JP4446951B2 - 位置決めデバイス、リソグラフィ装置及び駆動ユニット - Google Patents

Description

本発明は、リソグラフィ装置で使用される可能性があるリソグラフィデバイス及び位置決めデバイスに関する。

リソグラフィ装置は、基板上、通常、基板の標的部分上に所望のパターンを適用する機械装置である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造で使用される可能性がある。この例では、別法として、マスク又はレチクルと呼ばれるパターニング・デバイスを使用して、ＩＣの個々の層上に形成される回路パターンを生成することができる。このパターンは、基板（例えば、シリコンウェハ）上の（例えば、１つ又はいくつかのダイの一部を含む）標的部分上に転写される可能性がある。パターンの転写は、通常、基板上に設けられた感放射線性材料（レジスト）の層上にイメージングすることによる。一般に、単一基板は、連続してパターニングされる隣接する標的部分のネットワークを収容するであろう。従来のリソグラフィ装置は、標的部分上に全体のパターンを一度に露光することによって、それぞれの標的部分が照射される、いわゆる、ステッパ、及び、放射ビームを通してパターンを所与の方向（「走査」方向）に走査し、一方、基板を、この方向に平行又は逆平行に同期して走査することによって、それぞれの標的部分が照射される、いわゆる、スキャナを含む。パターンを基板上にインプリントすることによって、パターニング・デバイスからパターンを基板に転写することも可能である。

こうしたリソグラフィ装置はさらに、例えば、基板又はパターニング・デバイスを装備する物体テーブルを変位させ、位置決めする１つ又は複数の位置決めデバイスを含むことができる。

リニア・モータ、プレーナ・モータ、又はリニア・アクチュエータなどの駆動ユニットは、所望の力を生成するために位置決めデバイスにおいて適用されることが多い。リニア・モータを含むこうした位置決めデバイスの例は、例えば、米国特許第５，８１５，２４６号及び米国特許第５，９６９，４４１号において見出される可能性がある。一般に、こうした駆動ユニットすなわちモータは、第１方向に延びる永久磁石のアレイ（磁石アレイとも呼ばれる）を含む第１部品、及び、第１方向において、互いに隣接するように位置決めされる複数のコイル（コイル・アセンブリとも呼ばれる）を含む第２部品を含む。動作中に、コイルは（例えば、３相電流供給源から）電流を供給され、したがって、モータの第１部品と第２部品の間で電磁力を生成する。

一般に、一部のタイプの軸受けを、第１部品と第２部品の間に設けることができ、両方の部品が互いに対して第１方向に変位することが可能になる。さらに、軸受けは、第１方向にほぼ垂直な第２方向において、第１部品と第２部品の間で規定の距離を維持するように配置されることができる。こうした軸受けの例は、気体軸受け（空気軸受けなど）、玉軸受け、又はスライド軸受けである。空気軸受け（又は任意の他の気体軸受け）の場合、与圧力が加えられることが多い。この与圧力は、例えば、（第２方向が鉛直方向の場合）可動アセンブリの重量によって提供されてもよいし、又は、第１部品に取り付けられた強磁性部材及び第２部品に取り付けられた永久磁石部材を含む別個のユニットによって提供されてもよい。

リソグラフィ投影装置では、こうした与圧式空気軸受けは、実質的に摩擦が無くかつ接触の無い変位を可能にするために適用されることが多い。後者は、接触が無いことが、玉軸受けなどの他のタイプの軸受けにおいて起こる可能性がある（粒子による）汚染のリスクを軽減することができる点で有益である。こうした空気軸受けは、通常、第１方向に延びるか、又は、第１方向に沿って配置される様々な、いわゆる、軸受けパッドを含む。こうした機構では、空気軸受けの反発力と引き寄せる与圧力とを組み合わせたものが、第２方向において、第１部品と第２部品の間の距離の一定の値において平衡力を提供する。

多くの装置、例えば、リソグラフィ装置では、位置決めデバイスは、例えば、装置の動的挙動を改善し、生産性を上げるために、できる限り軽く設計される。

本発明は、例えば、慣性トルクなどの、発生する乱れが位置決めデバイスによって補正されたとき既存の位置決めデバイスをより軽くすることができることに基づくものである。慣性トルクは、生成したモータ力が、変位する質量重心と一直線にならない場合に起こる場合がある。この場合、可動質量（例えば、物体テーブルとリニア・モータのコイル・アセンブリとを組み合わせたもの）の加速又は減速は、可動質量に作用するトルク（慣性トルク）を生じるであろう。慣性トルクのために、第２方向についての、軸受けに対する力又は力の分布が変化する場合がある。これは、反発する軸受け力と引き寄せる与圧力の間の平衡が変化することによって、第２方向についての、物体テーブルの位置の望ましくない変化を生じる。別法として、又は、付加的に、慣性トルクの発生によって、軸受けに損傷がもたらされる場合がある。こうした乱れの発生に対処するために、従来の位置決めデバイスの軸受けアセンブリは、必要以上に大きくされることが多く、位置決めデバイスの全体性能の低下をもたらす。

本発明の実施例では、位置決めデバイスの軸受けに作用する慣性トルクの影響を減らすことによって、位置決めデバイスの動的性能が改善される。

本発明の実施例によれば、基準フレームに対して物体テーブルを位置決めする位置決めデバイスであって、基準フレームに接続可能な第１部品及び物体テーブルを保持するように構築及び構成された第２部品を含み、使用時に、第２部品上で第１方向に力を生成することによって、物体テーブルを第１方向に変位させるように構築及び構成される駆動ユニットを含む位置決めデバイスが提供され、位置決めデバイスは、第１部品及び第２部品が駆動ユニットによって第１方向に互いに対して変位することができるように軸受けを装備し、駆動ユニットは、使用時に、第１方向にほぼ垂直な軸を中心として第２部品に作用するトルクを生成し、それによって、力とトルクの結果として得られる力が、物体テーブルと第２部品を含むアセンブリの重心を通して実質的に誘導されるように構築及び構成される。

物体テーブルが、従来の駆動ユニット又はモータを含む位置決めデバイスによって位置決めされると、物体テーブルの加速又は減速は、生成されたモータ力が可動アセンブリ（即ち、物体テーブル及び物体テーブルに取り付けられた駆動ユニットの部品）の重心を通って誘導されない場合に、可動アセンブリに作用する慣性トルクを導入する場合がある。この慣性トルクはまた、位置決めデバイスの軸受けに作用し、第１方向及び軸にほぼ垂直な第２方向における軸受け力の変化を引き起こす。第２方向において軸受けに作用する力の変動は、第２方向における第１部品と第２部品の間の相対位置に影響を与える場合がある（結果として、物体テーブルの絶対位置もまた変わる場合がある）ため、望ましくない場合がある。

実施例として、第１方向に沿って２つの軸受けパッドを含み、磁気力によって与圧された空気軸受けを考えることができる。こうした機構では、発生する慣性トルクは、（重心に対する軸受けパッドの位置に応じて）軸受けパッドに作用する与圧力の増加か、減少のいずれかを生じる可能性がある。与圧力の増加によって、両方の可動部品の間の間隙の減少を生じる場合がある。これは、両方の可動部品が互いに接触し、軸受けに損傷を引き起こす状況をさらに生じる場合がある。結果として得られる与圧力の減少は、軸受けの適切な動作がもはや確保されない程度にまで、両方の可動部品の間の距離を増加させる場合がある。同様な問題はまた、他のタイプの軸受けに関して起こる場合がある。玉軸受け又はスライド軸受けなどの従来の軸受けの適切な動作はまた、第１方向にほぼ垂直な方向において軸受けに作用する力の発生によって損なわれる場合がある。このような力はまた、軸受け部品の過度の磨耗を引き起こし、おそらく、部品の所望のライフサイクルを危うくするであろう。

