JP2013051231A - 露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法及びフラットパネルディスプレイの製造方法 - Google Patents
露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法及びフラットパネルディスプレイの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013051231A JP2013051231A JP2011186893A JP2011186893A JP2013051231A JP 2013051231 A JP2013051231 A JP 2013051231A JP 2011186893 A JP2011186893 A JP 2011186893A JP 2011186893 A JP2011186893 A JP 2011186893A JP 2013051231 A JP2013051231 A JP 2013051231A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- pair
- exposure
- exposure apparatus
- phb
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
【課題】効率良く、高いスループットで複数の基板の露光処理を行なう。
【解決手段】基板の一面を複数の区画領域に分けて露光するスキャン型露光装置は、2枚の基板P1,P2それぞれの1つの区画領域(一括露光範囲)をそれぞれ保持可能な一対のホルダPHA、PHBと、ホルダPHA、PHBをスキャン方向(X方向)に移動させるステージと、基板P1,P2をホルダに対してクロススキャン方向(Y方向)に移動させる基板Yステップ送り装置とを備えている。露光装置は、ステージを介してホルダPHAをX方向に移動させて、基板ホルダPHA上の一方の基板P2を露光中(Xスキャン中)に、他方の基板P1をホルダPHB上で移動(Yステップ)させて、他方の基板の未露光領域(未一括露光範囲)をホルダ上に位置させ、さらにはそのホルダに対する基板の位置ずれ量の計測を行う。
【選択図】 図10
【解決手段】基板の一面を複数の区画領域に分けて露光するスキャン型露光装置は、2枚の基板P1,P2それぞれの1つの区画領域(一括露光範囲)をそれぞれ保持可能な一対のホルダPHA、PHBと、ホルダPHA、PHBをスキャン方向(X方向)に移動させるステージと、基板P1,P2をホルダに対してクロススキャン方向(Y方向)に移動させる基板Yステップ送り装置とを備えている。露光装置は、ステージを介してホルダPHAをX方向に移動させて、基板ホルダPHA上の一方の基板P2を露光中(Xスキャン中)に、他方の基板P1をホルダPHB上で移動(Yステップ)させて、他方の基板の未露光領域(未一括露光範囲)をホルダ上に位置させ、さらにはそのホルダに対する基板の位置ずれ量の計測を行う。
【選択図】 図10
Description
本発明は、露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法及びフラットパネルディスプレイの製造方法に係り、特に、基板上の複数の領域を露光する露光方法及び露光装置、並びに前記露光方法又は露光装置を用いる、デバイス製造方法及びフラットパネルディスプレイの製造方法に関する。
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、主として、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置(いわゆるステッパ)、あるいはステップ・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。
近年、露光装置の露光対象物である基板、特に液晶表示素子用の基板(矩形のガラス基板)は、そのサイズが大型化する傾向にあり、これに伴い露光装置のステージ装置も大型化し、その重量も増大している。かかるステージの大型化に対処することを目的とした露光装置を、発明者は先に提案した(例えば、特許文献1参照)。
しかるに、上記特許文献1に開示される露光装置を含み、従来の露光装置では、基板ホルダとして基板と同じサイズの保持面を有する基板ホルダが用いられていた。これは、仮に、基板より小さなサイズの保持面を有する基板ホルダを用いるものとすると、1枚の基板全面を露光する場合、その露光の途中で、基板を基板ホルダ上で移動させる必要があり、かつその前後で、基板を基板ホルダから一旦取り外し、露光位置に対する基板の位置合わせをその都度行わなければならない等、スループットの低下要因が格段に増加することが一因である。
しかるに、例えば液晶用のガラス基板は、最新の第10世代では一辺が3メートル以上になるなど一層大型化する傾向にあるため、基板ホルダ及びこれを支持する基板テーブル等の大型化が種々の不都合の要因となってきた。例えば、基板が大型化する程、基板を2次元移動させる基板ステージ装置の重量と移動量は増加した。このため、露光装置が大型になって、製造コストが増え、装置の製造及び運搬に時間が掛かってきた。また、基板の移動に時間が掛かって、タクトタイムが長くなっていた。
本発明の第1の態様によれば、複数枚の基板を露光する露光方法であって、2枚の基板のそれぞれの一部を一対の基板保持装置に個別に載置し、前記2枚の基板のうち、一方の基板の1つの処理領域を含む一部を前記一対の基板保持装置の一方に保持させて前記一対の基板保持装置を第1方向に移動させて前記処理領域を露光することと、前記露光することと並行して、前記2枚の基板のうち、他方の基板を、前記一対の基板保持装置の他方上で前記第1方向と交差する第2方向に移動させて前記他方の基板の露光対象の処理領域の変更を行うことと、その変更後の処理領域を含む前記他方の基板の一部を前記他方の保持装置に固定することと、固定後に前記他方の基板の前記他方の保持装置に対する位置ずれ量を検出することとを含む準備作業を行うことと、を含む露光方法が、提供される。
これによれば、2枚の基板のうち、一方の基板の1つの処理領域を含む一部を一方の基板保持装置に保持させて前記一対の基板保持装置を第1方向に移動させて前記処理領域を露光するのと並行して、他方の基板を一対の基板保持装置の他方上で第2方向に移動させて他方の基板の露光対象の処理領域の変更、変更後の処理領域を含む他方の基板の一部の他方の保持装置への固定、並びに固定後の他方の基板の他方の保持装置に対する位置ずれ量の検出が行われる。このため、その位置ずれの補正を行った後、直ちに他方の基板の変更後の処理領域に対する露光を開始することが可能になる。これにより、高スループットで基板の露光を行うことが可能になる。
本発明の第2の態様によれば、本発明の露光方法により前記基板を露光することと、露光された前記基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が、提供される。
本発明の第3の態様によれば、本発明の露光方法により前記基板としてフラットパネルディスプレイに用いられる基板を露光することと、露光された前記基板を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法が、提供される。
本発明の第4の態様によれば、基板上の複数の領域を露光する露光装置であって、基板の一部をそれぞれ保持可能な一対の基板保持装置と、前記一対の基板保持装置がその一部に設けられ、第1方向に移動する移動体と、前記一対の基板保持装置を個別に前記移動体の他の部分に対して微少駆動する第1駆動系と、前記移動体と一体的に前記第1方向に移動するとともに、前記基板を前記一対の基板保持装置のそれぞれの上で前記第1方向に交差する第2方向に移動させる一対の第1の基板送り装置と、を備え、前記一対の基板保持装置のそれぞれに2枚の基板のそれぞれの一部を載置して、前記一対の基板保持装置のうちの一方の基板保持装置に保持された前記2枚の基板のうちの一方の基板の一部の処理領域を、前記移動体を前記第1方向に移動して露光し、これと並行して、前記2枚の基板のうちの他方の基板を前記一対の基板保持装置のうちの他方の基板保持装置上で前記第2方向に移動させる第1の露光装置が、提供される。
これによれば、2枚の基板のそれぞれの一部を一対の基板保持装置のそれぞれに載置して、一対の基板保持装置がその一部に設けられた移動体が第1方向に移動して一方の基板の一部の処理領域が走査露光されるのと並行して、他方の基板を第1の基板送り装置により基板保持装置上で第2方向に移動させることが可能になる。これにより、一方の基板について、1つの処理領域(未露光領域)の露光が終了した後に、その基板をステップ移動させて次の処理領域(未露光領域)を露光する、露光及びステップ移動を交互に繰り返して、その基板の露光を行い、他方の基板について、同様の手順で露光を行う場合に比べて、2枚の基板の露光処理に掛かる時間を短縮することが可能になる。また、他方の基板は他方の基板保持装置上で移動するので、一方の基板の一部の処理領域が走査露光に与える影響を考慮することなく、移動させることができる。
本発明の第5の態様によれば、基板上の複数の領域を露光する露光装置であって、基板をそれぞれ保持可能な一対の基板保持装置と、前記一対の基板保持装置がその一部に設けられ、第1方向に移動する移動体と、前記一対の基板保持装置を個別に前記移動体の他の部分に対して微少駆動する第1駆動系と、前記一対の基板保持装置を、長手方向の一端側の第1位置と他端側の第2位置でチルト自在に、かつ前記第1位置と第2位置の中央に位置する所定の軸を中心に揺動可能に支持するシーソー型支持部材と、前記シーソー型支持部材を前記軸回りに駆動する第2駆動系と、を備える第2の露光装置が、提供される。
これによれば、一対の基板保持装置を、シーソー型支持部材により長手方向の一端側の第1位置と他端側の第2位置でチルト自在に支持し、かつ前記第1位置と第2位置の中央に位置する所定の軸を中心に揺動可能に支持するようにしたので、一対の基板保持装置がお互いの重量を打ち消しあい、従来の露光装置が備えている重量キャンセル装置を設ける必要がなくなる。また、上記のシーソー型支持部材は、フットプリントが小さいので、露光装置全体を小型化できる。
本発明の第6の態様によれば、上記第1、第2の露光装置のいずれかにより基板を露光することと、露光された前記基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が、提供される。
本発明の第7の態様によれば、上記第1、第2の露光装置のいずれかにより基板としてフラットパネルディスプレイに用いられる基板を露光することと、露光された前記基板を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法が、提供される。
《第1の実施形態》
以下、第1の実施形態について、図1〜図34に基づいて説明する。
以下、第1の実施形態について、図1〜図34に基づいて説明する。
図1には、第1の実施形態に係る露光装置100の構成が、後述するエア浮上ユニット群等を省略して、概略的に示され、図2には、露光装置100の一部省略した平面図が示されている。図2は、図1の投影光学系PLより下方の部分(後述する鏡筒定盤より下方の部分)の平面図に相当する。露光装置100は、例えばフラットパネルディスプレイ、液晶表示装置(液晶パネル)などの製造に用いられる。露光装置100は、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(以下、単に基板と称する)を露光対象物とする投影露光装置である。
露光装置100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、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BD(図1等ではその一部のみが図示されている)、2枚の基板(図1では、基板P1及び基板P2が示されている)のそれぞれの一部を個別に保持可能な一対の微動ステージ26A、26B(基板テーブル)を含む基板ステージ装置PST、及びこれらの制御系等を備えている。以下においては、露光時にマスクMと基板(例えばP1又はP2)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(X方向)とし、水平面内でこれに直交する方向をY軸方向(Y方向)、X軸及びY軸に直交する方向をZ軸方向(Z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6,552,775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、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、ボディBDの一部を構成する不図示のマスク定盤上に、例えばその底面に固定された不図示のエアベアリングを介して非接触状態で支持されている。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12(図1では図示せず、図6参照)により、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に設けられた(又は形成された)反射面に測長ビームを照射する複数のレーザ干渉計を含むマスクレーザ干渉計システム(以下、「マスク干渉計システム」という)14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、ボディBDの一部である鏡筒定盤16に支持されている。投影光学系PLは、例えば米国特許第6,552,775号明細書に開示されている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、マスクMのパターン像の投影領域が例えば千鳥状に配置された複数の投影光学系(マルチレンズ投影光学系)を含み、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。本実施形態では、複数の投影光学系のそれぞれとしては、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。また、以下では投影光学系PLの千鳥状に配置された複数の投影領域をまとめて露光領域IAと呼ぶ。
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(例えばP1又はP2)上の照明領域に共役な照明光ILの照射領域(露光領域)IAに形成される。そして、マスクステージMSTと基板(例えばP1又はP2)を後述する基板ホルダ(PHA又はPHB)を介して保持する微動ステージ(26A又は26B)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IA(照明光IL)に対して基板(例えばP1又はP2)を走査方向(X軸方向)に相対移動させることで、基板(例えばP1又はP2)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、露光装置100では、照明系IOP及び投影光学系PLによって基板(例えばP1又はP2)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(例えばP1又はP2)上の感応層(レジスト層)の露光によって基板(例えばP1又はP2)上にそのパターンが形成される。
ボディBDは、図1、図2及び露光装置100を+X方向から見た概略側面図を一部省略して示す図3に示されるように、床面F上にX軸方向に所定距離離間して互いに平行にかつ長手方向をY軸方向として配置された直方体部材から成る一対(2つ)の基板ステージ架台(以下、架台と略記する)18と、一対の架台18上に一対のサイドフレーム20(図1では不図示、図2、図3参照)を介して水平に支持された鏡筒定盤16と、不図示のマスク定盤とを備えている。なお、架台18は、2つに限らず、1つあるいは3つ以上設けられていても良い。
各架台18は、複数の防振装置22を介して床面F上に設置されている(図1及び図3参照)。一対のサイドフレーム20は、図2及び図3に示されるように、それぞれの下端が一対の架台18上面のY軸方向の一端部と他端部に接続されている。鏡筒定盤16は、XY平面に平行に配置されたY軸方向を長手方向とする直方体状の部材から成り、一対のサイドフレーム20により一対の架台18上でY軸方向の両端部が下方から支持されている。
基板ステージ装置PSTは、図1に示されるように、粗動ステージ部24、一対の微動ステージ26A、26B、及びシーソー型テーブル支持装置(以下、シーソー型支持装置と略記する)28等を有している。シーソー型支持装置28は、図1及び図3に示されるように、一対の架台18の上に配置されたXガイド82のXY平面に平行な上面上に配置されている。
粗動ステージ部24は、図3に示されるように、2本(一対)のXビーム30A,30Bと、粗動テーブル32A、32Bと、2本のXビーム30A,30Bのそれぞれを床面F上で支持する複数の脚部34と、を有している。
Xビーム30A,30Bのそれぞれは、Y軸方向の中央にリブ部を有しYZ断面が矩形枠状でX軸方向に延びる中空部材から成り、Y軸方向に所定間隔で互いに平行に配置されている(図1〜図3参照)。Xビーム30A、30Bのそれぞれは、図1中でXビーム30Aについて示されるように、長手方向(X軸方向)両端部で、2つの脚部34によって下方から床面F上で、一対の架台18に対して非接触で支持されている。これにより、粗動ステージ部24は、一対の架台18に対して振動的に分離されている。なお、脚部34の配置及び個数は、任意で良い。また、Xビーム30A,30Bは、中空部材に限らず中実部材であっても良いし、YZ断面がI型の棒状部材であっても良い。
