TWI667549B - 曝光裝置、元件製造方法、平面面板顯示器之製造方法、以及曝光方法 - Google Patents

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TWI667549B
TWI667549B TW105116975A TW105116975A TWI667549B TW I667549 B TWI667549 B TW I667549B TW 105116975 A TW105116975 A TW 105116975A TW 105116975 A TW105116975 A TW 105116975A TW I667549 B TWI667549 B TW I667549B
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Abstract

第1搬送單元(50a)，係藉由使從下方支承基板(Pa)之基板匣(90a)滑動於與基板表面平行之一軸方向(Y軸方向)而從基板保持具(22)上搬出。另一方面，第2搬送單元(50b)係與基板(Pa)之搬出動作並行地(在支承基板(Pa)之基板匣(90a)之一部分位於基板保持具(22)上之狀態下)，藉由使從下方支承基板(Pb)之基板匣(90b)滑動於Y軸方向而搬入基板保持具(22)上。因此，能迅速地進行基板保持具上之基板之更換。

Description

曝光裝置、元件製造方法、平面面板顯示器之製造方法、以及曝光方法
本發明，係關於曝光裝置、物體之更換方法、曝光方法、以及元件製造方法，更詳言之，係關於藉由能量束使複數個基板連續曝光之曝光裝置、將保持於保持裝置上之物體更換成其他物體之物體之更換方法、利用該更換方法之曝光方法、以及使用前述曝光裝置或曝光方法之元件製造方法。
以往，在製造液晶顯示元件、半導體元件(積體電路等)等電子元件(微型元件)的微影製程中，係使用掃描型投影曝光裝置等，其係一邊使光罩或標線片(以下總稱為「光罩」)與玻璃板或晶圓等物體(以下總稱為「基板」)沿既定掃描方向同步移動，一邊將形成於光罩之圖案經由投影光學系統轉印至基板上(參照例如專利文獻1)。
此種曝光裝置中，曝光對象之基板係藉由既定之基板搬送裝置而搬送至基板載台上，且在曝光處理結束後，藉由基板搬送裝置從基板載台上搬出。接著，藉由基板搬送裝置將其他基板搬入基板載台上。曝光裝置中，係藉由反覆進行上述基板之搬入、搬出，而對複數片基板連續進行曝光處理。因此，在使複數片基板連續曝光時，最好係能迅速地進行對 基板載台上之基板搬及搬出。
[專利文獻1]美國發明專利第2010/0018950號說明書
根據本發明之第1態樣，提供一種曝光裝置，係藉由能量束使複數個物體連續曝光，其特徵在於，具備：保持裝置，在藉前述能量束之曝光處理時保持物體，能相對前述能量束移動於與前述物體表面平行之既定面內之至少一方向；第1搬送裝置，係將前述保持裝置上之前述物體從前述保持裝置上搬出；以及第2搬送裝置，係在搬出對象之前述物體一部分位於前述保持裝置上之狀態下，將另一物體搬入至前述保持裝置上。
根據上述，雖藉由第1搬送裝置從保持裝置上搬出物體，但此時係在搬出對象之前述物體一部分位於保持裝置上之狀態下，藉由第2搬送裝置將另一物體搬入至保持裝置上。亦即，保持裝置上，物體之搬出與另一物體之搬入係一部分並行地進行。是以，能提升使複數個物體連續曝光時之整體產能。
根據本發明之第2態樣，提供一種物體之更換方法，係將保持於能移動於與物體表面平行之既定面內之至少一方向之保持裝置上之前述物體更換成另一物體，其特徵在於，包含：將前述保持裝置上之前述物體從前述保持裝置上搬出之動作；以及在前述物體之一部分位於前述保持裝置上之狀態下，將另一物體搬入至前述保持裝置上之動作。
根據上述，係在搬出對象之前述物體一部分位於保持裝置上之狀態下，將另一物體搬入至保持裝置上。亦即，保持裝置上，物體之搬出與另一物體之搬入係一部分並行地進行。是以，能提升在保持裝置上之 伴隨物體更換之處理時之整體產能。
根據本發明之第3態樣，提供一種第1曝光方法，係使複數個物體連續曝光，其特徵在於，包含：藉由上述物體之更換方法將保持於保持裝置上之前述物體更換成另一物體之動作；以及以能量束使位於前述保持裝置上之更換後物體曝光之動作。
根據本發明之第4態樣，提供一種第2曝光方法，係使複數個物體連續曝光，其特徵在於，包含：於物體更換位置之一側與另一側分別設定與既定平面平行之一方向之第1路徑與第2路徑，沿前述第1及第2路徑之一方從位於前述更換位置之保持裝置上搬出曝光完畢之物體，並沿前述第1及第2路徑之另一方將曝光前之物體搬入位於前述更換位置之保持裝置上之動作；以及以能量束使位於前述保持裝置上之前述曝光前之物體曝光之動作。
根據上述，能提升使複數個物體連續曝光時之整體產能。又，在保持裝置上方之空間狹窄時，亦能迅速地更換物體。
根據本發明之第5態樣，提供一種第1元件製造方法，其特徵在於，包含：使用上述曝光裝置使前述物體曝光之動作；以及使已曝光之前述物體顯影之動作。
根據本發明之第6態樣，提供一種平面面板顯示器之製造方法，其特徵在於，包含：使用上述曝光裝置使作為前述物體之平面面板顯示器用之基板曝光之動作；以及使已曝光之前述基板顯影之動作。
根據本發明之第7態樣，提供一種第2元件製造方法，其特徵在於，包含：藉由上述第1及第2之曝光方法之任一者使前述物體曝光 之動作；以及使已曝光之前述物體顯影之動作。
根據本發明之第8態樣，提供一種平面面板顯示器之製造方法，其特徵在於，包含：藉由上述第1及第2之曝光方法之任一者使作為前述物體之平面面板顯示器用之基板曝光之動作；以及使已曝光之前述基板顯影之動作。
10,10a,10b,10c‧‧‧曝光裝置
11‧‧‧地面
12,12b‧‧‧定盤
13‧‧‧輔助定盤
20‧‧‧粗動載台
21‧‧‧微動載台
22,22’‧‧‧基板保持具
23‧‧‧空氣懸浮單元
23a‧‧‧匣導引單元
23b‧‧‧空氣懸浮單元
24‧‧‧氣缸
25‧‧‧空氣懸浮裝置
26x,26y‧‧‧槽部
27‧‧‧凹部
29‧‧‧Y導引構件
31‧‧‧底座
32‧‧‧側柱
32a‧‧‧Z柱
32b‧‧‧X柱
33‧‧‧鏡筒定盤
34‧‧‧干涉儀底座
40x‧‧‧X干涉儀
40y‧‧‧Y干涉儀
41‧‧‧反射鏡底座
42x‧‧‧X移動鏡
42y‧‧‧Y移動鏡
48‧‧‧基板更換裝置
50a‧‧‧第1搬送單元
50b‧‧‧第2搬送單元
51a,51b‧‧‧底座
52a,52b‧‧‧行進單元
53a,53b‧‧‧空氣懸浮單元
54a‧‧‧固定件部
55a,55b‧‧‧可動件部
58a,58a’,58b,58b’‧‧‧吸附墊
59a‧‧‧可動底座
60a‧‧‧Y驅動單元
60b‧‧‧Y驅動單元
61a,61b‧‧‧氣缸
62a‧‧‧空氣懸浮單元
62b‧‧‧空氣懸浮裝置
63a‧‧‧基板升降裝置
64a‧‧‧機架
65a‧‧‧多孔質構件
66a,66b‧‧‧氣缸
67a‧‧‧桿
67b‧‧‧升降銷
68a‧‧‧墊構件
90,90a,90b‧‧‧基板匣
91a‧‧‧第1支承部
91b‧‧‧第2支承部
93‧‧‧連結構件
94‧‧‧補剛構件
122‧‧‧基板保持具
124‧‧‧氣缸
150a‧‧‧第1搬送單元
150b‧‧‧第2搬送單元
161a,161b‧‧‧氣缸
BD‧‧‧機體
IL‧‧‧照明光
IOP‧‧‧照明系統
M‧‧‧光罩
MST‧‧‧光罩載台
P,Pa,Pb‧‧‧基板
PL‧‧‧投影光學系統
PST,PSTa,PSTb‧‧‧基板載台裝置
圖1(A)係概略顯示從-Y側觀看第1實施形態之曝光裝置之側視圖，圖1(B)係從+X側觀看圖1(A)之曝光裝置之側視圖。
圖2係顯示第1實施形態之曝光裝置之俯視圖。
圖3係顯示基板保持具及基板更換裝置之俯視圖。
圖4(A)係顯示基板匣之俯視圖，圖4(B)係從+X側觀看圖4(A)之基板匣之側視圖，圖4(C)係顯示收容有基板匣之基板保持具之剖面圖。
圖5(A)及圖5(B)係顯示基板保持具之剖面圖，圖5(C)及圖5(D)係顯示第1搬送單元之剖面圖。
圖6(A)~圖6(C)係用以說明基板更換步驟之圖(其1~其3)。
圖7(A)~圖7(C)係用以說明基板更換步驟之圖(其4~其6)。
圖8(A)係與圖6(B)對應之俯視圖，圖8(B)係與圖7(A)對應之俯視圖。
圖9(A)及圖9(B)係用以說明第1變形例之基板更換步驟之圖(其1及2)。
圖10(A)係顯示第2變形例之曝光裝置之俯視圖，圖10(B)係從-Y側觀看圖10(A)之曝光裝置之側視圖，圖10(C)從+X側觀看圖10(A)之曝光裝置之側視圖。
