(57)【要約】【課題】リソグラフィ装置、ローレンツ・アクチュエータ及びデバイス製造方法を提供すること。【解決手段】極めて有効なローレンツ・アクチュエータを備えたリソグラフィ装置が提供される。ローレンツ・アクチュエータは、ホールバック構成で配置された主磁石システム及び補助磁石システムと、導電要素によって搬送される電流の相互作用及びそれぞれ主磁石システム及び補助磁石システムによって生成される第１及び第２の磁界の合成磁界を介して力を生成するための導電要素とを備えている。ローレンツ・アクチュエータは、さらに、実質的に第１の磁石システム・サブアセンブリの外側と第２の磁石システム・サブアセンブリの外側との間に延在する磁気要素を備えている。磁気要素は、第１の磁石システム・サブアセンブリと第２の磁石システム・サブアセンブリの間の第２の補助磁界の一部を導いている。【選択図】図１
2005260234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射ビームを提供する照明システムと、
所望のパターンを前記放射ビームに付与することができるパターン形成装置を支持する支持構造と、
基板を保持する基板ホルダと、
パターン形成されたビームを前記基板に投射する投影システムと、
第１の装置部分と第２の装置部分の間で、前記第１及び第２の装置部分を互いに変位させる力を生成するアクチュエータとを備えたリソグラフィ装置であって、前記第１の装置部分が、前記照明システム、前記支持構造、前記基板ホルダ及び前記投影システムのうち１つの少なくとも一部を含み、前記第２の装置部分が、前記照明システム、前記支持構造、前記基板ホルダ及び前記投影システムのうち１つの少なくとも他の部分を含み、前記アクチュエータが、
第１の磁界を提供するように構成された主磁石システム及び第２の磁界を提供するように構成された補助磁石システムを備えた第１の磁石システム・サブアセンブリ及び第２の磁石システム・サブアセンブリであって、前記主磁石システム及び補助磁石システムが前記第１の装置部分に取り付けられた第１及び第２の磁石システム・サブアセンブリと、
導電要素によって搬送される電流と前記第１及び第２の磁界との間の相互作用に基づいて前記力を生成するように構成された導電要素であって、前記第２の装置部分に取り付けられ、前記第１の磁石システム・サブアセンブリと第２の磁石システム・サブアセンブリの間に挿入された導電要素と、
実質的に前記第１の磁石システム・サブアセンブリの外部部分と第２の磁石システム・サブアセンブリの外部部分の間に延在する、前記第２の磁界の一部を前記第１及び第２の磁石システム・サブアセンブリのいずれか一方からもう一方の磁石システム・サブアセンブリへ案内するように構成された磁気要素と
を備えたリソグラフィ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のリソグラフィ装置において、前記主磁石システム及び前記補助磁石システムがホールバック構成で配置された、リソグラフィ装置。
【請求項３】
請求項１に記載のリソグラフィ装置において、前記磁気要素が高磁気透過性材料を含む、リソグラフィ装置。
【請求項４】
請求項１に記載のリソグラフィ装置において、前記磁気要素が、前記補助磁石システムに包含された、実質的に逆並列分極を有する互いに対向する補助磁石の間に延在する、リソグラフィ装置。
【請求項５】
請求項４に記載のリソグラフィ装置において、前記磁気要素が、前記主磁石システムの隣接する主磁石に対して、前記互いに対向する補助磁石の側面と側面の間に延在する、リソグラフィ装置。
【請求項６】
請求項１に記載のリソグラフィ装置において、前記磁気要素が、前記第１及び第２の磁石システム・サブアセンブリのいずれか一方からもう一方の磁石システム・サブアセンブリへ向かう方向に極性を有する永久磁石を備えた、リソグラフィ装置。
【請求項７】
請求項６に記載のリソグラフィ装置において、前記磁気要素が、前記第１及び第２の磁石システム・サブアセンブリの主磁石に隣接して配置された高磁気透過性材料を含む部分の間に延在する、リソグラフィ装置。
【請求項８】
請求項１に記載のリソグラフィ装置において、前記導電要素と前記磁気要素の間の距離が十分に長く、それにより前記アクチュエータの磁気抵抗力を前記アクチュエータによって生成される最大力の１％未満にする、リソグラフィ装置。
【請求項９】
第１の部分と第２の部分の間で、前記第１及び第２の部分のいずれか一方をもう一方の部分に対して変位させるための力を生成するためのアクチュエータであって、
第１の磁界を提供するように構成された主磁石システム及び第２の磁界を提供するように構成された補助磁石システムを備えた第１の磁石システム・サブアセンブリ及び第２の磁石システム・サブアセンブリを備えた第１のアクチュエータ・サブアセンブリであって、前記主磁石システム及び補助磁石システムが前記第１の部分に取り付けられた、第１のアクチュエータ・サブアセンブリと、
