KR20230009492A - 스테이지 장치, 노광 장치, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법, 및 디바이스 제조 방법 - Google Patents

스테이지 장치, 노광 장치, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법, 및 디바이스 제조 방법 Download PDF

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Abstract

스테이지 장치는, 물체를 지지하는 제1 지지면을 가지는 이동체와, 소정의 두께를 가지고, 상기 이동체를 지지하는 탄성 변형 가능한 지지부와, 상기 지지부를 지지하는 제2 지지면을 가지는 지지 장치와, 상기 제1 지지면과 상기 제2 지지면이 이루는 각도가 변경되도록 상기 이동체를 이동시키는 구동부를 구비하고, 상기 지지부는, 상기 구동부에 의한 상기 각도의 변경에 수반하여, 상기 제1 지지면과 상기 제2 지지면과의 간격이 좁은 일방측의 상기 소정의 두께가 얇고, 상기 제1 지지면과 상기 제2 지지면과의 간격이 넓은 타방측의 상기 소정의 두께가 두꺼워지도록 탄성 변형하여 상기 이동체를 지지한다.

Description

스테이지 장치, 노광 장치, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법, 및 디바이스 제조 방법
스테이지 장치, 노광 장치, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법, 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.
스캔 방식의 노광 장치에 있어서, 노광 대상의 기판의 대형화 및 묘화 패턴의 고정세화(高精細化)에 수반하여, 스테이지의 위치 결정 정밀도의 향상이 요구되고 있다.
특허 문헌 1 : 일본 공개특허 제2011-249555호 공보
제1의 태양에 의하면, 물체를 지지하는 제1 지지면을 가지는 이동체와, 소정의 두께를 가지고, 상기 이동체를 지지하는 탄성 변형 가능한 지지부와, 상기 지지부를 지지하는 제2 지지면을 가지는 지지 장치와, 상기 제1 지지면과 상기 제2 지지면이 이루는 각도가 변경되도록 상기 이동체를 이동시키는 구동부를 구비하고, 상기 지지부는, 상기 구동부에 의한 상기 각도의 변경에 수반하여, 상기 제1 지지면과 상기 제2 지지면과의 간격이 좁은 일방측의 상기 소정의 두께가 얇고, 상기 제1 지지면과 상기 제2 지지면과의 간격이 넓은 타방측의 상기 소정의 두께가 두꺼워지도록 탄성 변형하여 상기 이동체를 지지하는, 스테이지 장치가 제공된다.
제2의 태양에 의하면, 물체를 지지하는 제1 지지면을 가지는 이동체와, 상기 이동체를 하방으로부터 지지하는 탄성 변형 가능한 제1 지지 부재 및 제2 지지 부재를 가지는 지지부와, 상기 지지부를 지지하는 제2 지지면을 가지는 지지 장치와, 상기 제1 지지면과 상기 제2 지지면이 이루는 각도가 변경되도록 상기 이동체를 이동시키는 구동부를 구비하고, 상기 지지부는, 상기 구동부에 의한 상기 각도의 변경에 수반하여, 상기 제1 지지면과 상기 제2 지지면과의 간격이 좁은 일방측을 지지하는 상기 제1 지지부가 줄어들고, 상기 제1 지지면과 상기 제2 지지면과의 간격이 넓은 타방측을 지지하는 상기 제2 지지부가 늘어나도록 탄성 변형하여 상기 이동체를 지지하는, 스테이지 장치가 제공된다.
제3의 태양에 의하면, 물체를 지지하는 제1 지지면을 가지는 이동체와, 상기 제1 지지면과는 다른 제2 지지면으로 중력 방향 상향의 힘을 부여하여, 상기 이동체를 지지하는 지지부와, 상기 이동체가 제1 상태로부터 상기 제1 지지면의 경사 각도가 변경된 제2 상태가 되도록, 상기 이동체를 이동시키는 구동부를 구비하고, 상기 지지부는, 상기 제2 상태가 되는 상기 이동체에 대해서, 중력 방향과 교차하는 방향에 관하여, 상기 제2 지지면 상의 서로 다른 제1 위치와 제2 위치에서, 서로 다른 힘으로 상기 이동체를 지지하는, 스테이지 장치가 제공된다.
제4의 태양에 의하면, 물체를 지지하는 제1 지지면을 가지는 이동체와, 상기 이동체를 지지하는 제2 지지면을 가지는 지지 장치와, 중력 방향에서, 상기 이동체와 상기 지지 장치와의 사이에 배치되고, 상기 이동체를 지지하며, 상기 제1 지지면과 상기 제2 지지면과의 간격이 좁은 일방측에서 두께가 얇고, 상기 제1 지지면과 상기 제2 지지면과의 간격이 넓은 타방측에서 두께가 두꺼운 지지부를 구비하는 스테이지 장치가 제공된다.
제5의 태양에 의하면, 물체가 재치되는 이동체와, 상기 이동체를 하방으로부터 지지하는 지지부와, 상기 이동체를 구동하여, 상기 이동체의 자세를 제1 상태로부터 제2 상태로 변화시키는 구동부를 구비하고, 상기 지지부는, 상기 이동체로부터 상기 지지부에 대한 하중에 대해서 탄성 변형 가능한 탄성 부재를 포함하고, 상기 탄성 부재는, 상기 구동부에 의한 상기 이동체의 자세 변화에 대응하여, 상기 탄성 부재의 높이의 분포를 변화시키는, 스테이지 장치가 제공된다.
제6의 태양에 의하면, 물체가 재치되는 이동체와, 상기 이동체를 하방으로부터 지지하는 지지부와, 상기 이동체를 구동하여, 상기 이동체의 자세를 제1 상태로부터 제2 상태로 변화시키는 구동부를 구비하고, 상기 지지부는, 상기 이동체로부터 상기 지지부에 대한 하중에 대해서 탄성 변형 가능한 탄성 부재를 포함하고, 상기 탄성 부재는, 상기 구동부에 의한 상기 이동체의 자세 변화에 대응하여, 중력 방향에 직교하는 방향에 관하여 서로 다른 위치에서의 상기 탄성 부재의 중력 방향의 높이를, 서로 다른 높이로 변화시키는, 스테이지 장치가 제공된다.
제7의 태양에 의하면, 물체가 재치되는 이동체와, 상기 이동체를 하방으로부터 지지하는 지지부와, 상기 이동체를 구동하여, 상기 이동체의 자세를 제1 상태로부터 제2 상태로 변화시키는 구동부를 구비하고, 상기 지지부는, 상기 이동체로부터 상기 지지부에 대한 하중에 대해서 탄성 변형 가능한 탄성 부재를 포함하고, 상기 탄성 부재는, 중력 방향에 직교하는 방향에 관하여 서로 다른 제1 위치와 제2 위치에서의 상기 탄성 부재의 중력 방향의 높이의 비를, 상기 제1 상태와 상기 제2 상태에서 다른 크기로 변화시키는, 스테이지 장치가 제공된다.
제8의 태양에 의하면, 상기의 어느 스테이지 장치와, 에너지 빔에 의해, 상기 물체에 소정의 패턴을 형성하는 패턴 형성 장치를 구비하는 노광 장치가 제공된다.
제9의 태양에 의하면, 상기의 노광 장치를 이용하여 상기 물체를 노광하는 것과, 노광된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법이 제공된다.
제10의 태양에 의하면, 상기의 노광 장치를 이용하여 상기 물체를 노광하는 것과, 노광된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.
또한, 후술의 실시 형태의 구성을 적절하게 개량하여도 되고, 또, 적어도 일부를 다른 구성물로 대체시켜도 괜찮다. 또한, 그 배치에 대해서 특별히 한정이 없는 구성 요건은, 실시 형태에서 개시한 배치에 한정되지 않고, 그 기능을 달성할 수 있는 위치에 배치할 수 있다.
도 1은, 제1 실시 형태에 관한 노광 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는, 도 1의 노광 장치가 가지는 미동(微動) 스테이지의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3의 (A)는, 기판 스테이지 장치의 평면도이고, 도 3의 (B)는, 미동 스테이지를 제외한 기판 스테이지 장치의 평면도이다.
도 4는, 미동 스테이지 및 Y조동(粗動) 스테이지를 제외한 기판 스테이지 장치의 평면도이다.
도 5의 (A) 및 도 5의 (B)는, 기체 스프링의 제진 성능에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 6은, 미동 스테이지로의 외란의 전달에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 7의 (A)는, 제1 실시 형태의 변형예 1에 관한 기판 스테이지 장치의 구성을 나타내는 도면이고, 도 7의 (B)는, 변형예 1에 관한 미동 스테이지를 나타내는 도면이다.
도 8은, 제1 실시 형태의 변형예 2에 관한 기판 스테이지 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9의 (A)는, 제1 실시 형태의 변형예 3-1에 관한 기판 스테이지 장치의 구성을 나타내는 도면이고, 도 9의 (B)는, 제1 실시 형태의 변형예 3-2에 관한 기판 스테이지 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10은, 제1 실시 형태의 변형예 4에 관한 기판 스테이지 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은, 제1 실시 형태의 변형예 5에 관한 기판 스테이지 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 12는, 제1 실시 형태의 변형예 6에 관한 기판 스테이지 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 13은, 제2 실시 형태에 관한 기판 스테이지 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 14는, 제2 실시 형태의 변형예에 관한 기판 스테이지 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
《제1 실시 형태》
먼저, 본 발명에 따른 제1 실시 형태에 대해서, 도 1~도 6에 근거하여 설명한다.
도 1은, 제1 실시 형태에 관한 노광 장치(10A)의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2는, 제1 실시 형태에 관한 미동 스테이지(50A)의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3의 (A)는, 기판 스테이지 장치(20A)의 평면도이고, 도 3의 (B)는, 미동 스테이지(50A)를 제외한 기판 스테이지 장치(20A)의 평면도이다. 도 4의 (A)는, 미동 스테이지(50A) 및 Y조동 스테이지(30)를 제외한 기판 스테이지 장치(20A)의 평면도이다.
노광 장치(10A)는, 예를 들면 액정 표시 장치(플랫 패널 디스플레이) 등에 이용되는 직사각형(각형(角型))의 글래스 기판(P)(이하, 간단하게 '기판(P)'이라고 함)를 노광 대상물로 하는 스텝·앤드·스캔 방식의 투영 노광 장치, 이른바 스캐너이다.
노광 장치(10A)는, 조명계(12), 회로 패턴 등의 패턴이 형성된 마스크(M)를 유지하는 마스크 스테이지(14), 투영 광학계(16), 표면(도 1에서 +Z측을 향한 면)에 레지스터(감응제)가 도포된 기판(P)을 유지하는 기판 스테이지 장치(20A), 및 이들의 제어계 등을 가지고 있다. 이하, 노광시에 마스크(M)와 기판(P)이 투영 광학계(16)에 대해서 각각 상대 주사되는 방향을 X축 방향이라고 하고, 수평면 내에서 X축에 직교하는 방향을 Y축 방향, X축 및 Y축에 직교하는 방향을 Z축 방향이라고 하여 설명을 행함과 아울러, X축, Y축, 및 Z축 둘레의 회전(경사) 방향을 각각 θx, θy, 및 θz 방향이라고 하여 설명을 행한다. 또, X축, Y축, 및 Z축 방향에 관한 위치를 각각 X위치, Y위치, 및 Z위치라고 하여 설명을 행한다.
조명계(12)는, 예를 들면 미국 특허 제 5,729,331호 명세서 등에 개시되는 조명계와 마찬가지로 구성되어 있다. 조명계(12)는, 도시하지 않는 광원(예를 들면, 수은 램프)으로부터 사출된 광을, 각각 도시하지 않는 반사경, 다이클로익 미러, 셔터, 파장 선택 필터, 각종 렌즈 등을 거쳐, 노광용 조명광(조명광)(IL)으로서 마스크(M)에 조사한다. 조명광(IL)으로서는, 예를 들면 i선(파장 365nm), g선(파장 436nm), h선(파장 405nm) 등의 광(혹은, 상기 i선, g선, h선의 합성광)이 이용된다.
