(57)【要約】【課題】漏れ磁束の影響を最小化する一方で、最新の半導体リソグラフィの要求を満たすのに必要な、正確な位置決めおよび迅速な加速の利点を維持することができるリニアモータを提供する。【解決手段】非磁性間隙を有する磁気シールド５６０ａ〜５６０ｄが、精密位置決めシステムのリニアモータ配列に対して低減された磁気クロストークをもたらす。漏れ磁束の方向を変えることが、クロストークおよび関連した有害な影響を制限する。漏れに対するそのような好ましい磁気回路の経路が、リニアモータ５００の可動磁石システムに添付される。この、好ましい漏れ磁束経路の実施形態は、永久磁石５２０ａ〜５２０ｄとバックアイアン５４０ａ，５４０ｂとの間の非磁性間隙によって分離された強磁性のシールド５６０ａ〜５６０ｄを設けることにより実現される。別の実施形態では、強磁性のシールド離隔５６０ａ〜５６０ｄは反磁性体を含む。【選択図】図５Ｂ
2010158156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に延びる第１のバックアイアンおよび第２のバックアイアンと、前記第１のバックアイアンに結合され、前記第１の方向に相互に交番する極性で配置された第１の複数の磁極と、前記第２のバックアイアンに結合されて前記第１の複数の磁極の反対側に配置され、前記第１の方向に相互に交番する極性で配置された第２の複数の磁極と、前記第１の複数の磁極と前記第２の複数の磁極との間の間隙内に配設されたコイルと、前記第１の複数の磁極および前記第１のバックアイアンから磁気的に分離され、第１の漏れ磁束の経路中に配設された第１のオープンシールドと、前記第２の複数の磁極および前記第２のバックアイアンから磁気的に分離され、第２の漏れ磁束の経路中に配設された第２のオープンシールドとを備えるリニアモータ。
【請求項２】
前記コイルが、コイルプレート、平面コイル、および分離された個々のコイルの群の部材の少なくとも１つを備える請求項１に記載のリニアモータ。
【請求項３】
前記第１のオープンシールドが、空気、真空、エポキシ樹脂、高磁気抵抗材料、および反磁性体の少なくとも１つによって前記第１の複数の磁極および前記第１のバックアイアンから磁気的に分離される請求項１に記載のリニアモータ。
【請求項４】
前記第２のオープンシールドが、空気、真空、エポキシ樹脂、高磁気抵抗材料、および反磁性体の少なくとも１つによって前記第２の複数の磁極および前記第２のバックアイアンから磁気的に分離される請求項１に記載のリニアモータ。
【請求項５】
前記第１および第２のオープンシールドのそれぞれが、第１および第２の素子を備え、前記第１の素子が、前記第１の方向にシールドをもたらすように構成されて前記第１のバックアイアンに対して固定位置を有し、前記第２の素子が、前記第１の方向に対して横向きの第２の方向にシールドをもたらすように構成される請求項１に記載のリニアモータ。
【請求項６】
前記第１のオープンシールドおよび前記第２のオープンシールドが端末キャップである請求項１に記載のリニアモータ。
【請求項７】
第１の方向に延びる第１のバックアイアンおよび第２のバックアイアンと、前記第１のバックアイアンに結合され、前記第１の方向に相互に交番する極性で配置された第１の複数の磁極と、前記第２のバックアイアンに結合されて前記第１の複数の磁極の反対側に配置され、前記第１の方向に相互に交番する極性で配置された第２の複数の磁極と、前記第１の複数の磁極と前記第２の複数の磁極との間の間隙内に配設されたコイルと、前記第１の複数の磁極および前記第１のバックアイアンから磁気的に分離され、第１の漏れ磁束の経路中に配設された第１のオープンシールドと、前記第２の複数の磁極および前記第２のバックアイアンから磁気的に分離され、第２の漏れ磁束の経路中に配設された第２のオープンシールドとを備えるリニアモータを使用して位置決めされた基板上にパターン付き放射ビームを投影する工程を含むデバイス製造方法。
【請求項８】
放射ビームを生成するように構成された照明システムと、前記放射ビームをパターニングすることができるパターニングデバイスを支持するように構成されたサポートデバイスと、基板上に前記パターン付きビームを投影するように構成された投影システムと、リニアモータを有して前記基板を支持するように構成された基板ステージとを備え、前記リニアモータが、第１の方向に延びる第１のバックアイアンおよび第２のバックアイアンと、前記第１のバックアイアンに結合され、前記第１の方向に相互に交番する極性で配置された第１の複数の磁極と、前記第２のバックアイアンに結合されて前記第１の複数の磁極の反対側に配置され、前記第１の方向に相互に交番する極性で配置された第２の複数の磁極と、前記第１の複数の磁極と前記第２の複数の磁極との間の間隙内に配設されたコイルと、前記第１の複数の磁極および前記第１のバックアイアンから磁気的に分離され、第１の漏れ磁束の経路中に配設された第１のオープンシールドと、前記第２の複数の磁極および前記第２のバックアイアンから磁気的に分離され、第２の漏れ磁束の経路中に配設された第２のオープンシールドとを備えるリソグラフィシステム。
【請求項９】
前記コイルが、コイルプレート、平面コイル、および分離された個々のコイルの群の部材の少なくとも１つを備える請求項８に記載のリソグラフィシステム。
【請求項１０】
前記第１のオープンシールドが、空気、真空、エポキシ樹脂、高磁気抵抗材料、および反磁性体の少なくとも１つによって前記第１の複数の磁極および前記第１のバックアイアンから磁気的に分離される請求項８に記載のリソグラフィシステム。
【請求項１１】
前記第２のオープンシールドが、空気、真空、エポキシ樹脂、高磁気抵抗材料、および反磁性体の少なくとも１つによって前記第２の複数の磁極および前記第２のバックアイアンから磁気的に分離される請求項８に記載のリソグラフィシステム。
【請求項１２】
前記第１および第２のオープンシールドのそれぞれが、第１および第２の素子を備え、前記第１の素子が、前記第１の方向にシールドをもたらすように構成されて前記第１のバックアイアンに対して固定位置を有し、前記第２の素子が、前記第１の方向に対して横向きの方向にシールドをもたらすように構成される請求項８に記載のリソグラフィシステム。
