專利名稱：曝光方法及曝光裝置、載置臺裝置、及設備制造方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及到一種曝光方法及曝光裝置、載置臺裝置、及設備制 造方法，具體而言涉及到一種交互地進行對二個基板載置臺上的基板 的曝光處理的曝光方法及曝光裝置、適用于上述曝光裝置的載置臺裝 置、及利用上述曝光裝置進行曝光的設備制造方法。
背景技術(shù)：
一直以來，在制造半導體元件(集成電路)或液晶顯示元件等時， 在平版印刷步驟中，使用各種曝光裝置。近些年來，隨著半導體元件 的高集成化，分步重復方式的縮小投影曝光裝置(所謂步進器)、對 該步進器進行改良后的步進掃描方式的掃描型投影曝光裝置(所謂掃 描步進器(也稱作掃描器))等逐次移動型的投影曝光裝置成為主流。
例如，在半導體元件制作中所使用的投影曝光裝置中，更換晶片 載置臺上的晶片的晶片更換步驟、用于正確求得晶片上的各拍攝區(qū)域 的位置的晶片對準步驟、及根據(jù)該晶片對準的結(jié)果控制晶片載置臺的 位置并向晶片上的各拍攝區(qū)域轉(zhuǎn)印中間掩模(或掩模)上形成的圖案 的曝光步驟的三個步驟的處理，利用一個晶片載置臺依次反復地進行。
但是由于曝光裝置用于半導體元件等的批量生產(chǎn)，因此為了提高 生產(chǎn)量，在提高曝光精度的同時，最重要的課題之一在于提高現(xiàn)實生 產(chǎn)中的曝光裝置的生產(chǎn)量。因此近些年來，從進一步提高生產(chǎn)量的角度出發(fā)，出現(xiàn)了各種如 下所述的雙晶片載置臺的曝光裝置(例如參照專利文獻1、專利文獻2): 設置二個晶片載置臺，利用這二個晶片載置臺，例如同時進行晶片更 換動作及對準動作、和曝光動作。
根據(jù)專利文獻1所述的曝光裝置，通過同時進行二個晶片載置臺 的上述處理，確實可大幅提高生產(chǎn)量。但是，在該專利文獻1所述的 曝光裝置中，具有對準傳感器的晶片對準系統(tǒng)被配置在投影光學系統(tǒng) 的一側(cè)和另一側(cè)，利用各自的對準傳感器交互進行晶片的對準，因此 需要極力避免對準結(jié)果產(chǎn)生誤差。為了解決這一問題，需要以下進行 作業(yè)對于二個晶片對準系統(tǒng)分別事先測量源于對準傳感器的測量誤 差，根據(jù)其測量結(jié)果校正晶片對準結(jié)果，其結(jié)果是，上述事先測量源 于準傳感器的測量誤差的作業(yè)有可能成為導致生產(chǎn)量下降的重要因 素。并且這種情況下對二個晶片對準系統(tǒng)的對準傳感器進行調(diào)整，使 其相互之間完全不產(chǎn)生測量誤差是困難的。
另一方面，在專利文獻2所述的裝置中，由于僅設置了一個特性 化單元(相當于晶片對準系統(tǒng))，因此即使事先測量源于上述對準傳 感器的測量誤差，只要對一個特性化單元進行事先測量即可，所以基 本不會產(chǎn)生生產(chǎn)量下降的問題。但是，在該專利文獻2所述的裝置中， 因只有一個特性化單元，所以使二個基材支架分別位于該特性化單元 下方，因而需要替換這二個基板支架。作為替換方法，在上述專利文 獻2所述的裝置中，采用了以下方式通過在沿著二個線性X電機(X 軸線性電機)的第一部分(固定件)移動的第二部分(相當于可動件) 上分別設置的連接部件、及二個基材支架上分別設置的連接部件的結(jié) 合(機械性或電子機械性的結(jié)合)，替換各基材支架。S卩，采用了用 于使各基材支架(晶片載置臺)連接到線性X電機的可動件的堅固的 連接機構(gòu)。因此，在上述專利文獻2所述的裝置中，在進行基材支架 的替換時，包括機械性抓取這樣伴隨著不確定性的動作，該動作不僅耗時，而且為了切實地進行該動作，必須使基材支架和線性X電機的 第二部分正確地對齊位置。并且，由于連接部件之間結(jié)合時的沖擊， 基材支架上的基材(晶片等)有發(fā)生位置偏差的可能。
專利文獻1:特開平10-163098號公報 專利文獻2:特表2000-511704號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題
本發(fā)明正是鑒于以上事實而產(chǎn)生的，其第一目的在于，提供一種 曝光方法及曝光裝置，特別是在交互地對二個基板載置臺上的基板進 行曝光處理的曝光處理步驟中，不會降低曝光精度，可提高生產(chǎn)量。
并且，本發(fā)明的第二目的在于提供一種可提高微型設備的生產(chǎn)性 的設備制造方法。
用于解決問題的手段
本發(fā)明的第一個觀點是一種曝光方法，交互地進行對二個基板載 置臺上的基板的曝光處理，其中，包括以下步驟為了在對一個基板
載置臺上的基板進行曝光動作的同時進行兩個基板載置臺的替換，使 另一個基板載置臺暫時位于上述一個基板載置臺的下方。
這樣一來，由于包括以下步驟為了在對一個基板載置臺上的基 板進行曝光動作的同時進行兩個基板載置臺的替換，使另一個基板載 置臺暫時位于上述一個基板載置臺的下方的步驟，因此例如在對一個 基板載置臺上的基板進行曝光動作的同時，進行兩個基板載置臺的替 換動作(交換動作)的一部分，上述兩個基板載置臺的替換動作基于 使另一個晶片載置臺暫時位于該一個晶片載置臺的下方的方式。因此， 和從對一個晶片載置臺上的晶片的曝光動作結(jié)束的時刻開始進行兩個 晶片載置臺的替換動作時相比，可在短時間內(nèi)進行該替換，這樣一來，可提高交互地對二個基板載置臺上的基板進行曝光處理的曝光處理步 驟的生產(chǎn)量。并且，基板載置臺的替換僅僅是使各個基板載置臺沿著 提前確定的路徑移動，而不進行上述機械性抓取這樣伴隨著不確定性 的動作即可實現(xiàn)，因此無需對齊位置，并且不產(chǎn)生基板的位置偏差， 特別是曝光精度也不會下降。
這種情況下，上述步驟可以是上述另一個基板載置臺在上述一個 基板載置臺的下方暫時待機的步驟，或者上述步驟也可以是上述另一 個基板載置臺在相對于基板的對準期間和曝光期間之間移動的移動步 驟的一部分。
本發(fā)明的第二個觀點是第一曝光裝置，交互地進行對二個基板載 置臺上的基板的曝光處理，其中，具有曝光光學系統(tǒng)，對位于預定 的第一位置附近的上述各基板載置臺上的基板進行曝光；標記檢測系 統(tǒng)，檢測出在位于與上述第一位置不同的第二位置附近的上述各基板
載置臺上的基板上形成的標記；和交換裝置，以作為上述二個基板載
置臺中的至少一個基板載置臺的特定載置臺暫時位于另一個基板載置 臺的下方的方式，在上述曝光光學系統(tǒng)進行的基板曝光動作、及上述 標記檢測系統(tǒng)進行的基板上的標記檢測動作之間，交換上述兩個載置臺。
這樣一來，具有交換裝置以作為二個基板載置臺中的至少一個 基板載置臺的特定載置臺暫時位于另一個基板載置臺的下方的方式， 在曝光光學系統(tǒng)進行的基板曝光動作、及標記檢測系統(tǒng)進行的基板上 的標記檢測動作之間，交換上述兩個載置臺。因此，通過該交換裝置， 例如在對位于第一位置附近的一個基板載置臺上的基板通過曝光光學 系統(tǒng)進行曝光動作的同時，進行兩個基板載置臺的替換動作(交換動 作)的一部分，上述兩個基板載置臺的替換動作，基于使在第二位置 附近通過標記檢測系統(tǒng)進行了基板上的標記的檢測動作的另一個晶片 載置臺、暫時位于該一個晶片載置臺的下方的方式。因此，和從對一
8個晶片載置臺上的晶片的曝光動作結(jié)束的時刻開始進行兩個晶片載置 臺的替換動作時相比，可在短時間內(nèi)進行該替換，這樣一來，可提高 交互地對二個基板載置臺上的基板進行曝光處理的曝光處理步驟的生 產(chǎn)量。并且，基板載置臺的替換僅僅是使各個基板載置臺沿著提前確 定的路徑移動，而不進行上述機械性抓取這樣伴隨著不確定性的動作 即可實現(xiàn)，因此無需對齊位置，并且不產(chǎn)生基板的位置偏差，特別是 曝光精度也不會下降。進一步，標記檢測系統(tǒng)僅有一個即可，因此也 可消除因存在多個標記檢測系統(tǒng)而引起的上述問題。
這種情況下，上述交換裝置可使上述特定載置臺在另一個基板載 置臺的下方暫時待機。
并且，當上述特定載置臺是上述二個基板載置臺中的一個基板載 置臺時，上述交換裝置可使上述特定載置臺經(jīng)由上述另一個載置臺的 下方而移動。
這種情況下，上述交換裝置的結(jié)構(gòu)可以包括使上述特定載置臺 在上述第二位置和其下方的第三位置之間上下移動的第一上下移動機 構(gòu)；以及使上述特定載置臺在相對于上述第一位置與上述第二位置相 反一惻的第四位置和其下方的第五位置之間上下移動的第二上下移動 機構(gòu)。
本發(fā)明的第三個觀點是第二曝光裝置，對保持在可沿著預定的面 移動的載置臺上的基板進行曝光處理，其中，具有驅(qū)動裝置，與上 述載置臺連接，使該載置臺沿著上述預定的面移動；和上下移動機構(gòu)， 使上述載置臺和上述驅(qū)動裝置的至少一部分、在與上述預定的面交叉 的方向上移動。
這種情況下，還可以具有曝光光學系統(tǒng)，上述曝光光學系統(tǒng)的成 像面，在上述載置臺沿著上述預定的面移動時，可位于保持在該載置
9臺上的上述基板上。
并且，上述驅(qū)動裝置，可與上述上下移動機構(gòu)獨立地、使上述載 置臺在和上述預定的面交叉的方向上移動。
并且，可以設定對保持在上述載置臺上的上述基板進行曝光處 理的預定的第一位置；和對上述基板進行和上述曝光處理不同的處理 的第二位置，上述上下移動機構(gòu)，在上述第二位置附近使上述載置臺 和上述驅(qū)動裝置的至少一部分、在與上述預定的面交叉的方向上移動。
這種情況下，上述第二位置包括上述基板的裝載位置，或者也可 具有標記檢測系統(tǒng)，其配置在上述第二位置附近，檢測上述基板上形 成的標記。
在本發(fā)明的第二曝光裝置中，還可以具有當上述載置臺沿著上 述預定的面移動時支撐該載置臺的第一引導面；和對通過上述上下移 動機構(gòu)在與上述預定的面交叉的方向上移動的上述載置臺進行支撐的 第二引導面。
這種情況下，上述上下移動機構(gòu)可以使上述第二引導面在與上述 預定的面交叉的方向上移動。
本發(fā)明的第四個觀點是第一載置臺裝置，其中，具有可沿著預 定的面移動的載置臺；第一驅(qū)動裝置，與上述載置臺連接，使該載置 臺沿著上述預定的面移動；和上下移動機構(gòu)，使上述載置臺和上述第 一驅(qū)動裝置的至少一部分、在與上述預定的面交叉的方向上移動。
這種情況下，還可具有第一引導面，當上述載置臺沿著上述預 定的面移動時支撐該載置臺；第二引導面，用于對通過上述上下移動 機構(gòu)在和上述預定的面交叉的方向上移動的上述載置臺進行支撐；和第二驅(qū)動裝置，驅(qū)動由上述第二引導面支撐的上述載置臺。
并且，上述上下移動機構(gòu)可使上述第二引導面在和上述預定的面 交叉的方向上移動。
