KR20090039619A - 구동장치, 노광 장치, 및 디바이스의 제조 방법 - Google Patents

구동장치, 노광 장치, 및 디바이스의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

가이드는, 취성 물질층(3a)과, 흡자성을 갖는 자성체, 예를 들면 금속층(3b)으로 이루어진다. 금속층(3b) 위에는 오목부와 볼록부가 형성된다. 취성 물질층(3a)은, 예를 들면 분사된 세라믹 재료로 형성되고, 흡자성의 금속층(3b)으로 형성된 오목부를 덮는다. 가동체는, 취성 물질층(3a)의 표면 위를 부상해 이동한다.
Figure P1020080100474
취성 물질층, 금속층, 오목부, 볼록부, 가이드

Description

구동장치, 노광 장치, 및 디바이스의 제조 방법{DRIVING APPARATUS AND EXPOSURE APPARATUS, AND DEVICE FABRICATION METHOD}
본 발명은, 구동장치, 그것을 구비하는 노광 장치, 및 노광장치를 사용해서 디바이스를 제조하는 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스 등의 디바이스를 제조하기 위한 리소그래피 공정, 보다 자세하게는 노광 공정에 있어서, 노광 장치가 사용된다. 노광 장치는, 마스크 스테이지에 의해 홀드된 마스크의 패턴을 웨이퍼 스테이지에 의해 홀드된 웨이퍼에 투영 광학계에 의해 투영하고, 상기 웨이퍼를 노광하도록 구성된다.
웨이퍼 및 마스크를 홀드하여 위치 결정하기 위해서 스테이지 장치가 사용된다. 스테이지 장치는, 웨이퍼 및 마스크를 홀드하는 척을 구비하는 스테이지와, 상기 스테이지를 구동하는 구동기구를 구비한다. 구동기구는, 예를 들면 스테이지와 함께 이동하는 가동체, 상기 가동체를 지지 또는 안내하는 가이드, 구동력을 발생하는 리니어 모터 등의 액추에이터 등을 포함할 수 있다. 가동체는, 에어 패드(air pad)에 의해 발생한 부상력과 여압(pressurization) 마그넷에 의해 발생한 흡인력 에 의하여 가이드와의 사이에 거의 일정한 갭(gap)을 형성하면서 이동할 수 있다.
종래, 가이드는 주철로 형성되고, 그 표면에는 니켈 및 인으로 도금되어, 표면의 산화를 방지하고, 경도 및 면정밀도를 증가시킨다.
에어 가이드 기구에 있어서는, 스테이지의 이동중에 에어가 차단되어 버리는 경우가 있다. 그러면, 에어 패드와 가이드가 접촉해서 가이드측에 손상이 생길 우려가 있다. 또한, 에어 패드와 가이드와의 사이에 작은 먼지 등이 존재한 상태에서 스테이지가 이동했을 경우에도 가이드에 손상이 생길 우려가 있다. 가이드의 재질로서 상기한 금속 재료를 사용하는 경우, 가이드의 표면이 손상되면, 금속소재의 표면이 바람직하지 않게 돌출된다. 이 상태에서, 스테이지 등이 각 가이드의 표면을 따라 이동하면, 가이드의 돌출부와 에어 패드와의 사이에 마찰이 생기게 된다.
그 때문에, 에어 가이드 기구의 기하학적(geometric) 정밀도가 손상되거나, 에어 가이드 기구의 동적인(dynamic) 특성이 변동해서, 이동 스테이지에 대한 제어 성능이 현저하게 저하해 버린다. 그 상태에서 장시간 에어 가이드 기구를 계속 사용하면, 에어 패드가 서서히 마모되어서 치명상까지 이르게 된다. 극단적인 경우에는, 에어 패드가 가이드에 충동해서 스테이지가 작동 불능하게 된다. 따라서, 장기적인 안정성이라고 하는 관점에서는 에어 가이드 기구는 단점이 있다.
