式中，通过防振装置18d设置于地F上之装置本体418之一部分亦即下架台部418b由一片板状构件所构成，于该下架台部418b之上面固定有Y导杆428。于Y导杆428上载置有重量消除装置26。此外，如图16(a)及图16(b)所示，底框422具有通过脚部422b设置于地F上之一对Y柱422a，于该底框422上，以能在Y轴方向以既定长行程移动之方式载置有粗动载台424。本第2实施方式中，粗动载台424具有连接一对Y托架424a之+Y侧及－Y侧各自之端部近旁的一对Y平台424b。于Y平台424b，连接有用以牵引重量消除装置26(参照图15(a)等)之连接装置26a之一端、及用以牵引基板平台30(参照图17(b)等)之连接装置30b之一端。此外，于一对Y平台424b通过支柱462c固定有X固定件462a。X固定件462a，与X可动件462b一起构成X线性致动器462。此外，于X可动件462b安装有Y固定件464a及X固定件466a。
如图17(a)及图17(b)所示，基板平台30及非接触保持具32，与上述第1实施方式同样地，由在俯视时以X轴方向为长边方向之矩形板状(或者箱形)之构件构成。一对辅助平台434分别具有被从基板平台30侧面突出之臂状之支承构件436a从下方支承的多个气浮单元436。气浮单元436与上述第1实施方式(参照图3等)不同，由延伸于X轴方向之构件构成。此外，于基板平台30，通过支承构件438a连接有一对气浮单元438。气浮单元438，除了延伸于X轴方向这点以外，发挥与上述第3变形例(参照图13(a)及图13(b))之气浮单元238相同功能。亦即，一对气浮单元438，如图14所示从下方以非接触方式支承基板载具440所具有之一对X框架442x。
如图18(a)及图18(b)所示，基板载具440由与上述第1实施方式(参照图3等)相同之矩形框状(画框状)之构件构成，具有一对X框架442x及一对Y框架442y。上述第1实施方式之基板载具40于X框架42x之下面侧安装有Y框架42y(参照图3)，相较于此，本第2实施方式之基板载具440中，Y框架442y安装于X框架442x之上面侧。藉此，避免Y框架442y与辅助平台434所具有之气浮单元438(分别参照图14)之接触。此外，多个吸附垫44安装于Y框架442y之下面。于一对X框架442x分别安装有多个标尺板46这点与上述第1实施方式相同。此外，于一对X框架442x各自之侧面，安装有与上述Y固定件464a及X固定件466a(分别参照图16(a))一起构成Y音圈马达464、X音圈马达466(分别参照图20(a))之Y可动件464b、X可动件466b。关于基板载具440之位置测量系，由于与上述第1实施方式相同，因此省略说明。
主制御装置50，如图19(a)及图19(b)所示，将仅基板载具440驱动于X轴方向来进行对曝光区域IA之基板P在X轴方向之定位。基板P中未被非接触保持具32支承之区域，被一对辅助平台434之任一者支承。在本第2实施方式中之曝光动作，由于仅基板载具440相对曝光区域IA在X轴方向被以长行程驱动，因此基板P(以形成有既定间隙之状态)通过非接触保持具32之上空。非接触保持具32将通过上空之基板P以非接触方式予以平面矫正。
此外，主制御装置50如图20(a)及图20(b)所示，借助将粗动载台424及非接触保持具32往Y轴方向以既定长行程驱动，且使基板载具440与粗动载台424一体地移动于Y轴方向，来进行相对于投影光学系16(亦即曝光区域IA(参照图19(a)))之基板P在Y轴方向之定位。