導電要素を備えた第２のアクチュエータ・サブアセンブリであって、前記導電要素が、前記導電要素によって搬送される電流と前記第１及び第２の磁界との間の相互作用に基づいて前記力を生成するように構成され、前記第２の部分に取り付けられ、前記第１の磁石システム・サブアセンブリと第２の磁石システム・サブアセンブリの間に挿入された第２のアクチュエータ・サブアセンブリと、
実質的に前記第１の磁石システム・サブアセンブリの外部部分と第２の磁石システム・サブアセンブリの外部部分の間に延在する、前記第２の磁界の一部を前記第１及び第２の磁石システム・サブアセンブリのいずれか一方からもう一方の磁石システム・サブアセンブリへ案内するように構成された磁気要素とを備えた、アクチュエータ。
【請求項１０】
請求項９に記載のアクチュエータにおいて、前記主磁石システム及び前記補助磁石システムがホールバック構成で配置された、アクチュエータ。
【請求項１１】
請求項９に記載のアクチュエータにおいて、前記磁気要素が高磁気透過性材料を含む、アクチュエータ。
【請求項１２】
請求項９に記載のアクチュエータにおいて、前記磁気要素が、前記補助磁石システムに包含された、実質的に逆並列分極を有する互いに対向する補助磁石の間に延在する、アクチュエータ。
【請求項１３】
請求項１２に記載のアクチュエータにおいて、前記磁気要素が、前記主磁石システムの隣接する主磁石に対して、前記互いに対向する補助磁石の側面と側面の間に延在する、アクチュエータ。
【請求項１４】
請求項９に記載のアクチュエータにおいて、前記磁気要素が、前記第１及び第２の磁石システム・サブアセンブリのいずれか一方からもう一方の磁石システム・サブアセンブリへ向かう方向に極性を有する永久磁石を備えた、アクチュエータ。
【請求項１５】
請求項１４に記載のアクチュエータにおいて、前記磁気要素が、前記第１及び第２の磁石システム・サブアセンブリの主磁石に隣接して配置された高磁気透過性材料を含む部分の間に延在する、アクチュエータ。
【請求項１６】
請求項９に記載のアクチュエータにおいて、前記導電要素と前記磁気要素の間の距離が十分に長く、それにより前記アクチュエータの磁気抵抗力を前記アクチュエータによって生成される最大力の１％未満にする、アクチュエータ。
【請求項１７】
基板ホルダによって保持される基板を提供するステップと、
照明システムを使用して放射ビームを提供するステップと、
支持構造によって支持されたパターン形成装置を使用して前記放射ビームに所望のパターンを付与するステップと、
前記パターン形成された放射ビームを投影システムを介して前記基板の目標部分に投射するステップと、
第１の装置部分及び第２の装置部分を互いに変位させる力を生成するステップであって、前記第１の装置部分が、前記照明システム、前記支持構造、前記基板ホルダ及び前記投影システムのうち１つの少なくとも一部を含み、前記第２の装置部分が、前記照明システム、前記支持構造及び前記基板ホルダのうち１つの少なくとも他の部分を含むステップとを含むデバイス製造方法であって、
前記力を生成するステップが、
第１の磁石システム・サブアセンブリ及び第２の磁石システム・サブアセンブリの主磁石システムから第１の磁界を生成するステップであって、前記主磁石システムが前記第１の部分に取り付けられたステップと、
前記第１及び第２の磁石システム・サブアセンブリの補助磁石システムから第２の磁界を生成するステップであって、前記補助磁石システムが前記第１の部分に取り付けられたステップと、
導電要素によって搬送される電流と前記第１及び第２の磁界との間の相互作用に基づいて前記力を生成するステップであって、前記導電要素が前記第２の部分に取り付けられたステップと、
前記第２の磁界の一部を前記第１及び第２の磁石システム・サブアセンブリのいずれか一方からもう一方の磁石システム・サブアセンブリへ案内するステップとを含む、デバイス製造方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載のデバイス製造方法において、前記第１の磁界及び前記第２の磁界がホールバック構成で配置された、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、リソグラフィ装置、ローレンツ・アクチュエータ及び関連するデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、たとえば集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。そのような場合、パターン形成装置がＩＣの個々の層に対応する所望の回路パターンを生成するのに使用され、このパターンが放射感応材料（レジスト）の層で被覆された基板（シリコン・ウェハ）上の目標部分（たとえば１つ又は複数のダイを含む）に結像される。
【０００３】