本発明の実施例による位置決めデバイスでは、第１駆動ユニットは、慣性トルクを少なくとも部分的に補償するためにトルクを生成する。そうすることによって、軸受けに作用する力は、物体テーブルの加速又は減速による実質的な変化を受けない。したがって、軸受けアセンブリは、動作中の実質的な力の変動に対処する必要がないため、サイズが小さくされる可能性がある。

本発明の実施例では、第１部品は、周期的に交番する磁界分布を生成するように構築及び構成された永久磁石のアレイを装備する磁石アセンブリを含み、第２部品は、第１方向に互いに隣接して位置決めされた第１及び第２のコイルセットを装備するコイル・アセンブリを含む。こうした機構では、各コイルセットは、適切な電流が供給されたときに磁界と相互作用することによって、第１及び第２方向によって規定された平面に平行な力を生成する可能性がある。第１方向において互いに隣接する２つの別個のコイルセットを設けることによって、物体テーブルを変位するための、第１方向における結果として得られる力と、可動アセンブリの重心と駆動ユニットの第２部品との間の不整合によって起こる慣性トルクを少なくとも部分的に補償するための（例えば、第１コイルセットによる第２方向の正の向きの力及び第２コイルセットにおける第２方向の負の向きの力を生成することによる）トルクの両方を、コイルセットが提供する可能性がある。本発明の実施例では、磁界分布は、第１方向にほぼ一定である磁界周期を有し、第１方向における両方のコイルセット間の距離は、使用時に、第２部品のコイルセットと第１部品の磁石アセンブリの相互作用によってトルクが生成されるように、磁界周期の整数倍と磁界周期の分数倍との和に等しい。

磁界周期と磁界周期の非ゼロの一部分を足したものの整数倍に等しい距離にわたって、第１方向に両方のコイルセットを分離することによって、第１コイルセットによって生成される力は、第２コイルセットによって生成される力と異なる方向に誘導される可能性がある。結果として、駆動ユニットはまた、第１方向及び第２方向にほぼ垂直な軸を中心とするトルクを生成する。そうすることによって、このトルクは、可動アセンブリ（物体テーブル及びリニア・モータの第２部品を備える）の重心と駆動ユニットによって生成される駆動力との間の不整合による、可動アセンブリに作用する慣性トルクを、少なくとも部分的に補償する可能性がある。そうすることによって、加速又は減速中に第２方向において軸受けに作用する力（又は、与圧力が加えられる場合には力の変動）が低減される。両方のコイルセットを指定された距離にわたって分離することによって、両方のコイルセットは、同じ電流を供給されたときでも、異なる方向に力を生成するであろう。こうした機構は、両方のコイルセットが同じ電源から駆動されることを可能にするために有利である。

本発明のさらなる実施例では、軸受けは、空気軸受けなどの流体軸受けである。こうした軸受けは、実質的に接触が無く、それによって、汚染のリスクが低減されるという利点を有する。

さらなる実施例では、駆動ユニットは鉄心を含む。こうした機構では、鉄心と磁石アセンブリの間の相互作用は、少なくとも部分的に、軸受け用の与圧力を提供する可能性がある。

本発明の実施例では、位置決めデバイスは、第１方向及び軸にほぼ垂直の方向に力を提供するように構築及び構成された与圧アセンブリをさらに含む。

本発明の実施例では、駆動ユニットは、多相電源によって給電される１つ又は複数のコイルセットをさらに含む。そうすることによって、生成されたモータ力が増加する。

本発明の実施例では、多相電源は２相又は３相電源である。

本発明の実施例では、位置決めデバイスは、パターニング・デバイス又は基板を位置決めするリソグラフィ装置において適用される。

本発明のさらなる実施例では、位置決めデバイスは、第１部品が、基準フレームに対して第１方向に変位することができるように第２軸受けを装備し、アセンブリは第１部品を含む。こうした機構では、第１部品は、リニア・モータの反発力によって第１方向に変位するように構築及び構成される。そうすることによって、装置の他の部品に対する反発力の伝達が実質的に回避される。

こうした装置の位置精度に関する高い要求のために、述べた実施例のうちの１つの実施例による位置決めデバイスは、有利には、リソグラフィ装置において適用される場合がある。本発明は、慣性トルクの影響が減ることを確実にする。そうすることによって、必要以上に大きい軸受けアセンブリを適用するなどの代替の処置は必要とされない（処置は動的性能の低下をもたらすであろう）。軸受けアセンブリは、サイズ及び重量が減る可能性があり、動的挙動及び／又は生産性に関して装置の性能の改善をもたらす。

本発明の実施例に従って、基準フレームに対して物体テーブルを位置決めするように構成される位置決めデバイスは、基準フレームに接続可能な第１部品及び物体テーブルを保持するように構成された第２部品を含み、第２部品上で第１方向の力を生成して、物体テーブルを第１方向に変位させるように構成された駆動ユニットと、第２部品が駆動ユニットによって第１方向に変位することができるように第２部品と第１部品の間で動作する軸受けを含み、駆動ユニットは、第１方向にほぼ垂直な軸を中心として第２部品に作用するトルクを生成し、それによって、力とトルクの結果として得られる力が、物体テーブルと第２部品を含むアセンブリの重心を通して実質的に誘導されるように構築及び構成される。

リソグラフィ装置は、本発明の実施例に従って、放射ビームを調整するように構成された照射システムと、パターニング・デバイスを支持するように構成されたパターニング支持体とを含み、パターニング・デバイスは、放射ビームに、パターン形成された放射ビームを形成するための、放射ビームの断面パターンを与えることが可能であり、基板を保持するように構成された基板テーブルと、パターン形成された放射ビームを基板の標的部分上に投影するように構成された投影システムと、基準フレームに対して物体を位置決めするように構成された位置決めデバイスとを含み、位置決めデバイスは、基準フレームに接続可能な第１部品及び物体を保持するように構成された第２部品を含み、第２部品上で第１方向の力を生成して、物体を第１方向に変位させるように構成された駆動ユニットと、第２部品が駆動ユニットによって第１方向に変位することができるように第２部品と第１部品の間で動作する軸受けとを含み、駆動ユニットは、第１方向にほぼ垂直な軸を中心として第２部品に作用するトルクを生成し、それによって、力とトルクの結果として得られる力が、物体テーブルと第２部品を含むアセンブリの重心を通して実質的に誘導されるように構築及び構成される。

基準フレームに対して物体を位置決めするように構成された位置決めデバイスは、本発明の実施例に従って、基準フレームに接続可能な第１部品及び物体を保持するように構成された第２部品を含み、第２部品上で第１方向の力を生成して、物体テーブルを第１方向に変位させるように構成された駆動ユニットと、第１方向にほぼ垂直な第２方向に、第１部品から前記第２部品を離間するように構成された軸受けとを含み、駆動ユニットは、第１及び第２の方向にほぼ垂直な軸を中心として第２部品に作用するトルクを生成するように構築及び構成され、トルクは、部品を基準にした第２部品の加速又は減速中に生成される慣性トルクを平衡させるように構成される。