圖11(A)及圖11(B)係顯示第3變形例之曝光裝置之俯視圖。
圖12係概略顯示第2實施形態之曝光裝置之俯視圖。
圖13係顯示圖12之曝光裝置所具備之基板保持具及基板更換裝置之概略俯視圖。
圖14(A)係顯示圖12之曝光裝置所具備之基板保持具之剖面圖，圖14(B)係顯示基板搬出裝置之剖面圖。
圖15(A)~圖15(C)係用以說明第2實施形態之曝光裝置之基板更換步驟之圖(其1~其3)。
圖16(A)~圖16(D)係用以說明基板更換步驟之圖(其4~其7)。
圖17(A)係與圖15(B)對應之俯視圖，圖17(B)係與圖16(A)對應之俯視圖。
《第1實施形態》
以下，根據圖1(A)~圖8(B)說明本發明之第1實施形態。
圖1(A)係概略顯示第1實施形態之曝光裝置10之構成。曝光裝置10係用於例如平面面板顯示器、液晶顯示裝置(液晶面板)等之製造。曝光裝置10係以用於液晶顯示裝置之顯示面板等之矩形(角型)玻璃基板P(以下單稱為基板P)為曝光對象物之投影曝光裝置。
曝光裝置10具備照明系統IOP、保持光罩M之光罩載台MST、投影光學系統PL、搭載有光罩載台MST及投影光學系統PL等之機體BD、保持基板P之基板載台裝置PST、基板更換裝置48(圖1(A)中未圖示，參照圖2)、以及此等之控制系統等。以下，將在曝光時光罩M與基板P相對投影光學系統PL分別被相對掃描之方向設為X軸方向(X方向)、將 在水平面內與X軸方向正交之方向設為Y軸方向(Y方向)、將與X軸及Y軸正交之方向設為Z軸方向(Z方向)，且將繞X軸、Y軸、及Z軸之旋轉(傾斜)方向分別設為θ x、θ y、及θ z方向。
照明系統IOP，與例如美國發明專利第5,729,331號說明書等所揭示之照明系統為相同構成。亦即，照明系統IOP係將從未圖示之光源(例如水銀燈)射出之光分別經由未圖示之反射鏡、分色鏡、快門、波長選擇濾光器、各種透鏡等，作為曝光用照明光(照明光)IL照射於光罩M。照明光IL係使用例如i線(波長365nm)、g線(波長436nm)、h線(波長405nm)等之光(或者上述i線、g線、h線之合成光)。又，照明光IL之波長，可藉由波長選擇濾光器，依照例如被要求之解析度適當進行切換。
於光罩載台MST例如籍由真空吸附(或靜電吸附)固定有光罩M，該光罩M係於其圖案面(圖1之下面)形成有電路圖案等。光罩載台MST，能籍由包含例如線性馬達之光罩載台驅動系統(圖示省略)以既定行程被驅動於掃描方向(X軸方向)，且分別適當微幅被驅動於Y軸方向及θ z方向。光罩載台MST在XY平面內之位置資訊(包含θ z方向之旋轉資訊)，係藉由包含複數個雷射干涉儀(對設於(或形成於)光罩載台MST之反射面照射測距光束)之光罩干涉儀系統予以測量。
投影光學系統PL係在光罩載台MST之圖1下方支承於機體BD一部分即鏡筒定盤33。投影光學系統PL具有與例如美國發明專利第5,729,331號說明書所揭示之投影光學系統相同之構成。亦即，投影光學系統PL包含光罩M之圖案像之投影區域配置成交錯格子狀之複數個投影光學系統(多透鏡投影光學系統)，係發揮與具有以Y軸方向為長邊方向之單一 長方形狀(帶狀)之像場之投影光學系統同等之功能。本實施形態中之複數個投影光學系統均使用例如以兩側遠心之等倍系統形成正立正像者。又，以下將投影光學系統PL之配置成交錯格子狀之複數個投影區域總稱為曝光區域。
因此，在以來自照明系統IOP之照明光IL照明光罩M上之照明區域後，籍由通過光罩M之照明光IL，使該照明區域內之光罩M之電路圖案之投影像(部分正立像)經由投影光學系統PL形成於照明光IL之照射區域(曝光區域IA)；該區域IA係與配置於投影光學系統PL之像面側、表面塗布有光阻(感應劑)之基板P上之照明區域共軛。接著，藉由光罩載台MST與基板載台裝置PST之同步驅動，使光罩M相對照明區域(照明光IL)移動於掃描方向(X軸方向)，且使基板P相對曝光區域(照明光IL)移動於掃描方向(X軸方向)，藉此進行基板P上之一個照射區域(區劃區域)之掃描曝光，以將光罩M之圖案(光罩圖案)轉印至該照射區域。亦即，本實施形態中，係藉由照明系統IOP及投影光學系統PL將光罩M之圖案生成於基板P上，藉由照明光IL對基板P上之感應層(光阻層)之曝光將該圖案形成於基板P上。
機體BD係例如美國發明專利申請公開第2008/0030702號說明書等所揭示，如圖1(B)所示具有底座31與透過一對側柱32水平支承於底座31上之鏡筒定盤33。底座31包含於X軸方向以既定間隔配置(參照圖1(A))之兩個延伸於Y軸方向之構件，透過未圖示之防振裝置設置於地面11上。一對側柱32係於Y軸方向以既定間隔配置。一對側柱32均如圖1(A)所示具有一對Z支柱32a及連接一對Z支柱32a各自之下端部附近彼此之X 柱32b(在圖1(A)中為+Y側之側柱32係隱藏於紙面深側)。鏡筒定盤33係由與XY平面平行之平板狀構件構成，被一對側柱32從下方支承Y軸方向之兩端部。
基板載台裝置PST具備定盤12、粗動載台20、微動載台21、以及基板保持具22等。
如圖2所示，定盤12係由例如以石材形成之在俯視下(從+Z側觀看)以X軸方向為長邊方向之矩形板狀構件構成，其上面之平面度作成非常高。定盤12，以橫架於構成底座31之兩個延伸於Y軸方向之構件上之狀態被搭載。此外，為避免圖式過於複雜，圖2中，省略了圖1(A)所示之鏡筒定盤33、投影光學系統PL、照明系統IOP等之圖示。
返回圖1(B)，粗動載台20係搭載於定盤12上，藉由例如包含未圖示之線性馬達之載台驅動系統以既定行程驅動於X軸方向。此外，粗動載台20亦可藉由例如包含平面馬達等其他電動致動器、進給螺桿裝置、或使用金屬線等之牽引裝置等以既定行程驅動於X軸方向。
微動載台21透過未圖示之Z傾斜驅動裝置(包含例如音圈馬達)搭載於粗動載台20上，在粗動載台20上，被以微小行程驅動於Z軸、θ x、θ y、以及θ z之各方向之至少一方向。於微動載台21，分別透過反射鏡底座41固定有如圖1(A)所示之具有與X軸正交之反射面之X移動鏡42x、以及如圖1(B)所示之具有與Y軸正交之反射面之Y移動鏡42y。
微動載台21(圖2中未圖示，參照圖1(A))之位置資訊，如圖2所示，係藉由包含X干涉儀40x及一對(兩個)Y干涉儀40y之干涉儀系統求出。兩個Y干涉儀40y係於X軸方向分離配置。X干涉儀40x係透過干 涉儀底座34固定於底座31。又，兩個Y干涉儀40y分別透過未圖示之托架(或在懸吊於鏡筒定盤33(參照圖1(A))下面之狀態下)固定於-Y側之側柱32。
X干涉儀40x係將於Y軸方向分離之一對X測距光束照射於X移動鏡42x。干涉儀系統，係接收一對X測距光束之反射光，並根據其受光結果求出微動載台21在X軸方向之位置資訊及微動載台21之θ z方向之位置資訊。兩個Y干涉儀40y分別將Y測距光束照射於Y移動鏡42y。兩個Y干涉儀40y，其安裝位置設定成不論微動載台21在X軸方向之位置為何，至少一方之Y測距光束均照射於Y移動鏡42y。干涉儀系統，係接收兩個Y測距光束之至少一方之反射光，並根據其受光結果求出微動載台21在Y軸方向之位置資訊。
返回圖1(A)，基板保持具22係由板狀構件構成，固定於微動載台21上。於基板保持具22之上面形成有未圖示之複數個微小突起，於該複數個突起上載置基板P。又，基板保持具22具有吸附裝置(例如真空吸附裝置)，藉由使複數個突起間之空間產生負壓而吸附保持載置於上面上之基板P。此外，作為基板載台裝置PST，亦可具有例如美國發明專利申請公開第2010/0018950號說明書等所揭示，藉由抵銷微動載台21及基板保持具22之重量以減輕前述Z傾斜驅動裝置之負荷之重量抵銷裝置(自重支承裝置)。
其次說明基板更換裝置48。基板更換裝置48係如圖2所示，包含第1搬送單元50a，以及第2搬送單元50b，在基板保持具22與第1搬送單元50a之相互間、以及基板保持具22與第2搬送單元50b之相互間適 當進行基板P之移交。第1搬送單元50a配置於構成+Y側之側柱32之一對Z柱32a相互間，第2搬送單元50b配置於構成-Y側之側柱32之一對Z柱32a相互間。此外，圖2中雖未圖示，但第1搬送單元50a及第2搬送單元50b分別在透過未圖示之架台從機體BD，基板載台裝置PST等在振動上分離之狀態下，於地面11(參照圖1(A))上設置成從該地面11起之高度(Z軸方向之位置)與基板保持具22大致相同。
第1搬送單元50a如圖3所示，具有底座51a、行進單元52a、以及一對空氣懸浮單元53a。
