(57)【要約】【課題】物体を正確に位置決めする電磁アクチュエータを備えたリソグラフィ装置およびデバイス製造方法を提供する。【解決手段】アクチュエータは、発生した力の方向で磁化された磁石を有する磁石アセンブリを囲む２つのコイルを有するコイルアセンブリを有する。発生した力は、アクチュエータの操作範囲にわたってほぼ一定である。アクチュエータにはさらに、コイルアセンブリを囲む冷却体を装備することができる。【選択図】図８ａ
2005109475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィ装置で、
−  放射線の投影ビームを提供する照明システムと、
−  模様付け手段を支持する支持構造とを有し、模様付け手段は、投影ビームの断面に模様を与える働きをし、さらに、
−  基板を保持する基板テーブルと、
−  模様付けしたビームを基板の目標部分に投影する投影システムと、
−  リソグラフィ装置の第一部品を、第一方向でリソグラフィ装置の第二部品に対して位置決めするアクチュエータとを有し、アクチュエータが、
−  第一部品に取り付けた第一アセンブリと、
−  第二部品に取り付けた第二アセンブリと、
を有し、
第一アセンブリが、前記第一方向で磁化した永久磁石を有し、第二アセンブリが、前記第一方向に対してほぼ直角の導電部品を有する少なくとも２つのコイルを有し、前記少なくとも２つのコイルが、前記第一方向で自身間の空間を画定し、それにより前記第一アセンブリの前記永久磁石が、前記空間に少なくとも部分的に配置されることを特徴とするリソグラフィ装置。
【請求項２】
第二アセンブリに、前記第一方向に対してほぼ直角である導電部品を有し、前記第一方向で自身間の空間を画定する２つの追加コイルを設け、これにより前記第一アセンブリの前記永久磁石が、前記空間に少なくとも部分的に配置される、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３】
コイルの内幅が前記第一方向に沿って変化する、請求項１または２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４】
第二アセンブリがさらに、前記第一方向に対して直角である半径方向に磁化され、前記第一アセンブリを少なくとも部分的に囲む円筒形の永久磁石を有する、請求項１から３いずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
【請求項５】
第一アセンブリがさらに、前記第一方向に磁化された少なくとも１つの他の永久磁石を有し、前記第一アセンブリの前記永久磁石と前記１つの他の永久磁石との間に前記第一方向でギャップが画定され、ギャップが調節可能である、請求項１から４いずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
【請求項６】
デバイス製造方法で、
−  基板を設けるステップと、
−  照明システムを使用して放射線の投影ビームを設けるステップと、
−  投影ビームの断面に模様を与えるために模様付け手段を使用するステップと、
−  模様付けした放射線ビームを基板の目標部分に投影するステップと、
−  アクチュエータによって機械の第二部品に対して機械の第一部品を位置決めするステップとを含み、アクチュエータが、
−  第一アセンブリと、
−  第二アセンブリとを有し、
第一アセンブリが、前記第一方向で磁化した永久磁石を有し、第二アセンブリが、前記第一方向に対してほぼ直角の導電部品を有し、前記第一方向で自身間に空間を画定する少なくとも２つのコイルを有し、前記第一アセンブリの前記永久磁石が、前記空間に少なくとも部分的に配置されることを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リソグラフィ装置で、
−  放射線の投影ビームを提供する照明システムと、
−  模様付け手段を支持する支持構造とを有し、模様付け手段は、投影ビームの断面に模様を与える働きをし、さらに、
−  基板を保持する基板テーブルと、
−  模様付けしたビームを基板の目標部分に投影する投影システムと、
−  リソグラフィ装置の第一部品を、第一方向でリソグラフィ装置の第二部品に対して位置決めするアクチュエータとを有し、アクチュエータが、
