移动体装置和曝光装置以及器件制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种移动体装置和曝光装置以及器件制造方法，特别是涉及一种具有保持着物体并在6个自由度方向上移动的移动体在内的移动体装置和具有该移动体装置的曝光装置以及使用该曝光装置的器件制造方法。
【背景技术】
[0002]以往，在制造半导体元件(集成电路等)、液晶显示元件等电子器件(微型器件)的光刻工序中，主要使用步进重复方式的投影曝光装置(所谓的步进机)或者步进扫描方式的投影曝光装置(所谓的扫描步进机(也称为扫描仪))等。
[0003]在这种曝光装置中，作为保持着成为曝光对象的晶圆或者玻璃板等基板并进行二维移动的载台(晶圆载台)，成为主流的是将粗动载台与微动载台组合而成的粗微动分离型的载台，其中，粗动载台产生很大的动力但控制性低，微动载台搭载于粗动载台上，只产生很小的动力并与粗动载台相比被微小驱动，其控制性高(例如参照专利文献1)。
[0004]但是，粗微动分离型的载台比较容易提高定位精度，另一方面，由于在微动载台设有真空吸附或者静电吸附晶圆的真空卡盘或者静电卡盘等卡盘构件，所以需要将用于供给电力或者真空等所需能量的电缆或者管道等与微动载台连接。除此之外，即使使用例如在载台侧不需要布线的动磁型线性电机等来作为驱动粗动载台的粗动用驱动装置，而由于在粗动载台搭载用于驱动微动载台的微动用驱动装置，所以也必须将供给微动用驱动装置用的电力等的所需能量供给用电缆与粗动载台连接。如此，粗微动分离型的载台存在装置复杂、重量增加以及成本升高的缺点。
[0005]作为解决粗微动载台的这些缺点的方法，考虑不是设置粗动载台和微动载台这两个载台，而采用一个载台作为晶圆载台，进行面向实用化的开发。
【发明内容】
[0006]发明人为了粗微动一体型的晶圆载台的实用化而不断锐意研究，最近发现不仅因为在驱动载台时的振动，还可能因为例如在由例如平面电机驱动载台的情况下，设有该平面电机的动子的滑块构件(载台主体)的热变形等，而导致保持晶圆的晶圆台的定位精度变差。
[0007]本发明是鉴于上述情况而提出的，根据其第一方案，提供一种移动体装置，其能够使由保持构件保持的物体移动，该移动体装置具有:基座构件;支承构件，其与所述基座构件连接，并支承所述保持构件；以及减振部，其配置在所述基座构件与所述保持构件之间，抑制所述支承构件的振动。
[0008]由此，利用设于基座构件与保持构件之间的减振部来消除对保持物体的保持构件进行支承的支承构件的振动。另外，由于保持构件由与基座构件连接的支承构件支承，所以能够减轻伴随着基座构件的变形而发生的保持构件的变形。
[0009]根据本发明的第二方案，提供一种曝光装置，其用能量束对物体进行曝光，该曝光装置具有:第一方案的移动体装置；以及向所述物体照射所述能量束来在所述物体上生成图案的图案生成装置。
[0010]根据本发明的第三方案，提供一种器件制造方法，该器件制造方法包括:使用第二方案的曝光装置对物体进行曝光的步骤;以及使曝光后的所述物体显影的步骤。
【附图说明】
[0011]图1是概略地示出一个实施方式的曝光装置的结构的图。
[0012]图2是示出图1的晶圆载台的俯视图。
[0013]图3是示出图1的曝光装置所具有的干涉仪系统和对准检测系统等的配置的图。
[0014]图4是不出从图2的晶圆载台上拆下晶圆台后的载台主体的俯视图。
[0015]图5的(A)是图2的晶圆载台的主视图，图5的(B)是图2的晶圆载台的侧视图。
[0016]图6是取下支承构件而示出的立体图。