마스크 스테이지(14)는, 광 투과형의 마스크(M)를 유지하고 있다. 마스크 스테이지(14)는, 예를 들면 리니어 모터를 포함하는 구동계(도시하지 않음)를 통해서 마스크(M)를 조명계(12)(조명광(IL))에 대해서 X축 방향(스캔 방향)으로 소정의 장(長) 스트로크로 구동함과 아울러, Y축 방향, 및 θz 방향으로 미소 구동한다. 마스크(M)의 수평면 내의 위치 정보는, 예를 들면 레이저 간섭계 또는 인코더를 포함하는 마스크 스테이지 위치 계측계(도시하지 않음)에 의해 구해진다.
투영 광학계(16)는, 마스크 스테이지(14)의 하방에 배치되어 있다. 투영 광학계(16)는, 예를 들면 미국 특허 제6,552,775호 명세서 등에 개시되는 투영 광학계와 마찬가지의 구성의, 이른바 멀티 렌즈형의 투영 광학계이고, 예를 들면 정립(正立) 정상(正像)을 형성하는 양측 텔레센트릭한 복수의 광학계를 구비하고 있다.
노광 장치(10A)에서는, 조명계(12)로부터의 조명광(IL)에 의해서 소정의 조명 영역 내에 위치하는 마스크(M)가 조명되면, 마스크(M)를 통과한 조명광에 의해, 투영 광학계(16)를 거쳐 그 조명 영역 내의 마스크(M)의 패턴의 투영상(부분적인 패턴의 상)이, 기판(P) 상의 노광 영역에 형성된다. 그리고, 조명 영역(조명광(IL))에 대해서 마스크(M)가 주사 방향으로 상대 이동함과 아울러, 노광 영역(조명광(IL))에 대해서 기판(P)이 주사 방향으로 상대 이동함으로써, 기판(P) 상의 하나의 쇼트(shot) 영역의 주사 노광이 행하여지고, 그 쇼트 영역에 마스크(M)에 형성된 패턴(마스크(M)의 주사 범위에 대응하는 패턴 전체)이 전사된다. 여기서, 마스크(M) 상의 조명 영역과 기판(P) 상의 노광 영역(조명광의 조사 영역)은, 투영 광학계(16)에 의해서 서로 광학적으로 공역인 관계로 되어 있다.
(기판 스테이지 장치(20A))
기판 스테이지 장치(20A)는, 기판(P)을 투영 광학계(16)(조명광(IL))에 대해서 고정밀도로 위치 제어하기 위한 장치이며, 기판(P)을 X축 방향 및 Y축 방향으로 소정의 장 스트로크로 구동함과 아울러, 6 자유도 방향으로 미소 구동한다. 노광 장치(10A)에서 이용되는 기판 스테이지 장치의 구성은, 특별히 한정되지 않지만, 본 제1 실시 형태에서는, 일례로서 미국 특허 출원 공개 제2012/0057140호 명세서 등에 개시되는 것과 같은, 갠트리 타입(gantry type)의 2차원 조동 스테이지와, 이 2차원 조동 스테이지에 대해서 미소 구동되는 미동 스테이지를 포함하는, 이른바 조미동(粗微動) 구성의 기판 스테이지 장치(20A)가 이용되고 있다.
도 1에 나타내는 것과 같이, 기판 스테이지 장치(20A)는, 한 쌍의 칼럼(18), 정반(19), 미동 스테이지(50A), 한 쌍의 베이스 프레임(70), Y조동 스테이지(30), X조동 스테이지(40), 및 기판 스테이지 장치(20A)를 구성하는 각 요소를 구동하기 위한 기판 구동계, 상기 각 요소의 위치 정보를 계측하기 위한 계측계 등을 구비하고 있다.
한 쌍의 칼럼(18)은, 각각 Y축 방향으로 연장되는 부재로 이루어지고(도 3의 (A) 등 참조), 그 길이 방향의 양단부가 바닥(바닥면)(F) 상에 마련된 제진 장치(17)에 의해 하방으로부터 지지되어 있다(도 1 참조). 한 쌍의 칼럼(18)은, X축 방향으로 소정 간격으로 평행하게 배치되어 있다. 제진 장치(17) 상의 한 쌍의 칼럼(18)은, 한 쌍의 베이스 프레임(70)과는 분리되어 바닥(바닥면)(F) 상에 마련된다.
정반(19)은, X축 방향으로 연장되는 부재로 이루어지고(도 3의 (A) 등 참조), 그 길이 방향의 양단부가 한 쌍의 칼럼(18)에 의해 하방으로부터 지지되어 있다. 정반(19)의 상면(+Z측의 면)의 평면도는, 매우 높게 마감되어 있다. 정반(19)의 상면은, 지지 기구(53A)를 지지하는 지지면으로서 기능한다.
도 2에 나타내는 것과 같이, 미동 스테이지(50A)는, 기판(P)을 유지하는 유지 장치(55A)와, 유지 장치(55A)를 지지하는 지지 기구(53A)를 구비한다. 자세한 것은 후술하지만, 미동 스테이지(50A)는, 정반(19)에 비접촉 지지된다.
유지 장치(55A)는, 기판 홀더(51A)와 기판 스테이지(52A)를 구비한다.
기판 홀더(51A)의 상면에는 기판(P)이 재치된다. 기판 홀더(51A)의 상면은, 기판(P)을 지지하는 지지면으로서 기능한다. 기판 홀더(51A)의 상면의 X축 및 Y축 방향의 치수는, 기판(P)과 동일한 정도로(실제로는 약간 짧게) 설정되어 있다. 기판 홀더(51A)의 상면(+Z측의 면)의 평면도는, 매우 높게 마감되어 있다. 기판(P)는, 기판 홀더(51A)의 상면에 재치된 상태에서 기판 홀더(51A)에 진공 흡착 유지되는 것에 의해서, 거의 전체(전면)가, 평면도가 매우 높게 마감된 기판 홀더(51A)의 상면을 따라서 평면 교정된다.
기판 스테이지(52A)는, 기판 홀더(51A)를 지지한다. 기판 스테이지(52A)에는, 후술하는 보이스 코일 모터(61X, 61Y, 61Z)의 일부의 요소(예를 들면, 가동자)가 장착되어 있다.
지지 기구(53A)는, 도 2에 나타내는 것과 같이, 유지 장치(55A)와 정반(19)과의 사이에 배치되고, 기판 스테이지(52A)에 고정되어 있다. 지지 기구(53A)는, 기판 스테이지(52A)의 하면으로 중력 방향 상향(上向)의 힘을 부여하여, 유지 장치(55A)를 지지한다. 또, 지지 기구(53A)는, 정반(19)에 의해 비접촉으로 지지된다.
본 제1 실시 형태에서, 지지 기구(53A)는, 예를 들면, 고무제의 외측틀의 내부에 고압 가스를 채운, 이른바 기체 스프링(531)을 구비한다. 도 2에 나타내는 것과 같이, 기체 스프링(531)은, 소정의 두께를 가지고, 상단부가 접속부(522)를 매개로 하여 기판 스테이지(52A)에 접속되며, 하단부가 정반(19)의 상방에 비접촉으로 배치된 지지부(533)에 접속되어 있다. 지지부(533)의 하면에는, 베어링면이 -Z측을 향한 가스 베어링(이하, '베이스 패드'라고 함)(56)이 장착되어 있다. 또한, 도 3의 (B) 및 도 4에서는, 베이스 패드(56)를 파선으로 나타내고 있다. 이것에 의해, 기판 스테이지(52A)는, 지지 기구(53A)를 매개로 하여 정반(19)에 비접촉으로 지지된다. 또한, 가스 베어링(56)은, 본 실시 형태에서는 3개 있는 것으로서 기재하고 있는데, 3개에 한정하지 않고, 한개라도 되고, 복수개라도 된다.
기체 스프링(531)은, 예를 들면, 도 1 및 도 2에 나타낸 것과 같은 벨로우즈형의 기체 스프링이라도 괜찮고, 다이어프램형의 기체 스프링이라도 괜찮다. 기체 스프링(531)에는, 가스용 밸브가 접속되어 있고, 탑재 하중의 변화 등에 대응하여 그 내압을 변화시킨다. 이것에 의해, 기체 스프링(531)이 발생하는 중력 방향 상향의 힘이, 유지 장치(55A)를 포함하는 계(係)의 중량(중력 방향 하향(下向)의 힘)과 균형을 이루도록 한다.
본 제1 실시 형태에서는, 지지 기구(53A)는, 기체 스프링(531)의 내압을 변화, 즉 기체 스프링 내의 공기의 체적을 변화시킴으로써 중력 방향 상향의 힘을 발생시키고 있지만, 이 구성으로 한정되는 것은 아니다. 유지 장치(55A)의 자세의 변화에 수반하여, 탄성 변형하도록 구성되어 있으면, 기체 스프링(531)에 대신하여, 예를 들면, 압축 스프링 등을 이용해도 괜찮다. 또, 압축 스프링은, 한개로 구성되어 있어도 괜찮고, 복수개에 의해서 구성되어 있어도 괜찮다.
기체 스프링(531)은, X축 방향, Y축 방향, Z축 방향, θx방향, θy방향, 및 θz방향으로 운동의 자유도를 가진다. 즉, 기체 스프링(531)은, 기판 홀더(51A)의 상면과 정반(19)의 상면이 이루는 각도의 변화(유지 장치(55A)의 정반(19) 상면에 대한 자세의 변화), 즉 유지 장치(55A)의 θx 및 θy방향의 요동(틸트)에 수반하여 변형한다. 예를 들면, 유지 장치(55A)가 소정의 상태로부터, θx방향으로 소정 각도분만큼 회전한 상태로 되었을 경우(X축 둘레로 회전한 상태로 되었을 경우), 기체 스프링(531)의 일방측(예를 들면, +Y측)이 줄어들고, 타방측(예를 들면, -Y측)이 늘어남으로써, 유지 장치(55A)의 자세 변화에 따라서 변형한다. 여기서, 미동 스테이지(50A)는 기계적인 회전 중심을 가지지 않기 때문에, 미동 스테이지(50A)는, 중심(G) 둘레에서 요동(틸트)한다. 또한, 기판 홀더(51A)의 상면과 정반(19)의 상면이 이루는 각도란, 기판 홀더(51A)의 상면을 정반(19)측으로 연장한 면과, 정반(19)의 상면을 포함하는 평면과의 교차 각도이다.
여기서, 기판 홀더(51A)의 상면과 정반(19)의 상면이 이루는 각도의 변화(유지 장치(55A)의 정반(19) 상면에 대한 자세의 변화)에 대한 기체 스프링(531)의 변형에 대해서 보다 상세하게 설명한다.
기체 스프링(531)은, 기판 홀더(51A)의 상면과 정반(19)의 상면이 이루는 각도의 변화에 수반하여, 기판 홀더(51A)의 상면과 정반(19)의 상면과의 간격이 좁은 일방측의 두께(중력 방향의 두께)가 얇고, 기판 홀더(51A)의 상면과 정반(19)의 상면과의 간격이 넓은 타방측의 두께가 두꺼워지도록 탄성 변형하여 유지 장치(55A)를 지지한다. 즉 기체 스프링(531)은, 유지 장치(55A)의 자세 변화에 대응하여, 중력 방향에 직교하는 방향에 관하여 서로 다른 위치(기판 홀더(51A)의 상면과 정반(19)의 상면과의 간격이 좁은 위치와 넓은 위치)에서의 중력 방향의 높이를 변화시킨다. 이것은, 기체 스프링(531)이, 유지 장치(55A)의 자세 변화에 대응하여, 그 높이의 분포를 변화시키고 있다고도 말할 수 있다. 또한, 기판 홀더(51A)의 상면과 정반(19)의 상면이 이루는 각도는, 기판 홀더(51A)의 상면이 정반(19)의 상면과 평행한 상태가 되는 0도를 포함한다.
또한, 기판 홀더(51A)의 상면과 정반(19)의 상면과의 간격이 좁은 위치와 넓은 위치에서는, 기체 스프링(531)의 높이가 변화하기 때문에, 기체 스프링(531)의 복원력이 다르다. 따라서, 기체 스프링(531)은, 기판 홀더(51A)의 상면과 정반(19)의 상면이 이루는 각도의 변화에 수반하여, 기판 홀더(51A)의 상면과 정반(19)의 상면과의 간격이 좁은 위치와 넓은 위치에서, 다른 힘으로 유지 장치(55A)를 지지하게 된다.