−  第一部品に取り付けた第一アセンブリと、
−  第二部品に取り付けた第二アセンブリと、
を有するリソグラフィ装置に関する。
【０００２】
本発明は、請求項６のプリアンブルによるデバイス製造方法にも関する。
【背景技術】
【０００３】
リソグラフィ装置は、所望の模様を基板の目標部分に適用する機械である。リソグラフィ投影装置は例えば、集積回路（ＩＣ）の製造において使用可能である。この場合、マスクなどの模様付け手段はＩＣの個々の層に対応する回路模様の生成に使用することができ、この模様を、放射線感光原料（レジスト）の層を有する基板（シリコンウェハなど）上の目標部分（例えば１つあるいは幾つかのダイ、またはその一部を有する）に描像することができる。一般的に、シングルウェハは、順次照射される近接目標部分のネットワークを含んでいる。既知のリソグラフィ装置は、模様全体を目標部分に１回の作動にて露光することによって各目標部分が照射されるいわゆるステッパと、所定の方向（「走査」方向）に模様を投影ビームで徐々に走査し、これと同時に基板をこの方向と平行に、あるいは反平行に走査することにより、各目標部分が照射されるいわゆるスキャナとを含む。このようなリソグラフィ装置では、目標または目標テーブルの正確な位置決めが必要である。この目的は、例えば目的テーブルまたはレンズまたはミラーなどの光学エレメントでよい。このような位置決めは、電磁アクチュエータを使用して実現することができる。一般的に、電磁アクチュエータは２つのアセンブリ、つまり少なくとも１つまたは複数の永久磁石を有する第一アセンブリ（磁石アセンブリとも呼ぶ）および少なくとも１つまたは複数のコイルを有する第二アセンブリ（コイルアセンブリとも呼ぶ）を有する。電磁アクチュエータの好ましい特性の一つは、アクチュエータの両アセンブリ間に発生する力が、アクチュエータの動作範囲における両部品の相対的位置にほぼ関係ないことである。これによって、アクチュエータの動的応答が良好になる。両部品の相対的位置に関係なく、コイルの電流と発生する力との間の関係が分かっているからである。その結果、部品の振動が他の部品に伝達されない。一つの部品の振動により、他の部品にかかる力が変化しないからである。コイルアセンブリを機械のフレームに装着し、正確な位置決めまたは変位を必要とする目標に磁石アセンブリを接続すると仮定すると、両部品間に発生する力が両部品の相対的位置にほぼ関係ない場合、機械フレームの振動が目標に伝達されない。音声コイルモータまたはリニアアクチュエータなどの幾つかの最新技術のアクチュエータは、ある程度まで、両アクチュエータ部品の相対的位置にほぼ関係ない力を提供するということ特性を有する。
【０００４】
目標の熱的混乱を回避するため、アクチュエータの磁石アセンブリではなく、コイルアセンブリを目標に取り付けることが、往々にして好ましい。磁石アセンブリではなくコイルアセンブリを目標に取り付ける他の論は、コイルアセンブリを目標に取り付けると、（コイルから増幅器までの）コイルアセンブリの配線により、コイルアセンブリの変位中に混乱を生じる、ということである。さらに、配線および場合によっては水冷チューブの動作がライフサイクルの問題を引き起こすことがある。アクチュエータの寿命中に動的応力がかかるからである。
【０００５】
音声コイルアクチュエータまたは従来のリニアアクチュエータなどの前述したアクチュエータは、磁石アセンブリが非常に重いという欠点を有することがあり、これにより変位すべき総重量が、変位すべき実際の目標の重量より大きくなる。１つまたは複数の磁石アセンブリの追加重量は重大である。大抵の場合、目標は異なる自由度で変位し、したがって複数のアクチュエータが必要だからである。このような場合、異なるアクチュエータの組み合わせた磁石アセンブリの重量は、移動または配置すべき全体的重量の大きい部分になり、動的応答の低下につながる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来のアクチュエータのさらなる欠点は、アクチュエータコイルの大きい部分が磁石アセンブリに囲まれることである。したがって、コイルの効果的冷却が明白でない。これらの欠点の少なくとも一つを少なくとも部分的に克服する電磁アクチュエータを提供することが、本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上および他の目的は、
