TWI375603B - - Google Patents
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Description
1375603 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是涉及ΧΥ0移動載台,例如,關於使用曝光 裝置或檢查裝置等,可在保持工件的板面正交的χγ方向 及相對於板面正交的軸周圍的0轉動方向移動的ΧΥ0移 動載台。 【先前技術】 以往,如日本專利特開平9 - 2 3 6 8 9號公報所揭示,在 設有呈圍棋格子狀的強磁性體凸極的平面形的台板上,藉 著空氣使移動體浮起,對移動體外加磁力,讓移動體和台 板的凸極之間的磁力產生變化,藉以使移動體移動的平面 載台裝置爲一般所熟知。 上述裝置的平面載台由於是構成移動體的一側面(通 常爲上面)載放工件用的工件載台,因此移動體的表面和 台板的表面都施以精度良好的平面加工。移動體的另外側 面(通常爲下面)設有在正交的座標軸的各軸方向產生移 動磁場用的磁極和噴出空氣的氣墊。 該平面載台裝置設置有台板的凸極呈相對的移動體的 磁極和氣墊,移動體藉著空氣的作用浮起。此狀態下在移 動體的磁極產生移動磁場,藉著磁極和台板的凸極之間磁 場的變化,可以使移動體在台板上移動。 另外,具有以上構成的裝置被稱爲平面馬達載台裝置 、索耶馬達(sawyer motor )載台裝置等。 -4 - (2) (2)1375603 上述平面載台裝置和作爲以往的驅動手段使用滾珠螺 桿構成的載台裝置等不同,無須重疊X方向移動的X載 台、Y方向移動的Y載台及0轉動方向移動的0載台等複 數個載台’在台板的平面所成的1個載台上使移動體可以 在XY方向及0轉動方向移動。 因此,該載台裝置是檢討近年來,運用在將分割成複 數個曝光區域的工件朝著所分割區域的順序移動而順序( 步驟重複(step and repeat))曝光的曝光裝置的工件載 台。作爲工件載台而使用的平面載台裝置的曝光裝置中, 由於工件載台的構成爲單純的構成,因此可期待獲得裝置 的小型輕量化。 第 8圖是表示將索耶馬達載台(χγ0移動載台)裝 置順序(步驟重複)運用於曝光裝置的曝光裝置的構成圖 〇 如同圖表示,光照射部101具有放射含曝光光的光的 燈1 02,及反射來自燈1 02的光的鏡子1 03。光罩載台 104保持著形成有圖案的光罩105。投影透鏡106將光罩 105的圖案投影到載放保持在平面板107上的工件108上 〇 平面板107被安裝在索耶馬達載台的移動體109之上 ,移動體109藉著空氣噴出的作用,相對於台板110以 10〜20//m的間隔浮起。台板110的表面設有成圍棋格子 狀的強磁性體的凸極111,可加工成精度良好平面。 移動體109在台板110的平面直行的XY座標軸的各 -5- (3) 1375603 、 軸向具有產生移動磁場的磁極112。磁極112在XY座標 、 軸的各軸向產生移動磁場’藉著和形成在台板110的凸極 111的相互作用,使移動體109在相對於χγ方向及台板 110平面正交的軸周圍的0轉動方向移動。藉移動體109 的移動,保持在平面板107上,可以使分割成複數個曝光 區域的工件108根據所分割的區域順序移動曝光。 [專利文獻1]特開平9-23689號公報 【發明內容】 [發明所欲解決之課題] - 期待著可將作爲移動工件108的載台而使用上述索耶 - 馬達載台順序(步驟重’複)曝光裝置,同樣運用在液晶面 板或印刷基板的曝光。 但是,近年來液晶面板或印刷基板的大型化,該等的 工件108較索耶馬達載台的移動體109更大,同時載放保 φ 持其工件108的平面板107也較移動體109大。