本發(fā)明的第五個觀點是第二載置臺裝置，使二個載置臺相對于用 于進行預定的處理的預定位置交互移動，其中，具有交換裝置，僅使 上述二個載置臺中的一個載置臺進行移動，以使其暫時位于另一個載
置臺的下方。
這種情況下，上述交換裝置可包括上下移動機構(gòu)，該上下移動機 構(gòu)進行上下移動，使上述一個載置臺比另一個載置臺的移動面靠近下 方。
并且，在平版印刷步驟中，通過使用本發(fā)明的第一、第二曝光裝 置中的任意一個進行曝光，可高精度地在基板上形成圖案，從而可以 較高的成品率制造出高集成度的微型設備。因此本發(fā)明從其他觀點出
發(fā)，也可以說是使用本發(fā)明的第一、第二曝光裝置的任意一個的設備 制造方法。


圖1是簡要表示本發(fā)明的一個實施方式涉及的曝光裝置的圖。
圖2是表示圖1的晶片載置臺裝置的透視圖。
圖3是圖2的晶片載置臺裝置的分解透視圖。
圖4 (A)是表示Y軸線性電機的可動件的圖(其l)。
圖4 (B)是表示Y軸線性電機的可動件的圖(其2)。
圖5是引導機構(gòu)的透視圖(其l)。
圖6是引導機構(gòu)的透視圖(其2)。
圖7 (A)是表示將移動單元MUT1的框架部分斷裂的狀態(tài)的透視圖。
11圖7 (B)是表示晶片載置臺的透視圖。
圖8 (A)是用于說明曝光處理順序的圖(其l)。 圖8 (B)是用于說明曝光處理順序的圖(其2)。 圖8 (C)是用于說明曝光處理順序的圖(其3)。 圖9 (A)是用于說明曝光處理順序的圖(其4)。 圖9 (B)是用于說明曝光處理順序的圖(其5)。 圖9 (C)是用于說明曝光處理順序的圖(其6)。 圖10 (A)是用于說明曝光處理順序的圖(其7)。 圖10 (B)是用于說明曝光處理順序的圖(其8)。 圖10 (C)是用于說明曝光處理順序的圖(其9)。 圖11是用于說明本發(fā)明涉及的設備制造方法的流程圖。 圖12是表示圖11的步驟S204的具體例的流程圖。
具體實施例方式
以下參照圖1 圖10 (C)對本發(fā)明的一個實施方式進行說明。圖 1簡要表示一個實施方式的曝光裝置10。
該曝光裝置10是下述步進掃描(step-and-scan)方式的掃描型曝 光裝置、即所謂掃描步進器(scan stepper)(也稱作掃描器)使作 為掩模的中間掩模(reticle) R和作為感光物體的晶片Wl (或者W2) 在一維方向(這里是圖1中紙面內(nèi)左右方向即Y軸方向)上同步移動， 同時將中間掩模R上形成的電路圖案通過作為曝光光學系統(tǒng)的投影光 學系統(tǒng)PL分別轉(zhuǎn)印到晶片Wl (或W2)上的多個拍攝區(qū)域中。
曝光裝置IO具有通過照明光IL對中間掩模R進行照明的照明 系統(tǒng)12;放置中間掩模R的中間掩模載置臺RST;使從中間掩模R射 出的照明光IL投射到晶片Wl (或W2)的投影光學系統(tǒng)PL;包括分 別載置晶片W1、 W2的二個基板載置臺、即晶片載置臺WST1、 WST2 的載置臺裝置20;作為標記檢測系統(tǒng)的對準系統(tǒng)ALG;及統(tǒng)一控制裝 置整體的主控制裝置50等。
12上述照明系統(tǒng)12，包括光源及照明光學系統(tǒng)，向由配置在其內(nèi)部
的視場光闌(也稱作遮光板(masking blade)或掩遮片reticule blind) 所限定的矩形或圓弧狀的照明區(qū)域IAR照射照明光IL，以均勻的照度 對形成了電路圖案的中間掩模R進行照明。和照明系統(tǒng)12相同的照明 系統(tǒng)，例如在特開平6-349701號公報及與之對應的美國專利第 5,534,970號公報等中公開。其中，作為照明光IL，使用KrF準分子激 光(波長248nm)或ArF準分子激光(波長193nm)等遠紫外光、或 者F2激光(波長157nm)等真空紫外光等。作為照明光IL，也可使用 來自超高壓水銀燈的紫外區(qū)域的輝線(g線、i線等)。只要本國際申 請所指定的指定國家或所選擇的國家的國內(nèi)法令允許，援引上述美國 專利中的公開內(nèi)容作為本說明書的一部分。
在上述中間掩模載置臺RST上，中間掩模R例如通過真空吸附或 靜電吸附等被固定。中間掩模載置臺RST，通過中間掩模載置臺驅(qū)動 部22，在與照明系統(tǒng)12的光軸(與下述投影光學系統(tǒng)PL的光軸AX 一致)垂直的XY平面內(nèi)，可在X軸方向、Y軸方向以及6z方向(繞 Z軸的旋轉(zhuǎn)方向)上輕微驅(qū)動，并且可沿著未圖示的中間掩模載置臺基 體的上表面在預定的掃描方向(Y軸方向)上以指定的掃描速度驅(qū)動。 并且，中間掩模載置臺驅(qū)動部22，是以線性電機、音圈電機等為驅(qū)動 源的機構(gòu)，在圖1中為了便于圖示，僅以框來表示。并且，作為中間 掩模載置臺RST，當然也可采用以下粗微動結(jié)構(gòu)的載置臺具有在Y 軸方向上一維驅(qū)動的粗動載置臺、及相對于該粗動載置臺可使中間掩 模R至少在三個自由度方向上(X軸方向、Y軸方向及6z方向)上輕 微驅(qū)動的微動載置臺。
中間掩模載置臺RST的XY面內(nèi)的位置(包括Sz旋轉(zhuǎn))，利用 中間掩模激光干涉器(以下稱為"中間掩模干涉器")16，經(jīng)由中間 掩模載置臺RST端部上形成的(或者設置的)反射面，例如以0.5 lnm 左右的分解能量時常進行檢測。來自中間掩模干涉器16的中間掩模載置臺RST的位置信息(包括e z旋轉(zhuǎn)量(左右搖擺量)等旋轉(zhuǎn)信息) 被提供到主控制裝置50。在主控制裝置50中，根據(jù)中間掩模載置臺 RST的位置信息，通過中間掩模載置臺驅(qū)動部22驅(qū)動控制中間掩模載 置臺RST。
作為上述投影光學系統(tǒng)PL,使用物體面一側(cè)(中間掩模一側(cè))和 像面一側(cè)(晶片一側(cè))兩者為遠心的、其投影倍率為1/4 (或1/5)的 縮小系統(tǒng)。因此，當從照明系統(tǒng)12向中間掩模R照射照明光(紫外脈 沖光)IL時，來自中間掩模R上形成的電路圖案區(qū)域中由紫外脈沖光 照明的部分的成像光束入射到投影光學系統(tǒng)PL，該照明光IL的照射區(qū) 域(上述照明區(qū)域LAR)內(nèi)的電路圖案的像(部分倒立像)在紫外脈 沖光的各脈沖照射時，在投影光學系統(tǒng)PL的像面一側(cè)的視野的中央， 被限制成像為在X軸方向上細長的狹縫狀(或矩形(多角形))。這 樣一來，投影的電路圖案的部分倒立像，被縮小轉(zhuǎn)印到投影光學系統(tǒng) PL的成像面上配置的晶片Wl (或W2)上的多個拍攝區(qū)域中的一個拍 攝區(qū)域表面的保護層上。
投影光學系統(tǒng)PL，當作為照明光IL使用KrF準分子激光或ArF 準分子激光等時，主要使用僅由折射光學元件(透鏡元件)構(gòu)成的折 射系統(tǒng)，但當作為照明光IL使用F2激光時，主要使用如特開平3-282527 號公報及與之對應的美國專利第5,220,454號等中公開的、將折射光學 元件和反射光學元件(凹面鏡、光束分裂器等)組合的所謂反折射系 統(tǒng)(反射折射系統(tǒng))、或者僅由反射光學元件構(gòu)成的反射系統(tǒng)。并且 當使用F2激光時可使用折射系統(tǒng)。只要本國際申請所指定的指定國家 (或所選擇的國家)的國內(nèi)法令允許，援引上述公報及與之對應的美 國專利中的公開內(nèi)容作為本說明書的一部分。
上述載置臺裝置20被配置在投影光學系統(tǒng)PL的圖1中的下方。 該載置臺裝置20具有保持晶片W1、W2的晶片載置臺WST1、WST2， 以及驅(qū)動該晶片載置臺WST1、 WST2的驅(qū)動系統(tǒng)等。圖2中用透視圖簡要表示載置臺裝置20和投影光學系統(tǒng)PL、對 準系統(tǒng)ALG等，圖3中表示載置臺裝置20的分解透視圖。對于載置 臺裝置20的構(gòu)成等，以該圖2及圖3為中心、并參照其他附圖進行說 明。
另一個晶片載置臺WST1如圖2所示，被組裝到構(gòu)成移動單元 MUT1的俯視(從上方看)為矩形的框架23中。同樣，另一個晶片載 置臺WST2如圖2所示，被組裝到構(gòu)成移動單元MUT2的俯視(從上 方看)為矩形的框架123中。
一個移動單元MUT1，通過下述驅(qū)動系統(tǒng)，在與圖2所示的XY 面平行的面(第一面)內(nèi)沿著Y軸方向、在投影光學系統(tǒng)PL的下方的 第一位置和對準系統(tǒng)ALG的下方的第二位置之間往復驅(qū)動。并且，另 一個移動單元MUT2，通過下述驅(qū)動系統(tǒng)，和移動單元MUT1同樣地 在第一面內(nèi)沿著Y軸方向往復驅(qū)動，并且，在上述第二位置和其下方 的第三位置之間、及在相對于上述第一位置與上述第二位置相反一側(cè) 的第四位置和其下方的第五位置之間分別上下移動，進一步沿著第一 面的下方的第二面(即，在圖2中移動單元MUT2所處的面)，在第 三位置和第五位置之間沿著Y軸方向往復驅(qū)動。
上述一個移動單元MUT1，從圖2可知，包括俯視(從上方看) 為矩形框狀的框架23;固定件單元27，包括架設在該框架23的X軸 方向的一側(cè)和另一側(cè)的側(cè)壁之間的、以X軸方向為長度方向的固定件 組；和晶片載置臺WST1，與構(gòu)成該固定件單元27的固定件組等扣合， 可相對移動。
同樣，另一個移動單元MUT2從圖2可知，包括俯視(從上方 看)為矩形框狀的框架123;固定件單元127，包括架設在該框架123 的X軸方向的一側(cè)和另一側(cè)的側(cè)壁之間的、以X軸方向為長度方向的固定件組；和晶片載置臺WST2，與構(gòu)成該固定件單元127的固定件組 等扣合，可相對移動。
上述框架23、 123使用較輕的一體化碳纖維框架(carbon monocoque frame)。
在上述框架23的X軸方向一側(cè)(+X側(cè))、另一側(cè)(-X側(cè))的側(cè) 壁的外表面上，如圖2所示，分別設有Y可動件33A、 33B。同樣，在 框架123的X軸方向一側(cè)(+X側(cè))、另一側(cè)(-X側(cè))的側(cè)壁的外表 面上，如圖2所示，分別設有Y可動件133A、 33B。
上述框架23上設置的一個Y可動件33A，如圖4 (A)取出表示 一樣，是具有以下部件的磁鐵單元形狀為XZ截面大致為H字狀的 可動件主體39;多個場磁鐵93，在該可動件主體39的上下二組X軸 方向的相對面中的上側(cè)的相對面上，沿著Y軸方向以預定間隔分別配 置；和多個場磁鐵95，在下側(cè)的相對面上沿著Y軸方向以預定間隔分 別配置。