第一アセンブリが、前記第一方向に磁化された少なくとも１つの永久磁石を有し、第二アセンブリが、前記第一方向にほぼ直角にその導電部品を有する少なくとも２つのコイルを有し、前記少なくとも２つのコイルが、前記第一方向で自身間の空間を画定し、それにより前記磁石アセンブリの前記少なくとも１つの磁石が、少なくとも部分的に前記空間に配置されることを特徴とする本発明により達成される。
【０００８】
本発明で説明する電磁アクチュエータは、第二アセンブリ（つまりコイルを装備したアセンブリ）と比較して体積および重量が小さい第一アセンブリ（または磁石アセンブリ）を有する。これは、磁石アセンブリを配置または変位すべき目標に取り付けることが好ましいという点で好ましい。効率と動的応答という両方の理由から、アクチュエータの可動部品（つまり配置すべき目標に取り付ける部品）の重量を、可能な限り小さくすると有利である。この重量も変位すべきだからである。
【０００９】
さらに、本発明で説明するようなアクチュエータのレイアウトの結果、発生した力の方向の変位、発生した力の方向に対して直角の方向の変位と、回転との両方で、コイルの任意の電流について両方のアクチュエータ部品間で力がほぼ一定になる。
【００１０】
本発明で説明するようなアクチュエータの追加的利点は、コイルアセンブリの導電コイルが、最新技術で説明するようなコイルアセンブリより容易にアクセス可能であることである。
【００１１】
さらなる実施形態では、発生した力がほぼ一定である範囲を増加させるため、コイルアセンブリに２つの追加コイルを装備する。
【００１２】
さらなる実施形態では、発生した力がほぼ一定である範囲を改善するため、コイルの高さにわたってコイルの内径を変化させる。
【００１３】
さらなる実施形態では、コイルアセンブリはさらに磁石システムを有し、これにより磁石アセンブリとコイルアセンブリに取り付けた磁石システムとの間にバイアス力を発生させる。
【００１４】
垂直方向で目標を位置決めするためにアクチュエータを使用する場合、この実施形態の結果、アクチュエータの効率を改善することができる。発生したバイアス力を適用して、目標の重量の有意の部分を補償することができるからである。
【００１５】
さらなる実施形態では、磁石アセンブリが２つの磁石を有し、両磁石間の距離が調節可能である。両磁石間の距離を変化させることにより、発生するバイアス力を変更する。したがって、この配置構成により、アクチュエータをさらに柔軟に使用することができる。つまり様々な重量の目標を位置決めすることができる。
【００１６】
本発明によるデバイス製造方法は、
第一アセンブリが、前記第一方向に磁化された少なくとも１つの永久磁石を有し、第二アセンブリが、前記第一方向にほぼ直角にその導電部品を有する少なくとも２つのコイルを有し、前記少なくとも２つのコイルが、前記第一方向で自身間の空間を画定し、それにより前記磁石アセンブリの前記少なくとも１つの磁石が、少なくとも部分的に前記空間に配置されることを特徴とする。
【００１７】
本発明の他の態様によると、導電コイル中の消散を除去する効率的な方法を提供する冷却方法が提示される。提示された方法は、円筒形コイルの冷却に特に適しているが、他にも適用することができる。この方法による冷却は、水ダクトを設けた冷却体でコイルを囲むことによって実行される。このような冷却体を、内径および／または外径に設けることができる。
【００１８】
本発明による装置の使用法に関して、本文ではＩＣの製造において詳細なる参照説明を行うものであるが、本明細書で説明する装置は他の多くの用途においても使用可能であることは明確に理解されるべきである。例えば、これは、集積光学装置、磁気ドメインメモリ用ガイダンスおよび検出模様、液晶ディスプレイパネル、薄膜磁気ヘッド等の製造に使用され得る。こうした代替的な用途においては、本文にて使用した「ウェハ」または「ダイ」といった用語は、それぞれ「基板」または「目標部分」といった、より一般的な用語に置き換えて使用され得ることは当業者にとって明らかである。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（通常はレジストの層を基板に適用し、露光したレジストを現像するツール）または計量または検査ツールにて処理することができる。適宜、本明細書の開示は、このような基板処理ツールおよび他の基板処理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２回以上処理してもよく、したがって本発明で使用する基板という用語は、処理した複数の層を既に含む基板も指す。
