JP2011145317A - 移動体装置の組み立て方法、及び移動体装置の調整方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板ステージ装置を迅速に組み立てる。
【解決手段】基板ステージ装置の製造工場において相互位置などがそれぞれ調整された、X粗動ステージ23X、Y粗動ステージ23Y、重量キャンセル装置40、及び本体部51を、分解せずにステージユニット20として輸送し、その輸送先で基板ステージ装置の再組み立てに用いる。再組み立て時におけるX粗動ステージ、Y粗動ステージ23Y、重量キャンセル装置40、及び本体部51相互間における位置調整が不要となるので、基板ステージ装置を迅速に組み立てることができる。
【選択図】図4
【解決手段】基板ステージ装置の製造工場において相互位置などがそれぞれ調整された、X粗動ステージ23X、Y粗動ステージ23Y、重量キャンセル装置40、及び本体部51を、分解せずにステージユニット20として輸送し、その輸送先で基板ステージ装置の再組み立てに用いる。再組み立て時におけるX粗動ステージ、Y粗動ステージ23Y、重量キャンセル装置40、及び本体部51相互間における位置調整が不要となるので、基板ステージ装置を迅速に組み立てることができる。
【選択図】図4
Description
本発明は、移動体装置の組み立て方法に係り、更に詳しくは、水平面に平行な所定平面に沿って移動可能な移動体を含む移動体装置の組み立て方法、及び調整方法に関する。
従来、液晶表示素子、半導体素子(集積回路等)等の電子デバイス(マイクロデバイス)を製造するリソグラフィ工程では、マスク又はレチクル(以下、「マスク」と総称する)と、ガラスプレート又はウエハ(以下、「基板」と総称する)とを所定の走査方向(スキャン方向)に沿って同期移動させつつ、マスクに形成されたパターンをエネルギビームを用いて基板上に転写するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置(いわゆるスキャニング・ステッパ(スキャナとも呼ばれる))などが用いられている。
この種の露光装置は、露光対象物である基板が載置されるテーブル部材、そのテーブル部材に沿って案内するXYステージ装置などを含む基板ステージ装置を備えている(例えば、特許文献1参照)。
ここで、基板ステージ装置は、近年の基板の大型化に伴って大型化する傾向にある。このため、基板ステージ装置は、製造工場から液晶露光装置が使用される納入先(工場など)に搬送する際、複数の部分に分解されるとともに、その部分ごとに搬送され、納入先で組み立てられる。従って、基板ステージ装置を納入先で迅速にかつ精度良く組み立てることができる技術の開発が望まれていた。
本発明は、上述の事情の下でなされたもので、第1の観点からすると、
少なくとも水平面に平行な所定平面に沿って移動可能な移動体と、前記移動体を下方から支持して該移動体の重量をキャンセルする重量キャンセル装置と、前記移動体及び前記重量キャンセル装置を前記水平面に平行な方向に所定のストロークで誘導する誘導装置と、を含む複数の部材から成る移動体装置を、前記複数の部材の相互の位置関係を調整して組み付けることと;
組み付けたままの状態の前記移動体の少なくとも一部と、前記重量キャンセル装置と、前記誘導装置の少なくとも一部とを一単位のモジュールとして、前記移動体装置を複数のモジュール単位に分解することと;
前記分解した前記移動体装置を再び組み立てること;を含む移動体装置の組み立て方法である。
少なくとも水平面に平行な所定平面に沿って移動可能な移動体と、前記移動体を下方から支持して該移動体の重量をキャンセルする重量キャンセル装置と、前記移動体及び前記重量キャンセル装置を前記水平面に平行な方向に所定のストロークで誘導する誘導装置と、を含む複数の部材から成る移動体装置を、前記複数の部材の相互の位置関係を調整して組み付けることと;
組み付けたままの状態の前記移動体の少なくとも一部と、前記重量キャンセル装置と、前記誘導装置の少なくとも一部とを一単位のモジュールとして、前記移動体装置を複数のモジュール単位に分解することと;
前記分解した前記移動体装置を再び組み立てること;を含む移動体装置の組み立て方法である。
これによれば、一度組み立てが行われた移動体が複数のモジュールに分解される。この際、移動体装置の構成要素のうち、移動体の一部、重量キャンセル装置、及び誘導装置の一部が一単位のモジュールとして扱われる。すなわち、移動体の一部、重量キャンセル装置、及び誘導装置の一部が分解されない。従って、移動体装置の再組み立てを迅速に行うことができる。また、再組み立て時において、最初に組み立てたときの移動体、重量キャンセル装置、及び誘導装置の相互の位置関係を容易に再現できる。
本発明は、第2の観点からすると、水平面に平行な所定平面に沿って移動可能な移動体と、前記水平面に平行なガイド面に沿って移動可能に設けられ、前記移動体を下方から支持して該移動体の重量をキャンセルする重量キャンセル装置と、前記水平面に平行な移動基準面に沿って所定のストロークで移動可能に設けられ、前記移動体を前記移動基準面に平行な方向に所定のストロークで誘導する誘導装置と、を含む移動体装置の調整方法であって、前記移動体を前記移動基準面に平行に移動させるとともに、前記重量キャンセル装置を前記移動体と一体的に前記ガイド面上で移動させることと;前記重量キャンセル装置の前記ガイド面上の位置に応じて変化するパラメータに基づいて前記ガイド面と前記移動基準面との平行度を調整することと;を含む移動体装置の調整方法である。
これによれば、ガイド面(重量キャンセル装置の移動基準面)と、移動基準面(移動体装置の移動基準面)との平行度を、重量キャンセル装置の位置に基づいて求めるので、特別な測定器具を必要とせず、ガイド面と移動基準面との平行度調整を容易かつ迅速に行うことができる。
《第1の実施形態》
以下、本発明の第1の実施形態について、図1〜図8(B)に基づいて説明する。
以下、本発明の第1の実施形態について、図1〜図8(B)に基づいて説明する。
図1には、第1の実施形態に係る液晶露光装置10の概略構成が示されている。液晶露光装置10は、例えば液晶表示装置の表示パネルなどに用いられる矩形(角型)のガラス基板P(以下、単に基板Pと称する)を露光対象物とするステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、いわゆるスキャナである。
液晶露光装置10は、照明系IOP、マスクMを保持するマスクステージMST、投影光学系PL、上記マスクステージMST及び投影光学系PLなどが搭載されたボディ30、基板Pを保持する基板ステージ装置PST、及びこれらの制御系等を含んでいる。以下においては、露光時にマスクMと基板Pとが投影光学系PLに対してそれぞれ相対走査される方向をX軸方向とし、水平面内でこれに直交する方向をY軸方向、X軸及びY軸に直交する方向をZ軸方向とし、X軸、Y軸、及びZ軸回りの回転(傾斜)方向をそれぞれθx、θy、及びθz方向として説明を行う。
