CN110114725A - 搬运装置、曝光装置、曝光方法、平板显示器的制造方法、元件制造方法以及搬运方法 - Google Patents

搬运装置、曝光装置、曝光方法、平板显示器的制造方法、元件制造方法以及搬运方法 Download PDF

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Abstract

一种搬运装置,其相对于非接触地支撑基板(P)的非接触固定器(32)而搬运基板(P),所述搬运装置包括:保持垫(1084b),在位于非接触固定器(32)的上方的第1位置保持基板(P)的一部分;驱动部,使保持基板(P)的保持垫(1084b)以基板(P)非接触地支撑于非接触固定器(32)的方式朝下方移动;以及吸附垫(44),保持由保持垫(1084b)保持的基板(P)藉由所述驱动部而移动,非接触地支撑于非接触固定器(32)后的基板(P);所述驱动部使保持垫(1084b)自第1位置移动至可将基板(P)交付至吸附垫(44)的第2位置。

Description

搬运装置、曝光装置、曝光方法、平板显示器的制造方法、元件 制造方法以及搬运方法
技术领域
本发明是有关于一种搬运装置、曝光装置、曝光方法、平板显示器的制造方法、元件制造方法以及搬运方法,更详细而言,本发明是有关于一种搬运物体的搬运装置及方法、包括搬运装置的曝光装置、利用搬运方法的曝光方法、使用曝光装置的平板显示器或元件制造方法。
背景技术
先前,于制造液晶显示元件、半导体元件(集成电路等)等电子元件(微型元件)的光刻步骤中,可利用步进-扫描方式的曝光装置(所谓的扫描步进机(亦称为扫描器))等,其是使遮罩或网线(以下,统称为“遮罩”)与玻璃板或晶圆(以下,统称为“基板”)于规定的扫描方向同步移动,且使用能量光束将形成于遮罩的图案转印至基板上。
作为此种曝光装置,已知:使用基板更换装置将基板载台装置上的曝光完成的玻璃基板搬出后,使用所述基板更换装置将另一玻璃基板搬入至基板载台装置上,藉此依次更换由基板载台装置保持的玻璃基板,从而依序对多个玻璃基板进行曝光处理(例如,参照专利文献1)。
此处,于对多个玻璃基板进行曝光的情况下,为了提高整体的产量,亦较佳为迅速地更换基板载台装置上的玻璃基板。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]美国专利申请公开第2010/0266961号说明书
发明内容
根据本发明的第1态样,可提供一种搬运装置,其相对于非接触地支撑物体的支撑部搬运所述物体,所述搬运装置包括:第1保持部,在位于所述支撑部的上方的第1位置保持所述物体的一部分;驱动部,使保持所述物体的所述第1保持部以所述物体非接触地支撑于所述支撑部的方式朝下方移动;以及第2保持部,保持由所述第1保持部保持的所述物体藉由所述驱动部而移动,非接触地支撑于所述支撑部后的所述物体;所述驱动部使所述第1保持部自所述第1位置移动至可将所述物体交付至所述第2保持部的第2位置。
根据本发明的第2态样,可提供一种曝光装置,其包括:第1态样的搬运装置;以及图案形成装置,使用能量光束而于物体形成规定的图案。
根据本发明的第3态样,可提供一种平板显示器的制造方法,其包括:使用第2态样的曝光装置来对物体进行曝光;以及对经曝光的物体进行显影。
根据本发明的第4态样,可提供一种元件制造方法,其包括:使用第2态样的曝光装置来对物体进行曝光;以及对经曝光的物体进行显影。
根据本发明的第5态样,可提供一种搬运方法,其相对于非接触地支撑物体的支撑部而搬运所述物体,所述搬运方法包括:使在位于所述支撑部的上方的第1位置保持所述物体的一部分的所述第1保持部以所述物体非接触地支撑于所述支撑部的方式移动;以及由第2保持部保持藉由所述移动而非接触地支撑于所述支撑部的所述物体;于所述移动中,自所述第1位置移动至可将所述物体交付至所述第2保持部的第2位置。
根据本发明的第6态样,可提供一种曝光方法,其包括:利用第5态样的搬运方法将物体搬运至所述支撑部;以及对搬运至支撑部的物体进行曝光。
附图说明
图1为概略性地表示第1实施形态的液晶曝光装置的构成的图。
图2为图1的A-A线剖面图。
图3为表示图1的液晶曝光装置所包括的基板载台装置的详情的图。
图4为基板载台装置的主要部分放大图。
图5为图1的液晶曝光装置所包括的基板位置测量系统的概念图。
图6为表示以液晶曝光装置的控制系统为中心而构成的主控制装置的输入输出关系的框图。
图7:图7的(a)及图7的(b)为用以说明曝光动作时的基板载台装置的动作(其一)的图(分别为平面图及正面图)。
图8:图8的(a)及图8的(b)为用以说明曝光动作时的基板载台装置的动作(其二)的图(分别为平面图及正面图)。
图9:图9的(a)及图9的(b)为用以说明曝光动作时的基板载台装置的动作(其三)的图(分别为平面图及正面图)。
图10:图10的(a)及图10的(b)为表示第1实施形态的第1变形例的基板载体的图(分别为平面图及正面图)。
图11为表示第1实施形态的第2变形例的基板载台装置的图。
图12:图12的(a)为第2变形例的基板载体的平面图,图12的(b)为第2变形例的基板台的平面图。
图13:图13的(a)及图13的(b)为表示第1实施形态的第3变形例的基板载台装置的图(分别为平面图及剖面图)。
图14为表示第2实施形态的基板载台装置的图。
图15:图15的(a)及图15的(b)为表示图14的基板载台装置所具有的Y导杆、重量消除装置等的图(分别为平面图及侧视图)。
图16:图16的(a)及图16的(b)为表示图14的基板载台装置所具有的底框、粗动载台等的图(分别为平面图及侧视图)。
图17:图17的(a)及图17的(b)为表示图14的基板载台装置所具有的非接触固定器、辅助台等的图(分别为平面图及侧视图)。
图18:图18的(a)及图18的(b)为表示图14的基板载台装置所具有的基板载体等的图(分别为平面图及侧视图)。
图19:图19的(a)及图19的(b)为用以说明第2实施形态的基板载台装置的扫描曝光时的动作的图(分别为平面图及侧视图)。
图20:图20的(a)及图20的(b)为用以说明第2实施形态的基板载台装置的Y步进动作的图(其一及其二)。
图21为表示第2实施形态的变形例(第4变形例)的基板载台装置的图。
图22:图22的(a)及图22的(b)为表示图21的基板载台装置所具有的Y导杆、重量消除装置等的图(分别为平面图及侧视图)。
图23:图23的(a)及图23的(b)为表示图21的基板载台装置所具有的底框、粗动载台等的图(分别为平面图及侧视图)。
图24:图24的(a)及图24的(b)为表示图21的基板载台装置所具有的非接触固定器、辅助台等的图(分别为平面图及侧视图)。
图25:图25的(a)及图25的(b)为表示图21的基板载台装置所具有的基板载体等的图(分别为平面图及侧视图)。
图26:图26的(a)为用以说明第4变形例的基板载台装置的基板搬出时的图,图26的(b)为图26的(a)的B-B线剖面图。
图27为概略性地表示第3实施形态的液晶曝光装置的构成的图。
图28为图27的液晶曝光装置所具有的基板载台装置及基板更换装置的平面图。
图29:图29的(a)为基板载台装置的平面图,图29的(b)为图29的(a)的29b-29b线剖面图。
图30:图30的(a)为基板更换装置的平面图,图30的(b)为图30的(a)的30b-30b线剖面图。
图31:图31的(a)及图31的(b)分别为用以说明基板更换动作(其一)的液晶曝光装置的平面图及侧视图。
图32:图32的(a)及图32的(b)分别为用以说明基板更换动作(其二)的液晶曝光装置的平面图及侧视图。
图33:图33的(a)及图33的(b)分别为用以说明基板更换动作(其三)的液晶曝光装置的平面图及侧视图。
图34:图34的(a)及图34的(b)分别为用以说明基板更换动作(其四)的液晶曝光装置的平面图及侧视图。
图35:图35的(a)及图35的(b)分别为用以说明基板更换动作(其五)的液晶曝光装置的平面图及侧视图。
图36:图36的(a)及图36的(b)分别为用以说明基板更换动作(其六)的液晶曝光装置的平面图及侧视图。
图37:图37的(a)及图37的(b)分别为用以说明基板更换动作(其七)的液晶曝光装置的平面图及侧视图。
图38:图38的(a)及图38的(b)分别为用以说明基板更换动作(其八)的液晶曝光装置的平面图及侧视图。
图39:图39的(a)及图39的(b)分别为用以说明基板更换动作(其九)的液晶曝光装置的平面图及侧视图。
图40:图40的(a)及图40的(b)分别为用以说明基板更换动作(其十)的液晶曝光装置的平面图及侧视图。
图41:图41的(a)及图41的(b)分别为用以说明基板更换动作(其十一)的液晶曝光装置的平面图及侧视图。
图42:图42的(a)及图42的(b)分别为用以说明基板更换动作(其十二)的液晶曝光装置的平面图及侧视图。
图43:图43的(a)及图43的(b)分别为用以说明基板更换动作(其十三)的液晶曝光装置的平面图及侧视图。
图44:图44的(a)及图44的(b)分别为用以说明基板更换动作(其十四)的液晶曝光装置的平面图及侧视图。
图45:图45的(a)及图45的(b)分别为用以说明基板更换动作(其十五)的液晶曝光装置的平面图及侧视图。
图46:图46的(a)及图46的(b)分别为用以说明基板更换动作(其十六)的液晶曝光装置的平面图及侧视图。
图47:图47的(a)及图47的(b)分别为用以说明基板更换动作(其十七)的液晶曝光装置的平面图及侧视图。
图48:图48的(a)及图48的(b)为用以说明第4实施形态的图(其一)。
图49:图49的(a)及图49的(b)为用以说明第4实施形态的图(其二)。
图50:图50的(a)及图50的(b)为用以说明第4实施形态的图(其三)。
图51:图51的(a)及图51的(b)为用以说明第4实施形态的图(其四)。
图52:图52的(a)及图52的(b)为用以说明第4实施形态的图(其五)。
图53:图53的(a)及图53的(b)为用以说明第4实施形态的图(其六)。
图54:图54的(a)及图54的(b)为用以说明第4实施形态的图(其七)。
图55:图55的(a)及图55的(b)为用以说明第4实施形态的图(其八)。
图56:图56的(a)及图56的(b)为用以说明第4实施形态的图(其九)。
图57:图57的(a)及图57的(b)为用以说明第4实施形态的变形例的图。
图58为用以说明第5实施形态的图(其一)。
图59为用以说明第5实施形态的图(其二)。
图60为用以说明第5实施形态的图(其三)。
图61为用以说明第5实施形态的图(其四)。
图62为用以说明第5实施形态的图(其五)。
图63为用以说明第5实施形态的图(其六)。
图64为用以说明第5实施形态的图(其七)。
图65为用以说明第5实施形态的图(其八)。
图66:图66的(a)及图66的(b)为用以说明第6实施形态的图(其一)。
图67:图67的(a)及图67的(b)为用以说明第6实施形态的图(其二)。
图68:图68的(a)及图68的(b)为用以说明第6实施形态的图(其三)。
图69:图69的(a)及图69的(b)为用以说明第6实施形态的图(其四)。
图70:图70的(a)及图70的(b)为用以说明第6实施形态的图(其五)。
图71为用以说明第7实施形态的图(其一)。
图72为用以说明第7实施形态的图(其二)。
图73为用以说明第7实施形态的图(其三)。
图74为用以说明第7实施形态的图(其四)。
图75:图75的(a)~图75的(c)为用以说明第7实施形态的图(其五~其七)。
图76为用以说明第8实施形态的图(其一)。
图77:图75的(a)~图75的(c)为用以说明第8实施形态的图(其二~其四)。
图78为用以说明第9实施形态的图(其一)。
图79:图79的(a)~图79的(c)为用以说明第8实施形态的图(其二~其五)。
图80为用以说明第9实施形态的图(其六)。
图81为用以说明第9实施形态的图(其七)。
图82为用以说明第9实施形态的图(其八)。
图83为用以说明第9实施形态的图(其九)。
图84为用以说明第9实施形态的变形例的图。
图85:图85的(a)及图85的(b)为用以说明第1变形例的图(其一及其二)。
图86:图86的(a)及图86的(b)为用以说明第2变形例的图(其一及其二)。
图87:图87的(a)及图87的(b)为用以说明第4实施形态的基板的搬入动作的图(其一及其二),图87的(c)及图87的(d)为表示第2变形例的保持垫的防偏离结构的一例的图(其一及其二)。
图88:图88的(a)及图88的(b)为用以说明第3变形例的图(其一及其二)。
图89:图89的(a)~图89的(c)为用以说明第4变形例的图(其一~其三)。
图90:图90的(a)及图90的(b)为用以说明第5变形例的图(其一及其二)。
图91为用以说明第6变形例的图(其一)。
图92:图92的(a)及图92的(b)为用以说明第7变形例的图(其一及其二)
图93:图93的(a)及图93的(b)为用以说明第8变形例的图(其一及其二)
图94:图94的(a)~图94的(c)为用以说明第9变形例的图(其一~其三)。
图95为用以说明第10变形例的图。
图96为用以说明第11变形例的图。
图97为用以说明第12变形例的图。
图98为用以说明第13变形例的图。
图99为用以说明第14变形例的图。
图100为用以说明第15变形例的图。
图101为用以说明第16变形例的图。
图102:图102的(a)及图102的(b)为用以说明第6变形例的图(其二及其三)。
具体实施方式
《第1实施形态》
以下,使用图1~图9的(b)对第1实施形态进行说明。
图1中概略性地示出第1实施形态的液晶曝光装置10的构成。液晶曝光装置10例如为将用于液晶显示装置(平板显示器)等的矩形(角型)的玻璃基板P(以下,简称为基板P)作为曝光对象物的步进-扫描方式的投影曝光装置、即所谓扫描器。
液晶曝光装置10具有照明系统12、保持形成有电路图案等图案的遮罩M的遮罩载台14、投影光学系统16、装置本体18、保持在表面(图1中为朝向+Z侧的面)涂布有抗蚀剂(感应剂)的基板P的基板载台装置20、以及所述这些的控制系统等。以下,将曝光时遮罩M与基板P相对于投影光学系统16而分别相对扫描的方向设为X轴方向、将在水平面内与X轴正交的方向设为Y轴方向、将与X轴及Y轴正交的方向设为Z轴方向来进行说明。另外,将绕X轴、Y轴、及Z轴的旋转方向分别设为θx、θy、及θz方向来进行说明。
照明系统12例如可与美国专利第5,729,331号说明书等中揭示的照明系统同样地构成。即,照明系统12将自未图示的光源(例如,水银灯)射出的光分别经由未图示的反射镜、分色镜(dichroic mirror)、快门、波长选择滤波器、各种透镜等,以曝光用照明光(照明光)IL的形式照射至遮罩M。作为照明光IL,例如可使用i射线(波长365nm)、g射线(波长436nm)、h射线(波长405nm)等光(或者,所述i射线、g射线、h射线的合成光)。
遮罩载台14保持光透过型的遮罩M。主控制装置50(参照图6)例如经由包含线性电机的遮罩载台驱动系统52(参照图6),使遮罩载台14(即遮罩M)相对于照明系统12(照明光IL)在X轴方向(扫描方向)上以规定的长行程进行驱动,并且在Y轴方向及θz方向上微幅驱动。遮罩载台14的水平面内的位置信息例如可藉由包含激光干涉仪的遮罩载台位置测量系统54(参照图6)来求出。
投影光学系统16配置于遮罩载台14的下方。投影光学系统16例如为与美国专利第6,552,775号说明书等中揭示的投影光学系统相同的构成的所谓的多透镜型的投影光学系统,例如包括形成正立正像的两侧远心的多个光学系统。自投影光学系统16投射至基板P的照明光IL的光轴AX与Z轴大致平行。
于液晶曝光装置10中,若藉由源自照明系统12的照明光IL照明位于规定的照明区域内的遮罩M,则所述照明区域内的遮罩M的图案的投影像(部分图案的像)藉由透过遮罩M的照明光IL并经由投影光学系统16而形成于基板P上的曝光区域。而且,遮罩M相对于照明区域(照明光IL)而于扫描方向上进行相对移动,并且基板P相对于曝光区域(照明光IL)而于扫描方向上进行相对移动,藉此进行基板P上的一个照射区域的扫描曝光,并将遮罩M中所形成的图案(与遮罩M的扫描范围相对应的图案整体)转印至所述照射区域。此处,遮罩M上的照明区域与基板P上的曝光区域(照明光的照射区域)藉由投影光学系统16而成为光学上彼此共轭的关系。
装置本体18为支撑所述遮罩载台14及投影光学系统16的部分,经由多个防振装置18d而设置于洁净室的地面F上。装置本体18例如与美国专利申请公开第2008/0030702号说明书中揭示的装置本体同样地构成,且具有支撑所述投影光学系统16的上架台部18a(亦称为光学压盘等)、一对下架台部18b(图1中与纸面纵深方向重叠,因此其中一个未图示。参照图2)、及一对中架台部18c。
基板载台装置20为相对于投影光学系统16(照明光IL)将基板P高精度地定位的部分,使基板P沿水平面(X轴方向及Y轴方向)以规定的长行程进行驱动,并且于6自由度方向上微幅驱动。基板载台装置20包括底框22、粗动载台24、重量消除装置26、X导杆28、基板台30、非接触固定器32、一对辅助台34、以及基板载体40等。
底框22包括一对X柱(beam)22a。X柱22a包含在X轴方向延伸的YZ剖面为矩形的构件。一对X柱22a以规定间隔配置于Y轴方向,分别经由脚部22b以与装置本体18物理分离(振动上绝缘)的状态设置于地面F上。一对X柱22a及脚部22b分别藉由连接构件22c而一体地连接。
粗动载台24为用以在X轴方向以长行程对基板P进行驱动的部分,与所述一对X柱22a相对应地包括一对X托架(carriage)24a。X托架24a形成为YZ剖面为倒L字状,并经由多个机械式线性导件装置24c而载置于相对应的X柱22a上。
一对X托架24a的各个可经由作为用以驱动基板台30的基板台驱动系统56(参照图6)的一部分的X线性致动器,并藉由主控制装置50(参照图6)沿着相对应的X柱22a在X轴方向以规定的长行程(基板P的X轴方向的长度的1倍~1.5倍左右)被同步驱动。用以驱动X托架24a的X线性致动器的种类可适宜地变更,于图2中例如可使用包含X托架24a所具有的可动件与相对应的X柱22a所具有的固定件的线性电机24d,但并不限于此,例如亦可使用进给螺杆(滚珠螺杆)装置等。
另外,如图2所示,粗动载台24具有一对Y固定件62a。Y固定件62a包含在Y轴方向延伸的构件(参照图1)。其中一Y固定件62a于粗动载台24的+X侧的端部附近、且另一Y固定件62a于粗动载台24的-X侧的端部附近架设于一对X托架24a上(参照图1)。Y固定件62a的功能将于后叙述。
重量消除装置26插入至粗动载台24所具有的一对X托架24a间,自下方支撑包含基板台30及非接触固定器32的系统的自重。关于重量消除装置26的详情,例如揭示于美国专利申请公开第2010/0018950号说明书中,因此省略说明。重量消除装置26经由自该重量消除装置26呈放射状延伸的多个连接装置26a(亦称为挠曲(flexure)装置),以机械方式连接于粗动载台24,并受粗动载台24牵引,藉此与粗动载台24一体地在X轴方向移动。再者,重量消除装置26设为经由自该重量消除装置26呈放射状延伸的连接装置26a而连接于粗动载台24,但因仅于X轴方向移动,故亦可设为藉由在X方向延伸的连接装置26a来连接于粗动载台24的构成。
X导杆28是作为重量消除装置26进行移动时的压盘而发挥功能的部分。X导杆28包含在X轴方向延伸的构件,如图1所示,插入底框22所具有的一对X柱22a间,并固定于装置本体18所具有的一对下架台部18b上。于Y轴方向上,X导杆28的中心与藉由照明光IL而于基板P上生成的曝光区域的中心大致一致。X导杆28的上表面设定为与XY平面(水平面)平行。所述重量消除装置26例如经由空气轴承26b以非接触状态载置于X导杆28上。于粗动载台24在底框22上于X轴方向移动时,重量消除装置26于X轴方向在X导杆28上移动。
基板台30包含俯视时以X轴方向为长边方向的矩形的板状(或者箱形)构件,如图2所示,中央部经由球面轴承装置26c以相对于XY平面摆动自如的状态自下方非接触地支撑于重量消除装置26。另外,如图1所示,于基板台30连接一对辅助台34(图2中未图示)。一对辅助台34的功能将于后叙述。