【００１９】
本明細書では、「放射線」および「ビーム」という用語は、イオンビームあるいは電子ビームといったような粒子ビームのみならず、紫外線（ＵＶ）放射線（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、あるいは１２６ｎｍの波長を有する）および超紫外線（ＥＵＶ）放射線（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線を網羅するものとして使用される。
【００２０】
本明細書において使用する「模様付け手段」なる用語は、投影ビームの断面に、基板の目標部分模様を作り出すなどのために模様を与えるために使用し得る手段に当たるものとして広義に解釈されるべきである。投影ビームに与えられる模様は、基板の目標部分における所望の模様に正確に対応しないことがあることに留意されたい。一般的に、投影ビームに与えられる模様は、集積回路などの目標部分に作り出されるデバイスの特別な機能層に相当する。
【００２１】
模様付け手段は透過性または反射性でよい。模様付け手段の例には、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、様々なハイブリッドマスクタイプのみならず、バイナリマスク、レベンソンマスク、減衰位相シフトマスクといったような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小さなミラーのマトリクス配列を用いる。そのミラーの各々は、異なる方向に入射の放射線ビームを反射するよう個々に傾斜する事ができる。このようにして、反射されたビームは模様付けされる。模様付け手段の各例では、支持構造はフレームもしくはテーブルでよく、これは必要に応じて、固定式となるか、もしくは可動式となり、模様付け手段が例えば投影システムなどに対して所望の位置にあることを保証することができる。本明細書において使用する「レチクル」または「マスク」なる用語は、より一般的な「模様付け手段」なる用途と同義と見なすことができる。
【００２２】
本明細書において使用する「投影システム」なる用語は、例えば使用する露光放射線、または浸漬流体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、および反射屈折光学システムを含むさまざまな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「レンズ」なる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」なる用語と同義と見なされる。
【００２３】
照明システムは、放射線の投影ビームを誘導、成形または制御するために、屈折、反射、および反射屈折光学構成要素を含むさまざまなタイプの光学構成要素も網羅し、こうした構成要素もまた以降において集約的に、あるいは単独的に「レンズ」と称する。
【００２４】
リソグラフィ装置は、基板テーブルを２つ（デュアルステージ）またはそれ以上（および／あるいは２つ以上のマスクテーブル）を有するタイプでよい。このような「多段」機械においては、追加のテーブルが並列して使用される。もしくは、１つ以上の他のテーブルが露光に使用されている間に予備工程が１つ以上のテーブルにて実行される。
【００２５】
リソグラフィ装置は、投影システムの最終要素と基板との間の空間を充填するよう、基板を水などの比較的高い屈折率を有する液体に浸漬するタイプでもよい。浸漬液は、例えばマスクと投影システムの最終要素との間など、リソグラフィ装置の他の空間に適用してもよい。浸漬技術は、統制システムの開口数を増加させるため、当技術分野で周知である。
【００２６】