照明系IOPは、例えば米国特許第5,729,331号明細書などに開示される照明系と同様に構成されている。すなわち、照明系IOPは、図示しない光源(例えば、水銀ランプ)から射出された光を、それぞれ図示しない反射鏡、ダイクロイックミラー、シャッター、波長選択フィルタ、各種レンズなどを介して、露光用照明光(照明光)ILとしてマスクMに照射する。照明光ILとしては、例えばi線(波長365nm)、g線(波長436nm)、h線(波長405nm)などの光(あるいは、上記i線、g線、h線の合成光)が用いられる。また、照明光ILの波長は、波長選択フィルタにより、例えば要求される解像度に応じて適宜切り替えることが可能になっている。
マスクステージMSTには、回路パターンなどがそのパターン面(図1における下面)に形成されたマスクMが、例えば真空吸着(あるいは静電吸着)により固定されている。マスクステージMSTは、後述するボディ30の一部である鏡筒定盤33の上面に固定されたマスクステージガイド35上に不図示のエアベアリングを介して非接触状態(浮上した状態)で搭載されている。マスクステージMSTは、例えばリニアモータを含むマスクステージ駆動系(図示省略)により、マスクステージガイド35上で、走査方向(X軸方向)に所定のストロークで駆動されるとともに、Y軸方向、及びθz方向にそれぞれ適宜微少駆動される。マスクステージMSTのXY平面内の位置情報(θz方向の回転情報を含む)は、マスクステージMSTが有する不図示の反射面に測長ビームを照射するレーザ干渉計を含むマスク干渉計システム38により計測される。
投影光学系PLは、マスクステージMSTの図1における下方において、鏡筒定盤33に支持されている。投影光学系PLは、例えば米国特許第5,729,331号明細書に開示された投影光学系と同様に構成されている。すなわち、投影光学系PLは、レンズモジュールなどを含む光学系(鏡筒)を複数有し、その複数の光学系は、Y軸方向に沿って、いわゆる千鳥状に配列されている(マルチレンズ投影光学系とも称される)。複数の光学系それぞれとしては、例えば両側テレセントリックな等倍系で正立正像を形成するものが用いられている。照明系IOPは、複数の光学系に対応した複数の照明光ILをそれぞれマスクMに照射するように構成されている。このため、マスクM上には、千鳥状に配置された複数の照明光ILの照明領域が形成されるとともに、投影光学系PLの下方に配置された基板P上には、複数の光学系それぞれに対応して、千鳥状に配置された複数の照明光ILの照射領域が形成される。液晶露光装置10では、基板P上に形成される複数の照射領域が合成されることにより、千鳥状に配置された複数の光学系から成る投影光学系PLが、Y軸方向を長手方向とする単一の長方形状(帯状)のイメージフィールドを持つ投影光学系と同等に機能する。
このため、照明系IOPからの照明光ILによってマスクM上の照明領域が照明されると、マスクMを通過した照明光ILにより、投影光学系PLを介してその照明領域内のマスクMの回路パターンの投影像(部分正立像)が、投影光学系PLの像面側に配置される、表面にレジスト(感応剤)が塗布された基板P上の照明領域に共役な照明光ILの照射領域(露光領域)に形成される。そして、マスクステージMSTと基板ステージ装置PSTとの同期駆動によって、照明領域(照明光IL)に対してマスクMを走査方向(X軸方向)に相対移動させるとともに、露光領域(照明光IL)に対して基板Pを走査方向(X軸方向)に相対移動させることで、基板P上の1つのショット領域(区画領域)の走査露光が行われ、そのショット領域にマスクMのパターンが転写される。すなわち、液晶露光装置10では、照明系IOP及び投影光学系PLによって基板P上にマスクMのパターンが生成され、照明光ILによる基板P上の感応層(レジスト層)の露光によって基板P上にそのパターンが形成される。
ボディ30は、基板ステージ架台31、一対のサイドコラム32、及び鏡筒定盤33を有している。基板ステージ架台31は、Y軸方向に延びる部材から成り、X軸方向に所定間隔で、例えば2つ(図2参照)設けられている。2つの基板ステージ架台31それぞれは、Y軸方向の両端部が床面11上に設置された空気ばねを含む防振装置34に下方から支持されており、床面11に対して振動的に分離されている。一対のサイドコラム32は、X軸方向に延びる部材から成り、2つの基板ステージ架台31の+Y側の端部上、及び−Y側の端部上にそれぞれ架け渡された状態で搭載されている。鏡筒定盤33は、XY平面に平行な平板状の部材から成り、前述したように投影光学系PLを支持している。鏡筒定盤33は、一対のサイドコラム32によりY軸方向の両端部が下方から支持されている。従って、ボディ30、及びボディ30に支持された投影光学系PLなどは、床面11に対して振動的に分離されている。
基板ステージ装置PSTは、定盤12、一対のベースフレーム14、X粗動ステージ23X、X粗動ステージ23X上に搭載されX粗動ステージ23Xと共にXY二次元ステージ装置を構成するY粗動ステージ23Y、Y粗動ステージ23Yの+Z側(上方)に配置された微動ステージ50、及び定盤12上で微動ステージ50を下方から支持する重量キャンセル装置40などを備えている。
定盤12は、例えば石材により形成された平面視で(+Z側から見て)矩形の板状部材から成り(図6参照)、その上面は、平面度が非常に高く仕上げられている。定盤12は、図2に示されるように、2つの基板ステージ架台31上に架け渡された状態で搭載されている。
一対のベースフレーム14は、一方が定盤12の+Y側に、他方が定盤12の−Y側に配置されている。ベースフレーム14は、図2に示されるように、X軸方向に延びるXZ平面に平行な板状部材から成る本体部14aと、本体部14aの長手方向の両端部、及び中央部それぞれを下方から支持する3つの脚部14bとを含み、基板ステージ架台31に非接触状態(基板ステージ架台31を跨いだ状態)で床面11上に設置されている。3つの脚部14bそれぞれは、−Z側の端部に複数のアジャスト装置14cを有している。ベースフレーム14は、複数のアジャスト装置14cを適宜用いられることにより、本体部14aの床面11に対する位置(床面11からの高さ、傾きなど)が調整される。
本体部14aの両側面、及び上端面には、それぞれX軸方向に平行に延びるXリニアガイド部材16(図1では図示省略)が固定されている。また、本体部14aの上端面に固定されたXリニアガイド部材16の長手方向の両端部近傍には、それぞれストッパ17(図1では図示省略)が設けられている。ストッパ17は、Xリニアガイド部材16を跨いで本体部14aに着脱可能に装着されたクランプ17aと、クランプ17aに取り付けられたショックアブソーバ17bとを含む。また、本体部14aの両側面には、X軸方向に所定間隔で配列された複数の永久磁石を含む磁石ユニット15(図1では図示省略)が固定されている。なお、図2では、本体部14aの+Y側の側面に固定されたXリニアガイド部材16,及び磁石ユニット15は、本体部14aの裏面奥側に隠れている。
