TW200523999A - Stage device and exposure device - Google Patents

Description

200523999 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關用來驅動物體的載台裝置，例如在製造 半導體疋件、攝影元件、液晶顯示元件或薄膜磁頭等元件 的光微影製程中，其適用於供轉印光罩圖案於基板上的曝 光裝置之光罩載台或基板載台。 【先前技術】 例如在製造半導體積體電路的光微影製程中，為了透 過投影光學系統，將作為遮罩的標線片（或光罩）的圖案轉印 於作為基板(感光基板或感應物體)的塗覆光阻的晶圓(或玻 璃板等）各照射區域，係使用步進器等的圖案整體曝光型、 或掃描步進器等掃描曝光型的曝光裝置。於此等曝光裝置 中具備標線片載台系統及晶圓載台系统，俾分別進行標線 片及晶圓較位及㈣。最近，為順暢且高速進行標線片 及晶圓的移動，就此等載台系統的驅動裝置而言，大多使 用可於非接觸的固定構件與活動構件之間產生高推力二驅 動裝置，例如線性馬達或利用洛倫茲力的致動器（音圈）等。 例如掃描曝光型的曝光裝置（掃描型曝光裝置的標線 片：台系、统，一般將氣體轴承的氣墊配置於標線片附：、， 以確保導引精度。於此構造中，用來沿掃描方向驅動活動 載口（供保持標線片的）的線性馬達之活動構， 、 目才示線片視 係配置於氣墊的外側。又，於晶圓載台系統中， 的/舌動載台（晶圓台），藉二組線性馬達沿正一 動。 乂之二方向驅 200523999 此種線性馬達等驅動 構件或活動構件，於反覆進行圈（或繞線）於固定 HI曰 復進仃疋位及移動的過程中，此線 圈的發熱Ϊ變大。例如於晶

Au μ 日日圓載台糸統中，若此線圈發生 =專至晶圓台（供保持晶圓並固定位置計測用雷射干涉計 :狀移動鏡)，晶圓台即逐漸膨脹，晶圓與移動鏡的位置 ,變化，並且，亦發生移動鏡本身的微幅熱變形。 :’疋位精度或掃描曝光時的同步精度等惡化，重疊精 度或解析度等曝光精度降低 ^ . 月又哗低卩通者近年來積體電路的更加 /型化卩往可忽視的載台系統的驅動機構所發生熱影響 造成的曝光精度降低亦構成問題。 因此’最近於例如晶圓載台系統中，為減輕於線性馬 達的線圈發生的熱影響，已提供-熱屏蔽機構⑽如參照專 利文獻D，其繞線圈的全周設置筒型構件，更進一步使冷 卻水流入此筒型構件内部。 專利文獻1 :日本特開2001 — 244196號公報 、於如上述晶圓载台系統情形下，由於在空間上有餘 铪’可抓用繞線性馬達的線圈全周供給冷媒的機構。 相對於此，由於標線片載台系統配置在照明光學系統 與投影光學系統間的狹小空間内，故在設計上不宜設置複 雜又大型的冷卻機構。更進一步’若例如掃描曝光型的曝 光凌置的払線片載台系統的投影倍率為"4倍，即須以晶圓 載台系統的4倍的掃描速度橫跨廣闊的動程移動標線片。 因此’保持並移動標線片的活動載台，不宜配設用來供給 冷媒的配管。因此’要求開發一種溫度控制機構，其不會 200523999 造成此高速移動的活動載台側的 L ^ ^ 機構過於複雜化，即可抽 制此活動載台所具備移動鏡的溫 抑 L彳入功 交化。又，於活動載么 上，除移動鏡外也能想到設置分束器等光學構件的口 若此光學構件的溫度變化，即 乃口外射率變化而發生計 誤差之虞，故以亦抑制此溫度變化較佳。 、 另一方面，於晶圓載台系統中， τ 长使用冷媒等冷卻德 性馬達的線圈情形下，亦有移動 、 有移動鏡的溫度因來自線圈的幸 射熱而略微變化之虞。因此，較 1馬附加一溫度控制機構， 其可控制移動鏡的溫度，且在g ^ 隹日日圓台移動之際不會施加過 大負何。 又如上述掃描型曝光裝置的標線片載台系統中，線性 馬達的活動構件，自標線片視通常配置於氣墊外側，故此 活動構件變成配重，氣墊剛性所造成的振動模式存在於較 低頻帶，此振動模式構成提高同步精度方面的障礙。 【發明内容】 ，本發明有鑑於此點，其第1目的在於提供-種載台技 術其不須使具備光學構件的活動載台的構造過於複雜， 即可控制此光學構件的溫度。 本毛明第2目的在於提供一載台技術，在使用如掃描 型曝光裝置般鬲速驅動的活動載台情形下，可控制設於此 活動載台的光學構件的溫度，並可更穩定驅動此活動載台。 更進一步’本發明目的亦在於提供使用此種載台技術 來貫現向精度曝光的曝光技術。 為解決上述問題，本發明採用實施形態所示對應第1 200523999 圖第7圖的以下構造。然而，標示各元件的符號不過是 此凡件的例示，並非用來限定各元件。 本發明之第1載台裝置，係驅動物體（R)的載台裝置， 其具有： 活動載σ (RST)，係保持此物體，可沿導面（Gp)移動； 光子構件（3 1、32 , MX)，係安裝於此活動載台的特定部分 (24B1 ' 24B2 ; 24B);熱傳導構件（27)，係沿此光學構件的 移動執跡設置，與該特定部分及光學構件的至少一方隔既 定間隙配置；以及溫度控制裝置（44A、44B、衫、46b、47)， 係藉由控制該熱傳導構件的至少一部分的溫度，以控制該 特定部分的溫度。 根據本發明，由於此既定間隙的氣體層的熱阻小，故 :藉由控制此熱傳導構件的至少一部分的溫度，間接控制 設於此活動載台的特定部分的光學構件的溫度。 於本發明中之活動載台，可沿其導面實質上於某一定 軌道上進行往復運動。藉由沿此往復運動的軌道配置此熱 傳導構件，可有效率地控制此活動載台的特定部分的溫度。 又，此光學構件可構成用來計測此活動載台位置的干 料的：部分。