通常、１枚の基板には、順次露光される、隣接する目標部分のネットワークが含まれている。知られているリソグラフィ装置には、パターン全体を１回で目標部分に露光することによって目標部分の各々が照射される、いわゆるステッパと、パターンを投影ビームで所与の方向（「走査」方向）に走査し、基板をこの方向に平行に、或いは逆平行に同期走査することによって目標部分の各々が照射される、いわゆるスキャナがある。
【０００４】
上述のタイプのリソグラフィ装置には、リソグラフィ装置の一部を位置決めするための複数のアクチュエータが使用されている。このようなアクチュエータは、基板テーブル、照射システムの一部、照明システムの一部又はリソグラフィ装置の他の任意の部分を位置決めするために適用されている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
参照によりその内容が本明細書に援用されているＥＰ−１  ２８６  ２２２及び米国特許公開公報第２００３／００５２５４８号に、リソグラフィ装置に使用するためのアクチュエータの一例が記載されている。これらの文書は、第１の磁界を提供する主磁石システムと、第２の磁界を提供する補助磁石システムと、導電要素とを備えたローレンツ・アクチュエータを記述している。主磁石システム及び補助磁石システムは、ホールバック構成に配置されている。補助磁石システムの磁石の磁化方向は主磁石システムの磁石の磁化方向に対して直交している。
【０００６】
本明細書において具体化され、広範囲に渡って説明されている本発明の原理は改良型ローレンツ・アクチュエータを提供する。一実施例では、そのようなアクチュエータが組み込まれたリソグラフィ装置は、放射ビームを提供するための照明システムと、放射ビームの断面にパターンを付与するパターン形成装置を支持するための支持構造と、基板を保持するための基板ホルダと、パターン形成されたビームを基板の目標部分に投射するための投影システムと、リソグラフィ装置の第１の部分と第２の部分の間に力を生成するためのローレンツ・アクチュエータとを有している。
【０００７】
ローレンツ・アクチュエータは、リソグラフィ装置の前記第１の部分に取り付けられた、第１の磁界を提供するための主磁石システムと、リソグラフィ装置の前記第１の部分に取り付けられた、第２の磁界を提供するための補助磁石システム（主磁石システム及び補助磁石システムは、ホールバック構成で配置されている）と、リソグラフィ装置の前記第２の部分に取り付けられた導電要素とを備えている。導電要素は、前記導電要素によって搬送される電流の相互作用及び第１の磁界及び第２の磁界の合成磁界によって前記力を生成するように配置されており、導電要素の少なくとも一部は、それぞれ主磁石システム及び補助磁石システムの一部を備えた第１の磁石システム・サブアセンブリと第２の磁石システム・サブアセンブリの間に配置されている。ローレンツ・アクチュエータは、さらに、実質的に第１の磁石システム・サブアセンブリの外部側面と第２の磁石システム・サブアセンブリの外部側面の間に延在する、第２の磁界の一部を第１及び第２の磁石システム・サブアセンブリのいずれか一方からもう一方の磁石システム・サブアセンブリへ案内するための磁気要素を備えている。
【０００８】
ホールバック構成の説明については、米国特許公開公報第２００３／００５２５４８号及びＥＰ１２８６２２２を参照されたい。磁気要素は、磁気的に透過性の材料又は永久磁気材料から構成されうる。磁気要素は、第１の磁石システム・サブアセンブリと第２の磁石システム・サブアセンブリの間の第２の磁界（すなわち補助磁石システムによって生成される磁界）の一部を案内するために、第１の磁石システム・サブアセンブリと第２の磁石システム・サブアセンブリの間で、第１の磁石システム・サブアセンブリと第２の磁石システム・サブアセンブリのサイド上を延びる。磁気要素は、動作中、第２の磁界からの一部を第１及び第２の磁石システム・サブアセンブリのいずれか一方からもう一方の磁石システム・サブアセンブリへ案内するように配置されている。したがって磁気要素は、第２の磁界の一部を効果的に短絡している。磁気要素を追加することによって補助磁石システムがより良好に使用されるため、それによりアクチュエータの効率が向上する。磁気要素による効率の向上に伴って、導電要素の位置における磁界が増加する。
【０００９】
アクチュエータの効率の向上は、アクチュエータの急峻性の向上として表現することができる（Ｆ２ｘ／Ｐｄｉｓｓとして表現することができる。Ｆｘは、アクチュエータによって生成される力であり、Ｐｄｉｓｓは、アクチュエータによる分散である）。急峻性が向上するため、アクチュエータをより小型に設計することができ、或いはより小型の磁石システムを導入することができ、延いてはアクチュエータの質量を小さくすることができる。或いは、同じアクチュエータ寸法で、より大きい駆動力を得ることができるため、アクチュエータを使用して、分散を増加させることなく達成することができる加速度が大きくなる。
【００１０】