[0017]图7的(A)是概略地示出图2的晶圆载台所具有的第二载台装置的结构的立体图，图7的(B)是用于说明图7的(A)的第二载台装置所具有的驱动系统以及位置测量系统的配置的图。
[0018]图8是用于说明图7的(A)的第二载台装置所具有的音圈电机的结构的图。
[0019]图9是一并示出第一控制系统的结构及其控制对象的框图，该第一控制系统控制驱动晶圆载台的平面电机以及驱动第二载台构件的音圈电机。
[0020]图10是示出以曝光装置的控制系统为中心构成的主控制装置的输入输出关系的框图。
【具体实施方式】
[0021]以下，针对一个实施方式，基于图1?图10进行说明。
[0022]在图1中概略地示出一个实施方式的曝光装置10的结构。曝光装置10是步进扫描方式的投影曝光装置，即所谓的扫描仪。如后文所述，在本实施方式中，设有投影光学系统PL，以下，以与该投影光学系统PL的光轴AX平行的方向作为Z轴方向，以在与该Z轴方向正交的平面内标线片和晶圆相对扫描的方向作为Y轴方向，以与Z轴以及Y轴正交的方向作为X轴方向，以绕X轴、Y轴以及Z轴的旋转(倾斜)方向分别作为0x、0y以及θζ方向来进行说明。
[0023]如图1所示，曝光装置10具有照明系统Ι0Ρ、标线片载台RST、投影单元PU和在底盘12上独立地在ΧΥ平面内二维移动的晶圆载台WST、以及它们的控制系统以及测量系统等。
[0024]例如美国专利申请公开第2003/0025890号说明书等中披露的那样，照明系统Ι0Ρ具有:光源；以及照明光学系统，其具有包含光学积分器等在内的照度均匀化光学系统以及标线片遮帘等(都未图示)。照明系统Ι0Ρ利用照明光(曝光用光)IL以大致均匀的照度来照射由标线片遮帘(也称为光罩系统)设定(限制)的标线片R上的狭缝状的照明区域IAR。此处，作为一个例子，使用ArF准分子激光(波长193nm)来作为照明光IL。
[0025]在标线片载台RST上通过例如真空吸附的方式固定有标线片R，在该标线片R的图案面(图1中的下表面)上形成有电路图案等。标线片载台RST通过具有例如线性电机等在内的标线片载台驱动系统11(在图1中未图示，参照图10)能够在XY平面内以微小程度驱动，并且能够在扫描方向(在图1中是作为纸面内左右方向的Y轴方向)上以规定的扫描速度驱动。
[0026]通过标线片激光干涉仪(以下称为“标线片干涉仪”)13，经由固定于标线片载台RST上的移动镜15 (实际上，设有具有与Y轴方向正交的反射面的Y移动镜(或者，后向反射器)和具有与X轴方向正交的反射面的X移动镜)，一直以例如0.25nm左右的分辨率来检测出标线片载台RST在XY平面内的位置信息(含有ΘΖ方向的旋转信息)。标线片干涉仪13的测量值被发送至主控制装置20(在图1中未图示，参照图10)。也可以使用编码器系统代替干涉仪来求出位置信息。
[0027]投影单元PU配置于标线片载台RST的图1中的下方。投影单元PU经由设于其外周部的轮缘部FLG而被水平配置于底盘12的上方的主框架BD支承。主框架BD由板构件构成，分别经由减振装置由未图示的多个支承构件支承，该多个支承构件由地板F支承。
