TWI754036B - 移動體裝置、曝光裝置、元件製造方法以及平板顯示器之製造方法 - Google Patents

移動體裝置、曝光裝置、元件製造方法以及平板顯示器之製造方法 Download PDF

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Abstract

在保持光罩(M)之主載台(40)之+Y側、-Y側分別配置能在掃描方向之X軸方向以長行程移動之副載台(50、70)。使用由包含設在主載台(40)之磁石單元之Y可動子(44)、與包含設在副載台(50)之線圈單元之Y固定子(88)所構成之音圈馬達，將主載台(40)相對副載台(50、70)微驅動於交叉掃描方向之Y軸方向。另一方面，使用鎖止裝置(100a~100d)將主載台(40)以接觸(或非接觸)狀態分別連接於副載台(50、70)。如此，僅驅動副載台50、70即能使主載台40移動於X軸方向。

Description

移動體裝置、曝光裝置、元件製造方法以及平板顯示器之製造方法
本發明係關於移動體裝置、動力傳達裝置及曝光裝置、以及元件製造方法，詳言之，係關於具備沿既定二維平面移動之移動體之移動體裝置、用以在前述移動體與外部裝置之間進行動力傳達之動力傳達裝置及具備前述移動體之曝光裝置、以及使用該曝光裝置之元件製造方法。
一直以來，於製造液晶顯示元件、半導體元件(積體電路等)等電子元件(微元件)之微影製程，係使用一邊使光罩或標線片(以下，統稱為「光罩」)、與玻璃板或晶圓等物體(以下，統稱為「基板」)沿既定掃描方向同步移動、一邊將形成於光罩之圖案透過投影光學系統轉印至基板上之步進掃描(step & scan)方式之掃描型投影曝光裝置(所謂之掃描步進機(亦稱為掃描機))等。
此種掃描型曝光裝置，以具備保持光罩移動於掃描方向之光罩載台裝置、及保持基板移動於掃描方向之基板載台裝置者較為人知(例如，參照專利文獻1)。此專利文獻1中記載之掃描型曝光裝置所具備之光罩載台裝置，藉由包含延設於掃描方向之固定子、與固定於光罩載台之可動子之線性馬達，將光罩載台於掃描方向以長行程加以驅動。此時，例如為了使其追隨基板載台，而在掃描方向之外亦同時在水平面內與掃描方向正交之方向(交叉(cross)掃描方向)微驅動光罩載台。
然而，上述專利文獻1所記載之光罩載台裝置，當將光罩載台驅動於交叉掃描方向時，用以將光罩載台驅動於掃描方向之線性馬達之固定子與可動子於交叉掃描方向之相對位置產生變化，而有可能降低往掃描方向之驅動力。因此，產生了進行使線性馬達之固定子大型化等之對策之需要。此外，上述專利文獻1所記載之光罩載台裝置，光罩載台往交叉掃描方向之移動量受限於微少量。因此，亦希望能以較大行程將光罩載台驅動於交叉掃描方向之光罩載台裝置。
又，上述專利文獻1所記載之光罩載台裝置，為防止來自外部之振動(disturbance)之傳達，採用了將光罩載台懸浮支承於既定導件上之構成。除此之外，上述線性馬達之固定子與可動子為非接觸狀態。因此，習知之光罩載台裝置並不存在於移動面內引導光罩載台之導件，例如在曝光裝置之裝置起動時等，欲將光罩載台引導至所欲位置是非常困難的。此外，例如，在對線性馬達固定子之電力供應緊急停止時光罩載台因其慣性而無法急停止，在導件上持續移動之可能性高。
再者，上述專利文獻1所記載之曝光裝置，於光罩載台裝置或基板載台裝置連接有用以供應來自外部之各種動力、例如供應電力等之纜線。因此，在光罩載台裝置或基板載台裝置之移動時，有纜線與將該纜線支承為水平之支承構件之滑動而產生塵埃、或振動之虞。
[專利文獻1] 日本特開2004-14915號公報
本發明第1態樣之第1移動裝置，具備：第1移動體，可沿包含彼此正交之第1軸及第2軸之二維平面移動；第2移動體，在與該第1 軸平行之方向配置在該第1移動體之一側，至少能在與該第2軸平行之方向以既定行程移動；第3移動體，在與該第1軸平行之方向配置在該第1移動體之另一側，至少能在與該第2軸平行之方向以既定行程移動；第1驅動系統，將該第2及第3移動體一起驅動於與該第2軸平行之方向；以及狀態設定裝置，可在將該第1~第3移動體一體驅動之第1狀態、與無法將該第1~第3移動體一體驅動之第2狀態之間進行切換設定。
根據此裝置，在以狀態設定裝置設定為第1狀態時，當第2及第3移動體一起被第1驅動系統驅動於與第2軸平行之方向，第1移動體即與第2及第3移動體一體移動於與第2軸平行之方向。亦即，第1~第3移動體係一體移動於與第2軸平行之方向。因此，可使用第1驅動系統將第1~第3移動體驅動於與第2軸平行之方向。
本發明第2態樣之第2移動體裝置，具備：第1移動體，能沿包含彼此正交之第1及第2軸之二維平面移動；第2移動體，在與該第1軸平行之方向配置在該第1移動體之一側，至少能在與該第2軸平行之方向以既定行程移動；第3移動體，在與該第1軸平行之方向配置在該第1移動體之另一側，至少能在與該第2軸平行之方向以既定行程移動；第1驅動系統，將該第2及第3移動體一起驅動於與該第2軸平行之方向；連結裝置，將該第1移動體分別以非接觸狀態連結於該第2及第3移動體之連結裝置；以及限制裝置，具有可動構件，此可動構件能在將該第1移動體與該第2及第3移動體之可相對移動範圍限制於既定範圍之第1位置、與容許該第1移動體與該第2及第3移動體之超過該既定範圍之相對移動之第2位置之間移動。
根據此裝置，當第2及第3移動體一起被第1驅動系統驅動於與第2軸平行之方向時，以連結裝置連結之第1移動體即與上述第2及第3移動體一體移動於與第2軸平行之方向。此時，當限制裝置之可動構件位置第1位置之情形時，由於第1移動體與第2及第3移動體之可相對移動範圍被限制於既定範圍，因此即使無法控制第1驅動系統，亦能防止第1移動體超過該可相對移動可能範圍而從第2及第3移動體分離之情事。另一方面，當限制裝置之可動構件位於第2位置之情形時，可使第1移動體與第2及第3移動體分離。
本發明第3態樣之第1曝光裝置，係經由圖案以能量束使物體曝光，據以將該圖案轉印至該物體，其特徵在於，具備：具有該圖案之圖案保持體與該物體中之一方係保持在該第1移動體之本發明之第1、第2移動體裝置之任一者；以及保持該圖案保持體與該物體中之另一方之保持裝置。
本發明第4態樣之第2曝光裝置，係經由圖案以能量束使物體曝光據以將該圖案轉印至該物體，其具備：主載台，保持具有該圖案之圖案保持體與該物體之一方，能沿包含彼此正交之第1軸及第2軸之二維平面移動；一對副載台，係在與該第1軸平行之方向分別配置在該主載台之一側及另一側，至少能在與該第2軸平行之方向以既定行程移動；第1驅動系統，將該一對副載台驅動於與該第2軸平行之方向；狀態設定裝置，可在將該主載台與該一對副載台一體驅動之第1狀態、與無法一體驅動之第2狀態之間進行切換設定；以及保持裝置，保持該圖案保持體與該物體之另一方。
根據此裝置，在以狀態設定裝置設定於第1狀態時，當一對副載台一起被第1驅動系統驅動於與第2軸平行之方向時，主載台即與一對副載台一體移動於與第2軸平行之方向。亦即，主載台與一對副載台係一體的移動於與第2軸平行之方向。因此，可使用第1驅動系統將主載台與一對副載台驅動於與第2軸平行之方向。
本發明第5態樣之第3曝光裝置，係經由圖案以能量束使物體曝光以將該圖案轉印至該物體，其具備：主載台，保持具有該圖案之圖案保持體與該物體之一方，能沿包含彼此正交之第1軸及第2軸之二維平面移動；一對副載台，在與該第1軸平行之方向分別配置在該主載台之一側及另一側，至少能在與該第2軸平行之方向以既定行程移動；第1驅動系統，將該一對副載台驅動於與該第2軸平行之方向；連結裝置，將該主載台以非接觸狀態分別連結於該一對副載台；限制裝置，具有可動構件，此可動構件能在將該主載台與該一對副載台之相對移動可能範圍限制於既定範圍之第1位置、與容許該主載台與該一對副載台超過該既定範圍之相對移動之第2位置之間移動；以及保持裝置，保持該圖案保持體與該物體之另一方。
根據此裝置，當一對副載台被第1驅動系統驅動於與第2軸平行之方向時，以連結裝置連結之主載台即與一對副載台一體的移動於與第2軸平行之方向。此時，在限制裝置之可動構件位於第1位置之情形時，由於主載台與一對副載台之可相對移動範圍被限制於既定範圍，因此，即使第1驅動系統無法控制，亦能防止主載台超過該可相對移動範圍而從一對副載台分離。另一方面，在限制裝置之可動構件位於第2位置之情形 時，可使主載台與一對副載台分離。
本發明第6態樣之第4曝光裝置，係以對配置於第1面之圖案照射能量束並經由具有放大倍率之投影光學系統形成之該圖案之放大像，使配置於第2面上之物體曝光，其具備：主載台，係保持形成有該圖案之光罩，能沿包含彼此正交之第1軸及第2軸之二維平面移動；一對副載台，在與該第1軸平行之方向分別配置在該主載台之一側及另一側，能與該主載台一體移動；以及投影光學系統，在與該第1軸平行之方向該圖案像之投影區域以既定間隔排列、具有複數放大倍率之投影光學系統。
根據此裝置，在與第1軸平行之方向分別配置在主載台之一側及另一側之一對副載台，可與主載台一體移動。因此，可將主載台與一對副載台一體的以既定行程適當的移動於與與第1軸平行之方向，並使用具有複數個放大倍率之投影光學系統以掃描曝光方式形成主載台所保持之光罩之圖案放大像以進行物體之曝光，而在沒有無需之重疊、及缺損之情形，將形成於光罩之圖案形成於物體上。
本發明第7態樣之動力傳達裝置，係在包含彼此正交之第1及第2軸之二維平面內移動於與該第1軸平行之方向之移動體、與外部裝置之間進行動力之傳達，其具備：長尺狀可撓性構件，一端連接於該移動體且另一端連接於該外部裝置，以形成該動力之傳達路徑；第1旋動構件，該可撓性構件長邊方向之另一端側之第1中間部分固定於此，能繞與該第2軸平行之第1軸線至少以既定範圍旋動；以及第2旋動構件，該可撓性構件長邊方向之一端側之第2中間部分固定此，被設置成能藉由與該移動體一起移動於與該第1軸平行之方向而能對該第1旋動構件接近及分離，能 繞與該第2軸平行之第2軸線至少以既定範圍旋動。
此處，所謂動力，係指用於移動體之任何能量、物體等(例如電力、電氣訊號、加壓氣體、真空吸引力、冷媒)，在移動體與外部裝置之間進行動力之傳達，則係指在移動體與外部裝置之間進行上述動力之收授(電力之供應、電氣訊號之收發訊、冷媒之供應及回收等)。本說明書中，係以上述意思使用動力之用語。
根據此裝置，當移動體移動於與第1軸平行之方向時，第2旋動構件即與移動體一起移動於與第1軸平行之方向，而接近或與第1旋動構件分離。又，分別將彼此不同之中間部分固定於第1旋動構件、第2旋動構件之可撓性構件，係對應第1及第2旋動構件之接近、分離動作而彎曲或被拉伸於與第1軸平行之方向。此時，由於第1及第2旋動構件旋動，因此因此可撓性構件與第1及第2旋動構件(或其他構件)之滑動而產生之發塵、或振動即受到抑制。此外，由於第1、第2旋動構件分別旋動，因此可防止對可撓性構件產生大的彎曲應力。
本發明第8態樣之第5曝光裝置，係經由具有既定圖案之圖案保持體以能量束使物體曝光，以將該圖案轉印至該物體，其具備：該移動體係將該圖案保持體引導於與該第1軸平行之方向之本發明之動力傳達裝置；以及保持該物體、將該物體引導於與該第1軸平行之方向之物體保持裝置。
本發明第9態樣之元件製造方法，其包含使用本發明之第1~第5曝光裝置之任一者使物體曝光之動作；以及使曝光後之前述物體顯影之動作。
此處，係使用平板顯示器用之基板作為基板，以提供製造作為元件之平板顯示器之製造方法。平板顯示器用之基板除玻璃基板等外，亦包含薄膜(film)狀構件等。
10、10a:液晶曝光裝置
1000、2000、3000:液晶曝光裝置
12:平台
21:微動載台
22Y:Y移動鏡
23X:X粗動載台
23Y:Y粗動載台
24Y:固定構件
26:自重抵消裝置
27:調平裝置
28:雷射干涉儀系統
31、31a:鏡筒平台
33:基板載台架台
34:防振裝置
35:主載台導件
36a、36b:支承構件
37a、37b:副載台導件
38a、38b:引導部
39a、39b:腳部
40、340:主載台
41、341:主載台之本體部
41a:開口部
41b:凹部
42:夾頭單元
43a~43c:空氣軸承
44:Y可動子
44a:固定構件
45、46:X可動子
45a、46a、85a:固定構件
48x:X移動鏡
48y:Y移動鏡
49a~49d:靶
50、70:副載台
51、71:X線性導件
52、62、72:磁石單元
53:X標尺
54、74、254、274:X載台
55、75、255、275:Y載台
56、61、76、81:滑件
57、60、77、80:線圈單元
58、78、258、278:X讀頭
59、79、259、279:Y讀頭
63、83:Y線性導件
64、264、284:Y標尺
65、85:X固定子
65a:安裝構件
66、67、86、87:間隙感測器
73:X線性標尺
84:Y線性標尺
88:Y固定子
89a、89b:纜線鏈
90:定位裝置
91:定位構件
92:凹部
95:桿部
95a:汽缸罩
95b:桿
96:球部
98x:X雷射干涉儀
98y:Y雷射干涉儀
99:纜線類
99a、99b:纜線束
100a~100d:鎖止裝置
101:鎖止部
102:固定構件
103:軸
104:球部
105、106:支承構件
107:卡合構件
107a:凹部
110:葉片本體
111:遮光部
112:被驅動部
113:連接部
120a~102d、120a’~102d’:制動器裝置
121:制動構件
123:緩衝墊
130:光罩保持裝置
131:可動構件
132:爪構件
133:Z線性導件
135:支承構件
136:滑件
137:-Y側固定構件
138:連接構件
139:補強構件
140:葉片驅動裝置
200:機箱
200a:鎖止裝置
201:支承部
202:軸承部
203、206、213:滾輪
204:旋轉軸
205:軸
212、212b:軸承部
214:旋轉軸
216:輥
217、218:繩
220:固定構件
221:可動構件
220a:制動器裝置
239a、239b:懸吊構件
250、270:搬送用載台
300、300a、300b:纜線單元