本発明の実施例は、ここで、添付概略図面を参照して、例としてだけ述べられるであろう。図面では、対応する参照記号は対応する部品を示す。

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す。装置は、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射又はＥＵＶ放射）を調整するように構成された照射システム（照射器）ＩＬ、及び、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成され、一定の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位置決めデバイスＰＭに接続された支持体構造（例えば、マスク・テーブル）ＭＴを含む。装置はまた、基板（例えば、レジストをコーティングしたウェハ）Ｗを保持するように構成され、一定の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、ウェハ・テーブル）ＷＴと、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の標的部分Ｃ（例えば、１つ又は複数のダイを含む）上に投影するように構成された投影システム（例えば、屈折投影レンズ系）ＰＳを含む。

照射システムは、放射を誘導し、成形し、又は制御するための、屈折、反射、磁気、電磁気などの様々なタイプの光学構成要素、又は、他のタイプの光学構成要素、又は、それらの任意の組み合わせを含むことができる。

支持体構造は、パターニング・デバイスの重量を支持する、すなわち、搭載する。支持体構造は、パターニング・デバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、又は、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などの他の条件に応じるように、パターニング・デバイスを保持する。支持体構造は、パターニング・デバイスを保持するために、機械式、真空式、静電式、又は他の締付け技法を使用する可能性がある。支持体構造は、例えば、必要である場合には固定されるか又は可動である場合があるフレーム又はテーブルであってよい。支持体構造は、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確実にしてもよい。本明細書における、「レチクル」又は「マスク」という用語の任意の使用は、「パターニング・デバイス」という、より一般的な用語と同意語であると考えられてもよい。

本明細書で使用される「パターニング・デバイス」という用語を、放射ビームに、基板の標的部分にパターンを作成するためなどの、放射ビームの断面パターンを与えるのに使用される可能性があるデバイスのことを言っているものと、幅広く解釈されるべきである。例えば、パターンが位相シフト特徴部、即ち、いわゆる補助特徴部を含む場合、放射ビームに与えられるパターンは、基板の標的部分の所望のパターンに正確に対応しない場合があることが留意されるべきである。一般に、放射ビームに与えられるパターンは、集積回路などの、標的部分で作成されるデバイスの特定の機能層に対応するであろう。

パターニング・デバイスは、透過式か、又は、反射式であってよい。パターニング・デバイスの実施例は、マスク、プログラム可能なミラー・アレイ、及びプログラム可能なＬＣＤパネルを含む。マスクは、リソグラフィではよく知られており、バイナリ、レベンソン型位相シフト、及びハーフトーン型位相シフト等のマスク・タイプ、並びに、様々なハイブリッド・マスク・タイプを含む。プログラム可能なミラー・アレイの実施例は、小さなミラーのマトリクス配置を採用し、ミラーのそれぞれは、個々に傾斜して、到来する放射ビームを異なる方向へ反射することができる。傾斜したミラーは、ミラー・マトリクスによって反射される放射ビームのパターンに影響を与える。

本明細書で使用される「投影システム」という用語は、例えば、使用される露光放射、或いは、浸漬液の使用、又は、真空の使用などの、他の因子に適切である、屈折式、反射式、反射屈折式、磁気式、電磁式、及び静電式光学系、又は、それらの任意の組み合わせを含む、任意のタイプの投影システムを包含するものと、幅広く解釈されるべきである。本明細書における、「投影レンズ」という用語の任意の使用は、「投影システム」という、より一般的な用語と同意語であると考えられてもよい。

ここで示すように、装置は透過タイプである（例えば、透過マスクを採用する）。別法として、装置は、反射タイプ（例えば、先に述べたタイプのプログラム可能なミラー・アレイを採用するか、又は、反射式マスクを採用する）であってよい。

リソグラフィ装置は、２つ（２重ステージ）以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のマスク・テーブル）を有するタイプであってよい。こうした「複数ステージ」機械装置では、付加的なテーブルが平行に使用されるか、又は、準備工程が、１つ又は複数のテーブル上で実行され、一方、１つ又は複数の他のテーブルが露光のために使用されてもよい。

リソグラフィ装置はまた、投影システムと基板の間の空間を充填するために、基板の少なくとも一部が、比較的高い屈折率を有する液体、例えば、水によって覆われることができるタイプであってもよい。浸漬液は、例えば、マスクと投影システムの間の、リソグラフィ装置の他の空間に適用されてもよい。投影システムの開口数を増加するための浸漬技法は、当技術分野でよく知られている。本明細書で使用される「浸漬」という用語は、基板などの構造が、液体に浸らねばならないことを意味するのではなく、むしろ、露光中に、液体が投影システムと基板の間にあることを意味するだけである。

図１を参照すると、照射器ＩＬは、放射源ＳＯからの放射ビームを受け取る。放射源及びリソグラフィ装置は、別々の実体であり、例えば、放射源がエキシマ・レーザである。こうした場合、放射源は、リソグラフィ装置の部品を形成するとは考えられず、放射ビームは、例えば、適した誘導ミラー及び／又はビーム・エキスパンダを含むビーム送出システムＢＤを使用して、放射源ＳＯから照射器ＩＬへ渡される。他の場合では、放射源は、例えば、放射源は水銀ランプであるとき、リソグラフィ装置と一体の部品であってよい。放射源ＳＯ及び照射器ＩＬは、必要である場合、ビーム送出システムＢＤと共に、放射システムと呼ばれてもよい。

照射器ＩＬは、放射ビームの角強度分布を調整するように構成された調整器ＡＤを含むことができる。一般に、照射器の瞳面内の、少なくとも外部及び／又は内部の径方向の強度分布の程度（一般に、それぞれ、σ−外部及びσ−内部と呼ぶ）を調整することができる。さらに、照射器ＩＬは、積分器ＩＮ及びコンデンサＣＯなどの様々な他の構成要素を含むことができる。照射器は、放射ビームの断面において所望の均一性及び強度分布を有するように、放射ビームを調節するのに使用されてもよい。

放射ビームＢは、支持体構造（例えば、マスク・テーブルＭＴ）上に保持される、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。マスクＭＡを通過して、放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、基板Ｗの標的部分Ｃ上にビームを収束させる。第２位置決めデバイスＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば、干渉デバイス、リニア・エンコーダ又は容量性センサ）を使用して、基板テーブルＷＴは、例えば、放射ビームＢの経路内の異なる標的部分Ｃを位置決めするために、正確に移動される可能性がある。同様に、第１位置決めデバイスＰＭ及び別の位置センサ（図１には明示的には示されない）を使用して、例えば、マスク・ライブラリから機械的に取出した後か、又は、スキャン中に、放射ビームＢの経路に対してマスクＭＡが正確に位置決めされる可能性がある。一般に、マスク・テーブルＭＴの移動は、第１位置決めデバイスＰＭの部品を形成する、ストロークの長いモジュール（粗い位置決め）とストロークの短いモジュール（精密な位置決め）を使用して実現されてもよい。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２位置決め器ＰＷの部品を形成する、ストロークの長いモジュールとストロークの短いモジュールを使用して実現されてもよい。第１又は第２の位置決めデバイスはまた、ステージ・アセンブリと呼ばれてもよい。こうしたステージ・アセンブリは、１つ又は複数のリニア・モータ又はプレーナ・モータを装備する。ステッパの場合（スキャナと対照的に）、マスク・テーブルＭＴは、ストロークの短いアクチュエータに単に接続されるか、又は、固定されてもよい。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスク・アライメント・マークＭ１、Ｍ２、及び、基板アライメント・マークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせされてもよい。示される基板アライメント・マークは、専用の標的部分を占めるが、標的部分どうしの間の空間内に位置してもよい（これらは、スクライブ・レーン・アライメント・マークとして知られる）。同様に、２つ以上のダイがマスクＭＡ上に設けられる状況では、マスク・アライメント・マークは、ダイの間に位置してもよい。

