JP2009136136A - 合成キャリヤを有するローレンツアクチュエータを有するリソグラフィ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】質量が軽減され、しかしアクチュエータの性能の損失がないローレンツアクチュエータを有するリソグラフィ装置を提供する。
【解決手段】第１および第２の部分の一方に取り付けられた第１の磁石サブアセンブリ１と、第１および第２の部分の他方に取り付けられ、第１の磁石サブアセンブリ１の近傍に配置された導電性素子とを備えている。第１の磁石サブアセンブリ１は、磁気分極が互いにほぼ反対であるように配向された少なくとも２つの隣接して配置された磁石と、磁束誘導材料製であり、磁石の間の磁束を誘導するように磁石を接続するバックマス６との少なくとも１つのセットを含んでいる。第１の磁石サブアセンブリ１が非磁束誘導材料製であるキャリヤ２５を備え、キャリヤ２５は、バックマス６と磁石との少なくとも１つのセットが埋め込まれる少なくとも１つの凹部を設けている。
【選択図】図２

Description

[0001] 本発明は、ローレンツアクチュエータを有するリソグラフィ装置、およびローレンツアクチュエータ一般に関するものである。

[0002] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常は基板のターゲット部分上に与える機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用できる。この場合、ＩＣの個々の層上に形成される回路パターンを生成するために、別名でマスクまたはレチクルとも言われるパターニングデバイスを使用してもよい。このパターンは基板（例えばシリコンウェーハ）上の（例えば１つまたは幾つかのダイの一部を含む）ターゲット部分に転写可能である。パターンの転写は典型的には、基板上に設けられた放射感応材料（レジスト）層上へのイメージングを介して行われる。一般に、単一の基板は連続してパターニングされる隣接のターゲット部分のネットワークを含んでいる。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体を同時にターゲット部分に露光することによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、パターンを放射ビームを通して所与の方向（「スキャン」方向）でスキャンしつつ、これと同期して基板をこの方向と平行、または反平行にスキャンすることによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナを含んでいる。パターンを基板上にインプリントすることによってパターンをパターニングデバイスから基板上に転写することも可能である。

[0003] 上記の種類のリソグラフィ装置は、装置の部分を位置決めするために複数のアクチュエータを使用する。このようなアクチュエータは基板テーブル、照射システムの部分、照明システムの部分、またはリソグラフィ装置のその他のいずれかの部分を位置決めするために利用される。そのため、高精度の相対的位置決めが必要であり、これは一般にローレンツアクチュエータを援用して達成される。

[0004] ローレンツアクチュエータはコイルなどの導電性素子と、磁石アセンブリとを含んでいる。磁石アセンブリは導電性素子内を流れる電流と相互作用して磁界を生成し、導電性素子と磁石アセンブリとの間に、その時点での電流の流れおよび磁界の方向と垂直な方向のローレンツ力を生成する。典型的には磁石アセンブリは導電性素子の片側または両側の少なくとも１組の磁石セットを含み、導電体の周囲にほぼ均一な磁界を生成する。磁石アセンブリは、１つの磁石から別の磁石に磁束を誘導するためのバックアイアンを含んでいる。バックアイアンは磁気飽和性が高い材料から形成され、磁石の外側に位置している。バックアイアンは典型的には飽和を防止するために大きく、これがアクチュエータの質量の大部分を占め、モータの効率損の原因である。

[0005] 現在知られているショートストロークのローレンツアクチュエータは、磁束を１つの磁石から別の磁石に誘導するためだけではなく、構造体のキャリヤとしてもバックアイアンを使用している。このために、知られているバックアイアンは、磁石がその上に接着されるほぼ平坦な鉄板として構築される。

[0006] しかし、構造キャリヤ材料としての鉄は重く、そのためアクチュエータも重くなり、それによって加速度が低下し、処理能力が低下する。さらに、知られているアクチュエータの動的性能および精度を高める必要がある。また、モータは加熱するため、加熱されたときの鉄の膨張は望ましくない。

[0007] 従来のアクチュエータの上記の作用を少なくとも部分的に克服し、または有用な代替形態を提供することが望まれる。特に、質量が軽減され、しかしアクチュエータの性能の損失がないローレンツアクチュエータを有するリソグラフィ装置を提供することが望まれる。

