物体移动装置、物体处理装置、曝光装置、物体检查装置及元件制造方法
【专利说明】物体移动装置、物体处理装置、曝光装置、物体检查装置及元件制造方法
[0001 ] 本申请为中国专利申请201080036924.7的分案申请，原申请的申请日为2010年08月17日，发明名称为:物体移动装置、物体处理装置、曝光装置、物体检查装置及元件制造方法。
技术领域
[0002]本发明是关于一种物体移动装置、物体处理装置、曝光装置、物体检查装置及元件制造方法，更详言之，是关于使沿既定二维平面配置的平板状物体移动的物体移动装置、对通过该物体移动装置移动的物体进行既定处理的物体处理装置、使通过该物体移动装置移动的物体曝光以形成既定图案的曝光装置、检查通过该物体移动装置移动的物体的物体检查装置、以及使用前述物体处理装置或曝光装置的元件制造方法。
【背景技术】
[0003]以往，在制造液晶显示元件、半导体元件(集成电路等)等电子元件(微型元件)的光刻工艺中，主要使用步进重复方式的投影曝光装置(所谓步进机)、或步进扫描方式的投影曝光装置(所谓扫描步进机(亦称扫描机))等。
[0004]在此种曝光装置中，作为曝光对象物而在表面涂布有感光剂的玻璃板或晶圆等基板(以下总称为基板)载置于基板载台装置上。之后，通过对形成有电路图案的掩膜(或标线片)照射曝光用光，且将经由该掩膜的曝光用光经由投影透镜等光学系统照射于基板，以将电路图案转印至基板上(参照例如专利文献1 (及对应的专利文献2))。
[0005]近年来，曝光装置的曝光对象物即基板、特别是液晶显示元件用的基板(矩形玻璃基板)的尺寸例如为一边三公尺以上等，有大型化的倾向，于是，曝光装置的载台装置尺寸亦大型化，其重量亦增大。因此，被期望开发出一种载台装置，能将曝光对象物(基板)高速且高精度地导引，进而可谋求小型化、轻量化的简单构成。
[0006][专利文献]
[0007][专利文献1]PCT国际公开第2008/129762号
[0008][专利文献2]美国发明专利申请公开第2010/0018950号
【发明内容】
[0009]根据本发明的第1态样，提供一种物体移动装置，使平板状物体移动，该平板状物体沿包含彼此正交的第1及第2轴的既定二维平面所配置，该物体移动装置具备:移动体，保持前述物体的端部并可沿前述二维平面移动；驱动装置，将前述移动体驱动于前述二维平面内的至少一轴方向；以及非接触支承装置，在前述移动体被前述驱动装置驱动时，使支承面对向于前述物体的下面以从下方以非接触方式支承前述物体。
[0010]根据上述，平板状物体的端部被移动体保持，而移动体被驱动装置驱动，藉此沿既定二维平面移动。又，物体由于是从下方被非接触支承装置支承，因此即使通过移动体仅支承物体端部，亦可抑制因物体自身重量而往下方的变形(弯曲)。是以，能将物体沿既定二维平面以良好精度导引。又，非接触支承装置由于是以非接触方式支承物体，因此在物体沿既定二维平面移动时不产生摩擦阻力。因此，驱动装置能高速且以高精度驱动由移动体与物体构成的系统。又，能将移动体及驱动装置作成简单的构成，而能使物体移动装置整体小型化、轻量化。
[0011]根据本发明的第2态样，提供一种物体处理装置，其具备:本发明的物体移动装置；以及执行装置，为了进行与前述物体相关的既定处理，从与前述调整装置相反的侧对该物体中保持于前述调整装置的部分执行既定动作。
[0012]根据上述，由于对被本发明的物体移动装置沿既定二维平面导引的物体执行既定的动作，因此能对该物体高速且精度良好地进行既定处理。
[0013]根据本发明的第3态样，提供一种第1曝光装置，其具备:本发明的物体移动装置；以及使用能量束使前述物体曝光据以将既定图案形成于该物体上的图案形成装置。