返回至图2,基板台30为基板台驱动系统56(参照图6)的一部分,可藉由包含粗动载台24所具有的固定件与基板台30自身所具有的可动件的多个线性电机30a(例如音圈电机),相对于粗动载台24而在与水平面(XY平面)交叉的方向、即Z轴方向、θx方向、及θy方向(以下,称为Z倾斜方向)被适宜地微小驱动。
基板台30经由自基板台30呈放射状延伸的多个连接装置30b(挠曲装置)而以机械方式连接于粗动载台24。连接装置30b例如包含球接头(ball joint),不会阻碍基板台30的相对于粗动载台24的朝Z倾斜方向的微小行程下的相对移动。另外,于粗动载台24在X轴方向以长行程移动的情况下,经由所述多个连接装置30b而受粗动载台24牵引,藉此粗动载台24与基板台30一体地于X轴方向移动。再者,基板台30不朝Y轴方向移动,因此亦可经由与X轴方向平行的多个连接装置30b并非相对于粗动载台24呈放射状延伸的连接装置30b而连接于粗动载台24。
非接触固定器32包含俯视时以X轴方向为长边方向的矩形的板状(或者箱形)构件,于其上表面自下方支撑基板P。非接触固定器32具有不使基板P产生松弛、皱褶等(平面校正)的功能。非接触固定器32固定于基板台30的上表面,于X轴方向与所述基板台30一体地以长行程移动,并且于Z倾斜方向微小移动。
非接触固定器32的上表面(基板支撑面)的四边各自的长度设定为与基板P的四边各自的长度大致相同(实际上稍短)。因而,非接触固定器32可自下方支撑基板P的大致整体,具体而言,可自下方支撑基板P上的曝光对象区域(除形成于基板P的端部附近的空白区域以外的区域)。
于非接触固定器32例如经由管等配管构件而连接设置于基板载台装置20的外部的未图示的加压气体供给装置与真空抽吸装置。另外,于非接触固定器32的上表面(基板载置面)形成有多个与所述配管构件连通的微小的孔部。非接触固定器32藉由将自所述加压气体供给装置供给的加压气体(例如压缩空气)经由所述孔部(的一部分)而喷出至基板P的下表面来使基板P悬浮。另外,与所述加压气体的喷出并用,非接触固定器32藉由自所述真空抽吸装置供给的真空抽吸力而抽吸基板P的下表面与基板支撑面之间的空气。藉此使负荷(预载(preload))作用于基板P并沿着非接触固定器32的上表面进行平面校正。其中,于基板P与非接触固定器32之间形成间隙,故不会阻碍和基板P与非接触固定器32的水平面平行的方向的相对移动。
基板载体40为保持基板P的部分,使该基板P相对于照明光IL(参照图1)在水平面内的3自由度方向(X轴方向、Y轴方向、及θz方向)移动。基板载体40形成为俯视时为矩形的框状(边缘状),于保持基板P的端部(外周缘部)附近的区域(空白区域)的状态下相对于非接触固定器32而沿着XY平面移动。以下,使用图3对基板载体40的详情进行说明。
如图3所示,基板载体40包括一对X框架42x与一对Y框架42y。一对X框架42x包含分别于X轴方向延伸的平板状的构件,以规定的(较基板P及非接触固定器32的Y轴方向的尺寸而言宽)间隔配置于Y轴方向。另外,一对Y框架42y包含分别于Y轴方向延伸的平板状的构件,以规定的(较基板P及非接触固定器32的X轴方向的尺寸而言宽)间隔配置于X轴方向。
+X侧的Y框架42y经由间隔物42a而连接于一对X框架42x各+X侧的端部附近的下表面。同样地,-X侧的Y框架42y经由间隔物42a而连接于一对X框架42x各-X侧的端部附近的下表面。藉此,一对Y框架42y的上表面的高度位置(Z轴方向的位置)设定为较一对X框架42x的下表面的高度位置而言低(-Z侧)。
另外,于一对X框架42x各自的下表面在X轴方向隔开而安装有一对吸附垫44。因而,基板载体40具有合计例如为四个的吸附垫44。吸附垫44自一对X框架42x彼此相对的面朝彼此对向的方向(基板载体40的内侧)突出而配置。例如,四个吸附垫44以于基板P插入一对X框架42x间的状态下,可自下方支撑该基板P的四角落部附近(空白区域)的方式设定水平面内的位置(相对于X框架42x的安装位置)。例如于四个吸附垫44各个连接未图示的真空抽吸装置。吸附垫44藉由自所述真空抽吸装置供给的真空抽吸力而吸附保持基板P的下表面。再者,吸附垫44的个数并不限定于此,可适宜地变更。
此处,如图2所示,于非接触固定器32与基板载体40组合的状态下,基板P藉由基板载体40所具有的吸附垫44而四角落部附近自下方受到支撑(吸附保持),并且包含中央部的大致整个面藉由非接触固定器32而自下方非接触地受到支撑。于该状态下,基板P的+X侧及-X侧的端部分别自非接触固定器32的+X侧及-X侧的端部突出,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的自非接触固定器32突出的部分。即,吸附垫44以在X轴方向上位于非接触固定器32的外侧的方式设定相对于X框架42x的安装位置。
其次,对用以驱动基板载体40的基板载体驱动系统60(参照图6)进行说明。本实施形态中,主控制装置50(参照图6)经由该基板载体驱动系统60而使基板载体40相对于非接触固定器32在Y轴方向以长行程进行驱动,并且于水平面内3自由度方向微小驱动。另外,主控制装置50经由所述基板台驱动系统56(参照图6)与基板载体驱动系统60而使非接触固定器32与基板载体40于X轴方向一体地(同步地)进行驱动。
如图2所示,基板载体驱动系统60包括包含所述粗动载台24所具有的Y固定件62a及与该Y固定件62a协同工作而产生Y轴方向的推力的Y可动件62b的一对Y线性致动器62。如图4所示,于一对Y线性致动器62各自的Y可动件62b上安装有Y固定件64a与X固定件66a。
Y固定件64a与安装于基板载体40(Y框架42y的下表面)的Y可动件64b协同工作而构成对基板载体40赋予Y轴方向的推力的Y音圈电机(voice coil motor)(Y-VCM)64。另外,X固定件66a与安装于基板载体40(Y框架42y的下表面)的X可动件66b协同工作而构成对基板载体40赋予X轴方向的推力的X音圈电机(X-VCM)66。如此,基板载台装置20于基板载体40的+X侧及-X侧分别具有各一个Y音圈电机64与X音圈电机66。
此处,于基板载体40的+X侧与-X侧,Y音圈电机64及X音圈电机66分别以基板P的重心位置为中心呈点对称地配置。因而,于使用基板载体40的+X侧的X音圈电机66与基板载体40的-X侧的X音圈电机66使推力在X轴方向作用于基板载体40时,可获得与使推力平行于X轴方向地作用于基板P的重心位置相同的效果,即,可抑制θz方向的力矩作用于基板载体40(基板P)。再者,关于一对Y音圈电机64,夹持X轴方向上的基板P的重心(线)而配置,因此θz方向的力矩不作用于基板载体40。
基板载体40经由所述一对Y音圈电机64及一对X音圈电机66,藉由主控制装置50(参照图6)相对于粗动载台24(即非接触固定器32)而在水平面内的3自由度方向被微幅驱动。另外,主控制装置50于粗动载台24(即非接触固定器32)在X轴方向以长行程移动时,使用所述一对X音圈电机66对基板载体40赋予X轴方向的推力,以使非接触固定器32与基板载体40一体地在X轴方向以长行程移动。
另外,主控制装置50(参照图6)使用所述一对Y线性致动器62及一对Y音圈电机64,使基板载体40相对于非接触固定器32于Y轴方向以长行程进行相对移动。若进行具体说明,则主控制装置50使一对Y线性致动器62的Y可动件62b于Y轴方向移动,且使用包含安装于该Y可动件62b的Y固定件64a的Y音圈电机64而使Y轴方向的推力作用于基板载体40。藉此,基板载体40与非接触固定器32独立(分离)地于Y轴方向以长行程移动。
如此,本实施形态的基板载台装置20中,保持基板P的基板载体40在X轴(扫描)方向上与非接触固定器32一体地以长行程移动,在Y轴方向上与非接触固定器32独立地以长行程移动。再者,由图2可知,吸附垫44的Z位置与非接触固定器32的Z位置有一部分重复,但基板载体40相对于非接触固定器32以长行程进行相对移动是仅于Y轴方向进行,因此并无吸附垫44与非接触固定器32接触之虞。
另外,于基板台30(即非接触固定器32)在Z倾斜方向被驱动的情况下,于非接触固定器32上进行了平面校正的基板P与非接触固定器32一起于Z倾斜方向发生姿势变化,因此吸附保持基板P的基板载体40与该基板P一起于Z倾斜方向发生姿势变化。再者,亦可藉由吸附垫44的弹性变形而不使基板载体40的姿势发生变化。
返回至图1,一对辅助台34为于基板载体40与非接触固定器32分离地于Y轴方向进行相对移动时,与非接触固定器32协同工作,支撑由该基板载体40保持的基板P的下表面的装置。如所述般,基板载体40于保持基板P的状态下相对于非接触固定器32进行相对移动,故若例如基板载体40自图1所示的状态朝+Y方向移动,则基板P的+Y侧的端部附近不支撑于非接触固定器32。因此,于基板载台装置20中,为了抑制因所述基板P中未由非接触固定器32支撑的部分的自重所引起的挠曲,使用一对辅助台34的其中一个自下方支撑该基板P。一对辅助台34除配置为纸面左右对称的方面以外,实质上为相同的结构。
如图3所示,辅助台34具有多个空气悬浮单元36。再者,本实施形态中,空气悬浮单元36形成为于Y轴方向延伸的棒状,多个空气悬浮单元36为以规定间隔配置于X轴方向上的构成,但若可抑制因基板P的自重而引起的挠曲,则其形状、个数、配置等并无特别限定。如图4所示,多个空气悬浮单元36自下方支撑于自基板台30的侧面突出的臂状的支撑构件36a。于多个空气悬浮单元36与非接触固定器32之间形成微小的间隙。
空气悬浮单元36的上表面的高度位置设定为与非接触固定器32的上表面的高度位置大致相同(或者稍低)。空气悬浮单元36藉由自其上表面相对于基板P的下表面喷出气体(例如空气),非接触地支撑该基板P。再者,所述非接触固定器32使预载作用于基板P而进行基板P的平面校正,空气悬浮单元36只要可抑制基板P的挠曲即可,因此亦可仅单纯对基板P的下表面供给气体,亦可不特别对空气悬浮单元36上的基板P的高度位置进行管理。
其次,对用以测量基板P的6自由度方向的位置信息的基板位置测量系统进行说明。基板位置测量系统包含:Z倾斜位置测量系统58(参照图6),用以求出与基板台30的水平面交叉的方向的位置信息(Z轴方向的位置信息、θx及θy方向的旋转量信息。以下称为“Z倾斜位置信息”);以及水平面内位置测量系统70(参照图6),用以求出基板载体40的XY平面内的位置信息(X轴方向、及Y轴方向的位置信息、以及θz方向的旋转量信息)。
如图2所示,Z倾斜位置测量系统58(参照图6)包含位于基板台30的下表面且固定于球面轴承装置26c的周围的多个(至少三个)激光位移计58a。激光位移计58a藉由相对于固定于重量消除装置26的框体的靶58b照射测量光,并接收其反射光,将该测量光的照射点的基板台30的Z轴方向的位移量信息供给至主控制装置50(参照图6)。例如,至少三个激光位移计58a配置于不位于同一直线上的三个部位(例如与正三边形的顶点相对应的位置),主控制装置50基于该至少三个激光位移计58a的输出来求出基板台30(即基板P)的Z倾斜位置信息。重量消除装置26沿着X导杆28的上表面(水平面)移动,因此主控制装置50不管基板台30的X位置如何,均可测量基板台30的相对于水平面的姿势变化。
如图1所示,水平面内位置测量系统70(参照图6)具有一对头单元72。其中一头单元72配置于投影光学系统16的-Y侧,另一头单元72配置于投影光学系统16的+Y侧。
一对头单元72分别使用基板载体40所具有的反射型的绕射光栅来求出基板P的水平面内的位置信息。如图3所示,与一对头单元72相对应地,于基板载体40的一对X框架42x各自的上表面贴附多个(图3中例如为6片)尺度板46。尺度板46包含在X轴方向延伸的俯视时为带状的构件。与X框架42x的X轴方向的长度相比,尺度板46的X轴方向的长度短,多个尺度板46以规定的间隔(彼此隔开)排列于X轴方向。
图5中示出+Y侧的X框架42x与对应于其的头单元72。固定于X框架42x上的多个尺度板46中分别形成X尺度48x与Y尺度48y。X尺度48x形成于尺度板46的-Y侧的一半的区域,Y尺度48y形成于尺度板46的+Y侧的一半的区域。X尺度48x具有反射型的X绕射光栅,Y尺度48y具有反射型的Y绕射光栅。再者,于图5中,为了容易理解,形成X尺度48x、Y尺度48y的多个格子线间的间隔(间距)较实际更宽地进行图示。
如图4所示,头单元72包括Y线性致动器74、藉由该Y线性致动器74而相对于投影光学系统16(参照图1)在Y轴方向以规定的行程被驱动的Y滑件76、以及固定于Y滑件76的多个测量头(X编码器头78x、80x、Y编码器头78y、80y)。一对头单元72除于图1及图4中构成为纸面左右对称的方面以外同样地构成。另外,分别固定于一对X框架42x上的多个尺度板46于图1及图4中亦构成为左右对称。
Y线性致动器74固定于装置本体18所具有的上架台部18a的下表面。Y线性致动器74包括:线性导件,于Y轴方向对Y滑件76进行直行引导;以及驱动系统,对Y滑件76赋予推力。线性导件的种类并无特别限定,较佳为重复再现性高的空气轴承。另外,驱动系统的种类亦无特别限定,例如可使用线性电机、带式(或者线)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。由Y线性致动器74实现的Y滑件76的朝Y轴方向的行程量设定为与基板P(基板载体40)的朝Y轴方向的行程量同等。
如图5所示,头单元72包括一对X编码器头78x(以下称为“X头78x”)及一对Y编码器头78y(以下称为“Y头78y”)。一对X头78x、一对Y头78y分别以规定距离隔开而配置于X轴方向。
X头78x及Y头78y例如为美国专利申请公开第2008/0094592号说明书中揭示般的所谓的绕射干涉方式的编码器头,藉由相对于相对应的尺度(X尺度48x、Y尺度48y)而向下(-Z方向)照射测量光束,并接收来自所述尺度的光束(返回光),从而将基板载体40的位移量信息供给至主控制装置50(参照图6)。
即,于水平面内位置测量系统70(参照图6)中,藉由一对头单元72所具有的合计例如为四个的X头78x、以及与该X头78x对向的X尺度48x来构成用以求出基板载体40的X轴方向的位置信息的例如四个X线性编码器系统。同样地,藉由一对头单元72所具有的合计例如为四个的Y头78y、以及与该Y头78y对向的Y尺度48y来构成用以求出基板载体40的Y轴方向的位置信息的例如四个Y线性编码器系统。
此处,头单元72所具有的一对X头78x及一对Y头78y各自的于X轴方向上的间隔设定为较邻接的尺度板46间的间隔而言宽。藉此,于X编码器系统及Y编码器系统中,不管基板载体40的X轴方向的位置如何,一对X头78x中的至少一者始终与X尺度48x对向,并且一对Y头78y中的至少一者始终与Y尺度48y对向。
具体而言,主控制装置50(参照图6)于一对X头78x均与X尺度48x对向的状态下,基于该一对X头78x的输出的平均值来求出基板载体40的X位置信息。另外,主控制装置50于仅一对X头78中的一者与X尺度48x对向的状态下,基于仅该一X头78x的输出来求出基板载体40的X位置信息。因而,X编码器系统可不间断地将基板载体40的位置信息供给至主控制装置50。对Y编码器系统而言亦同样。
此处,如所述般,本实施形态的基板载体40亦可于Y轴方向以规定的长行程移动,故主控制装置50(参照图6)以维持X头78x、Y头78y各个与相对应的尺度48x、48y的对向状态的方式,与基板载体40的Y轴方向的位置相应地,使一对头单元72各自的Y滑件76(参照图4)以追随基板载体40的方式,经由Y线性致动器74(参照图4)在Y轴方向进行驱动。主控制装置50合并Y滑件76(即各头78x、78y)的Y轴方向的位移量(位置信息)与自各头78x、78y的输出来综合地求出基板载体40的水平面内的位置信息。
Y滑件76(参照图4)的水平面内的位置(位移量)信息可藉由与使用所述X头78x、Y头78y的编码器系统同等的测量精度的编码器系统来求出。由图4及图5可知,Y滑件76具有一对X编码器头80x(以下称为“X头80x”)及一对Y编码器头80y(以下称为“Y头80y”)。一对X头80x及一对Y头80y分别以规定距离隔开而配置于Y轴方向。
主控制装置50(参照图6)使用固定于装置本体18的上架台部18a(分别参照图1)的下表面的多个尺度板82来求出Y滑件76的水平面内的位置信息。尺度板82包含在Y轴方向延伸的俯视时为带状的构件。于本实施形态中,于一对头单元72各自的上方,例如两片尺度板82以规定间隔(彼此隔开)配置于Y轴方向。
如图5所示,于尺度板82的下表面的+X侧的区域,与所述一对X头80x对向而形成X尺度84x,于尺度板82的下表面的-X侧的区域,与所述一对Y头80y对向而形成Y尺度84y。X尺度84x、Y尺度84y实质上为与形成于所述尺度板46上的X尺度48x、Y尺度48y相同的构成的光反射型绕射光栅。另外,X头80x、Y头80y亦为与所述X头78x、Y头78y(向下的头)相同的构成的绕射干涉方式的编码器头。
一对X头80x及一对Y头80y藉由相对于相对应的尺度(X尺度84x、Y尺度84y)而向上(+Z方向)照射测量光束,并接收来自所述尺度的光束,从而将Y滑件76(参照图4)的水平面内的位移量信息供给至主控制装置50(参照图6)。一对X头80x及一对Y头80y各自的于Y轴方向上的间隔设定为较邻接的尺度板82间的间隔而言宽。藉此,不管Y滑件76的Y轴方向的位置如何,一对X头80x中的至少一者始终与X尺度84x对向,并且一对Y头80y中的至少一者始终与Y尺度84y对向。因而,可不间断地将Y滑件76的位置信息供给至主控制装置50(参照图6)。
图6中示出表示以液晶曝光装置10(参照图1)的控制系统为中心地构成,且对构成各部进行总括控制的主控制装置50的输入输出关系的框图。主控制装置50包含工作站(或微电脑)等,对液晶曝光装置10的构成各部进行总括控制。
于以所述方式构成的液晶曝光装置10(参照图1)中,于主控制装置50(参照图6)的管理下,藉由未图示的遮罩装载器进行于遮罩载台14上的遮罩M的装载,并且藉由未图示的基板装载器进行于基板载台装置20(基板载体40及非接触固定器32)上的基板P的装载。之后,藉由主控制装置50执行使用未图示的对准检测系统的对准测量、及使用未图示的自动聚焦感测器(基板P的面位置测量系统)的聚焦映射(focus mapping),于所述对准测量及聚焦映射结束后,逐次对基板P上所设定的多个照射区域进行步进-扫描方式的曝光动作。
其次,使用图7的(a)~图9的(b)对曝光动作时的基板载台装置20的动作的一例进行说明。再者,以下的说明中,对在一片基板P上设定四个照射区域的情况(所谓的获取四个面的情况)进行说明,但设定于一片基板P上的照射区域的个数及配置可适宜地变更。另外,本实施形态中,关于曝光处理,作为一例以自设定于基板P的-Y侧且+X侧的第1照射区域S1进行的形式来加以说明。另外,为了避开图式的交错,于图7的(a)~图9的(b)中省略基板载台装置20所具有的要素的一部分。
图7的(a)及图7的(b)中分别示出对准动作等完成、相对于第1照射区域S1的曝光动作的准备结束后的状态的基板载台装置20的平面图及正面图。于基板载台装置20中,如图7的(a)所示,藉由照射来自投影光学系统16的照明光IL(分别参照图7的(b)),以较形成于基板P上的曝光区域IA(其中,于图7的(a)所示的状态下,还未对基板P照射照明光IL)而言第1照射区域S1的+X侧的端部稍位于-X侧的方式,基于水平面内位置测量系统70(参照图6)的输出来进行基板P的定位。
另外,于Y轴方向上,曝光区域IA的中心与X导杆28(即非接触固定器32)的中心大致一致,故保持于基板载体40的基板P的+Y侧的端部附近自非接触固定器32突出。基板P中的该突出部分自下方支撑于配置于非接触固定器32的+Y侧的辅助台34。此时,基板P的+Y侧的端部附近不进行藉由非接触固定器32的平面校正,但包含作为曝光对象的第1照射区域S1的区域中维持进行平面校正的状态,因此对曝光精度无影响。
