TWI480706B - An exposure apparatus, a method of assembling the same, and a method of manufacturing the same - Google Patents

Description

曝光裝置及其組裝方法、以及元件製造方法

本發明係關於曝光裝置及其組裝方法以及元件製造方法，更詳細係關於於製造例如液晶顯示元件等平板型之電子元件(微元件)之微影製程中所使用之曝光裝置及其組裝方法以及使用前述曝光裝置之元件製造方法。

於液晶顯示元件等平板型之電子元件(微元件)之製造係使用將形成於光罩之圖案轉印至感光性基板上之光微影手法。在使用此光微影手法之製程中，係使用光罩載置於在2維面內移動之光罩載台，將形成於該光罩之圖案透過投影光學系統投影至至少在2維平面內移動之基板載台所裝載之感光性基板上之投影曝光裝置(例如，參考專利文獻1)。

近年來，以液晶顯示元件為首之平板型之電子元件(微元件)逐漸大型化。隨之，光罩及基板(以及光罩載台及基板載台)大型化，進而光罩載台及基板載台之行程日漸變長。因此，支持光罩載台及基板載台之架台亦逐漸大型化。又，光罩載台、基板載台、投影光學系統、照明光學系統、支持此等之架台等曝光裝置本體之全體，係收納於以由框架構造構成之機架、及組裝於該機架之面板所構成之腔室內。

然而，曝光裝置之構成各部，會因將之運輸、搬送之車輛、航空機等運輸、搬送手段之承載重量等限制或運輸、搬送能力等，而使其大小、重量等受限。因此，特別是在構成腔室之機架等在組裝狀態下無法以運輸、搬送手段搬送，而係以組裝前之分散狀態搬入工廠內當場組裝。關於機架以外之大型裝置亦有同樣的狀況存在。

因此，過去在工廠之組裝作業需要長時間，至裝置可運轉亦需要長期間(長時間)。此外，習知曝光裝置隨光罩及基板(光罩載台及基板載台)之大型化，欲確保裝置對振動、地震等具有充分強度亦日漸困難。

[先行技術文獻]

[專利文獻]

【專利文獻1】美國專利申請公開第2008/0030702號說明書。

本發明係在上述狀況之下被完成，若從第1觀點，係一種曝光裝置，照射能量束而於物體上形成圖案，其特徵在於具備：於前述物體上生成圖案之圖案生成裝置；由支持前述圖案生成裝置及附設於該裝置之裝置構成各部之至少一部份之複數個單元構成之機架。

藉此，由於具備由支持前述圖案生成裝置及附設於該裝置之裝置構成各部之至少一部份之複數個單元構成之機架，故可考慮運輸、搬送手段之重量限制、運輸、搬送能力等設定各單元之大小。另外，由於複數個單元可各自支持構成各部之至少一部份，故可分散作用於機架之荷重。又，由於由複數個單元構築1個機架，故做為機架全體容易使充分之強度維持。因此，可容易且在短時間組裝大型之曝光裝置。又，由於可使機架之強度為充分之等級，故亦可對應振動、地震等，可圖大型、大重量之曝光裝置精度之提升。

本發明若從第2觀點，係一種元件製造方法，包含使用本發明之曝光裝置將物體曝光、將前述被曝光之物體顯影。

本發明若從第3觀點，係一種具備照射能量束而於物體上形成圖案之圖案生成裝置、由支持該圖案生成裝置及附設於該裝置之裝置構成各部之至少一部份之複數個單元構成之機架之曝光裝置之組裝方法，其特徵在於包含：進行裝置設置之準備作業；除含前述圖案生成裝置之束源之一部份之本體部之組裝、做為前述機架之部組組裝複數個單元、於前述複數個單元之一部份之第1單元之上搭載射出來自前述束源之能量束之照明系統；然後，為在將前述本體部收容於內部之狀態下組裝前述機架，以既定之順序結合包含被部組之前述第1單元之前述複數個單元。

以下根據圖1~圖23說明本發明之一實施形態。

圖1係概略顯示一實施形態之曝光裝置之構成之圖。圖2係概略顯示除全體機架之曝光裝置之構成之圖。

曝光裝置100具備框架構造物即全體機架50、以及照明系統IOP受該全體機架50支持之曝光裝置本體。曝光裝置本體如圖2所示，係以曝光用照明光(曝光用光)照明光罩M，將經由光罩M之照明光透過投影單元PU(投影光學系統)投射於表面塗布有光阻(感光劑)之玻璃板(以下簡稱為板)P，於板件P上形成形成於光罩M之圖案之像。曝光裝置本體包含照明系統IOP與本體部100’。另外，照明系統IOP之至少一部份(例如包含照明光學系統)被包含於本體部亦可。

本實施形態中，附設於曝光裝置本體之光罩搬送裝置(以下亦適當稱為光罩裝載具)90等亦受全體機架50支持。另外，關於曝光裝置本體之構成等於後詳述。

全體機架50，如圖3所示，具備3個機架單元(以下簡稱為單元)52、54、56，該3個單元52、54、56彼此連結而構成全體機架50。連結方法後述。以下，方便上，以單元52、54、56之連結方向為Y軸方向進行說明(參照圖3)。又，以在平行於設置有全體機架50之地面(或底板)F之面內垂直於Y軸方向之方向為X軸方向，以垂直於X軸方向及Y軸方向之方向為Z軸方向。

