CN1469193A - 载台装置及曝光装置 - Google Patents

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Abstract

一种载台装置，它具有一个导引构件，导引着保持基板的一个载台本体在一个第一方向移动自如的方式，并在一个基座上往一个第二方向移动，以及一个驱动装置，驱动该载台本体往该第一方向。在该导引构件及该基座之间配设一个从动载台，连接该驱动装置的一部分，并与该导引构件往该第二方移动。可无损于驱动装置的控制性，且可达成装置的轻巧化并可抑制资源供给构件的发尘。

Description

载台装置及曝光装置
技术领域
本发明是有关于一种载台装置，使保持基板的载台本体往多个方向移动，且有关于一种曝光装置，利用被保持在此载台上的光罩和基板以进行曝光处理，且特别是有关于在制造半导体集成电路或液晶显示器等组件时，适用于微影工程的一种载台装置及曝光装置。
背景技术
习知在例如液晶显示器(统称为平面显示器)的制造工程中，为了在基板(玻璃基板)上形成晶体管或二极管，多使用曝光装置。此曝光装置是把涂布有感光剂的基板载置于载台装置的支架上，把描绘于光罩上的微细电路图案，透过投影透镜等的光学系，转写至基板上。在基板上，把电路图案多层重叠以形成配线回路，因此，当在曝光装置中，把例如第二层以后的图案像转写至基板时，对于已形成的电路图案，此些欲曝光的图案需正确地重合。
在图15的例示中，绘示液晶显示器制造用曝光装置中的平板载台(基板载台装置)的概略结构。在定盘91上的-X侧边缘，固定导引部92是沿Y方向设置。更，在定盘91的表面上，依X方向延伸的导梁93是呈与第一滑架(carriage)94相结合的状态被设置着。此些导梁93及滑架94是由线性马达100、101的驱动而沿着定盘91及固定导引部92在Y方向移动自如。
在导梁93上设有由线性马达99驱动而以该导梁93及定盘91为导引部于X方向移动自如的第二滑架95。定盘91、固定导引部92、导梁93及滑架94、95之间，是透过维持非接触状态的气体轴承(gasbearing)96而分别组装的。
在第二滑架95的上部设有：可上下(Z轴)方向微动的平台(platetable)97及可绕Z轴回转微小角度的平板支架98。在平板支架98上，未图标的基板(玻璃基板)是由真空吸着而被矫正固定在平板支架98的上面。此些滑架94、95，平台97、平板支架98构成平板载台90。在基板的上方配置着成像光学系，在成像光学系的上方配置着光罩支架及光罩。更，在光罩上方配置着照明光学系及作为光源的灯管(皆未图标)。此些构件是由设置在定盘91上的圆柱所支持着。
在上述结构中，利用灯管和照明光学的曝光光的照射，把被描绘于光罩上的微细电路图案，透过成像光学系曝光至基板。此时，因为是仅限于透过成像光学系可对光罩及基板一次成像的曝光区域，所以，光罩及基板是相对于曝光光，利用光罩支架及平板载台90的X方向或Y方向的扫瞄移动，进行连续的扫瞄曝光。
然而，在上述的习知载台装置及曝光装置中，存在着以下的问题。
在曝光装置的习知技术的载台装置中，当使扫瞄方向为固定导引方向(Y轴)的场合，需使包含平台97或平板支架98的主载台、导梁93及线性马达99移动，所以，扫瞄方向的移动重量愈大，则线性马达100、110的控制性便愈恶化。
况且，在主载台上，接续着用以供给各种资源的资源供给构件的电气缆线、空压管、冷却管等，然而，伴随着主载台的移动，此些资源供给构件会因定常的或冲击的抗力而因起振动等的外扰，因而造成控制性低下的原因之一。在此处，虽考虑把从动于主载台的从动载台设在扫瞄方向(Y轴方向)或正交扫瞄方向(X轴方向)上而邻接载台，以中继传送连接至主载台的此些资源供给构件，然而，无论配置于其中任一方向，都要位于定盘91上，所以定盘的面积会变大。此时，要求定盘精度的地方(支持面)变多，成本会增加，因而会产生装置大型化的问题。
更，当主载台在与从动载台的从动方向相异的方向移动时，此些资源供给构件在动时会相互摩擦而发尘，异物便会附着在基板上，因而有产生基板曝光处理的不良品之虞。在此，虽考虑以盖子覆于上述资源供给构件，以抑制发尘，但在盖子的移动方向上，伴随着盖子移动而产生的振动便成为控制系的外扰，因而造成高速高精度定位的障碍。
另一方面，在上述的载台装置中，把基板设置在平板支架98上，虽然，可使该平板支架98在基板表面(水平面)内回转微小角度以进行对位，然而，因额外需要使大型的平板支架98回转的复杂的机构，精密的定位费时，且需有防止定位后偏移的对策，也要担心平板支架98的平面度恶化。
况且，在对应大型化而连续对基板曝光的装置中，因为载台也要大型化，受到输送时的重量或装置尺寸的限制而不得不分解输送的箱子预料定会增多。在这样的场合中，又需担心会延长现场组装的时间。
发明内容
本发明是考虑到上述问题点而做成，提供一种载台装置及曝光装置，不损及线性马达等的驱动装置的控制性，还可达装置轻巧化，并可抑制由资源供给构件所产生的发尘。
况且，本发明的另一目的是提供一种载台装置及曝光装置，不需复杂的机构，不会产生基板位置的偏移或是平板支架平面度的恶化，可高精度、短时间地定位基板。更，本发明的目的是提供一种载台装置及曝光装置，不用分解大型化的载台，而可在维持精度的装态下进行输送，且也可缩短现场组装的时间。
为达上述目的，本发明是采用第一实施例的图1～图13所对应的结构。
本发明的载台装置35，具备：导引构件4及驱动装置YL。导引构件4是导引保持着基板P的载台本体7、10、11在第一方向Y上移动自如，并使之在基座1上往第二方向X移动。驱动装置YL是驱动载台本体7、10、11往第一方向X。况且，连接着驱动装置YL的至少一部分27，并移动于导引构件4和第2方向的从动载台25，是配设在导引构件4和基座1之间。