Xビーム30A,30Bのそれぞれの上面には、図2及び図3に示されるように、X軸方向に延びるXリニアガイド36が、Y軸方向に所定間隔で複数本(例えば2本(一対))、互いに平行に固定されている。また、Xビーム30A,30Bのそれぞれの上面であって、一対のXリニアガイド36間の領域には、X軸方向に延びるX固定子38A,38Bが固定されている。X固定子38A,38Bのそれぞれは、例えば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を有している。本実施形態では、図2及び図3に示されるように、Xビーム30A,30Bの断面形状は、+Y側のXビーム30Aの方が−Y側のXビーム30Bよりも幅広、すなわちY軸方向の長さが長くなっているが、同じ形状でも構わない。
粗動テーブル32A,32Bは、図3に示されるように、Xビーム30A,30Bのそれぞれの上方に個別に配置されている。−Y側に位置する粗動テーブル32Bは、平面視矩形の板状部材から成り、+Y側に位置する粗動テーブル32Aは、−Y側の端部に凹部を有する平面視U字形状の板状部材から成る。図3では、粗動テーブル32Aは、後述するシーソー型支持装置28とともに、部分的に断面図にて示されている。粗動テーブル32A,32Bのそれぞれの下面には、図3に示されるように、Xビーム30A,30Bのそれぞれに固定されたX固定子38A,38Bに所定の隙間(ギャップ、クリアランス)を介して対向するX可動子40A,40Bが固定されている。X可動子40A,40Bのそれぞれは、例えば不図示のコイルユニットを含み、X固定子38A,38Bと共に、粗動テーブル32A,32Bを、X軸方向に所定のストロークで駆動するXリニアモータ42A,42Bを、それぞれ構成している。
また、粗動テーブル32A,32Bのそれぞれの下面には、図3に示されるように、不図示の転動体(例えば、複数のボールなど)を含み、各Xリニアガイド36に対してスライド可能に係合するスライダ44が複数固定されている。スライダ44は、各Xリニアガイド36に対して、X軸方向に所定間隔で、例えば4個設けられており(図1参照)、粗動テーブル32A,32Bのそれぞれの下面には、例えば合計8個のスライダ44が固定されている。粗動テーブル32A,32Bのそれぞれは、Xリニアガイド36とスライダ44とを含む複数のXリニアガイド装置により、X軸方向に直進案内される。
なお、図1〜図3では不図示であるが、Xビーム30A,30Bのそれぞれには、X軸方向を周期方向とするXスケールが固定され、粗動テーブル32A,32Bのそれぞれには、Xスケールを用いて粗動テーブル32A,32BのX軸方向に関する位置情報を求めるXリニアエンコーダシステム46A,46B(図6参照)を構成するエンコーダヘッドが固定されている。
粗動テーブル32A,32BのX軸方向に関する位置は、上記エンコーダヘッドの出力に基づいて主制御装置50(図6参照)により制御される。また、同様に図1ないし図3では不図示であるが、粗動テーブル32Aには、粗動テーブル32Aに対する微動ステージ26A、26BのX軸及びY軸方向に関する相対移動量(相対変位量)を計測するためのギャップセンサ48A,48B(図6参照)などが取り付けられている。主制御装置50は、ギャップセンサ48A,48Bによって計測される相対移動量が所定の制限値に達した場合に、微動ステージ26A、26B及び粗動テーブル32Aを直ちに停止する。ギャップセンサ48A,48Bに代えて、あるいは加えて、微動ステージ26A、26Bの粗動テーブル32Aに対する移動可能量をメカ的に制限するメカストッパ部材を設けても良い。
ここで、説明は前後するが、微動ステージ26A、26B及びこれらを支持するシーソー型支持装置28について説明する。微動ステージ26A、26Bのそれぞれは、図1及び図3から分かるように、平面視矩形の板状(又は箱形)部材から成り、その上面に一対の基板ホルダPHA、PHBが個別に搭載されている。一対の基板ホルダPHA、PHBのそれぞれは、図2からわかるように、X軸方向の長さが基板(P1、P2)の約1/2であり、Y軸方向の幅(長さ)は基板(P1、P2)の約1/3である。
基板ホルダPHA、PHBのそれぞれは、互いに独立して、基板P1、P2の一部(ここでは、基板P1,P2のY軸方向に関する約1/3の部分であって、+X側又は−X側半部であるそれぞれの基板の1/6の領域)を、例えば真空吸着(又は静電吸着)により吸着保持するとともに、加圧気体(例えば高圧空気)を上向きに噴き出してその噴き出し圧力によって基板P1、P2の一部(それぞれの基板の約1/6の領域)を下方から非接触(浮上)支持することができる。
基板ホルダPHA、PHBによる各基板に対する高圧空気の噴き出しと真空吸着との切り替えは、不図示の真空ポンプと高圧空気源とに基板ホルダPHA、PHBを個別に切り替え接続するホルダ吸排気切替装置51A、51B(図6参照)を介して、主制御装置50によって行われる。
微動ステージ26A、26Bのそれぞれの下面中央部は、図1及び図4に示されるように、それぞれスラスト型のエアベアリング(シーリングパッドという)77A、77Bによって非接触で(浮上)支持されている。シーリングパッド77A、77Bのそれぞれは、軸受面を上に向け、シーソー型支持装置28の一部を構成するレバー64の長手方向の両端部上面に図1及び図4中に球状部材で模式的に示されている球面軸受、あるいは擬似球面軸受構造体から成るレベリング装置78A、78Bを介してチルト自在(θx及びθy方向に揺動自在)に取り付けられている。レバー64は、長手方向の中心位置に回転軸(揺動軸)65(図3及び図4参照)が設けられ、該回転軸65を中心としてXZ平面に平行な面内で回動(揺動)自在に、側面視(−Y方向から見て)逆T字状のベース部材66に支持されている。レバー64の長手方向の中央部は、レバー64を天秤のように釣り合う位置(軸65の位置)において、ベース部材66に対し、Y軸に平行な軸回りに揺動自在に支持されている。ベース部材66の下端部は、1つ(あるいは複数)のエアベアリング(ベースパッドと呼ぶ)70によって構成されており、該ベースパッド70を介してベース部材66、レバー64及びシーリングパッド77A、77Bを含むシーソー型支持装置28が、Xガイド82の上に浮上支持されている。
Xガイド82は、図1及び図3に示されるように、X軸方向を長手方向とする直方体形状を有している。Xガイド82は、上述した一対の架台18の上面(+Z側面)に、一対の架台18を横断するように配置され固定されている。Xガイド82の長手方向(X軸方向)の寸法は、X軸方向に所定間隔で配置された一対の架台18のそれぞれのX軸方向寸法と、一対の架台18間の隙間のX軸方向寸法との和よりも幾分短く(ほぼ同等に)設定されている。Xガイド82の上面(+Z側の面)は、XY平面に平行で平坦度が非常に高く仕上げられている。Xガイド82上には、図1及び図3に示されるように、シーソー型支持装置28が搭載され、ベースパッド70を介して浮上支持(非接触状態で支持)されている。Xガイド82の上面は、水平面(XY平面)とほぼ平行となるように調整されており、シーソー型支持装置28が移動する際のガイド面として機能する。Xガイド82の長手方向の寸法は、シーソー型支持装置28(すなわち粗動テーブル32A)のX軸方向の移動可能量よりも幾分長く設定されている。Xガイド82の上面の幅方向寸法(Y軸方向寸法)は、ベースパッド70の軸受面と対向可能な寸法に設定されている(図3参照)。Xガイド82の材質、及び製造方法は特に限定されないが、例えば、鋳鉄などの鋳造により形成される場合、石材(例えば、斑レイ岩)により形成される場合、セラミックス、あるいはCFRP(Carbon Fiver Reinforced Plastics)材などにより形成される場合などがある。また、Xガイド82は、中実の部材、又は内部にリブをもつ中空の部材であってその形状が直方体の部材により形成されている。なお、Xガイド82は直方体部材に限らず、YZ断面がI型の棒状部材であっても良い。
微動ステージ26A、26Bのそれぞれは、複数のボイスコイルモータ(あるいはリニアモータ)を含む微動ステージ駆動系52A、52B(図6参照)により、粗動テーブル32A上で個別に6自由度方向(X軸、Y軸、Z軸、θx、θy及びθzの各方向)に微少駆動される。
詳述すると、図1に示されるように、粗動テーブル32Aの+X側の端部の上面には、支持部材33を介して固定子56が設けられ、これに対向して、微動ステージ26Aの+X側の側面には、固定子56とともにXボイスコイルモータ54Xを構成する可動子58が固定されている。同様に、粗動テーブル32Aの−X側の端部の上面には、支持部材33を介して固定子56が設けられ、これに対向して、微動ステージ26Bの−X側の側面には、固定子56とともにXボイスコイルモータ54Xを構成する可動子58が固定されている。ここで、実際には、同様の構成のXボイスコイルモータ54Xが、Y軸方向に所定距離離間して、各一対、すなわち、微動ステージ26Aに対して一対、微動ステージ26Bに対して一対、それぞれ設けられている。
また、図3に示されるように、粗動テーブル32Aの上面には、支持部材35を介して固定子60が設けられ、これに対向して、微動ステージ26Aの+Y側の側面には、固定子60とともに、Yボイスコイルモータ54Yを構成する可動子62が固定されている。ここで、実際には、同様の構成のYボイスコイルモータ54Yが、X軸方向に所定距離離間して一対設けられている。
また、図示は省略されているが、粗動テーブル32Aと微動ステージ26Bとの間にも、微動ステージ26B駆動用の一対のYボイスコイルモータ54Yが、設けられている。
上記の各2対のXボイスコイルモータ54X及びYボイスコイルモータ54Yのぞれぞれは、それぞれのボイスコイルモータによって水平方向に駆動される被駆動体(微動ステージ及び基板ホルダ等を含む)の重心とZ軸方向に関してほぼ同一高さの位置に取り付けられ、X軸又はY軸方向に関して、いわゆる重心駆動が行なえるようになっている。
微動ステージ26A、26Bのそれぞれは、後述するシーソー型支持装置28によって支持された状態で、主制御装置50によって、一対のXボイスコイルモータ54Xを用いて、粗動テーブル32Aに同期駆動(粗動テーブル32Aと同方向に同速度で駆動)されることにより、粗動テーブル32Aと共にX軸方向に所定のストロークで移動し、一対のYボイスコイルモータ54Yを用いて、駆動されることにより、粗動テーブル32Aに対しY軸方向にも微少ストロークで移動する。
また、微動ステージ26A、26Bのそれぞれは、主制御装置50によって、一対のXボイスコイルモータ54Xのそれぞれ、又は一対のYボイスコイルモータ54Yのそれぞれに、互いに逆方向の駆動力が発生させられることにより、粗動テーブル32Aに対しθz方向に移動する。
本実施形態では、上述したXリニアモータ42A,42Bと、微動ステージ駆動系52A、52Bの一部をそれぞれ構成する各一対のXボイスコイルモータ54X及びYボイスコイルモータ54Yと、によって、微動ステージ26A、26Bは、投影光学系PL(図1参照)に対し、X軸方向に長ストロークで移動(粗動)可能、かつXY平面内の3自由度方向(X軸,Y軸及びθzの各方向)に微少移動(微動)可能となっている。
また、微動ステージ駆動系52A、52Bは、図1に示されるように、微動ステージ26A、26Bをチルト方向(θx及びθyの各方向)に微少駆動するための複数、例えば各2つ、合計4つのレベリングボイスコイルモータ54Zを有している。複数のレベリングボイスコイルモータ54Zのそれぞれは、粗動テーブル32A上面に固定された固定子59と、微動ステージ26A又は26Bの下面に固定された可動子57とから成り、微動ステージ26A、26Bの下面のシーリングパッド77A、77Bのそれぞれのレベリング中心(レベリング装置78A、78Bによるθx及びθy方向の回転中心)を通るX軸に平行な直線上、Y軸に平行な直線上に各1つ、配置されている(図1では、4つのレベリングボイスコイルモータ54Zのうち2つのみが示され、他の2つは図示省略。また、図3では4つのレベリングボイスコイルモータ54Zのうち1つのみが示され、他の3つは図示省略)。
また、レバー64の一端(あるいは両端)には、図1に示されるように、レバー64をY軸回りに揺動(回動)させるためのZボイスコイルモータ55Zの可動子61が1つ(又は2つ以上)設けられており、該可動子61とともにZボイスコイルモータ55Zを構成する1つ(又は2つ以上)の固定子63が、粗動テーブル32Aに支持部材を介して固定されている。
上記各ボイスコイルモータ54X,54Y,54Z及び55Zの固定子は、粗動テーブル32Aにすべて取付けられている。また、各ボイスコイルモータ54X,54Y,54Z、55Zは、ムービングマグネット型、ムービングコイル型のいずれでも良い。
また、前記一対のシーリングパッド77A、77Bとレバー64とベース部材66とを含むシーソー型支持装置28は、粗動テーブル32Aと複数対の連結部材80で繋がれている。各連結部材80は、フレクシャとも称される。各対の連結部材80のそれぞれは、シーソー型支持装置28の+X側と−X側とに互いに対峙して配置されている。連結部材80は、シーソー型支持装置28の重心のZ位置とほぼ同一の高さの水平面内に配置されており、水平方向以外の力の伝達が極めて弱くなるように薄板、リンク機構、あるいはロープなどで構成されている。このため、シーソー型支持装置28、及びシーソー型支持装置28にシーリングパッド77A、77Bを介して支持された上部構成部分(微動ステージ26A、26B及び基板ホルダPHA、PHB等)は、各対の連結部材80のいずれかを介して粗動テーブル32Aに牽引されることにより、粗動テーブル32Aと一体的にX軸方向に移動する。このとき、シーソー型支持装置28(及び微動ステージ26A、26B)は、Xガイド82上を非接触で滑らかに移動する。この際、シーソー型支持装置28には、そのZ軸方向に関する重心位置を含むXY平面に平行な平面内で牽引力が作用するので、移動方向(X軸)に直交する軸(Y軸)周りのモーメント(ピッチングモーメント)が作用しない。また、粗動テーブル32AからのX軸方向以外の方向の外乱がシーソー型支持装置28に、ひいてはシーソー型支持装置28を介して微動ステージ26A、26Bに伝わり難くなっている。
また、一対の微動ステージ26A,26Bは、1つのシーソー型支持装置28の上に揺動自在にほぼバランスさせて搭載するので、一対の微動ステージ26A,26Bがお互いの自重をキャンセルし、小さな力で微動ステージ26A,26Bを上下に移動させることができる。これにより、上述したZボイスコイルモータ55Z、及び複数のレベリングボイスコイルモータ54Zの負荷を軽減する。
上述の如く、本実施形態では、粗動テーブル32A(及び32B)、シーソー型支持装置28、微動ステージ26A、26B、及び基板ホルダPHA、PHB等を含んで、基板(P1、P2)と一体でX軸方向に移動する移動体(以下、基板ステージ(PHA、PHB、26A、26B、28、32A、32B)と表記する)が構成されている。
粗動テーブル32A,32Bのそれぞれの上方には、図2及び図3に示されるように、平面視矩形の支持面(上面)を有する複数、ここでは各8つのエア浮上ユニット84Aが配置され、支持部材86をそれぞれ介して粗動テーブル32A,32Bの上面に固定されている。各8つのエア浮上ユニット84Aは、それぞれ、露光領域IA(投影光学系PL)の+Y側、−Y側で、Y軸方向に関して基板P1、P2のサイズの2/3、かつX軸方向に関して基板P1とP2とのX軸方向の合計サイズとほぼ同等のサイズの領域内に、2次元配列されている。各エア浮上ユニット84Aの上面は中立位置(互いに釣り合った位置)にある基板ホルダPHA、PHBの上面と同等、あるいは、幾分低くなるように設定されている。以下の説明では、上記各8つのエア浮上ユニット84Aをそれぞれ、+Y側のエア浮上ユニット群84A、−Y側のエア浮上ユニット群84Aと称する。
また、基板ホルダPHAの+X側、及び基板ホルダPHBの−X側には、図2に示されるように、各一対のエア浮上ユニット84Bが配置されている。各一対のエア浮上ユニット84Bは、図1に示されるように、その上面が中立位置にある基板ホルダPHA、PHBとほぼ同等(僅かに低い)の高さとなるように、XZ断面がL字状の支持部材112を介して粗動テーブル32A、32Bのそれぞれの上面に固定されている。各エア浮上ユニット84Bは、例えばY軸方向の長さが基板ホルダPHA、PHBの1/2よりも幾分短く、X軸方向の長さが基板ホルダPHA,PHBとほぼ同等である。
Xビーム30Aの+Y側、及びXビーム30Bの−Y側には、図3に示されるように、一対のフレーム110A,110Bのそれぞれが、架台18に接触しないように床面F上に設置されている。一対のフレーム110A,110Bのそれぞれの上面には、複数、例えば各4つのエア浮上ユニット84Cが設置されている(図2参照)。
