(57)【要約】  第１の方向に配列され、磁石アセンブリの外側に、第１の方向に空間的に変化する磁界分布を生成するように構成された永久磁石配列と、永久磁石配列が取り付けられた強磁性部材と、を含む磁石アセンブリと、空間的に変化する磁界分布内に少なくとも部分的に配置され、磁石アセンブリと協働して電磁力を生成するように構成されたコイルアセンブリと、を備えた電磁アクチュエータであって、永久磁石配列の、第１の方向に垂直な第２の方向の厚さが、第１の方向に沿って変化し、磁石配列と強磁性部材とを合わせた第２の方向の厚さが第１の方向に沿って実質的に一定となるように、強磁性部材の第２の方向の厚さが第１の方向に沿って変化する電磁アクチュエータが記載されている。【選択図】  図２
2019517762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に配列され、磁石アセンブリの外側に、前記第１の方向に空間的に変化する磁界分布を生成するように構成された永久磁石配列と、
前記永久磁石配列が取り付けられた強磁性部材と、
を含む磁石アセンブリと、
前記空間的に変化する磁界分布内に少なくとも部分的に配置され、前記磁石アセンブリと協働して電磁力を生成するように構成されたコイルアセンブリと、
を備えた電磁アクチュエータであって、
前記永久磁石配列の、前記第１の方向に垂直な第２の方向の厚さが、前記第１の方向に沿った１つ以上の第１の位置における最小磁石厚さと、前記第１の方向に沿った１つ以上の第２の位置における最大磁石厚さの間で前記第１の方向に沿って変化し、前記強磁性部材の前記第２の方向の厚さが、前記１つ以上の第２の位置における最小部材厚さと、前記１つ以上の第１の位置における最大部材厚さの間で前記第１の方向に沿って変化し、これにより前記１つ以上の第２の位置における前記最大磁石厚さと前記最小部材厚さの合計が、前記１つ以上の第１の位置における前記最小磁石厚さと前記最大部材厚さの合計以下となる、電磁アクチュエータ。
【請求項２】
前記磁石配列と前記強磁性部材とを合わせた前記第２の方向の厚さが、前記第１の方向に沿って実質的に一定である、請求項１に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項３】
前記永久磁石配列がハルバッハ永久磁石配列を含む、請求項１又は２に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項４】
前記永久磁石配列の前記コイルアセンブリに面している外面が実質的に平らな面である、請求項１から３のいずれかに記載の電磁アクチュエータ。
【請求項５】
前記強磁性部材の前記第２の方向に垂直な外面が実質的に平らな面である、請求項１から４のいずれかに記載の電磁アクチュエータ。
【請求項６】
前記永久磁石配列の前記厚さが前記第１の方向に沿って連続的に変化する、請求項１から５のいずれかに記載の電磁アクチュエータ。
【請求項７】
前記永久磁石配列の前記厚さが前記第１の方向に沿って区分的線形に変化する、請求項６に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項８】
前記永久磁石配列の前記厚さが前記第１の方向に沿って不連続的に変化する、請求項１から５のいずれかに記載の電磁アクチュエータ。
【請求項９】
前記永久磁石配列が、実質的に前記第２の方向に磁化された第１及び第２の永久磁石と、実質的に前記第１の方向に磁化され、前記第１及び第２の永久磁石の間に配置された第３の永久磁石とを含み、前記第３の永久磁石の厚さが、前記第１の永久磁石の厚さ及び前記第２の永久磁石の厚さより小さい、請求項１から８のいずれかに記載の電磁アクチュエータ。
【請求項１０】
前記永久磁石配列の永久磁石の厚さが、前記第２の方向に沿った前記永久磁石の磁化成分の大きさに比例する、請求項１から９のいずれかに記載の電磁アクチュエータ。
【請求項１１】
前記永久磁石配列の永久磁石の厚さが、前記第１の方向に沿った前記永久磁石の磁化成分の大きさに反比例する、請求項１から１０のいずれかに記載の電磁アクチュエータ。
【請求項１２】
前記コイルアセンブリの反対側に配置されたさらなる磁石アセンブリをさらに備える、請求項１から１１のいずれかに記載の電磁アクチュエータ。
【請求項１３】
前記さらなる磁石アセンブリが、前記磁石アセンブリと協働して前記第１の方向に沿って前記空間的に変化する磁界分布を生成するように構成される、請求項１２に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項１４】
前記コイルアセンブリが、前記磁石アセンブリと前記さらなる磁石アセンブリの間の空間に少なくとも部分的に配置される、請求項１２又は１３に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項１５】
前記さらなる磁石アセンブリが、
第１の方向に配列され、前記さらなる磁石アセンブリの外側に、前記第１の方向に空間的に変化する磁界分布を生成するように構成されたさらなる永久磁石配列と、
前記さらなる永久磁石配列が取り付けられたさらなる強磁性部材と、を含み、
前記さらなる永久磁石配列の、前記第１の方向に垂直な第２の方向の厚さが、前記第１の方向に沿った前記第１の位置における前記最小磁石厚さと、前記第１の方向に沿った前記第２の位置における前記最大磁石厚さの間で前記第１の方向に沿って変化し、前記さらなる強磁性部材の前記第２の方向の厚さが、前記第２の位置における前記最小部材厚さと、前記第１の位置における前記最大部材厚さの間で前記第１の方向に沿って変化する、請求項１２、１３又は１４に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項１６】
前記１つ以上の第１の位置及び前記１つ以上の第２の位置が、前記第１の方向に沿って交互に配置される、請求項１から１５のいずれかに記載の電磁アクチュエータ。
【請求項１７】
第１の方向に配列され、磁石アセンブリの外側に、前記第１の方向に空間的に変化する磁界分布を生成するように構成された永久磁石配列と、
前記永久磁石配列が取り付けられた強磁性部材と、
を含む磁石アセンブリと、
前記空間的に変化する磁界分布内に少なくとも部分的に配置され、前記磁石アセンブリと協働して電磁力を生成するように構成されたコイルアセンブリであって、前記第１の方向に配置された複数のコイルを含み、多相電源によって電力供給されるように構成されたコイルアセンブリと、
を備えた電磁リニアモータであって、
前記永久磁石配列の、前記第１の方向に垂直な第２の方向の厚さが、前記第１の方向に沿った１つ以上の第１の位置における最小磁石厚さと、前記第１の方向に沿った１つ以上の第２の位置における最大磁石厚さの間で前記第１の方向に沿って変化し、前記強磁性部材の前記第２の方向の厚さが、前記１つ以上の第２の位置における最小部材厚さと、前記１つ以上の第１の位置における最大部材厚さの間で前記第１の方向に沿って変化し、これにより前記１つ以上の第２の位置における前記最大磁石厚さと前記最小部材厚さの合計が、前記１つ以上の第１の位置における前記最小磁石厚さと前記最大部材厚さの合計以下となる、電磁リニアモータ。
【請求項１８】
第１の方向及び第２の方向に配列され、磁石アセンブリの外側に、前記第１の方向及び前記第２の方向に空間的に変化する磁界分布を生成するように構成された永久磁石の二次元配列と、
前記永久磁石配列が取り付けられた強磁性部材と、
を含む磁石アセンブリと、
前記空間的に変化する磁界分布内に少なくとも部分的に配置され、前記磁石アセンブリと協働して力を生成するように構成されたコイルアセンブリであって、
前記第１の方向に配置され、第１の多相電源により電力供給されるように構成された第１の複数のコイルと、
前記第２の方向に配置され、第２の多相電源により電力供給されるように構成された第２の複数のコイルと、を含むコイルアセンブリと、
を備えた電磁平面モータであって、
前記永久磁石の二次元配列の、前記第１の方向及び前記第２の方向に垂直な第３の方向の厚さが、前記第１の方向に沿った１つ以上の第１の位置における最小磁石厚さと、前記第１の方向に沿った１つ以上の第２の位置における最大磁石厚さの間で前記第１の方向に沿って変化し、
前記永久磁石の二次元配列の前記第３の方向の厚さが、前記第２の方向に沿った１つ以上の第３の位置における最小磁石厚さと、前記第２の方向に沿った１つ以上の第４の位置における最大磁石厚さの間で前記第２の方向に沿って変化し、
前記強磁性部材の前記第３の方向の厚さが、前記１つ以上の第２の位置における最小部材厚さと、前記１つ以上の第１の位置における最大部材厚さの間で前記第１の方向に沿って変化し、
前記強磁性部材の前記第３の方向の厚さが、前記１つ以上の第４の位置における最小部材厚さと、前記１つ以上の第３の位置における最大部材厚さの間で前記第２の方向に沿って変化し、
これにより前記１つ以上の第２の位置における前記最大磁石厚さと前記最小部材厚さの合計が、前記１つ以上の第１の位置における前記最小磁石厚さと前記最大部材厚さの合計以下となり、
前記１つ以上の第４の位置における前記最大磁石厚さと前記最小部材厚さの合計が、前記１つ以上の第３の位置における前記最小磁石厚さと前記最大部材厚さの合計以下となる、電磁平面モータ。
【請求項１９】
前記永久磁石の二次元配列と前記強磁性部材とを合わせた前記第３の方向の厚さが、前記第１の方向及び前記第２の方向に沿って実質的に一定である、請求項１８に記載の電磁平面モータ。