因此，在本发明的载台装置中，从动载台25具备驱动装置YL的至少一部分27，所以，可使载台本体7、10、11及导引构件4往第二方向X移动时的重量降低，且可抑制线性马达等的控制性低下。况且，在本发明中，把从动载台25配设在导引构件4和基座1之间，所以不需把基座1平面扩大(变广)，在基座上需要求精度的地方不多，且可防止装置的大型化。更，当把资源供给构件17中继传送给从动载台25的场合，即使资源供给构件彼此间摩擦而发尘，也不易因导引构件4或盖构件85、86的存在而使异物附着于基板P上。
又，本发明的曝光装置31，是把保持于光罩载台MST上的光罩M图案，曝光至被保持在基板载台35上的感光基板P，是用以作为光罩载台MST和基板载台35中至少一方的载台。
因此，在本发明的曝光装置中，可把光罩M及感光基板P高精度地进行位置控制及速度控制，因而可提高图案的转写精度，且可实现装置的低价化及小型化。更，在本发明中，因为在感光基板P上附着异物的可能性降低，所以可抑制不良品的发生。
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
图1绘示本发明的一个实施例的曝光装置的概略构成图。
图2绘示构成同一曝光装置的光罩载台的外观斜视图。
图3绘示本发明的基板载台装置的全体结构的斜视图。
图4绘示图3的侧面图。
图5绘示图3的简略化示图。
图6仅绘示与从动台6有关的结构的外观斜示图。
图7绘示主载台部的概略结构图。
图8绘示图7的侧面图。
图9绘示中继传送缆线类的从动台的局部详细图。
图10绘示中继传送缆线类的从动台的局部详细图。
图11绘示中继传送缆线类的从动台的局部详细图。
图12绘示在图7中使Y滑架回转后的图。
图13绘示Y滑架回转的时候，线性马达与空气轴承的动作相配合的关系图。
图14绘示液晶显示装置的制造工程的一个例示的流程图。
图15绘示习知的基板载台装置的一个例示的外观斜视图。
符号说明
        M              光罩(光栅)
        P              玻璃基板
        XL1            X线性马达
        XL2            从动X线性马达(第2驱动装置)
        YL             Y线性马达(驱动装置)
        1              底床(基座)
        1a             贯通孔(第2贯通孔)
        1b             贯通孔
        2a、2b         X轴导引部
        3a、3b         X滑架
        4              Y梁导引部(导引构件)
        5、6           空气轴承5           Y滑架(载台本体)9           空气轴承(保持装置)10          平台(载台本体)11          平板支架(载台本体)12          防振台13a、13b    可动件(第2可动件)14a、14b    固定件(第2固定件)15          从动载台保持机构(连结装置)，17          缆线类(资源供给构件)21          基座框22          支柱(支持部)23          从动导引框24a         从动导引部25          从动台(从动载台)26          Y线性马达轴承27          固定件28          可动件(第三可动件)31          曝光装置35          基板载台装置(载台装置)51          微调螺丝52          可动件85、86      防尘薄板(盖构件)
具体实施方式
以下，参照图1至图14以说明本发明载台装置及曝光装置的实施例。在此，本发明的载台装置，是以例如扫瞄方式把光罩图案曝光至作为感光基板(基板)的例如为角形的玻璃基板的扫瞄型曝光装置为例加以说明。且，此曝光装置是适用于使保持玻璃基板的载台装置移动的基板载台。在此些图案中，和习知例的图15相同的构成组件使用相同的符号，在此便省略其说明。
图1绘示本发明的曝光装置31的概略结构图。此曝光装置31具备照明光学系32、保持着光罩(光栅)M而移动的光罩载台33、投影光学系PL、保持投影光学系PL之本体圆柱34、保持玻璃基板(基板、感光基板)P而移动的基板载台装置(载台装置)35。
照明光学系32，例如像日本专利早期公开的特开平9-320956号公报所揭露的那样，是由光源单元、快门、2次光源形成光学系、分光器、集光透镜系、光罩遮光部(reticle blind)及成像透镜系(皆未图标)所构成。被保持在光罩载台装置33上的光罩M上的矩形(或圆弧形)的照明区域是由照明光IL均一地照明。
本体圆柱34是由第一圆柱37及第二圆柱38构成。第一圆柱37是透过作为设置地板FD上面所载置的装置基准的基座平板BP上面的复数个(在此为4个，即图1仅绘示出前面侧的2个)防振台12而被保持着。第二圆柱38是设第一圆柱37上。此防振台12是利用橡胶等的弹性材作为阻尼材料的被动型者。又，若无设基座平板BP，而在本体圆柱34直接设在设置地板FD上亦可。
第一圆柱37具有由4个防振台12略呈水平地支持着而构成基板载台装置35的平面视图略呈矩形的铸铁制的底床(基座)1、在此底床1上面的四隅沿铅直方向分别配设的4根脚部40，及由相互连结此4根脚部40的上端部同时构成第一圆柱37的顶板部的镜筒定盘41。在此镜定盘41的中央部上，形成有平面视图呈圆形的开口部41a，并将投影光学系PL从上方插入此开口部41a。在此投影光学系PL9上，在其高度方向的中央或下方的位置上设有凸缘FL，透过该凸缘FL，投影光学系PL是由镜筒定盘41从下方支持着。