本発明の実施形態を添付の略図を参照に、例示の方法においてのみ説明する。図面では対応する参照記号は対応する部品を示すものとする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１は、本発明の独自の実施形態に基づくリソグラフィ投影装置を概略的に示したものである。この装置は、
−  放射線の投影ビームＰＢ（例えばＵＶ放射線またはＥＵＶ放射線）を供給する照明システム（照明装置）ＩＬと、
−  模様付け手段（例えばマスク）ＭＡを支持し、かつ、品目ＰＬに対して正確に模様付け手段の位置決めを行う第一位置決め手段ＰＭに連結を行った第一支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、
−  基板（例えばレジスト塗布したウェハ）Ｗを保持し、かつ、品目ＰＬに対して正確に基板の位置決めを行う第二位置決め手段ＰＷに連結を行った基板テーブル（例えばウェハテーブル）ＷＴと、
−  投影ビームＰＢに与えた模様を模様付け手段ＭＡによって基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば、１つあるいはそれ以上のダイから成る）に描像する投影システム（例えば屈折投影レンズ）ＰＬとにより構成されている。
【００２８】
ここで示しているように、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（例えば上述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）。
【００２９】
照明装置ＩＬは、放射線ソースＳＯから放射線のビームを受け取る。ソースおよびリソグラフィ装置は、例えばソースがエキシマレーザの場合、別個の実体でもよい。このような場合、ソースはリソグラフィ装置の部分を形成すると見なされず、放射線ビームは、例えば適切な案内ミラーおよび／またはビームエキスパンダなどを有するビーム送出システムＢＤの助けにより、ソースＳＯから照明装置ＩＬへと通過する。ソースＳＯおよび照明装置ＩＬは、必要に応じてビーム送出システムＢＤとともに放射線システムと呼ぶことができる。
【００３０】
照明装置ＩＬは、ビームにおける角度強度分布を調節する調節手段ＡＭを有する。一般的に、照明装置の瞳面における強度分布の少なくとも外部および／あるいは内部放射範囲（一般的にそれぞれ、σ−ｏｕｔｅｒおよびσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を調節することができる。また、照明装置ＩＬは一般的に積分器ＩＮおよびコンデンサＣＯといったような、他のさまざまな構成要素を有する。照明装置は、その断面に亘り所望する均一性と強度分布とを有し、投影ビームＰＢと呼ばれる調整済み放射線ビームを提供する。
【００３１】
投影ビームＰＢはマスクＭＡに入射し、これはマスクテーブルＭＴ上に保持される。投影ビームＰＢはマスクＭＡを横断して、基板Ｗの目標部分Ｃ上にビームＰＢの焦点を合わせるレンズＰＬを通過する。第二位置決め手段ＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば干渉計装置）の助けにより、基板テーブルＷＴは、例えばビームＰＢの経路における異なる目標部分Ｃに位置を合わせるために正確に運動可能である。同様に、第一位置決め手段ＰＭおよび別の位置センサ（図１では明示的に図示せず）は、例えばマスクライブラリから機械的に検索した後に、あるいは走査運動の間に、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ように使用可能である。一般的に、オブジェクトテーブルＭＴおよびＷＴの運動は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）の助けにより実現される。しかし、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に連結されるだけであるか、あるいは固定される。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を使用して位置を合わせることができる。
【００３２】
ここに表した装置は以下の好ましいモードにて使用可能である。