図の装置を、以下のモードのうちの少なくとも１つで使用する可能性がある。

ステップ・モード：マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは、放射ビームに与えられる全体のパターンが、標的部分Ｃ上に１度で投影される間、実質的に固定したままにされる（即ち、単一静的(static)露光）。基板テーブルＷＴは、その後、異なる標的部分Ｃを露光できるようにＸ及び／又は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は、単一静的露光でイメージングされる標的部分Ｃのサイズを制限する。

スキャン・モード：マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは、放射ビームに与えられるパターンが、標的部分Ｃ上に投影される間、同期して走査される（即ち、単一動的露光）。マスク・テーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの（縮小率)拡大率及びイメージ反転特性によって決まる場合がある。スキャン・モードでは、露光フィールドの最大サイズは、単一動的露光の標的部分（走査しない方向の）幅を制限し、走査運動の長さは、標的部分の（走査方向の）高さを決める。

別のモード：プログラム可能なパターニング・デバイスを保持するマスク・テーブルＭＴは、実質的に固定したままにされ、基板テーブルＷＴは、放射ビームに与えられるパターンが、標的部分Ｃ上に投影される間、移動する、又は、走査される。このモードでは、一般に、パルス放射源が採用され、プログラム可能なパターニング・デバイスは、基板テーブルＷＴのそれぞれの移動後か、又は、走査中における連続した放射パルスの間に、必要とされる場合に更新される。この動作モードは、先に参照したタイプのプログラム可能なミラー・アレイなどの、プログラム可能なパターニング・デバイスを利用するマスク無しリソグラフィに容易に適用される可能性がある。

上述した使用モードに関する組み合わせ、及び／又は、変形、或いは、全く異なる使用モードが採用されてもよい。

本発明の様々な実施例を明確に述べるために、従来のリニア・モータの動作原理が、最初に簡潔に述べられる。

図２ａは、従来の鉄心リニア・モータの断面図を概略的に示す。モータは、永久磁石１１のアレイを装備する磁石板１０を含む第１部品１を含む。磁石は、矢印で示すように、交番パターン（Ｎ Ｓ Ｎ Ｓ…）でＺ方向に平行に磁化される。モータはさらに、複数の鉄歯状部２１を含む鉄心２０を含む第２部品２を含む。第２部品２はさらに、（図２ａにおいて点線矩形１４、１５で閉囲された）２つのコイルセットを含み、各コイルセットは３つのコイルを含み、各コイルは鉄心の歯状部の周りに巻かれる。３相電流供給源が、異なるコイルを駆動するのに適用される。１つのコイルセットのＹ方向の全スパンは、４つの隣接する磁石すなわち２つの磁石対のセットのスパンに対応する。こうして、１つのコイルセット内部の異なるコイルは、磁界周期Ｔ（磁界周期Ｔは、同じ極性を有する２つの連続する磁石の間のＹ方向の距離に対応する）の２／３にわたって離間する。

異なるコイルセットは、各コイルセットが同じ磁界分布を受けるように互いに隣接して設置される。換言すれば、第１コイルセットの第１コイルが北極と整列する場合、第２コイルセットの第１コイルもまた北極と整列するであろう。このことが意味することは、第１コイルセットの第１コイルの電流と磁石板の磁界分布との相互作用によって生成される力は、第２コイルセットの第１コイルの電流と磁石板の磁界分布との相互作用によって生成される力と、振幅と向きの両方において等しいことである（同じ電流が、第１コイルセットの第１コイル及び第２コイルセットの第１コイルに流される（即ち、電流は、３相電流供給源の同じ相から供給される）と仮定する）。

実際に、異なるコイルセットの対応するコイルは、直列か、並列のいずれかで接続される場合がある。直列接続は、異なるコイルセットの対応するコイルに供給される電流が同じであることを確実にする点で好ましい場合がある。図２ｂは、プレーナ・モータにおいて見出される可能性がある２つのコイルセットの断面を概略的に示す。図２ｂを見てわかるように、両方のコイルセットは、磁界周期Ｔの３倍に等しい距離Ｄにわたって離間する。したがって、両方のコイルセットが、同じ電源から給電されると、両方のコイルセットは、実質的に同じ方向に向いた力を生成するであろう。両方のコイルセットが、磁界周期Ｔの倍数にわたって離間すると、同じ電源によって給電されるときに異なるコイルセットによって生成される力は、同じ方向に動作する。

一般に、コイルセットのそれぞれによって生成される力は、以下のように述べられる可能性がある。３相電流源によって供給されると、コイルセットの異なるコイルの電流は、以下の式によって記述することができる。

磁界分布が、図２ａ及び図２ｂに示すように磁石アレイ１０に沿ってほぼ正弦曲線状であると仮定すると、磁界分布は、

として表すことができる。

第１コイルと磁石板との相互作用によって生成された力は、モータの磁界特性及び幾何形状特性から容易に計算することができる。異なるコイル内の（式１による）３相電流の変動が、両方のモータ部品が互いに変位するときの磁界の変動と同期している場合、コイルセットによって生成される力は、
Ｆ_Ｙ＝Ｉ・Ｂ・Ｋ・ｃｏｓ（α）
Ｆ_Ｚ＝Ｉ・Ｂ・Ｋ・ｓｉｎ（α） （３）
として表すことができる。

式（３）において、αは、コイルに供給される電流の整流角を表す。Ｋは、いわゆるモータ定数であり、モータの幾何形状特性の関数である。整流角αは、電流分布と磁界分布の間の空間的関係を記述する。

上述した同期性は、電流変動（時間における）と磁界変動（Ｙ方向に沿う）の間の以下の関係に対応する。

式（３）を見てわかるように、整流角は、コイルセットの結果として得られる力の向きを決める。整流角の適切な選択によって、結果として得られる力をＹ方向のみに向けることができる。ほとんどの用途では、これは、物体を変位するための最も効率的なモータの動作をもたらすために好ましい状況である。

同様に、図２ａ又は図２ｂの第２コイルセットによって生成される結果として得られる力を計算することができる。第２コイルセットは、磁界周期Ｔの整数倍にわたって変位するため、式（３）は、第２コイルセットの結果として得られる力を表すのに同様に有効であることが理解されるであろう（第２コイルセットが、第１コイルセットと同じ電流を提供されると仮定する）。