继而,如图8的(a)及图8的(b)所示,基板载体40与非接触固定器32基于水平面内位置测量系统70(参照图6)的输出,自图7的(a)及图7的(b)所示的状态与遮罩M(参照图1)同步地,于X导杆28上朝+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的(a)的黑箭头)。于基板载体40与非接触固定器32于X轴方向被等速驱动的期间,对基板P照射透过遮罩M(参照图1)及投影光学系统16的照明光IL(分别参照图8的(b)),藉此将遮罩M所具有的遮罩图案转印至照射区域S1。此时,与对准测量的结果相应地,基板载体40相对于非接触固定器32而于水平面内3自由度方向被适宜地微小驱动,与所述聚焦映射的结果相应地,非接触固定器32于Z倾斜方向被适宜地微小驱动。
此处,水平面内位置测量系统70(参照图6)中,于基板载体40与非接触固定器32在X轴方向(图8的(a)中为+X方向)被驱动时,一对头单元72各自所具有的Y滑件76(分别参照图4)视为静止状态(其中,严格来说头单元72无需静止,只要头单元72所具有的头的至少一部分于Y轴方向上与尺度板46对向即可)。
若基板P上的相对于第1照射区域S1的遮罩图案的转印完成,则于基板载台装置20中,如图9的(a)及图9的(b)所示,为了对设定于第1照射区域S1的+Y侧的第2照射区域S2进行曝光动作,基板载体40基于水平面内位置测量系统70(参照图6)的输出,相对于非接触固定器32而于-Y方向被驱动(Y步进驱动)规定距离(基板P的宽度方向尺寸的大致一半的距离)(参照图9的(a)的黑箭头)。藉由所述基板载体40的Y步进动作,保持于基板载体40的基板P的-Y侧的端部附近自下方支撑于配置于非接触固定器32的-Y侧的辅助台34。
另外,水平面内位置测量系统70(参照图6)中,于所述基板载体40在Y轴方向被驱动时,一对头单元72各自所具有的Y滑件76(分别参照图4)与基板载体40同步地(其中,严格来说无需速度一致),于Y轴方向被驱动。
以下虽未图示,但与遮罩M(参照图1)同步地,基板载体40与非接触固定器32于-X方向被驱动,藉此进行相对于第2照射区域S2的扫描曝光。另外,藉由适宜地重复基板载体40的Y步进动作、及与遮罩M同步的基板载体40与非接触固定器32的朝X轴方向的等速移动,依次进行相对于设定于基板P上的所有照射区域的扫描曝光动作。
根据以上说明的本第1实施形态的液晶曝光装置10所具有的基板载台装置20,于进行基板P的XY平面内的高精度定位时,使仅保持该基板P的外周缘部的框状的基板载体40在水平面内3自由度方向进行驱动,因此与使例如吸附保持基板P的下表面的整体的基板固定器在水平面内3自由度方向驱动而进行基板P的高精度定位的情况相比,驱动对象物(本实施形态中为基板载体40)为轻量,因此位置控制性提高。另外,可使驱动用致动器(本实施形态中为Y音圈电机64、.X音圈电机66)小型化。
另外,用以求出基板P的XY平面内的位置信息的水平面内位置测量系统70包含编码器系统,因此例如与现有的干涉仪系统相比,可减少空气波动的影响。因而,基板P的定位精度提高。另外,空气波动的影响小,因此可省略使用先前的干涉仪系统时成为必需的部分空调设备,从而可降低成本。
再者,本第1实施形态中说明的构成为一例,可适宜地变形。例如,图10的(a)及图10的(b)所示的第1变形例的基板载体40A中,于一对X框架42x各自的外侧面连接有辅助的板构件42b。如图10的(b)所示,板构件42b于XY平面大致平行地配置,其下表面介隔规定的间隙而与空气悬浮单元36的上表面对向。多个空气悬浮单元36藉由相对于板构件42b的下表面喷出气体,使+Z方向(重力方向向上)的力(动升力)作用于基板载体40A。本第1变形例的基板载体40A中板构件42b始终自下方支撑于多个空气悬浮单元36,因此即便于非接触固定器32与多个空气悬浮单元36之间形成阶差(Z轴方向的高度位置的差),于基板载体40A相对于非接触固定器32而于Y轴方向进行相对移动时,亦可防止X框架42x与非接触固定器32(或空气悬浮单元36)接触。
另外,例如图11所示的第2变形例的基板载台装置120般,亦可于基板载体140安装基准指标板144,并且于基板台30安装遮罩测量感测器132。如图12的(a)所示,于基准指标板144在Y轴方向彼此隔开地形成多个基准遮罩146。基准指标板144以所述多个基准遮罩146的Z位置与基板P的表面的Z位置大致相同的方式(参照图11),经由增高构件148而固定于基板载体140的-X侧的Y框架142y的上表面。返回至图11,多个遮罩测量感测器132安装于自基板台30的-X侧的侧面突出而形成的俯视时为T字状(参照图12的(b))的平板状的构件134。如图12的(b)所示,多个遮罩测量感测器132对应于所述多个基准遮罩146(即与多个基准遮罩146于上下方向上重叠),彼此隔开地配置于Y轴方向。
于本第2变形例中,使用多个基准遮罩146与相对应的多个遮罩测量感测器132来进行例如关于投影光学系统16(参照图1)的光学特性(例如缩放比例(scaling)、偏置(shift)、旋转等)的校准。校准方法例如实质上与日本专利特开2006-330534号公报中揭示的校准方法相同,因此省略说明。于本第2变形例中,相对于具有基准遮罩146的基板载体140而以机械方式分离的基板台30具有遮罩测量感测器132,因此基板载体140自身不需要配线等,可使基板载体140轻量化。
另外,本第2变形例的基板载体140的Y框架142y与所述第1实施形态相比形成为宽幅。而且,如图12的(b)所示,于所述平板状的构件134的上表面、及自基板台30的+X侧的侧面突出而形成的平板状的构件136的上表面分别安装有在Y轴方向隔开的例如两个空气轴承138。如图11所示,+X侧的例如两个空气轴承138与基板载体140的+X侧的Y框架142y的下表面对向,-X侧的例如两个空气轴承138与基板载体140的-X侧的Y框架142y的下表面对向。空气轴承138藉由朝对向的Y框架142y的下表面喷出加压气体,介隔规定的间隙而非接触地支撑基板载体140。藉此,可抑制基板载体140的挠曲。再者,空气轴承138亦可以与所述平板状的构件134、136的上表面对向的方式安装于基板载体140侧。另外,例如亦可使用磁铁代替空气轴承138来使基板载体140磁悬浮,或者,亦可使用音圈电机等致动器来使浮力发挥作用。
另外,如图13的(a)及图13的(b)所示的第3变形例的基板载台装置220,Y线性致动器62、Y音圈电机64及X音圈电机66的Z位置亦可设定为与基板载体40A相同。即,于基板载台装置220中于基板载体40A的Y框架42y的侧面固定有Y音圈电机64的Y可动件64b、及X音圈电机66的X可动件66b。另外,用以使安装有Y音圈电机64的Y固定件64a、及X音圈电机66的X固定件66a的Y可动件62b于Y轴方向驱动的Y线性致动器62的Y固定件62a以与基板载体40的Z位置相同的方式,于粗动载台224上经由支柱62c而安装。
另外,本第3变形例的基板载体40A与所述第1变形例(参照图10的(a)及图10的(b))同样地,具有由多个空气悬浮单元36自下方支撑的一对辅助的板构件42b。另外,如图13的(b)所示,与所述第2变形例(参照图11~图12的(b))同样地,平板状的构件234、236分别自基板台30的-X侧及+X侧的侧面突出,于该构件234、236上分别固定有于Y轴方向延伸的空气悬浮单元238。空气悬浮单元238的上表面的高度位置设定为比空气悬浮单元36的上表面的高度位置低的位置。基板载体240中Y框架242y始终(不管Y轴方向的位置如何)自下方由空气悬浮单元238非接触地支撑。换言之,基板载体40A载置于一对空气悬浮单元238上。藉此,可抑制基板载体40A的挠曲。
《第2实施形态》
其次,使用图14~图20的(b)对第2实施形态的液晶曝光装置进行说明。第2实施形态的液晶曝光装置的构成除基板载台装置420的构成不同的方面以外,与所述第1实施形态相同,因此以下仅说明不同点,对具有与所述第1实施形态相同的构成及功能的要素标注与所述第1实施形态相同的符号,并省略其说明。
所述第1实施形态的基板载台装置20(参照图1等)中,保持基板P的基板载体40为于扫描方向上与非接触固定器32一体地以长行程移动,并且于非扫描方向上与非接触固定器32分离地以长行程移动的构成,相对于此,于本第2实施形态的基板载台装置420中,与所述第1实施形态相反,不同的方面在于保持基板P的基板载体440于非扫描方向上与非接触固定器32一体地以长行程移动,并且于扫描方向上与非接触固定器32分离地以长行程移动。即,本第2实施形态的基板载台装置420整体而言,构成为使所述第1实施形态的基板载台装置20绕Z轴旋转例如90°。再者,基板P的长边方向与所述第1实施形态同样地,与X轴大致平行。
以下,对基板载台装置420的详情进行说明。如图14所示,基板载台装置420包括底框422、粗动载台424、重量消除装置26(图14中未图示。参照图15的(a)等)、Y导杆428(图14中未图示。参照图15的(a)等)、基板台30(图14中未图示。参照图17的(a)等)、非接触固定器32、一对辅助台434、以及基板载体440等。所述底框422、粗动载台424、Y导杆428、一对辅助台434、基板载体440分别为与所述第1实施形态的底框22、粗动载台24、X导杆28、基板台30、非接触固定器32、一对辅助台34、基板载体40(参照图1及图2)同样地发挥功能的构件,因此以下进行简单说明。再者,重量消除装置26、基板台30、及非接触固定器32实质上分别与所述第1实施形态相同。
如图15的(a)及图15的(b)所示,本第2实施形态中,作为经由防振装置18d而设置于地面F上的装置本体418的一部分的下架台部418b包含一片板状的构件,于该下架台部418b的上表面固定有Y导杆428。Y导杆428上载置重量消除装置26。另外,如图16的(a)及图16的(b)所示,底框422具有经由脚部422b而设置于地面F上的一对Y柱422a,粗动载台424可于Y轴方向以规定的长行程移动地载置于该底框422上。本第2实施形态中,粗动载台424具有将一对Y托架424a的+Y侧及-Y侧各自的端部附近连接的一对Y台424b。于Y台424b连接用以牵引重量消除装置26(参照图15的(a)等)的连接装置26a的一端、及用以牵引基板台30(参照图17的(b)等)的连接装置30b的一端。另外,X固定件462a经由支柱462c而固定于一对Y台424b。X固定件462a与X可动件462b一起构成X线性致动器462。另外,于X可动件462b安装有Y固定件464a及X固定件466a。
如图17的(a)及图17的(b)所示,基板台30及非接触固定器32与所述第1实施形态同样地,包含俯视时以X轴方向为长边方向的矩形的板状(或者箱形)构件。一对辅助台434分别具有自下方支撑于自基板台30的侧面突出的臂状的支撑构件436a的多个空气悬浮单元436。空气悬浮单元436与所述第1实施形态(参照图3等)不同,包含于X轴方向延伸的构件。另外,于基板台30经由支撑构件438a而连接有一对空气悬浮单元438。空气悬浮单元438除于X轴方向延伸的方面以外,与所述第3变形例(参照图13的(a)及图13的(b))的空气悬浮单元238同样地发挥功能。即,如图14所示,一对空气悬浮单元438自下方非接触地支撑基板载体440所具有的一对X框架442x。
如图18的(a)及图18的(b)所示,基板载体440包含与所述第1实施形态(参照图3等)相同的矩形框状(边缘状)的构件,具有一对X框架442x及一对Y框架442y。所述第1实施形态的基板载体40中于X框架42x的下表面侧安装Y框架42y(参照图3),相对于此,本第2实施形态的基板载体440中,Y框架442y安装于X框架442x的上表面侧。藉此,可避免Y框架442y与辅助台434所具有的空气悬浮单元438(分别参照图14)的接触。另外,多个吸附垫44安装于Y框架442y的下表面。与所述第1实施形态相同的方面在于,于一对X框架442x分别安装多个尺度板46。另外,于一对X框架442x各自的侧面安装与所述Y固定件464a及X固定件466a(分别参照图16的(a))一起构成Y音圈电机464、X音圈电机466(分别参照图20的(a))的Y可动件464b、X可动件466b。基板载体440的位置测量系统与所述第1实施形态相同,因此省略说明。
如图19的(a)及图19的(b)所示,主控制装置50藉由仅使基板载体440于X轴方向驱动来进行相对于曝光区域IA的基板P的在X轴方向的定位。基板P中未由非接触固定器32支撑的区域由一对辅助台434的任一者支撑。于本第2实施形态的曝光动作中,仅基板载体440相对于曝光区域IA而于X轴方向以长行程被驱动,故基板P(以形成规定的间隙的状态)通过非接触固定器32的上空。非接触固定器32非接触地对通过上空的基板P进行平面校正。
另外,如图20的(a)及图20的(b)所示,主控制装置50藉由使粗动载台424及非接触固定器32于Y轴方向以规定的长行程驱动,并且使基板载体440与粗动载台424一体地于Y轴方向移动,进行相对于投影光学系统16(即曝光区域IA(参照图19的(a)))的基板P的在Y轴方向的定位。
根据以上说明的第2实施形态,于扫描曝光时仅基板载体440于扫描方向被驱动,因此与亦需要使非接触固定器32及一对辅助台34一并地于扫描方向驱动的所述第1实施形态(参照图8的(a)等)相比,可抑制振动的产生,可进行高精度的曝光动作。另外,重量消除装置26仅于Y步进动作时移动,因此与所述第1实施形态的X导杆28相比,Y导杆428的长边方向的尺寸短。另外,重量消除装置26于曝光动作时视为静止状态,因此与所述第1实施形态相比,作为该重量消除装置26用的压盘的Y导杆428的引导面的平坦度亦可粗糙。
再者,本第2实施形态中说明的构成为一例,可适宜地变形。例如,如图21~图26的(b)所示的第2实施形态的变形例(第4变形例)的基板载台装置520,一对辅助台534亦可与基板台30(参照图24的(a))以物理方式分离。以下,对第4变形例仅说明与所述第2实施形态的不同点,对共同的要素标注与所述第2实施形态相同的符号,并省略说明。
如图22的(a)及图22的(b)所示,于下架台部418b上在X轴方向以规定间隔固定例如3根Y导杆528。Y导杆528以与所述第2实施形态的Y导杆428(参照图15的(a)等)相同的尺寸、形状形成,但于本第4变形例中,重量消除装置26经由机械式线性导件装置26d而载置于Y导杆528上,故与所述第2实施形态的Y导杆428相比,Y导杆528的上表面的平面度粗糙。另外,Z致动器526经由Y线性导件装置26d而载置于+X侧及-X侧的Y导杆528上。
另外,如图23的(a)及图23的(b)所示,一对板状构件524a于+Y及-Y方向突出而连接于粗动载台524所具有的一对Y台424b各个。于板状构件524a连接用以牵引所述Z致动器526(参照图22的(b)等)的连接装置26a的一端。即,本第4变形例中,例如2个Z致动器526(分别参照图22的(b)等)与重量消除装置26同样地(与重量消除装置26一体地)受粗动载台524牵引。
如图24的(a)及图24的(b)所示,一对辅助台534分别具有多个(图24的(a)中例如为4个)空气悬浮单元436。与所述第2实施形态同样地,多个空气悬浮单元436自下方支撑基板P中未由非接触固定器32支撑的部分。另外,辅助台534具有一对空气悬浮单元538。辅助台534中多个空气悬浮单元436与一对空气悬浮单元538一体地载置于衬底构件536a上。+X侧的辅助台534自下方支撑于所述+X侧的Z致动器526(参照图22的(b)等),-X侧的辅助台534自下方支撑于所述-X侧的Z致动器526(参照图22的(b)等)(参照图26的(b))。另外,亦于基板台30经由支撑构件538a而固定一对空气悬浮单元538。再者,所述第2实施形态的空气悬浮单元438以可覆盖基板载体440(分别参照图14)在X轴方向的总移动范围的程度(基板P的3倍程度)的长度形成,相对于此,本变形例的空气悬浮单元538以与其他空气悬浮单元436相同程度(与基板P相同程度)的长度形成。
于本第4变形例中亦与所述第2实施形态同样地,基板载体540的X框架442x(分别参照图21)适宜地自下方由多个空气悬浮单元538(辅助台534所具有的空气悬浮单元538、及基板台30所具有的空气悬浮单元538)支撑。
如图25的(a)及图25的(b)所示,基板载体540中Y框架442y经由间隔物442a(图25的(a)中隐藏于Y框架442y而未图示)而固定于X框架442x上。另外,-X侧的一对吸附垫44安装于-X侧的Y框架442y的下表面,相对于此,+X侧的一对吸附垫44自X框架442x的内侧面突出而形成。藉此,于本变形例的基板载体540中,使基板P自图25的(a)所示的状态,如图25的(b)所示,于+X方向移动,并通过+X侧的Y框架442y的下方,藉此可进行基板P的相对于基板载体40的搬出。另外,亦可藉由使基板P于-X方向移动来对基板载体40进行基板P的搬入。
另外,与所述第1实施形态的第2变形例(参照图12的(a))同样地,形成有多个基准遮罩146的基准指标板144经由增高构件148而固定于-X侧的Y框架442y上。另外,于-X侧的Y框架442y的下表面,与所述多个基准遮罩146相对应地安装多个遮罩测量感测器532。即,于所述第2变形例中,基准指标板144与遮罩测量感测器132分离而设置(参照图11),相对于此,于本变形例中,基准指标板144与遮罩测量感测器532一体地设于基板载体540。使用基准指标板144的校准与所述第2变形例相同,因此省略说明。
图26的(a)及图26的(b)中示出基板P的搬出动作时的基板载台装置520。基板P的搬出是于使基板载体540位于在X轴方向上的移动范围的中央、即基板P的大致整体支撑于非接触固定器32的状态下进行。基板P于解除基板载体540的吸附保持后,藉由未图示的搬出装置相对于基板载体540而于+X方向滑动移动。藉此,基板P自非接触固定器32上被交付(转移)至+X侧的辅助台534所具有的多个空气悬浮单元438上。再者,用以使基板P于X轴方向滑动的搬出装置亦可设于基板载台装置520的外部(亦包含液晶曝光装置的外部装置),亦可具有基板载台装置520自身。
于以上说明的第2变形例的基板载台装置520(参照图21)中,一对辅助台534与基板台30(及非接触固定器32)以物理方式分离,因此藉由驱动对象物的轻量化而提高基板P的Z倾斜位置控制性。另外,可独立地控制一对辅助台534各自的Z位置,因此例如于基板P自非接触固定器32上移动(转移)至辅助台534的空气悬浮单元436上时,稍微降低该辅助台534的Z位置,藉此可避免基板P的端部与空气悬浮单元436的接触。另外,可藉由使基板P滑动移动而自基板载体540搬出(及搬入),因此即便于基板载台装置520的上方的空间狭小的情况下,亦可容易地进行基板载体540上的基板更换。
再者,以上说明的第1及第2各实施形态(包含其变形例)的构成为一例,可适宜地变更。例如所述各实施形态中,基板载体40等藉由沿基板P的外周缘部(四边)的例如4根框架构件(第1实施形态中为一对X框架42x及一对Y框架42y)而形成为矩形的框状,但若可确实地进行基板P的吸附保持,则并不限于此,基板载体40等例如亦可藉由沿基板P的外周缘部中的一部分的框架构件来构成。具体而言,基板载体亦可藉由沿基板P的三边的例如3根框架构件而形成为俯视时为U字状,或者亦可藉由沿基板P的邻接的两边的例如2根框架构件而形成为俯视时为L字上。另外,基板载体亦可仅藉由沿基板P的一边的例如1根框架构件来形成。另外,基板载体亦可藉由保持基板P的相互不同的部分且相互独立地进行位置控制的多个构件来构成。
再者,如图2、图13的(a)及图13的(b)所示,Z倾斜位置测量系统58藉由设于基板台30的下表面的激光位移计58a,相对于固定于重量消除装置26的框体的靶58b照射测量光,并接收其反射光来获得基板台30的Z轴方向的位移量信息,但并不限定于此。代替Z倾斜位置测量系统58而将Z感测器头78z与X头78x及Y头78y一起配置于头单元72。作为Z感测器头78z,例如可使用激光位移计。X框架42x中,藉由镜面加工而于未配置与X头78x及Y头78y对向的尺度的区域形成反射面。Z感测器头78z藉由相对于反射面照射测量光束,并接收来自所述反射面的反射光束,从而求出该测量光束的照射点的基板载体40、440的Z轴方向的位移量信息。再者,Z头78z的种类只要可以所期望的精度(解析度)且非接触地测量将装置本体18(参照图1)作为基准的基板载体40、440(更详细而言,为X框架42x)的Z轴方向的位移,则并无特别限定。