일본국 공개특허공보 특개평9-5463호에는, 스테이지 정반을 알루미나 세라믹 재료로 만든 예가 개시되어 있다. 알루미나 세라믹 재료는, 비자성체이며, 자석으로 여압(pressurization)이 불가능하기 때문에, 배큐엄(Vacuum) 패드에 의해 여압되게 된다. 배큐엄 패드로서의 여압 패드를 사용한 구성에 있어서, 여압 마그넷과 동등한 흡인력을 발생하기 위해서는, 여압 패드는 여압 마그넷의 면적보다 큰 패드 면적을 가져야 한다. 또한, 프레저 에어 라인(pressure air line)뿐 아니라 배큐엄 에어 라인을 형성할 필요가 있다. 그 때문에 패드를 형성하는 미동(fine movement) 스테이지의 하면에의 탑재와 스테이지 장치 전체의 배관 탑재가 복잡해진다. 게다가, 여압 마그넷과 동등한 흡인력을 얻기 위해서는, 고진공의 에어가 필요하다. 따라서, 노광 장치에 고진공의 에어 라인을 접속해야 한다.
일본국 공개특허공보 특개2000-260691호에는, 스테이지 정반에 세라믹 재료를 분사(spray)하는 예가 개시되어 있다. 여압 마그넷을 사용하는 경우에는, 세라믹층을 얇게 형성해야 한다. 그렇지만, 분사 세라믹층을 얇게 형성하면, 에어 패드 활주면의 강성이 유지될 수 없다. 마그넷 여압면과 에어 패드 활주면의 두께를 변경하려면, 세라믹층의 가공 공정의 수를 증가시켜야 하므로, 정밀도의 악화와 비용 증가를 초래해 버린다.
본 발명은, 예를 들면 가이드의 구조의 개량에 의하여, 가동체의 이동 성능을 유지시킨 채로, 가이드의 강성 및 내구성을 향상시키는 구동장치 및 노광 장치와, 디바이스의 제조 방법을 제공하는 것이 가능하다.
본 발명의 제 1의 국면에 의하면, 가동체와, 상기 가동체를 안내 및 지지하는 가이드와, 상기 가동체를 구동하는 구동부를 포함하는 구동장치가 제공되고, 상기 가이드는, 자성재로 형성되어 상기 가동체를 안내하는 측에 오목부와 볼록부를 갖는 지지체와, 상기 지지체의 적어도 상기 오목부를 덮는 동시에 상기 가동체를 안내하는 가이드면을 갖는 취성 물질층을 포함하고, 상기 가동체는, 상기 가이드면으로부터 상기 가동체를 부상시키기 위한 에어 패드와, 상기 지지체에 관해서 흡인력을 얻기 위한 마그넷을 포함하며, 상기 지지체의 볼록부는 상기 구동부에 의해 구동되는 상기 가동체의 구동방향을 따라 형성되고, 상기 마그넷과 대향하도록 배치된다.
본 발명의 제 2의 국면에 의하면, 원판 스테이지에 의해 홀드된 원판의 패턴을 기판 스테이지에 의해 홀드된 기판에 투영 광학계를 이용해서 투영하여 상기 기판을 노광하는 노광 장치가 제공되는데, 이 노광장치는 가동체와, 상기 가동체를 안내 및 지지하는 가이드와, 상기 가동체를 구동하는 구동부를 포함하는 구동장치를 구비하고, 상기 가이드는, 자성재로 형성되어 상기 가동체를 안내하는 측에 오목부와 볼록부를 갖는 지지체와, 상기 지지체의 적어도 상기 오목부를 덮는 동시에 상기 가동체를 안내하는 가이드면을 갖는 취성 물질층을 포함하며, 상기 가동체는, 상기 가이드면으로부터 상기 가동체를 부상시키기 위한 에어 패드와, 상기 지지체에 관해서 흡인력을 얻기 위한 마그넷을 포함하고, 상기 지지체의 볼록부는 상기 구동부에 의해 구동되는 상기 가동체의 구동방향을 따라 형성되고, 상기 마그넷과 대향하도록 배치되며, 상기 구동장치는, 상기 구동장치의 상기 가동체의 이동에 응답해서 상기 원판 스테이지와 상기 기판 스테이지 중의 적어도 하나를 구동하도록 구성된다.