根据以上说明之第2实施方式，由于扫描曝光时仅基板载具440被驱动于扫描方向，因此与非接触保持具32及一对辅助平台34均需一并驱动于扫描方向之上述第1实施方式(参照图8(a)等)相较，能更抑制振动之发生，而能进行高精度之曝光动作。此外，重量消除装置26，由于仅在Y步进动作时移动，因此Y导杆428之长边方向之尺寸较上述第1实施方式之X导杆28短。此外，重量消除装置26，由于在曝光动作时为静止状态，因此该重量消除装置26用之平台之Y导杆428之导引面之平坦度较上述第1实施方式粗略即可。
此外，本第2实施方式所说明之构成仅为一例，能适当变形。例如，亦可如图21～图26(b)所示之第2实施方式之变形例(第4变形例)之基板载台装置520，一对辅助平台534与基板平台30(参照图24(a))物理性地分离。以下，针对第4变形例，仅说明与上述第2实施方式之相异点，关于共通之要素，赋予与上述第2实施方式相同符号而省略说明。
如图22(a)及图22(b)所示，于下架台部418b上，在X轴方向以既定间隔固定有例如3支Y导杆528。Y导杆528，虽以与上述第2实施方式之Y导杆428(参照图15(a)等)相同尺寸、形状形成，但由于本第4变形例中，重量消除装置26通过机械式线性导引装置26d载置于Y导杆528上，因此Y导杆528上面之平面度较上述第2实施方式之Y导杆428粗略。此外，于+X侧及－X侧之Y导杆528上，通过Y线性导引装置26d载置有Z致动器526。
此外，如图23(a)及图23(b)所示，于粗动载台524所具有之一对Y平台424b，分别连接有往+Y及－Y方向突出之一对板状构件524a。于板状构件524a，连接有用以牵引上述Z致动器526(参照图22(b)等)之连接装置26a之一端。亦即，本第4变形例中，例如两个Z致动器526(分别参照图22(b)等)与重量消除装置26同样地(与重量消除装置26一体地)被粗动载台524牵引。
如图24(a)及图24(b)所示，一对辅助平台534分别具有多个(图24(a)中为例如四个)气浮单元436。多个气浮单元436，与上述第2实施方式同样地，从下方支承基板P中不被非接触保持具32支承之部分。此外，辅助平台534具有一对气浮单元538。辅助平台534中，多个气浮单元436与一对气浮单元538一体载置于基底构件536a上。+X侧之辅助平台534，被上述之+X侧之Z致动器526(参照图22(b)等)从下方支承，－X侧之辅助平台534，被上述之－X侧之Z致动器526(参照图22(b)等)从下方支承(参照图26(b))。此外，于基板平台30，亦通过支承构件538a固定有一对气浮单元538。此外，上述第2实施方式之气浮单元438以能涵盖基板载具440(分别参照图14)X轴方向之全移动范围程度(基板P之3倍程度)之长度形成，相较于此，本变形例之气浮单元538，以与其他气浮单元436相同程度(与基板P相同程度)之长度形成。
本第4变形例亦与上述第2实施方式同样地，基板载具540之X框架442x(分别参照图21)被多个气浮单元538(辅助平台534所具有之气浮单元538及基板平台30所具有之气浮单元538)适当地从下方支承。
如图25(a)及图25(b)所示，基板载具540中，Y框架442y通过间隔件442a(图25(a)中隐藏于Y框架442y而未图示)固定于X框架442x上。此外，相较于－X侧之一对吸附垫44安装于－X侧之Y框架442y下面，+X侧之一对吸附垫44从X框架442x之内侧面突出形成。藉此，本变形例之基板载具540，从图25(a)所示之状态如图25(b)所示地使基板P往+X方向移动，而通过+X侧之Y框架442y之下方，藉此能进行基板P相对于基板载具40之搬出。此外，亦能借助使基板P移动于－X方向以对基板载具40进行基板P之搬入。