底座51a係由以Y軸方向為長度方向之俯視(從+Z方向觀看)為矩形之平板狀構件構成，與XY平面平行配置。行進單元52a包含固定於底座51a之上面中央部之固定件部54a與搭載於固定件部54a上之可動件部55a等。固定件部54a由延伸於Y軸方向之構件構成，具有例如磁石單元等固定件(圖示省略)。可動件部55a具有例如線圈等可動件(圖示省略)。可動件部55a所具有之可動件與固定件部54a所具有之固定件，構成將可動件部55a在固定件部54a上以既定行程驅動於Y軸方向之例如Y線性馬達。可動件部55a於-Y側(基板載台裝置PST(基板保持具22)側)之端部具有保持構件、例如吸附墊58a。於吸附墊58a連接有例如未圖示之真空吸引裝置，以-Y側之面吸附保持後述之基板匣90(圖3中未圖示。參照圖4(A))。此外，用以將可動件部55a(亦即吸附墊58a)驅動於Y軸方向之裝置不限於線性馬達，亦可係例如進給螺桿裝置等。又，亦可取代吸附保持基板匣90之吸附墊58a，將包含機械保持(把持)基板匣90之機械夾頭之保持構件設於可動件部55a。
一對空氣懸浮單元53a，其一者配置於行進單元52a之+X側，另一者配置於行進單元52a之-X側。一對空氣懸浮單元53a除配置相異以外係實質相同。一對空氣懸浮單元53a係藉由未圖示之主控制裝置被同步驅動。此處，一對空氣懸浮單元並不限於同步驅動，亦可於時間上錯開而驅動。
空氣懸浮單元53a如圖5(C)所示具有可動底座59a、Y驅動單元60a、一對氣缸61a、空氣懸浮裝置62a、以及基板升降裝置63a。此外，圖5(C)顯示圖3之5C-5C線剖面圖之一部分(第1搬送單元50a部分)，圖5(A)顯示圖3之5A-5A線剖面圖之一部分(基板保持具22部分)。
可動底座59a係由以Y軸方向為長度方向之俯視為矩形之平板狀構件構成，與XY平面平行配置。Y驅動單元60a包含例如進給螺桿裝置及Y線性導引裝置等，以既定行程將可動底座59a驅動於Y軸方向。圖5(D)係顯示可動底座59a被Y驅動單元60a驅動至較圖5(C)所示位置更靠-Y方向處，而位於其-Y側之移動極限位置之狀態。此外，用以將可動底座59a驅動於Y軸方向之裝置不限於進給螺桿裝置，亦可係例如線性馬達、氣缸等。
一對氣缸61a於Y軸方向分隔既定距離而配置，分別固定於可動底座59a之上面。一對氣缸61a分別具有能移動於Z軸方向之桿。一對氣缸61a分別藉由未圖示之主控制裝置被同步驅動。此處，一對氣缸61a並不限於同步驅動，亦可於時間上錯開而驅動。
空氣懸浮裝置62a具有組裝成俯視為梯子狀(參照圖3)之機架64a與搭載於該構架64a上之一對多孔質構件65a，機架64a安裝於一對 氣缸61a各自之桿前端。一對多孔質構件65a分別由延伸於Y軸方向之板狀構件構成，於X軸方向分隔既定距離彼此平行配置(參照圖3)。多孔質構件65a，係從其上面噴出自設於外部之未圖示氣體供應裝置供應之加壓氣體(例如空氣)使後述基板匣90(圖5(C)中未圖示。參照圖4(A))懸浮而從下方以非接觸支承。亦可取代多孔質構件65a，使用藉由例如機械加工而開孔出複數個孔之板狀構件，透過該構件之複數個孔將加壓氣體(例如空氣)從其上面噴出。空氣懸浮裝置62a係如圖5(D)所示，藉由可動底座59a被Y驅動單元60a往-Y側驅動，-Y側之端部可移動至較底座51a更往-Y側突出之位置。
返回圖5(C)，基板升降裝置63a包含複數個(本實施形態中，係例如13台(參照圖3))之氣缸66a。複數個氣缸66a分別以既定間隔分散固定於可動底座59a之上面。氣缸66a具有能移動於Z軸方向之桿67a，於該桿67a之前端部(+Z側之端部)安裝有支承基板P(圖示省略)之下面之墊構件68a。複數個氣缸66a分別藉由被未圖示之主控制裝置同步驅動而使基板P上下動。此處，複數個氣缸66a不限於同步驅動，亦可於時間上錯開而驅動。以下，將氣缸66a之桿67a稱為升降銷67a來說明。此外，亦可將複數個升降銷67a固定於既定之底座構件，並藉由將該底座構件驅動於Z軸方向以使基板P上下動。
第2搬送單元50b雖在圖3中係左右對稱地配置，但與第1搬送單元50a同樣構成。以下，為了說明方便，針對第2搬送單元50b之各構成部分，使用第1搬送單元50a之對應構成部分之符號末尾從a置換成b之相同符號。
本實施形態中，使用基板更換裝置48之基板保持具22上之基板更換，係使用圖4(A)及圖4(B)所示之被稱為基板匣90之構件進行。基板匣90能抑制例如因自重導致之基板P之變形(彎曲等)，亦能稱為基板載置構件、搬送輔助構件、變形抑制構件、或基板支承構件等。
基板匣90具有第1支承部91a、複數支(本實施形態中例如為四支)之第2支承部91b、一對連結構件93、以及複數支(本實施形態中例如為四支)之補剛構件94等。第1支承部91a係由延伸於Y軸方向之棒狀構件構成，與其長度方向正交之剖面(XZ剖面)形狀為五角形(參照圖4(C))。第1支承部91a之長度方向尺寸設定為較基板P長。第2支承部91b由與第1支承部91a大致相同長度之延伸於Y軸方向之中空構件構成，與其長度方向正交之剖面(XZ剖面)形狀為大致正方形(參照圖4(C))。基板匣90係使用第1支承部91a、以及第2支承部91b從下方支承基板P(圖4(A)中圖示省略，參照圖4(C))。例如，四支第2支承部91b中兩支配置於第1支承部91a之+X側，另外兩支配置於第1支承部91a之-X側。第1支承部91a、以及四支第2支承部91b以既定間隔平行配置於X軸方向。例如，四支第2支承部91b在X軸方向之位置關係，係對應前述第1搬送單元50a之空氣懸浮單元53a所具有之多孔質構件65a(參照圖3)在X軸方向之位置關係。此外，基板匣90雖係在從下方支承基板P之狀態下藉由摩擦力保持該基板p，但並不限於此，例如亦可藉由真空吸附等吸附保持。
一對連結構件93分別由延伸於X軸方向之YZ剖面矩形之棒狀構件(參照圖4(B))構成。+Y側之連結構件93連結第1支承部91a、以及例如四支之第2支承部91b各自之+Y側端部彼此。又，-Y側之連結構 件93連結第1支承部91a、以及例如四支之第2支承部91b各自之-Y側端部彼此。複數個補剛構件94分別由延伸於X軸方向之YZ剖面矩形之棒狀構件(參照圖4(B))構成。於第1支承部91a、以及例如四支之第2支承部91b，如圖4(B)所示，分別於其上端面形成有複數個例如四個凹部。複數個補剛構件94分別嵌合於第1支承部91a、以及例如四支之第2支承部91b各自之凹部，其上端面(+Z側之面)係不從第1支承部91a、以及例如四支之第2支承部91b各自之上端面往+Z側突出。第1支承部91a、以及例如四支之第2支承部91b、一對連結構件93、以及例如四支之補剛構件94分別藉由例如MMC(Metal Matrix Composites：金屬基複合材料)、CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)、或C/C複合材(碳纖維強化碳複合材)等形成。
於基板保持具22上面，如圖3所示於X軸方向以既定間隔形成有複數支、例如五支延伸於Y軸方向之槽部26y。又，於基板保持具22上面，於Y軸方向以既定間隔形成有複數支、例如四支延伸於X軸方向之槽部26x。槽部26x之深度設定為較槽部26y淺(參照圖5(A))。再者，於基板保持具22之上面，於槽部26x與槽部26y之交叉部(計二十處)形成有凹部27(參照圖5(A))。凹部27之深度設定為較槽部26y深(參照圖5(A))。
如圖4(C)所示，在基板P載置於基板保持具22上之狀態下，於槽部26y內分別收容基板匣90之第1支承部91a，以及四支第2支承部91b。又，在基板P載置於基板保持具22上之狀態下，於槽部26x內收容基板匣90之補剛構件94。對基板P之曝光動作，係在基板匣90之第1支承部91a，以及四支第2支承部91b收容於槽部26y內之狀態下進行。
又，基板保持具22具有從下方支承收容於槽部26y內之第 1支承部91a之匣導引單元23a、以及從下方分別支承收容於四支槽部26y各自之內部之第2支承部91b之複數個(此處為四個)空氣懸浮單元23b。
返回圖3，匣導引單元23a及四個空氣懸浮單元23b分別具有於Y軸方向以與前述凹部27之間隔對應之間隔排列之例如四台氣缸24。匣導引單元23a及四個空氣懸浮單元23b各自所具有之氣缸24分別收容於凹部27內(參照圖4(C))。