338a、338b、438a、438b:引導部
347:本體部341下面之凹部
BD、BDa:機體
CG:主載台之重心位置
F:地面
IL:照明用光
IOP:照明系統
Lx、Ly:測距光束
M:光罩
ML、MLb:光罩裝載裝置
MST、MSTa~MSTk:光罩載台裝置
P:基板
PH:基板保持具
PL:投影光學系統
PST:基板載台裝置
XVCM1、XVCM2:X音圈馬達
YVCM:Y音圈馬達
圖1係顯示第1實施形態之液晶曝光裝置之概略構成之圖。
圖2係圖1之液晶曝光裝置所具有之光罩載台裝置之俯視圖。
圖3係從+X方向觀察光罩載台裝置之側視圖。
圖4(A)及圖4(B)係分別顯示光罩載台裝置之主載台移動於交叉掃描方向時之移動前、移動後狀態之圖。
圖5(A)及圖5(B)係分別顯示以一對定位裝置定位主載台之前後狀態之圖。
圖6係第2實施形態之光罩載台裝置之俯視圖。
圖7係圖6之光罩載台裝置之A-A線剖面圖。
圖8係係將第1變形例之液晶曝光裝置之概略構成予以省略一部分之圖。
圖9係第2變形例之光罩載台裝置之部分省略之立體圖。
圖10係第3實施形態之液晶曝光裝置所具有之光罩載台裝置之俯視圖。
圖11係從+X方向觀察圖10之光罩載台裝置之側視圖。
圖12(A)及圖12(B)係顯示鎖止裝置及制動器裝置之概略構成之圖，圖12(A)顯示以鎖止裝置將主載台與副載台加以連接之狀態、圖12(B)則顯示解 除該連接之狀態。
圖13係顯示與圖12(A)及圖12(B)所示鎖止裝置及制動器裝置設置在不同位置之鎖止裝置及制動器裝置之概略構成之圖。
圖14係顯示變形例之鎖止裝置及制動器裝置之概略構成之圖。
圖15係第4實施形態之液晶曝光裝置所具有之光罩載台裝置之俯視圖。
圖16(A)及圖16(B)係分別顯示以一對定位裝置定位主載台之前後狀態之圖。
圖17(A)及圖17(B)係顯示鎖止裝置及制動器裝置之概略構成之圖，圖17(A)顯示未以鎖止裝置進行連接之狀態、圖17(B)則顯示以鎖止裝置將主載台與副載台加以連接之狀態。
圖18係顯示與圖17(A)及圖17(B)所示鎖止裝置及制動器裝置設置在不同位置之鎖止裝置及制動器裝置之概略構成之圖。
圖19係顯示制動器裝置解除之狀態之圖。
圖20係第5實施形態之光罩載台裝置之俯視圖。
圖21係圖20之光罩載台裝置之B-B線剖面圖。
圖22係用以說明第5實施形態之光罩載台裝置所具有之光罩裝載裝置之動作之圖(其1)。
圖23(A)及圖23(B)係用以說明第5實施形態之光罩載台裝置所具有之光罩裝載裝置之動作之圖(其2及其3)。
圖24係第6實施形態之光罩載台裝置之俯視圖。
圖25係用以說明第6實施形態之光罩載台裝置所具有之光罩裝載裝置 之動作之圖(其1)。
圖26(A)及圖26(B)係用以說明第6實施形態之光罩裝載裝置之動作之圖(其2及其3)。
圖27係用以說明第6實施形態之光罩裝載裝置之動作之圖(其4)。
圖28係顯示第7實施形態之液晶曝光裝置之概略構成之圖。
圖29係光罩載台裝置所具有之纜線單元之側視圖。
圖30係圖29之C-C線剖面圖。
圖31係用以說明纜線單元之動作之圖。
圖32係第8實施形態之纜線單元之側視圖。
圖33係用以說明第8實施形態之纜線單元之動作之圖。
圖34係第9實施形態之纜線單元之側視圖。
圖35係用以說明第9實施形態之纜線單元之動作之圖。
圖36係顯示第7實施形態之變形例之纜線單元之一部分之圖。
《第1實施形態》
以下，根據圖1~圖5(B)說明本發明之第1實施形態。
圖1中顯示了第1實施形態之液晶曝光裝置10之概略構成。液晶曝光裝置10係步進掃描(step & scan)方式之投影曝光裝置、所謂之掃描機。
液晶曝光裝置10，如圖1所示，具備：照明系統IOP、包含保持光罩M之主載台40(第1移動體之例示態樣)之光罩載台裝置MST、 投影光學系統PL、搭載光罩載台裝置MST及投影光學系統PL等之機體BD、包含微動載台21(將基板P保持成可沿XY平面移動)之基板載台裝置PST、以及此等之控制系等。以下，係以曝光時光罩M與基板P分別相對投影光學系統PL之相對掃描之方向為X軸方向(第2方向之例示態樣)、在水平面(XY平面)內與此正交之方向為Y軸方向(第1方向之例示態樣)、與X軸及Y軸方向正交之方向為Z軸方向，並以繞X軸、Y軸及Z軸之旋轉(傾斜)方向分別為θ x、θ y及θ z方向來進行說明。後述第2實施形態至第9實施形態亦同。
照明系統IOP係與例如美國專利第6,552,775號說明書等所揭露之照明系統同樣構成。亦即，照明系統IOP係將從未圖示之水銀燈射出之光，分別經由未圖示之反射鏡、分光鏡(dichroic mirror)、光閘、波長選選擇濾波器、各種透鏡等，作為曝光用照明光(照明用光)IL照射於光罩M。照明用光IL，例如係使用i線(波長365nm)、g線(波長436nm)、h線(波長405nm)等光(或上述i線、g線、h線之合成光)。又，照明用光IL之波長可藉由波長選擇濾波器、根據所要求之解析度適當的加以切換。此外，光源不限於超高壓水銀燈，亦可使用例如準分子雷射等之脈衝雷射光源、或者固體雷射裝置等。
光罩載台裝置MST，具有配置在後述機體BD之一部分之鏡筒平台31上方之主載台40、在主載台40之Y軸方向之一側(-Y側)及另一側(+Y側)分別以和主載台40振動上分離之狀態(非接觸狀態、或者即使接觸振動亦不會傳達程度之接觸狀態)配置之副載台50(第2移動體之例示態樣)、70(第3移動體之例示態樣)、將副載台50、70支承於地面F之副載 台導件37a、37b。主載台40被支承一對主載台導件35上，此一對主載台導件35係由一體固定在鏡筒平台31上面之以X軸方向為長邊方向之角柱狀構件構成。於主載台40，以例如真空吸附方式固定有於其圖案面(圖1之下面)形成有電路圖案(以下，亦適當的稱光罩圖案)等之光罩M。副載台50、70能分別在副載台導件37a、37b上以既定行程移動於X軸方向(圖1中與圖面正交之方向)。主載台40，當副載台50、70移動於X軸方向時，即被此誘導而移動於X軸方向。主載台40、副載台50、70、副載台導件37a、37b等之具體構成，以及包含驅動系統、測量系統等光罩載台裝置MST之詳情，留待後敘。
投影光學系統PL，係在光罩載台裝置MST之圖1下方被支承於鏡筒平台31。本實施形態之投影光學系統PL具有與例如美國專利第6,552,775號說明書所揭露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沿Y軸方向以既定間隔排列之複數個投影光學系統(亦稱為多透鏡投影光學系統)，能與例如具有以Y軸方向為長邊方向之長方形單一像場之投影光學系統發揮同等之功能。本實施形態中，複數個投影光學系統，係分別使用例如兩側遠心之放大系且形成正立正像者。以下，亦將沿Y軸方向排列之複數個投影區域統稱為曝光區域。
因此，當以來自照明系統IOP之照明用光IL照明光罩M上之照明區域時，即藉由通過投影光學系統PL之第1面(物體面)與圖案面大致一致配置之光罩M之照明用光IL，經由投影光學系統PL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)，形成於配置在投影光學系統PL之第2面(像面)側、表面塗有光阻(感應劑)之基板P上與照明區域
Figure 107111089-A0305-02-0015-1
共 軛之照明用光IL之照射區域(曝光區域)。之下，藉由光罩載台裝置MST與基板載台裝置PST之同步驅動，使光罩M相對照明區域(照明用光IL)移動於掃描方向(X軸方向)，並使基板P相對曝光區域(照明用光IL)移動於掃描方向(X軸方向)，據以進行基板P上之一個照射區域(區劃區域)之掃描曝光，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，係藉由照明系統IOP及投影光學系統PL於基板P上生成光罩M之圖案，藉由使用照明用光IL使基板P上之感應層(光阻層)曝光據以在基板P上形成該圖案。
機體BD，係例如美國專利申請公開第2008/0030702號說明書等所揭露，具有基板載台架台33、與透過基板載台架台33上固定之一對支承構件32被支承為水平之鏡筒平台31。基板載台架台33被支承在設於地面F上之複數個防振裝置34，相對地面F在振動上分離。
基板載台裝置PST，具備：固定在基板載台架台33上之平台12、X粗動載台23X、搭載於X粗動載台23X上與X粗動載台23X一起構成XY二維載台裝置之Y粗動載台23Y、配置在Y粗動載台23Y之+Z側(上方)之微動載台21、以及在平台12上支承微動載台21之自重之自重抵消裝置26。
平台12係例如以石材形成之俯視(從+Z側看)呈矩形之板狀構件，其上面被加工為具有非常高的平坦度。
X粗動載台23X係由俯視矩形之板狀(或長方體狀)構件構成，在其與XY平面平行之面之中央部形成有以Y軸方向為長邊方向、貫穿於Z軸方向之長孔狀開口部(省略圖示)。X粗動載台23X係搭機於架設在 平台12上方之未圖示之複數個X線性導件構件上，以例如包含線性馬達之X粗動載台驅動系統(省略圖示)於上述複數個X線性導件構件上驅動於X軸方向。
Y粗動載台23Y係由Y軸方向尺寸較X粗動載台23X短之俯視矩形之板狀(或長方體狀)構件構成，在其與XY平面平行之面之中央部形成有貫穿於Z軸方向之開口部(省略圖示)。Y粗動載台23Y搭機於固定在X粗動載台23X上面之未圖示之複數個Y線性導件構件上，以例如包含線性馬達之Y粗動載台驅動系統(省略圖示)於X粗動載台23X上驅動於Y軸方向。又，將X粗動載台23X、Y粗動載台23Y分別驅動於X軸方向、Y軸方向之驅動方式，可以是例如使用進給螺桿之驅動方式、或皮帶驅動方式。
微動載台21係由俯視略正方形之板狀(或長方體狀)構件構成，於其上面透過基板保持具PH保持基板P。基板保持具PH具有例如未圖示之真空吸附裝置(或靜電吸附裝置)之至少一部分，於其上面吸附保持基板P。
於微動載台21之-Y側側面，隔著固定構件24Y固定有-Y側之面具有反射面之Y移動鏡(棒狀反射鏡)22Y。又，圖1中雖省略圖示，但於微動載台21之-X側側面亦固定有同樣之移動鏡(以下，稱X移動鏡)。微動載台21之XY平面內之位置資訊，係對Y移動鏡22Y及X移動鏡分別照射側距光束，並以接收其反射光之雷射干涉儀系統28以例如0.5~1nm程度之解析能力隨時加以檢測。又，實際上，雷射干涉儀系統雖具有分別對應Y移動鏡22Y、X移動鏡之X雷射干涉儀、Y雷射干涉儀，但在圖1中 僅代表性的將Y雷射干涉儀顯示為雷射干涉儀系統28。
微動載台21係在Y粗動載台23Y上，被包含音圈馬達之微動載台驅動系統微驅動於6自由度方向(X軸、Y軸、Z軸、θ x、θ y、θ z之各方向)，該音圈馬達由例如固定於Y粗動載台23Y之未圖示之固定子(例如線圈單元)、與固定於微動載台21之未圖示之可動子(例如磁石單元)構成。如此，基板載台裝置PST能將基板P以長行程驅動(粗動)於XY二軸方向、且能微驅動(微動)於6自由度方向。
自重抵消裝置26係在平台12上支承包含微動載台21之系統(具體而言，係由微動載台21、基板保持具PH及基板P等構成之系統)之重量、延設於Z軸方向之柱狀構件，亦稱為心柱。自重抵消裝置26插入X粗動載台23X之開口部、及Y粗動載台23Y之開口部。自重抵消裝置26係以未圖示之氣體靜壓軸承、例如以空氣軸承懸浮支承於平台12上。自重抵消裝置26經由未圖示之撓曲裝置連接於Y粗動載台23Y而與Y粗動載台23Y一體的移動於X軸方向及Y軸方向。自重抵消裝置26與微動載台21之間配置有調平裝置27。微動載台21係透過調平裝置27相對自重抵消裝置26被支承為能於θ x方向及θ y方向傾斜自如(擺動自在)之狀態。包含上述自重抵消裝置26、調平裝置27及撓曲裝置等，基板載台裝置PST之詳細構成已揭露於例如國際公開第2008/129762號(對應美國專利申請公開第2010/0018950號說明書)等。
此處，本實施形態之液晶曝光裝置10由於係分別透過構成投影光學系統PL之複數個放大投影光學系統形成於基板P上之複數個投影像之合成，於基板P上生成一個圖案(圖案之一部分)，因此光罩M之圖案 面係在Y軸方向分離既定間隔之複數處同時被照明系統IOP照明。亦即，於光罩M上形成於Y軸方向分離既定間隔之複數個照明區域。又，於光罩M之圖案面，於Y軸方向以既定間隔設有延設於掃描方向(X軸方向)之複數個帶狀(短片狀)區域。複數個帶狀區域於Y軸方向之間隔係設定為每隔一個被照明系統IOP照明。於此等複數個帶狀區域，於Y軸方向交互的形成有為了在基板P上形成特定圖案(以下，稱圖案A)之光罩圖案之一部分、以及為了在基板上形成與上述圖案A不同之另一圖案(以下，稱圖案B)之光罩圖案之一部分(各光罩圖案之圖示省略)。
因此，本實施形態之液晶曝光裝置10，藉由在Y軸方向將光罩M定位之狀態下進行掃描曝光，據以使複數個帶狀區域(具有為了在基板P上形成圖案A之光罩圖案之至少一部分)被照明系統IOP所照明，即能在基板P上形成圖案A，並藉由在Y軸方向將光罩M定位之狀態下進行掃描曝光，據以使複數個帶狀區域(具有為了在基板P上形成圖案B之光罩圖案之至少一部分)被照明系統IOP所照明，即能在基板P上形成圖案B。光罩M亦可以是僅具有不同圖案A、B之一方者。
此外，本實施形態之光罩載台裝置MST，為了能進行於上述Y軸方向之光罩M之定位，可使保持光罩M之主載台40於Y軸方向(交叉掃描方向)亦以既定行程移動。以下，說明光罩載台裝置MST之構成。圖2係光罩載台裝置MST之俯視圖。又，圖3係從+X側觀察光罩載台裝置MST之側視圖。
如圖2所示，主載台40具有以Y軸方向為長邊方向、與XY平面平行之板狀構件之本體部41。本體部41具有將從上方(+Z側)所視長 方形狀之板狀構件之+Y側且+X側之端部(角部)、及+Y側且-X側之端部(角部)，分別斜向切除之外形形狀(六角形狀)。於本體部41之中央部形成有貫通於Z軸方向之矩形開口部41a，於該開口部41a內收容光罩M。本體部41具有包含分別固定在形成開口部41a之+X側及-X側壁面(內壁面)之複數個靜電夾頭(或真空夾頭、或者機械夾頭)之夾頭單元42。以夾頭單元42保持光罩M。又，亦可將開口部41a作成於中央部形成矩形開口之具有段部之形狀，於該段部內周部安裝夾頭單元42。