したがって、Ｎ個のコイルセットが、図２ａ又は図２ｂに示すように、互いに隣接して適用される場合、全モータ力は、式（３）で与えられる力のＮ倍として計算されるであろう。示すリニア・モータは、物体テーブルを位置決めするように構成された位置決めデバイスに組み込まれてもよい。位置決めデバイスを位置決めされる物体テーブルと組み合わせる機構は、ステージ・アセンブリとも呼ばれる。こうしたステージ・アセンブリは、例えば、図１に示すリソグラフィ装置において見出される可能性がある。こうした装置では、ステージ・アセンブリは、パターニング・デバイス又はマスクＭＡ並びにウェハ又は基板Ｗを正確に位置決めするのに適用されてもよい。一般に、この正確な位置決めは、非常によく調整された環境（例えば、高度に浄化された空気又は不活性ガス雰囲気）で実行される。有利には、こうした調整された環境では、空気軸受けが、両方のモータ部品の間に設けられることが多く、第１方向における両方のモータ部品間の相対変位が可能になり、相対変位は、実質的に摩擦が無く、かつ、実質的に汚染のリスクが無い。鉄心モータが、アセンブリを駆動するのに適用される場合、このモータは、空気軸受けの必要とされる与圧力の少なくとも一部を提供する場合がある。概略的に、可能なレイアウトが図３ａに示される。

図３ａは、例えば、リソグラフィ装置のパターニング・デバイスを装備することができる物体テーブル４０に取り付けられた位置決めデバイス３０を含むステージ・アセンブリを概略的に示す。位置決めデバイスは、２つのリニア・モータ３１、３２（物体テーブルのそれぞれの側に１つ）を装備する。各リニア・モータは、磁石アレイ３３、３４及びコイル・アセンブリ３５、３６を含む。こうした対称セットアップが適用される可能性がある場合、両方のモータの結果として得られる力は、変位されるアセンブリの重心４５を通るように、又は、その近くに誘導される場合がある。図３ｂは、磁石板及びコイル・アセンブリの向きが修正される、多少異なった構成を示す。

図３ａ及び図３ｂに示す対称機構は、常に、可能であるわけではなく、望ましいわけでもない。しばしば、位置決めデバイスの結果として得られる力が、変位されるアセンブリの重心を通るように、又は、その近くに誘導されることを確実にすることは可能でない。位置決めデバイスの結果として得られる力が、アセンブリの重心を通るように、又は、その近くに誘導されることを確実にするために複数のモータを適用することはまた、付加的なコストを導入するであろう。こうした状況では、変位されるアセンブリの加速又は減速は、慣性力によってアセンブリに作用するトルクを生じるであろう。これは、図４ａに示される。

図４ａは、磁石アレイ５１及びコイル・アセンブリ５２を含み、物体テーブル５５を変位させるように構成され、物体テーブルに隣接して位置する（図３ｂのリニア・モータと同じように向いた）１つのリニア・モータ５０を含む位置決めデバイスの平面図を示す。図４ａには、リニア・モータの結果として得られる力ベクトルＦ及び変位される質量（すなわち、リニア・モータのコイル・アセンブリ及び物体テーブル）の重心６０も示される。コイル・アセンブリのＸ位置は、それぞれが、リニア・モータの一方の側にある、２つの空気軸受け（５６、５７として概略的に示す）を使用して維持される。空気軸受けは、磁石アレイ５１とコイル・アセンブリ５２の間の磁気的引き寄せによって与圧されることができる。力ＦがＹ方向に誘導される場合、可動アセンブリは、トルクＴ（Ｔ＝Ｆ^＊ｄ、距離ｄは重心と力ベクトルＦのＸ位置の差に対応する）を受けることになり、発生するトルクは、以下の方法で空気軸受けを乱す場合がある（図４ｂを参照されたい）。図４ｂは、図４ａに示す、モータによって生成された力の代替の表現を概略的に示す。重心を通るように誘導されない力ベクトルＦ（図４ａを参照されたい）は、重心を通るように誘導される力ベクトルＦ’と（同じサイズであるが反対方向に作用する２つの力によって表される）トルクＴを足したものに等しい。この図を見てわかるように、発生するトルクによって、与圧力は、空気軸受け５６上で減少し、他の軸受け５７上で増加する。これによって、軸受け表面間の空気間隙が、一方の軸受け５６で増加し、他の軸受け５７で減少する可能性がある。これによって、空気軸受けが誤動作し、さらに、軸受け表面が互いに接触するようになる場合、軸受け表面に損傷がもたらされる可能性がある。少なくとも、この作用を低減するために、本発明の実施形態は、少なくとも部分的に、発生するトルクを補償する改良型リニア・モータを適用する。

本発明の実施形態では、上述した問題は、第１方向の力とトルクの両方が生成される可能性がある駆動ユニットを適用することによって軽減される。図５ａは、図４ａ及び図４ｂに示すデバイスと同様の位置決めデバイスのこうした駆動ユニットの実施例を概略的に示す。駆動ユニットは、第１部品６１及び物体テーブル６３に取り付けられた第２部品６２を含む。駆動ユニットは、Ｙ方向の力Ｆ_１、及び、力Ｆ_２及び−Ｆ_２で表されるトルクを生成するように構築及び構成される。こうした機構では、力Ｆ１と重心６４の不整合によって、可動アセンブリ（物体テーブル６３及び第２部品６２を含む）に作用する慣性トルクは、少なくとも部分的に、トルクによって補償される。こうした実施形態の実施例として、駆動ユニットは、Ｙ方向とＸ方向の両方の成分を有する力を生成する可能性がある２つ以上のリニア・モータを含むことができる。図２ａ又は図２ｂに示すような従来のリニア・モータが、この目的のために適用されてもよい。

図５ｂは、本発明の別の実施形態において適用される可能性があるモータの断面図を示す。この実施形態による駆動ユニットは、鉄ヨーク７０及び２つのコイルセット（点線７１、７２によって閉囲される）を含む。両方のコイルセットは、両方のコイルセットに共通の３相電流源によって駆動される３つのコイルを含む。両方のコイルセットは、Ｙ方向（移動方向）に沿って互いに隣接して配置される。図２ａに示すリニア・モータと比較して、第２コイルセットは、第１コイルセットに対してＹ方向に距離Δにわたって変位する。そうすることによって、周期的磁界分布に対する第１コイルセットの位置は、周期的に交番する磁界分布に対する第２コイルセットの相対位置とは異なる。図５ｂを見てわかるように、コイルセット７１の中央コイルは、（Ｙ方向で見て）２つの磁石の間に位置するが、コイルセット７２の中央コイルは、（Ｙ方向に関して）磁石と整列する。両方のコイルセットが同じ電源によって駆動される場合、両方のコイルセットは、実際には異なる整流角で動作すると言われるであろう。距離Δにわたる、両方のコイルセットの相対変位によって、第２コイルセットは、有効整流角α＋βを有し、ここで、β＝２πΔ／Ｔであり、第１コイルセットはαに等しい整流角を有する。したがって、両方のコイルセットが同じ電流（同じ振幅及び位相角度）によって駆動されると、第１コイルセットによって生成される力は、（式３から導出することができるように）第２コイルセットによって生成される力とは異なる方向に誘導されるであろう。その結果として、リニア・モータは、規定の方向（例えば、Ｙ方向）の力とトルクの両方を生成するであろう。示されるように、トルクは、少なくとも部分的に、駆動力と重心の不整合によって起こるトルクを補償することができる。一般に、両方のコイルセットのＹ位置の差が、磁界周期Ｔの整数倍とＴの非ゼロの一部（Δ）を足したものに等しいときに述べた作用が得られる。