또, 기체 스프링(531)은, 유지 장치(55A)가 소정의 상태로부터 다른 상태로 되었을 경우에, 중력 방향에 직교하는 방향에 관하여 서로 다른 위치에서의 기체 스프링(531)의 중력 방향의 높이의 비를, 소정의 상태와 다른 상태에서 다른 크기로 변화시킨다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, 기판 홀더(51A)의 상면이 정반(19)의 상면과 평행한 상태에서, 중력 방향에 직교하는 방향에 관하여 서로 다른 위치에서의 기체 스프링(531)의 중력 방향의 높이가 각각 L1 및 L2(L1=L2)인 경우, 중력 방향의 높이의 비(예를 들면, L1/L2)는 1이 된다. 여기서, 기판 홀더(51A)의 상면이 θx방향으로 소정 각도분만큼 회전한 상태가 되면, 기체 스프링(531)이 변형하여, 해당 다른 위치에서의 기체 스프링(531)의 중력 방향의 높이가, 예를 들면, 각각 L1'(<L1) 및 L2'(>L2)가 되고, 중력 방향의 높이의 비(L1'/L2')는 1 미만이 된다. 이와 같이, 기체 스프링(531)은, 유지 장치(55A)의 정반(19)에 대한 자세의 변화에 대응하여, 그 중력 방향의 높이의 비를 변화시킨다. 또한, 기판 홀더(51A)의 상면이 정반(19)의 상면과 평행한 상태를 기준으로 하여 중력 방향의 높이의 비를 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
이와 같이 기체 스프링(531)이 변형함으로써, 기판 홀더(51A)의 상면이 Z축 방향 및 θx 및 θy방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 되어 있다.
도 1 및 도 2에 나타내는 것과 같이, 기판 스테이지(52A)는, 경량 고강성화를 위해서 중공이고 내부에 리브를 가진 기밀 구조로 되어 있다. 본 제1 실시 형태에서는, 기판 스테이지(52A)의 내부와 기체 스프링(531)의 내부를, 중공의 접속부(522)에 의해 연결하고 있고, 이것에 의해, 기판 스테이지(52A)를, 기체 스프링(531)의 탱크로서 기능시키고 있다. 이것에 의해, 기체 스프링(531)의 스프링 상수를 작게 할 수 있어, 지지 기구(53A)의 제진 성능을 향상시킬 수 있다.
도 5의 (A) 및 도 5의 (B)는, 기체 스프링의 제진 성능에 대해서 설명하기 위한 도면이다. 도 5의 (A)에서, k는 스프링 상수를 나타내고, c는 감쇠 계수를 나타내며, m는 질량을 나타낸다. 또, Z0는 바닥의 변위를 나타내고, Z는 질량의 변위를 나타낸다.
도 5의 (A)에 나타내는 것과 같이, 스프링 위에 질량을 탑재하면, 스프링의 설치면으로부터 들어오는 외란에 대해서, 도 5의 (B)에 나타내는 것과 같이, 스프링의 고유 진동수보다 낮은 주파수대에서는 지연없이 추종하고, 고유 진동수 부근의 주파수대에서는 진동을 증폭하며(진동 전달율이 0보다 큼), 고유 진동수보다 높은 주파수대에서는 진동을 감쇠시킨다(진동 전달율이 0보다 작음). 스프링 상수가 작을수록 제진 영역은 확대되고 제진율도 향상된다.
본 제1 실시 형태에서는, 기판 스테이지(52A)가 기체 스프링(531)의 탱크로서 기능하기 때문에, 기체 스프링(531)의 스프링 상수를 작게 할 수 있다. 미동 스테이지(50A)의 중량을 스프링 상수가 작은 기체 스프링(531)으로 지지하기 때문에, 지지 기구(53A)는 높은 제진 성능을 가진다. 이것에 의해, 도 6에 나타내는 것과 같이, 노광 장치(10A) 내의 다른 유닛으로부터 미동 스테이지(50A)에 전달되는 외란(화살표 A1 참조) 및 노광 장치(10A) 외(外)로부터 미동 스테이지(50A)에 전달되는 외란(화살표 A2 참조)을 효과적으로 감쇠시킬 수 있다. 이것에 의해, 미동 스테이지(50A)의 제어성을 향상시킬 수 있다.
또한, 기체 스프링(531)에는, 가스용 밸브에 의해 상시 가스를 공급하기 때문에, 기판 스테이지(52A)의 기밀성은 엄밀하지 않아도 되고, 예를 들면, 기판 스테이지(52A)를 주물로 제작하고, 도 1 및 도 2에 나타내는 것과 같이, 주조 구멍에 마개(521)를 하여 밀폐하는 구성으로 해도 괜찮다.
도 1로 돌아와, X조동 스테이지(40)는, 미동 스테이지(50A)의 하방(-Z측)으로서, 한 쌍의 베이스 프레임(70) 상에 한 쌍의 리니어 가이드 장치(71)를 매개로 하여 재치되어 있다. 도 4에 나타내는 것과 같이, X조동 스테이지(40)는, 평면에서 보아 직사각형의 판 모양 부재로 이루어지고, 그 중앙부에 개구부가 형성되어 있다. X조동 스테이지(40)의 X축 방향의 양단부에는, 한 쌍의 리니어 가이드 장치(41)가 마련되어 있다.
Y조동 스테이지(30)는, X조동 스테이지(40)의 상방(+Z측)으로서, 미동 스테이지(50A)의 하방에(미동 스테이지(50A)와 X조동 스테이지(40)와의 사이에) 배치되어 있다. 도 3의 (B)에 나타내는 것과 같이, Y조동 스테이지(30)는, 평면에서 보아 직사각형의 판 모양 부재로 이루어지고, 그 중앙부에 개구부가 형성되어 있다. Y조동 스테이지(30)는, X조동 스테이지(40) 상에, X조동 스테이지(40)가 가지는 한 쌍의 리니어 가이드 장치(41)를 매개로 하여 재치되어 있고, X조동 스테이지(40)에 대해서 Y축 방향에 관하여 이동 가능한데 대해, X축 방향에 관하여는, X조동 스테이지(40)와 일체적으로 이동한다.
기판 구동계는, 미동 스테이지(50A)를 정반(19)에 대해서 6 자유도 방향(X축, Y축, Z축, θx, θy 및 θz의 각 방향)으로 미소 구동하기 위한 제1 구동계, X조동 스테이지(40)를 베이스 프레임(70) 상에서 X축 방향으로 장 스트로크로 구동하기 위한 제2 구동계, 및 Y조동 스테이지(30)를 X조동 스테이지(40) 상에서 Y축 방향으로 장 스트로크 구동하기 위한 제3 구동계를 구비하고 있다. 제2 구동계 및 제3 구동계를 구성하는 액츄에이터의 종류는, 특별히 한정되지 않지만, 일례로서 리니어 모터, 혹은, 볼나사 구동 장치 등을 사용할 수 있다. 제2 구동계 및 제3 구동계에 의해 X조동 스테이지(40)와 Y조동 스테이지(30)를 구동하는 구동력은, 후술하는 제1 구동계를 구성하는 보이스 코일 모터를 매개로 하여, 미동 스테이지(50A)에 부여된다. 미동 스테이지(50A)는, 제2 구동계에 의해 X조동 스테이지(40)가 X축 방향으로 움직이는 구동력에 의해서, X축 방향으로 이동된다. 또, 미동 스테이지(50A)는, 제3 구동계에 의해 Y조동 스테이지(30)가 Y축 방향으로 움직이는 구동력에 의해서, Y축 방향으로 이동된다.
제1 구동계를 구성하는 액츄에이터의 종류도 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 도 2에서는, X축, Y축, Z축의 각 방향으로 추력을 발생하는 추력 부여 장치로서 복수의 보이스 코일 모터가 도시되어 있다.
복수의 보이스 코일 모터는, 유지 장치(55A)를 X축 방향으로 미소 구동하는 X보이스 코일 모터(61X)(도 3의 (A) 참조)와, 유지 장치(55A)를 Y축 방향으로 미소 구동하는 Y보이스 코일 모터(61Y)(도 2, 도 3의 (A) 참조)와 유지 장치(55A)를 θx, θy, 및 Z축 방향의 3 자유도 방향으로 미소 구동하기 위한 복수의 Z보이스 코일 모터(61Z)(도 2 참조)를 포함하고 있다. 각 보이스 코일 모터(61X, 61Y, 61Z)는, 고정자가 Y조동 스테이지(30)에 장착되고, 가동자가 유지 장치(55A)의 기판 스테이지(52A)에 장착되어 있다.
도 3의 (A)에 나타나 있는 것과 같이, X보이스 코일 모터(61X)는, Y축 방향으로 이간하여 한 쌍 마련되고, Y보이스 코일 모터(61Y)는, X축 방향으로 이간하여 한 쌍 마련되어 있다. 또, X보이스 코일 모터(61X) 및 Y보이스 코일 모터(61Y)는, 미동 스테이지(50A)에 대해서 모멘트를 생기게 하지 않도록, 도 2에 나타내는 것과 같이, Z축 방향에서, 미동 스테이지(50A)의 대략 중심(G)의 위치에서, Y조동 스테이지(30) 및 미동 스테이지(50A)에 장착되어 있다. 그 결과, 미동 스테이지(50A)는, 중심 구동에 의해, 병진 이동(X축 방향 및/또는 Y축 방향으로의 수평 이동)할 수 있다. 또, 앞서 설명한 것과 같이, 미동 스테이지(50A)는, 중심(G) 둘레에서 요동(틸트, 회전 이동)한다. 따라서, 미동 스테이지(50A)는, 중심 구동에 의해, 병진 이동, 또한, 회전 이동할 수 있다. 만일, 미동 스테이지(50A)가, 기계적인 회전 중심을 가지고 있는 경우, 그 회전 중심이 중심과 일치하지 않는 경우가 있다. 그러면, 미동 스테이지(50A)는, 병진 이동과 회전 이동에서 기준이 되는 점(병진 운동은 중심(G), 회전 운동은 기계적인 회전 중심)이 다르게 되어, 스테이지를 구동하는 제어성이 악화된다. 그에 대하여, 미동 스테이지(50A)의 병진 이동과 회전 이동이 동일한 중심(G)을 기준으로 이루어지기 때문에, 스테이지를 구동하는 제어성을 향상시킬 수 있다.
복수의 Z보이스 코일 모터(61Z)는, 기판 스테이지(52A)의 저면의 네 귀퉁이부에 대응하는 개소에 배치되어 있다(도 2에서는, 4개의 Z보이스 코일 모터(61Z) 중 2개만이 도시되고, 다른 2개는 도시 생략됨). 또한, Z보이스 코일 모터(61Z)의 수는 4개로 한정되는 것이 아니고, 3개라도, 5개이상이라도 괜찮다.
미동 스테이지(50A)(유지 장치(55A))에는, Y조동 스테이지(30)에 대해서, 각 보이스 코일 모터(61X, 61Y, 61Z)를 매개로 하여 6 자유도 방향으로 추력이 부여된다(전달된다). 미동 스테이지(50A)는, 마스크(M) 상의 패턴의 투영상이 기판(P)상에서 결상되도록, 각 보이스 코일 모터(61X, 61Y, 61Z)로부터의 추력에 의해서, 그 위치나 자세가 변경된다.
평탄하게 보이는 기판(P)의 표면도, 미크로 레벨에서는, 요철을 가진다. 해당 요철에 의해서, 투영상이 기판(P)의 표면 상에서 결상하지 않는 경우가 있다. 또, 예를 들면, 기판(P) 상에 2번째의 노광을 행하는 경우, 1회째의 노광에 의해서 기판(P)이 변형하는 경우가 있고, 해당 변형에 의해서 투영상이 기판(P)의 표면 상에서 결상하지 않는 경우가 있다. 그래서, 투영 광학계(16)의 결상면과 기판(P)의 표면이 일치하도록(기판(P)의 표면이 투영 광학계(16)의 가장 양호한 결상면의 초점 심도의 범위 내에 들어가도록), Z보이스 코일 모터(61Z)에 의해서 미동 스테이지(50A)(유지 장치(55A))의 Z위치 및 경사 각도(기판 홀더(51A)의 상면과 정반(19)의 상면이 이루는 각도)를 조정하고 있다. 또, 정반(19)의 상면의 평면도는, 매우 높게 마감되어 있다고 설명했지만, 만일 그 상면이 변형되어 있었을 경우, 투영 광학계(16)의 결상면과 기판(P)의 표면이 일치하지 않는다. 그 때에는, 미동 스테이지(50A)는, Z보이스 코일 모터(61Z)에 의해서, Z위치 및 경사 각도가 조정된다.
