移動(dòng)體裝置、曝光裝置以及器件制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種移動(dòng)體裝置、曝光裝置以及器件制造方法，更詳細(xì)地說(shuō)涉及一種包括通過(guò)磁懸浮方式的平面電機(jī)而在基座部件上被驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)體的移動(dòng)體裝置、具備該移動(dòng)體裝置的曝光裝置以及使用該曝光裝置的器件制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，在制造半導(dǎo)體元件(集成電路等)、液晶顯示元件等電子器件(微型器件)的光刻工序中，主要使用步進(jìn)重復(fù)(st印and repeat)方式的投影曝光裝置(所謂步進(jìn)曝光裝置(stepper))或者步進(jìn)掃描方式的投影曝光裝置(所謂掃描步進(jìn)曝光裝置(還被稱(chēng)為掃描儀))等。
[0003]這種曝光裝置具備基板臺(tái)，該基板臺(tái)保持作為曝光對(duì)象物體的晶片或者玻璃板等基板并在載物臺(tái)基座(stage base)(以下，適當(dāng)?shù)睾?jiǎn)稱(chēng)為基座)上進(jìn)行移動(dòng)。公知一種基板臺(tái)裝置，作為該基板臺(tái)的驅(qū)動(dòng)源而使用包括基板臺(tái)所具有的可動(dòng)元件和載物臺(tái)基座所具有的定子的平面電機(jī)(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。
[0004]對(duì)于作為基板臺(tái)的驅(qū)動(dòng)源而使用的平面電機(jī)而存在通過(guò)空氣軸承使載物臺(tái)在基座上懸浮的空氣懸浮方式、以及通過(guò)平面電機(jī)所產(chǎn)生的磁懸浮力使載物臺(tái)在基座上懸浮的上述專(zhuān)利文獻(xiàn)I等所記載的磁懸浮方式。對(duì)于平面電機(jī)而存在可動(dòng)元件包含磁體、定子包含線圈的動(dòng)磁(moving magnet)式、以及可動(dòng)元件包含線圈、定子包含磁體的動(dòng)圈(movingcoil)式。然而，由于載物臺(tái)拖拽布線等的情況是不理想的，因此在基板臺(tái)裝置中主要使用動(dòng)磁式的平面電機(jī)。
[0005]在此，考慮線圈及/或母板(mother board)受損等發(fā)生某種故障時(shí)或者制造時(shí)或維護(hù)時(shí)等，作為基板臺(tái)的驅(qū)動(dòng)源的平面電機(jī)不產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力或者無(wú)法產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的情況。在這種情況下，與為了使基板臺(tái)移動(dòng)而能夠通過(guò)空氣軸承的軸承面與基座上表面之間的高壓空氣的靜壓(所謂間隙內(nèi)壓力)來(lái)維持基板臺(tái)的懸浮狀態(tài)的空氣懸浮方式的平面電機(jī)不同，在采用磁懸浮方式的平面電機(jī)的基板臺(tái)裝置中，需要用人力來(lái)抬升基板臺(tái)。然而，最新型的基板臺(tái)的重量例如甚至到達(dá)150kg左右，因此一個(gè)人無(wú)法完成用人力來(lái)抬升并移動(dòng)基板臺(tái)的動(dòng)作。如果作業(yè)空間有余地，則能夠通過(guò)幾個(gè)人協(xié)作來(lái)移動(dòng)基板臺(tái)，但是如果作業(yè)空間沒(méi)有余地，則實(shí)際上無(wú)法移動(dòng)基板臺(tái)。因此，作為解決該情況的方法，還考慮在基板臺(tái)上經(jīng)由上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置車(chē)輪這一方案，但是在該情況下，定子(基座)的上表面必須平整且具有一定程度的硬度。然而，磁懸浮方式的動(dòng)磁式的平面電機(jī)的定子上表面不具備相應(yīng)的硬度，從而，由于經(jīng)由車(chē)輪施加的點(diǎn)載荷，定子側(cè)的微通道(micro channel)有可能受損。
[0006]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:美國(guó)專(zhuān)利第6452292號(hào)說(shuō)明書(shū)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明是鑒于上述情形而完成的，根據(jù)第一方式，是一種移動(dòng)體裝置，具備:基座部件；移動(dòng)體，其配置于該基座部件上，能夠在該基座部件上進(jìn)行二維移動(dòng)；以及磁懸浮方式的平面電機(jī)，其具有設(shè)置于上述基座部件的定子以及設(shè)置于上述移動(dòng)體的可動(dòng)元件，在上述基座部件上驅(qū)動(dòng)上述移動(dòng)體，上述移動(dòng)體具有:移動(dòng)體主體；框狀部件，其在該移動(dòng)體主體的與上述基座部件相對(duì)的下表面中設(shè)置于上述可動(dòng)元件的周?chē)摽驙畈考呐c上述基座部件相對(duì)的面與包含上述可動(dòng)元件的其它部分為同一面或者與包含上述可動(dòng)元件的其它部分相比更向上述基座部件側(cè)突出；以及噴出口，其設(shè)置于上述移動(dòng)體主體，將從外部供給的加壓氣體向上述基座部件噴出。