於匣導引單元23a所具有之例如四台之氣缸24各自之桿前端架設有Y導引構件29。Y導引構件29係由延伸於Y軸方向之構件構成，於其上端面如圖4(C)所示形成有XZ剖面V字形之槽部(V槽)。基板匣90藉由第1支承部91a插入Y導引構件29之V槽內，而限制相對基板保持具22之往X軸方向之相對移動。另一方面，如圖3所示，於空氣懸浮單元23b所具有之例如四台之氣缸24之桿前端架設有空氣懸浮裝置25。空氣懸浮裝置25包含由延伸於Y軸方向之平板狀構件構成之多孔質構件(與第1搬送單元50a之多孔質構件65a實質上相同之構件)，具有使第2支承部91b懸浮之功能。Y導引構件29亦係以多孔質構件構成，亦可具有一邊使第1支承部91a懸浮一邊限制往X軸方向之相對移動之功能。空氣懸浮裝置25及Y導引構件29分別藉由複數個氣缸24被未圖示之主控制裝置同步驅動，而在槽部26y內上下移動(參照圖5(A)及圖5(B))。此處，複數個氣缸24不限於同步驅動，亦可於時間上錯開而驅動。此處，匣導引單元23a亦可非懸浮型(非接觸型)而係例如使用軸承等之接觸型。同樣地，亦可取代空氣懸浮單元23b而使用採用軸承等之接觸型支承機構。
如上所述構成之曝光裝置10(參照圖1)，係在未圖示之主控 制裝置之管理下，藉由未圖示之光罩搬送裝置(光罩裝載器)對光罩載台MST上進行光罩M之裝載。又，藉由第1搬送單元50a及第2搬送單元50b之一方對基板保持具22上進行基板P之搬入(裝載)。其後，藉由主控制裝置使用未圖示之對準檢測系統執行對準測量，在對準測量結束後進行曝光動作。由於此曝光動作與以往所進行者相同，因此其詳細說明省略。又，曝光完畢之基板P係藉由第1搬送單元50a及第2搬送單元50b之一方(已進行該基板P之搬入之搬送單元)從基板保持具22上被搬出(卸載)，其他基板P被第1搬送單元50a及第2搬送單元50b之另一方搬入(裝載)至該基板保持具22上。曝光完畢之其他基板P，係藉由已進行該其他基板P之搬入之搬送單元(第1搬送單元50a及第2搬送單元50b之另一方)被從基板保持具22上搬出。亦即，曝光裝置10，係藉由反覆進行基板保持具22上之基板P之更換，以對複數片基板P連續進行曝光處理。
以下，參照圖6(A)~圖8(B)說明使用第1搬送單元50a及第2搬送單元50b之基板保持具22上之基板P之更換步驟。此外，圖6(A)~圖8(B)係用以說明基板P之更換步驟之圖，基板載台裝置PST係僅顯示基板保持具22。又，為了使理解容易，圖6(A)~圖8(B)中係以結束曝光處理並從基板保持具22上搬出之曝光處理完畢之基板P為基板Pa，以新載置於基板保持具22上之曝光對象(曝光預定)之基板為基板Pb來說明。基板更換係在未圖示之主控制裝置之管理下進行。
此處，本實施形態中，係使用兩個圖4(A)等所示之基板匣90。以下說明中，將從下方支承基板Pa之基板匣稱為為基板匣90a、將從下方支承基板Pb之基板匣稱為為基板匣90b。又，為了避免圖示過於複雜， 圖8(A)及圖8(B)中基板Pa、Pb係以虛線顯示。
圖6(A)係顯示有對基板Pa之曝光處理剛結束之基板載台裝置PST。於基板保持具22上載置有曝光完畢之基板Pa。基板匣90a係收容於基板保持具22之五條槽部26y(圖6(A)中未圖示，參照圖3)內，從下方支承於匣導引單元23a及四個空氣懸浮單元23b。基板保持具22係位於圖2所示之基板更換位置(與第1搬送單元50a及第2搬送單元50b在X軸方向之位置相同之位置)。又，第2搬送單元50b中，係呈複數個升降銷67b位於+Z側移動極限位置(上限移動位置)之狀態，其次預定進行曝光處理之基板Pb係被複數個升降銷67b從下方支承。基板Pb係於基板Pa之曝光處理進行當中被未圖示之基板搬送用機械臂從外部搬送至曝光裝置10內，載置於複數個升降銷67b上。基板匣90b係從下方被支承於一對空氣懸浮單元53a各自所具有之空氣懸浮裝置62b。又，可動件部55b，位於-Y側之移動極限位置(最遠離基板保持具22之位置)。相對於此，第1搬送單元50a中，可動件部55a係位於較-Y側之移動極限位置(最接近基板保持具22之位置)略靠+Y側處。又，複數個升降銷67a係呈位於-Z側之移動極限位置(下限移動位置)之狀態。
其次，如圖6(B)所示，為了搬出曝光完畢之基板Pa，係解除基板保持具22對基板Pa之吸附保持，並對基板保持具22內之複數個氣缸24供應空氣。藉此，複數個氣缸24各自之桿往+Z方向移動，基板匣90a往上方(+Z方向)移動，基板Pa從下方被支承於基板匣90a。基板Pa藉由與基板匣90a一起往+Z方向移動，其下面從基板保持具22上面分離。
又，第1搬送單元50a中，一對空氣懸浮單元53a(可動底座 59a)之各個被Y驅動單元60a往-Y側驅動，一對空氣懸浮裝置62a各自之-Y側端部較底座51a更往-Y側突出(參照與圖6(B)對應之俯視圖即圖8(A))。相對於此，第2搬送單元50b中，係對一對空氣懸浮單元53b各自所具有之各一對(合計四個)氣缸61b供應空氣，藉此四個氣缸61b各自之桿往+Z方向移動，一對空氣懸浮裝置62b及基板匣90b往+Z側移動。此時，各空氣懸浮裝置62b上面之Z位置係與基板保持具22具有之各空氣懸浮裝置25上面之Z位置大致一致。又，可動件部55b被往+Y方向驅動，吸附墊58b吸附保持基板匣90b之-Y側之連結構件93(參照圖8(A))。
其次，如圖6(C)所示，對第1搬送單元50a之一對空氣懸浮單元53a各自所具有之各一對(合計四個)氣缸61a供應空氣，四個空氣懸浮裝置62a各自之桿往+Z方向移動，使一對空氣懸浮裝置62a上升。此時，各空氣懸浮裝置62a上面之Z位置係與基板保持具22具有之各空氣懸浮裝置25上面之Z位置大致一致。又，可動件部55a被往-Y方向驅動，吸附墊58a吸附保持基板匣90a之+Y側之連結構件93。另一方面，第2搬送單元50b中，複數個升降銷67b被往-Z方向驅動，基板Pb下降(往-Z方向移動)。藉此基板Pb被載置於基板匣90b上。基板Pb載置於基板匣90b上後，複數個升降銷67b係進一步被往-Z側驅動，藉此各升降銷67b從基板Pb下面分離。
此後，如圖7(A)所示，第1搬送單元50a之可動件部55a被往+Y方向驅動。此時，從第1搬送單元50a之一對空氣懸浮裝置62a及基板保持具22之複數個空氣懸浮裝置25分別噴出加壓氣體。藉此，基板匣90a在懸浮之狀態下從基板保持具22之複數個空氣懸浮裝置25上往第1搬 送單元50a之一對空氣懸浮裝置62a上與水平面平行地移動(滑動)，從基板保持具22被移交至第1搬送單元50a(參照與圖7(A)對應之俯視圖即圖8(B))。又，與此從基板保持具22搬出基板匣90a(基板Pa)之搬出動作並行地(連動地)，第2搬送單元50b之一對空氣懸浮裝置62b分別被Y驅動單元60b往+Y方向驅動，一對空氣懸浮裝置62b之+Y側端部接近基板保持具22。又，第2搬送單元50b中，可動件部55b係被往+Y方向驅動。此時，藉由從一對空氣懸浮裝置62b噴出加壓氣體，基板匣90b即在懸浮之狀態下從一對空氣懸浮裝置62b上往基板保持具22之複數個空氣懸浮裝置25上與水平面平行地移動(滑動)，從第2搬送單元50b被移交至基板保持具22之複數個空氣懸浮裝置25(參照圖8(B))。此外，圖7(A)及圖8(B)中，係在於基板匣90a之-Y側端部(搬出方向後端部)與基板匣90b之+Y側端部(搬入方向前端部)之間形成有既定間隔(間隙)之狀態下進行基板保持具22上之基板之替換(更換)動作，但並不限於此，亦可在使基板匣90a與基板匣90b更接近之狀態下進行基板保持具22上之基板之替換。
其次，如圖7(B)所示，第1搬送單元50a，係將可動件部55a進一步往+Y方向驅動，使基板匣90a完全從基板保持具22移載至第1搬送單元50a。接著，與此對應地藉由一對Y驅動單元60a之各個使一對空氣懸浮裝置62a分別與基板匣90a一體被往+Y方向驅動。又，與從上述基板保持具22搬出基板匣90a(基板Pa)之搬出動作並行地，第2搬送單元50b係將可動件部55a進一步往+Y方向驅動。藉此，使基板匣90b(基板Pb)完全從第2搬送單元50b移載至基板保持具22。
其次，如圖7(C)所示，第1搬送單元50a，藉由對複數個氣 缸66a供應空氣，複數個升降銷67a分別往+Z方向移動，而從下方支承基板Pa往上方驅動而使之從基板匣90a分離。另一方面，第2搬送單元50b中，在解除吸附墊58a對基板匣90b之吸附保持後，可動件部55a及一對空氣懸浮裝置62b分別被往-Y方向驅動，而返回至圖6(A)所示之初期位置。進而，基板保持具22中，複數個氣缸24之桿被往-Z側驅動，基板Pb與基板匣90a一起下降。藉此，基板Pb之下面接觸於基板保持具22之上面，基板保持具22吸附保持基板Pb。又，即使在基板Pb之下面接觸於基板保持具22之上面後，複數個氣缸24之桿亦進一步被往-Z側驅動，藉此基板匣90b與基板Pb分離，基板匣90b收容於基板保持具22內。
