(57)【要約】【課題】広い周波数範囲にわたって及ぶ、効果的な減衰を有する渦電流ダンパを提供することである。【解決手段】渦電流ダンパは、表面を有する導電体と、導電体の表面にわたって延在する磁石アレイとを備える。それぞれの磁石は、基本的に導体の表面に対し横方向に向けられた磁場を発生する。磁石アレイは、それぞれ磁場幅を有する反対方向に向けられた磁場を発生する。磁場の少なくとも１つが、隣接する磁場の磁場幅より小さい磁場幅を有する磁石によって生じる。導体は、対応する磁場の磁場幅より小さい幅を有する開口を備えてよい。【選択図】図４
2008138871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面を有する導電体と、
前記表面にわたって延在し、それぞれ前記表面に対し基本的に横方向に向けられた磁場を発生するように構成されている磁石のアレイであって、それぞれ磁場幅を有する反対方向に向けられた磁場を発生するように構成された磁石アレイと
を備え、
前記磁石によって発生した前記磁場の少なくとも１つが、隣接する磁場の磁場幅より小さい磁場幅を有する渦電流ダンパ。
【請求項２】
それぞれの磁石が磁石幅を有し、少なくとも１つの前記磁石が隣接する磁石の前記磁石幅より小さい磁石幅を有する請求項１に記載の渦電流ダンパ。
【請求項３】
前記磁石の前記少なくとも１つが、隣接磁石の前記磁石幅の略半分である磁石幅を有する請求項２に記載の渦電流ダンパ。
【請求項４】
前記磁石の前記少なくとも１つが、前記磁石アレイの端部に配置される請求項２に記載の渦電流ダンパ。
【請求項５】
前記磁石が永久磁石である請求項１に記載の渦電流ダンパ。
【請求項６】
前記導体がプレートである請求項１に記載の渦電流ダンパ。
【請求項７】
透磁性材料からなる、前記磁石によって発生する磁場に対して磁気閉回路を形成するように構成された、少なくとも１つのヨークをさらに含む請求項１に記載の渦電流ダンパ。
【請求項８】
表面を有する導電体と、
前記表面にわたって延在し、それぞれ前記表面に対し基本的に横方向に向けられた磁場を発生するように構成されている磁石のアレイであって、それぞれ磁場幅を有する反対方向に向けられた磁場を発生するように構成された磁石アレイと
を備え、
前記導体が、対応する磁場の磁場幅より小さな幅を有する開口を含む渦電流ダンパ。
【請求項９】
前記開口が前記導電体の端部に配置される請求項８に記載の渦電流ダンパ。
【請求項１０】
前記導体がプレートである請求項８に記載の渦電流ダンパ。
【請求項１１】
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、
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であって、パターン付き放射ビームを形成するために、前記パターニングデバイスが断面内にパターンを有する前記放射ビームを与えることができるパターニング支持体と、
基板を保持するよう構成された基板支持体と、
前記基板のターゲット部分上に前記パターン付き放射ビームを投影するように構成された投影システムと
を備え、
前記パターニング支持体または前記基板支持体の少なくとも１つが、
表面を有する導電体と、
前記表面にわたって延在し、それぞれ前記表面に対し基本的に横方向に向けられた磁場を発生するように構成されている磁石のアレイであって、それぞれ磁場幅を有する反対方向に向けられた磁場を発生するように構成された磁石アレイと
を備え、
前記磁石によって発生した前記磁場の少なくとも１つが、隣接する磁場の磁場幅より小さい磁場幅を有する渦電流ダンパに結合されるリソグラフィ装置。
【請求項１２】
それぞれの磁石が磁石幅を有し、前記磁石の少なくとも１つが隣接磁石の前記磁石幅より小さい磁石幅を有する請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１３】
前記磁石の前記少なくとも１つが、隣接磁石の前記磁石幅の略半分である磁石幅を有する請求項１２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１４】
前記磁石の前記少なくとも１つが、前記磁石アレイの端部に配置される請求項１２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１５】
前記磁石が永久磁石である請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１６】
前記導体がプレートである請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１７】
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、
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であって、パターン付き放射ビームを形成するために、前記パターニングデバイスが断面内にパターンを有する前記放射ビームを与えることができるパターニング支持体と、
基板を保持するよう構成された基板支持体と、
前記基板のターゲット部分上に前記パターン付き放射ビームを投影するように構成された投影システムと
を備え、
前記パターニング支持体または前記基板支持体の少なくとも１つが、
表面を有する導電体と、
前記表面にわたって延在し、それぞれ前記表面に対し基本的に横方向に向けられた磁場を発生するように構成されている磁石のアレイであって、それぞれ磁場幅を有する反対方向に向けられた磁場を発生するように構成された磁石アレイと
を備え、
前記導体が、対応する磁場の磁場幅より小さな幅を有する開口を含む渦電流ダンパに結合されるリソグラフィ装置。
【請求項１８】
前記開口が前記導電体の端部に配置される請求項１７に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１９】