單元52、54、56分別被設定為X軸方向之寬度(長度)比Y軸方向之寬度(長度)長。

單元52，如圖4所示，從Y軸方向觀察為具有門之形狀之門形單元。單元52全體之外觀係由矩形之網狀構造體(除例如將管材等一般構造材加以組合之構造體外，亦包含網狀之矩形板構件等)構成，具有平行於XY平面配置之頂部52c、以及上端分別固定於頂部52c之+X端部、-X端部、從下方支持頂部52c之一對腳部52a、52b。頂部52c具有支持荷重之水平材(樑)之機能。

腳部52a、52b各係由以既定間隔配置之複數根(例如3根)柱、將此等連結之複數根(例如4根)樑構件構成。於頂部52c形成有開口部52d。

單元54係如圖5所示，從-Y方向觀察為具有門之形狀之門形單元。單元54全體之外觀係由矩形之網狀之構造體(例如使管材等一般構造材組合之構造體外，包含網狀之矩形之板構件)構成，具有平行於XY平面被配置之頂部54c、上端分別固定於頂部54c之+X端部、-X端部從下方支持頂部54c之一對腳部54a、54b、與腳部54a、54b一起從下方支持頂部54c之腳部54d。頂部54c係做為支持荷重之水平材(樑)發揮機能。單元54雖係X軸方向之長度與單元52大致相同，但Y軸方向之長度比單元52短。又，單元54比單元52高度低。

腳部54a、54b各係由以既定之間隔被配置之2根之柱、將此等連結之2根之樑構件構成。又，腳部54d包含從下方支持未被腳部54a、54b支持之頂部54c之+Y側端部之複數根(例如2根)之柱、將此等複數根之柱相互連結之複數根(例如2根)之樑構件。腳部54d係透過樑構件連結於腳部54a、54b。

上述單元52、54係如圖3所示，於Y軸方向分離配置。如圖3所示，構成單元52之腳部52a之+Y側之柱與構成單元54之腳部54a之-Y側之柱，係使用由樑構件構成之2根連接構件58連接(連結)。同樣地，構成單元52之腳部52b之+Y側之柱與構成單元54之腳部54b之-Y側之柱，係使用由樑構件構成之2根連接構件58連接(連結)。

單元56，如圖3所示，係連結高度相異之單元52、54之連結單元。詳言之，單元56，如圖6所示，具有由例如全體之外觀為矩形之網狀構造體(例如使管材等一般構造材組合之構造體外，亦包含網狀之矩形之板構件)構成之頂部56c、上端分別固定於頂部56c之-Y端部、+Y端部之高度相異之2個腳部56a、56b。腳部56b，係由以大致等間隔配置之複數根(例如4根)柱、將此等複數根柱連結之複數根(例如3根)樑構件構成。腳部56a雖係構成為與腳部56b相同，但Z軸方向之長度(尺寸)比腳部56b短單元52與單元54之高度差之量。又，腳部56a、56b之+X側端部之間係以樑構件連結。

如圖3所示，於單元52之頂部52c之+Y側之端部上面固定有單元56之腳部56a之下端，於單元54之頂部54c之-Y側之端部上面固定有單元56之腳部56ba之下端。採用此方式，使用連結單元56連結2個門形單元52、54，據以構築3個單元52、54、56一體化、具有充分強度之全體機架50。另外，單元52、54、56彼此間之固定雖係使用螺栓等進行，但使用焊接亦可。另外，於全體機架50安裝例如用以防塵等之壁材(或面板)亦可。

又，構成全體機架50之3個之單元52、54、56，各為不超過車輛等搬送手段、運輸手段之重量限制程度之重量及大小。但即使至少1個之單元超過重量限制，由於在本實施形態各單元係由腳部與頂部之複數個零件構成，故只要分開搬送零件並在現場組裝各單元，重量限制之問題便消除。

以下根據圖2、圖7、圖8、圖9說明曝光裝置本體之構成等。此處，亦視需要一併說明曝光裝置本體及其附屬裝置之構成各部之以全體機架50之支持方法等。

於圖7顯示全體機架50及受全體機架50支持之曝光裝置本體及附設裝置之構成各部之配置，圖8係以立體圖概略顯示配置於全體機架50之內部之本體部100’之構成之圖。又，圖9係顯示曝光裝置100之控制系統之主要之構成之方塊圖。控制系統係以包含統括控制裝置全體之微電腦(或工作站)等之主控制裝置20為中心構成。

曝光裝置本體，如圖2所示，具備照明系統IOP、保持光罩M之光罩載台MST、將形成於光罩M之圖案投影至板件P上之投影單元PU、保持板件P之板件載台PST等。

照明單元IOP之構成，與揭示於例如美國專利申請公開第2001/0033490號說明書、美國專利第5,729,331號說明書、美國專利第6,288,772號說明書等之照明系統相同。亦即，照明系統IOP包含由射出同調之曝光用光例如紫外區之輝線(例如波長436nm之g線、波長365nm之i線等)超高壓水銀燈構成之光源及透過送光光學系統連接於該光源之照明光學系統。照明系統IOP朝光罩M射出曝光用光。另外，做為光源並不限於超高壓水銀燈，可使用KrF準分子雷射光(輸出波長248nm)或ArF準分子雷射光(輸出波長193nm)等脈衝雷射光源或固體雷射裝置等。

