556393 A7 ___ B7___ 五、發明說明（I ) 【發明之詳細說明】 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關具備冷卻線圈用機構之電樞單元、馬達 、載台裝置、曝光裝置、及元件之製造方法。 【習知技術】 以往，馬達之電樞單元均具備冷卻機構。這種冷卻機 構係在馬達動作時用來強制冷卻電樞單元之線圈。藉使用 冷卻機構來強制冷卻線圈，即使供應更多的電流也能抑制 馬達動作時之溫度上昇而能提高馬達之推進力。 此處針對具備冷卻機構之習知電樞單元，以線性馬達 爲例加以說明。第20圖(截面圖)所示之線性馬達1〇〇係動 磁型(moving magnet)，磁鐵單元102會沿著固定在載台裝 置底座(皆未圖示)之電樞單元1〇1而直線移動。 又，磁鐵單元102係在軛103之內側固定著複數個磁 鐵(發磁體）1〇4。磁鐵單元102係沿著磁鐵104之排列方向 形成有週期性磁通密度分布之磁場。又，電樞單元101係 在冷卻套105之內部固定著複數個線圈1〇6。並且在冷卻 套105和線圈106之間形成冷卻媒體用之流路107。 這種線性馬達1〇〇上，若將電流供應給電樞單元101 之線圈106的話，流過線圈106之電流和磁鐵單元102所 形成之磁場彼此作用下會產生推進力，而使磁鐵單元102 直線移動。 又，作動時，讓冷卻媒體在電樞單元1〇1之流路107 _____3 _— ____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
訂---------線L 556393 A7 -—^BZ-— 五、發明說明（少） 中以-定之流量及壓力下流動。因此，被供應電流之線圖 106係被冷媒體強制冷卻。其結帛，即使供應更多之電 流也能抑制線性馬達1〇〇動作時之溫度上昇，能提高馬逢 之推進力。 【發明所要解決之課題] 可是’習知線性馬達1〇〇之冷卻套1〇5僅由金屬材料 所構成’故在動作中，磁鐵單元102直線移動而使貫穿冷 卻套105之磁通Φ隨時間變化的話，在冷卻套1〇5內會產 生大的渦電流la(第21圖）。第21圖係第2〇圖之A_ A的 截面圖。 又，若在冷卻套105內產生上述渦電流Ia的話，則會 封線性馬達1〇〇之動子(磁鐵單元102)施加與移動方向反方 向之大的制動力(黏性阻力F〇，使動子(磁鐵單元102)之移 動速度改變(降低）。 因此，較佳者係將冷卻套105所產生之渦電流la儘量 減小。還有，渦電流la係與冷卻套1〇5之導電係數σ、磁 鐵單元102之移動速度V、及磁通密度Β三者均成正比。 又，施加於磁鐵單元102之黏性阻力F!係與渦電流la和 磁通密度B和受到該磁通作用之面積三者均成正比。 又，上述動子(磁鐵單元102)之移動速度降低上可使供 應給電樞單元線圈106之電流增加藉以來彌補推進力 ，而可迴避移動速度降低至某種程度。可是，供應給線圈 106電流增加之部分將使推進力之脈動(ripple)成分(推進力 拿、紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線」 556393 A7 —_ B7__ 五、發明說明（；）） 隨動子位置而變動之成分)變大，也就是說，會有線性馬達 100之振動變大之另一問題發生。 又’近年來’已提案了僅用絕緣材料來構成冷卻套 1〇5(例如，日本專利特開平10-127035號公報）。依這種構 成，動作時在冷卻套105不會產生渦電流Ia。可是，該線 性馬達被組裝在利用高能光線(例如，紫外，線)2_胃(例!$口 ’曝光裝置)中時，冷卻套105會有被高能光線照射而容易 劣化的問題。又，因僅用陶瓷等絕緣材料來構成冷卻套 105全體，故也有價格昂貴之問題。 在動圏型(moving-coil)之線性馬達也發生跑上述同樣的 問題。又’只要是在電樞單元中具備線圈冷卻機構之馬達 都會遇到同樣的問題，而不限於線性馬達才胃&。 本發明之目的係提供價格便宜的電樞單元、馬達、載 台裝置、曝光裝置、及兀件之製造方法’其難將覆蓋線 圈之框體(冷卻套）上的渦電流予以減少，並且g卩{吏丨皮胃能 光線照射也不易劣化。 【用以解決課題之手段】 本發明之電樞單元係具備線圈和將該線圈容納在內部 之框體。又，在上述框體中’受到外部發磁體磁場之部分 係耐光性之非導電材料。 這種電樞單元上，框體受到磁場之部分中至少有一部 为爲非導電丨生’故即使外部發磁體5敢場會隨時間變化也會巨 將框體全體渦電流產生量減少非常多。進一步框體受到磁 十、紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 線丨· -ϋ ϋ n n ϋ I n n ϋ 1· -I ϋ ϋ ϋ n · 556393 A7 ____B7__ 五、發明說明（γ ) 場部分中之至少一部分爲耐光性，故該電樞單元即使被高 能光線照射，其框體也不會劣化。 又’本發明之電樞單兀較佳者係框體中受到磁場之部 分，爲沿上述磁場方向積層複數種不同材料而成之積層部 。又，上述積層部係具有露出於外部之耐光材料、和鄰接 上述耐光材料內側之非磁性之非導電材料。 這種電樞單元即使所受到之外部發磁體的磁場隨時間 變化，在框體之非導電材料中也不產生渦電流。又，因爲 是非導電材料而可使耐光材料變薄，故即使在耐光材料中 產生渦電流也能將框體中所產生之全體渦電流產生量減少 非常多。還有’因在非導電材料之外側配置有耐光材料， 故該電樞單元即使被高能光線照射，其框體也不會劣化， 本發明之馬達係具備上述電樞單兀和發磁體單元(具有 發磁體，並且可與電樞單元做相對移動）。並且，定子或動 子由上述電樞單元構成，動子或定子則由上述發磁體單元 構成。 這種馬達上，因能將電樞單元框體中之渦電流產生量 減少非常多，故也能將施加於動子之黏性阻力減少非常多 。又，因施加於動子之黏性阻力非常小，故能減少供應給 電樞單元線圈之電流。其結果，動子之振動變小。 本發明之載台裝置，係以上述馬達作爲載台部之驅動 裝置來使用者。這種載台裝置，因構成馬達之動子的振動 小’故能對載台部進行精密之定位控制，而能使載台裝置 全體高機能化。 _____6_____ 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -------訂------- ·!線L· 556393 A7 ___ _B7_ 五、發明說明（< ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之曝光裝置，係在基板上形成既定圖案之曝光 裝置，其具備上述載台裝置。因這種曝光裝置能對載台部 進行精密之定位控制，而能使曝光裝置全體高機能化。 本發明之製造方法，係有關形成有既定圖案之元件的 製造方法，其使用上述曝光裝置並具有將標線片(retlcle)之 電路圖案轉寫在塗佈有感光劑之晶圓上之製程。這種製造 方法可有效率地製造高精度元件。 【發明之實施形態】 以下，使用圖面，將本發明之實施形態加以詳細說明。 (第1實施形態） 本發明之第1實施形態係對應於申請專利範圍第1項 〜第12項。 第1實施形態之線性馬達10係動磁型，如第1圖所示 ，係由定子之電樞單元11和動子之磁鐵單元12(發磁體單 元)所構成。 