本體部41係以-Y側之主載台導件35從下方支承較開口部41a靠-Y側之部分(區域)，較開口部41a靠+Y側之部分(區域)則被+Y側之主載台導件35從下方加以支承。一對主載台導件35係例如分別以石材形成，其上面具有非常高的平坦度。於本體部41之下面安裝有軸承面對向於-Y側之主載台導件35上面之二個靜壓氣體軸承、例如空氣軸承43a、43b，以及軸承面對向於+Y側之主載台導件35上面之一個靜壓氣體軸承、例如空氣軸承43c。空氣軸承43a、43b於X軸方向分離配置，三個空氣軸承43a~43c則配置在非同一直線上之三處。空氣軸承43a、43b、43c分別將從未圖示之氣體供應裝置供應之高壓(加壓)氣體(例如空氣)對對向之主載台導件35之上面噴出，據以使本體部41懸浮在一對主載台導件35上。又，空氣軸承之數量並不限於此，亦可例如對一對主載台導件35分別對向配置複數個(例如各二個)空氣軸承。
如圖2及圖3所示，於本體部41之+Y側上面中央部形成有開口於+Y側之凹部41b，於凹部41b之底部經由固定構件44a固定有由在Z軸方向分離配置之一對板狀構件構成之Y可動子44。構成Y可動子44 之一對板狀構件，具有在彼此對向之一對對向面分別包含複數個磁石之磁石單元(省略圖示)。又，於本體部41之+Y側下面中央部(亦即Y可動子44之下方)及-Y側上面中央部，透過剖面L字形之固定構件45a、46a分別固定有剖面U字形之X可動子45、46。X可動子45、46分別具有在彼此對向之一對對向面分別包含複數個磁石之磁石單元(省略圖示)。
又，如圖2所示，於本體部41之-X側側面，以其反射面分別朝向大致垂直於X軸之方向固定有一對X移動鏡(棒狀反射鏡)48x。主載台40於X軸方向(及θ z方向)之位置資訊以對一對X移動鏡48x分別照射與X軸平行之側距光束Lx之一對X雷射干涉儀98x，以例如0.5~1nm程度之解析能力隨時加以測量。
又，如圖3所示，於本體部41之-Y側側面，以其反射面朝向略垂直於Y軸之方向之方式固定有以X軸方向為長邊方向之Y移動鏡(棒狀反射鏡)48y。此外，於鏡筒平台31固定有與上述一對X雷射干涉儀98x一起構成雷射干涉儀系統，對Y移動鏡48y照射與Y軸平行之側距光束Ly之Y雷射干涉儀98y。主載台40於Y軸方向之位置資訊，藉由Y雷射干涉儀98y以例如0.5~1nm程度之解析能力隨時加以測量。一對X移動鏡48x及Y移動鏡48y之反射面，分別配置在各自之Z軸方向中心與光罩M之下面(圖案面)大致同一之XY平面(以下，稱測量基準面)大致一致之高度。亦即，一對X雷射干涉儀98x及Y雷射干涉儀98y，分別於上述測量基準面上對各移動鏡48a~48c照射側距光束Lx、Ly，而將主載台40於XY平面內之位置資訊於測量基準面上，在無阿貝誤差之情形下加以測量。
副載台50、70，如圖1所示，分別搭載於副載台導件37a、 37b上。副載台導件37a係在機體BD之-Y側、副載台導件37b則在機體BD之+Y側，分別在與機體BD分離之狀態設置於地面F上。副載台導件37a，具有以X軸方向為長邊方向之與XY平面平行之板狀構件的導引部38a(參照圖2)、與將導引部38a支承於地面F上之複數、例如4支脚部39a(圖1中，-X側之2支脚部39a隱藏於圖面內側)。副載台導件37b亦具有同樣構成之導引部38b與複數個脚部39b。不過，副載台導件37a之導引部38a係配置在較副載台導件37b之導引部38b高之位置(+Z側)(亦即，脚部39a較脚部39b長)。
又，於副載台導件37a、37b之脚部39a、39b分別固定有用以分別支承纜線鏈89a、89b(亦稱為纜線載體、纜線保護鏈條(cableveyor、登錄商標)等)之支承構件36a、36b。纜線鏈89a具有用以將電力供應至副載台50(或經由副載台50供應至主載台40)、纜線鏈89b具有用以將電力供應至副載台70(或經由副載台70供應至主載台40)之纜線、或用以供應動力(例如真空吸引力、加壓氣體、冷却液等)之管線等。
於導引部38a之上面，如圖2所示，固定有一對X線性導件51。一對X線性導件51分別以X軸方向為長邊方向、於Y軸方向以既定間隔配置。又，在導引部38a上面之一對X線性導件51之間，固定有包含沿X軸方向排列之複數個磁石之磁石單元52。再者，於導引部38a之-Y側側面固定有由以X軸方向為長邊方向、與XZ平面平行之板構件構成之X標尺53。於X標尺53表面形成有以X軸方向為週期方向之一維光柵。導引部38b具有與導引部38a同樣之構成。亦即，於導引部38b上面固定有一對X線性導件71與磁石單元72，於導引部38b之-Y側側面固定有X標尺 73。
副載台50，如圖3所示，具有能在副載台導件37a之導引部38a上移動於X軸方向之X載台54、與搭載在X載台54上能於X載台54上移動於Y軸方向之Y載台55。
X載台54係由以X軸方向為長邊方向之俯視呈矩形之板狀構件構成(參照圖2)，於其下面之4隅部，固定有包含未圖示之滾動軸承(例如滾珠、滾柱等)之剖面呈倒U字形之滑件56(圖3僅顯示+X側之二個，-X側之二個則隱藏在圖面內側)。+Y側之二個滑件56以可滑動之狀態卡合於+Y側之X線性導件51，-Y側之二個滑件56則以可滑動之狀態卡合於-Y側之X線性導件51。於X載台54下面之中央部，以對向於磁石單元52之狀態固定有包含線圈之線圈單元57。線圈單元57與磁石單元52一起構成用以將X載台54於一對X線性導件51上驅動於X軸方向之X線性馬達。供應至構成線圈單元57之線圈之電流大小及方向以未圖示之主控制裝置加以控制。
此外，如圖2及圖3所示，於X載台54下面之-X側且-Y側，經由既定固定構件固定有與前述X標尺53一起構成用以測量X載台54於X軸方向之位置資訊之X線性編碼器系統之X讀頭58。X讀頭58之測量值被供應至未圖示之主控制裝置，主控制裝置根據X讀頭58之測量值控制X線性馬達，據以控制X載台54於X軸方向之位置。
於X載台54之上面中央，如圖3所示，固定有包含線圈之線圈單元60。供應至構成線圈單元60之線圈之電流大小及方向，以未圖示之主控制裝置加以控制。又，於X載台54上面之四個角部近旁，固定有包 含未圖示之滾動軸承(例如滾珠、滾柱等)之剖面呈U字形之滑件61(圖3中僅顯示+X側之二個，-X側之二個則隱藏於圖面內側)。
Y載台55係以俯視呈以X軸方向為長邊方向之矩形板狀構件構成(參照圖2)，於其下面中央，固定有包含排列於Y軸方向之複數個磁石之磁石單元62。磁石單元62與線圈單元60一起構成將Y載台55驅動於Y軸方向之Y線性馬達。又，Y線性馬達之線圈單元及磁石單元之配置關係亦可以是與上述場合(磁轉(moving magnet)方式)相反之動圈(moving coil)方式。
於Y載台55下面之磁石單元62之+X側、-X側，分別固定有以Y軸方向為長邊方向之Y線性導件63(圖3中，-X側之Y線性導件隱藏在圖面內側)。一對Y線性導件63分別以以能滑動之狀態卡合於固定在X載台54上面之滑件61，在引導Y載台55在X載台54上往Y軸方向之直進移動之同時、亦限制Y載台55在X載台54上往X軸方向之移動。又，Y線性導件及滑件之配置關係可與上述場合相反。
於Y載台55之+X側側面，如圖2所示，固定有由以Y軸方向為長邊方向、與YZ平面平行之板構件構成之Y標尺64。於Y標尺64表面形成有以Y軸方向為週期方向之一維光柵。與Y標尺64對向，於X載台54上面之+X側中央部，經由既定固定構件固定有與Y標尺64一起構成用以測量Y載台55於Y軸方向之位置資訊之Y線性編碼器系統之Y讀頭59。Y讀頭59之測量值被供應至未圖示之主控制裝置，主控制裝置根據Y讀頭59之測量值控制Y線性馬達，據以控制Y載台55之Y軸方向位置。又，為避免圖面過於錯綜複雜，圖1及圖3中省略Y讀頭59及Y標尺 64之圖示。
於Y載台55上面之+Y側中央部，經由剖面L字形之安裝構件65a(參照圖3)固定有X固定子65。X固定子65具有包含複數個線圈之線圈單元(省略圖示)，構成在副載台50移動於X軸方向時藉由與固定在主載台40之X可動子46間之電磁相互作用，產生X軸方向之驅動力(例如電磁力(羅倫玆力))，將主載台40相對副載台50驅動於X軸方向以將主載台40誘導於X軸方向之X音圈馬達(以下，簡稱為XVCM1、(參照圖3))。亦即，藉由在副載台50被前述X線性馬達驅動於X軸方向時XVCM1產生驅動力，以將主載台40與副載台50一體驅動。
主載台40與副載台50在X軸及Y軸方向之相對位置資訊，如圖2所示，係以透過既定固定構件固定於副載台50、例如包含渦電流方式(或者靜電容方式)之變位感測器等之間隙感測器(X軸方向測量用之間隙感測器66及Y軸方向測量用之間隙感測器67)，透過靶(X軸方向測量用之靶49a及Y軸方向測量用之靶49b)加以測量，此等靶係由透過既定固定構件固定於主載台40之金属板構成。亦即，間隙感測器66、67分別測量與靶49a、49b之間隙，據以測量主載台40與副載台50在X軸及Y軸方向之相對位置資訊。
副載台70，如圖3所示，除後述X固定子85之位置不同、以及具有後述Y固定子88外，包含驅動系統、測量系統與副載台50同樣構成。亦即，副載台70具有X載台74與Y載台75。X載台74經由固定在其下面之滑件76搭載於X線性導件71上，藉由固定在其下面之線圈單元77與磁石單元72構成之X線性馬達，於X線性導件71上被驅動於X軸方 向。又，Y載台75經由固定在其下面之Y線性導件83搭載於固定在X載台74上之滑件81上，藉由固定在其下面之磁石單元82與固定在X載台74上面之線圈單元80構成之Y線性馬達，於X載台74上被驅動於Y軸方向。
X載台74於X軸方向之位置資訊，如圖2及圖3所示，係以經由既定固定構件固定於X載台74之X讀頭78、與固定於導引部38b之X線性標尺73所構成之X線性編碼器系統加以測量。又，Y載台75於Y軸方向之位置資訊，則以經由既定固定構件固定於X載台74之Y讀頭79、與固定於Y載台75之Y線性標尺84所構成之Y線性編碼器系統加以測量。
如圖3所示，於Y載台75上面，透過剖面L字形之固定構件85a固定有X固定子85。X固定子85藉由與固定在主載台40之X可動子45間之電磁相互作用，構成產生將主載台40相對副載台70驅動於X軸方向之驅動力之X音圈馬達(以下，簡稱為XVCM2)。未圖示之主控制裝置，在將副載台50、70使用一對X線性馬達(磁石單元52、72及線圈單元57、77)同步驅動於X軸方向時，一併使用XVCM1、XVCM2將主載台40相對副載台50、70與副載台50、70驅動於同方向，據以使主載台40與副載台50、70一體移動於X軸方向。又，主控制裝置使XVCM1、XVCM2產生之驅動力相異，據以適當的將主載台40微驅動於θ z方向。
又，於固定構件85a，在X固定子85上方固定有Y固定子88。Y固定子88具有包含複數個線圈之線圈單元(省略圖示)。Y固定子88，藉由與固定於主載台40之Y可動子44之電磁相互作用，構成將主載台40相對副載台70微驅動於Y軸方向之Y音圈馬達(以下，稱YVCM)。
主載台40與副載台70之於X軸方向之相對位置資訊，如如圖2所示，係以透過既定固定構件固定於X載台74之間隙感測器86，經由透過既定固定構件固定於主載台40之靶49c加以測量，主載台40與副載台70之於Y軸方向之相對位置資訊，則以透過既定固定構件固定於Y載台75之間隙感測器87，經由透過既定固定構件固定於主載台40之靶49d加以測量。
此處，舉主載台40例如以既定行程移動於+Y方向時之動作(Y步進動作)，使用圖4(A)及圖4(B)加以說明。又，圖4(A)及圖4(B)中，省略了副載台導件37a、37b各自之脚部及機體之圖示。
圖4(A)中，主載台40係位於於Y軸方向可移動範圍之-Y側端部近旁。從圖4(A)所示狀態將主載台40驅動於+Y方向時，未圖示之主控制裝置分別控制副載台50、70之Y線性馬達，將Y載台55、75在X載台54、74上分別驅動於+Y方向(參照圖4(B))。又，由於主載台40與副載台50、70為非接觸狀態，因此與此並行的，主控制裝置根據前述光干涉儀系統(Y雷射干涉儀98y(參照圖3))之輸出控制YVCM將主載台40相對副載台70驅動於+Y方向，據以將主載台40誘導於Y軸方向(透過YVCM將主載台40牽引至副載台70)。如此，主載台40與副載台50、70即一體移動於+Y方向。主控制裝置在將主載台40驅動於-Y方向時亦進行同樣的控制。此處，副載台50、70於Y軸方向之移動行程，係設定為對應前述光罩圖案像之複數個投影區域中相鄰二個投影區域在晶圓W上之Y軸方向間隔以上之距離。又，如前所述，於光罩M之圖案面，於Y軸方向以既定間隔設有延設於掃描方向(X軸方向)之複數個帶狀(短片狀)區域，於此等複數個 帶狀區域，在基板P上於Y軸方向交互的形成有圖案A之光罩圖案之一部分、及圖案B之光罩圖案之一部分之情形時，副載台50、70於Y軸方向之移動行程則被設定為與複數個帶狀區域中相鄰帶狀區域之間隔同等以上。如此，光罩載台裝置MST即能進行於前述Y軸方向之光罩M之定位。
又，主控制裝置在將主載台40驅動於X軸方向時，係控制一對X線性馬達將副載台50、70之X載台54、74分別同步驅動於X軸方向。主控制裝置，與此並行的，根據光干涉儀系統(一對X雷射干涉儀98x(參照圖2))之輸出控制XVCM1、XVCM2，將主載台40分別相對副載台50、70分別驅動於X軸方向，據以將主載台40誘導於X軸方向。如此，主載台40與副載台50、70即一體移動於X軸方向。
又，例如在曝光時等使用副載台50、70將主載台40於X軸方向(掃描方向)以長行程加以驅動時，主控制裝置將YVCM與XVCM1、XVCM2一併加以適當控制，例如為了使其追隨以基板載台裝置PST(參照圖1)驅動之基板P(參照圖1)之動作，而將主載台40微驅動於Y軸方向(於掃描動作中微驅動於交叉掃描方向)。