[0014]根据上述，由于使用能量束对被本发明的物体移动装置沿既定二维平面导引的物体进行曝光，因此能高速且精度良好地在该物体形成既定图案。
[0015]根据本发明的第4态样，提供一种物体检查装置，其具有:本发明的物体移动装置；以及为了检查前述物体而拍摄该物体表面的摄影部。
[0016]根据上述，由于通过本发明的物体移动装置将检查对象的物体沿既定二维平面高速且精度良好地导引，因此能以良好效率进行该物体的检查。
[0017]根据本发明的第5态样，提供一种第2曝光装置，是使用能量束使物体曝光据以将既定图案形成于前述物体上，其具备:移动体，可保持沿包含彼此正交的第1及第2轴的既定二维平面所配置的平板状物体的端部并可沿前述二维平面移动；驱动装置，将前述移动体驱动于前述二维平面内的至少一轴方向；以及非接触支承装置，在前述移动体被前述驱动装置驱动时，从下方以非接触方式支承前述物体。
[0018]根据上述，平板状物体的端部被移动体保持，而移动体被驱动装置驱动，藉此沿既定二维平面移动。又，物体由于是从下方被非接触支承装置支承，因此即使通过移动体仅支承物体端部，亦可抑制因物体自身重量而往下方的变形(弯曲)。是以，能将物体沿既定二维平面以良好精度导引。又，非接触支承装置由于是以非接触方式支承物体，因此在物体沿既定二维平面移动时不产生摩擦阻力。因此，驱动装置能高速且以高精度驱动由移动体与物体构成的系统。又，由于使用能量束对该物体进行曝光，因此能以高速且精度良好地在该物体形成既定图案。
[0019]根据本发明的第6态样，提供一种第3曝光装置，是使用能量束使物体曝光据以将既定图案形成于前述物体上，其具备:光学系统，对与水平面平行的既定二维平面内的一部分区域经由前述图案照射前述能量束；驱动装置，将沿前述二维平面配置的平板状物体在包含前述二维平面内的前述部分区域的既定区域内驱动于至少一轴方向；以及定点载台，在前述物体被前述驱动装置驱动时，从前述物体下方以非接触状态保持前述物体的包含被前述能量束照射的一部分区域的部分，以调整前述部分在与前述二维平面交叉的方向的位置。
[0020]根据上述，沿二维平面配置的平板状物体是通过驱动装置，在包含经由图案被光学系统照射能量束的一部分区域的前述二维平面内的既定区域内驱动于至少一轴方向。在该驱动时，物体的包含被照射能量束的一部分区域的部分，特别是被定点载台从下方以非接触方式保持，以调整该部分在与二维平面交叉的方向的位置。因此，能以良好精度使物体曝光。又，由于定点载台仅精确调整物体中被照射能量束的部分，因此能使装置构成较为简单。
[0021]根据本发明的第7态样，提供一种元件制造方法，包含使用本发明的物体处理装置或曝光装置使前述物体曝光的动作；以及使前述已曝光的物体显影的动作。
[0022]此处，通过使用平面面板显示器用的基板作为物体，而提供制造平面面板显示器作为元件的制造方法。
[0023]根据本发明的第8态样，提供一种曝光方法，是使用能量束使物体曝光据以将既定图案形成于前述物体上，其包含:将沿与水平面平行的二维平面配置的平板状物体，在一既定区域内驱动于至少一轴方向的动作；该二维平面包含经由前述图案的前述能量束被光学系统所照射的一部分区域；以及在前述物体被驱动时，从前述物体下方以非接触状态保持前述物体的包含被照射前述能量束的一部分区域的部分，以调整前述部分在与前述二维平面交叉的方向的位置的动作。
[0024]根据上述，沿二维平面配置的平板状物体在包含经由图案被光学系统照射能量束的一部分区域的前述二维平面内的既定区域内驱动于至少一轴方向。在该驱动时，物体的包含被照射能量束的一部分区域的部分，特别是被从下方以非接触方式保持，以调整该部分在与二维平面交叉的方向的位置。因此，能精度良好地曝光物体。