また、たとえば強磁性体を含む磁気要素を追加することによってアクチュエータの磁気抵抗力が大きくなることは理解されよう。しかしながら、本発明による有利な実施例では、導電要素と磁気要素の間の距離が十分に長く、そのためにローレンツ・アクチュエータの磁気抵抗力は、ローレンツ・アクチュエータの最大ローレンツ力の１％未満になっている。したがって、磁気抵抗力が小さいため、第１及び第２の部分が互いに変位すると変化するこれらの非線形力が果たしている役割は些細なものに過ぎない。さらに有利な効果として、磁気要素によってアクチュエータの漂遊磁界が減少していることが観察されている。さらに他の利点は、とりわけ第１の磁石システム・サブアセンブリと第２の磁石システム・サブアセンブリの間に機械的な接続を確立する場合、磁気要素の存在によってアクチュエータの構造的剛性が増加することである。本明細書には第１及び第２の磁界が言及されているが、これらの磁界が相俟って総合的な有効磁界をもたらしていることは当業者には理解されよう。
【００１１】
有利且つ有効で、さらには実施が容易な実施例では、磁気要素は、高磁気透過性材料、つまり比透磁率が１より大きい、たとえば鉄などの材料でできている。磁気要素は、補助磁石システムに包含されている、実質的に逆並列分極を有する互いに対向する補助磁石の間を延びていることが好ましい。したがって、互いに対向する補助磁石の磁界間の短絡が有効な方法で提供される。
【００１２】
有利には、磁気要素は、互いに対向する、主磁石システムの隣接する主磁石とは反対側の補助磁石の側面と側面の間を延びており、したがって、互いに対向する補助磁石と磁気要素の間の磁界を有効に結合している。
【００１３】
また、他の有利な実施例では、磁気要素は、第１及び第２の磁石システム・サブアセンブリのいずれか一方からもう一方の磁石システム・サブアセンブリへ向かう方向に極性を有する永久磁石（硬磁性材料）を備えている。この実施例の有利な点の１つは、より多くの磁気体積（第２の磁界をもたらす）を追加することができることである。それにより導電要素の位置における磁界が増加し、アクチュエータの効率がさらに向上する。有利には、磁気要素は、第１及び第２の磁石システム・サブアセンブリの主磁石に隣接する、高磁気透過性材料（鉄など）を含む部分の間を延びている。
【００１４】
本発明は、さらに、第１の可動部分と第２の可動部分の間に力を生成するためのローレンツ・アクチュエータを含む。このローレンツ・アクチュエータは、前記第１の部分に取り付けられた、第１の磁界を提供するための主磁石システムと、前記第１の部分に取り付けられた、第２の磁界を提供するための補助磁石システムとを備えている。主磁石システム及び補助磁石システムはホールバック構成で配置されており、前記第２の部分に導電要素が取り付けられている。この導電要素は、導電要素によって搬送される電流の相互作用及び第１の磁界及び第２の磁界の合成磁界によって前記力を生成するように配置されている。この導電要素の少なくとも一部は、第１の磁石システム・サブアセンブリと第２の磁石システム・サブアセンブリの間に配置されている。
【００１５】
これらのサブアセンブリは、それぞれ主磁石システム及び補助磁石システムの一部を備え、ローレンツ・アクチュエータは、さらに、実質的に第１の磁石システム・サブアセンブリの外サイドと第２の磁石システム・サブアセンブリの外サイドの間に延在する、第２の磁界の一部を第１及び第２の磁石システム・サブアセンブリのいずれか一方からもう一方の磁石システム・サブアセンブリへ案内するための磁気要素を備えている。
【００１６】
本発明は、さらに、基板を提供するステップと、照明システムを使用して投影放射ビームを提供するステップと、投影ビームの断面にパターンを付与するためにパターン形成装置を使用するステップと、パターン形成された放射ビームを基板の目標部分に投射するステップと、放射ビーム及び基板を互いに変位させるための力を生成するステップであって、第１の磁界を提供するステップ及び第２の磁界を提供するステップによって力が生成され、第１の磁界及び第２の磁界がホールバック構成で配置されるステップとを含むデバイス製造方法を含む。
【００１７】
この方法には、さらに、リソグラフィ装置の前記第２の部分に取り付けられた導電要素を介して電流を案内するステップであって、前記導電要素によって搬送される電流の相互作用及び第１の磁界及び第２の磁界の合成磁界によって前記力を生成するためのステップと、第１及び第２の磁界を提供する第１及び第２の磁石システム・サブアセンブリのいずれか一方からもう一方の磁石システム・サブアセンブリへ第２の磁界の一部を案内するステップが含まれている。
【００１８】
本発明によるローレンツ・アクチュエータ及び本発明によるデバイス製造方法を使用することにより、本発明によるリソグラフィ装置の場合と同様、同じ効果又は同様の効果及び利点が達成される。
【００１９】
本明細書においては、リソグラフィ装置の、とりわけＩＣの製造における使用が言及されているが、本明細書において説明するリソグラフィ装置は、集積光学系、磁気領域メモリのための誘導及び検出パターン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造などの他の応用例を有していることを理解されたい。このような代替応用例の文脈においては、本明細書における「ウェハ」或いは「ダイ」という用語の使用はすべて、それぞれより一般的な「基板」或いは「目標部分」という用語の同義語と見なすことができることは当業者には理解されよう。