前記導体がプレートである請求項１７に記載のリソグラフィ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は渦電流ダンパおよび渦電流ダンパを有するリソグラフィ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ装置は、基板の上に、通常は基板のターゲット部分の上に所望のパターンを与える機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用できる。そのような場合、マスクまたはレチクルと二者択一的に呼ばれるパターニングデバイスが、ＩＣの個別層上に形成される回路パターンを生成するのに使用されてよい。このパターンは基板（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、または複数のダイの一部を含む）の上に転写することができる。このパターンの転写は、一般的に基板上に与えた放射感応性材料（レジスト）層の上への結像を介する。一般に、単一の基板は、引き続いてパターン化される網目状の隣接するターゲット部分を含むことになる。従来のリソグラフィ装置は、ターゲット部分の上の全パターンを一挙に露光することによって、各ターゲット部分が照射されるいわゆるステッパと、放射ビームを介して所与の方向（「スキャン」方向）にパターンをスキャンすることによって各ターゲット部分が照射され、一方これと同期的に基板をこの方向と平行に、または逆平行にスキャンするいわゆるスキャナとを含む。パターンを基板上にインプリントすることによって、パターンをパターニングデバイスから基板上へ転写することも可能である。
【０００３】
[0003]  リソグラフィ装置は、１つの部分がもう１つの部分に対して移動可能である、複数の部分を含む。移動可能である部分の例は、レチクルつまりパターニングデバイス支持体、ウェーハつまり基板支持体、バランス・マス、などである。そのような部分の好ましくない移動は、減衰させる必要がある。そのような減衰は少なくとも渦電流ダンパを用いて実施することができる。しかし、そのような渦電流ダンパの使用は、リソグラフィ装置に限らず、通常互いに対して移動可能である部分を有する装置に拡大し得る。
【０００４】
[0004]  渦電流ダンパは、装置の一方の部分に結合するための磁場源としての永久磁石または電磁石と、装置の他方の部分に結合するための導電材料体との一組を使用することができ、その一方の部分と他方の部分が互いに対して移動でき、それによって導電体に渦電流が発生する。
【０００５】
[0005]  導電体に対して磁石の相対的移動の結果として、導電体内に渦電流が誘導される。その結果、渦電流と永久磁石の磁場の間の相互作用が、相対的移動を妨げる磁石と導電体の間の力を生成する。この作用は、渦電流によって生じ、導電体中に散逸する電力に比例する、減衰作用つまり制動作用である。渦電流ダンパは、回転の相対的移動を伴う装置と、直線的動きを伴う装置に共に適用でき、制動力を生じ、あるいは軸方向または半径方向の振動を減衰させる。
【０００６】
[0006]  周期的磁極アレイを用いる渦電流ダンパの減衰は、多くのパラメータの関数である。相対的移動の周波数の関数として減衰に注目すると、減衰は、遮断周波数より上の周波数で顕著に低下することが観察できる。遮断周波数は、渦電流ダンパの導電体中に生成された仮想的コイルの抵抗割るインダクタンスの比によって決まる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
[0007]  Ｍ．Ｐ．Ｐｅｒｒｙの「Ｅｄｄｙ  ｃｕｒｒｅｎｔｓ  ｄａｍｐｉｎｇ  ｄｕｅ  ｔｏ  ａ  ｌｉｎｅａｒ  ｐｅｒｉｏｄｉｃ  ａｒｒａｙ  ｏｆ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｐｏｌｅｓ」、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ、Ｖｏｌ．ＭＡＧ−２０，Ｎｏ．１、Ｊａｎｕａｒｙ  １９８４、１４９〜１５５頁、を参照すると、高い減衰が低い周波数で得られる筈であるとすると、磁石の磁極ピッチ割る、磁石と導電体の間のギャップ寸法との比が大きくなければならない。しかし、磁極ピッチがコイルインダクタンスに比例し、その結果、磁極ピッチの増加はインダクタンスの増加になり、したがって遮断周波数の低下をもたらす。このため、高い減衰は大きな磁極ピッチを選択することにより低い周波数で達成できるが、比較的低い周波数では、減衰が減少することになり、結果としてのダンパは、高い周波数で低い減衰を有することになる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
[0008]  広い周波数範囲にわたって及ぶ、効果的な減衰を有する渦電流ダンパを提供することが望ましい。
【０００９】
[0009]  本発明の実施形態によれば、表面を有する導電体と、この表面にわたって延在する磁石アレイとを含む渦電流ダンパが提供されており、それぞれの磁石は、この表面に対し基本的に横方向に向けられた磁場を発生し、磁石アレイは、それぞれ磁場幅を有する反対方向に向けられた磁場を発生し、磁場の少なくとも１つが、隣接する磁場の磁場幅より小さい磁場幅を有する磁石によって生じる。
【００１０】
[0010]  本発明の実施形態によれば、表面を有する導電体と、この表面にわたって延在する磁石アレイとを含む渦電流ダンパが提供されており、それぞれの磁石は、この表面に対し基本的に横方向に向けられた磁場を発生し、磁石アレイは、それぞれ磁場幅を有する反対方向に向けられた磁場を発生し、導体が、対応する磁場の磁場幅より小さい幅を有する開口を有する。
【００１１】