照明系統IOP係如圖7所示搭載於單元52之頂部52c上。此時，照明系統IOP係在將設於+Y側端部之下端之射出端部(構成照明系統IOP之一部份之照明光學系統之一部份)插入前述頂部52c之開口52d內部之狀態下，搭載於單元52之頂部52c上。亦即，照明系統IOP係被單元52之頂部52c從下方支持。圖7中，省略了配置於全體機架50內部之本體部100’之圖示。

此處根據圖8並適當的參照其他圖面說明本體部100’之構成。

本體部100’係如圖8所示具備設置於地面F上之本體BD(參照圖2)、搭載於該本體BD之光罩載台MST、將形成於光罩M之圖案投影至板件P上之投影單元PU(在圖8係圖示省略，參照圖2)、保持板件P之板件載台PST、驅動光罩載台MST之光罩載台驅動系統MSD、以及驅動板件載台PST之板件載台驅動系統PSD(圖8中皆未圖示，參照圖9)等。

本體BD係如圖8所示包含：於Y軸方向隔既定間隔配置為平行且各自之長邊方向(X軸方向)之兩端部透過防振系統(支持構件)65被支持於地面F上之一對架台65a、65b、設置於一對架台66a、66b上面之Y軸方向長之長方形板狀之平台68、設置於一對架台66a、66b之±X端部上之以Y軸方向為長邊方向之一對輔助架台64a、64b、以及設置於一對輔助架台64a、64b上之以X軸方向為長邊方向之長方形板狀之架台62。一對架台66a、66b各於長邊方向之兩端部附近形成有一對段部，該等段部下側之面(內部底面)與段部上側之面為平行。此外，於一對架台66a、66b之內部底面上設置有平台68。

構成本體BD之一對架台66a、66b與一對輔助架台64a、64b，由以上說明可知，被組裝為井形狀。又，架台62，如後所述，由於係發揮支持投影單元PU(包含投影光學系統之鏡筒)之鏡筒平台之功能，故在以下稱為鏡筒平台62。

由上述說明可知，本體BD係與全體機架50獨立地設置於地面F上。

光罩載台MST，由圖2可知，係配置於照明系統IOP之下方。此處，於光罩載台MST上載置有形成有圖案之光罩M。

光罩載台MST，係透過未圖示之空氣軸承等以非接觸方式支持於設在鏡筒平台62上、延伸於Y軸方向之一對導引件63a、63b上。光罩載台MST可藉由光罩載台驅動系統MSD在一對導引件63a、63b上在既定行程內驅動於Y軸方向，且可於X軸方向及繞Z軸之旋轉方向(θz方向)微驅動。

詳言之，光罩載台驅動系統MSD包含一對線性馬達71、72。此處，由圖2及圖7可知，構成一對線性馬達71、72之一對固定子71a、72a係垂吊支持於(構成)單元52、54(之頂部52c、54c)。固定子71a、72a係以單元52、54之排列方向為長邊，彼此於X軸方向分離配置。

另外，將各固定子71a、72a分解為複數個零件，分別使用單元52、54支持複數個零件之一部份與其餘之一部份亦可。

固定子71a、72a係如圖8所示由剖面U字狀之磁石單元構成。於一方之固定子71a內部沿Y軸方向以既定之節距配置有複數個永久磁石，以沿Y軸方向形成交變磁場。此時，彼此鄰接之永久磁石間、彼此對向之永久磁石間極性不同。

於另一方之固定子72a之內部以與固定子71a側同樣之配置沿Y軸方向以既定之節距排列有複數個永久磁石。此外，於固定子72a之內部於上下之對向面分別配置有於Y軸方向細長延伸之例如2個之永久磁石。此時，彼此鄰接之永久磁石間、彼此對向之永久磁石間極性不同。

於光罩載台MST之±X端部突設有插入固定子71a、72a之內部空間並分別與各固定子71a、72a構成線性馬達71、72之由電樞單元(線圈單元)構成之可動子71b、72b。於可動子71b、72b以對應於對應之固定子71a、72a側之磁石配置之配置，配置有複數個電樞線圈。此時，線性馬達71係產生對可動子71b之Y軸方向驅動力(推力)之Y線性馬達。另一方面，線性馬達72係除對可動子72b之Y軸方向驅動力(推力)外，亦產生X軸方向驅動力(推力)之XY2維之線性馬達。此時，可動子72b之Y軸方向之行程雖與固定子72a之長度同程度，但X軸方向之行程比固定子72a之X軸方向寬度短。

光罩載台MST在XY平面內之位置，係以對設於(或形成於)光罩載台MST之反射面照射測長束之光罩載台干涉儀MSI(參照圖9)加以量測。該量測結果被供給至主控制裝置20(參照圖9)。主控制裝置20根據被供給之量測結果透過光罩載台驅動系統MSD驅動光罩載台MST，控制光罩載台MST之位置(及速度)。另外，可如揭示於美國專利申請公開第2007/0288121號以編碼器系統量測光罩載台MST之位置資訊。

投影單元PU係如圖2所示，在光罩載台MST之下方受鏡筒平台62支持。投影單元PU具有與例如美國專利第6,552,775號說明書等所揭示之投影光學系統同樣構成之投影光學系統。亦即，投影單元PU包含配置為交錯狀之複數個投影光學系統，此複數個投影光學系統與具有以X軸方向為長邊方向之長方形狀單一像場之投影光學系統同等發揮機能。本實施形態中，做為複數個投影光學系統係使用例如兩側遠心且等倍系形成正立正像者。複數個投影光學系統亦可分別稱為投影光學模組等。