【００２０】
本明細書において言及されている基板は、たとえばトラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、露光済みレジストを現像するツール）或いは計測ツール又は検査ツール中で、露光前又は露光後に処理することができる。適用可能である場合、本明細書における開示は、このような基板処理ツール及び他の基板処理ツールに適用することができる。また、基板は、たとえば多層ＩＣを生成するために複数回に渡って処理することができるため、本明細書に使用されている基板という用語は、処理済みの複数の層が既に含まれている基板を指している場合もある。
【００２１】
本明細書に使用されている「放射」及び「ビーム」という用語には、紫外（ＵＶ）放射（たとえば波長が３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ又は１２６ｎｍの放射）、極紫外（ＥＵＶ）放射（たとえば波長の範囲が５〜２０ｎｍの放射）、及びイオン・ビーム或いは電子ビームなどの粒子線を含むあらゆるタイプの電磁放射が包含されている。
【００２２】
本明細書に使用されている「パターン形成装置」という用語は、投影ビームの断面にパターンを付与し、それにより基板の目標部分にパターンを生成するために使用することができる機構を意味するものとして広義に解釈されたい。また、投影ビームに付与されるパターンは、基板の目標部分における所望のパターンに必ずしも厳密に対応している必要はないことに留意されたい。通常、投影ビームに付与されるパターンは、目標部分に生成されるデバイス、たとえば集積回路中の特定の機能層に対応している。
【００２３】
パターン形成装置は、透過型であっても或いは反射型であってもよい。パターン形成装置の実施例には、マスク、プログラム可能ミラー・アレイ及びプログラム可能ＬＣＤパネルがある。マスクについてはリソグラフィにおいては良く知られており、バイナリ、レベンソン型位相シフト、及びハーフトーン型位相シフトなどのマスク・タイプ、及び様々なハイブリッド・マスク・タイプが知られている。プログラム可能ミラー・アレイの実施例には、マトリックスに配列された微小ミラーが使用されている。微小ミラーの各々は、入射する放射ビームが異なる方向に反射するよう、個々に傾斜させることができるため、この方法によって反射ビームがパターン形成される。パターン形成装置のいずれの実施例においても、支持構造には、たとえば、必要に応じて固定又は移動可能にすることができ、パターン形成装置をたとえば投影システムに対して確実に所望の位置に配置することができるフレーム又はテーブルを使用することができる。本明細書における「レチクル」或いは「マスク」という用語の使用はすべて、より一般的な「パターン形成装置」という用語の同義語と見なすことができる。
【００２４】
本明細書に使用されている「投影システム」という用語には、たとえば使用する露光放射に適した、或いは浸漬液の使用又は真空の使用などの他の要因に適した、屈折光学系、反射光学系及びカタディオプトリック光学系を始めとする様々なタイプの投影システムが包含されているものとして広義に解釈されたい。本明細書における「レンズ」という用語の使用はすべて、より一般的な「投影システム」という用語の同義語と見なすことができる。
【００２５】
また、照明システムには、投影放射ビームを導き、整形し、或いは制御するための屈折光学素子、反射光学素子及びカタディオプトリック光学素子を始めとする様々なタイプの光学素子が包含されており、このような素子についても、以下、集合的又は個々に「レンズ」と呼ぶ。
【００２６】
リソグラフィ装置は、場合によっては２つ（二重ステージ）以上の基板テーブル（及び／又は複数のマスク・テーブル）を有するタイプの装置であり、このような「多重ステージ」マシンの場合、追加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のために使用している間、１つ又は複数のテーブルに対して予備ステップを実行することができる。
【００２７】
また、リソグラフィ装置は、基板が比較的屈折率の大きい液体中、たとえば水中に浸され、それにより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タイプの装置であってもよい。また、リソグラフィ装置内の他の空間、たとえばマスクと投影システムの第１の要素の間に浸漬液を充填することも可能である。浸漬技法は、当分野においては、投影システムの開口数を大きくすることで良く知られている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施例について、単なる実施例に過ぎないが、添付の略図を参照して説明する。図において、対応する参照記号は、対応する部分を表している。