第二圆柱38具备在镜筒定盘41上面围绕投影光学系PL而立设的4根脚部及相互连结此4根脚部42的上端部的顶板部，也即具备构成光罩载台33的基座43。在基座43的中央部上，形成有构成照明光IL的通路的开口43a。且，基座43的全体或是一部分(相当于开口43a的部分)是由透光性材料形成也可。
对于如此构成的本体圆柱34的由设置地板FD而来的振动，是利用防振台12而被阻绝至微量G极(G为重力加速度)。
作为投影光学系PL，使其光轴AX方向为Z轴方向，在此是使用以构成两侧远心的光学配置的方式，由沿光轴AX方向依所定间隔配置的复数个透镜组件而形成的折射光学系。此投影光学系PL具有所定的投影倍率，例如为等倍。因此，利用由照明光学32而来的照明光IL照明光罩M的照明区域时，通过此光罩M的照明光是透过投影光学系PL，把光罩M上的照明区域部分的图案的等倍正立像，曝光至表面涂布光阻的玻璃基板P上的前述照明区域共轭的曝光区域。
光罩载台装置33具备有前述基座43、在基座43上方被非接触地支持着的光罩载台MST、把光罩载台MST沿扫瞄方向(相对移动方向)的X轴方向(第一方向)驱动所定冲程，且在与X轴方向呈直交的Y轴方向(第二方向)微少驱动的驱动系统44、承受伴随着此光罩驱动系统44的驱动光罩载台MST所产生的反作用力的反力遮断用框45、46。且，作为承受伴随着此光罩载台MST的驱动所产生的反作用力的机构，也可以用除了反力遮断用框以外的其它发声圈马达(voice-coil motor)。
如图2的斜视所示，光罩载台MST在中央部上有具矩形开口的矩形状，也即是由矩形框状的板状构件所构成，在此光罩载台MST的上面，设有3个真空夹头(vacuum chuck)47a～47c。利用此些真空夹头47a～47c，光罩M是被吸着保持在光罩载台上。
在基座43上面，一对X导引部48A、48B是以一定间隔在扫瞄方向的X轴方向延伸设置。此些X导引部48A、48B的上方配置着光罩载台MST，该光罩载台MST是利用设于其底部的复数个气垫(空气轴承)48，非接触地被支持在X导部48A、48B上。又，利用转动导引部等，以接触状态使光罩载台MST被支持在X导引部上。
在光罩载台MST的Y轴方向的两侧面上，一对可动件60A、60B是朝Y轴方向突设着。设于+Y的可动件60B是包夹着在光罩载台MST的+Y侧端部的X轴方向中央部所形成的切口62的两侧而分离配置着。然后，对应于此些可动件60A、60B，在X导引部48A、48B的Y轴方向两外侧处，构成可动件60A、60B及作为线性马达的X马达61A、61B，且以分别挟持可动件60A、60B的方式，把朝光罩载台MST开口而呈ㄈ字状的固定件63A、63B沿X轴方向延伸设置。可动件60A、60B和光罩载台MST一同利用由固定件63、63B之间电磁相互作用而生的洛罗兹(Lorentz)力而被驱动往X轴方向。
作为X马达61A、61B，在此可使用公知的动圈(moving-coil)型的线性马达。且，作为一对的X马达，使用动磁(moving-magnet)型的线性马达也没关系。X马达61A、61B是由主控制装置(未图标)控制。
在可动件60A、60B上，分别埋设着复数个与固定件63A、63B对向的间隙传感器(未图标)。各间隙传感器，是把可动件60A和固定件63A之间的间隙量(gap量)以及可动件60B和固定件63B之间的间隙量以非接触的方式检出，例如可使用具有光学式2mm之作动范围的反射型传感器。
在固定件63A在X轴方向的两端侧，基座43是透过一对位置调整装置65A、65B(但在第二图中65B未图标)被支持在反力遮断用框45的先端。此反力遮断用框45是与构成基座43的一部分的本体圆柱34呈振动上相互独立者。同样地，固定件63B在X轴方向的两端侧，是透过一对位置调整装置65A、65B被支持在反力遮断用框46的先端。此反力遮断用框46是与本体圆柱34呈振动上相互独立者。作为位置调整装置65A、65B，例如可使用压力组件，利用此压力组件的驱动，可控制相对于可动件的固定件的姿势。反力遮断用框45、46的基端，是透过在图1所示的镜筒定盘41、底床1及基座平板BP上分别形成的开口部，而固定至地面FD。且反力遮断用框45、46的基端也可以设在镜筒定盘41、底床1及基座平板BP的外侧。
在光罩载台MST的切口62的内部空间中，设有位于X导引部48B上且仅具扫瞄方向自由度的空气滑板(air slider)66。然后，在此空气滑板66上设置Y马达的固定件67。作为此Y马达，例如可使用音圈马达(voice-coil motor)，以利用电磁相互作用而产生的洛罗兹力，将设于光罩载台MST侧之未图标的可动件往扫瞄方向的Y轴方向驱动，并把光罩载台MST往Y轴方向驱动。
在此空气滑板66上，设有构成空气滑板驱动用线性马达以驱动固定件63B及空气滑板66的可动件68。上述Y马达，不论光罩载台MST位于何处皆需把光罩载台MST往Y轴方向驱动，所以利用未图标的间隙传感器检出Y马达(例如为空气滑板66或固定件67)和光罩载台MST的距离，以驱动空气滑板驱动用线性马达，借此，以一直追踪光罩载台MST的驱动。因此，把光罩载台MST往Y方向驱动时的反力，是透过可动件68、固定件63B而被传达至反力遮断用框46，更传达至设置地板FD。
另一方面，一对三角棱镜69A、69B被固定在光罩载台MST的-X侧的侧面上，X干涉仪70对向于此些三角棱镜69A、69B被固定在基座43上面的-X方向端部。此X干涉仪70，实际上是包含一对双程干涉仪，对三角棱镜69A、69B投射干涉光束，再分别接受其反射光，以利用所定的分解能，例如为0.5~1nm的分解能，计测三角棱镜69A、69B的X轴方向的位置。