【請求項２０】
前記１つ以上の第１の位置及び前記１つ以上の第２の位置が、前記第１の方向に沿って交互に配置され、前記１つ以上の第３の位置及び前記１つ以上の第４の位置が、前記第２の方向に沿って交互に配置される、請求項１８又は１９に記載の電磁平面モータ。
【請求項２１】
放射ビームを調整す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付与してパターン付与された放射ビームを形成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築されたサポートと、
基板を保持するように構築された基板テーブルと、
前記パターン付与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、
を備えるリソグラフィ装置であって、
前記装置がさらに、前記基板又は前記基板テーブルを位置決めするための、請求項１から１６のいずれかに記載のアクチュエータ又は請求項１７から２０のいずれかに記載のモータを備える、リソグラフィ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[001]  本出願は、２０１６年６月９日出願の欧州特許出願１６１７３６２７．７の優先権を主張し、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
[002]  本発明は、電磁アクチュエータ、電磁モータ及びリソグラフィ装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
[003]  リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。このような場合、代替的にマスク又はレチクルとも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すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つ又は幾つかのダイの一部を含む）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料（レジスト）の層への結像により行われる。一般的に、１枚の基板は、順次パターンが付与される隣接した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、パターン全体をターゲット部分に１回で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、基板を所与の方向（「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行に同期的にスキャンしながら、パターンを所与の方向（「スキャン」方向）に放射ビームでスキャンすることにより、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを含む。パターンを基板にインプリントすることによっても、パターニングデバイスから基板へとパターンを転写することが可能である。パターニングデバイスを基板に対して正確に位置決めするために、リソグラフィ装置は通常、複数のアクチュエータ及びモータ（例えば電磁アクチュエータ及びモータ）を備える。
【発明の概要】
【０００４】
[004]  電磁アクチュエータ又はモータの性能を高めることが望ましい。
【０００５】
本発明のある態様によれば、
第１の方向に配列され、磁石アセンブリの外側に、第１の方向に空間的に変化する磁界分布を生成するように構成された永久磁石配列と、
永久磁石配列が取り付けられた強磁性部材と、
を含む磁石アセンブリと、
空間的に変化する磁界分布内に少なくとも部分的に配置され、磁石アセンブリと協働して電磁力を生成するように構成されたコイルアセンブリと、
を備えた電磁アクチュエータであって、
永久磁石配列の、第１の方向に垂直な第２の方向の厚さが、第１の方向に沿った１つ以上の第１の位置における最小磁石厚さと、第１の方向に沿った１つ以上の第２の位置における最大磁石厚さの間で第１の方向に沿って変化し、強磁性部材の第２の方向の厚さが、１つ以上の第２の位置における最小部材厚さと、１つ以上の第１の位置における最大部材厚さの間で第１の方向に沿って変化し、これにより１つ以上の第２の位置における最大磁石厚さと最小部材厚さの合計が、１つ以上の第１の位置における最小磁石厚さと最大部材厚さの合計以下となる、電磁アクチュエータが提供される。
【０００６】
本発明の別の態様によれば、
第１の方向に配列され、磁石アセンブリの外側に、第１の方向に空間的に変化する磁界分布を生成するように構成された永久磁石配列と、
永久磁石配列が取り付けられた強磁性部材と、
を含む磁石アセンブリと、
空間的に変化する磁界分布内に少なくとも部分的に配置され、磁石アセンブリと協働して電磁力を生成するように構成されたコイルアセンブリであって、第１の方向に配置された複数のコイルを含み、多相電源によって電力供給されるように構成されたコイルアセンブリと、
を備えた電磁リニアモータであって、
永久磁石配列の、第１の方向に垂直な第２の方向の厚さが、第１の方向に沿った１つ以上の第１の位置における最小磁石厚さと、第１の方向に沿った１つ以上の第２の位置における最大磁石厚さの間で第１の方向に沿って変化し、強磁性部材の第２の方向の厚さが、１つ以上の第２の位置における最小部材厚さと、１つ以上の第１の位置における最大部材厚さの間で第１の方向に沿って変化し、これにより１つ以上の第２の位置における最大磁石厚さと最小部材厚さの合計が、１つ以上の第１の位置における最小磁石厚さと最大部材厚さの合計以下となる、電磁リニアモータが提供される。
【０００７】
本発明のさらに別の態様によれば、
第１の方向及び第２の方向に配列され、磁石アセンブリの外側に、第１の方向及び第２の方向に空間的に変化する磁界分布を生成するように構成された永久磁石の二次元配列と、
永久磁石配列が取り付けられた強磁性部材と、
を含む磁石アセンブリと、
空間的に変化する磁界分布内に少なくとも部分的に配置され、磁石アセンブリと協働して力を生成するように構成されたコイルアセンブリであって、
第１の方向に配置され、第１の多相電源により電力供給されるように構成された第１の複数のコイルと、
第２の方向に配置され、第２の多相電源により電力供給されるように構成された第２の複数のコイルと、を含むコイルアセンブリと、
を備えた電磁平面モータであって、
永久磁石の二次元配列の、第１の方向及び第２の方向に垂直な第３の方向の厚さが、第１の方向に沿った１つ以上の第１の位置における最小磁石厚さと、第１の方向に沿った１つ以上の第２の位置における最大磁石厚さの間で第１の方向に沿って変化し、
永久磁石の二次元配列の第３の方向の厚さが、第２の方向に沿った１つ以上の第３の位置における最小磁石厚さと、第２の方向に沿った１つ以上の第４の位置における最大磁石厚さの間で第２の方向に沿って変化し、
強磁性部材の第３の方向の厚さが、１つ以上の第２の位置における最小部材厚さと、１つ以上の第１の位置における最大部材厚さの間で第１の方向に沿って変化し、
強磁性部材の第３の方向の厚さが、１つ以上の第４の位置における最小部材厚さと、１つ以上の第３の位置における最大部材厚さの間で第２の方向に沿って変化し、
これにより１つ以上の第２の位置における最大磁石厚さと最小部材厚さの合計が、１つ以上の第１の位置における最小磁石厚さと最大部材厚さの合計以下となり、
１つ以上の第４の位置における最大磁石厚さと最小部材厚さの合計が、１つ以上の第３の位置における最小磁石厚さと最大部材厚さの合計以下となる、電磁平面モータが提供される。
【０００８】
本発明のさらに別の態様によれば、
放射ビームを調整す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付与してパターン付与された放射ビームを形成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築されたサポートと、
基板を保持するように構築された基板テーブルと、
パターン付与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、
を備えるリソグラフィ装置であって、
装置がさらに、基板又は基板テーブルを位置決めするための、本発明に係るアクチュエータ又は本発明に係るモータを備えるリソグラフィ装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
[005]  対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照しながら以下に本発明の実施形態について説明するが、これは単に例示としてのものに過ぎない。
【００１０】
【図１】[006]  本発明のある実施形態に係るリソグラフィ装置を示す。
【図２】[007]  本発明に係るアクチュエータの第１の実施形態の断面図を示す。
【図３】[008]  本発明に係るアクチュエータの第２の実施形態の断面図を示す。
【図４】[009]  本技術分野において知られているアクチュエータの磁界分布を示す。
【図５】[0010]  本発明に係るアクチュエータの磁界分布を示す。
