(57)【要約】【課題】駆動されるオブジェクトと駆動するアクチュエータの相対変位が、少なくとも部分的に補償される改良型の駆動装置を提供すること。【解決手段】オブジェクトを位置決めするための位置決め装置は、第１のアクチュエータと、第１のアクチュエータとオブジェクトの間に配置されたコネクタとを備える。コネクタは、弾性部材と、弾性部材に直列に結合された第２のアクチュエータとを含む。コネクタ上に第１の方向に力を作用させるように第１のアクチュエータを構成・配置し、第１のアクチュエータとオブジェクトの間の第１の方向の距離が実質的に一定に維持されるように第２のアクチュエータを制御する。【選択図】図２
2006024919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のアクチュエータと、
前記第１のアクチュエータと位置決めされるオブジェクトの間に配置されたコネクタとを備え、
前記第１のアクチュエータが、第１の方向に沿って前記コネクタに力を作用させるように構成され、前記コネクタが、弾性部材及び前記弾性部材に直列に結合された第２のアクチュエータを備える
位置決め装置であって、
前記第２のアクチュエータが、前記第１の方向に沿った前記弾性部材の寸法に関する情報に基づいて、前記第１の方向に沿ってそのボディの寸法を制御するように構成されている、位置決め装置。
【請求項２】
前記第２のアクチュエータの前記寸法が、前記第１の方向に沿って前記第１のアクチュエータと前記オブジェクトの間に実質的に一定の距離を維持するように制御される、請求項１に記載の位置決め装置。
【請求項３】
前記弾性部材が、前記第１の方向に沿って第１の剛性を有し、前記第１の方向に対して垂直な方向に第２の剛性を有し、前記第２の剛性の方が、前記第１の剛性よりも実質的に低くなっている、請求項１に記載の位置決め装置。
【請求項４】
前記第２のアクチュエータが圧電アクチュエータを含む、請求項１に記載の位置決め装置。
【請求項５】
前記第１のアクチュエータが電磁アクチュエータを含む、請求項１に記載の位置決め装置。
【請求項６】
前記情報が、前記オブジェクトの必要な加速度及び／又は前記第１のアクチュエータの必要な力に関する情報を含む、請求項１に記載の位置決め装置。
【請求項７】
前記第１のアクチュエータに対する前記第１の方向に沿った前記オブジェクトの変位を測定するように構成されている測定システムをさらに備える、請求項１に記載の位置決め装置。
【請求項８】
前記コネクタがさらに、前記第１の方向に沿って前記オブジェクトに作用する力を測定するように構成され、配置されている力覚センサを含む、請求項１に記載の位置決め装置。
【請求項９】
前記力覚センサが圧電センサを含む、請求項６に記載の位置決め装置。
【請求項１０】
放射線ビームを調整するように構成された放射システムと、
所望のパターンを放射線ビームに付与するパターン形成装置を支持するように構成された支持構造体と、
基板を保持するように構成された基板ホルダと、
前記パターン付与されたビームを前記基板のターゲット部分上に投影するように構成された投影システムと、
前記支持構造体又は前記基板ホルダを位置決めするように構成された位置決め装置とを備えるリソグラフィ装置であって、前記位置決め装置が、
第１のアクチュエータと、
弾性部材及び前記弾性部材に直列に結合された第２のアクチュエータを備えるコネクタとを備え、前記コネクタが、前記第１のアクチュエータと前記支持構造体又は前記基板ホルダの間に配置され、
前記第１のアクチュエータが、第１の方向に沿って前記コネクタに力を作用させるように構成され、前記第２のアクチュエータが、前記第１の方向に沿った前記弾性部材の寸法に関する情報に基づいて、前記第１の方向に沿ってそのボディの寸法を制御するように構成されている、リソグラフィ装置。
【請求項１１】
放射線ビームを調整するように構成された放射システムと、
所望のパターンを放射線ビームに付与するパターン形成装置を支持するように構成された支持構造体と、
基板を保持するように構成された基板ホルダと、
前記パターン付与されたビームを前記基板のターゲット部分上に投影するように構成された投影システムと、
前記放射システム又は前記投影システムを位置決めするように構成された位置決め装置とを備えるリソグラフィ装置であって、前記位置決め装置が、
第１のアクチュエータと、
弾性部材及び前記弾性部材に直列に結合された第２のアクチュエータを備えるコネクタとを備え、前記コネクタが、前記第１のアクチュエータと前記放射システム又は前記投影システムとの間に配置され、
前記第１のアクチュエータが、第１の方向に沿って前記コネクタに力を作用させるように構成され、前記第２のアクチュエータが、前記第１の方向に沿った前記弾性部材の寸法に関する情報に基づいて、前記第１の方向に沿ってそのボディの寸法を制御するように構成されている、リソグラフィ装置。
【請求項１２】
放射線感光材料の層によって少なくとも部分的に覆われた基板を提供すること、
放射システムを使用して放射線ビームを調整すること、
パターン形成装置に基づいてその断面に所望のパターンを有する前記放射線ビームを構成すること、
位置決め装置によって前記基板又は前記パターン形成装置を位置決めすることであって、前記位置決め装置が、
第１のアクチュエータと、
弾性部材及び前記弾性部材に直列に結合された第２のアクチュエータを備えるコネクタとを備え、前記コネクタが、前記第１のアクチュエータと前記基板又は前記パターン形成装置の間に配置され、
前記第１のアクチュエータが、第１の方向に沿って前記コネクタに力を作用させるように構成され、前記第２のアクチュエータが、前記第１のアクチュエータと前記基板又は前記パターン形成装置との間の前記第１の方向の距離を実質的に一定に維持するように制御される、位置決めすること、並びに
前記パターン付与された放射線ビームを前記基板のターゲット部分上に投影することを含む、デバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オブジェクトの位置決め用の位置決め装置及びそれに関連するデバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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ことがある。そのような場合、ＩＣのそれぞれの層に対応する所望の回路パターンを生成するのにパターン形成装置を使用することができ、放射線感光材料（レジスト）の層で被覆された基板（シリコン・ウエハ）上のターゲット部分（例えば、１つ又は複数のダイを含む）上へこのパターンを結像させることができる。
【０００３】
一般に、単一の基板は、連続して露光される隣接するターゲット部分のネットワークを含む。周知のリソグラフィ装置には、一度にパターン全体をターゲット部分上へ露光することによって各ターゲット部分を照射するいわゆるステッパと、投影ビームによって所与の方向（「走査」方向）にパターンを走査し、それと同期してこの方向に対して平行又は逆平行に基板を走査することによって各ターゲット部分を照射するいわゆるスキャナとが含まれる。
【０００４】
通常、リソグラフィ装置は、複数の位置決め装置を備えている。パターン形成装置又は基板が備えられているオブジェクト・テーブルを正確に位置決めする又は変位させる、或いはレンズ素子又は鏡を含むことがある光学要素などのオブジェクトを正確に位置決めするためにこれらの装置を使用することができる。