另外,藉由X编码器头78x及Y编码器头78y求出基板P及Y滑件76各自的XY平面内的位置信息,但亦可使用例如可测量Z轴方向的位移量信息的二维编码器头(XZ编码器头或者YZ编码器头),与基板P及Y滑件76各自的XY平面内的位置信息一并地求出基板P及Y滑件76各自的Z倾斜位移量信息。该情况下,可省略用以求出基板P的Z倾斜位置信息的Z倾斜位置测量系统58或Z感测器头78z。再者,该情况下,为了求出基板P的Z倾斜位置信息,需要使2个向下的Z头始终与尺度板46对向,因此较佳为藉由与X框架42x相同程度的长度的一片长条的尺度板来构成尺度板46,或者于X轴方向以规定间隔配置例如三个以上的所述二维编码器头。
另外,所述各实施形态中,多个尺度板46以规定间隔配置于X轴方向,但并不限于此,例如亦可使用以与基板载体40等的X轴方向的长度相同程度的长度形成的长条的一片尺度板。该情况下,始终维持尺度板与头的对向状态,因此各头单元72所具有的X头78x、Y头78y分别可为一个。对尺度板82而言亦相同。于设有多个尺度板46的情况下,各尺度板46的长度亦可相互不同。例如藉由较照射区域的X轴方向的长度而言更长地设定于X轴方向延伸的尺度板的长度,可于扫描曝光动作时避免头单元72跨越不同的尺度板46的基板P的位置控制。另外,(例如于获取四个面的情况与获取六个面的情况),可使配置于投影光学系统16的一侧的尺度与配置于另一侧的尺度彼此长度不同。
另外,所述各实施形态中,基板载体40等的水平面内的位置测量可使用编码器系统来进行,但并不限于此,例如亦可藉由将分别于X轴方向及Y轴方向延伸的棒状镜安装于基板载体40并使用该棒状镜的干涉仪系统来进行基板载体40等的位置测量。另外,于所述各实施形态的编码器系统中,虽为基板载体40等具有尺度板46(绕射光栅)、头单元72具有测量头的构成,但并不限于此,亦可为基板载体40等具有测量头,与该测量头同步地移动的尺度板安装于装置本体18(为与所述各实施形态相反的配置)。
另外,所述各实施形态中,非接触固定器32非接触地支撑基板P,只要不阻碍和基板P与非接触固定器32的水平面平行的方向的相对移动,则并不限于此,例如亦可经由球等转动体而以接触状态进行支撑。
《第3实施形态》
其次,使用图27~图48对第3实施形态的液晶曝光装置进行说明。以下,仅说明与所述第1实施形态的不同点,对具有与所述第1实施形态相同的构成及功能的要素标注与所述第1实施形态相同的符号,并省略其说明。
如图27所示,液晶曝光装置1010具有照明系统12、遮罩载台14、投影光学系统16、基板载台装置1020、基板更换装置1040、以及所述这些的控制系统等。照明系统12、遮罩载台14、及投影光学系统16与所述第1实施形态相同,因此省略说明。
如图29的(b)所示,基板载台装置1020包括压盘1022、基板台1024、自重支撑装置1026、及基板固定器1028。
压盘1022例如包含以上表面(+Z面)与XY平面平行的方式配置的俯视时(自+Z侧观看)为矩形的板状的构件,经由未图示的防振装置而设置于地面F上。基板台1024包含俯视时为矩形的厚度薄的箱形的构件。自重支撑装置1026以非接触状态载置于压盘1022上,自下方支撑基板台1024的自重。另外,虽未图示,但基板载台装置1020包括基板载台驱动系统以及基板载台测量系统等,所述基板载台驱动系统例如包含线性电机等,于X轴及Y轴方向(沿XY平面)以规定的长行程驱动基板台1024,并且于6自由度(X轴、Y轴、Z轴、θx、θy、及θz)方向微小驱动基板台1024,所述基板载台测量系统例如包含光干涉仪系统等,且用以求出基板台1024的所述6自由度方向的位置信息。
基板固定器1028包含俯视时为矩形的板状的构件,于上表面(+Z侧的面)载置基板P。如图29的(a)所示,基板固定器1028的上表面形成为以X轴方向为长边方向的长方形,其纵横比与基板P大致相同。其中,基板固定器1028的上表面的长边及短边的长度设定为相对于基板P的长边及短边的长度而分别稍短,于基板P载置于基板固定器1028的上表面的状态下,基板P的四边的端部附近自基板固定器1028向外侧超出。这是因为涂布于基板P的表面的抗蚀剂有可能于该基板P的端部附近亦附着于背面侧,所述抗蚀剂不附着于基板固定器1028。
基板固定器1028的上表面跨越整个面而精加工为极其平坦。另外,于基板固定器1028的上表面形成有多个空气吹出用及/或真空抽吸用的微小的孔部(未图示)。基板固定器1028使用自未图示的真空装置供给的真空抽吸力,经由所述多个孔部并抽吸其上表面与基板P之间的空气,藉此可仿照(依照)基板固定器1028的上表面对基板P的大致整个面进行平面校正。另外,基板固定器1028将自未图示的加压气体供给装置供给的加压气体(例如空气)经由所述孔部排出(喷出)至基板P的背面,藉此可使基板P的背面相对于基板固定器1028的上表面而隔开(使基板P悬浮)。另外,可藉由使形成于基板固定器1028的多个孔部的各个中于排出加压气体的时机产生时间差,或适宜地更换进行真空抽吸的孔部与排出加压气体的孔部的场所,或通过抽吸与排气来适宜地改变空气压力,从而将基板P的接地状态最佳化(例如,不使基板P的背面与基板固定器1028的上表面之间产生空气蓄积)。
例如两个切口1028a于Y轴方向隔开而形成于基板固定器1028的上表面的+X侧的端部附近。另外,例如两个切口1028b于Y轴方向隔开地形成于基板固定器1028的上表面的-X侧的端部附近。
若更详细地说明,则切口1028a形成于基板固定器1028的+X侧且+Y侧的角部及基板固定器1028的+X侧且-Y侧的角部,分别朝基板固定器1028的上表面(+Z侧的面)、+X侧的侧面、及+Y侧(或-Y侧)的侧面开口。相对于此,切口1028b仅朝基板固定器1028的上表面及-X侧的侧面开口。
如图28所示,基板更换装置1040具有柱单元1050、基板搬入装置1060、基板搬出装置1070、以及基板协助装置1080。柱单元1050、基板搬入装置1060、及基板搬出装置1070设置于基板载台装置1020的+X侧的规定位置。以下,将基板更换装置1040中设置有柱单元1050、基板搬入装置1060、及基板搬出装置1070的场所称为埠部来进行说明。例如,涂布机/显影机(coater/developer)等外部装置(未图示)与液晶曝光装置1010之间的基板P的交付于埠部中进行。基板搬入装置1060为用以将曝光前的新的基板P自埠部搬运至基板固定器1028的装置。相对于此,基板搬出装置1070为用以将曝光完成的基板P自基板固定器1028搬运至埠部的装置。
另外,外部装置(未图示)与液晶曝光装置1010之间的基板P的交付是藉由配置于收纳所述照明系统12、遮罩载台14、投影光学系统16、基板载台装置1020、基板更换装置1040等的未图示的腔室的外侧的外部搬运装置1100来进行。外部搬运装置1100具有叉状的机械手,可于该机械手上载置基板P,将该基板P自外部装置运送至液晶曝光装置1010内的埠部,以及将基板P自埠部运送至外部装置。
如图30的(a)所示,柱单元1050具有以规定间隔配置于Y轴方向的多根(本实施形态中例如为6根)平衡柱1052。平衡柱1052包含与作为基板更换时的基板P的搬运方向的X轴方向平行而延伸的细长的空气轴承。多个平衡柱1052的Y轴方向的间隔设定如下:可使用多个平衡柱1052而平衡性良好地自下方支撑基板P,且例如图32的(a)及图32的(b)所示,于将外部搬运装置1100的叉状手配置于柱单元1050的上方时,不与该叉状手所具有的多个指部在上下方向上重叠。
返回至图30的(a),1根平衡柱1052的长边方向(X轴方向)的长度较基板P的长边方向的长度而言稍微长,宽度方向的长度设定为基板P的宽度方向的长度的例如1/50左右,或者基板P的厚度的例如10倍~50倍左右。
如图30的(b)所示,多个平衡柱1052(图30的(b)中与纸面纵深方向重叠)分别藉由于Z轴方向延伸的多个(例如2根)棒状的脚1054,自下方支撑于较X轴方向的两端部而言更靠内侧的位置。支撑各平衡柱1052的多个脚1054的各个下端部附近藉由衬底板1056而连结(衬底板1056于图30的(a)中未图示)。于基板更换装置1040中,衬底板1056藉由未图示的X致动器而朝X轴方向以规定的行程被驱动,藉此多个平衡柱1052一体地于X轴方向以规定的行程移动。另外,如图1所示,多个平衡柱1052的上表面(空气轴承面)的Z位置设定为与基板固定器1028的上表面的Z位置大致相同的位置(高度)。
返回至图30的(a),基板搬入装置1060具有与所述外部搬运装置1100(参照图27及图28)相同的叉状手1062(以下,称为基板搬入手1062)。基板搬入手1062具有与作为将基板P自埠部搬入至基板固定器1028时的基板P的搬运方向的X轴方向平行而延伸的多个(本实施形态中例如为4根)指部1062a。多个指部1062a的+X侧的端部附近藉由连结构件1062b来相互连结。相对于此,多个指部1062a的-X侧(基板固定器1028(参照图2等)侧)的端部成为自由端,邻接的指部1062a间朝基板固定器1028侧开口。再者,基板搬入手1062中于邻接的指部1062a间喷出空气等,从而可抑制邻接的指部1062a间的基板P的下垂。外部搬运装置1100的机械手亦相同。
基板搬入手1062所具有的各指部1062a与所述外部搬运装置1100的机械手(参照图2)同样地,配置为俯视时于Y轴方向上位置不与多个平衡柱1052重叠。另外,于各指部1062a的上表面安装多个用以支撑基板P的背面的支撑垫1062c。连结构件1062b可由俯视时为矩形且厚度薄的中空构件形成,于作为垂直于各指部1062a(及所述平衡柱1052)的方向的Y轴方向延伸。
连结构件1062b的Y轴方向的两端部附近分别连结于用以于X轴方向驱动基板搬入手1062的X轴驱动装置1064。再者,一对X轴驱动装置1064可分别独立地驱动,亦可利用齿轮或传送带机械地连结并藉由一个驱动电机来同时驱动。另外,虽未图示,但一对X轴驱动装置1064可藉由Z轴驱动装置而上下运动。因此,基板搬入手1062可于较平衡柱1052的上表面而言高的位置(+Z侧)与较平衡柱1052而言低的位置(-Z侧)之间移动。再者,若成为基板搬入手1062可进行上下运动(±Z轴方向)、及朝基板搬入方向的水平动作(朝±X轴方向的移动)的结构,则例如X轴驱动装置1064与Z轴驱动装置的配置亦可为与所述相反(Z轴驱动装置于X轴驱动装置1064上)的配置。
基板搬出装置1070配置于Y轴方向上的埠部的中央部。所述的例如6根平衡柱1052中3根配置于基板搬出装置1070的+Y侧,其他3根配置于基板搬出装置1070的-Y侧。另外,基板搬入装置1060所包括的基板搬入手1062的例如4根指部1062a中2根配置于基板搬出装置1070的+Y侧,其他2根配置于基板搬出装置1070的-Y侧。即,基板搬出装置1070、基板搬入手1062所包括的多个指部1062a、及多个平衡柱1052配置为于Y轴方向上的位置不相互重叠。
基板搬出装置1070例如具有一个基板搬出手1072。如图30的(b)所示,基板搬出手1072安装于Z轴驱动单元1074,Z轴驱动单元1074搭载于X轴驱动单元1076。基板搬出手1072可使用自未图示的真空装置供给的真空抽吸力来吸附握持(保持)基板P。藉此,基板搬出装置1070可使基板P的+X侧的端部附近的下表面自下方吸附握持于基板搬出手1072,并朝X轴方向移动。返回至图30的(a),基板搬出手1072的宽度(Y轴方向尺寸)设定为较基板搬入手1062的1根指部1062a的宽度(Y轴方向尺寸)而言稍微宽,且设定为较例如6根平衡柱1052中的中央2根间的间隔而言小。
由X轴驱动单元1076实现的基板搬出手1072的驱动行程设定为较基板P的X轴方向的长度而言长、且与平衡柱1052的X轴方向的长度同等或稍微短。如图30的(b)所示,X轴驱动单元1076设置于多个平衡柱1052的下方且不阻碍柱单元1050(衬底板1056)的朝X轴方向的移动的位置。
另外,基板搬出装置1070具有作为对准装置的对准垫1078。对准垫1078经由微小驱动单元1079(图30的(b)中未图示)而安装于Z轴驱动单元1074。基板搬出手1072与对准垫1078于X轴方向一体地移动,但朝Z轴方向的驱动控制可独立地进行。微小驱动单元1079于Y轴方向及θz方向微小驱动对准垫1078。与所述基板搬出手1072同样地,对准垫1078亦可使用自未图示的真空装置供给的真空抽吸力来吸附握持(保持)基板P的下表面。藉此,基板搬出装置1070可使基板P的中央部下表面自下方吸附握持于对准垫1078,并朝X轴方向以长行程(或者微小行程)移动,以及于Y轴方向及θz方向微小移动。
再者,基板搬出装置1070的构成可适宜地变更。例如,基板搬出手1072亦可于Y轴方向以规定间隔设置多个。另外,基板搬出手1072与对准垫1078亦可安装于独立的X轴驱动单元1076。即,例如亦可分别以Y位置不与多个平衡柱1052重叠的方式,于埠部的Y轴方向上的中央部配置对准垫1078用的X驱动单元,于埠部的Y轴方向上的两侧(+Y侧及-Y侧)配置基板搬出手1072用的X驱动单元。另外,柱单元1050所具有的多个平衡柱1052亦可为不仅可朝X轴方向移动而且可朝Z轴方向移动的构成。藉此,可配合与外部搬运装置1100之间的基板P的交付时的动作、或者与基板固定器1028(参照图27)之间的基板P的交付时的动作来改变高度。
返回至图27,基板协助装置1080为更换基板时对基板搬入装置1060及基板搬出装置1070的动作进行协助的装置。另外,基板协助装置1080亦可于将基板P载置于基板固定器1028上时用于该基板P的定位。
如图29的(a)及图29的(b)所示,基板载台装置1020具有基板协助装置1080。基板协助装置1080包括一对基板搬出承载装置1082a及一对基板搬入承载装置1082b。一对基板搬出承载装置1082a对藉由基板搬出装置1070(参照图27等)的基板P的搬出动作进行协助(或辅助),一对基板搬入承载装置1082b对藉由基板搬入装置1060(参照图27等)的基板P的搬入动作进行协助(或辅助)。
如图29的(b)所示,基板搬入承载装置1082b包括保持垫1084b、Z致动器1086z、及X致动器1086x。如图29的(a)所示,其中一(+Y侧)的基板搬入承载装置1082b的保持垫1084b的一部分插入形成于基板固定器1028的例如2个切口1028b中的其中一(+Y侧)的切口1028b内。另外,另一(-Y侧)的基板搬入承载装置1082b的保持垫1084b的一部分插入另一(-Y侧)的切口1028b内。
保持垫1084b包含俯视时为矩形的板状的构件,可藉由自未图示的真空装置供给的真空抽吸力来吸附保持基板P的下表面。
如图29的(b)所示,保持垫1084b可藉由Z致动器1086z而于Z轴方向驱动。另外,保持垫1084b及Z致动器1086z可藉由安装于基板台1024的X致动器1086x一体地于X轴方向驱动。Z致动器1086z包含支撑保持垫1084b的支柱,该支柱配置于基板固定器1028的外侧。保持垫1084b藉由Z致动器1086z而于切口1028b内被驱动,藉此可于与基板P的下表面接触的位置及远离基板P的下表面的位置之间移动。另外,保持垫1084b藉由Z致动器1086z,可于一部分收纳在切口1028b内的位置与较基板固定器1028的上表面而言高的位置之间进行长行程的驱动。另外,保持垫1084b藉由X致动器1086x而与Z致动器1086z一体地被驱动,藉此可于X轴方向移动。
基板搬出承载装置1082a的机械结构与所述基板搬入承载装置1082b大体相同。即,如图29的(b)所示,基板搬出承载装置1082a包括一部分插入切口1028a内的保持垫1084a、用以于Z轴方向驱动保持垫1084a的Z致动器1086z、以及用以于X轴方向驱动保持垫1084a的X致动器1086x。再者,基板搬出承载装置1082a的保持垫1084a的X轴方向的可移动量设定为较基板搬入承载装置1082b的保持垫1084b的X轴方向的可移动量而言长。相对于此,基板搬出承载装置1082a的保持垫1084a的Z轴方向的可移动量亦可较基板搬入承载装置1082b的保持垫1084b的Z轴方向的可移动量而言短。
基板协助装置1080于基板P(曝光完成的基板)自基板固定器1028搬出时,以如下方式进行协助。首先,一对基板搬出承载装置1082a各自的保持垫1084a吸附保持基板固定器1028上的基板P的+X侧的端部附近的例如两个部位。其次,于维持相对于在基板固定器1028上受到悬浮支撑的基板P的吸附保持的状态下,于X轴方向(+X方向)对该一对保持垫1084a驱动仅规定行程(例如50mm~100mm左右)。藉由该保持垫1084a的驱动,使基板P相对于基板固定器1028而于X轴方向移动规定行程。藉此,一对基板搬出承载装置1082a对藉由所述基板搬出装置1070(参照图27等)的基板P的搬出动作进行协助。
再者,详情将于后叙述,但基板协助装置1080亦于此后搬入朝基板固定器1028载置的基板P时进行协助。参照后述的图41的(a)~图44的(b)对此叙述概略。首先,一对基板搬入承载装置1082b各自的保持垫1084b吸附保持支撑于基板搬入装置1060的基板搬入手1062(指部1062a)上的基板P2的-X侧的端部附近的例如两个部位(参照图41的(a)及图41的(b))。其次,若基板搬入手1062(指部1062a)于+X方向移动而自基板P2的下方撤离,则该一对保持垫1084b于维持相对于基板P2的吸附保持的状态下,于Z轴方向(-Z方向)仅移动规定行程(图42~18)。伴随该保持垫1084b的移动,将基板P2载置于基板固定器1028(图42~18)。藉此,一对基板搬入承载装置1082b对藉由所述基板搬入装置1060(参照图27等)的基板P的搬入动作进行协助。
再者,基板搬出承载装置1082a及基板搬入承载装置1082b的构成可适宜地变更。例如,各承载装置1082a、1082b于本实施形态中安装于基板台1024,但并不限定于此,例如亦可安装于用以于XY平面内驱动基板固定器1028或者基板台1024的XY载台装置(未图示)。另外,各承载装置1082a、1082b的位置及个数亦不限定于此,例如亦可安装于基板台1024的+Y侧及-Y侧的侧面。
于以所述方式构成的液晶曝光装置1010(参照图27)中,于未图示的主控制装置的管理下,藉由未图示的遮罩装载器进行于遮罩载台14上的遮罩M的装载,并且藉由基板更换装置1040进行于基板固定器1028上的基板P的装载。之后,藉由主控制装置并使用未图示的对准检测系统来执行对准测量,于所述对准测量结束后,逐次对基板P上所设定的多个照射区域进行步进-扫描方式的曝光动作。该曝光动作与先前进行的步进-扫描方式的曝光动作相同,因此省略其详细说明。而且,藉由基板更换装置1040将曝光处理结束后的基板P自基板固定器1028上搬出,并且将下一进行曝光的另一基板P搬运至基板固定器1028,藉此进行基板固定器1028上的基板P的更换,连续地对多个基板P进行曝光动作等。
以下,使用图31的(a)~图47的(b)对液晶曝光装置1010中的基板固定器1028上的基板P(为了方便说明,将多个基板P设为基板P1、基板P2、基板P3)的更换动作进行说明。以下的基板更换动作是于未图示的主控制装置的管理下进行。再者,于用以说明基板更换动作的各侧视图(图31的(b)、图32的(b)等)中,为了容易理解基板搬出装置1070的动作,省略较基板搬出装置1070而言靠-Y侧(跟前侧)的平衡柱1052、基板搬入手1062的指部1062a、及X轴驱动装置1064(分别参照图30的(a))的图示。
另外,于以下的说明中,对在基板载台装置1020的基板固定器1028中载置预先曝光完成的基板P1,将该曝光完成的基板P1搬出后将新的(与基板P1不同的)基板P2载置于基板固定器1028的动作进行说明。另外,如图30的(a)及图30的(b)所示,于基板更换动作前,基板更换装置1040所具有的基板搬入手1062及柱单元1050设为以连结构件1062b的X位置与多个平衡柱1052的X位置不相互重复的方式进行定位。