各4つのエア浮上ユニット84Cは、図2及び図3に示されるように、前述の+Y側のエア浮上ユニット群84Aの+Y側、−Y側のエア浮上ユニット群84Aの−Y側に、それぞれ配置されている。各4つのエア浮上ユニット84Cのそれぞれは、図2に示されるように、Y軸方向の幅が基板P1,P2のY軸方向の長さのほぼ1/3で、X軸方向の長さが、基板ホルダPHA、PHBのX軸方向の長さとほぼ同等である。以下の説明では、上記各4つのエア浮上ユニット84Cをそれぞれ、+Y側のエア浮上ユニット群84C、−Y側のエア浮上ユニット群84Cと称する。+Y側及び−Y側のエア浮上ユニット群84Cのそれぞれは、Y軸方向のサイズが基板PのY軸方向の長さのほぼ1/3で、かつX軸方向のサイズが基板P1とP2とのX軸方向の合計サイズとほぼ同等のサイズの領域内にX軸方向に配列されている。露光領域IAの中心と+Y側及び−Y側のエア浮上ユニット群84Cの中心とのX位置はほぼ一致している。各エア浮上ユニット84Cの上面は中立位置にある基板ホルダPHA、PHBの上面と同等、あるいは、幾分低くなるように設定されている。
上述したエア浮上ユニット84A、84B、及び84Cのそれぞれの支持面(上面)は、多孔質体や機械的に複数の微小な穴を有するスラスト型のエアベアリング構造になっている。各エア浮上ユニット84A、84B、及び84Cは、気体供給装置85(図6参照)からの加圧気体(例えば高圧空気)の供給により、基板(例えばP1、P2)の一部を浮上支持することができるようになっている。各エア浮上ユニット84A、84B、及び84Cに対する高圧空気の供給のオン・オフは、図6に示される主制御装置50によって制御される。ここで、図6では、作図の便宜上、単一の気体供給装置85が図示されているが、これに限らず、各エア浮上ユニットに対して個別に高圧空気を供給するエア浮上ユニットと同数の気体供給装置を用いても良いし、あるいは、複数のエア浮上ユニットにそれぞれ接続された2つ以上の気体供給装置を用いても良い。図6では、これらの全てを代表して、単一の気体供給装置85が示されている。いずれにしても、主制御装置50によって、気体供給装置85からの各エア浮上ユニットに対する高圧空気の供給のオン・オフが個別に制御される。
上述の説明から明らかなように、本実施形態では、+Y側又は−Y側のエア浮上ユニット群84A及び84Cによって2枚の基板の全体を浮上支持することができる。また、基板ホルダPHAと+X側の一対のエア浮上ユニット84Bと+Y側又は−Y側の4つのエア浮上ユニット84Aとによって1枚の基板の全体を浮上支持することができる。また、基板ホルダPHBと−X側の一対のエア浮上ユニット84Bと+Y側又は−Y側の4つのエア浮上ユニット84Aとによって1枚の基板の全体を浮上支持することができる。さらに、基板ホルダPHA及び基板ホルダPHBとこれらの+Y側又は−Y側の4つのエア浮上ユニット84Aとによって1枚の基板の全体を浮上支持することができる。
なお、エア浮上ユニット群84A、84Cは、それぞれ、上述した各矩形領域とほぼ同等の総支持面積を有していれば、単一の大型のエア浮上ユニットに置き換えても良いし、個々のエア浮上ユニットの大きさを、図2の場合と異ならせて、上記矩形領域内に分散配置しても良い。一対のエア浮上ユニット84Bに代えて、支持面の面積が2倍の単一のエア浮上ユニットを用いても良い。エア浮上ユニットは、基板を浮上させるものなので、全面に敷き詰める必要はなく、エア浮上ユニットの浮上能力(負荷容量)に応じて、適切に所定の間隔で所定の位置に配置すれば良い。
+X側の一対のエア浮上ユニット84Bと基板ホルダPHAとの間、及び−X側の一対のエア浮上ユニット84Bと基板ホルダPHBとの間には、図2及び図5に示されるように、一対の基板Yステップ送り装置88のそれぞれが配置されている。
各基板Yステップ送り装置88は、基板(例えばP1又はP2)を保持(例えば吸着)してY軸方向に移動させるための装置であり、前述の支持部材112の上面に固定されている(図1参照)。各基板Yステップ送り装置88は、図1及び図5に示されるように、支持部材112を介して粗動テーブル32A又は32Bに固定されたY軸方向に伸びる固定部88bと、基板(例えばP1又はP2)の裏面を吸着してY軸方向に固定部88bに沿って移動する可動部88aと、を備えている。可動部88aは、一例として可動部88aに設けられた可動子と固定部88bに設けられた固定子とから成るリニアモータによって構成される駆動装置90(図1、図5では不図示、図6参照)によって、固定部88bが固定された粗動テーブル32A又は32Bに対してY軸方向に駆動される。基板Yステップ送り装置88には、可動部88aの位置を計測するエンコーダなどの位置読み取り装置92(図1、図5では不図示、図6参照)が設けられている。なお、駆動装置90は、リニアモータに限らず、ボールねじ又はベルトを用いた回転モータを駆動源とする駆動機構によって構成しても良い。
各基板Yステップ送り装置88の可動部88aのY軸方向の移動ストロークは基板ホルダPHA、PHBのY軸方向の幅と同等である。
各基板Yステップ送り装置88の可動部88a(基板吸着面)は、基板(例えば、P1又はP2)の裏面を吸着したり、吸着を解除して基板(例えば、P1又はP2)から分離したりする必要があるので、駆動装置90によってZ軸方向にも微少駆動可能に構成されている。なお、実際には、可動部88aが、基板Pを吸着してY軸方向に移動するのであるが、以下では、特に区別が必要な場合を除き、基板Yステップ送り装置88と可動部88aとを区別することなく用いる。
+Y側及び−Y側のエア浮上ユニット群84Aと基板ホルダPHAとの間には、図2及び図5に示されるように、一対の基板Xステップ送り装置91のそれぞれが配置されている。
各基板Xステップ送り装置91は、基板(例えばP1又はP2)を保持(例えば吸着)してX軸方向に移動させるための装置であり、一例として基板ホルダPHAの+Y側、−Y側に配置された一対のエア浮上ユニット84Aのそれぞれの基板ホルダPHAに対向する側の面に支持部材を介して固定されている(図3参照)。
各基板Xステップ送り装置91は、図3及び図5に示されるように、エア浮上ユニット84Aとともに粗動テーブル32A又は32Bに固定されたX軸方向に伸びる固定部91bと、基板(例えばP1又はP2)の裏面を吸着してX軸方向に固定部91bに沿って移動する可動部91aと、を備えている。可動部91aは、例えばリニアモータによって構成される駆動装置95(図3及び図5では不図示、図6参照)によって、粗動テーブル32A又は32Bに対してX軸方向に駆動される。基板Xステップ送り装置91には、可動部91aの位置を計測するエンコーダなどの位置読み取り装置97(図3及び図5では不図示、図6参照)が設けられている。なお、駆動装置95は、リニアモータに限らず、ボールねじ又はベルトを用いた回転モータを駆動源とする駆動機構によって構成しても良い。
各基板Xステップ送り装置91の可動部91aのX軸方向の移動ストロークは基板ホルダのX軸方向長さと同等(幾分長い)である。各固定部91bの−X側の端部は、それぞれが固定されたエア浮上ユニット84Aから、−X側に所定長さ張り出している。
また、各基板Xステップ送り装置91の可動部91a(基板吸着面)は基板Pの裏面を吸着したり、吸着を解除して基板Pから分離したりする必要があるので、駆動装置95によってZ軸方向にも微少駆動可能に構成されている。なお、実際には、可動部91aが、基板Pを吸着してX軸方向に移動するのであるが、以下では、特に区別が必要な場合を除き、基板Xステップ送り装置91と可動部91aとを区別することなく用いる。
なお、上記説明では、基板Yステップ送り装置88及び基板Xステップ送り装置91のそれぞれの可動部は、基板との分離、接触を行なう必要があるため、Z軸方向にも移動可能であるものとしたが、これに限らず、可動部(基板吸着面)による基板Pの吸着及び基板との分離のために、微動ステージ26A、26BがZ軸方向に移動しても良い。
また、一対の微動ステージ26A、26Bのそれぞれには、微動ステージ26A、26BのそれぞれのZ軸方向の位置及び水平軸回りの傾きを計測するための複数のレベリングセンサ74が設けられている。レベリングセンサ74は反射型のセンサであり、光をターゲットに照射し、ターゲットで反射した光を受光器で捉えて距離を計測するものである。そのため、レベリングセンサ74のターゲット72がXガイド82上面のY軸方向の両端部に固定されている(図3参照)。ターゲット72は、X軸方向に延びて敷設された反射面を有する一対の帯状部材で構成されている。この他、Xガイド82の上面を鏡面加工してターゲットにしても構わない。レベリングセンサ74は、実際には、一直線上にない3箇所以上に配置されている。これらの複数のレベリングセンサ74によって、微動ステージ26A、26BのそれぞれのZ軸方向の位置、及びチルト量(θx及びθy方向の回転量)を計測するZチルト計測系76A、76B(図6参照)が構成されている。なお、図3では図面の錯綜を避けるためにレベリングセンサ74は1つのみ示されている。
図1に示されるように、微動ステージ26A、26Bのそれぞれの−X側の面には、それぞれ不図示の移動鏡支持部品を介してX軸に直交する反射面を有する平面ミラー(あるいはコーナーキューブ)から成る各一対のX移動鏡94Xが、Y軸方向に離間して取り付けられている。この場合、微動ステージ26AのY軸方向の幅が、微動ステージ26BのY軸方向の幅より幾分広く、微動ステージ26Aの−X側の面のY軸方向の両端部に、一対のX移動鏡94Xが固定されている。
微動ステージ26A、26Bのそれぞれの−Y側の側面には、図3に微動ステージ26Aを取り上げて示されるように、不図示のミラー保持部品を介して、Y軸に直交する反射面を有する長尺の平面ミラーから成るY移動鏡94Yが固定されている。Y移動鏡94YのX軸方向の長さは、基板ホルダPHA,PHBのX軸方向の長さより幾分長い。
後述する露光動作中の微動ステージ26A(基板ホルダPHA)のXY平面内の位置情報は、微動ステージ26Aに取り付けられた一対のX移動鏡94X、及びY移動鏡94Yを用いる第1レーザ干渉計システムよって、例えば0.5〜1nm程度の分解能で検出される。同様に、露光動作中の微動ステージ26B(基板ホルダPHB)のXY平面内の位置情報は、微動ステージ26Bに取り付けられた一対のX移動鏡94X、及びY移動鏡94Yを用いる第2レーザ干渉計システムによって、例えば0.5〜1nm程度の分解能で検出される。
第1レーザ干渉計システムと、第2レーザ干渉計システムとを含んで、図6に示される基板ステージ干渉計システム98が構成されている。
基板ステージ干渉計システム98は、実際には、微動ステージ26A、26Bのそれぞれの一対のX移動鏡94Xのそれぞれに対応する、2対のXレーザ干渉計(以下、X干渉計と略記する)98AX1、98AX2、及び98BX1、98BX2と、X軸方向に所定間隔で配置された複数、例えば2つのYレーザ干渉計(以下、Y干渉計と略記する)98Y1,98Y2とを備えている(図6参照)。
X干渉計98BX1は、X軸に平行な計測ビーム(測長ビーム)を微動ステージ26Bに固定された一方のX移動鏡94Xに照射し、X干渉計98AX1は、X軸に平行な計測ビーム(測長ビーム)を、微動ステージ26Aに固定された一方のX移動鏡94Xに、微動ステージ26Bの+Y側を通って照射する。また、X干渉計98BX2は、例えばX軸に平行な計測ビーム(測長ビーム)を微動ステージ26Bに固定された他方のX移動鏡94Xに照射し、X干渉計98AX2は、X軸に平行な計測ビーム(測長ビーム)を、微動ステージ26Aに固定された他方のX移動鏡94Xに、微動ステージ26Bの−Y側を通って照射する。
ただし、図2、図5等では、X干渉計98AX1と98BX1とが纏めて、X干渉計98X1として示され、X干渉計98AX2と98BX2とが纏めて、X干渉計98X2として示されている。なお、X干渉計98AX1及び98BX1に代えてこれらと同等の機能を有する多軸干渉計によってX干渉計98X1を構成し、X干渉計98AX2及び98BX2に代えてこれらと同等の機能を有する多軸干渉計によってX干渉計98X2を構成しても良い。以下では、便宜上、多軸干渉計から成る一対のX干渉計98X1、98X2が設けられているものとする。
Y干渉計98Y1及び98Y2のそれぞれは、例えばY軸に平行な複数の測定ビームを射出する多軸干渉計によって構成され、該多軸干渉計の少なくとも1つの測定ビームは、対向する位置にある、微動ステージ26Bに固定されたY移動鏡94Y及び微動ステージ26Aに固定されたY移動鏡94Yのいずれかに照射される。粗動テーブル32AのX軸方向の位置に応じて、Y干渉計98Y1及び98Y2のそれぞれから少なくとも1つの測定ビームが、微動ステージ26B及び26AのいずれかのY移動鏡94Yに同時に照射される場合、あるいは、微動ステージ26B、26AのそれぞれのY移動鏡94Yに個別に照射される場合が生じ得る。すなわち、Y干渉計98Y1及び98Y2のそれぞれは、微動ステージ26B、26AのY軸方向の位置に応じて、前述した第1レーザ干渉計システム及び第2レーザ干渉計システムのいずれかを構成する。
X干渉計98X1,98X2、及びY干渉計98Y1,98Y2の計測結果は、主制御装置50に供給されている(図6参照)。
一対のX干渉計98X1,98X2のそれぞれは、図1に示されるように、−X側の架台18にそれぞれの一端部(下端部)が固定された直方体状のフレーム(X干渉計フレーム)102A,102Bの他端(上端)に個別に固定されている。一対のX干渉計98X1,98X2は、各一対のX移動鏡94Xに対向して、基板ホルダPHA,PHBの上面よりも低い位置に配置されている。
また、Y干渉計98Y1、98Y2は、図3に示されるように、エア浮上ユニット84Aの下方に、X軸方向に所定間隔で配置されている。Y干渉計98Y1、98Y2は、支持部材104をそれぞれ介して一対の架台18のそれぞれに固定されている。
本実施形態では、X干渉計98X1,98X2、及びY干渉計98Y1、98Y2は、Z軸方向に関して基板の表面(露光の際には、この面が投影光学系PLの像面に一致するように、基板のフォーカス・レベリング制御が行われる)よりも低い位置にあるため、X位置の計測結果、及びY位置の計測結果にX軸方向の移動時の微動ステージ26A、26Bの姿勢変化(ピッチング又はローリング)によるアッベ誤差が含まれる。主制御装置50は、X干渉計98X1,98X2、及びY干渉計98Y1又は98Y2の計測結果に基づいて、微動ステージ26A、26Bのピッチング量及びローリング量を検出し、該検出結果に基づいて、X干渉計98X1,98X2によるX位置の計測結果及びY干渉計98Y1、98Y2よるY位置の計測結果に含まれる上記アッベ誤差の補正を行うようにしている。すなわち、かかるアッベ誤差の補正のため、X干渉計98X1,98X2の少なくとも一方、Y干渉計98Y1、98Y2の少なくとも一方として、Z軸方向に離間した2本の干渉計ビーム(計測ビーム)を対応する移動鏡(94X又は94Y)に照射する多軸干渉計が用いられている。
また、微動ステージ26A、26Bのθx、θy、及びZ軸方向に関する位置情報は、前述したZチルト計測系76A、76B(微動ステージ26A、26Bの下面に固定された一直線上にない3箇所以上のレベリングセンサ74)により、前述のターゲット72を用いて求められる。従って、X干渉計98X1、98X2として微動ステージ26A、26Bのピッチング量を検出しないタイプの干渉計を用いる場合、あるいはY干渉計98Y1、98Y2として微動ステージ26A、26Bのローリング量を検出しないタイプの干渉計を用いる場合などには、主制御装置50は、Zチルト計測系76によって求められた、微動ステージ26A、26Bのθx方向に関する位置情報(ローリング量)又はθy方向に関する位置情報(ピッチング量)に基づいて、X干渉計98X1,98X2によるX位置の計測結果又はY干渉計98Y1、98Y2よるY位置の計測結果に含まれる上記アッベ誤差の補正を行うようにしても良い。
この他、微動ステージ26A、26B単体のθx、θy、及びZ軸方向に関する位置情報を計測せず、投影光学系PLと一体とみなせる微動ステージ26A、26B上方の部材(ボディの一部、例えば鏡筒定盤16)に固定された不図示の斜入射方式の多点焦点位置検出系(フォーカスセンサ)により、上方から直接基板のθx、θy、及びZ軸方向に関する位置情報を計測するのみでも良い。勿論、基板と微動ステージ26A、26Bとのθx、θy、及びZ軸方向に関する位置情報を計測しても良い。
さらに、本実施形態では、図1に示されるように、微動ステージ26Bの+X側の面には、基板のアライメントマークを検出するアライメント検出系ALGが固定されている。アライメント検出系ALGは、実際には、Y軸方向に所定距離離れて複数、例えば2つ設けられている。この2つのアライメント検出系ALGに対向する基板ホルダPHBの位置(アライメント検出系ALGの真上の位置)には、各アライメント検出系からの検出光が透過可能な開口(又は光透過部)120が、それぞれ形成されている。不図示ではあるが、微動ステージ26Aの−X側の面にも、2つのアライメント検出系が、上記2つのアライメント検出系ALGのそれぞれに対向して固定され、基板ホルダPHAにも同様の位置関係で開口(又は光透過部)が形成されている。なお、微動ステージ26A、26Bではなく、基板ホルダPHA、PHBにアライメント系ALGを設けても良い。以下の説明では、図5に示されるように、基板ホルダPHA,PHBの上記各開口の位置にアライメント検出系ALGが設けられているものとする。
各アライメント検出系ALGは、例えば、CCDカメラを備える顕微鏡を有しており、予め基板(P1、P2)の裏面の所定の位置に設けられたアライメントマークが顕微鏡の視野内に入ると画像処理によってアライメント計測が実行され、アライメントマークの位置情報(XY平面内の位置ずれ情報)が、主制御装置50に送られるようになっている。本実施形態では、基板(例えばP1、P2など)の裏面に、少なくとも2つのアライメントマークが前記アライメント検出系に対応した所定の位置に予め設けられている。