【００２９】
リソグラフィ装置
図１は、本発明の特定の実施例によるリソグラフィ装置１００を略図で示したものである。このリソグラフィ装置は、
放射（たとえばＵＶ放射又はＥＵＶ放射）の投影ビームＰＢを提供するための照明システム（イルミネータ）ＩＬと、
パターン形成装置（たとえばマスク）ＭＡを支持するための、パターン形成装置をアイテムＰＬに対して正確に位置決めするための第１の位置決め機構ＰＭに接続された第１の支持構造（たとえばマスク・テーブル／ホルダ）ＭＴと、
基板（たとえばレジスト被覆ウェハ）Ｗを保持するための、基板をアイテムＰＬに対して正確に位置決めするための第２の位置決め機構ＰＷに接続された基板テーブル（たとえばウェハ・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に付与されたパターンを基板Ｗの目標部分Ｃ（たとえば１つ又は複数のダイを含む）に結像するための投影システム（たとえば反射型投影レンズ）ＰＬと
を備えている。
【００３０】
図に示すように、このリソグラフィ装置は反射型（たとえば反射型マスク又は前述したタイプのプログラム可能ミラー・アレイを使用した）タイプの装置である。あるいは、このリソグラフィ装置は透過型（たとえば透過型マスクを使用した）タイプの装置であってもよい。
【００３１】
イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。放射源がたとえばプラズマ放電源である場合、放射源及びリソグラフィ装置は、個別の構成要素にすることができる。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しているとは見なされず、放射ビームは、通常、たと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備えた放射コレクタを使用して放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ引き渡される。それ以外のたとえば放射源が水銀灯などの場合、放射源はリソグラフィ装置の一構成要素である。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、放射システムと呼ばれてもよい。
【００３２】
イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調整するための調整機構を備えることができる。通常、イルミネータの瞳平面内における強度分布の少なくとも外部及び／又は内部径方向範囲（一般に、それぞれσ−ｏｕｔｅｒ及びσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれている）は調整が可能である。イルミネータは、投影ビームＰＢと呼んでいる、所望する一様な強度分布をその断面に有する調節済み放射ビームを提供している。
【００３３】
投影ビームＰＢは、マスク・テーブルＭＴ上に保持されているマスクＭＡに入射する。マスクＭＡで反射した投影ビームＰＢは、投影ビームを基板Ｗの目標部分Ｃに集束させるレンズＰＬを通過する。基板テーブルＷＴは、第２の位置決め機構ＰＷ及び位置センサＩＦ２（たとえば干渉デバイス）を使用して正確に移動させることができ、それにより、たとえば異なる目標部分Ｃを投影ビームＰＢの光路内に配置することができる。同様に、第１の位置決め機構ＰＭ及び位置センサＩＦ１を使用して、たとえばマスク・ライブラリから機械的に検索した後、又は走査中に、マスクＭＡを投影ビームＰＢの光路に対して正確に配置することができる。通常、対物テーブルＭＴ及びＷＴの移動は、位置決め機構ＰＭ及びＰＷの一部を形成している長ストローク・モジュール及び短ストローク・モジュールを使用して実現されているが、ステッパ（スキャナではなく）の場合、マスク・テーブルＭＴは、短ストローク・アクチュエータのみに接続することができ、或いは固定することも可能である。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスク位置合せマークＭ１、Ｍ２及び基板位置合せマークＰ１、Ｐ２を使用して整列させることができる。
【００３４】
図に示す装置は、以下に示す好ましいモードで使用することができる。
ステップ・モード：