【０００５】
オブジェクト又はオブジェクト・テーブルを正確に位置決めする又は変位させるために、位置決め装置は１つ又は複数の第１のアクチュエータを含むことができる。このような第１のアクチュエータの例は、電磁アクチュエータ又はリニア・モータ、平面モータ、圧電アクチュエータ、空気圧式又は油圧式アクチュエータである。
【０００６】
これらのアクチュエータは、しばしば、正確な位置決めを必要とするオブジェクト又はオブジェクト・テーブルに直接取り付けられない。その代わりに、弾性部材を含むコネクタが、単一の第１のアクチュエータ（又は複数の第１のアクチュエータ）とオブジェクトの間に配置される。一例としては、板ばねによってアクチュエータ又は駆動装置をオブジェクト又はオブジェクト・テーブルへ結合することができる。これらの結合を利用する１つの理由は、駆動装置とオブジェクト又はオブジェクト・テーブルの間の機械的結合が過度に限定される（overdetermined）のを回避するためである。アクチュエータとオブジェクト・テーブルの間にこのような弾性部材（例えば、板ばね）を利用することによって、アクチュエータの熱的変形によるオブジェクト又はオブジェクト・テーブルの機械的ストレスを減少させる又は回避することができる。意図的に又は別の部材として第１のアクチュエータとオブジェクトの間に弾性部材を導入しないこともあるが、弾性部材は、機械的設計の制約の結果として構造上の剛性が不足している機械的構造の一部分を表すことがあることに留意されたい。
【０００７】
説明した位置決め装置の欠点は、駆動装置と駆動されるオブジェクトの間の有限の剛性は、弾性部材の変形によって、駆動されるオブジェクトと駆動装置の間で相対変位を生じさせるということである。この変形は、オブジェクトの位置決め精度又は所要の精度を得るのに必要な時間（すなわち、整定時間）に影響を及ぼすことがある。弾性部材のこのような変形は、例えば圧縮又は伸長を含むことがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本明細書で実施し広範に説明する本発明の原理は、駆動されるオブジェクトと駆動するアクチュエータの相対変位が、少なくとも部分的に補償される改良型の駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施形態では、第１のアクチュエータと、第１のアクチュエータとオブジェクトの間に配置されたコネクタとを備え、第１のアクチュエータが、第１の方向に沿ってコネクタに力を作用させるように構成されている位置決め装置を提供する。コネクタは弾性部材を含み、その弾性部材には第２のアクチュエータを直列に結合する。第１の方向に沿った弾性部材の寸法に関する情報に基づいて、第１の方向に沿ってそのボディの寸法を制御するように第２のアクチュエータを構成する。
【００１０】
本発明によって説明される位置決め装置では、オブジェクトと第１のアクチュエータの間の相対位置を制御することができる。この結果、オブジェクトをより正確に位置決めすることができる。このようなオブジェクトの例は、リソグラフィ装置内の光学要素又は基板又はレチクルを備えるリソグラフィ装置内のオブジェクト・テーブルであってもよい。
【００１１】
第１のアクチュエータとオブジェクトの間の弾性部材の変形は、オブジェクト又はオブジェクト・テーブルの絶対位置決め又は必要な変位に影響を及ぼすことがある。アクチュエータかオブジェクトのどちらかが弾性部材に及ぼす力（例えば、慣性力）によってこの変形が生じる場合には、この変形が時間と共に急速に変動し、その結果オブジェクト又はオブジェクト・テーブルに位置誤差が生じることがある。第１の方向に第２のアクチュエータの寸法を制御することによって、この位置誤差を少なくとも部分的に軽減することができる。
【００１２】
例えばアクチュエータの熱的変形によって、オブジェクトとアクチュエータの相対変位が生じることもあることが知られている。しかし、これらの影響は、はるかに長い時間尺度で生じ（すなわち、それらがはるかにゆっくり生じ）、したがって従来の位置コントローラによって容易に補償／制御される。コネクタを変形させる、コネクタに作用するアクチュエータ力の変動などの動的影響は、はるかに短い時間尺度で生じる。これらの影響が補償されない場合、これらの影響を補償するには、時間のかかる制御努力が必要となる。したがって、本発明は、この位置決め装置を使用する装置の生産性に有利な影響を及ぼすこともできることにも留意されたい。リソグラフィ装置で利用すると、単位時間あたりに処理される基板の数を増加させることができる。
【００１３】
本発明のさらに別の実施形態では、第１のアクチュエータとオブジェクトの間で第１の方向に実質的に一定の距離を維持するように第２のアクチュエータの寸法を制御する。このようにして、第２のアクチュエータの変形によって弾性部材の変形を補償し、その結果、第１のアクチュエータとオブジェクトの間の相対位置を実質的に一定のままにすることができる。このような構成は、この位置決め装置又はこの位置決め装置を利用する装置の位置精度及び生産性に有利な影響を及ぼすことができる。これらの効果については、下記の通りに示すことができる。
【００１４】
プロセスによっては、オブジェクト又はオブジェクトを保持するオブジェクト・テーブルが正確な変位及び位置決めを必要とすることがある。一例としては、オブジェクト又はオブジェクト・テーブルを加速する第１の位相、オブジェクト・テーブルをほぼ一定の速度に維持する第２の位相、及びオブジェクト・テーブルを減速させる第３の位相を含んでもよい所定の軌道をオブジェクトがたどることが必要なことがある。一例としては、リソグラフィ装置でこのプロセスを見つけることができる。
【００１５】
オブジェクト又はオブジェクト・テーブルを第１の方向に加減速中、オブジェクト又はオブジェクト・テーブルとアクチュエータの間に設けられた弾性部材は、ある程度まで圧縮又は伸長する。これは、弾性部材の第１の方向の剛性が比較的高い値であっても起こる。これを例示するために、基板を備える１６ｋｇのオブジェクト・テーブルを、駆動装置によって１０ｍ／ｓ２の加速度で加速させる。オブジェクト・テーブルと駆動装置の間の弾性部材は、駆動方向にＣｓ＝１０８Ｎ／ｍの剛性Ｃｓを有する。オブジェクト・テーブルを加速させるために、弾性部材を介して１６０Ｎの力を働かせる。この力により、弾性部材は約１．６μｍよりも大きく圧縮される。
【００１６】
オブジェクト・テーブルが、加速位相の後で等速軌道をたどる場合、ひとたび加速力がなくなると、弾性部材は元の長さに戻る。これによりオブジェクト・テーブルの位置誤差が生じ、この誤差は、基板を位置決めするための許容誤差の限界よりも大きいことがある。したがって、駆動装置によってオブジェクト・テーブルを再位置決めすることが必要となることがある。したがって、基板を正確に位置決めするのにより多くの時間がかかり（すなわち、許容誤差帯域幅内に基板を持ってくる時間（整定時間）が延びる）、これにより、単位時間あたりに処理できる基板が少なくなる。本発明による位置決め装置を使用すると、第２のアクチュエータによって、弾性部材の圧縮又は伸長を少なくとも部分的に補償することができる。そうすることによって、基板の位置決め精度を改善することができ、正確な位置決めのための整定時間を短縮することができる。後者は、単位時間あたりに処理される基板の数を増加させること（すなわち、生産性の向上）につながることがある。弾性部材は、（弾性部材が、例えば板ばねを含む場合）第１の方向に比較的高い剛性を有し、第１の方向と垂直な方向に比較的低い剛性を有する機械的結合であってもよいことに留意されたい。ただし、一般に、第１のアクチュエータと位置決め又は変位されるオブジェクトの間の任意の機械部品を弾性部材と考えることができる。