本実施形態では、基板ステージ(PHA、PHB、26A、26B、28、32A、32B)が移動中であっても、基板のアライメント計測が可能である。このため、後述するように、一方の基板のスキャン中に他方の基板をスキャンしながらアライメント計測を行い、他方の基板を基板ホルダに吸着固定した状態で基板ホルダ及び微動ステージ毎、位置修正を行なうことができる。この結果、一方の基板のスキャンが終わった後、直ちに他方の基板のスキャン露光を開始することができるようになり、スループットが向上する。
図6には、露光装置100の制御系を中心的に構成し、構成各部を統括制御する主制御装置50の入出力関係を示すブロック図が示されている。図6では、基板ステージ系に関連する構成各部が示されている。主制御装置50は、ワークステーション(又はマイクロコンピュータ)等を含み、露光装置100の構成各部を統括制御する。
次に、上述のようにして構成された本実施形態に係る露光装置100で行われる基板の露光処理のための一連の動作について説明する。ここでは、一例として複数枚の基板に対して第2層目以降の露光を行う場合について、基板の露光処理のための一連の動作手順(すなわち、露光手順)を説明するための露光手順説明図(その1〜その27)に相当する図7〜図9、図11〜図34、及び一方の基板のショット領域の露光と他方の基板のYステップ動作との並行動作を示す図10(A)〜図10(D)に基づいて説明する。なお、図7〜図34には、説明を分かりやすくするために、図5をさらに簡略化して基板ホルダPHA、PHB、及び基板のみが図示されている。また、図7〜図34において示される露光領域IAは、露光時に照明光ILが投影光学系PLを介して照射される照明領域であり、実際には、露光時以外に形成されることはないが、基板Pと投影光学系PLとの位置関係を明確にするため常に図示されている。また、ここでは、各基板に対し、X軸方向に2面(2スキャン)、Y軸方向に3面(3スキャン)の6面取り(合計6スキャン)の露光を行なう場合について説明する。
まず、主制御装置50の管理の下、不図示のマスク搬送装置(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のロードが行われるとともに、不図示の基板搬入装置によって、基板ステージ装置PST上への2枚の基板P1、P2の搬入(投入)が行なわれる。基板P1、P2のそれぞれには前層以前の露光の際に、例えば図7等に示されるように、複数、例えばX軸方向に2つ、Y軸方向に3つ、合計6つのショット領域SA1〜SA6が形成されている。また、基板P1、P2のそれぞれの裏面には、複数のアライメントマークPM(図5参照)が、ショット領域毎に設けられている。なお、図5では、各ショット領域の図示が省略されている。
この場合、基板搬入装置によって、2枚の基板P2、P1が、図7中に黒塗り矢印及び白抜き矢印で示されるように、+Y方向及び−Y方向に搬送され、図5及び図7に示される位置に搬入される。この場合、基板P2は、基板ホルダPHAと+X側の一対のエア浮上ユニット84Bと−Y側のエア浮上ユニット群84Aの一部とに跨がって載置され、基板P1は、基板ホルダPHBと−X側の一対のエア浮上ユニット84Bと+Y側のエア浮上ユニット群84Aの一部とに跨がって載置されている。このとき、基板P2は、基板ホルダPHAと+X側の一対のエア浮上ユニット84Bと−Y側のエア浮上ユニット群84Aの一部とによって浮上支持され、基板P1は、基板ホルダPHBと−X側の一対のエア浮上ユニット84Bと+Y側のエア浮上ユニット群84Aの一部とによって浮上支持されている。なお、基板の搬入は必ずしも図7中の各矢印の方向から進入させなくても良い。例えば、上方又はX軸方向の外側から搬入しても良い。
そして、主制御装置50により一対の基板ホルダPHA、PHBが、排気から吸引に切り替えられる。これにより、基板ホルダPHA、PHBのそれぞれに基板P2、P1の一部(基板全体の約1/6)が吸着固定され、一対のエア浮上ユニット84Bとエア浮上ユニット群84Aの一部とにより基板P2,P1の一部(基板全体の残りの約5/6)が浮上支持された状態となる。
その後、主制御装置50により、従来と同様のアライメント計測の方法によって投影光学系PLに対する微動ステージ26A、26B(基板ホルダPHA、PHB)の位置が求められる。また、主制御装置50により、基板P1の裏面に予め設けられていた複数のアライメントマークを基板ホルダPHB(又はその下方)に設けられた複数のアライメント検出系ALGを用いて計測する、基板ホルダに対する基板のアライメント計測が実行され、基板ホルダPHB(微動ステージ26B)に対する基板P1の位置(位置ずれ量)が求められる。
そして、主制御装置50は、上記の投影光学系PLに対する微動ステージ26B(基板ホルダPHB)の位置の計測結果、及び基板ホルダPHB(微動ステージ26B)に対する基板P1の位置(位置ずれ量)の計測結果に基づいて、基板P1上のショット領域SA1の露光のためのスキャン開始位置に基板P1を位置決めする。ここで、露光のためのスキャンは、走査露光時の等速移動区間の前後に加速区間及び減速区間を含むので、スキャン開始位置は、厳密に言えば加速開始位置である。そして、主制御装置50は、粗動テーブル32A、32Bを駆動するとともに微動ステージ26Bを微小駆動して、そのスキャン開始位置(加速開始位置)に基板P1を位置決めする。このとき、微動ステージ26B(基板ホルダPHB)の粗動テーブル32Aに対する、X軸、Y軸及びθz方向(あるいは6自由度方向)の精密な微少位置決め駆動が行われる。図8には、このようにして、基板P1上のショット領域SA1の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)に基板P1(及び基板ホルダPHB)が位置決めされた直後の状態が示されている。
そして、図8の状態から、基板ステージ(PHA、PHB、26A、26B、28、32A、32B)は、図8中に白抜き矢印で示されるように、−X方向へ駆動され、基板P1のXスキャン動作が行われる。このとき、主制御装置50により、マスクMを保持するマスクステージMSTが、基板ホルダPHB(微動ステージ26B)と同期して−X方向へ駆動されており、基板P1のショット領域SA1が、投影光学系PLによるマスクMのパターンの投影領域である露光領域IAを通過するので、その際に、ショット領域SA1に対する走査露光が行われる。主制御装置50は、Xスキャン動作に際し、実際には、微動ステージ26B(基板ホルダPHB)と同期して、マスク干渉計システム14の計測結果に基づいて、マスクステージMSTを、X軸方向に走査駆動するとともに、Y軸方向及びθz方向に微小駆動する。
走査露光は、微動ステージ26B(基板ホルダPHB)の−X方向へ加速後の等速移動中に、マスクM、投影光学系PLを介して基板P1に照明光ILが照射されることで行われる。
上述のXスキャン動作に際し、主制御装置50は、基板ホルダPHBに基板P1の一部(基板P1全体の約1/6)を吸着固定させてその平面度を矯正し、+Y側のエア浮上ユニット群84Aの一部及び−X側の一対のエア浮上ユニット84Bに基板P1の一部(基板P1全体の約5/6)を浮上支持させ、かつ基板ホルダPHAに基板P2の一部(基板P2全体の約1/6)を吸着固定させ、−Y側のエア浮上ユニット群84Aの一部及び+X側の一対のエア浮上ユニット84Bに基板P2の一部(基板P2全体の約5/6)を浮上支持させた状態で、基板ステージ(PHA、PHB、26A、26B、28、32A、32B)を駆動する。
この際、主制御装置50は、Xリニアエンコーダシステム46A、46Bの計測結果に基づいて、Xリニアモータ42A、42Bをそれぞれ介して粗動テーブル32A、32BをX軸方向に駆動するとともに、基板ステージ干渉計システム98の一部を構成する前述の第2レーザ干渉計システム及びギャップセンサ48Bの計測結果に基づいて、微動ステージ駆動系52Bの一部を構成するXボイスコイルモータ54X及びYボイスコイルモータ54Yを駆動する。これにより、基板P1は、微動ステージ26Bと一体となって、シーソー型支持装置28上でシーリングパッド77Bにより非接触で(浮上)支持された状態で、粗動テーブル32Aに牽引されてX軸方向にスキャン移動するとともに、粗動テーブル32Aからの相対駆動によって、XY平面内の3自由度方向(X軸、Y軸及びθzの各方向)に関して精密に位置制御される。また、主制御装置50は、上記の基板P1のスキャン移動中、基板ステージ干渉計システム98の一部を構成する前述の第2レーザ干渉計システム及びZチルト計測系76B(複数のレベリングセンサ74)の計測結果に基づいて、微動ステージ駆動系52Bの一部を構成する複数のレベリングボイスコイルモータ54Z、及び前述のZボイスコイルモータ55Zを駆動する。これにより、微動ステージ26Bは、シーソー型支持装置28上で、シーリングパッド77Bをチルト自在に支持するレベリング装置78B(揺動機構)とレバー64をベース部材66に対して揺動可能に支持する揺動機構の働きにより、残りの3自由度方向(Z軸、θx、θyの各方向)に関して高精度に位置決め制御される。
さらに、主制御装置50は、上述の微動ステージ26Bの位置制御と並行して、基板ステージ干渉計システム98の一部を構成する前述の第1レーザ干渉計システム及びギャップセンサ48Aの計測結果に基づいて、微動ステージ駆動系52Aの一部を構成するXボイスコイルモータ54X及びYボイスコイルモータ54Yを駆動する。これにより、基板P2は、微動ステージ26Aと一体となって、シーソー型支持装置28上でシーリングパッド77Aによって非接触で(浮上)支持された状態で、粗動テーブル32Aに牽引されてX軸方向にスキャン移動するとともに、粗動テーブル32Aからの相対駆動によって、XY平面内の3自由度方向(X軸、Y軸及びθzの各方向)に関して精密に(露光対象の基板P1を保持する微動ステージ26Bほどの精度は必要ないが)位置制御される。また、主制御装置50は、上記の基板P1のスキャン移動と並行して、基板P2の裏面に予め設けられていた複数のアライメントマークを基板ホルダPHA(又はその下方)に設けられた複数のアライメント検出系ALGを用いて計測する基板ホルダPHAに対する基板P1のアライメント計測を実行し、基板ホルダPHA(微動ステージ26A)に対する基板P2の位置(位置ずれ量)を求め、微動ステージ26A(及び基板ホルダPHA)をXY平面内の3自由度方向に微少駆動してその位置ずれを補正する。
図9には、基板P1のショット領域SA1に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PHA、PHB、26A、26B、28、32A、32B)が停止した状態が示されている。
基板P1のショット領域SA1に対するスキャン露光が終了すると、主制御装置50は、次の露光のための加速に備えて、基板P2(及び基板ホルダPHA)を、図9中に白抜き矢印で示されるように、少し+X方向へ駆動する基板P2(及び基板ホルダPHA)のXステップ動作を行う。基板P2のXステップ動作は、主制御装置50が、Xスキャン動作と同様の状態で基板ステージ(PHA、PHB、26A、26B、28、32A、32B)を駆動して(但し、移動中の位置偏差はスキャン動作ほど厳密に規制しないで)行なう。主制御装置50は、基板P2のXステップ動作と並行して、マスクステージMSTを加速開始位置に戻している。図11には、このようにして、基板P2上のショット領域SA1の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)に基板P2(及び基板ホルダPH)が位置決めされた直後の状態が示されている。
そして、Xステップ動作後、主制御装置50は、図11中に白抜き矢印で示されるように、基板P2(基板ステージ(PHA、PHB、26A、26B、28、32A、32B))とマスクM(マスクステージMST)との−X方向の加速を開始して、前述と同様にして基板P2のショット領域SA1に対しスキャン露光を行なう。これと並行して、主制御装置50は、図11中に黒塗り矢印で示されるように、基板P1を基板ホルダPHB上で−Y方向に送って基板P1のYステップ動作を行う。この基板P1のYステップ動作は、主制御装置50が、基板ホルダPHBを吸引から排気に切り替えて、基板P1の吸着を解除し、−X側の基板Yステップ送り装置88を用いて基板P1を、例えば一定速度で、ショット領域のY軸方向の幅とほぼ等しいYステップ距離だけ−Y方向に搬送することで行われる。ここで、基板Yステップ送り装置88は、基板ホルダPHBが吸引から排気に切り替えられた時点では、基板P1を吸着保持している。
図10(A)〜図10(D)には、基板P2のショット領域SA1の露光と基板P1のYステップ動作とが並行して行われているときの、時間の経過に応じた各基板の位置等の変化が示されている。図10(A)〜図10(D)から視覚的にわかるように、本実施形態では、一方の基板(P2)の走査露光と、他方の基板(P1)のYステップ動作とを、並行して行うことができる。これは、Yステップに用いられる基板Yステップ送り装置88が、基板ホルダPHBとともに移動する(粗動テーブル32Aに固定されている)からである。この場合において、主制御装置50は、一方の基板の走査露光中には、他方の基板のYステップ動作が一方の基板の露光動作より先に終了するように、Yステップの速度を設定する。このとき、例えばYステップの開始から終了まで基板を停止することなく、ほぼ一定速度で基板を−Y方向に搬送する。このようにしても、基板ホルダPHAとPHBとは、それぞれ別の微動ステージ26A,26Bに搭載されているので、他方の基板のYステップ動作が、一方の基板の走査露光に悪影響を与えることを確実に回避できる。
主制御装置50は、他方の基板(P1)のYステップ動作が終了すると、基板ホルダPHBを排気から吸引に切り替え、基板P1のショット領域SA2を含む1/6の部分を、基板ホルダPHBに吸着固定する。このとき、基板P1は、残りの部分(約5/6)が、+Y側のエア浮上ユニット群84Aの一部、−Y側のエア浮上ユニット群84Aの一部、並びに−X側の一対のエア浮上ユニット84Bによって浮上支持されている。また、基板(P1)のYステップ動作が終了した時点では、基板P1は、その裏面に予め設けられている次のショット領域SA2用の例えば2つのアライメントマークを2つのアライメント検出系ALGで検出可能な位置にある。そこで、主制御装置50は、その2つのアライメントマークを2つのアライメント検出系ALGで検出する基板P1のアライメント計測(基板P1の基板ホルダPHBに対する位置ずれ量の計測)を行うとともに、微動ステージ26B(及び基板ホルダPHB)をXY平面内の3自由度方向に微少駆動して、その位置ずれを補正する。
図10(D)及び図12には、基板P2上のショット領域SA1に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PHA、PHB、26A、26B、28、32A、32B)が停止した状態が示されている。このとき、基板P1は、Yステップ動作が終了し、基板P1上のショット領域SA2が基板ホルダPHB上に位置している。また、基板P1のアライメント計測及びその結果に基づく位置ずれ補正(以下では、適宜、この2つの動作をアライメント動作と称する)は終了している。
そして、主制御装置50により、基板P1上のショット領域SA2の露光のための加速開始位置への基板P1(基板ホルダPHB)の位置決め(図12中の白抜き矢印参照)、及び微動ステージ26Bの粗動テーブル32Aに対する、X軸、Y軸及びθz方向(あるいは6自由度方向)の精密な微少位置決め駆動が行われる。図13には、この位置決めが終了した直後の状態が示されている。ここで、前述の基板P2のショット領域SA1に対するスキャン露光と並行して、基板P1のYステップ動作と基板P1のアライメント計測とを行い、アライメント結果に基づく位置ずれ補正は、基板P1上の次のショット領域(SA2)の露光のための加速開始位置への基板P1(基板ホルダPHB)の位置決めと同時に行うようにしても良い。なお、以下の説明では、微動ステージ(26B又は26A)の粗動テーブル32Aに対する精密な微少位置決め駆動については、その記載を省略する。
次いで、主制御装置50により、基板P1とマスクMとの+X方向の加速(図13中の白抜き矢印参照)が開始され、前述と同様の基板P1のショット領域SA2に対するスキャン露光が行われる。これと並行して、主制御装置50により、図13中に黒塗り矢印で示されるように、基板P2を基板ホルダPHA上で+Y方向に送る基板P2の前述と同様のYステップ動作、基板ホルダPHAの排気から吸引への切り替え、並びに基板P2のアライメント動作(次のショット領域SA2用の例えば2つのアライメントマークの計測、及びこの結果に基づく位置ずれ補正)が前述と同様に行われる。
図14には、基板P1上のショット領域SA2に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PHA、PHB、26A、26B、28、32A、32B)が停止した状態が示されている。このとき、基板P2は、Yステップ動作が終了し、基板P2上のショット領域SA2が基板ホルダPHA上に位置している。また、基板P2のアライメント動作は終了している。このとき、基板P2のショット領域SA2を含む1/6の部分が、基板ホルダPHAに吸着固定され、基板P2は、残りの部分(約5/6)が、+Y側のエア浮上ユニット群84Aの一部、−Y側のエア浮上ユニット群84Aの一部、並びに+X側の一対のエア浮上ユニット84Bによって浮上支持されている。