如图31的(a)及图31的(b)所示,若藉由外部搬运装置1100将新的基板P2运送至埠部(关于各要素的动作,参照各图式的箭头。以下相同),则基板更换装置1040使基板搬入手降下(-Z驱动),使基板搬入手1062的上表面较多个平衡柱1052的下表面而言位于更下方。此时,包含连结构件1062b在内的基板搬入手1062的最高部(+Z位置的最高的部位。例如连结构件1062b的上表面)的Z位置设定为:于多个平衡柱1052的上表面与基板搬入手1062的最高部之间形成于Z轴方向容许外部搬运装置1100的机械手插入的间隔。
另外,柱单元1050于+X方向被驱动。此时,柱单元1050于+X侧的脚1054不与基板搬入手1062的连结构件1062b接触的位置停止。藉此,多个平衡柱1052的一部分(+X侧的端部附近)位于基板搬入手1062的连结构件1062b的上方(+Z侧)。柱单元1050的该位置成为与外部搬运装置1100的基板交付位置。
其次,如图32的(a)及图32的(b)所示,载置基板P2的外部搬运装置1100的机械手于-X方向移动,使基板P2位于多个平衡柱1052的上空(+Z侧)。此时,以外部搬运装置1100所具有的叉状的机械手的各指部通过(不接触)邻接的一对平衡柱1052间的方式,对外部搬运装置1100的机械手的Y位置进行定位。
另外,如图33的(a)及图33的(b)所示,外部搬运装置1100的机械手藉由降下,将基板P2交付至多个平衡柱1052上。以不与于平衡柱1052的下方待机的基板搬入手1062接触的方式,对外部搬运装置1100的机械手的Z位置进行控制。此时,基板P2的+X侧的端部附近较多个平衡柱1052的+X侧的端部而言更朝+X侧突出。之后,外部搬运装置1100的机械手藉由于+X方向被驱动,自埠部(自液晶曝光装置内)退出。
另外,于基板更换装置1040中,基板搬出装置1070的对准垫1078于基板P2的下方在-X方向被驱动,并定位于与该基板P2的中央部对向的位置。于该状态下,对准垫1078受到上升(于+Z方向)驱动,于中央的一对平衡柱1052之间吸附握持基板P2的下表面。
之后,如图34的(a)及图34的(b)所示,对柱单元1050的多个平衡柱1052各个供给加压气体,自多个平衡柱1052各自的上表面朝向基板P2的下表面喷出该加压气体。藉此,基板P2相对于多个平衡柱1052介隔微小的(例如,数十微米至数百微米的)间隙而悬浮。
此处,于基板更换装置1040中,于多个平衡柱1052上进行预对准动作。例如藉由分别配置于基板P2的上空及基板P2的下方的未图示的基板位置测量装置非接触地测量基板P2的位置,并进行该预对准动作。于进行预对准动作时,吸附握持基板P2的下表面中央部的对准垫1078适宜地于X轴、Y轴、及θz方向(水平面内3自由度方向)被微小驱动。基板P2藉由多个平衡柱1052而非接触地受到支撑,因此可以低摩擦进行基板P2的水平面内3自由度方向的位置修正(微小定位)。另外,与该预对准动作并行,于-X方向驱动对准垫1078,使基板P2朝由多个平衡柱1052形成的基板载置面的中央部移动。
之后,如图35的(a)及图35的(b)所示,停止相对于多个平衡柱1052的加压气体的供给,并且停止相对于对准垫1078的真空抽吸力的供给。另外,对准垫1078以远离基板P2的下表面的方式受到下降驱动。藉此,基板P2载置于多个平衡柱1052上。于该状态下,柱单元1050于-X方向(基板载台装置1020侧)被驱动。此时,基板P2及多个平衡柱以+X侧的端部于X轴方向不与基板搬入手1062的连结构件1062b重复(于上下方向不重叠)的方式进行定位。
于该状态下,如图36的(a)及图36的(b)所示,基板搬入手1062受到上升驱动。藉此,多个平衡柱1052上的基板P2藉由基板搬入手1062而自下方朝上方鞠起(被交付至基板搬入手1062)。
另外,与所述基板P2的自外部搬运装置1100朝基板搬入手1062的经由柱单元1050的交付动作(包含预对准动作)并行,于基板载台装置1020中,以载置曝光完成的基板P1的基板固定器1028位于规定的基板更换位置(基板交付位置)的方式,基板台1024于+X方向被驱动。本实施形态中,基板更换位置为埠部的-X侧的位置。再者,为了容易理解,于图31的(a)~图35的(b)中将基板固定器1028图示为同一位置,但实际上与所述基板P2的自外部搬运装置1100朝基板搬入手1062的交付动作并行,进行相对于基板P1的曝光动作,基板固定器1028于XY平面内移动。
另外,与基板固定器1028的朝基板更换位置的移动动作并行,配置于基板固定器1028的+X侧的一对基板搬出承载装置1082a各自的保持垫1084a受到上升驱动。保持垫1084a自背面吸附握持在基板固定器1028的上表面以真空形式受到吸附保持的基板P1的一部分(配置于切口1028a(参照图29的(a)及图29的(b))上的部分)。
之后,于图37的(a)及图37的(b)所示,自下方支撑基板P2的基板搬入手1062于-X方向被驱动。藉此,朝向定位于基板更换位置的基板固定器1028的上空搬运基板P2。另外,于基板更换装置1040中,柱单元1050于-X方向(接近基板固定器1028的方向)被驱动。柱单元1050以多个平衡柱1052各自的-X侧的端部不与基板固定器1028接触的方式在规定位置停止。如所述般,多个平衡柱1052各自的上表面的Z位置与基板固定器1028的上表面的Z位置设定为大致相同的高度。再者,亦可于Z轴方向驱动基板固定器1028,以所述这些成为大致相同的高度的方式进行调整。
另外,于基板载台装置1020中,自基板固定器1028的上表面对基板P1的下表面喷出加压气体。藉此,基板P1自基板固定器1028的上表面悬浮,成为可忽略基板P1的下表面与基板固定器1028的上表面之间的摩擦的程度(低摩擦状态)。
进而,于基板载台装置1020中,基板搬出承载装置1082a的保持垫1084a以追随所述基板P1的悬浮动作的方式于+Z方向稍微受到上升驱动,并且于吸附握持基板P1的一部分的状态下在+X方向(埠部侧)以规定的行程被驱动。保持垫1084a(即基板P1)的移动量因基板P1的大小而不同,但可设定为例如50mm~100mm左右。藉此,基板P1的+X侧的端部附近自基板固定器1028的+X侧的端部朝+X方向(埠部侧)突出(伸出)。此处,所述基板P1的自基板固定器1028突出的部分自下方支撑于多个平衡柱1052的-X侧的端部附近,故于使基板P1伸出时,亦可预先自平衡柱1052喷出加压气体。
如图38的(a)及图38的(b)所示,自下方支撑基板P2的基板搬入手1062在基板固定器1028的上空的规定位置停止。于该停止位置,基板P2位于定位于基板更换位置的基板固定器1028的大致正上方。另外,以基板P1的Y位置与基板P2的Y位置大致一致的方式,基板载台装置1020中进行基板固定器1028的定位。相对于此,基板P1的+X侧的端部附近自基板固定器1028伸出,相应地于所述停止位置,基板P1及P2的X位置不同,基板P2的-X侧的端部较基板P1的-X侧的端部而言朝-X侧突出。
与基板搬入手1062的定位并行,于基板搬出装置1070中,基板搬出手1072于-X方向被驱动,定位于基板P1中自基板固定器1028朝+X侧伸出的部分的下方。进而,于基板载台装置1020中,一对基板搬入承载装置1082b各自的保持垫1084b以规定的行程(例如50mm~100mm左右)受到上升驱动。
如图39的(a)及图39的(b)所示,基板搬入承载装置1082b的保持垫1084b自下方与在基板固定器1028的上方待机的基板搬入手1062上的基板P2接触,并吸附保持该基板P2的-X侧的端部附近。
另外,与保持垫1084b对基板P2的吸附保持动作并行,于基板搬出装置1070中,基板搬出手1072受到上升驱动,自背面以真空形式吸附握持曝光完成的基板P1中自基板固定器1028朝+X侧伸出的部分。另外,若基板搬出手1072吸附握持基板P1,则停止相对于一对基板搬出承载装置1082a各自的保持垫1084a的真空抽吸力的供给。藉此,解除保持垫1084a对基板P1的吸附握持。保持垫1084a以远离基板P1的背面的方式受到降下驱动。
再者,于本实施形态中,基板搬出手1072为了自背面吸附握持曝光完成的基板P2的+X侧的端部附近的中央部,使用基板搬出承载装置1082a使基板P2自基板固定器1028伸出(偏移),但并不限于此,于基板固定器1028的上表面的+X侧的端部附近形成朝+Z侧及+X侧开口的切口,并将基板搬出手1072插入该切口内,藉此亦可于不使基板P2偏移的情况下使基板搬出手1072吸附握持基板P2
之后,如图40的(a)及图40的(b)所示,基板搬出手1072于保持基板P1的状态下于+X方向被驱动。藉此,基板P1自基板固定器1028上朝柱单元1050(多个平衡柱1052)上移动。此时,自多个平衡柱1052各自的上表面喷出加压气体。藉此,于基板固定器1028及柱单元1050上以非接触状态(由基板搬出手1072保持的部分除外)悬浮搬运基板P1。另外,一对基板搬出承载装置1082a各自的保持垫1084a以一部分收纳于基板固定器1028的切口1028a(参照图29的(a)及图29的(b))内的方式于-X方向被驱动。
另外,与藉由所述基板搬出手1072的基板P1的自基板固定器1028的搬出动作并行,于基板搬入装置1060中,基板搬入手1062的支撑垫1062c相对于基板P2的下表面喷出加压气体。藉此,基板P2于基板搬入手1062上成为悬浮(或者半悬浮)状态。
图41的(a)及图41的(b)中示出藉由基板搬出手1072将基板P1自基板固定器1028完全搬出(交付)至柱单元1050上的状态。此处,即便将基板P1自基板固定器1028搬出后,基板固定器1028亦持续喷出加压气体。
与该基板P1的搬出动作并行,于基板搬入装置1060中,基板搬入手1062以高速且高加速度(例如,1G以上)于+X方向被驱动,自基板P2的下方退避。若基板搬入手1062自基板P2的下方退避,则基板P2因-X侧的端部附近藉由一对保持垫1084b吸附握持,故留存于基板固定器1028的上方。
此处,基板搬入承载装置1082b于Y轴方向隔开地配置,吸附保持基板P的-X侧的端部中于Y轴方向隔开的两个部位,故基板搬入手1062退避时的移动方向可以说是与基板搬入承载装置1082b对向的方向。所谓“与基板搬入承载装置1082b对向的方向」,是指与基板搬入承载装置1082b所吸附保持的基板P的端部(此处为-X侧)为相反侧(此处为+X侧)的方向的程度。
而且,如图42的(a)及图42的(b)所示,若基板搬入手1062完全自基板P2的下方退避,则基板P2除由保持垫1084b吸附握持的部分以外,藉由重力(自重)而开始自由落下。此时,基板P2藉由该基板P2的背面与基板固定器1028的上表面之间的空气阻力而阻止急遽的落下,缓慢地(以小于重力加速度的加速度)落下至基板固定器1028上。另外,与基板P2的落下动作并行,一对基板搬入承载装置1082b各自的保持垫1084b亦同时降下(朝-Z方向移动)。
使保持垫1084b降下的手段并无特别限定,例如可使用电机等驱动装置来进行Z轴方向的位置控制,或者亦可使用气缸等来进行Z轴方向的负载控制(例如,较由基板P的自重引起的向下的力(-Z方向的力)而言减小对抗重力而使保持垫1084b上升的力(+Z方向的力)的控制)。另外,亦可藉由于吸附握持基板P2的背面后解除作用于基板搬入承载装置1082b的保持垫1084b的+Z方向的力(零),使保持垫1084b与基板P2一起自由落下。
与使用所述基板搬入承载装置1082b的基板P2的搬入动作并行,多个平衡柱1052分别停止加压气体的喷出。另外,基板搬出装置1070中解除基板搬出手1072(图42的(a)中未图示)对基板P1的吸附保持,并且以远离基板P1的背面的方式,降下驱动基板搬出手1072。藉此,基板P1载置于多个平衡柱1052上。另外,于将基板P2交付至基板固定器1028后,基板搬入手1062亦于+X方向被驱动(亦可于自基板P1的下方退避后减速)。
再者,如图48所示,于所述基板P2的朝基板固定器1028的搬入动作(自由落下)时,亦可配置包围基板固定器1028的外周且将高度位置(Z轴方向的位置)设定为较基板固定器1028的上表面而言高的框状构件1029(或者,控制壁),使基板P2与基板固定器1028之间的空气难以逃逸(形成空气蓄积),从而调整基板P2的落下速度。再者,亦可藉由控制自基板固定器1028的上表面的空气的喷出及空气的抽吸,积极地控制所述空气蓄积的生成。
图43的(a)及图43的(b)中示出一对基板搬入承载装置1082b各自的保持垫1084b降下而一部分插入基板固定器1028的切口1028b(参照图29的(a))内的状态。此处,基板P2(由保持垫1084b握持的部分除外)藉由其自重而自然落下至基板固定器1028上,但自基板固定器1028的上表面喷出加压气体,藉由该加压气体的静压,降下的基板P2的背面不与基板固定器1028的上表面接触。藉此,基板P2保持介隔微小的间隙而悬浮于基板固定器1028上的状态。
于该状态下,藉由基板载台装置1020(基板固定器1028或基板台1024)或者设于基板载台装置1020的外部的未图示的基板位置测量装置,可测量相对于基板载台装置1020(或者基板固定器1028)的基板P2的位置。基于所述测量结果,一对基板搬入承载装置1082b各自的保持垫1084b独立地于X轴方向被驱动。藉此可修正相对于基板载台装置1020(或者基板固定器1028)的基板P2的X轴方向及θz方向的位置。
与所述基板P2的位置修正动作(精密对准动作)并行,于埠部中,载置基板P1的柱单元1050于+X方向被驱动,并且基板搬出装置1070的对准垫1078于-X方向被驱动,并定位于与基板P1的中央对向的位置。
之后,如图44的(a)及图44的(b)所示,停止自基板固定器1028的加压气体的喷出,基板P2着陆(接触)于基板固定器1028的上表面。如此,于本实施形态中,于即将着陆于基板固定器1028之前以低摩擦(悬浮)状态进行基板P2的准确的定位(精密对准),因此于基板P2落下时无需考虑落下(着陆)位置或姿势,且于基板P2着陆后并无需要再配置(重载)基板P2的之虞。
另外,基板P2于基板固定器1028的上空且与基板固定器1028之间形成微小的(例如数十微米~数百微米的)间隙的位置暂时停止落下动作,因此可抑制基板P2与基板固定器1028之间产生局部的空气蓄积。因而,于使基板P2保持于基板固定器1028时,可抑制该基板P2的变形。再者,于将基板P2载置于基板固定器1028上时,亦可藉由控制停止喷出自基板固定器1028的加压气体的场所或者时间,进而藉由并用自基板固定器1028的基板P2的真空抽吸来抑制基板P2的变形。
再者,基板搬入承载装置1082b中,保持垫1084b亦可构成为以可进行搬入对象的基板P2的相对于基板固定器1028的Y轴方向的定位(精密对准)的方式,能够朝Y轴方向微小驱动。另外,本实施形态中,保持垫1084b为于水平面内仅朝X轴方向驱动的构成,实际上,虽未图示,但可藉由弹性变形等相对于Z致动器1086z(参照图29的(b))的支柱,而于θz方向及Y轴方向微幅位移,以可使基板P2于θz方向微幅旋转。
于基板载台装置1020中,若将基板P2载置于基板固定器1028上,则基板固定器1028吸附保持基板P2,并朝规定的曝光开始位置移动。省略相对于基板P2的曝光动作时的基板载台装置1020的动作的说明。
另外,与所述基板固定器1028对基板P2的吸附保持动作并行,于基板搬出装置1070中,对准垫1078受到上升驱动,自下方吸附握持基板P1的背面的中央部。另外,若对准垫1078吸附握持基板P1,则自多个平衡柱1052分别喷出加压气体,藉此基板P1悬浮于多个平衡柱1052上。之后,藉由朝+X方向驱动对准垫1078,使基板P1朝与外部搬运装置1100的基板更换位置移动。此时,亦可于规定的场所藉由对准垫1078来修正基板P1的水平面内的位置(X轴及Y轴方向的位置以及θz方向的姿势)。
图45的(a)及图45的(b)中示出将基板P1定位于与外部搬运装置1100的基板更换位置的状态。基板更换位置中,基板搬出装置1070的对准垫1078解除基板P1的吸附保持,并且以远离基板P1的方式受到降下驱动。
之后,外部搬运装置1100的机械手于较多个平衡柱1052的上表面而言低的高度位置在-X方向移动,并且上升而自下鞠起多个平衡柱1052上的基板P1。多个平衡柱1052停止加压气体的喷出。
如图46的(a)及图46的(b)所示,保持曝光完成的基板P1的外部搬运装置1100的机械手朝+X方向移动而自埠部退出。于埠部中,为了避开与基板搬入手1062的接触,柱单元1050(多个平衡柱1052)朝-X方向移动后,基板搬入手1062受到降下驱动。
于将曝光完成的基板P1交付至例如涂布机/显影机等外部装置(未图示)后,如图47的(a)及图47的(b)所示,外部搬运装置1100的机械手保持紧随基板P2进行曝光的预定的基板P3并朝向埠部移动。另外,于埠部中,基板搬入手1062较多个平衡柱1052而言朝下方移动,并且多个平衡柱1052朝+X方向移动,并定位于用以自外部搬运装置1100的机械手接收基板P3的基板接收位置。藉此返回至最初的图31的(a)及图31的(b)所示的状态。
根据以上说明的本实施形态,藉由使搬入对象的基板P自由落下,搬入至基板载台装置1020上,因此例如与使用用以自基板搬入装置1060接收基板P的装置(例如,升降针装置等)的情况相比,装置构成简单。另外,自基板搬入装置1060朝基板固定器1028的基板交付动作时的可动构件的动作少,因此可迅速地进行基板P的搬入。另外,例如与使用升降针装置等的情况相比,可抑制起尘,因此可抑制相对于基板P的灰尘的附着。
另外,基板载台装置1020中,例如亦可不于基板固定器1028形成用于收纳升降针装置等用以自基板搬入装置1060接收基板P的装置、或者于搬运基板P时载置该基板P的构件(所谓的基板托盘等)的孔部(或者凹部)。因而,除气体喷出用及气体抽吸用的微小的孔部以外,可使基板固定器1028的上表面的大致整个面平坦化。藉此,可确实地进行载置于基板固定器1028的基板P的平面校正,从而提高曝光精度。另外,亦可不于基板固定器1028上形成孔部、凹部等,因此可抑制因该孔部、凹部而引起的曝光光的反射率、反射量的变化。因而,可抑制相对于基板P的遮罩图案的转印不均。
另外,于使搬入对象的基板P自由落下时,藉由与基板搬入时支撑基板P的基板搬入装置1060分离而设置的一对基板搬入承载装置1082b来约束基板P的水平面内的位置,因此可抑制由自由落下时的空气阻力的影响而导致的基板P的水平面内的位置偏离。因而,可确实地使基板P落下至基板固定器1028上。
另外,于将基板P载置于基板固定器1028上之前,使该基板P的自由落下暂时停止,因此于使基板P吸附保持于基板固定器1028时,可抑制该基板P与基板固定器1028之间的所谓的空气蓄积的发生、及因该空气蓄积而引起的基板P的变形。另外,于使基板P落下至基板固定器1028上时,基板固定器1028如空气轴承般发挥功能,因此可抑制落下时的冲击。
另外,于将基板P载置于基板固定器1028上之前,藉由一对基板搬入承载装置1082b进行该基板的相对于基板固定器1028的定位,因此可减少需要进行暂时载置于基板固定器1028上的基板P的再配置(重载)的可能性。因而,提高基板P的搬入动作速度,从而提高整体的产量。
另外,近年来基板P有进一步薄型化、轻量化的倾向。若基板P进行薄型化、轻量化,则作用于基板P的重力方向向下的力降低,因此可减少藉由自重使基板P自由落下并交付至基板固定器1028时的冲击。如此,本实施形态的基板更换装置1040特别适于薄型化、轻量化的大型的基板P的更换。再者,于本实施形态中,藉由作用于落下时的基板P的空气阻力来抑制该基板P的急遽的落下,藉此抑制将基板P载置于基板固定器1028上时的冲击,就所述情况而言,基板固定器1028的上表面较佳为未形成有凹部或孔部等的平坦区域多。
再者,所述第3实施形态的构成可适宜地变更。例如于所述第3实施形态中,如图29的(a)所示,于基板固定器1028的+X侧形成切口28a,于该切口1028a内收纳基板搬出承载装置1082a的保持垫1084a的一部分,但并不限于此,例如亦可省略基板搬出承载装置1082a,配置于基板固定器1028的-X侧的一对基板搬入承载装置1082b对基板搬出动作进行协助。