【００１７】
本発明の一実施形態では、弾性部材は、第１の方向に第１の剛性を、第１の方向と垂直な方向に第２の剛性を有しており、第１の剛性よりも第２の剛性の方が実質的に低くなっている。そうすることによって、第１の方向と垂直な方向の第１のアクチュエータの振動の伝達が減衰される。さらに、第１の方向と垂直な方向の実質的に低い剛性によって、第１のアクチュエータの変形によるオブジェクト又はオブジェクト・テーブルの機械的応力を減衰させることもできる。第１の方向に比較的高い剛性を有し、第１の方向と垂直な方向に比較的低い剛性を有する１つ又は複数の弾性部材によってオブジェクトと駆動装置を互いに結合させることによって、オブジェクトと駆動装置の間の機械的結合が過度に限定されるのを回避することができる。
【００１８】
本発明の一実施形態では、第２のアクチュエータは圧電アクチュエータを含む。このような構成では、弾性部材の圧縮又は伸長は、圧電アクチュエータの伸長又は圧縮によって少なくとも部分的に補償される。圧電アクチュエータを適用することの効果は、アクチュエータ自体が比較的高い剛性を有すること、及び高い帯域幅にわたりアクチュエータを制御することができるということである。このような特性を有するアクチュエータの別の例は、磁歪アクチュエータである。
【００１９】
本発明の一実施形態では、第１のアクチュエータは、ローレンツ・アクチュエータ又はボイス・コイル・モータなどの電磁アクチュエータである。電磁アクチュエータによるオブジェクトの位置決めは、振動を減衰させることができるので、位置決め精度を向上させる。一般に、振動を受けることがあるフレーム、或いはリニア・モータ又は平面モータに位置決め装置を載置することができる。ローレンツ・アクチュエータ又はボイス・コイル・モータなどの電磁アクチュエータは、それらの間に機械的結合のない第１の部分と第２の部分を含んでいるので、アクチュエータの第１の部分（すなわち、フレーム又は追加のモータに取り付けられた部分）で発生した振動は、コネクタによってオブジェクト又はオブジェクト・テーブルへ結合された第２の部分へ実質的に伝達されない。
【００２０】
本発明では、第２のアクチュエータを制御するための入力信号を様々な方法で得ることができる。
【００２１】
本発明の一実施形態では、第１のアクチュエータとオブジェクトの間の第１の方向の相対変位を測定する。この測定に基づき、第２のアクチュエータの変形を制御する入力信号を生成することができる。したがって、測定した第１の方向の相対変位がほぼ一定のままとなるように、第２のアクチュエータの変形を設定することができる。
【００２２】
本発明の一実施形態では、オブジェクトの必要な加速度及び／又は（ａｎｄ／ｏｒ）第１のアクチュエータが要求する力からも、（第２のアクチュエータの必要な変位を決定する）入力信号を得ることができる。後者は、位置コントローラ出力から得ることができる。必要な加速度又はアクチュエータ力に基づいて、弾性部材の変形を予測することができる。したがって、弾性部材の変形を少なくとも部分的に補償するのに必要な第２のアクチュエータの変形量を求めることができる。この構成では、第１の方向のアクチュエータ力（又は加速度）及び弾性部材の機械的特性（例えば、剛性）から第２のアクチュエータの必要な変形量が得られる。
【００２３】
本発明の一実施形態では、弾性部材に第１の方向に作用する（及び第１の方向に変形を引き起こす）力を測定する。一例としては、圧電センサを使用してこれを行うことができる。この力の測定から、第２のアクチュエータの変形を制御するための入力信号を導き出すことができる。そうすることによって、第１の方向の弾性部材の変形を、少なくとも部分的に補償することができる。
【００２４】
第２のアクチュエータを制御するのに必要な入力信号を得る様々な方法を組み合わせることができることに留意されたい。
【００２５】
本発明の一実施形態では、パターニング手段か基板のどちらかを備えるオブジェクト・テーブルを正確に配置するリソグラフィ装置で、本発明による位置決め装置を利用する。
【００２６】
さらに別の実施形態によれば、放射線感光材料の層によって少なくとも部分的に覆われた基板を提供すること、放射システムを使用して放射線ビームを調整すること、パターン形成装置に基づいてその断面に所望のパターンを有する放射線ビームを構成すること、及び位置決め装置によって基板又はパターン形成装置を配置することを含むデバイス製造方法が提供される。この位置決め装置は、第１のアクチュエータと、弾性部材及びその弾性部材に直列に結合された第２のアクチュエータとを備えるコネクタとを備え、このコネクタは、第１のアクチュエータと基板又はパターン形成装置の間に配置されている。第１の方向に沿ってコネクタに力を作用させるように第１のアクチュエータを構成し、第１のアクチュエータと基板又はパターン形成装置の間の第１の方向の距離が実質的に一定に維持されるように第２のアクチュエータを制御する。
【００２７】
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について特定の言及を行うことがあるが、本明細書で説明するリソグラフィ装置は、集積光学システム、磁区メモリ用のガイダンス及び検出パターン、液晶表示装置（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造などの他の用途を有することもできることを理解すべきである。そのような代替用途に関連して、本明細書で「ウエハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合はいずれも、それぞれ「基板」又は「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義であると考えてよいことが当業者には理解されよう。
【００２８】
本明細書で述べる基板については、露光の前か後に、例えばトラック（一般にレジスト層を基板に付着させ、露光したレジストを現像するツール）、或いは測定又は検査ツールで処理することができる。利用可能であれば、そのような基板処理ツール及びその他の基板処理ツールに本明細書における開示を利用してもよい。さらに、例えば多層ＩＣを作製するために、基板を２回以上処理することもでき、そのため、本明細書で使用する基板という用語は、複数の処理された層をすでに含む基板を指すこともある。
【００２９】
本明細書で使用する「放射線」及び「ビーム」という用語は、紫外（ＵＶ）放射線（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７、又は１２６ｎｍの波長を有する）及び極紫外（ＥＵＶ）放射線（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などの粒子線を含む全種類の電磁放射線を含む。
【００３０】
本明細書で使用する「パターン形成装置」という用語については、基板のターゲット部分にパターンを作製するために、投影ビームの断面にパターンを付与するのに使用することができる装置を指すものであると広範に解釈すべきである。投影ビームに付与されるパターンは、基板のターゲット部分内の所望のパターンに厳密には一致しないことがあることに留意されたい。一般に、投影ビームに付与されるパターンは、集積回路などのターゲット部分内に作製されるデバイス内の特定の機能層に対応している。