[0028]投影单元PU具有镜筒40和在镜筒40内保持的投影光学系统PL。例如，使用由沿着与Ζ轴平行的光轴ΑΧ排列的多个光学元件(透镜单元)组成的折射光学系统作为投影光学系统PL。投影光学系统PL例如是两侧远心，且具有规定的投影倍率(例如1/4倍、1/5倍或者1/8倍等)。因此，当利用来自照明系统Ι0Ρ的照明光IL照射标线片R上的照明区域IAR时，利用从以使投影光学系统PL的第一面(物体面)与图案面大致一致的方式配置的标线片R透射的照明光IL，经由投影光学系统PL(投影单元PU)将该照明区域IAR内的标线片R的电路图案的缩小像(电路图案的一部分的缩小像)形成于晶圆W上的与上述照明区域IAR共轭的区域(以下也称为曝光区域)ΙΑ，上述晶圆W的表面涂敷有抗蚀剂(感光剂)且配置于投影光学系统PL的第二面(像面)侧。而且，通过标线片载台RST和晶圆载台WST的同步驱动，使标线片R相对于照明区域IAR(照明光IL)在扫描方向(Υ轴方向)上相对移动，并且使晶圆W相对于曝光区域ΙΑ(照明光IL)在扫描方向(Υ轴方向)上相对移动，由此对晶圆W上的一个照射(shot)区域(划分区域)进行扫描曝光，将标线片R的图案转印至该照射区域。即，在本实施方式中，利用照明系统Ι0Ρ以及投影光学系统PL在晶圆W上生成标线片R的图案，通过利用照明光IL对晶圆W上的感光层(抗蚀剂层)进行曝光而在晶圆W上形成该图案。
[0029]如图1所示，晶圆载台WST隔着规定的间隙(缝隙或空隙)被悬浮支承于底盘12的上方。如图1所示，晶圆载台WST具有载台主体81和固定于载台主体81的上表面的晶圆台WTB。在载台主体81的+X侧(图1中的纸面的近前侧)的面设有后述的第二载台装置60。此外，在图1中，在晶圆台WTB上保持着晶圆W。
[0030]底盘12由多个防振装置(省略图示)大致水平地(与XY平面平行地)支承于地板F上。底盘12由具有平板状的外形的构件构成。在底盘12内部容置有线圈单元来作为平面电机(后述的)的电枢单元，该线圈单元具有以XY二维方向为行方向和列方向而配置成矩阵状的多个线圈17。
[0031 ] 如图4的俯视图、图5的(A)的主视图(从-Y方向观察到的图)以及图5的(B)的侧视图(从+X方向观察到的图)所示，载台主体81具有滑块22、经由多个(作为一个例子是6根)杆构件23!?233和24!?243支承于滑块22上的箱状的支承构件25以及经由4个支承部49固定于滑块22上的框架26等。
[0032]滑块22具有上述平面电机的磁铁单元，由X轴方向上的长度比Y轴方向上的长度略长且在俯视下呈矩形的板状构件构成。如图5的(A)所示，该磁铁单元具有多个永磁铁18，该永磁铁18以下表面与滑块22的底面位于大致同一平面上的状态配置于滑块22的底部。多个永磁铁18与底盘12的线圈单元对应地以XY二维方向作为行方向和列方向而配置成矩阵状。利用磁铁单元和底盘12的线圈单元构成在例如美国专利第6452292号说明书等中披露的晶圆载台驱动系统51A(参照图10)，该晶圆载台驱动系统51A由磁悬浮型的动磁式的电磁力(洛仑兹(Lorentz)力)驱动方式的平面电机构成。利用晶圆载台驱动系统51A，使得晶圆载台WST相对于底盘12在6个自由度方向(X轴方向、Y轴方向7轴方向、θχ方向、0y方向以及θζ方向)上驱动。
[0033]向构成线圈单元的各线圈17供给的电流的大小以及方向由主控制装置20控制。以下，也将晶圆载台驱动系统51Α称为平面电机51Α。
[0034]在滑块22的内部形成有用于使制冷剂(例如冷却水等)流过的的未图示的流路，制冷剂供给装置58(参照图10)经由未图示的管道与该未图示的流路连接。此外，制冷剂的流量等由主控制装置20控制。另外，也可以在滑块22的内部形成未图示的空间，并在该空间内设置发挥质量阻尼器的功能的配重。