본 발명의 제 3의 국면에 의하면, 원판 스테이지와 기판 스테이지를 포함하는 노광 장치를 이용해서 기판을 노광하는 공정과, 노광된 기판을 현상하는 공정을 포함하는 디바이스 제조방법에 제공되고, 상기 노광장치는 가동체와, 상기 가동체를 안내 및 지지하는 가이드와, 상기 가동체를 구동하는 구동부를 포함하는 구동장치를 구비하며, 상기 가이드는, 자성재로 형성되어 상기 가동체를 안내하는 측에 오목부와 볼록부를 갖는 지지체와, 상기 지지체의 적어도 상기 오목부를 덮는 동시에 상기 가동체를 안내하는 가이드면을 갖는 취성 물질층을 포함하고, 상기 가동체는, 상기 가이드면으로부터 상기 가동체를 부상시키기 위한 에어 패드와, 상기 지지체에 관해서 흡인력을 얻기 위한 마그넷을 포함하고, 상기 지지체의 볼록부는 상기 구동부에 의해 구동되는 상기 가동체의 구동방향을 따라 형성되고, 상기 마그넷과 대향하도록 배치되며, 상기 구동장치는, 상기 구동장치의 상기 가동체의 이동에 응답해서 상기 원판 스테이지와 상기 기판 스테이지 중의 적어도 하나를 구동하도록 구성된다.
본 발명의 제 4의 국면에 의하면, 가이드에 의해 지지되는 가동체를 구동하는 구동장치가 제공되고, 상기 가이드는, 자성재로 형성되어 상기 가동체를 안내하는 측에 요철을 갖는 지지체와, 상기 지지체의 요철을 덮는 동시에 상기 가동체를 안내하는 가이드면을 형성하는 취성 물질층을 포함하고, 상기 가동체가 상기 가이드면 위를 부상하도록 상기 가동체가 에어 패드와 여압 마그넷을 포함한다.
본 발명의 제 5의 국면에 의하면, 원판 스테이지에 의해 홀드된 원판 위의 패턴을 기판 스테이지에 의해 홀드된 기판에 투영 광학계를 이용해서 투영하여 상기 기판을 노광하는 노광 장치가 제공되는데, 이 노광장치는 가이드에 의해 지지되는 가동체를 구동하는 구동장치를 구비하고, 상기 가이드는, 자성재로 형성되어 상 기 가동체를 안내하는 측에 요철을 갖는 지지체와, 상기 지지체의 요철을 덮는 동시에 상기 가동체를 안내하는 가이드면을 형성하는 취성 물질층을 포함하며, 상기 가동체가 상기 가이드면 위를 부상하도록 상기 가동체가 에어 패드와 여압 마그넷을 포함하고, 상기 구동장치는, 상기 구동장치의 상기 가동체의 이동에 응답해서 상기 원판 스테이지와 상기 기판 스테이지 중의 적어도 하나를 구동하도록 구성된다.
본 발명의 제 6의 국면에 의하면, 원판 스테이지와 기판 스테이지를 포함하는 노광 장치를 이용해서 기판을 노광하는 공정과, 노광된 기판을 현상하는 공정을 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공되고, 상기 노광장치는 가이드에 의해 지지되는 가동체를 구동하는 구동장치를 포함하며, 상기 가이드는, 자성재로 형성되어 상기 가동체를 안내하는 측에 요철을 갖는 지지체와, 상기 지지체의 요철을 덮는 동시에 상기 가동체를 안내하는 가이드면을 형성하는 취성 물질층을 포함하고, 상기 가동체가 상기 가이드면 위를 부상하도록 상기 가동체가 에어 패드와 여압 마그넷을 포함하고, 상기 구동장치는, 상기 구동장치의 상기 가동체의 이동에 응답해서 상기 원판 스테이지와 상기 기판 스테이지 중의 적어도 하나를 구동하도록 구성된다.
본 발명의 그 외의 특징들은 첨부도면을 참조하면서 이하의 예시적인 실시 예의 설명으로부터 밝혀질 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예(들)에 대해서 첨부된 도면을 참조해서 설 명한다. 본 실시 예에 기재된 구성요소들의 상대적인 구성, 수치 표현 및 수치는 특히 다른 방법으로 언급되지 않았지만 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다.
본 실시 예에서는 본 발명에 따른 스테이지 장치를, 기판을 홀드하는 노광 장치에 있어서의 기판 스테이지 장치(웨이퍼 스테이지 장치 17)에 적용했을 경우를 예로 나타낸다.
도 1은, 본 실시 예에 따른 노광 장치(15)의 개략적인 구성의 일례를 도시한 도면이다.
노광 장치(15)는, 감광제가 도포된 웨이퍼 P 위에 마스크 M에 형성된 패턴을 투영해서 그 패턴을 웨이퍼 P의 감광제에 전사하는 기능을 갖는다. 노광 장치(15)는, 광원(14), 조명 광학계(13), 마스크 스테이지 장치(12), 투영 광학계(16) 및 웨이퍼 스테이지 장치(17) 등을 구비한다. 투영 광학계(16)의 광축과 평행한 방향으로 Z축이 설정되어 있다. 투영 광학계(16)의 광축에 수직한 면 내에 있어서, 도 1의 지면과 수직인 방향으로 Y축이 설정되어 있다. 투영 광학계(16)의 광축에 수직한 면 내에 있어서, 도 1의 지면과 평행한 방향으로 X축이 설정되어 있다.