図５ｂを参照すると、第１コイルセットの中央コイルは、２つの磁石の間に整列するが、第２コイルセットの中央コイルは、磁石と整列する。そのため、両方のコイルセット間の距離は、２×Ｔ＋１／４×（磁界周期Ｔ）（Δ＝（１／４）・Ｔ）に等しい。そうすることによって、第２コイルセットの有効整流角は、角度β＝９０°だけ増加する。適用される整流角に応じて（式２を参照されたい）、いずれかのコイルセットによって生成される力の方向は、ＸＹ平面内の任意の方向に誘導されてもよい。整流角αが、第１コイルセットと磁石アレイの間の（Ｙ方向の）相対位置によって規定されると仮定すると、第２コイルセットについての整流角は、実際には、α＋９０°（一般に、α＋β）であることが理解されるであろう。２つのコイルセットによって生成される力を計算するために、式（３）を適用すると、以下の結果（表１）が得られる（図２ａのモータと比べてモータの向きが異なるために、式（３）の第２式は、Ｚ方向の代わりにＸ方向の力を記述することに留意されたい）。

表１を見てわかるように、第１コイルセットに対して第２コイルセットの変位が導入されるため、生成される力の方向は、両方のコイルセットについて異なる。移動方向（Ｙ方向）の力成分とは別に、この方向に垂直な力成分もまた導入される。本発明の実施形態では、状況α＝−４５°（一般に、α＝−β／２）が使用される。その理由は、その状況が、Ｙ方向に最も大きな力成分をもたらし、かつ、Ｘ方向の結果として得られる力（軸受けを乱す可能性がある力）が、実質的にゼロであるからである。

両方のコイルセットを変位させることが、生成された力の方向に与える影響が、図６ａ及び図６ｂにさらに示される。図６ａは、図４ａに示すアセンブリと同じアセンブリにおいて、図５のリニア・モータによって生成される力を概略的に示す。図６ａは、２つのコイルセットを含む、Ｙ方向に物体テーブルを変位させるように構成された駆動ユニットを概略的に示す。対応する矢印８１、８２は、各コイルセットの生成された力を示す。整流角α＝−４５°が適用されることに留意されたい。示される重心の位置を考慮すると、可動アセンブリに作用する結果として得られるトルクは、図４ａに示す状況と比較して大幅に減少することが明らかであろう。異なる整流角が適用される場合、同様な結果が得られることが留意されるべきである。これは図６ｂに示され、整流角α＝０°が適用され、矢印８５、８６で示す力が生じる。選択された整流角はまた、駆動方向（すなわち、Ｙ方向）に生成される結果として得られる力に影響を与えることが留意されるべきである。さらに、リニア・モータの幾何形状及び重心に対するその位置は、慣性力による発生するトルクがどの程度まで補償される可能性があるかに影響を与えることが明らかになるはずである。

図６ａ及び図６ｂは、物体テーブルが加速される場合に、異なるコイルセットについての生成される力を示す。物体テーブルが減速される場合に、トルクの同様な補償を得ることができることが明らかであろう。

可動アセンブリの重心が、（Ｘ位置に対して）リニア・モータの他の側にある場合、リニア・モータは修正される可能性がある。モータの他の側に重心を有する可能なステージ・アセンブリは、図７ａに示される。参照数字によって図４ａの対応するアイテムを認識することができる。図６ａ又は図６ｂに示すようにモータ力を適用することによって、空気軸受けに作用するトルクが増加するであろう。距離Δについて負値を適用することは、生成されるトルクの方向を反転する可能性がある。実際には、これは、異なるコイルセットを共に近づけることを必要とすることになるため、やっかいである可能性がある。図４ａに示すリニア・モータを参照すると、これは、コイルの幾何形状を変更しなければ可能にならないであろう。しかし、磁石アレイの性質が周期的であるため、両方のコイルセットの間に距離Δを導入することは、距離Δ＋Ｔにわたって両方のコイルセットを分離することと同じである。

距離３×Ｔ＋Δ（Δ＝−（１／４）・Ｔ）にわたって分離された２つのコイルセットを有するリニア・モータが図７ｂに示される。少なくとも部分的に慣性トルクを補償するのに適切な力を生成するために、例えば、４５°の整流角が、こうしたモータの第１コイルセットについて適用される可能性がある。そのため、第２コイルセットについての対応する整流角は、−４５°であるであろう（付加的な整流角βが、図７ｂに示すモータについて−９０°に対応するため）。図７ｃは、両方のコイルセットについて生成された力９１、９２を概略的に示す。

本発明のさらなる実施形態は図８に示される。図８は、２つのコイルセット及び２つの鉄心ユニット９５、９６（各コイルセットについて１つ）を含むリニア・モータを概略的に示す。こうして、リニア・モータは、異なるユニットで組み上げられる可能性があり、両方のコイルユニット間の距離についてのより柔軟な選択が可能になる。両方のコイルセット及びその鉄心は、別個のユニットとして製造され、適用されるリニア・モータをもたらすために後で組み立てられる可能性がある。用途（すなわち、ステージ・アセンブリの実際のレイアウト）に応じて、角度β（又は距離）についての大きな値又は小さな値が使用されてもよい。重心とアクチュエータ力の位置の間にかなりの不整合が存在する場合、本発明の実施形態では、両方のコイルユニットを、角度β＋Ｔ又はβ＋Ｔの倍数にわたって変位させることが有利である場合がある。異なるコイルセット間の距離を増加することによって、補償トルクは、駆動力の減少無しで、実質的に増加する可能性がある。

本発明のさらなる実施形態では、モータは、第１コイルセットと第２コイルセットの間に位置する１つ又は複数の付加的なコイルセットを装備する。図９は可能な機構を示す。図９は、３つのコイルセットを備えるリニア鉄心モータを示し、隣接するコイルセット間の距離は、２×Ｔ＋（１／８）×Ｔにほぼ等しい。図９では、３つのコイルセット全てが、同じ３相電源によって駆動されてもよい。整流角αが、中央コイルセットと磁石アレイの相対位置から規定される場合、第１コイルセットについての有効整流角は、実際にはα−４５°であり、一方、第３コイルセットは、α＋４５°に等しい有効整流角を有することが容易にわかる。こうした機構はまた、図８の機構と同様に、各コイルセットに鉄心を設けることによって得られる場合がある。さらに、付加的なコイルセットを導入し、コイルセット間の様々な間隙を選択することによって、位置決めデバイス及び物体テーブルの実際の幾何形状を考慮して、生成される補償トルクが最適化される可能性があることが、当業者に明らかになるであろう。

以下の図は、本発明の実施形態に従って位置決めデバイスにおいて適用することができる一部の可能な軸受け機構を示す。

図１０ａは、磁石アレイ１０２を装備した第１部品１００及びコイル・アセンブリ（図示せず）を装備した第２部品１０５を含む駆動ユニット機構を概略的に示す。磁石アレイの両側に沿って、第１部品と第２部品の間に、軸受け表面（又はパッド）１１０、１１１が設けられる。両方の表面１１０、１１１は、駆動ユニットの移動方向に沿って延びる。図１０ｂは、４つの軸受けパッドを有する機構を示し、軸受けパッドのうちの３つ（１１５、１１６、１１７）が見える。図１１は、図１０ａ又は図１０ｂに従って駆動ユニット機構を含むステージ・アセンブリの正面図を示す。このアセンブリでは、Ｚ方向にコイル・アセンブリを支持するための付加的な軸受け１２０が設けられる。この機構では、物体テーブル１２３は、軸受け１２２によって別個のフレーム１２１上で支持される。