【００３１】
パターン形成装置は、透過型でも反射型でもよい。パターン形成手段の例には、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パネルが含まれる。マスクはリソグラフィでは周知であり、それには、バイナリ、交互位相シフト、及び減衰位相シフトなどのマスク・タイプ、並びに様々なハイブリッド・マスク・タイプが含まれる。プログラム可能なミラー・アレイの一例は、小さい鏡のマトリックス配列を使用するものであり、入射する放射線ビームを様々な方向へ反射させるようにそれぞれのミラーを別々に傾けることができ、このようにして、反射したビームにパターンを与える。
【００３２】
支持構造体は、パターン形成装置を支持する、すなわちその重量を支えるものである。それは、パターン形成手段の方向、リソグラフィ装置の設計、及び、例えばパターン形成手段を真空環境中で保持するかどうかなどのその他の条件に応じた方法でパターン形成装置を保持する。この支持には、機械的取り付け、真空又はその他の吸着技法（clamping technique）（例えば、真空条件下での静電吸着）が使用されていることがある。例えばこの支持構造体を、必要に応じて固定式又は移動式にすることができ、例えば投影システムに対してパターン形成装置を所望の位置にすることができるフレーム又はテーブルとすることができる。本明細書で「レチクル」又は「マスク」という用語を使用している場合はいずれも、より一般的な用語である「パターン形成装置」と同義であると考えてよい。
【００３３】
本明細書で使用する「投影システム」という用語は、例えば使用されている露光放射線用、或いは浸液の使用又は真空の使用などのその他の要素向けに適した、屈折光学システム、反射光学システム、及び反射屈折光学システムを含む様々なタイプの投影システムを含んでいると広範に解釈すべきである。本明細書で「レンズ」という用語を使用している場合はいずれも、より一般的な「投影システム」という用語と同義であると考えてよい。
【００３４】
照射システムも、放射線の投影ビームを導く、成形する、又は制御するための屈折型、反射型、及び反射屈折型光学部品を含む様々なタイプの光学部品を含むことができ、このような部品も、集合的に又は単独で、以下「レンズ」と呼ぶ。
【００３５】
このリソグラフィ装置は、２つ（２段）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もよい。そのような「複数段」の機械では、追加のテーブルを並列に使用することができ、或いは、１つ又は複数の他のテーブルを露光に使用している間、１つ又は複数のテーブルで準備ステップを実施してもよい。
【００３６】
又、このリソグラフィ装置は、投影システムの最終要素と基板の間の空間が充填されるように、比較的高い屈折率を有する液体（例えば、水）中に基板を浸漬するタイプであってもよい。例えばマスクと投影システムの第１の要素の間にある、リソグラフィ装置内の他の空間へも浸液を利用することができる。浸漬技法は、投影システムの開口数を増加させる技術分野で周知である。
【００３７】
次に、類似の参照記号が類似の部品を示す添付の諸概略図を参照して、単なる例としてのみ本発明の諸実施例を説明する。
【実施例】
【００３８】
明確にするために、リソグラフィ装置に関連して本発明の位置決め装置の諸実施例を説明するが、ここで開示する位置決め装置を他の技術及び／又はシステムに等しく適用できることが理解されよう。
【００３９】
図１は、本発明の特定の一実施例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、
放射線（例えば、ＵＶ又はＥＵＶ放射線）の投影ビームＰＢを供給する照射システム（照明器）ＩＬと、
パターン形成装置（例えば、マスク）ＭＡを支持し、部材ＰＬに対してパターン形成装置を正確に位置決めするための第１の位置決め機構ＰＭへ結合された第１の支持構造体（例えばマスク・テーブル／ホルダ）ＭＴと、
基板（例えば、レジストで被覆されたウエハ）Ｗを保持し、部材ＰＬに対して基板を正確に位置決めするための第２の位置決め機構ＰＷに結合された基板テーブル（例えば、ウエハ・テーブル／ホルダ）ＷＴと、
パターン形成装置ＭＡによって投影ビームＰＢに付与したパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ又は複数のダイを含む）上へ結像させる投影システム（例えば、反射型投影レンズ）ＰＬとを備える。
【００４０】
ここで示すように、この装置は透過型（例えば、透過型マスクを使用する）である。或いは、この装置は反射型（すなわち、例えば上記のタイプのプログラム可能なミラー・アレイ）であってもよい。
【００４１】
照明器ＩＬは、放射線源ＳＯから放射線ビームを受け取る。例えば、放射線源がプラズマ放電源である場合、放射線源とリソグラフィ装置は別個のものであってもよい。そのような場合、放射線源がリソグラフィ装置の一部を形成しているとは考えず、通常、放射線ビームは、例えば適切な集光ミラー及び／又はスペクトル純度フィルタを含む放射線収集装置によって、放射線源ＳＯから照明器ＩＬへと渡る。その他の場合、例えば放射線源が水銀ランプである場合は、放射線源がリソグラフィ装置と一体の部分であってもよい。放射線源ＳＯ及び照明器ＩＬを放射システムと呼ぶことができる。
【００４２】
照明器ＩＬは、ビームの角度強度分布を調整するための調節機構を備えていることがある。一般に、照明器の瞳面内における強度分布の少なくとも外側及び／又は内側半径方向範囲（通常、それぞれσ外側（σ-outer）及びσ内側（σ-inner）と呼ばれる）が調整できる範囲である。照明器は、断面に所望の均一性及び強度分布を有する、投影ビームＰＢと呼ばれる調整された放射線ビームを供給する。
【００４３】
投影ビームＰＢは、マスク・テーブルＭＴに保持されているマスクＭＡ上に入射する。マスクＭＡによって反射されると、投影ビームＰＢはレンズＰＬを通過し、このレンズＰＬがビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃに集束させる。第２の位置決め機構ＰＷ及び位置検出器ＩＦ２（例えば、干渉計装置）により、例えば、ビームＰＢの経路内に異なるターゲット部分Ｃを位置決めするように、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、第１の位置決め機構ＰＭ及び位置検出器ＩＦ１を使用して、例えばマスク・ライブラリからの機械検索の後、又は走査中に、ビームＰＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めすることができる。一般に、位置決め機構ＰＭ及びＰＷの一部を形成するオブジェクト・テーブルＭＴ及びＷＴの移動は、長ストローク・モジュールと短ストローク・モジュールによって実現する。しかし、（スキャナとは対照的に）ステッパの場合、マスク・テーブルＭＴを短ストローク・アクチュエータだけに結合させてもよいし、固定させてもよい。マスク位置合わせマークＭ１、Ｍ２、及び基板位置合わせマークＰ１、Ｐ２を使用してマスクＭＡ及び基板Ｗを位置合わせすることができる。