電樞單元11，係其外形呈細長薄板狀，其兩端11a、 Hb側固定在載台裝置之底座(皆未圖示）。以下，把電樞單 元11之長度方向當作X方向，把寬度方向當作y方向，把 垂直xy方向之方向當作z方向。 磁鐵單元12，係其外形呈筒狀，具有供電樞單元11 插進去之矩形狀中空部。該磁鐵單元12可沿著電樞單元 11朝X方向移動。又，在磁鐵單元12固定有相對於載台 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 556393 A7 _____Β7__ 五、發明說明（}；) 裝置底座會移動之可動載台(未圖示）。 其次，使用第2圖、第3圖來依序說明構成線性馬達 10之磁鐵單元12的內部構成、以及電樞單元11之內部構 成。第2圖係第1圖之A-A截面圖。第3圖係第1圖之 B~B截面圖。 磁鐵單元12係如第2圖、第3圖所示，由複數個永久 磁鐵21(發磁體)和軛22所構成。各個永久磁鐵21係其外 形細長，其長度方向均朝y方向。複數個永久磁鐵21係分 爲2列，以相異磁極彼此相對之方向沿著x方向排列，並 被固定在軛22之內側。 磁鐵單元12係沿著X方向(永久磁鐵21之排列方向) 形成週期性磁通密度分布之磁場。又，磁鐵單元12所形成 之磁場係如第4圖之磁場曲線所示在y方向(永久磁鐵21 之長度方向)大致一定。第4圖之縱軸係表示磁場之相對強 度’橫軸係表示y方向之位置。 另一方面，電樞單元11係由複數個線圈31和冷卻套 32所構成。複數之線圏31係沿著x方向排列。又，複數 之線圈31係以一定之關係電氣性地連接在一起並分爲2組 以上。各組線圈31係串聯。並且，對各組供應具有既定相 位之交流電流。 & 冷卻套32係將複數個線圈31容納在內部之框體(其構 η及材料將詳述於後）。並且，在冷卻套32和線圈31之間 开/成冷卻媒體(例如，Fluorinert(商品名))之流路33。 又’在冷卻套32中，係在第1圖所示之兩端（lla、 規格⑵〇 x 2978 公麓)--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) • -tr°J·1111111« 線丨· 556393 A7 ____B7_ 一 五、發明說明（▽) lib)側，設有將冷卻媒體輸進內部之流入口 34和將冷卻媒 體排到外部之流出口 35。在流入口 34和流出口 35之間透 過未圖不之管路連接有供調整冷卻媒體之溫度、流量、和 壓力之機構。 這種構成之線性馬達10，若把交流電流供應給電樞單 元11之線圈31的話，流過線圈31之電流和磁鐵單元12 所形成之磁場會相互作用而產生推進力。其結果，磁鐵單 元12(動子)係沿著電樞單元11(定子)朝X方向移動。 又，動作時，從冷卻套32之流入口 34所輸入之冷卻 媒體係以一定流量及壓力在電樞單元11之流路33中流動 。在流路33中流動之冷卻媒體係吸收線圈因通電而放出之 熱，而昇溫，然後從冷卻套32之流出口 35排出。 因此，當線性馬達10動作時，被供應交流電之線圈 31係被冷卻媒體強制冷卻。其結果，即使供應更多之電流 ，也能抑制線性馬達10動作時之溫度上昇，且能提高馬達 之推進力。 又，爲了得到充分之冷卻能力，在流路33流動之冷卻 媒體之壓力係設定在50kPa〜60kPa之範圍內。因此，冷卻 套32係如第5圖之變形曲線所示，形成向外側鼓起的狀態 。第5圖之縱軸係表示變形量，橫軸係表示y方向位置。 因當冷卻套32之外壁與磁鐵單元12之永久磁鐵21 接觸時，線性馬達10不會動作，或者在線性馬達10上會 發生損傷或變形，故冷卻套32和永久磁鐵21之間隔q須 設定成較冷卻套32之最大變形量Δζι爲大。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ϋ 1 ϋ n n n n 一一OJff I ϋ ϋ n I ϋ I ϋ ▲ 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 556393 A7 _— ____B7 五、發明說明（） 其次’對冷卻套32之構造及材料具體說明。 冷卻套32係如第1圖、第3圖、第5圖所示，由積層 部32a(在厚度方向積層2種相異的材料41、42而成)和外 框部32b(由1種材料製成)所構成。冷卻套32之厚度方向 係大致平行於磁鐵單元12所形成之磁場的方向。 積層部32a之大小係與磁鐵單元12永久磁鐵21在線 性馬達10動作時可移動之範圍大致相等。即，積層部32a 係設置在當線性馬達10動作時冷卻套32受到磁鐵單元12 永久磁鐵21之磁場的範圍。積層部32a係在X方向，爲細 長之矩形狀。又，所謂「受到磁場之範圍」係指所有受到 磁場之部分或一部分。 此處，對積層部32a之大小詳加說明。 積層部32a之y方向寬度Dl(第5圖)係按照磁鐵單元 12之永久磁鐵21所形成之y方向磁場(第4圖），並以與位 置y!、y2(在此位置之磁場強度爲峰値之70%左右）之間隔 〇2相等之方式來決定。也可以同樣的方式決定積層部32a 之X方向寬度。在這種情況，積層部32a係設定在磁鐵單 元12之動作範圍中之，受到磁鐵單元12永久磁鐵21既定 値(峰値之70%)以上之磁場的範圍。 其次，對冷卻套32之材料加以說明。 在積層部32a內，露出在外部之材料41(第1材料)係 沃斯田鐵系(austenite)不銹鋼。沃斯田鐵系不銹鋼(以下，簡 稱SUS材料)係非磁性之金屬材料，其具有耐光性優異、 導電率和熱傳導率都小、楊氏係數(縱彈性係數)和剛性率( ________10__ +、紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) mmmf n i^i n n ^ ον I in ·ϋ ^^1 n —ϋ ϋ > 線丨· -n ϋ n n I ϋ n .[ ϋ ϋ ϋ I · 556393 A7 ________ B7____ 五、發明說明（I ) 橫彈性係數)都高、及難以生銹之特徵。 又’在積層部32a內，鄰接上述材料41內側而配置成 之材料42(第2材料）係碳纖維強化塑膠（carb〇n fiber reinforced plastic : CFRP)。CFRP係非磁性之非導電材料 ，其特徵爲具有與金屬材料同程度高之楊氏係數及剛性率 ，且重量輕。CFRP中也具有能以細微間隔（〇.imm〜 0.15mm左右)來隨意設定其厚度之特徵。 外框部32b之材料係與上述積層部32a之材料41同樣 爲SUS材料。 即，冷卻套32外側全部都覆蓋SUS材料，僅有受到 永久磁鐵21既定値(峰値之70%)以上磁場之部分須在SUS 材料之內側配置CFRP。 其次，對構成冷卻套32之積層部32a之厚度t2(第5 圖)加以說明。 如以上所述，在冷卻套32和線圈31間之流路33中 ，係用50kPa〜60kPa左右之壓力使冷卻媒體流動，冷卻套 32變成向外側鼓起之狀態(最大變形量ΔΖι)。 此處，假定冷卻媒體之壓力Ρ及積層部32a之彈簧係 數k爲一定，若將冷卻套32之積層部32a薄化的話，則最 大變形量Azi會變大。相反的，若將冷卻套32之積層部 32a厚化的話，則最大變形量△ Zi變小。即，在積層部32a 之厚度t2與最大變形量之和tB中存在極小値(壓力ρ、 彈簧係數k均爲一定）。 上述和tB、最大變形量Δζ!、積層部32a之厚度t2、 -：_____11 ____ 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂-----