該多個場磁鐵93、 95中，在Y軸方向上相鄰的場磁鐵之間、在X 軸方向上相對的場磁鐵之間極性相反。因此，在可動件主體39的上下 空間的內(nèi)部，與Y軸方向相關(guān)，分別形成交變磁場(磁束方向為+X方 向或-X方向)。并且，在可動件主體39的+X側(cè)面的Z軸方向的大致 中央，固定有氣體靜壓軸承41。該氣體靜壓軸承41中，在其下表面(-Z 側(cè)的面)上設有加壓氣體的噴出口。
設置在上述框架23上的另一個Y可動件33B，如圖4 (B)取出 表示一樣，使用和上述Y可動件33A基本相同結(jié)構(gòu)的磁鐵單元，但-X 側(cè)的面上設置的氣體靜壓軸承141和上述Y可動件33A上設置的氣體 靜壓軸承41不同。g卩，氣體靜壓軸承141，不僅在-Z—側(cè)的面(下表 面)上設有噴出口，而且在-X—側(cè)的面(側(cè)面)上也設置加壓氣體的噴出口。
設置在框架123上的一個Y可動件133A和上述Y可動件33A具 有同樣的結(jié)構(gòu)，另一個Y可動件133B和上述Y可動件33B具有同樣
的結(jié)構(gòu)。
上述驅(qū)動系統(tǒng)如圖3的分解透視圖所示，具有 一組固定件單元 35A、 35B，上述Y可動件33A、 33B及Y可動件133A、 133B扣合； 和引導機構(gòu)51，主要由設置在這些固定件單元35A、 35B的外側(cè)的多 個部件構(gòu)成。
上述固定件單元35A，綜合圖2及圖3可知，具有 一對支撐柱 43A、 43B，在Y軸方向上隔開預定距離配置在地面F上，且分別在上 下方向上延伸；和二個Y固定件45A、 45B，分別架設在該支撐柱43A、 43B相互之間，且以預定間隔上下配置、以Y軸方向為長度方向。
Y固定件45A、 45B是具有以下部件的電樞單元XZ截面在Z軸 方向上分別為細長的長方形的筐體；在該筐體內(nèi)沿著Y軸方向以預定 間隔配置的未圖示的多個電樞線圈。
上側(cè)的Y固定件45A具有可與Y可動件33A、 133A的上側(cè)的空 間(即設置場磁鐵93的空間)扣合的形狀，下側(cè)的Y固定件45B具有 可與Y可動件33A、 133A的下側(cè)的空間(即設置場磁鐵95的空間) 扣合的形狀。但在本實施方式中，在裝置結(jié)構(gòu)上，Y可動件33A和Y 固定件45B實際上并沒有扣合。
上述固定件單元35B，綜合圖2及圖3可知，具有 一對支撐柱 143A、 143B，在Y軸方向上隔開預定距離配置在地面F上，且分別在 上下方向上延伸；和二個Y固定件145A、 145B，分別架設在該支撐柱 143A、 143B相互之間，以預定間隔上下配置、以Y軸方向為長度方向。
17Y固定件145A、 145B分別是具有以下部件的電樞單元XZ截面 在Z軸方向上為細長的長方形的筐體；在該筐體內(nèi)沿著Y軸方向以預
定間隔配置的未圖示的多個電樞線圈。
上側(cè)的Y固定件145A具有可與Y可動件33B、 133B的上側(cè)的空 間扣合的形狀，下側(cè)的Y固定件145B具有可與Y可動件33B、 133B 的下側(cè)的空間扣合的形狀。但在本實施方式中，在裝置結(jié)構(gòu)上，Y可 動件33B和Y固定件145B實際上并沒有扣合。
在本實施方式中，移動單元MUT1位于圖3所示的高度的面上(上 述第一面)，Y可動件33A和Y固定件45A扣合，且Y可動件33B 和Y固定件145A扣合。并且，因構(gòu)成Y固定件45A的電樞線圈中流 動的電流、及設置在Y可動件33A上的場磁鐵(上側(cè)的場磁鐵)93產(chǎn) 生的交變磁場之間的電磁相互作用而產(chǎn)生的洛倫茲力的反作用力，作 為Y軸方向的驅(qū)動力而對Y可動件33A作用，此外，因構(gòu)成Y固定件 145A的電樞線圈中流動的電流、及設置在Y可動件33B上的場磁鐵 93產(chǎn)生的交變磁場之間的電磁相互作用而產(chǎn)生的洛倫茲力的反作用 力，作為Y軸方向的驅(qū)動力而對Y可動件33B作用。
艮P ，由Y可動件33A和Y固定件45A構(gòu)成動磁鐵型的Y軸線性 電機，由Y可動件33B和Y固定件145A構(gòu)成動磁鐵型的Y軸線性電 機，通過這一組Y軸線性電機，移動單元MUT1在Y軸方向上以預定 的沖程往復驅(qū)動。在以下說明中，對各該組Y軸線性電機，利用和其 各自的可動件相同的標號，稱為Y軸線性電機33A、 33B。
并且，當移動單元MUT2位于圖3及圖2等所示的高度時，Y可 動件133A與下側(cè)的Y固定件45B扣合，Y可動件133B與下側(cè)的Y固 定件145B扣合。并且，在該狀態(tài)下，Y可動件133A和Y固定件45B 構(gòu)成電磁力驅(qū)動方式的動磁鐵型的Y軸線性電機，Y可動件133B和Y
18力驅(qū)動方式的動磁鐵型的Y軸線性電機，通過這 一組Y軸線性電機，位于圖3及圖2等中所示的高度的移動單元MUT2， 在上述第二面上在Y軸方向上以預定的沖程往復驅(qū)動。在以下說明中， 利用和其各自的可動件相同的標號，分別將該組Y軸線性電機稱為Y 軸線性電機45B、 145B。
在本實施方式中，移動單元MUT2，通過下述第一、第二上下移 動機構(gòu)被驅(qū)動上升，從而位于和圖3及圖2中的移動單元MUT1同樣 的高度位置，在該位置下，Y可動件133A和上側(cè)的Y固定件45A扣 合，Y可動件133B和上側(cè)的Y固定件145A扣合。并且，在該狀態(tài)下， Y可動件133A和Y固定件45A構(gòu)成電磁力驅(qū)動方式的動磁鐵型的Y 軸線性電機，Y可動件133B和固定件145A構(gòu)成電磁力驅(qū)動方式的動 磁鐵型的Y軸線性電機，通過這一組Y軸線性電機，位于和圖3及圖 2等中所示的高度相同高度的移動單元MUT2，在上述第一面上、在Y 軸方向上以預定的沖程往復驅(qū)動。在以下說明中，利用和其各自的可 動件相同的標號，分別將該組Y軸線性電機稱為Y軸線性電機45A、 145A。
上述引導機構(gòu)51如圖3所示，具有在X軸方向上以預定間隔配 置的第一引導部52A、第二引導部52B;及在其一部分之間進行連接的 連接板61。
在此對引導機構(gòu)51的各部分構(gòu)成進行詳細說明。第一引導部52A 如圖2所示，被配置在上述固定件單元35A的+X —側(cè)，第二引導部 52B被配置在上述固定件單元35B的-X —側(cè)。
上述第一引導部52A，綜合圖2及圖3可知，由以下三部分構(gòu)成 與構(gòu)成固定件單元35A的Y固定件45B的長度方向大致中央部相對、 并設置在地面F上的固定引導器53A;和分別設置在該固定引導器53A 的Y軸方向的一側(cè)(+Y側(cè))、另一側(cè)(-Y側(cè))的升降單元EU1、 EU2。
19上述固定引導器53A，如圖3所示，由在-X側(cè)的面上形成了截面 大致為-字狀(U字狀)的凹槽、以Y軸方向為長度方向、整體上為 立方體的部件構(gòu)成，其上端面是圖5所示的第一引導面153a。并且， 在該固定引導器53A的-X側(cè)的高度方向中間部形成的凹槽的一對相對 面中的下側(cè)的面為圖3、圖5所示的第二引導面153b。在第一引導面 153a中，噴入來自設置在上述Y可動件33A或133A上的氣體靜壓軸 承41的加壓氣體，通過該加壓氣體的靜壓，在氣體靜壓軸承41和引 導面153a之間，隔開數(shù)y m左右的間隙將移動單元MUT1或MUT2 非接觸地浮起支撐。并且，在第二引導面153b中，噴入來自設置在位 于圖3等所示高度位置的移動單元MUT2上的氣體靜壓軸承41的加壓 氣體，通過該加壓氣體的靜壓，在氣體靜壓軸承41和引導面153b之 間，隔開數(shù)u m左右的間隙將移動單元MUT2非接觸地浮起支撐。
上述升降單元EU1如圖2所示具有在固定引導器53A的+Y側(cè) 且+X側(cè)的位置上、相對于該固定引導器53A對角配置的由立方體部件 構(gòu)成的固定塊65A;配置在該固定塊65A的-X側(cè)、在其+X側(cè)的面上 形成了圖3所示的上下方向的引導槽155b的、以Y軸方向為長度方向 的四角柱狀的上下移動引導器55A。
這種情況下，在上下移動引導器55A的引導槽155b的內(nèi)部嵌入未 圖示的可動件，與之相對，在固定塊65A的-X側(cè)的面上，設置與上述 可動件一起構(gòu)成軸電機(或線性電機)的固定件66A (參照圖3)。
在本實施方式中，通過上述軸電機，上下移動引導器55A相對于 固定塊65A在上下方向(Z軸方向)上被驅(qū)動。在以下說明中，使用 和其固定件相同的標號將上述軸電機稱為軸電機66A。
上下移動引導器55A中，其上表面155a成為噴入來自設置在Y 可動件133A上的氣體靜壓軸承41的加壓氣體的引導面155a。該上下移動引導器55A，由軸電機66A在以下兩個位置之間驅(qū)動引導面155a 變?yōu)楹蜕鲜龅诙龑?53b為同一面的圖5所示的下側(cè)移動界限位 置、及變?yōu)楹蜕鲜龅谝灰龑?53a同一面的圖6所示的上側(cè)移動界限位置。
上述升降單元EU2如圖2所示，具有在固定引導器53A的-Y 側(cè)且+X側(cè)的位置上、相對于該固定引導器53A對角配置的由立方體部 件構(gòu)成的固定塊67A;和配置在該固定塊67A的-X側(cè)、在其+X側(cè)的 面上形成了圖3所示的上下方向的引導槽157b、以Y軸方向為長度方 向的四角柱狀的上下移動引導器57A。
這種情況下，上下移動引導器57A的引導槽157b的內(nèi)部嵌入未圖 示的可動件，與之相對，在固定塊67A的-X側(cè)的面上，設置與上述可 動件一起構(gòu)成軸電機(或線性電機)的固定件68A (參照圖3)。
在本實施方式中，通過上述軸電機，上下移動引導器57A相對于 固定塊67A在上下方向(Z軸方向)上被驅(qū)動。在以下說明中，使用 和其固定件相同的標號將上述軸電機稱為軸電機68A。
上下移動引導器57A中，其上面155a成為噴入來自設置在Y可 動件133A上的氣體靜壓軸承41的加壓氣體的引導面157a。該上下移 動引導器57A，由軸電機68A在以下兩個位置之間驅(qū)動引導面157a 變?yōu)楹蜕鲜龅诙龑?53b為同一面的圖5所示的下側(cè)移動界限位 置、及變?yōu)楹蜕鲜龅谝灰龑?53a同一面的圖6所示的上側(cè)移動界限 位置。
上述第二引導部52B，綜合圖2及圖3可知，由以下三部分構(gòu)成 與構(gòu)成固定件單元35B的Y固定件145B的長度方向大致中央部相對、 設置在地面F上的固定引導器53B;和分別設置在該固定引導器53B 的Y軸方向的一側(cè)(+Y側(cè))、另一側(cè)(-Y側(cè))的升降單元EU3、 EU4。