【図６ａ】[0011]  本発明に係るアクチュエータの代替的な４つの磁石アセンブリを示す。
【図６ｂ】[0011]  本発明に係るアクチュエータの代替的な４つの磁石アセンブリを示す。
【図７】[0012]  従来の磁石配列及びハルバッハ配列を示す。
【図８】[0013]  本発明に係るアクチュエータの第３の実施形態の断面図を示す。
【図９】[0014]  本発明に係るリニアモータの断面図を示す。
【図１０】[0015]  本技術分野において知られている平面モータの上面図を示す。
【図１１】[0016]  本発明に係る平面モータの上面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
[0017]  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。この装置は、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射又はその他の任意の好適な放射）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）ＭＡを支持するように構築され、特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の位置決めデバイスＰＭに接続されたマスク支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴとを含む。リソグラフィ装置は、また、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、特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又は「基板サポート」を含む。リソグラフィ装置は、パターニングデバイスＭＡによって基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイを含む）上に放射ビームＢに付与さ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（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳをさらに備える。
【００１２】
[0018]  照明システムは、放射を誘導し、整形し、又は制御するための、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、又はその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み合わせなどの様々なタイプの光学コンポーネントを含むことができる。
【００１３】
[0019]  マスク支持構造は、パターニングデバイスを支持、すなわち、その重量を支えている。マスク支持構造は、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否かに応じた方法で、パターニングデバイスを保持する。マスク支持構造は、パターニングデバイスを保持するために、機械式、真空式、静電式等のクランプ技術を使用することができる。マスク支持構造は、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。マスク支持構造は、パターニングデバイスが例えば投影システムなどに対して確実に所望の位置に来るようにできる。本明細書において「レチクル」又は「マスク」という用語を使用した場合、その用語は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義と見なすことができる。
【００１４】
[0020]  本明細書において使用する「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にパターンを生成するように、放射ビームの断面にパターンを付与するために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。ここで、放射ビームに付与されるパターンは、例えばパターンが位相シフトフィーチャ又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における所望のパターンに正確には対応しないことがある点に留意されたい。一般的に、放射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に生成されるデバイスの特定の機能層に相当する。
【００１５】
[0021]  パターニングデバイスは透過性又は反射性でよい。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、及びプログラマブルＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ）位相シフトマスク、ハーフトーン型（ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ）位相シフトマスクのようなマスクタイプ、さらには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として、小型ミラーのマトリクス配列を使用し、ミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを付与する。
【００１６】
[0022]  本明細書において使用する「投影システム」という用語は、例えば使用する露光放射、又は液浸液の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システム及び静電光学システム、又はそ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網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書において「投影レンズ」という用語を使用した場合、これはさらに一般的な「投影システム」という用語と同義と見なすことができる。
【００１７】
[0023]  本明細書で示すように、本装置は透過タイプである（例えば透過マスクを使用する）。あるいは、装置は反射タイプでもよい（例えば上記で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイを使用する、又は反射マスクを使用する）。
【００１８】
[0024]  リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブル又は「基板サポート」（及び／又は２つ以上のマスクテーブル又は「マスクサポート」）を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブル又はサポートを並行して使用するか、１つ以上の他のテーブル又はサポートを露光に使用している間に１つ以上のテーブル又はサポートで予備工程を実行することができる。
【００１９】
[0025]  リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を充填するように、基板の少なくとも一部を水などの比較的高い屈折率を有する液体で覆えるタイプでもよい。液浸液は、例えばパターニングデバイス（例えばマスク）と投影システムの間など、リソグラフィ装置の他の空間に適用することもできる。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させるために当技術分野で使用することができる。本明細書で使用する「液浸」という用語は、基板などの構造を液体に沈めなければならないという意味ではなく、露光中に投影システムと基板の間に液体が存在するというほどの意味である。
【００２０】
[0026]  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ける。放射源とリソグラフィ装置とは、例えば放射源がエキシマレーザである場合に、別々の構成要素であってもよい。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と見なされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラー及び／又はビームエクスパンダなどを備えるビームデリバリシステムＢＤの助けにより、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへと渡される。他の事例では、例えば放射源が水銀ランプの場合は、放射源がリソグラフィ装置の一体部分であってもよい。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤとともに放射システムと呼ぶことができる。
【００２１】
[0027]  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を備えていてもよい。通常、イルミネータの瞳面における強度分布の外側及び／又は内側半径範囲（一般にそれぞれ、σ−ｏｕｔｅｒ及びσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を調節することができる。また、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の種々のコンポーネントを備えていてもよい。イルミネータを用いて放射ビームを調節し、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。