•線L 556393 A7 _____B7_— —___ 五、發明說明（p) 積層部32a之彈簧係數k、及冷卻媒體之壓力P之關係能 用下列之式（1)、式(2)來表示。式(2)之“η”係表示積層部 32a厚度t2對最大變形量△21有何種程度影饗之一種參數。 ΪΒ=Ϊ2+ΔΖι …⑴ AZl=kxpx(1.5/t2)n …（2) 又，爲了提高線性馬達10之特性，較佳者係將積層部 32a厚度t2與最大變形量Azi之和tB盡量減小。這是因爲 能減小電樞單元11線圈31和磁鐵單元12永久磁鐵21間 之間隙損失之故。 因此，在本實施形態中，當冷卻媒體之壓力P和積層 部32a之彈簧係數k被規定在某値時，找出一厚度t2作爲 最佳厚度，使得積層部32a厚度t2與最大變形量ΔΖι之和 tB爲極小値，根據這種最佳厚度來形成積層部32a。 第6圖係表示當積層部32a彈簧係數k例如爲 0.011mm/kPa時，上述和tB爲極小値之最佳厚度t2、與冷 卻媒體之壓力P之關係(n=2.5)。這種情況，若將冷卻媒體 之壓力P設定爲60kPa的話，則積層部32a之最佳厚度t2 爲1.6mm左右。 也就是說，當積層部32a之彈簧係數k=0.011mm/kPa 且冷卻媒體之壓力p=60kPa時，若積層部32a之厚度t2爲 1.6mm左右的話，則上述和tB成爲極小値，能提高線性馬 達10之特性。 _12_ 幸、紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) — — — — — —
IV 線—· 556393 A7 ___________B7 五、發明說明（^ ) 又，關於構成積層部32a之2種材料41、42之厚度分 配，係規定如下： 外側之材料41(SUS材料)之厚度，係考慮在線性馬達 10動作時材料41(SUS材料)內部所產生之渦電流的量下來 決定。材料41之較佳厚度係薄化到積層部32a厚度t2之 1/3〜1/6左右。本實施形態中，例如當積層部32a之厚度 k爲1.6mm時，外側之材料41(SUS材料)之厚度爲0.3mm 〇 因內側之材料42(CFRP)之厚度能用細微之間隔(〇.imm 〜0.15mm左右)隨意設定，故設定成從積層部32a之厚度 W例如，1.6mm)減去外側之材料41(SUS材料)之厚度(例如 ’ 0.3mm)後之所得結果。 又，在本實施形態中，外框部32b(SUS材料)之厚度係 設定在大約與上述積層部32a之厚度t2(例如，1.6mm)相同 〇 最後，使用第7圖對實際組裝上述冷卻套32時之具體 構件加以說明。第7圖係在第1圖之B — B截面圖中，僅 表示冷卻套32之立體圖。 冷卻套32係包含外框構件52，具有與上述積層部32a 相同形狀及大小(參照第1圖）之矩形開口 51 ;積層構件53 ，和矩形開口 51之形狀及大小吻合；及X方向細長之補強 構件54，爲補強外框構件52和積層構件53之接合而設置 又，積層構件53係由與矩形開口 51相同形狀及大小 ____13___ 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線」 ->1 ϋ n H ϋ ί I n ϋ ϋ I ϋ I ϋ I _ > 556393 A7 _ B7__ 五、發明說明（l>) 之CFRP板55和比矩形開口稍大之SUS板56所構成。其 中，CFRP板55係CFRP之薄板，其板厚與上述積層部 32a之材料42相同(例如，1.3mm)。SUS板56係SUS316 等之薄板，其板厚與上述積層部32a之材料41相同(例如 0.3mm) 〇 該積層構件53之SUS板56係露出在外部，而CFRP 板55則鄰接SUS板56之內側配置而成。SUS板56和 CFRP板55是利用接著劑來接合(接著部61)爲一體來做成 積層構件53。 構成冷卻套32之另一構件(外框構件52、補強構件 54)皆是SUS316等之薄板。外框構件52之板厚係和上述 外框部32b相同(例如，1.6mm)。補強構件54之板厚係與 上述積層構件53之SUS板56相同(例如，0.3mm)。 爲了將上述外框構件52、積層構件53、和補強構件 54相互接合成一體來做成冷卻套32，能使用雷射熔接和接 著劑。也就是說，外框構件52和積層構件53(SUS板56) 係使用雷射熔接來進行接合（接著部62)。又，積層構件 53(CFRP板55)和補強構件54係使用接著劑來進行接合(接 著部63)。進一步，補強構件54和外框構件52係使用雷 射熔接來進行接合(熔接部64)。 又，從積層構件53之CFRP板55到熔接部62、64之 距離D3係設定在2mm左右，能防止雷射熔接時之熱傳達 到 CFRP 板 55。 如以上所述，第1實施形態之線性馬達10，係全部用 _______ 14 ___ f、紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
1 in I n t— n n f —a— I I ϋ I 線丨· 556393 A7 _—- —____________ 五、發明說明（Q ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) SUS材料來覆蓋冷卻套32之外側，並且僅在受到永久磁鐵 21既定値(峰値之70%)以上之磁場的部分才將CFRP配置 在SUS材料內側，故能達到以下效果。 首先’在線性馬達1〇之動作中，爲動子之磁鐵單元 12係沿著爲定子之電樞單元π朝x方向移動，即使貫穿 冷卻套32之磁通φ (第8圖⑷)隨時間變化，在爲非導電材 料之內側材料42(CFRP板55)也不產生渦電流。 又’若貫穿冷卻套32之磁通φ (第8圖(a))隨時間變化 的話’則在冷卻套32之外側材料41(SUS板56)中，如第8 圖(b)所示產生渦電流lb。 可是，第1實施形態之線性馬達10，因可將外側材料 41(SUS板56)去掉冷卻套32內側材料42(CFRP板55)所佔 的部分而使該外側材料變薄，故能將冷卻套32全體之渦電 流lb量減少非常多。 •線丨· 順便說明，當將外側之材料41(SUS板56)之厚度設定 在積層部32a(積層構件53)之Ι/m厚度之情況，渦電流lb 之產生量係可降低到習知僅以金屬材料構成積層部32a(積 層構件53)全體的情況(第18圖之渦電流1&)之1/m。 因此’當線性馬達10動作時，施加在動子磁鐵單元 12之黏性阻力F2也變得非常小。若冷卻套32所產生之渦 電流lb的量爲習知之Ι/m的話，則黏性阻力^也能減低 到習知(第17圖、第18圖之黏性阻力^之1/m。 又，因施加在動子(磁鐵單元12)之黏性阻力F2非常小 ，故動子之移動速度大致保持一定(維持等速運動），能得 ____15___ 幸、纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 556393 A7 __ _B7_____ 五、發明說明（汝） 到線性馬達10之良好動作狀態。 又，在動作中，因不必彌補推進力，故能減小供應給 電樞單元11線圈31之電流。