図1に戻り、X粗動ステージ23Xは、Y軸方向を長手方向とする平面視矩形の枠状部材から成り、その中央部に開口部23Xa(図2参照)が形成されている。X粗動ステージ23Xの下面には、一対のXスライダ21が一対のベースフレーム14に対応する間隔で取り付けられている。ここで、−Y側のXスライダ21は、スペーサ21aを介してX粗動ステージ23Xの下面に固定されているのに対し、+Y側のXスライダ21は、Yスライド装置70を介してX粗動ステージ23Xに対してY軸方向に相対移動可能に取り付けられている。Yスライド装置70の詳細については、後述する。また、図2では、図面の錯綜を避けるため、Yスライド装置70の図示が省略されている。
Xスライダ21は、+X方向から見て断面逆U字状の部材から成り、その一対の対向面間にベースフレーム14が挿入されている。Xスライダ21は、その一対の対向面、及び天井面にXリニアガイド部材16(図2参照)にスライド可能に係合する不図示のスライダが固定されている。また、Xスライダ21は、その一対の対向面それぞれに磁石ユニット15(図2参照)に対向するコイルを含む不図示のコイルユニットが固定されている。磁石ユニット15と不図示のコイルユニットとは、X粗動ステージ23XをX軸方向に駆動するためのローレンツ電磁力駆動方式のXリニアモータを構成する。Xリニアモータは、X粗動ステージ23Xの位置情報を計測する不図示の計測系(例えば、リニアエンコーダシステム(あるいは光干渉計システム)を含む)の出力に基づいて不図示の主制御装置により制御される。X粗動ステージ23XのX軸方向に関する移動可能範囲は、一対のストッパ17(図2参照)により機械的に規定されている。
また、図2に示されるように、X粗動ステージ23Xの上面におけるY軸方向の両端部には、Y軸方向に所定間隔で配列された複数の永久磁石から成る磁石ユニット25、及びY軸方向に延びる複数のYリニアガイド部材28が固定されている。
図1に戻り、Y粗動ステージ23Yは、X軸方向を長手方向とする平面視矩形の枠状部材から成り、その中央部に開口部23Ya(図2参照)が形成されている。Y粗動ステージ23Yの下面の、例えば四隅近傍には、Yリニアガイド部材28にスライド可能に係合するスライダ29が固定されている。また、Y粗動ステージ23Yの下面には、磁石ユニット25(図2参照)に対向するコイルを含むコイルユニット27が固定されている。磁石ユニット25とコイルユニット27とは、Y粗動ステージ23YをX粗動ステージ23X上でY軸方向に駆動するためのローレンツ電磁力駆動方式のYリニアモータを構成する。Yリニアモータは、Y粗動ステージ23Yの位置情報を計測する不図示の計測系(例えば、リニアエンコーダシステム(あるいは光干渉計システム)を含む)の出力に基づいて不図示の主制御装置により制御される。以下、X粗動ステージ23X、及びY粗動ステージ23Yを併せて、粗動ステージ23と称して説明する。
微動ステージ50は、平面視ほぼ正方形の高さの低い直方体状の部材から成る本体部51、本体部51の下方に設けられたレベリング装置52、及び本体部51の上面に不図示のボルトなどを用いて着脱可能に固定された基板ホルダ53を有している。基板ホルダ53は、例えば図示しない真空吸着装置(又は静電吸着装置)を有しており、その上面に基板Pを吸着保持する。本体部51の−Y側の側面には、ミラーベース24Yを介してY軸に直交する反射面を有するY移動鏡(バーミラー)22Yが固定されている。また、図2に示されるように、本体部51の−X側の側面には、ミラーベース24Xを介してX軸に直交する反射面を有するX移動鏡(バーミラー)22Xが固定されている。本体部51のXY平面内の位置情報は、Y移動鏡22Y及びX移動鏡22Xそれぞれに測長ビームを照射し、その反射光を受光するレーザ干渉計を含む基板干渉計システムによって、例えば0.5〜1nm程度の分解能で常時検出されている。基板干渉計システムは、Y移動鏡22Yに測長ビームを照射するYレーザ干渉計39Y(図1参照)、及びX移動鏡22Xに測長ビームを照射するXレーザ干渉計39X(図7参照)を含む。Yレーザ干渉計39Yは、図1に示されるように、サイドコラム32に固定されている。Xレーザ干渉計39Xは、図6に示されるように、基板ステージ架台31に固定された干渉計架台36に固定されている。
本体部51は、図2に示されるように、Y粗動ステージ23Yに固定されたX固定子(例えば、コイルユニット)と、本体部51に固定されたX可動子(例えば、磁石ユニット)と、を含むローレンツ電磁力駆動方式のXボイスコイルモータ18xにより、Y粗動ステージ23Y上でX軸方向に微少ストロークで駆動される。Xボイスコイルモータ18xは、図2では不図示であるが、Y軸方向に所定間隔で複数(例えば3つ)設けられており、本体部51をθz方向にも駆動できる。また、図1に示されるように、本体部51は、Y粗動ステージ23Yに固定されたY固定子と、本体部51に固定されたY可動子と、を含むローレンツ電磁力駆動方式のYボイスコイルモータ18yにより、Y粗動ステージ23Y上でY軸方向に微少ストロークで駆動される。Yボイスコイルモータ18yは、X軸方向に所定間隔で複数(例えば3つ)設けられており、本体部51をθz方向にも駆動できる。また、本体部51は、Y粗動ステージ23Yに固定されたZ固定子と、本体部51に固定されたZ可動子と、を含むローレンツ電磁力駆動方式のZボイスコイルモータ18zにより、Y粗動ステージ23Y上でZ軸方向に微少ストロークで駆動される。Zボイスコイルモータ18zは、例えば本体部51の四隅部に対応する位置に配置されており、本体部51をθx方向、及び/又はθy方向にも駆動できる。なお、図面の錯綜を避ける観点から、図1ではXボイスコイルモータの図示、図2ではZボイスコイルモータの図示がそれぞれ省略されている。
以上の構成により、本体部51は、複数のボイスコイルモータが発生するローレンツ電磁力によりY粗動ステージ23Y上で投影光学系PL(図1参照)に対し、適宜6自由度方向(X軸、Y軸、Z軸、θx、θy、θzの各方向)に微少ストロークで駆動される。また、本体部51は、複数のボイスコイルモータが発生するローレンツ電磁力によりY粗動ステージ23Yに追従して(一体的に)Y粗動ステージ23Yと共に(Y粗動ステージ23Yに誘導されて)、投影光学系PLに対してXY二軸方向に長ストロークで駆動される。レベリング装置52は、図2に示されるように、本体部51の下面に形成された凹部51a内に、その上部が収容されている。レベリング装置52の構成については、後述する。
次に重量キャンセル装置40の構成について説明する。図1及び図2から分かるように、重量キャンセル装置40は、Z軸方向に延設された一本の柱状の部材から成り(心柱とも称される)、レベリング装置52を介して本体部51の中央部を下方から支持している。重量キャンセル装置40は、X粗動ステージ23Xの開口部23Xa内、及びY粗動ステージ23Yの開口部23Ya内に挿入されている。重量キャンセル装置40は、図2に示されるように、筐体41、空気ばね42、及びZスライダ43を有している。