そして、主制御装置50により、基板P2上のショット領域SA2の露光のための加速開始位置への基板P2(及び基板ホルダPHA)の位置決めが行われる(図14中の白抜き矢印参照)。図15には、この位置決めが終了した直後の状態が示されている。
次いで、主制御装置50により、基板P2とマスクMとの−X方向の加速(図15中の白抜き矢印参照)が開始され、前述と同様の基板P2のショット領域SA2に対するスキャン露光が行われる。これと並行して、主制御装置50により、図15中に黒塗り矢印で示されるように、基板P1を基板ホルダPHB上で−Y方向に送る基板P1の前述と同様のYステップ動作、基板ホルダPHBの排気から吸引への切り替え、並びに基板P1のアライメント動作(次のショット領域SA3用の例えば2つのアライメントマークの計測、及びこの結果に基づく位置ずれ補正)が前述と同様に行われる。
図16には、基板P2上のショット領域SA2に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PHA、PHB、26A、26B、28、32A、32B)が停止した状態が示されている。このとき、基板P1は、Yステップ動作が終了し、基板P1上のショット領域SA3が基板ホルダPHB上に位置している。また、基板P1のアライメント動作は終了している。このとき、基板P1のショット領域SA3を含む1/6の部分が、基板ホルダPHBに吸着固定され、基板P1は、残りの部分(約5/6)が、−Y側のエア浮上ユニット群84Aの一部、並びに−X側の一対のエア浮上ユニット84Bによって浮上支持されている。
そして、主制御装置50により、基板P1上のショット領域SA3の露光のための加速開始位置への基板P1(及び基板ホルダPHB)の位置決めが行われる(図16中の白抜き矢印参照)。図17には、この位置決めが終了した直後の状態が示されている。
次いで、主制御装置50により、基板P1とマスクMとの+X方向の加速(図17中の白抜き矢印参照)が開始され、基板P1のショット領域SA3に対する前述と同様のスキャン露光が行われる。これと並行して、主制御装置50により、図17中に黒塗り矢印で示されるように、基板P2を基板ホルダPHA上で+Y方向に送る基板P2の前述と同様のYステップ動作、基板ホルダPHAの排気から吸引への切り替え、並びに基板P2のアライメント動作(次のショット領域SA3用の例えば2つのアライメントマークの計測、及びこの結果に基づく位置ずれ補正)が行われる。
図18には、基板P1上のショット領域SA3に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PHA、PHB、26A、26B、28、32A、32B)が停止した状態が示されている。このとき、基板P2は、Yステップ動作が終了し、基板P2上のショット領域SA3が基板ホルダPHA上に位置している。また、基板P2のアライメント動作は終了している。このとき、基板P2のショット領域SA3を含む1/6の部分が、基板ホルダPHAに吸着固定され、基板P2は、残りの部分(約5/6)が、+Y側のエア浮上ユニット群84Aの一部、並びに+X側の一対のエア浮上ユニット84Bによって浮上支持されている。
そして、主制御装置50により、基板P2上のショット領域SA3の露光のための加速開始位置への基板P2(及び基板ホルダPHA)の位置決めが行われる(図18中の白抜き矢印参照)。図19には、この位置決めが終了した直後の状態が示されている。
次いで、主制御装置50により、基板P2とマスクMとの−X方向の加速(図19中の白抜き矢印参照)が開始され、基板P2のショット領域SA3に対する前述と同様のスキャン露光が行われる。これと並行して、主制御装置50により、図19中に黒塗り矢印で示されるように、基板P1を基板ホルダPHB上で−Y方向に送る基板P1の前述と同様のYステップ動作が行われる。このYステップ動作により、基板P1は、基板ホルダPHB上から完全に外れ、−Y側のエア浮上ユニット群84Aの一部、及び−Y側のエア浮上ユニット群84Cの一部によって全体が浮上支持されるようになる。
図20には、基板P2上のショット領域SA3に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PHA、PHB、26A、26B、28、32A、32B)が停止した状態が示されている。このとき、基板P1は、基板ホルダPHB上から退避している。
その後、主制御装置50は、基板ホルダPHAを吸引から排気に切り替えるとともに、+Y側の基板Xステップ送り装置91(図5参照)によって基板P2を吸着保持して、図20中に白抜き矢印で示されるように−X方向にXステップ距離(ショット領域のX軸方向の長さのほぼ2倍の距離)搬送する。これと並行して、主制御装置50は、−Y側の基板Xステップ送り装置91(図5参照)によって基板P1を吸着保持して、図20中に黒塗り矢印で示されるように+X方向にXステップ距離搬送する。ここで、基板P1の+X方向への搬送と、基板P2の−X方向への搬送とは、両者を干渉させることなく、行われる。
図21には、上記の基板P1と基板P2とのXステップ距離の搬送が終了したときの両基板P1、P2が、基板ホルダPHB、PHAとともに示されている。
図21の状態から、主制御装置50により、+X側の基板Yステップ送り装置88を用いて基板P1が吸着保持されるとともに、−Y側の基板Xステップ送り装置91による基板P1の吸着が解除される。そして、図21中の黒塗り矢印で示されるように、+X側の基板Yステップ送り装置88によって、基板P1の+Y方向のステップ移動が行なわれる。これにより、基板P1と基板P2とは、基板ホルダPHA、PHB上での互いの位置は逆転しているが、基板ホルダPHA、PHB上で図7と同じ位置関係になる(図22参照)。
そして、主制御装置50により基板ホルダPHA、PHBが、排気から吸引に切り替えられる。これにより、基板ホルダPHA、PHBに基板P1、P2の一部(基板全体の約1/6)が個別に吸着固定され、一対のエア浮上ユニット84Bとエア浮上ユニット群84Aの一部とにより基板P1,P2の一部(基板全体の残りの約5/6)が浮上支持された状態となる。
続いて、主制御装置50により、基板P1の裏面に予め設けられている次の露光対象のショット領域(この場合、基板P1上のショット領域SA4)用のアライメントマークの計測、すなわち基板ホルダPHAに対する基板P1のアライメント計測、及びこの結果に基づく基板P1の位置ずれの補正が、前述と同様に実行される。
図22には、このようにして、基板P1のショット領域SA4の露光のためのアライメント動作が行われた直後の状態が示されている。
そして、主制御装置50は、図22中に白抜き矢印で示されるように、基板P1(基板ステージ(PHA、PHB、26A、26B、28、32A、32B))とマスクM(マスクステージMST)との+X方向の加速を開始して、前述と同様にしてショット領域SA4に対しスキャン露光を行なう。これと並行して、主制御装置50は、前述と同様の基板P2のアライメント動作、すなわち基板P2の裏面に予め設けられている次のショット領域SA4用の例えば2つのアライメントマークを2つのアライメント検出系ALGを用いて計測する基板ホルダPHBに対する基板P2のアライメント計測(基板P2の基板ホルダPHBに対する位置ずれ量の計測)及びこの結果に基づく位置ずれの補正を実行する。
図23には、基板P1のショット領域SA4に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PHA、PHB、26A、26B、28、32A、32B)が停止した状態が示されている。
基板P1のショット領域SA4に対するスキャン露光が終了すると、主制御装置50は、次の露光のための加速に備えて、基板P2(及び基板ホルダPHB)を、図23中に白抜き矢印で示されるように、少し−X方向へ駆動する基板P2(及び基板ホルダPHB)のXステップ動作を前述と同様に行う。図24には、このようにして、基板P2上のショット領域SA4の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)に基板P2(及び基板ホルダPHB)が位置決めされた直後の状態が示されている。
そして、主制御装置50は、図24中に白抜き矢印で示されるように、基板P2(基板ステージ(PHA、PHB、26A、26B、28、32A、32B))とマスクM(マスクステージMST)との+X方向の加速を開始して、前述と同様にしてショット領域SA4に対しスキャン露光を行なう。これと並行して、主制御装置50は、図24中に黒塗り矢印で示されるように、基板P1を基板ホルダPHA上で+Y方向に送って基板P1の前述と同様のYステップ動作、基板ホルダPHAの排気から吸引への切り替え、並びに基板P1のアライメント動作(次のショット領域SA5用の例えば2つのアライメントマークの計測、及びこの結果に基づく位置ずれ補正)を、前述と同様に行う。
図25には、基板P2上のショット領域SA4に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PHA、PHB、26A、26B、28、32A、32B)が停止した状態が示されている。このとき、基板P1は、Yステップ動作が終了し、基板P1上のショット領域SA5が基板ホルダPHA上に位置している。また、基板P1のアライメント動作は終了している。このとき、基板P1のショット領域SA5を含む1/6の部分が、基板ホルダPHAに吸着固定され、基板P1は、残りの部分(約5/6)が、+Y側のエア浮上ユニット群84Aの一部、−Y側のエア浮上ユニット群84Aの一部、並びに+X側の一対のエア浮上ユニット84Bによって浮上支持されている。
そして、主制御装置50により、基板P1上のショット領域SA5の露光のための加速開始位置への基板P1(及び基板ホルダPHA)の位置決めが行われる(図25中の白抜き矢印参照)。図26には、この位置決めが終了した直後の状態が示されている。
次いで、主制御装置50により、基板P1とマスクMとの−X方向の加速(図26中の白抜き矢印参照)が開始され、前述と同様の基板P1のショット領域SA5に対するスキャン露光が行われる。これと並行して、主制御装置50により、図26中に黒塗り矢印で示されるように、基板P2を基板ホルダPHB上で−Y方向に送る基板P2の前述と同様のYステップ動作、基板ホルダPHBの排気から吸引への切り替え、並びに基板P2のアライメント動作(次のショット領域SA5用の例えば2つのアライメントマークの計測、及びこの結果に基づく位置ずれ補正)が行われる。
図27には、基板P1上のショット領域SA5に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PHA、PHB、26A、26B、28、32A、32B)が停止した状態が示されている。このとき、基板P2は、Yステップ動作が終了し、基板P2上のショット領域SA5が基板ホルダPHB上に位置している。また、基板P2のアライメント動作は終了している。このとき、基板P2のショット領域SA5を含む1/6の部分が、基板ホルダPHBに吸着固定され、基板P2は、残りの部分(約5/6)が、+Y側のエア浮上ユニット群84Aの一部、−Y側のエア浮上ユニット群84Aの一部、並びに−X側の一対のエア浮上ユニット84Bによって浮上支持されている。
そして、主制御装置50により、基板P2上のショット領域SA5の露光のための加速開始位置への基板P2(及び基板ホルダPHB)の位置決めが行われる(図27中の白抜き矢印参照)。図28には、この位置決めが終了した直後の状態が示されている。
次いで、主制御装置50により、基板P2とマスクMとの+X方向の加速(図28中の白抜き矢印参照)が開始され、前述と同様の基板P2のショット領域SA5に対するスキャン露光が行われる。これと並行して、主制御装置50により、図28中に黒塗り矢印で示されるように、基板P1を基板ホルダPHA上で+Y方向に送る基板P1の前述と同様のYステップ動作、基板ホルダPHAの排気から吸引への切り替え、並びに基板P1のアライメント動作(次のショット領域SA6用の例えば2つのアライメントマークの計測、及びこの結果に基づく位置ずれ補正)が行われる。
図29には、基板P2上のショット領域SA5に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PHA、PHB、26A、26B、28、32A、32B)が停止した状態が示されている。このとき、基板P1は、Yステップ動作が終了し、基板P1上のショット領域SA6が基板ホルダPHA上に位置している。また、基板P1のアライメント動作は終了している。このとき、基板P1のショット領域SA6を含む1/6の部分が、基板ホルダPHAに吸着固定され、基板P1は、残りの部分(約5/6)が、+Y側のエア浮上ユニット群84Aの一部、並びに+X側の一対のエア浮上ユニット84Bによって浮上支持されている。
そして、主制御装置50により、基板P1上のショット領域SA6の露光のための加速開始位置への基板P1(及び基板ホルダPHA)の位置決めが行われる(図29中の白抜き矢印参照)。図30には、この位置決めが終了した直後の状態が示されている。
次いで、主制御装置50により、基板P1とマスクMとの−X方向の加速(図30中の白抜き矢印参照)が開始され、基板P1のショット領域SA6に対する前述と同様のスキャン露光が行われる。これと並行して、主制御装置50により、図30中に黒塗り矢印で示されるように、基板P2を基板ホルダPHB上で−Y方向に送る、基板P2の前述と同様のYステップ動作、基板ホルダPHBの排気から吸引への切り替え、並びに基板P2のアライメント動作(次のショット領域SA6用の例えば2つのアライメントマークの計測、及びこの結果に基づく位置ずれ補正)が行われる。
図31には、基板P1上のショット領域SA6に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PHA、PHB、26A、26B、28、32A、32B)が停止した状態が示されている。このとき、基板P2は、Yステップ動作が終了し、基板P2上のショット領域SA6が基板ホルダPHB上に位置している。また、基板P2のアライメント動作は終了している。このとき、基板P2のショット領域SA6を含む1/6の部分が、基板ホルダPHBに吸着固定され、基板P2は、残りの部分(約5/6)が、−Y側のエア浮上ユニット群84Aの一部、並びに−X側の一対のエア浮上ユニット84Bによって浮上支持されている。
そして、主制御装置50により、基板P2上のショット領域SA6の露光のための加速開始位置への基板P2(及び基板ホルダPHB)の位置決めが行われる(図31中の白抜き矢印参照)。図32には、この位置決めが終了した直後の状態が示されている。
次いで、主制御装置50により、基板P2とマスクMとの+X方向の加速(図32中の白抜き矢印参照)が開始され、基板P2のショット領域SA6に対する前述と同様のスキャン露光が行われる。
図33には、基板P2上のショット領域SA6に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PHA、PHB、26A、26B、28、32A、32B)が停止した状態が示されている。
その後、主制御装置50は、基板ホルダPHA、PHBを吸引から排気に切り替えるとともに、−X側の基板Yステップ送り装置88(図5参照)によって基板P2を吸着保持して、図33中に黒塗り矢印で示されるように−Y方向に搬出(搬送)する。これと並行して、主制御装置50は、+X側の基板Yステップ送り装置88(図5参照)によって基板P1を吸着保持して図33中に白抜き矢印で示されるように+Y方向に搬出(搬送)する。
そして、図34に示されるように、露光済みの基板P1、P2は搬出され、新しい基板P3、P4が、図7と同様に基板ホルダPH上に搬入される。この場合も、各基板の搬入及び搬出方向は、必ずしも図34中の矢印の方向でなくても良い。例えば、上方又はX軸方向から搬入及び/又は搬出しても良い。
以上説明したように、本実施形態に係る露光装置100では、一対の小型(基板の1/6のサイズ)の基板ホルダPHA、PHBを個別に搭載した微動ステージ26A,26Bを1軸(X軸)方向に移動させ、基板のみを2軸(X軸とY軸)方向に移動させるようにしたので、基板ステージ装置PSTを小型軽量化でき、コストを抑えることができる。さらに、本実施形態に係る露光装置100では、主制御装置50が、2枚の基板のそれぞれの一部を一対の基板ホルダPHA、PHBにそれぞれ載置して、基板ホルダPHA、PHBがその一部を構成する基板ステージがX軸方向に移動して基板ホルダPHA、PHBの一方に吸着固定される一方の基板の一部のショット領域が走査露光されるのと並行して、他方の基板を基板Yステップ送り装置88により基板ホルダPHA、PHBの他方に対してY軸方向に移動させることが可能になる。また、本実施形態では、2枚の基板の露光を交互に行い、一方の基板のYステップ時間を、他方の基板のXスキャン時間に完全にオーバーラップさせることができる。