此後，第1搬送單元50a係將複數個升降銷67a所支承之曝光完畢之基板Pa藉由未圖示之基板保持搬送機械臂朝向外部裝置(例如塗布顯影裝置)搬送。又，在對基板保持具22上所載置之基板Pb進行曝光處理當中，其次預定曝光之其他基板(稱為基板Pc。基板Pc之圖示省略)被未圖示基板保持搬送機械臂搬送，而載置於第1搬送單元50a之複數個升降銷67a上。基板Pc，藉由複數個升降銷67a被往-Z側驅動而載置於基板匣90a上。接著，在對載置於基板保持具22上之基板Pb之曝光處理結束後，基板Pb與基板保持具22一起被第2搬送單元50b從基板保持具22搬出，並藉由第1搬送單元50a對該基板保持具22搬入載置有基板Pc之基板匣90a。以後，在每次進行基板保持具22上之基板之曝光時，係反覆進行與上述相同之藉由第1搬送單元50a、第2搬送單元50b及基板保持具22對基板之搬出入動作。
如上述，本實施形態中，第1搬送單元50a與第2搬送單元 50b係一邊交互替換作為基板搬出裝置、以及基板搬入裝置之功能，一邊使用兩個基板匣90(第1搬送單元50a所使用之基板匣90a、以及第2搬送單元50b所使用之基板匣90b)來反覆進行載置於基板保持具22上之基板P之更換。
如以上說明，本實施形態之曝光裝置10，由於在基板保持具22上並行地進行對基板保持具22之基板P之搬入動作與其他基板P從基板保持具22之搬出動作，因此能使在對複數個基板P連續進行曝光處理時之整體產能提升。
又，由於將基板P載置於基板匣90上來搬送，因此能抑制因基板P之自重導致之彎曲，能以高速進行基板P之搬送。又，能減低使基板P損傷之可能性。
又，由於分別於基板保持具22、第1搬送單元50a、以及第2搬送單元50b設置空氣懸浮單元23b,53a,53b，使基板匣90在懸浮之狀態下移動，因此能以高速且低灰塵產生地使基板匣90移動。又，由於於基板保持具22之匣導引單元23a設置形成有V槽之Y導引構件29，以引導基板匣90之直進，因此能以高速穩定地搬入及搬出基板匣90。
又，由於使基板搬入用及基板搬出用之兩個基板匣90在同一平面上移動，即使在基板保持具22上方空間狹窄時，本實施形態之基板更換裝置48亦有效。
又，由於在搬入時從第2搬送單元50b將基板P移交至基板保持具22時使一對空氣懸浮裝置62a接近基板保持具22，因此能順暢地進行基板匣90之移交。同樣地，由於在搬出時從基板保持具22將基板P移 交至從第1搬送單元50a時亦使第1搬送單元50a之一對空氣懸浮裝置62a接近基板保持具22，因此能順暢地進行基板匣90之移交。
此外，上述實施形態之基板更換裝置48、基板載台裝置PST等之構成不過為一例。以下，針對上述實施形態之數個變形例，以基板更換裝置及基板載台裝置為中心進行說明。
《第1變形例》
圖9(A)顯示有第1變形例之曝光裝置10a。曝光裝置10a中，在求出構成基板載台裝置PSTa一部分之微動載台21在Y軸方向之位置資訊(Y位置資訊)時所使用之Y移動鏡42y之Z位置係與上述實施形態相異。
曝光裝置10a中，用以求出微動載台21之Y位置資訊之干涉儀系統(圖9(A)中雖僅顯示Y干涉儀40y但X干涉儀40x亦相同)，係在與載置於基板保持具122上之基板P(在圖9(A)中為Pa)表面相同平面上照射測距光束。藉此，能在無阿貝誤差之情形下求出基板P之位置資訊。因此，基板載台裝置PSTa所具有之Y移動鏡42y，其反射面之Z位置(更正確而言為+Z端之位置)設定為較基板保持具122之表面(上面)高。
因此，曝光裝置10a中，第2搬送單元150b之各氣缸161b及基板保持具122之各氣缸124(參照圖9(A))之行程與上述實施形態之各氣缸61b及各氣缸24之各個相較係設定為較長。藉此，如圖9(B)所示，在對基板保持具122進行基板匣90b之移交時，係使基板匣90b在較上述實施形態高之位置滑動，以避免基板匣90b與Y移動鏡42y之接觸。此外，如圖9(A)及圖9(B)所示，第1搬送單元150a之各氣缸161a亦配合基板保持具122之各氣缸124，其行程設定為較上述實施形態長。
《第2變形例》
圖10(A)~圖10(C)係顯示第2變形例之曝光裝置10b之概略構成。曝光裝置10b係在曝光動作時交互反覆基板P之掃描動作與步進動作之步進掃描式之投影曝光裝置(掃描步進器(亦稱為掃描器))。因此，基板保持具22能分別以既定行程移動於X軸方向(掃描方向)及Y軸方向(步進方向)。因此，無法將第1搬送單元50a及第2搬送單元50b與上述實施形態同樣地配置。
曝光裝置10b所具備之基板載台裝置PSTb於定盤12b之+X側具有輔助定盤13。輔助定盤13，係於定盤12b連續形成，基板載台裝置PSTb之驅動系統(線性馬達等)能使粗動載台20(XY載台)位於輔助定盤13上。此外，輔助定盤13僅使用於基板P之更換時，不使用於曝光時。又，用以使粗動載台20位於輔助定盤13上之驅動系統及測量系統由於不被要求高精度，因此亦可使用與上述曝光用之驅動系統及測量系統(線性馬達及干涉儀系統)不同者。
於輔助定盤13之+Y側配置有具有與上述實施形態實質上相同構成之第1搬送單元50a，於輔助定盤13之-Y側配置有具有與上述實施形態實質上相同構成之第2搬送單元50b。本第2實施例中，係在定盤12b上進行對基板P之曝光動作後，粗動載台20移動至輔助定盤13上(參照圖10(A))，在該位置進行基板P之更換動作。由於第1搬送單元50a及第2搬送單元50b之構成及動作與上述實施形態相同，因此其說明省略。
《第3變形例》
圖11(A)係以俯視圖顯示第3變形例之曝光裝置10c之概略 構成。曝光裝置10c與上述第2變形例同樣地，係步進掃描式之投影曝光裝置。本第3變形例中，與上述實施形態同樣地，第1搬送單元50a配置於+Y側之側柱32之一對Z柱32a相互間，第2搬送單元50b配置於-Y側之側柱32之一對Z柱32a相互間。
本第3變形例中，第1搬送單元50a及第2搬送單元50b能分別獨立地移動於Y軸方向(參照圖11(B)中之白箭頭)。第1搬送單元50a及第2搬送單元50b在曝光裝置10c進行曝光動作之當中，係以分別不與基板保持具22接觸之方式從定盤12b上退離(參照圖11(B))，僅在基板更換時才移動至接近基板保持具22之位置(參照圖11(A))。因此，本第3變形例之曝光裝置10c裝置整體能作成較上述第2變形例小型。
此外，上述實施形態中，雖係使用空氣懸浮單元23b,53a,53b使基板匣90在懸浮之狀態(非接觸狀態)使該基板匣90沿水平面滑動，但並不限於此，能使用例如滾珠、或滾子之類之滾動體從下方支承基板匣90。
又，上述實施形態中，分別從第1搬送單元50a，及第2搬送單元50b將基板匣90移交至基板保持具22時，雖僅空氣懸浮裝置62a,62b接近基板保持具22(參照圖8(B))，但只要能使空氣懸浮裝置62a,62b與基板保持具22接近則不限於此，例如亦可使第1搬送單元50a，及第2搬送單元50b整體(亦即連同底座51a,51b)接近基板保持具22。
又，上述實施形態中，雖第1搬送單元50a，及第2搬送單元50b分別具有保持基板匣90在X軸方向之中央部並行進於Y軸方向之行進單元52a,52b，但使基板匣90沿水平面滑動之行進單元之構成並不限於此，例如亦可保持基板匣90之在X軸方向分離之兩處。此情形下，能確實 地抑制基板匣90之θ z方向之旋轉。又，亦可設置兩台分別保持基板匣90之彼此相異兩處之行進單元，藉由獨立控制該兩台行進單元來積極地控制基板匣90(亦即基板P)之θ z方向之位置(不過，將基板匣90保持成於θ z方向不拘束)。此情形下，特別是於基板搬入時能使基板P之各邊平行於X軸及Y軸(干涉儀系統之測距軸)而移交至基板保持具22上。又，此情形下，基板匣90(參照圖4(A))之支承部(棒狀構件)亦可僅以不限制X方向之動作之形狀者來構成(例如將第1支承部91a置換成第2支承部91b之構成)(此情形下，於基板保持具22(參照圖3)設有置換成匣導引單元23a而與第2支承部91b對應之空氣懸浮單元23b)。
又，上述實施形態中，亦可僅在搬入(裝載)時與搬出(卸載)時之一方進行基板匣90對基板P之真空吸附，不論係任一者亦可不進行基板之吸附。亦即，搬出入時基板之吸附非必須。例如，亦可根據基板P之移動速度(加速度)及/或基板P對基板匣90之位移量或其容許值等決定是否要吸附。特別是後者之容許值，例如搬入時相當於預對準精度，在搬出時相當於用以防止因位移導致之落下或與其他構件之衝突及/或防止接觸之容許值。