마스크 스테이지(원판 스테이지라고도 한다) 장치(12)는, 마스크(원판이라고도 한다) M을 홀드하는 기능을 한다. 광원(14)은, 웨이퍼 P의 노광을 위해서 사용되는 광선 L을 발생한다. 광원(14)으로서는, 예를 들면, 엑시머 레이저가 적합하다. 광원(14)에 의해 사출된 광선 L은, 미러(18)에 의해 반사되어서 조명 광학계(13)에 제공된다. 조명 광학계(13)는, 마스크 M을 조명한다. 조명된 마스크 M으로부터 나온 광선 L은, 투영 광학계(16)를 거쳐서 웨이퍼(기판이라고도 한다) P에 결상한다. 웨이퍼 P의 표면에는, 마스크 M의 패턴 상이 형성된다. 웨이퍼 스테이지(기판 스테이지라고도 한다)(8)를 구동함으로써, 웨이퍼 P을 2차원적으로 스텝 이동시키게 된다. 웨이퍼 P를 스텝 이동시키면서 웨이퍼 P의 각 샷(shot) 영역을 순차 노광함으로써, 웨이퍼 P의 각 샷 영역에 마스크 M의 패턴을 차례로 전사한다.
웨이퍼 스테이지(8)는, 웨이퍼 P을 홀드하는 기능을 갖고, 서로 직교하는 방향(X, Y, Z의 3차원 방향)으로 구동된다. 이 웨이퍼 스테이지(8) 위에는 이동 거울 17a가 고정되어 있다. 이동 거울 17a는, 레이저 간섭계(미도시)에 의해 웨이퍼 스테이지(8)(즉, 웨이퍼 P)의 위치를 검출하기 위해서 사용될 수 있다.
도 2는, 웨이퍼 스테이지 장치(17)의 외관 사시의 일례를 도시한 도면이다. 웨이퍼 스테이지 장치(17)는, 댐핑(damping) 장치(1), 정반(2), Y 가이드(3), Y 구동용 리니어 모터(4), X 가이드(5), X 구동용 리니어 모터(6), 웨이퍼 척(7) 등을 구비하고 있다. 도 1에 표시되는 이동 거울 17a에는, Y 이동 거울과 X 이동 거울이 구비된다. 이 Y 이동 거울과 X 이동 거울을 사용해서 웨이퍼 스테이지(8)의 X방향 및 Y방향의 위치가 각각 검출된다.
노광 장치(15)가 설치되는 공장바닥과 정반(2)과의 사이에는, 댐핑 장치(1)가 설치되어 있다. 댐핑 장치(1)는, 공기식 댐퍼, 리니어 모터 등을 갖고, 정반(2)에 작용하는 진동을 댐핑하는 동시에 웨이퍼 스테이지(8)가 이동할 때 발생한 노광 장치(15)의 자세 변화를 제어한다.
도 3은, Y 가이드(3)의 확대 단면의 일례를 도시한 도면이다.
Y 가이드(3)는, 취성(brittle) 물질로서의 세라믹층 3a와, 흡자 성(magnetically attracting)의 금속층 3b를 포함하도록 구성된다.
흡자성의 금속층 3b은, 흡자성을 갖는 자성재, 예를 들면 금속재로 이루어지고, Y 가이드(3)의 지지체를 구성하고 있다. 흡자성의 금속층 3b은, 예를 들면 저열팽창 계수를 갖는 주물로 형성되고, 충분한 강성을 가지고 있다. 흡자성의 금속층 3b은 제관(plate working) 구조를 사용해도 된다. 흡자성의 금속층 3b에는, 가동체, 즉, 본 실시 예에 있어서는 X 가이드(5)가 Y 가이드(3)에 의해 지지되어서 이동하는 쪽으로 요철 형상이 형성되어 있다.
흡자성의 금속층 3b은, X 가이드(5)를 지지 또는 안내하는 가이드면측에 요철을 갖는다. 세라믹층 3a는, 금속층 3b을 덮도록 금속층 3b 위에 형성된다. 세라믹층 3a의 표면은, X 가이드(5)를 지지 또는 안내하는 가이드면으로서 기능을 한다. 세라믹층 3a는, 예를 들면 분사된 세라믹 재료로 형성되어 있다.