且，包含未图标的偏光分光器、1/4波长板等的光学单元71是被固定在光罩载台MST上面的-Y侧的端部上。对向于此光学单元71，在基座43上面的-Y方向端部上，固定镜72是沿X轴方向被延伸设置。然后，利用包含光学单元71、未图标的光源单元及接收器等的Y干涉仪，透过固定镜72，依所定的分解能，如为0.5～1nm程度的分解能，计测光罩载台MST(及光罩M)的Y轴方向的位置。
图3绘示基板载台装置35之全体结构斜视图。
在X方向延伸的X轴导引部2a、2b是在Y方向间隔分开而平行铺设在底床1的上面，X滑架3a、3b是跨此些各X轴导引部2a、2b的两侧部及上部而个别移动自如地设置着。在X滑架3a、3b的上部，沿Y方向延伸，并以连结两滑架3a、3b的桥状方式，悬架梁导引部(导引构件)4而连结固定着。如第4图所示，在X滑架3a、3b和X导引部2a、2b的上面之间，配置着复数个空气轴承5(以下称为间距轴承，pitchbearing)。在X滑架3a、3b和X导引部2a、2b的侧面之间，配置着复数个空气轴承6(以下称为摆动轴承，yaw bearing)。空气轴承5、6是被固定在X滑板3a、3b上，对X导引部2a、2b呈浮动支持(非接触)的X滑架3a、3b及Y梁导引部4，是被X导引部2a、2b所导引而在X方向移动自如的结构。且，X滑架3a、3b中任一方的空气轴承省略的话也没关系。
在Y梁导引部4的上部，载置着Y滑架7。如图5所示，在Y滑架7和Y梁导引部4的上面之间，配置着复数个(在图5中为4个)空气轴承8(以下称为基座轴承)。在Y滑架7和Y梁导引部4的两侧面之间，配置着复数个(在图5中为2个)空气轴承9(以下称为侧轴承)。这些空气轴承8、9是被固定在Y滑架7上，被浮动(非接触)支持在Y梁导引部4上的Y滑架7，是被Y梁导引部4所引导而在Y方方向移动自如。
在Y滑架7上，平台10是被复数个支持机构(未图标)所支持着。在平台10上，设有吸着保持着玻璃基板P的平板支架11。这些Y滑架7、平台10及平板支架11是构成本发明的载台本体。
回到图3，在Y梁导引部4的两端部上，设有构成X线性马达XL1的可动件(第2可动件)13a、13b。可动件13a、13b是沿着在X方向延伸设置的固定件14a、14b而移动。此固定件14a、14b和光罩载台MST的固定件63A、63B同样地，是透过位置调整装置(第2位置调整装置)被支持在由压力组件等所构成的反力遮断用框46上。并设有未图标的间隙传感器(第二检出装置)，以检测可动件13a、13b及固定件14a、14b之间的Z方向间隙量。根据第二检出装置检测结果，把第二位置调整装置分别驱动往Z方向，借此，可调整固定件14a、14b和可动件13a、13b的相对位置关系。
在底床1的下方，基座框21是透过复数个高度调整机构20(参照图4)设置在基座平板BP上。在基座框21的上面，复数个支柱(支持部)22是沿着Z方向立设着。支柱22是设成相对于底床1非接触地贯通底床1上所形成的贯通孔(第2贯通孔)1a，并从底床1突出上端的状态。在X方向延伸的从动导引框(follower guide frame)23是在Y方向间隔分开而平行地配设在支柱22的上端。也即，从动导引框23是被设成相对于底床1为振动分离的状态。
在X方向延伸的从动导引部(follower guide)24a也是呈高平行度地固定设置在各从动导引框23的上面。在各从动导引框23上，滑板24b是被配置成X方向以外的移动被限制的状态。作为滑板24b的导引方式，可采用由滚珠或滚轮循环式的转动接触的线性动作导引部(即所谓的LM导引部)，或者是空气轴承等的非接触导引部等。
从动台(从动载台)25是位于底床1及Y梁导引部4之间，被安装在滑板24b上。如图6所示，从动台25为平面视图呈矩形状，在其X侧两端缘上，分别设有朝Y方向延伸的Y线性马达轴承26。在各Y线性马达轴承26上，安装着构成Y线性马达(驱动装置)YL的固定件27。在各Y线性马达轴承26的两端部上，分别设有从动X线性马达(第二驱动装置)XL2的可动件(第三可动件)28。可动件28是沿着上述被延伸设置于X方向的固定件14a、14b(14a未图标)而移动。也即，此可动件28和固定件14a、14b之间的间隙量是由上述第二检出装置检测。然后，根据第二检出装置的检出结果，以分别驱动第二位置调整装置朝Z方向，借此，可调整固定件14a、14b和可动件28的相对位置关系。
又，在从动台25的X方向中央附近，在Y方向两端上，分别设有从动载台保持机构(连结装置)15(参照图4)。从动载台保持机构15是由：先端呈球状的主轴15a、导引主轴15a往Y方向移动的直线导引部15b、驱动主轴15a的空气轴承15c等构成。在X滑架3a、3b上，形成有接合至主轴15a(的球状部)的圆锥轴承16。利用汽缸的驱动，把主轴15a与圆锥轴承接合/解除接合，借此，便可把从动台25相对于X滑架3a、3b及Y梁导引部4一体化地连结/解除连结。
如图7所示，安装于Y滑架7上的前述空气轴承9，是利用先端具球体的微调螺丝51及圆锥轴承52，在与Z轴相平行的轴周围(沿着玻璃基板P的保持面)被回转自如地支持着，并从Y滑架7的两侧与Y梁导引部4对向而押下空气轴承9，借此，可获得空气轴承9所需的适切的刚性及负荷容量。此些空气轴承9，是利用微调螺丝51构成本发明的保持装置。且，在Y滑架7的宽方向两侧上，设有使Y滑架往Y方向驱动的Y线性马达YL的可动件53、53，可动件53、53是利用与上述固定件27、27的电磁相互作用所产生的推力往Y方向移动。