【請求項１３】
前記第１のオープンシールドおよび前記第２のオープンシールドが端末キャップである請求項８に記載のリソグラフィシステム。
【請求項１４】
第１の方向に延びる第１のバックアイアンおよび第２のバックアイアンと、前記第１のバックアイアンに結合され、前記第１の方向に相互に交番する極性で配置された第１の複数の磁極と、前記第２のバックアイアンに結合されて前記第１の複数の磁極の反対側に配置され、前記第１の方向に相互に交番する極性で配置された第２の複数の磁極と、前記第１の複数の磁極と前記第２の複数の磁極との間の間隙内に配設されたコイルと、前記第１の複数の磁極および前記第１のバックアイアンから磁気的に分離され、第１の漏れ磁束の経路中に配設された第１のオープンシールドと、前記第２の複数の磁極および前記第２のバックアイアンから磁気的に分離され、第２の漏れ磁束の経路中に配設された第２のオープンシールドとを備えるリニアモータを使用して位置決めされた減衰部材を用いて放射ビームを調整する工程を含むビーム照明方法。
【請求項１５】
第１の方向に延びる第１のバックアイアンおよび第２のバックアイアンと、前記第１のバックアイアンに結合され、前記第１の方向に相互に交番する極性で配置された第１の複数の磁極と、前記第２のバックアイアンに結合されて前記第１の複数の磁極の反対側に配置され、前記第１の方向に相互に交番する極性で配置された第２の複数の磁極と、前記第１の複数の磁極と前記第２の複数の磁極との間の間隙内に配設されたコイルと、前記第１の複数の磁極および前記第１のバックアイアンから磁気的に分離され、第１の漏れ磁束の経路中に配設された第１のオープンシールドと、前記第２の複数の磁極および前記第２のバックアイアンから磁気的に分離され、第２の漏れ磁束の経路中に配設された第２のオープンシールドと、放射ビームをパターニングすることができるパターニングデバイスを支持するように構成されたサポートデバイスと、基板上に前記パターン付きビームを投影するように構成された投影システムと、前記基板を支持するように構成された基板ステージとを備えるリニアモータによって位置決めされた減衰部材を用いて放射ビームを生成するように構成された照明システムを備えるリソグラフィシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明の実施形態は、リニアモータに関し、具体的には半導体リソグラフィなどの精密駆動装置の用途で使用されるリニアモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  多くの自動製造プロセスで、１つまたは複数のプロセスの工程が実行される位置へ、加工物を迅速かつ正確に移動させる能力が必要とされる。半導体リソグラフィなどのいくつかの用途では、そのような精密位置決めは、ナノメートルに迫る精度および今日のリソグラフィプロセスのスループット要件と整合性のある速度で実現されなければならない。
【０００３】
[0003]  特にフォトリソグラフィシステムとの関連では、ナノメートル台の精度の位置決め機器に関する問題が重要である。フォトリソグラフィの状況で、基板は、今日の集積回路をもたらす複数のプロセスにかけられる。これらのプロセスの多くは、基板に対して複数の工程を実行する必要があり、連続した一つ一つの工程が並々ならぬアライメントを必要とする。これらの工程の多くは、パターニングおよび他の動作のために、１つまたは複数のステージに基板を出し入れする必要がある。ナノメートル台のアライメントが重要な問題であるばかりでなく、今日のリソグラフィシステムのスループットには、このような正確な位置へ迅速に出し入れすることも必要である。その上、多くのリソグラフィシステムは、メイン処理工程と並行して準備工程を遂行することができるように、２つ以上のテーブルを含む。複数のテーブルを使用すると、複数テーブルの利点を利用するために、基板を迅速に再位置決めする必要がある。
【０００４】
[0004]  リニアモータは、その精度、加速度、移動範囲、パッケージサイズ、改善された電力損失、信頼性および耐用寿命によって、リソグラフィにおける好ましい位置決め手段になっている。多くのリソグラフィ用途では、最新のリソグラフィ機器のボリュームおよび他の要件を満たす一方でアクチュエータ力を最大化するのに、リニアモータの配列が用いられる。
【０００５】
[0005]  一般に、リニアモータは、永久磁石、バックアイアンおよびコイルを有する磁気回路を含む。コイルにエネルギーを与えると、エネルギーを与えられたコイルと永久磁石との間の電磁相互作用によって、精密位置決めに用いられるアクチュエータ力が生成される。
【０００６】
[0006]  しかし、リニアモータの意図した磁気回路から若干の磁束が漏れる。隣接したリニアモータが近接しているために、漏れ磁束が、隣接したリニアモータ内の永久磁石および強磁性体によって起こされた交番する低抵抗経路を通って伝わる。漏れ磁束のそのような経路は、リニアモータによって生成された所望の力と対立して作用する望ましくないクロストーク力をもたらす。
【０００７】
[0007]  具体的には、これらのクロストーク力によって、精密位置決めシステムのリニアモータの使用法に対して以下の顕著な問題が生じる。第１に、駆動方向でのクロストークの抗力(cross-talk resistance)を克服する際に公称の利用可能なモータ力の何分の一かが失われ、電力損失の増加を招く。第２に、駆動方向でのクロストークの抗力は、隣接したリニアモータまたは隣接した強磁性体の間の距離によって変化する。そのような変化は、リニアモータの制御システムに対して深刻な問題となり、結果として場合によっては不安定になる。最終的に、横方向（すなわち駆動方向に対して横方向）のクロストーク力成分は、リニアモータが取り付けられているフレームに加わる好ましくない物理的力をもたらす。そのような力のレベルは、フレームに変形をもたらすに足りるほど大きなものであり得る。例えば、所与の構成では、０．１Ｎの横方向クロストーク力が、２０μｍ台の磁石フレームの変形をもたらすことがある。パッケージ効率、製造公差、アライメント公差および設計安全率の責任を既に負っている位置決めシステム向けのリニアモータ設計に対して、そのような変形が、深刻な問題をもたらす。