筐体41は、+Z側に開口する有底の筒状部材から成る。筐体41は、その下面(底面)にボールジョイントを介して取り付けられた、複数の気体静圧軸受、例えば3つのエアベアリング44により、定盤12上に所定のクリアランスを介して非接触(浮上)状態で載置されている。以下、筐体41の下面に取り付けられたエアベアリング44を、特にベースパッド44と称して説明する。また、筐体41は、板ばね(あるいは、ばね性を有しない薄い鋼板)を含む複数の連結装置45(フレクシャ装置とも称される)によりY粗動ステージ23Yに機械的に連結されている。連結装置45は、筐体41の+X側、−X側,+Y側,及び−Y側それぞれに設けられ(+Y側、及び−Y側の連結装置45は図示省略)、ハウジング41bとY粗動ステージ23Yとを、重量キャンセル装置40のZ軸方向に関する重心付近の高さ位置(重心高さ)で接続している。筐体41は、Y粗動ステージ23Yに連結装置45を介して牽引されることにより、Y粗動ステージ23Yと一体的にX軸方向、及び/又はY軸方向に、水平面に平行に定盤上12を移動する。複数の連結装置45それぞれと筐体41とは、ボールジョイントを介して接続されており、筐体41のZ軸方向に関する位置は、Y粗動ステージ23Yに拘束されないように(重量キャンセル装置40がY粗動ステージ23Yに対してZ軸方向に相対移動可能に)なっている。
空気ばね42は、筐体41内の最下部に収容されている。空気ばね42の内部は、図示しない気体供給装置(例えば、コンプレッサ)から圧縮気体(例えば、空気)が供給されることにより、外部に比べて圧力の高い陽圧空間となっている。重量キャンセル装置40は、空気ばね42が発生する上向き(+Z方向)の力で、その支持対象物、具体的には、Zスライダ43、微動ステージ50(及び基板P)の重量(重力加速度による下向き(−Z方向)の力)を打ち消すことにより、上述した複数のZボイスコイルモータ18zの負荷を低減する。
Zスライダ43は、Z軸方向に延びる筒状の部材から成り、筐体41の内部に収容されている。Zスライダ43は、XY平面に平行な板部材46を介して空気バネ42上に載置されている。重量キャンセル装置40は、Zボイスコイルモータ18zにより駆動される微動ステージ50のZ軸方向に関する位置(Z位置)に応じて、適宜空気バネ42の内圧を変化させることにより、Zスライダ43を上下動させる。なお、空気ばね42のばね定数が小さい場合には、Zスライダ43の位置変化による発生力の変化も小さいので、空気ばね42の内圧を変化させなくても良い。
また、板部材46には、筐体41の周壁面部に形成された開口部41aから、筐体41の外側に突き出した複数の突出部材47が接続されている。筐体41の外壁面には、複数の突出部材47に対応して、開口部41aの+Z側、及び−Z側にそれぞれストッパ48が固定されており、そのストッパ48によりZスライダ43のZ軸方向に関する移動範囲が規定されている。
Zスライダ43は、その上端面に取り付けられた不図示のエアベアリングにより、レベリング装置52を下方から所定のクリアランスを介して非接触支持している。従って、微動ステージ50と重量キャンセル装置40とは、X軸及びY軸方向に関して振動的に分離されている。レベリング装置52は、Zスライダ43により下方から支持されるベース54と、ベース54と本体部51との間に配置されたボール55とを含む。ボール55は、その上部が凹部51aの天井面に形成された半球状の凹部内に収容され、その下部がベース54の上面に形成された半球状の凹部内に収容されている。これにより、本体部51がベース54に対して揺動可能(水平面に平行な軸線周りに揺動(チルト動作)可能)に支持される。レベリング装置52は、本体部51からの脱落を防止する不図示の脱落防止装置により、本体部51の水平面に対するチルト動作を阻害しないような状態で、本体部51から吊り下げ支持されている。Zスライダ43のZ軸方向に関する位置情報は、複数の突出部材47のうちのひとつに固定された、Z軸方向を周期方向とするZリニアスケール68を用いて、筐体41に固定されたZリニアエンコーダヘッド69(以下、Zヘッド69と称して説明する)により計測される。
微動ステージ50の重量キャンセル装置40に対するZ軸方向、θx、θy方向それぞれの位置情報(Z軸方向の移動量、及び水平面に対するチルト量)は、微動ステージ50の下面に固定された複数のレーザ変位センサ61(以下、Zセンサ61と称して説明する)により、重量キャンセル装置40の筐体41にアーム部材49を介して固定されたターゲット62を用いて求められる。レーザ変位センサ61は、少なくとも同一直線上にない3箇所に設けられている。
また、基板ステージ装置PSTは、微動ステージ50のY粗動ステージ23Yに接近する方向(−Z方向)への相対移動を規制するZストッパ65を有している。Zストッパ65は、少なくとも3つ設けられ、同一直線上にない3箇所に配置されている。Zストッパ65は、Y粗動ステージ23Yの上面から上方に(微動ステージ50に向けて)突き出して形成された下側ストッパ部材66と、本体部51の下面から下方に(Y粗動ステージ23Yに向けて)突き出して形成された上側ストッパ部材67とを含む。なお、下側ストッパ部材66の上端面と上側ストッパ部材67の下端面との間には、露光動作中の微動ステージ50のチルト動作を阻害しないように、微動ステージ50がその駆動可能範囲の中立位置にある状態で、所定のクリアランス(例えば、5mm程度)が形成されている。
ここで、本実施形態の液晶露光装置10は、一辺の長さが少なくとも500mm以上、例えば3m程度である矩形の基板Pをその露光対象物とする。従って、基板ホルダ53は、基板Pと同程度の大きさが必要となり、その基板ホルダ53を支持する微動ステージ50の本体部51,本体部51を6自由度方向に案内するためのY粗動ステージ23Y、X粗動ステージ23Xなどが大型化する。このため、本実施形態の基板ステージ装置PSTは、例えば液晶基板の製造工場などの使用場所に対し、図2に示される状態から分解され、いくつかの部分に分けて輸送される。以下、基板ステージ装置PSTの輸送方法、及び調整方法について、液晶露光装置10の製造工場(以下、工場と称する)から、輸送先である液晶基板の製造工場(以下、納入先と称する)へ、基板ステージ装置PSTが搬送される場合を一例として、図3〜図8(B)を用いて説明する。
図3に示されるように、基板ステージ装置PSTは、工場において、基板ステージ装置PSTを構成する複数のパーツが組み立てられた後(パーツ組み立て工程S1)、その複数のパーツを用いて組み立て(仮組立)られる(仮設置工程S2)。
パーツ組み立て工程S1では、本体部51,レベリング装置52、ボイスコイルモータの可動子部(図2参照)などを含む微動ステージ部の組み立て、X移動鏡22X、ミラーベース24X(図2参照)などを含むX移動鏡部の組み立て、Y移動鏡22Y、ミラーベース24Y(図1参照)などを含むY移動鏡部の組み立て、定盤12の+Y側に配置されるベースフレーム14の組み立て、定盤12の−Y側に配置されるベースフレーム14の組み立て、X粗動ステージ23Xの組み立て、ボイスコイルモータの固定子部を含むY粗動ステージ23Yの組み立て、X粗動ステージ23X上へY粗動ステージ部23Yを搭載することにより行われる粗動ステージ23の組み立て、重量キャンセル装置40の組み立て、基板ホルダ53の組み立てなどが適宜行われる。ここで、パーツ組み立て工程S1において、ベースフレーム14には、図4(A)に示されるように予めXスライダ21が取り付けられる。なお、図4(A)には、一方のベースフレーム14のみが図示されているが、他方のベースフレーム14にも同様にXスライダ21が取り付けられる。また、図4(A)では不図示であるが、定盤12の−Y側に配置されるベースフレーム14に取り付けられるXスライダ21には、スペーサ21a(図1参照)が、定盤12の+Y側に配置されるベースフレーム14に取り付けられるXスライダ21には、Yスライド装置70(図1参照)がそれぞれ取り付けられる(図6参照)。