藉由運用本發明，使此光學構件的溫度穩 疋’可藉干涉什尚精度計測此活動載台的位置。 於此情形下，此光學構件之一例子，係反射計測用光 束的移動鏡（MX1)。 又於進一步具有與活動載台分開配置的基準鏡（Μχ)情 形下，安裝於此活動載台的此光學構件的其他例子，係^ 200523999 含朝此移動鏡反射計測用光束的反射構件（3卜32卜此構造 可使活動載台輕量化。 又’可進一步具有驅動此活動載台的線性馬達（76A、 76B、78A、78B)，自此物體視，將此熱傳導構件利用此溫 度控制裝置控制溫度的部分（24B1、24B2 ; 24B)配置於此線 f生馬達的更外側。依此構造，例如就算於此線性馬達的内 側设置氣體軸承的氣墊，由於此既定間隙部分具備擠壓阻 尼的作帛，故可衰減氣墊剛性所造&的振動模式，穩定驅 動此活動載台。 又，此間隙之一例子為〇至2〇#m。此情形的氣體層的 阻尼效果變得特別大。 其次，本發明之曝光裝置，係以曝光光束照射第丨物 體（R)，用此曝光光束透過此第i物體及投影系統（pL)而使 :2物體(W)曝光，其具備該載台裝置，藉此載台裝置驅動 第1物體及第2物體中至少一方。藉由運用本發明載台裝 置，驅動此第1物體或帛2物體的活動載台的驅動性能幾 乎不會降低，即可提鬲此活動載台的位置計測精度等。 根據本發明，不須使具備移動鏡等光學構件的活動載 台本身的構造複雜，即可控制此光學構件的溫度。因此， 藉由使用此光學構件進行例如位置計測，可捭 j j钕向此活動載 台的定位精度或速度控制精度等。 又’具備用來驅動此活動載台的線性馬幸 ^ 1逐自物體視 將此活動載台中溫度受控制的部分配置於繞 、八I王馬達更外 側，在此情形下，該既定間隙具備擠壓阻尼 J 1卞用，故可 200523999 更穩定驅動此活動載台。因此，藉由 曝光裝置的載台系統，亦可一面 务明於掃描型 性，-面提高掃描速度。 〃知描時的穩定 【實施方式】 以下參照第i圖〜第6圖’對本發明的較佳第 形態加以說明。本例係適用本發明於且備 轭 、/、備以步進暨掃^^太 式構成的掃描曝光型投影曝光裝置（掃描步進器）的例子 第1圖圖示本例之投影曝光裝置10的概略構造，於此 P圖中，與投影曝光裝置W所具備投影光學系統以的 ^轴AX平行的軸為Z#，沿在垂直於Z軸的平面内掃描 曝光時的標線片及晶圓（詳細後述）的掃描方向為¥轴，盘此 掃描方向正交的非掃描方向（垂直於第i圖的紙面的方向） 為X軸。本例的含X軸及Y軸的平面（χγ平面）大致水平。 首先，投影曝光裝置10具備：照明光學系統單元ι〇ρ; 作為載台裝置的標線片載台系統12，係沿γ方向以既定動 η並/ϋ X方向、Υ方向及0 Ζ方向（繞ζ軸的旋轉方向）微 驅動作為遮罩（第1物體）的形成有電路圖案的標線片R ;投 衫光學系統PL ;晶圓載台系統，係於χγ平面内沿Χγ二 維方向I區動作為基板（第2物體）的晶圓；以及其等之控制系 統等。 照明光學系統單元ΙΟΡ含有曝光光源以及照明光學系 統’藉作為曝光射束的曝光用光IL，以均一照度分布照射 酉己置於其内部的的視野光闌（標線片遮光板）所限定標線片 R圖案面的矩形或圓弧狀照明區域IAR。與此照明光學系統 200523999 相同的照明系統揭示於例如日本特開平6— 3497〇1號公報 等。就本例之曝光用光IL而言，使用ArF(氬氟）準分子雷 射光（波長193nm)或&雷射光（波長157nm)等真空紫外線。 且就曝光用光IL而言。亦可使用KrF(氪氟）準分子雷射光 (波長248nm)等遠紫外線或來自超高壓水銀燈的紫外區的 輝線（g線、i線等）。 …、、而，在以真空紫外區波長的光作為曝光用光情形 下，須自此光路排除氧、水蒸汽、稀烴系的氣體等對曝光 用光IL 〃、有強吸收性的氣體。因此，本例將對真空紫外區 的光線具有高透射率的特定氣體，例如氮或氦、氬、氧、 氣等稀有，體或其混合氣體（下稱「清洗氣體」）充滿於照明 光學系統單元IOP内部及投影光學系統PL内部的曝光用光 IL的光路上的空間争 κ ^ λ. ▲ 间更進一步，如後述，清洗氣體亦供至 配置標線片R的空間及配置晶圓w的空間。 其久，私線片載台系統12配置於照明系統側板（蓋 板)」4之第1圖下方，此照明系統側14具有透過。形環 等密封構件99連結於照明光學系統單元IOP的下端部外周 的環狀安裝部101。照明系統側板14藉未圖示的支持構件 大致水平支持，於其大致中央部形成構成曝光用光化的光 路（通路）的矩形開口 l4a。 ^圖及第第22圖：第1圖！標線片載台系統12的立體圖，由第 俨線/了知’標線片載台系統12具備··作為底板的 ::;片底纟16’係隔既定間隔大致平行配置於上述昭明系 相板μ的下方；作為滑件（本發明之活動載台）的標線片、 200523999 載台RST，係配置於此標線片底i 16與照明系統側板14 間；框形構件18，係在圍繞此標線片載台RST狀態下配置 於標線片底座16與照明系統側板14間；以及標線片載△ 驅動系統等，係供驅動標線片載台RST。此標線片底座^ 藉未圖示的支持構件大致水平支持。 第3圖係第2圖的分解立體圖，如此第3圖所示，標 線片底座16由概略板狀的構件構成，於其大致中央部形: 凸出導引部16a。此導引部16a的上面(導面)Gp精加工成極 高平坦度’於導引冑16a的大致中央形成以用來沿z方向 通過曝光用光IL的以X方向為長邊方向的矩形開口 i6b。 如第1圖所示，在圍繞矩形開口 16b的周圍狀態下，投影 光學系統PL的鏡筒部上端透過v形環或伸縮自如的波紋管 等密封構件98連結於標線片底座1 6的下面側。