제1~제3 구동계의 상세한 구성에 관하여는, 일례로서 미국 특허 출원 공개 제2010/0018950호 명세서 등에 개시되어 있으므로, 설명을 생략한다. 기판 스테이지(52A)에 장착된 가동자와 Y조동 스테이지(30)에 장착된 고정자는, 비접촉으로 접속되고, 발생하는 추력을 미동 스테이지(50A)에 부여할 수 있다.
이와 같이, 본 제1 실시 형태에서, 미동 스테이지(50A)는, X조동 스테이지(40) 및 Y조동 스테이지(30)로부터 기계적으로 떨어져 있기 때문에(기계적으로 접속되어 있지 않기 때문에), 조동 스테이지(30, 40)로부터 미동 스테이지(50A)에 외란이 전달되는 것을 억제할 수 있다(도 6의 화살표 A3). 또, X조동 스테이지(40)를 지지하는 한 쌍의 베이스 프레임(70)은, 미동 스테이지(50A)를 지지하는 제진 장치(17)에 대해서 이간하여 바닥(바닥 위)(F)에 배치되어 있어, 조동 스테이지(30, 40)에서 발생한 외란이, 베이스 프레임(70)이나 제진 장치(17)을 매개로 하여 미동 스테이지(50A)에 전달되는 것을 억제할 수 있다.
도 2로 돌아와, 기판 스테이지(52A)의 -Y측의 측면에는, 미러 베이스(57Y)를 매개로 하여, Y축에 직교하는 반사면을 가지는 Y이동경(移動鏡)(바 미러)(58Y)이 고정되어 있다. 또, 기판 스테이지(52A)의 +X측의 측면에는, 도 3의 (A)에 나타내는 것과 같이, 미러 베이스(57X)를 매개로 하여, X축에 직교하는 반사면을 가지는 X이동경(58X)이 고정되어 있다. 미동 스테이지(50A)의 XY평면 내의 위치 정보는, X이동경(58X) 및 Y이동경(58Y)를 이용한 레이저 간섭계 시스템(이하, '기판 간섭계 시스템'이라고 함)(91)(도 2 참조)에 의해서, 예를 들면 0.5~1nm 정도의 분해능으로 상시 검출되고 있다. 또한, 실제로는, 기판 간섭계 시스템(91)은, X이동경(58X)에 대응하는 X레이저 간섭계 및 Y이동경(58Y)에 대응하는 Y레이저 간섭계를 각각 복수 구비하고 있지만, 도 2에서는, 대표적으로 Y레이저 간섭계만이 도시되어 있다. 복수의 레이저 간섭계는, 각각 장치 본체에 고정되어 있다. 또한, 미동 스테이지(50A)의 위치 정보를, 레이저 간섭계가 아니라, 예를 들면, 1차원 이상의 인코더에 의해서 검출해도 괜찮다.
또, 미동 스테이지(50A)의 θx, θy 및 Z축 방향에 관한 위치 정보는, 기판 스테이지(52A)의 하면에 고정된 도시하지 않은 센서(Z센서)에 의해, 예를 들면 지지부(533)에 고정된 타겟을 이용하여 구해진다. 상기 미동 스테이지(50A)의 위치 계측계의 구성에 대해서는, 예를 들면 미국 특허 출원 공개 제2010/0018950호 명세서에 개시되어 있기 때문에, 상세한 설명을 생략한다.
이상, 상세하게 설명한 것과 같이, 제1 실시 형태에 관한 기판 스테이지 장치(20A)는, 기판(P)을 지지하는 지지면(기판 홀더(51A)의 상면)을 가지는 유지 장치(55A)와, 소정의 두께를 가지고, 유지 장치(55A)를 지지하는 탄성 변형 가능한 지지 기구(53A)와, 지지 기구(53A)를 지지하는 지지면(정반(19)의 상면)을 가지는 정반(19)과, 기판 홀더(51A)의 상면과 정반(19)의 상면이 이루는 각도가 변경되도록 유지 장치(55A)를 이동시키는 Z보이스 코일 모터(61Z)를 구비한다. 지지 기구(53A)는, Z보이스 코일 모터(61Z)에 의한 각도의 변경에 수반하여, 기판 홀더(51A)의 상면과 정반(19)의 상면과의 간격이 좁은 일방측의 두께가 얇고, 기판 홀더(51A)의 상면과 정반(19)의 상면과의 간격이 좁은 일방측의 두께가 두꺼워지도록 탄성 변형하여 유지 장치(55A)를 지지한다.
앞서 설명한 것과 같이, 미동 스테이지(50A)는 기계적인 회전 중심을 가지지 않기 때문에, 미동 스테이지(50A)는, 중심(G) 둘레에서 요동(틸트)한다. 따라서, 미동 스테이지(50A)는, 회전 중심의 위치가 병진 이동하는 기준이 되는 중심(G)의 위치와 일치하기 때문에, 미동 스테이지(50A)는 높은 제어성을 가져, 미동 스테이지(50A)의 위치 결정 정밀도가 향상된다.
또, 본 제1 실시 형태에 의하면, 기판 스테이지 장치(20A)는, 기판(P)을 지지하는 지지면(기판 홀더(51A)의 상면)을 가지는 유지 장치(55A)와, 기판 스테이지(52A)의 하면에 중력 방향 상향의 힘을 부여하여, 유지 장치(55A)를 지지하는 지지 기구(53A)와, 유지 장치(55A)가 제1 상태(예를 들면, 기판 홀더(51A)의 상면이 정반(19)의 상면과 평행한 상태)로부터 기판 홀더(51A)의 상면의 경사 각도가 변경된 제2 상태가 되도록, 유지 장치(55A)를 이동시키는 Z보이스 코일 모터(61Z)를 구비한다. 지지 기구(53A)는, 제2 상태가 되는 유지 장치(55A)에 대해서, 중력 방향과 교차하는 방향에 관하여, 기판 스테이지(52A)의 하면 상의 서로 다른 위치에 있어서, 서로 다른 힘으로 유지 장치(55A)를 지지한다. 이것에 의해, 상기와 마찬가지로, 미동 스테이지(50A)의 위치 결정 정밀도가 향상된다.
 또, 본 제1 실시 형태에 의하면, 기판 스테이지 장치(20A)는, 기판(P)을 지지하는 지지면(기판 홀더(51A)의 상면)을 가지는 유지 장치(55A)와, 유지 장치(55A)를 지지하는 지지면을 가지는 정반(19)과, 중력 방향에서, 유지 장치(55A)와 정반(19)과의 사이에 배치되고, 유지 장치(55A)를 지지하며, 기판 홀더(51A)의 상면과 정반(19)의 상면과의 간격이 좁은 일방측에서 두께가 얇고, 기판 홀더(51A)의 상면과 정반(19)의 상면과의 간격이 넓은 타방측에서 두께가 두꺼운 지지 기구(53A)를 구비한다. 이것에 의해, 상기와 마찬가지로, 미동 스테이지(50A)의 위치 결정 정밀도가 향상된다.
또, 본 제1 실시 형태에 의하면, 기판 스테이지 장치(20A)는, 기판(P)이 재치되는 유지 장치(55A)와, 유지 장치(55A)를 하방으로부터 지지하는 지지 기구(53A)와, 유지 장치(55A)를 구동하여, 유지 장치(55A)의 자세를 제1 상태(예를 들면, θx방향으로 틸트되어 있지 않는 상태)로부터 제2 상태(θx방향으로 소정 각도 회전한 상태)로 변화시키는 Z보이스 코일 모터(61Z)를 구비한다. 지지 기구(53A)는, 유지 장치(55A)로부터 지지 기구(53A)에 대한 하중에 대해서 탄성 변형 가능한 기체 스프링(531)을 포함하고, 기체 스프링(531)은, Z보이스 코일 모터(61Z)에 의한 유지 장치(55A)의 자세 변화에 대응하여, 기체 스프링(531)의 높이의 분포를 변화시킨다. 이것에 의해, 상기와 마찬가지로, 미동 스테이지(50A)의 위치 결정 정밀도가 향상된다. 또한, 높이의 분포는, 두께의 분포라도 괜찮고, 탄성력의 분포라도 괜찮다.
또, 본 제1 실시 형태에 의하면, 기판 스테이지 장치(20A)는, 기판(P)이 재치되는 유지 장치(55A)와, 유지 장치(55A)를 하방으로부터 지지하는 지지 기구(53A)와, 유지 장치(55A)를 구동하여, 유지 장치(55A)의 자세를 제1 상태(예를 들면, θx방향으로 틸트되어 있지 않는 상태)로부터 제2 상태(θx방향으로 소정 각도 회전한 상태)로 변화시키는 Z보이스 코일 모터(61Z)를 구비한다. 지지 기구(53A)는, 유지 장치(55A)로부터 지지 기구(53A)에 대한 하중에 대해서 탄성 변형 가능한 기체 스프링(531)을 포함하고, 기체 스프링(531)은, Z보이스 코일 모터(61Z)에 의한 유지 장치(55A)의 자세 변화에 대응하여, 중력 방향에 직교하는 방향에 관하여 서로 다른 위치에서의 기체 스프링(531)의 중력 방향의 높이를, 서로 다른 높이로 변화시킨다. 이것에 의해, 상기와 마찬가지로, 미동 스테이지(50A)의 위치 결정 정밀도가 향상된다. 또한, 중력 방향의 높이는, 중력 방향의 두께라도 괜찮고, 중력 방향의 탄성력이라도 괜찮다.
또, 본 제1 실시 형태에 의하면, 기판(P)이 재치되는 유지 장치(55A)와, 유지 장치(55A)를 하방으로부터 지지하는 지지 기구(53A)와, 유지 장치(55A)를 구동하여, 유지 장치(55A)의 자세를 제1 상태(예를 들면, θx방향으로 틸트되어 있지 않는 상태)로부터 제2 상태(θx방향으로 소정 각도 회전한 상태)로 변화시키는 Z보이스 코일 모터(61Z)를 구비한다. 지지 기구(53A)는, 유지 장치(55A)로부터 지지 기구(53A)에 대한 하중에 대해서 탄성 변형 가능한 기체 스프링(531)을 포함하고, 기체 스프링(531)은, 중력 방향에 직교하는 방향에 관하여 서로 다른 위치에서의 기체 스프링(531)의 중력 방향의 높이의 비를, 제1 상태와 제2 상태에서 다른 크기로 변화시킨다. 이것에 의해, 상기와 마찬가지로, 미동 스테이지(50A)의 위치 결정 정밀도가 향상된다. 또한, 높이의 비는, 중력 방향의 두께의 비라도 괜찮고, 중력 방향의 탄성력의 비라도 괜찮다.
또, 본 제1 실시 형태에서, 지지 기구(53A)는 유지 장치(55A)와 접속된다. 유지 장치(55A)와 지지 기구(53A)가 접속되어 일체로 되어 있기 때문에, 유지 장치(55A)가 이동되면 지지 기구(53A)도 이동된다. 그 때문에, 유지 장치(55A)를 이동시키는 구성과는 별도로 지지 기구(53A)를 이동시키는 구성을 마련할 필요가 없다. 유지 장치(55A)는, 고정자와 가동자가 비접촉으로 접속된 보이스 코일 모터를 매개로 하여 이동된다. 유지 장치(55A)와 조동 스테이지(30, 40)는, 기계적인 연결이 없는 구성으로 되어 있어, 조동 스테이지(30, 40)로부터 미동 스테이지(50A)에 외란이 전달되는 것을 억제할 수 있다.
또, 본 제1 실시 형태에서, 기판 스테이지 장치(20A)는, 지지 기구(53A)에 지지된 유지 장치(55A)를, 정반(19)에 대해서 상대 이동시키는 Y조동 스테이지(30)및 X조동 스테이지(40)와, Y조동 스테이지(30)에 마련된 고정자와, 유지 장치(55A)에 마련된 가동자를 포함하고, 서로 비접촉으로 배치된 가동자 및 고정자를 매개로 하여, Y조동 스테이지(30)및 X조동 스테이지(40)에 대해서 유지 장치(55A)를 상대 이동시키는 보이스 코일 모터(61X, 61Y, 61Z)를 가진다. 이것에 의해, 소망의 위치에 기판(P)을 이동시킬 수 있음과 아울러, 투영 광학계(16)의 결상면과 기판(P)의 표면을 일치시킬 수 있다.