[0008] 本発明の実施形態によれば、放射ビームを条件付けるように構成された照明システムと、放射ビームの断面にパターンを与え、パターニングされた放射ビームを形成可能なパターニングデバイスを支持するように構成された支持体と、基板を保持するように構成された基板テーブルと、パターニングされた放射ビームを基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムと、装置の第１の部分と第２の部分との間に変位力を生成し、第１の装置部分と第２の装置部分とを互いに変位させるように構成されたアクチュエータとを備え、アクチュエータが、装置の第１の部分と第２の部分との一方に取り付けられ、変位力の方向に対してほぼ垂直の磁界を付与するように構成された少なくとも第１の磁石システムサブアセンブリと、装置の第１の部分と第２の部分との他方に取り付けられ、第１の磁石サブアセンブリの近傍に配置され、かつ、導電性素子によって運ばれる電流と磁界との相互作用によって変位力を生成するように構成された導電性素子とを備え、第１の磁石サブアセンブリが、磁気分極が互いにほぼ反対であるように配向された少なくとも２つの隣接して配置された磁石と、磁束誘導材料製であり、磁石の間の磁束を誘導するように磁石を接続するバックマスとの少なくとも１つのセットを備え、第１の磁石サブアセンブリが非磁束誘導材料製であるキャリヤをさらに備え、キャリヤは、バックマスと磁石との少なくとも１つのセットが埋め込まれる少なくとも１つの凹部を設けているリソグラフィ装置が提供される。

[0009] 本発明の別の実施形態では、装置の第１の部分と第２の部分との間に変位力を生成し、第１の装置部分と第２の装置部分とを互いに変位させるように構成されたアクチュエータであって、装置の第１の部分と第２の部分との一方に取り付けられ、変位力の方向に対してほぼ垂直な磁界を付与するように構成された少なくとも第１の磁石システムサブアセンブリと、装置の第１の部分と第２の部分との他方に取り付けられ、第１の磁石サブアセンブリの近傍に配置され、かつ、導電性素子によって運ばれる電流と磁界との相互作用によって変位力を生成するように構成された導電性素子とを備え、第１の磁石サブアセンブリが、磁気分極が互いにほぼ反対であるように配向された少なくとも２つの隣接して配置された磁石と、磁束誘導材料製であり、磁石の間の磁束を誘導するように磁石を接続するバックマスとの少なくとも１つのセットを備え、第１の磁石サブアセンブリが非磁束誘導材料製であるキャリヤをさらに備え、キャリヤは、バックマスと磁石との少なくとも１つのセットが埋め込まれる少なくとも１つの凹部を設けているアクチュエータが提供される。

[0010] ここで、対応する参照符号が対応する部品を示す、添付の概略図を参照して本発明の実施形態を例示のためにのみ記載する。

[0023] 図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示している。この装置は放射ビームＢ（例えば紫外線放射またはその他のいずれかの適宜の放射）を条件付けするように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するように構築され、あるパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第１の位置決めデバイスＰＭに接続された支持構造もしくは支持体またはパターン支持体（例えばマスクテーブル）ＭＴとを含んでいる。この装置はさらに、基板（例えばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構築され、あるパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第２の位置決めデバイスＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴまたは「基板支持体」をも含んでいる。この装置はさらに、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに与えられたパターンを基板Ｗの（例えば１つまたは複数のダイを含む）ターゲット部分Ｃに投影するように構成された投影システム（例えば屈折投影レンズシステム）ＰＳを含んでいる。投影システムＰＳは、参照フレームＲＦ上で支持される。

[0024] 照明システムは放射を方向付け、成形し、または制御するための屈折、反射、磁気、電磁、静電またはその他の種類の光学コンポーネント、またはそのいずれかの組合せのような様々な種類の光学コンポーネントを含んでいてもよい。

[0025] 支持構造はパターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、および例えばパターニングデバイスが真空環境内で保持されるか否かのようなその他の条件に応じた方式でパターニングデバイスを保持する。支持構造はパターニングデバイスを保持するために機械的、真空、静電またはその他のクランプ技術を使用することができる。支持構造は、必要に応じて固定式でも可動式でもよい、例えばフレームまたはテーブルでよい。支持構造は、パターニングデバイスが例えば投影システムに対して所望の位置にあることを保証できる。本明細書で「レチクル」または「マスク」という用語が用いられる場合は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義語であると見なすことができる。

[0026] 本明細書で用いられる「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分内にパターンを作成するために、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用できる任意のデバイスを意味するものと広義に解釈されるものとする。放射ビームに与えられたパターンは、例えばパターンが位相シフトフィーチャまたはいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分内の所望のパターンと正確に対応しない場合があることに留意されたい。一般に、放射ビームに与えられるパターンは、集積回路のようなターゲット部分内に作製されるデバイスの特定の機能層に対応する。

[0027] パターニングデバイスは光透過性でも反射性でもよい。パターニングデバイスの例にはマスク、プログラマブルミラーアレイ、およびプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクはリソグラフィではよく知られており、バイナリ、レベンソン型（alternating）位相シフト、およびハーフトーン型（attunated）位相シフトのようなマスク型、ならびに様々な種類のハイブリッドマスク型を含んでいる。プログラマブルミラーアレイの一例は、入射する放射ビームを異なる方向に反射するように各々が個々に傾倒可能な小型ミラーのマトリクス配列を使用している。傾倒されたミラーは、ミラーマトリクスによって反射される放射ビームにパターンを与える。