【０００８】
[0008]  したがって、漏れ磁束の影響を最小化する一方で、最新の半導体リソグラフィの要求を満たすのに必要な、正確な位置決めおよび迅速な加速の利点を維持することができるリニアモータが必要とされている。
【発明の概要】
【０００９】
[0009]  本発明の一実施形態では、磁気回路中の永久磁石およびバックアイアンに近接して分離した状態で低磁気抵抗シールドを用いることにより、磁束漏れを低減するリニアモータが提供される。
【００１０】
[0010]  本発明の様々な実施形態では、シールドの分離は、空気、真空、エポキシ樹脂、反磁性体、および／または高磁気抵抗材料でもたらされる。
【００１１】
[0011]  本発明の別の実施形態では、シールドの構成によって、浮遊磁束が様々な度合いで阻止および方向変更される。
【００１２】
[0012]  本発明の別の実施形態では、多点（multi-piece）シールドは、磁気回路のコンポーネントに接続されて走行方向の浮遊磁束を方向変更するように作用するシールドを含み、走行方向に対して横方向の浮遊磁束を方向変更するように作用するシールドは静止している。
【００１３】
[0013]  本発明のさらなる実施形態、特徴および利点、ならびに本発明の様々な実施形態の構造および動作が、添付図面を参照しながら以下で詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
[0014]  本発明の実施形態が、添付図面を参照しながら説明される。図では、同じ参照番号は、同一の素子または機能的に類似した素子を示す。
【００１５】
【図１Ａ】[0015]反射型リソグラフィ装置を示す図である。
【図１Ｂ】透過型リソグラフィ装置を示す図である。
【図２】[0016]２つの隣接したリニアモータの磁気回路における磁束の例示的漏れのシミュレーションを示す図である。
【図３】[0017]稠密にパックされたリニアモータ配列の構成を示す図である。
【図４】[0018]本発明の一実施形態による、シールドを有する３つの隣接したリニアモータの配列の概略図である。
【図５Ａ】[0019]本発明の一実施形態による、シールドを有するリニアモータの上面図である。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態による、シールドを有するリニアモータの断面図である。
【図６】[0020]本発明の一実施形態による、シールドの別の構成を示す図である。
【図７】[0021]本発明の一実施形態によって基板を処理する方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
[0022]  本発明は、特定の用途向けの例示的実施形態を参照しながら本明細書で説明されているが、本発明がそれに限定されないことを理解されたい。本明細書に提供された教示にアクセスする当業者なら、その教示の範囲内および本発明がかなり有用である別の分野の範囲内のさらなる変更形態、応用例、および実施形態を理解するであろう。
【００１７】
[0023]  図１Ａおよび図１Ｂは、それぞれリソグラフィ装置１００およびリソグラフィ装置１００’を概略的に示す。リソグラフィ装置１００およびリソグラフィ装置１００’は、それぞれ、放射ビームＢ（例えばDUV放射またはEUV放射）を調節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、レチクル、または動的パターニングデバイス）ＭＡを支持するように構成され、パターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするように構成された第１ポジショナＰＭに接続されるサポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、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成され、基板Ｗを正確に位置決めするように構成された第２ポジショナＰＷに接続される基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴとを含む。リソグラフィ装置１００および１００’は、基板Ｗのターゲット部分（例えば１つまたは複数のダイを含む）Ｃ上へ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投影するように構成された投影システムＰＳも有する。リソグラフィ装置１００では、パターニングデバイスＭＡおよび投影システムＰＳは反射性であり、リソグラフィ装置１００’では、パターニングデバイスＭＡおよび投影システムＰＳは透過性である。
【００１８】
[0024]  この照明システムＩＬは、放射Ｂを誘導、整形、または制御するために、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気など様々なタイプの光学コンポーネント、または他のタイプの光学コンポーネント、あるいはそれらの任意の組合せを含んでよい。
【００１９】
[0025]  サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡの配向、リソグラフィ装置１００および１００’の設計、および、例えばパターニングデバイスＭＡが真空環境中で保持されるかどうかなど他の条件に左右される形でパターニングデバイスＭＡを保持する。サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡを保持するために、機械的、真空、静電気、または他のクランプ技法を用いてよい。サポート構造ＭＴは、例えばフレームまたはテーブルでよく、必要に応じて固定式かまたは可動式でよい。サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスが、例えば投影システムＰＳに対して確実に所望位置にあるようにすることができる。