因此，當以來自照明系統IOP之曝光用光照明光罩M上之複數個照明區域時，藉由通過圖案面配置成與投影光學系統之第1面(物體面)大致一致之光罩M之曝光用光，將該照明區域內之光罩M之電路圖案之投影像(部分正立像)，透過投影光學系統形成於配置在投影光學系統之第2面(像面)側、在表面塗布有光阻(感光劑)之板件P上與前述照明區域共軛之曝光用光之照射區域(曝光區域)。之後，藉由光罩載台MST與板件載台PST之同步驅動使光罩M相對複數個照明區域(曝光用光)移動於掃描方向(Y軸方向)，並使板件P相對複數個曝光區域(曝光用光)移動於掃描方向(Y軸方向)，據以進行板件P上照射區域(區劃區域)之掃描曝光，將光罩M之圖案轉印至該照射區域。

板件載台PST係如圖2所示配置於投影單元PU之下方。此處，於板件載台PST上載置有板件P。板件載台PST，如圖8所示，係透過未圖示之空氣軸承等以非接觸方式被支持於平台68上、於X軸方向分離設置以Y軸方向為長邊方向之一對導引件69a、69b上。板件載台PST可藉由板件載台驅動系統PSD在一對導引件69a、69b上於Y軸方向在既定之行程內驅動，亦可於X軸方向、θz方向、Z軸方向、對XY平面之傾斜方向(繞X軸之旋轉方向(θx方向)、繞Y軸之旋轉方向(θy方向))微驅動。

詳言之，板件載台驅動系統PSD包含一對線性馬達73、74。此處，由圖8可知，構成一對線性馬達73、74之一對固定子73a、74a皆係由以Y軸方向為長邊之剖面U字形狀構件構成，長邊方向之兩端分別被支持於架台66a、66b之前述各段部之上面。此處，固定子73a、74a於X軸方向彼此分離，以位於其中央之配置於架台66a、66b之前述內部底面上設置有平台68。固定子73a係構成與前述固定子71a相同，固定子74a係構成為與前述固定子72a相同。

於板件載台PST之+X端部突設有可動子73b。可動子73b係前端部插入固定子73a之內部空間之狀態。可動子73b由與前述可動子71b同樣之電樞單元(線圈單元)構成，與固定子73a一起構成與前述線性馬達71同樣之線性馬達73。又，於板件載台PST之-X端部突設有可動子74b。可動子74b係前端部插入固定子74a之內部空間之狀態。可動子74b由與前述可動子72b同樣之電樞單元(線圈單元)構成，與固定子74a一起構成與前述線性馬達72同樣之XY2維線性馬達74。

板件載台PST，係藉由線性馬達73、74以以長行程驅動Y軸方向，並微驅動於X軸方向及θz方向。

板件載台驅動系統PSD另包含將板件載台PST驅動於Z軸方向、θx方向、θy方向之Z傾斜驅動裝置(未圖示)。Z傾斜驅動裝置做為一例可由分別將板件載台PST微驅動於Z軸方向、包含例如音圈馬達之3個(或4個)Z驅動裝置構成。

板件載台PST之在XY平面內之位置(及傾斜(θx旋轉、θy旋轉))係使用對設於(或形成於)板件載台PST之反射面照射測長束之板件載台干涉儀PSI(參照圖9)量測，該量測結果供給至主控制裝置20(參照圖9)。主控制裝置20根據供給之量測結果透過板件載台驅動系統PSD驅動板件載台PST，控制板件載台PST之位置(及速度)。另外，與光罩載台MST同樣地，可以編碼器系統量測板件載台PST之位置資訊。

如前所述，本體BD與全體機架50獨立地設置於地面F上。因此，搭載於本體BD之各部之光罩載台MST、投影單元PU、板件載台PST等係與全體機架50為獨立地設置於地面F上。

又，於本實施形態之曝光裝置100備有量測載置於板件載台PST之板件P之面位置(表面之Z軸方向之位置)之面位置量測系統AF(參照圖9)。做為面位置量測系統AF，例如，係使用美國專利第6,552,775號說明書所揭示之量測系統。

本體部100’另包含配置於板件載台PST上方之複數個對準系統AL(圖8中未圖示，參照圖9)。對準系統AL與投影單元PU一起垂吊支持於鏡筒平台62。

做為對準系統AL，例如，係使用影像處理方式之FIA(Field Image Alignment)系統。對準系統AL之檢出結果(對像標記之位置資訊)透過對準信號處理系統(未圖示)供給至主控制裝置20(參照圖9)。

又，於板件載台PST上設置有複數個標記板(未圖示)。此處，標記板(未圖示)之表面高度與載置於板件載台PST上之板件P之高度大致相同。於標記板(未圖示)表面形成有以上述對準系統AL檢出之基準標記。

又，於板件載台PST內部，於上述複數個標記板(未圖示)中之若干個下方分別配置有分別包含透鏡系統與攝影元件(CCD等)之標記像檢出系統MD(參照圖9)。標記像檢出系統MD係同時檢出以曝光用光IL照明之光罩M上之對準標記(未圖示)因投影光學系統及透鏡系統所產生之像、以及基準標記因透鏡系統所產生之像，量測以基準標記(之像)為基準之對準標記(之像)之位置。該量測結果供給至主控制裝置20(參照圖9)。另外，檢出系統MD並不受限於拍攝標記像之方式，亦可為透過設於板件載台PST上面之光透射部檢出曝光用光IL之方式等。