【００４４】
以下の好ましい諸モードで、図示の装置を使用することができる。
ステップモード：投影ビームに付与された全パターンをターゲット部分Ｃ上へ一度に投影する間、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴを基本的に静止した状態に保つ（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、Ｘ及び／又はＹ方向に基板テーブルＷＴを移動させる。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一の静的露光で結像されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
走査モード：投影ビームに付与されたパターンをターゲット部分Ｃ上へ投影する間、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴを同期して走査する（すなわち、単一の動的露光）。投影システムＰＬの拡大（縮小）率及び画像反転特性によって、マスク・テーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向が決まる。走査モードでは、露光フィールドの最大サイズによって単一の動的露光でのターゲット部分の（非走査方向の）幅が制限され、走査運動の長さによってターゲット部分の（走査方向の）高さが決定される。
その他のモード：プログラム可能なパターン形成装置を保持しながらマスク・テーブルＭＴを基本的に静止した状態に保ち、投影ビームに付与されたパターンをターゲット部分Ｃに投影する間、基板テーブルＷＴを移動又は走査する。このモードでは、一般にパルス放射線源を使用し、基板テーブルＷＴの各移動後又は走査中の連続した放射パルスの合間に、必要に応じてプログラム可能なパターン形成装置を更新する。この動作モードは、上記の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ン形成装置を利用するマスク無しのリソグラフィに容易に適用することができる。
【００４５】
上記の使用モードの組み合わせ及び／又は変形、或いは完全に異なる使用モードを採用することもできる。
【００４６】
図２は、本発明の一実施例による位置決め装置を概略的に示している。図２は、第１の部分２及び第２の部分３を備える第１のアクチュエータ１を概略的に示している。第１のアクチュエータ１は、矢印４によって示す方向に沿って、第１の部分２と第２の部分３の間に力を発生させることができる。第１のアクチュエータ１の第２の部分３は、第２のアクチュエータ６及び弾性部材７を備えるコネクタ５へ結合されている。このコネクタは、第１のアクチュエータ１とオブジェクト１０を連結する。
【００４７】
第１のアクチュエータ１は、例えばローレンツ・アクチュエータ又はボイス・コイル・モータなどの電磁アクチュエータ、或いは油圧式又は空気圧式アクチュエータを含むことができる。一例として、フレーム上又はバランス・マス（ｂａｌａｎｃｅ  ｍａｓｓ）上、或いはリニア・モータ又は平面モータなどの第２の位置決め装置上に第１のアクチュエータ１の第１の部分２を載置することができる。後者の構成は、リソグラフィ装置でしばしば使用される。このような構成により、リニア・モータ又は平面モータによる比較的大きな距離にわたるオブジェクト又はオブジェクト・テーブル（例えば、マスク・テーブル又は基板テーブル）の変位と、位置決め装置による投射システムに対するオブジェクト又はオブジェクト・テーブルの正確な位置決めの両方が可能となる。通常、このような位置決め装置により、１つ又は複数の自由度でオブジェクト又はオブジェクト・テーブルの位置決めが可能となる。
【００４８】
第２のアクチュエータ６を作動させることによって、第２のアクチュエータ６の第１の端部８を第２の端部９に対して変位させることができる。このような変位は、矢印４によって示す方向に沿った第２のアクチュエータ６の圧縮又は伸長に対応しており、弾性部材７の伸長又は圧縮を少なくとも部分的に補償するために、この変位を利用することができる。
【００４９】
図３は、コイル１６及び２枚の磁石プレート１７を含むローレンツ・アクチュエータ１５を備える本発明の一実施例を概略的に示している。ローレンツ・アクチュエータ１５は、１組の板ばね１８及び２つのアクチュエータ１９によってオブジェクト・テーブル２０に結合されている。ローレンツ・アクチュエータ１５を付勢することにより、板ばね１８及びアクチュエータ１９を介してオブジェクト・テーブル２０にＸ方向に力を加えることができる。図２の例のように、アクチュエータ１９をＸ方向に伸長又は圧縮させることによって、板ばね１８の（Ｘ方向の）圧縮又は伸長を、少なくとも部分的に補償することができる。
【００５０】
板ばね又は弾性部材の圧縮又は伸長に反応するために、比較的速い反応時間を有するように第２のアクチュエータを構成することが好ましいことがある。又、第２のアクチュエータが高い剛性を有する、すなわち、アクチュエータ自体が第１のアクチュエータの力によってほとんど或いは全く圧縮又は伸長しないことが好ましいこともある。このようなアクチュエータの例には、圧電アクチュエータや磁歪アクチュエータがある。
【００５１】
図４ａ及び図４ｂは、所定の方向に変位を起こすために圧電アクチュエータをどのように適用することができるかを概略的に示している。
【００５２】
図４ａは、電圧又は電荷供給源に接続された圧電アクチュエータを概略的に示している。（圧電素子の分極を表す）矢印で示すように、圧電アクチュエータへ電圧を印加することによって、アクチュエータが伸長される（図４ａの右上の図）、又はアクチュエータが圧縮される（図４ａの右下の図）ことがある。
【００５３】
圧電材料の分極に応じて、圧電アクチュエータの変形は、圧縮又は伸長の代わりにせん断の１つであってもよい。図４ｂにこれを示す。圧電アクチュエータを付勢することにより、図４ｂの右上の図及び図４ｂの右下の図で示すように、矢印２３で示す方向にアクチュエータの上部平面及び下部平面２１、２２を互いに相対的に変位させることができる。本発明には、（図４ａ及び図４ｂに示す）両方のタイプの圧電アクチュエータを利用することができる。例えば、図２及び図３で示した実施例には、図４ａで示す圧電アクチュエータを利用することができる。
【００５４】
図４ｃ及び図４ｄに他の構成を示す。図４ｃは、変位させるオブジェクト２５及びアクチュエータ２６の第１の部分を備える駆動装置を示している。このアクチュエータは、４つの板ばね２７と４つの圧電アクチュエータ２８によってオブジェクトに結合されている。図４ｂで示したようなせん断方式でそれらが変形できるような方法で、この圧電アクチュエータを分極させる。ここに示す構成では、オブジェクトとアクチュエータの間のＹ方向の相対変位を実現することができる。オブジェクトをＹ方向に変位させるようにアクチュエータ２６を構成する。アクチュエータ２６の第１の部分に力が作用すると、この部分が、オブジェクト２５と共にＹ方向に移動する。板ばね２７のＹ方向における有限の剛性のために、オブジェクト２５とアクチュエータ部分２６の間に相対変位が生じる。圧電アクチュエータ２８を適切に制御することにより、この相対変位を少なくとも部分的に補償することができる。
【００５５】