又，上述實施形態中，用以抑制及/或防止移動時之基板P與基板匣90之相對位移(移動)之基板之保持構件不限於進行真空吸附之真空夾頭等，亦可取代之或與其組合，使用其他方式、例如以複數個固定部(銷)夾入基板或使至少一個固定部為可動而將板側面按壓於該固定部之方式之保持構件或夾持機構等。
《第2實施形態》
其次，根據圖12~圖17(B)說明第2實施形態。此處，對與前述第1實施形態相同或同等之構成部分使用相同或類似之符號，簡化或省略其說明。
圖12係以俯視圖顯示本第2實施形態之曝光裝置10’之概略構成。曝光裝置10’係於曝光時光罩與基板相對投影光學系統被分別掃描之與前述曝光裝置10相同之掃描曝光型投影曝光裝置。
曝光裝置10’與前述第1實施形態之曝光裝置10之主要差異點，在於從基板保持具22’上之基板P之搬出及對基板保持具22’上之基板P之搬入、亦即基板更換時第1、第2搬送單元50a、50b對基板P之搬送係不透過基板匣90進行。
曝光裝置10’中，比較圖12與圖2可知，係取代前述基板保持具22而設有基板保持具22’。又，曝光裝置10’中，構成基板更換裝置48之第1、第2搬送單元50a、50b中，第1搬送單元50a係專用於從基板保持具22’搬出基板，第2搬送單元50b係專用於對基板保持具22’上搬入基板。因此，以下將第1、第2搬送單元50a,50b分別稱為基板搬出裝置50a、基板搬入裝置50b。
曝光裝置10’之其他部分之構成與前述曝光裝置10相同。
圖13係顯示曝光裝置10’所具備之基板載台裝置PST之基板保持具22’、基板搬出裝置50a、以及基板搬入裝置50b之俯視圖(與前述圖3對應之圖)。又，圖14(A)係顯示基板保持具22’之沿圖13之14A-14A線之剖面圖，圖14(B)係顯示基板搬出裝置50a之沿圖13之14B-14B線之剖面圖。
從圖13及圖14(A)可清楚得知，於基板保持具22’上面形成有與前述槽部26y相同之延伸於Y軸方向之既定深度之複數條、此處為五條之槽部26與較槽部26深之複數個凹部27，與槽部26x對應之槽部並未形成。又，基板保持具22’中，係取代前述空氣懸浮單元23a,23b，而設有與空氣懸浮單元23b相同構成之五個空氣懸浮單元23。亦即，各空氣懸浮單元23包含複數台、例如四台氣缸24與空氣懸浮裝置25。於空氣懸浮單元23所具有之例如四台之氣缸各自之桿前端架設有空氣懸浮裝置25。基板保持具22’之其他部分構成與前述基板保持具22相同。
又，從圖13及圖14(B)可清楚得知，基板搬出裝置50a中，係取代前述吸附墊58a，而於可動件部55a之-Y側(基板載台裝置PST(基板保持具22’)側)之端部設有作為保持構件之吸附墊58a’。吸附墊58a’雖與吸附墊58a為相同構成，惟係以其+Z側之面吸附保持基板P(圖13中未圖示，參照圖12、圖15(C)等)之下面。此外，吸附墊58a’亦可吸附保持基板P之上面。又，亦可取代吸附墊58a’，將機械保持(把持)基板P之機械夾頭作為保持部而設於可動件部55a。
又，本第2實施形態中，基板搬出裝置50a所具備之一對空氣懸浮單元53a各自所具有之空氣懸浮裝置62a係不透過基板匣直接使基板P懸浮。基板搬出裝置50a之其他部分之構成與前述之第1實施形態之第1基板搬送裝置相同。
基板搬入裝置50b在圖13中雖係於紙面左右對稱配置，但由於具有與基板搬出裝置50a實質相同之構成，因此省略其詳細說明，以下，將顯示基板搬出裝置50a之各構件之符號中之a置換成b之符號作為基 板搬入裝置50b之各構件符號來使用。
曝光裝置10’，係在未圖示之主控制裝置之管理下，進行光罩對光罩載台上之裝載、以及藉由基板搬入裝置50b(參照圖13)對基板保持具22’上進行基板P之搬入(裝載)。其後，藉由主控制裝置使用未圖示之對準檢測系統執行對準測量，在對準測量結束後進行曝光動作。接著，曝光完畢之基板P係藉由基板搬出裝置50a從基板保持具22’上被搬出(卸載)，其他基板P被基板搬入裝置50b搬入(裝載)至該基板保持具22’上。亦即，曝光裝置10’，係藉由反覆進行基板保持具22’上之基板P之更換，以對複數片基板P連續進行曝光處理。
此處，參照圖15(A)~圖17(B)說明本第2實施形態之曝光裝置10’中使用基板搬出裝置50a及基板搬入裝置50b之基板保持具22’上之基板P之更換步驟。此外，圖15(A)~圖17(B)係用以說明基板P之更換步驟之圖，基板載台裝置PST係僅顯示基板保持具22’。又，為了使理解容易，圖15(A)~圖17(B)中係以結束曝光處理並從基板保持具22’上搬出之曝光處理完畢之基板P為基板Pa，以新載置於基板保持具22’上之曝光對象(曝光預定)之基板為基板Pb來說明。基板更換係在未圖示之主控制裝置之管理下進行。
圖15(A)係顯示有對基板Pa之曝光處理剛結束之基板載台裝置PST。於基板保持具22’上載置有曝光完畢之基板Pa。基板保持具22’係位於圖12所示之基板更換位置(與基板搬入裝置50b及基板搬出裝置50a在X軸方向之位置相同之位置)。又，基板搬入裝置50b中，係呈複數個升降銷67b位於+Z側移動極限位置(上限移動位置)之狀態，其次預定進行曝 光處理之基板Pb係被複數個升降銷67b從下方支承。基板Pb係於基板Pa之曝光處理進行當中被既定之基板搬送用機械臂18(圖15(A)中未圖示，參照圖16(D))從外部搬送至曝光裝置10’內，載置於複數個升降銷67b上。又，可動件部55b，位於-Y側之移動極限位置(最遠離基板保持具22’之位置)。相對於此，基板搬出裝置50a中，可動件部55a係位於較-Y側之移動極限位置(最接近基板保持具22’之位置)略靠+Y側處。又，複數個升降銷67a係呈位於-Z側之移動極限位置(下限移動位置)之狀態。
其次，如圖15(B)所示，為了搬出曝光完畢之基板Pa，係解除基板保持具22’對基板Pa之吸附保持，並對基板保持具22’內之複數個氣缸24供應空氣。藉此，複數個氣缸24各自之桿往+Z方向移動，基板Pa從下方被複數個空氣懸浮裝置25非接觸支承而往+Z方向提起，藉此基板Pa之下面從基板保持具22’上面分離。又，基板搬出裝置50a中，一對空氣懸浮單元53a(可動底座59a)之各個被Y驅動單元60a往-Y側驅動，一對空氣懸浮裝置62a各自之-Y側端部較底座51a更往-Y側突出(參照與圖15(B)對應之俯視圖即圖17(A))。配合於此，對一對空氣懸浮單元53a各自所具有之各一對(合計四個)氣缸61a供應空氣，空氣懸浮裝置62a被往+Z側驅動。
又，基板搬入裝置50b中，係對一對空氣懸浮單元53b各自所具有之各一對(合計四個)氣缸61b供應空氣，藉此四個氣缸61b各自之桿往+Z方向移動，空氣懸浮裝置62b往+Z側移動。此時之各空氣懸浮裝置62b上面之Z位置係與基板保持具22’具有之各空氣懸浮裝置25上面之Z位置大致一致。又，複數個升降銷67b被往-Z方向驅動，基板Pb被一對 空氣懸浮裝置62b從下方非接觸支承。基板Pb被支承於一對空氣懸浮裝置62b後，複數個升降銷67b係進一步被往-Z側驅動，藉此各升降銷67b從基板Pb下面分離。又，可動件部55b被往+Y方向驅動，基板Pb下降後，吸附墊58b’吸附保持該基板Pb(參照圖17(A))。
其次，如圖15(C)所示，基板搬出裝置50a之可動件部55a被往-Y方向驅動，吸附墊58a’插入基板Pa之+Y側端部下方。此後，藉由四個氣缸61a使一對空氣懸浮單元62a進一步被往+Z方向驅動。接著，吸附墊58a’吸附保持該基板Pa。此時之各空氣懸浮裝置62a上面之Z位置係與基板保持具22’具有之各空氣懸浮裝置25上面之Z位置大致一致。
此後，如圖16(A)所示，基板搬出裝置50a之可動件部55a被往+Y方向驅動。此時，從基板搬出裝置50a之一對空氣懸浮裝置62a及基板保持具22’之複數個空氣懸浮裝置25分別噴出加壓氣體。藉此，基板Pa在懸浮之狀態下從基板保持具22’之複數個空氣懸浮裝置25上往基板搬出裝置50a之一對空氣懸浮裝置62a上與水平面平行地移動(滑動)，從基板保持具22’被移交至基板搬出裝置50a(參照與圖16(A)對應之俯視圖即圖17(B))。又，與此從基板保持具22’搬出基板Pa之搬出動作並行地(連動地)，基板搬入裝置50b之一對空氣懸浮裝置62b被Y驅動單元60b往+Y方向驅動，一對空氣懸浮裝置62b之+Y側端部接近基板保持具22’之-Y側端部。又，基板搬入裝置50b中，可動件部55b係被往+Y方向驅動。此時，藉由從一對空氣懸浮裝置62b噴出加壓氣體，基板Pb即在懸浮之狀態下從基板搬入裝置50b之一對空氣懸浮裝置62b上往基板保持具22’之複數個 空氣懸浮裝置25上與水平面平行地移動(滑動)，從基板搬入裝置50b被移交至基板保持具22’之複數個空氣懸浮裝置25(參照圖17(B))。此外，圖16(A)及圖17(B)中，係在於基板Pa之-Y側端部(搬出方向後端部)與基板Pb之+Y側端部(搬入方向前端部)之間形成有既定間隔(間隙)之狀態下進行基板保持具22’上之基板之替換(更換)動作，但並不限於此，亦可在使基板Pa與基板Pb更接近之狀態下進行基板保持具22’上之基板之替換。