本實施形態之曝光裝置100附設有於光罩載台MST上搬送光罩M之光罩搬送裝置90。光罩搬送裝置90係例如圖7所示垂吊支持於(構成)單元56(之頂部56c)。光罩搬送裝置90係例如圖2及圖7所示，具備於頂部56c在垂吊狀態下被固定並於X軸方向延伸之軌道構件91、以及可沿設於該軌道構件91之未圖示之導引部在軌道構件91之下方於X軸方向移動之光罩裝載器本體92。軌道構件91之-X側端部，由圖1可知，突出至全體機架50之外部。光罩M對光罩載台MST之裝載及光罩M從光罩載台MST之卸載係從上方進行。因此，光罩裝載器本體92係構成為可在全體機架50外部之光罩交付位置與光罩載台MST上方之對光罩載台MST之光罩交付位置之間往復移動。

另外，本實施形態之曝光裝置100於本體部100’之外側配置有安全柵。如從圖1所示之曝光裝置100除去曝光裝置本體(包含本體部100’)與單元56之其餘部位之立體圖、即圖10及從圖10除去單元54及單元52之圖11所示，例如，於本體部之+Y側配置有俯視U字狀之安全柵SR₁ 。安全柵SR₁ 由圖10可知，係配置於單元54之內部。又，於本體部100’之-X側，如圖10及圖11所示配置有安全柵SR₂ 、SR₃ 。安全柵SR₂ 配置於單元54及單元52之間，具體而言，係在腳部54b與腳部52b之間。又，安全柵SR₃ 配置於單元54之內部，具體而言，係在腳部54b之內側。於其他場所亦設有安全柵。此等安全柵係為使腔室內部為雙層構造，防止進入腔室內部之作業員等誤接觸本體部100’之特定部份而設。該特定部份係例如精密部份、危險部份等。

其次，根據圖12~23說明於液晶顯示元件之製造工場(潔淨室)之曝光裝置100之組裝流程。

首先，在工場(潔淨室)內進行為設置裝置之定位，亦即為決定裝置設置位置及決定固定螺栓之安裝位置之地面尺寸量測、全體機架50之設置位置高度量測、及其他準備作業後，平行進行本體部100’之組裝及全體機架50之次組裝(亦即3個之單元52、54、56之組裝)。此時，將照明系統IOP在將其射出端部(構成照明系統IOP之一部份之照明光學系統之一部份)插入前述頂部52c之開口52d內部之狀態下搭載於單元52之頂部52c上。本體部100’，係以能確保既定機械精度、電子精度、光學精度之方式將分別構成本體部100’之一部份各種子系統加以組裝來製造。為了確保此等各種精度，在組裝前後，對各種光學系統進行為了達成光學精度之調整、對各種機械系統進行為了達成機械精度之調整、對各種電子系統進行為了達成電子精度之調整。本體部100’之組裝包含各種子系統間機械性連接、電路配線連接、氣壓線路管線連接等。

然後，全體機架50之結合，亦即，以下述流程結合在上述全體機架50之次組裝所組裝之3個單元52、54、56。

首先，如圖12所示，於單元52分別安裝單元52之定位工具102a、102b、102c。另外，此時，於單元52安裝有工具用之欄杆部103。

其次，透過未圖示之吊具以未圖示之門形升降機吊起，將定位工具102a、102b、102c壓接於本體BD並降下單元52。此時，定位工具102a、102b、102c分別被壓接於圖13所示之定位工具接觸面104a、104b、104c。

另外，亦可不使用定位工具102a、102b、102c，而採用對準在上述定位所決定之定位線以設置單元52之方法。

其次，從單元52拆除未圖示之吊具及定位工具102a、102b、102c，於單元52安裝固定螺栓及其餘面板。於圖14中，顯示有此固定螺栓等之安裝結束後之狀態。

其次，如圖15所示，使單元54、單元56、光罩裝載器90往本體部100’之+Y側移動。此移動係使用未圖示之門型升降機及/或空氣懸浮，由作業員進行。

其次，如圖16所示，於單元54安裝定位工具106a、106b。

其次，將單元54從圖17所示位置透過未圖示之吊具以未圖示之門形升降機吊起，以定位工具106a、106b定位後降至既定位置(圖18所示位置)。

其次，從單元54拆除未圖示之吊具及定位工具106a、106b，於單元54安裝固定螺栓及其餘面板。圖18係顯示此固定螺栓等之安裝結束後狀態。

其次，如圖19所示，於單元56安裝橋架108。另外，圖19中於單元56之腳部56a、56b安裝有移動用之腳輪。

其次，如圖20所示，將單元56透過未圖示之吊具以未圖示之門形升降機吊起後，降至搭載於台車110上之光罩裝載器90，將單元56與光罩裝載器90加以結合。結合單元56與光罩裝載器90後，解除光罩裝載器90與台車110之連接(結合)。

其次，如圖21所示，將結合有光罩裝載器90之單元56透過未圖示之吊具以未圖示之門形升降機吊起後，降至單元54與單元52之間，將單元56結合於單元54與單元52。於此結合之際成為障礙之腳輪係於結合前先從單元56之腳部拆除。圖22係顯示單元56結合於單元54與單元52之狀態。