さらに、本実施形態によると、一方の基板の露光のための基板ステージのXスキャンと並行して、他方の基板のYステップのみならず、裏面計測による基板のアライメント計測、及びその結果に基づく位置ずれの補正、すなわち他方の基板のアライメント動作を行うことが可能になり、他方の基板の次のショット領域の露光のための加速開始位置への他方の基板の位置決め及びその他方の基板の次のショット領域の露光動作を、一方の基板のスキャン露光動作後、直ちに開始することが可能になる。従って、1枚の基板について考えると、(1ショット領域の走査露光に要する時間+次のショット領域の露光のための加速開始位置への位置決めのための移動時間)×スキャン回数(ショット領域の数)という時間、すなわち基板の基板ホルダ上での持ち替えを行わない従来のステップ・アンド・スキャン方式で露光処理するのとほぼ同程度以下の時間(従来のステップ・アンド・スキャン方式では、基板上のショット領域の露光に先立ってアライメント時間が必要になる)で、露光処理が可能になる。
なお、一方の基板の露光のための基板ステージのXスキャンと並行して、他方の基板のYステップ、裏面計測による基板のアライメント計測、及びその結果に基づく位置ずれの補正を行っても良いが、他方の基板の次のショット領域の露光のための加速開始位置への他方の基板の位置決めの際に、上記のアライメント計測の結果に基づいて、他方の基板を基板ホルダに吸着固定した状態で基板ホルダ及び微動ステージごと、位置修正を行っても勿論良い。この場合も、1枚の基板の露光処理に要する時間は、上記実施形態と同等である。
さらに、本実施形態に係る露光装置100によると、一対の微動ステージ26A,26Bは、1つのシーソー型支持装置28の上に揺動自在にほぼバランスさせて搭載するので、小さな力で微動ステージ26A,26Bを上下に移動させることができる(図4参照)。このため、前述の米国特許出願公開第2010/0018950号明細書に開示される重量キャンセル装置、あるいは大きな力を発生させるアクチュエータなどは設けなくても良い。
また、シーソー型支持装置28は、フットプリントが小さいので、基板ステージ装置PST、ひいては露光装置100全体を小型化できる。
《第1の実施形態の変形例》
上記第1の実施形態では、2枚の基板を、同時に基板ホルダPHA、PHB(基板ステージ装置PST)上に搬入して、同時に基板ホルダPHA、PHB(基板ステージ装置PST)上から搬出するようにしたが、第1の実施形態の変形例では、2枚の基板を1枚ずつ交互に、基板ホルダPHA又はPHBに対して搬入及び搬出する。
上記第1の実施形態では、2枚の基板を、同時に基板ホルダPHA、PHB(基板ステージ装置PST)上に搬入して、同時に基板ホルダPHA、PHB(基板ステージ装置PST)上から搬出するようにしたが、第1の実施形態の変形例では、2枚の基板を1枚ずつ交互に、基板ホルダPHA又はPHBに対して搬入及び搬出する。
図35は、前述の第1実施形態における露光手順説明図(その13)である図20に相当するものであるが、主制御装置50の指示に応じて、搬出装置(不図示)によって、基板P1は、この時点で基板ステージ装置PSTの外部に搬出される(図35中の黒塗り太矢印参照)。基板P1の−X側半分は、図35に示されるように未露光のままでも良いし、予め露光されていても良い。
主制御装置50は、基板P1が、搬出の途中で、基板ホルダPHB上から完全に退避すると、+Y側の基板Xステップ送り装置91(図5参照)によって基板P2を吸着保持して、図35中に白抜き矢印で示されるように−X方向にXステップ距離(ショット領域のX軸方向の長さのほぼ2倍の距離)搬送する。
図36には、上記の基板P2のXステップ距離の搬送が終了したときの基板P2の基板ホルダPHBに対する位置関係が示されている。このとき、新しい基板P3が、−Y側のエア浮上ユニット群84A及び84Cの上に搬入されている。
図36の状態から、主制御装置50により、+X側の基板Yステップ送り装置88を用いて基板P3が吸着保持され、図36中の黒塗り矢印で示されるように、基板P3の+Y方向のステップ移動が行なわれる。これにより、図37に示される状態となり、基板P2と基板P3とは、基板ホルダPHB及びPHAに対し図7における基板P1と基板P2と同様の位置関係になる。
そして、主制御装置50により基板ホルダPHA、PHBが、排気から吸引に切り替えられる。これにより、基板ホルダPHA、PHBに基板P3、P2の一部(基板全体の約1/6)が吸着固定され、一対のエア浮上ユニット84Bとエア浮上ユニット群84Aの一部とにより基板P3,P2の一部(基板全体の残りの約5/6)が浮上支持された状態となる。
続いて、主制御装置50により、基板P1上に予め設けられている次の露光対象のショット領域(この場合、基板P3上のショット領域SA1)用のアライメントマークの計測、すなわち基板ホルダPHAに対する基板P3のアライメント計測が前述と同様に実行され、基板ホルダPHA(微動ステージ26A)に対する基板P3の位置(位置ずれ量)が求められる。
そして、主制御装置50は、基板ホルダPHAに対する基板P3のアライメント計測の結果に基づいて、基板P3上のショット領域SA1の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)に、基板P3(及び基板ホルダPHA)を、位置決めする。図37には、このようにして、基板P3上のショット領域SA1の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)に基板P3(及び基板ホルダPHA)が位置決めされた直後の状態が示されている。
そして、主制御装置50は、図37中に白抜き矢印で示されるように、基板P3(基板ステージ(PHA、PHB、26A、26B、28、32A、32B)))とマスクM(マスクステージMST)との+X方向の加速を開始して、前述と同様にしてショット領域SA1に対しスキャン露光を行なう。これと並行して、主制御装置50は、基板P2の裏面に予め設けられている次の露光対象のショット領域(この場合、基板P2上のショット領域SA4)用のアライメントマークの計測、すなわち基板ホルダPHBに対する基板P2のアライメント計測を実行し、基板ホルダPHB(微動ステージ26B)に対する基板P2の位置(位置ずれ量)を求め、この結果に基づく前述と同様の位置ずれ補正を実行する。
図38には、基板P3のショット領域SA1に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PHA、PHB、26A、26B、28、32A、32B)が停止した状態が示されている。
基板P2のショット領域SA4に対するスキャン露光が終了すると、主制御装置50は、次の露光のための加速に備えて、基板P2(及び基板ホルダPHB)を、図38中に白抜き矢印で示されるように、少し−X方向へ駆動する基板P2(及び基板ホルダPHB)のXステップ動作を前述と同様に行う。図39には、このようにして、基板P2上のショット領域SA4の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)に基板P2(及び基板ホルダPHB)が位置決めされた直後の状態が示されている。
そして、主制御装置50は、図39中に白抜き矢印で示されるように、基板P2(基板ステージ(PHA、PHB、26A、26B、28、32A、32B))とマスクM(マスクステージMST)との+X方向の加速を開始して、前述と同様にしてショット領域SA4に対しスキャン露光を行なう。これと並行して、主制御装置50は、図39中に黒塗り矢印で示されるように、基板P3を基板ホルダPHA上で+Y方向に送って基板P3の前述と同様のYステップ動作、基板ホルダPHAの排気から吸引への切り替え、並びに基板P3のアライメント動作(次のショット領域SA2用の例えば2つのアライメントマークの計測、及びこの結果に基づく位置ずれ補正)を行う。
図40には、基板P2上のショット領域SA4に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PHA、PHB、26A、26B、28、32A、32B)が停止した状態が示されている。このとき、基板P3は、Yステップ動作が終了し、基板P3上のショット領域SA2が基板ホルダPHA上に位置している。また、基板P3のアライメント動作は終了している。このとき、基板P3のショット領域SA2を含む1/6の部分が、基板ホルダPHAに吸着固定され、基板P3は、残りの部分(約5/6)が、+Y側のエア浮上ユニット群84Aの一部、−Y側のエア浮上ユニット群84Aの一部、並びに+X側の一対のエア浮上ユニット84Bによって浮上支持されている。
そして、主制御装置50により、基板P3上のショット領域SA2の露光のための加速開始位置への基板P3(及び基板ホルダPHA)の位置決めが行われる(図40中の白抜き矢印参照)。図41には、この位置決めが終了した直後の状態が示されている。
次いで、主制御装置50により、基板P3とマスクMとの−X方向の加速(図41中の白抜き矢印参照)が開始され、前述と同様の基板P3のショット領域SA2に対するスキャン露光が行われる。これと並行して、主制御装置50により、図41中に黒塗り矢印で示されるように、基板P2を基板ホルダPHB上で−Y方向に送る基板P2の前述と同様のYステップ動作、基板ホルダPHBの排気から吸引への切り替え、並びに基板P2のアライメント動作(次のショット領域SA5用の例えば2つのアライメントマークの計測、及びこの結果に基づく位置ずれ補正)が行われる。
図42には、基板P3上のショット領域SA2に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PHA、PHB、26A、26B、28、32A、32B)が停止した状態が示されている。このとき、基板P2は、Yステップ動作が終了し、基板P2上のショット領域SA5が基板ホルダPHB上に位置している。また、基板P2のアライメント動作は終了している。このとき、基板P2のショット領域SA5を含む1/6の部分が、基板ホルダPHBに吸着固定され、基板P2は、残りの部分(約5/6)が、+Y側のエア浮上ユニット群84Aの一部、−Y側のエア浮上ユニット群84Aの一部、並びに−X側の一対のエア浮上ユニット84Bによって浮上支持されている。
そして、主制御装置50により、基板P2上のショット領域SA5の露光のための加速開始位置への基板P2(及び基板ホルダPHB)の位置決めが行われる(図42中の白抜き矢印参照)。図43には、この位置決めが終了した直後の状態が示されている。
次いで、主制御装置50により、基板P2とマスクMとの+X方向の加速(図43中の白抜き矢印参照)が開始され、前述と同様の基板P2のショット領域SA5に対するスキャン露光が行われる。これと並行して、主制御装置50により、図43中に黒塗り矢印で示されるように、基板P3を基板ホルダPHA上で+Y方向に送る基板P3の前述と同様のYステップ動作、基板ホルダPHAの排気から吸引への切り替え、並びに基板P3のアライメント動作(次のショット領域SA3用の例えば2つのアライメントマークの計測、及びこの結果に基づく位置ずれ補正)が行われる。
図44には、基板P2上のショット領域SA5に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PHA、PHB、26A、26B、28、32A、32B)が停止した状態が示されている。このとき、基板P3は、Yステップ動作が終了し、基板P3上のショット領域SA3が基板ホルダPHA上に位置している。また、基板P3のアライメント動作は終了している。このとき、基板P3のショット領域SA3を含む1/6の部分が、基板ホルダPHAに吸着固定され、基板P3は、残りの部分(約5/6)が、+Y側のエア浮上ユニット群84Aの一部、並びに+X側の一対のエア浮上ユニット84Bによって浮上支持されている。
そして、主制御装置50により、基板P3上のショット領域SA3の露光のための加速開始位置への基板P3(及び基板ホルダPHA)の位置決めが行われる(図44中の白抜き矢印参照)。図45には、この位置決めが終了した直後の状態が示されている。
次いで、主制御装置50により、基板PとマスクMとの−X方向の加速(図45中の白抜き矢印参照)が開始され、基板P3のショット領域SA3に対する前述と同様のスキャン露光が行われる。これと並行して、主制御装置50により、図45中に黒塗り矢印で示されるように、基板P2を基板ホルダPH上で−Y方向に送る、基板P2の前述と同様のYステップ動作、基板ホルダPHBの排気から吸引への切り替え、並びに基板P2のアライメント動作(次のショット領域SA6用の例えば2つのアライメントマークの計測、及びこの結果に基づく位置ずれ補正)が行われる。
図46には、基板P3上のショット領域SA3に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PHA、PHB、26A、26B、28、32A、32B)が停止した状態が示されている。このとき、基板P2は、Yステップ動作が終了し、基板P2上のショット領域SA6が基板ホルダPHB上に位置している。また、基板P2のアライメント動作は終了している。このとき、基板P2のショット領域SA6を含む1/6の部分が、基板ホルダPHBに吸着固定され、基板P2は、残りの部分(約5/6)が、−Y側のエア浮上ユニット群84Aの一部、並びに−X側の一対のエア浮上ユニット84Bによって浮上支持されている。
そして、主制御装置50により、基板P2上のショット領域SA6の露光のための加速開始位置への基板P2(及び基板ホルダPHB)の位置決めが行われる(図46中の白抜き矢印参照)。図47には、この位置決めが終了した直後の状態が示されている。
次いで、主制御装置50により、基板P2とマスクMとの+X方向の加速(図47中の白抜き矢印参照)が開始され、基板P2のショット領域SA6に対する前述と同様のスキャン露光が行われる。
図48には、基板P2上のショット領域SA6に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PHA、PHB、26A、26B、28、32A、32B)が停止した状態が示されている。
その後、主制御装置50は、基板ホルダPHA、PHBを吸引から排気に切り替えるとともに、−X側の基板Yステップ送り装置88(図5参照)によって基板P2を吸着保持して、図48中に黒塗り矢印で示されるように−Y方向に搬出(搬送)する。これと並行して、主制御装置50は、+Y側の基板Xステップ送り装置91(図5参照)によって基板P3を吸着保持する。そして、基板P2が基板ホルダPH上から完全に退避した時点で、主制御装置50は、図48中に白抜き矢印で示されるように−X方向に基板P3をXステップ距離搬送する。
その後、図49に示されるように、基板全面の露光が終了した基板P2は搬出され、基板ホルダPHA上に新しい基板P4が搬入される。
以後、3つのショット領域の露光が終了した基板P3及び未露光の基板P4に対して、前述の基板P1と基板P2と同様の処理が繰り返される。
このように、本変形例では、基板の2枚同時交換(搬入・搬出)を行なわないので、露光対象のショット領域変更及び基板交換作業の効率が良い。具体的には、上記第1の実施形態の露光手順・その13及び14(図20及び図21)に示される、基板P1で実施していたような、X軸とY軸の2軸移動がなくなる。また、基板の搬入と搬出が1枚ずつ行なわれるので、基板の搬入及び搬出にかかわる不図示の搬入装置及び搬出装置が1台ずつでも交換作業を短時間で行なうことができる。
なお、上記第1の実施形態及び変形例では、基板ホルダPHA、PHB(の基板載置面)を、それぞれ基板の約1/6の面積とし、X軸方向2面(2スキャン)かつY軸方向3面(3スキャン)の6面取り(露光スキャン数)に対応する場合について例示したが、これに限らず、基板ホルダPHA、PHBのそれぞれを、基板の約1/4の面積に設定しても良い。この場合、X軸方向2面(2スキャン)かつY軸方向2面(2スキャン)の4面取りにも対応できる。
また、上述した基板ホルダPHA、PHB上に配置する2枚の基板の配置関係や露光領域変更の順番は、一例に過ぎず、これに限定されるものではない。例えば、上記第1の実施形態及び変形例では、2枚の基板の一方と他方に対する走査露光を交互に行う(従って、他方の基板と一方の基板とのYステップ動作、Yステップ動作後の基板の基板ホルダへの固定、並びにその基板のアライメント動作)が、これと並行して、交互に行われる)場合について説明したが、2枚の基板の一方と他方に対する走査露光を必ずしも交互に行う必要はない。ただし、2枚の基板を基板ホルダPHA、PHBに載置して、一方の基板の1つのショット領域の走査露光と、他方の基板のYステップ動作(露光対象のショット領域の変更)、Yステップ動作後の基板の基板ホルダへの固定、並びにその基板のアライメント動作のうちの基板ホルダに対する位置ずれ量の計測)とが、2枚の基板のうち、一方の基板の露光が開始されてから終了するまでの間に、並行して、少なくとも1回行われることが望ましい。かかる場合には、基板ホルダに対する位置ずれ量の計測が行われた他方の基板の位置ずれの補正を行った後、直ちにその他方の基板の変更後のショット領域に対する露光を開始することが可能になる。これにより、高スループットで基板の露光を行うことが可能になる。この場合において、一方の基板の1つのショット領域の走査露光と、他方の基板のYステップ動作、Yステップ動作後の基板の基板ホルダへの固定、並びにその基板のアライメント動作の全てが、並行して行われることが、一層望ましい。かかる場合には、一方の基板の1つのショット領域の走査露光後、直ちにその他方の基板の変更後のショット領域に対する露光を開始することが可能になる。
また、基板Xステップ送り装置91及び基板Yステップ送り装置88は、基板ホルダPHA、PHBの周辺に配置したが、2枚の基板を上述と同様の位置関係になるように基板ホルダPHA、PHBに対して移動させることができるのであれば、基板Xステップ送り装置91及び基板Yステップ送り装置88の配置、数等は任意で良い。ただし、基板Yステップ送り装置88は、一方の基板上のショット領域に対するスキャン露光と他方の基板のYステップ送りとを並行して行う必要から、基板ホルダPHA、PHBと一体的に(又は同期して)移動する移動体上に設ける必要がある。