[0010]由此，當(dāng)在移動(dòng)體主體的與上述基座部件相對(duì)的下表面中設(shè)置于上述可動(dòng)元件周?chē)目驙畈考南卤砻媾c基座部件的上表面接觸時(shí)，通過(guò)基座部件的上表面、移動(dòng)體主體的下表面以及框狀部件，形成相對(duì)于外部實(shí)質(zhì)上成為氣密狀態(tài)的密閉空間。而且，通過(guò)使從外部供給的加壓氣體經(jīng)由噴出口朝向基座部件噴出，該密閉空間相對(duì)于外部成為正壓，移動(dòng)體的重量(相當(dāng)于質(zhì)量X重力加速度的鉛垂朝下的力)通過(guò)所供給的加壓氣體的壓力而至少一部分被抵消(cancel)。由此，在平面電機(jī)停止對(duì)移動(dòng)體產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力(包括懸浮力)的狀態(tài)下，也能夠在基座部件上例如以手動(dòng)方式使移動(dòng)體進(jìn)行移動(dòng)。
[0011]根據(jù)第二方式，本發(fā)明是一種曝光裝置，具備:將規(guī)定的物體保持在上述移動(dòng)體上的上述移動(dòng)體裝置；以及圖案形成裝置，其對(duì)上述物體照射能量束而形成規(guī)定的圖案。
[0012]根據(jù)第三方式，本發(fā)明是一種器件制造方法，包括以下步驟:使用本發(fā)明的曝光裝置對(duì)上述物體進(jìn)行曝光；以及對(duì)曝光后的上述物體進(jìn)行顯影。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是概略地示出一實(shí)施方式所涉及的曝光裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0014]圖2是圖1的曝光裝置所具有的晶片臺(tái)裝置的立體圖。
[0015]圖3是圖2的晶片臺(tái)裝置的側(cè)視圖。
[0016]圖4是圖2的晶片臺(tái)裝置的仰視圖。
[0017]圖5的(A)和圖5的⑶是表示X驅(qū)動(dòng)用車(chē)輪和Y驅(qū)動(dòng)用車(chē)輪的收納裝置的結(jié)構(gòu)的一例的圖，圖5的(A)示出各驅(qū)動(dòng)用車(chē)輪的收納狀態(tài)，圖5的(B)示出各驅(qū)動(dòng)用車(chē)輪的降落狀態(tài)。
[0018]圖6是表示以一實(shí)施方式所涉及的曝光裝置的控制系統(tǒng)為中心構(gòu)成并對(duì)結(jié)構(gòu)各部進(jìn)行統(tǒng)一控制的主控制裝置的輸入輸出關(guān)系的框圖。
[0019]圖7是用于說(shuō)明從氣體供給裝置送入至晶片臺(tái)裝置內(nèi)的加壓氣體的氣流的圖。
[0020]圖8的(A)是變形例所涉及的晶片臺(tái)裝置的側(cè)視圖，圖8的(B)是變形例所涉及的晶片臺(tái)裝置的仰視圖。
[0021]圖9是在框狀部件上形成有孔口的晶片臺(tái)裝置的側(cè)視圖。
[0022]圖10是在框狀部件的外周部設(shè)置有接觸計(jì)測(cè)系統(tǒng)的晶片臺(tái)裝置的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下，根據(jù)圖1?圖7說(shuō)明一實(shí)施方式。
[0024]在圖1中概略地示出一實(shí)施方式所涉及的曝光裝置10的結(jié)構(gòu)。曝光裝置10是步進(jìn)掃描方式的掃描型曝光裝置、即所謂掃描儀。如后文中所述，在本實(shí)施方式中，設(shè)置有投影光學(xué)系統(tǒng)PL，以下，將與該投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX平行的方向設(shè)為Z軸方向，將在與該投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX正交的面內(nèi)對(duì)掩模(reticle) R與晶片W進(jìn)行相對(duì)掃描的方向設(shè)為Y軸方向，將與Z軸和Y軸正交的方向設(shè)為X軸方向，將繞X軸、Y軸以及Z軸的旋轉(zhuǎn)(傾斜)方向分別設(shè)為ΘΧ、0y以及Θ z方向，以此進(jìn)行說(shuō)明。