之後，於正規位置安裝橋架108，從單元56拆除吊具，於單元54與單元52之間安裝連結兩者之複數個連接構件。之後，將其餘之單元(驅動器、空壓箱等)置於單元52、54、56，安裝光罩裝載器90用之作業用腳手架(鷹架)，從單元54拆除工具用之欄杆部。至此，全體機架50之結合結束。於圖23顯示全體機架50之結合結束後之狀態。其後，於全體機架50之外面組裝複數個面板以構成腔室。至此，曝光裝置100之組裝結束。其後，進行綜合調整，以確保做為曝光裝置全體之各種精度。另外，關於安全柵之設置作業等省略說明。

如以上說明，根據本實施形態之曝光裝置100，具備支持曝光裝置本體及附設於曝光裝置本體之裝置(例如搬送裝置90等)構成各部之至少一部份之由複數個、此處係3個單元52、54、56構成之全體機架50。因此，可考慮車輛等搬送手段、運輸手段之重量限制、運送、搬送能力來設定各單元52、54、56之大小。另外，由於複數個單元52、54、56可各支持上述構成各部之至少一部份，故可分散作用於全體機架50之荷重。又，由於從複數個單元52、54、56構築單一之全體機架50，故容易使全體機架50全體擁有充分之強度。本實施形態由於係採用高強度之門形單元做為各單元，故於此點亦可圖強度之提升。因此，可容易且在短期間(短時間)組裝大型之曝光裝置。

又，根據本實施形態之曝光裝置100，如前述，由於容易使全體機架50全體擁有充分之強度，故可充分因應振動、地震等，可圖大型、大重量之曝光裝置精度之提升。

又，根據本實施形態之曝光裝置100，本體BD係與全體機架50獨立且透過防振系統65設置於地面F上。此外，驅動光罩載台MST之一對線性馬達71、72之固定子71a、72a係垂吊支持全體機架50。因此，在以線性馬達71、72驅動光罩載台MST之際，作用於固定子71a、72a之驅動力之反力透過該固定子71a、72a傳達至全體機架50，透過該全體機架50以機械方式釋放至地面(大地)。亦即，固定子71a、72a係發揮例如美國專利第5,874,820號說明書所揭示之反應架之機能。因此，驅動光罩載台MST之際作用於固定子71a、72a之驅動力之反力等，不會成為於本體BD之一部份受支持之投影單元PU之振動原因。另外，亦可如日本特開平8-63231號公報(對應英國專利申請公開第2290658號說明書)等之揭示，將固定子71a、72a作成可相對垂吊支持於全體機架50之支持構件移動之構成，藉由上述反力之作用依動量守恆定律使固定子71a、72a往與光罩載台MST(可動子71b、72b)相反方向移動，據以排除上述反力成為投影單元PU之振動原因。亦即，可以固定子71a、72a作為所謂之配衡質量。

又，根據本實施形態之曝光裝置100，光罩裝載器90之軌道構件91係從單元56之頂部56c垂吊，光罩裝載器本體92係構成為沿設於該軌道構件91之未圖示之導引部，在全體機架50外部之光罩交付位置與光罩載台MST上方之光罩M對光罩載台MST之交付位置之間往復移動。據此，可從上方進行光罩M對光罩載台MST之裝載及光罩M從光罩載台MST之卸載。又，可抑制(阻止)隨光罩搬送而產生之光罩裝載器90之振動傳送至與全體機架50獨立地設置於地面F上之本體BD(本體部100’)，而可圖曝光裝置精度之提升。

另外，上述實施形態雖係以2個門形單元52、54與連結該門形單元52、54之連結單元56之3個單元構成全體機架50，但本發明並不限定於此。例如門形單元可設置1個或3個，連結單元可設置複數個。例如，設置3個以上門形單元時，使用該3個以上之門形單元支持固定子71a、72a亦可。藉此，可容易的加長光罩載台MST之行程。但門形單元及連結單元之至少一方，並非一定須設置。

又，在因上述實施形態中之單元52、54、56過大或過重而無法以運輸手段運輸時等，可將單元52、54、56分割為例如腳部與天板部搬送。亦即，可將複數個單元52、54、56之至少1個構成為可分割成複數個構件，在搬送(運輸)時分割為該複數個構件，而在現地組裝該構成為可分割之至少1個單元，將組裝後之該至少1個單元與其他單元加以組合設置。

重點是，只要全體機架50是由支持上述曝光裝置本體等之圖案生成裝置及附設於該裝置之裝置之構成各部之至少一部份之複數個單元構成的話，則其單元數不拘。

另外，上述安全柵可視其機能而稱為分隔構件、保護構件或隔壁構件。因此，例如將安全柵做為分隔構件使用時，藉由分隔腔室之內部空間可提高例如其內部空間之空調效率。

又，於全體機架50之內側且安全柵之外側配置進行板件P之除電之離化器，而作業員(或操作員)為維修保養等目的進入曝光裝置內部時，在關閉離化器後才能進入全體機架50內。又，進入全體機架50內之作業員可通過安全柵目視曝光裝置本體之動作狀態。

又，由支持上述曝光裝置本體等之圖案生成裝置及附設於該裝置之裝置之構成各部之至少一部份之複數個單元構成全體機架50之上述實施形態之曝光裝置，不僅在從曝光裝置之製造工場運往元件製造工廠，在為進行曝光裝置往其他元件製造工廠移設之運輸及/或組裝等亦為有效。