【００２０】
[0026]  用語「パターニングデバイス」ＭＡは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ内にパターンを作成するなど、その横断面内にパターンを備えた放射ビームＢを与えるために使用され得るあらゆるデバイスを指すものと広義に解釈されたい。放射ビームＢに与えられたパターンは、集積回路などのターゲット部分Ｃに作成されるデバイス内の特定の機能の層に対応してよい。
【００２１】
[0027]  パターニングデバイスＭＡは、（図１Ｂのリソグラフィ装置１００’のように）透過性または（図１Ａのリソグラフィ装置１００のように）反射性でよい。パターニングデバイスＭＡの例には、レチクル、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において周知であり、マスクタイプとして、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（attenuated）位相シフトなど、ならびに様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例は、入ってくる放射ビームを様々な方向に反射するように個々に傾斜させることができる小さなミラーのマトリクス構成を使用する。傾けられたミラーが、ミラーマトリクスによって反射される放射ビームＢ内にパターンを与える。
【００２２】
[0028]  用語「投影システム」ＰＳは、用いられる露光放射あるいは液浸液の使用または真空の使用など他の要因に適切なものとして、屈折システム、反射システム、反射屈折システム、磁気システム、電磁気システム、および静電気光学システムあるいはそれらの任意の組合せを含むあらゆるタイプの投影システムを包含してよい。他の気体が多量の放射または電子を吸収し過ぎる恐れがあるので、ＥＵＶまたは電子ビーム放射向けに真空環境が用いられてよい。したがって、真空壁および真空ポンプの支援によって、ビーム経路の全体に真空環境が与えられてよい。
【００２３】
[0029]  リソグラフィ装置１００および／またはリソグラフィ装置１００’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（および／または複数のマスクテーブル）ＷＴを有するタイプでよい。そのような「マルチステージ」マシンでは、追加の基板テーブルＷＴが並行して使用され得るか、あるいは１つまたは複数の他の基板テーブルＷＴが露光に使用されている間に、１つまたは複数のテーブル上で準備工程が行われ得る。１つまたは複数の他の基板テーブルＷＴが露光に使用されている間に準備工程を実行することができるとき、この準備工程がリソグラフィ装置１００および／またはリソグラフィ装置１００’の所望のスループット内で実行されるので、この準備工程は「インラインの過程」中に起きると言われる。それと対照的に、１つまたは複数の他の基板テーブルＷＴが露光に使用されている間に準備工程を実行することができないとき、この準備工程がリソグラフィ装置１００および／またはリソグラフィ装置１００’の所望のスループット内で実行され得ないので、この準備工程は「オフラインの過程」中に起きると言われる。本明細書でより詳細に説明されるように、露光システム（例えばリソグラフィ装置１００、１００’の投影システムPSなど）の焦点を位置決めするパラメータは、オフラインの過程、インラインの過程、またはそれらの組合せで求められ得る。
【００２４】
[0030]  図１Ａおよび図１Ｂ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け取る。例えばこの放射源ＳＯがエキシマレーザであるとき、放射源ＳＯとリソグラフィ装置１００、１００’は別個の実体でよい。そのような例では、放射源ＳＯがリソグラフィ装置１００または１００’の一部を形成するとは見なされず、放射ビームＢ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（図１Ｂ）の支援により、放射源ＳＯからイルミネータＩＬまで通過する。他の例では、例えば放射源ＳＯが水銀灯であるとき、放射源ＳＯはリソグラフィ装置１００、１００’の一体型部品でよい。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤも一緒に、放射システムと呼ばれてよい。
【００２５】
[0031]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布の調整のためにアジャスタＡＤ（図１Ｂ）を含んでよい。一般に、少なくともイルミネータの瞳面内輝度分布の外側および／または内側半径範囲（一般にそれぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる）は調節することができる。さらに、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などの様々な他のコンポーネント（図１Ｂ）を含んでよい。イルミネータＩＬは、その断面内の所望の均一性および強度分布を得るために放射ビームＢを調節するように使用されてよい。
【００２６】