基本的にマスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴが静止状態に維持され、投影ビームに付与されたパターン全体が目標部分Ｃに１回で投影される（つまり単一静止露光）。次に、基板テーブルＷＴがＸ及び／又はＹ方向にシフトされ、異なる目標部分Ｃが露光される。ステップ・モードでは、露光視野の最大サイズによって、単一静止露光で結像される目標部分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が目標部分Ｃに投影されている間、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴが同期走査される（つまり単一動的露光）。マスク・テーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＬの倍率（縮小率）及び画像反転特性によって決定される。走査モードでは、露光視野の最大サイズによって、単一動的露光における目標部分の幅（非走査方向の）が制限され、また、走査運動の長さによって目標部分の高さ（走査方向の）が左右される。
その他のモード：
プログラム可能パターン形成装置を保持してマスク・テーブルＭＴが基本的に静止状態に維持され、投影ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影されている間、基板テーブルＷＴが移動又は走査される。このモードでは、通常、パルス放射源が使用され、走査中、基板テーブルＷＴが移動する毎に、或いは連続する放射パルスと放射パルスの間に、必要に応じてプログラム可能パターン形成装置が更新される。この動作モードは、前述したタイプのプログラム可能ミラー・アレイなどのプログラム可能パターン形成装置を利用しているマスクレス・リソグラフィに容易に適用することができる。
【００３５】
前述の使用モードの組合せ及び／又はその変形形態又は全く異なる使用モードを使用することも可能である。
【００３６】
上で指摘したように、リソグラフィ装置１００には、リソグラフィ装置の一部、たとえば基板テーブル／ホルダ、マスク・テーブル／ホルダ、照射システムの一部、照明システムの一部或いはリソグラフィ装置１００の他の任意の部分を位置決めするためのアクチュエータが使用されている。
【００３７】
図２は、本発明の一実施例によるローレンツ・アクチュエータ２００の断面図を示したものである。このローレンツ・アクチュエータは、第１のアクチュエータ・サブアセンブリ２０１と、第１のサブアセンブリ２０１に対して移動可能な第２のアクチュエータ・サブアセンブリ２０２とを備えている。第１のアクチュエータ・サブアセンブリ２０１は、主磁石システム及び補助磁石システムを備えた第１及び第２の磁石システム・サブアセンブリ２０３、２０４をそれぞれ備えている。主磁石システム及び補助磁石システムは、リソグラフィ装置１００の一部分に取り付けられている。主磁石システムは、主磁石２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃ及び２０５ｄを備えている。主磁石２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃ及び２０５ｄの極性は、個々の主磁石の中に引かれた矢印で示されている。
【００３８】
アクチュエータ２００は、図２に示すように、図２の平面内を左側から右側、或いは右側から左側へ向かう方向の力を生成するように構成されている。この力は、主磁石２０５ａ〜２０５ｄと、リソグラフィ装置１００の他の部分に取り付けられた第２のアクチュエータ・サブアセンブリ２０２の間に作用している。第２のアクチュエータ・サブアセンブリ２０２は、コイルなどの導電要素を備えている。実際、この実施例の部分２０２はコイルの横断面図を表しており、コイルの一方の部分２０２ａを流れる電流の方向と、コイルのもう一方の部分２０２ｂを流れる電流の方向は互いに逆方向である。そのため、主磁石２０５ａ及び２０５ｃの極性は主磁石２０５ｂ及び２０５ｄの極性と反対である。
【００３９】
第１及び第２の磁石システム・サブアセンブリ２０３及び２０４は、さらに、主磁石システムと結合した、補助磁石２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃ、２０６ｄ、２０６ｅ及び２０６ｆを備えた補助磁石システムを備えている。一実施例では、補助磁石２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃ、２０６ｄ、２０６ｅ及び２０６ｆは、ホールバック構成で配置されている。
【００４０】
アクチュエータ２００は、さらに、裏当て鉄片などの裏当て質量２０７ａ及び２０７ｂを備えている。本発明によれば、第１の磁石システム・サブアセンブリ２０３及び第２の磁石システム・サブアセンブリ２０４の外サイドと外サイドの間、たとえば縁と縁の間に延在する磁気要素２０８ａ及び２０８ｂが提供されている。磁気要素２０８ａ及び２０８ｂの効果について、図３ａ及び図３ｂを参照して説明する。
【００４１】
図３ａ及び図３ｂは、図２を参照して説明したローレンツ・アクチュエータを示したものであるが、図３ａ（図３ｂではなく）では、磁気要素２０８ａ及び２０８ｂが除去されている。図３ａ及び図３ｂでは、第１の主磁界の磁力線が３００で示され、第２の補助磁界の磁力線が３０１で示されている。図３ｂを参照すると分かるように、磁気要素２０８ａによって補助磁石２０６ａ及び２０６ｄからの補助磁界の一部が短絡されている。