また、上記第1の実施形態及びその変形例では、一対の微動ステージ26A,26Bを浮上支持する一対のシ−リングパッド77A、77Bをレバー64の両端部で揺動自在に支持したが、これに限らず、図50に示される変形例のように、微動ステージ26A,26Bに揺動機構(レベリング装置)78A’、78B’が設けられていても良いし、シーリングパッド77A’、77B’は微動ステージ26A,26B側に設けられた、下向きのエアベアリングであっても良い。かかる場合には、微動ステージ26A,26Bのレベリングの回転中心(すなわち、シーリングパッド77A’、77B’の揺動中心)と微動ステージ26A,26Bに対するX軸方向及びY軸方向の駆動力の作用点とのZ軸方向の位置が近くなり、制御性が向上する。但し、レバー64の傾きによって、シーリングパッド77A’、77B’の軸受面が傾くので、重力の影響を受けやすくなり、X軸方向及び/又は/Y軸方向の駆動力が変化する。
また、上記第1の実施形態及びその変形例では、レベリングセンサ74のターゲット72がXガイド82上面のY軸方向の両端部に設けられるものとしたが、これに限らず、レベリングセンサのターゲットは、Xガイド82とは分離された別のビーム上に設けられても良い。レベリングセンサのターゲットがXガイドと分離されることによって、シーソー型支持装置28の自重(に起因する静荷重又は移動荷重)の作用によるXガイド82の撓みの影響を、レベリングセンサによる計測結果が受けないようにすることができる。
この他、レベリングセンサ74のターゲット72’は、例えば図51に示される変形例のように、シーソー型支持装置28に設けても良い。図51の変形例では、シーソー型支持装置28のベース部材66に、X軸方向に細長い矩形のプレート68が、XY平面に平行に取り付けられている。プレート68の上面には、前述の微動ステージ26A,26Bの下面に固定された複数のレベリングセンサ74のそれぞれに対向して、複数のターゲット72’が固定されている。かかる場合には、各ターゲット72’は、シーソー型支持装置28及び微動ステージ26A,26B、並びに微動ステージ26A,26Bに固定されたレベリングセンサ74とともに、X軸方向に移動するので、ターゲット72’として帯状のターゲット72に比べて小型のターゲットを用いることができる。
また、基板ステージ干渉計システム98の各干渉計の配置は、上記実施形態の配置に限定されるものではない。例えば、微動ステージ26BのX位置計測用のX干渉計を微動ステージ26Bの−X側に配置し、微動ステージ26AのX位置計測用のX干渉計を微動ステージ26Aの+X側に配置しても良い。あるいは、基板ステージ干渉計システム98を構成する複数の干渉計の少なくとも1つに代えて、スケール部とヘッド部とから成るリニアエンコーダを用いても良い。
また、これまでは、シーソー型支持装置28の底面にベースパッド(エアベアリング)70を設け、Xガイド82上に浮上支持する場合、すなわちエアガイドを採用する場合について説明したが、これに限らず、Xガイド82にレールを設け、シーソー型支持装置28にスライダを配したころがりガイドを採用しても良い。
《第2の実施形態》
次に、第2の実施形態について、図52〜図54に基づいて説明する。ここで、前述した第1の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一若しくは類似の符号を用いるとともに、その説明を簡略若しくは省略する。
次に、第2の実施形態について、図52〜図54に基づいて説明する。ここで、前述した第1の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一若しくは類似の符号を用いるとともに、その説明を簡略若しくは省略する。
図52には、第2の実施形態に係る露光装置200の一部省略した平面図が示されている。また、図53には、露光装置200を+X方向から見た概略側面図が一部省略して示されている。但し、図53では、前述の図3と同様に、粗動テーブル32は、シーソー型支持装置28とともに、部分的に断面図にて示されている。
本第2の実施形態に係る露光装置200では、前述した基板ステージ装置PSTに代えて、基板ステージ装置PSTaが設けられている点が、前述の第1の実施形態と相違するが、その他の部分の構成等は、前述した第1の実施形態と同様である。
基板ステージ装置PSTaでは、図52及び図53からわかるように、前述の基板ステージ装置PSTが備える2つの粗動テーブル32A及び32Bに代えて、これらを一体化してかつY軸方向のサイズを小さくしたような形状の1つの粗動テーブル32が設けられ、基板ホルダPHA、PHBのY軸方向両側のエア浮上ユニットが、粗動テーブル32とは分離され、床面F上に設置されている。さらには、これらに伴って、一対の基板Yステップ送り装置88及び一対の基板Xステップ送り装置91が、微動ステージ26Aに取り付けられている。基板ステージ装置PSTaは、これらの点が、前述の基板ステージ装置PSTと相違している。以下、相違点を中心として、第2の実施形態に係る基板ステージ装置PSTaについて説明する。
基板ステージ装置PSTaの一部を構成する粗動ステージ部24’は、図53に示されるように、2本(一対)のXビーム30A’,30B’と、粗動テーブル32と、2本のXビーム30A’,30B’のそれぞれを床面F上で支持する複数の脚部34と、を有している。
Xビーム30A’,30B’のそれぞれは、X軸方向に延びるYZ断面が矩形枠状の中空部材から成り、Y軸方向に所定間隔で互いに平行に配置されている(図53参照)。Y軸方向のサイズが小さくされた粗動テーブル32に対応して、Xビーム30A’,30B’のそれぞれは、第1の実施形態のXビーム30A、30Bに比べてY軸方向の幅が狭いものが用いられている。Xビーム30A’、30B’のそれぞれは、前述と同様に、長手方向(X軸方向)両端部近傍で、脚部34によって下方から床面F上で、一対の架台18に対して非接触で支持されている。これにより、粗動ステージ部24’は、一対の架台18に対して振動的に分離されている。なお、脚部34の配置及び個数は、任意で良い。また、Xビーム30A’,30B’は、中空部材に限らず中実部材であっても良いし、YZ断面がI型の棒状部材であっても良い。
Xビーム30A’,30B’のそれぞれの上面には、図53に示されるように、X軸方向に延びるXリニアガイド36が、Y軸方向の中央に固定されている。本第2の実施形態では、Xリニアガイド36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を有し、X固定子を兼ねている。なお、Xリニアガイド36とは別に、磁石ユニットを有するX固定子を設けても良い。また、Xリニアガイドを、Xビーム30A’,30B’上に複数本、例えば2本設けても良い。
粗動テーブル32は、図53に示されるように、Xビーム30A’,30B’の上に配置されている。粗動テーブル32は、中央にZ軸方向に貫通する開口が形成された平面視矩形の板状部材から成る。粗動テーブル32の下面には、Xビーム30A’,30B’のそれぞれに固定されたXリニアガイド36に不図示の気体静圧軸受(例えばエアベアリング)などを介して非接触で(所定の隙間(ギャップ、クリアランス)を介して)係合するスライダ44が複数固定されている。スライダ44は、各Xリニアガイド36に対して、X軸方向に所定間隔で複数設けられている。粗動テーブル32は、Xリニアガイド36とスライダ44とを含む複数のXリニアガイド装置により、X軸方向に直進案内される。
また、この場合、各スライダ44は、コイルユイットを含み、各スライダ44が有するコイルユニットによって、前述のX固定子とともに、粗動テーブル32を、X軸方向に所定のストロークで駆動する前述のXリニアモータが構成されている。
なお、スライダ44とは、別にX可動子を設けても良く、この場合には、スライダ44は、転動体(例えば、複数のボールなど)を含み、各Xリニアガイド36に対してスライド可能に係合しても良い。
なお、不図示であるが、Xビーム30A’,30B’の所定の一方、例えばXビーム30A’には、X軸方向を周期方向とするXスケールが固定され、粗動テーブル32には、Xスケールを用いて粗動テーブル32のX軸方向に関する位置情報を求めるXリニアエンコーダシステムを構成するエンコーダヘッドが固定されている。粗動テーブル32のX軸方向に関する位置は、上記エンコーダヘッドの出力に基づいて主制御装置50により制御される。
シーソー型支持装置28は、粗動テーブル32の開口内に配置され、Xガイド82のXY平面に平行な上面上に配置されている。シーソー型支持装置28は、その上半部が粗動テーブル32より上方に露出し、その下半部が粗動テーブル32より下方に露出している。
Xビーム30A’の+Y側、及びXビーム30B’の−Y側には、図53に示されるように、一対のフレーム110A’,110B’のそれぞれが、架台18に接触しないように床面F上に設置されている。一対のフレーム110A’,110B’の上面には、一対のエア浮上ユニット群84A’のそれぞれが設置されている。
一対のエア浮上ユニット群84A’のそれぞれは、図52及び図53に示されるように、基板ホルダPHA、PHBのY軸方向の両側に配置されている。一対のエア浮上ユニット群84A’のそれぞれは、図52に示されるように、Y軸方向の幅が基板(例えばP1又はP2)のY軸方向の幅より幾分短く、X軸方向の長さが、基板ホルダPHA、PHBと後述する一対のエア浮上ユニット群84B’との露光シーケンスにおける移動範囲とほぼ同等の長さの矩形領域内に、X軸方向及びY軸方向に所定の隙間を空けて分散配置された複数のエア浮上ユニットによって構成されている。露光領域IAの中心と一対のエア浮上ユニット群84A’のそれぞれの中心とのX位置はほぼ一致している。一対のエア浮上ユニット群84A’の各エア浮上ユニットの上面は基板ホルダPHの上面と同等、あるいは、幾分低くなるように設定されている。
また、基板ステージ装置PSTaでは、基板ホルダPHAの+X側及び基板ホルダPHBの−X側には、前述の各一対のエア浮上ユニット84Bに代えて、一対のエア浮上ユニット群84B’のそれぞれが配置されている。一対のエア浮上ユニット群84B’のそれぞれは、図52に示されるように、X軸方向に所定間隔で配置された複数、例えば3つのY軸方向に細長い矩形のエア浮上ユニットから成る。各エア浮上ユニットのY軸方向の長さは、一対のエア浮上ユニット群84A’相互間の間隔より幾分短い。一対のエア浮上ユニット群84B’のそれぞれは、エア浮上ユニット84Bと同様にして、粗動テーブル32の上面に固定されている。
一対のエア浮上ユニット群84A’、及び一対のエア浮上ユニット群84B’を、それぞれ構成する各エア浮上ユニットの支持面(上面)は、前述のエア浮上ユニット84A、84B、84Cと同様に、多孔質体や機械的に複数の微小な穴を有するスラスト型のエアベアリング構造になっている。各エア浮上ユニットは、前述の気体供給装置からの加圧気体(例えば高圧空気)の供給により、基板の一部を浮上支持することができるようになっている。各エア浮上ユニットに対する高圧空気の供給のオン・オフは、主制御装置50によって制御される。
本第2の実施形態では、上述の一対のエア浮上ユニット群84A’、及び一対のエア浮上ユニット群84B’によって、基板が基板ステージ(PHA、PHB、26A、26B、28、32)によってX軸方向に、例えばフルストローク移動したときであっても、基板の垂れ下がりを防いで、基板を浮上支持することができる。
なお、一対のエア浮上ユニット群84A’は、それぞれ、上記の矩形領域とほぼ同等の総支持面積を有していれば、単一の大型のエア浮上ユニットに置き換えても良いし、個々のエア浮上ユニットの形状又は大きさを、図52の場合と異ならせて、上記矩形領域内に分散配置しても良い。同様に、一対のエア浮上ユニット群84B’も、個々のエア浮上ユニットの形状又は大きさを、図52の場合と異ならせても良い。
また、基板ステージ装置PSTaでは、図53に示されるように、一対の基板Xステップ送り装置91が、基板ホルダPHAのY軸方向の両側に配置され、支持部材を介して微動ステージ26Aに固定されている。同様に、一対の基板Yステップ送り装置88が、基板ホルダPHAの+X側及び基板ホルダPHBの−X側に配置され、それぞれ支持部材を介して微動ステージ26A及び26Bに固定されている(図52参照)。
さらに、一対のY干渉計98Y1,98Y2は、図52に示されるように、−Y側のエア浮上ユニット群84A’を構成する、基板ホルダPHA、PHBに近い第1列の複数のエア浮上ユニットのうちのX軸方向中心近傍に位置する隣接するエア浮上ユニット相互間の2箇所の隙間に対向する位置で、サイドフレーム20に固定されている。2箇所の隙間は、露光領域IAの中心を通るY軸に関して対称な隙間である。本実施形態では、一対のY干渉計98Y1,98Y2から、上述の2箇所の隙間をそれぞれ介して、計測ビーム(測長ビーム)が微動ステージ26A、26Bに固定された一対のY移動鏡94Yのいずれかに照射されるようになっている。
基板ステージ装置PSTaのその他の部分の構成は、前述の基板ステージ装置PSTと同様になっている。
なお、一対のエア浮上ユニット群84A’の近くに、前述した基板Xステップ送り装置91及び基板Yステップ送り装置88とは別の基板送り装置(不図示)を設け、この装置によって基板の搬入や搬出を行なうこととしても良い。
露光装置200では、露光装置100と同様の手順で、基板交換、アライメント及び露光等の一連の動作が行われる。
以上説明した本第2の実施形態に係る露光装置200によると、前述した第1の実施形態と同等の効果を得ることができる。これに加え、露光装置200では、基板ホルダPHA、PHBのY軸方向の両側のエア浮上ユニット群84A’が固定で、X軸方向に関して広い範囲で配置された複数のエア浮上ユニットによって構成されているので、基板交換に際して、基板を固定のエア浮上ユニット群84A’の上に予め待機させておくことが可能になり、基板交換を、効率的にかつ短時間で行なうことが可能になる。図54には、一例として、前述の変形例における露光手順説明図(その15)に示される基板交換(図49参照)を、本第2実施形態に係る露光装置200で行う場合の平面図が示されている。この場合、図54と図48とを比較して明らかなように、図48に示した状態に対して図54に示す状態では、新しい基板P4を、図示される位置に待機させておくことができる。また、前述した第1の実施形態における露光手順説明図(その27)に示される2枚同時基板交換(図34参照)を行う場合にも、予め新しい基板を2枚、一対のエア浮上ユニット群84A’の上で待機させておくことができるので、基板交換を効率的にかつ高速で行うことが可能になる。
また、本第2の実施形態に係る露光装置200によると、基板ホルダPHA、PHBのY軸方向両側のエア浮上ユニット群84A’を基板ステージ(粗動テーブル32)から分離したので、基板ステージ(粗動テーブル32)の負荷が減り、基板ステージの制御性が向上する。また、エア浮上ユニット群84A’の各エア浮上ユニットは動かないので、微動ステージ26のY軸方向位置を計測するY干渉計98Y1,98Y2の計測ビームがエア浮上ユニットによって遮られる虞がない。このため、Y干渉計98Y1,98Y2をエア浮上ユニット群84A’より外側(−Y側)の装置本体のサイドフレーム20に設置することが可能になっている(図52、図53参照)。
なお、本第2の実施形態に係る露光装置200では、可動のエア浮上ユニット、基板Xステップ送り装置91及び基板Yステップ送り装置88は、基板ホルダPHA、PHB(すなわち微動ステージ26A,26B)とは機械的に分離した粗動テーブル32に取り付けても良いし、基板ホルダPHA、PHB又は微動ステージ26A、26Bに一体的に取り付けても良い。
《第2の実施形態の変形例》
また、第2の実施形態において、一対のエア浮上ユニット群84A’を構成する複数のエア浮上ユニットの一部を基板ステージ(粗動テーブル32又は微動ステージ26)に取り付けて、前述の第1実施形態のように、可動のエア浮上ユニットにしても良い。例えば、図55及び図56に示される変形例のように、基板ホルダPHA、PHBの−Y側のエア浮上ユニット群84A’を固定のエア浮上ユニットによって構成し、基板ホルダPHA、PHBの+Y側のエア浮上ユニット群84Aを基板ステージ(粗動テーブル32)に搭載して可動にしても良い。また、固定のエア浮上ユニット群84A’は、図55では、基板ステージを搭載するボディBD(露光装置本体)から機械的及び振動的に分離して床面F上に設置しているが、ボディBD上に設置しても良い。
また、第2の実施形態において、一対のエア浮上ユニット群84A’を構成する複数のエア浮上ユニットの一部を基板ステージ(粗動テーブル32又は微動ステージ26)に取り付けて、前述の第1実施形態のように、可動のエア浮上ユニットにしても良い。例えば、図55及び図56に示される変形例のように、基板ホルダPHA、PHBの−Y側のエア浮上ユニット群84A’を固定のエア浮上ユニットによって構成し、基板ホルダPHA、PHBの+Y側のエア浮上ユニット群84Aを基板ステージ(粗動テーブル32)に搭載して可動にしても良い。また、固定のエア浮上ユニット群84A’は、図55では、基板ステージを搭載するボディBD(露光装置本体)から機械的及び振動的に分離して床面F上に設置しているが、ボディBD上に設置しても良い。