又，固定件27和可动件53是各别独立地被驱动往X方向，所以，此些固定件27和可动件之间的X方向之间隙量(gap量)是由未图标的间隙传感器监控，以控制间隙量不达所定值以下。且，还另外设有检出固定件27和可动件53之间的Z方向之间隙量的间隙传感器(检出装置)。所以，在固定件27和Y线性马达轴承26之间，位于固定件27的两端附近，组装着压力组件等所构成的位置调装置(未图标)，根据检出装置的检测结果，分别驱动位置调整装置往Z方向，借此，可调整固定件27与可动件53的相对位置关系。
更，如图8所示，在Y滑架7上，在Y梁导引部4的下方，分别在可动件53的附近，配置着可动件53的位置控制用的2个线性马达54。且，在平板支架11的+X侧端缘上，沿Y方向设有移动镜57，从未图标的雷射干涉仪往被射照的Y方向离开的计测光束56，是接受被移动镜57反射的反射光，借此，可计测平板支架11(即玻璃基板P)的X方向之位置及Z轴周围的回转量。
另一方面，在由滑架7、平台10及平板支架11所构成的主载台(载台本体)上，电气缆线或空压管、冷却管等的缆线类(资源供给构件)17(参照图4)是被连接着，用以自载台装置外部供给各种资源，此些缆线类17是如图4及图9～图11所示，是作为基座框21与从动台25的中继传送而连接到主载台。
详如后述，底床1上形成有往Z方向贯通的贯通孔1b，导入底床1下方的缆线类17是透过贯通孔1b，由从动台25所中继传送。如图9所示，一组线性导引部81是与从动台25的移动用导引部24a略平行(X方向)地被固定在从动台25的下面侧。在线性导引部81上，滑板82是在导引方向(X方向上被移动自如地安装着。且，在此滑板82上，卷挂防尘薄板(盖构件)85的动滑轮83，及卷挂缆线类17的回转自如的复数个滚轮84a是被支持而安装至滚轮保持板84b上。然后，缆线类17是拖绕着基座框21的上方，贯通贯通孔1b，并卷挂于配置成半圆形的滚轮84a上之后，折返而被导入从动台25的端部89。
防尘薄板85，一端是固定在从动导引框23，另端是固定在动滑轮83，为两端固定的薄板。且，在滑板82上，另外的防尘薄板(盖构件)86的一端是被固定在与防尘薄板85相反侧。防尘薄板86的卷取部87是被固定在从动导引框23等上。
在上述结构的曝光装置31内，首先说明基板载台装置35的动件。
当使玻璃基板P往X方向(扫瞄方向)移动时，使图3所示的X线性马达XL1及从动X线性马达XL2作动。以此方式，X滑架3a、3b是呈被X轴导引部2a、2b所导引的状态，Y梁导引部4是和主载台一同往X方向移动。且，在滑板24b是被从动导引部24b导引的状态下，从动台25是在Y梁导引部4与底床之间往X方向移动。
此时，连接于Y滑架7上的可动件53，及连接于从动台25的固定件27的X方向之间隙量，是由间隙传感器的检测结果被监控而被维持在一定值。因此，在主载台与从动台25保持所定的相对位置关系的状态下而往X方向移动时，因为在主载台与从动台25之间所配设的缆线类17也不会变形，不会产生摩擦或抗力，因而不会引起振动等的外扰。
且，在从动台25与基座框21之间所配设的缆线类17，是如图9～图11所示，在保持着由滚轮保持板84b所限制的环(圆弧)状的状态下，与从动台25一同移动，所以便不会产生一直的冲击及抗力。又，缆线类17是由滚轮保持板84b在X方向(移动方向)折返，所以，滚轮保持板84b的移动量是从动台25的移动量的1/2。因此，底床1上欲形成的贯通孔1b的大小可变小。且，在从动台25移动时，可从动滑轮83、87拉出防尘薄板86，以对应于滑板82的位置的长度而伸缩。所以，即使在缆线类17发尘的场合，由此些防尘薄板85、86及从动台25覆盖住贯通孔1b，因而可抑制Y梁导引部4上，即主载台上的发尘。
而在上述Y梁导引部4及从动台25往X方向移动时，从动载台保持机构15的主轴15a是相对X滑架3a、3b的圆锥轴承16解除接合，然而，X线性马达XL1及从动X线性马达XL2的初始(initial)动作时等，借由使主轴15a接合至圆锥轴承16，可将Y梁导引部4及从动台25机械地一体化以连结。在此场合，即使是在线性马达XL1、XL2的动作稳定前的状态，也可把固定件27和可动件53的相对位置关系保持为一定。
另一方面，当使玻璃基板P往Y方向(非扫瞄方向)移动时，便使Y线性马达YL作动。此时，让可动件53跟着线性编码器54往同方向(在第7图中为-Y方向)，在同时间点仅驱动同距离，借此，Y滑架7(即主滑架)是往Y方向并进运动，主载台(玻璃基板P)便可步进移动。且，让2个可动件53跟着线性编码器54，如图12所示往逆方向，在同时间点仅驱动同距离的话，便可相对于Y梁导引部4使Y滑架7在Z轴周围微回转，而对正于玻璃基板P的θ回转(Θz方向)。
详如后述，在Y梁导引部4的两侧面对向配置的回转(头部振动)自如的空气轴承9，利用2个可动件53相互往反方向的移动，即使是Y滑架7对Y梁导引部4倾斜的场合，可在维持空气轴承表面正对于Y梁导引部表面的状态的同时，相互往反方向移动。此时，空气轴承9的支持点的微调螺丝51的球体，是以对向的空气轴承9彼此的中间点为回转中心而回转移动。结果是，空气轴承9和Y梁导引部4的空气间隙(空气膜的厚度)会变小，因而可达成Y滑架7的微小回转。
图13绘示当Y滑架7在Z轴周围回转时的线性马达YL与空气轴承9之间的作用力的配合关系。相互呈反方向作用的2个推力F与对向的空气轴承9自Y梁导引部4所受的力R为动量一致的状态，从回转中心O到可动件53的距离为L，从空气轴承9承受反力R的位置到回转中心O的距离为a，则从
FxL-Rxa＝0的关系变成
F＝Rxa/L…(1)。
在此处，R虽然是依存于空气轴承9的刚性，但刚性值多为500N/μm以下。在此处，以2.5mrad作为Y滑架7的回转角度，此时的空气轴承9的间隙变化为1μm，空气轴承9的刚性为500N/μm，距离L为500mm，距离a为700mm，线性马达YL的推力F则从(1)式，