【００４２】
同様に、磁気要素２０８ｂによって補助磁石２０６ｃ及び２０６ｆから出ている補助磁界の一部が短絡されている。そのため、図３ａと比較すると、図３ｂの方がコイル２０２の位置で及びコイル２０２の近傍で磁界が増加している。磁気要素のもう１つの効果は、外部磁界に対するアクチュエータによる有り得る妨害が磁気要素２０８ａ及び２０８ｂによって遮蔽されることである。磁気要素２０８ａ及び２０８ｂは、鉄又は比透磁率が１より大きい高磁気透過性の他の任意の材料を使用して構成することができる。
【００４３】
磁気要素は、補助磁石システムに包含されている、実質的に逆並列分極を有する互いに対向する補助磁石２０６ａと２０６ｄの間に延在する磁気透過性材料でできている。有利な構成では、磁気要素は、互いに対向する補助磁石２０６ａ及び２０６ｄの、主磁石システムの隣接する主磁石２０５ａ及び２０５ｃとは反対側の、サイドとサイドの間を延びている。磁気要素２０８ａと導電要素２０２ａの間の距離は十分に長く、そのためにアクチュエータの磁気抵抗力は、アクチュエータのローレンツ力の１％未満になっている。磁気要素２０８ａと導電要素２０２ａの間の距離が長くなると、磁気抵抗力が小さくなる。
【００４４】
次に、本発明によるローレンツ・アクチュエータの代替実施例について、その一部を示す図４を参照して説明する。図４は、とりわけ主磁石２０５ａ及びこの実施例では鉄製である裏当て質量２０７ａの一部を示したものである。図４を参照して説明する実施例の磁気要素２０８ａ（永久磁石を備えている）は、第１及び第２の磁石システム・サブアセンブリの主磁石（図４に示す主磁石２０５ａ）に隣接する磁気透過性の高い部分（図４に示す部分２０６ａ）の間を延びている。
【００４５】
この実施例の磁気要素２０８ａは、第２の磁石システム・サブアセンブリのうちの１つから他の１つへ向かう方向に極性を有するサイド磁石を備えている。有利には、磁気要素２０８ａの分極と、隣接する主磁石２０５ａ（図４に示す）及び２０５ｃ（図４には図示せず）の分極とは互いに逆である。図４に示す磁気要素２０８ａは、補助磁石システムの一部を形成しており、実際、２０６ａと２０６ｄの間の磁界を案内する同じ効果が達成されるため、図２及び図３ｂに示す磁気要素２０８ａ及び２０８ｂの効果と同じ効果又は同様の効果を有している。図２及び図３ｂでは、補助磁石２０６ａと２０６ｄの磁気分極によってこの効果が達成され、一方、図４では、磁気要素２０８ａの磁気分極によって同じ又は同様の効果が生成されている。
【００４６】
図４にはローレンツ・アクチュエータの一部、つまり、図２に示すローレンツ・アクチュエータの断面図と比較すると、断面図の左上の部分しか示されていないが、断面図の残りの部分がどの様に続いているかは当業者には明らかであろう。図２ａ及び図４に示す構成の代替として、磁気要素２０８ａ及び２０８ｂは部分２０６の任意の側面から延在することができる。したがって、図２に示す実施例の場合、たとえば補助磁石２０６ａ及び２０６ｄの互いに向い合っている側面から磁気要素２０８ａを延在させることができ、また、図４に示すローレンツ・アクチュエータの場合、たとえば部分２０６ａ及び２０６ｄ（図４には図示せず）の、それぞれ隣接する主磁石２０５ａ及び２０５ｃとは反対側の側面から磁気要素２０８ａを延在させることができる。
【００４７】
本発明によるローレンツ・アクチュエータは、リソグラフィ装置におけるステージ及び光学など、力の方向のストロークが短い高度に正確な応用例及び／又は温度依存応用例に適用することができる。
【００４８】
以上、本発明の特定の実施例について説明したが、説明した以外の方法で本発明を実践することができることは理解されよう。したがって以上の説明は、本発明の制限を意図したものではない。本発明の構成、動作及び挙動についての以上の説明は、本明細書において示すレベルの詳細により、実施例に対する改変及び変形形態が可能である、という理解の上に立っている。したがって、以上の詳細な説明は、決して本発明の制限を意味するものでも意図するものでもない。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ている。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明を具体化することができるリソグラフィ装置を示す図である。
【図２】本発明によるローレンツ・アクチュエータの断面図である。
【図３ａ】現況技術によるローレンツ・アクチュエータの断面図中の磁界の磁力線を示す図である。
【図３ｂ】本発明によるローレンツ・アクチュエータの断面図中の磁界の磁力線を示す図である。
【図４】本発明によるローレンツ・アクチュエータの代替実施例の一部を示す断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【外国語明細書】
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