21上述固定引導器53B如圖3所示，由在+X側(cè)的面的上端部形成截 面為L字狀的階梯部、并且在其下方形成截面大致為-字狀(U字狀) 的凹槽的、以Y軸方向為長度方向、整體上為立方體的部件構(gòu)成。該 固定引導器53B的上述截面為L字狀的階梯部的上表面成為引導面 253a，側(cè)面成為引導面253b。并且，該固定引導器53B的上述凹槽的 一對相對面中的下側(cè)的面為圖5所示的引導面253c，凹槽的內(nèi)部底面 (+X側(cè)的面)為引導面253d。并且，該固定引導器53B，在和上述固 定引導器53A相對的狀態(tài)下被配置在地面上，并經(jīng)由連接板61連接到 固定引導器53A。
在上述引導面253a中，噴入來自設置在上述Y可動件33B或133B 上的氣體靜壓軸承141的下面的噴出口的加壓氣體，通過該加壓氣體 的靜壓，在氣體靜壓軸承141和引導面253a之間，隔開數(shù)ym左右的 間隙將移動單元MUT1或MUT2非接觸地浮起支撐。并且，在上述引 導面253b中，從上述氣體靜壓軸承141的側(cè)面噴入加壓氣體，通過該 加壓氣體的靜壓，在氣體靜壓軸承141和引導面253b之間保持數(shù)iim 左右的間隙。BP，引導面253b起到對移動單元MUTl或MUT2擺動引 導的作用。
在上述引導面253c中，噴入來自設置在位于圖3等所示高度位置 的移動單元MUT2上的氣體靜壓軸承141的下面的噴出口的加壓氣體， 通過該加壓氣體的靜壓，在氣體靜壓軸承141和引導面253c之間，隔 開數(shù)um左右的間隙將移動單元MUT2非接觸地浮起支撐。并且，在 上述引導面253d中，從上述氣體靜壓軸承141的側(cè)面的噴出口噴入加 壓氣體，通過該加壓氣體的靜壓，在氣體靜壓軸承141和引導面253d 之間保持數(shù)wm左右的間隙。S卩，引導面253d起到對移動單元MUT2 擺動引導的作用。
上述升降單元EU3如圖5等所示具有在固定引導器53B的+Y
22側(cè)且-X側(cè)的位置上、相對于該固定引導器53B對角配置的由立方體部 件構(gòu)成的固定塊65B;和配置在該固定塊65B的+X側(cè)、以Y軸方向為 長度方向的四角柱狀的上下移動引導器55B。
這種情況下，上下移動引導器55B的+X側(cè)的面中，形成在其內(nèi)部 嵌入未圖示的可動件的上下方向的引導槽，與之相對，在固定塊65B 的+X側(cè)的面上，設置與上述可動件一起構(gòu)成軸電機(或線性電機)的 固定件66B。
在本實施方式中，通過上述軸電機，上下移動引導器55B相對于 固定塊65B在上下方向(Z軸方向)上被驅(qū)動。在以下說明中，使用 和其固定件相同的標號將上述軸電機稱為軸電機66B。
上下移動引導器55B中，在圖5的狀態(tài)下，分別形成和上述引導 面253c、 253d各面為同一面的引導面255a、 255b。此時，在上述引導 面255a中，噴入來自設置在位于圖3等所示高度位置的移動單元MUT2 的Y可動件133B上的氣體靜壓軸承141的下面的噴出口的加壓氣體， 通過該加壓氣體的靜壓，在氣體靜壓軸承141和引導面255a之間，隔 開數(shù)P m左右的間隙將移動單元MUT2非接觸地浮起支撐。并且，在 上述引導面255b中，從上述氣體靜壓軸承141的側(cè)面的噴出口噴入加 壓氣體，通過該加壓氣體的靜壓，在氣體靜壓軸承141和引導面255b 之間保持數(shù)um左右的間隙。S卩，這種情況下，引導面255d起到對移 動單元MUT2擺動引導的作用。
該上下移動引導器55B，由軸電機66B在以下兩個位置之間驅(qū)動 引導面255a變?yōu)楹蜕鲜鲆龑?53c為同一面的圖5所示的下側(cè)移動界 限位置、及變?yōu)楹蜕鲜鲆龑?53a同一面的圖6所示的上側(cè)移動界限 位置。
并且，在上側(cè)移動界限位置上存在上下移動引導器55B、移動單元MUT1位于該上下移動引導器55B上時，在引導面255a中，噴入來 自設置在上述移動單元MUT1的Y可動件33B上的氣體靜壓軸承141 的下面的噴出口的加壓氣體，通過該加壓氣體的靜壓，在氣體靜壓軸 承141和引導面255a之間，隔開數(shù)lxm左右的間隙將移動單元MUTl 非接觸地浮起支撐。并且，在引導面255b中，從上述氣體靜壓軸承141 的側(cè)面的噴出口噴入加壓氣體，通過該加壓氣體的靜壓，在氣體靜壓 軸承141和引導面255b之間保持數(shù)um左右的間隙。gp，引導面255d 起到對移動單元MUT1擺動引導的作用。
上述升降單元EU4如圖5所示，具有在固定引導器53B的-Y 側(cè)且-X側(cè)的位置上、相對于該固定引導器53B對角配置的由立方體部 件構(gòu)成的固定塊67B;配置在該固定塊67B的+X側(cè)、以Y軸方向為長 度方向的四角柱狀的上下移動引導器57B;及軸電機68B等，和上述 升降單元EU3具有同樣的結(jié)構(gòu)。
上下移動引導器57B中，在圖5的狀態(tài)下，分別形成和上述引導 面253c、 253d各面為同一面的引導面257a、 257b。此時，在上述引導 面257a中，噴入來自設置在位于圖3等所示高度位置的移動單元MUT2 的Y可動件133B上的氣體靜壓軸承141的下面的噴出口的加壓氣體， 通過該加壓氣體的靜壓，在氣體靜壓軸承141和引導面255a之間，隔 開數(shù)um左右的間隙將移動單元MUT2非接觸地浮起支撐。并且，在 上述引導面257b中，從上述氣體靜壓軸承141的側(cè)面的噴出口噴入加 壓氣體，通過該加壓氣體的靜壓，在氣體靜壓軸承141和引導面255b 之間保持數(shù)um左右的間隙。即，這種情況下，引導面255d起到對移 動單元MUT2擺動引導的作用。
上下移動引導器57B，由軸電機68B在以下兩個位置之間驅(qū)動 引導面257a變?yōu)楹蜕鲜鲆龑?53c為同一面的圖5所示的下側(cè)移動界 限位置、及變?yōu)楹蜕鲜鲆龑?53a同一面的圖6所示的上側(cè)移動界限 位置。通過以上說明可知，在本實施方式中，在上下移動引導器55A、
57A、 55B、 57B全部位于下側(cè)移動界限位置的圖5所示的狀態(tài)下，上 下移動引導器55A的引導面155a、上下移動引導器57A的引導面157a、 固定引導器53A的第二引導面153b的高度分別一致，并且上下移動引 導器55B的引導面255a、上下移動引導器57B的引導面257a、固定引 導器53B的引導面253c的高度分別一致。這樣一來，移動單元MUT2， 可以從上下移動引導器55A、 57A上的+Y側(cè)移動界限位置開始到上下 移動引導器55B、 57B上的-Y側(cè)移動界限位置為止，沿著Y軸方向往 復移動。
并且，在上下移動引導器55A、 57A、 55B、 57B全部位于上側(cè)移 動界限位置的圖6所示的狀態(tài)下，上下移動引導器55A的引導面155a、 上下移動引導器57A的引導面157a、固定引導器53A的第二引導面 153b的高度分別一致，并且上下移動引導器55B的引導面255a、上下 移動引導器57B的引導面257a、固定引導器53B的引導面253a的高 度分別一致。
并且，在上下移動引導器55A的+X側(cè)面、-Y側(cè)面；上下移動引 導器57A的+X側(cè)面、+Y側(cè)面；上下移動引導器55B的-X側(cè)面、-Y 側(cè)面；及上下移動引導器57B的-X側(cè)面、+￥側(cè)面，分別設有未圖示 的氣體靜壓軸承，通過從該氣體靜壓軸承向相對的面噴入氣體，各上 下移動引導器通過對應的軸電機而相對于固定引導器53A或53B非接 觸地在上下方向上驅(qū)動。
構(gòu)成上述一個移動單元MUT1的固定件單元27，如將該固定件單 元27和晶片載置臺WST1 —起表示的圖7 (A)所示，由以下部分構(gòu) 成將X軸方向作為長度方向的六個固定件46A、 46B、 46C、 46D、 46E、 46F;以及將X軸方向作為長度方向的支撐板29。上述固定件46A具有以X軸方向為長度方向、并以基本與XZ
平面平行的方式將該長度方向的一端和另一端固定在框架23上的筐 體；和在該筐體內(nèi)部、在X軸方向上以預定間隔配置的未圖示的多個 電樞線圈。
上述固定件46B、 46D、 46C,均以X軸方向為長度方向，且從固 定件46A開始，在+Y—側(cè)，在隔開預定距離的位置上，從上到下依次 以預定的間隔、且與XY面平行地將各自的一端和另一端固定在框架 23上。其中，固定件46B具有其長度方向的一端和另一端被固定在 框架23上的筐體；和在該筐體內(nèi)、在X軸方向上以預定間隔配置的未 圖示的多個電樞線圈。并且，固定件46D具有基本與固定件46B的 下方平行配置的、以X軸為長度方向的筐體；和配置在該筐體內(nèi)的一 個或多個電樞線圈，例如在Y軸方向上以預定間隔配置的、沿X軸方 向細長地延伸的長方形狀的一對電樞線圈。并且，固定件46C與上述 固定件46B具有同樣結(jié)構(gòu)，被配置為與固定件46D的下方基本平行。 此時，以固定件46D為中心，固定件46B和固定件46C被配置在上下 對稱的位置上。
上述固定件46E具有在固定件46A的-Y —側(cè)隔開預定間隔平行 配置的、以X軸方向為長度方向的筐體；和配置在該筐體內(nèi)的一個或 多個電樞線圈，例如在Z軸方向上以預定間隔配置的、沿X軸方向細 長地延伸的長方形狀的一對電樞線圈。并且，固定件46F具有在固 定件46B 46D的+Y側(cè)被配置為與XZ面平行的、以X軸方向為長度 方向的筐體；和配置在該筐體內(nèi)的一個或多個電樞線圈，例如在Z軸 方向上以預定間隔配置的、沿X軸方向細長地延伸的長方形狀的一對 電樞線圈。
上述支撐板29，由平板狀部件構(gòu)成，其與在上述框架23上固定 有長度方向一端和另一端的XY平面基本平行，且在X軸方向上延伸 設置。該支撐板29由高剛性的板狀部件構(gòu)成，如下所述，用于支撐晶
26片載置臺WST1的自重(保持晶片載置臺WST1的Z位置)。
返回到圖2，另一個固定件單元127具有和上述固定件單元27同 樣的結(jié)構(gòu)。
上述一個晶片載置臺WST1如圖7 (B)所示，具有立方體的晶片 載置臺主體31、和以預定的位置關(guān)系且一體地固定在該晶片載置臺主 體31的可動件組，其整體上大致呈立方體狀。其中，晶片載置臺主體 31由較輕且剛性高的材料、例如金屬基復合材料(金屬和陶瓷的復合 體(以鋁合金或金屬硅為基體材料、向其中復合了各種陶瓷強化材料 而得到的材料))構(gòu)成。
構(gòu)成晶片載置臺WST1的上述可動件組如圖7 (B)所示，包括六 個可動件44A、 44B、 44C、 44D、 44E、及44F。
上述可動件44A如圖7 (B)所示，具有磁軛組52，固定在晶 片載置臺主體31的-Y側(cè)的側(cè)面，YZ截面為矩形、整體為筒狀；和多 個場磁鐵54，在該磁軛組52內(nèi)部的左右相對面上沿著X軸方向以預 定間隔分別配置。此時，在X軸方向上相鄰的場磁鐵54之間、在Z軸 方向上相對的場磁鐵54之間極性相反。因此，在磁軛組52的內(nèi)部空 間，與X軸方向相關(guān)形成交變磁場(將+Y方向或-Y方向作為磁場的 方向)。