此外，于－X侧之Y框架442y上，与上述第1实施方式之第2变形例(参照图12(a))同样地，通过提高构件148固定有形成有多个基准标记146之基准指针板144。此外，于－X侧之Y框架442y下面，与上述多个基准标记146对应地安装有多个标记测量传感器532。亦即，上述第2变形例中，基准指针板144与标记测量传感器132分离设置(参照图11)，相较于此，本变形例中，基准指针板144与标记测量传感器532一体地设于基板载具540。关于使用基准指标板144之校准，由于与上述第2变形例相同，因此省略说明。
图26(a)及图26(b)显示基板P之搬出动作时之基板载台装置520。基板P之搬出，在将基板载具540在X轴方向之移动范围中央、亦即基板P之大致整体被非接触保持具32支承之状态下进行。基板P在通过基板载具540之吸附保持被解除后，借助未图标搬出装置相对基板载具540被往+X方向滑动。藉此，基板P，从非接触保持具32上被往+X侧之辅助平台534所具有的多个气浮单元438上移交(移载)。此外，用以使基板P滑动于X轴方向之搬出装置，亦可设于基板载台装置520外部(亦包含液晶曝光装置之外部装置)，亦可由基板载台装置520本身具有。
以上说明之第2变形例之基板载台装置520(参照图21)，由于一对辅助平台534与基板平台30(及非接触保持具32)物理性分离，因此能借助驱动对象物之轻量化提升基板P之Z倾斜位置制御性。此外，由于能独立控制一对辅助平台534各自之Z位置，因此在例如基板P从非接触保持具32上移动至辅助平台534之气浮单元436上(移载)时，借助稍微下降该辅助平台534之Z位置，即能避免基板P之端部与气浮单元436之接触。此外，由于能借助使基板P滑动而从基板载具540搬出(及搬入)，因此即使在基板载台装置520上方之空间狭小之情形，亦能容易地进行基板载具540上之基板交换。
此外，以上说明之第1及第2各实施方式(包含其变形例)之构成仅为一例，亦能适当变更。例如上述各实施方式中，基板载具40等，虽借助沿着基板P外周缘部(四边)之例如四支框架构件(第1实施方式中为一对X框架42x及一对Y框架42y)形成为矩形框状，但只要能确实地进行基板P之吸附保持，则并不限于此，基板载具40等亦可由沿着例如基板P之外周缘部中之一部分之框架构件来构成。具体而言，基板载具，亦可由沿着基板P之三边之例如三支框架构件而形成为俯视U字形，或者，亦可由沿着基板P之相邻两边之例如两支框架构件而形成为俯视L字形。此外，基板载具，亦可由沿着基板P之一边之例如仅一支框架构件来形成。此外，基板载具，亦可借助保持基板P之彼此相异之部分且彼此独立地进行位置控制的多个构件来构成。
此外，Z倾斜位置测量系58，虽如图2或图13所示，借助设于基板平台30下面之雷射位移仪58a，对固定在重量消除装置26之壳体之目标58b照射测量光，并接收其反射光来取得基板平台30在Z轴方向之位移量信息，但不限定于此。亦可取代Z倾斜位置测量系58，将Z传感器读头78z与X读头78x及Y读头78y一起配置于读头单元72。作为Z传感器读头78z，可使用例如雷射位移仪。于X框架42x中未配置有与X读头78x及Y读头78y对向之标尺之区域，借助镜面加工形成反射面。Z传感器读头78z，借助对反射面照射测量光束并接收来自其反射面之反射光束，来求出该测量光束之照射点中之基板载具40、440在Z轴方向之位移量信息。此外，Z读头78z之种类，只要能以所欲精度(解析能力)且以非接触方式测量以装置本体18(参照图1)作为基准之基板载具40、440(更详细而言为X框架42x)在Z轴方向之位移，则不特别限定。