[0032]  図１Ａを参照すると、放射ビームＢは、サポート構造（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ＭＡによってパターニングされる。リソグラフィ装置１００では、放射ビームＢはパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡから反射される。放射ビームＢは、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡから反射された後、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に放射ビームＢを集中させる投影システムＰＳを通過する。基板テーブルＷＴは、第２ポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ２（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）を用いて、例えば放射ビームＢの経路内へ個別のターゲット部分Ｃを位置決めするように正確に移動され得る。同様に、第１ポジショナＰＭおよび別の位置センサＩＦ１は、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを正確に位置決めするのに使用され得る。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２および基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を用いて整列され得る。
【００２７】
[0033]  図１Ｂを参照すると、放射ビームＢは、サポート構造（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、マスクＭＡを横切って、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームを集中させる投影システムＰＳを通過する。基板テーブルＷＴは、第２ポジショナ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）を用いて、例えば放射ビームＢの経路内へ個別のターゲット部分Ｃを位置決めするように正確に移動され得る。同様に、第１ポジショナＰＭおよび別の位置センサ（図１Ｂには明示されていない）が、例えばマスクライブラリからの機械的検索の後、またはスキャン中に、放射ビームＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めするのに使用され得る。
【００２８】
[0034]  一般に、マスクテーブルＭＴの動作は、第１ポジショナＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（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）を使用して実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴの動作は、第２ポジショナ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使用して実現することができる。ステッパの場合には（スキャナとは対照的に）、マスクテーブルＭＴがショートストロークアクチュエータのみに接続されてよく、または固定されてもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２および基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を用いて整列され得る。図示された基板アライメントマーク（スクライブラインアライメントマークとして既知である）は専用ターゲット部分を占めるが、ターゲット部分の間のスペースに配置されてもよい。同様に、マスクＭＡ上に複数のダイが与えられる状況では、マスクアライメントマークはダイ間に配置されてよい。
【００２９】
[0035]  リソグラフィ装置１００および１００’は、以下のモードの少なくとも１つで使用されてよい。
【００３０】
[0036]  ステップモードでは、サポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴおよび基板テーブルＷＴは基本的に静止状態に保たれ、一方、放射ビームＢに与えられたパターン全体がターゲット部分Ｃ上に一度に投影される（すなわち単一静的露光）。次いで、別のターゲット部分Ｃが露光され得るように、基板テーブルＷＴがＸ方向および／またはＹ方向に移動される。
【００３１】
[0037]  スキャンモードでは、サポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと基板テーブルＷＴが同期してスキャンされ、一方、放射ビームＢに与えられたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影される（すなわち単一動的露光）。サポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）特性および像反転特性によって決定され得る。
【００３２】
[0038]  別のモードでは、サポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴがプログラマブルパターニングデバイスを保持して実質的に静止状態に保たれ、基板テーブルＷＴが移動またはスキャンされ、その一方で放射ビームＢに与えられたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影される。パルス放射源ＳＯが使用されてよく、プログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの各動作の後に、またはスキャン中連続した放射パルスの間に必要に応じて更新される。この動作モードは、本明細書で言及されたタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用され得る。
【００３３】
[0039]  説明された使用モードまたは全く異なった使用モードの組合せおよび／または変形形態も用いられてよい。
【００３４】