即,于本变形例的基板固定器1028上的基板P的更换动作中,首先基板搬入承载装置1082b握持基板P并于基板固定器1028上非接触地朝+X方向移动,若使基板P自基板固定器1028偏移(伸出)(参照图37的(a)及图37的(b)),则停止自基板固定器1028的加压气体的喷出,基板P再次载置于基板固定器1028。基板搬入承载装置1082b解除基板P的吸附稍微降下,再次于-X方向移动后,高高地上升而自下吸附握持在基板固定器1028的上空待机的新的基板P。于基板搬出装置1070中,基板搬出手1072自下方吸附握持在基板固定器1028上偏移而载置的基板P的端部附近(参照图38的(a)及图38的(b))。之后,自基板固定器1028及平衡柱1052喷出加压气体,将基板P的握持于基板搬出手1072的部分以外以非接触的状态搬出至埠部为止。如此,根据本变形例,省略基板搬出承载装置1082a(使基板搬入用的协助装置与基板搬出用的协助装置共通),因此结构变得简单,可减少成本。
另外,对准垫1078亦可使基板P于θz方向旋转例如90°。该情况下,埠部中可使用对准垫1078来改变基板P的朝向(使长边方向平行于X轴或Y轴),因此例如可使自外部搬运装置1100以长边方向平行于X轴的状态(横向的状态)搬运的基板P于埠部中旋转例如90°,从而成为长边方向平行于Y轴的状态(纵向的状态)。因而,于将基板P搬入基板载台装置1020时,可任意地选择以横向的状态搬入基板P及以纵向的状态搬入基板P。另外,亦可使藉由外部搬运装置1100以纵向的状态搬运至埠部的基板P于埠部中旋转例如90°而成为横向的状态。该情况下,可缩短外部搬运装置1100的机械手的指部。
另外,于所述第3实施形态中,使用在Y轴方向隔开而配置的一对基板搬入承载装置1082b各自的保持垫1084b,保持基板P的于Y轴方向隔开的两个部位,但基板P的保持部位并不限于此,例如亦可藉由一个保持垫1084b于一个部位保持基板P。该情况下,为了确保保持垫1084b与基板P的接触面积,可将保持垫1084b的保持面设为于Y轴方向延伸的形状。
另外,于所述第3实施形态中,基板搬入承载装置1082b以约束(保持)基板P的-X方向侧端部的方式构成,但并不限于此。例如,亦可以约束(保持)基板P的+Y方向侧端部或-Y方向侧端部、或者-X方向侧端部与+Y方向侧端部的角部、或-X方向侧端部与-Y方向侧端部的角部的方式构成。若可以不妨碍基板搬出承载装置1082a、基板搬出装置1070、及基板搬入装置1060的动作的方式设置,则基板搬入承载装置1082b约束基板P的部位(场所)亦可为所述各端部或各角部的任一者或者任一组合。
另外,所述第3实施形态中,一对基板搬入承载装置1082b各自的保持垫1084b收纳于相对应的切口1028b内,但并不限于此,例如亦可吸附保持基板P中预先自基板固定器1028的端部附近超出的部分。该情况下,无需于基板固定器1028形成切口1028b。再者,所述超出的部分的面积小,因此为了确保保持垫1084b与基板P的接触面积,可将保持垫1084b的保持面设为于Y轴方向延伸的形状。另外,于将基板P载置于基板固定器1028的上表面时,亦可于将保持垫1084b夹入该基板P的背面与基板固定器1028的上表面之间后抽出保持垫1084b。该情况下,亦无需于基板固定器1028形成切口1028b。此时,亦可吸附保持基板P的一部分,以于抽出保持垫1084b时不使基板P移动。
另外,所述第3实施形态中,搬出对象的基板P藉由基板搬出承载装置1082a而成为偏移状态(一部分自基板固定器1028突出的状态),但并不限于此,亦可使基板固定器1028绕Y轴歪斜而使基板固定器1028的上表面倾斜,藉由自重而使基板P成为偏移状态。另外,基板搬出装置1070保持基板P的偏移的端部附近而搬出基板P,但亦可吸附保持基板P中预先自基板固定器1028的端部附近超出的部分。另外,藉由基板搬出承载装置1082a使基板P成为偏移状态的动作亦可于基板固定器1028正朝基板更换位置移动时(与基板固定器1028的移动并行)进行。
另外,所述第3实施形态中,基板搬入装置1060使用自重力方向下方支撑基板P的基板搬入手1062来搬运基板P,但若可防止基板P的搬运时的自由落下,则搬入用的搬运装置的构成并不限于此,例如亦可使用公知的伯努利吸盘(Bernoulli chuck)等自重力方向上方悬挂支撑基板P并加以搬运。该情况下,可藉由解除伯努利吸盘对基板P的悬挂支撑,利用自重使基板P落下。
再者,于使用该伯努利吸盘方式的情况下,为了于基板固定器1028的上空约束基板P的XY平面内的位置,亦需要代替所述实施形态中的基板搬入承载装置1082b的任一搬运协助机构。作为该搬运协助机构,例如亦可于伯努利吸盘的周边部构成用以物理限制基板P的侧面的壁构件。或者亦可于伯努利吸盘设置相对于基板P的侧面吹附用以约束XY平面内的位置的空气的机构。
另外,如图40的(a)~图42的(b)所示,于所述第3实施形态的基板更换时的动作顺序中,于开始基板搬出手1072的朝+X方向的驱动(称为藉由基板搬出手1072的基板P1的自基板固定器1028的搬出动作/基板搬出手1072的“抽出动作”)后,开始基板搬入手1062的朝+X方向的驱动(基板搬入手1062的自基板P2的下方的退避动作/换言之藉由基板搬入手1062的基板P2的朝基板固定器朝28的搬入动作/基板搬入手1062的“抽出动作”),以所述情况进行了说明,但该抽出动作的时机并不限于此。若以伴随基板搬入手1062的所述抽出动作而因自重落下的基板P2不与两手1062、1072及基板P1接触的方式控制动作时机,则两手1062、1072的所述抽出动作的开始顺序可为任一者为先,或者亦可为同时。
另外,所述第3实施形态中,基板固定器1028为吸附保持基板P的构成,但并不限于此,例如亦可以非接触状态保持基板P。
另外,所述第3实施形态中,基板固定器1028(基板载台装置1020)包括用以于基板固定器1028的上空约束基板P的XY平面内的位置的基板搬入承载装置1082b,但并不限于此,例如基板搬入装置1060亦可具有,或者亦可于基板更换位置的上方悬挂支撑于例如构成收纳基板载台装置1020等的腔室的框架构件。
另外,于所述第3实施形态中,于外部搬运装置1100的机械手将搬入对象的基板P交付至埠部后,基板搬入装置1060将该基板P搬运至基板固定器1028的上空,但并不限于此,外部搬运装置1100的机械手亦可将搬入对象的基板P搬运至基板固定器1028的上空,将该基板P直接交付至基板搬入承载装置1082b。
《第4实施形态》
其次,使用图49~图56对第4实施形态进行说明。本第4实施形态中于具有与所述第1实施形态的基板载台装置20(参照图2等)相同的构成的基板载台装置的液晶曝光装置的基板更换动作中,使用与所述第3实施形态的基板更换装置1040(参照图27等)相同的构成的基板更换装置。以下,于本第4实施形态的说明中,对具有与所述第1或第3实施形态相同的构成及功能的要素标注与所述第1或第3实施形态相同的符号,并省略其说明。
如图49的(a)及图49的(b)所示,基板载台装置20包括粗动载台24、重量消除装置26、X导杆28、基板台30、非接触固定器32、一对辅助台34、基板载体40等(各要素的详情参照所述第1实施形态)。基板载体40吸附保持非接触地支撑于非接触固定器32的基板P1的四角落部附近。
另外,基板更换装置1040具有柱单元1050、基板搬入装置1060、基板搬出装置1070(省略对准垫1078)、以及基板协助装置1080(各要素的详情参照所述第3实施形态)。外部搬运装置1100的机械手上载置有紧随基板P1进行曝光的基板P2。构成基板载体40的一对Y框架42y中+X侧的Y框架42y的Z位置配置于较基板P1的下表面的Z位置而言低的位置(参照图3等)。
本第4实施形态的基板载台装置20中,构成基板协助装置1080的一对基板搬出承载装置1082a及一对基板搬入承载装置1082b安装于粗动载台24(为了方便说明而使用同一符号),但亦可与所述第3实施形态同样地安装于基板台30(或者非接触固定器32)。
本第4实施形态的基板P的更换动作与所述第3实施形态大体相同。以下进行简单说明。于图50的(a)及图50的(b)中,外部搬运装置1100的机械手朝埠部的柱单元1050的上方搬运基板P2。继而,如图51的(a)及图51的(b)所示,外部搬运装置1100的机械手将基板P2载置(交付)于柱单元1050。继而,如图52的(a)及图52的(b)所示,于支撑基板P2的柱单元1050于-X方向移动后,基板搬入装置1060的基板搬入手1062上升,并鞠起柱单元1050上的基板P2。另外,与该动作并行,于基板载台装置20中,基板搬出承载装置1082a使曝光完成的基板P1相对于非接触固定器32于+X方向移动(偏移)规定量。
继而,如图53的(a)及图53的(b)所示,基板搬入手1062保持基板P2并朝基板更换位置的上空(朝-X方向)开始移动。与该动作并行,于基板搬出装置1070中,基板搬出手1072朝-X方向移动,并且基板载台装置20的非接触固定器32、基板载体40等朝基板更换位置(朝+X方向)移动。继而,如图54的(a)及图54的(b)所示,基板搬入手1062于基板更换位置的上空停止。而且,基板载台装置20中基板搬入承载装置1082b进行上升动作。另外,与所述各动作并行,于基板搬出装置1070中,基板搬出手1072自下方握持(吸附保持)相对于非接触固定器32而偏移的基板P1的+X侧的端部附近。
继而,如图55的(a)及图55的(b)所示,基板搬出手1072于+X方向移动,将曝光完成的基板P1引向埠部。另外,基板搬入承载装置1082b自下方握持(吸附保持)基板搬入手1062上的基板P2的-X侧的端部附近。若基板P2保持于基板搬入承载装置1082b,则基板搬入手1062将基板P2残留于非接触固定器32的上空而于+X方向退避。换言之,若基板P2保持于基板搬入承载装置1082b,则基板搬入手1062解除基板P2的保持。
继而,如图56的(a)及图56的(b)所示,基板搬出手1072释放曝光完成的基板P1而降下。另外,基板搬入手1062自基板载台装置20的上空完全退避。与所述各动作并行,基板搬入承载装置1082b以保持新的基板P2的状态下降,之后修正(预对准)基板P2的位置而将该基板P2交付至基板载体40的吸附垫44(参照图3)。基板搬入承载装置1082b亦可藉由保持基板P2并降下,由非接触固定器32支撑基板P2,于该状态下修正(预对准)新的基板P2的位置后,交付至基板载体40的吸附垫44(参照图3)。
此处,如图87的(a)及图87的(b)所示,可以在基板P可于Z轴方向自非接触固定器32悬浮(与非接触固定器32的上表面隔开)的范围内,将基板P自保持垫1084b交付至吸附垫44的方式,预先设定保持垫1084b的Z位置。亦可于基板P在Z轴方向藉由自非接触固定器32供给的空气而悬浮的状态下,将基板P自保持垫1084b交付至吸附垫44,亦可于藉由基板P的下表面与非接触固定器32的上表面之间所介隔存在的空气、所谓的空气蓄积而非自非接触固定器32供给的空气,使基板P悬浮于非接触固定器32的上方的状态下,进行基板P的交付。再者,只要基板P浮起即可,因此于藉由空气蓄积而使基板P漂浮的情况下,亦可为吸附式固定器而不是非接触固定器32。再者,藉由基板P的下表面与非接触固定器32的上表面之间所介隔存在的空气、所谓的空气蓄积而使基板P悬浮于非接触固定器32的上方,所述情况并不限于本实施形态,于所述的实施形态及后述的实施形态的所有实施形态中均可适用。于本实施形态中,构成为藉由保持垫1084b下降而将基板P自保持垫1084b交付至吸附垫44,因此较非接触固定器32的上表面而言保持垫1084b的上表面配置于+Z侧。藉此,若使保持基板P的保持垫1084b朝-Z方向移动,则基板P的下表面与吸附垫44接触,于维持基板P自非接触固定器32悬浮的状态的情况下,自下方支撑基板P的构件自动地从保持垫1084b替换为吸附垫44。将基板P自保持垫1084b交付至吸附垫44,因此关于基板P内的由吸附垫44与保持垫1084b保持的部位,保持互不相同的部位。再者,于保持基板P的保持垫1084b将基板P交付至吸附垫44时,为了解除吸附垫44对基板P的吸附,亦可停止抽吸基板P的下表面的空气。进而,亦可自保持垫1084b朝基板P的下表面供给空气,积极地解除基板P对保持垫1084b的吸附。另外,亦可于基板P的下表面与吸附垫44接触不久之前,即,将基板P自保持垫1084b交付至吸附垫44之前,自吸附垫44对基板P的下表面供给空气,缓和吸附垫44与基板P接触时的冲击,从而抑制基板P的破损。
再者,基板搬入承载装置1082b的保持垫1084b将基板P交付至基板载体40的吸附垫44时的动作并不限于此。即,藉由保持垫1084b与吸附垫44于Z轴方向进行相对移动,可进行所述基板P的交付,故基板载体40的吸附垫44(接收基板P之侧)亦可于Z轴方向移动而自基板搬入承载装置1082b的保持垫1084b(交付基板P之侧)接收基板P。该情况下,保持垫1084b可静止,亦可吸附垫44与保持垫1084b一起朝Z轴方向移动(保持垫1084b降下,吸附垫44上升)。换言之,若在Z轴方向上保持垫1084b的可移动范围与吸附垫44的可移动范围至少一部分重叠,则可在保持垫1084b与吸附垫44之间进行基板P的交付。另外,自保持垫1084b与吸附垫44的其中一者保持基板P的状态,经历两者保持基板P的状态,成为另一者保持基板P的状态,但并不限于此。亦可自保持垫1084b与吸附垫44的其中一者保持基板P的状态,经历均不保持的状态,成为另一者保持基板的状态。该情况下,藉由自非接触固定器32供给的空气或基板P下表面的空气蓄积,即便基板P均不支撑于保持垫1084b与吸附垫44两者,基板P亦不与非接触固定器32冲突而产生破损。其中,于基板P均不支撑于保持垫1084b与吸附垫44两者的情况下,不存在规定浮起的基板P的位置者,因此较佳为更周密地修正(预对准)基板P的位置。
亦可于以上说明的第4实施形态中获得与所述第3实施形态相同的效果。再者,如图57的(a)及图57的(b)所示,基板载台装置20中,亦可将基板搬入承载装置1082b安装于基板载体40,基板载体40藉由该基板搬入承载装置1082b来保持基板P(使吸附垫共同化)。该情况下,可省略安装于基板载体40的-X侧的两个吸附垫44(参照图3)。另外,虽未图示,但基板搬出承载装置1082a亦可同样地安装于基板载体40。该情况下,亦可省略安装于基板载体40的+X侧的两个吸附垫44。该情况下,若基板搬入承载装置1082b相对于基板载体40而朝上方进行相对驱动,自下方握持(吸附保持)基板搬入手1062上的基板P2的-X侧的端部附近,基板搬入手1062自基板P2的下方退避,则藉由基板搬入承载装置1082b将基板P2以载置于非接触固定器的方式朝下方驱动。
《第5实施形态》
其次,使用图58~图64对第5实施形态进行说明。与所述第4实施形态相比,本第5实施形态中基板载台装置的构成的一部分及基板更换装置的构成的一部分不同。以下,于本第5实施形态的说明中,对具有与所述第4实施形态相同的构成及功能的要素标注与所述第4实施形态相同的符号,并省略其说明。
与所述第4实施形态不同的方面在于,本第5实施形态的基板载台装置2020所具有的基板载体2040形成为朝+Y侧开口的U字状,以及吸附保持基板P的吸附垫2044安装于一对Y框架42y。另外,与图13的(a)、图13的(b)所示的基板载台装置220同样地,基板载体2040藉由空气悬浮单元238而自下方受到支撑。基板P的-Y侧的X框架42x安装于较基板P而言高的位置。另外,一对基板搬入承载装置1082b以可分别保持基板P的+X侧的端部附近及-X侧的端部附近的方式以规定间隔配置于X轴方向。一对基板搬入承载装置1082b安装于未图示的粗动载台。基板搬入承载装置1082b的动作自身与所述第4实施形态相同。
此处,基板载体40于水平面内相对于非接触固定器32、空气悬浮单元36、及空气悬浮单元238而进行相对移动,但基板搬入承载装置1082b配置于保持基板P的基板载体40(及基板P)的移动轨迹外。具体而言,一对基板搬入承载装置1082b于X轴方向隔开而配置,分别配置于空气悬浮单元36与空气悬浮单元238之间。基板搬入承载装置1082b所具有的保持垫1084b(参照图29的(b))可朝Z轴方向移动,因此于基板载体40于水平面内相对于非接触固定器32等进行相对移动时,以保持垫1084b于-Z方向移动而退避至基板载体40(及基板P)的移动轨迹外的方式进行控制。
基板更换装置1040中,配置于埠部(基板更换位置的+X侧)的柱单元2050A与基板搬出装置2070A可藉由驱动装置2098(图59~图64中省略图示)于X轴及Y轴方向移动。另外,基板更换装置1040亦于基板更换位置的-Y侧具有柱单元2050B与基板搬出装置2070B。柱单元2050A、2050B及基板搬出装置2070A、2070B的构成分别与所述第4实施形态的柱单元2050、基板搬出装置2070(分别参照图30的(a)、图30的(b)等)大体相同。
其次,对本第5实施形态的基板更换动作进行说明。图59中,非接触固定器32位于基板更换位置。于该状态下,藉由基板载体2040于-Y侧被驱动,曝光完成的基板P1的-Y侧的一半区域自下方支撑于-Y侧的辅助台34。于该动作并行,基板搬入手2062将基板P2搬运至埠部。基板搬入手2062自下方鞠起藉由外部搬运装置的机械手(未图示)而搬运至埠部的基板P2
继而,如图60所示,基板搬入手2062朝向非接触固定器32的上空搬运基板P2。与此并行,基板搬出装置2070B的基板搬出手2072B握持基板P1的-Y侧的端部附近,于所述状态下朝-Y方向移动。另外,与基板搬出手2072B(基板P1)的移动并行,基板载体2040朝+Y方向(与基板P1相反的方向)移动。进而与所述各动作并行,柱单元2050A与基板搬出装置2070A一体地朝-Y方向移动。
继而,如图61所示,基板搬入承载装置1082b受到上升驱动,自下方吸附保持基板搬入手2062上的基板P2的+Y侧的端部附近的两个部位。基板载体2040恢复至通常位置(可保持非接触固定器32上的基板P的位置),于该状态下,基板载体2040与基板P1的XY平面内的位置不重复。
继而,如图62所示,基板搬入手2062以高速且高加速度自非接触固定器32的上空朝+X方向退避。基板P2吸附保持于基板搬入承载装置1082b,因此留存于非接触固定器32的上空。与所述动作并行,柱单元2050A与基板搬出装置2070A朝-X方向移动。如图65所示,柱单元2050A及基板搬出装置2070A以通过+X侧的空气悬浮单元238的上空的方式(不接触的方式)设定高度位置。返回至图62,于基板搬出装置2070A中基板搬出手2072A朝-X方向移动。
此处,基板搬入手2062退避时的加速度设定为较基板P的降下加速度(1G以下)而言快速的例如3G左右的加速度。
继而,如图63所示,基板搬出手2072A握持曝光完成的基板P1而于+X方向移动。柱单元2050A、2050B以上表面的高度位置大体相同的方式设定高度位置(参照图65),基板P1沿由柱单元2050A、2050B形成的平面(引导面)移动。若基板P1支撑于柱单元2050A,则柱单元2050A与基板搬出装置2070A朝+X方向移动。与所述各动作并行,基板载台装置2020中,基板搬入承载装置1082b以握持(保持)基板P2的状态降下。
继而,如图64所示,保持基板P1的柱单元2050A与基板搬出装置2070A朝+Y方向移动。再者,柱单元2050A与基板搬出装置2070A保持原样朝+X方向移动,并朝向外部装置搬出基板P1。与所述动作并行,基板载台装置2020中,基板搬入承载装置1082b将基板P2交付至基板载体2040的吸附垫2044,非接触固定器32自下方非接触地支撑基板P2。于该状态下,基板载体2040及非接触固定器32朝规定的曝光开始位置移动。
亦可于以上说明的第5实施形态中获得与所述第3实施形态相同的效果。另外,于基板P1的搬出动作时,使基板P1与基板载体2040朝相互相反的方向移动,因此可迅速地进行基板P1的搬出动作。