因此,在 移動體109上設有載放工件108的平面板107而形成懸垂 狀。 第9圖是表示運用於第8圖表示的曝.光裝置的ΧΥ0 移動載台中,對於台板110的移動體109施加偏位負載時 的狀態圖。 如同圖表示,相對於移動體109懸垂而載放的平面板 107上容易產生偏位負載,另一方面,移動體1〇9相對於 台板110爲空氣浮起所支撐,因此偏位負載弱。因此,力 -6- (4) 1375603 量施加在平面板107的端部時’平面板107 的傾斜或擺動。以上的曝光裝置中,X件1 光區域在曝光中一旦產生Φ方向的擺動時, 面會導致從投影透鏡106的成像位置偏移, 影到工件108的光罩圖案的像模糊而導致曝 本發明的目的是有鑒於上述問題點,提 裝置的小型輕量化的平面載台的構成,即使 工件的平面板施加偏位負載時,也不會產生 移動載台。 [解決課題用的手段] 本發明爲了解決上述課題,採用以下的 第1的手段是具有保持工件的板,該板 的XY方向及相對於上述板面正交的軸周圍 移動的ΧΥ0移動載台,其特徵爲,具備: 定在上述載台底座,具有產生移動磁場的磁 手段;固定在上述載台底座的3個基準支撐 在上述載台底座的1個以上的輔助支撐構件 述3個基準支撐構件及上述1個以上的輔助 撑’同時在和保持上述工件的面的相反側的 成圔棋格子狀的凸極的平面形台板,藉上述 來驅動的ΧΥ0移動載台。 第2的手段,在第】的手段中,其特徵 支擦構件相對於上述板面呈正交的Z方向的 會產生Φ方向 08端部側的曝 工件108的表 因此會使得投 光精度不良。 供利用可獲得 對於放置大型 :擺動的XY 0 手段。 可在板面正交 的0轉動方向 載台底座;固 極的推力產生 構件;及固定 ,上述板爲上 支撐構件所支 面上,設有形 推力產生手段 爲:上述基準 高度爲固定, (5) (5)1375603 上述輔助支撐構件相對於上述板面呈正交的Z方向的高度 爲可變的ΧΥ0移動載台》 第3的手段,在第1的手段中,其特徵爲:上述基準 支撐構件’具備:具有空氣噴出孔的氣墊;支撐該氣墊的 台座:及相對於上述台座支撐上述氣墊的球面軸承,上述 輔助支撐構件’具備:具有空氣噴出孔的氣墊;支撐該氣 墊的汽缸或彈簧;及相對於上述汽缸或上述彈簧支撐上述 氣墊的球面軸承的ΧΥΘ移動載台。 第4的手段是具有保持工件的板,該板可在板面正交 的XY方向及相對於上述板面正交的軸周圍的0轉動方向 移動的ΧΥ0移動載台,其特徵爲,具備:具載台底座; 固定在上述載台底座’具有產生移動磁場的磁極和空氣噴 出孔的氣墊;支撐該氣墊的台座;和相對於上述台座支撐 上述氣墊球面軸承所成的3個基準支撐構件,及具備:被 固定在上述載台底座,具有氣體噴出孔的氣墊;支撐該氣 墊的汽缸或彈簧;相對於上述汽缸或上述彈簧支撐上述氣 墊的球面卿承所成的1個以上的輔助支撐構件,上述板爲 上述3個基準支撐構件及上述i個以上的輔助支撐構件所 支撐’同時在和保持上述工件的面的相反側的面上,設有 形成圍棋格子狀的凸極的平面形台板,藉上述基準支撐構 件來驅動的ΧΥ0移動載台。 第5的手段,在第!的手段至第4的手段其中之一手 段中,其特徵爲:上述輔助支撐構件被分散配置到比上述 平面板所佔據的區域更廣的區域的ΧΥ0移動載台。 -8 - (6) (6)1375603 第6的手段,在第1的手段至第5的手段其中之一手 段中’其特徵爲:設置在上述板上的台板被分割爲複數個 的ΧΥ0移動載台。 第7的手段是經由保持在光罩載台的光罩,對保持在 ΧΥΘ移動載台的工件’照射來自光照射部的光,曝光處 理上述工件的曝光裝置中,其特徵爲:上述ΧΥ0移動載 台爲記載於第1的手段至第6的手段其中之一手段的 ΧΥ0移動載台的曝光裝置。 