[0040]  ＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に対して本説明に特定の参照がなされているかもしれないが、本明細書に説明されたリソグラフィ装置が、磁気ドメインメモリ、平面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向けの集積光学システム、誘導パターンおよび検出パターンの製造など他の用途を有し得ることを理解されたい。当業者なら、そのような代替用途の文脈では、本明細書における用語「ウェーハ」または「ダイ」のどんな使用も、それぞれ、より一般的な用語「基板」または「ターゲット部分」と同義なものと見なしてよいことを理解するであろう。本明細書で言及する基板は、露光前または露光後に、例えばトラック（一般に基板にレジストの層を与え、露出し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内で処理されてよい。適用可能であれば、本開示は、そのようなものおよび他の基板処理ツールに適用されてよい。その上、基板は、例えば多層ＩＣを作成するために複数回処理されてよく、そのため、本明細書に用いられる用語の基板は、既に複数の処理済の層を含む基板も意味してよい。
【００３５】
[0041]  本明細書に使用される用語「放射」および「ビーム」は、紫外線（UV）放射（例えば３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍまたは１２６ｎｍの、またはそのくらいの波長を有するもの）または超紫外線放射（例えば５ｎｍ以上の波長を有するもの）を含むすべてのタイプの電磁放射を包含する。
【００３６】
[0042]  用語「レンズ」は、文脈上可能であれば、屈折性光学コンポーネントおよび反射性光学コンポーネントを含む様々なタイプの光学コンポーネントの任意のものまたはその組合せを意味してよい。
【００３７】
[0043]  図２は、２つの隣接したリニアモータ２１０ａおよび２１０ｂの磁気回路における磁束の例示的漏れのシミュレーションを示す図である。通常動作では、リニアモータ２１０ａのコイル（図示せず）は電流でエネルギーを与えられる。コイル中の電流は、永久磁石によって生成された、意図した磁気回路２３０ａを流れる磁束と相互作用する。コイル中の電流と磁束とが相互作用して、両方に対して垂直な力を生成する。ローレンツ力として知られているこの力は、コイル中の電流と比例する。１次的には、磁束の強度はコイル電流と無関係であり、したがってクロストークもコイル電流と無関係であることに注目されたい。しかし、漏れ磁束２４０は、意図した磁気回路２３０ａから生じて、隣接したリニアモータ２１０ｂの隣接した磁気回路２３０ｂの一部分を経由して閉じる磁束である。そのような漏れ磁束２４０は、リニアモータ２１０ａおよび２１０ｂのモータ力損失および電力損失増加の一因となる。漏れ磁束２４０は、２つの成分を有するクロストーク力をもたらす。リニアモータの駆動方向のクロストーク力成分は、隣接したリニアモータ間または隣接した強磁性体間の距離に応じて変化するので、リニアモータの制御システムの安定性にとって問題となる。リニアモータの横方向のクロストーク力成分は、リニアモータが取り付けられているフレームが変形する可能性のリスクをもたらす。
【００３８】
[0044]  図３は、多くの精密位置決め用途で一般に用いられる稠密にパックされたリニアモータの配列構成３００における近接のジレンマを示す。リニアモータの配列構成３００は、５、５、４、５、５、４の構成に配列された合計２８個のリニアモータを示す。図３に示されたような近接は、今日の半導体リソグラフィおよび同等の精密位置決め用途によって提起された課題に対応するリニアモータを提供するために対処する必要のある、深刻なクロストーク力をもたらす。図３に示された構成は、限定としてではなく一例として与えられていることに留意されたい。当業者なら、本明細書で提供された教示の範囲内に入るリニアモータの多種多様な構成を理解するであろう。そのような構成は、リニアモータの矩形、円形、楕円形、星形、および八角形の配列を含むが、これらには限定されない。
【００３９】
[0045]  本発明の様々な実施形態では、前述の漏れ磁束問題を低減するためにシールドが使用される。図４は、本発明の一実施形態による、３つの隣接したリニアモータ４１０ａ、４１０ｂ、および４１０ｃの配列４００を示す。これらの各リニアモータの対称な上半分だけが示されている。これらの各リニアモータの全く同じ下半分は示されていない。リニアモータ４１０ａのコンポーネントは、コイル４２０ａ、２つのシールド４３０ａおよび４３０ｂを含む磁性組立体、バックアイアン（back iron）４４０ａ、ならびに２つの永久磁石４５０ａおよび４５０ｂを含む。他の２つのリニアモータ４１０ｂおよび４１０ｃに関して、類似のコンポーネントが存在する。図４の簡易化した図解は、互いに鏡像のような関係になっている磁性組立体、すなわち上側の磁性組立体（図示されている）と下側の磁性組立体（図示せず）との間に挟まれた平面コイルであるコイル４２０を示す。シールド４３０は簡単なブロックとして描かれているが、シールドの形状は、後述の要件と整合性のある任意の形状または構成でよい。具体的には、シールド４３０ａおよび４３０ｂのそれぞれが、所望の形状または構成を形成する多点ブロックを含んでよい。
【００４０】
[0046]  バックアイアン４４０は強磁性体で製作されており、永久磁石４５０ａ、４５０ｂに磁気的に結合されて磁束回路が完結する。リニアモータの永久磁石４５０ａ、４５０ｂは、リニアモータの走行方向において交番する極性に構成される磁極を含む。リニアモータの対称な上半分と対称な下半分との間に間隙があり、この間隙を横切って磁束が交差し、この間隙内にコイル４２０が配置される。コイルは、コイル状に巻かれた電線を含む。コイルの一実施形態では、コイルは、平面コイル、コイルプレート、分離した個々のコイルの群の部材（互いに同一平面上にあってよく、別々の面に配置されてもよい）、または物理的な空間要件と整合性のある任意の他の形状または構成であり得る。コイルは、他の設計要件を満たすために任意の厚さになり得る。例えば、コイルがより厚いと、一般にモータ定数が増加するが、通常、モータの上部分と下部分との間により大きな離隔距離が必要になる。離隔距離が大きいほど、漏れ磁束が増加するリスクが高くなる。図４に示された磁場配位は、限定としてではなく一例として与えられていることに留意されたい。具体的には、ハルバッハ配列の使用、磁石によるバックアイアン４４０の置換、およびバックアイアン４４０を永久磁石で置換して永久磁石４５０をバックアイアンで置換することによる磁束回路の再配置を含む他の磁場配位は、本明細書で提供された教示の範囲内に入る。