[0028] 本明細書で用いられる「投影システム」という用語は、使用される露光放射にとって、または液浸液の使用もしくは真空の使用のようなその他の要因にとって適当な屈折、反射、カタジオプトリック、磁気、電磁および静電光学システム、またはそれらのいずれかの組合せを含むどの種類の投影システムをも包含するものと広義に解釈されるものとする。本明細書で「投影レンズ」という用語が用いられる場合は、より一般的な用語である「投影システム」と同義語であると見なすことができる。

[0029] 本明細書に示されるように、装置は（例えば光透過マスクを使用する）光透過型である。あるいは、装置は（例えば前述のような種類のプログラマブルミラーアレイを使用する、または反射マスクを使用する）反射型のものでもよい。

[0030] リソグラフィ装置は２つ（デュアルステージ）、またはそれ以上の基板テーブルまたは「基板支持体」（および／または２つ以上のマスクテーブルまたは「マスク支持体」）を有する種類のものでよい。このような「マルチステージ」機械では、並行して追加のテーブルまたは支持体を使用してもよく、または１つまたは複数の他のテーブルまたは支持体が露光用に使用されている間に、１つまたは複数のテーブルまたは支持体上で準備ステップを実行してもよい。

[0031] リソグラフィ装置はさらに、投影システムと基板との間の空間を埋めるために、基板の少なくとも一部を、例えば水のような屈折率が比較的高い液体で覆うことができるタイプのものであってもよい。例えばマスクと投影システムとの間の空隙のような、リソグラフィ装置のその他の空隙に液浸液を加えてもよい。液浸技術は投影システムの開口数を増加させるために使用できる。本明細書で用いられる「液浸」という用語は、基板のような構造体が液体中に浸漬されなければならないことを意味するものではなく、むしろ露光中に投影システムと基板との間に液体があることだけを意味するものである。

[0032] 図１を参照すると、イルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受光する。例えば放射源がエキシマレーザである場合は、放射源とリソグラフィ装置とは別個の要素でよい。このような場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を形成するものとは見なされず、放射ビームは、例えば適当な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムＢＤを援用して放射源ＳＯからイルミネータＩＬに送られる。別の場合、例えば放射源が水銀ランプである場合は、放射源はリソグラフィ装置と一体の部品でよい。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要ならばビームデリバリシステムＢＤと共に放射システムと呼ばれてもよい。

[0033] イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するように構成されたアジャスタＡＤを含んでいてもよい。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側および／または内側の径方向の広がり（一般にそれぞれσ−ｏｕｔｅｒおよびσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を調整可能である。加えて、イルミネータＩＬはインテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯのような様々な他の部品を含んでいてもよい。放射ビームが断面に所望の均一性および強度分布を有するように放射ビームを条件付けするためにイルミネータを使用してもよい。

[0034] 放射ビームＢは支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ上に保持されたパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡ上に入射し、パターニングデバイスによってパターニングされる。放射ビームＢはパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを横切ると、投影システムＰＳを通過し、これがビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦する。第２の位置決めデバイスＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば干渉計デバイス、リニアエンコーダまたは容量センサ）を援用して、例えば異なるターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置決めするために、基板テーブルＷＴを正確に移動させることができる。同様に、例えばマスクライブラリからの機械的検索後、またはスキャン中にパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めするために第１の位置決めデバイスＰＭおよび他の位置センサ（図１には明示せず）を使用することができる。一般に、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴの移動を、第１の位置決めデバイスＰＭの一部を形成するロングストローク駆動モジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）を援用して実現してもよい。同様に、基板テーブルＷＴまたは「基板支持体」の移動を、第２の位置決めデバイスＰＷの一部を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを援用して実現してもよい。（スキャナではなく）ステッパの場合は、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴをショートストロークアクチュエータだけに接続してもよく、または固定してもよい。

[0035] ロングストローク駆動モジュールＬＳは、例えばＷＯ０１／１８９４４号に記載されているようなプレーナモータによって移動される。磁気板ＭＰがリソグラフィ装置の機械フレームに固定され、ロングストローク駆動モジュールＬＳには、電流がコイルＳＰ１を経て送られると力を発生する第１のセットのコイルＳＰ１が備えられる。力はロングストローク駆動モジュールＬＳを磁気板ＭＰに沿って浮揚させ、移動させることができる。基板テーブルＷＴは、第２のコイルＳＰ２と磁石ＭＳとを含むローレンツアクチュエータを援用して、ロングストロークモジュールドライブＬＳに対して移動される。第２のコイルＳＰ２を経て電流が送られると、ロングストローク駆動モジュールＬＳと、基板テーブルＷＴ上に備えられた磁石ＭＳとの間に基板テーブルＷＴを微動位置決めする力が発生され、基板テーブルＷＴを微動位置決めしてよい。基板テーブルＷＴは、ロングストローク駆動モジュールＬＳに対して６つに及ぶ自由度（Ｘ、Ｙ、Ｚ、ＲＺ、ＲＹ、およびＲＸ）で移動可能である。