図１２は、磁石アセンブリ１２５が、モータの反発力によって、第１方向に移動するように配置される、さらなる機構を示す。こうした機構では、磁石アセンブリは、平衡質量として働く。コイル・アセンブリ１２６及び物体テーブル１２７が正の第１方向に移動すると、磁石アセンブリ１２５は、負の第１方向に移動する。反発力が磁石アセンブリを移動するように加わるため、反発力によって引き起こされる振動が大幅に減少するために、こうした機構は有利である。こうした機構は、有利には(beneficially)、位置精度に関する要求が高いため、リソグラフィ装置において適用されることができる。この機構では、磁石アセンブリ１２５と物体テーブル１２７の両方が、軸受け１２９によって同じフレーム１２８上で支持されるが、これは、絶対必要条件ではなく、磁石アセンブリ及び物体テーブルは、別個のフレーム上で支持されてもよい。

本明細書において、ＩＣの製造においてリソグラフィ装置の使用が特に参照される場合があるが、本明細書で述べるリソグラフィ装置は、集積化した光学系、磁区メモリ用の誘導及び検出パターン、フラット・パネル・ディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造のような他の用途を有することが理解されるべきである。こうした代替の用途において、本明細書における、「ウェハ」又は「ダイ」という用語のいずれの使用も、それぞれ、「基板」又は「標的部分」というより一般的な用語と同意語であると考えることができることを当業者は理解するであろう。本明細書で言及される基板は、露光の前又は後で、例えば、トラック（通常、レジスト層を基板に塗布し、露光されたレジストを現像するツール）、又は、計量ツール、及び／又は、検査ツールで処理されることができる。適用可能である場合、本明細書における開示を、こうした、また、他の基板処理ツールに適用することができる。さらに、基板は、例えば、多層ＩＣを作成するために、２回以上処理することができるため、本明細書で使用される基板という用語は、処理された複数の層をすでに含む基板のことを言う場合もある。

光リソグラフィにおいて本発明の実施形態の使用が特に参照されたが、本発明は、他の用途、例えば、インプリント・リソグラフィにおいて使用されてもよく、状況が許せば、光リソグラフィに限定されないことが理解されるであろう。インプリント・リソグラフィでは、パターニング・デバイスのトポグラフィが、基板上に作成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は、基板に供給されるレジスト層内に押し付けられることができ、基板上で、電磁放射、熱、圧力、又はその組み合わせを適用することによってレジストが硬化する。パターニング・デバイスは、レジストが硬化した後に、レジストの外に移動し、レジスト内にパターンが残る。

本明細書で使用される「放射」及び「ビ−ム」という用語は、紫外（ＵＶ）放射（例えば、３６５、３５５、２４８、１９３、１５７、又は１２６ｎｍの波長、又は、およそその波長を有する）、及び、極紫外（ＥＵＶ）放射（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、並びに、イオン・ビーム又は電子ビーム等の粒子ビームを含む、全てのタイプの電磁放射を包含する。

状況が許す場合、「レンズ」という用語は、屈折式、反射式、磁気式、電磁式、及び静電式光学構成要素を含む様々なタイプの光学構成要素の任意の１つ、又は、組み合わせのことを言うことができる。

本発明の特定の実施形態を先に述べたが、本発明は、述べた以外の方法で実施されてもよいことが理解されるであろう。特に、本発明は、玉軸受けを含む様々なタイプの軸受けに関し、また、リニア・モータ（鉄心が有る状態又は無い状態）又はプレーナ・モータなどの様々なタイプのモータに関して適用されてもよいことが留意されるべきである。本発明は、有利には、変位させられる質量の重心と力ベクトルの位置の間に、状況により不整合が存在する、任意の用途において適用されてもよい。

先の説明は、具体的に示すことを意図し、制限することを意図しない。そのため、添付特許請求項の範囲から逸脱することなく、本発明に対して変更を行ってもよいことが、当業者には明らかであろう。

本発明の実施例によるリソグラフィ装置を示す図である。 従来のリニア・モータの断面略図である。 従来のプレーナ・モータの断面略図である。 物体テーブルに取り付けられた２つのリニア・モータを含む位置決めデバイスを示す略図である。 物体テーブルに取り付けられた２つのリニア・モータを含む位置決めデバイスの代替の機構を示す略図である。 物体テーブルに取り付けられた１つのリニア・モータを含む位置決めデバイスを示す略図である。 図４ａに示されるリニア・モータによって生成される力の等価な表現を示す図である。 本発明の実施例によるモータの略図である。 本発明の実施例によるモータの断面略図である。 本発明の実施例によるステージ・アセンブリ及びモータによって生成された力を示す略図である。 図６ａによるステージ・アセンブリの略図であり、モータによって生成された力が、モータに適用される異なる整流角について示される。 モータの他の側に重心を有する、本発明の実施例によるステージ・アセンブリの略図である。 本発明の実施例による第２のモータの断面略図である。 本発明の実施例によるステージ・アセンブリ、及び、重心がモータの反対側にある場合の、モータによって生成された力を示す略図である。 本発明の実施例による第３のモータの断面略図である。 本発明の実施例による第４のモータの断面略図である。 本発明の実施例による、軸受け機構と組み合わされたモータ機構の略図である。 本発明の実施例による、さらなる軸受け機構と組み合わされたモータ機構の略図である。 図１０ａ又は図１０ｂによる駆動ユニット機構を含むステージ・アセンブリの正面略図である。 本発明の実施例による平衡質量機構を含むステージ・アセンブリの正面略図である。

符号の説明

Ｂ 放射ビーム
ＩＬ 照射システム
ＭＡ パターニング・デバイス
ＰＳ 投影システム
ＰＭ 第１位置決めデバイス
ＷＴ 基板テーブル
Ｗ 基板
ＰＷ 第２位置決めデバイス
ＳＯ 放射源
ＢＤ ビーム送出システム
ＡＤ 調整器
ＣＯ コンデンサ
ＩＮ 積分器
Ｃ 標的部分
ＭＴ マスク・テーブル
ＩＦ 位置センサ
Ｍ１、Ｍ２ マスク・アライメント・マーク
Ｐ１、Ｐ２ 基板アライメント・マーク
１、６１、１００ 第１部品
２、６２、１０５ 第２部品
１０ 磁石板
１１ 永久磁石アレイ
１４、１５、７１、７２ コイルセット
２０ 鉄心
２１ 鉄歯状部
３０ 位置決めデバイス
３１、３２、５０ リニア・モータ
３３、３４、５１、１０２ 磁石アレイ
３５、３６、５２、１２６ コイル・アセンブリ
４０、５５、６３、１２３、１２７ 物体テーブル
４５、６０、６４ 重心
５６、５７ 空気軸受け
７０ 鉄ヨーク
８１、８２、８５、８６、９１、９２ 力
９５、９６ 鉄心ユニット
１１０、１１１、１１５、１１６、１１７ 軸受けパッド
１２０ 付加的な軸受け
１２１、１２８ フレーム
１２２、１２９ 軸受け
１２５ 磁石アセンブリ

Claims (17)