其結果，推進力之脈動成分 變小，而能減少線性馬達10之振動。 又，若冷卻套32所產生之渦電流lb的量爲習知之 Uni的話，則供應給線圈31之電流僅需要習知之Ι/m即可 ’而推進力之脈動成分則能減低到習知之1/m。 進一步，因能減小供應給電樞單元11線圈31之電流 ’故也能使線性馬達10省電或使發熱量本身降低。 又，第1實施形態之線性馬達10，係因將冷卻套32 中受到永久磁鐵21既定値(峰値之70%)以上之磁場的部分 製成雙重構造，並以耐光性優異之材料41(SUS板56)，來 覆蓋爲非導電材料之材料42(CFRP板55)，故即使被高能 光線(例如，紫外線)照射也不會劣化。 又，第1實施形態之線性馬達10，係因以永久磁鐵 21所形成的磁場之峰値的70%(第4圖)爲基準來決定冷卻 套32之積層部32a之大小D!(第5圖，故不僅能 確實減低冷卻套32上渦電流lb之產生量，而且也能確保 冷卻套32全體之耐久性。 冷卻套32積層部32a之寬D!(第5圖)比永久磁鐵21 本身之寬d4(第4圖)窄。因此，永久磁鐵21之兩端21a、 21b附近係面對冷卻套32之外框部32b，也就是說，面對 厚的SUS材料(例如，1.6mm)之部分。可是，在永久磁鐵 21之兩端21a、21b附近，磁場爲峰値之70%以下，而黏 __16 _ 幸了紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297 if ) " "" (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I ϋ ϋ n II n n · n ϋ ϋ n n ϋ· _1 I n * 556393 A7 ____B7 ____ 五、發明說明（以） 性阻力F2(與磁場的平方及磁場面積成正比)則由於作用面 積小及變成中心位置y〇之一半以下，故綜合的黏性阻力之 增大可忽視。 又，第1實施形態之線性馬達10，關於X方向(磁鐵 單元12之移動方向），冷卻套32之積層部32a係設置在動 子之永久磁鐵21可移動之範圍，而鄰接積層部32a之部分 (外框部32b)則由SUS材料所構成(第1圖）。 因此，線性馬達10之平常動作時，動子之永久磁鐵 21係一直面向冷卻套32之積層部32a，僅受到非常小之黏 性阻力F2。可是，由於線性馬達10之誤動作等，動子之 永久磁鐵21有可能會超過正常的移動範圍(積層部32a)向 X方向移動。 第1實施形態之線性馬達10，關於X方向(動子之移 動方向），因鄰接積層部32a之部分(外框部32b)係由導電 材料之SUS材料所構成，故上述誤動作時，在超出正常的 移動範圍(積層部32a)之動子上，會受到非常大之黏性阻力 (制動作用）。 也就是說’關於X方向(動子之移動方向），鄰接積層 部32a之導電材料部分(外框部321})係作爲對動子之制動部 來作用。其結果，動子之移動速度急遽降低並停止。因此 ’能減低誤動作等所造成之線性馬達10破損。 又’上述第1實施形態之線性馬達1〇，已將有關X方 向（動子之移動方向）之積層部32a之大小做成與正常動作 時之動子(磁鐵單元12之永久磁鐵21)之移動範圍大致相等 Ϊ紙張尺度適用中關家標^^ 〇 χ 29；^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線丨一 556393 A7 _B7______ 五、發明說明（J) 之例加以說明，但也可如第9圖(a)所示，被限定在比正常 動作時之動子(永久磁鐵21)移動範圍窄之範圍設 置積層部32a。 積層部32a之範圍ΔΧ2，例如能設定在當正常動作時 ，動子(永久磁鐵21)以一定之速度(第9圖(b)之最筒速度 Vmax)移動的範圍。第9圖(b)之縱軸係表示動子之移動速度 ，橫軸係表示X方向之位置。這種情況，外框部32b係延 伸設置到動子(永久磁鐵21)進行減速或加速之範圍ΔΧ3、 △ Χ4。 因此，當正常動作時之動子(永久磁鐵21)以一定之速 度(Vmax)移動時係面對積層部32a，當減速或加速時’係面 對外框部32b。面對積層部32a之期間，對動子(永久磁鐵 21)僅施加非常小之黏性阻力(F2)。 相對的，面對外框部32b之期間，會對動子(永久磁鐵 21)施加比黏性阻力(F2)爲大的黏性阻力，但此時因動子速 度慢，故黏性阻力增加不會太大。 又，在第9圖之構成中，範圍ΔΧ5、ΔΧ6是位於正常 動作時動子(永久磁鐵21)可移動的範圍AXi外側’也可在 該範圍ΔΧ5、ΔΧ6，在被外框部32b所夾住之空間，設置 高導電材料36。藉此，能提高作爲上述制動部之功能’而 使誤動作時之動子可確實停止。 又，上述第1實施形態之線性馬達10上，將冷卻套 32外框部32b之厚度設定成大約與積層部32a之厚度t2(例 如，1.6mm)相同之例已加以說明，但也可如第1〇圖所示 ____ 18_____ 拿、紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) T --io 矣 556393 A7 ____B7___ 五、發明說明（\]) ，將在y方向鄰接積層部32a之外框部32b之部分32c做 成比積層部32a爲厚。 y方向鄰接積層部32a之部分32c之厚度t3與積層部 32a之厚度t2之差At(=t3 - t2)，係根據冷卻套32之變形 曲線(第5圖），能設定在最大變形量ΔΖι和於位置yi、y2( 部分32c和積層部32a之邊界位置)之變形量Δζ2之差（ΔΖι 一 Δζ2)以下之値。 因此，將y方向鄰接積層部32a之部分32c做成比積 層部32a爲厚，藉此能提高冷卻套32之全體剛性。其結果 ，因冷卻套32之最大變形量ΔΖι(第5圖)變小，故能減小 電樞單元11線圏31和磁鐵單元12永久磁鐵21間之間隙 損失，而提高線性馬達10之特性。 同樣地，也可將X方向鄰接積層部32a之外框部32b 之部分做成比積層部32a爲厚。這種情況，不僅能提高冷 卻套32之全體剛性，而且能提高作爲上述制動部之功能， 當線性馬達10誤動作時，能使動子(磁鐵單元12)確實停止 〇 又’上述第1實施形態之線性馬達10，已將實際組裝 冷卻套32時，使用補強構件54(第7圖)來作爲構件構成之 例加以說明，但該補強構件54也能省略。 這種情況’如第11圖所示，在外框構件52之矩形開 口 51和積層構件53之CFRP板55上做出3〇度之傾斜， 積層構件53之SUS板56係沿著CFRP板55之傾斜部分 彎曲。並且使用雷射熔接來接合(熔接部65)外框構件52和 —-------19 _____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公麓） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---— II--訂--------· *5^ I 一 556393 A7 —_____Β7_____ 五、發明說明（A) 積層構件53(SUS板56)而一體化作爲冷卻套32。 又，也可如第12圖所示，在外框構件52之矩形開口 51和積層構件53(CFRP板55)中不附加傾斜。這種情況， 積層構件53(SUS板56)係沿著CFRP板55被彎曲到內側 並成爲C字形。