[0011]  本発明の実施形態によれば、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、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であって、パターン付き放射ビームを形成するために、パターニングデバイスが断面内にパターンを有する放射ビームを与えることができるパターニング支持体と、基板を保持するよう構成された基板支持体と、基板のターゲット部分上にパターン付き放射ビームを投影するように構成された投影システムとを含み、少なくとも１つのパターニング支持体および基板支持体が本発明の実施形態による渦電流ダンパに結合されているリソグラフィ装置が提供されている。
【００１２】
[0012]  次に、本発明の実施形態が、対応する参照符号が対応する部分を指す添付の概略図面を参照して、単に例として説明されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
[0023]  図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に図示している。その装置は、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射または任意の他の適切な放射）を調整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に接続されているマスクまたはパターニングデバイス支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴとを含む。その装置は、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、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に接続されている基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴまたは「基板支持体」も含む。その装置は、基板Ｗの（例えば、１つまたは複数のダイを含む）ターゲット部分Ｃの上にパターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに与えられたパターンを投影するように構成された投影システム（例えば、屈折式投影レンズシステム）ＰＳをさらに含む。
【００１４】
[0024]  照明システムは、放射を誘導し、成形し、制御するための屈折式、反射式、磁気的、電磁気的、静電的、または他の種類の光学構成要素、またはそれらの任意の組合せなどの様々な種類の光学構成要素を含んでよい。
【００１５】
[0025]  マスク支持構造は、パターニングデバイスを支持する、つまりその重量を担う。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、および、例えばパターニングデバイスが真空環境に保持されるか否かなどの他の条件により決まる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的、真空式、静電的、または他のクランプ技法を用いることができる。マスク支持構造は、例えば必要に応じて固定することも動かすこともできるフレームまたはテーブルであってよい。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に関して確実に所望の位置にくるようにすることができる。本明細書で用語「レチクル」または「マスク」を用いる場合はどれも、より一般的な用語「パターニングデバイス」と同義と見なされてよい。
【００１６】
[0026]  本明細書で使用される用語「パターニングデバイス」は、基板のターゲット部分にパターンを生成するためにその断面内にパターンを有する放射ビームを与えるために使用することができる任意のデバイスを指すものと広く解釈されるべきである。放射ビームに与えられたパターンは、例えば、パターンが位相シフトフィーチャ、つまりいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板ターゲット部分内の所望のパターンに正確に一致しないことがあることに留意されたい。一般に放射ビームに与えられたパターンは集積回路などのターゲット部分内に生成されるデバイス中の特定の機能層に一致することになる。  
【００１７】
[0027]  パターニングデバイスは、透過型でも反射型でもよい。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、およびプログラマブルＬＣＤパネルを含む。マスクはリソグラフィにおいて周知であり、バイナリ、レベンソン型（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ）位相シフト、およびハーフトーン型（Ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ）位相シフトなどの種類のマスクならびに様々な種類のハイブリッドマスクを含む。プログラマブルミラーアレイの例は、それぞれが入射してくる放射ビームを別の方向に反射するように個々に傾斜可能である小さなミラーのマトリックス配列を使用する。この傾斜したミラーが、ミラーマトリックスによって反射された放射ビーム内にパターンを与える。
【００１８】
[0028]  本明細書で使用される用語「投影システム」は、屈折式、反射式、反射屈折式、磁気的、電磁気的、および静電的光学システム、あるいは、使用される露光放射に適した、または液浸液を使用するのか、真空を使用するのかなど他の要因に適した、それらの任意の組合せをも含む、どんな種類の投影システムも包含するものと広く解釈されるべきである。本明細書で、用語「投影レンズ」を用いる場合はどれも、より一般的な用語「投影システム」と同義と見なされてよい。