此外，虽借助X编码器读头78x及Y编码器读头78y求出基板P及Y滑件76各自在XY平面内之位置信息，但亦可使用例如能测量Z轴方向之位移量信息之二维编码器读头(XZ编码器读头或YZ编码器读头)，与基板P及Y滑件76各自在XY平面内之位置信息一并求出基板P及Y滑件76各自之Z倾斜位移量信息。此情形下，能省略用以求出基板P之Z倾斜位置信息之Z倾斜位置测量系58或Z传感器读头78z。此外，此情形下，为了求出基板P之Z倾斜位置信息，由于必须随时有两个朝下之Z读头对向于标尺板46，因此较佳为借助与X框架42x相同程度之长度之一片长条标尺板构成标尺板46、或者将上述二维编码器读头在X轴方向以既定间隔配置例如三个以上。
此外，上述各实施方式中，虽多个标尺板46在X轴方向以既定间隔配置，但并不限于此，亦可使用例如以与基板载具40等之X轴方向长度相同程度之长度形成之长条之一片标尺板。此情形下，由于随时维持标尺板与读头之对向状态，因此各读头单元72所具有之X读头78x、Y读头78y可分别为一个。关于标尺板82亦相同。在设置多个标尺板46之情形，各标尺板46之长度亦可互异。例如，借助将延伸于X轴方向之标尺板之长度设定为较照射区域在X轴方向之长度长，即能避免扫描曝光动作时读头单元72跨不同标尺板46进行基板P之位置控制。此外，在(例如撷取4面之情形与撷取6面之情形)，可在配置于投影光学系16之一侧之标尺与配置于另一侧之标尺使彼此长度相异。
此外，上述各实施方式中，基板载具40等之水平面内之位置测量虽使用编码器系统来进行，但不限于此，亦可于例如基板载具40安装分别延伸于X轴方向及Y轴方向之棒反射镜，并借助使用了该棒反射镜之干涉仪系统，来进行基板载具40等之位置测量。此外，上述各实施方式之编码器系统，虽是基板载具40等具有标尺板46(绕射格子)且读头单元72具有测量读头之构成，但不限于此，亦可是基板载具40等具有测量读头，与该测量读头同步移动之标尺板安装于装置本体18(与上述各实施方式为相反之配置)。
此外，虽说明了气浮单元36与非接触保持具32一起，在第1实施方式中移动于X轴方向，在第2实施方式中移动于Y轴方向之情形，但并不限于此。亦可在第1实施方式中，将例如基板P移动于X轴方向时能抑制该基板P挠曲之长度之(涵盖基板P移动范围)气浮单元36配置于非接触保持具32之+Y侧及－Y侧之至少一方，藉此气浮单元36亦不移动于X轴方向而固定地配置。亦可在第2实施方式中，借助将例如基板P移动于Y轴方向时能抑制将该基板P挠曲之长度之(涵盖基板P移动范围)气浮单元36配置于非接触保持具32之+X侧及－X侧之至少一方，藉此气浮单元36亦不移动于Y轴方向而固定地配置。
此外，上述各实施方式中，非接触保持具32虽以非接触方式支承基板P，但只要不阻碍基板P与非接触保持具32在与水平面平行之方向之相对移动，则并不限于此，亦可通过例如滚珠等滚动体来以接触状态支承。
此外，照明系12所使用之光源及从该光源照射之照明光IL之波长并无特别限定，例如可为ArF准分子雷射光(波长193nm)、KrF准分子雷射光(波长248nm)等之紫外光、或F2雷射光(波长157nm)等之真空紫外光。
此外，上述各实施方式中，作为投影光学系16虽使用等倍系，但并不限于此，亦可使用缩小系或放大系。
此外，曝光装置之用途不限于将液晶显示元件图案转印至方型玻璃板片之液晶用曝光装置，亦能广泛的适用于有机EL(Electro-Luminescence)面板制造用之曝光装置、半导体制造用之曝光装置、用以制造薄膜磁头、微机器及DNA芯片等之曝光装置。此外，不仅仅是半导体元件等之微元件，为制造光曝光装置、EUV曝光装置、X线曝光装置及电子束曝光装置等所使用之光罩或标线片，而将电路图案转印至玻璃基板或硅晶圆等曝光装置，亦能适用。
此外，作为曝光对象之物体不限于玻璃板，亦可以是晶圆、陶瓷基板、薄膜构件、或光罩母板(空白光罩)等其他物体。此外，曝光对象物为平面显示器用基板之场合，该基板之厚度无特限定，亦包含薄膜状(具可挠性之片状构件)者。此外，本实施方式之曝光装置，在一边长度、或对角长500mm以上之基板为曝光对象物时尤其有效。此外，在曝光对象之基板为具有可挠性之片状时，该片体亦可形成为滚轴状。