[0036] マスクアラインメントマークＭ１、Ｍ２、および基板アラインメントマークＰ１、Ｐ２を用いてパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡおよび基板Ｗを位置合わせしてもよい。図示した基板アラインメントマークは専用のターゲット部分を塞いでいるが、ターゲット部分間の空隙内に位置していてもよい。（これらはスクライブレーンアラインメントマークとして知られている。）同様に、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡ上に２つ以上のダイが備えられている場合は、マスクアラインメントマークをダイの間に配置してもよい。

[0037] 図示した装置は以下のモードの少なくとも１つで使用することができる。

[0038] １．ステップモードでは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴまたは「マスク支持体」、および基板テーブルＷＴまたは「基板支持体」は、放射ビームに与えられたパターン全体が一度にターゲット部分Ｃ上に投影されている間、基本的に静止状態に保たれる（すなわち単一の静的露光）。次いで、異なるターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴまたは「基板支持体」がＸおよび／またはＹ方向にシフトされる。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズが単一の静的露光で結像されるターゲット部分Ｃのサイズを制限する。

[0039] ２．スキャンモードでは、放射パターンに与えられたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影されている間に、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴまたは「パターン支持体」、および基板テーブルＷＴまたは「基板支持体」が同期的にスキャンされる（すなわち単一の動的露光）。基板テーブルＷＴまたは「基板支持体」の支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴまたは「マスク支持体」に対する速度および方向は、投影システムＰＳの（縮小）拡大、および像反転特性によって決定されてもよい。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズが単一の動的露光でのターゲット部分の（非スキャン方向の）幅を制限するのに対して、スキャン運動の長さがターゲット部分の（スキャン方向の）高さを決定する。

[0040] ３．別のモードでは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴまたは「マスク支持体」は基本的に静止状態に保たれてプログラマブルパターニングデバイスを保持し、基板テーブルＷＴまたは「基板支持体」は、放射ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影されている間に移動またはスキャンされる。このモードでは、一般にパルス放射源が使用され、基板テーブルＷＴまたは「基板支持体」の各移動後に、またはスキャン中の連続放射パルスの間に必要に応じたプログラマブルパターニングデバイスが更新される。この動作モードは、前述の種類のプログラマブルミラーアレイのようなプログラマブルパターニングデバイスを使用するマスクレスリソグラフィに容易に適用できる。

[0041] 上記の使用モードまたは全く異なる使用モードの組合せおよび／または変化形態を使用してもよい。

[0042] 図２は本発明の実施形態によるアクチュエータの断面図を示す。同じアクチュエータが図３に斜視図で部分的に示されている。使用時には、アクチュエータは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ、または基板テーブルＷＴ、またはレンズエレメントまたはウェーハグリッパを位置決めするためのショートストローク駆動モジュールを駆動するために使用できる第１の方向（またはその反対方向）の力を生成する。図２では、この第１の方向は図の平面内の水平方向である。アクチュエータは第１の磁石サブアセンブリ１と、第２に磁石サブアセンブリ１１（図１のＭＳ）と、コイル２１（図１のＳＰ２）とを含んでいる。第１および第２の磁石サブアセンブリ１、１１は双方の間に第１の方向と垂直な第２の方向に空隙を画定する。コイル２１はこの空隙内に位置している。

[0043] 第１および第２の磁石サブアセンブリ１、１１の組合せは、基板テーブルＷＴまたは支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ上に取り付けられ、アクチュエータによって駆動される磁石アセンブリを形成する。コイル２１はロングストロークモジュール（図示せず）上に取り付けられ、または（前記のような）ロングストロークモジュールを有していないウェーハステッパ装置の支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴの場合は、装置の固定部分（フレームまたはベース）上に取り付けられる。

[0044] 磁石アセンブリは代替としてロングストロークモジュール上に、またコイルを基板テーブルまたはマスクテーブル上に取り付けてもよいが、本発明の構成は電力の供給およびコイルの冷却を促進するので好ましい。

[0045] 第１の磁石サブアセンブリ１は第１の磁石２と第２の磁石７とから構成されている。第２の磁石サブアセンブリ１１は対応して第１の磁石１２と第２の磁石１７とを有している。好ましい構成では、磁石は永久磁石である。