X 가이드(5)는, Y 가이드(3) 위를 에어 가이드 기구(도면에 나타내지 않는다)에 의해 소정의 높이로 부상하고 있어, Y 구동용 리니어 모터(4)에 의해 Y 방향으로 자유롭게 이동한다. 웨이퍼 스테이지(8)는, X 가이드(5) 위를 에어 가이드 기구(도면에 나타내지 않는다)에 의해 소정의 높이로 부상하고 있다. X 가이드(5)에는, X 구동용 리니어 모터(6)의 고정자가 고정되고, 웨이퍼 스테이지(8)에는, X 구동용 리니어 모터(6)의 가동자가 고정되어 있다. 웨이퍼 스테이지(8)는, 이러한 X 구동용 리니어 모터(6)에 의해 X방향으로 자유롭게 이동한다. 특히, 양쪽 리니어 모터 4 및 6에 의해, X 가이드(5) 및 Y 가이드(3)가 이동되고, 해당 이동에 따라 웨이퍼 스테이지(8)가 구동된다.
도 4 내지 도 7을 사용하여, 상기 구성을 갖는 웨이퍼 스테이지 장치(17)에 있어서의 Y 가이드(3)를 제조할 때의 순서의 일례에 관하여 설명한다.
우선, Y 가이드(3)의 흡자성의 금속층 3b을 형성한다. 도 4에 나타나 있는 바와 같이, 금속층 3b에는, 표면이 적어도 1세트의 고저차(이하, 단차라고 한다)를 가진 요철 형상을 형성한다. 단차는 예를 들면 20㎛ 이상이 된다. 장치 구성에 따라서, 이 단차를, 예를 들면 50㎛ 이상으로 하거나, 100㎛ 이상으로 하는 경우도 있다. 상세한 것은 후술하지만, 요철형상은, 여압 마그넷과 에어 패드와 대향하도록 형성된다. 단차가 커지면, 에어 패드와 대향하는 세라믹층 3a를 분사(spraying)에 의해 두껍게 형성할 수 있다. 이 때문에, 세라믹층 3a의 강성 및 내구성을 높일 수 있다.
금속층 3b에 형성된 요철 형상에 있어서는, 도 5에 나타나 있는 바와 같이, 그 오목부 23a, 23b, 또는 23c가 X 가이드(5)의 에어 패드 20a, 23b, 또는 20c와 대향하고 있다. 또한, 이 요철형상에 있어서는, 볼록부 22a 또는 22b가 X 가이드(5)의 여압 마그넷 21a 또는 21b와 대향하고 있다. 이 구성을 사용하면, 여압 마그넷 21a 또는 21b에 대향하는 위치에 있는 세라믹층 3a의 두께를 감소시키고, 또 에어 패드 20a, 20b, 또는 20c에 대향하는 위치의 세라믹층 3b의 두께를 증가시킴으로써, 마그넷의 흡인력을 감소시키면서 강성을 향상시킨다.
예를 들면, 요철 형상의 볼록부 22a 또는 22b 및 오목부 23a, 23b, 또는 23c는, 구형 형상으로 형성되고, 그 길이방향이 X 가이드(5)의 이동 방향을 따라 각각 연장된다. 이 구성은, 에어 패드의 부상력과 여압 마그넷의 흡인력을 유지하여, X 가이드(5)를 안정적으로 이동시키기 위해서 사용된다.
계속해서, 요철 형상을 덮기 위해 금속층 3b의 상부에 세라믹층 3a를 분사에 의해 형성한다. 도 6에 나타나 있는 바와 같이, 세라믹층 3a를, 금속층 3b의 상부에 예를 들면 200㎛ 이상 분사에 의해 형성한다. 이 분사 후, 세라믹층 3a의 작은 구멍을 밀봉한 후에 세라믹층 3a의 표면을 연마하여, 평면을 형성한다. 도 7에 나타나 있는 바와 같이, 흡자성의 금속층 3b의 볼록부의 세라믹층 3a의 두께가 예를 들면 50㎛ 정도가 되도록 표면 연마를 행한다. 이렇게, X 가이드(5)를 지지하는 측의 가이드면을 평면으로 형성했을 경우, 가공시간이 짧아져 비용을 억제할 수 있다. 또한, 평면도의 정밀도도 향상시킬 수 있다. 여기에서 말하는 표면은, 가이드로서의 기능을 손상하지 않는 정도의 평면도를 갖고, 반드시 완전한 평면을 갖는 표면일 필요는 없다.