第8的手段是藉著來自照明部的照明光,對保持在 X Y 0移動載台的工件進行照明,將照明後的工件加以攝 影’根據攝影後的影像,檢查形成在上述工件的圖案的檢 查裝置中,其特徵爲:上述ΧΥ0移動載台是記載於第1 的手段至第6的手段其中之一手段的移動載台的檢查裝置 [發明效果] 根據申請專利範圍第1項及第2項記載的發明,即使 對平面板的端部施加偏位負載,也可以將輔助支撐構件分 散配置到跨平面板移動的全區域,因此可以防止平面板的 傾斜或擺動。 根據申請專利範圍第3項記載的發明,由於基準支撐 構件及輔助支撐構件具備藉頭部可自由擺動的球面軸承所 支撐的氣墊,因此可以柔軟地支撐平面板。 根據申請專利範圍第4項記載的發明,由於基準支撐 -9 ** (7) (7)1375603 構件具備推力產生手段,因此可減少零件數,並可獲得小 型輕量化。 根據申請專利範圍第5項記載的發明,平面板即使在 寬廣範圍移動,仍可以確實地防止平面板的傾斜或擺動。 根據申請專利範圍第6項記載的發明,即使平面板和 台板的熱膨脹率不同,仍可以吸收熱膨脹的差。 根據申請專利範圍第7項記載的發明,進行曝光的區 域經常位於3個基準支撐構件圍繞的區域內,因此進行曝 光的區域,不會傾斜或擺動,可以穩定的狀態進行曝光處 理。 根據申請專利範圍第8項記載的發明,進行檢查的區 域經常爲3個支撐構件所支撐,因此進行檢查的區域不會 產生傾斜或擺動,可以穩定的狀態進行檢查處理。 【實施方式】 使用第1圖至第6圖說明本發明的實施型態如下。 第1圖是表示運用本發明相關的ΧΥ0移動載台的曝 光裝置之構成的剖視圖,第2圖爲第1圖表示XY0移動 載台的上視圖。並且,第1圖爲第2圖的A-A線剖視圖 ’第1圖中’省略第8圖表示的光照射部、光罩及光罩載 台。 該等的圖中,1爲構成搭載有ΧΥ0移動載台的底板 或底框的載台底座’ 2爲設置在載台底座1上的推力產生 手段’ 3爲固疋在載台底座1的基準支擦構件,4爲固定 -10- (8) (8)1375603 在載台底座1的輔助支撐構件,5爲平面板6,蜂巢形芯 材7及台板8所構成的平面載台,6爲載放保持表面進行 曝光的工件9的平面板’ 7是設置在平面板6的內面側( 和保持有工件9的一側的相反側),設置即使形成薄且輕 的平面板6’仍可維持其剛性的蜂巢形芯材,8爲設置在 平面板6的內側’經由蜂巢形芯材7,分割成複數個開有 空隙81而安裝的台板,9爲工件,1〇爲投影透鏡。 如該等圖所示’推力產生手段2具有和習知平面載台 的移動體相同的構成,具備:移動平面板6用的在台板8 的平面正交的X方向及Y方向的移動磁場,及相對於台 板8的平面呈正交的座標軸周圍的0轉軸方向產生移動磁 場的磁極。 並且,推力產生手段2是如第2圖表示,具有:移動 磁場的方向爲沿著X軸方向配置1個X方向推力產生手 段21,移動磁場的方向爲沿著Y軸方向配置2個Y方向 推力產生手段22。移動X方向推力產生手段21的磁場而 不移動Y方向推力產生手段22的磁場時,平面板6朝著 X方向移動。並且,將2個Y方向推力產生手段22的磁 場同步且同方向移動而不移動X方向推力產生手段21的 磁場時,平面板6則是朝著Y方向移動,另外,將2個Y 方向推力產生手段22的磁場朝相反方向移動而不移動X 方向推力產生手段21的磁場時,則會使得平面板6朝著 0轉軸方向轉動移動。 另外,基準支撐構件3爲了支撐平面板6而設置3個 -11 - (9) (9)1375603 ,平面板6在其移動範圍內即使任意地移動,仍經常地在 平面板6之下,配置在可支撐平面板6的位置上。亦即, 基準支撐構件3被配置在形成3角形頂點的位置上,外切 其3角形的緣的區域配置有包含1次光照射而曝光的曝光 區域。藉以上的構成,使進行曝光的區域形成經常位在3 個基準支撐構件3所包圍的區域內。