【００１９】
[0029]  本明細書に図示したように、装置は透過型（例えば、透過マスクを使用する）である。代替的に装置は反射型（例えば、上で参照したような種類のプログラマブルミラーアレイ型を使用するか、反射マスクを使用する）でもよい。
【００２０】
[0030]  リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）、または、それより多い基板テーブルまたは「基板支持体」（および／または、２つ以上のマスクテーブルまたは「マスク支持体」）を有する種類でもよい。このような「複数ステージ」の機械では追加のテーブルまたは支持体は並行して使用されてよく、つまり、予備的なステップが１つまたは複数のテーブルまたは支持体上で実行され、一方、他の１つまたは複数のテーブルまたは支持体が露光のために使用されてよい。
【００２１】
[0031]  リソグラフィ装置は、投影システムと基板の間の空間を満たすために、基板の少なくとも一部分が相対的に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ある種類のものでもよい。液浸液は、リソグラフィ装置内の他の空間、例えばマスクと投影システムの間に与えられてもよい。液浸技法は、投影システムの開口数を増加させるために用いられてよい。本明細書で使用される用語「液浸」は、基板など一構成が、液体中に浸漬されなければならないことを意味するのでなく、むしろ露光の間に投影システムと基板の間に液体が配置されることだけを意味する。
【００２２】
[0032]  図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。光源およびリソグラフィ装置は、例えば光源がエキシマレーザである場合は、別々の要素であってよい。そのような場合は、光源が、リソグラフィ装置の部分を形成するとは見なされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムＢＤを使って光源ＳＯからイルミネータＩＬへ送達される。他の場合では、例えば、光源が水銀ランプである場合、光源は、一体型リソグラフィ装置の一部であってよい。光源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と共に、放射システムと呼ばれてよい。
【００２３】
[0033]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するように構成されたアジャスタＡＤを含んでよい。一般に、イルミネータの瞳面内での強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（通常、それぞれσ−ｏｕｔｅｒ、およびσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）が調整されてよい。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などの種々の他の構成要素を含んでよい。イルミネータは、その断面内に所望の均一性と強度分布を有するように放射ビームを調整するのに使用されてよい。
【００２４】
[0034]  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）上に保持されてい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ン化される。マスクＭＡを横断した放射ビームＢは、基板Ｗのターゲット部分Ｃの上にビームを焦点合わせする投影システムＰＳを通過する。第２位置決めデバイスＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または容量センサ）を使って、基板テーブルＷＴが、例えば放射ビームＢの経路内に別のターゲット部分Ｃを位置合わせするために、正確に移動されてよい。同様に、第１位置決めデバイスＰＭおよび別の位置センサ（図１には明示されていない）が、例えばマスクライブラリから機械的に検索した後、またはスキャンの間に、放射ビームＢの経路に対して正確にマスクＭＡを位置決めするために使用されてよい。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の部分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）を使って実現されてよい。同様に、基板テーブルＷＴまたは「基板支持体」の移動は、第２位置決めデバイスＰＷの部分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用いて実現されてよい。ステッパの場合には（スキャナとは違って）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だけに接続され、あるいは固定されてもよい。マスクＭＡと基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２と基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を用いて位置合せ可能である。図示したように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ているが、それらはターゲット部分の間のスペースに配置されてもよい（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ている）。同様に、マスクＭＡ上に複数のダイが提供される場合には、マスクアライメントマークがダイの間に配置されてもよい。
【００２５】
[0035]  マスクテーブルＭＴ、第１位置決めデバイスＰＭ、基板テーブルＷＴ、および第２位置決めデバイスのいずれかが、図２〜１０を参照して以下に説明される本発明による渦電流ダンパに結合されてよい。