또, 본 제1 실시 형태에서, 보이스 코일 모터(61X, 61Y, 61Z)는, Y조동 스테이지(30) 및 X조동 스테이지(40)에 의해 유지 장치(55A)를 정반(19)에 대해서 상대 이동시키기 위한 구동력을, 가동자 및 고정자를 매개로 하여, 유지 장치(55A)에 전달한다. 미동 스테이지(50A)와 Y조동 스테이지(30) 및 X조동 스테이지(40)를 고정자 및 가동자에 의해, 비접촉으로 접속할 수 있기 때문에, Y조동 스테이지(30) 및 X조동 스테이지(40)의 진동이 미동 스테이지(50A)에 전달되는 것을 억제할 수 있다.
또, 유지 장치(55A)와 지지 기구(53A)를 기계적으로 떼어 놓고, 지지 기구(53A)를 Y조동 스테이지(30)으로 견인하는 경우, 지지 기구(53A)에 Y조동 스테이지(30)의 진동이 전달될 가능성이 있다. 지지 기구(53A)의 지지부(533)에는, 예를 들면, Z센서의 타겟이 마련되어 있기 때문에, 지지 기구(53A)에 진동이 전달되면, Z센서의 계측에 영향을 준다. 따라서, 지지 기구(53A)로의 진동 전달의 영향 등을 고려하지 않으면 안되어, 기판 스테이지(52A)와 지지 기구(53A)가 기계적으로 떼어놓여진 미동 스테이지에서는, 제어에 대한 미동 스테이지의 움직임을 시뮬레이션하기 어렵다.
한편, 본 제1 실시 형태의 미동 스테이지(50A)에서는, 유지 장치(55A)와 지지 기구(53A)가 접속되어 일체로 되어 있고, Y조동 스테이지(30)의 진동이, 지지 기구(53A)에 전달되지 않는다. 따라서, Y조동 스테이지(30)의 진동이 Z센서의 계측에 영향을 주지 않기 때문에, 미동 스테이지(50A)에서는, 제어에 대한 미동 스테이지의 움직임을 시뮬레이션하기 쉽다.
또, 미동 스테이지가, 예를 들면, 기판 스테이지를 θx방향 및 θy방향으로 회전하기 위한 회전 기구를 가지는 경우, 회전 중심과, 미동 스테이지의 중심 위치를 맞추기 위해서는, 미동 스테이지의 강성을 떨어뜨릴(구체적으로는 중앙부를 얇게 하고, 회전 기구를 가능한 한 위에 설치할) 필요가 있다. 한편, 본 제1 실시 형태에서는, 회전 기구를 마련할 필요가 없기 때문에, 기판 스테이지의 강성을 올릴 수 있어, 기판 홀더의 평면도를 향상시킬 수 있다. 또한, 기판 스테이지의 강성을 올리는 것에 의해, 기판 스테이지의 위치 결정 정밀도도 향상시킬 수 있다.
또, 미동 스테이지(50A)의 중량을 지지 기구(53A)가 지지하기(캔슬하기) 때문에, 기판 스테이지(52A)를 Z축 방향, θx방향, θy방향으로 구동하기 위해서 필요한 Z보이스 코일 모터(61Z)의 추력을 저감할 수 있다. 이것에 의해, Z보이스 코일 모터(61Z)의 발열량을 저감시킬 수 있기 때문에, Z보이스 코일 모터(61Z)의 발열에 의한 온도 변동을 저감할 수 있다. 온도 변동은 위치 계측에 영향을 주지만, 제1 실시 형태에 의하면 온도 변동이 저감되기 때문에, 위치 계측의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또, 본 제1 실시 형태에서, 지지 기구(53A)는, 내부에 기체가 채워진 기체 스프링(531)이다. 지지 기구(53A)의 구성 부품이 기체 스프링(531)뿐이기 때문에, 미동 스테이지(50A)를 용이하고 또한 염가로 저배화(低背化)할 수 있다. 또, 지지 기구(53A)가 소형이기 때문에, 미동 스테이지(50A)를 경량화할 수 있고, 또한, 기체 스프링(531)의 강성이 작으므로, 작은 추력으로 기판 스테이지(52A)를 틸트 구동할 수 있기 때문에, 보이스 코일 모터(61X, 61Y, 61Z)의 발열량을 저감할 수 있다. 이것에 의해, 열에 의한 노광 장치(10A)의 성능 악화를 억제할 수 있다.
또, 본 제1 실시 형태에서, 기판 스테이지(52A)는, 중공이고, 기판 스테이지(52A)의 내부와 기체 스프링(531)의 내부는 연통하고 있다. 이것에 의해, 기판 스테이지(52A)가 기체 스프링(531)의 탱크로서 기능하기 때문에, 기체 스프링(531)의 스프링 상수를 작게 할 수 있어, 기체 스프링(531)의 제진 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 기체 스프링(531)의 스프링 상수가 작기 때문에, Z축 방향, θx방향, 및 θz 방향으로 기판 스테이지(52A)를 구동하는 경우에, 스프링의 복원력에 대항하기 위해서 필요한 추력이 작아도 되어, Z축 방향, θx방향 및 θy방향 구동용의 보이스 코일 모터의 추력을 작게 할 수 있다. 이것에 의해, 보이스 코일 모터의 발열량을 작게 할 수 있기 때문에, 노광 장치(10A)로의 열의 영향을 저감할 수 있다.
또, 본 제1 실시 형태에서, 유지 장치(55A)에 대해서 X축 방향 및 Y축 방향 중 적어도 일방향의 추력을 부여하는 보이스 코일 모터(61X, 61Y)의 일부의 요소(예를 들면, 고정자)는, Z축 방향에 관하여 유지 장치(55A)와 지지 기구(53A)를 포함하는 미동 스테이지(50A)의 중심(G)과 대략 일치하는 위치에서 Y조동 스테이지(30)에 마련되어 있다. 이것에 의해, X축 방향 및 Y축 방향에 대해서는, 보이스 코일 모터(61X, 61Y)의 Z축 방향에서의 추력 발생점의 위치와, 미동 스테이지(50A)의 중심(G)이 대략 일치한다. 그 때문에, X축 방향 및 Y축 방향에 대해서는, 다른 방향의 운동에 간섭하지 않고, 미동 스테이지(50A)를 구동할 수 있다. 즉, X축 방향으로 미동 스테이지(50A)를 구동하는 경우, 예를 들면 θy방향의 운동에 간섭하지 않고, 미동 스테이지(50A)를 X축 방향으로 구동할 수 있다. 또, Y축 방향으로 미동 스테이지(50A)를 구동하는 경우, 예를 들면 θx방향의 운동에 간섭하지 않고, 미동 스테이지(50A)를 Y축 방향으로 구동할 수 있다.
Z축 방향에 대해서는, Z보이스 코일 모터(61Z)가 모멘트의 균형을 유지하면서 추력을 발생시킴으로써 다른 축에 간섭하지 않고 미동 스테이지(50A)를 구동시킬 수 있다. θz 방향에 대해서는, 미동 스테이지(50A)에 그 방향의 모멘트를 줌으로써, 미동 스테이지(50A)는 가장 안정되도록 중심(G) 둘레로 운동한다. θx방향 및 θy방향은, 기체 스프링(531)의 운동이 규제되어 있지 않기 때문에, 기판 스테이지(52A)에 그 방향의 모멘트를 줌으로써, 기판 스테이지(52A)는 가장 안정되도록 중심(G) 둘레로 운동한다. 이와 같이, 축 사이의 간섭이 없기 때문에, 미동 스테이지(50A)의 위치 결정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또, 본 제1 실시 형태에서, Z보이스 코일 모터(61Z)는, 중심(G)을 회전 중심으로 하여 미동 스테이지(50A)를 회전 이동시킨다. 이것에 의해, 미동 스테이지(50A)의 병진 이동과 회전 이동이 동일한 중심(G)을 기준으로 이루어지기 때문에, 스테이지를 구동하는 제어성을 향상시킬 수 있다.
(변형예 1)
도 7의 (A)는, 제1 실시 형태의 변형예 1에 관한 기판 스테이지 장치(20B)의 구성을 나타내는 도면이고, 도 7의 (B)는, 변형예 1에 관한 미동 스테이지(50B)를 나타내는 도면이다.
도 7의 (B)에 나타내는 것과 같이, 변형예 1에 관한 미동 스테이지(50B)는, 판 스프링(501)을 구비한다. 판 스프링(501)은, 일단이 기판 스테이지(52A)의 하면으로부터 중력 방향(Z축 방향)으로 연장되는 접속 부재(523)의 하단부에 접속되고, 타단이 지지부(533)에 접속되어 있다. 판 스프링(501)은, 두께 방향이 정반(19)의 상면(미동 스테이지(50B)의 이동 기준면)과 직교하는 방향(즉 Z축 방향)과 평행이 되도록 설치되어 있다. 그 외의 구성은, 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 상세한 설명을 생략한다.
제1 실시 형태의 변형예 1에 관한 미동 스테이지(50B)는, 일단이 기판 스테이지(52A)와 접속되고, 타단이 지지부(533)와 접속되며, 두께 방향이 Z축 방향과 평행이 되도록 마련된 판 스프링(501)을 구비한다. 이와 같이 설치한 판 스프링(501)의 X축 방향 및 Y축 방향의 강성은 크고, Z축 방향의 강성은 작다. 따라서, 판 스프링(501)은, 미동 스테이지(50B)의 θx방향 및 θy방향의 구동을 저해하지 않는다. 한편, 판 스프링(501)에 의해 지지 기구(53A)의 기판 스테이지(52A)로의 추종성이 향상됨과 아울러, 기체 스프링(531)의 하부의 고유 진동수를 올릴 수 있다. 이 때문에, 지지 기구(53A)가 외란에 의해 흔들렸을 경우에도, 진폭이 작기 때문에, 정반(19)를 매개로 하여 노광 장치(10A)에 전달되는 힘(가진력)이 작아져, 노광 장치(10A) 전체로서의 성능이 향상된다.
(변형예 2)
제1 실시 형태 및 그 변형예 1에서는, 기판 스테이지(52A)를 기체 스프링(531)의 탱크로서 기능시키고 있었는데, 이것에 한정되는 것은 아니다.
도 8은, 제1 실시 형태의 변형예 2에 관한 기판 스테이지 장치(20C)의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 8에 나타내는 것과 같이, 변형예 2에서는, 지지 기구(53B)의 기체 스프링(531)의 내부와, 유지 장치(55B)의 기판 스테이지(52B)의 내부가 연통하고 있지 않고, 기체 스프링(531)만이 탱크로서 기능하고 있다. 그 외의 구성은, 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 상세한 설명을 생략한다.
기판 스테이지(52B)를 기체 스프링(531)의 탱크로서 이용하지 않는 경우, 기판 스테이지(52B)를 탱크로서 이용하는 경우와 비교하여, 기체 스프링(531)의 스프링 상수가 크게 되지만, 미동 스테이지(50C)를 보다 용이하게 구성할 수 있다. 또, 탱크가 작게 되기 때문에, 기체 스프링(531)의 내압 변동에 대해서 공급하는 기체의 양이 적어도 된다.
또한, 변형예 2에서, 기체 스프링(531)은, 상단부가 접속부(522)를 매개로 하여 기판 스테이지(52B)에 접속되어 있다고 했는데, 접속부(522)를 생략하고, 기체 스프링(531)을, 기판 스테이지(52B)에 직접 접속하도록 해도 괜찮다. 제1 실시 형태의 변형예 2에 한정하지 않고, 다른 실시 형태 및 그 변형예에서도, 마찬가지이다.
(변형예 3-1)
도 9의 (A)는, 변형예 3-1에 관한 기판 스테이지 장치(20D1)의 구성을 나타내는 도면이다. 변형예 3-1에 관한 기판 스테이지 장치(20D1)에서, 지지 기구(53D1)는, 기체 스프링(531)에 더하여, 감쇠 기구(54A)를 구비한다. 감쇠 기구(54A)는, 이동 기준면(XY평면)과 수직인 방향(Z축 방향)으로 감쇠력을 발생시킨다.