然後，使用雷射熔接來接合(熔接部66)外 框構件52和積層構件53(SUS板56)而一體化作爲冷卻套 32 〇 依上述第11圖、第12圖之構件構成，有用1次雷射 熔接即可接合外框構件52和積層構件53(SUS板56)之優 點。又，第11圖之構件構成係具有較第12圖構件構成抗 拉性爲強之優點。 進一步，上述第1實施形態之線性馬達10，已將有關 構成冷卻套32之積層構件53的情況、以及在CFRP板55 之外側表面接著SUS板56之例加以說明，但本發明不限 定在這種構成。 例如，也可如第13圖所示，在CFRP板55之外側表 面，施加數l〇//m左右之薄金屬鍍膜57。這種情況之積層 構件53和外框構件52之接合係使用接著劑來進行(接著部 59)。在該接著部59，也可同時以螺絲來鎖住。 進一步，也可鍍反射紫外線之金屬以外之材料(例如， 介電質之多層膜)來替代金屬鍍膜57。就介電質多層膜之 具體例而言，可使用眾所周知之紫外線反射膜，其有許多 交互積層高折射率介電質膜(Zr02、Hf02、Y203等）和低折 射率介電質膜(Si02、MgF2等）。 __20___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線丨· 556393 A7 -- -----~^_ 五、發明說明（1 ) (第2實施形態） 其次，將本發明之第2實施形態加以詳細說明。 本發明之第2實施形態係對應申請專利範圍第1項〜 桌9項。 第2實施形態之線性馬達70係動圈型，如第I4圖所 示，係由磁鐵單元11〇(藉由支撐部116 ’被固定在載台裝 置600之底座部602(第16圖))和電樞單元120(被固定在可 動載台607)所構成。 該線性馬達70，係在截面爲C字型之磁鐵單元11〇之 凹部110A中，隨意滑動地嵌合截面爲T字型之電樞單元 120 〇 此處，在磁鐵單元110之凹部110A中，在其壁面上 ，配置多數的永久磁鐵(發磁體）112。 又，電樞單元120係由線圈(未圖示)和冷卻套71(覆蓋 該線圈)所構成。線圈係在載台裝置600(第16圖)之驅動電 路(省略圖示）中，透過配線(省略圖示），來進行電氣連接。 在電樞單元120之冷卻套71與線圈之間，形成冷卻 媒體用之流路。並且，藉由來自溫度調節裝置200(第17 圖）之冷卻媒體，來冷卻線圈(容納在冷卻套71之內部）。 此處，冷卻套71係由積層部71a(在厚度方向(磁場方 向），積層2種相異之材料)和外框部71b(由1種材料所構 成)所構成。 積層部71a係被設定在，當線性馬達70動作時，冷卻 套71受到磁鐵單元110永久磁鐵112之磁場之範圍。積層 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線丨 張尺度適用中國國冢標準（CNS)A4規格（210 x 297公爱1 ' _ 556393 A7 ________B7____— —_ 五、發明說明（汐） 部71a係在X方向(電樞單元120之移動方向），爲細長之 矩形狀，從冷卻套71之一端71c延伸到另一端71d來進行 設置。 又，關於積層部71a之詳細大小和積層部71a、外框 部71b之材料及厚度，因與上述積層部32a、外框部71b 相同，故此處，省略說明。 至於這種構成之動圏型線性馬達7〇 ’當其動子(電樞 單元120)係對應定子(磁鐵單元110)，朝X方向移動時， 因動子(電樞單元120)之冷卻套71所產生之渦電流產生量 非常小，故施加於動子(電樞單元120)之黏性阻力也非常小 〇 又，因在積層部71a(構成冷卻套71)之非導電材料 (CFRP)之外側，配置耐光性優異之材料(SUS材料），故即 使被高能光線(例如，紫外線)照射也不會劣化。 至於上述實施形態，雖使用永久磁鐵來作爲磁通之產 生裝置(發磁體），但也可使用電磁鐵等來替代永久磁鐵。 至於上述實施形態，雖已將冷卻套32、71之積層部 3h、71a作成雙重構造(外側爲SUS材料，內側爲cFrp) 之例加以說明’但積層部32a、71a也可作成3重構造。這 種情況，較佳者係在積層部32a、71a之CFRP(非導電材料 )之內側，也貼付SUS材料。 至於上述實施形態，雖使用SUS材料來作爲積層部 32a、71a之外側材料41 ,但其他，也可使用非磁性之導電 材料(金屬材料等）。 --------- 22 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4 x 297公$------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -ϋ ϋ n n· ϋ n · 1_1· ϋ n I— 1 IB ϋ I i_i - 556393 A7 ----^^B7________ 五、發明說明（yl) 至於上述實施形態’雖使用CFRP來作爲積層部32a 、71a之內側材料42，但其他，也可使用非導電材料(陶瓷 等之燒結材料）。 上述實施形態中，當線性馬達10、7〇動作時，雖冷 卻套32、係在受到磁鐵單元12、110永久磁鐵21、112 之磁場之範圍設置積層部32a、71a，但本發明不被限定在 這種構成。 例如，如第15圖所示，也可設置丨片陶瓷板72，來 替代積層部32a、71a。瓊種情況之陶瓷板72和外框構件 52之接合，係使用接著劑來進行(接著部73)。因陶瓷材料 係耐光性優異之非導電材料，故能得到與設置上述積層部 、71a之構成同樣之效果。 又，雖陶瓷材料之價格昂貴，但設置陶瓷板72之處被 限定在冷卻套(32、71)之〜部分(受到磁場之範圍），故相較 於習知，也有可廉價構成冷卻套(32、71)之效果。又，也 能使用玻璃板來替代陶瓷板72。 至於上述實施形態，雖僅在冷卻套32、71受到磁場 之部分設置積層部32a、71a，但也可全體用積層部32a、 71a來構成冷卻套32、71。 至於上述實施形態，雖已將產生直線方向之驅動力（推 進力）之線性馬達10、70之例加以說明，但在產生旋轉方 向之驅動力(扭矩)之旋轉馬達、音圈馬達(voice coil motor) 、或所謂「E型」之電磁鐵單元等、在電樞單元之線圈具 備冷卻機構之各種馬達中也能適用本發明。 _23 __ 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -· 556393 A7 ______B7___ 五、發明說明（〆） (第3實施形態） 以下，將本發明之第3實施形態加以詳細說明。 本發明之第3實施形態係對應申請專利範圍第13項。 本發明之第3實施形態係有關使用上述第1實施形態 之線性馬達10來作爲驅動裝置之載台裝置600。載台裝置 600之用途並沒有限定，例如，可組裝在供製造半導體元 件和液晶顯示元件等之曝光裝置，也可作爲之晶圓（基板 )W之移動裝置，該晶圓上被轉寫有形成於遮罩(未圖示)之 圖案。 載台裝置600，係如第16圖所示，爲2軸(X軸及Y 軸)之X—Y載台裝置，主要構成要素有：X載台600X， 在底座部602上X方向（圖中箭頭X所示之方向)受到驅動 •，和Y載台600Y，在底座部602上Y方向（圖中箭頭Y所 示之方向）受到驅動。 此處，在Y載台600Y之上，配置試料台(未圖示）， 在該試料台上，透過晶圓保持器(省略圖示)搭載晶圓(基板 )W。