再者,于所述第5实施形态中搬入对象的基板P(基板P1)藉由自+X侧朝-X侧(朝-X方向)移动而搬入,搬出对象的基板P(基板P2)于朝-Y方向偏置移动后,朝+X方向及+Y方向移动,藉此自与搬入相同的场所搬出,但并未限制,例如可将基板P自+X侧朝-X侧(朝-X方向)搬入并且朝-Y方向搬出,或者亦可将基板P自-Y侧朝+Y侧(朝+Y方向)搬入并且朝-Y方向搬出。另外,将基板搬入承载装置1082b握持新的基板P(基板P2)而降下与基板载体2040朝+Y方向返回的时机设为大致同时,但任一者亦可为先。其中,于先进行基板P的降下的情况下,基板载体2040返回至通常位置时,需要使吸附垫2044不与基板P接触。
《第6实施形态》
其次,使用图66的(a)~图70的(b)对第6实施形态进行说明。本第6实施形态中于具有与所述第2实施形态的变形例的基板载台装置520(参照图21等)相同的构成的基板载台装置的液晶曝光装置的基板P的更换动作中,使用与所述第3实施形态的基板搬入承载装置1082b(参照图29的(a)、图29的(b)等)相同的构成的基板搬入承载装置。以下,于本第6实施形态的说明中,对具有与所述第2或第3实施形态相同的构成及功能的要素标注与所述第2或第3实施形态相同的符号,并省略其说明。
如图66的(a)及图66的(b)所示,基板载台装置3520具有形成为俯视时朝-X侧开口的U字状的基板载体3540。基板载体3540保持支撑于非接触固定器32的基板P的端部附近。与所述2实施形态的变形例相同的方面在于,于扫描曝光动作时,于基板载体3540于X轴方向移动时,基板P非接触地于由非接触固定器32及多个空气悬浮单元436形成的引导面上移动。非接触固定器32、多个空气悬浮单元436、基板载体3540等驱动系统与所述2实施形态的变形例相同(参照图21~图25的(b)等),因此省略说明。
基板载台装置3520具有基板搬入承载装置3082b与基板搬出承载装置3082a。各承载装置3082a、3082b相对于非接触固定器32的XY平面内的位置固定(保持垫可相对于非接触固定器32而仅于Z轴方向移动)。基板搬入承载装置3082b配置于可保持基板P的-X侧的端部附近的位置,基板搬出承载装置3082a配置于+X侧的辅助台534内。
以下,对基板载台装置3520的基板更换动作进行说明。如图67的(a)及图67的(b)所示,若曝光动作结束,则基板载体3540以曝光完成的基板P1支撑于+X侧的多个空气悬浮单元436的方式,于保持基板P1的状态下朝+X方向移动。
继而,如图68的(a)及图68的(b)所示,基板搬入手3062(图68的(a)中未图示)保持新的基板P2而进入非接触固定器32的上空。另外,基板搬出承载装置3082a上升,自下方吸附握持基板载体3540保持的曝光完成的基板P1。另外,与所述各动作并行,基板搬入承载装置3082b开始上升。
继而,如图69的(a)及图69的(b)所示,基板搬入承载装置3082b上升并吸附保持基板P2的-X侧的端部附近。另外,于该状态下,基板搬入手3062朝+X方向高速移动,并自基板P2的下方退避。与所述各动作并行,基板载体3540解除基板P1的吸附保持后朝-X方向移动。
继而,如图70的(a)及图70的(b)所示,基板搬入承载装置3082b以握持基板P2的状态降下。另外,基板载体3540朝-X方向移动并恢复至通常位置。基板搬入承载装置3082b相对于非接触固定器32而于水平面内3自由度方向微幅驱动基板P2并进行粗对准后,将基板P2交付至基板载体3540的吸附垫44。
亦可于以上说明的第6实施形态中获得与所述第3实施形态相同的效果。另外,构成为使曝光完成的基板P1移动至完全自非接触固定器32的上空避让的位置(+X侧的辅助台534上),于所述地点残留曝光完成的基板P1而仅使基板载体3540返回至通常位置(非接触固定器32上),因此基板搬出承载装置3082a仅进行上下运动,构成简单。再者,并不限于此,与所述第5实施形态同样地,亦可使曝光完成的基板P1在约一半支撑于(重叠于)非接触固定器32的位置,握持于与基板搬出手2072B(参照图61)相同的构成的搬出装置(设为可于X方向驱动基板搬出承载装置3082a的构成,亦可使用基板搬出承载装置3082a),并与基板载体3540返回(朝-X方向移动)的同时,使曝光完成的基板P1于与基板载体3540相反的方向(+X方向)移动。该情况下,可缩短+X侧的辅助台534的长度,并且可将使基板P1自基板载体3540避让的时间减半,因此可缩短基板更换时间。
另外,只要非接触固定器32上无曝光完成的基板P1,则基板P2的搬入时机可为任意的时机,于较基板载体3540而言先于非接触固定器32上载置基板P2的情况下,需要在基板载体3540返回的中途不使新的基板P2与基板载体3540的吸附垫44接触。另外,基板P2的搬入方向、基板P1的搬出方向亦可为自任一方向。
《第7实施形态》
其次,使用图71~图75的(c)对第7实施形态进行说明。本第7实施形态中于具有与所述第3实施形态的基板载台装置1020(参照图27等)相同的构成的基板载台装置的液晶曝光装置中,基板搬入承载装置的构成及动作与所述第3实施形态不同。以下,于本第7实施形态的说明中,对具有与所述第3实施形态相同的构成及功能的要素标注与所述第3实施形态相同的符号,并省略其说明。
图71中省略第7实施形态的基板搬入承载装置4082的一部分而进行图示。本第7实施形态的基板搬入承载装置4082进行与所述第3实施形态的基板搬入承载装置1082b(参照图29的(b))相同的动作,可实现基板P的吸附力的提高及基板P的预对准(X轴方向及θz方向)动作时的刚性的提高。
所述第3实施形态的基板搬入承载装置1082b(参照图29的(b))构成为将保持垫1084b插入形成于基板固定器1028的切口1028b内,但就基板固定器1028对基板P的保持力(平面校正力)的观点而言,较佳为于固定器上表面切口等凹部小(或者无切口等凹部)。相对于此,若使切口变小,则保持垫亦一并需要进行小型化,有基板P的吸附力降低之虞。于本实施形态中,如图71所示,基板搬入承载装置4082的保持垫4084进行薄型化,而且于基板固定器(未图示)未形成切口(凹部)。保持垫4084较所述第3实施形态而言进行大型化,可提高基板P的吸附力。
另外,基板搬入承载装置4082具有可使保持垫4084仅于Y轴方向及θz方向微幅移动的引导机构4098。图72中示出基板搬入承载装置4082的分解图,图73中示出引导机构4098的概念图。于保持垫4084连接有接合件4082f。保持垫4084经由螺栓等而固定于俯视时(自Z轴方向观看)为台形状的摆动块4082e。旋转轴4082g自摆动块4082e的上表面及下表面突出。保持垫4084经由旋转轴4082g、第1微动导件4082b及第2微动导件4082d而安装于本体部4086。微动导件4082b、4082d包含架设于本体部4086与轴承块4082h之间的平行板弹簧装置。于本体部4086安装θz位置控制导件4082c。θz位置控制导件4082c具有一对板弹簧,摆动块4082e插入一对板弹簧间。θz位置控制导件4082c使摆动块4082e恢复至中立位置。保持垫4084及本体部4086等藉由X线性致动器4082a而于X轴方向一体地被驱动。
如图73所示,于引导机构4098中藉由微动导件4082b、4082d而支撑旋转轴4082g的轴承块4082h可相对于本体部4086而于Y轴方向微幅移动,且保持垫4084相对于轴承块4082h而于θz方向以微幅角度摆动自如。保持垫4084的可摆动范围是由θz位置控制导件4082c所具有的一对板弹簧规定。
如图74所示,于基板P的预对准动作时,一对基板搬入承载装置4082为了使基板P于θz方向旋转,本体部4086于相互相反的方向被驱动。此时,根据本实施形态的引导机构4098(参照图73),结构简单且刚性高,可高精度地进行基板P的定位动作。
图75的(a)~图75的(c)中示出第7实施形态的基板P的搬入动作。基板P的搬入动作与所述第2实施形态大体相同。于基板固定器1028的上空将基板P自未图示的基板搬入手交付至基板搬入承载装置4082的保持垫4084后,基板P与保持垫4084降下,基板P介隔微幅的间隙而非接触地支撑于基板固定器1028。本第7实施形态中,于基板固定器1028的上表面未形成用以收纳保持垫4084的凹部,保持垫4084的厚度设定为较基板P的下表面与基板固定器1028的上表面之间的间隔而言薄。
于该状态下,如图75的(a)所示,一对保持垫4084于X轴方向独立地被驱动,藉此进行基板P的预对准动作。继而,如图75的(b)所示,基板固定器1028使真空抽吸力自+X侧朝向-X侧(于-X方向)依序作用于基板P。如图75的(c)所示,若基板P的大部分的吸附保持完成,则解除了基板P的吸附保持的一对保持垫4084于-X方向被驱动,自基板P的下方退避(抽出)。再者,亦可自吸附垫4084喷出高压气压,减少与基板P的接触,即,亦可减小摩擦力。以下,虽未图示,但基板固定器1028吸附保持基板P的整体。
根据本第7实施形态的基板搬入承载装置4082,维持基板P的保持力,且无损基板固定器1028的平面度。另外,提高预对准动作时的动作方向的刚性,可提高预对准精度。以上说明的第7实施形态的基板搬入承载装置4082亦可适用于所述第4实施形态。
《第8实施形态》
其次,使用图76~图77的(c)对第8实施形态进行说明。本第8实施形态中于具有与所述第3实施形态的基板载台装置1020(参照图27等)相同的构成的基板载台装置的液晶曝光装置中,基板更换装置的构成及动作与所述第3实施形态不同。以下,于本第8实施形态的说明中,对具有与所述第3实施形态相同的构成及功能的要素标注与所述第3实施形态相同的符号,并省略其说明。
基板载台装置5020于基板固定器1028的+X侧的两角部附近具有基板搬出承载装置5082a,并且于基板固定器1028的-X侧的两角部附近具有基板搬入承载装置5082b。承载装置5082a、5082b的构成与所述第7实施形态的基板搬入承载装置4082(参照图71等)大体相同。即,承载装置5082a、5082b分别具有可于X轴方向以规定的行程移动的薄型的保持垫4084(参照图71等)。因而,于基板固定器1028的上表面未形成用于收纳垫的凹部。基板搬出承载装置5082a的X轴方向的行程设定为较所述第3实施形态而言长。承载装置5082a、5082b亦可安装于基板台1024,亦可安装于未图示的粗动载台。
基板载台装置5020具有搬出用平台5030。搬出用平台5030具有多个(本实施形态中例如为10根)平衡柱5032。多个平衡柱5032经由平台基座5038而连接于基板台1024的+X侧的侧面。平衡柱5032除长度与所述第3实施形态的平衡柱1052(参照图28)不同的方面以外,为相同功能的构件。平衡柱5032的上表面的Z位置设定为与基板固定器1028的上表面的Z位置大致相同(或者稍微低)。另外,平衡柱5032的上表面的Z位置设定为与柱单元1050(参照图77的(a))所具有的平衡柱1052的上表面的Z位置大致相同。搬出用平台5030亦可安装于基板固定器1028的侧面或下表面。
于平台基座5038上安装多个照度感测器5034、基准指标5036、及基准照度计(未图示)等(以下,称为“感测器类”)。感测器类的上表面的Z位置设定为较平衡柱5032的上表面的Z位置而言低。包含多个平衡柱5032、感测器类在内,搬出用平台5030于扫描曝光动作等中与基板固定器1028一体地于XY平面内以长行程移动。如图77的(a)所示,于基板台1024的-X侧的侧面经由镜座(mirror base)5024而安装棒状镜5022。
其次,对基板载台装置5020的基板P的搬出动作进行说明。如图77的(a)所示,曝光完成的基板P的+X侧的两角部的附近握持(保持)于基板搬出承载装置5082a。基板搬出承载装置5082a使基板P相对于基板固定器1028而于+X侧移动(偏移)。于偏移状态下,基板P的+X侧的端部附近自基板固定器1028的端部突出,该突出的部分自下方支撑于多个平衡柱5032。如所述般,平衡柱5032与基板固定器1028形成一体的系统,故藉由基板搬出承载装置5082a的基板P的偏移动作可于曝光动作结束后,与基板固定器1028朝向规定的基板更换位置的动作并行地进行。此时,即便无法控制基板载台装置5020,基板搬出手1072亦以基板搬出装置1070的基板搬出手1072不与平衡柱5032接触的方式,较平衡柱5032而言于下方待机。
与所述第3实施形态相同的方面在于,将基板固定器1028配置于基板更换位置后,由基板搬出手1072握持(保持)基板P的+X侧的端部附近(参照图77的(b))、以及藉由握持基板P的基板搬出手1072于+X方向被驱动,将基板P搬出至柱单元1050上(参照图77的(c)),因此省略说明。另外,使用基板搬入承载装置5082b的基板的搬入动作与所述第7实施形态相同,因此省略说明。
根据以上说明的第8实施形态,可于基板固定器1028到达基板更换位置之前开始基板P的搬出动作,因此可迅速地进行基板更换动作。另外,柱单元1050所具有的平衡柱1052的长度、基板搬出装置1070的基板搬出手1072的X轴方向的行程亦可分别变短。
《第9实施形态》
其次,使用图78~图83对第9实施形态进行说明。本第9实施形态中于具有与所述第8实施形态的基板载台装置5020(参照图76等)相同的构成的基板载台装置的液晶曝光装置中,基板更换装置的构成及动作与所述第8实施形态不同。以下,于本第8实施形态的说明中,对具有与所述第7实施形态相同的构成及功能的要素标注与所述第7实施形态相同的符号,并省略其说明。
如图78所示,第9实施形态的基板载台装置6020除基板搬入承载装置6082b的配置及动作不同的方面以外,与所述第8实施形态的基板载台装置5020(参照图76等)同样地构成。一对基板搬入承载装置6082b的其中一者配置于基板固定器1028的+Y侧,另一者配置于基板固定器1028的-Y侧。基板搬入承载装置6082b与所述第7实施形态的基板搬入承载装置4082(参照图71等)相同,但不同的方面在于,薄型的保持垫4084的在X轴方向上的行程设定为较所述第7实施形态而言长。本实施形态中,基板搬入承载装置6082b的保持垫4084可沿基板固定器1028的+Y侧(或-Y侧)的端部以长行程移动。另外,保持垫4084亦可于Y轴方向以规定的行程移动。
以下,对第9实施形态的基板P的搬入动作进行说明。如图80所示,基板P藉由与所述第3实施形态相同的基板搬入装置1060而搬入。如图79的(a)及图81所示,基板搬入装置1060的基板搬入手1062上载置的基板P被搬运至基板固定器1028的上空。此时,与所述第3实施形态不同的方面在于,基板P相对于基板固定器1028而于+X侧偏移。
继而,如图81所示,一对基板搬入承载装置6082b握持(保持)基板P的-X侧的端部附近。保持垫4084于曝光动作时等配置于在XY平面内不与基板P重复的位置(基板固定器1028的外侧),于握持基板P时其中一(+Y侧)的保持垫4084朝-Y方向被驱动,另一(-Y侧)的保持垫4084朝+Y方向被驱动,藉此将保持垫4084插入基板P与基板固定器1028之间。之后,如图79的(b)及图82所示,基板搬入手1062于+X方向移动并自基板固定器1028的上空退避。与该基板搬入手1062的退避动作并行,保持垫4084与由基板P的自重引起的降下一并受到降下驱动。另外,与降下动作一并,保持垫4084于-X方向(退避动作时的基板搬入手1062的移动方向的相反方向)被驱动。
如图83所示,一对边缘感测器6098于Y轴方向隔开而配置于基板固定器1028的-X侧(图78、图80~图82中未图示)。如图79的(a)所示,边缘感测器6098经由侧视时为L字状的支架6096而安装于镜座5024。于边缘感测器6098的下方配置靶6094。边缘感测器6098检测插入该边缘感测器6098与靶6094之间的基板P的-X侧的端部的相对于基板固定器1028的X轴方向的位置。
如图79的(c)所示,保持垫4084藉由并行地进行降下动作与朝-X方向的移动动作,将基板P的-X侧的端部附近插入边缘感测器6098与靶6094之间。此时,与所述第3实施形态相同的方面在于,自基板固定器1028对基板P的下表面喷出加压气体,基板P悬浮于基板固定器1028上。
如图83所示,保持垫4084基于一对边缘感测器6098的输出,于X轴方向及Y轴方向适宜地被微幅驱动。藉此,进行基板P的预对准动作。如图79的(d)所示,于预对准动作结束后,进行基板固定器1028对基板P的吸附保持、及保持垫4084的自基板P的下方的退避动作,所述方面与所述第7实施形态相同。
根据以上说明的第9实施形态,可缩短基板搬入装置1060的基板搬入手1062的X方向的行程。另外,藉由使保持垫4084与基板搬入手1062于相互相反方向移动,可迅速地进行基板P与基板搬入手1062的分离,可缩短全部的基板更换时间。另外,可一并将边缘感测器6098与靶6094设置于基板载台装置6020,例如与仅将边缘感测器设置于装置本体18(参照图1)的情况相比,边缘的检测简单。另外,藉由保持垫4084的朝-X方向的移动动作,可利用边缘感测器6098检测基板P的X侧端部,从而进行相对于基板固定器1028的基板P的位置调整的预对准动作所花费的时间变短。
再者,于本实施形态中,藉由边缘感测器6098检测基板P的一方向(本实施形态中为-X侧)的端部的两个部位,但并不限于此,如图84所示,亦可分别使用一对边缘感测器6098进行基板固定器1028的3方向(+Y方向、-Y方向、及-X方向)侧的端部的检测。再者,于基准边成为+X侧的情况下,可于埠部中使基板P绕Z轴旋转180°而搬入至基板固定器1028。
再者,以上说明的第1~第9的各实施形态的液晶曝光装置、基板载台装置、基板更换装置等的构成为一例,可适宜地变更。以下,对变形例进行说明。
图85的(a)及图85的(b)所示的第1变形例的形态为所述第4实施形态中一对基板搬入承载装置1082b以悬挂状态固定于装置本体18的上架台部18a。基板搬入承载装置1082b的保持垫1084b可于Z轴及X轴方向(或者Z轴、X轴、及Y轴方向)移动。基板搬入承载装置1082b的结构可使用与所述第4实施形态相同的直动的致动器,例如亦可使用美国专利第6,516,681号说明书中揭示的公知的平行连杆机构。该情况下,无需于非接触固定器32形成用以收纳保持垫1084b的凹部(切口)。
如图86的(a)及图86的(b)所示的第2变形例的形态为将兼用作所述第4实施形态中的基板搬入承载装置1082b的保持垫1084b(参照图29的(b))与基板载体40的吸附垫44(参照图3)的保持垫10044安装于基板载体40。保持垫10044可相对于基板载体40的本体部分(框状构件)而于Z轴及X轴方向(或者Z轴、X轴、及Y轴方向)移动。该情况下,无需如所述第4实施形态的保持垫间的基板P的交付动作。于基板载体40安装有测量基板P的位置的感测器(干涉仪、或者编码器),因此于如本变形例般兼用基板搬入用的垫构件与基板保持用的垫构件的情况下,需要于调整基板P的姿势后,使保持垫10044相对于基板载体40的本体部分不发生偏离。作为一例,如图87的(c)、图87的(d)所示,于将吸附垫1046安装于基板载体40并将基板P交付至非接触固定器32后,藉由该吸附垫1046来吸附保持保持垫10044的背面,藉此可限制该保持垫10044的相对于基板载体40的相对移动。作为限制吸附垫10046与基板载体40的本体部的相对移动的方法,亦可机械锁定吸附垫10046与基板载体40的本体部(例如,连结吸附垫与基板载体40)。亦可于藉由非接触固定器32非接触地支撑基板P后,电性锁定驱动基板P的吸附垫10046与基板载体40。作为电性锁定的方法,亦可关闭用以于上下方向驱动吸附垫10046的驱动力(电力),使吸附垫10046相对于基板载体40而无法进行相对驱动。作为电性锁定的其他方法,亦可以使吸附垫10046相对于基板载体40不发生偏离的方式进行位置控制,控制为不会改变两者的相对位置关系。另外,亦可进而具有测量基板载体40与保持垫的相对位置关系的测量系统。这是因为藉由该测量系统,限制保持垫10044与基板载体40的相对移动,但对是否将两者的相对位置关系维持在规定范围内进行监控。藉由测量系统的测量可间歇地进行,亦可每隔规定时间来进行。