변형예 3-1에서는, 감쇠 기구(54A)는, 유지 장치(55C)의 기판 스테이지(52C)에 형성된 조임 구멍(541)과, 압력 손실 요소(542)를 구비한다. 기체 스프링(531)이 변형하면, 기판 스테이지(52C)의 내부(탱크)와 기체 스프링(531)의 내부와의 사이에 기체의 왕래가 일어나, 조임 구멍(541)을 통과하는 기체의 압력 손실에 의해서, 감쇠 작용을 얻을 수 있다. 이것에 의해, 미동 스테이지(50D1)에 전달되는 외란을 보다 감쇠시킬 수 있다.
압력 손실 요소(542)는, 예를 들면 필터이고, 도 9의 (A)에 나타내는 것과 같이, 조임 구멍(541)과 직렬로 배치된다. 압력 손실 요소(542)는, 조임 구멍(541)에 기인하여 발생하는 배관 공진을 감쇠시킨다. 또한, 압력 손실 요소(542)를 생략해도 괜찮다. 그 외의 구성은, 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 상세한 설명을 생략한다.
조임 구멍(541)은, 기판 스테이지(52C)의 하면에 형성되고, 압력 손실 요소(542)는, 기판 스테이지(52C)의 내측(탱크 내)에 마련되기 때문에, 지지 기구(53D1)를 대형화시키지 않고, 즉, 미동 스테이지(50D1)를 대형화시키지 않고, 미동 스테이지(50D1)에 전달되는 외란을 보다 감쇠시킬 수 있다.
(변형예 3-2)
도 9의 (B)는, 제1 실시 형태의 변형예 3-2에 관한 기판 스테이지 장치(20D2)의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 변형예 3-2에 관한 기판 스테이지 장치(20D2)에서, 지지 기구(53D2)는, 기체 스프링(531)에 더하여, 감쇠 기구로서 댐퍼 기구(54B)를 구비한다. 이것에 의해, 미동 스테이지(50D2)에 전달된 외란을 보다 감쇠시킬 수 있다. 그 외의 구성은, 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 상세한 설명을 생략한다.
댐퍼 기구(54B)는, 기체 스프링(531)과 기판 스테이지(52A)에 의해서 형성되는 탱크 내부에 설치 가능하기 때문에, 지지 기구(53D2)를 대형화시키지 않고, 즉, 미동 스테이지(50D2)를 대형화시키지 않고, 미동 스테이지(50D2)에 전달되는 외란을 보다 감쇠시킬 수 있다.
(변형예 4)
도 10은, 제1 실시 형태의 변형예 4에 관한 기판 스테이지 장치(20E)의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 10에 나타내는 것과 같이, 변형예 4에 관한 기판 스테이지 장치(20E)는, 미동 스테이지(50E)를 지지하는 미동 스테이지 지지 기구(80A)를 구비한다.
미동 스테이지 지지 기구(80A)는, 테이블부(83)와, 가스 베어링(81, 82)를 구비한다. 테이블부(83)는, Y조동 스테이지(30)에 형성된 개구부(도 3의 (B) 참조) 내에 삽입되어 있다. 테이블부(83)는, Y조동 스테이지(30)에 대해서 복수의 접속 장치(90)('플렉셔 장치'라고도 함)를 매개로 하여 기계적으로 접속되어 있고, 테이블부(83)가 Y조동 스테이지(30)에 견인되는 것에 의해, 미동 스테이지 지지 기구(80A)는, Y조동 스테이지(30)와 일체적으로 XY평면을 따라서 이동한다.
테이블부(83)의 하면(-Z측의 면)에는, 베어링면이 -Z측을 향한 가스 베어링(82)이 장착되어 있다. 이것에 의해, 미동 스테이지 지지 기구(80A)는, 상면의 평면도가 매우 높게 마감된 정반(19) 상에 가스 베어링(82)을 매개로 하여 비접촉 상태로 재치된다. 테이블부(83)의 상면(+Z측의 면)에는, 베어링면이 +Z측을 향한 가스 베어링(81)('실링 패드'라고 함)이 장착되어 있다.
또, 변형예 4에서, 기체 스프링(531)을 지지하는 지지부(533)의 하면의 평면도는 매우 높게 마감되어 있어, 미동 스테이지 지지 기구(80A)의 앞서 설명한 실링 패드(81)의 가이드면으로서 기능한다.
변형예 4에서는, 지지 기구(53E)의 기체 스프링(531)은, 기판 스테이지(52A)에 직접 접속되어 있고, 기판 스테이지(52A)의 내부와 기체 스프링(531)의 내부는 연통하고 있다. 그 외의 구성은, 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 상세한 설명을 생략한다.
변형예 4의 미동 스테이지(50E)를 채용해도, 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 변형예 4에서, 변형예 1과 마찬가지로, 기판 스테이지(52A)와 지지부(533)을 판 스프링에 의해서 접속해도 괜찮다. 이것에 의해, 변형예 1와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또, 변형예 4에서, 변형예 2와 마찬가지로, 기판 스테이지(52A)의 내부와 기체 스프링(531)의 내부를 연통시키지 않아도 괜찮다. 또, 변형예 4에서, 변형예 3-1 및 변형예 3-2와 마찬가지로, 지지 기구(53E)는, 기체 스프링(531)에 더하여, 감쇠 기구(54A) 또는 댐퍼 기구(54B)를 구비하고 있어도 괜찮다.
(변형예 5)
도 11은, 제1 실시 형태의 변형예 5에 관한 기판 스테이지 장치(20F)의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 변형예 5에서는, 미동 스테이지 지지 기구(80B)의 테이블부(83)의 상면(+Z측의 면)이 미동 스테이지(50F)의 가이드면으로서 기능하고, 테이블부(83)와 지지 기구(53F)의 지지부(533)와의 사이에, 베어링면이 -Z측을 향한 가스 베어링(85)이 장착되어 있다. 그 외의 구성은, 변형예 4와 마찬가지이기 때문에, 상세한 설명을 생략한다. 변형예 5의 미동 스테이지(50F)를 채용하여도, 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
(변형예 6)
상기 제1 실시 형태 및 그 변형예 1~5에서의 지지 기구(53A, 53B, 53D1, 53D2, 53E, 53F)는, 기체 스프링(531)을 구비하고 있었는데, 지지 기구는 다른 구성을 가지고 있어도 괜찮다.
도 12는, 제1 실시 형태의 변형예 6에 관한 기판 스테이지 장치(20G)의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 12에 나타내는 것과 같이, 변형예 6에 관한 미동 스테이지(50G)의 지지 기구(53G)는, 복수의 코일 스프링(534)과, 감쇠 기구(54C)를 구비한다.
복수의 코일 스프링(534)은, 기판 스테이지(52B)의 하면 내의 다른 위치에 배치되어 있고, 코일 스프링(534)의 일단은, 기판 스테이지(52B)의 하면에 고정되며, 코일 스프링(534)의 타단은, 지지부(533)에 고정되어 있다. 복수의 코일 스프링(534)은, 유지 장치(55B)의 정반(19) 상면에 대한 자세의 변화, 즉 유지 장치(55B)의 θx 및 θy방향의 요동(틸트)에 수반하여 변형한다. 예를 들면, 유지 장치(55B)가 소정의 상태로부터, θx방향으로 소정 각도분만큼 회전하였을 경우(X축 둘레로 회전하였을 경우), 어느 코일 스프링(534)(예를 들면, 유지 장치(55B)의 Y축 방향에서의 중심보다 +Y측에 마련된 코일 스프링(534))은 줄어들고, 다른 코일 스프링(534)(예를 들면, 유지 장치(55B)의 Y축 방향에서의 중심보다 -Y측에 마련된 코일 스프링(534))은 늘어난다.
즉, 복수의 코일 스프링(534)은, 기판 홀더(51A)의 상면과 정반(19)의 상면이 이루는 각도의 변화에 수반하여, 기판 홀더(51A)의 상면과 정반(19)의 상면과의 간격이 좁은 일방측에 위치하는 코일 스프링(534)의 중력 방향의 높이가 낮게 되고, 기판 홀더(51A)의 상면과 정반(19)의 상면과의 간격이 넓은 타방측에 위치하는 코일 스프링(534)의 중력 방향의 높이가 높게 되도록 탄성 변형하여 유지 장치(55B)를 지지한다.
또한, 기판 홀더(51A)의 상면과 정반(19)의 상면과의 간격이 좁은 위치와 넓은 위치에서는, 코일 스프링(534)의 높이가 변화하기 때문에, 코일 스프링(534)의 복원력이 다르다. 따라서, 기판 스테이지(52B)의 하면 내의 다른 위치에 배치된 복수의 코일 스프링(534)은, 기판 홀더(51A)의 상면과 정반(19)의 상면이 이루는 각도의 변화에 수반하여, 기판 홀더(51A)의 상면과 정반(19)의 상면과의 간격이 좁은 위치와 넓은 위치에서, 다른 힘으로 유지 장치(55B)를 지지하게 된다.
감쇠 기구(54C)는, 이동 기준면(XY평면)과 수직인 방향(Z축 방향)으로 감쇠력을 발생시킨다. 그 외의 구성은, 변형예 4와 마찬가지이기 때문에, 상세한 설명을 생략한다.
변형예 6에 관한 기판 스테이지 장치(20G)는, 기판(P)을 지지하는 지지면(기판 홀더(51A)의 상면)을 가지는 유지 장치(55B)와, 유지 장치(55B)를 하방으로부터 지지하는 탄성 변형 가능한 복수의 코일 스프링(534)를 가지는 지지 기구(53G)와, 지지 기구(53G)를 지지하는 지지면을 가지는 정반(19)과, 기판 홀더(51A)의 상면과 정반(19)의 상면이 이루는 각도가 변경되도록 유지 장치(55B)를 이동시키는 Z보이스 코일 모터(61Z)를 구비하고, Z보이스 코일 모터(61Z)에 의한 각도의 변경에 수반하여, 지지 기구(53G)는, 복수의 코일 스프링(534) 중, 기판 홀더(51A)의 상면과 정반(19)의 상면과의 간격이 좁은 일방측을 지지하는 코일 스프링(534)이 줄어들고, 기판 홀더(51A)의 상면과 정반(19)의 상면과의 간격이 넓은 타방측을 지지하는 코일 스프링(534)이 늘어나도록 탄성 변형하여 유지 장치(55B)를 지지한다. 이와 같이, 기체 스프링(531) 대신에, 코일 스프링(534)를 사용해도, 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
코일 스프링(534)을 사용했을 경우, 기체 스프링보다도 스프링 상수는 크게 되지만, 지지 기구(53G)를 용이하게 구성할 수 있다. 또, 탱크가 필요 없기 때문에, 에너지 소비를 감소시킬 수 있다. 또, 감쇠 기구(54C)에 의해서, 미동 스테이지(50G)에 전달된 외란을 감쇠시킬 수 있다. 감쇠 기구(54C)로서는 점성 유체에 의한 댐퍼 기구나, 점탄성체에 의한 고체 댐퍼 등이 바람직하다.
《제2 실시 형태》
제1 실시 형태의 미동 스테이지는, θx방향 및 θy방향으로 틸트 가능했지만, 제2 실시 형태의 미동 스테이지는 θx방향 및 θy방향으로 틸트하지 않는 것이다.
도 13은, 제2 실시 형태에 관한 기판 스테이지 장치(20H)의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 기판 스테이지 장치(20H)는, 정반(19)과, 미동 스테이지(50H)를 구비한다.
미동 스테이지(50H)는, 정반(19) 상에 배치되어 있다. 미동 스테이지(50H)는, 기판 홀더(51H)와, 기판 스테이지(52H)를 포함하는 유지 장치(55H)와, 지지 기구(53H)와, 가스 베어링(58)을 구비한다.
지지 기구(53H)는, 복수(예를 들면, 3개)의 기체 스프링(531H)과, 지지부(533)를 구비한다. 복수의 기체 스프링(531H)은, 미동 스테이지(50H)의 중심(G)을 둘러싸도록 마련되고, 기판 홀더(51H)와 기판 스테이지(52H)를 포함하는 계의 중량과 균형을 이루는 힘을 중력 방향(Z축 방향)으로 발생시킨다.