接著，說明XVCM1、XVCM2及YVCM於Z軸方向之配置。如圖4(B)所示，XVCM1及XVCM2分別配置在主載台40之上面側、下面側，為彼此獨立的將X軸方向之推力作用於主載台40，XVCM1及XVCM2將主載台40驅動於X軸方向時之推力，實質上分別為大致相同之力(力之大小與方向)，因此係在XVCM1之推力發生位置與XVCM2之推力發生位置之中間點作用於主載台40。此外，XVCM1、XVCM2係從包含主載台40之重心位置CG之XY平面於Z軸方向分別等距離配置。因此，XVCM1、XVCM2 係在包含主載台40之重心位置CG之XY平面內，將X軸方向之推力作用於主載台40。又，YVCM亦同樣的，其於Z軸方向之配置位置係被設定為在與包含主載台40之重心位置CG之XY平面平行之面內，將推力作用於主載台40。承上所述，使用XVCM1、XVCM2及YVCM將主載台40相對副載台50、70驅動於X軸方向及/或Y軸方向時，繞與該驅動方向正交之軸之力矩(俯仰力矩)不會作用於主載台40，能以良好精度沿XY平面驅動主載台40。
除此之外，光罩載台裝置MST，如圖3所示，具有將主載台40定位於XY平面內特定位置之一對定位裝置90。一對定位裝置90，具有在主載台40之本體部41+X側之側面於Y軸方向分離固定之一對定位構件91(參照圖2)、以及與上述一對定位構件91略相同間隔固定在鏡筒平台31上面之一對定位汽缸95。於一對定位構件91下面，形成有開口於下方(-Z側)之圓錐狀凹部92。一對定位汽缸95，分別以包含延設於Z軸方向之汽缸罩95a、與一端插入汽缸罩95a內之桿部95b之例如汽缸(或油壓缸、或電動之單軸驅動裝置)構成。於桿部95b之另一端安裝有球部96。
一對定位汽缸95，係在例如最初使用液晶曝光裝置10時、或液晶曝光裝置10之維修保養後等，先以雷射干涉儀系統進行主載台40之位置資訊測量之情形時、或再次開始停止之測量時等，將主載台40定位於雷射干涉儀系統之測量原點位置(以下，簡稱為測量原點位置)時使用。
一對定位汽缸95在主載台40之定位時以外(例如曝光時)係如圖5(A)所示，將桿部95b收容在汽缸罩95a內之狀態(收容狀態)以避免球部96接觸主載台40。
將主載台40定位於測量原點位置時，首先，調整主載台40之位置以使一對定位構件91及一對定位汽缸95各自之X軸方向及Y軸方向之位置大致一致。又，此調整可由液晶曝光裝置10之作業員以手動進行，亦可控制成根據間隙感測器66、67、86、87(參照圖2)之輸出自動的進行定位調整。接著，將空氣等供應至汽缸罩95a內，據以如圖5(B)所示，使桿部95b從汽缸罩95a突出而將球部96嵌合於凹部92。由於主載台40相對副載台50、70不被拘束於X軸方向及Y軸方向、且被懸浮支承在一對主載台導件35上，因此球部96嵌合於凹部92時，球部96之表面與形成定位構件91之凹部92之面(錐形面)滑動，將主載台40引導至汽缸95之中心軸線與凹部92之中心軸線一致之位置。因此，能恆以高精度將主載台40定位於同一位置。又，在一對球部96分別嵌合於一對凹部92之狀態下，球部96之外周面與形成凹部92之錐形面係無間隙的接觸，因此在將主載台40定位之狀態下能防止其抖動。
此外，如圖5(B)所示，在一對球部96分別嵌合於一對凹部92之狀態下，主載台40往X軸方向、Y軸方向及θ z方向之移動受到限制。一對移動鏡48x及移動鏡48y(參照圖2)之各個對本體部41之安裝位置，係被調整為在以一對定位裝置90將主載台40定位之狀態下，從對應之各雷射干涉儀98x、98y射出之側距光束Lx、Ly垂直射入其反射面。液晶曝光裝置10，使用上述一對定位裝置90將主載台40定位於測量原點位置，於例如曝光時等，根據以該測量原點位置為基準之雷射干涉儀系統之測量值，控制主載台40於XY平面內之位置。此外，液晶曝光裝置10，在使用一對定位裝置90將主載台40加以定位之狀態，藉由未圖示之主控制裝置，根據 前述間隙感測器66、67、86、87之輸出，儲存主載台40與各副載台50、70之位置關係。如此，即能防止在解除一對球部96與一對凹部92之卡合時，被非接觸懸浮支承(亦即，無拘束其在水平面內之位置之構件)主載台40移動而無法進行使用雷射干涉儀系統之測量之事態。又，於上述一對定位裝置，即使球部與定位構件(凹部)之配置關係相反(具有凹部之定位構件固定於汽缸、球部固定於主載台)亦可。
以上述方式構成之液晶曝光裝置10(參照圖1)，在未圖示之主控制裝置之管理下，進行使用未圖示之光罩裝載器(loader)將光罩M裝載至光罩載台裝置MST上、以及使用未圖示之基板裝載器將基板P裝載至基板載台裝置PST上。之後，由主控制裝置使用未圖示之對準檢測系實施對準測量，對準測量結束後進行步進掃描方式之曝光動作。由於此曝光動作與習知之步進掃描(step & scan)方式相同因此省略其說明。
如以上之說明，本實施形態之液晶曝光裝置10所具有之光罩載台裝置MST，係藉由副載台70所具有之Y固定子88與主載台40所具有之Y可動子44構成之YVCM，將主載台40相對副載台50、70(於副載台50、70上)微驅動於交叉掃描方向(Y軸方向)，因此即使將主載台40微驅動於交叉掃描方向，構成用以將副載台50、70分別驅動於X軸方向之X線性馬達之磁石單元52與線圈單元57、以及磁石單元72與線圈單元77在交叉掃描方向之相對位置亦不會變化，因此能在不致使X線性馬達之固定子(磁石單元52、72)大型化之情形下，恆以一定推力將主載台40驅動於掃描方向。
又，本實施形態之液晶曝光裝置10，可將保持光罩M之主載台40透過YVCM，以一對Y線性馬達(分別包含磁石單元62與線圈單元 60、及磁石單元82與線圈單元80)於Y軸方向亦能以長行程加以驅動。因此，藉由適當位主載台40於Y軸方向之位置，即能在不更換光罩M之情形下，選擇性的將圖案A及圖案B轉印至基板P上。如此，即能在例如對基板P上之一個照射區域進行轉印圖案A之曝光動作後，在不更換光罩之情形下連續進行於圖案A重疊轉印圖案B之曝光動作。此外，在對複數片基板進行曝光時，在進行先將圖案A轉印至既定片數之基板之曝光動作後，進行將圖案B轉印至其餘基板之曝光動作之情形時，亦無須進行光罩之更換。再者，在對一片基板進行曝光動作時，在進行將圖案A轉印至複數個照射區域中之部分照射區域之曝光動作、並進行將圖案B轉印至其餘照射區域之曝光動作時，亦無須進行光罩之更換。
又，由於主載台40與副載台50、70彼此分別為非接觸，因此能防止來自外部之振動(擾動)經由副載台50、70傳遞至主載台40。此外，由於用以將主載台40分別誘導向X軸方向、Y軸方向之XVCM1、XVCM2、YVCM分別為磁轉式之音圈馬達，於主載台40只要設置包含磁石單元之Y可動子44、及X可動子45、46即可，因此無須於主載台40連接用來進行電源供應之纜線等。是以能防止來自外部之振動(擾動)經由纜線等傳遞至主載台。又，亦不會發生因纜線張力而導致主載台之位置控制困難之情形。
《第2實施形態》
其次，說明第2實施形態之液晶曝光裝置。第2實施形態之液晶曝光裝置，除了在光罩載台裝置設有用以阻擋照明光而遮蔽光罩之一部分之遮光葉片裝置(遮光系統)之外，與第1實施形態之液晶曝光裝置10具有同樣 之構成，因此，以下僅說明光罩載台裝置之構成。又，與上述第1實施形態相同或同等之構成部分，係使用與第1實施形態相同之符號並省略其說明。
圖6係第2實施形態之光罩載台裝置MSTa之俯視圖。圖7係圖6之A-A線剖面圖。圖6及圖7中，為避免圖面之錯綜複雜，而省略了設於副載台50、70之間隙感測器、以及設於主載台40之靶等之圖示，但其構成與第1實施形態相同。
如圖6所示，遮光葉片裝置MB具備架設在副載台50、70間之一對葉片本體110、與將一對葉片本體110分別驅動於X軸方向之一對葉片驅動裝置140。此處，一對葉片本體110，除一方係配置在另一方之-X側外，其構成相同，因此，以下僅說明圖7所示之一方之葉片本體110之構成。
葉片本體110，如圖7所示，具有遮光部111、一對被驅動部112、以及將遮光部111與一對被驅動部112加以分別連接之一對連接部113。遮光部111係配置成與XY平面平行之以Y軸方向為長邊方向之矩形板狀構件，其長邊方向尺寸被設定為較光罩M之長邊方向尺寸長。遮光部111係收容在主載台40之載台本體41之開口部41a內，其下面隔著既定間隙與光罩M之上面對向。
一對被驅動部112分別以和XY平面平行配置之以Y軸方向為長邊方向之矩形板狀構件構成。一對被驅動部112係於Y軸方向相距既定間隔分離配置。-Y側之被驅動部112其+Y側之端部配置在遮光部111之-Y側端部上方，+Y側之被驅動部112其-Y側之端部則配置在遮光部 111之+Y側端部上方。
一對連接部113分別為延設於Z軸方向之板狀構件。一方之連接部113將遮光部111之-Y側端部與-Y側之被驅動部112之+Y側端部加以連接，另一方之連接部113則將遮光部111之+Y側端部與+Y側之被驅動部112之-Y側端部加以連接。葉片本體110相對主載台40為非接觸。
一對葉片驅動裝置140係分別以X軸方向為長邊方向之構件，分別透過一對剖面L字形之固定構件141而一方搭載於副載台50、另一方搭載於副載台70。又，一對葉片驅動裝置140之構成相同。又，一對葉片驅動裝置140係以其上面分別支承一對葉片本體110之+Y側、-Y側之端部。葉片驅動裝置140，例如具有包含複數個線圈之線圈單元(省略圖示)，藉由以該線圈單元、以及分別固定在一對葉片本體110之+Y側、-Y端部之磁石單元(省略圖示)所構成之線性馬達，將一對葉片本體110分別獨立的驅動於X軸方向。當然，亦可設置將一對葉片本體110直進引導於X軸方向之導件。此外，只要能在一對副載台50、70上驅動一對葉片本體110的話，其驅動方式並不限於此，例如亦可使用進給螺桿等。
遮光葉片裝置MB，在將光罩M裝載於主載台40時、以及將光罩M從主載台40卸載時，一對葉片本體110分別被一對葉片驅動裝置140驅動於彼此分離之方向，據以從裝載時、卸載時之光罩M之移動路徑退避。又，於曝光時，一對葉片本體110分別被一對葉片驅動裝置140驅動於彼此接近之方向而適當的定位於光罩M上之任意位置，據以在X軸方向阻擋(遮蔽)照明光照射於光罩M上之任意位置。如此，照明光所照明之光 罩M上之照明區域即受到限制。又，亦可在例如光罩載台裝置MSTa與照明系統IOP(參照圖1)之間或投影光學系統PL之下方，配置具有一對可相對光罩M移動於Y軸方向之遮光構件、於Y軸方向阻擋(遮蔽)照明光照射於光罩M上任意位置之遮光葉片裝置(省略圖示)。
以上說明之第2實施形態之液晶曝光裝置，除第1實施形態之液晶曝光裝置10所具有之效果外，由於能使用遮光葉片裝置MB遮蔽光罩M之任意位置以避免照明光之照射，因此，可僅將光罩M上任意位置之圖案確實的轉印至基板P。
又，由於係將遮光葉片裝置MB跨於副載台50、70配置而與主載台40為非接觸，因此遮光葉片裝置MB之重量不會作用於主載台40。如此，即能防止主載台40及主載台40所保持之光罩M之變形。又，由於遮光葉片裝置MB與主載台40在振動上分離，因此能防止在該等之間產生共振現象，而能以高精度進行主載台40之位置控制。又，與將和遮光葉片裝置MB具有同樣功能之遮光葉片裝置(省略圖示)搭載於例如主載台之情形相較，主載台不會變重，因此能以較小之推力驅動主載台。是否以可謀求驅動主載台之致動器(上述實施形態中為音圈馬達)之小型化。
又，上述第1及第2實施形態之液晶曝光裝置所具備之光罩載台裝置之構成僅為一例。以下，說明上述實施形態之液晶曝光裝置所具備之光罩載台裝置之變形例。又，以下之變形例，為求說明之簡化及圖示之方便，與上述第1實施形態相同或同等之構成部分，係使用與第1實施形態相同或類似之符號，並省略其說明。
《第1變形例》
圖8係第1變形例之液晶曝光裝置10a之部分省略、之部分剖面圖。液晶曝光裝置10a，於設置在地面(參照圖1)上之機箱200內收容了光罩載台裝置MSTb、機體BDa、未圖示之基板載台裝置(參照圖1)等。第1變形例之光罩載台裝置MSTb，在分別支承副載台50、70之導引部38a、38b係分別透過懸吊構件239a、239b以懸吊狀態固定於機箱200頂板之點，不同於上述第1及第2實施形態。又，導引部38b係收收容在形成於鏡筒平台31a上面、開口於上方(+Z方向)之凹部231內。又，圖8中雖省略了圖示，但懸吊構件239a、239b分別在X軸方向分離設有一對，從頂板懸吊支承導引部38a、38b之X軸方向兩端部。
此第1變形例之光罩載台裝置MSTb與上述各實施形態相較，由於機體BDa兩側未設置副載台導件，因此可使機體BDa(及未圖示之基板載台裝置)大型化。又，亦可於圖8所示之第1變形例之光罩載台裝置MSTb，搭載如搭載於第2實施形態之光罩載台裝置之遮光葉片裝置。
《第2變形例》
其次，說明上述第1、第2實施形態之第2變形例。圖9係第2變形例之光罩載台裝置MSTc之部分省略之立體圖。圖9所示之光罩載台裝置MSTc，其固定於主載台340之一對X移動鏡48x之位置與上述第1、第2實施形態不同。於主載台340之本體部341下面，於Y軸方向分離形成有開口於-X側之一對凹部347。一對X移動鏡48x分別被收容在一對凹部347內而固定於本體部341。此第2變形例之光罩載台裝置MSTc，由於一對 X移動鏡48x係配置在本體部341之內部側，即使例如本體部341擺動於θ y方向亦能抑制反射面之角度變化，因此能以高精度進行主載台340之位置控制。此外，與上述第1、第2實施形態之X移動鏡安裝位置相較，可提高安裝位置之剛性，因此可提升X移動鏡部之固有振動數，提高控制性能。
《第3實施形態》
其次，根據圖10~圖13，說明第3實施形態之液晶曝光裝置。此處，與前述第1實施形態相同或同等之構成部分，係使用相同或類似符號並簡化或省略其說明。
圖10係第3實施形態之液晶曝光裝置1000所具有之光罩載台裝置MSTd之俯視圖，圖11係從+X方向觀察光罩載台裝置MSTd之側視圖。本第3實施形態之液晶曝光裝置1000，取代光罩載台裝置MST而具有光罩載台裝置MSTd，除此點外，具有與前述第1實施形態之液晶曝光裝置10相同之。以下，僅說明光罩載台裝置MSTd之構成。