如第4(A)圖所示，標線片載台RST具備特殊形狀的標 線片載台本體22以及固定於此標線片載台本體22的各種 磁鐵單元（詳細後述）等。標線片載台本體22具備：板狀部 24A，係自上方視概略呈矩形；作為特定部分的二光學構件 支持部24B1及24B2 ,係設於此板狀部24A的—χ方向的 端部；各一對延設部24C1、24C2、24D1、24D2，係分別 自板狀部24A的γ方向的一側及另一側的端部沿γ方向突 言史° 於上述板狀部24A的大致中央部形成段差開口 22a，其 中央形成用來通過曝光用光IL的開口，於此段差開口 22a 的梯級部（深挖一梯級部分）設置自下側以複數點（例如3點） 12 200523999 支持標線片R的複數（例如3個）標線片支持構件Μ。又， ^ :】對應各標線片支持構件34而挾持固定標線片r，於 邓24A設置複數(例如3個)標線片固定機構㈣。 ^且’第4(Β)圖係平行於第4(Α)圖的標線片載台NT 的xz面的面的截面圖， η口女第4(Β)圖所不，標線片R以其 =面（下面）大致與標線片載台本體22(標線片載台則 立面CT(於承受扭矩情形τ不會伸縮的面）—致狀態 下:错讀支持構件34支持。且可使用真空W或靜電炎 頭等標線片的吸附固定機構 一 绩Η田Μ 成攝來替代仏線片支持構件34及標 線片固疋機構34Ρ，或者與其共用。 由第4(Α)、（β)圖可知’光學構件支持部则、謂 二 =:方向作為長邊方向的概略平板狀的形狀，於 及24Β2上分別固定作為光學構_ 光Γ夺统3口聊的位置計測用雷射干涉計—部分）的第^ 尤干系統31及繁9出皿< 则與板狀部24APt 32。光學構件支持部则、 性件的作用）局部連Z別於二處藉较鏈部（未圖示，具備撓 $ ° 、、°俾使板狀部24A的變形的影響不致 構件支持部24B1、雇。且，雖然實際上， 板m4A、光學構件切冑则、細 圖示）的標線片載台本體22# ， 及叙鏈π(未 切肖彳$ 2 2係一體成形（例如將一構件施以 要二：)，不過，於本例中，為使說明容易理解，亦視需 使用各部為個別構件的 可用個別構件槿成t 上述各部的任一個 構件構成，亦可全部以個別構件構成。 13 200523999 在載置標線片載台RST於第2圖的標線片底座i6的導 引部16a的上面Gp狀態下，如第4(A)圖的二點鏈線所示， 桿狀的X軸的固定鏡MX(基準鏡）平行於γ軸配置在光學系 先3 1及32的一X方向的側面。如第3圖所示，固定鏡Μχ 透k順& Y軸之細長支持構件29，固定於標線片底座j 6 上的導引部16a的附近區域。固定鏡Μχ例如由玻璃桿形 成，其+ Χ方向的實質上平行於2丫平面的側面係精加工成 極高度平坦面，並形成例如被覆鉻等高反射率膜的反射面。 又在載置標線片載台rST於第2圖的標線片底座16的 _ 導引部16a的上面GP狀態下，如第4(Α)圖所示，於+ γ方 向對向於標線片載台RST上的第1光學系統3丨配置雷射光 源69XL以及光電感測器構成的X軸的第1接收器69ΧΑ， 於一 Y方向對向於標線片載台RST上的第2光學系統32配 置光電感測器構成的X軸的第2接收器69xb。雷射光源 69XL及接收器69ΧΑ、69χΒ藉未圖示的圓柱支持。而且， 例如包含波長633nm(He—Ne雷射）、具有既定頻差且偏光 方向相互正交之二雷射束的計測用雷射束LX自雷射光源 _ 69XL，大致平行於γ軸照射於第i光學系統3丨。第工光學 系統31將入射的雷射束lX分割成第1及第2雷射束，更 依照偏光狀態’將前者的第1雷射束Lx分割成二X軸之第 1计測射束及第1參照射束。而且，第丨光學系統3丨以雙 脈衝之方式，平行於X軸照射此第1計測射束於固定鏡Μχ 的反射面’並將反射的第1計測射束與第1參照射束的干 涉光大致平行於Y軸照射於第i接收器69χΑ。 14 200523999 更進步，第1光學系統3 1將上述分割後的第2雷射 束知射於第2光學系統32。第2光學系統32依照偏光狀態， 將入射的第2雷射束分割成：χ軸之第2計測射束及第2 多、、射束而且，第2光學系統32以雙脈衝方式，平行於 X軸照射此第2計測射束於固定鏡⑽的反射面，並將反射 的第2計測射束與第2參照射束的干涉光大致平行於丫軸 照射於第2接收器69ΧΒ。上述第i及第2計測射束的2方 向位置於中立面CT(標線片面）大略一致。且，後文說明用 來分別藉光學系統31及32產生干涉光的具體構造例。接籲 收器69\八及69XB藉由光電轉換分別入射的干涉光，持續 以固定鏡MX(亦即標線片底座16)為基準，例如以〇」〜_ ^右的解析能力計測光學㈣31及32(亦即位於標線片載 台RST的γ方向上二處分開的位置）χ方向的座標（移位 且’此際可計測X方向的速度，將此計測值積分，求出此X 方向的座標（以下相同）。由此二處之χ方向座標的平均值與 此一處之X方向座標的差值求出標線片載台rst的χ方向 位置及繞z軸的旋轉角（偏轉）0zR，此等位置資訊XR、^ · 、t、至第1圖的載台控制系統90。如此，由雷射光源 光學系統31、32、X軸的固定鏡Μχ以及χ轴的接收器 9ΧΑ 69χβ構成用來計測標線片載台RST(標線片載台本 體22)的χ方向位置及繞z軸的旋轉角的雷射干涉計。如本 例般，於標線片載台RST上設置光學系統31、32 ,在外部 配置桿狀固定鏡MX，可使標線片載台RST輕量化，可更 而速且穩定地驅動標線片載台RST。 15 200523999 又第5圖係沿γ方向視第i圖的標線片载台系統12 的截面圖，如此第5圖所示’固定鏡Mrx透過安裝構件92 設於投影光學系統PL的鏡筒上端部附近的—χ方向的側 面，投影光學系統PL用χ軸的雷射干涉計㈣以對向固 定鏡Mrx的方式被未圖示的圓柱支持。而且，發自雷射干 涉計69XR的計測射束，透過形成於標線片底座μ的貫通 孔（光路）71對固定鏡ΜΓχ投射，其反射光返回雷射干涉計 69XR内。雷射干涉計6哪以内部的光電感測器接收於内 4產生的參照射束與其反射光的干涉光。而且，根據此光 電感測器的檢測信號’雷射干涉計69XR持續以内部參照面 為基準以例如〇 · 1〜1 nm左右的解析能力計測投影光學系 統PL的X方向的位置，將計測結果供至第1圖的載台控制 系統90。載台控制系統9〇，例如求出標線片載台的X 方向位置與投影光學系統PL的X方向位置的差值，藉此求 出以投影光學系統PL為基準的標線片載台RST的χ方向 位置。 且於冲測弟4(A)圖的光學系統31、32與固定鏡MX的 X方向相對位置之際，可使用第5圖的投影光學系統1>1^側 面的固定鏡Mrx所反射的雷射束作為參照射束，分別以接 收器69XA、69XB檢測此參照射束與固定鏡Μχ所反射的 "十'則射束的干涉光。藉此，能以投影光學系統PL·為基準， 直接計測標線片載台RST的X方向位置。 又’於第4(A)圖中’在標線片載台本體22的板狀部24A 的 Y方向端部形成凹部24g，於此凹部24g設置作為Y軸 16 200523999 移動鏡的隅角鏡構成的後向反射器MY。在載置標線片載台 RST於第2圖的標線片底座16的導引部i6a的上面Gp狀 態下，如第4(A)圖所示，以沿—γ方向對向後向反射器Μγ 的方式配置Υ軸的雷射干涉計69γ。來自雷射干涉計69γ 的計測射束LY平行於γ軸，投射在後向反射器Μγ的反射 面，此反射光返回雷射干涉計69γ内。於此情形下，計測 射束LY的照射點的ζ方向位置亦大致與中立面ct的位置 (標線片面）一致。雷射干涉計69γ藉由光電檢測此計測射束 LY與於内部產生的參照射束的干涉光，持續以内部的參照 面為基準，以例如(M〜lnmA右的解析能力，計測標線片 載台RST(標線片載台本體22)的γ方向位置yr，將計測結 果供至第1圖的載台控制系統90。 又’如第1圖所示，固定鏡Mry透過安裝構件設於投 影光學系統PL的鏡筒上端部附近的+γ方向的側面，以對 向固定鏡Mry的方式配置投影光學系統打用γ軸的雷射 干涉計6徵。來自雷射干料6州的_射束[Υ透過 形成於標線片底座16的貫通孔(光路)，對固定鏡Mu投射， 其反射光相㈣干涉計69YR内。t射干涉計6卿藉内 :::電感測益接收於内部產生的參照射束與該反射光的 =光。而且’根據此光電感測器的檢測信 計6咖持續以内部的參照面為基準，以例如G1〜ln^ = =::測投影光學系統。L"方向位置，將計 ;:=!Rr系統90。載台控制系統9〇,係❹ 鬚片載台RST的γ方向位置與投影 17 200523999 統PL為基準的標 方向位置的差值，藉此求出以投影光學系 線片載台RST的γ方向位置。 且可於计測第4(A)圖的標線片載台RST的γ方向位置 之際，使用弟1圖的投影光學系統托側面的固定鏡_所 反射的雷射束作為參照射走，蕤 身ΐ釆藉雷射干涉計69Υ檢測此參 照射束與後向反射 "Υ所反射的計測射束的干涉光。藉 此’此以投影光學系统ΡΤ或其、、隹 L為基準，直接計測標線片 RST的Υ方向位置。 ;本例中如則述’人射χ軸的固定鏡Μχ的計測射 束、及入射作為γ軸移動鏡的後向反射器财的計測射 束的光路在z方向的位置’分別大致與中立面CT的位置(標 線片面)-致。因此’幾乎沒有所謂的阿貝誤差，可高精度 計測標線片載台RST(標線片R)的XY平面内的位置。 而且，第4(A)圖的上述4個延設部24(：卜24(：2、241)卜 24D2具有概略板狀的形狀’於各延設部設置用來提高強度 的截面三角形的補強部。於標線片載台本It 22的底面形 ^ :自延設部24C1至延設部24D1而延伸於¥方向全區的 第1差動排氣型的氣體靜壓軸承，及自延設部至延設 部24D2而延伸於γ方向全區的第2差動排氣型的氣體靜麼 軸承。 亦即’如第5圖所示，差動排氣型的氣墊33A及33B 分別配置於標線片載台本體22底面自延設部24。至延設 部24D1的區域、以及自延設部24c2至延設部2似的區 域。利用自氣塾33A及33B對標線片底座16的導引部16a 18 200523999 RST 的間 的上面（導面）GP噴出的加壓氣體的靜壓與標線片載台 全體的自重的平衡，透過其上面Gp上方數左右 隙，非接觸式浮動支持標線片載台RST。 回到第2圖，於上述框形構件18的上面形成二層概略 環狀凹槽18d、18e。於其中内側凹槽（下稱「給氣槽」）⑻，