図４ａ及び図４ｂに示す両タイプの圧電アクチュエータを組み合わせることもできることに留意されたい。そうすることにより、第１の方向と実質的に垂直な第２の方向の弾性部材の変形も、少なくとも部分的に補償することができる。オブジェクトの平面変位が必要な場合に、有利にはこのような構成を使用することができる。図４ｄは、そのような構成を概略的に示している。この構成では、４つの板ばね２７、せん断変位を提供するための４つの圧電アクチュエータ２９．１、及び長手方向変位を提供するための４つの圧電アクチュエータ２９．２によって、オブジェクト２５はアクチュエータ部分２６に結合している。この構成では、オブジェクトは、アクチュエータによってＸＹ平面において変位可能であるとみなされる。ローレンツ・アクチュエータ又は磁気抵抗アクチュエータなどの複数のリニア・アクチュエータを配置することによって、このような２次元変位を実現することができる。平面モータによっても２次元変位を実現することができる。
【００５６】
図４ｄに示す構成では、Ｘ方向かＹ方向のどちらか、或いはＸＹ平面の任意の方向の（アクチュエータによって及ぼされる力による）板ばね変形を、圧電アクチュエータ２９．１か圧電アクチュエータ２９．２のどちらか、或いはそれら両方の変形によって、少なくとも部分的に補償することができる。
【００５７】
図４ｅは、磁歪素子３２を取り囲むコイル３１を含む磁歪アクチュエータを概略的に示している。図４ｅの右上隅と右下隅に示すように、このアクチュエータを付勢することにより、磁歪素子を圧縮又は伸長させることができる。そうすることにより、位置決め装置の弾性部材の圧縮又は伸長を、少なくとも部分的に補償することができる。一例として、図２又は図３に示した実施例において、このような方法で磁歪アクチュエータを利用することができる。
【００５８】
第２のアクチュエータに必要な変形をもたらすために、弾性部材の変形によるオブジェクトと第１のアクチュエータの相対変位を測定するための測定システム３３（図５ａ参照）を位置決め装置に備え付けることができる。このような測定システムは、一例として、容量性又は誘導性センサ、エンコーダ・ベースの測定システム、干渉計システム等を含むことができる。
【００５９】
弾性部材の変形は、弾性部材の力測定又は機械的応力測定から導き出すこともできる（図５ｂ参照）。弾性部材に第１の方向に作用する力については、一例として、弾性部材とオブジェクトの間に結合された力覚センサ３４から得ることができる。一例として、このようなセンサは圧電センサであってもよい。図５ｂは、そのような配置を概略的に示している。第２のアクチュエータと弾性部材の間、又は第２のアクチュエータと第１のアクチュエータの間にも力覚センサを結合できることに留意されたい。
【００６０】
弾性部材の変形は、オブジェクトの必要な加速度プロファイルから予測することもできる。オブジェクトの必要な加速度、又は位置コントローラの出力及び弾性部材の機械的特性に基づいて、第２のアクチュエータの（弾性部材の変形を少なくとも部分的に補償するのに）必要な変形を算出／予測することができる。
【００６１】
そのような構成が位置決め装置の性能へ与える影響を、シミュレーションによって図６〜図１３に示す。図６は、シミュレーション用の構成及び配置を概略的に示している。図６では、部材３０が位置決めするオブジェクトを表している。オブジェクトは、弾性部材５０と第２のアクチュエータ（例えば、圧電アクチュエータ）４０とを含むコネクタによって、第１のアクチュエータの部分３５（例えば、ローレンツ・アクチュエータの磁石ヨーク）へ結合されている。オブジェクト３０を変位させるために、第１のアクチュエータは、コネクタを介してオブジェクト上に力を作用させる（矢印４５で示す）。
【００６２】
したがって、第１のマス（mass）３５（例えば、磁石ヨーク）には作動力が加えられ、移動させる／位置決めする実際のオブジェクト（例えば、基板又はパターン形成手段を備えるオブジェクト・テーブル）は、第２のアクチュエータ４０及び弾性部材５０を介してアクチュエータへ結合される。この結合部は、第２のアクチュエータ４０と弾性部材５０の剛性の組み合わせであるばね定数（又は剛性）Ｃを有する。
【００６３】
この配置では、オブジェクト３０の位置を制御する（すなわち、図６の１次元の例におけるＸ位置）ことを想定してある。一般に、位置測定システムによってこのＸ位置を測定し、（生成される力を制御し、必要であれば調整するために）制御ループによってアクチュエータ制御ユニットへとそれをフィードバックすることができる。コントローラを適正に設計することにより（例えば、共振周波数における正確な位相を設計することにより）、システム内の共振によってフィードバック・ループが不安定となることがなくなる。
【００６４】
第２のアクチュエータが位置決め装置の性能へ与える影響をシミュレーションするために、以下のパラメータを考慮した。
アクチュエータ部分３５の質量（Ｍ１）：４ｋｇ
オブジェクト３０の質量（Ｍ２）：１６ｋｇ
必要な加速度：１２ｍ／ｓ２
剛性Ｃ：１０８Ｎ／ｍ
【００６５】
これらのパラメータを適用すると、弾性部材は、約１．９２μｍの距離よりも圧縮される。第２のアクチュエータが無い場合、制御ユニットは、オブジェクトが所要のプロファイルをたどるようにアクチュエータ力を調整することによって、この位置誤差を減少させる。しかし、加速位相が終了すると弾性部材は元の長さに戻り、それにより、再び位置誤差が生じる。この誤差を修正することは、オブジェクトの位置決めの整定時間に悪影響を与える。
【００６６】
第２のアクチュエータ４０を作動させることによって、アクチュエータ部分３５とオブジェクト３０の間の相対位置が制御される。第２のアクチュエータ４０が圧電アクチュエータである場合、それに印加する電荷を制御することによってアクチュエータの（Ｘ方向の）変位量Δｘを実現する。第２のアクチュエータが磁歪アクチュエータである場合、それに印加する電流を制御することによって変位量Δｘを実現する。弾性部材の圧縮又は伸長を補償するために、第２のアクチュエータを駆動させて以下の変位量Δｘを実現する。
【００６７】
【数１】
2006024919.tif 000003
上式で、
Ｆ２：オブジェクト３０に作用する力、
Ｆ１：第１のアクチュエータによって生成される力、
Ｍ１：アクチュエータ部分３５の質量、
Ｍ２：オブジェクト３０の質量、
Ｃ：弾性部材と第２のアクチュエータの結合剛性、
である。
【００６８】
式(１)に示すように、剛性Ｃと第１のアクチュエータによって生成される力Ｆ１の関数としてコネクタの変形量を記述することができる。
【００６９】
以下で説明する図は、図６に示した構成の伝達関数のいくつかを示している。図７ａは、伝達関数ｘ１／Ｆ１（ｘ１はアクチュエータ部分３５のＸ位置）を示しており、図７ｂは、伝達関数ｘ２／Ｆ１（ｘ２はオブジェクト３０のＸ位置）を示している。両図は、以下の状態の伝達特性を示している。
Ａ:第２のアクチュエータ無しの伝達関数（弾性部材の剛性は１０８Ｎ／ｍと等しい）。
Ｂ：第２のアクチュエータを作動させていない場合の、第２のアクチュエータ有りの伝達関数（アクチュエータ剛性は５×１０８Ｎ／ｍと等しい）。
Ｃ: 式（１）に従って第２のアクチュエータを作動させた場合の、第２のアクチュエータ有りの伝達関数。
【００７０】
図７ａ及び図７ｂからわかるように、特性Ａ及びＢの共振挙動は、特性Ｃ（すなわち、第２のアクチュエータ作動時）ではもはや存在していない。結果として得られる伝達特性Ｃは、２次系の伝達特性と一致する。
【００７１】