【００２６】
[0036]  図示した装置は以下のモードの少なくとも１つで使用されてよい。
【００２７】
[0037]  １．ステップモードでは、マスクテーブルＭＴまたは「基板支持体」ならびに基板テーブルＷＴまたは「基板支持体」は基本的に静止状態に維持され、一方、放射ビームに与えられた全パターンが一挙にターゲット部分Ｃ上に投影（すなわち、単一静止露光）される。次いで、基板テーブルＷＴまたは「基板支持体」が、異なるターゲット部分Ｃが露光可能となるようにＸおよび／またはＹ方向に位置を変えられる。ステップモードでは、露光フィールドの最大寸法が、単一静止露光で結像されるターゲット部分Ｃの寸法を制限する。
【００２８】
[0038]  ２．スキャンモードでは、マスクテーブルＭＴまたは「マスク支持体」ならびに基板テーブルＷＴまたは「基板支持体」は、同期してスキャンされ、一方、放射ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影（すなわち、単一動的露光）される。マスクテーブルＭＴまたは「マスク支持体」に対する基板テーブルＷＴまたは「基板支持体」の速度および方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）率およびイメージ反転特性によって決定されてよい。スキャンモードでは、露光フィールドの最大寸法が、単一動的露光内のターゲット部分の幅（非スキャン方向の）を制限し、それに対しスキャン動作の長さが、ターゲット部分の高さ（スキャン方向の）を決定する。
【００２９】
[0039]  ３．別のモードでは、マスクテーブルＭＴまたは「マスク支持体」が、プログラマブルパターニングデバイスを基本的に静止状態に保持し続け、基板テーブルＷＴまたは「基板支持体」が移動され、またはスキャンされ、一方、放射ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃの上に投影される。このモードでは、一般にパルス放射源が使用され、基板テーブルＷＴまたは「基板支持体」の各移動後、あるいはスキャンの間の連続する放射パルスの合間に、必要に応じてプログラマブルパターニングデバイスが更新される。この動作モードは、上述した種類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対し容易に利用可能である。
【００３０】
[0040]  前述の使用モードについての組合せ、および／または変形形態、あるいは全く異なる使用モードが利用されてもよい。
【００３１】
[0041]  図２は、導電材料からなるプレートなどの導体１と、プレートなどの強磁性体３に取り付けられた永久磁石２ａ、２ｂの第１磁石アレイ２と、プレートなどの強磁性体５に取り付けられた永久磁石４ａ、４ｂの第２磁石アレイ４とを含む従来の渦電流ダンパを示す。結合体において、第１磁石アレイ２、第２磁石アレイ４、および強磁性体３、５は、磁場アセンブリとも呼ばれる。それぞれの永久磁石２ａは、参照数字のない矢印で示したように同じ分極方向を有する。永久磁石２ｂ、永久磁石４ａ、永久磁石４ｂに対しても同じようになっている。永久磁石２ａ、２ｂが交互に配置され、それによって永久磁石の分極方向も交互に変わる。永久磁石４ａ、４ｂに対しても同じようになっている。磁石アレイ２、４は、図の線で示された磁場を生成する。
【００３２】
[0042]  第１磁石アレイ２、第２磁石アレイ４および強磁性体３、５は互いに結合され、渦電流ダンパの一方の部分として磁場アセンブリを形成するが、渦電流ダンパの他方の部分は導体１によって形成される。両方の部分は、エアギャップなどの両側のギャップ６を介して互いに離れており、双方向の矢印７により示したように、両方向のいずれか一方、または両方向に互いに対して移動できる。移動により、永久磁石２ａ、２ｂ、４ａ、４ｂが導体１中に渦電流を誘導させ（導体１の左手部分に示したように）、２つの部分の間に働く、移動を妨げる力を発生する。したがって移動が減衰される。
【００３３】
[0043]  相対的移動の周波数の関数として分析する場合、周期的磁極アレイを用いる渦電流ダンパの減衰は、一般に、それより上で減衰が顕著に低下する遮断周波数を有する。以下では、遮断周波数を決めるパラメータの分析が為される。
【００３４】
[0044]  減衰は、剛体動力学を記述する力のつり合いの式の中に出てくる。減衰ｄは
【００３５】
【数１】
2008138871.tif 000003
に等しい、
ここで、Ｆは物体に働く力であり、ｖは物体の速度である。
【００３６】
[0045]  渦電流の減衰は、周波数領域内では１次式として書くことができ、
【００３７】
【数２】
2008138871.tif 000004
ここで、ｋは渦電流ダンパの係数であり、Ｒｃｏｉｌはコイルの抵抗であり、Ｌｃｏｉｌはコイルのインダクタンスであり、ωは電気的角周波数である。コイルは１つまたは複数の巻き数の導体材料を含み、あるいは導体１などの導体材料内に誘導される渦電流の形により規定されてよい。式（２）は、減衰が、ｋの２乗に比例し、コイルのインピーダンスに逆比例することを示す。
【００３８】
[0046]  減衰の遮断周波数ｆｃｕｔｏｆｆは、
【００３９】
【数３】
2008138871.tif 000005
【００４０】
[0047]  次の節においで、ｋ、ＲｃｏｉｌおよびＬｃｏｉｌが導かれ、依存関係が、さらにはっきりするようになる。
【００４１】
[0048]  ダンパの係数ｋは、通常、磁気回路（永久磁石の寸法、残留磁束密度Ｂｒおよび保磁力Ｈｃなど）のパラメータのみに依存する定数と見なされる。
【００４２】
[0049]  最も単純な場合、減衰ｄはローレンツ力の式
【００４３】
【数４】
2008138871.tif 000006
から始めて、導くことができる。