なお、上記各実施形態に係る露光装置では、粗動テーブル上に搭載されたエア浮上ユニット、基板Yステップ送り装置、基板Xステップ送り装置などを、微動ステージ26A、26B上に搭載しても良いし、あるいは粗動テーブルに追従して移動する別の移動体を設け、該別の移動体上にエア浮上ユニットを搭載して、X軸方向に可動な構成としても良い。この場合、エア浮上ユニットが搭載された、粗動テーブルに追従して移動する別の移動体上に、前述の基板Yステップ送り装置88を設けても良い。また、上記各実施形態において、基板Xステップ送り装置91は、基板ステージの外部に配置しても良い。
なお、上記各実施形態では、基板の撓みを防止する目的で、複数のエア浮上ユニットを用いる場合について説明したが、これに限らず、コロ又はボール等を用いた接触型の転がり軸受を備えた基板の垂れ下がり防止装置を、上記各実施形態のエア浮上ユニットの少なくとも一部と入れ替えても良い。基板の撓みを防止する目的で、エア浮上ユニット、転がり軸受以外の軸受部材を備えた基板の垂れ下がり防止装置を用いても良い。
また、上記各実施形態では、微動ステージ26A、26Bに基板ホルダPHA、PHBが搭載された場合について説明したが、これに限らず、微動ステージの素材としてセラミックスなどを用いる場合には、その上部にエッチング加工等を施して、基板を保持する上記基板ホルダPHA、PHBと同等の機能を有する保持部を微動ステージと一体で構成しても良い。
また、上記各実施形態が共通に備えている構成部分にも、露光装置が必ずしも備えていなくても良いものもある。例えば、シーソー型支持装置28は、必須ではない。この場合、基板ホルダPHA、PHBを移動させるための移動ステージが必要になるが、その移動ステージは、いわゆる粗微動ステージであっても良いし、基板ホルダPHA、PHBと一体でかつ互いに独立して6自由度方向に移動する一対の6DOFステージであっても良い。要は、移動ステージは、基板ホルダPHA、PHB(及びこれが搭載された可動体)をXY平面内で(少なくともX軸方向に)駆動できれば良く、6自由度方向に駆動可能でれば、一層望ましい。
なお、上記各実施形態では、露光装置が、基板のステップ・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である場合について説明したが、これに限らず、ステップ・アンド・スティッチ方式の投影露光装置、さらには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、上記各実施形態は適用が可能である。
また、上記各実施形態の露光装置では、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、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、上記各実施形態では、投影光学系PLが、複数の投影光学系(投影光学ユニット)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、投影光学ユニットの数はこれに限らず、1つ以上あれば良い。また、マルチレンズ方式の投影光学系に限らず、例えば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、上記各実施形態では投影光学系PLとして、投影倍率が等倍のものを用いる場合について説明したが、これに限らず、投影光学系は縮小系及び拡大系のいずれでも良い。
なお、上記各実施形態においては、光透過性のマスク基板上に所定の遮光パターン(又は位相パターン・減光パターン)を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第6,778,257号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて、透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク(可変成形マスク)、例えば、非発光型画像表示素子(空間光変調器とも呼ばれる)の一種であるDMD(Digital Micro-mirror Device)を用いる可変成形マスクを用いても良い。
なお、上記各実施形態に係る露光装置は、サイズ(外径、対角線、一辺の少なくとも1つを含む)が500mm以上の基板、例えば液晶表示素子などのフラットパネルディスプレイ(FPD)用の大型基板を露光する露光装置に対して適用することが特に有効である。
また、上記各実施形態に係る露光装置を用いて、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を製造することができる。まず、パターン像を感光性基板(レジストが塗布されたガラス基板等)に形成する、いわゆる光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィ工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成される。その後、カラーフィルタ形成工程、セル組み立て工程、及びモジュール組立工程等を経ることによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることができる。
本発明の露光方法及び露光装置は、大型基板の露光に適している。また、本発明のデバイス製造方法、及びフラットパネルディスプレイの製造方法は、液晶表示素子等の製造に適している。
26A、26B…微動ステージ、28…シーソー型支持装置、32A,32B…粗動テーブル、52A、52B…微動ステージ駆動系、55Z…Zボイスコイルモータ、64…レバー、77A、77B…シーリングパッド、78A、78B…レベリング装置、84A…エア浮上ユニット群、84B…エア浮上ユニット、84C…エア浮上ユニット群、88…基板Yステップ送り装置、91…基板Xステップ送り装置、100…露光装置、PHA,PHB…基板ホルダ、P1,P2…基板、ALG…アライメント検出系、SA1〜SA6…ショット領域。
Claims (24)
- 複数枚の基板を露光する露光方法であって、
2枚の基板のそれぞれの一部を一対の基板保持装置に個別に載置し、前記2枚の基板のうち、一方の基板の1つの処理領域を含む一部を前記一対の基板保持装置の一方に保持させて前記一対の基板保持装置を第1方向に移動させて前記処理領域を露光することと、
前記露光することと並行して、前記2枚の基板のうち、他方の基板を、前記一対の基板保持装置の他方上で前記第1方向と交差する第2方向に移動させて前記他方の基板の露光対象の処理領域の変更を行うことと、その変更後の処理領域を含む前記他方の基板の一部を前記他方の保持装置に固定することと、固定後に前記他方の基板の前記他方の保持装置に対する位置ずれ量を検出することとを含む準備作業を行うことと、を含む露光方法。 - 前記準備作業は、前記検出された位置ずれを補正することをさらに含む請求項1に記載の露光方法。
- 前記一方の基板の前記処理領域の露光と、前記他方の基板の前記処理領域の露光とは、交互に行われ、
これと並行して、前記他方の基板に対する前記一連の準備作業と、前記一方の基板に対する前記一連の準備作業と、が、交互に行われる請求項1又は2に記載の露光方法。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の露光方法により前記基板を露光することと、
露光された前記基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の露光方法により前記基板としてフラットパネルディスプレイに用いられる基板を露光することと、
露光された前記基板を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法。 - 基板上の複数の領域を露光する露光装置であって、
基板の一部をそれぞれ保持可能な一対の基板保持装置と、前記一対の基板保持装置がその一部に設けられ、第1方向に移動する移動体と、前記一対の基板保持装置を個別に前記移動体の他の部分に対して微少駆動する第1駆動系と、前記移動体と一体的に前記第1方向に移動するとともに、前記基板を前記一対の基板保持装置のそれぞれの上で前記第1方向に交差する第2方向に移動させる一対の第1の基板送り装置と、を備え、
前記一対の基板保持装置のそれぞれに2枚の基板のそれぞれの一部を載置して、前記一対の基板保持装置のうちの一方の基板保持装置に保持された前記2枚の基板のうちの一方の基板の一部の処理領域を、前記移動体を前記第1方向に移動して露光し、これと並行して、前記2枚の基板のうちの他方の基板を前記一対の基板保持装置のうちの他方の基板保持装置上で前記第2方向に移動させる露光装置。 - 前記一対の基板保持装置のそれぞれには、載置された前記基板の位置を検出する複数のセンサが設けられ、
前記他方の基板が前記相対移動後に前記他方の基板保持装置に保持された状態で、前記複数のセンサにより、前記他方の基板の位置が検出される請求項6に記載の露光装置。 - 前記他方の基板保持装置に保持された前記他方の基板の次の被処理領域の露光のための前記移動体の前記第1方向の移動が開始される前に、前記他方の基板の位置の検出結果に基づいて、前記第1駆動系により前記他方の基板保持装置と一体で前記他方の基板の前記面内の位置ずれが調整される請求項7に記載の露光装置。
- 前記一対の基板保持装置を、お互いの自重が打ち消し合うように所定の軸を中心に揺動可能に、かつチルト自在に支持するシーソー型支持部材と、
前記シーソー型支持部材を前記軸回りに駆動する第2駆動系と、をさらに備える請求項6〜8のいずれか一項に記載の露光装置。 - 基板上の複数の領域を露光する露光装置であって、
基板をそれぞれ保持可能な一対の基板保持装置と、
前記一対の基板保持装置がその一部に設けられ、第1方向に移動する移動体と、
前記一対の基板保持装置を個別に前記移動体の他の部分に対して微少駆動する第1駆動系と、
前記一対の基板保持装置を、長手方向の一端側の第1位置と他端側の第2位置でチルト自在に、かつ前記第1位置と第2位置の中央に位置する所定の軸を中心に揺動可能に支持するシーソー型支持部材と、
前記シーソー型支持部材を前記軸回りに駆動する第2駆動系と、
を備える露光装置。 - 前記シーソー型支持部材は、前記一対の基板保持装置の自重を支持し、前記第1方向に前記移動体とともに移動する請求項10に記載の露光装置。
- 前記一対の基板保持装置は、前記基板の1つの被処理領域を含む一部をそれぞれ保持し、
前記移動体と一体的に前記第1方向に移動するとともに、前記基板を前記一対の基板保持装置のそれぞれに対して前記第1方向に交差する第2方向に移動させる一対の第1の基板送り装置をさらに備える請求項10又は11に記載の露光装置。 - 前記基板保持装置の前記第1、第2の保持領域には、2枚の基板のそれぞれの一部が載置され、
前記移動体の移動を妨げることなく、前記2枚の基板のそれぞれの残りの部分を支持する複数の支持装置をさらに備える請求項12に記載の露光装置。 - 前記複数の支持装置は、前記移動体に搭載されている請求項13に記載の露光装置。
- 前記複数の支持装置の一部は、前記移動体に搭載され、前記複数の支持装置の一部は、前記移動体とは分離して設置されている請求項13に記載の露光装置。
- 前記複数の支持装置は、前記移動体とは分離して設置されている請求項13に記載の露光装置。
- 前記基板を前記第1方向へ移動させる第2の基板送り装置をさらに備える請求項6〜9、12〜16のいずれか一項に記載の露光装置。
- 前記第2の基板送り装置は、前記一対の基板保持装置のそれぞれに対応して一対設けられている請求項17に記載の露光装置。
- 前記第2の基板送り装置は、前記移動体上に搭載されている請求項17又は18に記載の露光装置。
- 前記移動体上に前記第1の基板送り装置が搭載されている請求項6〜9、12〜19のいずれか一項に記載の露光装置。
- 前記一対の基板保持装置のそれぞれは、独立して前記基板を吸着しかつ前記基板を浮上させる請求項6〜20のいずれか一項に記載の露光装置。
- 前記一対の基板保持装置のそれぞれに設けられ、基板の裏面に設けられたマークを計測する複数のマーク検出系をさらに備える請求項6〜21のいずれか一項に記載の露光装置。
- 請求項6〜22のいずれか一項に記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
露光された前記基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。 - 請求項6〜22のいずれか一項に記載の露光装置を用いて前記基板としてフラットパネルディスプレイに用いられる基板を露光することと、
露光された前記基板を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011186893A JP2013051231A (ja) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | 露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法及びフラットパネルディスプレイの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011186893A JP2013051231A (ja) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | 露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法及びフラットパネルディスプレイの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013051231A true JP2013051231A (ja) | 2013-03-14 |
Family
ID=48013083
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011186893A Withdrawn JP2013051231A (ja) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | 露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法及びフラットパネルディスプレイの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013051231A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106232850A (zh) * | 2014-04-24 | 2016-12-14 | 杰富意钢铁株式会社 | 厚钢板及其制造方法 |
-
2011
- 2011-08-30 JP JP2011186893A patent/JP2013051231A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106232850A (zh) * | 2014-04-24 | 2016-12-14 | 杰富意钢铁株式会社 | 厚钢板及其制造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6638774B2 (ja) | 露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法及びフラットパネルディスプレイの製造方法 | |
JP6904384B2 (ja) | 移動体装置及び物体の移動方法、露光装置及び露光方法、並びにフラットパネルディスプレイの製造方法及びデバイス製造方法 | |
JP6628154B2 (ja) | 物体処理装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、デバイス製造方法、及び搬送方法 | |
TWI704640B (zh) | 物體處理裝置、物體處理方法、以及元件製造方法 | |
JP2020021085A (ja) | 移動体装置及び露光装置、並びにデバイス製造方法 | |
TWI668519B (zh) | 曝光裝置、元件製造方法、及平板顯示器之製造方法 | |
JP2020190740A (ja) | 露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、デバイス製造方法、及び露光方法 | |
JP2014038225A (ja) | 露光方法及び露光装置、並びにフラットパネルディスプレイの製造方法及びデバイス製造方法 | |
JP2013051231A (ja) | 露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法及びフラットパネルディスプレイの製造方法 | |
JP2019045875A (ja) | 露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、デバイス製造方法、及び露光方法 | |
JP6447845B2 (ja) | 露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、デバイス製造方法、及び露光方法 | |
JP2016170427A (ja) | 位置合わせ方法、露光方法、デバイス製造方法、及びフラットパネルディスプレイの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20141104 |