图88的(a)及图88的(b)所示的第3变形例的形态为所述第4实施形态中基板载台装置不具有相当于基板搬入承载装置1082b(参照图49的(a)及图49的(b))的要素。于本变形例中,藉由安装于粗动载台24的多个升降机10048,连同使基板载体40上下运动,自基板搬入手1062接收在非接触固定器32的上空待机中的基板P并降下。因此,基板载体40以不与搬入的基板P干涉的方式成为例如无+X侧的框架构件的形状(俯视时为U字状)。再者,升降机10048亦可于XY方向微幅移动,一个升降机10048亦可对基板载体40的背面进行吸附固定,从而使基板载体40绕Z轴旋转。该情况下,可进行相对于基板载体40的基板P的粗对准。本变形例中,如图1及图2所示,用以微幅驱动基板载体40的线性电机(音圈电机)配置为固定件与可动件可于Z方向分离,因此可容易地自粗动载台24等分离、结合基板载体40。再者,于本变形例中,无+X侧的框架构件,因此用以微幅驱动基板载体40的线性电机中X线性电机于Y轴方向隔开而为一对,Y线性电机于Y轴方向上的中央部为一个,且分别配置于基板载体40的-Y侧,亦可进行基板载体40的绕Z轴的微幅旋转控制。另外,与图13的(a)所示的变形例同样地,基板载体40载置于安装于与粗动载台24振动(物理)分离的基板台30的空气悬浮单元238上。
图89的(a)~图89的(c)所示的第4变形例的形态为基板载台装置10050的构成与所述第4实施形态不同。与所述第4实施形态相同的方面在于,基板载台装置10050中保持基板P的构件(基板载体10052)与非接触固定器32分离,但不同的方面在于,基板载体10052与非接触固定器32可于XY平面内一起以长行程移动,且基板载体10052可相对于非接触固定器32而微幅移动。基板载体10052形成为于Y轴方向延伸的棒状,且具有自下方吸附保持基板P的-X侧的端部附近的保持垫10054。基板载体10052非接触地载置于安装于基板台30的空气悬浮单元238上,可相对于非接触固定器32而朝水平面内3自由度方向微幅移动。于保持垫10054的保持面形成有于Y轴方向隔开的一对开口,于该开口内收纳有保持垫10056。保持垫10056为基板搬入用的承载装置10058的一部分,且相对于基板载体10052的本体部(棒状构件)而至少朝Z轴方向被驱动。于本变形例中,如图89的(b)所示,若基板搬入手1062将基板P搬运至非接触固定器32的上空,则保持垫10056受到上升驱动,并吸附保持基板P的-X侧的端部附近。与所述第4实施形态相同的方面在于,之后基板搬入手1062朝+X方向退避,及如图89的(c)所示,吸附垫10056与藉由基板P的自重的落下动作一并地受到降下驱动。此时,搬入用保持垫10056的上表面以成为较吸附保持用的保持垫10054的上表面而言低的位置的方式(以保持垫10056与基板P分离的方式)被定位。
图90的(a)及图90的(b)所示的第5变形例的形态为基板载台装置10060的构成与所述第4实施形态不同。所述第4实施形态的基板载体40(参照图49的(a)及图49的(b))为俯视时为矩形的框状构件,相对于此,本变形例的基板载体10062为于Y轴方向延伸的棒状构件,且自下方吸附保持基板P的-X侧的中央部(一个部位)。基板载体10060非接触地载置于安装于基板台30的空气悬浮单元238上,可相对于非接触固定器32而朝水平面内3自由度方向微幅移动。基板载体10060具有多个编码器头10068,藉由使用安装于粗动载台24的尺度10070的编码器系统求出相对于粗动载台24的移动量信息。另外,粗动载台24亦具有多个编码器头10072,藉由使用安装于装置本体18的尺度10074的编码器系统求出相对于装置本体18的移动量信息。如此,于本变形例的基板载台装置10060中,基板载体10060(基板P)的位置信息是经由粗动载台24藉由两阶段的编码器系统,并以装置本体18为基准而求出。于基板台30安装有于Y轴方向隔开的一对基板搬入承载装置10064。基板搬入承载装置10064具有可相对于非接触固定器32而至少于Z轴方向移动的保持垫10066。使用保持垫10066的基板P的搬入动作与所述第4实施形态相同。
图91、图102的(a)及图102的(b)所示的第6变形例的形态为将基板搬入用的承载装置10072配置于美国专利申请公开第2011/0053092号说明书中揭示的类型的基板载台装置10070。与所述第4实施形态相同的方面在于,基板载台装置10070藉由作为框状的构件的基板保持框10076来保持基板P,但不同的方面在于,自下方支撑基板P的构件(空气悬浮单元10078a、及定点载台10078b)的水平面内的位置固定。于图91中,基板搬入用的承载装置10072配置为合计为6个,但于基板载台装置10070中在更换基板时,基板P未配置于定点载台10078b上,因此可将多个基板搬入用的承载装置10072配置于基板P的下方的任意位置。与所述各实施形态及变形例相同的方面在于,基板搬入用的承载装置10072具有至少可于Z轴方向移动的保持垫10074。另外,可与基板P的中央部对向的保持垫10074亦可绕Z轴方向移动。藉此,可使用该保持垫10074进行基板P的θz旋转修正(粗对准)。与所述第4变形例相同的方面在于,保持垫10074降下而将基板P交付至基板保持框10076的保持垫10079,及于该交付动作后保持垫10074受到降下驱动,直至较保持垫10079而言低的位置。基板保持框10076亦可如美国专利申请公开第2011/0053092号说明书中揭示般,不包括保持基板P的保持垫10079。基板保持框10076亦可藉由经由压缩螺旋弹簧而安装的按压构件来保持基板P。
如图92的(a)及图92的(b)所示的第7变形例的形态为所述第5实施形态中将基板P交付至基板搬入用的承载装置1082b后的基板搬入手1062的退避方向不同。如所述般,第3及第4实施形态中基板搬入手1062朝与基板搬入承载装置1082b对向的方向退避。于本第7变形例中一对基板搬入承载装置1082b于X轴方向隔开而配置,吸附保持基板P的+Y侧的端部中于X轴方向隔开的两个部位,故基板搬入手1062亦与所述第3及第4实施形态同样地,朝与基板搬入承载装置1082b对向的方向、即-Y侧移动,藉此自基板P的下方退避。该情况下,基板搬入手1062的最+Y侧的指部1062a(参照图30的(a))自下方支撑基板P直至退避动作结束为止,因此可抑制基板P的下垂(特别是基板P的-Y侧且-X侧的角部的下垂)。另外,指部1062a为了非接触地支撑基板P,相对于基板P喷出空气,但关于喷出方向,亦可相对于基板P而于法线方向喷出,为了增加将空气喷出至基板P的面积,亦可相对于基板P而自倾斜方向喷出空气。
图93的(a)及图93的(b)所示的第8变形例的形态为,所述第4实施形态中基板载台装置10080具有与所述第8实施形态相同的搬出用平台10082,进而基板搬出手10084亦具有搬出用平台10082。搬出用平台10082连接于非接触固定器32,且与非接触固定器32一体地于X轴方向以长行程移动。搬出用平台10082所具有的平衡柱10086设定为较所述第8实施形态的平衡柱5032(参照图76)而言长,且可自下方支撑基板P的整体的程度的长度。用以驱动基板搬出手10084的驱动装置10088亦具有搬出用平台10082。因此,基板载台装置10080可仅藉由搬出用平台10082自基板载体40(非接触固定器32上)搬出基板P。因而,基板P的搬出动作可于基板载台装置10080到达基板更换位置之前(移动中)开始。另外,可以较基板载台装置10080的朝基板更换位置的移动速度而言快速的速度自基板载体40搬出基板P。
图94的(a)~图94的(c)所示的第9变形例的形态为,所述第3实施形态中,与基板P的降下速度(或者加速度)无关地控制基板搬入承载装置1082b所具有的保持垫1084b。如所述般,基板P除握持于基板搬入承载装置1082b的部分(朝基板固定器1028的冲突力得到缓冲之侧)以外,自由落下(实际上以较重力加速度而言小的加速度落下)至基板固定器1028上。于图94的(b)所示的例子中,较开始基板P的自由端侧的降下动作而言,之后使保持垫1084b降下,于图94的(c)所示的例子中,较开始基板P的自由端侧的降下动作而言,先使保持垫1084b降下。
图95~图100中示出图89的(a)~图89的(c)所示的第4实施形态的变形例(第10~第15变形例)(图95~图100中未图示非接触固定器32)。图95所示的基板载台装置10050A所具有的基板载体10052A与所述第4变形例同样地,形成为于Y轴方向延伸的棒状,但基板载体10052A自身具有直接吸附保持基板P的功能。而且,与所述第4变形例相同的方面在于,将基板搬入用的保持垫10056内置于基板载体10052A内。于图96所示的基板载台装置10050B中,基板载体10052B形成为于X轴方向延伸的棒状,直接地自下方吸附保持基板P的-Y侧的端部附近。与图95所示的变形例相同的方面在于,将基板搬入用的一对保持垫10056内置于基板载体10052B内。
于图97所示的基板载台装置10050C中,藉由保持基板P的-X侧的端部附近的基板载体10052Ca与保持基板P的+X侧的端部附近的基板载体10052Cb,直接地保持基板P。基板载体10052Ca、10052Cb形成为分别于Y轴方向延伸的棒状。与图95所示的变形例相同的方面在于,将基板搬入用的一对保持垫10056内置于配置于-X侧的基板载体10052Ca内。于图98所示的基板载台装置10050D中,藉由形成为俯视时为U字状的基板载体10052D来直接地保持基板P。与图95所示的变形例相同的方面在于,将基板搬入用的一对保持垫10056内置于基板载体10052D中沿基板P的-X侧的端部且于Y轴方向延伸的部分。
于图99所示的基板载台装置10050E中,藉由形成为俯视时为L字状的基板载体10052E来直接地保持基板P。于基板载体10052E连接加强用的支撑物10054,该支撑物10054以不会阻碍基板载体10052E与基板台30的相对移动的方式,收纳于形成于基板台30的槽内。与图95所示的变形例相同的方面在于,将基板搬入用的一对保持垫10056内置于基板载体10052E中沿基板P的-X侧的端部且于Y轴方向延伸的部分。图100所示的基板载台装置10050F中,与所述第4实施形态同样地,基板载体10052F形成为包围基板P的外周的矩形的框状。其中,与所述第4实施形态不同,基板载体10052F可与基板台30(未图示的基板固定器)一起于水平面内以规定的长行程移动,且可进行相对于基板台30的微幅驱动。与图95所示的变形例相同的方面在于,将基板搬入用的一对保持垫10056内置于基板载体10052F中沿基板P的-X侧的端部且于Y轴方向延伸的部分。
图101中示出图90的(a)及图90的(b)所示的第5变形例的变形例(第16变形例)的基板载台装置10060A。于所述第5变形例中基板载体10062(参照图90的(a))保持基板P的-X侧的端部附近,相对于此,本变形例的基板载台装置10060A具有与基板载体10062一并地保持基板P的+X侧的端部附近的基板载体10164。与-X侧的基板载体10062相同的方面在于,+X侧的基板载体10164具有位置测量用的编码器头10068。与所述第5变形例相同的方面在于,基板载台装置10060A具有保持基板P的-X侧的端部附近的基板搬入用的保持垫10066。
另外,照明系统12中所使用的光源及自该光源照射的照明光IL的波长并无特别限定,例如亦可为ArF准分子激光光(波长193nm)、KrF准分子激光光(波长248nm)等紫外光、或F2激光光(波长157nm)等真空紫外光。
另外,于所述各实施形态中,作为投影光学系统16,可使用等倍系统,但并不限于此,亦可使用缩小系统或者放大系统。
另外,作为曝光装置的用途,并不限定于在方型玻璃板转印液晶显示元件图案的液晶用的曝光装置,亦可广泛适用于例如有机电致发光(Electro-Luminescence,EL)面板制造用的曝光装置、半导体制造用的曝光装置、用于制造薄膜磁头、微型机器及DNA晶片等的曝光装置。另外,为了制造不仅半导体元件等微型元件,而且光曝光装置、EUV曝光装置、X射线曝光装置、及电子束曝光装置等中所使用的遮罩或网线,亦可适用于在玻璃基板或硅晶圆等转印电路图案的曝光装置中。
另外,成为曝光对象的物体并不限于玻璃板,例如亦可为晶圆、陶瓷基板、膜构件、或者空白遮罩等其他物体。另外,于曝光对象物为平板显示器用的基板的情况下,其基板的厚度并无特别限定,例如亦包含膜状(具有可挠性的片状的构件)者。再者,本实施形态的曝光装置于一边的长度或对角长为500mm以上的基板为曝光对象物的情况下特别有效。
液晶显示元件(或者半导体元件)等电子元件可经过以下步骤制造:进行元件的功能、性能设计的步骤、制作基于该设计步骤的遮罩(或者网线)的步骤、制作玻璃基板(或者晶圆)的步骤、藉由所述各实施形态的曝光装置及其曝光方法将遮罩(网线)的图案转印至玻璃基板的光刻步骤、对经曝光的玻璃基板进行显影的显影步骤、藉由蚀刻来除去残存抗蚀剂的部分以外的部分的露出构件的蚀刻步骤、去除蚀刻完成后成为不需要的抗蚀剂的抗蚀剂去除步骤、元件组装步骤、检查步骤等。该情况下,藉由光刻步骤使用所述实施形态的曝光装置来执行所述的曝光方法,从而于玻璃基板上形成元件图案,因此可生产性良好地制造高集成度的元件。
再者,所述各实施形态的多个构成要件可适宜地组合。因而,亦可不使用所述多个构成要件中的一部分。
再者,援用所述实施形态中引用的关于曝光装置等的所有公报、国际公开、美国专利申请公开说明书及美国专利说明书等的揭示而设为本说明书的记载的一部分。
[产业上的可利用性]
如以上说明,本发明的曝光装置及曝光方法适于对物体进行扫描曝光。另外,本发明的平板显示器的制造方法适于制造平板显示器。另外,本发明的元件制造方法适于制造微型元件。
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:非接触固定器
34:辅助台
40:基板载体
P:基板

Claims (33)

1.一种搬运装置,其相对于非接触地支撑物体的支撑部而搬运所述物体,所述搬运装置包括:
第1保持部,在位于所述支撑部的上方的第1位置保持所述物体的一部分;
驱动部,使保持所述物体的所述第1保持部以所述物体非接触地支撑于所述支撑部的方式朝下方移动;以及
第2保持部,藉由所述驱动部而移动由所述第1保持部保持的所述物体,且保持非接触地支撑于所述支撑部的所述物体;
所述驱动部使所述第1保持部自所述第1位置移动至可将所述物体交付至所述第2保持部的第2位置。
2.如权利要求1所述的搬运装置,其中所述第1保持部藉由所述驱动部而移动至较所述第2位置更靠下方的位置,并将所述物体交付至所述第2保持部。
3.如权利要求1或2所述的搬运装置,其中所述第2保持部保持所述物体中与由所述第1保持部保持的区域不同的区域。
4.如权利要求1至3中任一项所述的搬运装置,其中所述第2保持部进行自所述第1保持部交付的所述物体的相对于所述支撑部的位置调整。
5.如权利要求1至3中任一项所述的搬运装置,其中所述第1保持部进行所述物体的相对于所述支撑部的位置调整,并将所述物体交付至所述第2保持部。
6.如权利要求4或5所述的搬运装置,其中所述支撑部于所述位置调整中使气体介隔存在于所述支撑部与所述物体之间而非接触地支撑所述物体。
7.如权利要求1至6中任一项所述的搬运装置,其中所述第1保持部在位于较所述支撑部而言更靠上方的所述第2位置将所述物体交付至所述第2保持部。
8.如权利要求1至7中任一项所述的搬运装置,其进而包括驱动系统,所述驱动系统使所述第2保持部以所述第2保持部自所述第1保持部接收位于所述第2位置的所述物体的方式朝所述第2位置移动。
9.如权利要求8所述的搬运装置,其中所述驱动系统使所述第2保持部于一部分与所述第1保持部的可移动范围重叠的范围内移动。
10.如权利要求8或9所述的搬运装置,其中所述驱动系统使所述第2保持部相对于所述支撑部进行相对移动。
11.如权利要求1至10中任一项所述的搬运装置,其包括:
第3保持部,于位于所述支撑部的上方的所述第1位置保持所述物体的其他部分;以及
驱动装置,在位于所述第1位置,藉由所述第1保持部与所述第3保持部支撑所述物体的状态下,使所述第3保持部自所述第1位置朝与上下方向交叉的交叉方向移动,以解除所述物体的所述其他部分的保持;
若所述第3保持部藉由所述驱动装置朝所述交叉方向移动并解除所述物体的所述其他部分的保持,则所述驱动部使保持所述物体的所述第1保持部朝下方移动。
12.如权利要求11所述的搬运装置,其中所述第3保持部以可悬浮保持的方式保持所述物体的所述其他部分,且于使所述物体的所述其他部分悬浮保持的状态下藉由所述驱动装置而朝所述交叉方向移动,以自所述物体的所述其他部分退避。
13.如权利要求11或12所述的搬运装置,其中所述驱动装置使所述第3保持部朝所述第1位置移动。
14.如权利要求13所述的搬运装置,其进而包括搬出支撑于所述支撑部上的其他物体的搬出装置,
与所述搬出装置搬出所述其他物体的动作至少一部分并行,所述驱动装置使所述第3保持部自所述物体的下方退避。
15.如权利要求14所述的搬运装置,其中与所述搬出装置搬出所述其他物体的动作至少一部分并行,所述驱动部使保持所述物体的一部分的所述第1保持部朝下方移动。
16.如权利要求14或15所述的搬运装置,其进而包括保持所述其他物体的一部分的第4保持部,
所述第4保持部将所述其他物体交付至所述搬出装置。
17.如权利要求16所述的搬运装置,其中所述支撑部具有收纳所述第4保持部的第1收纳部。
18.如权利要求1至17中任一项所述的搬运装置,其中所述驱动部以所述物体藉由介隔存在于所述物体与所述支撑部之间的气体而不发生变形的方式,使所述第1保持部移动。
19.如权利要求1至18中任一项所述的搬运装置,其中所述支撑部具有自所述支撑部对所述物体供给气体的供给孔,且
使保持于所述第1保持部的所述物体与所述支撑部之间的气体的量变化。
20.如权利要求1至19中任一项所述的搬运装置,其中所述支撑部具有抽吸所述支撑部与所述物体之间的气体的抽吸孔,且
使保持于所述第1保持部的所述物体与所述支撑面之间的气体的量变化。
21.如权利要求1至20中任一项所述的搬运装置,其进而包括使所述支撑部移动的第1驱动部,
所述第1驱动部可沿与所述支撑部的表面平行的面移动,
所述第1保持部可相对于所述支撑部以规定的位置关系沿所述面移动。
22.如权利要求21所述的搬运装置,其中于所述支撑部藉由所述第1驱动部移动时,所述驱动部使所述第1保持部移动。
23.如权利要求21或22所述的搬运装置,其中所述第1驱动部使所述支撑部自对支撑于所述支撑部的所述物体进行处理的位置及所述物体支撑于所述支撑部的位置的其中一位置朝另一位置移动。
24.如权利要求1至23中任一项所述的搬运装置,其中所述支撑部具有收纳所述第1保持部的第1收纳部。
25.如权利要求1至24中任一项所述的搬运装置,其中所述第1保持部吸附并保持所述物体的一部分。
26.如权利要求1至25中任一项所述的搬运装置,其中所述第1保持部保持所述物体的外周端部中的一端部侧。
27.一种曝光装置,其包括:
如权利要求1至26中任一项所述的搬运装置;以及
使用能量光束而于所述物体形成规定的图案的图案形成装置。
28.如权利要求27所述的曝光装置,其中所述物体为用于平板显示器的基板。
29.如权利要求28所述的曝光装置,其中所述基板的至少一边的长度或对角长为500mm以上。
30.一种平板显示器的制造方法,其包括:
使用如权利要求28或29所述的曝光装置来对所述物体进行曝光;以及
对经曝光的所述物体进行显影。
31.一种元件制造方法,其包括:
使用如权利要求27至29中任一项所述的曝光装置来对所述物体进行曝光;以及
对经曝光的所述物体进行显影。
32.一种搬运方法,其相对于非接触地支撑物体的支撑部而搬运所述物体,所述搬运方法包括:
使在位于所述支撑部的上方的第1位置保持所述物体的一部分的所述第1保持部以所述物体非接触地支撑于所述支撑部的方式移动;以及
由第2保持部保持藉由所述移动而非接触地支撑于所述支撑部的所述物体;
于所述移动中,自所述第1位置移动至可将所述物体交付至所述第2保持部的第2位置。
33.一种曝光方法,其包括:
利用如权利要求32所述的搬运方法将所述物体搬运至所述支撑部;以及
对搬运至所述支撑部的所述物体进行曝光。
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