【００２２】
[0028]  放射ビームＢは、マスク支持構造（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）に入射し、パターニングデバイスによってパターン付与される。マスクＭＡを横断した放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第２の位置決めデバイスＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ又は容量センサ）の助けにより、基板テーブルＷＴを、例えば様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路に位置決めするように正確に移動させることができる。同様に、第１の位置決めデバイスＰＭと別の位置センサ（図１には明示されていない）を用いて、マスクライブラリからの機械的な取り出し後又はスキャン中などに放射ビームＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めすることができる。一般に、マスクテーブルＭＴの移動は、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モジュール（粗動位置決め）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）の助けにより実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴ又は「基板サポート」の移動も、第２のポジショナＰＷの一部を形成するロングストロークモジュールとショートストロークモジュールとを使って実現することができる。ある実施形態では、ショートストロークモジュールは、基板テーブルＷＴ又はマスクテーブルＭＴを正確に位置決めする１つ以上の電磁アクチュエータを備えてよい。ある実施形態では、ショートストロークモジュールは、６自由度（６ＤＯＦ）で基板テーブル又はマスクテーブルＭＴを正確に位置決めするために、本発明に係る複数の電磁アクチュエータを備えてよい。付加的又は代替的に、ロングストロークモジュールは、基板テーブルＷＴ又はマスクテーブルＭＴの粗動位置決めを行うための、本発明に係る１つ以上のリニア又は平面モータを備えてよい。
【００２３】
[0029]  ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、マスクテーブルＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに接続されていてもよく、又は固定されていてもよい。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を用いて位置合わせすることができる。図示した基板アライメントマークは専用のターゲット部分を占めるが、ターゲット部分の間の空間に配置してもよい（これらはスクライブラインアライメントマークとして知られている）。同様に、複数のダイがマスクＭＡ上に提供されている場合、マスクアライメントマークは、ダイとダイの間に位置してもよい。
【００２４】
[0030]  図示のリソグラフィ装置は、以下のモードのうち少なくとも１つにて使用可能である。
【００２５】
[0031]  １．ステップモードでは、マスクテーブルＭＴ又は「マスクサポート」及び基板テーブルＷＴ又は「基板サポート」は基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに付与されたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一静的露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴ又は「基板サポート」がＸ方向及び／又はＹ方向に移動される。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一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。
【００２６】
[0032]  ２．スキャンモードでは、マスクテーブルＭＴ又は「マスクサポート」及び基板テーブルＷＴ又は「基板サポート」は同期的にスキャンされる一方、放射ビームに付与されるパターンがターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一動的露光）。マスクテーブルＭＴ又は「マスクサポート」に対する基板テーブルＷＴ又は「基板サポート」の速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）及び像反転特性によって求めることができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光におけるターゲット部分の（非スキャン方向における）幅が制限され、スキャン動作の長さによってターゲット部分の（スキャン方向における）高さが決まる。
【００２７】
[0033]  ３．別のモードでは、マスクテーブルＭＴ又は「マスクサポート」はプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルＷＴ又は「基板サポート」を移動又はスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルＷＴ又は「基板サポート」を移動させるごとに、又はスキャン中に連続する放射パルスの間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したような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使用するマスクレスリソグラフィに容易に利用できる。
【００２８】
[0034]  上述した使用モードの組み合わせ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。
【００２９】
[0035]  以下の図は、本発明に係る電磁アクチュエータ又はモータの様々な実施形態をより詳細に示す。
【００３０】
[0036]  図２は、本発明のある実施形態に係る電磁アクチュエータ２００の断面図を概略的に示す。電磁アクチュエータ２００は、コイルアセンブリ２１０と磁石アセンブリ２２０とを備える。磁石アセンブリ２２０は、第１の方向、すなわち図２に示すＸ方向に配列され、前記第１の方向に沿って変化する磁界分布を生成するように構成された永久磁石配列２３０を含む。示されている実施形態では、磁石アセンブリ２２０の永久磁石配列２３０は、（矢印２３２で示す）磁化方向が反対の一対の磁石２３０．１及び２３０．２を含む。示されている実施形態では、磁石２３０．１及び２３０．２は、Ｙ方向に磁化方向を有する。より具体的には、磁石２３０．１は−Ｙ方向に、磁石２３０．２はＹ方向にそれぞれ磁化されている。以下で説明するように、他の磁化方向を有する他の磁石構造を同様に適用して、第１の方向（Ｘ方向）に沿って変化する磁界分布を生成できることに留意されたい。
【００３１】
本発明によれば、磁石アセンブリ２２０の永久磁石配列２３０は、第２の方向、すなわち第１の方向に垂直なＹ方向の厚さｄを有し、厚さｄは、第１の方向、すなわちＸ方向に沿って変化する。同様に、磁石アセンブリの強磁性部材２４０の、第２の方向の厚さＤもまた第１の方向に沿って変化する。示されている実施形態では、厚さは、強磁性部材と磁石配列とを合わせた厚さが第１の方向に沿って実質的に一定になるように変化する。
【００３２】
本発明によれば、一般に、永久磁石配列の、第１の方向に垂直な第２の方向の厚さは、第１の方向、すなわちＸ方向に沿った１つ以上の第１の位置（例えば位置ｘ１）における最小磁石厚さｄｍｉｎと、第１の方向に沿った１つ以上の第２の位置（例えば位置ｘ２）における最大磁石厚さｄｍａｘの間で第１の方向に沿って変化し、強磁性部材の第２の方向の厚さは、１つ以上の第２の位置における最小部材厚さＤｍｉｎと、１つ以上の第１の位置における最大部材厚さＤｍａｘの間で第１の方向に沿って変化し、これにより、１つ以上の第２の位置における最大磁石厚さと最小部材厚さの合計は、１つ以上の第１の位置における最小磁石厚さと最大部材厚さの合計以下となる。
【００３３】
本発明に係る電磁アクチュエータに使用でき、この要件を満たす様々な磁石アセンブリを以下で説明する。
【００３４】
[0037]  示されている実施形態では、厚さは、磁石配列のコイルアセンブリに面している外面によって規定された平面に垂直な方向に規定される。示されている実施形態では、磁石配列のコイルアセンブリに面している外面は実質的に平らである。
【００３５】