【００４１】
[0047]  図５Ａおよび図５Ｂは、それぞれ本発明の一実施形態によるリニアモータ５００の上面図および断面図を与える。リニアモータ５００は、２対の永久磁石、５２０ａ、５２０ｂと５２０ｃ、５２０ｄとの間に配置されたコイル５１０を含む。２対の永久磁石、５２０ａ、５２０ｂ、５２０ｃ、５２０ｄは、極性が交互になっている。エネルギーを与えられたとき、コイル５１０は電流経路５３０を流れる電流を有する。１対のバックアイアン５４０ａ、５４０ｂが永久磁石５２０ａ、５２０ｂ、５２０ｃ、５２０ｄに接して配置されて、磁気回路５５０が完結する。シールド５６０ａ、５６０ｂ、５６０ｃ、５６０ｄの構成が、永久磁石５２０ａ、５２０ｂ、５２０ｃ、５２０ｄを取り囲む。一実施形態では、リニアモータ５００は可動磁石の設計であって、コイル５１０がエネルギーを与えられたとき永久磁石５２０ａ、５２０ｂ、５２０ｃ、５２０ｄおよびバックアイアン５４０ａ、５４０ｂが動き、その一方でコイル５１０は静止したままである。
【００４２】
[0048]  リニアモータ５００は、磁気シールド５６０も含む。その目的は、意図した磁気回路から１つまたは複数の隣接した磁気回路へ流れる漏れ磁束を最小化することである。効果的なシールドであるために、シールド５６０は意図した磁気回路を妨害するべきでない。むしろ、その焦点は、浮遊漏れ磁束を、隣接したリニアモータから遠ざけて方向を変えることである。これら２つの目的に基づいて、浮遊磁束を隣接したリニアモータから遠ざけて方向を変えるように、低磁気抵抗媒体からなるシールド５６０を浮遊磁束の近傍に製作することにより、浮遊漏れ磁束の方向変更を実現することができる。意図した磁気回路とシールド５６０との間に高磁気抵抗媒体を確保することにより、意図した磁気回路に対する妨害の回避が実現され得る。したがって、オープンシールドで漏れ磁束の十分な低減を実現することができるので、完全なファラデーシールドを必要としない。浮遊磁束経路によって、必要となった場合には、完全なファラデーシールドを用いることができることに留意されたい。しかし、実際には、ファラデーシールドは、追加の重量および体積の要件のために深刻な設計問題となる場合がある。以下の説明は、シールド５６０の様々な態様の論考を提供する。そのような論考は、限定としてではなく一例として情報を提供するものである。
【００４３】
[0049]  前述のように、シールド５６０は、浮遊漏れ磁束線に対して低磁気抵抗経路を与える。強磁性体は、低磁気抵抗の磁気特性を示し、したがってシールド５６０の製造で用いられる材料の適当な候補である。一般的な強磁性体は、鉄、鋳鉄、鋳鋼、磁性ステンレス鋼、炭素鋼、および鉄−ニッケル合金を含むが、これらには限定されない。本発明の様々な実施形態において、シールド５６０は、浮遊磁束が通る「シールドされていない」経路より全体的な磁気抵抗が低くなるように他の材料を含み得ることを当業者なら理解するであろう。
【００４４】
[0050]  また、前述のように、シールド５６０は、高磁気抵抗媒体によって意図した磁気回路から分離される。シールドと永久磁石との間、ならびにシールドとバックアイアンとの間で、そのような離隔距離が維持される。適当な高磁気抵抗媒体は、空気、真空、および任意の非磁性材料を含むが、これらには限定されない。例えば、図５で、シールド５６０ａ、５６０ｂ、５６０ｃおよび５６０ｄは、空隙５７０ａ、５７０ｂ、５７０ｃ、５７０ｄによって永久磁石５２０およびバックアイアン５４０の両方から分離される。高磁気抵抗媒体を設ける一方で必要な物理的離隔距離を維持するために、非磁性エポキシ樹脂または任意の類似の接着剤も用いることができる。
【００４５】
[0051]  そのような離隔距離をもたらすことができる別の代替物質に、反磁性体がある。反磁性体は、通過することになる浮遊磁束線に対して、空気より大きな磁気抵抗を示す。反磁性体は、１未満の比透磁率を有し、結果として磁束を「はね返す」と考えられる。ビスマスなど現今の反磁性体は、約０．９９９８の比透磁率によって特徴づけられる。しかし、将来の反磁性体は、０．９未満の比透磁率を与えると予期され、離隔距離をもたらすためのさらなる候補になると思われる。
【００４６】
[0052]  離隔距離の特定の厚さは必要条件ではなく、薄い離隔距離が、できるだけ多くの浮遊磁束線を遮断する一方でシールドの体積および質量を低減するのに役立つことが多い。
【００４７】
[0053]  シールド５６０は、様々な個別の構成を有してよい。シールド５６０の形状は、浮遊磁束問題を所望のレベルへ低減するのに適切であると見なされるだけ多くの浮遊磁束線を遮断する必要性によって決定される。シールド５６０は、これらの浮遊磁束線を遮断し、かつ方向を変えて、できるだけ多量の浮遊磁束線を意図した磁気回路の方へ戻すように成形される。図４に示された本発明の一実施形態では、シールド５６０は、端末キャップ構成によって実現される。そのような構成では、端末キャップは、リニアモータの走行方向において磁性組立体の各終端に配置される。そのような構成に対するシミュレーションによって、これらのタイプのシールドを用いると、クロストーク力が、駆動方向で約６８％低減され、横方向で約８０％低減され得ることが明らかになる。モータ定数の約１．８％の小さな低下は、本発明の特定の実施形態におけるこのタイプのシールド構成の使用に起因するものであり得る。前述の数値は、限定としてではなく一例として与えられていることに留意されたい。当業者なら、多種多様な設計上の選択肢が、本明細書で提供された教示の範囲内に入ることを理解するであろう。
【００４８】