[0025]曝光裝置10具備:照明系統(tǒng)12 ;掩模臺(tái)RST，其保持由來(lái)自該照明系統(tǒng)12的曝光用照明光(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為照明光)IL照明的掩模R并向規(guī)定的掃描方向(在此，為圖1中的紙面內(nèi)左右方向即Y軸方向)進(jìn)行移動(dòng)；投影單元PU，其包括將從掩模R射出的照明光IL投射到晶片W上的投影光學(xué)系統(tǒng)PL ;晶片臺(tái)裝置20，其包括用于載置晶片W的晶片臺(tái)WST ;以及上述構(gòu)成的控制系統(tǒng)。
[0026]在此，通常，在掃描儀等曝光裝置中，上述構(gòu)成各部中除后述的光源和控制系統(tǒng)以外的部分，收容于內(nèi)部的溫度、壓力等大致維持恒定的環(huán)境控制室內(nèi)，但是，以下省略與環(huán)境控制室有關(guān)的說(shuō)明。
[0027]例如美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第2003/0025890號(hào)說(shuō)明書(shū)等所公開(kāi)那樣，照明系統(tǒng)12包括光源、包含光學(xué)積分器(optical integrator)等的照度均勾化光學(xué)系統(tǒng)以及具有掩模光欄(reticle blind)等(均未圖示)的照明光學(xué)系統(tǒng)。照明系統(tǒng)12通過(guò)照明光(曝光光)IL以大致均勾的照度對(duì)由掩模光欄(還被稱(chēng)為掩蔽系統(tǒng)(masking system))設(shè)定(限制)的掩模R上的狹縫狀的照明區(qū)域IAR進(jìn)行照明。在此，作為照明光IL例如使用ArF準(zhǔn)分子激光(波長(zhǎng)193nm)。
[0028]掩模臺(tái)RST通過(guò)例如真空吸附對(duì)在圖案面(圖1中的一 Z側(cè)的面)上形成有電路圖案等的掩模R進(jìn)行保持。掩模臺(tái)RST通過(guò)例如包含線性電機(jī)(linear motor)等的掩模臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)13(在圖1中未圖示，參照?qǐng)D6)，能夠以規(guī)定的行程向掃描方向(Y軸方向)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)并且能夠向X軸及Θz方向進(jìn)行微驅(qū)動(dòng)。通過(guò)例如包含激光干涉儀系統(tǒng)(或者編碼器系統(tǒng))的掩模臺(tái)位置計(jì)測(cè)系統(tǒng)15 (在圖1中未圖示，參照?qǐng)D6)始終以規(guī)定的分辨率、例如0.25nm左右的分辨率對(duì)掩模臺(tái)RST的XY平面內(nèi)的位置信息(包括θ z方向的旋轉(zhuǎn)量信息)進(jìn)行計(jì)測(cè)，將其計(jì)測(cè)值發(fā)送至主控制裝置90(參照?qǐng)D6)。主控制裝置90根據(jù)掩模臺(tái)位置計(jì)測(cè)系統(tǒng)15的計(jì)測(cè)值通過(guò)掩模臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)13 (參照?qǐng)D6)對(duì)掩模臺(tái)RST的X軸方向、Y軸方向以及Θ z方向(繞Z軸的旋轉(zhuǎn)方向)的位置(及速度)進(jìn)行控制。
[0029]投影單元PU配置于掩模臺(tái)RST的下方(一 Z側(cè))。投影單元包括鏡筒16以及保持在鏡筒16內(nèi)的投影光學(xué)系統(tǒng)PL。作為投影光學(xué)系統(tǒng)PL，例如使用由沿著光軸AX排列的多個(gè)光學(xué)元件(透鏡元件)構(gòu)成的折射光學(xué)系統(tǒng)。投影光學(xué)系統(tǒng)PL例如兩側(cè)遠(yuǎn)心且具有規(guī)定的投影倍率(例如1/4倍、1/5倍或者1/8倍等)。
[0030]因此，當(dāng)通過(guò)來(lái)自照明系統(tǒng)12的照明光IL對(duì)掩模R上的照明區(qū)域IAR進(jìn)行照明時(shí)，利用從使投影光學(xué)系統(tǒng)PL的第一面(物體面)與圖案面大致一致地配置的掩模R通過(guò)的照明光IL，經(jīng)由投影光學(xué)系統(tǒng)PL而在配置于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的第二面(像面)側(cè)的、在表面涂敷有抗蝕劑(感應(yīng)劑)的晶片W上的與上述照明區(qū)域IAR共軛的區(qū)域(以下，還被稱(chēng)為曝光區(qū)域)IA，形成該照明區(qū)域IAR內(nèi)的掩模R的電路圖案的縮小圖像(電路圖案的一部分縮小圖像)。而且，通過(guò)掩模臺(tái)RST與晶片臺(tái)WST的同步驅(qū)動(dòng)，掩模R相對(duì)于照明區(qū)域IAR(照明光IL)向掃描方向相對(duì)移動(dòng)，并且晶片W相對(duì)于曝光區(qū)域IA(照明光IL)向掃描方向相對(duì)移動(dòng)，由