[0046] 各々の磁石サブアセンブリ１、１１はそれぞれバックマス（back mass）６、１６を有している。各々のサブアセンブリ１、１１内で、バックマス６、１６は磁石の別の側で磁石サブアセンブリ１、１１の間に画定された空隙に位置している。バックマス６、１６はサブアセンブリ１、１１内の各々の磁石２、７および１２、１７にそれぞれ隣接し、好ましくは磁石２、７および１２、１７の表面を完全に覆う。バックマス６、１６は好ましくは、磁石サブアセンブリ１、１１の間の空隙から離れる方向に少なくとも部分的に先細である。バックマス６、１６は好ましくはＣｏＦｅから形成されるが、その他のいずれかの磁性材料製であってもよい。

[0047] （図２に示すように）２つの側面２１ａと２１ｂとを有するコイル２１（図１のＳＰ２）は磁石サブアセンブリ１、１１（図１のＭＳ）の間に位置し、直角環状巻線を含んでいる。例えばフォイルコイルなどの他の種類のコイルも可能である。コイル２１は、第１と第２の磁石サブアセンブリ１、１１の間に位置している場合は、これを構成しているワイヤが上記の第１と第２の方向の両方に対して垂直になるように配置される。図２ａに示すように、ワイヤは図の平面と垂直な方向を向いている。

[0048] 第１および第２の磁石サブアセンブリ１、１１内の磁石は、第１の磁石サブアセンブリ１内の第１の磁石２の磁気分極が第２の磁石サブアセンブリ１１の第１の磁石１２の磁気分極と平行であり、前記の第１の方向と垂直な方向に、すなわちアクチュエータによって生成される力の方向と垂直になるように配向される。第２の磁石７、１７は好ましくは、それらの磁気分極が互いに平行で、第１の磁石２、１２の磁気分極とは反平行になるように配向される。小さい角度で磁化される磁石構成を使用することも可能である。さらに、磁界を強化するためにハルバッハ磁石を使用することも選択肢の１つである。

[0049] 結果として生じる、この構成が生成する磁界は、図２に示すように、２対の磁石の間のほぼ均一な磁界領域を含んでいる。コイル２１ａ、２１ｂの２つの側面はこれらの領域内に位置している。電流がコイル２１を流れると、コイル２１の２つの側面を流れる電流の方向は反対である。したがって、コイル２１ａ、２１ｂの２つの側面がある２つの領域内の磁界の方向も反対向きであるため、コイル２１の２つの側面に加わる力は同じ方向（磁界と電流の流れ方向の両方と垂直）である。

[0050] 図２では、各磁石サブアセンブリはさらに、磁束を誘導しない材料製であるキャリヤ２５を含んでいる。それによって、バックマス６と磁石２、７のセットがキャリヤ２５内の凹部２６内に埋め込まれる。キャリヤ２５はバックマス６の裏面に延び、さらに磁石２、７の前面のレベルまでバックマス６と磁石２、７との側壁部に沿って延びている。磁石２、７がキャリヤ２５内に埋め込まれているので、かつキャリヤ２５が非磁束誘導材料製であるため、磁石２、７の周囲の利用可能な空隙をキャリヤ構造として利用することができる。磁石２、７、およびバックマス６の剛性がキャリヤ構造の剛性のために役立つ。この設計によってアクチュエータの固有周波数が高くなる。キャリヤ２５のサブアセンブリは埋め込まれたバックマス６および磁石２、７と共に高剛性構造を形成する。高剛性構造によって、キャリヤ２５を軽量の材料から製造することが可能になる。それによって、バックマスもキャリヤ機能を果たす必要があり、ひいてはかなり大型に構築する必要がある現況技術の実施形態と比較して特に軽量化される。本発明の実施形態によれば、バックマス６は磁石２、７を覆うだけでよく、したがってかなり細く形成できる。それによっても軽量化され、そのため可能な加速度が高まり、ひいては可能な処理能力が高まる。さらに、動的性能および精度が大幅に向上する。

[0051] 好ましくは、キャリヤはファイバ強化プラスチック材料、特にカーボンファイバ強化エポキシ材料、または炭化ケイ素（ＳｉＣ）、または酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）などのセラミック製である。それによって適正なコストと共に高い剛性が得られる。ファイバによって、これらをプラスチック材料内に特定の方向で単一方向に配置することによって、剛性を所望の方向で最適化することが可能になる。ある実施形態では、キャリヤはバックマス材料の密度よりも低い密度を有する材料製である。さらに、熱膨張率が低い材料からキャリヤを製造することができる。それによって、そうでない場合はオーバーレイ損失を生ずることになる熱負荷によるアクチュエータの変形が軽減される。

[0052] 現在、バックマスは磁束を１つの磁石から別の隣接する磁石に誘導するためだけに配置され、キャリヤの機能を果たす必要がないので、例えばコバルト鉄などの磁束を誘導することに優れた材料を使用することが可能である。これは磁束を通常の鉄の２０％以上も良好に誘導する。それによってバックマスを一層細くし、バックマス材料を節減することができ、アクチュエータが軽量になり、処理能力が高まる結果をもたらす。例えば、ほぼ３０％高い固有周波数を有する、３０％を超える軽量のアクチュエータを達成できる。コバルト鉄は形状加工しにくいことも、バックマスはその磁石を覆うだけでよく、キャリヤの困難な形状を取る必要がないので問題とはならない。