在晶圓W之上方配置照射部(省略圖示），藉由從照射 部透過遮罩(省略圖示）所照射之曝光之光，把遮罩上之電 路圖案轉寫到事先塗佈在晶圓w上之光阻(省略圖示)上。 載台裝置600之X載台600X及Y載台600Y之移動 量，係藉由移動鏡605X、605Y(分別被固定在試料台之X 方向端部和Y方向端部)和雷射干涉計(未圖示，分別固定 在底座602並面對移動鏡605X、605Y)來進行量測。並且 ’以該量測結果爲基準’主控制裝置(未圖示)係將試料台( _ ______________________________ _ 24 ____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） " ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ϋ mmMme I n In emi n 一一OJI «ϋ I Bn n n —i ϋ I I _ -n n n ϋ n n I n n ϋ I fen ϋ I ϋ n *1 n n n 一 A7 556393 _____B7__ 五、發明說明（A) 未圖示)上之晶圓(基板)w移動控制在底座部602上之所欲 位置。 載台裝置600X之X載台600X係藉由2個線性馬達 10X、10X，在底座部602上，朝X方向驅動。2個線性馬 達10X、10X之構成係與上述第1實施形態之線性馬達1〇( 第1圖)相同，故其詳細說明加以省略。 2個線性馬達10X、10X之定子(電樞單元11、11)係 同時被安裝部116、116固定在底座602上，動子(磁鐵單 元12、12)係分別透過固定板607、607，被固定在X載台 600X。 2個線性馬達10X、10X之動子(磁鐵單元12、12)移 動時，冷卻套32、32所產生之渦電流產生量非常小，故施 加於動子(磁鐵單元12)之黏性阻力和振動皆非常小。 又，載台裝置600之Y載台600Y係藉由1個線性馬 達10Y，在底座部602上，朝Y方向驅動。線性馬達10Y 之構成係與上述第1實施形態之線性馬達10(第1圖)相同 ，故其詳細說明加以省略。 線性馬達10Y之定子(電樞單元11)係被固定在X載台 600X，動子(磁鐵單元12)係被固定在Y載台600Y。 線性馬達10Y之動子(磁鐵單元12)移動時，因冷卻套 32所產生之渦電流產生量非常小，故施加於動子（磁鐵單 元12)之黏性阻力和振動皆非常小。 又，至於3個線性馬達ι〇χ、10X、ιογ之定子(電樞 單元11、11、11)，係藉由其內部之流路所流之溫度調整 ___ 25 ____ 朱紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐） "" (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --I I---訂--------* I . 556393 A7 ___B7______ 五、發明說明（/ί\) 用之冷卻媒體，將線圈（未圖示)加以冷卻。該冷卻媒體係 藉由溫度調節裝置200(第17圖)來進行溫度調節。又，定 子(電樞單元11、11、11)和溫度調節裝置200(第17圖）， 係藉由供給管221和排出管222等(第17圖)來加以連接。 第3實施形態之載台裝置600，因其構成線性馬達 10Χ、10Χ、10Υ之動子(磁鐵單元12)之振動非常小，故能 對應X載台600Χ及Υ載台600Υ進行精密的定位控制， 能將試料台(未圖示)上之晶圓(基板)W精度佳地移動控制在 底座部602上所欲之XY位置。 上述第3實施形態，雖使用第1實施形態之線性馬達 1〇(第1圖），來作爲2個線性馬達10X、10X(將X載台 600X朝X方向驅動），及作爲1個線性馬達10Y(將Y載台 600Y朝Y方向驅動），但即使使用第2實施形態之線性馬 達70，也能得到同樣之效果。 (第4實施形態） 以下，將本發明之第4實施形態加以詳細說明。 本發明之第4實施形態係對應申請專利範圍第14項。 本發明之第4實施形態係針對使用上述第1實施形態 之線性馬達10(第1圖），來作爲第17圖所示之曝光裝置 700之標線片(光罩)載台750之驅動裝置之形態，加以說明 。第4實施形態，係將第丨實施形態之線性馬達1〇組裝在 標線片載台750上。 此處，曝光裝置係所謂之步進掃描曝光方式之掃描型 曝光裝置。 ______26 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -n n n n I I %^-ov « ϋ ϋ ϋ n n n is- I 1 _ 556393 A7 _ —____B7_ 五、發明說明（〆） 這種曝光裝置700係如第π圖所示，具備照明系統 710、載台可動部751(保持標線片(光罩)R)、投影光學系統 PL、載台裝置800(在X—γ平面內，將晶圓(基板)w朝χ 方向-Y方向之2次元方向進行驅動）、及主控制裝置72〇( 控制上述系統及裝置)等。 照明系統710，係將從光源單元所照射之曝光之光， 用均勻之照度來照射標線片R上之矩形(或圓弧狀)之照明 區域IAR者。 又，至於標線片載台750，其載台可動部751係在標 線片底座(省略圖示)上，用既定之掃描速度，沿著導軌(省 略圖示)進行移動。又，在載台可動部751之上面，標線片 R，例如，係被真空吸附加以固定。又，在載台可動部751 之標線片R下方，形成曝光之光通過孔(省略圖示）。 本載台可動部751之移動位置係藉由反射鏡715、標 線片雷射干涉計716，來進行檢測，載台控制系統719係 根據所檢測之載台可動部751之移動位置，依照來自主控 制裝置720之指示，來驅動載台可動部751。 又，投影光學系統PL係縮小光學系統，被配置在標 線片載台750之下方，其光軸AX(與照明光學系統之光軸 IX —致)之方向係被當作Z軸方向。此處，係使用折射光 學系統(由沿著光軸AX方向，用既定間隔所配置之複數片 透鏡元件所組成），以使形成遠心的光學配置。 因此，若藉由照明系統710，來照明標線片R之照明 區域IAR的話，標線片R之照明區域IAR內之電路圖案縮 ___27 ___ 度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 x 297公爱1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -ϋ fen ϋ I i I I 一一OJI 1 ϋ ϋ n ϋ I I I am— ·ϋ ·ϋ n 1_ϋ n n ϋ n n ϋ n ϋ 556393 A7 ------ -B7___ 五、發明說明（A) 小像(部分倒立像)係形成在與晶圓W上之照明區域IAR共 範之曝光區域IA。 又’載台裝置800係把平面馬達870當作驅動裝置， 將台818(table)，在X一 γ面內，朝2次元方向進行驅動者 〇 即，載台裝置800具有底座部821、台818(在該底座 部821上面之上方，透過數左右之餘隙，被加以浮昇) 、平面馬達870(使該台818移動）。此處，在台818上，進 行曝光處理時，晶圓（基板)W，例如，係藉由真空吸附被 固定在台818之上面。 