본 실시 예에 있어서는, 금속층 3b의 볼록부와 오목부를 세라믹층 3a으로 덮고 있다. 그렇지만, 가이드로서의 기능을 손상하지 않는 것이라면, 오목부만을 세라믹층 3a으로 덮는 것도 가능하다.
본 실시 예에서는 취성 물질층을 형성하기 위해서 세라믹을 사용했지만, 세라믹 대신에, 유리, 다이아몬드, 카본 복합재, 석재 등의 물질이 실제 충분히 사용가능한 어느 정도의 경도값(7이상의 경도가 바람직하다)을 갖는 경우, 이 물질이 사용가능하다.
금속층의 표면에 취성 물질층을 사용하는 목적은, 금속층 또는 에어 패드와의 직접적인 접촉을 방지하고, 또 금속과 에어 패드 등과의 접촉에 의한 스웰 링(swelling)을 방지하는 것이다. 따라서, 본 발명의 범주를 일탈하지 않고, 취성 물질층으로서 사용할 수 있는 재료는, 상기 실시 예에 나타낸 것에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다.
X 가이드(5)의 구성 및 제조 순서는, 도 3 및 도 4 내지 도 7을 사용하여 설명한 Y 가이드(3)의 구성 및 제조 순서와 같으므로, 그 설명에 관해서는 생략한다.
상기 도 4 내지 도 7을 사용해서 Y 가이드(3)의 제조 순서에 관하여 설명했지만, 이것은 어디까지나 일례이다. 예를 들면, 상기 예에서는 볼록부가 2개소에 형성되어 있지만, 볼록부가 1개소나 3개소 이상에 형성되는 것은 말할 필요도 없다.
상기 설명에서는, 웨이퍼 스테이지 장치(17)에 있어서의 X 가이드(5) 및 Y 가이드(3)의 구성 및 그 제조 순서에 관하여 설명했다. 웨이퍼 스테이지 장치(17)에 있어서의 X 가이드(5) 및 Y 가이드(3)의 구성은, 상기한 마스크 스테이지 장치(12)에 적용할 수도 있다. 또한, 이 구성은, 반드시 웨이퍼 스테이지 장치(17)에 적용할 필요는 없고, 마스크 스테이지 장치(12)에만 적용해도 된다. 즉, 상기 설명한 구성은, 웨이퍼 스테이지 장치(17) 및 마스크 스테이지 장치(12)의 적어도 하나에 적용할 수 있다. 또한, 이 구성은, 웨이퍼 스테이지 장치(17) 등과 같은 종류의 장치이면 어떤 장치에든 적용할 수 있다.
디바이스는, 노광 장치(15)를 사용해서 포토레지스트(감광제)가 도포된 기판(웨이퍼, 유리 플레이트 등)을 노광하는 공정과, 노광된 기판을 현상하는 공정과, 그 밖의 주지의 공정에 의해 제조된다.
이상과 같이, 상기의 실시 예에 의하면, 예를 들면 취성 물질로서 세라믹 재료를 사용하는 경우에는, 세라믹층이 분사에 의해 형성되기 때문에, 일반적인 세라믹 재료를 사용하는 경우에 있어서의 제약 사항이 되는 크기에 제한이 없어진다. 그 때문에, 금후 더욱 대형화하는 경향이 있는 노광 장치에 대해서도 적절히 대응 가능하게 된다. 예를 들면, 필요한 부위에만 세라믹 재료를 사용하기 때문에, 재료의 비용을 대폭 줄이는 것도 가능하다.
가이드면이 취성 물질(예를 들면, 세라믹층)로 형성되기 때문에, 가이드면에 손상이 생겼을 때에도, 돌출하지 않을 것이다. 에어 가이드 기구에 먼지가 있는 경우에도, 가공경화에 의한 돌출부가 가이드면 위에 형성되지 않는다. 그 때문에, 가이드면과 에어 가이드 기구와의 사이에 마찰이 생기지 않는다. 따라서, 에어 가이드 기구가 손상되지 않아 장기간에 걸쳐서 그 성능을 유지할 수 있다. 취성 물질로서 세라믹 재료를 사용하는 경우에는, 세라믹층을 분사에 의해 형성하기 전에 요철가공을 실행하기 때문에, 세라믹층의 두께를 목적에 따라 변경할 수 있다.