仮設置工程S2では、ボディ30(図1参照)の一部である基板ステージ架台31を用いないため、図1などに示される定盤12ではなく、仮設置用の工具定盤(図示省略)が用いられる。そして、その工具定盤に隣接して一対のベースフレーム14が工場の床面上に設置され、その一対のベースフレーム14上に粗動ステージ23が搭載される。また、この他に、重量キャンセル装置40の設置、微動ステージ部の設置、基板ホルダ53の設置などが行われ、基板ステージ装置PST(定盤12を除く)が図1に示される状態と同様に組み立てられる。
また、上記仮設置工程S2において、基板ステージ装置PSTの仮組立後(すなわち、X粗動ステージ23X上にY粗動ステージ23Yが搭載され、そのY粗動ステージ23Y上に微動ステージ50が搭載された状態で)、X粗動ステージ23X、Y粗動ステージ23Y、及び微動ステージ50それぞれに関して、単体で、あるいはステージ装置相互間で、寸法調整(高さ寸法、移動ストロークなど)、走り精度調整(真直度調整、直交度調整など)、及び運動精度調整(ピッチング、ローリングなど)などの調整作業が行われる。
この後、分解・発送工程S3で、仮設置工程S2で組み立てられた基板ステージ装置PSTが、輸送に最適となるように複数の部分(輸送単位)に分解される。ここで、本実施形態では、微動ステージ部、粗動ステージ23、及び重量キャンセル装置40をひとつの輸送単位として扱う。すなわち、上記仮設置工程S2において組み立てられた微動ステージ部、粗動ステージ23、及び重量キャンセル装置40は、輸送に際して分解されることなく、組み立てられたまま輸送される。以下、微動ステージ部、粗動ステージ23、及び重量キャンセル装置40から成る部分をステージユニット20(図4(B)参照)と称して説明する。
また、ステージユニットの他に、基板ホルダ53、一対のベースフレーム14のうちの一方、一対のベースフレーム14の他方、X移動鏡部、Y移動鏡部、定盤12、複数の防振装置34が、その他の輸送単位として扱われる。基板ステージ装置PSTは、上記8つの輸送単位に分割された後、個々に梱包などが行われ、納入先に輸送される。一対のベースフレーム14それぞれは、図4(A)に示されるように、Xスライダ21が取り付けられた状態で輸送される。なお、本実施形態では、ステージユニット20、基板ホルダ53、X移動鏡部、及びY移動鏡部を、主に大きさによる輸送限界の問題のためにそれぞれ個別に分解して輸送するが、輸送が可能であれば、一体的に輸送しても良い。
また、分解発送工程S3では、ステージユニット20の緊定作業が行われる。図4(B)には、緊定作業が行われた後のステージユニット20が輸送用の台車90に搭載された状態が示されている。図4(B)に示されるように、X粗動ステージ23X、Y粗動ステージ23Y、本体部51、及び重量キャンセル装置40は、互いの位置関係が変わらないように、複数の緊定工具91,92、93を用いて相互に緊定される。
具体的に説明すると、X粗動ステージ23Xの開口部23Xaを規定する内壁面のうち、YZ平面に平行な一対の対向面間に一対の緊定工具91(一方は他方の紙面奥側に隠れている)が架設され、その一対の緊定工具91に重量キャンセル装置40が別の緊定治具92を介して固定される。これにより、重量キャンセル装置40がX粗動ステージ23Xに固定される。また、重量キャンセル装置40は、複数の連結装置45によりY粗動ステージ23Yに対してX軸、及びY軸方向への相対移動が制限された状態で連結されているので、緊定工具91,92によりX粗動ステージ23XとY粗動ステージ23Yとの相対位置も不変となる。なお、Y粗動ステージ23YをX粗動ステージ23Xに不図示の緊定工具を用いて固定しても良い。
また、ステージユニット20の輸送中は、空気ばね42に対する圧縮気体の供給が行われないため、Zスライダ43は、その移動可能範囲の最下部に位置する。これにより、本体部51が−Z方向に移動(降下)し、複数のZストッパ65の作用により本体部51がY粗動ステージ23Yにより下方から機械的に支持される。また、Zスライダ43とレベリング装置52のベース54との間にスペーサ94が挿入され、レベリング装置52が本体部51に対して揺動することが抑制される。
また、本体部51とY粗動ステージ23Yとは、本体部51及びY粗動ステージ23Yそれぞれに固定された緊定工具93を用いて機械的に連結される。緊定工具93は、本体部51及びY粗動ステージ23Yそれぞれに固定された治具95,一対の治具95同士を接続するボルト96を含み、複数個が使用される。ここで、一対の治具95同士を接続するためのボルト96が挿通されるボルト孔(図示省略)は、例えば長孔状に形成されており、本体部51をY粗動ステージ23Yに緊定する際、本体部51のθz方向の位置が調整可能となっている。本実施形態では、本体部51は、θz方向に関して中立の位置に調整(位置決め)された後、Y粗動ステージ23Yに緊定される。以上の緊定作業が終わった後、ステージユニット20は、台車90に搭載された状態で納入先に輸送される。
次に、納入先における基板ステージ装置PSTの組み立て、調整作業について説明する。基板ステージ装置PSTの組み立ては、図5に示されるように、ステージユニットに対する移動鏡部の取り付け、定盤12、一対のベースフレーム14の設置などが並行して行われる。
基板ステージ装置PSTの組立作業では、図6に示されように、まず基板ステージ架台31上に定盤12が設置される。このとき、基板ステージ架台31上における定盤12のX軸方向、及びY軸方向に関する設置位置は、大まかで良い。次いで、基板ステージ架台31の下方に複数の防振装置34(図1参照)が設置され、その防振装置34の空気ばねを用いて定盤12のZ軸方向に関する位置が大まかに調整される。ただし、定盤12の上面の傾き(θx方向、及びθy方向への傾き)は、水平面に平行となるように、例えば不図示の水準器を用いて計測しつつ、複数の防振装置34を用いて調整される。
この後、定盤12の+Y側、及び−Y側それぞれにベースフレーム14が設置される。一対のベースフレーム14の設置位置も大まかで良い。ここで、定盤12の+Y側に設置されるベースフレーム14上を走行するXスライダ21上に搭載されるYスライド装置70について説明する。図1及び図6から分かるように、Yスライド装置70は、X粗動ステージ23Xの下面に固定される天板71と、Xスライダ21の上面に固定された一対のYリニアガイド部材72と、天板71の下面に固定され、一対のYリニアガイド部材72それぞれにスライド可能に係合する複数のスライド部材73と、を含み、天板71がベースフレーム14の延びる方向に直交する方向にスライド自在になっている。従って、仮に一対のベースフレーム14が平行に設置されていなくても、その一対のベースフレーム14上にXスライダ21を介して搭載されるステージユニット20は、定盤12の−Y側に設置されたベースフレーム14に沿って直進移動が可能となる。