又’在台818上固定有移動鏡827，從晶圓干涉計 831照射雷射束可檢測出該台818之X-Y面內之移動位 置。 此時所得到之移動位置之資訊，係透過載台控制系統 719傳送給主控制裝置720。然後，載台控制系統719根據 該資訊，依照來自主控制裝置720之指示，使平面馬達 870動作，使台818移動到X-γ面內之所欲位置。 台818係在動子(省略圖示，構成平面馬達870)之上面 ’藉由支撐機構(省略圖示），用相異之3點來加以支撐， 藉由平面馬達870，不僅能朝X方向、γ方向進行驅動， 而且能對應X-Y面，使其傾斜，朝Z軸方向(上方)進行 驅動。又，因平面馬達870係眾所周知之構成，故平面馬 達870之其他說明加以省略。 又，圖中，符號821係底座部，冷卻媒體(用來防止其 _28 _ 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線！ 556393 A7 「― —__B7______ 五、發明說明（〆]) 內部所產生之熱所造成之溫度上昇），係藉由供給管221、 排出管222，溫度調節裝置200之作用，進行循環。 在曝光裝置700(含有這種構成之標線片載台750)中， 大體上，係用以下之步驟，進行曝光處理。 首先，裝載標線片R、晶圓W，其次，進行標線片對 準、基線量測、對準量測等。 對準量測完成後，進行步進掃描方式之曝光動作。 在曝光動作時，係根據標線片R之位置資訊(藉由標線 片干涉計716所量測得到)和晶圓W之位置資訊(藉由晶圓 干涉計831所量測得到），主控制裝置720在載台控制系統 719送出指令，藉由標線片載台750之線性馬達10及平面 ，馬達870，使標線片R和晶圓W同步移動，進行所欲之掃 描曝光。 因此，若對應1個曝光照射區域之標線片圖案轉寫完 成的話，則台818被步進到僅1個曝光照射區域份，對應 下1個曝光照射區域進行掃描曝光。依序反覆這種步進和 掃描曝光，在晶圓W上，轉寫必要的曝光照射數之圖案。 此處，在上述標線片載台750中，在構成線性馬達10 之定子(電樞單元11)之線圈上，供應適當電流，來控制其 移動量。這種曝光裝置700之標線片載台750，其線性馬 達10之冷卻效率高，能精細進行其移動量控制。 又，半導體元件之製造(使用上述第3實施形態之載台 裝置600及第4實施形態之曝光裝置700)大體上係用第18 圖、第19圖之步驟來進行。 __________29____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -1 n ϋ n n n n ^ -ov a n 1_1 n 1 n I «1 _ A7 556393 ^___ B7- --- 五、發明說明（) 即，半導體元件係經由，進行元件功能•性能設計之 步驟、根據這種設計步驟來製作標線片之步驟、根據矽晶 材料來製作晶圓之步驟、藉由上述第4實施形態之曝光裝 置700，將標線片之圖案轉寫在晶圓上之步驟、組裝元件 之步驟（包含切割製程、焊接製程、及封裝製程）、以及檢 查步驟等，來進行製造。 以下，針對元件之製造方法，加以更詳細之說明（申請 專利範圍第15項）。 第18圖係表示元件(1C或LSI等之半導體晶片、液晶 面板、CCD、薄膜磁頭、微型機械等)之製造例之流程圖。 如第18圖所示，首先，在步驟1〇〇1(設計步驟）中，進 行元件之功能•性能設計(例如，半導體元件之電路設計等 )，並進行用來實現該功能之圖案設計。接下來，在步驟 1〇〇2(遮罩製作步驟）中，製作形成設計電路圖案之遮罩(標 線片）。另一方面，在步驟1003(晶圓製造步驟)中，使用砂 晶等材料來製造晶圓。 其次’在步驟1004(晶圓處理步驟）中，係使用步驟 1001〜步驟1〇〇3所具備之遮罩(標線片)和晶圓，如以下所 述’使用微影成像技術等，在晶圓上，形成實際之電路等 。其次’在步驟1005(元件組裝步驟）中，使用步驟1〇〇4所 處理之晶圓，進行元件組裝。在該步驟1005中，依需要， 包含切割製程、打線製程、及封裝製程（晶圓封裝）等製程 〇 最後，在步驟1006(檢查步驟）中，進行元件（在步驟 ----:----30_ 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
一OJ« — ϋ n n I B ϋ I n n n n -ϋ ϋ n ! ϋ ϋ n n .^1 ϋ -ϋ n ϋ n ϋ ϋ I 556393 A7 __B7___ 五、發明說明（>/) 1005中所製作）之動作確認試驗、耐久性試驗等之檢查。 經過檢查製程後，元件便完成，將元件出貨。 第19圖係表示在半導體元件之情況’上述步驟1004 之詳細流程例。在第19圖中’在步驟1011(氧化步驟)中’ 使晶圓之表面氧化。在步驟1012(CVD步驟)中，在晶圓表 面，形成氧化絕緣膜。在步驟1013(電極形成步驟）中，係 在晶圓上，藉由蒸鍍來形成電極。在步驟1014(離子植入 步驟)中，在晶圓上，植入離子。 以上之步驟1011〜1014係分別構成晶圓處理之各階 段之前處理製程，在各階段中’依照處理之需要，加以選 擇並進行。 ，在晶圓程序之各階段中’若上述前處理製程完成的話 ，則如以下所述，進行後處理製程。在這種後處理製程中 ，首先，在步驟1015(光阻形成步驟）中，在晶圓上，塗佈 感光劑。接下來，在步驟1016(曝光步驟）中，使用以上所 說明之曝光裝置，將遮罩之電路圖案轉寫在晶圓上。其次 ，在步驟1017(顯影步驟）中，將曝光之晶圓進行顯影，在 步驟1018(蝕刻步驟)中，藉由蝕刻，來除去露出構件(殘存 光阻部分以外之部分）。然後，在步驟1〇19(除去光阻步驟) 中’除去蝕刻完成所不要之光阻。 反覆進行這些前處理製程和後處理製程，藉此能在晶 圓上形成多重之電路圖案。 又’本發明之線性馬達1〇也能適用來作爲驅動裝置； 該驅動裝置係將實施形態所示之曝光裝置以外之遮罩和基 __ _31 _ 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公董) ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) — — — III— · I I I I I I--I . 556393 A7 _____B7_ _ 五、發明說明（7^) 板同步移動，將遮罩之圖案進行曝光之掃描型的曝光裝置( 例如，美國專利第5、473、410號）。 又，使用本發明線性馬達10之載台裝置，也能適用來 作爲步進及反覆型(在遮罩和基板靜止之狀態下，將遮罩之 圖案進行曝光，依序使基板步進移動)之曝光裝置的載台裝 置。 又，本發明之線性馬達10也能適用來作爲鄰近曝光裝 置(不使用投影光學系統，而使遮罩與基板密貼，將遮罩之 圖案進行曝光)之驅動裝置。 又，使用本發明之線性馬達10之曝光裝置係不被限定 在半導體製造用之曝光裝置。例如，在液晶用之曝光裝置( 在角型之玻璃板上’將液晶顯不兀件圖案進彳了曝光）、及用 來製造薄膜磁頭之曝光裝置中，也可適用本發明之線性馬 達10。 又’第4實施形態之曝光裝置之光源不僅能使用g線 (436nm)、i 線(365nm)、KrF 準分子雷射(248nm)、ArF 準 分子雷射（193nm)、F2雷射（157nm)，並且能使用χ線和電 子線等之荷電粒子線。