并且，在圖2所示的、晶片載置臺WST1和固定件單元27的固定 件組及支撐板29扣合的狀態(tài)下，上述固定件46A插入到磁軛組52的 內(nèi)部空間，因構(gòu)成固定件46A的多個電樞線圈中流動的電流、及可動 件44A的磁軛組52的內(nèi)部空間的交變磁場之間的電磁相互作用而產(chǎn)生 的洛倫茲力，X軸方向的驅(qū)動力作用于可動件44A，可動件44A沿著 固定件46A在X軸方向上被驅(qū)動。即，在本實施方式中，通過固定件 46A和可動件44A，構(gòu)成由動磁鐵型的線性電機組成的X軸線性電機
27LXi (參照圖7 (A))。
上述可動件44B、 44D、 44C,分別與上述固定件46B、 46D、 46C 對應，因此在對應這些固定件的配置、按照可動件44B、 44D、 44C的 順序上下層積的狀態(tài)下，被固定在晶片載置臺主體31的+Y側(cè)的側(cè)面。
進一步具體而言，上述可動件44B中，磁軛組內(nèi)部空間形成的交 變磁場的磁束的方向為+Z或-Z方向，但其構(gòu)成等基本上與上述可動件 44A—樣。因此，在圖2所示的、晶片載置臺WST1和固定件單元27 的固定件組及支撐板29扣合的狀態(tài)下，X軸方向的驅(qū)動力作用于可動 件44C，可動件44C沿著固定件46C在X軸方向上被驅(qū)動。S卩，在本 實施方式中，通過固定件46C和可動件44C，構(gòu)成由動磁鐵型的線性 電機組成的X軸線性電機LX3 (參照圖7 (A))。
在本實施方式中，使X軸線性電機LX2、 LX3各自的驅(qū)動力為f， 使X軸線性電機LX〗的驅(qū)動力為2Xf，從而可使晶片載置臺WST1相 對于固定件單元27的固定件組及支撐板29在X軸方向上驅(qū)動(基本 上為重心驅(qū)動)。并且，通過使X軸線性電機LX2、 LX3所產(chǎn)生的驅(qū)動 力不同，可使晶片載置臺WST1在繞Y軸的旋轉(zhuǎn)方向(轉(zhuǎn)動方向)上 輕微驅(qū)動，并且通過使X軸線性電機LX2、 LX3所產(chǎn)生的驅(qū)動力的合力 和X軸線性電機LXi所產(chǎn)生的驅(qū)動力不同，可使晶片載置臺WST1在 繞Z軸的旋轉(zhuǎn)方向(左右擺動方向)上輕微驅(qū)動。
上述可動件44D如圖7 (B)所示，具有由XZ截面為矩形框狀 的磁性體構(gòu)成的框狀部件56;和分別固定在該框狀部件56的內(nèi)側(cè)的上 下相對面(上表面及下表面)的、在X軸方向上細長延伸的一對永久 磁鐵58A、 58B。永久磁鐵58A和永久磁鐵58B極性相反。因此，永 久磁鐵58A和永久磁鐵58B之間，產(chǎn)生磁束的方向為+Z方向(或者-Z 方向)的磁場。并且，在圖2所示的、晶片載置臺WST1和固定件單 元27的固定件組及支撐板29扣合的狀態(tài)下，固定件46D插入到永久磁鐵58A、 58B之間，構(gòu)成固定件46D的一對電樞線圈的各個大致內(nèi) 側(cè)的半個部分，包含在上述永久磁鐵58A和永久磁鐵58B之間的磁場 中。因此，向該電樞線圈分別流入方向相反的電流，從而在上述磁場 中，流入到各個電樞線圈的電流的方向均為+X方向(或-X方向)，因 各電樞線圈中流動的電流、及永久磁鐵58A和永久磁鐵58B之間的磁 場之間的電磁相互作用而產(chǎn)生的洛倫茲力，可動件44D (及晶片載置 臺WST1)相對于固定件46D在Y軸方向上被輕微驅(qū)動。gp，通過固 定件46D和可動件44D，構(gòu)成使晶片載置臺WST1在Y軸方向上輕微 驅(qū)動的Y軸微動電機VY (參照圖7 (A))。
上述可動件44E，與上述固定件46E對應，具有固定在可動件 44A的-Y側(cè)面的、由YZ截面為矩形框狀的磁性體構(gòu)成的框狀部件60; 和分別設置在該框狀部件60的內(nèi)側(cè)的一對相對面(土Y側(cè)的面)的、 在X軸方向上細長延伸的一對永久磁鐵62A、 62B。永久磁鐵62A和 永久磁鐵62B極性相反。因此，永久磁鐵62A和永久磁鐵62B之間， 產(chǎn)生磁束的方向為十Y方向(或者-Y方向)的磁場。并且，在圖2所示 的、晶片載置臺WST1和固定件單元27的固定件組及支撐板29扣合 的狀態(tài)下，固定件46E插入到永久磁鐵62A、 62B之間，構(gòu)成固定件 46E的一對電樞線圈的各個大致內(nèi)側(cè)的半個部分，包含在上述永久磁鐵 62A和永久磁鐵62B之間的磁場中。因此，向該電樞線圈分別流入方 向相反的電流，從而在上述磁場中，流入到各個電樞線圈的電流的方 向均為+X方向(或-X方向)，通過各電樞線圈中流動的電流、及永久 磁鐵62A和永久磁鐵62B之間的磁場之間的電磁相互作用而產(chǎn)生的洛 倫茲力，可動件44E (及晶片載置臺WST1)相對于固定件46E在Z 軸方向上被輕微驅(qū)動。
艮P，在本實施方式中，通過固定件46E和可動件44E，構(gòu)成使晶 片載置臺WST1在Z軸方向上輕微驅(qū)動的第一 Z軸微動電機VZ,(參 照圖7 (A))。上述可動件44F如圖7 (B)所示，設置在可動件44B、 44D、 44C的+Y—側(cè)，其構(gòu)成和上述可動件44E—樣。并且，在圖2所示的、晶片載置臺WST1和固定件單元27的固定件組及支撐板29扣合的狀態(tài)下，通過固定件46F和可動件44F，構(gòu)成使晶片載置臺WST1 (及可動件44F)相對于固定件46F在Z軸方向上輕微驅(qū)動的第二 Z軸微動電機VZ2 (參照圖7 (A))。
在本實施方式中，通過使上述第一、第二Z軸微動電機VZ^ VZ2產(chǎn)生的驅(qū)動力相同，可使晶片載置臺WST1在Z軸方向上輕微驅(qū)動，并且，通過使各Z軸微動電機的驅(qū)動力不同，可使晶片載置臺WSTl在繞X軸的旋轉(zhuǎn)方向(縱向搖擺方向)上輕微驅(qū)動。
如上所述，在本實施方式中，通過X軸微動電機VY、 X軸線性電機LX! LX3、以及第一、第二Z軸微動電機VZ!、 VZ2，可構(gòu)成使晶片載置臺WST1相對于固定件27可在六個自由度方向上驅(qū)動的六個自由度驅(qū)動機構(gòu)。
并且，在前后進行了說明，晶片載置臺主體31中如圖7 (B)所示，沿X軸方向形成貫通孔31a，在晶片載置臺WST1與固定件單元27的固定件組及支撐板29扣合的狀態(tài)下，支撐板29變?yōu)椴迦氲截炌?1a的狀態(tài)。在貫通孔31a的內(nèi)部設有未圖示的自重補償器。該自動補償器具有氣缸部和活塞部，通過向氣缸部的內(nèi)部提供氣體被設定為正壓。并且，通過該氣缸部內(nèi)部的正壓，晶片載置臺WST1整體在可相對于支撐板29移動的狀態(tài)下被支撐。
并且，支撐板29及自重補償器不是必須設置的裝置，當不設置支撐板29及自重補償器時，通過使第一、第二Z軸微動電機VZb VZ2產(chǎn)生與晶片載置臺WST1的自重相適的Z軸方向的力，支撐晶片載置臺WST1的自重。上述另一個晶片載置臺WST2和上述晶片載置臺WST1具有同樣的結(jié)構(gòu)。因此，如圖2所示，在晶片載置臺WST2和固定件單元127的固定件組及支撐板扣合的狀態(tài)下，和上述晶片載置臺WST1時一樣，晶片載置臺WST2的可動件組和固定件單元127的固定件組，使晶片載置臺WST2可在六個自由度方向上驅(qū)動。
并且，構(gòu)成晶片載置臺WST2的晶片載置臺主體中，和晶片載置臺WST1 —側(cè)的晶片載置臺主體31 —樣，與支撐板對應地形成貫通孔，在晶片載置臺WST2和固定件單元127的固定件組及支撐板扣合的狀態(tài)下，通過設置在該貫通孔部分的自重補償器，在晶片載置臺WST2整體可相對于支撐板移動的狀態(tài)下被支撐。
在上述一個晶片載置臺WST1的上面(+Z側(cè)面)，如圖7 (B)所示，在X軸方向的一端(+X側(cè)的端部)設有在Y軸方向上延伸的X移動鏡MX1，在Y軸方向的一端(+Y側(cè)的端部)設有在X軸方向上延伸的Y移動鏡MYla，在Y軸方向的另一端(-Y側(cè)的端部)設有在X軸方向上延伸的Y移動鏡MYlb。在這些移動鏡MX1、 MXla、 MYlb的各個反射面中，投射來自構(gòu)成下述干涉器系統(tǒng)的各測長軸的干涉器的干涉器光束(測長光束)，并由各干涉器接收該反射光，從而測量距各移動鏡反射面的基準位置(一般情況下，在投影光學系統(tǒng)側(cè)面、對準系統(tǒng)的側(cè)面配置固定反射鏡，將其作為基準面)的變位，這樣一來，測量移動單元MUT1 (晶片載置臺WST1)的二維位置。并且，在晶片載置臺WST1的上面，通過未圖示的晶片支架，晶片Wl通過靜電吸附或真空吸附被固定。并且在圖1中，作為晶片載置臺WST1 —側(cè)的移動鏡，僅圖示了 Y軸方向的位置測量用的移動鏡MYla、 MYlb。
在上述另一個晶片載置臺WST2的上面(+Z側(cè)面)，如圖2所示，在X軸方向的一端(+X側(cè)的端部)設有在Y軸方向上延伸的X移動鏡MX2，在Y軸方向的一端(+Y側(cè)的端部)設有在X軸方向上延伸的Y移動鏡MY2a，在Y軸方向的另一端(-Y側(cè)的端部)設有在X軸
31方向上延伸的Y移動鏡MY2b。在這些移動鏡MX2、 MX2a、 MY2b的各個反射面中，投射來自構(gòu)成下述干涉器系統(tǒng)的各測長軸的干涉器的干涉器光束(測長光束)，并由各干涉器接收該反射光，從而測量距各移動鏡反射面的基準位置的變位，這樣一來，測量移動單元MUT2的二維位置。并且，在晶片載置臺WST2的上面，通過未圖示的晶片支架，晶片W2通過靜電吸附或真空吸附被固定。并且在圖1中，作為晶片載置臺WST2—側(cè)的移動鏡，僅圖示了 Y軸方向的位置測量用的移動鏡MY2a、 MY2b。
在本實施方式中，構(gòu)成載置臺裝置20的、向構(gòu)成上述各電機的各電樞線圈提供的電流的大小及方向通過圖1的主控制50被控制，這樣一來，各個電機產(chǎn)生的驅(qū)動力的大小及方向可被任意地控制。
上述對準系統(tǒng)ALG如圖1及圖2所示，被設置在投影光學系統(tǒng)PL的+Y側(cè)、且距-X側(cè)有預定的距離的位置(即傾斜離開的位置)。該對準系統(tǒng)ALG，作為一個例子使用作為圖像處理方式的成像式對準傳感器的一種的FIA (Field Image Alignment)類的對準傳感器。該對準系統(tǒng)ALG包括光源(例如鹵素燈)及成像光學系統(tǒng)、形成作為檢測基準的指標標記的指標板、及攝像元件(CCD)等。在該對準系統(tǒng)ALG中，通過來自光源的寬帶光，對作為檢測對象的標記進行照明，將來自該標記附近的反射光通過成像光學系統(tǒng)，和來自指標的光同時用CCD接收。此時，標記圖像和指標圖像同時成像在CCD拍攝面。并且，通過向來自CCD的圖像信號(拍攝信號)進行預定的信號處理，測量以作為檢測中心的指標標記的中心為基準的標記的位置。