一方、ステージユニット20には、納入先でX移動鏡部(ミラーベース24X)、及びY移動鏡部(ミラーベース24Y)が不図示のボルトを介して取り付けられる。ここで、本体部51は、図4(B)に示されるよう、ミラーベース24X、24Yの取付位置を規定する複数の位置決めピン97を有しており(ミラーベース24Y用の位置決めピン97は図示省略)、その位置決めピン97が用いられることにより、X移動鏡22X(図2参照)、Y移動鏡22Y(図1参照)が本体部51に対して一定の位置に取り付けられる。なお、ステージユニット20に最終的に取り付けられる不図示の部材(例えば、ケーブルキャリア装置など)が、ステージユニット20の搬送時にそのステージユニット20から取り外される場合には、そのような部材も、同様に位置決めピンを用いて位置再現性良く取り付けられるような構成にしておくと良い。
次いで、図7に示されるように、X移動鏡22X、Y移動鏡22Yが取り付けられたステージユニット20のうち、最下部のX粗動ステージ23Xが、例えばクレーンなどの装置を用いて吊り下げられ、一対のベースフレーム14上に載置される。この際、Y移動鏡22Yの反射面がサイドコラム32と平行となるように、ステージユニット20の位置が調整される。なお、図7では、ステージユニット20が有する複数のボイスコイルモータの図示が省略されている。ステージユニット20の位置調整は、サイドコラム32に取り付けられたオートコリメータ装置80により、サイドコラム32に固定されたサイドコラム32と平行な反射面を有する工具平面鏡81を用いて行われる。
オートコリメータ装置80は、Y移動鏡22Y、及び工具平面鏡81それぞれに互いに平行な一対の平行光線を照射する。ステージユニット20の位置調整は、オートコリメータ装置80から照射され、Y移動鏡22Y、及び工具平面鏡81それぞれで反射された平行光線を用いて、Y移動鏡22Yの反射面の、工具平面鏡81の反射面に対する相対角度差を計測することにより行われる。Y移動鏡22Yは、ステージユニット20自体がθz方向に回転されることにより(図7の黒塗り矢印参照)、その反射面のθz方向の位置が調整される。このように、本実施形態の基板ステージ装置PSTは、サイドコラム32(サイドコラム32により規定される座標系)を基準にしてその設置位置が調整される。従って、マスクステージMST(図1参照)などの設置位置もサイドコラム32を基準に調整することで、マスクステージMSTと基板ステージ装置PSTとを精度良く同期移動させることができる。
ここで、本実施形態の基板ステージ装置PSTは、基板Pを保持する微動ステージ50が重量キャンセル装置40により下方から支持されているため、その微動ステージ50がXY平面に沿って移動する際は、定盤12の上面により規定される平面を基準として移動する。これに対し、複数のボイスコイルモータを用いて微動ステージをXY二軸方向に誘導するY粗動ステージ23Yは、一対のベースフレーム14により規定される所定の二次元平面(以下、Y粗動ステージ23Yの移動基準面と称して説明する)に沿って移動する。従って、定盤12の上面と、Y粗動ステージ23Yの移動基準面とは、厳密に平行であることが望ましい。具体的に説明すると、仮に定盤の上面が水平面に平行に調整されていたとしても、例えば一対のベースフレーム14がθx方向(あるいはθy方向)に傾いて設置されていた場合には、Y粗動ステージ23Yを水平面に沿って案内することができない。一方、重量キャンセル装置40は定盤12に案内されて水平面に平行に移動するので、例えばボイスコイルモータの固定子部と可動子部とが接触する可能性がある。そこで、本実施形態では、ステージユニット20を一対のベースフレーム14上に搭載した後、定盤12の上面とY粗動ステージ23Yの移動基準面との平行度調整が行われる。
以下、定盤12の上面とY粗動ステージ23Yの移動基準面との平行度調整作業(以下、単に平行度調整作業と称して説明する)について、図8(A)及び図8(B)を用いて説明する。なお、図8(A)及び図8(B)では、一例として定盤12の上面が水平面に対してθy方向に傾き、Y粗動ステージ23Yの移動基準面がほぼ水平である場合の平行度調整作業について説明する。平行度調整作業は、重量キャンセル装置40が有するZヘッド69の出力に基づいて行われる。Zヘッド69は、前述したように、Zスライダ43と一体的にZ軸方向に移動(上下動)するZリニアスケール68を用いて、Zスライダ43のZ軸方向に関する位置情報を計測する。なお、図8(A)及び図8(B)では、図面の簡略化のため、X粗動ステージ23X、ベースフレーム14、基板ステージ架台31,防振装置34(それぞれ図2など参照)などの図示が省略されている。
平行度調整作業は、まず図8(A)に示されるように、重量キャンセル装置40を定盤12上のX軸方向の一側(ここでは−X側)に位置させた後、空気ばね42の内圧を下げてZスライダ43及び微動ステージ50を降下させ、Zストッパ65を用いてY粗動ステージ23Yに微動ステージ50を下方から機械的に支持させる。このとき、空気ばね42の内圧は、Zストッパ65の下側ストッパ部材66と上側ストッパ部材67とを離間させず、かつ、Zスライダ43の上面に取り付けられた不図示のエアベアリング(シーリングパッドと称する)から噴出される空気により形成される空気膜を介して、そのシーリングパッドの軸受面をレベリング装置52のベース54下面に押し付けておくだけの鉛直方向上向きの比較的小さい力(具体的には、Zスライダ43とレベリング装置52との重量の和以上の力)を発生する程度に設定される。空気ばね42の内圧は、レギュレータ(空圧自動調整弁)を用いて調整すれば良い。なお、実際には微動ステージ50(レベリング装置52を除く)の重量は、Zスライダ43とレベリング装置52との重量の和よりもはるかに大きいので、空気ばね42の内圧制御は容易である。
そして、図8(A)に示される状態で、Zヘッド69の出力を記録する(あるいは所定の装置に記憶させる)。この後、図8(B)に示されるように、それぞれ不図示のXリニアモータを用いてX粗動ステージ23Xがベースフレーム14上で+X方向に駆動されることにより、Y粗動ステージ23Y、重量キャンセル装置40,及び微動ステージ50が一体的に+X方向に移動する。ここで、図8(B)に示されるように、定盤12の+X側が−Y側よりも高い位置に位置している場合、重量キャンセル装置40が+X方向に移動するに従って、定盤12と微動ステージ50との間隔が狭くなる(微動ステージ50は、Y粗動ステージ23Yの移動基準面に沿って移動する)。このとき、重量キャンセル装置40は、Zスライダ43が微動ステージ50の重量により+Z方向に移動しない(微動ステージ50を持ち上げることができない)ので、筐体41のみが+Z方向に移動する。これにより、Zヘッド69とZリニアスケール68との相対位置が変化し、Zヘッド69の出力が変化する。