变为F＝500×0.7/500＝0.7N。
也就是说，即使考虑到各接触部的摩擦力，也可以非常小的力使Y滑架7回转。
且，当空气轴承9的空气间隙为0时，因为无法使Y滑架7回转至以上的程度，滑架7的回转量会很微小。其它的原因是，线性马达YL的可动件53和固定件27之间的间隙量或线性编码器的比率(scale)与底床的间隙便成为Y滑架7回转的限制。作为检测θ回转的回转量的手段，可以是在平板支架11上所设的未图标之接触式或非接触式的基板端面计测装置，也可以是设置于主载台外部的接触式或非接触式的基板端面计测装置。当使用主载台外部的计测装置的场合时，在玻璃基板P欲载置平板支架11之前，把玻璃基板P的倾斜信息输出至未图标的驱动控制装置。驱动控制装置，是利用可动件53与线性编码器54的计测值补正玻璃基板P的回转误差的方式，预先使Y滑架7回转。
此时，当需使Y滑架7大回转的场合，接受主载台的定位用计测手段的雷射干涉仪之计测光束56的移动镜57会太过倾斜而不入射至未图标的干涉仪，则成为有错误(error)的场合(参照图12)。即使是在像这样的场合中，由上述的2个线性编码器54计测Y滑架7的回转量，平板支架11会在玻璃基板P自未图标的基板搬送装置安装后，使Y滑架7回到正常的位置，并使雷射干涉仪回复，所以，不需高精度对位的复杂机构，可迅速地对位，且无损于平板支架11的平面度。
接着，说明曝光装置31的曝光动作。
当开始曝光处理时，利用未图标的扫瞄用控制器，使保持光罩M的光罩载台MST，及保持玻璃基板P的基板载台装置35的主载台对照明光IL同样朝向X轴方向，并以同速度同步移动。以此方式，照明光IL所照明的光罩M之图案则逐次被曝光在玻璃基板P上。此时，从动台25虽然也是和主载台同步移动，但是，因为是透过支持从动台25的支柱22及Y梁导引部4，被配置成与支持主载台的底床1呈振动分离的状况，所以，可避免伴随着从动台25移动的振动被传达至主载台上。
且，利用此同步移动，对防振台12施以偏荷重而使沉入量不一定，借此，光罩载台MST的基座43及基板载台装置35的底床1会倾斜，光罩载台MST的X马达61A、61B、基板载台装置35的X线性马达XL1及Y线性马达YL的固定件和可动件会相对地倾斜。因此，在此些固定件和可动件之间的间隙量会变动，并根据各线性马达所设的间隙传感器的检测结果而驱动位置调整装置，借此，以调整各线性马达的固定件的姿势。以此方式，各固定件和可动件的相对角度会变成零，并可把此些固定件和可动件之间的间隙量维持在所定值。
且，伴随着光罩载台MST往X方向及Y方向移动的反力，是透过固定件63A、63B而被传达至反力遮断用框46，于是在光罩载台MST上，因反力而产生的外扰便不会作用。同样地，伴随着基板载台35的主载台往X方向移动的反力，是透过固定件14a、14b被传达至反力遮断用框46，在主载台上，因反力而产生的外扰便不会作用。且，伴随着主载台往Y方向移动的反力，虽然是透过固定件27被传达至从动台25，但如已说明过的那样，因为是被配置成和支柱22及底床1为振动分离的状况，由反力产生的外扰便不会作用至主载台上。
如以上所述，在本实施例中，因为从动台25是支持Y线性马达YL的固定件27而移动，所以，线性马达XL1驱动主载台及Y梁导引部4X往X方向时可减轻移动重量，并可防止马达的控制性低下。因此，可改善被保持在主载台上的玻璃基板P的位置控制性及速度控制性，也可期待转写于玻璃基板P上的图案的转写精度的改善。
且，在本实施例中，因为是把此从动台25配置在Y梁导引部与底床1之间，所以不需把底床1做成大平面，且可使底床1要求高精度部分变少，同时可避免装置的大型化。更，当由缆线类中继传送从动台25的场合，利用Y梁导引部4的存在，即使因缆线17的摩擦而发尘，主载台上的玻璃基板P上也不易附着异物，因而可抑制曝光处理之不良品的发生。特别是，在本发明的实施例中，即使从动台25往X方向移动，因为缆线类17所贯通的贯通孔1b可由防尘薄板85、86及从动台25覆盖，因而可确实抑制异物往玻璃基板P附着上去。
且，在本实施例中，因为支柱22和底床1为振动分离，伴随着主载台或从动台25、防尘盖85、86的移动之外扰便不会对主载台有不良的影响，且，又因为缆线类17为非接触地贯通底床1，便可防止因缆线类17的变形对主载台所造成的恒常及冲击的抗力。除此之外，在本实施例中，从动台25等的从动侧的重量不会挂在底床1上，在X轴导引部2a、2b上不会产生变形，结果是，可提升关于主载台之控制循环的增益，因而可实现应答性高的高精度定位及位置追踪性。
又，在本实施例中，因为使主载台在Z轴周围为可回转，所以可容易地执行对于玻璃基板P的对位。且，在本实施例中，因为使可动件53、53相互呈反方向驱动而使主载台回转，不需额外的复杂的机构，可迅速且无损于平板支架11之平面度地定位玻璃基板P(对位)。
因此，在本实施例中，虽从动台25与底床1为机械的(振动的)分离，但却是在底床1下方所设置的基座框21相连结，在调整基座框21的位置之后，把基座框21从底床1垂下，因而可在维持底床1与基座框21的相对位置关系的状态下，支持底床1的下部而输送，不需分解基板载台装置，可缩短现场组装的时间。
又，在上述实施例中，为了维持固定件与可动件的相对位置关系，虽然是做成根据间隙传感器的检测结果而调整固定件的位置的结构，然而并不限定于此，也可以调整可动件的位置、或者是调整固定件及可动件双方的位置也可。
而且，在上述实施例中，本发明的载台装置虽适用于基板载台装置，然而也可适用于仅只光罩载台，或是基板载台装置及光罩载台双方。更，在上述实施例的形态中，本发明的载台装置虽是做成适用于曝光装置31的结构，然而并不限定于此，亦可适用于除了曝光装置31以外的转写光罩描绘装置、光罩图案的位置坐标测定装置等的精密测定机器。