在其内部形成複數給氣口（未圖示），於外側凹槽（下稱「排 氣槽」川e形成複數排氣口（未㈣）。形成於給氣槽⑻内 部的給氣口透過未圖示的給氣管路及給氣管連接於供給清 洗氣體的未圖示氣體供給裝置。又，形成於排氣槽Η^部 的排氣口透過未圖示的排氣管路及排氣管連接於未圖示的 真空泵。包含框形構件18上面的給氣槽⑻及排氣請， 構成實質上透過數”左右的間隙浮動支持第1圖的照明 系統側板14的差動排氣型的氣體靜壓軸承。

又’亦於框形構件18的底面，對應上面的給氣槽18d 及排氣槽18e’形成概略環狀凹槽構成的給氣槽及排氣槽（未 圖不），此等給氣槽及排氣槽亦分別連接於未圖示的洗清用 氣體供給裝置及真空泵。包含該給氣槽及排氣槽，構成實 質上透過數左右的間隙浮動支持框形構件_標線片 底座16上面的差動排氣型的氣體靜壓軸承。由於在此等情 形下，形成自給氣槽18d等朝向排氣槽…等的氣流，心 效阻止外氣透過此等間隙混入框形構件18内部。 如此，第丨圖的框形構件18與照明系統側板14間的 隙以及標線片底座16與框形構件18間的間隙藉上述洗 清氣流氣密化，更進-步，投影光學系統PL與標線片底座 19 200523999 藉上述畨封構件9 8覆蓋。因此，框形構件丨8所圍空 間内部成為氣密度非常高的空間，為方便，稱框形構件18 所圍空間為「氣密空間」。 為亦於本例的框形構件18所圍包含標線片&的氣密空 間内維持對曝光用&的高透射率，透過未圖示的洗清用氣 體仏給裝置及真空泵，供給透射曝光用光的上述洗清氣 體°並且’如第3圖所示，於框形構件18的+γ方向側的 側壁端部形成矩形開口 18a，窗玻璃gl纟入此矩形開口 1 8a。更於框形構件丨8的_ γ方向側的側壁端部及中央部形 成矩形開口 18b及18c，窗玻璃§2及g3分別嵌入此矩形開 口 18b及i8c内。於第4(A)圖的雷射干涉計的配置中，實 際上，雷射光源、69XL及接收器69ΧΑ酉己置於第3圖的矩形 ，口 18a外側，接收器69χΒ及雷射干涉計69γ分別配置: 第3圖的矩形開口 ！ 8b及i 8c外側。由於在此情形下設置窗 玻璃gl、g2及g3，故不會損及框形構件18内的氣密空間 的亂密性，可藉雷射干涉計計測標線片載台rst的位置。 其次，如第2圖所示，標線片載台驅動系統具備：一 對第1驅動機構36、38,係沿Y方向驅動、並沿方向（繞 ζ軸的旋轉方向）微驅動標線片載台RST ;以及第2驅動機 構40，係沿X方向微驅動標線片載台RST。第i圖的載台 控制系統90根據藉上述雷射干涉計計測的標線片載台 的X方向、γ方向的位置XR、YR暨繞2軸的旋轉角 的資訊，以及來自主控制裝置7〇的資訊，控制此等第i及 第2驅動機構的動作。前者的第！驅動機構％、38沿γ方 200523999 向相互平行架設於框形構件 4〇沿Y方向架設於框形構件 + X方向側。 1 8内部，後者的第2驅動機構 18内部的第1驅動機構38的 呈 圖的刀解立體圖所示，上述-第1驅動機構3! 備.以γ方向為長邊方向的一對固定構件單元i36a、 係各配置線圈單％;以及—對固定構件⑴，係在） 一 ° (長邊方向）之-端部及另—端部保持此等固定構件單 :136A、136B。於此情形下，固定構件單元舰、咖

:1 □疋構件152沿z方向（上下方向）隔既定間隔相對向 並/刀別平行於XY平面保持。一對固定構件152各自固定於 上述框形構件1 8的内壁面。 如由第3圖及第i圖的標線片載台本體22附近的截召 圖的第5圖可知’上述固定構件單元136A、136B具有由痛 面矩形（長方形）的非磁性材料構成的框架，於A内部沿γ文 向隔既定間隔配設複數線圈。 ' 上述+ X方向側的第1驅動機構38亦如同上述—第】

驅動機構36構成。亦即，帛1驅動機構38具備：以¥方 D為長邊方向的上下—對固定構件單元138a、138b，係各 配置線圈單元；以及—對岐構件154，係在沿Z方向維 既定間隔狀態下，較此等固定構件單it 136A、136B之二 端部。一對固定構件154各自固定於上述框形構件“的^ 土面口疋構件單元138A、138B如同上述固定構件單元 U6A、136B構成（參照第5圖）。 又，如第5圖所示，標線片載台RS丁透過各既定間隙 21 200523999 配設於上側固定構件I +彳 i36A、136B與下側固定構件單元 1 3 8 A、1 3 8 B間。於此情形下八 1月〜卜，为別對向固定構件單！ 36A、 :挪，於標線片載台RST的上面、下面埋設—對活動構件 單兀26A、26B(分別配置有磁鐵單元（磁極單元））·分別對 向固定構件單138A、138B，於標線片載台謝的上面、下 面埋設-對活動構件單A 28A、勘（分別配置有磁鐵單元 (磁極單元））。於本例中，就活動構件單元26八、268及“A、 28B的磁鐵單元而言，雖然使用一面隔既定間距反轉極性一

面沿Y方向配置複數永久磁鐵（分別沿z方向發生磁場）而 構成的單元，不過，亦可使用電磁鐵等來替代此永久磁鐵。 如第4(B)圖所示，於上述標線片載台本體22的板狀部 24A的段差開口 22a的一 X方向側，活動構件單元26A、26b 分別配置在凹部24e卜24e2内，該凹部24el、24e2以標線 片載台本體22的中立面CT為基準分別對稱形成於上下面 側。於此情形下，第5圖的固定構件單元138Α、138β位於 以上述中立面CT為基準，大致對稱位置。而且，一對活動

構件單元26A、26B分別具備磁性體構件，以及沿γ方向 隔既定間隔配置於此磁性體構件的表面的複數磁鐵。複數 磁鐵的相鄰磁鐵的磁性相反。因此，沿γ方向，分別於活 動構件單元26A的上方空間及活動構件單元26B的下方空 間形成交變磁場。 同樣地，如第4(B)圖所示，於上述標線片載台本體22 的板狀部2 4 A的段差開口 2 2 a的+ X方向側，上述一對活 動構件單元28A、28B分別配置在凹部24fl、24f2内，該 22 200523999 凹部24f 1、24f2以標線片載台本體22的中立面CT為基準 分別對稱形成於上下面側。又，以通過段差開口 22a的X 方向中心位置（大致與標線片載台RST的重心的X方向位置 致）的平行Z軸直線為基準’一對活動構件單元28a、28B 與活動構件單元26A、26B大致左右對稱配置。第5圖的第 1固定構件單元138A、138B位於以中立面c：t為基準大致 對稱的位置。一對活動構件單元28A、28B的構造與活動構 件單元26A、26B相同，亦於活動構件單元28a的上方空 間及活動構件單元28B的下方空間，分別沿γ方向形成交 馨 變磁場。 如第5圖所示，於本例中，第i γ軸線性馬達76a及 第2 Y軸線性馬達78A，係分別由上述上側固定構件單元 136A、138A及標線片載台本體22側的活動構件單元、 2/A構成。而且如第5圖所示，第3 γ軸線性馬達76b及 第4 Y軸線性馬達78B，係分別由下側固定構件單元、 13 8B及私線片載台本體22側的對應活動構件單元MB、28B 構成。亦即，上述第！驅動機構36及38，由各為1軸的驅籲 動展置的第1、第2、第3及第4 Y軸線性馬達76A、78A、 76B、78B構成。本例的4轴的Y軸線性馬達76A、78A、 76B 78B分別為動磁鐵型，由於毋須連接配線於以大動程 移動的構件側，故可提高移動速度。

；月开乂下’在Y軸線性馬達76A、78A、76B、78B 發生，分別相掛於mw _ — 、口 疋構件早兀 136A、138A、13 6B、138B(^ 方向驅動活動構件單元26a、28A、26B、28B(活 23 200523999 動構件）的推力。實際上，固定構件亦藉此推力的反作用沿 與活動構件相反的方向略微移動。因此，於本說明書中稱 相對移動量多的一方的構件為活動構件或活動構件單元，稱 相對移動量少的一方的構件為固定構件或固定構件單元。 女上述第1、第2、第3及第4 Y軸線性馬達76A、 8A 76B、78B的固定構件單元136八、138A、13此、（固 定構件）分別連結於第2圖的框形構件18,活動構件單元 26A、28A、26B、28B分別固定於第2圖的作為活動載台的 標線片載台RST(標線片載台本體22)。又，第i及第2 γ 軸線性馬達湯及78八，以標線片R為基準於X方向大致 =配置，分別相對於框形構件18，沿丫方向驅動標線片 々口 RSJ°又’第3及第4 Y軸線性馬達76B及對向 第1及弟2 Y軸線性馬達76A及78A配置，分別相對於框 形構件18，沿Y方向驅動標線片載台以丁。 又，於本例中’帛2圖的第1驅動機構36、38固定於 内側白狀構件18，係透過氣體軸承非接觸式支持於底面 側的標線片底座16與上面側的照明系統側板Μ之： 此，在藉Y軸線性馬達76A、78Α、76Β、78Β, γ二 動標線片載台RS丁之際，為杯私1於田丄 万向驅

微反方向馳。-框狀構件U略 ' P 猎此，抑制於驅動標線片載台RST 振動發生。然而，由於相對於標線片載台二^ 形構件18的質量相當大，故框形構件18的移動量；，，框 通常，同步驅動第5圖中本例的-X方向側的第 3 Y軸線性馬達76A另 的苐1及第 及，俾沿γ方向發生相同推力。同 24 200523999 樣地，亦同步驅動+ γΑ μ μ β π » 向的第2及弟4 γ軸線性馬達78Α 及78Β俾/0 γ方向發生相同推力。而且，於沿γ方向等 速驅動標線片載台RST(標線片R)情形下，第！及第3 γ軸 線性馬達76AA 76B以及第2及第4 γ軸線性馬達78a及