[0025]根据本发明的第9态样，提供一种元件制造方法，包含使用本发明的曝光方法使前述物体曝光的动作；以及使已曝光的前述物体显影的动作。
【附图说明】
[0026]图1为显示第1实施形态的液晶曝光装置的概略构成的图。
[0027]图2为图1的液晶曝光装置所具有的基板载台装置的俯视图。
[0028]图3为图2的A — A线剖面图。
[0029]图4为图2的基板载台装置所具有的定点载台的剖面图。
[0030]图5(A)为放大显示图2的基板载台装置所具有的基板保持框的一部分的俯视图，图5(B)为图5(A)的B — B线剖面图。
[0031]图6(A)?图6(C)为用以说明对基板进行曝光处理时的基板载台装置的动作的图。
[0032]图7㈧为第2实施形态相关的基板载台装置的俯视图，图7(B)为图7㈧之的C — C线剖面图。
[0033]图8为第3实施形态相关的基板载台装置的俯视图。
[0034]图9为第4实施形态相关的基板载台装置的俯视图。
[0035]图10为图9的D— D线剖面图。
[0036]图11为第5实施形态相关的基板载台装置的俯视图。
[0037]图12为图11的E— E线剖面图。
[0038]图13为第6实施形态相关的基板载台装置的俯视图。
[0039]图14为第7实施形态相关的基板载台装置的俯视图。
[0040]图15为从+X侧观看图14的基板载台装置的侧视图。
[0041]图16为第8实施形态相关的基板载台装置的俯视图。
[0042]图17为显示第9实施形态相关的基板检查装置的概略构成的图。
【具体实施方式】
[0043]第1实施形态:
[0044]以下，根据图1?图6 (C)说明本发明的第1实施形态。
[0045]图1为显示第1实施形态相关的平面面板显示器、例如液晶显示装置(液晶面板)等的制造的液晶曝光装置10的概略构成。液晶曝光装置10是以用于液晶显示装置的显示面板的矩形玻璃基板P(以下简称为基板P)为曝光对象物的步进扫描方式的投影曝光装置、亦即所谓扫描机。
[0046]液晶曝光装置10如图1所示，具备照明系统Ι0Ρ、保持掩膜Μ的掩膜载台MST、投影光学系统PL、搭载有上述掩膜载台MST及投影光学系统PL等的机体BD、保持基板Ρ的基板载台装置PST、以及此等的控制系统等。以下的说明中，将在曝光时掩膜Μ与基板Ρ相对投影光学系统PL分别相对扫描的方向设为X轴方向、将在水平面内与X轴方向正交的方向设为Υ轴方向、将与X轴及Υ轴正交的方向设为Ζ轴方向，且将绕X轴、Υ轴、及Ζ轴的旋转(倾斜)方向分别设为θχ、9y、及θζ方向。
[0047]照明系统Ι0Ρ与例如美国发明专利第6，552，775号说明书等所揭示的照明系统为类似构成。亦即，照明系统Ι0Ρ将从未图示的光源(例如水银灯)射出的光分别经由未图示的反射镜、分色镜、快门、波长选择过滤器、各种透镜等，作为曝光用照明光(照明光)IL照射于掩膜Μ。照明光IL使用例如i线(波长365nm)、g线(波长436nm)、h线(波长405nm)等的光(或者上述i线、g线、h线的合成光)。又，照明光IL的波长可通过波长选择过滤器，依照例如被要求的解析度适当进行切换。
[0048]在掩膜载台MST上，例如通过真空吸附(或静电吸附)固定有掩膜M，该掩膜Μ在其图案面(图1的下面)形成有电路图案等。掩膜载台MST可通过例如未图示的空气轴承以非接触方式悬浮支承于固定于后述机体BD的一部分即镜筒定盘31上面的一对掩膜载台导件35上。掩膜载台MST能通过包含例如线性马达的掩膜载台驱动系统(未图示)在一对掩膜载台导件35上以既定行程被驱动于扫描方向(X轴方向)，且分别适当微幅被驱动于Υ轴方向及θζ方向。掩膜载台MST在ΧΥ平面内的位置信息(包含θζ方向的旋转信息)，是通过包含未图示的雷射干涉仪的掩膜干涉仪系统予以测量。