且，作为本实施例的基板，不仅可使用液晶显示器用的玻璃基板P，半导体组件用的半导体晶圆、薄膜磁头用的陶瓷芯片，或是曝光装置中所用的光罩或是光栅原版(合成石英、硅晶圆)等皆适用。
作为曝光装置31，除了与光罩M及玻璃基板P同步移动而将光罩M的图案扫瞄曝光的逐步扫瞄方式的扫瞄型曝光装置(扫瞄步进器；USP5,473,410)以外，与光罩M及玻璃基板P呈静止状态而使光罩M的图案曝光，使玻璃基板顺次步进移动的步进重复方式的投影曝光装置(步进器)也适用。
作为曝光装置31的种类，并不限于液晶显示器制造用的曝光装置，把半导体组件图案曝光至晶圆半导体的半导体组件制造用曝光装置，或是为了制造薄膜磁头，摄像组件(CCD)或是光栅等而用的曝光装置等也可广泛地适用。
且，作为曝光用照明光的光源，不仅可使用由超高压水银灯产生的射线(g线(436nm)、h线(404.7nm)、I线(365nm))、KrF准分子雷射(248nm)、ArF准分子雷射(193nm)、F2雷射(157nm)，也可以用X线或是电子线等的电荷粒子线。例如，使用电子线的场合的电子枪，可使用热电子放射型的硼化镧(LaB6)，钽(Ta)。更，在使用电子线的场合，可采利用光罩M的结构，也可不用光罩M而直接把图案形成在玻璃基板上的结构。亦可以使用YAG雷射或是半导体雷射等的高频波。
投影光学PL的倍率，不仅是等倍系，缩小或是放大系皆可。且，作为投影光学系PL，当使用准分子雷射等的远紫外线的场合，作为硝材，是使用透过石英或萤石等的远紫外线的材料，当使用F2雷射或X线的场合，反射折射系或折射系的光学系(光栅R也是利用反射型者)，及使用电子线的场合中，作为光学系，亦可使用电子透镜及由偏向器所构成的电子光学系。而，不用投影光学系PL，使光罩M与玻璃基板P密接，而曝光光罩M之图案的近距曝光装置亦适用。
当在基板载台装置35或光罩载台MST上使用线性马达(参照USP5,623,853或是USP5,528,118)的场合，利用空气轴承的空气浮上型及利用洛罗兹力或反作用力的磁气浮上型之两者中任意一者皆可用。且，各载台35、MST即使是沿着导引部而移动的型式也可，未设导引部而为无导引部的型式亦可。
各载台，作为MST驱动机构，使配置二维磁石的磁石(永久)与配置二维线圈的电机单元对向，使用由电磁力驱动各载台35，及驱动MST的平面马达也可。在此场合，把磁石单元及电机单元中任意一方连接至载台35、MST，除了磁石单元及电机单元以外，也可设在载台35、MS的移动面侧(基座)。
如上述说明那样，本发明实施例的曝光装置31，可将包含本权利要求范围所列举的各构成组件的各子系统，保持所定的机械精度、电气精度、光学精度，而组装制造。为确保此些各种精度，在此组装的前后，要进行为达成各种光学系之光学精度的调整、为达成各种机械系之机械精度的调整，及为达成各种电气系之电气精度的调整。从各种子系统组装到曝光装置的工程中，包含各种子系统相互的机械的连接、电气回路的配线连接、气压回路的配管连接等。在将此些子系统组装至曝光装置之前，各子系统当然需进行各自的组装工程。在各种子系统组装到曝光装置的工程终了之后，再进行总合调整，以确保曝光装置全体的各种精度。且，曝光装置的制造，较佳的是在温度及清净度管理的无尘室进行。
液晶显示器装置或半导体组件等的装置，是如图14所示，经由下列步骤而制造：进行液晶显示装置等的机能/性能设计的步骤201、制造依据此设计步骤的光罩(光栅)M的步骤202、由石英制作玻璃基板P，或是由硅材料制作晶圆的步骤203、利用前述实施例的扫瞄型曝光装置31，将光栅R的图案曝光至玻璃基板P(或是晶圆)上的步骤204、液晶显示装置等的组装步骤(若为晶圆的场合，则包含切割工程、打线工程、封装工程)205、检查步骤206等。
由以上的说明，在本发明中，可不损及线性马达等的驱动装置的控制性，且可达装置的轻巧化，又可抑制由资源供给构件产生的发尘。而且，本发明不需复杂的机构，不会产生基板的位置偏移或是支架平面度恶化，可高精度、短时间地进行基板的定位。更，在本发明中，不需分解载台装置，可在维持精度的状态下进行输送，同时也可达缩短现场组装时间的效果。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些少许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的范围为准。

Claims (28)

1.一种载台装置，包括：
一个导引构件，导引着保持基板的一个载台本体在一个第一方向移动自如的方式，并在一个基座上往一个第二方向移动；以及一个驱动装置，驱动该载台本体往该第一方向，其特征在于包括：
一个从动载台，连接该驱动装置的一部份，与该导引构件往该第二方向移动，该从动载台被配设在该导引构件及该基座之间。
2.如权利要求1所述的载台装置，其特征在于该从动载台是中继一个资源供给构件，以供给资源至该载台本体。
3.如权利要求2所述的载台装置，其特征在于该资源供给构件是透过形成在该基座上的贯通孔，而由该从动载台中继传送。
4.如权利要求3所述的载台装置，其特征在于具有覆盖该贯通孔的盖构件。
5.如权利要求4所述的载台装置，其特征在于该盖构件，一端是安装在该载台本体，并伴随着该载台本体而伸缩。
6.如权利要求1至5中任意一项所述的载台装置，其特征在于该从动载台是设成与该基座为振动分离的状态。
7.如权利要求6所述的载台装置，其特征在于该从动载台是被一个支持部所支持着，该支持部是贯通形成于该基座上的第二贯通孔。
8.如权利要求1至5中任意一项所述的载台装置，其中该驱动装置具有连接到该载台本体的可动件及连接至该从动载台的固定件，其特征在于该载台装置包括：