１．ステップモードにおいては、投影ビームに与えられた模様全体を１回の作動で目標部分Ｃに投影する間、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ている（すなわち１回の静止露光）。次に、異なる目標部分Ｃを露光できるよう、基板テーブルＷＴがＸ方向および／あるいはＹ方向にシフトされる。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズが、１回の静止露光で描像される目標部分Ｃのサイズを制限する。
２．走査モードにおいては、投影ビームに与えられた模様を目標部分Ｃに投影する間、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴを同時に操作する（すなわち１回の動的露光）。マスクテーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＬの倍率（縮小率）および像反転特性によって決定される。走査モードでは、露光フィールドの最大サイズが、１回の動的露光における目標部分の（非走査方向での）幅を制限し、走査動作の長さが目標部分の（走査方向での）高さを決定する。
３．別のモードでは、投影ビームに与えられた模様を目標部分Ｃに投影する間、マスクテーブルＭＴは基本的に静止状態に保たれて、プログラマブル模様付け手段を保持し、基板テーブルＷＴを移動または走査する。このモードでは、一般的にパルス状放射線を使用し、基板テーブルＷＴが動作するごとに、または走査中の連続する放射線パルスの間で必要に応じてプログラマブル模様付け手段を更新する。この操作モードは、上述したようなタイプのプログラマブルミラーアレイなど、プログラマブル模様付け手段を使用するマスクなしリソグラフィに容易に適用することができる。
【００３３】
上述した使用モードの組合せおよび／あるいは変形、または全く異なる使用モードを使用してもよい。
【００３４】
図２は、当技術分野で知られているようないわゆる音声コイルアクチュエータを示す。アクチュエータは、第一アセンブリ１０、およびコイル１５で構成された第二アセンブリを有する。第一アセンブリは磁石１１および異なる強磁性構成要素１２、１３を有する。強磁性構成要素の結果、第一アセンブリが第二アセンブリより重く、体積が大きくなる。当技術分野で知られているような電磁アクチュエータの他の例を図３で示す。図３で示すアクチュエータの第一アセンブリ２０は２つの磁石プレートを有し、これはそれぞれ、幾つかの永久磁石を装備した強磁性プレート２１、２２で構成される。アクチュエータはさらに、両方の磁石プレートで囲まれたコイル２５で構成された第二アセンブリを有する。図２および図３の両方から見られるように、第二アセンブリのコイルは、コイルの断面の小さい部分に沿ってしかアクセス可能でない。これは、コイルの効率的な冷却を損ない、その結果、より望ましくない熱がコイルアセンブリからシステムの他の構成要素に伝達される。
【００３５】
図４ａは、本発明による電磁アクチュエータの第一実施形態を示す。アクチュエータは、Ｚ方向に磁化された磁石３１を有する第一アセンブリ（磁石アセンブリとも呼ぶ）と、２つのコイル３４、３５を有する第二アセンブリ（コイルアセンブリとも呼ぶ）とを有する。この実施形態では、コイル３４、３５が、Ｚ方向の共通軸線に沿って配置され、Ｚ方向にほぼ直角である導体を有する２つの円筒形コイルとして図示されている。コイルは、従来の導線を巻くか、導体として例えばＣｕまたはＡｌなどを適用する箔コイルでよい。磁石アセンブリを両コイルの間に配置する。磁石３１は、中実の円筒形磁石として図示されているが、中空の円筒形磁石でもよい。コイル３４および３５をそれぞれ電流Ｉおよび−Ｉで励起すると、コイルアセンブリと磁石アセンブリの間に矢印３０で示す第一方向で力が発生し、第一方向はＺ方向に平行である。力は電流Ｉに比例し、Ｚ方向の小さい変位（数ミリメートル程度）、Ｚ方向に直角方向の小さい変位、および小さい回転ではほぼ一定であることが判明している。アクチュエータの両部品間に発生した力が、操作範囲においてほぼ一定であることから、アクチュエータの一方部品の振動は他方の部品に伝達されない。一方の部品の振動が他方部品にかかる力を変化させないからである。図４ａから見られるように、コイルアセンブリの両コイルはこれにより容易にアクセス可能であり、コイルを効果的に冷却することができる。