78B更以大致相等推力，相對於框形構件以沿γ方向同步 驅動標線片載台RST。又於須校正標線片載台RST的旋轉 角情形下，控制第】及第3 γ軸線性馬達76A及 76B發生的推力與第2及第4 γ軸線性馬達78a及爾發 生的推力的大小比。 於本例情形下，士口帛4(B)圖所示，活動構件單元“A、 26B及活動構件單元28A、分別以標線片載台謝的中 立面CT為基準對稱配置，對應此等活動構件單元，第$圖 的固定構件單元136A及136B及固定構件單元i38A及 138B分別以中立面CT為基準上下對稱配置。因此，分別 將對應電流供至固定構件單元136A、136B、138a、，

以施予活動構件單元26A、26B、28A、28B彼此相同的驅 動力，可將y方向的驅動力（活動構件單元26A、26B的驅 動力的合力及活動構件單元28A、28B的驅動力的合力）作 用於標線片載台RST的中立面CT(參照第4(B)圖）上二處。 藉此’儘量避免俯仰力矩作用於標線片載台RST。 更進一步，活動構件單元26A、26B與活動構件單元 28A、28B，不管以X方向為基準或以標線片載台RST的重 心附近位置為基準，均大致對稱配置。由於上述Y方向的 驅動力作用在沿X方向與標線片載台RST的重心隔等距離 25 200523999 之二處’故藉由發生相同力量於此二處，可將γ方向的驅 動力的合力作用於標線片載台RST的重心附近。因此，亦 於例如沿Y方向直線驅動標線片載台本體22情形下，儘量 避免偏轉力矩作用於標線片載台RST。 其次’如第3圖所示，第2驅動機構40具備以γ方向 為長邊方向的一對作為固定構件的固定構件單元14〇 A、 140B，以及於γ方向（長邊方向）的一端部及另一端部保持 此等固定構件單元l4〇A、140B的一對固定構件156。於此 情形下，固定構件單元140A、14〇B藉一對固定構件156沿 Z方向（上下方向）隔既定間隔相對向並分別平行於χγ平面 保持。一對固定構件156中各固定構件固定於上述框形構 件1 8的内壁面。 如由第5圖可知，固定構件單元14〇Α、14〇Β具有由截 面矩形（長方形）的非磁性材料構成的框架，於其内部配置線 圈。如第5圖所示，於固定構件單元ι4〇α、μ〇β間，分別 隔著既定間隙配置作為活動構件、沿ζ方向發生磁場的截 面矩形（長方形）的板狀永久磁鐵3〇(固定於標線片載台rst 的+ X方向端部）。亦可使用磁性體構件以及分別固定於其 上下面的一對平板狀永久磁鐵構成的磁鐵單元來替代永久 磁鐵30。 於此情形下，永久磁鐵30及固定構件單元14〇A、14〇b 形成以中立面CT為基準大致對稱的形狀及配置（參照第4(B) 圖及第5圖）。因此，利用藉永久磁鐵3〇形成的z方向磁場、 ”刀別構成固疋構件單元140A、140B的線圈上沿γ方向 26 200523999 流動的電流間的電磁相互作用，遵從弗萊明左手法則，於 此線圈發生X方向的電磁力（洛倫兹力），此電磁力的反作用 力形成沿X方向驅動永久磁鐵3〇(標線片載台RST)的推 力。又，於此情形下，框形構件18亦稍微逆向移動，俾抵 銷沿X方向驅動標線片載台RST之際的反作用力。因此， 亦抑制沿X方向驅動標線片載台RST之際的振動的發生。 π於此情形下，藉由將相同電流供至分別構成固定構件 單元140Α、140Β的線圈，可將χ方向的驅動力作用於標 線片載=RST的中立面CT(參照帛4(Β)圖）上的位置，藉 此，儘量避免滾動力矩作用於標線片載台rst。 ,如上述，能沿x方向微驅動標線片載台RST的動磁鐵 型X軸音圈馬達79，係由固定構件單元14〇A、i伽及永 久磁鐵30構成。第2驅動機構4〇，係由該作為驅動裝置的 X軸音圈馬達79構成。 &結果’第2圖的本例的標線片載台RST受到支持，俾 月匕、，X方向、Y方向、&方向的三自由度無導軌式相對於 框形構件18移位，為相對於框形構件18驅動標線片載台 RST’設置由沿γ方向發生推力的4軸γ軸線性馬達湯、 78Α、76Β、78Β以及沿乂方向發生推力的i軸χ抽音圈馬 達79構成的5軸驅動裝置。 如第3圖所不’本例更於上述框形構件i 8的+ χ方向 側面及.Y方向側面設置包含磁鐵單元(形成z方向磁場） 的活動構件60A、60B、60C。對應此等活動構件6〇A、_、 6〇C ’透過支持台64A、⑽、64c，於標線片底座μ設置 27 200523999 具有線圈（電流沿γ方 方向、-過)的固疋構件62Α、62Β，以及 具有線圈（電流沿X方 A — 向机過）的固疋構件62C。因此，藉由 Y方向的電流供至固定 ^ ^ U疋構件62A、62B内的線圈，朝X方向 的驅動力（洛倫兹力的 反作用力）作用於活動構件60A、 60B。亦即，由活動構 铒仵60A及固疋構件62A、由動構件 60B及固定構件62β 動稱仵 刀別構成動磁鐵型音圈馬達構成的χ 方向驅動用調整馬達。 又错由γ方向的電流供至固定構 件62C内的線圓，紐Λτ 、、圈朝X方向的驅動力（洛倫茲力的反作用力） 作用於活動構件60c。亦g 少 兀即由活動構件60C及固定構件 62C ’係構成動磁鐵型咅 曰圈馬達構成的γ方向驅動用調整馬 達。藉由使用此三個調整馬達，可沿X方向、Y方向、θζ 方向的三個自由度方向，相對於標線片底座16驅動框形構 件18。 在士上述/σ X方向、Υ方向、θζ方向驅動標線片載台 RST之際’框形構件18稍微移動俾抵銷其作用，故框形構 件1 8的ΧΥ平面内的仿罢士 置有逐漸偏離之虞。因此，藉由使 用活動構件60Α〜60C及闳宁接从η Λ 口疋構件62Α〜62C構成的調整馬 達，例如使框形構件18的位w金地门以丄丄 J 1立置疋期回到中央，可防止框形 構件18的位置脫離標線片底座16。 ’、人對3有本例的第4(A)圖的第i及第2光學系統 3卜32的雷射干涉計的構造例、以及用來使此第丨及第2 光學系統3 1及3 2的溫声穩a 、 刃/皿度穩疋的機構詳加說明。 弟6圖係圖不第4 f A、區I ΛΑ 1 ()圖的軚線片載台RST載置於第1 圖的標線片底座16上的狀能μ 幻狀態的要部俯視圖。於此第6圖 28 200523999 中’光學系統31及32分別固定於標線片載台RST(標線片 載台本體22)的一X方向端部的光學構件支持部24B1及 24B2(於Y方向上分開）上。前者的第！光學系統31係5角 形稜形體，其具備半反射面31a、偏光射束分束面31b、設 有1/4波長板的入射射出面31c以及全反射面31d ;後者的 第2光學系統32係5角形稜形體，其具備全反射面32a、 偏光射束分束面32b、設有1/4波長板的入射射出面32c以 及全反射面32d。又，在第1光學系統31之+γ方向，隔著 窗玻璃gl配置雷射光源69XL及第1接收器69XA ;在第2 光學系統32之-γ方向，隔著窗玻璃g2配置第2接收器 69XB。更進一步，於光學系統μ及32之—X方向，固定 鏡MX平行於Y軸配置於標線片底座1 6上。 於此構造中，自雷射光源69XL平行於γ軸射出的雷射 束LX(如上述，由具有既定頻差，偏光方向正交之二成分構 成）分割成為第1光學系統31的半反射面31a所反射的光（第 1雷射束）以及本身為透射光的第2雷射束，前者的第丨雷 射束朝向偏光射束分束面31b，後者的第2雷射束朝向第2 光學系統32。此第i雷射束的s偏光成分作為第i參照射 束LX2被偏光射束分束面31 b反射至第1接收器69Xa 側。又在此第1雷射束的P偏光成分作為第丨計測射束ίχι 透射偏光射束分束面3113後，通經入射射出面31c(i/4波長 板），平行於X軸射入固定鏡“乂的反射面。於此反射的第 1計測射束LX1，通經入射射出面31c、偏光射束分束面 lb王反射面31d及入射射出面31c，再度平行於χ軸射 29 200523999 入固定鏡MX的反射面。於此再反射的第！計測射束ίχι， 通經入射射出面31c及全反射面31d，成為p偏光，透射偏 光射束分束面31b後，與上述第1參照射束LX2同軸合成， 射入接收器69XA。此時，藉由設置1/4波長板於第i光學 系統31的射出面或接收器69χΑ的入射面等，接收器69χΑ 可檢測第1計測射束LX1與第1參照射束LX2的干涉光（差 頻光）。