クーロン力
【００４４】
【数５】
2008138871.tif 000007
【００４５】
【数６】
2008138871.tif 000008
を無視すると、
ダンパにより生じる力
【００４６】
【数７】
2008138871.tif 000009
は以下
【００４７】
【数８】
2008138871.tif 000010
になる。
移動により生じる電場Ｅｍを知ることだが、
【００４８】
【数９】
2008138871.tif 000011
になる。
コイル部分に誘導される電圧Ｖｃｏｉｌは、
【００４９】
【数１０】
2008138871.tif 000012
である。
次いで、コイルに流れる全電流は以下の電圧の式
【００５０】
【数１１】
2008138871.tif 000013
から導き出すことができる。
周波数領域において、これから
【００５１】
【数１２】
2008138871.tif 000014
を生じる。
最終的に、システムの減衰は
【００５２】
【数１３】
2008138871.tif 000015
のようになることが分かる。
ここで、
Ｆはダンパによって生じる力であり、
Ｂｇａｐは、ダンパのギャップ内の磁場であり、
ｉｃｏｉｌは、誘導される渦電流であり、
Ｖｃｏｉｌは、永久磁石下のコイル部分に誘導される電圧であり、
ωは、振動の角周波数であり、
Ｒｃｏｉｌは、コイルの抵抗であり、
ｖは、コイルの速度である。
機械的な観点からは、式（１１）の実数部分のみが機械的減衰である。
【００５３】
【数１４】
2008138871.tif 000016
式（１２）から分かるように、機械的減衰は、遮断周波数より上で、周波数に対して顕著に低下する傾向を有する。周波数は抵抗割るインダクタンスの比に比例する。
【００５４】
[0050]  抵抗とインダクタンスの見積もりの対象として考慮されたコイルは、誘導される渦電流によって規定される。このことは、コイルの寸法が永久磁石の寸法と結合されていることを意味する。
【００５５】
[0051]  抵抗は、４つの直列抵抗、永久磁石の間のコイルの２つの端部接続と、２つの直線部分からなる。電流経路の平均的寸法を考慮すると、コイルの抵抗は、（図面の平面に平行な）コイルの端部接続の抵抗の２倍プラス、（図面の平面に直角な）コイルの直線部分の抵抗の２倍として表すことができる。すなわち、
【００５６】
【数１５】
2008138871.tif 000017
ここで、ρは使用した導体の比抵抗であり、τは端部接続の平均長さを表す永久磁石の磁極ピッチであり、ｌＰＭはコイルの直線部分の平均長さに等しい磁石の長さであり、Ａはコイルの平均断面積である。コイルの断面積は
Ａ＝τ・ｈｃｏｉｌ              （１４）
によって近似することができる。
ここで、ｈｃｏｉｌはコイルの高さである。
【００５７】
[0052]  渦電流ダンパのインダクタンスの解析的式は複素形式を有している。コイルインダクタンスの永久磁石寸法に関する主要な依存関係を示すために、空気中の２つの平行な線についての式から、インダクタンスを計算することができる。すなわち、
【００５８】
【数１６】
2008138871.tif 000018
ここで、μ０は空気中の透磁率である。
【００５９】
[0053]  式（３）、（１３）、（１４）、および（１５）から、Ｒｃｏｉｌは磁極ピッチτの増加と共に減少し、Ｌｃｏｉｌは極ピッチτの増加と共に増加し、その結果、遮断周波数ｆｃｕｔｏｆｆは、磁極ピッチの増加と共に減少することが明らかである。
【００６０】
[0054]  図２に戻ると、永久磁石２ａ、２ｂおよび４ａ、４ｂの磁極ピッチがτである場合、導体１内に誘導された電流は２τの周期をもつコイル８を生成する。その結果、生じたコイルの自己インダクタンスＬｃｏｉｌは、２τに関係する。
【００６１】
[0055]  図２の渦電流ダンパの減衰が、永久磁石の磁極ピッチの増加によって増加されることになる場合、従来技術によれば、これは、図３の渦電流ダンパの実施形態によって図示されたように為されてよい。
【００６２】
[0056]  図３によれば、渦電流ダンパは、導電材料からなるプレートなどの導体１と、プレートなどの強磁性体３に取り付けられた永久磁石２ｃ、２ｄの第１磁石アレイ２と、プレートなどの強磁性体５に取り付けられた永久磁石４ｃ、４ｄの第２磁石アレイ４とを含む。それぞれの永久磁石２ｃ、２ｄ、４ｃ、４ｄは、参照数字のない矢印で示したような分極方向を有する。磁石アレイ２、４は、図の線で示された磁場を生成する。
【００６３】
[0057]  説明を分かり易くするために、図３の実施形態では、永久磁石の磁極ピッチは２τに選択されている。その結果、したがって導体１に生成されるコイル９は、４τの周期を有する。今、このコイルの自己インダクタンスＬｃｏｉｌは４τに関係し、したがって図２の渦電流ダンパの２τの周期をもつコイルの自己インダクタンスより大きい。その結果、図３の渦電流ダンパは、図２の渦電流ダンパより低い周波数の所でより高い減衰を有し、高い周波数の所でより低い減衰を有する。
【００６４】
[0058]  図４によれば、渦電流ダンパは、導電材料からなるプレートなどの導体１と、プレートなどの強磁性体３に取り付けられた永久磁石２ａ、２ｂの第１磁石アレイ２と、プレートなどの強磁性体５に取り付けられた永久磁石４ａ、４ｂの第２磁石アレイ４とを含む。それぞれの永久磁石２ａ、２ｂ、４ａ、４ｂは、参照数字のない矢印で示したような分極方向を有する。磁石アレイ２、４は、図の線で示された磁場を生成する。
【００６５】
[0059]  図４と図２を比較する場合、図４では、永久磁石２ａ、２ｂは、磁極ピッチτと磁極ピッチ２τの組合せを形成し、その結果、図４の磁石アレイ２および４は、導体１内に誘導された渦電流が周期τと、周期２τをもつコイル８を形成させることになるように配置されていることを理解されたい。
【００６６】