在本實施方式中，對準系統(tǒng)ALG用于晶片載置臺WST1、 WST2上的未圖示的基準標記板上的基準標記及晶片載置臺WST1、 WST2上保持的晶片上的對準標記的位置信息的測量等。來自對準系統(tǒng)ALG的圖像信號，由未圖示的對準控制裝置進行A/D轉(zhuǎn)換，對數(shù)字化的波形信號進行運算處理，并檢測出以指標中心為基準的標記的位置。該標
32記的位置信息從未圖示的對準控制裝置發(fā)送到主控制裝置50。
接著對測量晶片載置臺WST1、WST2的位置的干涉器系統(tǒng)進行簡
單說明。
在圖1中，在晶片載置臺WST1上的移動鏡MYlb的反射面上，從Y軸干涉器116照射經(jīng)過投影光學系統(tǒng)PL的光軸的、與Y軸平行方向的干涉器光束(測長光束)。同樣，在晶片載置臺WST2上的移動鏡MY2a的反射面上，從Y軸干涉器118照射經(jīng)過對準系統(tǒng)ALG的檢測中心(指標標記的中心)的、與Y軸平行方向的干涉器光束。并且，在Y軸干涉器116、 118中，通過分別接收來自移動鏡MYlb、 MY2a的反射光，測量距各反射面的基準位置的相對變位，并測量晶片載置臺WST1、 WST2的Y軸方向位置。
其中，Y軸干涉器116、 118均為多軸干涉器，除了可進行晶片載置臺WST1、 WST2的Y軸方向的位置信息的測量以外，可測量縱向搖動(繞X軸的旋轉(zhuǎn)(0x))及左右擺動(0z方向的旋轉(zhuǎn))。各測長軸的輸出值可獨立測量。
并且，在晶片載置臺WST1上的移動鏡MX1的反射面上，從未圖示的X軸干涉器，通過投影光學系統(tǒng)PL的光軸，照射與Y軸干涉器116的干涉器光束垂直交叉的干涉器光束(測長光束)。同樣，在晶片載置臺WST2上的移動鏡MX2的反射面上，從未圖示的X軸干涉器，通過對準系統(tǒng)ALG的檢測中心(指標標記的中心)，照射與Y軸干涉器118的干涉器光束垂直相交的干涉器光束(測長光束)。并且，在上述各X軸干涉器中，通過分別接收來自移動鏡MX1、MX2的反射光，測量距各反射面的基準位置的相對變位，并測量晶片載置臺WST1、WST2的X軸方向位置。其中，X軸干涉器是多軸千涉器，除了可進行晶片載置臺WST1、 WST2的X軸方向的位置信息的測量以外，可測量轉(zhuǎn)動(繞Y軸的旋轉(zhuǎn)(0y旋轉(zhuǎn)))及左右擺動(Sz方向的旋轉(zhuǎn))。各光軸的輸出值可獨立測量。
這樣一來，在本實施方式中，通過二個X軸干涉器及Y軸干涉器
116、 118共計四個干涉器，構(gòu)成管理晶片載置臺WST1、 WST2的XY
二維座標位置的晶片干涉器系統(tǒng)。構(gòu)成該晶片干涉器系統(tǒng)的各干涉器 的測量值發(fā)送到主控制裝置50。
并且，在以下，將經(jīng)過上述對準系統(tǒng)ALG的檢測中心(指標標記 的中心)、射出與Y軸干涉器118的干涉器光束垂直相交的干涉器光 束的X軸干涉器稱為對準用X軸干涉器，將經(jīng)過投影光學系統(tǒng)PL、射 出與Y軸干涉器116的干涉器光束垂直相交的干涉器光束的X軸干涉 器稱為曝光用X軸干涉器。
在主控制裝置50中，在進行下述曝光時，根據(jù)曝光用X軸干涉器 及Y軸干涉器116的測量值，對晶片載置臺WST1、 WST2的XY面內(nèi) 的位置進行無阿貝(Abbe)誤差的、高精度的管理，在下述晶片對準 時，根據(jù)對準用X軸干涉器及Y軸干涉器118的測量值，對晶片載置 臺WST1、 WST2的XY面內(nèi)的位置進行無阿貝誤差的、高精度的管理。
但在本實施方式中，移動單元MUT1、 MUT2并不是總是圖1、圖 2等中的位置關(guān)系，如下所述，進行晶片載置臺WST1、 WST2的替換 (及移動單元MUT1、 MUT2的替換)，此時，存在干涉器光束不照射 晶片載置臺WST2上的移動鏡的情況?？紤]到這一點，可總是測量移 動單元MUT2的Y軸方向的位置信息的未圖示的線性編碼器分別設置 在預定的位置上。
并且，主控制裝置50在進行晶片載置臺WST1、 WST2的替換時， 當無法通過Y軸干涉器進行晶片載置臺WST2的位置測量時，根據(jù)通 過線性編碼器測量的該Y軸方向的位置信息，管理晶片載置臺WST2 (移動單元MUT2)的Y位置。并且在本實施方式中，在晶片載置臺WST1、 WST2在Y軸方向 上移動時，來自X軸干涉器的干涉器光束有時無法照射到晶片載置臺 WST1、 WST2上的移動鏡。
因此，主控制裝置50中，因某種原因干涉器光束脫離移動鏡，當 來自目前為止無法測量的某個干涉器的干涉器光束再度照射晶片載置 臺WST1、 WST2的移動鏡時，重置(或預置)目前為止無法測量的該 干涉器的測量值。
接著，參照圖8 (A) 圖10 (C)對使用了具有上述結(jié)構(gòu)的曝光 裝置的一系列的曝光順序進行說明。
圖8 (A)表示在主控制裝置50的管理下，在對晶片載置臺WST1 上的晶片Wl進行利用投影光學系統(tǒng)PL的曝光動作的同時，利用對準 系統(tǒng)ALG對晶片載置臺WST2上的晶片W2進行晶片對準動作的狀態(tài) (圖8 (A)與圖1的狀態(tài)對應)。
在圖8 (A)狀態(tài)之前，當預定的裝載位置(對準位置附近)上存 在晶片載置臺WST2 (及移動單元MUT2)時，通過未圖示的晶片裝載 器，進行載置在晶片載置臺WST2上的完成曝光的晶片的卸載及新的 晶片W2的裝載(即晶片交換)。
在進行上述晶片對準動作時，主控制裝置50根據(jù)上述Y軸干涉器 118及對準用X軸干涉器的測量值，管理晶片載置臺WST2的XY面 內(nèi)的位置，同時利用對準系統(tǒng)ALG，檢測設置在晶片W2上的特定的 多個拍攝區(qū)域(釆樣拍攝區(qū)域)的對準標記(采樣標記)的位置信息。 在進行晶片對準(及上述晶片交換)時，主控制裝置50利用上述Y軸 線性電機45A、 145A，使移動單元MUT2 (晶片載置臺WST2)在Y 軸方向上以長沖程驅(qū)動，并且使晶片載置臺WST2通過構(gòu)成移動單元
35MUT2的上述六個自由度驅(qū)動機構(gòu)在X、 Y、 Z、 9x、 9 y、 9z方向上 輕微驅(qū)動。并且，主控制裝置50在使晶片載置臺WST2在X軸方向上 長沖程驅(qū)動時，使用構(gòu)成移動單元MUT2的六個自由度驅(qū)動機構(gòu)的三 個X軸線性電機。
接著，主控制裝置50根據(jù)上述位置信息的檢測結(jié)果和該特定的拍 攝區(qū)域(或者采樣標記)的設計上的位置座標，通過使用例如特開昭 61-44429號公報及與之對應的美國專利第4,780,617號等中所公開的最 小二乘法的統(tǒng)計運算，進行求得晶片W2上的所有拍攝區(qū)域的排列座標 的EGA (enhanced global alignment)方式的晶片對準。只要本國際申 請所指定的指定國家(或所選擇的國家)的國內(nèi)法令允許，援引上述 公報及與之對應的美國專利中的公開內(nèi)容作為本說明書的一部分。
并且，此時，主控制裝置50，在進行采樣標記的位置信息的檢測 的前后，檢測出晶片載置臺WST2上的未圖示的基準標記板上的第一 基板標記的位置信息。并且，主控制裝置50，將先行求得的晶片W2 上的所有拍攝區(qū)域的排列座標轉(zhuǎn)換為以第一基準標記的位置為原點的 位置座標。
如上所述，在晶片載置臺WST2—側(cè)，進行晶片交換、晶片對準。 在進行該晶片交換、晶片對準的同時，在移動單元MUT1 —側(cè)，在主 控制裝置50的管理下，進行步進掃描方式的曝光動作，該方式的曝光 動作是反復進行以下動作拍攝之間的步進動作，根據(jù)已經(jīng)進行的晶 片對準結(jié)果，使晶片載置臺WST1移動到用于進行載置在晶片載置臺 WST1上的晶片Wl上的各拍攝區(qū)域的曝光的加速開始位置；掃描曝光 動作，將中間掩模R (中間掩模載置臺RST)和晶片W1 (晶片載置臺 WST1)在Y軸方向上相對掃描，使形成為中間掩模的圖案通過投影光 學系統(tǒng)PL轉(zhuǎn)印到晶片W上的曝光對象的拍攝區(qū)域。
在上述步進掃描方式的曝光動作開始前，主控制裝置50根據(jù)Y軸干涉器116及曝光用X軸干涉器的測量值，管理晶片載置臺WST1的
位置，同時對晶片載置臺WST1上的未圖示的基準標記板上的一對第 二基板標記和中間掩模R上的一對中間掩模對準標記利用未圖示的中 間掩模對準系統(tǒng)進行測量。并且，在主控制裝置50中，根據(jù)和該測量 結(jié)果(該第二基準標記和經(jīng)一基準標記之間的位置關(guān)系是已知的)的 位置關(guān)系、及提前進行的晶片對準的結(jié)果(以第一基準標記為基準的 晶片Wl上的各拍攝區(qū)域的位置座標)，使晶片載置臺WST1移動到 用于進行晶片Wl上的各拍攝區(qū)域的曝光的加速開始位置。
這樣一來，由于在曝光動作開始前利用中間掩模對準系統(tǒng)測量中 間掩模圖案的投影中心和基準標記板上的一對第二基準標記的位置關(guān) 系，因此在晶片對準后開始曝光為止的期間內(nèi)，即使發(fā)生無法通過干 涉器測量晶片載置臺的位置的情況也不會產(chǎn)生特別的問題。
在進行上述步進掃描方式的曝光動作時，主控制裝置50，利用上 述Y軸線性電機33A、 33B使移動單元MUT1 (晶片載置臺WST1)在 Y軸方向上長沖程驅(qū)動，并且使晶片載置臺WST1通過構(gòu)成移動單元 MUT1的上述六個自由度驅(qū)動機構(gòu)在X、 Y、 Z、 0x、 ey、 8z方向上 輕微驅(qū)動。并且，主控制裝置50在使晶片載置臺WST1在X軸方向上 長沖程驅(qū)動時，使用構(gòu)成移動單元MUT1的六個自由度驅(qū)動機構(gòu)的三 個X軸線性電機LXt LX3。
此外，該曝光動作本身的步驟等和通常的掃描步進器是一樣的， 因此省略其詳細說明。
在上述對晶片載置臺WST2上的晶片的晶片對準動作、及對晶片 載置臺WST1上的晶片的曝光動作中，通常先結(jié)束晶片對準動作。因 此，主控制裝置50在晶片對準結(jié)束后，在繼續(xù)進行對晶片載置臺WST1 上的晶片的曝光動作的期間，同時將具有晶片載置臺WST2的移動單 元MUT2經(jīng)過具有晶片載置臺WST1的移動單元MUT1的下方，移動到移動單元MUT1的-Y—側(cè)，進行晶片載置臺的替換。