[0053] バックマスと磁石の各セットは、本発明のある実施形態ではキャリヤ内の対応する凹部内に接着される。これは、単純かつ頑丈な接続をもたらす。さらに、接着剤は凹部の壁と、バックマスと磁石のセットとの間の空隙全体を埋めることができるので、磁石サブアセンブリ全体の剛性がより高まる。

[0054] 本発明のある実施形態は、バックマスと、これに接続された磁石の幾つかのセットが互いに隣接して、および／または密着して配置されると特に有利である。これらのセットは、キャリヤが非磁束誘導材料製であるため、互いに短絡することがないことが理解されよう。その実施例が図４〜１０に示されている。これらの図では、図３に示すようにバックマス６と磁石２、７の３組の二重セットが合板形状のキャリヤ４１内のそれぞれの凹部４０内に埋め込まれている磁石サブアセンブリの実施形態が示されている。それによって、二重セット１の各々が二等辺三角形のそれぞれの二等分線４３に沿って配置されている。キャリヤ４１はこの場合も非磁束誘導材料製である。凹部４０はバックマスと磁石のセットの形状と相補的に形成され、特に凹部４０を画定するキャリヤの壁部が、磁石の前面のレベルに達する高さ全体にわたって磁石２、７の側面の大部分を覆うように形成されている。凹部４０はさらに、キャリヤ材料がバックマスと磁石のセットの背面をも覆うように形成されている。

[0055] この場合、内部に埋め込まれたバックマスと磁石のパッケージと共に合成キャリヤも有利に、磁石とバックマスとの別個のパッケージを保持するように構築され、構成された頑丈で剛性の構造を形成している。この種類のキャリヤを使用することによって、ウェーハステージ、マステーブルまたは位置決めされる装置の他の部分の精度に直接関連する高い固有周波数を有する構造が得られる。それによって、製造工程中の装置のオーバーレイ性能が高まる。

[0056] 図６は、サブアセンブリが、バックマス６と磁石２、７のセットが埋め込まれたキャリヤ４１の前面の大部分を覆う板状のサブキャリヤ６０をも含むことを示している。サブキャリヤも非磁束誘導材料、好ましくはキャリヤが製造される材料と同じ材料、すなわちファイバ強化プラスチック材料、さらに特にカーボンファイバの強化エポキシ材料製である。サブキャリヤ６０はサブアセンブリの剛性を強化するという利点を有している。

[0057] キャリヤおよび／またはサブキャリヤのファイバは、例えば三角形のサブアセンブリのそれぞれの二等分線４３に沿って、またはこれらの二等分線と垂直に、準等方性または単方向に配向されてもよい。

[0058] 図７は、図６に示したものに対応する第１および第２の磁石サブアセンブリ７０、７１の完全なアセンブリを示す。２つのサブアセンブリの間には中央の星形スペーサ７２が備えられている（図４を参照）。さらに、三角形のサブアセンブリ７０、７１の隅には、それぞれのキャリヤ内のインターフェース７５と共に、キャリヤ内にネジを設ける必要なくサブアセンブリを互いに接続することができる接続ブロック７４が備えられている。

[0059] 本発明の別の実施形態の例が図１１〜１２に示されている。これらの図では、図３に示すようなバックマスと磁石の３組の二重セットが合板形状のキャリヤ４１内のそれぞれの凹部４０内に埋め込まれた磁石サブアセンブリの実施形態が示されている。これによって、二重セット１の各々が三角形の各辺に沿って配置される。この場合もキャリヤ４１は非磁束誘導材料製である。図１２は第１および第２の磁石サブアセンブリ７０、７１の完全なアセンブリを示している。

[0060] 図示した実施形態の他に、多くの変形形態が可能である。例えば、アクチュエータの幾つかの部分は異なる形状を有していてもよい。キャリヤ内の凹部はバックマスおよび／または磁石のより大きい部分または小さい部分を埋め込んでもよい。バックマスと磁石のセットを別の方法で、例えば形状接続によってキャリヤと接続してもよい。キャリヤは、別の非磁束誘導材料、例えばＳｉＣまたはＡｌ_２Ｏ_３などのセラミック材料または金属硬化材を含むカーボンファイバ強化エポキシ材料製であってもよい。ファイバ強化された変形形態のファイバも別の材料、例えばグラスファイバ、ケブラーファイバ、高強度ファイバ、または高弾性ファイバ製とすることができる。