[0038]  概略的に示されたコイルアセンブリ２１０は、第１のコイル側２１０．１と第２のコイル側２１０．２とを有するコイルを含む。一般的には、本発明に係るアクチュエータで使用されるコイルは、例えば銅やアルミニウム製の複数の巻線を有するものである。図２に概略的に示されたコイルアセンブリ２１０は、力を生成するために磁石アセンブリ２２０と相互作用するように構成される。特に、コイルアセンブリ２１０のコイルに電流が与えられると、電流と磁界分布の相互作用によって力が発生することになる。図２の断面図では、コイルアセンブリ２１０内の電流は、ＸＹ平面に実質的に垂直な方向に流れると仮定される。コイル側２１０．１内の電流は、例えば内向き、すなわち内向きかつ図面のＸＹ平面に垂直に流れるのに対し、コイル側２１０．２内の電流は、外向き、すなわち外向きかつ図面のＸＹ平面に垂直に流れてよい。一般に、生成される力の方向は、通電導体、すなわちコイルアセンブリの１つ以上のコイルの巻線によって知覚される磁界の方向に依存するため、コイルアセンブリと磁石アセンブリの相対位置に依存する可能性がある。一例として、通電導体によって知覚される磁界分布が実質的にＹ方向に沿った方向である場合、アクチュエータによって生成される力は実質的にＸ方向に沿った方向となる。
【００３６】
[0039]  本発明のある実施形態では、電磁アクチュエータは、別のすなわち第２の磁石アセンブリを備え、コイルアセンブリは２つの磁石アセンブリの間に少なくとも部分的に配置される。このような構成が図３に概略的に示されている。図３に示された電磁アクチュエータ３００は、図２の磁石アセンブリ２２０と類似の構造を有する第１の磁石アセンブリ３２０と、第２の磁石アセンブリ３４０とを備え、第１及び第２の磁石アセンブリは、第１の方向、すなわちＸ方向に沿って空間的に変化する磁界分布を生成するように構成される。示されている構成では、磁石アセンブリは、電磁アクチュエータのコイルアセンブリ３１０の両側に配置されている。示されているコイルアセンブリ３１０は、コイルアセンブリ３１０に与えられた電流が第１及び第２の磁石アセンブリ３２０、３４０によって生成される磁界分布と相互作用するように配置されている。示されている構成では、磁石アセンブリ３２０と３４０は共に、Ｘ方向に沿った位置ｘ２において最大値を有し、位置ｘ１において最小値を有する（Ｙ方向の）厚さがＸ方向に沿って変化する永久磁石配列３２０．２、３４０．２を含む。磁石アセンブリは共に、位置ｘ２において最小値を有し、位置ｘ１において最大値を有する（Ｙ方向の）厚さもまたＸ方向に沿って変化する強磁性部材３２０．１、３４０．１を含む。示されている実施形態では、各磁石アセンブリの永久磁石配列と強磁性部材とを合わせた厚さは、第１の方向、すなわちＸ方向に沿って実質的に一定である。図３に示されている電磁アクチュエータは、図２に示されているアクチュエータと比較して、大きい磁界分布を有し得るため、コイルアセンブリに流れる電流の単位当たりより大きい力を生成することができる。このような構成はさらに、磁界分布のＹ成分を増加させるのに加えて、コイルアセンブリによって知覚される磁界分布のＸ成分を減らす可能性がある。
【００３７】
上記のように、本発明に係る電磁アクチュエータで使用される１つ以上の磁石アセンブリは、共に厚さが変化する永久磁石配列及び強磁性部材を含む。一般に、永久磁石は磁束を供給し、強磁性部材は磁束を誘導するのみであることを指摘することができる。したがって、強磁性部材に対して磁石の量を増やすことで、一般的には磁束が増加し、ひいてはアクチュエータ力が大きくなる。
【００３８】
本発明によれば、永久磁石配列と強磁性部材の厚さを共に変化させることによって、永久磁石と強磁性部材は共により有効に使用され、結果として、例えば単位電流当たりの力が増し、コイルアセンブリによって知覚される磁束密度や磁界強度が増し、単位電流当たりの力を実質的に同じに保ちながら磁石アセンブリの重量が減るなど、アクチュエータの性能が増すことになる。本発明によれば、これは下記に従って永久磁石及び強磁性部材の厚さを変化させることによって実現される。
【００３９】
[0040]  例えば図２及び３に示されている電磁アクチュエータで使用される磁石アセンブリにおいて、強磁性部材は、永久磁石配列によって生成される磁束の誘導手段として機能する。例えば炭素鋼や、積層鋼やＣｏＦｅ合金などで作られた強磁性部材は、磁気飽和レベルと呼ばれる一定の磁束密度までは高い透磁率を有する。永久磁石配列が、例えば図２又は３に示すＸ方向に沿って空間的に変化する磁界分布を生成するように構成されている場合、強磁性部材内の磁束密度は同様に前記Ｘ方向に沿って変化することになる。
【００４０】
[0041]  図４は、第１の磁石アセンブリ４２０と第２の磁石アセンブリ４４０とを有する従来のアクチュエータ４００の点で描かれた磁束線４５０で示す磁界分布を極めて概略的に示しており、各磁石アセンブリ４２０、４４０は、それぞれ強磁性部材４２０．１、４４０．１上に取り付けられた（矢印で示す）一対の逆向きに磁化された永久磁石を有する。図に示すように、等高線４５０で示す、永久磁石によって生成される磁束は、強磁性部材４２０．１及び４４０．１によって誘導される。強磁性部材内の磁界強度は一定でないことをさらに観察することができ、磁界強度は、磁束密度の等高線に比例していると考えることができる。したがって、場所４６０における磁界強度又は磁束密度は、場所４７０より高いことを観察することができる。使用時に、コイルアセンブリを位置決めすべき２つの磁石アセンブリの間の領域に、磁界強度の変化を観察することもできる。図４のグラフ（ｂ）は、磁界分布、特に、示された線４８０に沿ったＹ方向の磁界強度Ｂｙを概略的に示している。観察できるように、磁石アセンブリの間のエリアにおける磁界強度はＸ方向に沿って変化し、Ｘ方向に沿った位置ｘ０において実質的にゼロに等しい。同じ位置ｘ０において、強磁性部材内の磁束密度は最大である。
【００４１】
[0042]  強磁性部材内の特定の場所で生じる高い磁界強度を回避する又は和らげるために、磁石アセンブリを不変のまま、それらの場所における部材の厚さを増し、他の場所における厚さを減らすことがこれまで提案されてきた。このようなアプローチは、全体としてのアクチュエータの厚さを増加させ、ひいてはアクチュエータが占める容積及び質量を増加させる可能性があるという点で最善ではないことが分かっている。
【００４２】
[0043]  発明者らは、磁束密度が高い場所において強磁性部材の厚さを増加させる一方で、これと同時に永久磁石配列の厚さを例えば同じ量だけ減少させることがより有利なアプローチであることが分かった。磁束密度が低い場所において強磁性部材の厚さを減少させ、これと同時に永久磁石配列の厚さを、例えば同じ量だけ増加させることができる。好ましくは、このような厚さの調整は、強磁性部材と永久磁石配列の接合面、すなわち永久磁石が取り付けられる強磁性部材の表面において行われる。
【００４３】
[0044]  したがって、最高磁束密度が予想される、すなわち磁石アセンブリの外側の空間的に変化する磁界分布が実質的にゼロになる第１の方向に沿った場所における強磁性部材の厚さが最大であることが好ましいとも言える。
【００４４】
[0045]  このことは図５に概略的に示されている。図５は、図３のアクチュエータ３００の磁石アセンブリ、及び磁束分布を示す等高線３５０を概略的に示す。示されている実施形態では、強磁性部材３２０．１及び３４０．１は、最高磁束密度が予想され、磁石アセンブリの外側、すなわち磁石アセンブリと磁石アセンブリの間のエリアの磁界分布が実質的にゼロになる位置に対応するＸ方向に沿った位置で最大厚さＤｍａｘを有する。図５のグラフ（ｂ）は、それぞれグラフ３５２が従来のアクチュエータ、グラフ３５４が本発明に係るアクチュエータについての磁界分布Ｂｙ（ｘ）、特に示された線５８０に沿ったＹ方向の磁界強度Ｂｙを概略的に示す。本発明によって規定される磁石アセンブリを使用すれば、実質的に磁束分布の形状を変えることなく磁束密度分布が大きくなることを指摘することができる。さらに観察できるように、磁石アセンブリと磁石アセンブリの間のエリアにおける磁界強度はＸ方向に沿って変化し、Ｘ方向に沿った位置ｘ０において実質的にゼロである。同じ位置ｘ０において、強磁性部材内の磁束密度は最大である。
【００４５】
[0046]  したがって、本発明のある実施形態では、強磁性部材の厚さが最大（Ｄｍａｘ）で、永久磁石配列の厚さが最小（ｄｍｉｎ）である１つ以上の第１の位置（例えば図２及び３に概略的に示した位置ｘ１）は、磁石アセンブリの外側の空間的に変化する磁界分布が実質的にゼロである１つ以上の位置ｘ０と実質的に一致する。
【００４６】
[0047]  図２、３及び５に示す実施形態では、使用する永久磁石配列は、それぞれ磁化方向又は磁気分極が第２の方向すなわちＹ方向である一対の永久磁石から構成される。
【００４７】
[0048]  図６ａは、本発明に係る電磁アクチュエータで使用することができる、強磁性部材６１０と永久磁石配列６２０とを有する幾つかの代替的な磁石アセンブリを概略的に示している。図６ａは、代替的な４つの磁石アセンブリを概略的に示す。
代替案（ａ）は磁石アセンブリ２２０及び３２０と類似の構造を有するが、磁化方向が異なり、磁化方向が第２の方向と平行である必要がないことを示している。