例如，使用電子線之情況，能使用 熱電子發射型之硼化鑭(LaB6)、鉬(Ta)來作爲電子槍。又， 使用電子線之情況，也可以是使用遮罩之構成，也可以不 使用遮罩，直接在基板上形成圖案之構成。 追種丨η況’就投影光學系統而g，使用遠紫外線(準分 子雷射等)情況，係使用石英或螢石等透射遠紫外線之材料 來作爲玻璃材料，使用F2雷射或X線之情況，係作成反射 ---------32___ 私紙張尺度適用中國國家標準（cns)a4規格（210x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨 I I 1 丨 — —訂· — — — — — — — — 丨. 556393 A7 __B7______ 五、發明說明（>A) 折射系統或折射系統之光學系統(標線片也使用反射型者) ’又，使用電子線之情況’較佳者係使用電子光學系統（由 電子透鏡及偏向器所構成)來作爲光學系統。又，電子線所 通過之光程當然是設定在真空狀態。 又，曝光裝置(本發明之線性馬達被適用來作爲驅動裝 置)之投影光學系統之倍率不僅是縮小系統，也可以是等倍 及放大系統。 又，在晶圓載台或標線片載台上，使用本發明之線性 馬達10之情況，也可以使用氣浮型(使用空氣軸承)及磁浮 型(使用勞侖茲力或反作用(reactance)力）之任一種型式。 又，就適用本發明之線性馬達之載台而言，係不限於 ,沿著導軌移動之型式，即使是無導軌型（不需要導軌)也可 以。 又，關於因晶圓載台之移動而產生之反作用力，也可 利用特開平8-166475號公報所提案之發明，使用框構件， 以機械方式釋放到地板側(大地）。 又，關於因標線片載台之移動而產生之反作用力，也 可利用特開平8-330224號公報所提案之發明，使用框構件 ，以機械方式釋放到地板側(大地）。 適用以上所說明之本發明線性馬達之曝光裝置能藉由 組裝來製造各種次系統(包含專利申請範圍所列舉之各構成 要素），以使確保既定之機械性之精度、電氣性之精度、及 光學性之精度。 爲了確保這些各種精度，在該組裝之前後，針對各種 ___33____ f、紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) ' _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線丨· 556393 A7 ___ B7_____ 五、發明說明（々>0 光學系統進行調整（用來達成光學性之精度），針對各種機 械系統進行調整（用來達成機械性之精度），針對各種電氣 系統進行調整(用來達成電氣性之精度）。 又，從各種次系統到曝光裝置之組裝製程係包含··各 種次系統相互之機械性連接、電路之配線連接、及電路之 配管連接等。 在從各種次系統到曝光裝置之組裝製程之前，當然有 各次系統之各個組裝製程。 又，若有關各種次系統之曝光裝置之組裝製程完成的 話，則進行綜合調整，能確保作爲曝光裝置全體之各種精 度。又，較佳者係曝光裝置之製造是在控制溫度及潔淨度 等之無塵室內進行。 【發明效果】 如以上所說明，若依本發明的話，則在供容納電樞單 元線圈之冷卻用框體中，在受到外部磁場之部分因設有耐 光性之非導電材料(例如，使耐光材料露出在外部，且鄰接 其內側配置非磁性之非導電衬料），故能將渦電流產生量減 少非常多，而且也能提高對於高能光線之耐久性。 因此，能將施加於馬達動子之黏性阻力（制動力）減少 非常多且能減少供應給電樞單元線圈之電流，而能減低動 子之振動。 進一步，使用上述馬達來作爲載台部驅動裝置之載台 裝置上，因能對載台部進行精密的定位控制，故能使載台 裝置全體高機能化。 _____34_____ 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
— — — III— 一al，«ΙΙΙΙΙΙΙΪ I 556393 A7 ----------- 五、發明說明（以） 又’使用上述載台裝置來作爲標線片載台或晶圓載台 之曝光裝置上，因能對載台部進行精密的定位控制，故能 使曝光裝置全體高機能化。 又’藉使用上述曝光裝置而能有效率地製造高精度之 元件。 【圖式之簡單說明】 第1圖係第1實施形態之線性馬達10(動磁型)之外觀 立體圖。 第2圖係線性馬達10之A—A截面圖。 第3圖係線性馬達10之B- B截面圖。 第4圖係磁鐵單元12所形成之y方向磁場曲線圖。 第5圖係電樞單元11之冷卻套32的變形曲線圖。 第6圖係表示冷卻套32積層部32a之厚度(最佳厚度) 和冷卻媒體壓力之關係。 第7圖係實際組裝冷卻套32時之構件構成截面圖。 第8圖係線性馬達1〇動作時所產生之渦電流及黏性阻 力之說明圖。 第9圖係冷卻套32之另一構成之截面圖。 第10圖係冷卻套32之外框部32b的變形例。 第11圖係實際組裝冷卻套32時之另一構件構成之截 面圖。 第12圖係實際組裝冷卻套32時之另一構件構成之截 面圖。 35 尺度適用中國國豕保準(CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -· I I I I 1 I I « — — — I — — — — I I I I I 1 I ϋ — !l— i n — — —— — — — — — 1 556393 A7 _B7_____ 五、發明說明U/\：) 第13圖係實際組裝冷卻套32時之另一構件構成之截 面圖。 第14圖係第2實施形態之線性馬達70(動圈型)之外觀 立體圖（a)及前視圖(b)。 第15圖係表示在受到冷卻套32、71之磁場之部分設 置陶瓷板72之構成截面圖。 第16圖係採用線性馬達10之載台裝置600的立體圖 〇 第17圖係在標線片載台750採用線性馬達10之曝光 裝置700之全體構成圖。 第18圖係表示使用本發明之曝光裝置之半導體元件製 程圖。 第19圖係表示使用本發明曝光裝置之更具體的半導體 元件製程圖。 第20圖係習知線性馬達100構成之截面圖。 第21圖係習知線性馬達100動作時所產生之渦電流 及黏性阻力之說明圖。 【符號說明】 10、 70、100 線性馬達 11、 120 電樞單元 12、 110 磁鐵單元 21 永久磁鐵 31 線圈 _36_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •雄· ϋ n· I— n_« n IB-1 n 一 0、t ϋ· n n n HBi·· i— I _ 556393 A7 _B7 五、發明說明（><) 32 冷卻套 32a 積層部 32b 外框部 33 流路 41、42 材料 51 矩形開口 52 外框構件 53 積層構件 54 補強構件 55 CFRP板 56 SUS 板 61、 63 接著部 62、 64、65、66 熔接部 200 溫度調整裝置 600 載台裝置 700 曝光裝置 750 標線片載台 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -· --I I------------丨 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）