コイルの効率的冷却は、図４ｂで示すようにコイルを冷却体３６に装着することにより実行することができる。冷却体は、一例としてセラミックまたは非磁性合金または金属で作成することができる。冷却体には、流体が流れることができる幾つかの冷却ダクト３７を装備する。このように、コイル中での散逸を効率的に除去することができる。コイルは、ほぼ正方形または長方形の形状、または２つの平行な直線部分および座巻を有するより普通の形状でよい。その場合、磁石３１の形状は円筒形と異なってよい。図４ｃは、図４ａで示したアクチュエータのＸＹ図を、非円筒形状を有するコイル３２および磁石３３を適用する同等品とともに示す。これらのコイルの形状でも、冷却体を図４ｂの実施形態と同様に設計できることが明白である。
【００３６】
図５は、２つのコイル３８、３９をコイルアセンブリに追加したさらなる実施形態を示す。コイル３８および３９は、それぞれ前述した電流Ｉおよび−Ｉを装備してよいが、コイル３４および３５と比較して異なる電流を適用してもよい。コイル３８および３９の巻数も、コイル３４および３５の巻数と異なってよい。コイル３８および３９は、コイル３４および３５と異なる断面を有してもよい。２つのコイル３８および３９を追加することにより、Ｘ、ＹまたはＺ方向における変位でも発生する力がほぼ一定である操作区域が増加する。追加コイルを適用した結果、アクチュエータの動的性能が改善される。追加のコイルは、磁石アセンブリからの（Ｚ方向での）距離をさらに大きくして配置し、内径は小さくする。
【００３７】
図６は、コイルアセンブリのコイルが、コイルの高さとともに変動する内径を有する他の実施形態を示す。これは、図４に示した実施形態と比較して、アクチュエータの力がほぼ一定である操作区域が大きくなる。
【００３８】
図７は、磁石５０をコイルアセンブリに追加する本発明の他の実施形態を示す。図７の実施形態では、磁石５０は、半径方向に磁化された円筒形磁石である。磁石は、１つの磁化したリングで構成するか、異なる区画で構成することができる。コイルアセンブリに磁石５０を含める効果は、コイルアセンブリ（コイル３４、３５および磁石５０で構成される）と磁石３１で構成された磁石アセンブリとの間にバイアス力が発生することであり、バイアス力はＺ方向に向く。このようなバイアス力は、アクチュエータ力を垂直方向に配向した場合に有用である。このような配置構成では、バイアス力を適用して、配置または変位すべき物体の重量を少なくとも部分的に補償することができる。このような配置構成では、物体を支持する図７で示すような少なくとも３つの実施形態を有すると有利である。その場合、物体は、Ｚ方向に効率的に配置し、Ｘ方向およびＹ方向の周囲で回転することができる。Ｚ方向に磁化した円筒形磁石を少なくとも部分的に囲み（ＸＹ面で）半径方向に磁化された円筒形磁石のこの特定の配置構成によって発生したバイアス力も、アクチュエータの操作区域でほぼ一定である。したがって、図７で示すようなコイルアセンブリの結果、垂直方向に物体を位置決めするのに非常に適したアクチュエータの実施形態になる。これは、（物体の重量は、受動的磁石システムによって少なくとも部分的に補償することができるので）良好な振動隔離特性を有する効率的なアクチュエータを提供する（磁石５０と３１間の磁気相互作用によるバイアス力と、コイル３４、３５と磁石３１間の相互作用によるアクチュエータ力との両方は、操作範囲でほぼ一定である）。図７で示すような配置構成には、図５のような追加のコイルを装備するか、図６で示すようなコイルを装備できることも明白である。
【００３９】
発生したバイアス力をある程度調節可能にするために、磁石３１を２つの磁石にさらに分割することができる。図８ａは、アクチュエータの磁石アセンブリが、両方ともＺ方向に磁化された２つの磁石５５、５６で構成された本発明の実施形態を示す。この実施形態では、発生したバイアス力を、磁石５５と５６間のギャップを調節することにより調節することができ、その結果、アクチュエータの使用法がさらに柔軟になる。つまり様々な重量の物体を支持することができる。図８ｂは、図８ａの実施形態と同様の配置構成を示す。図８ｂでは、冷却体５７がコイルアセンブリを囲む。冷却体は、長方形の断面を有する冷却ダクトを装備する。冷却ダクトは別の断面形状も有してよいことが明白である。