代替案（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）では、１つ以上の追加の磁石が使用される。これらの代替案は、使用される磁化方向について、ハルバッハ配列として知られているものの例と考えることができる。ハルバッハ永久磁石配列は、文献では永久磁石配列と呼ばれ、これにより配列の永久磁石は空間的に回転する磁化パターンを有する。示されている実施形態では、永久磁石配列と強磁性部材とを合わせた第２の方向すなわちＹ方向の厚さは、第１の方向すなわちＸ方向に沿って実質的に一定である。示されている実施形態では、永久磁石配列６２０のＹ方向の厚さは、第１の方向に沿った第１の位置ｘ１における最小磁石厚さと第２の位置ｘ２における最大磁石厚さの間でＸ方向に沿って変化し、強磁性部材のＹ方向の厚さは、第２の位置ｘ２における最小部材厚さと第１の位置ｘ１における最大部材厚さの間でＸ方向に沿って変化し、これにより第２の位置ｘ２における最大磁石厚さと最小部材厚さの合計は、第１の位置ｘ１における最小磁石厚さと最大部材厚さの合計に実質的に等しい。つまり、第２の位置ｘ２と第１の位置ｘ１の間の強磁性部材６１０の厚さの増加は、第２の位置ｘ２と第１の位置ｘ１の間の永久磁石配列６２０の厚さの減少と実質的に一致する。
【００４８】
図６ｂは、本発明に係る電磁アクチュエータで使用することができる、強磁性部材６１０と永久磁石配列６２０とを有する幾つかの代替的な磁石アセンブリを概略的に示しており、永久磁石配列６２０のＹ方向の厚さは、第１の方向に沿った第１の位置ｘ１における最小磁石厚さと第２の位置ｘ２における最大磁石厚さの間でＸ方向に沿って変化し、強磁性部材のＹ方向の厚さは、第２の位置ｘ２における最小部材厚さと第１の位置ｘ１における最大部材厚さの間でＸ方向に沿って変化し、これにより第２の位置ｘ２における最大磁石厚さと最小部材厚さの合計は、第１の位置ｘ１における最小磁石厚さと最大部材厚さの合計より小さい。つまり、第２の位置ｘ２と第１の位置ｘ１の間の強磁性部材６１０の厚さの増加は、第２の位置ｘ２と第１の位置ｘ１の間の永久磁石配列６２０の厚さの減少より大きい。
【００４９】
図７は、（空間的に交番する磁化パターンを有する）従来の磁石配列及びハルバッハ磁石配列を示している。図７の上部に示す磁石配列では、永久磁石７００は交互に偏極している、すなわち隣接する磁石と磁石の磁化方向の差は１８０°である。図７の下部に示すハルバッハ配列では、隣接する磁石と磁石の磁化方向の差は９０°である。ハルバッハ磁石配列は、従来の磁石配列と比較して、配列の一方の側の磁界が増加し（＋記号で示す）、配列のもう一方の反対側の磁界が減少する（−記号で示す）。一般的には、ハルバッハ磁石を追加すれば磁束密度が１０から２０％だけ増加する可能性がある。
【００５０】
隣接する磁石と磁石の磁化方向の差は９０°である必要はなく、４５°や３０°などの代替値も同様に適用できることに留意されたい。本発明のある実施形態では、永久磁石配列の隣接する磁石と磁石の磁化方向の差は９０°以下、好ましくは４５°以下である。
【００５１】
図６ａ及び６ｂに示した代替的な磁石アセンブリ（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）では、永久磁石配列は全て磁化方向が第１の方向の永久磁石を有する。
【００５２】
この磁石は一般に、強磁性部材内の磁束密度が最高となる第１の方向に沿った位置（例えば図４及び図５に示した位置ｘ０）にあるため、この磁石に最小の厚さ、すなわち最小磁石厚さを与えることが好ましい。
【００５３】
[0049]  図２、３、５並びに６ａ及び６ｂに示した実施形態では、磁石及び強磁性部材の厚さは、第１の方向に沿って区分的線形に変化する。このようなアプローチは、製造可能性に関する利点を与えるが、本発明の絶対条件ではない。また、図６ａ及び６ｂの代替案（ｃ）から分かるように、第１の方向に沿った厚さ変化は連続的である必要はなく、不連続的でもよい。
【００５４】
[0050]  図２及び３に示した本発明に係る電磁アクチュエータの実施形態では、コイルアセンブリは１つのコイルを含む。しかしながら、ある実施形態では、本発明に係る電磁アクチュエータは、複数のコイルを含むコイルアセンブリを有してよい。
【００５５】
[0051]  図８は、このようなアクチュエータの断面図を概略的に示している。図８に概略的に示すアクチュエータ８００は、それぞれが永久磁石配列８２０．１、８４０．１及び強磁性部材８２０．２、８４０．２をそれぞれ備える第１の磁石アセンブリ８２０と第２の磁石アセンブリ８４０とを備える。磁石アセンブリ８２０及び８４０は、Ｘ方向に延在し、磁石アセンブリの外側に空間的に変化する磁界分布を生成するように構成される。アクチュエータ８００はさらに、少なくとも部分的に磁界分布内に配置され、４つのコイル８１０．１、８１０．２、８１０．３、８１０．４を含むコイルアセンブリ８１０を備える。
【００５６】
ある実施形態では、コイルは例えば直列に接続されてよい。示されている実施形態では、コイルは、例えば冷却部材の場合もある部材８３０に取り付けられる。示されている実施形態では、各磁石アセンブリの永久磁石配列及び強磁性部材はＸ方向に延在し、Ｘ方向に垂直なＹ方向の厚さがＸ方向に沿って変化する。永久磁石配列及び強磁性部材の厚さ変化は、永久磁石配列と強磁性部材とを合わせた厚さがＸ方向に沿って実質的に一定となるようにする。示されている実施形態では、永久磁石配列は、コイルアセンブリ８１０に面している実質的に平らな面８２２、８４２を有し、強磁性部材８２０．２及び８４０．２は、実質的に平らな外面８２４、８４４を有する。
【００５７】
[0052]  ある実施形態では、本発明に係る電磁アクチュエータは、例えば、オブジェクトテーブルに取り付けられる、基板やパターニングデバイスなどのオブジェクトを位置決めするために使用することができる。一般的には、比較的短い操作範囲でオブジェクトを位置決めするのに電磁アクチュエータが使用される。オブジェクトテーブルに取り付けられる、基板やパターニングデバイスなどのオブジェクトを比較的遠い距離にわたって移動させるために、本発明に係る１つ以上のリニアモータ又は平面モータを使用することができる。
【００５８】
[0053]  図９は、本発明のある実施形態に係るリニアモータ９００の断面図を概略的に示している。図９に概略的に示すリニアモータ９００は、それぞれが永久磁石配列９２０．１、９４０．１及び強磁性部材９２０．２、９４０．２をそれぞれ備える第１の磁石アセンブリ９２０と第２の磁石アセンブリ９４０とを備える。示されている実施形態では、各磁石アセンブリの永久磁石配列及び強磁性部材はＸ方向に延在し、Ｘ方向に垂直なＹ方向の厚さがＸ方向に沿って変化する。永久磁石配列及び強磁性部材の厚さ変化は、永久磁石配列と強磁性部材とを合わせた厚さがＸ方向に沿って実質的に一定となるようにする。リニアモータ９００はさらに、Ｘ方向に配列された３つのコイル９１０．１、９１０．２、９１０．３のセットを含み、三相電源から供給を受けるように構成されたコイルアセンブリ９１０を備える。一般に、本発明に係るリニアモータのコイルアセンブリは、多相電源により、又はコイルもしくはコイルセットごとに別個の電源により供給される又は電力供給されるように構成された複数のコイルを含む。
【００５９】
[0054]  ある実施形態では、本発明は、例えば基板やパターニングデバイスなどのオブジェクトを二次元平面内で移動させるための平面モータを提供する。
【００６０】
[0055]  図１０は、Ｎ及びＺで示す空間的に交番する磁気分極のチェッカーボードパターンで配列された永久磁石の二次元配列１０１０を備える従来の平面モータの上面図を概略的に示している。このモータはさらに、永久磁石配列と協働して、矢印１０３０が示す第１の力方向に力を生成するように構成された第１のコイル１０２０．１と、永久磁石配列と協働して、矢印１０４０が示す第２の力方向に力を生成するように構成された第２のコイル１０２０．２とを含むコイルアセンブリを備える。
【００６１】
[0056]  図１１は、左部に本発明のある実施形態に係る電磁平面モータの上面図を概略的に示している。示されている実施形態では、平面モータは、
第１の方向すなわちＸ方向及び第２の方向すなわちＹ方向に配列され、磁石アセンブリの外側に、第１の方向及び第２の方向に空間的に変化する磁界分布を生成するように構成された永久磁石の二次元配列１１１０と、
図１１の右部及び下部の断面図Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂ及び線１１６０を通る断面図に示された、永久磁石配列が取り付けられた強磁性部材１１２０と、
を含む磁石アセンブリを備える。
【００６２】
示されている実施形態では、磁石部１１１０．１同士の間に配置されるいわゆるハルバッハ磁石は、明確にするために示されていない。示されている実施形態では、各磁石部１１１０．１は、強磁性部材１１２０に取り付けられた５つの磁石を含む。断面図Ａ−Ａ及びＢ−Ｂには、永久磁石配列及び強磁性部材のＺ方向の厚さ変化が概略的に示されている。
【００６３】
本発明によれば、平面モータはさらに、空間的に変化する磁界分布内に少なくとも部分的に配置され、磁石アセンブリと協働して電磁力を生成するように構成されたコイルアセンブリを備え、コイルアセンブリは、
第１の力方向に力を生成するように配置され、第１の多相電源により電力供給されるように構成された第１の複数のコイルと、
第２の力方向に力を生成するように配置され、第２の多相電源により電力供給されるように構成された第２の複数のコイルと、
を含む。
【００６４】
[0057]  図１１は、矢印１１４０が示す第１の力方向に力を生成するように構成された、第１の複数のコイルからなるコイル１１３０を概略的に示している。明確にするために、第２の複数のコイルは示されていない。
【００６５】