図７ｃ及び図７ｄも伝達関数ｘ１／Ｆ１及び伝達関数ｘ２／Ｆ１を示しているが、状態は以下の通りである。
Ｃ:式（１）に従って第２のアクチュエータを作動させた場合の伝達関数。
Ｄ:グラフＣと同様であるが、第２のアクチュエータのゲインが１０％小さい。
Ｅ:グラフＣと同様であるが、第２のアクチュエータのゲインが１０％大きい。
【００７２】
この特性からわかるように、第２のアクチュエータを駆動させて（式(１)に従って）推定したコネクタの変形よりも小さい又は大きい変形をもたらすと、共振／反共振挙動が生じる。弾性部材か第２のアクチュエータのどちらか（又は両方）の実際の剛性を一定の精度で算定することが困難な場合、このような状態が実際に起こることがある。実際の剛性が時間と共に変動するといったことが起こることもある。実際には、いかなる条件下でも、グラフＤに従った挙動かグラフＥに従った挙動のどちらかが起こるような方法で第２のアクチュエータのゲインを選択することが好ましいことがある。そうすることによって、ただ１つの典型的な特性だけを念頭においてコントローラを設計することができる。
【００７３】
図８ａ及び図８ｂは、時間領域における本発明の挙動を例示するために適用するシミュレーション・ブロック構成図である。このシミュレーションのための入力として、加速度設定値６１と位置設定値６２を適用する。このシミュレーションは、出力として、Ｍ１のＸ位置６３、及びＭ２のＸ位置６４を提供する。ブロック６５は、従来のＰＩＤ＋低域通過フィルタ・コントローラを表している。このコントローラは、Ｍ２用の位置設定値６２と、Ｍ２の実際の位置（６４）に基づいて必要なアクチュエータ力を算出する。このコントローラ出力（Ｆｃ）を加速度フィードフォワードと組み合わせる。加速度フィードフォワードは、Ｍ１＋Ｍ２と等しいゲインＫ１（６６）を有し、以下の加速度フィードフォワード力をもたらす。
【００７４】
【数２】
2006024919.tif 000004
上式で、
Ｆａ：加速度フィードフォワード力、
Ｍ１：アクチュエータ部分３５の質量、
Ｍ２：オブジェクト３０の質量、
ａ：必要な加速度（加速度設定値から得られる）、
である。
【００７５】
加速度フィードフォワードと組み合わさったコントローラ出力は、第１のアクチュエータによって生成された力を表す第１の入力７０を機械モデル６８へ供給する。さらに、機械モデル６８は、第２のアクチュエータの必要な変位量Δｘを表す入力７１を有する。この変位量は、以下の異なる方法で得ることができる。（ａ）変位量は、必要な加速度から直接的に得ることができる、又は（ｂ）変位量は、総コントローラ出力Ｆｃ＋Ｆａ（すなわち、第１のアクチュエータ用の入力（input force））から得ることもできる。
【００７６】
図８ａでは、ゲインＫ２（６７）を加速度設定値６１に適用することによって必要な加速度から必要な変位量Δｘが得られる。ゲインＫ２（６７）は、式（１）と（２）を組み合わせることにより算出することができる。
【００７７】
【数３】
2006024919.tif 000005
【００７８】
図８ｂでは、ゲインＫ３（６９）をコントローラ出力に適用することによって、加速度フィードフォワードと組み合わさったコントローラ出力（Ｆｃ＋Ｆａ）から必要な変位量Δｘ（７２）が得られる。この場合、式（１）を使用し、加速度フィードフォワード力Ｆａと組み合わせた総コントローラ出力Ｆｃで力Ｆ１を置き換えることによってゲイン６９を算出することができる。
【００７９】
【数４】
2006024919.tif 000006
【００８０】
どちらの場合も、機械システム６８の第２のアクチュエータにこの変位を適用する。
【００８１】
以下で説明する図において、両方法をシミュレーションし検討する。それらの代わりに、弾性部材で測定した力を表す信号によって第２のアクチュエータの必要な変位を制御することもできる。
【００８２】
図９〜図１３は、図８ａ及び図８ｂのシミュレーション・ブロック構成に従った時間領域シミュレーションの結果を示している。速度＝ゼロの状態から開始し、まずオブジェクトＭ２を加速させる必要がある。この位相の後に、等速位相が続く。その後の減速位相中、速度はゼロへと戻る。この加速度プロファイルを図９に示す。
【００８３】
図１０は、図９に示したものと同じ時間間隔にわたるＭ１及びＭ２両方の位置誤差を示している。このシミュレーションでは、１００Ｈｚのコントローラ帯域幅を使用する。図１０では、マスＭ１とマスＭ２の双方が互いに堅固に結合している、すなわち、それらが１つのマスとして振舞うものと仮定している。図１０からわかるように、発生する位置誤差は実質的にゼロである。必要な加速度もシミュレーション用の入力として適用することから、この結果を予測することができる。
【００８４】
図１１では、剛性Ｃが１０８Ｎ／ｍの弾性部材によってＭ１とＭ２を連結する。図からわかるように、Ｍ１とＭ２はどちらも位置設定値に従うことができない。図１１の点グラフは、Ｍ２（すなわち、制御されるオブジェクト３０）の位置誤差に対応している。最大位置誤差が１００ｎｍ未満（約７０ｎｍ）であることがわかり、位置コントローラの動作によって位置誤差が比較的小さくなっている。Ｍ１の位置誤差（図１１の実線）は、はるかに大きい。シミュレーション中に生じた最も大きな誤差は約２．４μｍであり、図１１に適用したエラー・スケールよりもはるかに大きい。
【００８５】
図１２は、第２のアクチュエータが存在するときのシミュレーション結果を示している。このアクチュエータの変位は、加速度設定値（すなわち、必要な加速度と、Ｋ２＝Ｍ２／Ｃに等しいゲインに基づく）によってフィードフォワード制御される。これは、図８ａのシミュレーション・ブロック構成に対応している。図１２からわかるように、この手法により、Ｍ１及びＭ２両方の挙動が図１０に示した挙動と実質的に等しくなる、すなわち、両方のマスがあたかも堅固に結合されているかのように振舞う。
【００８６】
図１３では、第２のアクチュエータは存在するが、総コントローラ出力によって制御される。これは、図８ｂに示したシミュレーション構成に対応している。図１２に示す手法との違いは、位置コントローラの寄与も考慮に入れられているということである。第２のアクチュエータが単に加速度設定値だけで制御される場合、それらの寄与は考慮に入れない。図１３からわかるように、この手法により、Ｍ１及びＭ２の挙動は、同様に、あたかもそれらが堅固に結合されているかのようなものとなる（この動的挙動は、図１０に示した単一のマスの挙動と同様である）。
【００８７】
図１２及び図１３で実証したように、オブジェクトの位置決め精度は、オブジェクトと駆動アクチュエータの間に生じる弾性部材の変形を少なくとも部分的に補償できる第２のアクチュエータを導入することによって大幅に改善することができる。
【００８８】
図１４は、第２のアクチュエータのゲインが、式（１）に従って適切な変位量Δｘを得るのに必要なゲインよりも１０％小さい、又は１０％大きい場合のシミュレーション結果を示している。図１４のグラフＦは図１１の点グラフに対応しており、第２のアクチュエータが無い場合のＭ２の位置誤差を示している。シミュレーション期間が図１１に示した期間の１／３に過ぎない点に留意されたい。図１４のグラフＧは、第２のアクチュエータが式（１）に従って適切な変位量Δｘを得るのに必要なゲインよりも１０％高いゲインで駆動される場合のＭ２の位置誤差を示している。
【００８９】