[0054]  図６は、本発明の一実施形態による、シールド６２０の別の構成を示す。下側の磁性組立体では、シールド６２０ａは、永久磁石６１０ａ、６１０ｂの周囲に巻き付けられているものの、永久磁石６１０ａ、６１０ｂから適当な距離だけ分離して示されている。シールド６２０ａは、エポキシ樹脂６３０ａによってバックアイアン６４０ａからも分離されている。互いに鏡像のような関係になっている磁性組立体の上側も図６に示されている。上側の磁性組立体は、１対の永久磁石（図示せず）の周囲に巻き付けられているものの、それから分離したシールド６２０ｂを含む。シールド６２０ｂは、エポキシ樹脂６３０ｂによってバックアイアン６４０ｂからも分離される。
【００４９】
[0055]  上記の図５および図６のどちらの構成でも、シールド５６０および６２０はバックアイアンに直接取り付けられ（あるいは移動フレームによって間接的に取り付けられ）、その結果、シールド５６０および６２０は永久磁石と一緒に移動する。図６に示された構成では、シールド６２０は、磁性組立体の各半分に対して１点のコンポーネントを含む。より一般的には、シールド６２０は、上記の要件と整合性のある多点構成（例えば積層構成）を含むことができる。
【００５０】
[0056]  別の実施形態では、シールドは、上側磁気回路および下側磁気回路のそれぞれについて２点構成を含むことができ、そのうちの１つが横方向のシールドを与え、別の１つが走行方向のシールドを与える。一実施形態では、走行方向に関するシールドは、走行中のシールド効果を維持するためにバックアイアン組立体に取り付けられるが、横方向のシールドはそうする必要がない。
【００５１】
[0057]  図７は、本発明の一実施形態による、漏れ磁束を低減するためのシールドを有するリニアモータを使用して基板を処理する例示的方法７００の流れ図を示す。
【００５２】
[0058]  プロセスは工程７１０で始まる。工程７１０で、基板が供給される。図１Ａおよび図１Ｂに示されるように、基板は、例えば基板テーブルＷＴによって供給されてよい。
【００５３】
[0059]  工程７２０で、放射ビームが供給される。図１Ａおよび図１Ｂに示されるように、放射ビームは、例えば放射源ＳＯによって供給されてよい。
【００５４】
[0060]  工程７３０で、放射ビーム上に所望のパターンが与えられる。図１Ａおよび図１Ｂに示されるように、所望のパターンは、例えばパターニングデバイスＭＡによって放射ビーム上に与えられてよい。
【００５５】
[0061]  工程７４０で、基板のターゲット部分上にパターン付き放射ビームが投影される。図１Ａおよび図１Ｂに示されるように、パターン付き放射ビームは、例えば基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に投影されてよい。
【００５６】
[0062]  工程７５０で、基板およびパターニングデバイスの少なくとも１つは、第１および第２のバックアイアン、第１および第２の複数の磁極、対向する磁極によって形成された間隙内のコイル、ならびに第１および第２の複数の磁極と第１および第２のバックアイアンとから磁気的に分離しているものの、これらに物理的に近接した第１および第２のオープンシールドを含むリニアモータを使用して移動される。
【００５７】
[0063]  工程７６０で方法７００は終了する。
【００５８】
[0064]  当業者なら、本発明の実施形態は、基板テーブルＷＴによる基板の位置決めおよびパターニングデバイスＭＡの位置決めに限定されないことを理解するであろう。本発明の実施形態は、位置決めイルミネータＩＬ、照射された放射ビームを調整するのに用いられるイルミネータＩＬ内のアジャスタＡＤおよび阻止部材もしくは減衰部材（フィンガとも称される）などのコンポーネント、ならびに光学エレメント（レンズおよびミラーなど）をさらに含むが、これらには限定されない。
【００５９】
[0065]  特許請求の範囲を解釈するのに、発明の概要の節および要約の節ではなく、発明を実施するための形態の節が用いられるように意図されていることを理解されたい。発明の概要の節および要約の節は、本発明者によって企図された１つまたは複数の本発明の例示的実施形態を説明することができるが、すべての例示的実施形態を説明するものではなく、したがって、これらの節は、決して本発明および添付の特許請求の範囲を限定するようには意図されていない。
【００６０】
[0066]  特定の諸機能およびそれらの関係の実装形態を示す機能的構成ブロックを用いて、本発明の実施形態が上記で説明されてきた。これらの機能的構成ブロックの境界は、説明に好都合なように本明細書で便宜的に定義されたものである。特定の諸機能およびそれらの関係が適切に実行される限り、代替の境界を定義することができる。
【００６１】
[0067]  特定の実施形態の上記説明は、他者が、本発明の一般的な概念から逸脱することなく、必要以上の実験作業なしで、当技術の熟練範囲内の知識を適用することによって、そのような特定の実施形態を容易に変更しおよび／または様々な用途に適合させることができるように、十分に本発明の一般的性質を示すはずである。したがって、そのような適合形態および変更形態は、本明細書に示された教示および手引に基づく開示された実施形態の等価物の意味および範囲内にあるように意図されている。本明細書の表現または用語は、上記教示および手引に照らして当業者によって解釈されるべきであり、そのような表現または用語は、限定するためではなく説明のためのものであることを理解されたい。
【００６２】
[0068]  本発明の広さおよび範囲は、前述の例示的実施形態のうちいかなるものによっても限定されるべきではなく、添付の特許請求の範囲およびそれらの等価物によってのみ定義されるべきである。
【図１Ａ】
2010158156.tif 000003
【図１Ｂ】
2010158156.tif 000004
【図２】
2010158156.tif 000005
【図３】
2010158156.tif 000006
【図４】
2010158156.tif 000007
【図５Ａ】
2010158156.tif 000008
【図５Ｂ】
2010158156.tif 000009
【図６】
2010158156.tif 000010
【図７】
2010158156.tif 000011
【外国語明細書】
2010158156000001.pdf