[0058]  本発明によれば、永久磁石の二次元配列の、第１の方向（Ｘ方向）及び第２の方向（Ｙ方向）に垂直な第３の方向（Ｚ方向）の厚さは、第１の方向に沿った１つ以上の第１の位置における最小磁石厚さと、第１の方向に沿った１つ以上の第２の位置における最大磁石厚さの間で第１の方向に沿って変化し、
永久磁石の二次元配列の第３の方向の厚さは、第２の方向に沿った１つ以上の第３の位置における最小磁石厚さと、第２の方向に沿った１つ以上の第４の位置における最大磁石厚さの間で第２の方向に沿って変化し、
強磁性部材の第３の方向の厚さは、１つ以上の第２の位置における最小部材厚さと、１つ以上の第１の位置における最大部材厚さの間で第１の方向に沿って変化し、
強磁性部材の第３の方向の厚さは、１つ以上の第４の位置における最小部材厚さと、１つ以上の第３の位置における最大部材厚さの間で第２の方向に沿って変化し、
これにより、１つ以上の第２の位置における最大磁石厚さと最小部材厚さの合計は、１つ以上の第１の位置における最小磁石厚さと最大部材厚さの合計以下となり、
１つ以上の第４の位置における最大磁石厚さと最小部材厚さの合計は、１つ以上の第３の位置における最小磁石厚さと最大部材厚さの合計以下となる。
【００６６】
言及した第１、第２、第３及び第４の位置は、図１１ではそれぞれｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４と表示される。
【００６７】
図１１の下部は、磁化方向が矢印で示された永久磁石及び強磁性部材１１２０を示す、線１１６０に沿った断面図を概略的に示す。断面図には、永久磁石配列のハルバッハ磁石１１７０も示されている。断面図には、第３及び第４の位置ｘ３及びｘ４も示されている。図に示すように、永久磁石配列の厚さは、ｘ４位置で発生する最小値とｘ３位置で発生する最大値の間でＹ方向に沿って変化する。同様に、強磁性部材１１２０の厚さは、ｘ３位置で発生する最小値とｘ４位置で発生する最大値の間でＹ方向に沿って変化する。
【００６８】
第１及び第２の位置ｘ１及びｘ２を通る同様の断面図、すなわち線１１６２を通る断面図が得られることに留意されたい。
【００６９】
[0059]  このような実施形態では、第１及び第２の方向は、例えば水平面を形成することができる。第１及び第２の複数のコイルを適切に駆動することによって、コイルアセンブリに接続されたオブジェクトテーブルを、例えば水平面に沿って位置決めすることができる。このような構成では、磁石アセンブリを例えばベースに取り付けることができるのに対し、コイルアセンブリ及びオブジェクトテーブルは磁石アセンブリの上に位置決めされる。このような実施形態では、磁石アセンブリは、例えば比較的広い範囲、例えば１×２メートルに延在し、例えば基板が設けられたオブジェクトテーブルが比較的遠い距離を移動することを可能にする。
【００７０】
[0060]  代替的に、コイルアセンブリは、ベースに取り付けられるように構成することができ、位置決めされるオブジェクトテーブルに接続された磁石アセンブリは、コイルアセンブリの上に位置決めすることができる。このような構成は、一般に可動磁石式平面モータと呼ばれる場合がある。このような構成は、モータの可動部分、すなわちオブジェクトテーブルが接続される部分に、平面モータに電力供給するための電力線を設ける必要がないという利点を与える。
【００７１】
[0061]  電磁アクチュエータ、リニアモータ又は平面モータは、磁石アセンブリの容積が維持される場合、磁石アセンブリの外側における磁界強度の磁束密度の増加を実現できるため、単位電流当たりより大きい力を生成できるという利点を与える。代替的に、本発明に係るアクチュエータ又はモータを使用する場合、より小さい及び／又はより軽い磁石アセンブリ又はコイルアセンブリによって単位電流当たり同じ力を生成することができる。移動させる必要があるオブジェクトに磁石アセンブリを接続する場合、単位電流当たりの力を維持しながら磁石アセンブリの重量を軽くすることが有利な場合がある。磁石アセンブリの重量が軽くなることにより、そのような力は結果的にオブジェクトの加速度を大きくすることになる。
【００７２】
[0062]  本発明に係るアクチュエータ、リニアモータ又は平面モータの永久磁石配列と強磁性部材の厚さを共に変化させることによって、改善されたアクチュエータ又はモータの性能が得られる。本発明では、永久磁石配列と強磁性部材の厚さは共に、強磁性部材が一定の厚さを有し、比較的低い磁束密度が生じる場合に磁石厚さが最大になり、強磁性部材が一定の厚さを有し、比較的高い磁束密度が生じる場合に磁石厚さが最小になるように変化する。
【００７３】
[0063]  したがって、本発明は、共に第１の方向に沿って一定の厚さを有する永久磁石配列と強磁性部材とを有するアクチュエータ（例えば図４参照）から始まり、強磁性部材の一部を、比較的低い磁束密度が生じる場所において永久磁石部分に交換し、永久磁石配列部材の一部を、比較的高い磁束密度が生じる場所において強磁性部分に交換することと理解することができる。結果として、磁石アセンブリの外側の空間的に変化する磁界分布の磁束密度が増加する一方、容積及び質量は実質的に同じままである。
【００７４】
[0064]  磁束分布又はモータのアクチュエータの磁石アセンブリを検討すると、例えば図４及び５を参照して説明したように、第１の方向に沿った特定の場所における強磁性部材内の磁束密度と、第１の方向に沿ったその場所に存在する永久磁石の磁化方向の間に関係があることを認識することができる。したがって、磁石が既知の磁化を有する所与の永久磁石配列について、下記の設計ルールの１つ以上を適用して、永久磁石配列又は強磁性部材の厚さの所要又は所望の変化に想到することが可能である（磁化は永久磁石によって生成される磁界の方向及び大きさを表すベクトルと考えられる）。
永久磁石配列の永久磁石の厚さが、永久磁石の第２の方向に沿った磁化の成分の大きさに比例するように選択される可能性がある。すなわち第２の方向に沿った大きな磁化成分を有する磁石は比較的厚い可能性がある。磁化成分は磁化又は磁化ベクトルの第１又は第２の方向への投影を指すことに留意されたい。
永久磁石配列の永久磁石の厚さが、永久磁石の第１の方向に沿った磁化成分の大きさに反比例するように選択される可能性がある。
第１の方向に沿った位置における強磁性部材の厚さが、永久磁石の第１の方向に沿った磁化成分の大きさに比例するように選択される可能性がある。すなわち磁石が第１の方向に沿った比較的大きな磁気成分を有する（例えばハルバッハ磁石）第１の方向に沿った位置において、強磁性部材は比較的厚い方がよい。
【００７５】
[0065]  本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用ガイダンス及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造である。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合、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と見なしてよいことが当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）、メトロロジーツール及び／又はインスペクションツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及びその他の基板プロセス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を生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。
【００７６】
[0066]  光リソグラフィの分野での本発明の実施形態の使用に特に言及してきたが、本発明は文脈によってはその他の分野、例えばインプリントリソグラフィでも使用することができ、光リソグラフィに限定されないことを理解されたい。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作成された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たレジスト層内に刻印され、電磁放射、熱、圧力又はそれらの組み合わせを適用することでレジストは硬化する。パターニングデバイスはレジストから取り除かれ、レジストが硬化すると、内部にパターンが残される。
【００７７】
[0067]  本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、イオンビーム又は電子ビームなどの粒子ビームのみならず、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍもしくは１２６ｎｍ、又はこれら辺りの波長を有する）及び極端紫外線（ＥＵＶ）放射（例えば、５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆるタイプの電磁放射を網羅する。
【００７８】
[0068]  「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折、反射、磁気、電磁気及び静電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いずれか一つ、又はその組み合わせを指すことができる。