其次，如圖16(B)所示，基板搬出裝置50a，係將可動件部55a進一步往+Y方向驅動，使基板Pa完全從基板保持具22’移載至基板搬出裝置50a。接著，與此對應地藉由一對Y驅動單元60a之各個使一對空氣懸浮裝置62a分別被往+Y方向驅動。又，與從上述基板保持具22’搬出基板Pa之搬出動作並行地，基板搬入裝置50b係將可動件部55a進一步往+Y方向驅動。藉此，使基板Pb完全從一對空氣懸浮裝置62b移交至基板保持具22’之複數個空氣懸浮裝置25。
其次，如圖16(C)所示，基板搬出裝置50a，係解除吸附墊58a’對基板Pa之吸附保持。又，藉由對複數個氣缸66a供應空氣，複數個升降銷67a分別往+Z方向移動，而從下方支承基板Pa往上方提起，而使之從一對空氣懸浮裝置62a分離。又，與此並行地，四個氣缸61a各自之桿被往-Z方向驅動，一對空氣懸浮裝置62a下降。
另一方面，基板搬入裝置50b中，在解除吸附墊58b’對基板Pb之吸附保持後，可動件部55b及一對空氣懸浮裝置62b分別被往-Y方向驅動，而返回至圖15(A)所示之初期位置。進而，基板保持具22’中，複數個氣缸24各自之桿被往-Z側驅動，基板Pb下降。藉此，基板Pb之 下面接觸於基板保持具22’之上面，基板保持具22’吸附保持基板Pb。又，即使在基板Pb之下面接觸於基板保持具22’之上面後，複數個氣缸24之桿亦進一步被往-Z側驅動，藉此複數個空氣懸浮裝置25從基板Pb下面分離。
此後，如圖16(D)所示，基板搬入裝置50b，係對複數個氣缸66b供應空氣，複數個升降銷67b被往+Z方向驅動，於該複數個升降銷67b上載置被基板搬送機械臂67b從外部搬送之新的曝光對象之基板Pc。又，基板搬出裝置50a中，被複數個升降銷67a從下方支承之基板Pa係藉由未圖示之基板搬送機械臂朝向外部裝置(例如塗布顯影裝置)搬送。以後，曝光裝置10’中，在每次進行基板保持具22’上之基板之曝光時，藉由反覆圖15(A)~圖16(D)所示之基板更換動作，對複數個基板P進行連續處理(曝光)。
如以上說明，本第2實施形態之曝光裝置10’，與前述第1實施形態同樣地，由於在基板保持具22’上並行地進行對基板保持具22’之基板P之搬入動作與其他基板P從基板保持具22’之搬出動作，因此能使在對複數個基板連續進行曝光處理時之整體產能提升。
又，由於分別於基板保持具22’、基板搬入裝置50b、以及基板搬出裝置50a設置空氣懸浮單元，使基板P在懸浮之狀態下移動，因此能以高速且低灰塵產生地使基板P移動。又，能防止於基板P背面損傷。
又，由於使搬入對象之基板P與搬出對象之基板P在同一平面上移動，即使在基板保持具22’上方空間狹窄時，本第2實施形態之基板更換裝置48亦有效。
又，由於能將用以使基板P懸浮之複數個空氣懸浮裝置25收容於基板保持具22’內部，因此不需為了使基板P在基板載置面上直接滑動搬送而將基板保持具22’作成特殊之構成。
又，由於在從基板搬入裝置50b將基板P移交至基板保持具22’時使一對空氣懸浮裝置62b接近基板保持具22’，因此能順暢地進行基板P之移交。同樣地，由於在從基板保持具22’將基板P移交至從基板搬出裝置50a時亦使基板搬出裝置50a之一對空氣懸浮裝置62a接近基板保持具22’，因此能抑制基板P之彎曲。
又，由於直接搬送基板P，因此與例如將基板P載置於搬送用之匣構件等而搬送之情形相較，控制係容易。
此外，上述第2實施形態中，亦可將用於基板搬出專用之第1搬送單元50a與用於基板搬入專用之第2搬送單元50b與前述第1實施形態同樣地一邊交互替換作為基板搬出裝置及基板搬入裝置50b之功能，一邊反覆進行載置於基板保持具22’上之基板P之更換。相反地，前述第1實施形態中，亦可將第1、第2搬送單元50a、50b之一方作為基板搬出專用、另一方作為基板搬入專用。
又，詳細說明雖省略，針對上述第2實施形態亦能採用與前述第1至第3變形例相同之變形例之構成，而能得到同等之效果。
又，上述第2實施形態之曝光裝置10’中亦同樣地，從基板搬入裝置50b將基板P移交至基板保持具22’時，由於只要能使空氣懸浮裝置62b與基板保持具22’接近即可，因此例如亦可使基板搬入裝置50b整體(亦即連同底座51b)接近基板保持具22’。又，亦可在從基板保持具22’ 搬出基板P時亦同樣地使基板搬出裝置50a整體接近基板保持具22’。又，上述實施形態中，雖使用複數個升降銷進行與未圖示之外部搬送裝置間之基板之移交，但升降銷亦可不使用，而在外部搬送裝置與前述空氣懸浮裝置62a及62b之間直接進行基板之移交。
又，上述第2實施形態中，雖基板搬出裝置50a及基板搬入裝置50b分別具有保持基板P在X軸方向之中央部並行進於Y軸方向之行進單元52a,52b，但使基板P沿水平面滑動之行進單元之構成並不限於此，例如亦可保持基板P端部之在X軸方向分離之兩處。此情形下，能確實地抑制基板匣90之θ z方向之旋轉。又，亦可設置兩台分別保持基板P之彼此相異兩處之行進單元，藉由獨立控制該兩台行進單元來積極地控制基板P之θ z方向之位置(不過，將基板P保持成於θ z方向不拘束)。此情形下，特別是於基板搬入時能使基板P之各邊平行於X軸及Y軸(干涉儀系統之測距軸)而移交至基板保持具22’上。
此外，上述第1、第2實施形態中，雖將第1、第2搬送單元50a、50b於Y方向配置成一列，但並不一定要配置成一列。例如，亦可將第1搬送單元50a與第2搬送單元50b以基板保持具(22或22’)為基準配置成彼此成90度之方向。又，更換時之基板之移送方向不限於X或Y方向，亦可係與X軸及Y軸交叉之方向。
又，上述第1、第2實施形態中，第1、第2搬送單元50a、50b(端口部)之至少一方之至少一部分，亦可不一定要設置於曝光裝置內，亦可設於塗布顯影器裝置或塗布顯影器裝置與曝光裝置之間之介面部等。
此外，上述第1、第2實施形態中，照明光亦可係ArF準分 子雷射光(波長193nm)、KrF準分子雷射光(波長248nm)等紫外光、或F2雷射光(波長157nm)等真空紫外光。又，作為照明光，可使用例如諧波，其係以摻有鉺(或鉺及鐿兩者)之光纖放大器，將從例如DFB半導體雷射或纖維雷射振盪出之紅外線區或可見區的單一波長雷射光放大，並以非線形光學結晶將其轉換波長成紫外光。又，亦可使用固態雷射(波長：355nm、266nm)等。
又，上述各實施形態中，雖已說明投影光學系統PL係具備複數支光學系統之多透鏡方式之投影光學系統，但投影光學系統之支數不限於此，只要有一支已上即可。又，不限於多透鏡方式之投影光學系統，亦可係例如使用了Offner型之大型反射鏡的投影光學系統等。
又，上述各實施形態中，雖係說明使用投影倍率為等倍系統者來作為投影光學系統PL，但並不限於此，投影光學系統亦可係放大系統及縮小系統之任一者。
又，上述各實施形態中，雖使用於具光透射性之基板上形成既定遮光圖案(或相位圖案，減光圖案)的光透射性光罩，但亦可使用例如美國發明專利第6,778,257號說明書所揭示之電子光罩(可變成形光罩)來代替此光罩，該電子光罩(例如使用非發光型影像顯示元件(空間光調變器)之一種之DMD(Digital Micro-mirror Device)之可變成形光罩)係根據欲曝光圖案之電子資料來形成透射圖案、反射圖案、或發光圖案。
又，曝光裝置用途並不限定於將液晶顯示元件圖案轉印至角型玻璃板之液晶用曝光裝置，亦可廣泛適用於用來製造例如半導體製造用之曝光裝置、薄膜磁頭、微型機器及DNA晶片等的曝光裝置。又，除了製 造半導體元件等微型元件以外，為了製造用於光曝光裝置、EUV曝光裝置、X射線曝光裝置及電子射線曝光裝置等的光罩或標線片，亦能將上述各實施形態適用於用以將電路圖案轉印至玻璃基板或矽晶圓等之曝光裝置。
此外，作為曝光對象之物體不限於玻璃板，亦可係例如晶圓、陶瓷基板、或空白光罩等其他物體。又，曝光對象係平面面板顯示器用之基板時，其基板厚度並未特別限定，亦包含例如膜狀(具有可撓性之片狀構件)者。