第3實施形態之光罩載台裝置MSTd，例如經比較圖10與圖2可知，雖然整體與第1實施形態之光罩載台裝置MST具有同樣構成，但部分構成不同。以下，以該等差異點為中心說明第3實施形態。
光罩載台裝置MSTd，取代前述一對定位裝置90而具有將圖10所示之主載台40與副載台50加以連接之鎖止裝置100a、100b，以及將主載台40與副載台70加以連接之鎖止裝置100c、100d。此處，鎖止裝置100a與鎖止裝置100b實質上具有相同構成。又，鎖止裝置100c與鎖止裝置100d實質上具有相同構成。
圖12(A)中，代表鎖止裝置100a、100b，概略顯示了主載台40之-Y側且+X側之鎖止裝置100a之構成。
如圖12(A)所示，鎖止裝置100a具有透過剖面L字形之固定構件102固定於Y載台55上面之+Y側端部之鎖止部101。本實施形態中，前述Y軸方向測量用之間隙感測器67係透過剖面L字形之安裝構件67a固定於固定構件102。
鎖止部101具有延設於Z軸方向、且能移動於Z軸方向之軸103。將軸103驅動於Z軸方向之式並無特別限定，例如可以汽缸裝置、或者電磁線圈等加以驅動。於軸103下端固定有球部104。另一方面，於主載台40之本體部41上面-Y側端部，固定有平板狀之支承構件105。以間隙感測器67測量間隙之對象之前述靶49b，係固定在支承構件105上面。
於支承構件105之-Y側端部下面，固定有剖面L字形之板狀構件之支承構件106之一端。於支承構件106之另一端(-Y側端)上面，固定有軸103下方(與球部104對向之位置)以圓板狀(低高度之圓柱狀)構件構成之卡合構件107。於卡合構件107上面形成有開口於上方(+Z側)之圓錐狀凹部107a。
如圖12(A)所示，在軸103被配置在其往Z軸方向可動範圍之+Z側端部而使球部104與卡合構件107為分離之狀態下，主載台40不會受到副載台50之拘束。另一方面，如圖12(B)所示，當軸103移動於-Z方向而使球部104嵌合於凹部107a時，主載台40與副載台50即連接、其於XY平面內之相對移動受到限制。又，鎖止裝置100a(及鎖止裝置100b)係使球部104嵌合於圓錐狀凹部107a之構成，因此在圖12(B)所示之主載台 40受副載台50拘束之狀態下，主載台40與副載台50之相對位置關係恆相同。
另一方之鎖止裝置100b側，如圖10所示，X軸方向測量用之間隙感測器66透過既定固定構件固定於X載台54，間隙感測器66之間隙測量對象之前述靶49a被固定在固定於主載台40之支承構件上面。間隙感測器66及靶49a分別以朝向間隙測量方向為X軸方向之方向的方式固定於固定構件、支承構件。
圖13中，代表鎖止裝置100c、100d，顯示了主載台40之+Y側且+X側之鎖止裝置100c之概略構成。如圖13所示，鎖止裝置100c具有將圖12(A)所示之鎖止裝置100a上下顛倒之構造。亦即，鎖止裝置100c具有透過固定構件102固定於Y載台75之鎖止部101，鎖止部101具有能上下動且上端固定有球部104之軸103。前述Y軸方向測量用之間隙感測器87被固定於固定構件102。另一方面，於主載台40透過支承構件105、106固定有卡合構件107，此卡合構件107具有開口於下方之圓錐狀凹部107a。間隙感測器87之間隙測量對象之前述靶49d被固定於支承構件106。鎖止裝置100c與鎖止裝置100a同樣的，藉由使球部104嵌合於凹部107a，將主載台40與副載台70加以連接以限制在XY平面內之相對移動。
回到圖10，於另一方之鎖止裝置100d側，X軸方向測量用之間隙感測器86被固定於固定構件102，間隙感測器86之間隙測量對象之前述靶49c被固定於支承構件105之上面，但各間隙感測器86及靶49c分別以朝向間隙測量方向為X軸方向之方向固定於固定構件102、支承構件105。
如圖10所示，在使用鎖止裝置100a~100d將主載台40分別連接於副載台50、70之狀態下，以X線性馬達將X載台54、74分別驅動於X軸方向時，能在不使用XVCM1、XVCM2(參照圖11)之情形下將主載台40驅動於X軸方向以使其加速至曝光時之目標速度之動作、或使主載台40減速之動作。因此，作為XVCM1、XVCM2不需要使用可產生大推力者，可使XVCM1、XVCM2小型化。同樣的，在使用Y線性馬達將Y載台55、75驅動於Y軸方向時，可在不使用YVCM(參照圖11)之情形下將主載台40驅動於Y軸方向。
此外，本第3實施形態之液晶曝光裝置1000，在例如裝置之啟動時，由於無法進行使用雷射干涉儀系統之主載台40之絕對位置測量，因此須使主載台40位於既定測量原點位置(省略圖示)。此時，未圖示之主控制裝置使用上述鎖止裝置100a~100d將副載台50、70與主載台40加以連接，使用副載台50、70將主載台40牽引至上述測量原點位置。接著，主控制裝置在使主載台40位於上述測量原點位置後，解除以鎖止裝置100a~100d進行之連接，一邊根據前述各間隙感測器66、67、86、87(參照圖10)之輸出監測位置編移、一邊進行干涉儀系統之預置(preset)。
又，各鎖止裝置100a~100d，係將各卡合構件107之位置設定為各球部104之外周面與形成各凹部107a之錐形面之接觸面，如圖12(B)中代表性所示，配置在包含主載台40之重心位置CG之與XY平面平行之平面上。因此，在將副載台50、70與主載台40使用鎖止裝置100a~100d加以連接之狀態下，將副載台50、70一起驅動於X軸方向及/或Y軸方向之情形時，副載台50、70按壓主載台40之按壓力即在包含主載台40之重 心位置CG之與XY平面平行之平面內作用。因此，在將主載台40驅動於X軸方向及/或Y軸方向時，繞與驅動方向正交之軸之力矩(俯仰力矩)不會作用於主載台40，而能安定的沿XY平面引導主載台40。此外，於鎖止裝置100a~100d，球部104之外周面與形成凹部107a之錐形面係無間隙的接觸，因此在將主載台40分別按壓於副載台50、70時，可作用大的按壓力。
再者，如圖10所示，本第3實施形態之光罩載台裝置MSTd，具有限制主載台40與副載台50之相對移動範圍之制動器(stopper)裝置120a、120b、及限制主載台40與副載台70之相對移動範圍之制動器裝置120c、120d。此處，制動器裝置120a與制動器裝置120b實質上具有相同構成。又，制動器裝置120c與制動器裝置120d實質上具有相同構成。圖12(A)中，代表四個制動器裝置，顯了主載台40之-Y側且+X側之制動器裝置120a之構成。
如圖12(A)所示，於前述固定構件102下端安裝有制動構件121。制動構件121形成為俯視呈矩形框狀(具有矩形之外形形狀，且中央部具有矩形開口部(貫通孔)之形狀)。此外，於制動構件121之開口部內收容有前述支承構件106。於支承構件106，在與制動構件121之對向面(亦即+X側、-X側、+Y側、-Y側之四個側面)固定有以例如橡膠系材料形成之緩衝墊123(-X側之緩衝墊省略圖示)。分別固定於支承構件106之+X側、-X側、+Y側、-Y側之各緩衝墊123與制動構件121之間形成有既定間隙。
圖12(A)所示狀態中，主載台40相對副載台50移動於X軸方向及/或Y軸方向時之主載台40與副載台50往+X、-X、+Y、-Y 各方向(亦即，在水平面內)之相對移動量(相對可能範圍)，係對應制動構件121與支承構件106(緩衝墊123)之間所形成間隙之寬度加以限制。又，於圖13顯示了制動器裝置120c之概略構成。制動器裝置120c亦係與制動器裝置120a同樣的，形成為固定於固定構件102之矩形框狀，具有於其開口部內收容支承構件106之制動構件121，將主載台40與副載台70之相對移動可能範圍，以制動構件121與支承構件106(緩衝墊123)之間之間隙寬度加以限制。
如此，在鎖止裝置100a~100d未將主載台40分別與副載台50、70加以連接之狀態(參照圖12(A))，使用副載台50、70將主載台40以既定行程驅動於X軸方向及/或Y軸方向時，例如假設副載台50、70緊急停止而主載台40以其慣性而移動於X軸方向及/或Y軸方向，亦能藉由四個制動構件121分別抵接於對應之支承構件106之周圍四面之緩衝墊123，防止主載台40脫離副載台50、70而移動。
液晶曝光裝置1000之其他部分之構成與前述第1實施形態之液晶曝光裝置10相同，進行同樣的曝光動作。
如以上之說明，本第3實施形態之液晶曝光裝置1000，除光罩載台裝置MSTd之部分構成外，由於係與前述第1實施形態之液晶曝光裝置10同樣的構成，因此能獲得同等效果。除此之外，本第3實施形態之液晶曝光裝置1000(所具備之光罩載台裝置MSTd)，由於能使用鎖止裝置100a~100d在包含主載台40之重心位置CG之平面內，將主載台40與副載台50、70分別加以連接，因此能在不使用XVCM1、XVCM2及YVCM之情形下，將載台40適當的驅動於X軸方向及/或Y軸方向。是以作為 XVCM1、XVCM2、YVCM可使用推力較小之小型者而能抑制電力消耗，因此能謀求成本之降低。又，由於鎖止裝置100a~100d之構造簡單，因此故障少且動作敏捷，因此能降低成本、且維修保養性亦優。
又，本第3實施形態之光罩載台裝置MSTd，係將主載台40與副載台50使用鎖止裝置100a、100b在二處、將主載台40與副載台70使用鎖止裝置100c、100d在二處(合計四處)加以分別連接，因此主載台40不會旋轉於θ z方向。此外，由於鎖止裝置100a~100d之軸103係移動於Z軸方向，因此能迅速的將主載台40與副載台50、70分別加以連接，且X軸方向及Y軸方向之剛性高。又，亦可與上述情形相反的，將鎖止裝置之可動式軸設於主載台、將固定於軸之球部所嵌合之卡合構件設於副載台側。不過，採上述將可動構件之軸設於副載台之方式，可使主載台輕量化，因此較佳。
再者，由於光罩載台裝置MSTd具有限制主載台40分別與副載台50、70之相對移動可能範圍之制動器裝置120a，因此，即使在例如副載台50、70緊急停止之情形等時，亦能防止主載台40依其慣性從副載台50、70脫離。又，由於在主載台40與副載台50、70之接觸面分別設置了緩衝墊123，因此可緩和在撞擊時之衝撃。
上述第3實施形態之液晶曝光裝置所具備之光罩載台裝置之構成僅為一例。以下，說明上述第3實施形態之液晶曝光裝置所具備之光罩載台裝置之變形例。又，於以下之變形例中，為簡化說明及便於圖示，相同或同等之構成部分係使用同一符號並省略其說明。
於圖14中顯示了變形例之光罩載台裝置MSTe之鎖止裝置 200a及制動器裝置220a之概略構成。又，與上述實施形態同樣的，鎖止裝置及制動器裝置係分別於主載台40之-Y側及+Y側各設置二個、合計設有四個，圖14中代表性的顯示其中之一個(主載台40之-Y側且+X側之鎖止裝置200a及制動器裝置220a)。
變形例之光罩載台裝置MSTe之制動器裝置220a，其制動構件121與支承構件106(緩衝墊123)之接觸面係配置在包含主載台40之重心位置CG之平面上。因此，支承構件106(緩衝墊123)與制動構件122彼此抵接而限制主載台40分別與副載台50、70之相對移動時，制動構件121與支承構件106係在包含主載台40之重心位置CG之平面內抵接(碰撞)，因此繞與其移動方向正交之軸之力矩(俯仰力矩)不會作用於主載台40。因此，即使制動構件121與支承構件106碰撞，亦能防止主載台40之姿勢大幅變亂。此外，本變形例之光罩載台裝置MSTe，以鎖止裝置200a進行之主載台40分別與副載台50、70之連接位置雖較包含主載台40之重心位置CG之平面更+Z側，但由於與包含主載台40之重心位置CG之平面之距離微小、以及在XY平面內之四處將主載台40與副載台50、70分別加以連接，因此，實質上與上述實施形態同樣的，能沿XY平面以良好精度驅動主載台40。當然，並不限於此，例如亦可將使用鎖止裝置之主載台分別與一對副載台之連接位置、及制動器裝置所設定之主載台分別與一對副載台之抵接位置，分別設定在包含主載台之重心位置CG之二維平面上。又，鎖止裝置雖係主載台兩側各設於二處之合計四處，但不限於此，只要不在同一直線上則三處亦可。此外，球部與抵接之構件其一部分亦可以不是圓錐，而係延設於單軸方向(例如X軸方向、或Y軸方向)之溝形狀。
又，上述第3實施形態中，一對副載台亦可以是僅能移動於掃描方向。此外，上述第1至第3實施形態，雖係針對可以YVCM及一對XVCM1、XVCM2中之至少一方、及/或鎖止裝置100a~100d將主載台與一對副載台一體驅動之第1狀態、以及無法一體驅動主載台與一對副載台之第2狀態之間進行切換設定之情形作了說明，但用以切換設定可一體驅動主載台與一對副載台之第1狀態、與不可一體驅動主載台與一對副載台之第2狀態之狀態設定裝置之構成，並不限於此。
《第4實施形態》
其次，根據圖15~圖19說明第4實施形態之曝光裝置。
此處，與前述第1、第3實施形態相同或同等之構成部分，係使用相同或類似符號並簡化或省略其說明。
圖15係第4實施形態之液晶曝光裝置2000所具有之光罩載台裝置之俯視圖。本第3實施形態之液晶曝光裝置2000，除取代光罩載台裝置MST而具有光罩載台裝置MSTf之點外，具有與前述第1實施形態之液晶曝光裝置10相同之構成。以下，僅說明光罩載台裝置MSTf之構成。
第4實施形態之光罩載台裝置MSTf，由例如圖15與圖2之比較可知，全體而言雖具有與第1實施形態之光罩載台裝置MST相同之構成，但部分構成相異。以下，以該差異點為中心說明第4實施形態。
光罩載台裝置MSTf，如圖15所示，具有將主載台40與副載台50加以連接之鎖止裝置100a、100b及將主載台40與副載台70加以連接之鎖止裝置100c、100d，以及一對定位裝置90。又，鎖止裝置100a與鎖 止裝置100b實質上具有相同構成。此外，鎖止裝置100c與鎖止裝置100d實質上具有相同構成。圖16(A)中，代表鎖止裝置100a、100b，概略顯示了主載台40之-Y側且+X側之鎖止裝置100a之構成。由圖16(A)與圖12(A)之比較可知，鎖止裝置100a、100b與前述第3實施形態之鎖止裝置100a、100b同樣的構成。