因此，能如上述，根據其光電轉換信號，利用雙脈 衝方式，以例如〇」〜lnm左右解析能力，計測第i光學系 統31(偏光射束分束面31b)相對於固定鏡“乂的又方 (移位）。 另一方面，第2光學系統32的全反射面32&沿—乂方 向反射上述第2雷射束。此第2雷射束的s偏光成分作為 第2參照射束LX4，被偏光射束分束面奶反射至第2接 收為69XB側。又此第2雷射束的p偏光成分作為第2計測 射束LX3，透射偏光射束分束面3几後，通經入射射出面 32c(1/4波長板），平行於χ軸射入岐鏡Μχ的反射面。於 此反射的第2計測射束⑶，通經入射射出面32c、偏光射 束刀束面32b、全反射面32d及入射射出面32c，再度平行 於X軸射入固定鏡Μχ的反射面。於此再反射的第2計測 射束LX3 ’通經入射射出面32c及全反射自似，成為ρ偏 光’透射偏光射束分束面奶後，與上述第2參照射束LX4 同軸口成’入射接收器69χΒ。此時，藉由設置"4波長板 於第2光學系統32的射出面或接收器69XB的人射面等， 接收器69XB可檢測第2計測射束LX3與第2參照射束LX4 30 200523999 的干涉光（差頻光）。因此，能如上述，根據其光電轉換信號， 利用雙脈衝干涉方式’以例如。.卜^左右解析能力，： 測第2光學系、统32(偏光射束分束面32b)相對於固定鏡歐 的X方向位置（移位）。藉此，能以雷射干涉計方式，於標線 片載一台RST(標線片載台本體22)的丫方向上分開的二:位 置，高精度計測相對於標線片底座16的χ方向位置（移位 又’於第6圖中’ Υ軸的雷射干涉計69γ檢測内部產 生的參照射束、與照射於後向反射器Μγ的計測射束[丫的 :涉光。然而，就另一構造而言’如帛6圖中二點鏈線所 不i固定具有二偏光射束分束面37&、37b的光學構件37 於標線片底座16上，可藉光學構件37分成參照射束(S偏 =成分）及朝向後向反射器Μγ的計測射束LY(p偏光成 )々此叙藉由使用標線片底座16上的光學構件3 7，能 以私線片底座16為基準計測標線片載台rst的Y方向位 置。更進-步’雷射干涉計69Y亦可為雙脈衝方式。 於掃描曝光時’本例的標線片載台RST(活動載〜於保 持標線片R的狀態，以大致沿固定鏡Μχ於標線^座Μ 上進行往復運動的方式’沿+γ方向及…向交替掃描。 =杜設有雷射干涉計的光學㈣31、32(光學構件）的光 支持4 24Β1、24Β2(特定部分）的移動軌跡，亦成為 大致順沿固定鏡MX之Υ方向細長的區域。又如第5圖所 接觸式上下夹持板狀部24A(一體連結於標線片載 ° 内之設有光學系統3卜32的光學構件支持部24b卜 24B2)的方式’配置包含發熱源（Y轴線性馬達76A、76B的 31 .200523999 線圈）的固定構件單开 施以溫度釋定1=1 (固定構件）。因此，若不 136A、136B\線圈二繼續掃描曝光，自固定構件單元 的線圈發出的輻射熱即透過板狀部24A傳至 學構件支持部24B1、24B2，光學構件支持部则、編 :其上之光學系統31、32的溫度逐漸上昇。結果，若發生 2 6圖的光學系統31、32的玻璃的折射率變動或偏光射束 =束面31b、32b的位置變動等，即有於標線片載台rst的 方向位置及繞Z軸的旋轉角的計測值發生誤差之虞。 為抑制此種計測值的誤差，本例如第5圖所示，將作_ 為熱傳導構件的γ方向細長且截面形狀大致矩形的桿構件 藉由例如螺釘鎖固（參照第6圖）而固定於光學構件支持 口Ρ 24B1、24B2的底面側的標線片底座16的上面。於桿構 件27的上面二端部形成螺釘鎖固用梯級部，於桿構件 内部形成用來沿γ方向供給冷媒CH的流路^。就桿構件 的材料而a，可使用例如鋁、黃銅或銅等金屬、熱傳導 率鬲的陶瓷、或含有碳纖維等之複合材料等。X，就冷媒 可使用例如氫氟醚（HFE)或氟利納（美國3M公司的品名） 等。且右考慮裱境，即以使用水或氫氟醚（hfe)等來作為a 媒CH較佳。 …- 第5圖中桿構件27的上面與光學構件支持部μ扪、 24B2(特定部分）的底面，隔薄氣體層35非接觸式相對向。 車父佳的是，氣體層35的厚度（既定間隙）設定為光學構件支 持部24B1、24B2的溫度可隨桿構件27的溫度變化的程度， 32 .200523999 即熱阻視為很小的厚度、如， 子度、例如設定在1〇〇//m以下。 又，如第6圖所示，梅 才干構件27以大致與光學構件支 部24B1、24B2(特定部分） 又符 刀）的移動執跡一致的方式沿γ方 (標線片載台RST的掃据太a、；„； μ 押彳田方向）配置。而且，冷媒自外部的 冷媒供給裝置45透過供认耐# ^ 迥仪給配管44Α供至桿構件27内的流 路27a(參照第5圖），流入化^ —此^路27a内的冷媒透過排出配 官44B回收於冷媒供給梦 及置45。冷媒供給裝置45之一例， 係自排出配管44B起且偌入丄甘μ t ’、令媒射藏部、溫度控制部及排出 泵部等。更進一步，、、田疮βF a — /恤度感測器46A及46B分別設置於供 予構件支持部24Β2上，亦於光學構件支 持部24Β 1上設置溫度感測考 心、σ (未圖示）。電腦構成的控制部 47根據此等溫度感測器46八、 4e>B等的汁測值，控制自冷 媒供給裝置45供至桿構件27咖μ人 干稱件27内的冷媒的溫度及流量，俾 將掃描曝光中光學構件支持 认退k 苒仵支持0P 24B卜24B2的溫度穩定維持 於曝光開始前的溫度附近。亦 亦即，用來控制桿構件27(熱傳 導構件）的溫度的溫度控制裝置 口口 衣直由配官44A、44B、溫度感測 彻等、冷媒供給I置45及控制部47構成。 如此，根據本例，即使於掃描曝光中出現來自γ軸線 性馬達 76A、78A、76B、78B 7¾ v 土，士 及X軸音圈馬達79的發埶， 光學構件支持部24B卜24B2的γ声、罗古甘 … 妁， 皿度，還有其上方的光學系 丨及32的溫度均大致穩定維持於曝光開始前的溫度。 =此’可持續以雷射干涉計方式高精度計測標線片載台RST 的X方向位置及繞Z轴的旋轉角。且於本例中，雖然光學 構件支持部24B 1、24B2對向於受、、w声 、又/皿度控制的桿構件2 7配 33 200523999 置，光學系統31、32透過光學構件支持部24bi、24b2調 温，不過，亦可固設光學系統31、32於標線片載台本體Μ 的-X方向側面，光學系統31、32直接對向桿構件27配置。 :此情形下，可更有效率地穩定維持光學系統31、32的溫 度。 更進—步，於本例中，如第5圖所示，標線片載台 MT(標線片載台本體22)的氣體靜壓轴承用氣墊33a、规 配置於標線片R附近，於其外側配置γ軸線性馬達Μ、 78八、观、观。因此，在沿Y方向驅動標線片載台RST 之際，設於標線片載台本體22的活動構件單元心心、 細、細變成配重，有氣塾33A、33B造成的較低頻帶的 振動模式殘存之虞。相對於此，於本例中，桿構件27(熱傳 導構件）及具備壓擠阻尼作用的氣體層…自標線片R(物體） 視係配置於用來沿γ方向驅動標線片載台咖的γ轴線性 76B的活動構件單元26Α、26β及固定構件單元 U6A、136B外側。因此’在沿Y方向驅動標線片載台RST 之際’利用氣體層35的阻尼效果可衰減氣墊33α、33β造 成的振動模式，故可沿Υ方向更穩定驅動標線片載台RST。 於此情形下，雖然氣體層35越薄阻尼效果越高，不過， 只要氣體層35的厚唐, _ 旱度為10〜20 左右，即可特別有效獲 ^匕政果然而’只要在光學構件支持部24B 1、24B2與 桿構件27不接觸的範圍内，即使氣體層35的厚度設定為〇 〇 # Π1左右，仍可特別有效獲得阻尼效果。 回到第1圖，就上述投影光學系統PL而言，使用兩側 34 200523999 遠心的折射系統或反射折射系統構成的投影倍率為ι/4或 1/5等縮小系統。於掃描曝光中’在曝光用光江照射下， 將標線片R(物體或第1物體)的照明區域iar内的圖案透過 投影光學系統PL縮小的影像’轉印於配置在投影光學系統 PL的物體面上的晶圓w(第2物體）上—照射區域、即光阻 層上細長的曝光區域!八上。作為被曝光基板的晶圓W係半 導體（石夕或則（絕緣層±有石夕）等直徑例如Λι5〇〜扇醜 的圓板狀基板。