其結果,進行曝光的 區域不致傾斜或擺動,可以穩定的狀態進行曝光處理。 並且,如第2圖表示,輔助支撐構件4設有支撐平面 板6用的1個以上的較平面板6所佔據的區域更寬廣的範 圍,分散配置在平面板6移動的區域整體。藉此,平面板 6即使在其移動範圍內的任意位置移動時,平面板6除了 基準支撐構件3之外,常時地爲輔助支撐構件4所支撐。 其結果,即使對於平面板施以偏位負載,也不致使平面板 6傾斜或擺動,可以穩定的狀態進行曝光處理。 再者,從和推力產生手段2、基準支撐構件3及輔助 支撐構件4的平面載台5相對的面噴出空氣,以空氣壓力 使平面載台浮起。 平面板6其表面精度良好地予以平面加工,並且,形 成有保持工件9用的未圖示的真空吸附溝槽,連接有真空 配管。 台板8在表面呈圍棋格子狀形成有凸極,凸極和凸極 之間埋入樹脂,隨後加以平面硏磨。將台板複數分割,設 置間隙81,相對於平面板6加工容易的鋁製物,台板8 爲純鐵製,由於熱膨脹率不同,因此可藉著間隙81吸收 -12- (10) (10)1375603 熱膨脹的差,可作爲防止平面板6因翹曲等變形的產生之 用。 第3圖是表示推力產生手段2的具體構成的透視圖。 如同圖表示,推力產生手段2爲相對於載台底座1在 高度方向具有自由度而安裝的板簧23,及安裝在板簧23 上,一軸向產生移動磁場的磁極24所構成。並且,在磁 極24的表面上設有空氣噴出孔25,供給使平面板6浮起 用的空氣。 如上述,推力產生手段2設有1個X方向產生推力 的X方向推力產生手段21和2個Y方向產生推力的Y方 向推力產生手段22共3個。 第4圖是表示基準支撐構件3的具體構成的剖視圖。 如同圖表示,基準支撐手段3爲具有空氣噴出孔31 的氣墊32;固定於載台底座1支撐氣墊32的台座33;及 相對於台座33而支撐的球面軸承34所構成。氣墊32具 備多孔質,或從設有孔口的表面噴出空氣的空氣噴出孔 31所構成,藉球面軸承34構成可自由擺動頭部。 基準支撐構件3爲如第2圖表示,在載台底座1上設 有3個,預先對於載台底座1預先設定高度來決定平面板 6的平面位置。 第5圖是表示輔助支撐構件4的具體構成的剖視圖。 如同圖表示,輔助支撐構件4,爲具有空氣噴出孔41 的氣墊42;支撐氣墊42的中間台43;從中間台43伸入 到汽缸45內的軸44;固定於載台底座1支撐中間台43 ,〆·· -13- (11) 1375603 的汽缸45 ;及相對於中間台43支撐氣墊42的球面 . 46所構成。 輔助支撐構件4是如第2圖表示,在載台底座1上 有1個以上’藉著汽缸45所供給空氣壓力的變化,使 . 44以任意的推力上下,可調整氣墊42任意的高度。 第6圖是表示和第5圖所示輔助支撐構件4不同的 助支撐構件的具體構成的剖視圖。 φ 如同圖表示,輔助支撐構件4,爲具有空氣噴出孔 的氣墊42;支撐氣塾42的中間台43;從中間台43朝 簧47延伸的軸44 ;固定於載台底座1支撐中間台43 ' 彈簧47;及相對於中間台43支撐氣墊42的球面軸承 • 所構成。 輔助支撐構件4是藉著彈簧47的彈性壓力的變化 以任意的推力使軸44上下,因此可調整氣墊42爲任意 高度。 φ 接著,使用第1圖至第5圖,針對運用於曝光裝置 本實施型態的發明有關的XY 0移動載台的動作說明如 〇 首先,設定3個基準支撐構件3的高度,設定後, 空氣供給到輔助支撐構件4的汽缸45,使軸44上升。 給輔助支撐構件4的汽缸45的空氣壓力,形成獲得不 有平面板6的本身重量撓曲的壓力。不致有平面板6的 身重量撓曲的推力是藉著從平面板6的大小重量和基準 撐構件3或輔助支撐構件4的個數預先計算來求得。 