此外，上述各實施形態之曝光裝置在外徑為500mm以上之基板為曝光對象物時特別有效。
又，援用與至此為止之說明中所引用之曝光裝置等相關之所有公報、國際公開公報、美國發明專利申請公開說明書及美國發明專利說明書之揭示作為本說明書記載之一部分。
《元件製造方法》
接著，說明在微影步驟使用上述各實施形態之曝光裝置之微型元件之製造方法。上述各實施形態之曝光裝置中，可藉由在基板(玻璃基板)上形成既定圖案(電路圖案、電極圖案等)而製得作為微型元件之液晶顯示元件。
<圖案形成步驟>
首先，係進行使用上述各實施形態之曝光裝置將圖案像形成於感光性基板(塗布有光阻之玻璃基板等)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個電極等之既定圖案。其後，經曝光之基板，藉由經過顯影步驟、蝕刻步驟、光阻剝離步驟等各步驟而於基板 上形成既定圖案。
<彩色濾光片形成步驟>
其次，形成與R(Red)、G(Green)、B(Blue)對應之三個點之組多數個排列成矩陣狀、或將R、G、B之三條條紋之濾光器組複數個排列於水平掃描線方向之彩色濾光片。
<單元組裝步驟>
接著，使用在圖案形成步驟製得之具有既定圖案的基板、以及在彩色濾光片形成步驟製得之彩色濾光片等組裝液晶面板(液晶單元)。例如於在圖案形成步驟製得之具有既定圖案的基板與在彩色濾光片形成步驟製得之彩色濾光片之間注入液晶，而製造液晶面板(液晶單元)。
<模組組裝步驟>
其後，安裝用以進行已組裝完成之液晶面板(液晶單元)之顯示動作的電路、背光等各零件，而完成液晶顯示元件。
此時，在圖案形成步驟中，由於係使用上述各實施形態之曝光裝置而能以高產能且高精度進行板體的曝光，其結果能提升微型元件(液晶顯示元件)的生產性。
如以上所說明，本發明之曝光裝置及曝光方法適於連續使複數個基板曝光。又，本發明之物體之更換方法適於進行保持裝置上之物體之更換。又，本發明之元件製造方法適於生產微型元件。

Claims (24)

  1. 一種曝光裝置，係藉由能量束使複數個物體依序曝光，具備：保持裝置，具有保持前述物體之保持面，能相對前述能量束移動於沿前述保持面之方向；第1搬送裝置，與前述保持面排列配置於第1方向且具有支承前述物體之第1支承面，其在前述第1方向將前述複數個物體中前述保持面上之第1物體從配置於既定位置之前述保持面上搬出至前述第1支承面上；以及第2搬送裝置，其與前述保持面排列配置於與前述第1方向交叉之第2方向且具有支承前述物體之第2支承面，其在前述第1物體之一部分被保持於前述保持面上之狀態下，在前述第2方向將前述複數個物體中與前述第1物體不同之第2物體從前述第2支承面上搬入至前述保持面上；前述保持裝置，在前述第2物體藉由前述第2搬送裝置從前述第2支承面上被搬送至前述保持面上而由前述保持面保持時，能在與前述第1及第2方向交叉之第3方向以使前述保持面之位置與前述既定位置之距離變寬之方式移動。
  2. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中，前述第3方向係為了使前述物體曝光而使前述物體移動之方向。
  3. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中，前述第1及第2支承面中之至少一方之支承面，能在前述第1及第2方向，以使前述第1及第2支承面之間之距離變寬之方式移動。
  4. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中，前述第1及第2搬送裝置中之至少一方之搬送裝置，能以使相對於保持前述第2物體之前述保持面所位於之前述既定位置之距離變寬之方式移動。
  5. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中，前述第1及第2支承面中之一方之支承面，能在前述第1及第2方向中之至少一方之方向，相對於前述第1及第2支承面中之另一方之支承面相對移動。
  6. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中，前述第1及第2搬送裝置中之至少一方之搬送裝置，能以使相對於保持前述第1物體之前述保持面所位於之前述既定位置之距離變窄之方式移動。
  7. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其更具備藉由前述能量束對前述物體投影圖案像之投影光學系統，前述既定位置係前述保持面之至少一部分與前述投影光學系統相對向之位置。
  8. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其更具備藉由前述能量束對前述物體投影圖案像之投影光學系統，前述既定位置係前述保持面與前述投影光學系統不相對向之位置。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之曝光裝置，其中，前述物體係被用於平面面板顯示器之基板。
  10. 如申請專利範圍第9項之曝光裝置，其中，前述基板之至少一邊之長度或對角長度為500mm以上。
  11. 一種元件製造方法，包含：使用申請專利範圍第1至10項中任一項之曝光裝置使前述物體曝光之動作；以及使曝光後之前述物體顯影之動作。
  12. 一種平面面板顯示器之製造方法，包含：使用申請專利範圍第1至10項中任一項之曝光裝置使作為前述物體之平面面板顯示器用之基板曝光之動作；以及使曝光後之前述基板顯影之動作。
  13. 一種曝光方法，係藉由能量束使複數個物體依序曝光，包含：將前述複數個物體中被保持於能相對前述能量束移動於沿保持面之方向之保持裝置之前述保持面上之第1物體，在與前述保持裝置之移動面平行之第1方向，從配置於既定位置之前述保持面上搬出至與前述保持面排列配置於前述第1方向之第1搬送裝置之第1支承面上之動作；以及在前述第1物體之一部分被保持於前述保持面上之狀態下，將前述複數個物體中與前述第1物體不同之第2物體，在與前述第1方向交叉之第2方向從與前述保持面排列配置於與前述第2方向之第2搬送裝置之第2支承面上搬入至前述保持面上之動作；前述保持裝置，在前述第2物體藉由前述第2搬送裝置從前述第2支承面上被搬送至前述保持面上而由前述保持面保持時，能在與前述第1及第2方向交叉之第3方向，以使前述保持面之位置與前述既定位置之距離變寬之方式移動。
  14. 如申請專利範圍第13項之曝光方法，其中，前述第3方向係為了使前述物體曝光而使前述物體移動之方向。
  15. 如申請專利範圍第13項之曝光方法，其中，前述第1支承面及前述第2支承面中之至少一方，能在前述第1方向及前述第2方向，以使前述第1支承面及前述第2支承面之間之距離變寬之方式移動。
  16. 如申請專利範圍第13項之曝光方法，其中，前述第1支承面及前述第2支承面中之一方，能在前述第1方向及前述第2方向中之至少一方，相對於前述第1支承面及前述第2支承面中之另一方相對移動。
  17. 如申請專利範圍第13項之曝光方法，其中，於前述搬出動作及前述搬入動作中之至少一方，能以使相對於保持前述第1物體之前述保持面所位於之前述既定位置之距離變窄之方式移動。
  18. 如申請專利範圍第13項之曝光方法，其中，前述既定位置係前述保持面之至少一部分與藉由前述能量束對前述物體投影圖案像之投影光學系統相對向之位置。
  19. 如申請專利範圍第13項之曝光方法，其更具備藉由前述能量束對前述物體投影圖案像之投影光學系統，前述既定位置係前述保持面與藉由前述能量束對前述物體投影圖案像之投影光學系統不相對向之位置。
  20. 如申請專利範圍第13至19項中任一項之曝光方法，其中，前述物體係被用於平面面板顯示器之基板。
  21. 如申請專利範圍第20項之曝光方法，其中，前述基板之至少一邊之長度或對角長度為500mm以上。
  22. 一種元件製造方法，包含：使用申請專利範圍第13至21項中任一項之曝光方法使前述物體曝光之動作；以及使曝光後之前述物體顯影之動作。
  23. 如申請專利範圍第22項之元件製造方法，其中，前述物體係尺寸為500mm以上之基板。
  24. 一種平面面板顯示器之製造方法，包含：使用申請專利範圍第13至21項中任一項之曝光方法使作為前述物體之平面面板顯示器用之基板曝光之動作；以及使曝光後之前述基板顯影之動作。
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