投影光學系統PL透過設於鏡筒部的凸緣部flg，被未 圖不的保持構件所保持。又，給氣管5〇的_端及排氣管“ 的一端分別連接於投影光學系統PL的鏡筒。給氣管Μ的 另一端連接於未圖示的清洗氣體供給裝置，排 :端連接於外部氣體回收裝置。而且，於自給氣管5〇至投 影光學系、统PL的光學元件間的光路上，透射曝光用光^ 的清洗氣體以氣流方式供給。

其次，晶圓載台WST配置於晶圓室80内。此晶圓 80，以在頂部的大致中央部形成供投影光學系統的下 部通過的圓形開口 71a的隔壁71覆蓋。此隔壁71由不銹 (SUS)等脫氣少的材料形成。又，隔壁71的頂部的開口 7 周圍與投影光學系、统PL的凸緣部FLG間藉撓性波紋管 無間隙地密閉。如此般，使晶圓180的内部與外部隔離 。。於晶圓室80内，底板構成的晶圓底座Bs透過複數 振單元86大致水平支持。晶圓載台術透過晶圓保持 25，利用真空吸附等保持晶圓W，藉包含例如線性馬達 35 •200523999 的未圖示晶圓驅動系統，沿晶圓底座BS上面，循Χγ 一 λ 丄 一^务隹 方向驅動。如第1圖所示，給氣管5〇的一端及排氣管51 的食而分別連接於晶圓室80的隔壁71。給氣管50的另 端連接於未圖示的清洗氣體供給裝置，排氣管51的另一端 連接於外部氣體回收裝置。而且，如同上述，清洗氣體持 續以氣流方式供至晶圓室80内。 、 光透射窗85設於晶圓室80的隔壁71的_ γ方向側的 側壁。與此相同，雖然圖示省略，亦於隔壁7 i的+ X方向 側的側壁設置光透射窗。又，由平面鏡構成的丫軸移動鏡 56沿X方向延設於晶圓保持具25的_ γ方向側的端部。同 樣地，雖然圖示省略，不過，由平面鏡構成的χ軸移動鏡 沿Υ方向延設於晶圓保持具25的+X方向側的端部。而且， 來自晶圓室80外部的γ軸雷射干涉計57γ及χ軸雷射干 涉計（未圖示）的測長射束，分別透過光透射窗85及未圖示 的透射窗照射於γ軸移動鏡56γ及未圖示的χ轴移動鏡。 Υ軸雷射干涉计57Υ及χ軸雷射干涉計分別計測例如以内 部參照鏡為基準對應的移動鏡的位置及旋轉角，亦曰 1 曰曰 圓W的X方向、γ方向的位置以及繞χ軸、γ軸、ζ輛的 旋轉角° Υ軸f射干涉計57γ及χ軸雷射干涉計的計測值 供至載台控制系統90及主控制裝置70，載台控制系統9〇 根據此計測值及來自主控制裝£ 7〇的控制資m，透過未圖 示的驅動系統，控制晶圓載台WST的位置及速度。 其-人，對如上述構成的投影曝光裝置1〇的基本曝光動 作的流程簡單加以說明。 36 200523999 首先’在主控制裝置7〇的管 q g段卜，藉禾圖不的標線

裝載器、㉟圓裝載ϋ進行標線片裝載、晶圓裝載。此後， 使用標線片對準系統、晶圓載台WST上的基準標記板、離 軸對準檢測系、統（均圖示省略）等，進行標線片對準及晶圓對 準。其次，首先，移動晶圓載台WST，使晶圓”：置到 達晶圓W上用於最初照射區域（最初照射）的曝光用的掃描 開始位置。同時，移動晶圓載台WST，使標線片R的位置 到達掃描開始位置。而且，按照來自主控制裝置70的指干， 載台控制系統90根據藉標線片側的雷射干涉計69¥、^^只 等計測的標線片R的位置資訊，以及藉晶圓㈣γ軸雷射 干涉計57Υ及X軸雷射干涉計計測的晶圓w的位置資訊， 同步沿γ方向（掃描方向）移動標線片R(標線片載台rst)及 晶圓w(晶圓載台wst)，藉由照射曝光用光IL，進行對最 初照射區域的掃描曝光。接著，在晶圓載台WST沿非掃描 方向（X方向）或Y方向移動i照射區域分之後，進行對下一 照射區域的掃描曝光。如此反覆進行照射區域間的載台移

動及掃描曝光，轉印標線片R的圖案於晶圓w上的各照射 區域。 根據本例，由於透過溫度控制的桿構件27使保持標線 片載台RST的光學系統3 1、32的光學構件支持部24b 1、 24B2的溫度穩定（參照第5圖），故提高標線片載台RST(桿 線片R)的位置計測精度。且，由於標線片載台RST本身的 構造不會複雜化，標線片載台RST本身毋須配設冷媒用配 管，故可高速且穩定驅動標線片載台RST。又可利用桿構 37 •200523999 件27上的氣體層35的阻尼效果， 線片載台RST。因此，亦提高曝：：：¥方向驅動標 等的曝光精度。 4❹μ精度或解析度 且於上述實施形態中，桿構件27(熱傳導構 控制裝置，雖使用冷媒，除此外，亦 ’皿又 一 L 了知用以帕爾帖（Peltier) 兀件等吸發熱元件等控制桿構件27 的7皿度的溫度控制裝 。，在使用冷媒情形下，除桿構件27料，亦可使用 截面矩形或圓形等冷媒供給用配管本身。又，桿構件η等 熱傳導構件的形狀，除桿狀以外，例如可考慮圍繞第2圖 的標線片底座16的導引構件16a(導面）的u字形或框型等 種種形狀。更進-步’亦可與如此控制熱傳導構件的溫度 的方式併用，設置用來冷卻第5圖的Y軸線性馬達Μ、 76B的固定構件單元136Α、136β中的線圈的冷媒流通用的 流路（配管等）。其原因在於，由於本例的固定構件單元 136A、136B的移動量少，故配管配設的影響小。藉此，可 更為提高標線片載台RST的溫度控制精度。 其次，參照第7(A)圖說明本發明第2實施形態。於第 7(A)圖中，以相同符號標示對應第5圖的部分，省略其詳細 說明。 第7(A)圖係圖示本例的投影曝光裝置的標線片載台系 統要部的截面圖，於此第7(A)圖中，於標線片載台RST的 板狀部24A的上面，以沿X方向夾持標線片r的方式固定 一對框形軛構件52A及53A，並於軛構件52A及53A内部 配置產生交變磁場的活動構件54A及55A(含有對向配置的 38 200523999 磁鐵）。而且，含有線圈的固定構件單元π6Α、i38a沿y 方向非接觸式配置於活動構件54Α及55Α間。 又，與板狀部24Α的上面側呈對稱的，在其下面固定 —對輛構件52Α及53Α，活動構件54β及55β配置於輕構 件52Α與53Α内。而且，固定構件單元136八及i則沿γ 方向非接觸式配置於活動構件54B肖別間。固定構件單 元心^⑷⑽叫則分別固定於“圖的框形構 件18的對應構件。於本例中，由活動構件“A、似、⑽、 55B以及固定構件單元Π6α、Π8Α、i36B、_，係構 成相對於標線片底座16沿γ方向驅動標線片載台rst的* 轴動磁鐵型的Y軸線性馬達。此外的構造與第工實施形離 相同’於本例中，料光㈣統32的光學構件支持部则 j的溫度，亦藉供給冷媒的作為熱傳導構件的桿構件η穩 定化1此，即使出現來自4軸_ γ軸線性馬達的發熱， 仍可高精度計側標線片載台RST的位置。 其次’參照第7(B)圖說明本發明第3實施形態。於第 7(B)圖中’以相同符號標示對㈣7(a)圖的