承 設 軸 輔 4 1 彈 的 46 的 的 下 將 供 致 本 支 -14- (12) (12)1375603 將平面板6放置在基準支撐構件3的氣墊32和輔助 支撐構件4的氣墊42上。推力產生手段2是藉著本身的 磁力,使支撐推力產生手段2的平行板簧23伸長,被拉 近到設置在平面板6內面的台板8。 對於基準支撐構件3的氣墊32、輔助支撐構件4的 氣墊42及推力產生手段2供給空氣,從表面噴出空氣時 ,平面板6相對於各氣墊32、42及推力產生手段2浮起 〇 爲了進行曝光處理,將工件9載放到平面板6上。使 X方向推力產生手段21及Y方向推力產生手段22的磁場 移動,藉此平面板6可在XY平面內移動,從未圖示的光 照射部,經由光罩而照射曝光光,藉著步驟重複將分割成 複數個曝光區域的工件9,根據所分割區域順序移動進行 曝光,全區域的曝光結束後,從平面板6搬出工件9。 根據本實施型態的發明有關的ΧΥΘ移動載台,曝光 時,即使對平面板6的端部施加偏位負載,分散配置到平 面板6移動的全區域的輔助支撐構件4支撐著平面板6, 可防止平面板6的傾斜或擺動。 其次,使用第7圖說明本發明的第2實施型態如下。 同圖中,11爲照明部、12爲LED、13爲攝影部、14 爲透鏡、15爲CCD。並且,其他的構成由於是對應第1 圖表示同符號的構成,因此省略其說明。 如同圖表示,本發明有關的ΧΥ0移動載台是將分割 成複數個檢査區域的工件9,根據分割後的區域順序移動 -15- (13) (13)1375603 進行檢查的檢查裝置,照明部11具有放射照明光的 LED1 2 ’對於放置在平面板6上進行檢查的工件9照射照 明光。攝影部13具有透鏡14和CCD15,攝影藉照明光 所照明的工件9的圖案。攝影後的工件9的影像在未圖示 的控制部中,和形成基準的圖案比較來判定良否。 該ΧΥ0移動載台是和第1實施型態使用的ΧΥ0移動 載台相同的構造,將分割成放置在平面板6上的複數個檢 查區域的工件9,藉著步驟重複ΧΥ0移動載台,移動到 分割後的區域順序進行攝影、檢查。 此外,上述的各實施型態中,雖是分別設置推力產生 手段2和基準支撐構件3,但是也可以在位於基準支撐構 件3的上部的氣墊32的表面設置推力產生手段2所具備 的磁極24,構成基準支撐構件3兼具推力產生手段2的 功肯b 。 如上述,基準支撐構件3爲了決定平面板6的平面位 置而設置3個,推力產生手段2同樣設置X方向推力手 段21爲1個和Y方向推力產生手段22爲2個的總計3 個,因此兼具兩者的構成。上述基準支撐構件3兼具推力 產生手段2的構成,可以減少零件數,並可獲得其小型輕 量化。 【圖式簡單說明】 第1圖是表示運用本發明有關的ΧΥ0移動載台的曝 光裝置之構成的剖視圖。 -16- (14) (14)1375603 第2圖爲第1圖表示的χγ0移動載台的上視圖。 第3圖是表示推力產生手段的具體構成的透視圖。 第4圖是表示基準支撐構件的具體構成的剖視圖。 第5圖是表示輔助支撐構件的具體構成的剖視圖。 第6圖是表示和第5圖所示輔助支撐構件不同的輔助 支撐構件之具體構成的剖視圖。 第7圖是表示運用本發明有關的XY0移動載台的檢 查裝置之構成的剖視圖。 第8圖是表示將索耶馬達載台裝置運用於順序(步驟 重複)曝光裝置的曝光裝置之構成圖。 第9圖是表示運用於第8圖所示曝光裝置的ΧΥ0移 動載台中’相對於台板的移動體施加偏位負載時的狀態圖 【主要元件符號說明】 1 :載台底座 2 :推力產生手段 21 : X方向推力產生手段 22: Y方向推力產生手段 23 :板簧 24 :磁極 2 5 :空氣噴出孔 3 :基準支撐構件 3 1 :空氣噴出孔 -17- (15) 1375603 32 :氣墊 33 :台座 3 4 :球面軸承 4 :輔助支撐構件 4 1 :空氣噴出孔 42 :氣墊 43 :中間台