본 발명은, 액정 디스플레이 디바이스 제조용이나, 반도체 제조용의 노광 장치나 박막 자기헤드, 촬상 소자(CCD), 투영 노광 장치에 사용하는 마스크 등을 제조하기 위한 노광 장치 등에 널리 적용할 수 있다.
상기 장치 이외에도, 본 발명은, 길이 측정 유닛 등 워크(work)를 이동시키는 장치에 있어서, 워크 이동기구 및, 워크 위치결정기구로서 이용된다.
본 발명에 의하면, 가이드의 구조의 개량에 의하여, 가동체의 이동 성능을 유지시킨 채로, 가이드의 강성 및 내구성을 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명했지만, 본 발명은 이것들에 한정되지 않고, 그 요지의 범위 내에서 여러 가지의 변형 및 변경이 가능하다.
도 1은 본 실시 예에 따른 노광 장치(15)의 개략적인 구성의 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 나타낸 웨이퍼 스테이지 장치(17)의 외관 사시의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 나타낸 Y 가이드(3)의 확대 단면의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 도 2에 나타낸 Y 가이드(3)를 제조할 때의 순서의 일례를 도시한 제 1의 도면이다.
도 5는 도 2에 나타낸 Y 가이드(3)를 제조할 때의 순서의 일례를 도시한 제 2의 도면이다.
도 6은 도 2에 나타낸 Y 가이드(3)를 제조할 때의 순서의 일례를 도시한 제 3의 도면이다.
도 7은 도 2에 나타낸 Y 가이드(3)를 제조할 때의 순서의 일례를 도시한 제 4의 도면이다.

Claims (15)

  1. 가동체와, 상기 가동체를 안내 및 지지하는 가이드와, 상기 가동체를 구동하는 구동부를 포함하는 구동장치로서,
    상기 가이드는, 자성재로 형성되어 상기 가동체를 안내하는 측에 오목부와 볼록부를 갖는 지지체와, 상기 지지체의 적어도 상기 오목부를 덮는 동시에 상기 가동체를 안내하는 가이드면을 갖는 취성 물질층을 포함하고,
    상기 가동체는, 상기 가이드면으로부터 상기 가동체를 부상시키기 위한 에어 패드와, 상기 지지체에 관해서 흡인력을 얻기 위한 마그넷을 포함하며,
    상기 지지체의 볼록부는 상기 구동부에 의해 구동되는 상기 가동체의 구동방향을 따라 형성되고, 상기 마그넷과 대향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 구동장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지체의 상기 오목부는 상기 구동부에 의해 구동되는 상기 가동체의 구동방향을 따라 형성되고, 상기 에어 패드와 대향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 구동장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 취성 물질층은 상기 지지체의 상기 오목부 및 상기 볼록부를 덮는 것을 특징으로 하는 구동장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 취성 물질층은 세라믹 재료인 것을 특징으로 하는 구동장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드면으로서 기능을 하는 상기 취성 물질층의 표면은, 평면인 것을 특징으로 하는 구동장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 오목부 및 상기 볼록부와의 고저차는, 20㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 구동장치.
  7. 원판 스테이지에 의해 홀드된 원판의 패턴을 기판 스테이지에 의해 홀드된 기판에 투영 광학계를 이용해서 투영하여 상기 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    가동체와, 상기 가동체를 안내 및 지지하는 가이드와, 상기 가동체를 구동하는 구동부를 포함하는 구동장치를 구비하고,
    상기 가이드는, 자성재로 형성되어 상기 가동체를 안내하는 측에 오목부와 볼록부를 갖는 지지체와, 상기 지지체의 적어도 상기 오목부를 덮는 동시에 상기 가동체를 안내하는 가이드면을 갖는 취성 물질층을 포함하며,
    상기 가동체는, 상기 가이드면으로부터 상기 가동체를 부상시키기 위한 에어 패드와, 상기 지지체에 관해서 흡인력을 얻기 위한 마그넷을 포함하고,
    상기 지지체의 볼록부는 상기 구동부에 의해 구동되는 상기 가동체의 구동방향을 따라 형성되고, 상기 마그넷과 대향하도록 배치되며,
    상기 구동장치는, 상기 구동장치의 상기 가동체의 이동에 응답해서 상기 원판 스테이지와 상기 기판 스테이지 중의 적어도 하나를 구동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 노광장치.