図１４のグラフＨは、第２のアクチュエータが式（１）に従って適切な変位量Δｘを得るのに必要なゲインよりも１０％小さいゲインで駆動される場合のＭ２の位置誤差を示している。グラフＧ及びＨをグラフＦと比較することにより、アクチュエータのゲインが式（１）に従った必要なゲインよりも１０％高い又は低い第２のアクチュエータを導入することによって、位置誤差が約９０％減少する（位置誤差が約７０ｎｍから７ｎｍまで下がる）という結論を出すことができる。
【００９０】
ここまで本発明の特定の実施例について説明してきたが、説明したものとは別の方法で本発明を実施できることが理解されよう。このように、この説明は本発明を限定するものではない。本明細書で提示した細部の水準が与えられると諸実施例の修正及び変更が可能であるという了解の下、本発明の構成、動作、及び挙動を説明してきた。したがって、前述の詳細な説明は、本発明を限定することを何ら意味も意図もせず、むしろ本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義される。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を示す図である。
【図２】本発明による位置決め装置の第１の実施例を示す概略図である。
【図３】本発明による位置決め装置の第２の実施例を示す概略図である。
【図４ａ】縦方向に分極した圧電アクチュエータの変形を示す概略図である。
【図４ｂ】横方向の分極した圧電アクチュエータの変形を示す概略図である。
【図４ｃ】４つの圧電アクチュエータを備える駆動装置を示す概略図である。
【図４ｄ】８つの圧電アクチュエータを備える駆動装置を示す概略図である。
【図４ｅ】磁歪アクチュエータの変形を示す概略図である。
【図５ａ】第１のアクチュエータとオブジェクトの間に測定システムを含む本発明の一実施例を示す概略図である。
【図５ｂ】オブジェクトと弾性部材の間に力覚センサを含む本発明の一実施例を示す概略図である。
【図６】本発明の一実施例のシミュレーション・モデルを示す概略図である。
【図７ａ】シミュレーション・モデルの伝達関数ｘ１／Ｆ１を示すグラフである。
【図７ｂ】シミュレーション・モデルの伝達関数ｘ２／Ｆ１を示すグラフである。
【図７ｃ】第２のアクチュエータのゲインの異なる値に対する、シミュレーション・モデルの伝達関数ｘ１／Ｆ１を示すグラフである。
【図７ｄ】第２のアクチュエータのゲインの異なる値に対する、シミュレーション・モデルの伝達関数ｘ２／Ｆ１を示すグラフである。
【図８ａ】時間領域シミュレーションに使用するシミュレーション・ブロック構成図である。
【図８ｂ】時間領域シミュレーションに使用するシミュレーション・ブロック構成図である。
【図９】シミュレーションに適用した加速度プロファイルを示すグラフである。
【図１０】Ｍ１とＭ２が堅固に結合されているときのＭ１とＭ２の位置誤差を示すグラフである。
【図１１】弾性部材及び第２のアクチュエータによってＭ１とＭ２が結合され、第２のアクチュエータが動作していないときのＭ１とＭ２の位置誤差を示すグラフである。
【図１２】弾性部材及び第２のアクチュエータによってＭ１とＭ２が結合され、第２のアクチュエータが加速度設定値によって制御されているときのＭ１とＭ２の位置誤差を示すグラフである。
【図１３】弾性部材及び第２のアクチュエータによってＭ１とＭ２が結合され、第２のアクチュエータがコントローラ出力によって制御されているときのＭ１とＭ２の位置誤差を示すグラフである。
【図１４】弾性部材及び第２のアクチュエータによってＭ１とＭ２が結合され、第２のアクチュエータがコントローラ出力によって制御され、図１３と比較して１０％小さい又は１０％大きいゲインを有するときのＭ１とＭ２の位置誤差を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９２】
１  第１のアクチュエータ
２  第１の部分
３  第２の部分
４  矢印
５  コネクタ
６  第２のアクチュエータ
７  弾性部材
８  第１の端部
９  第２の端部
１０  オブジェクト
１５  ローレンツ・アクチュエータ
１６  コイル
１７  磁石プレート
１８  板ばね
１９  アクチュエータ
２０  オブジェクト・テーブル
２１  アクチュエータ上部平面
２２  アクチュエータ下部平面
２３  矢印
２５  オブジェクト
２６  アクチュエータ部分
２７  板ばね
２８  圧電アクチュエータ
２９．１  圧電アクチュエータ
２９．２  圧電アクチュエータ
３０  部材、オブジェクト
３１  コイル
３２  磁歪素子
３３  測定システム
３４  力覚センサ
３５  第１のアクチュエータの部分、第１のマス
４０  第２のアクチュエータ、圧電アクチュエータ
４５  矢印
５０  弾性部材
６１  加速度設定値
６２  Ｍ２用の位置設定値
６３  Ｍ１のＸ位置
６４  Ｍ２のＸ位置
６５  ＰＩＤ＋低域通過フィルタ・コントローラ
６６  ゲインＫ１
６７  ゲインＫ２
６８  機械モデル、機械システム
６９  ゲインＫ３
７０  第１の入力
７１  入力
７２  変位量
Ａ  第２のアクチュエータ無しの伝達関数
Ｂ  第２のアクチュエータ有りの伝達関数（第２のアクチュエータを作動させていない場合）
Ｃ（図１）  ターゲット部分
Ｃ（図７ａ〜図７ｄ）  第２のアクチュエータ有りの伝達関数（式（１）に従って第２のアクチュエータを作動させた場合）
Ｄ  第２のアクチュエータ有りの伝達関数（第２のアクチュエータのゲインが１０％小さい）
Ｅ  第２のアクチュエータ有りの伝達関数（第２のアクチュエータのゲインが１０％大きい）
ＩＦ  位置検出器
ＩＬ  照射システム、照明器
Ｍａ  マスク位置合わせマーク
Ｍｂ  マスク位置合わせマーク
ＭＡ  パターン形成装置、マスク
ＭＴ  第１の支持構造体、マスク・テーブル
Ｐ１  基板位置合わせマーク
Ｐ２  基板位置合わせマーク
ＰＢ  投影ビーム
ＰＬ  投影システム、部材、レンズ  ＳＯ  放射線源
ＰＭ  第１の位置決め機構
ＰＷ  第２の位置決め機構
Ｗ  基板
ＷＴ  基板テーブル
【図１】
2006024919.tif 000007
【図２】
2006024919.tif 000008
【図３】
2006024919.tif 000009
【図４ａ】
2006024919.tif 000010
【図４ｂ】
2006024919.tif 000011
【図４ｃ】
2006024919.tif 000012
【図４ｄ】
2006024919.tif 000013
【図４ｅ】
2006024919.tif 000014
【図５ａ】
2006024919.tif 000015
【図５ｂ】
2006024919.tif 000016
【図６】
2006024919.tif 000017
【図７ａ】
2006024919.tif 000018
【図７ｂ】
2006024919.tif 000019
【図７ｃ】
2006024919.tif 000020
【図７ｄ】
2006024919.tif 000021
【図８ａ】
2006024919.tif 000022
【図８ｂ】
2006024919.tif 000023
【図９】
2006024919.tif 000024
【図１０】
2006024919.tif 000025
【図１１】
2006024919.tif 000026
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【外国語明細書】
2006024919000001.pdf