液晶显示元件(或半导体元件)等之电子元件，经由进行元件之功能性能设计的步骤、依据此设计步骤制作光罩(或标线片)的步骤、制作玻璃基板(或晶圆)的步骤、以上述各实施方式之曝光装置及其曝光方法将光罩(标线片)之图案转印至玻璃基板的微影步骤、对曝光后之玻璃基板进行显影的显影步骤、将残存抗蚀剂部分以外之部分之露出构件以蚀刻加以去除的蚀刻步骤、将蚀刻后不要之抗蚀剂去除的抗蚀剂除去步骤、以及元件组装步骤、检查步骤等而制造出。此场合，由于于微影步骤使用上述实施方式之曝光装置实施前述曝光方法，于玻璃基板上形成元件图案，因此能以良好之生产性制造高积体度之元件。
此外，援用与上述实施方式引用之曝光装置等相关之所有公报、美国专利申请公开说明书及美国专利说明书之揭示作为本说明书记载之一部分。
产业上可利用性
如以上所说明，本发明之移动体装置适于使物体移动。此外，本发明之曝光装置适于将既定图案形成于物体。此外，本发明之平面显示器之制造方法适于平面显示器之生产。此外，本发明之元件制造方法，适于微型元件之生产。
【符号说明】
10 液晶曝光装置
20 基板载台装置
22 底框
24 粗动载台
26 重量消除装置
28 X导杆
32 非接触保持具
34 辅助平台
40 基板载具
P 基板

Claims (21)

1.一种曝光装置，通过光学系将照明光照射于物体，使前述物体相对前述照明光相对移动以分别扫描曝光前述物体的多个区域，其具备：
第1支承部，将前述多个区域中的第1区域与在第1方向与前述第1区域排列设置的第2区域的至少一部分区域以非接触方式支承；
保持部，在与前述第1方向交叉的第2方向不与前述第1支承部重叠的位置保持被前述第1支承部以非接触方式支承的前述物体；
第1驱动部，在前述第2方向与前述第1支承部分离配置，以前述第2区域的另一部分的区域被前述第1支承部支承的方式，使保持前述物体的前述保持部相对前述第1支承部往前述第1方向相对移动；以及
第2驱动部，使前述第1支承部往前述第2方向移动；
前述第1驱动部及前述第2驱动部在前述扫描曝光时，使前述保持部与前述第1支承部分别往前述第2方向移动。
2.如权利要求1所述的曝光装置，其中，前述第1支承部具有能支承前述物体的大致整体的大小；
进一步具备：控制部，将前述第1驱动部控制成能切换前述物体的大致整体被前述第1支承部以非接触方式支承的第1状态、与借助前述第1驱动部的驱动使前述物体的一部分从前述第1支承部脱离而前述物体的另一部分被前述第1支承部以非接触方式支承的第2状态。
3.如权利要求2所述的曝光装置，其中，前述控制部在前述扫描曝光时与前述扫描曝光以外时，进行前述第1状态与前述第2状态的切换。
4.如权利要求3所述的曝光装置，其进一步具备：标记检测部，进行检测前述物体所具有的多个标记的标记检测动作；
前述控制部，将前述第1驱动部控制成在前述标记检测动作时成为前述第1状态。
5.一种曝光装置，将照明光照射于物体，将前述物体相对前述照明光往第1方向移动以分别扫描曝光前述物体的多个区域，其具备：
第1支承部，以非接触方式支承前述多个区域中的至少第1区域；
保持部，保持被前述第1支承部以非接触方式支承的前述物体；
第1驱动系，使前述保持部以前述第1区域的一部分在前述第1方向及与前述第1方向交叉的第2方向中的一方向脱离前述第1支承部的方式相对前述第1支承部相对移动；以及
第2驱动系，使前述第1支承部往前述第1方向与前述第2方向中的另一方向移动；
前述第1驱动系及前述第2驱动系在前述扫描曝光时，使前述保持部与前述第1支承部分别往前述另一方向移动。
6.如权利要求1至5中任一项所述的曝光装置，其进一步具备：第2支承部，支承前述物体中被前述第1支承部支承的区域以外的区域。