一个检出装置，检测该可动件及该固定件之间的间隙量；以及
一个位置调整装置，根据该检测出的间隙量，调整该可动件及该固定件的相对位置关系。
9.如权利要求1至5中任意一项所述的载台装置，其特征在于具有一个连结装置，使该导引构件及该从动载台为解除自如地一体化地连结。
10.如权利要求1至5中任意一项所述的载台装置，其特征在于包括：
一个保持装置，使该载台本体相对于该导引构件，非接触地在该第一方向上移动自如，且沿该基板的保持面呈回转自如地被保持着；以及
一个回转装置，使该载台本体沿该保持面回转。
11.如权利要求10所述的载台装置，其特征在于该回转装置具有设于包挟着该载台本体两侧的该驱动装置，以及使该两侧的驱动装置相互往反方向驱动的驱动控制装置。
12.如权利要求1至5中任意一项所述的载台装置，其特征在于该导引构件的往该第二方向的驱动，是由具有第二固定件的第二驱动装置所进行，且
该从动载台的往该第的方向的驱动，是利用该第二固定件以进行。
13.如权利要求12所述的载台装置，其特征在于包括：
一个第二检出装置，检测连接至该导引构件的第二可动件与该第二固定件之间的间隙量，或检测连接至该从动载台的第三可动件与该第二固定件之间的间隙量，或检测该第二可动件与该第二固定件之间的间隙量及该第三可动件与该第二固定件之间的间隙量；以及
一个第二位置调整装置，根据该检测的间隙量，调整该第二可动件与该第二固定件的相对位置关系，或调整该第三可动件与该第二固定件的相对位置关系，或调整该第二可动件与该第二固定件的相对位置关系及该第三可动件与该第二固定件的相对位置关系。
14.一种曝光装置，将保持于光罩载台上的光罩的图案曝光至保持于基板载台上的感光基板上，其特征在于作为该光罩载台或该基板载台，是使用权利要求1至5中任意一项的载台装置。
15.如权利要求6所述的载台装置，其中该驱动装置具有：连接于该载台本体的可动件及连接至该从动载台的固定件，其特征在于该载台装置包括：
一个检出装置，检测该可动件及该固定件之间的间隙量；以及
一个位置调整装置，根据该检测出的间隙量，调整该可动件及该固定件的相对位置关系。
16.如权利要求6所述的载台装置，其特征在于具有一个连结装置，使该导引构件及该从动载台为解除自如地一体化地连结。
17.如权利要求6所述的载台装置，其特征在于包括：
一个保持装置，使该载台本体相对于该导引构件，非接触地于该第一方向上移动自如，且沿该基板的保持面呈回转自如地被保持着；以及
一个回转装置，使该载台本体沿该保持面回转。
18.如权利要求17所述的载台装置，其特征在于该回转装置具有设于包挟着该载台本体两侧的该驱动装置，以及使该两侧的驱动装置相互往反方向驱动的驱动控制装置。
19.如权利要求6所述的载台装置，其特征在于该导引构件的往该第二方向的驱动，是由具有第二固定件的第二驱动装置所进行，且
该从动载台的往该第二方向的驱动，是利用该第二固定件以进行。
20.如权利要求19所述的载台装置，其特征在于包括：
一个第二检出装置，检测连接至该导引构件的第二可动件与该第二固定件之间的间隙量，或检测连接至该从动载台的第三可动件与该第二固定件之间的间隙量，或检测该第二可动件与该第二固定件之间的间隙量及该第三可动件与该第二固定件之间的间隙量；以及
一个第二位置调整装置，根据该检测的间隙量，调整该第二可动件与该第二固定件的相对位置关系，或调整该第三可动件与该第二固定件的相对位置关系，或调整该第二可动件与该第二固定件的相对位置关系及该第三可动件与该第二固定件的相对位置关系。
21.一种曝光装置，将保持于光罩载台上的光罩的图案曝光至保持于基板载台上的感光基板上，其特征在于：
作为该光罩载台或该基板载台，是使用权利要求6的载台装置。
22.如权利要求7所述的载台装置，其中该驱动装置具有：连接于该载台本体的可动件及连接至该从动载台的固定件，其特征在于该载台装置包括：
一个检出装置，检测该可动件及该固定件之间的间隙量；以及
一个位置调整装置，根据该检测出的间隙量，调整该可动件及该固定件的相对位置关系。
23.如权利要求22所述的载台装置，其特征在于具有一个连结装置，使该导引构件及该从动载台为解除自如地一体化地连结。
24.如权利要求23所述的载台装置，其特征在于包括：
一个保持装置，使该载台本体相对于该导引构件，非接触地于该第一方向上移动自如，且沿该基板的保持面呈回转自如地被保持着；以及
一个回转装置，使该载台本体沿该保持面回转。
25.如权利要求24所述的载台装置，其特征在于该回转装置具有设于包挟着该载台本体两侧的该驱动装置，以及使该两侧的驱动装置相互往反方向驱动的驱动控制装置。
26.如权利要求25所述的载台装置，其特征在于该导引构件的往该第二方向的驱动，是由具有第二固定件的第二驱动装置所进行，且
该从动载台的往该第二方向的驱动，是利用该第二固定件以进行。
27.如权利要求26所述的载台装置，其特征在于包括：
一个第二检出装置，检测连接至该导引构件的第二可动件与该第二固定件之间的间隙量，或检测连接至该从动载台的第三可动件与该第二固定件之间的间隙量，或检测该第二可动件与该第二固定件之间的间隙量及该第三可动件与该第二固定件之间的间隙量；以及
一个第二位置调整装置，根据该检测的间隙量，调整该第二可动件与该第二固定件的相对位置关系，或调整该第三可动件与该第二固定件的相对位置关系，或调整该第二可动件与该第二固定件的相对位置关系及该第三可动件与该第二固定件的相对位置关系。
28.一种曝光装置，将保持于光罩载台上的光罩的图案曝光至保持于基板载台上的感光基板上，其特征在于作为该光罩载台或该基板载台，是使用权利要求27的载台装置。
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