1. 基準フレームに対して物体テーブルを位置決めするように構成された位置決めデバイスであって、
   第１方向に延びる永久磁石のアレイを備える第１部品とコイル・アセンブリを備える第２部品とを備え、第１部品は前記基準フレームに接続可能であり、第２部品は前記物体テーブルを保持する駆動ユニットであって、前記第２部品に前記第１方向の力を生成して前記物体テーブルを前記第１方向に変位させる駆動ユニットと、
   前記第２部品が前記駆動ユニットによって前記第１方向に変位することができるように、前記第２部品と前記第１部品の間で動作して前記第１方向に垂直な第２方向に関して第１部品に対し第２部品を支持する軸受けとを備え、
   前記駆動ユニットは、前記第１方向に第１成分を有し前記第２方向に第２成分を有する力を前記第２部品に生成するように、前記第１部品は、周期的に交番する磁界分布を生成するように構築及び構成された永久磁石のアレイを装備する磁石アセンブリを備え、前記第２部品は、前記第１方向に互いに隣接して位置決めされた第１及び第２のコイルセットを装備するコイル・アセンブリを備え、
   前記駆動ユニットは、生成する力の合力が前記物体テーブル及び前記第２部品を含むアセンブリの重心を通るように、前記第１方向及び第２方向に垂直な軸まわりに前記第２部品に作用するトルクを前記第２成分により生成することを特徴とする位置決めデバイス。
2. 前記第１コイルセットを駆動するように構成された第１多相電源及び前記第２コイルセットを駆動するように構成された第２多相電源をさらに備え、多相電源は２相又は３相電源である請求項１に記載の位置決めデバイス。
3. 前記磁界分布は、前記第１方向に沿って一定の磁界周期を有する請求項１に記載の位置決めデバイス。
4. 前記第１方向における両方のコイルセット間の距離は、前記第２部品の前記コイルセットと前記第１部品の前記磁石アセンブリの相互作用によって前記トルクが生成されるように、前記磁界周期の整数倍と前記磁界周期の分数倍との和に等しい請求項３に記載の位置決めデバイス。
5. 前記第１部品が、前記基準フレームに対して前記第１方向に変位することができるように、前記第１部品と前記基準フレームの間で動作する第２軸受けをさらに備え、前記アセンブリが前記第１部品を備える請求項１に記載の位置決めデバイス。
6. 前記第１部品は、前記基準フレームに接続される請求項１に記載の位置決めデバイス。
7. リソグラフィ装置であって、
   （ａ）放射ビームを調整するように構成された照射システムと、
   （ｂ）パターニング・デバイスを支持するように構成されたパターニング支持体とを備え、前記パターニング・デバイスは、前記放射ビームに、パターン形成された放射ビームを形成するための、前記放射ビームの断面パターンを与えることが可能であり、
   （ｃ）基板を保持するように構成された基板テーブルと、
   （ｄ）前記パターン形成された放射ビームを前記基板の標的部分上に投影するように構成された投影システムと、
   （ｅ）基準フレームに対して物体を位置決めするように構成された位置決めデバイスとを備え、前記位置決めデバイスは、
   （ｉ）第１方向に延びる永久磁石のアレイを備える第１部品とコイル・アセンブリを備える第２部品とを備え、第１部品は前記基準フレームに接続可能であり、第２部品は前記物体を保持する駆動ユニットであって、前記第２部品に前記第１方向の力を生成して前記物体を前記第１方向に変位させる駆動ユニットと、
   （ｉｉ）前記第２部品が前記駆動ユニットによって前記第１方向に変位することができるように、前記第２部品と前記第１部品の間で動作して前記第１方向に垂直な第２方向に関して第１部品に対し第２部品を支持する軸受けとを備え、
   前記駆動ユニットは、前記第１方向に第１成分を有し前記第２方向に第２成分を有する力を前記第２部品に生成するように、前記第１部品は、周期的に交番する磁界分布を生成するように構築及び構成された永久磁石のアレイを装備する磁石アセンブリを備え、前記第２部品は、前記第１方向に互いに隣接して位置決めされた第１及び第２のコイルセットを装備するコイル・アセンブリを備え、
   前記駆動ユニットは、生成する力の合力が物体テーブル及び第２部品を含むアセンブリの重心を通るように、前記第１方向及び第２方向に垂直な軸まわりに前記第２部品に作用するトルクを前記第２成分により生成することを特徴とするリソグラフィ装置。
8. 前記物体は前記基板テーブル又は前記パターニング支持体である請求項７に記載のリソグラフィ装置。
9. 前記位置決めデバイスは、前記第１コイルセットを駆動するように構成された第１多相電源及び前記第２コイルセットを駆動するように構成された第２多相電源をさらに備え、多相電源は２相又は３相電源である請求項７に記載のリソグラフィ装置。
10. 前記磁界分布は、前記第１方向に沿って一定の磁界周期を有する請求項７に記載のリソグラフィ装置。
11. 前記第１方向における両方のコイルセット間の距離は、前記第２部品の前記コイルセットと前記第１部品の前記磁石アセンブリの相互作用によって前記トルクが生成されるように、前記磁界周期の整数倍と前記磁界周期の分数倍との和に等しい請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
12. 前記第２部品は１つ又は複数の付加的なコイルセットをさらに備える請求項８に記載のリソグラフィ装置。
13. 前記第１方向に垂直な方向に力を提供する与圧アセンブリをさらに備える請求項７に記載のリソグラフィ装置。
14. 基準フレームに対して物体を位置決めするように構成された位置決めデバイスであって、
    第１方向に延びる永久磁石のアレイを備える第１部品とコイル・アセンブリを備える第２部品とを備え、第１部品は前記基準フレームに接続可能であり、第２部品は前記物体テーブルを保持する駆動ユニットであって、前記第２部品に前記第１方向の力を生成して前記物体テーブルを前記第１方向に変位させる駆動ユニットと、
    前記第１方向に垂直な第２方向に、前記第１部品から前記第２部品を離間して支持する軸受けとを備え、
    前記駆動ユニットは、前記第１方向に第１成分を有し前記第２方向に第２成分を有する力を前記第２部品に生成するように、前記第１部品は、周期的に交番する磁界分布を生成するように構築及び構成された永久磁石のアレイを装備する磁石アセンブリを備え、前記第２部品は、前記第１方向に互いに隣接して位置決めされた第１及び第２のコイルセットを装備するコイル・アセンブリを備え、
    前記駆動ユニットは、前記第１部品に対する前記第２部品の加速又は減速中に生成される慣性トルクを平衡させるように、前記第１及び第２の方向に垂直な軸まわりに前記第２部品に作用するトルクを前記第２成分により生成することを特徴とする位置決めデバイス。
15. 第１方向に延びる第１部品と、該第１部品との電磁気的相互作用により第１方向に移動可能である第２部品と、を備える駆動ユニットであって、
    前記第２部品は、第１方向に沿って配列され該第１部品との電磁気的相互作用により電磁力を生成する第１部分及び第２部分を含み、
    前記第１部分及び第２部分の少なくとも一方は動作中に、前記第２部品の加速又は減速中に生成される慣性トルクを少なくとも部分的に補償するように、第１方向とは異なる方向に電磁力を生成することを特徴とする駆動ユニット。
16. 前記第１部分及び第２部分は、互いに異なる方向に電磁力を生成することを特徴とする請求項１５に記載の駆動ユニット。
17. 前記第２部品が前記第１方向に変位することができるように、前記第２部品と前記第１部品の間で動作して前記第１部品から前記第２部品を離間して支持する軸受けをさらに備えることを特徴とする請求項１５または１６に記載の駆動ユニット。

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