具體而言，主控制裝置50，通過上述軸電機66A、 66B使上下移 動引導器55A、 55B從圖8 (A)所示的上端移動位置下降驅(qū)動到圖8 (B)所示的下端移動位置。通過該上下移動引導器55A、 55B的下降 驅(qū)動，移動單元MUT2被下降驅(qū)動，移動單元MUT2上設置的一對Y 可動件133A、 133B分別與Y固定件45B、 145B扣合。
并且，通過上述移動單元MUT2的下降，目前為止照射與移動鏡 MX2及MY2的干涉器光束不再照射這些移動鏡。因此，在移動單元 MUT2下降結(jié)束的同時，對移動單元MUT2的Y軸方向的位置測量通 過上述編碼器來進行。
這樣一來，當上下移動引導器55A、 55B下降到下端移動位置時， 上下移動引導器57A、 57B也和圖8 (B)所示一樣，位于下端移動位 置。此時，固定引導器53A的引導面153b和上下移動引導器55A、 57A 的引導面155a、 157a的高度位置一致，并且固定引導器53B的引導面 253a和上下移動引導器55B、 57B的引導面255a、 257a的高度位置一 致(參照圖5)。
因此，主控制裝置50監(jiān)測上述編碼器的測量值，同時驅(qū)動Y軸線 性電機45B、 145B，使移動單元MUT2從圖8 (B)所示的上下移動引 導器55A、 55B上的位置經(jīng)過圖8 (C)所示的固定引導器53A、 53B 上的位置(移動單元MUT1的下方位置)，驅(qū)動到圖9 (A)所示的上 下移動引導器57A、 57B上的位置。
接著，主控制裝置50通過上述軸電機68A、 68B使上下移動引導 器57A、 57B朝向圖9 (B)所示的上端移動位置上升驅(qū)動。并且此時， 在晶片載置臺WST1 —側(cè)，繼續(xù)進行對晶片Wl的曝光，該晶片載置 臺WST1的位置通過Y軸干涉器116及曝光用X軸干涉器被測量。因此，為了使通過上下移動引導器57A、 57B的上升驅(qū)動所伴隨的晶片載 置臺WST2的位置變化，不會遮擋來自干涉器116的干涉器光束，在 晶片載置臺WST1 —側(cè)的曝光動作結(jié)束為止，主控制裝置50將上下移 動引導器57A、 57B上升驅(qū)動到比圖9 (B)略微靠下的位置，并在該 位置下待機。
并且，當晶片載置臺WST1的曝光動作結(jié)束后，主控制裝置50通 過軸電機68A、 68B使上下移動引導器57A、 57B朝向圖9 (B)所示 的上端移動位置上升驅(qū)動。這樣一來，晶片載置臺WST2上升到圖9 (B)所示的高度位置，但在中途，來自Y軸干涉器116的干涉器光束 不照射到晶片載置臺WST1上的移動鏡MYlb的同時，照射到晶片載 置臺WST2上的移動鏡MY2b。
因此，主控制裝置50，在來自上述Y軸干涉器116的干涉光束不 照射到晶片載置臺WST1上的移動鏡MYlb前，使測量晶片載置臺 WST2的Y軸方向的位置的干涉器切換為此時干涉器光束照射到移動 鏡MYla的Y軸干涉器118。并且，使晶片載置臺WST2 (移動單元 MUT2)的Y軸方向的位置檢測所使用的測量裝置從編碼器切換為Y 軸干涉器116。
在上述干涉器切換結(jié)束時，如圖9(B)所示，上下移動引導器55A、 55B通過軸電機66A、 66B驅(qū)動到上端移動位置。
接著，主控制裝置50分別驅(qū)動Y軸線性電機45A、 145A、及Y 軸線性電機33A、 33B,使晶片載置臺WST2 (移動單元MUT2)和晶 片載置臺WST1 (移動單元MUT1)如圖9 (C)所示，分別朝向+Y方 向移動。具體而言，主控制裝置50使晶片載置臺WST2移動到基準標 記板位于投影光學系統(tǒng)PL的下方位置，使晶片載置臺WST1移動到晶 片交換位置。
39并且，主控制裝置50在基準標記板移動到位于投影光學系統(tǒng)PL
的下方的位置的晶片載置臺WST2 —側(cè)，在對晶片載置臺WST2上的 基準標記板上的一對第二基準標記和中間掩模R上的一對中間掩模對 準標記利用上述中間掩模對準系統(tǒng)測量后，根據(jù)該測量結(jié)果和上述晶 片對準的結(jié)果，對晶片W2上的各拍攝區(qū)域開始步進掃描方式的曝光動 作(參照圖9 (C))。
在進行上述晶片載置臺WST2 —側(cè)的晶片W2的曝光動作的同時、 移動到晶片交換位置的晶片載置臺WST1上，在主控制裝置50的命令 下，晶片Wl通過未圖示的晶片傳送裝置被卸載，下一個晶片(這里是 晶片W3)通過晶片傳送裝置被裝載。在晶片交換后，主控制裝置50 進行對晶片載置臺WST1上的晶片W3的晶片對準。
這樣一來，在晶片載置臺WST2 —側(cè)的曝光動作及晶片載置臺 WST1 —側(cè)的對準動作中的任意一個階段的階段下，主控制裝置50將 晶片載置臺WST2 (移動單元MUT2)和晶片載置臺WST1 (移動單元 MUT1)在-Y方向上平行移動(參照圖10 (A))。
并且，如圖10 (A)所示，在晶片載置臺WST2位于處于上端移 動位置的上下移動引導器57A、 57B上的階段下，主控制裝置50如圖 10 (B)所示，使上下移動引導器57A、 57B下降驅(qū)動。通過該下降驅(qū) 動，來自目前為止照射到晶片載置臺WST2的移動鏡MY2b的Y軸干 涉器116的干涉器光束脫離該移動鏡MY2b，照射到晶片載置臺WST1 的移動鏡MYlb，因此主控制裝置50將測量晶片載置臺WST1的Y位 置的干涉器切換為Y軸干涉器116。在此之前，在晶片載置臺WST1 的移動鏡MX1中，照射有來自曝光用X軸干涉器的干涉器光束，通過 該曝光用X軸干涉器，測量晶片載置臺WST1的X位置。
因此，在上述Y軸干涉器切換后，晶片載置臺WST1的XY面內(nèi) 的位置通過曝光用X軸干涉器及Y軸干涉器116被測量。之后在晶片載置臺WST1 —側(cè)，與上述一樣，開始對晶片W3的 曝光動作。
另一方面，在使上下移動引導器57A、 57B下降驅(qū)動到圖10 (B) 所示的下端移動位置后，主控制裝置50在移動單元MUT2的Y軸方向 的位置測量中使用編碼器。因此，隨著上述上下移動引導器57A、 57B 的下降驅(qū)動，移動單元MUT2的Y可動件133A、133B與Y固定件45B、 145B扣合。
主控制裝置50在進行上下移動引導器57A、 57B的上述下降驅(qū)動 的同時，使上下移動引導器55A、 55B從圖10 (A)的上端移動位置下 降驅(qū)動到圖10 (B)的下端移動位置。
并且，在上下移動引導器57A、 55A及57B、 55B下降驅(qū)動到下 端移動位置的階段中，主控制裝置50利用Y軸線性電機45B、 145B 使移動單元MUT2 (晶片載置臺WST2)向+Y方向驅(qū)動，經(jīng)過移動單 元MUT1 (晶片載置臺WST1)的下方位置，移動到圖10 (C)所示的 位置。進一步，主控制裝置50從圖10 (C)所示的狀態(tài)開始上升驅(qū)動 上下移動引導器55A、 55B。這樣一來，返回到和圖8 (A)同樣的狀 態(tài)。這種情況下，從利用編碼器進行晶片載置臺WST2的位置測量切 換為利用器進行位置測量。
之后反復進行參照圖8 (A) 圖10 (C)所說明的利用了上述晶 片載置臺WST1、 WST2的并列處理動作。
從以上說明可知，在本實施方式的曝光裝置10中，通過上述驅(qū)動 系統(tǒng)(33A、 33B、 133A、 133B、 35A、 35B、 51)及主控制裝置50， 構(gòu)成交換裝置。并且，通過上述升降單元EU1、 EU3構(gòu)成第一上下移 動機構(gòu)，通過升降單元EU2、 EU4構(gòu)成第二上下移動機構(gòu)。如以上詳細說明所述，根據(jù)本實施方式的曝光裝置10，具有交換
裝置(33A、 33B、 133A、 133B、 35A、 35B、 51、 50):以作為二個 基板載置臺WST1、 WST2中的一個基板載置臺WST2 (特定載置臺) 暫時位于另一個基板載置臺WST1的下方的方式，在投影光學系統(tǒng)PL 進行的晶片的曝光動作、及對準系統(tǒng)ALG進行的晶片上的標記檢測動 作(晶片對準動作)之間，交換兩個載置臺WST1、 WST2。并且，在 本實施方式中，通過該交換裝置，如上所述，在對位于第一位置(設 置投影光學系統(tǒng)PL的位置)附近的一個基板載置臺WST1上的基板通 過投影光學系統(tǒng)PL進行曝光動作的同時，進行兩個基板載置臺的替換 動作(交換動作)的一部分，上述兩個基板載置臺的替換動作，基于 使在第二位置(設置對準系統(tǒng)ALG的位置)附近通過對準系統(tǒng)ALG 進行了晶片上的標記的檢測動作的另一個晶片載置臺WST2、暫時位于 該一個晶片載置臺WST1的下方的方式。
因此，和從對一個晶片載置臺上的晶片的曝光動作結(jié)束的時刻開 始進行兩個晶片載置臺的替換動作時相比，可在短時間內(nèi)進行該替換， 這樣一來，可提高交互地對二個基板載置臺上的基板進行曝光處理的 曝光處理步驟的生產(chǎn)量。并且，基板載置臺的替換僅僅是使各個基板 載置臺沿著提前確定的路徑移動，而不進行上述機械性抓取這樣伴隨 著不確定性的動作即可實現(xiàn)，因此無需對齊位置，并且不產(chǎn)生基板的 位置偏差，特別是曝光精度也不會下降。進一步，對準系統(tǒng)ALG僅有 一個即可，因此也可消除因存在多個對準系統(tǒng)而引起的上述問題。
并且，根據(jù)本實施方式的曝光裝置10，如參照圖8 (A) 圖10 (C)所說明的，通過上述交換裝置，對投影光學系統(tǒng)PL的下方的第 一位置(預定位置)交互移動二個晶片載置臺WST1、 WST2時，二個 晶片載置臺中的一個晶片載置臺WST2被移動，以暫時位于另一個晶 片載置臺WST1的下方。g卩，晶片載置臺WST1在預定的面(上述第 一面)內(nèi)移動，僅使晶片載置臺WST2上下移動及在上述第一面內(nèi)移
42動，從而可使晶片載置臺WST1、 WST2交互地移動到第一位置。因此， 例如可無需與晶片載置臺WST1、 WST2連接的配線等，使二個晶片載 置臺WST在第一位置下交互移動。
并且在上述實施方式中，對預定的一個晶片載置臺WST2是特定 的載置臺，采用了該晶片載置臺WST2經(jīng)過另一個晶片載置臺WST1 的下方進行移動的兩個晶片載置臺的交換步驟的情況進行了說明，但 本發(fā)明不限于此。即，特定載置臺也可以是晶片載置臺WST1、 WST2 兩者。這種情況下，交換裝置根據(jù)以下步驟進行晶片載置臺WST1、 WST2的交換(替換)，使晶片載置臺WST1、 WST2循環(huán)使作為保 持結(jié)束晶片對準的晶片的特定載置臺的晶片載置臺在進行晶片載置 的、另一個晶片載置臺的下方暫時待機。