7.如权利要求1至5中任一项所述的曝光装置，其中，前述保持部由一对第1构件与设于前述第1构件上的一对第2构件构成；
前述第1构件设于在上下方向比前述第1支承部低的位置。
8.如权利要求7所述的曝光装置，其进一步具备求出在前述第1及第2方向的前述保持部的位置信息的编码器系统，构成前述编码器系统的读头及标尺的至少一方设于前述保持部。
9.如权利要求8所述的曝光装置，其中，前述读头及标尺的一方设于前述第2构件。
10.如权利要求7所述的曝光装置，其进一步具备作为用以求出前述保持部的位置信息时的基准的基准构件；
前述基准构件设于前述第1构件。
11.如权利要求1至5中任一项所述的曝光装置，其中，前述第1支承部具有对前述物体的下面供给空气的供给孔。
12.如权利要求11所述的曝光装置，其中，前述第1支承部具有吸引孔，该吸引孔吸引存在于前述物体的下面的空气。
13.如权利要求1至5中任一项所述的曝光装置，其中，前述物体是用于平面显示器的基板。
14.如权利要求13所述的曝光装置，其中，前述基板，其至少一边的长度或对角长为500mm以上。
15.一种平面显示器制造方法，其包含：
使用权利要求1至14中任一项所述的曝光装置使前述物体曝光的动作；以及
使曝光后的前述物体显影的动作。
16.一种元件制造方法，其包含：
使用权利要求1至14中任一项所述的曝光装置使前述物体曝光的动作；以及
使曝光后的前述物体显影的动作。
17.一种曝光方法，通过光学系将照明光照射于物体，使前述物体相对前述照明光相对移动以分别扫描曝光前述物体的多个区域，其包含：
借助第1支承部以非接触方式支承前述多个区域中的第1区域与在第1方向与前述第1区域排列设置的第2区域的至少一部分区域的动作；
借助保持部在与前述第1方向交叉的第2方向不与前述第1支承部重叠的位置保持被前述第1支承部以非接触方式支承的物体的动作；
借助在前述第2方向与前述第1支承部分离配置的第1驱动部，以前述第2区域的另一部分的区域被前述第1支承部支承的方式，使保持前述物体的前述保持部相对前述第1支承部往前述第1方向相对移动的动作；以及
借助前述第1驱动部与使前述第1支承部往前述第2方向移动的第2驱动部，在前述扫描曝光时，使前述保持部与前述第1支承部分别往前述第2方向移动。
18.如权利要求17所述的曝光方法，其中，前述第1支承部具有能支承前述物体的大致整体的大小；
进一步包含：将前述第1驱动部控制成能切换前述物体的大致整体被前述第1支承部以非接触方式支承的第1状态、与借助前述第1驱动部的驱动使前述物体的一部分从前述第1支承部脱离而前述物体的另一部分被前述第1支承部以非接触方式支承的第2状态。
19.如权利要求18所述的曝光方法，其中，前述控制的动作在前述扫描曝光时与前述扫描曝光以外时，进行前述第1状态与前述第2状态的切换。
20.如权利要求19所述的曝光方法，其中，在前述控制的动作将前述第1驱动部控制成，在用以进行标记检测动作的标记检测部所进行的前述标记检测动作时成为前述第1状态，该标记检测动作检测前述物体所具有的多个标记。
21.一种曝光方法，将照明光照射于物体，将前述物体相对前述照明光往第1方向移动以分别扫描曝光前述物体的多个区域，其包含：
借助第1支承部以非接触方式支承前述多个区域中的至少第1区域的动作；
借助保持部保持被前述第1支承部以非接触方式支承的前述物体的动作；
使前述保持部，以前述第1区域的一部分在前述第1方向及与前述第1方向交叉的第2方向中的一方向脱离前述第1支承部的方式相对前述第1支承部相对移动的动作；以及
使前述第1支承部往前述第1方向与前述第2方向中的另一方向移动的动作。
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