以上のように、本実施形態では、重量キャンセル装置40を定盤12上でXY二軸方向に適宜移動させ、その重量キャンセル装置40が有するZヘッド69の出力に基づいて、定盤12の上面とY粗動ステージ23Yの移動基準面との平行度が計測される。平行度調整作業(定盤12、及びベースフレーム14のZ位置(高さ)調整作業)は、上記Zリニアエンコーダシステムの計測値が一定となるように、複数の防振装置34(図1参照)を用いて定盤12のZ位置を調整、あるいは複数のアジャスタ14c(図2参照)を用いてベースフレーム14のZ位置を調整することにより行われる。
従って、定盤12の上面とY粗動ステージ23Yの移動基準面との平行度調整作業を容易かつ迅速に行うことができる(これに対し、専用の計測装置を用いて定盤12の平行度を計測する場合、定盤上に計測作業員、計測装置が乗る必要がある分、定盤12が変形したり、防振装置34による定盤12のZ位置制御が正確に行われない可能性がある。また、定盤12の面積が広いため作業が煩雑であり、かつ計測装置を用意することが困難である)。なお、図8(A)及び図8(B)では、ベースフレーム14が床面11に対してほぼ平行で、定盤12の上面が床面11に対して傾いている場合が示されているが、定盤12を水平に調整し、Zリニアエンコーダシステムの計測値に基づき、アジャスタ14cを用いてベースフレーム14の傾きを調整しても良い。
上述のようにして構成された液晶露光装置10(図1参照)では、不図示の主制御装置の管理の下、不図示のマスクローダによって、マスクステージMST上へのマスクMのロード、及び不図示の基板ローダによって、基板ステージ装置PST上への基板Pのロードが行なわれる。その後、主制御装置により、不図示のアライメント検出系を用いてアライメント計測が実行され、アライメント計測の終了後、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれる。なお、この露光動作は従来から行われているステップ・アンド・スキャン方式と同様であるのでその詳細な説明は省略するものとする。
以上説明したように、本実施形態の液晶露光装置10が有する基板ステージ装置PSTは、工場において組み立て、調整を行ったステージユニット20を、分解せずに納入先に輸送するので、納入先での基板ステージ装置PSTの組み立て、調整作業を迅速に行うことができる(仮にステージユニット20を分解した場合、再調整作業が必要となる)。なお、重量キャンセル装置40は、微動ステージ50、及び定盤12に対してエアベアリングを介して非接触となっており、そのエアベアリングへの圧縮空気の供給圧力を管理することにより、工場での調整時における微動ステージ50、定盤12それぞれに対する位置関係を容易に再現できる。また、基板ステージ装置PSTの組み立て作業は、クレーンなどを用いて上から部材を積み重ねることにより行うことができるので、作業性が良い。また、定盤12の上面とY粗動ステージ23Yの移動基準面との平行度調整を、重量キャンセル装置40を用いることにより、迅速に行うことができる。
《第2の実施形態》
次に、本発明の第2の実施形態に係る基板ステージ装置の調整方法について説明する。なお、本第2の実施形態は、上記第1の実施形態に係るステージ装置の調整方法を説明するための図である、図8(A)及び図8(B)を用いて説明する。本第2の実施形態では、重量キャンセル装置40が有するZセンサ61の計測値を用いて、定盤12の上面とY粗動ステージ23Yの移動基準面との平行度調整が行われる点が上記第1の実施形態と異なる。なお、重量キャンセル装置40を含み、基板ステージ装置PSTの構成は、上記第1の実施形態と同じである。
次に、本発明の第2の実施形態に係る基板ステージ装置の調整方法について説明する。なお、本第2の実施形態は、上記第1の実施形態に係るステージ装置の調整方法を説明するための図である、図8(A)及び図8(B)を用いて説明する。本第2の実施形態では、重量キャンセル装置40が有するZセンサ61の計測値を用いて、定盤12の上面とY粗動ステージ23Yの移動基準面との平行度調整が行われる点が上記第1の実施形態と異なる。なお、重量キャンセル装置40を含み、基板ステージ装置PSTの構成は、上記第1の実施形態と同じである。
本第2の実施形態では、上記第1の実施形態と同様に、Zストッパ65を介して微動ステージ50がY粗動ステージ23Yに下方から機械的に支持される。また、空気ばね42の内圧も、上記第1の実施形態と同様に調整される。この状態で、図8(A)に示されるように重量キャンセル装置40を定盤12上の−X側の領域に位置させ、複数のZセンサ61の出力を記録する(あるいは所定の装置に記憶させる)。次いで、それぞれ不図示のXリニアモータを用いてX粗動ステージ23Xをベースフレーム14上で+X方向に駆動することにより、Y粗動ステージ23Y、重量キャンセル装置40,及び微動ステージ50が一体的に+X方向に移動する(図8(B)の矢印参照)。重量キャンセル装置40は、Zスライダ43が微動ステージ50の重量により+Z方向に移動しない(微動ステージ50を持ち上げることができない)ので、筐体41のみが+Z方向に移動する。
そして、ターゲット62が取り付けられているアーム部材49が筐体41に固定され、かつベースパッド44の下面と定盤12の上面とのクリアランスが一定に保たれるため、定盤12の上面のZ位置は、ターゲット62のZ位置に反映される。従って、重量キャンセル装置40を定盤12上で移動させる際のZセンサ61の計測値により、重量キャンセル装置40の位置に応じた、定盤12の上面とY粗動ステージ23Yの移動基準面との平行度を求めることができる。なお、Zセンサ61の出力としては、複数のZセンサ61の出力の平均値を用いても良いし、複数のZセンサ61のうち、ひとつのZセンサ61を用いても良い。本第2の実施形態でも、上記第1の実施形態と同様に重量キャンセル装置40を用いるので、定盤12の上面とY粗動ステージ23Yの移動基準面との平行度調整を迅速に行うことができる。
なお、上記第1及び第2の実施形態に係る基板ステージ装置の組み立て及び調整方法は、一例であって、本発明がこれに限定されるものではない。例えば、上記第1及び第2の実施形態では、基板ステージ装置PSTを納入先に輸送した後の組み立て時に、定盤12の上面とY粗動ステージ23Yの移動基準面との平行度調整が行われる場合を説明したが、これに限らず、液晶露光装置10を継続的に使用する際、定期的に定盤12の上面とY粗動ステージ23Yの移動基準面との平行度を、上記第1又は第2の実施形態で説明した方法により自動測定し、その平行度の経時的な変化をモニタしても良い。上述したように、本実施形態の基板ステージ装置PSTでは、微動ステージ50と粗動ステージ23とが機械的に分離した構成であるため、床面11の経時変化、あるいは地震などにより、相対位置関係がずれ、その再調整が必要となる場合がある。そのため、上述のように平行度の経時的な変化をモニタすることにより、トラブルを未然に回避することができる。
また、重量キャンセル装置は、例えばZスライダに相当する部材が微動ステージに固定され、そのZスライダ、空気ばね、Zスライダと空気ばねが収容される筐体が、全体的に床面に対して微動ステージとともに揺動可能とされた構成でも良い。