并且在上述實施方式中，作為照明光IL使用了 KrF準分子激光等 遠此外光、F2激光、ArF準分子激光等真空紫外光、或者來自超高壓水 銀燈的紫外區(qū)域的輝線(g線、i線等)，但不限于此，也可使用Ar2 激光(波長126nm)等其他真空紫外光。并且，作為真空紫外光不限 于從上述各光源輸出的激光，也可以是將由DFB半導體激光或纖維 激光振動產(chǎn)生的紅外區(qū)域、或可視區(qū)域的單一波長的激光通過慘雜了 鉺(Er)(或者鉺和鐿(Yb)兩者)的纖維放大器進行放大，并利用 采用非線性光學結(jié)晶而將波長轉(zhuǎn)換為紫外光的高次諧波。
進一步，本發(fā)明也可適用于作為照明光IL使用EUV光、X線、 或者電子線、離子射束等帶電粒子線的曝光裝置。例如，在采用帶電 粒子線的曝光裝置中，電子光學系統(tǒng)等帶電粒子線光學系統(tǒng)構(gòu)成曝光 用光學系統(tǒng)。此外本發(fā)明也可適用于例如國限公開WO99/49504號等中 所公開的、在投影光學系統(tǒng)PL和晶片之間注滿液體的液體浸透型曝光 裝置等。
并且在上述實施方式中，對本發(fā)明適用于步進掃描方式等掃描型曝光裝置的情況進行了說明，但本發(fā)明的適用范圍不限于此。即，本 發(fā)明也可適用于分步重復方式的縮小投影裝置。
并且，通過將由多個透鏡構(gòu)成的照明光學系統(tǒng)、投影光學系統(tǒng)組 裝到曝光裝置主體，進行光學調(diào)整，并且將由多個機械配件構(gòu)成的中 間掩模載置臺、晶片載置臺安裝到曝光裝置主體上，連接配線、配管， 并進一步進行綜合調(diào)整(電氣調(diào)整、動作確認等)，可制造上述實施 方式的曝光裝置。并且，曝光裝置的制造優(yōu)選在對溫度及清潔度等進 行管理的凈室中進行。
并且，本發(fā)明不限于半導體制造用的曝光裝置，也可適用于包括 液晶顯示元件等的顯示器制造所使用的、將設備圖案轉(zhuǎn)印到玻璃板上 的曝光裝置、將薄膜磁頭制造所使用的裝置圖案轉(zhuǎn)印到陶瓷晶片上的
曝光裝置、及攝像元件(CCD等)、微電機、有機EL、 DNA芯片等 制造所使用的曝光裝置等。并且本發(fā)明也可適用于除了半導體元件 等微型裝置，為了制造光曝光裝置、EUV曝光裝置、X線裝置、及電 子線曝光裝置等中所使用的中間掩?；蜓谀?，而將電路圖案轉(zhuǎn)印到玻 璃基板或硅晶片等的曝光裝置。其中，在使用DUV (遠紫光)、VUV (真空紫外)光等的曝光裝置中， 一般使用透過型中間掩模，作為中 間掩模基板使用石英玻璃、摻雜了氟的石英玻璃、螢石、氟化鎂、或 水晶等。并且，在臨近方式的X線曝光裝置、或者電子線曝光裝置等 中，使用透過型掩模(模板掩模、膜式掩模)，作為掩?；迨褂霉?br> 曰b^雄 日日斤寺。
(設備制造方法)
接著對把上述曝光裝置在平版印刷(lithography)步驟中使用的設 備的制造方法的實施方式進行說明。
圖ll是設備(IC、 LSI等半導體芯片、液晶面板、CDD、薄膜磁 頭、微型機器等)的制造例的流程圖。如圖U所示，首先，在步驟201
44(設計步驟)中，進行設備的功能、性能設計(例如半導體設備的電 路設計等)，進行用于實現(xiàn)該功能的圖案設計。接著在步驟202 (掩模
制作步驟)中，制作形成了所設計的電路圖案的掩模。另一方面，在
步驟S203 (晶片制造步驟)中，使用硅等材料制造晶片。
接著，在步驟204 (晶片處理步驟)中，使用在步驟201 步驟 203中準備好的掩模和晶片，如下所述，通過平版印刷技術(shù)等在晶片上 形成實際的電路等。接著，在步驟205 (設備組裝步驟)中，利用在步 驟204中處理的晶片進行設備組裝。在該步驟205中，根據(jù)需要可包 括切割步驟、焊接步驟、及包裝步驟(封入芯片)等步驟。
最后在步驟206 (檢査步驟)中，進行在步驟205下做成的設備 的動作確認測試、耐久測試等檢査。在經(jīng)過這些步驟后，完成設備， 并出廠。
圖12表示半導體設備中的上述步驟204的詳細的流程圖。在圖 12中，在步驟211 (氧化步驟)中，使晶片的表面氧化。在步驟212 (CVD步驟)中，在晶片表面上形成絕緣膜。在步驟213 (電極形成 步驟)中，在晶片上通過蒸鍍形成電極。在步驟214 (離子打入步驟) 中，將離子打入到晶片。以上各步驟211 214構(gòu)成晶片處理的各階段 的前處理步驟，在各階段中可根據(jù)需要選擇執(zhí)行。
在晶片流程的各個階段，當上述前處理步驟結(jié)束后，進行如下所 示的后處理步驟。在該后處理步驟中，首先，在步驟215 (保護膜形成 步驟)中，將感光劑涂敷到晶片上。接著，在步驟216(曝光步驟)中， 通過以上說明的平版印刷系統(tǒng)(曝光裝置)及曝光方法，將掩模的電 路圖案轉(zhuǎn)印到晶片上。接著，在步驟217 (顯影步驟)中，對曝光的晶 片進行顯影，在步驟218 (蝕刻步驟)中，將殘留了保護膜的部分以外 的露出部件通過蝕刻去除。并且在步驟219 (保護膜去除步驟)中，蝕 刻結(jié)束并去除不需的保護膜。
45通過反復進行這些前處理步驟和后處理步驟，在晶片上形成多重 的電路圖案。
如果使用如上所述的本實施方式的設備制造方法，則在曝光步驟 (步驟216)中，使用上述實施方式的曝光裝置，因此可進行不降低曝 光精度的、高生產(chǎn)量的曝光。因此，可提高形成細小圖案的高集成度 的微型設備的生產(chǎn)性。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
本發(fā)明的曝光方法及曝光裝置適用于交互地對二個基板載置臺上 的基板進行曝光處理。并且，本發(fā)明的載置臺裝置地本發(fā)明的曝光裝 置。并且，本發(fā)明的設備制造方法適用于微型設備的制造。
權(quán)利要求
1. 一種曝光方法，交互地對分別保持在兩個支架上的基板進行曝光處理，其特征在于，包括以下步驟在對一個支架上的基板進行曝光動作之后對另一個支架上的基板進行曝光動作時，使保持結(jié)束了曝光動作的基板的支架暫時位于保持接下來進行曝光動作的基板的支架的下方。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的曝光方法，其特征在于， 在對保持在上述一個支架上的基板進行了曝光動作之后對保持在上述另一個支架上的基板進行曝光動作時，將上述另一個支架配置于 檢測出固定在上述另一個支架上的基板上形成的標記后進行上述曝光 處理的位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的曝光方法，其特征在于， 在進行上述曝光動作時及檢測上述標記時，在預定面上分別驅(qū)動設置有上述支架的載置臺。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的曝光方法，其特征在于， 設有驅(qū)動裝置，具有固定件和可動件，該驅(qū)動裝置在上述預定面上驅(qū)動分別設有上述兩個支架的各載置臺，在兩個載置臺的驅(qū)動裝置 之間共用上述固定件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的曝光方法，其特征在于， 在上述步驟中，使上述一個支架與設有該一個支架的載置臺一起暫時位于上述另一個支架及設有該另一個支架的載置臺的下方。
6. —種曝光方法，交互地對分別保持在兩個支架上的基板進行曝 光處理，其特征在于，由標記檢測系統(tǒng)檢測出各上述支架上的基板上形成的標記，包括以下步驟在對一個支架上的基板進行曝光動作之后對另一 個支架上的基板進行曝光動作時，使保持結(jié)束了曝光動作的基板的支 架暫時位于保持結(jié)束了由上述標記檢測系統(tǒng)進行的檢測動作的基板的 支架的下方。
7. —種設備制造方法，包括平版印刷步驟，其特征在于， 在上述平版印刷步驟中，使用權(quán)利要求1 6中任一項所述的曝光方法進行曝光。
8. —種曝光裝置，交互地對保持在兩個支架上的基板進行曝光處 理，其特征在于，包括曝光光學系統(tǒng)，對位于預定的第一位置附近的各上述支架上的基 板進行曝光；標記檢測系統(tǒng)，檢測出在位于與上述第一位置不同的第二位置附 近的各上述支架上的基板上形成的標記；和交換裝置，以保持結(jié)束了由上述曝光光學系統(tǒng)進行的曝光動作的 基板的支架暫時位于保持結(jié)束了由上述標記檢測系統(tǒng)進行的檢測動作 的基板的支架的下方的方式，交換上述兩個支架。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的曝光裝置，其特征在于， 上述交換裝置包括使上述支架上下移動的上下移動機構(gòu)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的曝光裝置，其特征在于， 還包括具有上述支架并能夠在預定面上移動的載置臺。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的曝光裝置，其特征在于， 還包括驅(qū)動裝置，具有固定件和可動件，并在上述預定面上驅(qū)動分別設有上述兩個支架的各載置臺，兩個載置臺的驅(qū)動裝置共用上述固定件。
12. —種曝光裝置，交互地對保持在兩個支架上的基板進行曝光 處理，其特征在于，包括兩個支架，可保持從傳送裝置卸載的基板而在預定面上移動； 曝光光學系統(tǒng)，對各上述支架上的基板進行曝光；和 交換裝置，被配置在上述支架從對上述支架卸載基板的位置向由 上述曝光光學系統(tǒng)進行曝光處理的位置的路徑上，對于保持結(jié)束了上 述曝光處理的基板的一個支架與保持接下來進行上述曝光處理的基板 的另一個支架，上述交換裝置以上述兩個支架在與上述預定面正交的 方向上彼此成上下關(guān)系的方式，交換上述兩個支架。
全文摘要
一種曝光方法及曝光裝置、載置臺裝置、及設備制造方法。為了在對一個晶片載置臺(WST1)上的晶片進行曝光動作的同時進行兩個晶片載置臺(WST1、WST2)的替換，使另一個晶片載置臺(WST2)暫時位于一個晶片載置臺的下方，通過包含該步驟，可以在對一個晶片載置臺上的晶片進行曝光動作的同時進行兩個晶片載置臺的替換動作(交換動作)，上述兩個晶片載置臺的替換動作基于使另一個晶片載置臺暫時位于該一個晶片載置臺的下方的方式，這樣一來，與從對一個晶片載置臺上的晶片的曝光動作結(jié)束的時刻開始進行兩個晶片載置臺的替換動作時相比，可在短時間內(nèi)進行該替換。
文檔編號H01L21/027GK101504512SQ20091000990
公開日2009年8月12日 申請日期2004年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月7日
發(fā)明者柴崎祐一 申請人:株式會社尼康