因此，如圖17(A)所示，在軸103被配置於往Z軸方向之可動範圍之+Z側、球部104與卡合構件107為分離之狀態下，主載台40不受副載台50拘束。另一方面，如圖17(B)所示，當軸103往-Z方向移動使球部104嵌合於凹部107a時，主載台40與副載台50即連接而使其在XY平面內之相對移動受到限制。又，由於裝置100a(及鎖止裝置100b)係使球部104嵌合於圓錐狀凹部107a之構成，因此，在圖17(B)所示之主載台40受副載台50拘束之狀態下，主載台40與副載台50之相對位置關係，與上述定位裝置90同樣的恆相同。
圖18中，代表鎖止裝置100c、100d，顯示了主載台40之+Y側且+X側之鎖止裝置100c之概略構成。由圖18與圖13之比較可知，鎖止裝置100c、100d具有與前述第3實施形態之鎖止裝置100c、100d相同之構成。鎖止裝置100c與鎖止裝置100a同樣的，藉由使球部104嵌合於凹部107a將主載台40與副載台70加以連接，據以限制在XY平面內之相對移動。
回到圖15，在使用各鎖止裝置100a~100d將主載台40分別連接於副載台50、70之狀態下，以X線性馬達將X載台54、74分別驅動於X軸方向時，能在不使用XVCM1、XVCM2之情形下達成將主載台40驅 動於X軸方向以使其加速至曝光時之目標速度之動作、或使主載台40減速之動作。因此，作為XVCM1、XVCM2不需要使用可產生大推力者，可使XVCM1、XVCM2小型化。同樣的，在使用Y線性馬達將Y載台55、75驅動於Y軸方向時，可在不使用YVCM之情形下將主載台40驅動於Y軸方向。此外，於鎖止裝置100a~100d，球部104之外周面與形成凹部107a之錐形面係無間隙的接觸，因此在將主載台40分別按壓於副載台50、70時，可作用大的按壓力。又，各鎖止裝置100a~100d，在使用前述一對定位裝置90使主載台40位於測量原點位置近旁(球部96與凹部92對應之位置(例如參照圖16(A)))時亦被使用。
再者，如圖15所示，本第4實施形態之光罩載台裝置MSTf具有限制主載台40與副載台50之相對移動範圍之制動器裝置120a’、120b’以及限制主載台40與副載台70之相對移動範圍之制動器裝置120c’、120d’。又，制動器裝置120a’與制動器裝置120b’實質上具有相同構成。此外，制動器裝置120c’與制動器裝置120d’實質上具有相同構成。圖17(A)中，代表四個制動器裝置，顯示了主載台40之-Y側且+X側之制動器裝置120a’之構成。
如圖17(A)所示，於前述固定構件102下端設有以X軸方向為軸方向之旋轉軸122。於固定構件102下端將構件124安裝成能以旋轉軸122為中心旋動(來回旋轉)，於該構件124之一端一體固定有前述俯視矩形框狀之制動構件121。此場合，構件124與制動構件121具有從+X側觀看時呈L字形之形狀。
制動構件121藉由未圖示之致動器以旋轉軸122為中心旋動。如圖17(A) 所示，於制動構件121之開口部內收容有前述支承構件106。於支承構件106，在與制動構件121之對向面(亦即+X側、-X側、+Y側、-Y側之四個側面)固定有例如以橡膠系材料形成之緩衝墊123(-X側之緩衝墊省略圖示)。分別固定在支承構件106之+X側、-X側、+Y側、-Y側之各緩衝墊123與制動構件121之間形成有既定間隙。
圖17(A)所示之狀態下，主載台40相對副載台50移動於X軸方向及/或Y軸方向時之主載台40與副載台50之往+X、-X、+Y、-Y各方向(亦即，在水平面內)之相對移動量(相對可能範圍)，係對應制動構件121與支承構件106(緩衝墊123)之間形成之間隙寬度受到限制。此外，圖18中顯示了制動器裝置120c’之概略構成。制動器裝置120c’亦與制動器裝置120a’同樣的，具有能與構件124一體繞旋轉軸122旋轉之安裝於固定構件102之制動構件121，以制動構件121與支承構件106(緩衝墊123)之間之間隙寬度，限制主載台40與副載台70之相對移動可能範圍。
如上所述，在鎖止裝置100a~100d未將主載台40與副載台50、70加以分別連接之狀態(參照圖17(A))下，副使用載台50、70將主載台40以既定行程驅動於X軸方向及/或Y軸方向時，即使例如副載台50、70緊急停止而主載台40依其慣性移動於X軸方向及/或Y軸方向，亦能藉由四個制動構件121分別抵接於對應之支承構件106，防止主載台40脫離副載台50、70而移動(overrun)。
又，於各制動器裝置120a’~120d’，各制動構件121及各支承構件106之位置係設定為各制動構件121與各支承構件106之抵接面，例如圖17(A)及圖18(A)中代表性的所示，被配置在與包含主載台40之重心 位置CG之XY平面平行之平面上。因此，使用各制動器裝置120a’~120d’、亦即使各制動構件121與各支承構件106抵接以使主載台40之移動停止時，繞與其移動方向正交之軸之力矩(俯仰力矩)不會作用於主載台40，能防止主載台40之姿勢大幅度變亂。
圖19中，顯示了制動構件121藉由未圖示之致動器繞旋轉軸122旋轉而從支承構件106分離之狀態。圖19所示之狀態下，副載台50、70可脫離主載台40而在副載台導件37a、37b上分別移動於X軸方向。此時，最好是使用前述一對定位裝置90(參照圖16(A)、圖16(B))使主載台40靜止在一對主載台導件35上。又，本第4實施形態之場合，如圖15所示，由於間隙感測器66、86係分別相對對應之靶49a、49c配置在-X側，副載台50、70可相對主載台40僅於-X方向脫離主載台40移動。使副載台50、70脫離主載台40之情形，例如有進行副載台50、70之維修保養之情形等。
液晶曝光裝置2000之其他部分之構成，與前述第1實施形態之液晶曝光裝置10相同，並進行同樣的曝光動作。
如以上之說明，本第4實施形態之液晶曝光裝置2000除了光罩載台裝置MSTf之部分構成外，與前述第1實施形態之液晶曝光裝置10同樣的構成，因此能獲得同等之效果。除此之外，本第4實施形態之液晶曝光裝置2000，由於具備與前述第3實施形態之液晶曝光裝置1000同樣構成之鎖止裝置100a~100d，因此亦能與液晶曝光裝置1000同樣的在不使用XVCM1、XVCM2及YVCM之情形下，將主載台40適當的驅動於X軸方向及/或Y軸方向。因此，作為XVCM1、XVCM2、YVCM可使用推力較小之小型者，如此，即能抑制電力消費、降低成本。又，本第4實施形 態之液晶曝光裝置2000，由於係使用鎖止裝置100a、100b將主載台40與副載台50在二處、使用鎖止裝置100c、100d將主載台40與副載台70在二處(合計四處)加以分別連接，因此，主載台40不會往θ z方向旋轉。又，由於鎖止裝置100a~100d之軸103移動於Z軸方向，因此能迅速將主載台40與副載台50、70分別加以連接。
又，本第4實施形態之光罩載台裝置MSTf，由於具有限制主載台40分別與副載台50、70之相對移動可能範圍之制動器裝置120a’~120d’，因此能與前述第3實施形態之液晶曝光裝置1000同樣的，即使在例如副載台50、70緊急停止之情形等，亦能防止主載台40因其慣性而從副載台50、70脫離。此外，在主載台40分別與副載台50、70之接觸面設有緩衝墊123，因此能緩和碰撞時之衝撃。
再者，各制動器裝置120a’~120d’與前述制動器裝置120a~120d不同的，其制動構件121並非固定，而能在限制主載台40分別與副載台50、70之相對移動之位置(限制位置)、與不限制該相對移動之位置(解除位置)之間移動。因此，藉由將制動構件121配置在上述解除位置，亦能使主載台40與副載台50、70分離。又，制動器裝置120a’~120d’亦可上述情形相反的，將可動式制動構件設於主載台、將抵接於制動構件之構件設在副載台側。不過，採上述將可動構件之制動構件設於副載台之方式，可使主載台輕量化，因此較佳。
《第5實施形態》
其次，說明第5實施形態之液晶曝光裝置。第5實施形態之液晶曝光 裝置，除了在與主載台之間進行光罩轉接之光罩裝載裝置設於光罩載台裝置之點、以及分別支承一對副載台之一對引導部較第4實施形態(及第1至第3實施形態)在X軸方向較長之點外，與第4實施形態之液晶曝光裝置2000具有同樣之構成。以下，僅說明光罩裝載裝置之構成。又，為簡化說明及便於圖示，與上述第1、第4實施形態相同或同等之構成部分係使用同一符號並省略其說明。
圖20係第5實施形態之光罩載台裝置MSTg之俯視圖。又，從避免圖面錯綜複雜之觀點，鎖止裝置100a~100d、制動器裝置120a’~120d’、間隙感測器66、67、86、87、靶49a~49d(分別參照圖15)等皆省略圖示。
光罩裝載裝置ML(物體保持部之例示態樣)具備一對光罩保持裝置130。一對光罩保持裝置130之一方搭載於副載台50之Y載台55上面、另一方則搭載於副載台70之Y載台75上面。一對光罩保持裝置130，除了相對X軸成對稱(左右對稱)之點外，其構成實質相同。以下，說明搭載於副載台50(-Y側)之光罩保持裝置130。
圖21係圖20之B-B線剖面圖。光罩保持裝置130，如圖21所示，具有可動構件131及支承構件135。可動構件131係以和XZ平面平行之矩形板狀構件構成(參照圖20)。於可動構件131下端固定有於X軸方向分離配置之一對爪構件132。光罩裝載裝置ML，由-Y側之光罩保持裝置130以一對爪構件132從下方支承光罩M(或者未圖示之光罩保持具)之-Y側，+Y側之光罩保持裝置130以一對爪構件132從下方支承光罩M之+Y側。可動構件131，於-Y側之面，在於X軸方向分離之狀態(參照 圖20)固定有延設於Z軸方向之一對Z線性導件133。
如圖20所示，支承構件135係由與可動構件131之-Y側之面對向、與XZ平面平行之矩形板狀構件構成。於支承構件135之+Y側之面之四個角，分別固定有剖面U字形之滑件136(參照圖21)。四個滑件136中、+X側之二個卡合於+X側之Z線性導件133，-X側之二個則卡合於-X側之Z線性導件133。此外，於可動構件131與支承構件135之間設有例如包含進給螺桿裝置之驅動裝置134。可動構件131透過驅動裝置134對支承構件135進行上下動(驅動於+Z方向或-Z方向)。支承構件135透過剖面L字形之一對固定構件137及與XY平面平行之一對連接構件138固定在Y載台55上。一對連接構件138係被以X軸方向為長邊方向之矩形板狀之補強構件139加以連接。又，由於副載台70較副載台50位於-Z側，因此-Y側之固定構件137較+Y側之固定構件137在Z軸方向之尺寸長(為方便起見，使用了相同符號)。
此處，如圖22所示，第5實施形態之光罩載台裝置MSTg，各引導部338a、338b之X軸方向長度被設定為較第4實施形態長，副載台50、70可分別將透過光罩裝載裝置ML保持之光罩M搬送至既定光罩更換位置。本第5實施形態中，光罩更換位置係較例如掃描曝光時主載台40移動之區域更靠-X側。此外，使用副載台50、70將光罩M搬送至光罩更換位置時，如圖19所示，係制動器裝置120a’~120d’(參照圖15)之各制動構件121從支承構件106分離、且鎖止裝置100a~100d(參照圖15及圖17(A))之各球部104從各卡合構件107分離之狀態。又，使用前述一對定位裝置90(參照圖16(A)及圖16(B))使主載台40靜止在一對主載台導件35上。
其次，說明在光罩裝載裝置ML與主載台40之間進行之光罩M之轉接動作。以下說明之光罩M之轉接動作係在未圖示之主控制裝置之管理下進行。主控制裝置藉由將副載台50、70分別驅動於-X方向，使光罩裝載裝置ML如圖22所示的位於光罩更換位置。光罩裝載裝置ML在光罩更換位置，以例如未圖示之光罩搬送裝置更換所保持之光罩(省略圖示)。此時，新的光罩M係裝載於爪構件132上。保持有新的光罩M之光罩裝載裝置ML，由於副載台50、70被驅動於X軸方向，因此係位於主載台40之上方(參照圖20)。此時，可動構件131為避免與主載台40接觸，係位於往Z軸方向可動範圍之+Z側(參照圖21)。
接著，如圖23(A)所示，以驅動裝置134(參照圖20)將保持光罩M之一對可動構件131驅動於-Z方向(可動構件131下降。參照圖23(A)之箭頭)。如此，光罩M即被裝載於夾頭單元42上。此時，可動構件131、Z線性導件133等構成光罩裝載裝置ML之各構件，皆與主載台40為非接觸。又，主控制裝置，如圖23(B)所示，在將光罩M裝載於夾頭單元42上後，亦將可動構件131驅動於-Z方向以使爪構件132與光罩M分離。此狀態下，由於可動構件131及爪構件132與光罩M並未接觸，因此能防止來自外部之振動經由副載台50、70、光罩裝載裝置ML等傳遞至光罩M。主控制裝置，在圖23(B)所示狀態、亦即在光罩裝載裝置ML皆未與光罩M及主載台40接觸之狀態下，進行曝光處理動作。又，將主載台40所保持之光罩M轉交至光罩裝載裝置ML時，係進行與上述情形相反之動作。
根據第5實施形態之光罩載台裝置MSTg，由於可使搭載光罩裝載裝置ML之副載台50、70與主載台40分離而移動至光罩更換位置， 與例如主載台40本身移動至光罩更換位置之情形相較，可縮短引導主載台40之移動之主載台導件35之X軸方向長度(尺寸)。
《第6實施形態》
接著，說明第6實施形態之液晶曝光裝置。第6實施形態之液晶曝光裝置，除光罩載台裝置所具備之光罩裝載裝置之構成不會同、以及支承一對副載台之引導部與第5實施形態相較在X軸方向較長之外，與第5實施形態之液晶曝光裝置具有同樣之構成。以下，說明光罩裝載裝置之構成。又，針對與上述第4及第5實施形態具有同樣構成之部分，係賦予與上述第4及第5實施形態相同之符號，省略其說明。
圖24係第6實施形態之光罩載台裝置MSTh之俯視圖。光罩裝載裝置MLb，具備與副載台50一起搭載在引導部438a上之搬送用載台250、與副載台70一起搭載在引導部438b上之搬送用載台270、以及一對光罩保持裝置130。