44 :軸 45 :汽缸 4 6 :球面軸承 47 :彈簧 5 :平面載台 6 :平面板 7 :蜂巢形芯材 8 _台板
8 1 :間隙 9 :工件 1 〇 :投影透鏡 1 1 :照明部
12 : LED 13 :攝影部
14 :透鏡 15: CCD
Claims (1)
1375603 97,12.- 年月日修(更)正本 十、申請專利範圍 第95 1 420 82號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國97年12月12曰修正 1. —種ΧΥ0移動載台,具有保持工件的板,該板可 在板面正交的XY方向及可相對於上述板面呈正交的軸周 圍的0轉動方向移動,其特徵爲:具備: 載台底座; 固定在上述載台底座,具有產生移動磁場的磁極的推 力產生手段; 固定在上述載台底座的3個基準支撐構件;及 固定在上述載台底座的1個以上的輔助支撐構件, 上述板爲上述3個基準支撐構件及上述1個以上的輔 助支撐構件所支撐,同時在和保持上述工件的面的相反側 的面上’設有形成圍棋格子狀的凸極的平面形台板,藉上 述推力產生手段所驅動。 2. 如申請專利範圍第1項記載之XY 0移動載台,其 中,上述基準支撐構件相對於上述板面呈正交的Z方向的 高度爲固定’上述輔助支撐構件相對於上述板面呈正交的 Z方向的高度爲可變。 3. 如申請專利範圍第1項記載之ΧΥ0移動載台,其 中’上述基準支撐構件,具備:具有空氣噴出孔的氣墊; 支撐該氣墊的台座;及相對於上述台座支撐上述氣墊的球 面軸承, 1375603 \·/ 上述輔助支撐構件,具備:具有空氣噴 支撐該氣墊的汽缸或彈簧;及相對於上述汽 ; 支撐上述氣墊的球面軸承。 4·—種ΧΥ0移動載台,具有保持工件 在板面正交的XY方向及可相對於上述板面 圍的0轉動方向移動,其特徵爲:具備·· 載台底座; • 具備固定在上述載台底座,具有產生移 和空氣噴出孔的氣墊;支撐該氣墊的台座; 台座支撐上述氣墊的球面軸承所成的3個基 及 具備被固定在上述載台底座,具有氣體 :支撐該氣墊的汽缸或彈簧;相對於上述汽 支擦上述氣墊的球面軸承所成的1個以上的 J • 上述板爲上述3個基準支撐構件及上述 助支撐構件所支撐,同時在和保持上述工件 的面上’設有形成圍棋格子狀的凸極的平面 述基準支撐構件所驅動。 5 ·如申請專利範圍第1項至第4項中 ΧΥ0移動載台,其中,上述輔助支撐構件: 比上述平面板所佔據的區域更廣的區域。 6.如申請專利範圍第1項至第4項中 ΧΥ0移動載台,其中,設置在上述板上的 出孔的氣塾; 缸或上述彈簧 的板,該板可 呈正交的軸周 動磁場的磁極 及相對於上述 準支撐構件; 噴出孔的氣墊 缸或上述彈簧 輔助支撐構件 1個以上的輔 的面的相反側 形台板,藉上 任一項記載之 波分散配置到 任一項記載之 台板被分割爲 1375603 複數個。 7. 如申請專利範圍第5項記載之ΧΥ0移動載台,其 中,設置在上述板上的台板被分割爲複數個。 8. 一種曝光裝置,係經由保持在光罩載台的光罩, 對保持在ΧΥ Θ移動載台的工件,照射來自光照射部的光 ,曝光處理上述工件,其特徵爲:上述ΧΥ0移動載台爲 記載於申請專利範圍第1項至第7項中任一項記載之 XY 0移動載台。 9. —種檢查裝置,係藉來自照明部的照明光,對保 持在X Y 0移動載台的工件進行照明,將照明後的工件加 以攝影’根據攝影後的影像’檢查形成在上述工件的圖案 的檢查裝置,其特徵爲:上述χγ0移動載台爲記載於申 S靑專利範圍第1項至第7項中任—項記載之移動載台。
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