  8. 디바이스 제조 방법으로서,
    원판 스테이지와 기판 스테이지를 포함하는 노광 장치를 이용해서 기판을 노광하는 공정과,
    노광된 기판을 현상하는 공정을 포함하고,
    상기 노광장치는 가동체와, 상기 가동체를 안내 및 지지하는 가이드와, 상기 가동체를 구동하는 구동부를 포함하는 구동장치를 구비하며,
    상기 가이드는, 자성재로 형성되어 상기 가동체를 안내하는 측에 오목부와 볼록부를 갖는 지지체와, 상기 지지체의 적어도 상기 오목부를 덮는 동시에 상기 가동체를 안내하는 가이드면을 갖는 취성 물질층을 포함하고,
    상기 가동체는, 상기 가이드면으로부터 상기 가동체를 부상시키기 위한 에어 패드와, 상기 지지체에 관해서 흡인력을 얻기 위한 마그넷을 포함하고,
    상기 지지체의 볼록부는 상기 구동부에 의해 구동되는 상기 가동체의 구동방향을 따라 형성되고, 상기 마그넷과 대향하도록 배치되며,
    상기 구동장치는, 상기 구동장치의 상기 가동체의 이동에 응답해서 상기 원판 스테이지와 상기 기판 스테이지 중의 적어도 하나를 구동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
  9. 가이드에 의해 지지되는 가동체를 구동하는 구동장치로서,
    상기 가이드는, 자성재로 형성되어 상기 가동체를 안내하는 측에 요철을 갖는 지지체와, 상기 지지체의 요철을 덮는 동시에 상기 가동체를 안내하는 가이드면을 형성하는 취성 물질층을 포함하고,
    상기 가동체가 상기 가이드면 위를 부상하도록 상기 가동체가 에어 패드와 여압 마그넷을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 요철은 구형의 오목부와 구형의 볼록부로 구성되고,
    상기 오목부와 상기 볼록부는, 그 각각의 길이방향이 상기 가동체의 이동방향을 따라 연장하도록 형성된 것을 특징으로 하는 구동장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 오목부는 상기 가동체의 상기 에어 패드와 대향하도록 배치되고, 상기 볼록부는 상기 가동체의 상기 여압 마그넷과 대향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 구동장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 가이드면으로서 기능을 하는 상기 취성 물질층의 표면은, 평면인 것을 특징으로 하는 구동장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 요철은 오목부와 볼록부를 포함하고,
    상기 오목부와 상기 볼록부와의 고저차는, 20㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 구동장치.
  14. 원판 스테이지에 의해 홀드된 원판 위의 패턴을 기판 스테이지에 의해 홀드된 기판에 투영 광학계를 이용해서 투영하여 상기 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    가이드에 의해 지지되는 가동체를 구동하는 구동장치를 구비하고,
    상기 가이드는, 자성재로 형성되어 상기 가동체를 안내하는 측에 요철을 갖는 지지체와, 상기 지지체의 요철을 덮는 동시에 상기 가동체를 안내하는 가이드면을 형성하는 취성 물질층을 포함하며,
    상기 가동체가 상기 가이드면 위를 부상하도록 상기 가동체가 에어 패드와 여압 마그넷을 포함하고,
    상기 구동장치는, 상기 구동장치의 상기 가동체의 이동에 응답해서 상기 원판 스테이지와 상기 기판 스테이지 중의 적어도 하나를 구동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 노광장치.
  15. 디바이스 제조 방법으로서,
    원판 스테이지와 기판 스테이지를 포함하는 노광 장치를 이용해서 기판을 노광하는 공정과,
    노광된 기판을 현상하는 공정을 포함하고,
    상기 노광장치는 가이드에 의해 지지되는 가동체를 구동하는 구동장치를 포함하고,
    상기 가이드는, 자성재로 형성되어 상기 가동체를 안내하는 측에 요철을 갖는 지지체와, 상기 지지체의 요철을 덮는 동시에 상기 가동체를 안내하는 가이드면을 형성하는 취성 물질층을 포함하며,
    상기 가동체가 상기 가이드면 위를 부상하도록 상기 가동체가 에어 패드와 여압 마그넷을 포함하고,
    상기 구동장치는, 상기 구동장치의 상기 가동체의 이동에 응답해서 상기 원판 스테이지와 상기 기판 스테이지 중의 적어도 하나를 구동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
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