[0049]投影光学系统PL是在图1的掩膜载台MST下方支承于镜筒定盘31。本实施形态的投影光学系统PL具有与例如美国发明专利第6，552，775号说明书所揭示的投影光学系统类似的构成。亦即，投影光学系统PL包含掩膜Μ的图案像的既定形状、例如梯形的投影区域配置成交错格子状的多个投影光学系统(多透镜投影光学系统)，发挥与具有以Υ轴方向为长边方向的长方形的单一像场的投影光学系统同等的功能。本实施形态中的多个投影光学系统均使用例如以两侧远心的等倍系统形成正立正像者。又，以下将投影光学系统PL的配置成交错格子状的多个投影区域总称为曝光区域ΙΑ(参照图2)。
[0050]因此，在以来自照明系统Ι0Ρ的照明光IL照明掩膜Μ上的照明区域后，通过通过投影光学系统PL的第1面(物体面)与图案面大致配置成一致的掩膜Μ的照明光IL，使该照明区域内的掩膜Μ的电路图案的投影像(部分正立像)经由投影光学系统PL形成于照明光IL的照射区域(曝光区域ΙΑ);该区域ΙΑ与配置于投影光学系统PL的第2面(像面)侧、表面涂布有光阻(感应剂)的基板Ρ上的照明区域共轭。接着，通过掩膜载台MST与基板载台装置PST的同步驱动，使掩膜Μ相对照明区域(照明光IL)移动于扫描方向(X轴方向)，且使基板Ρ相对曝光区域ΙΑ(照明光IL)移动于扫描方向(X轴方向)，藉此进行基板Ρ上的一个照射区域(区划区域)的扫描曝光，以将掩膜Μ的图案(掩膜图案)转印于该照射区域。亦即，本实施形态中，通过照明系统ΙΟΡ及投影光学系统PL将掩膜Μ的图案生成于基板Ρ上，并且通过照明光IL对基板Ρ上的感应层(光阻层)的曝光将该图案形成于基板Ρ上。
[0051]机体BD是例如美国发明专利申请公开第2008/0030702号说明书等所揭示，具有前述镜筒定盘31与在地面F上自下方分别支承镜筒定盘31的+Υ侧、一 Υ侧端部的一对支承壁32。一对支承壁32分别通过包含例如空气弹簧的防振台34支承于地面F上，机体BD与地面F在振动上分离。又，在一对支承壁32彼此间架设有与Υ轴平行延伸设置的剖面矩形(参照图3)的构件所构成的Υ柱33。在Υ柱33下面与后述定盘12的上面之间形成有既定的空隙。亦即，Υ柱33与定盘12彼此为非接触，在振动上彼此分离。
[0052]基板载台装置PST具备:设置于地面F上的定盘12、在紧邻曝光区域ΙΑ(参照图
2)下方以非接触方式从下方支承基板Ρ的定点载台40 (参照图2)、设置于定盘12上的多个空气悬浮单元50、保持基板Ρ的基板保持框60、将基板保持框60驱动于X轴方向及Υ轴方向(沿ΧΥ平面)的驱动单元70。
[0053]如图2所示，定盘12是由在俯视下(从+Ζ侧观看)以X轴方向为长边方向的矩形板状构件构成。
[0054]定点载台40配置于较定盘12上的中央略往一 X侧的位置。又，如图4所示，定点载台40具备搭载于Υ柱33上的重量抵销器42、支承于重量抵销器42的夹具构件(空气夹具单元)80、用以将空气夹具单元80驱动于与ΧΥ平面交叉的方向的致动器(例如多个Ζ音圈马达(以下简称为Ζ - VCM))等。
[0055]重量抵销器42具备例如固定于Υ柱33的盒体43、收容于盒体43内最下部的空气弹簧44、支承于空气弹簧44的Ζ滑件45。盒体43由+Ζ侧开口的有底的筒状的构件构成。空气弹簧44具有通过橡胶系材料形成的中空构件所构成的伸缩囊44a、配置于伸缩囊44a上方(+Z侧)及下方(一 Z侧)之与XY平面平行的一对板体44b (例如金属板)。伸缩囊44a内部通过从未图示的气体供应装置被供应气体，而成为气压较外部高的正压空间。重量抵销器42以空气弹簧44所产生的向上(+Z方向)的