なお、露光装置で使用される照明光は、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)、KrFエキシマレーザ光(波長248nm)などの紫外光や、F2レーザ光(波長157nm)などの真空紫外光であっても良い。また、照明光としては、例えばDFB半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム(又はエルビウムとイッテルビウムの両方)がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。また、固体レーザ(波長:355nm、266nm)などを使用しても良い。
また、上記第1及び第2の実施形態では、投影光学系PLが、複数本の光学系を備えたマルチレンズ方式の投影光学系である場合について説明したが、投影光学系の本数はこれに限らず、1本以上あれば良い。また、マルチレンズ方式の投影光学系に限らず、オフナー型の大型ミラーを用いた投影光学系などであっても良い。
また、上記第1及び第2の実施形態では投影光学系PLとして、投影倍率が等倍系のものを用いる場合について説明したが、これに限らず、投影光学系は拡大系及び縮小系のいずれでも良い。
また、上記第1及び第2の実施形態では、プレートのステップ・アンド・スキャン動作を伴う走査型露光を行う投影露光装置に本発明が適用された場合について説明したが、これに限らず、投影光学系を用いない、プロキシミティ方式の露光装置にも適用することができる。また、本発明は、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置(いわゆるステッパ)あるいはステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用することができる。また、移動体装置としては、露光装置以外の装置、例えばインクジェット式の機能性液体付与装置を備えた素子製造装置、基板の検査に用いる基板検査装置などであっても良い。
なお、本発明の移動体装置の組み立て方法により組み立てられた基板ステージ装置を含む露光装置は、外径が500mm以上の基板が露光対象物である場合に特に有効である。
また、露光装置の用途としては角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置に限定されることなく、例えば半導体製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン及びDNAチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、EUV露光装置、X線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるマスク又はレチクルを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。なお、露光対象となる物体はガラスプレートに限られるものでなく、例えばウエハ、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど、他の物体でも良い。
以上説明したように、本発明の移動体装置の組み立て方法は、水平面に平行な所定平面に沿って移動可能な移動体を含む移動体装置の組み立てに適している。また、本発明の移動体装置の調整方法は、水平面に平行な所定平面に沿って移動可能な移動体を含む移動体装置の調整に適している。
10…液晶露光装置、12…定盤、14…ベースフレーム、23X…X粗動ステージ、23Y…Y粗動ステージ、40…重量キャンセル装置、50…微動ステージ、52…レベリング装置、P…基板、PST…基板ステージ装置。
Claims (8)
- 少なくとも水平面に平行な所定平面に沿って移動可能な移動体と、前記移動体を下方から支持して該移動体の重量をキャンセルする重量キャンセル装置と、前記移動体及び前記重量キャンセル装置を前記水平面に平行な方向に所定のストロークで誘導する誘導装置と、を含む複数の部材から成る移動体装置を、前記複数の部材の相互の位置関係を調整して組み付けることと;
組み付けたままの状態の前記移動体の少なくとも一部と、前記重量キャンセル装置と、前記誘導装置の少なくとも一部とを一単位のモジュールとして、前記移動体装置を複数のモジュール単位に分解することと;
前記分解した前記移動体装置を再び組み立てること;を含む移動体装置の組み立て方法。 - 前記分解した前記移動体装置を、前記組み立てを行った場所から前記再び組み立てる場所に輸送することを更に含み、
前記輸送することでは、前記移動体の少なくとも一部、前記重量キャンセル装置、及び前記誘導装置の少なくとも一部が相互位置に変わらないように一体的に緊定される請求項1に記載の移動体装置の組み立て方法。 - 前記移動体の少なくとも一部は、前記誘導装置に対して前記水平面に直交する軸線周りに所定範囲で回転可能に設けられ、
前記輸送することでは、前記移動体の少なくとも一部が前記所定範囲のうちの中立位置に位置された状態で前記誘導装置に緊定される請求項2に記載の移動体装置の組み立て方法。 - 前記再び組み立てることでは、前記移動体の少なくとも一部、前記重量キャンセル装置、及び前記誘導装置の少なくとも一部を、相互に緊定された状態で一体的に前記水平面に直交する軸線周りに回転させることにより、前記移動体の設置位置への位置合わせを行う請求項3に記載の移動体装置の組み立て方法。
- 前記移動体の位置合わせは、前記移動体に設けられた移動反射面と、固定の部材に設けられた固定反射面とにそれぞれ光線を照射し、その反射光を用いて前記固定の部材を基準として行う請求項4に記載の移動体装置の組み立て方法。
- 水平面に平行な所定平面に沿って移動可能な移動体と、前記水平面に平行なガイド面に沿って移動可能に設けられ、前記移動体を下方から支持して該移動体の重量をキャンセルする重量キャンセル装置と、前記水平面に平行な移動基準面に沿って所定のストロークで移動可能に設けられ、前記移動体を前記移動基準面に平行な方向に所定のストロークで誘導する誘導装置と、を含む移動体装置の調整方法であって、
前記移動体を前記移動基準面に平行に移動させるとともに、前記重量キャンセル装置を前記移動体と一体的に前記ガイド面上で移動させることと;
前記重量キャンセル装置の前記ガイド面上の位置に応じて変化するパラメータに基づいて前記ガイド面と前記移動基準面との平行度を調整することと;を含む移動体装置の調整方法。 - 前記重量キャンセル装置は、前記ガイド面に沿って移動する第1部材と、前記移動体に連動して鉛直方向に移動する第2部材とを含み、
前記調整することでは、前記誘導装置と前記移動体との前記鉛直方向に関する相対移動を規制し、前記第2部材の前記第1部材に対する相対位置変化量に基づいて前記平行度が調整される請求項6に記載の移動体装置の調整方法。 - 前記重量キャンセル装置は、前記ガイド面に沿って移動する第1部材と、前記移動体に連動して鉛直方向に移動する第2部材とを含み、
前記調整することでは、前記誘導装置と前記移動体との前記鉛直方向に関する相対移動を規制し、前記第2部材の前記移動体に対する相対位置変化量に基づいて前記平行度が調整される請求項6に記載の移動体装置の調整方法。
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