제2 실시 형태에서는, 미동 스테이지(50H)는, 기판 스테이지(52H)를 Z축 방향으로 구동하기 위한 Z보이스 코일 모터(62Z)를 포함한다. Z보이스 코일 모터(62Z)의 가동자는, 예를 들면, 기판 스테이지(52H)의 하면에 장착되고, 고정자는, 지지부(533)의 상면에 장착된다. Z보이스 코일 모터(62Z)는, 기판 스테이지(52H)에 대해서 Z축 방향으로 추력을 부여한다. Z보이스 코일 모터(62Z)는, Z보이스 코일 모터(62Z)에 의한 기판 스테이지(52H)의 구동 방향을 Z축 방향으로 규제하는 Z가이드(도시하지 않음)를 가진다. 이것에 의해, 미동 스테이지(50H)는, θx방향 및 θy방향으로 틸트할 수 없도록 하고 있다. 또한, 기판 스테이지(52H)에 대해서 Z축 방향으로 추력을 부여하는 Z보이스 코일 모터(62Z)와, 기판 스테이지(52H)의 구동 방향을 Z축 방향으로 규제하는 Z가이드를 별도로 마련해도 괜찮다.
이와 같이, 제2 실시 형태에 관한 기판 스테이지 장치(20H)는, 기판(P)을 유지하여 이동하는 기판 스테이지(52H)와, 기판 스테이지(52H)에 접속되고, 기판 스테이지(52H)가 이동할 때의 기준이 되는 이동 기준면(정반(19)의 상면)과 직교하는 방향(Z축 방향)에서 기판 스테이지(52H)를 이동 기준면에 대해서 비접촉으로 지지하는 지지 기구(53H)를 구비하며, 지지 기구(53H)는, 상단부가 기판 스테이지(52H)에 접속되고, 하단부가 이동 기준면의 상방에 비접촉으로 배치된 지지부(533)에 접속된 복수의 기체 스프링(531H)을 포함한다. 이것에 의해, 제1 실시 형태 및 그 변형예 1~5와 마찬가지로, 기체 스프링(531H)에 의해서, 정반(19)으로부터 전달되는 외란을 감쇠시킬 수 있다.
또, 유지 장치(55H)의 중량을 복수의 기체 스프링(531H)이 지지하기 때문에, Z보이스 코일 모터(62Z)는 작은 추력에 의해서 유지 장치(55H)를 Z축 방향으로 구동할 수 있다. 이것에 의해, Z보이스 코일 모터(62Z)의 발열량을 저감할 수 있어, 온도 변동에 의한 위치 계측 정밀도의 악화를 방지할 수 있다.
또, 기판 스테이지(52H)를 Z축 방향으로 구동하기 위해서 볼나사 구동 장치를 이용하는 경우와 비교하여, Z보이스 코일 모터(62Z)의 사용에 의해 미동 스테이지(50H)의 위치 제어 정밀도를 향상시킬 수 있다.
(변형예)
도 14는, 제2 실시 형태의 변형예에 관한 기판 스테이지 장치(20J)의 구성을 나타내는 도면이다. 변형예에서는, 제2 실시 형태에 관한 미동 스테이지(50H)를 갠트리-스테이지로 적용하고, 또한, 기판 스테이지(52H)를 θx방향 및 θy방향으로 틸트 가능하게 구성하였다.
도 14에 나타내는 것과 같이, 기판 스테이지 장치(20J)는, 한 쌍의 X가이드(2)(도 14에서는, 1개만을 도시), X캐리지(3), Y빔가이드(4), 및 Y캐리지(7)를 구비한다.
X축 방향으로 연재하는 한 쌍의 X가이드(2)는, 베드(1)의 상면에, Y축 방향으로 간격을 두고 평행하게 부설되어 있고, 각 X가이드(2)와 맞물리는 X캐리지(3)가 각각 이동 가능하게 마련되어 있다. X캐리지(3)의 상부에는, Y축 방향을 따라서 연재하고, 양 캐리지(3)를 연결하는 브릿지 모양으로 Y빔가이드(4)가 현가되어 체결 고정되어 있다.
도 14에서, 점선으로 나타내는 것과 같이, X캐리지(3)와 X가이드(2)의 상면과의 사이에는, 가스 베어링(5)이 복수 배치되어 있고, X캐리지(3)와 X가이드(2)의 측면과의 사이에는, 가스 베어링(6)이 복수 배치되어 있다. 가스 베어링(5, 6)은 X캐리지(3)에 고정되어 있고, X가이드(2)에 대해서 비접촉 지지된 X캐리지(3)(및 X캐리지(3)에 고정된 Y빔가이드(4))는, X가이드(2)에 가이드되어 X축 방향으로 이동 가능한 구성으로 되어 있다. 또한, X캐리지(3)의 어느 일방의 가스 베어링(6)은, 생략해도 상관없다.
Y빔가이드(4)의 상부에는, Y캐리지(7)가 재치되어 있다. 도 14에 나타내는 것과 같이, Y캐리지(7)와 Y빔가이드(4)의 상면과의 사이에는, 가스 베어링(8)이 복수 배치되어 있고, Y캐리지(7)의 측면(7a)과 Y빔가이드(4)의 측면(4a)과의 사이에는, 가스 베어링(9)이 복수 배치되어 있다. 이들 가스 베어링(8, 9)은 Y캐리지(7)에 고정되어 있고, Y빔가이드(4)에 비접촉 지지된 Y캐리지(7)는, Y빔가이드(4)에 가이드 되어 Y축 방향으로 이동 가능한 구성으로 되어 있다. Y빔가이드(4)의 상면은, 평면도가 매우 높게 마감되어 있다. 제2 실시 형태의 변형예에서는, Y빔가이드(4)의 상면이 이동 기준면이 된다.
Y캐리지(7)의 상면에는, 지지 기구(53J)로서의 복수의 기체 스프링(531H)을 매개로 하여 기판 스테이지(52H)가 재치되어 있다. 복수의 기체 스프링(531H)은, 기판 스테이지(52H)의 하면 내의 다른 위치에 배치되어 있고, 기체 스프링(531H)의 일단은, 기판 스테이지(52H)의 하면에 고정되고, 기체 스프링(531H)의 타단은, Y캐리지(7)의 상면에 고정되어 있다.
또, 기판 스테이지(52H)의 하면에는, 예를 들면, Z보이스 코일 모터(61Z)의 가동자가 장착되고, Y캐리지(7)의 상면에는, Z보이스 코일 모터(61Z)의 고정자가 장착되어 있다.
변형예에서의 Z보이스 코일 모터(61Z)는, 제2 실시 형태에서의 Z보이스 코일 모터(61Z)와 달리, 기판 스테이지(52H)의 구동을 Z축 방향만으로 규제하는 Z가이드를 가지지 않는다. 따라서, 기판 스테이지(52H)는, θx방향 및 θy방향으로 틸트 가능하게 되어 있다.
복수의 기체 스프링(531H)은, 기판 스테이지(52H)의 Y빔가이드(4)의 상면에 대한 자세의 변화, 즉 기판 스테이지(52H)의 θx 및 θy방향의 요동(틸트)에 수반하여 변형한다. 예를 들면, 기판 스테이지(52H)가 소정의 상태로부터, θx방향으로 소정 각도분만큼 회전하였을 경우(X축 둘레로 회전했을 경우), 어느 기체 스프링(531H)(예를 들면, 기판 스테이지(52H)의 Y축 방향에서의 중심보다 +Y측에 마련된 기체 스프링(531H))은 줄어들고, 다른 기체 스프링(531H)(예를 들면, 기판 스테이지(52H)의 Y축 방향에서의 중심보다 -Y측에 마련된 기체 스프링(531H))은 늘어난다. 이것에 의해, 기판 스테이지(52H)의 하면 내의 다른 위치에 배치된 복수의 기체 스프링(531H)은, 서로 다른 힘으로 기판 스테이지(52H)를 지지하게 된다.
또, 변형예에 관한 미동 스테이지(50J)는, 판 스프링(501)을 구비한다. 판 스프링(501)은, 일단이 기판 스테이지(52H)의 하면으로부터 중력 방향(Z축 방향)으로 연장되는 접속 부재(523)의 하단부에 접속되고, 타단이 Y캐리지(7)에 접속되어 있다. 판 스프링(501)은, 두께 방향이 Z축 방향과 평행이 되도록 마련되어 있다.
이와 같이 설치한 판 스프링(501)의 Z축 방향의 강성은 작고, X축 방향 및 Y축 방향의 강성은 크다. 따라서, 판 스프링(501)은, 기판 스테이지(52H)를 XY평면에서 구속하는 한편으로, 기판 스테이지(52H)의 θx방향 및 θy방향의 구동을 저해하지 않는다. 판 스프링(501)에 의해, 기체 스프링(531) 하부의 고유 진동수를 올릴 수 있기 때문에, 제1 실시 형태의 변형예 1과 마찬가지로, 노광 장치 전체의 성능을 향상시킬 수 있다.
제2 실시 형태의 변형예에 관한 기판 스테이지 장치(20J)는, 기판(P)을 지지하는 지지면을 가지는 유지 장치(55H)와, 유지 장치(55H)가 구비하는 기판 스테이지(52H)의 하면으로 중력 방향 상향의 힘을 부여하여, 유지 장치(55H)를 지지하는 지지 기구(53J)와, 이동체가 제1 상태(예를 들면, 기판 홀더(51A)의 상면이 정반(19)의 상면과 평행한 상태)로부터 유지 장치(55H)의 지지면(기판 홀더(51A)의 상면)의 경사 각도가 변경된 제2 상태가 되도록, 유지 장치(55H)를 이동시키는 Z보이스 코일 모터(61Z)를 구비한다. 지지 기구(53J)는, 제2 상태가 되는 유지 장치(55H)에 대해서, 중력 방향과 교차하는 방향에 관하여, 기판 스테이지(52H)의 하면 상의 서로 다른 위치에서, 서로 다른 힘으로 유지 장치(55H)를 지지한다.
유지 장치(55H)의 중량을 복수의 기체 스프링(531H)이 지지하기 때문에, Z보이스 코일 모터(61Z)는 작은 추력에 의해서 유지 장치(55H)를 Z축 방향으로 구동할 수 있다. 이것에 의해, Z보이스 코일 모터(61Z)의 발열량을 저감할 수 있어, 온도 변동에 의한 위치 계측 정밀도의 악화를 방지할 수 있다.
또한, 상기 제2 실시 형태 및 그 변형예에서, 복수의 기체 스프링(531)이 아니라, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 1개의 기체 스프링(531)을 미동 스테이지의 중심(G) 아래에 마련해도 괜찮다. 또, 제1 실시 형태의 변형예 3과 마찬가지로, 복수의 기체 스프링(531)에 더하여, 댐퍼 기구 등의 감쇠 기구를 마련해도 괜찮다. 또, 복수의 기체 스프링(531)에 대신하여, 제1 실시 형태의 변형예 6과 마찬가지로, 복수의 코일 스프링과 감쇠 기구를 지지 기구로서 이용해도 괜찮다. 또, 기체 스프링과 코일 스프링을 병용시켜, 기판 스테이지를 지지하는 구성이라도 괜찮다. 또한, 감쇠 기구를 병용시켜도 괜찮다.
또, 제1 실시 형태 및 그 변형예 1~5에서는, 미동 스테이지가 기체 스프링(531)을 1개 가지는 경우에 대해 설명했는데, 이것에 한정하지 않고, 제2 실시 형태 및 그 변형예와 마찬가지로, 미동 스테이지는 기체 스프링을 복수 가지고 있어도 괜찮다.
또, 상기 제1 실시 형태, 제2 실시 형태 및 이들 변형예에서, 기체 스프링이나 코일 스프링을 사용하지 않고, 기판 스테이지를 지지부(533) 상에서 자기 부상시키도록 해도 괜찮다. 또한, 기체 스프링이나 코일 스프링과 자기 부상을 병용시키고, 기판 스테이지가 지지부(533) 상에 지지되도록 해도 괜찮다.
또한, 상기 각 실시 형태에서는, 투영 광학계(16)로서, 등배계가 이용되었는데, 이것에 한정되지 않고, 축소계, 혹은 확대계를 이용해도 괜찮다.