搬送用載台250配置在副載台50之-X側。搬送用載台250，除X軸方向之尺寸被設定為略短、以及沒有X固定子65、間隙感測器66、67(分別參照圖15)外，包含其驅動系統、測量系統，與副載台50同樣構成。亦即，搬送用載台250，具有在引導部438a上移動於X軸方向之X載台254、以及在X載台254上移動於Y軸方向之Y載台255。X載台254於X軸方向之位置資訊係由與X標尺53一起構成X線性編碼器之X讀頭258加以測量，Y載台255於Y軸方向之位置資訊則由與Y標尺264一起構成Y線性編碼器之Y讀頭259加以測量。搬送用載台250係以未圖示之主 控制裝置，與副載台50分開獨立的於引導部438a上控制其位置。
搬送用載台270配置在副載台70之-X側。搬送用載台270，除X軸方向之尺寸被設定為略短、以及沒有X固定子85、Y固定子88、間隙感測器86、87(分別參照圖15)外，包含其驅動系統、測量系統，與副載台70同樣構成。亦即，搬送用載台270，具有在引導部438b上移動於X軸方向之X載台274、與在X載台274上移動於Y軸方向之Y載台275。X載台274於X軸方向之位置資訊係由與X標尺73一起構成X線性編碼器之X讀頭278加以測量，Y載台275於Y軸方向之位置資訊則由與Y標尺284一起構成X線性編碼器之Y讀頭279加以測量。搬送用載台270係以未圖示之主控制裝置，與副載台70分開獨立的在引導部438b上控制其位置。
一對光罩保持裝置130，其中一方固定在Y載台255上面、另一方則固定在Y載台275上面。又，一對光罩保持裝置130之構成由於與上述第5實施形態實質相同，因此省略其說明。此外，如圖24所示，於光罩載台裝置MSTh，引導部438a、438b係分別形成為較上述第5實施形態之引導部在+X、-X方向更長。
接著，說明於本第6實施形態之光罩載台裝置MSTh，在主載台40與光罩裝載裝置MLb之間進行之光罩M之轉接動作。光罩M之轉接動作係在未圖示之主控制裝置之管理下進行。
在將光罩M轉交至主載台40時，主控制裝置首先使圖24所示之保持有光罩M之光罩裝載裝置MLb位於光罩更換位置。光罩裝載裝置MLb在光罩更換位置，以例如未圖示之光罩搬送裝置進行所保持之光罩之更換。又，主控制裝置使副載台50、70與主載台40分離，使其較主載台 40更位於+X側。本第6實施形態中，用以測量主載台40分別與副載台50、70在X軸及Y軸方向之間隔所使用之間隙感測器及靶(分別省略圖示)之配置，與上述第4實施形態(參照圖15)相反的，各間隙感測器係配置在對應之靶之+X側(省略圖示)。如此，副載台50、70即能離開主載台40而往+X方向移動。
接著，如圖25所示，主控制裝置控制X線性馬達將保持有光罩M之光罩裝載裝置MLb驅動於+X方向，使光罩M位於主載台40之上方。之後，與上述第5實施形態同樣的，如圖23(A)及圖23(B)所示，光罩裝載裝置MLb之可動構件131往下方移動，光罩M被交至夾頭單元42。
之後，如圖26(A)所示，主控制裝置控制Y線性馬達將Y載台255驅動於-Y方向、將Y載台275驅動於+Y方向，使可動構件131(爪構件132)從光罩M分離(參照圖26(A)之箭頭)。接著，主控制裝置控制驅動裝置134(參照圖24)，如圖26(B)所示，將一對可動構件131分別驅動於上方(+Z方向)直到爪構件132之下面到達較主載台40上面更上方之位置(參照圖26(B)之箭頭)。
接著，如圖27所示，主控制裝置控制X線性馬達將光罩裝載裝置MLb驅動於-X方向使其位於光罩更換位置，並將副載台50、70分別驅動於-X方向，以和光罩裝載裝置MLb互換之方式，使其位於主載台40之-Y側、+Y側。之後，將主載台40分別與副載台50、70以非接觸狀態(電磁方式)、或接觸狀態(機械方式)加以連結，使用副載台50、70將主載台40驅動於X軸方向，據以進行掃描曝光動作。又，引導部438a、438b之長度係被設定為於掃描曝光中，在主載台40於其移動範圍內移動時，副 載台50、70不會與光罩裝載裝置MLb之各搬送用載台250、270接觸。
根據以上說明之第6實施形態之光罩載台裝置MSTh，除上述第5實施形態之光罩載台裝置MSTg可獲得之效果外，由於光罩裝載裝置MLb之一對光罩保持裝置130係以和副載台50、70不同之另一構件之搬送用載台250、270分別驅動於X軸方向，因此能將副載台50、70分別予以輕量化，減輕用以驅動副載台50、70之線性馬達之負載。又，本第6實施形態之光罩載台裝置MSTh中，光罩裝載裝置MLb之一對光罩保持裝置130，如圖26(A)所示，雖係以和副載台50、70同樣構成之搬送用載台250、270分別驅動於Y軸方向，但不限於此，例如作為僅使搬送用載台移動於X軸方向之構成，可將光罩保持裝置130之連接構件138(參照圖24)構成為能於Y軸方向伸縮，或者亦可在僅能於該X軸方向移動之載台上，將光罩保持裝置130驅動於Y軸方向。
《第7實施形態》
其次，根據圖28~圖31說明第7實施形態。此處，與前述第1實施形態相同或同等之構成部分，係使用與第1實施形態相同或類似符號，並並簡化或省略其說明。
圖28中概略的顯示了第7實施形態之液晶曝光裝置3000之構成。液晶曝光裝置3000係步進掃描方式之投影曝光裝置、所謂之掃描機。本第7實施形態之液晶曝光裝置3000，除了在光罩載台裝置MSTi設有用以對一對副載台供應動力等所使用之後述纜線單元等，與前述第1實施形態之液晶曝光裝置10有所差異，其他部分之構成則與液晶曝光裝置10相同。 因此，以下係以差異點為中心進行說明。
本第7實施形態之液晶曝光裝置3000，如圖28所示，於光罩載台裝置MSTi所具備之各副載台導件37a、37b設有用以對副載台50、70供應動力、例如電力、高壓氣體(例如壓縮空氣)等之纜線、管線等(以下，總稱為纜線類99)，或包含用以在副載台50、70與未圖示之主控制裝置之間進行電氣訊號之收發訊之纜線類之同樣構成之纜線單元300。
圖29係纜線單元之側視圖、圖30係圖29之C-C線剖面圖。如圖30所示，纜線單元300具有由固定於副載台50之X載台54之剖面U字形之板狀構件構成之支承部201。於支承部201下面，固定有於Y軸方向分離之一對板狀構件構成之軸承部202，於軸承部202，如圖29所示，透過分別以Y軸方向為軸方向之一對旋轉軸204，將在X軸方向分離之一對滾輪203支承為可旋轉。又，纜線單元300具有滾輪206，此滾輪206被軸支在橫跨於+X側及-X側之一對脚部39a(+Y側之各脚部隱藏在圖面內側)間固定之軸205而能旋轉。
又，纜線單元300具有由配置在副載台50之+X側之複數個纜線類99構成之纜線束99a、與由配置在副載台50之-X側之複數個纜線類99構成之纜線束99b。構成各纜線束99a、99b之複數個纜線類99，如圖30所示，係於Y軸方向分離配置，各纜線束99a、99b整體形成為長條帶狀。此外，纜線束可以是相鄰纜線類彼此結合之融接纜線等。構成纜線束99a、99b之複數個纜線類99，其各自之一端連接於副載台50之Y載台55，另一端則連接於未圖示之外部裝置、例如配電盤、主控制裝置、氣體供應裝置等。又，圖29及圖30中雖省略圖示，但連接於Y載台55之複數個纜 線類99在副載台50上分岐，其一部分連接於X載台54、或主載台40(參照圖28)。
+X側之纜線束99a，如圖29所示，其另一端側(外部裝置側)之中間部分以固定構件220固定於+X側之脚部39a。又，纜線束99a之較固定於脚部39a之部分靠一端側之中間部分則以固定構件220固定於滾輪206之外周面。進一步的，纜線束99a之較固定於上述滾輪206之部分靠一端側之中間部分，以複數個固定構件220固定於一對滾輪203中之+X側滾輪203之外周面。纜線束99a之固定於滾輪206之部分與固定於滾輪203之間之區域，在如圖29所示之副載台50位於X軸方向之移動範圍中央之狀態下，係向下方彎曲(因重力而垂下)。
又，纜線束99a之較固定於滾輪203之部分靠一端側之區域，如圖30所示，彎曲成U字形且通過形成在支承部201之開口部201a之內部空間，其端部(一端)連接於Y載台55。如圖30所示，纜線束99a之較固定於滾輪203之部分靠一端側之區域，以固定構件220固定於支承部201。又，各固定構件220，如圖30中代表性的所示，係對應構成纜線束99a之複數個纜線類99，由複數個構件構成。-X側之纜線束99b亦同樣的，其長邊方向之二處中間部分分別固定於滾輪203、206。
其次，針對副載台50從圖29所示位置(中央位置)往+X側移動之情形，說明纜線單元300之一動作例。如圖31所示，當副載台50往+X方向移動時，固定於X載台54之支承部201及軸承部202一體的往+X方向移動，對應於此，其中間部分固定於-X側滾輪203之纜線束99b即被拉向+X側。另一方面，+X側之纜線束99a則因+X側滾輪203與+ X側滾輪206彼此接近而更向下方彎曲(因重力而垂下)。此時，一對滾輪203、一對滾輪206分別擺動(往θ y方向旋轉既定量)，據以防止大的彎曲應力作用於構成纜線束99a、99b之各纜線類99。又，當副載台50往-X方向移動時，與圖31所示情形相反的，纜線束99b往下方彎曲、纜線束99a則被拉向-X方向。
液晶曝光裝置3000之其他部分之構成與前述第1實施形態之液晶曝光裝置10相同，並進行同樣的曝光動作。
如以上之說明，本第7實施形態之液晶曝光裝置3000，除了於光罩載台裝置MSTi設有纜線單元300外，與前述第1實施形態之液晶曝光裝置10具有同樣構成，因此能獲得同等效果。除此之外，本第7實施形態之液晶曝光裝置3000所具備之光罩載台裝置MSTi，由於包含在副載台50、70與外部裝置之間進行動力傳達之纜線類99之各纜線束99a、99b，其固定於滾輪203、206之間之區域隨副載台50、70之移動而因重力作用向下方彎曲、或被拉向水平方向，因此能防止纜線類99與其他構件間之滑動而產生塵塵、或產生振動。承上所述，本第7實施形態之纜線單元300特別適合如液晶曝光裝置3000(參照圖28)等，在無塵室內使用之裝置、或須以高精度進行移動體之位置控制之裝置。此外，由於在纜線束99a、99b往下方彎曲、或被拉向水平方向時，滾輪203、206分別旋轉而抑制了大的彎曲應力作用於構成纜線束99a、99b之纜線類99，因此能避免例如管線彎折而造成管路閉塞等之故障。再者，本第7實施形態之纜線單元300不具有支承纜線類99之中間部分之構件因此較輕、且纜線類99之更換作業等維修保養較容易。
《第8實施形態》
接著，說明第8實施形態之液晶曝光裝置所具有之光罩載台裝置。本第8實施形態之液晶曝光裝置與上述第7實施形態相較，僅光罩載台裝置之構成不同，因此，以下僅說明光罩載台裝置之構成。圖32係從-Y側觀察第8實施形態之光罩載台裝置MSTj之側視圖。第8實施形態之光罩載台裝置MSTj與上述第7實施形態之光罩載台裝置MSTi相較，纜線單元之構成不同。又，為簡化說明及便於圖示，與前述第7實施形態相同或同等之構成部分，係使用與第1實施形態相同之符號並省略其說明。
第8實施形態之纜線單元300a中，以X軸方向為長邊方向、於Y軸方向分離之一對X線性導件構件93固定在導引部38a之下面(+Y側之X線性導件構件隱藏在圖面內側)。又，於導引部38a下方(-Z側)配置有由以X軸方向為長邊方向、與XY平面平行之板狀構件構成之可動部210。於可動部210上面之四個角部固定有剖面U字形之滑件211(+Y側之二個滑件隱藏在圖面內側)。-Y側之二個滑件211卡合於-Y側之X線性導件構件93而能滑動，+Y側之二個滑件211卡合於+Y側之X線性導件構件93而能滑動。
於可動部210之+X側端部下面固定有由在Y軸方向分離之一對板狀構件構成之軸承部212(+Y側之板狀構件隱藏在圖面內側)，於該軸承部212透過以Y軸方向為軸方向之旋轉軸214將滾輪213支承為可旋轉。而纜線束99a之固定於滾輪203之部分、與固定於滾輪206之部分之間之區域的略中央部，透過固定構件220固定於滾輪213。此外，於可動部210 之-X側端部下面亦同樣的固定有軸承部212，於該軸承部212透過旋轉軸214將滾輪213支承為可旋轉。纜線束99b之固定於滾輪203之部分、與固定於滾輪206之部分之間之區域的略中央部，透過固定構件220固定於滾輪213。因此，一對滾輪213係一體移動於X軸方向。
又，於一對軸承部212，分別透過以Y軸方向為軸方向之旋轉軸215將滑輪(pulley)216軸支成可旋轉。於-X側之滑輪216捲掛有繩217。繩217之一端固定於+X側之脚部39a、另一端則固定於軸承部202之-X側端部。又，圖32中為避免圖面錯綜複雜而省略了一部分，但於+X側之滑輪216亦同樣的捲掛有繩218。繩218之一端固定於-X側之脚部39a、另一端則固定於軸承部202之+X側端部。
纜線單元300a，如圖33所示，當副載台50往+X方向移動時，用以支承捲掛有繩217之-X側滑輪216之軸承部212即被該繩217牽引而往+X方向移動。此時，滑輪216發揮動滑輪之功能，軸承部212以副載台50一半之速度追隨副載台50。此外，隨此，+X側軸承部212亦以副載台50一半之速度往+X側移動。本第8實施形態之纜線單元300a亦與第7實施形態之纜線單元300同樣的，隨副載台50之移動而纜線束99a、99b之中間部分彎向下方(垂下)、或被拉向水平方向，因此與第7實施形態之纜線單元同樣，能獲得防止產生塵屑及振動之效果。
此處，於纜線單元300a，纜線束99a、99b成為中間部分垂下之狀態，因此於構成纜線束99a、99b之各纜線類99會因其自重而產生張力。而作用於纜線類99之張力之水平成分將使副載台50往X軸方向移動，因此副載台50於X軸方向之位置控制有可能會變得困難。具體的舉一例而 言，如圖33所示，在副載台50位於導引部38a上之+X側情形時，作用於+X側纜線束99a之張力大致係作用於Z軸方向，因此其水平成分、亦即欲使副載台50往+X方向移動之力較小。另一方面，-X側之纜線束99b係與X軸大致平行，因此因其自重而產生之張力之水平成分，大於作用於纜線束99a之張力之水平成分。由於此張力之水平成分之差，於副載台50會產生使其往-X方向移動之力。但本第8實施形態之纜線單元300a，係於三處(滾輪203、206、213)分別支承纜線束99a、99b，滾輪203與滾輪213之間之纜線束99a、99b之長度、以及滾輪213與滾輪206之間之纜線束99a、99b之長度分別較短，其自重較小、張力之水平成分亦較小。因此，能減輕對副載台50之X軸方向位置控制造成之影響。