另外，上述實施形態係使用光罩載台干涉儀MSI量測光罩載台MST之位置，並使用板件載台干涉儀PSI量測板件載台PST之位置。但不限於此，可使用編碼器(由複數個編碼器構成之編碼器系統)取代光罩載台干涉儀MSI。或可併用光罩載台干涉儀MSI與編碼器。同樣地，亦可使用編碼器(由複數個編碼器構成之編碼器系統)取代板件載台干涉儀PSI。或可併用板件載台干涉儀PSI與編碼器。

又，上述實施形態中，可使用將從例如DFB半導體雷射或光纖雷射發振之紅外區或可見區之單一波長雷射光以例如摻鉺(或鉺與鐿兩者)光纖放大器增幅並使用非線性光學結晶將其波長轉換至紫外光之高諧波做為曝光用光。又，亦可使用固體雷射(波長355nm、266nm)等。

另外，上述實施形態雖係說明投影單元PU為具備複數個投影光學系統之多透鏡方式之狀況，但投影光學單元之根數只要為1根以上即可。又，不限於多透鏡方式之投影光學系統，亦可為使用反射型大型鏡之投影光學系統等。

又，上述實施形態雖係說明使用投影倍率為等倍者做為投影光學系統之狀況，但不限於此，投影光學系統亦可為縮小系統或放大系統之任一者。

又，上述實施形態雖係說明本發明被適用於非液浸式曝光裝置之狀況，但不限於此，本發明亦可適用於例如美國專利申請公開第2005/0259234號說明書等所揭示之，對投影光學系統與曝光對象之基板之間供給液體，透過該液體對基板投射曝光用光之液浸曝光方式之曝光裝置。

另外，上述實施形態雖使用於光透射性之光罩基板上形成有特定遮光圖案(或相位圖案、減光圖案)之光透射型光罩，但亦可使用使用例如美國專利第6,778,257號說明書所揭示之根據待曝光圖案之電子資料形成透射圖案、反射圖案、發光圖案之電子光罩(可變成形光罩)，例如，非發光型影像顯示元件(亦被稱為空間光調變器)之一種、即DMD(Digital Micro-mirror Device)之可變成形光罩。

另外，具備上述實施形態之全體機架50等機架之本發明之曝光裝置，對尺寸(包含外徑、對角線、一邊之至少1個)為500mm以上之基板，例如液晶顯示元件等平板顯示器(FPD)用大型基板之曝光裝置適用特別有效。此係因本發明為因應基板之大型化而為。

另外，上述實施形態雖係說明本發明適用於進行掃描曝光之投影曝光裝置之狀況，但不限於此，本發明亦可適用於不使用投影光學系統之近接方式之曝光裝置。又，本發明亦可適用於步進重複方式之曝光裝置(所謂步進機)或步進接合方式之曝光裝置。

又，曝光裝置之用途並不受限於對方型玻璃板轉印液晶顯示元件圖案之曝光裝置，亦可廣泛適用於例如半導體製造用之曝光裝置、製造薄膜磁頭、微機器、DNA晶片等之曝光裝置。又，不僅半導體元件等微元件，於為製造在光曝光裝置、EUV曝光裝置、X射線曝光裝置、電子射線曝光裝置等所使用之光罩或標線片而對玻璃基板或矽晶圓等轉印電路圖案之曝光裝置亦可適用本發明。另外，作為曝光對象物體並不受限於玻璃板，可為例如晶圓、陶瓷基板、膜構件或光罩基板等其他物體。

又，本發明亦可適用於例如國際公開第2001/035168號所揭示之藉由於晶圓上形成干涉條紋而於晶圓上形成線與空間圖案之曝光裝置(微影系統)。

另外，援用上述說明所引用之與曝光裝置等相關之所有公報、國際公開公報、美國專利申請公開說明書、美國專利說明書之揭示做為本說明書記載之一部份。

<<元件製造方法>>

其次，說明在微影製程使用上述實施形態之曝光裝置100之微元件製造方法。上述實施形態之曝光裝置100可藉由於板件(玻璃基板)上形成特定圖案(電路圖案、電極圖案等)獲得做為微元件之液晶顯示元件。

<圖案形成步驟>

首先，使用上述實施形態之曝光裝置100，實行於感光性基板(塗布有光阻之玻璃基板等)形成圖案像之所謂光微影步驟。藉由此光微影步驟於感光性基板上形成包含多數電極等之特定圖案。其後，經曝光之基板經顯影步驟、蝕刻步驟、光阻剝離步驟等各步驟，據以於基板上形成特定圖案。

<彩色濾光片形成步驟>

其次，形成具有多數對應R(Red)、G(Green)、B(Blue)之3個點之組排列成矩陣狀、或將複數個R、G、B之3條條紋之濾光片組排列於水平掃描線方向之彩色濾光片。

<單元組裝步驟>

其次，使用在圖案形成步驟所得之具有特定圖案之基板、在濾光片形成步驟所得之濾光片等組裝液晶面板(液晶單元)。例如，在圖案形成步驟所得之具有特定圖案之基板與在濾光片形成步驟所得之濾光片之間注入液晶，以製造液晶面板(液晶單元)。