詳細說明。 S 第7(B)圖係圖示本例的投影曝光裝置的標線片載台系 統要部的截面圖，於㈣7(B)圖中，γ方向細長的平:狀 ^學構件支㈣鳩藉由例如—體形成，突設於標線片載 的板狀部24Α的_χ方向的端部；γ方向細長的桿 狀X軸移動鏡ΜΧ1，固定於光學構件支持部24β上。而且， 於移動鏡的大致平行ΥΖ平面的—χ方向反射面且對 39 200523999 向配置x軸的雷射干涉計69x。 於本例中，精由自雷射干 涉計69Χ照射計測射束於χ軸移動鏡㈣的反射面，以例

如雷射干涉計内的參照面或第1圖的投影光學系統PL 的側面的固定鏡等為基準，計測標線片載台咖的χ方向 位置。於此情形下，為計測標線片載台咖的繞Ζ轴的旋 轉角，於第4(A)圖中，可相對於作為γ軸移動鏡的第"麦 向反射器ΜΥ，沿X方向隔既定間隔，於板狀部Μ的端 部配置第2後向反射器（未圖示），並使用第2 γ轴雷射干涉 計（未圖示）計測此第2後向反射器的γ方向位置。 於第7(B)圖中，本例亦於光學構件支持部24β的底面 側的標線片底座16上設置桿構件27，將經過溫度控制的冷 媒CH供至桿構件27内。藉此，光學構件支持部的溫 度、進而X軸移動鏡ΜΧ1的溫度透過氣體層35穩定化， 故可高精度計測標線片載台RST的χ方向位置。^於在本 例中有標線片載台RST的重量因移動鏡Μχι而加重的傾 向，故相較於例如第1實施形態，可簡化標線片載台rst 的構造。 且為輕量化移動鏡MX1，可於移動鏡Μχι的内部設置 開口，亦可對例如光學構件支持部24B的側面鏡面加工， 使用此側面來替代移動鏡MX 1。 又，本發明不僅可適用於投影曝光裝置的標線片載台 系統，亦可適用於晶圓載台系統。 且在使用上述實施形態的曝光裝置製造半導體元件情 形下，半導體元件之製造須經由以下步驟：進行元件的功 200523999 能性能設計的步驟，根據此步驟製造標線片的步驟，以矽 材料製作晶圓的步驟，藉上述實施形態的曝光裝置將標線 片的圖案曝光於晶圓的步驟，元件裝配步驟（包含切割步 驟、打線步驟、封裝步驟），及檢查步驟等。 又’可藉由將複數透鏡構成的照明光學系統、投影光 學系統裝入曝光裴置本體進行光學調整，並且將多數機械 零件構成的標線片載台或晶圓載台安裝於曝光裝置本體， 連接配線或配管’進一步進行綜合調整（電氣調整、動作確 認等），製造上述實施形態的曝光裝置。且，曝光裝置的製 造以在管理溫度及清淨度等的潔淨室中進行較佳。 且，本發明不僅可適用於掃描曝光型的曝光裝置的系 統’同樣亦可適用於圖案整體曝光型的曝光裝置的系統或 半導體檢查裝置等的系統。此等情形的投影光學系統的倍 率可為等倍率，亦可為放大倍率。更進一步，本發明亦可 適用於不使用投影光學系統的近接（proximity)方式等曝光 裝置的系統。又，亦可適用本發明於例如國際公開第 99/49504號等所揭示的浸液型曝光裝置的系統。更進一步， 亦可適用本發明於例如依國際公開第98/241 15號、第 98/40791號等所揭示，即上述晶圓載台系統具備二個晶圓 載台的曝光裝置，俾大致同時進行曝光動作與對準動作（標 記檢測動作）。 於此等情形下，在使用線性馬達於晶圓載台系統或標 線片載台系統時，使用氣體軸承的氣浮型或磁浮型等任何 方式均可保持活動載台。而I，活動載台可為沿導軌移動 200523999 的類型，亦可為不設置導軌的無導軌型。更進一步，於曰 圓載台或標線片載台的載台轉勤主 、曰s mu 切描曝糾等的加減 速“生的反作用力亦可分別例如依美國專利⑽P)第 5,528，118號或美國專利（usp)第M2G，71G號（日本特開平8 - 3302H虎公報）所揭示，使用框架構件機械式釋放至 (大地）。 且’就上述實施形態的曝光裝置的用途而言，不限於 半導體元件製造用曝光裝置，亦可廣泛適用於例如形成於 方形玻璃板的液晶顯示元件或電漿顯示器等顯示裝置用曝 光裝置’或用來製造㈣彡元件（⑽等）、微㈣、薄膜磁頭 或DNA晶片#各種元件的曝光裝置。更進—步，本發明亦 可適用於使用光微影製程製造形成㈣元件的標線片圖案 的標線片（光罩等）時的曝光製程（曝光裝置）。 且，本發明不限於上述實施形態，在不悖離本發明要 旨的範圍内，當然可獲得種種構造。又，引用包含說明書、 申請專利範圍、圖式及摘要的提出日期為2〇〇3年1〇月8 曰的日本特許申請案2003 — 349085的全部揭示内容，將其 併入本申請案中。 適用本發明於曝光裝置情形下，不須使驅動第丨物體 或第2物體的活動載台複雜化，即可提高此活動載台的位 置計測精度等，故幾乎不會降低產能，可提高重疊精度等 的曝光精度。結果，可高精度量產各種元件。 【圖式簡單說明】 第1圖係本發明第1實施形態的投影曝光裝置的概略 42 200523999 構造的局部透視圖式。 第2圖係圖示第i圖的框形構件μ及標線片載台Rst 構造的立體圖。 第3圖係圖示第！圖的標線片载台rst、框形構件1 $ 及標線片底座16的構造的分解立體圖。 第4圖中，第4(A)圖係圖示第i圖的標線片載台Rst 的立體圖，第4(B)圖係沿γ方向視標線片載台rst的截面 圖。 第5圖係沿Y方向視第i圖照明系統側板14、標線片鲁 載台RST及標線片底座16的截面圖。 第6圖係圖不第1圖的標線片載台RST及桿構件以的 溫度控制機構的要部的俯視圖。 第7圖中，第7(A)圖係圖示本發明第2實施形態的標 線片載台系統的要部的截面圖，第7(B)圖係圖示本發明第3 實施形態的標線片載台系統的要部的戴面圖。 【主要元件符號說明】 RST 標線片載台 R 標線片 MX 固定鏡 MX1 移動鏡 16 標線片底座 18 框形構件 22 標線片載台本體 24B1、24B2、24B 光學構件支持部 43 200523999 26A、28A、26B、28B 活動構件 27 桿構件 31 第1光學系統 32 第2光學系統 45 冷媒供給裝置 69XL 雷射光源 69XA、69XB 接收器 76A、78A、76B、78B Y軸線性馬達 136A、138A、136B、138B 固定構件單元

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Claims (1)

1. .200523999 十、申請專利範圍： i-種載台裝置，係驅動物體 具有·· n D破置，其特徵在於 活動載台，係保持該物體，能沿導面移動. 再仵係女裝於該活動載台的 熱傳導構件，係沿誃夯Μ 刀， 與該 以及 特定部分及該光μ Μ/千 、移動執跡設置 」广亥先予構件的至少一方隔既定間 /皿度控制裝置，係辨由 … 八的、w痒 藉由控制该熱傳導構件的至少一邱 刀的〉皿度，以控制該特定部分的溫度。 2·如申請專利範圍第丨項之載 裝置具有·· 、置，其中該溫度控制 t P H熱傳導構件的㈣ 部 冷媒崎置，係將經過溫度控制的冷媒供L:: 台 3:如申請專利範圍帛1項之載台裝置，其中該活動恭 係/σ °亥導面實質上於—定執道上進行往復運動。 4. 如申請專利範圍第i項之載台裝置，其 動該活動載台的線性馬達； /、有驅 藉該熱傳導構件的該溫度控制裝置㈣溫度的部分， 自6亥物體視係配置於該線性馬達外側。 5. 如申請專利範圍第1 為。至2。心。 貞之載口裝置’其中该既定間隙 /.如申請專利範圍第…項中任一項之載台裝置，其 中°亥光學構件’係構成用來計測該活動載台位置的干涉計 45 200523999 的一部分。 7.如申請專利範圍第6項之載台裝置，其中該光學構 件，係反射相_束的移動鏡。 8 ·如申請專利節JJI Μ 圍弟6項之載台裝置，其進一步具有與 該活動載台分開配置的基準鏡； 安裝於該活動載台的該光學構件，係包含朝該基準鏡 反射計測用射束的反射構件。 9· 一種曝光裝置，係藉曝光用光照射第1物體，以該曝

   光用光透過該第1物體及投影系統使第2物體曝光，其特 徵在於： 具備申請專利範圍第1至8項中任一項之载台装置· 藉該載台裝置驅動該第1物體及第2物體的至少一方 十一、囷式： 如次頁。

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