[0060]  図４の左手または右手側の所で永久磁石２ｂと永久磁石４ｂ（これらの磁石は「コイル強制」磁石とも呼ばれる）の間で導体１内に誘導される渦電流は、永久磁石２ａと４ａの隣接ペアの間に誘導される渦電流の実質的に半分である。永久磁石２ａ、４ａのペアの間に誘導される渦電流の第１半分が、永久磁石２ｂ、４ｂの間の電流経路を閉じ、永久磁石２ａ、４ａのペアの間に誘導される渦電流の第２半分が、永久磁石２ｂ、４ｂの次のペアの間の電流経路を閉じる。したがって図４の実施形態では、永久磁石のペアの間の電流は、強制的に２つの部分に分割され、これが、図２に図示した場合とほぼ同じ寸法の周期的に繰り返されるコイル、ならびに図３に図示した場合とほぼ同じ寸法の周期的に繰り返されるコイルを生成することになる。
【００６７】
[0061]  このようにして、本発明の実施形態によれば、広い周波数範囲にわたり効果的な渦電流ダンパを形成することができる。図４の渦電流ダンパは、比較的低い周波数で図３の渦電流ダンパの高い減衰を有し、また比較的高い周波数で図３の渦電流ダンパより高い減衰も有することになる。したがって、渦電流ダンパに結合したデバイス部分の整定時間を減少させることができ、より高い処理量、より高い加速レベル、より高い駆動力の点から見てデバイス性能を改善することができる。例として、０〜５０Ｈｚの振動の周波数範囲において作動するように設計された渦電流ダンパは、運転の間の全周波数範囲にわたり、ほぼ３０％のより高い減衰を達成することができる。さらに、コイル強制磁石を有する本発明の実施形態による渦電流ダンパ内の磁束は、従来の渦電流ダンパ内の磁束とは異なって分布しており、それが、より小さい強磁性体の使用を可能にし、それによって本発明の実施形態による渦電流ダンパの全体積を減少させる。同じ原理は、リニアモータ／アクチュエータにおいても同じ結果をもって、つまり、強磁性ヨークの全体積を減少させて用いることができる。
【００６８】
[0062]  製造および製造コストの観点から、全く同じ永久磁石２ａ、２ｂ、４ａ、４ｂから図４の渦電流ダンパを組立てることが有用であり得る。しかし、永久磁石２ａ、２ｂ、４ａ、４ｂのペアを用いる代わりに、ペアの磁石に相当する大きさをもつ永久磁石が使用されてもよい。
【００６９】
[0063]  図５を参照すると、本発明の一実施形態では、磁極ピッチτを有するコイル強制磁石２ｅ、４ｅおよび２ｆ、４ｆが、より高い磁極ピッチ２τを有する周期的に配置された永久磁石２ｇ、２ｈ、４ｇ、４ｈの間に含まれてもよい、また図４に示したように周期的永久磁石アレイの始めと終わりに置かれる必要はない。
【００７０】
[0064]  図６を参照すると、本発明の一実施形態では、磁極ピッチτを有するコイル強制磁石２ｅ、４ｅおよび２ｆ、４ｆが、より高い磁極ピッチ２τを有する周期的に配置された永久磁石２ｇ、２ｈ、４ｇ、４ｈの間に互いに隣り合って配置されてもよい。
【００７１】
[0065]  図７を参照すると、本発明の一実施形態では、図において、導体１のそれぞれ、右手側および左手側の所で、永久磁石２ｇ、４ｇおよび２ｈ、４ｈのただ半分の中間の所まで導体１を延在させることによって高い周波数の所で増加した減衰効果を実現することもでき、それに対し永久磁石アレイ２、４は、周期的に配列された同一の永久磁石２ｇ、２ｈ、４ｇ、４ｈを含み、コイル強制磁石を含まない。別の見方からすると、導体１は、反対側の２つの端部に切欠き１０、それぞれ、永久磁石２ｇ、２ｈ、４ｇ、４ｈの幅２τの基本的に半分である幅τをもつ切欠き１０を含む。
【００７２】
[0066]  図８および９に図示したように、永久磁石２ｇ、２ｈ、４ｇ、４ｈの幅２τの基本的に半分である幅τをもつ導体１の切欠き１０が、導体１の反対側の２つの端部に置かれず、永久磁石２ｇ、４ｇ、２ｈ、４ｈの間に置かれてもよい。図９では、導体１の部分１ａが誘導された渦電流のコイルのレッグを形成し、導体１の部分１ｂが誘導された渦電流のコイルの終端接続を形成する。
【００７３】
[0067]  図１０にさらに図示したように、（それぞれ幅τをもつ切欠き１０のペアとして見なされるべき）幅２τをもつ切欠き１１が用いられてもよく、それにより切欠き１１の半分が永久磁石２ｇ、４ｇの間に置かれ、切欠き１１の他の半分が永久磁石２ｈ、４ｈの間に置かれ、それぞれの永久磁石２ｇ、２ｈ、４ｇ、４ｈは、幅２τを有する。
【００７４】
[0068]  図２〜８、および１０において、渦電流ダンパは、永久磁石２、４の両側のアレイの間で移動でき、両側のアレイの所で面している導体１を含んで示されている。本発明による他の実施形態が、その一方の側だけに永久磁石アレイに面する導体、ならびに／あるいは複数の導体および３つ以上の永久磁石アレイを含んでもよい。
【００７５】
[0069]  磁石アレイ、導体および強磁性体が、適切な設計を選択することによって直線移動または回転移動を減衰させるように構成されてよい。
【００７６】
[0070]  図２〜６で、本発明は、コイル強制磁石を含む実施形態において図示されているが、図７〜１０では、本発明は、１つまたは複数の切欠きを含む導体を有する実施形態において図示されている。本発明による他の実施形態がコイル強制磁石ならびに切欠きを含むことができることを理解されたい。
【００７７】
[0071]  さらに、ほぼ、０と１の間の範囲にあり、図４〜６に図示した約０．５以外の他の、磁石の磁場幅／磁石幅の間の比が選択されてよいことに留意されたい。同様に、ほぼ、０と１の間の範囲にあり、図７〜１０に図示した約０．５以外の他の、開口と磁石幅の間の比が選択されてよい。
【００７８】