又，由於係使將一對滾輪213分別支承為可旋轉之軸承部212以副載台50一半之速度追隨副載台50，因此能恆使滾輪213位於滾輪203與滾輪206之中間。此外，由於係使用滑輪216及繩217、218來使軸承部212追隨副載台50，因此構造簡單。再者，由於與上述第7實施形態相較能使纜線束往下方之彎曲量(因重力而垂下之量)較小，因此縮小Z軸方向之空間而節省裝置之空間(即使脚部短亦可)。
《第9實施形態》
接著，說明第9實施形態之光罩載台裝置MSTk。圖34係從-Y側觀察第9實施形態之光罩載台裝置MSTk之側視圖。第9實施形態之光罩載台裝置MSTk與上述第8實施形態之光罩載台裝置MSTj相較，一對滾輪213之支承構造不同。又，為簡化說明及便於圖示，與前述第7、第8實施形態 相同或同等之構成部分，係使用與第7、第8實施形態相同之符號並省略其說明。
第9實施形態之光罩載台裝置MSTk所具有之纜線單元300b中，一對滾輪213分別透過旋轉軸214被支承於由在Y軸方向分離之一對板狀構件構成之軸承部212b(+Y側之板狀構件隱藏在圖面內側)而能旋轉。一對軸承部212b分別連接於配置在導引部38a上方之一對可動構件221。一對可動構件221分別設在副載台50之+X側、-X側。於一對可動構件221之下面，分別固定有以能滑動之狀態卡合於固定在導引部38a之一對X線性導件構件51之剖面倒U字形之一對滑件222(+Y側之X線性導件構件及滑件分別省略其圖示)。一對軸承部212b係以連接構件223加以連接，於X軸方向一體移動。
又，於一對軸承部212b，與上述第8實施形態同樣的，透過旋轉軸215分別安裝有滑輪216。於一對滑輪216分別捲掛有繩224。一對繩224，其各自之一端固定於導引部38a之下面中央部、另一端則固定於支承部201。
如圖35所示，第9實施形態之纜線單元300b亦與上述第8實施形態同樣的，當副載台50被驅動於X軸方向時，一對軸承部212b即分別被繩224牽引而以副載台50之一半之移動速度，追隨該副載台50移動。本第9實施形態之纜線單元300b，由於係使用將副載台50之X載台54引導於X軸方向之X線性導件構件51來將一對軸承部212b引導於X軸方向，因此與上述第8實施形態之纜線單元300a相較，構件較少(惟副載台50往X方向之可移動量受限)。
又，上述第7~第9各實施形態之纜線單元之構成僅為一例。例如，上述第7~第9實施形態之各纜線單元，其纜線類之中間部分雖係固定於以圓筒狀構件構成之滾輪外周面，但固定纜線類之各構件只要能繞旋轉軸以既定角度、旋轉(擺動)於θ y方向即可，因此亦可以不是圓筒狀之構件。圖36中顯示了上述第7實施形態之纜線單元之一變形例。如圖36所示，纜線束99b亦可以是將其中間部分透過固定構件220固定於支承構件230，此支承構件230包含被軸支成能繞旋轉軸205旋轉之剖面圓弧狀之板狀構件(圖36中，省略了-Y側脚部39a、及構成軸承部202之一對板狀構件中之-Y側板狀構件之圖示)。又，亦可取代第8、第9實施形態之滾輪213(分別參照圖32、圖34)而使用圖36所示之支承構件230。
此外，上述第8及第9實施形態中，軸承部212、212b(分別參照圖32、圖34)雖係透過繩被支承部201(亦即副載台50)牽引而以副載台50一半之速度移動於X軸方向，但使軸承部212、212b移動於X軸方向之方式不限於此，例如可藉由進給螺桿驅動、線性馬達驅動、皮帶驅動等之驅動方式，與副載台分開獨立的加以驅動。
又，上述第8及第9實施形態中，軸承部212、212b(分別參照圖32、圖34)雖係於副載台之+X側及-X側分別設置一個，但軸承部之數不限於此，可視X導件之長度(亦即副載台之移動行程)於副載台之+X側、-X側分別設置例如二個以上。
又，上述第1~第9實施形態，除了性質上其組合不合理之情形外，可適當的加以組合。例如，上述第4~第9實施形態可與前述第2實施形態組合。亦即，上述第4~第9實施形態中可設置遮光葉片裝置(遮 光系統)。
又，上述第1~第9實施形態之各個(以下，記載為各實施形態)中，雖然一對XVCM及YVCM係磁轉型，但不限於此，亦可以是動圈型。此外，上述各實施形態之曝光裝置所具備之各線性馬達，可以是磁轉型及動圈型之任一種，其驅動方式亦不限於羅倫玆力驅動方式，可以是可變磁阻驅動方式等其他方式。再者，上述各實施形態中，一對副載台雖係以線性馬達加以驅動，但驅動一對副載台之方式(致動器)不限於此，亦可以是例如進給螺桿驅動、或皮帶驅動等。
又，上述各實施形態中，一對副載台雖係分別具備X載台、與X載台上所搭載之Y載台所構成二個載台之XY二維載台裝置，但不限於此，一對副載台可分別是例如以平面馬達等驅動於XY二維方向之單一載台。
又，上述各實施形態中，雖係針對保持光透射型光罩之光罩載台裝置為移動體裝置之情形做了說明，但不限於此，亦可以是例如將曝光裝置曝光對象之基板(或晶圓)沿XY平面引導之載台裝置為移動體裝置。
又，上述各實施形態中，照明光可以是ArF準分子雷射光(波長193nm)、KrF準分子雷射光(波長248nm)等之紫外光、或者F2雷射光(波長157nm)等之真空紫外光。又，作為照明光，可使用例如將從DFB半導體雷射或光纖雷射振盪出之紅外線帶、或可見光帶之單一波長雷射光，以例如摻雜有鉺(或鉺及鐿兩者)之光纖放大器加以放大作為真空紫外光，並以非線性光學結晶將其轉換波長成紫外光之諧波。此外，亦可使用固體雷射(波長：355nm、266nm)等。
又，上述實施形態，雖係針對投影光學系統PL係具備複數隻光學系之多透鏡方式之投影光學系統之情形做了說明，但投影光學系統之隻數不限於此，只要有一隻以上即可。此外，不限於多透鏡方式之投影光學系統，亦可以是例如使用offner型大型反射鏡之投影光學系統等。
又，上述實施形態中之投影光學系統PL，雖係針對使用投影倍率為放大系之場合做了說明，但不限於此，投影光學系統亦可以是等倍系及縮小系之任一種。
又，上述各實施形態之曝光裝置，特別是對使尺寸(包含外徑、對角線、一邊之至少一個)為500mm以上之基板、例如液晶顯示元件等平板顯示器(FPD)用大型基板曝光之曝光裝置由來尤其有效。此係因上述各實施形態之曝光裝置係對應基板大型化而構成之故。
又，上述各實施形態，雖係針對適用於伴隨板片之步進掃描動作進行掃描型曝光之投影曝光裝置之情形做了說明，但不限於此，上述各實施形態之曝光裝置之曝光裝置可以是不使用投影光學系統之近接方式之曝光裝置。此外，上述各實施形態之曝光裝置亦可以是步進重複(step & repeat)方式之曝光裝置(所謂之步進機)或步進接合(step & stitch)方式之曝光裝置等。
又，上述各實施形態中，雖係使用於光透射性之光罩基板上形成有既定遮光圖案(或相位圖案、減光圖案)之光透射型光罩，但亦可取代此光罩而使用例如美國專利第6,778,257號說明書所揭露之根據待曝光圖案之電子資料形成透射圖案、反射圖案或發光圖案之電子光罩(可變成形光罩)、例如使用非發光型影像顯示元件(亦稱為空間光變調器)之一種之 DMD(Digital Micro-mirror Device)可變成形光罩。
又，曝光裝置之用途並不限於將液晶顯示元件圖案轉印至方型玻璃板之液晶用曝光裝置，亦可廣泛適用於例如半導體製造用之曝光裝置、用以製造薄膜磁頭、微機器及DNA晶片等之曝光裝置。此外，不僅是是半導體元件素子等之微元件，亦能適用於為製造用於光曝光裝置、EUV曝光裝置、X線曝光裝置及電子線曝光裝置等之光罩或標線片，而將電路圖案轉印至玻基板或矽晶圓等之曝光裝置。再者，曝光對象之物體不限於玻璃板，亦可以是例如晶圓、陶瓷基板、薄膜構件或光罩基板(mask blank)等其他物體。
又，作為將電路圖案轉印至矽晶圓等之曝光裝置，亦可適用於例如美國專利申請公開第2005/0259234號說明書等所揭露之在投影光學系統與晶圓之間充滿液體之液浸型曝光裝置等。
又，亦可適用於例如國際公開第2001/035168號所揭露之藉由在晶圓上形成干涉條紋，以在晶圓上形成線與空間(line & space)圖案之曝光裝置(微影系統)。
又，上述各實施形態之移動體裝置不限於曝光裝置，亦能適用於例如具備噴墨(ink jet)式之機能性液體賦予裝置之元件製造裝置。
此外，援用上述說明所引用之關於曝光裝置之所有公報、國際公開公報、美國專利及美國專利申請公開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，說明於微影製程中使用上述各實施形態之曝光裝置之微元件製造方法。上述各實施形態之曝光裝置，亦可藉由在平板(玻璃基板)上形成既定圖案(電路圖案、電極圖案等)，獲得作為微元件之液晶顯示元件。
〈圖案形成步驟〉
首先，使用上述各實施形態之曝光裝置，實施將圖案像形成於感光性基板(塗有光阻之玻璃基板等)、所謂之微影製程。藉由此微影製程，於感光性基板上形成包含多數電極等之既定圖案。之後，經曝光之基板經由顯影步驟、蝕刻步驟、光阻剝步驟等各步驟，於基板上形成既定圖案。
〈彩色濾光片形成步驟〉
其次，形成對應R(Red)、G(Green)、B(Blue)之三個點之組多數排列成矩陣狀之彩色濾光片，或形成R、G、B三條線之濾光器之組複數排列於水平掃描線方向之彩色濾光片。
〈單元組裝步驟〉
接著，使用以圖案形成步驟所得之具有既定圖案之基板、以及於彩色濾光片形成步驟所得之彩色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既定圖案之基板與彩色濾光片形成步驟所得之彩色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〉
之後，安裝用以進行所組裝之液晶面板(液晶單元)之顯示動作之電路、背光單元等各零件而完成液晶顯示元件。
此場合，於圖案形成步驟中，由於能使用上述各實施形態之曝光裝置以高生產率且高精度進行板片之曝光，其結果能提升液晶顯示元 件之生產性。
如以上之說明，本發明之移動體裝置適用沿既定二維平面使移動體移動。又，本發明之動力傳達裝置非常適合在沿既定二維平面移動之移動體與外部裝置之間進行動力之傳達。此外，本發明之曝光裝置適合藉由曝光將圖案形成於物體上。又，本發明之元件製造方法非常適合微元件之生產。
35‧‧‧主載台導件
38a、38b‧‧‧引導部
40‧‧‧主載台
41‧‧‧主載台之本體部
41a‧‧‧開口部
41b‧‧‧凹部
42‧‧‧夾頭單元
43a~43c‧‧‧空氣軸承
44‧‧‧Y可動子
46‧‧‧X可動子
85a‧‧‧固定構件
48x‧‧‧X移動鏡
49a~49d‧‧‧靶
50、70‧‧‧副載台
51、71‧‧‧X線性導件
52、72‧‧‧磁石單元
53‧‧‧X標尺
54、74‧‧‧X載台
55、75‧‧‧Y載台
59、79‧‧‧Y讀頭
64‧‧‧Y標尺
65、85‧‧‧X固定子
66、67、86、87‧‧‧間隙感測器
73‧‧‧X線性標尺
84‧‧‧Y線性標尺
88‧‧‧Y固定子
91‧‧‧定位構件
98x‧‧‧X雷射干涉儀
Lx‧‧‧測距光束
M‧‧‧光罩
MST‧‧‧光罩載台裝置

Claims (11)

  1. 一種移動體裝置，具備：第1移動體，保持物體並可往彼此交叉之第1方向及第2方向移動；第2移動體，於前述第1方向之配置在前述第1移動體之一側、且於前述第2方向配置在重疊之位置，至少可往前述第2方向移動；第3移動體，於前述第1方向配置在前述第1移動體之另一側、且於前述第2方向配置在重疊之位置，至少可往前述第2方向移動；物體保持部，搭載於前述第2移動體與前述第3移動體，自前述第1移動體接受前述第1移動體保持之前述物體；以及驅動系統，係於前述第2方向，從與前述第1移動體重疊之位置往與前述第1移動體不重疊之位置，使搭載有保持前述物體之前述物體保持部之前述第2及第3移動體相對於前述第1移動體往前述第2方向相對移動。
  2. 如申請專利範圍第1項之移動體裝置，其中，前述物體保持部，在與前述第1方向及第2方向交叉之第3方向，以接受前述第1移動體保持之前述物體之方式相對於前述第1移動體相對移動。
  3. 如申請專利範圍第2項之移動體裝置，其進一步具備，連結前述第1移動體與前述第2移動體，並連結前述第1移動體與第3移動體之連結部。
  4. 如申請專利範圍第3項之移動體裝置，其中，前述驅動系統透過前述連結部將前述第1至第3移動體驅動往前述第2方向。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之移動體裝置，其中，前述驅動系統，係於前述第1方向彼此分離設置。
  6. 如申請專利範圍第5項之移動體裝置，其中，前述驅動系統將前述第 1至第3移動體驅動往前述第2方向。
  7. 如申請專利範圍第6項之移動體裝置，其進一步具備以非接觸方式支承前述第1移動體之支承部，前述驅動系統，於前述第1及第2方向，使前述第1移動體移動於前述支承部上。
  8. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之移動體裝置，其更進一步具備物體更換裝置，此物體更換裝置係將於前述第2方向，被驅動往與前述第1移動體不重疊之位置的前述第2及第3移動體所保持之物體，更換為與前述物體相異之別的物體。
  9. 一種曝光裝置，具備：如申請專利範圍第1至8項中任一項之移動體裝置，其保持具有圖案之前述物體；及保持裝置，保持轉印前述圖案之基板。
  10. 一種元件製造方法，包含：使用申請專利範圍第9項之曝光裝置，使基板曝光之步驟；及對已曝光之該基板進行顯影之步驟。
  11. 一種平板顯示器之製造方法，包含：使用申請專利範圍第9項之曝光裝置，使平板顯示器用之基板曝光之步驟；及對已曝光之該基板進行顯影之步驟。
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