<模組組裝步驟>

其後，安裝用以進行經組裝之液晶面板(液晶單元)之顯示動作之電路、背光等各零件以完成液晶顯示元件。

此時，由於圖案形成步驟係使用上述實施形態之曝光裝置以高產率且高精度進行板件之曝光，其結果可提升液晶顯示元件之生產性。

本發明之曝光裝置，適於製造如液晶顯示元件等之平板型大型電子元件(微元件)。

20‧‧‧主控制裝置

50‧‧‧全體機架

52、54、56‧‧‧單元

58‧‧‧連接構件

90‧‧‧搬送裝置

100‧‧‧曝光裝置

100’‧‧‧本體部

IOP‧‧‧照明系統

PU‧‧‧投影單元

M‧‧‧光罩

MSD‧‧‧光罩載台驅動系統

MST‧‧‧光罩載台

P‧‧‧板件

PSD‧‧‧板件載台驅動系統

PST‧‧‧板件載台

圖1係概略顯示一實施形態之曝光裝置之構成之圖。

圖2係概略顯示除全體機架之曝光裝置之構成之圖。

圖3係概略顯示全體機架之構成之圖。

圖4係概略顯示構成全體機架之第1門形單元之構成之圖。

圖5係概略顯示構成全體機架之第2門形單元之構成之圖。

圖6係概略顯示構成全體機架之連結單元之構成之圖。

圖7係顯示全體機架及受其支持之曝光裝置本體及附設裝置之構成各部之配置之圖。

圖8係概略顯示配置於全體機架內之本體部之構成之圖。

圖9係顯示一實施形態之曝光裝置之控制系統之主要之構成之方塊圖。

圖10係顯示從圖1所示之曝光裝置100去除曝光裝置本體(包含本體部100’)與單元56之其餘部位之立體圖。

圖11係從圖10去除單元54及單元52，顯示安全柵之配置之圖。

圖12係說明曝光裝置之組裝流程之圖(其1)。

圖13係說明曝光裝置之組裝流程之圖(其2)。

圖14係說明曝光裝置之組裝流程之圖(其3)。

圖15係說明曝光裝置之組裝流程之圖(其4)。

圖16係說明曝光裝置之組裝流程之圖(其5)。

圖17係說明曝光裝置之組裝流程之圖(其6)。

圖18係說明曝光裝置之組裝流程之圖(其7)。

圖19係說明曝光裝置之組裝流程之圖(其8)。

圖20係說明曝光裝置之組裝流程之圖(其9)。

圖21係說明曝光裝置之組裝流程之圖(其10)。

圖22係說明曝光裝置之組裝流程之圖(其11)。

圖23係說明曝光裝置之組裝流程之圖(其12)。

50．．．全體機架

52、54、56．．．單元

52c、54c、56c．．．頂部

58．．．連接構件

71a、72a．．．固定子

90．．．搬送裝置

91．．．軌道構件

92．．．光罩裝載器本體

F．．．地面

IOP．．．照明系統

Claims (15)

1. 一種曝光裝置，係照射能量束而於物體上形成圖案，其具備：於前述物體上生成圖案之圖案生成裝置；由支持前述圖案生成裝置及附設於該裝置之裝置之構成各部之至少一部份之複數個單元構成之機架。
2. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中，前述一部份之單元包含門形單元，此門形單元具有沿在既定平面內之方向分離之一對腳部、以及被該一對腳部支持為平行於前述既定平面之頂部。
3. 如申請專利範圍第2項之曝光裝置，其中，進一步具備將前述門形單元彼此加以固定之連接構件。
4. 如申請專利範圍第2項之曝光裝置，其中，前述複數個單元包含將前述門形單元彼此加以連結之至少1個連結單元。
5. 如申請專利範圍第4項之曝光裝置，其中，前述連結單元具有分別固定於2個前述門形單元之一對腳部、以及被該一對腳部支持之頂部。
6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之曝光裝置，其中，前述複數個單元中之至少一部份係支持產生前述能量束之前述圖案生成裝置之束源。
7. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之曝光裝置，其中，前述圖案生成裝置係透過形成有前述圖案之光罩將前述能量束照射於前述物體上，前述複數個單元之至少一 部份係支持保持前述光罩並移動之移動體之驅動裝置具有之一對固定子。
8. 如申請專利範圍第7項之曝光裝置，其中，前述一對固定子係分別以前述一部份之單元之排列方向為長邊方向，且彼此在與前述排列方向垂直之方向分離。
9. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之曝光裝置，其中，前述圖案生成裝置係透過形成有前述圖案之光罩將前述能量束照射於前述物體上；前述複數個單元之至少一部份係支持於前述移動體上搬送前述光罩之搬送裝置。
10. 如申請專利範圍第9項之曝光裝置，其中，前述一部份之單元係將前述搬送裝置支持於與保持前述光罩之前述移動體之面對向之位置。
11. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之曝光裝置，其中，前述複數個單元之至少一部份係將前述圖案生成裝置及附設於該裝置之裝置之構成各部之至少一部份加以垂吊支持。
12. 如申請專利範圍第11項之曝光裝置，其中，前述被垂吊支持之前述構成各部之至少一部份，包含來自前述圖案生成裝置之束源之能量束經過之照明光學系統。
13. 如申請專利範圍第12項之曝光裝置，其中，前述束源係搭載於前述複數個機架之至少一部份之上部。
14. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之曝光裝置，其中，前述物體包含尺寸為500mm以上之基板。
15. 一種元件製造方法，包含使用申請專利範圍第1至14項中任一項之曝光裝置使物體曝光之動作；以及使前述曝光後物體顯影之動作。