[0035]支承构件25是从下方支承晶圆台WTB的构件，即在其上表面固定晶圆台WTB的构件。支承构件25经由6根杆构件23!?233和24!?243且以相对于滑块22空出规定的间隙(缝隙)的状态固定于滑块22上方。在图6中示出在取下支承构件25的情况下的该支承构件25的立体图。如图6所示，支承构件25具有:支承构件主体25a; —对突出部25b，其从支承构件主体25a的X轴方向两侧面的比Y轴方向中央部略偏向-Y侧的位置分别向X轴方向的外侧突出；以及一对缘部25c，其从支承构件主体25a的Y轴方向两侧面的下端部向Y轴方向的外侧伸出。
[0036]如图4所示，支承构件主体25a具有一条边的长度比滑块22的Y轴方向上的长度短、且像是将在俯视时呈正方形的构件的四角切除了的俯视八边形形状的轮廓，即，具有包括分别与X轴以及Y轴平行的各两条共计4条长边和与X轴以及Y轴成45度的共计4条短边在内的俯视八边形形状的轮廓。如图6所示，支承构件主体25a具有俯视八边形形状的板状部21a和在板状部21a的上表面的4条长边的部分设置的4个梯形部21b、21c、21d、21e。如图4以及如图6所示，由4个梯形部21b、21c、21d、21e在支承构件主体25a的上表面形成具有规定深度的X形凹部(十字形凹部)33，该X形凹部33用于容置后述的框架26的X框架构件28。如图6所示，X形凹部33包含位于支承构件主体25a上表面的中央、并与支承构件主体25a大致相似形状的俯视八边形形状的第一凹部34和4个第二凹部35，该第二凹部35在与X轴以及Y轴成45度的方向上从该第一凹部34的4条短边部分别向支承构件主体25a的4条短边延伸设置。
[0037]在侧视时，支承构件主体25a的4个梯形部21b、21c、21d、21e具有规定的厚度。虽然省略图示，但是这4个梯形部与以下说明的一对突出部25b同样地，底面侧是挖空的。
[0038]一对突出部25b分别向X轴方向上的外侧突出设置于梯形部21 c的+X侧的表面和梯形部21e的-X侧的表面。一对突出部25b分别具有与设置它们的梯形部大致相同的厚度。
[0039]如图4所示，支承构件25在一对突出部25b的顶端面位于比滑块22的X轴方向两侧面略偏向内侧的位置的状态下，经由上述的6根杆构件23!?233和24!?243被支承于滑块22上。
[0040]如图5的(B)所示，一对缘部25c由从Y轴方向两侧面向Y轴方向的外侧伸出的具有规定宽度的板状部分构成。此处，一对缘部25c分别是板状部21a的Y轴方向上的两端部，由从支承构件主体25a向+Y侧和-Y侧伸出的延设部构成。但是，并不限于此，也可以与支承构件主体25a分体地设置缘部，再将两者一体化。一对缘部25c是沿着梯形部2 lb、21 c的长边部的全长设置的。另外，各缘部25c的上表面形成为与XY平面平行的平面度高的表面。
[0041]如图5的(B)所示，在支承构件25的下表面设有覆盖支承构件主体25a的大致整个区域的板状部25d。在该板状部25d的下表面设有后述的编码器系统的二维光栅(以下，简称为光栅)RG。光栅RG包括以X轴方向作为周期方向的反射型衍射光栅(X衍射光栅)和以Y轴方向作为周期方向的反射型衍射光栅(Y衍射光栅)。X衍射光栅以及Y衍射光栅的光栅线的间距设定为例如Ιμπι。此外，光栅RG不需要设置于上述板状部25d的下表面整个区域，但需要设为例如包含尺寸为晶圆W的直径的2倍左右的矩形区域的尺寸等，使得在晶圆W的曝光时包罗晶圆载台WST移动的范围。
[0042]支承构件25的材料最好具有低热膨胀率，例如使用肖特公司的微晶玻璃(ZerodurK商品名)等。另外，光栅RG的表面也可以被保护构件覆盖并保护，该保护构件例如是可透光的透明的材料且具有与支承构件25的材料同等程度的低热膨胀率的覆盖玻璃。
[0043]例如图4所示，杆构件23i?23