노광 장치의 용도로서는, 각형(角型)의 글래스 플레이트에 액정 표시 소자 패턴을 전사하는 액정용의 노광 장치로 한정되지 않고, 예를 들면 유기 EL(Electro-Luminescence) 패널 제조용의 노광 장치, 반도체 제조용의 노광 장치, 박막 자기 헤드, 마이크로 머신 및 DNA 칩 등을 제조하기 위한 노광 장치에도 넓게 적용할 수 있다. 또, 반도체 소자 등의 마이크로 디바이스뿐만이 아니라, 광 노광 장치, EUV 노광 장치, X선 노광 장치, 및 전자선 노광 장치 등에서 사용되는 마스크 또는 레티클을 제조하기 위해서, 글래스 기판 또는 실리콘 웨이퍼 등에 회로 패턴을 전사하는 노광 장치에도 적용할 수 있다.
또, 노광 대상이 되는 기판은 글래스 플레이트에 한정되지 않고, 예를 들면 웨이퍼, 세라믹 기판, 필름 부재, 혹은 마스크 블랭크스 등, 다른 물체라도 괜찮다. 또, 노광 대상물이 플랫 패널 디스플레이용의 기판인 경우, 그 기판의 두께는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 필름 모양(가요성을 가지는 시트 모양의 부재)인 것도 포함된다. 또한, 본 실시 형태의 노광 장치는, 한 변의 길이, 또는 대각 길이가 500mm 이상인 기판이 노광 대상물인 경우에 특히 유효하다. 또, 노광 대상의 기판이 가요성을 가지는 시트 모양인 경우에는, 이 시트가 롤 모양으로 형성되어 있어도 괜찮다.
또, 상기 각 실시 형태에 관한 노광 장치를 이용하여, 마이크로 디바이스로서의 액정 표시 소자를 제조할 수 있다. 먼저, 패턴상을 감광성 기판(레지스터가 도포된 글래스 기판 등)에 형성하는, 이른바 광 리소그래피 공정이 실행된다. 이 광 리소그래피 공정에 의해서, 감광성 기판 상에는 다수의 전극 등을 포함하는 소정 패턴이 형성된다. 그 후, 노광된 기판은, 현상 공정, 에칭 공정, 레지스터 박리 공정 등의 각 공정을 거치는 것에 의해서, 기판 상에 소정의 패턴이 형성된다. 그 후, 칼라 필터 형성 공정, 셀 조립 공정, 및 모듈 조립 공정 등을 거치는 것에 의해서, 마이크로 디바이스로서의 액정 표시 소자를 얻을 수 있다.
또한, 지금까지의 설명에서 인용한 노광 장치 등에 관한 모든 공보, 국제 공개, 미국 특허 출원 공개 명세서 및 미국 특허 명세서의 개시를 원용하여 본 명세서의 기재의 일부로 한다.
앞서 설명한 실시 형태는 본 발명의 바람직한 실시의 예이다. 다만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 여러 가지 변형 실시 가능하다.
10A : 노광 장치 20A~20J : 기판 스테이지 장치
50A~50J : 미동 스테이지 51A, 51H : 기판 홀더
52A~52H : 기판 스테이지 53A~53J : 지지 기구
61X, 61Y, 61Z : 보이스 코일 모터 501 : 판 스프링
531, 531H : 기체 스프링 533 : 지지부

Claims (26)

  1. 물체를 지지하는 제1 지지면을 가지는 이동체와,
    소정의 두께를 가지고, 상기 이동체를 지지하는 탄성 변형 가능한 지지부와,
    상기 지지부를 지지하는 제2 지지면을 가지는 지지 장치와,
    상기 제1 지지면과 상기 제2 지지면이 이루는 각도가 변경되도록 상기 이동체를 이동시키는 구동부를 구비하고,
    상기 지지부는, 상기 구동부에 의한 상기 각도의 변경에 수반하여, 상기 제1 지지면과 상기 제2 지지면과의 간격이 좁은 일방측의 상기 소정의 두께가 얇고, 상기 제1 지지면과 상기 제2 지지면과의 간격이 넓은 타방측의 상기 소정의 두께가 두꺼워지도록 탄성 변형하여 상기 이동체를 지지하는, 스테이지 장치.
  2. 물체를 지지하는 제1 지지면을 가지는 이동체와,
    상기 이동체를 하방으로부터 지지하는 탄성 변형 가능한 제1 지지 부재 및 제2 지지 부재를 가지는 지지부와,
    상기 지지부를 지지하는 제2 지지면을 가지는 지지 장치와,
    상기 제1 지지면과 상기 제2 지지면이 이루는 각도가 변경되도록 상기 이동체를 이동시키는 구동부를 구비하고,
    상기 지지부는, 상기 구동부에 의한 상기 각도의 변경에 수반하여, 상기 제1 지지면과 상기 제2 지지면과의 간격이 좁은 일방측을 지지하는 상기 제1 지지 부재가 줄어들고, 상기 제1 지지면과 상기 제2 지지면과의 간격이 넓은 타방측을 지지하는 상기 제2 지지 부재가 늘어나도록 탄성 변형하여 상기 이동체를 지지하는, 스테이지 장치.
  3. 물체를 지지하는 제1 지지면을 가지는 이동체와,
    상기 제1 지지면과는 다른 제2 지지면에 중력 방향 상향의 힘을 부여하여, 상기 이동체를 지지하는 지지부와,
    상기 이동체가 제1 상태로부터 상기 제1 지지면의 경사 각도가 변경된 제2 상태가 되도록, 상기 이동체를 이동시키는 구동부를 구비하고,
    상기 지지부는, 상기 제2 상태가 되는 상기 이동체에 대해서, 중력 방향과 교차하는 방향에 관하여, 상기 제2 지지면 상의 서로 다른 제1 위치와 제2 위치와에서, 서로 다른 힘으로 상기 이동체를 지지하는, 스테이지 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 지지부는, 상기 제1 위치에서 상기 이동체를 지지하는 제1 지지 부재와, 상기 제2 위치에서 상기 이동체를 지지하는 제2 지지 부재를 가지는, 스테이지 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 지지 부재 및 상기 제2 지지 부재는, 상기 이동체에 대해서 다른 탄성력에 의해 상기 이동체를 지지하는, 스테이지 장치.
  6. 청구항 3 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 지지부를 하방으로부터 지지하는 지지 장치를 구비하는, 스테이지 장치.
  7. 물체를 지지하는 제1 지지면을 가지는 이동체와,
    상기 이동체를 지지하는 제2 지지면을 가지는 지지 장치와,
    중력 방향에서, 상기 이동체와 상기 지지 장치와의 사이에 배치되고, 상기 이동체를 지지하며, 상기 제1 지지면과 상기 제2 지지면과의 간격이 좁은 일방측에서 두께가 얇고, 상기 제1 지지면과 상기 제2 지지면과의 간격이 넓은 타방측에서 두께가 두꺼운 지지부를 구비하는 스테이지 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 지지면과 상기 제2 지지면이 이루는 각도가 변경되도록 상기 이동체를 이동시키는 구동부를 구비하는, 스테이지 장치.
  9. 물체가 재치되는 이동체와,
    상기 이동체를 하방으로부터 지지하는 지지부와,
    상기 이동체를 구동하여, 상기 이동체의 자세를 제1 상태로부터 제2 상태로 변화시키는 구동부를 구비하고,
    상기 지지부는, 상기 이동체로부터 상기 지지부에 대한 하중에 대해서 탄성 변형 가능한 탄성 부재를 포함하고,
    상기 탄성 부재는, 상기 구동부에 의한 상기 이동체의 자세 변화에 대응하여, 상기 탄성 부재의 높이의 분포를 변화시키는, 스테이지 장치.
  10. 물체가 재치되는 이동체와,
    상기 이동체를 하방으로부터 지지하는 지지부와,
    상기 이동체를 구동하여, 상기 이동체의 자세를 제1 상태로부터 제2 상태로 변화시키는 구동부를 구비하고,
    상기 지지부는, 상기 이동체로부터 상기 지지부에 대한 하중에 대해서 탄성 변형 가능한 탄성 부재를 포함하고,
    상기 탄성 부재는, 상기 구동부에 의한 상기 이동체의 자세 변화에 대응하여, 중력 방향에 직교하는 방향에 관하여 서로 다른 위치에서의 상기 탄성 부재의 중력 방향의 높이를, 서로 다른 높이로 변화시키는, 스테이지 장치.
  11. 물체가 재치되는 이동체와,
    상기 이동체를 하방으로부터 지지하는 지지부와,
    상기 이동체를 구동하여, 상기 이동체의 자세를 제1 상태로부터 제2 상태로 변화시키는 구동부를 구비하고,
    상기 지지부는, 상기 이동체로부터 상기 지지부에 대한 하중에 대해서 탄성 변형 가능한 탄성 부재를 포함하고,
    상기 탄성 부재는, 중력 방향에 직교하는 방향에 관하여 서로 다른 제1 위치와 제2 위치에서의 상기 탄성 부재의 중력 방향의 높이의 비를, 상기 제1 상태와 상기 제2 상태에서 다른 크기로 변화시키는, 스테이지 장치.
  12. 청구항 1, 청구항 2, 청구항 6 및 청구항 8 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 지지부에 지지된 상기 이동체를, 상기 지지 장치에 대해서 상대 이동시키는 제1 구동부와,
    상기 제1 구동부에 마련된 제1 부재와 상기 이동체에 마련된 제2 부재를 포함하고, 서로 비접촉으로 배치된 상기 제1 부재 및 상기 제2 부재를 매개로 하여, 상기 제1 구동부에 대해서 상기 이동체를 상대 이동시키는 제2 구동부를 가지는, 스테이지 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제2 구동부는, 상기 제1 구동부에 의해 상기 이동체를 상기 지지 장치에 대해서 상대 이동시키기 위한 구동력을, 상기 제1 부재 및 상기 제2 부재를 매개로 하여, 상기 이동체에 전달하는, 스테이지 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제1 부재는, 상기 이동체와 상기 지지부에 의해 구성된 구조물의 중심과 대략 일치하는 위치에 마련되는, 스테이지 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제2 구동부는, 상기 중심을 회전 중심으로 하여 상기 구조물을 회전 이동시키는, 스테이지 장치.
  16. 청구항 12 내지 청구항 15 중 어느 하나의 항에 있어서,
    일단이 상기 이동체와 접속되고, 타단이 상기 지지부와 접속되며, 두께 방향이 상기 이동체의 이동 기준면과 직교하는 방향과 평행이 되도록 설치된 판 스프링을 구비하는, 스테이지 장치.
  17. 청구항 1 내지 청구항 16 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 지지부는, 상기 이동체에 접속되는, 스테이지 장치.
  18. 청구항 1 내지 청구항 17 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 지지부는, 상기 이동체에 대해서 중력 방향으로 감쇠력을 발생시키는 감쇠 기구를 가지는, 스테이지 장치.
  19. 청구항 1 내지 청구항 18 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 지지부는, 내부에 기체가 채워진 공기 스프링인, 스테이지 장치.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 이동체는, 중공이고,
    상기 이동체의 내부와 상기 기체 스프링의 내부는 연통하고 있는, 스테이지 장치.
  21. 청구항 1 내지 청구항 20 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 지지부는, 코일 스프링인, 스테이지 장치.
  22. 청구항 1 내지 청구항 21 중 어느 하나의 항에 기재된 스테이지 장치와,
    에너지 빔에 의해, 상기 물체에 소정의 패턴을 형성하는 패턴 형성 장치를 구비하는 노광 장치.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 물체는, 플랫 패널 디스플레이에 이용되는 기판인, 노광 장치.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 기판은, 적어도 한 변의 길이 또는 대각 길이가 500mm 이상인, 노광 장치.
  25. 청구항 22 내지 청구항 24 중 어느 하나의 항에 기재된 노광 장치를 이용하여 상기 물체를 노광하는 것과,
    노광된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법.
  26. 청구항 22 내지 청구항 24 중 어느 하나의 항에 기재된 노광 장치를 이용하여 상기 물체를 노광하는 것과,
    노광된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006086442A (ja) * 2004-09-17 2006-03-30 Nikon Corp ステージ装置及び露光装置
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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