[0061] リソグラフィ装置で使用する他に、本発明の実施形態によるアクチュエータは、例えばピックアンドプレースの用途、ワイヤボンディング、電子ビームの用途、電子顕微鏡などの他の目的に使用してもよい。さらに、アクチュエータをリニア駆動型ローレンツアクチュエータ、また、対向する２つの磁石（ＮとＳ）が本発明の実施形態によるキャリヤに埋め込まれたバックマス上に互いに隣接して配置され、磁束が一方の磁石から他方の磁石に曲折する片面アクチュエータで使用してもよい。

[0062] 本明細書ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用を特に参照したが、本明細書に記載のリソグラフィ装置は、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイドおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造など、他の用途を有することを理解されたい。当業者は代替用途の文脈で、本明細書で使用される用語「ウェーハ」または「ダイ」はより一般的な用語である「基板」または「ターゲット部分」とそれぞれ同義語であると見なしてよいことを理解するであろう。本明細書で言及される基板は露光の前または後に、例えばトラック（典型的にはレジストの層を基板に付け、露光されたレジストを現像するツール）、メトロロジーツール、および／またはインスペクションツールで処理されてもよい。適用可能な場合は、本明細書の開示はこのようなツールおよびその他の基板処理ツールに適用できる。さらに、基板は、例えば多層ＩＣを作製するために２回以上処理されてもよいので、本明細書で用いられる基板という用語は、複数の処理済みの層を既に含む基板をも意味する。

[0063] 上記では光学リソグラフィの文脈で本発明の実施形態の使用について特に言及したが、本発明は例えば、インプリントリソグラフィなどの他の用途に使用してもよく、文脈上で許される場合、光学リソグラフィに限定されないことが理解されよう。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイス内のトポグラフィが、基板上に生み出されるパターンを画定する。パターニングデバイスのトポグラフィを、基板に供給されるレジスト層に刻印し、次いで電磁放射、熱、圧力またはそれらの組合せを加えることによってレジストを硬化させることができる。パターニングデバイスは、レジストが硬化した後にレジストから取り外され、パターンが残される。

[0064] 本明細書で用いられる「放射」および「ビーム」という用語は、（例えば波長が３６５、２４８、１９３、１５７、または１２６ｎｍまたはこれに近い）紫外線（ＵＶ）放射、および（例えば波長が５〜２０ｎｍの範囲の）極端紫外線（ＥＵＶ）放射、ならびにイオンビームまたは電子ビームなどの粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射を包含するものである。

[0065] 「レンズ」という用語は、文脈が許す限り、屈折、反射、磁気、電磁および静電光学コンポーネントを含む様々な種類の光学コンポーネントのいずれか１つ、または組合せを意味し得る。

[0066] 本発明の特定の実施形態を上記に記載したが、本発明は記載した以外の態様で実施してもよいことが理解されよう。

[0067] 上記の記載は例示目的のためで限定的なものではない。したがって、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、記載の本発明に修正が可能であることが当業者には明らかであろう。

[0011]本発明の実施形態によるリソグラフィ装置を示す図である。 [0012]この構成用に計算された磁界線を含む、本発明の実施形態によるローレンツアクチュエータの構成の概略断面図である。 [0013]上に位置する図２のバックマスと磁石のセットの斜視図である。 [0014]本発明の実施形態による図３の幾つかのセットを担持する合成キャリヤを有する磁石システムのサブアセンブリを示す図である。 [0015]図４のキャリヤを示す図である。 [0016]本発明の実施形態によるサブキャリヤを追加した図４の磁石システムのサブアセンブリを示す図である。 [0017]本発明の実施形態による互いに対向して配置された図６の磁石システムの２つのサブアセンブリを示す図である。 [0018]図７の磁石アセンブリの上面図である。 [0019]本発明の実施形態による図８のＥ−Ｅ線に沿った断面図である。 [0020]図９の細部Ｆの拡大図である。 [0021]本発明の別の実施形態による図３の幾つかのセットを担持する合成キャリヤを有する磁石システムのサブアセンブリを示す図である。 [0022]本発明の別の実施形態による互いに対向して配置された磁石システムの２つのサブアセンブリを示す図である。

Claims (24)