[0072]  本明細書では、ＩＣ製造でのリソグラフィ装置の使用に対し特定の参照が為されてよいが、本明細書で説明したリソグラフィ装置は、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスおよびディテクションパターン、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など、他の応用例も有してよいことは理解されたい。そのような代替の応用例の文脈においては、本明細書で用語「ウェーハ」または「ダイ」の使用はいずれもより一般的な「基板」または「ターゲット部分」とそれぞれ同義と見なされてよいことを、当業者は理解するであろう。ここで言う「基板」は、露光前にまたはその後に、例えばトラック（ｔｒａｃｋ）（一般的に基板にレジスト層を付け、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。適用可能である場合には、本発明の開示は、そのようなおよび他の基板加工ツールに適用されてよい。さらに、基板は２回以上、例えば多層ＩＣを生成するために処理されてよく、したがって本明細書で使用される用語、基板は、既に複数の処理された層を含む基板を指すこともある。
【００７９】
[0073]  特定の参照が、光リソグラフィの文脈で、本発明の実施形態の使用について上で為されたかもしれないが、本発明は他の適用分野、例えばインプリントリソグラフィに使用されることがあり、また文脈が許せば光リソグラフィに限らないことは理解されたい。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生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が、基板に供給されたレジスト層内に押し付けられてよく、基板上のレジストは電磁放射、熱、圧力またはそれらの組合せを加えることによって硬化させる。パターニングデバイスは、レジストが硬化した後、そこにパターンを残してレジストから取り外される。
【００８０】
[0074]  本明細書で使用される用語「放射」および「ビーム」は、紫外（ＵＶ）放射（例えば、それぞれ３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長、あるいは、ほぼ、これらの波長を有する）および極端紫外（ＥＵＶ）放射（例えば、５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）ならびにイオンビームまたは電子ビームなどの粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射を包含する。
【００８１】
[0075]  用語「レンズ」は、文脈が許せば、屈折式、反射式、磁気的、電磁気的および静電的光学構成要素を含む任意の１つまたは様々な種類の光学構成要素の組合せを指すことがある。
【００８２】
[0076]  前述の説明は、例示を意図したものであって、限定するものでない。したがって、別に詳述される特許請求の範囲を逸脱することなく、説明されたように本発明に対して変更形態が為され得ることは当業者には明らかであろう。
【００８３】
[0077]  必要に応じて、本発明の詳細な実施形態が本明細書で開示されたが、しかし、開示された実施形態は本発明の単に例示であり、これは様々な形態で実施し得ることは理解されたい。したがって、本明細書で開示した特定の構造および機能は、限定的なものと解釈されるべきでなく、ただ、特許請求の範囲を根拠とし、また実際上、任意の適合した詳細な構造で本発明を様々に使用するよう当業者に教示するための代表的根拠にすぎない。さらに、本明細書で使用した用語および語句は限定するものでなく、むしろ本発明の分かり易い説明を提供するものである。
【００８４】
[0078]  本明細書で使用する用語「１つの」は、１つまたは１つより大きいと定義される。本明細書で使用する用語、複数（ｐｌｕｒａｌｉｔｙ）は、２つまたは２つより大きいと定義される。本明細書で使用する用語、別の（ａｎｏｔｈｅｒ）は、少なくとも二番目以降と定義される。本明細書で使用する用語、含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）および／または有する（ｈａｖｉｎｇ）は、包含すると定義される（つまりｏｐｅｎ  ｌａｎｇｕａｇｅ）。本明細書で使用する用語、結合された（ｃｏｕｐｌｅｄ）は、必ずしも直接的ではなく、必ずしも機械的ではないが、接続されたと定義される。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】[0013]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の概略図である。
【図２】[0014]従来の渦電流ダンパの断面図である。
【図３】[0015]従来の渦電流ダンパの別の断面図である。
【図４】[0016]本発明の一実施形態による渦電流ダンパの断面図である。
【図５】[0017]本発明のさらなる実施形態による渦電流ダンパの断面図である。
【図６】[0018]本発明の一実施形態による渦電流ダンパの断面図である。
【図７】[0019]本発明の一実施形態による渦電流ダンパの断面図である。
【図８】[0020]本発明のさらなる実施形態による渦電流ダンパの断面図である。
【図９】[0021]図８の渦電流ダンパの導体の斜視図である。
【図１０】[0022]本発明の一実施形態による渦電流ダンパの断面図である。
【図１】
2008138871.tif 000019
【図２】
2008138871.tif 000020
【図３】
2008138871.tif 000021
【図４】
2008138871.tif 000022
【図５】
2008138871.tif 000023
【図６】
2008138871.tif 000024
【図７】
2008138871.tif 000025
【図８】
2008138871.tif 000026
【図９】
2008138871.tif 000027
【図１０】
2008138871.tif 000028
【外国語明細書】
2008138871000001.pdf