【００７９】
[0069]  以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。例えば、本発明は、上記で開示したような方法を述べる機械読み取り式命令の１つ以上のシーケンスを含むコンピュータプログラム、又はこのようなコンピュータプログラムを内部に記憶したデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気又は光ディスク）の形態をとることができる。
【００８０】
[0070]  上記の説明は例示的であり、限定的ではない。したがって、請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を変更できることが当業者には明白である。
【図１】
2019517762.tif 000003
【図２】
2019517762.tif 000004
【図３】
2019517762.tif 000005
【図４】
2019517762.tif 000006
【図５】
2019517762.tif 000007
【図６ａ】
2019517762.tif 000008
【図６ｂ】
2019517762.tif 000009
【図７】
2019517762.tif 000010
【図８】
2019517762.tif 000011
【図９】
2019517762.tif 000012
【図１０】
2019517762.tif 000013
【図１１】
2019517762.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月15日(2019.1.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に配列され、磁石アセンブリの外側に、前記第１の方向に空間的に変化する磁界分布を生成するように構成された永久磁石配列と、
前記永久磁石配列が取り付けられた強磁性部材と、
を含む磁石アセンブリと、
前記空間的に変化する磁界分布内に少なくとも部分的に配置され、前記磁石アセンブリと協働して電磁力を生成するように構成されたコイルアセンブリと、
を備えた電磁アクチュエータであって、
前記永久磁石配列の、前記第１の方向に垂直な第２の方向の厚さが、前記第１の方向に沿った１つ以上の第１の位置における最小磁石厚さと、前記第１の方向に沿った１つ以上の第２の位置における最大磁石厚さの間で前記第１の方向に沿って変化し、前記強磁性部材の前記第２の方向の厚さが、前記１つ以上の第２の位置における最小部材厚さと、前記１つ以上の第１の位置における最大部材厚さの間で前記第１の方向に沿って変化し、これにより前記１つ以上の第２の位置における前記最大磁石厚さと前記最小部材厚さの合計が、前記１つ以上の第１の位置における前記最小磁石厚さと前記最大部材厚さの合計以下となる、電磁アクチュエータ。
【請求項２】
前記磁石配列と前記強磁性部材とを合わせた前記第２の方向の厚さが、前記第１の方向に沿って実質的に一定である、請求項１に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項３】
前記永久磁石配列がハルバッハ永久磁石配列を含む、請求項１又は２に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項４】
前記永久磁石配列の前記コイルアセンブリに面している外面が実質的に平らな面である、請求項１から３のいずれかに記載の電磁アクチュエータ。
【請求項５】
前記強磁性部材の前記第２の方向に垂直な外面が実質的に平らな面である、請求項１から４のいずれかに記載の電磁アクチュエータ。
【請求項６】
前記永久磁石配列の前記厚さが前記第１の方向に沿って連続的に変化する、請求項１から５のいずれかに記載の電磁アクチュエータ。
【請求項７】
前記永久磁石配列の前記厚さが前記第１の方向に沿って区分的線形に変化する、請求項６に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項８】
前記永久磁石配列の永久磁石の厚さが、前記第２の方向に沿った前記永久磁石の磁化成分の大きさに比例する、請求項１から７のいずれかに記載の電磁アクチュエータ。
【請求項９】
前記コイルアセンブリの反対側に配置されたさらなる磁石アセンブリをさらに備える、請求項１から８のいずれかに記載の電磁アクチュエータ。
【請求項１０】
前記１つ以上の第１の位置及び前記１つ以上の第２の位置が、前記第１の方向に沿って交互に配置される、請求項１から９のいずれかに記載の電磁アクチュエータ。
【請求項１１】
第１の方向に配列され、磁石アセンブリの外側に、前記第１の方向に空間的に変化する磁界分布を生成するように構成された永久磁石配列と、
前記永久磁石配列が取り付けられた強磁性部材と、
を含む磁石アセンブリと、
前記空間的に変化する磁界分布内に少なくとも部分的に配置され、前記磁石アセンブリと協働して電磁力を生成するように構成されたコイルアセンブリであって、前記第１の方向に配置された複数のコイルを含み、多相電源によって電力供給されるように構成されたコイルアセンブリと、
を備えた電磁リニアモータであって、
前記永久磁石配列の、前記第１の方向に垂直な第２の方向の厚さが、前記第１の方向に沿った１つ以上の第１の位置における最小磁石厚さと、前記第１の方向に沿った１つ以上の第２の位置における最大磁石厚さの間で前記第１の方向に沿って変化し、前記強磁性部材の前記第２の方向の厚さが、前記１つ以上の第２の位置における最小部材厚さと、前記１つ以上の第１の位置における最大部材厚さの間で前記第１の方向に沿って変化し、これにより前記１つ以上の第２の位置における前記最大磁石厚さと前記最小部材厚さの合計が、前記１つ以上の第１の位置における前記最小磁石厚さと前記最大部材厚さの合計以下となる、電磁リニアモータ。
【請求項１２】
第１の方向及び第２の方向に配列され、磁石アセンブリの外側に、前記第１の方向及び前記第２の方向に空間的に変化する磁界分布を生成するように構成された永久磁石の二次元配列と、
前記永久磁石配列が取り付けられた強磁性部材と、
を含む磁石アセンブリと、
前記空間的に変化する磁界分布内に少なくとも部分的に配置され、前記磁石アセンブリと協働して力を生成するように構成されたコイルアセンブリであって、
前記第１の方向に配置され、第１の多相電源により電力供給されるように構成された第１の複数のコイルと、
前記第２の方向に配置され、第２の多相電源により電力供給されるように構成された第２の複数のコイルと、を含むコイルアセンブリと、
を備えた電磁平面モータであって、
前記永久磁石の二次元配列の、前記第１の方向及び前記第２の方向に垂直な第３の方向の厚さが、前記第１の方向に沿った１つ以上の第１の位置における最小磁石厚さと、前記第１の方向に沿った１つ以上の第２の位置における最大磁石厚さの間で前記第１の方向に沿って変化し、
前記永久磁石の二次元配列の前記第３の方向の厚さが、前記第２の方向に沿った１つ以上の第３の位置における最小磁石厚さと、前記第２の方向に沿った１つ以上の第４の位置における最大磁石厚さの間で前記第２の方向に沿って変化し、
前記強磁性部材の前記第３の方向の厚さが、前記１つ以上の第２の位置における最小部材厚さと、前記１つ以上の第１の位置における最大部材厚さの間で前記第１の方向に沿って変化し、
前記強磁性部材の前記第３の方向の厚さが、前記１つ以上の第４の位置における最小部材厚さと、前記１つ以上の第３の位置における最大部材厚さの間で前記第２の方向に沿って変化し、
これにより前記１つ以上の第２の位置における前記最大磁石厚さと前記最小部材厚さの合計が、前記１つ以上の第１の位置における前記最小磁石厚さと前記最大部材厚さの合計以下となり、
前記１つ以上の第４の位置における前記最大磁石厚さと前記最小部材厚さの合計が、前記１つ以上の第３の位置における前記最小磁石厚さと前記最大部材厚さの合計以下となる、電磁平面モータ。
【請求項１３】
前記永久磁石の二次元配列と前記強磁性部材とを合わせた前記第３の方向の厚さが、前記第１の方向及び前記第２の方向に沿って実質的に一定である、請求項１２に記載の電磁平面モータ。
【請求項１４】
前記１つ以上の第１の位置及び前記１つ以上の第２の位置が、前記第１の方向に沿って交互に配置され、前記１つ以上の第３の位置及び前記１つ以上の第４の位置が、前記第２の方向に沿って交互に配置される、請求項１２又は１３に記載の電磁平面モータ。
【請求項１５】
放射ビームを調整す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付与してパターン付与された放射ビームを形成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築されたサポートと、
基板を保持するように構築された基板テーブルと、
前記パターン付与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、
を備えるリソグラフィ装置であって、
前記装置がさらに、前記基板又は前記基板テーブルを位置決めするための、請求項１から１０のいずれかに記載のアクチュエータ又は請求項１１から１４のいずれかに記載のモータを備える、リソグラフィ装置。
【国際調査報告】
2019517762.tif 000015
2019517762.tif 000016
2019517762.tif 000017