1. 放射ビームを条件付けるように構成された照明システムと、
   前記放射ビームの断面にパターンを与え、パターニングされた放射ビームを形成可能なパターニングデバイスを支持するように構成された支持体と、
   基板を保持するように構成された基板テーブルと、
   前記パターニングされた放射ビームを前記基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムと、
   第１の部分と第２の部分との間に変位力を生成し、かつ、前記第１の部分と第２の部分とを互いに変位させるように構成されたアクチュエータと
   を備え、
   前記アクチュエータが、
   前記第１の部分と第２の部分との一方に取り付けられ、前記変位力の方向に対してほぼ垂直の磁界を付与するように構成された第１の磁石サブアセンブリと、
   前記第１の部分と前記第２の部分との他方に取り付けられ、前記第１の磁石サブアセンブリの近傍に配置され、かつ、導電性素子によって運ばれる電流と前記磁界との相互作用によって前記変位力を生成するように構成された導電性素子と
   を備え、
   前記第１の磁石サブアセンブリが、磁気分極が互いにほぼ反対であるように配向された少なくとも２つの隣接して配置された磁石と、磁束誘導材料製であり、前記磁石の間の磁束を誘導するように前記磁石を接続するバックマスとの少なくとも１つのセットを備え、
   前記第１の磁石サブアセンブリが非磁束誘導材料製であるキャリヤを備え、前記キャリヤは、バックマスと磁石との前記少なくとも１つのセットが埋め込まれる少なくとも１つの凹部を設けている、リソグラフィ装置。
2. 前記キャリヤが、前記少なくとも１つの凹部が配設されたプレートを備える、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
3. バックマスと磁石との前記少なくとも１つのセットが、前記磁石の少なくとも側面の部分を覆うキャリヤ壁部によって境界を画定される、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
4. バックマスと磁石との前記少なくとも１つのセットが、前記磁石の少なくとも側面の部分を側面の高さのほぼ全体にわたって覆うキャリヤ壁部によって境界を画定される、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
5. バックマスと磁石との前記少なくとも１つのセットは、前記磁石のほぼ前面に延在するキャリヤ壁部によって境界が画定される、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
6. バックマスと磁石との前記少なくとも１つのセットは、前記磁石の側面の少なくとも半分以上を覆うキャリヤ壁部によって境界が画定される、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
7. 前記キャリヤが、バックマスと磁石との前記少なくとも１つのセットの少なくとも背面の部分を覆うように構成される、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
8. 前記キャリヤがファイバ強化プラスチック材料製である、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
9. 前記キャリヤがカーボンファイバ強化エポキシ材料製である、請求項８に記載のリソグラフィ装置。
10. 前記バックマスが、前記バックマスが接続する前記磁石の背面にほぼ対応する寸法を有する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
11. 前記バックマスがコバルト鉄製である、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
12. 前記キャリヤが、各々のセットが二等辺三角形のそれぞれの二等分線に沿って配置された少なくとも３組のバックマスと磁石のセットを担持するように構成される、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
13. バックマスと磁石の前記セットが、前記キャリヤの凹部に接着される、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
14. 前記バックマスが、これが接続する前記磁石に接着される、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
15. 前記アクチュエータが、前記キャリヤの前面と、バックマスと磁石の前記少なくとも１つのセットとをほぼ覆うように構成されたサブキャリヤを備える、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
16. 前記サブキャリヤがファイバ強化プラスチック材料製である、請求項１５に記載のリソグラフィ装置。
17. 前記サブキャリヤがカーボンファイバ強化エポキシ材料製である、請求項１６に記載のリソグラフィ装置。
18. 前記サブキャリヤが炭化ケイ素（ＳｉＣ）などのセラミック材料製である、請求項１６に記載のリソグラフィ装置。
19. 前記サブキャリヤが酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）などのセラミック材料製である、請求項１６に記載のリソグラフィ装置。
20. 前記サブキャリヤが金属硬化材を含むカーボンファイバ強化エポキシ材料製である、請求項１６に記載のリソグラフィ装置。
21. 前記アクチュエータが第２の磁石サブアセンブリをさらに備え、前記導電性素子が前記第１および第２の磁石サブアセンブリの間に挿入される、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
22. 前記導電性素子がコイルである、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
23. 前記第１の部分が前記基板テーブルまたは前記支持体に結合され、前記第２の部分がロングストロークモジュールまたはフレームに結合される、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
24. 第１の部分と第２の部分との間に変位力を生成し、かつ、前記第１の部分と第２の部分とを互いに変位させるように構成されたアクチュエータであって、
    前記第１の部分と第２の部分との一方に取り付けられ、前記変位力の方向に対してほぼ垂直な磁界を付与するように構成された第１の磁石サブアセンブリと、
    前記第１の部分と前記第２の部分との他方に取り付けられ、前記第１の磁石サブアセンブリの近傍に配置され、かつ、導電性素子によって運ばれる電流と前記磁界との相互作用によって前記変位力を生成するように構成された導電性素子と
    を備え、
    前記第１の磁石サブアセンブリが、磁気分極が互いにほぼ反対であるように配向された少なくとも２つの隣接して配置された磁石と、磁束誘導材料製であり、前記磁石の間の磁束を誘導するように前記磁石を接続するバックマスとの少なくとも１つのセットを備え、
    前記第１の磁石サブアセンブリが非磁束誘導材料製であるキャリヤを備え、前記キャリヤは、バックマスと磁石との前記少なくとも１つのセットが埋め込まれる少なくとも１つの凹部を設けている、アクチュエータ。

Images