冷却体は、ＳｉＣなどのセラミックスで、または他の例として非磁性ステンレス鋼で作成してよい。磁石アセンブリは、垂直方向に磁化された２つの磁石５８、５９で構成される。磁石５８、５９は中空の円筒形状を有し、変位すべき物体とのインタフェースを提供する棒６０に装着される。アクチュエータの典型的寸法は、冷却体の高さが約５０ｍｍ、冷却体の直径が約５０ｍｍ、発生したバイアス力が約８０Ｎ、磁石５８、５９に棒６０を加えた質量が約１５０ｇ、垂直方向で３ｍｍのストロークにわたるアクチュエータの剛性が＜１５０Ｎ／ｍ、１ｍｍのストロークにわたる半径方向でのアクチュエータの剛性が＜２００Ｎ／ｍ、アクチュエータのしゅん度が約８Ｎ2／Ｗである。シミュレーションによると、コイルの温度上昇は、コイルの約１０Ｗという合計散逸に対して数℃に制限することができる。コイルと環境との間に温度差がこのように小さいので、環境への熱流束が小さいままである（＜約０．０５Ｗ）。物体を囲む環境への熱流束が小さいので、物体を所定の温度に維持することに役立つ。物体を囲む環境に配置されたアクチュエータの効率的な冷却は、この目標の達成を可能にするのに役立つ。
【００４０】
図９は、２つの冷却体６５、６６と組み合わせて本発明に適用できるような円筒形コイル６２の断面図を示す。冷却体６５、６６の断面に、流体が流れることができる冷却ダクト７０を設ける。図１０は、このような冷却体の実施形態を概略的に示す。図１０で示す実施形態では、内部円筒体８０に７本の平行な冷却路８２を装備する。図１１は、組み立てた状態の図１０の冷却体を示す。図１０および図１１で説明したような冷却体は、冷却流体用に１つの入口および１つの出口を有する。複数の入口および／あるいは出口を有する冷却体も可能であることが明白である。長方形のコイルなどの非円筒形状を有するコイル、またはさらに普通のコイルの周囲に同様の冷却体を配置できることも理解される。記載したような冷却方法は、コイルの上面または下面にある他の冷却アセンブリと組み合わせることができることも理解される。
【００４１】
以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、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。本説明は本発明を制限する意図ではない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態によるリソグラフィ投影装置を示したものである。
【図２】先行技術で知られているような電磁アクチュエータを概略的に示したものである。
【図３】先行技術で知られているような他の電磁アクチュエータを概略的に示したものである。
【図４ａ】本発明による電磁アクチュエータの第一実施形態を概略的に示したものである。
【図４ｂ】冷却体を含む本発明による電磁アクチュエータの第一実施形態を概略的に示したものである。
【図４ｃ】本発明の実施形態によるコイルおよび磁石に可能な幾つかの配置構成のＸＹ図を概略的に示したものである。
【図５】本発明による電磁アクチュエータの第二実施形態を概略的に示したものである。
【図６】本発明による電磁アクチュエータの第三実施形態を概略的に示したものである。
【図７】本発明による電磁アクチュエータの第四実施形態を概略的に示したものである。
【図８ａ】本発明による電磁アクチュエータの第五実施形態を概略的に示したものである。
【図８ｂ】冷却体を含む本発明による電磁アクチュエータの第六実施形態を概略的に示したものである。
【図９】２つの冷却体で囲まれ、本発明で適用可能なコイルを概略的に示したものである。
【図１０】円筒形コイルを冷却するために２つの部品で構成された冷却体の実施形態を概略的に示したものである。
【図１１】組み立てた状態の図１０の冷却体を概略的に示したものである。
【図１】
2005109475.tif 000003
【図２】
2005109475.tif 000004
【図３】
2005109475.tif 000005
【図４ａ】
2005109475.tif 000006
【図４ｂ】
2005109475.tif 000007
【図４ｃ】
2005109475.tif 000008
【図５】
2005109475.tif 000009
【図６】
2005109475.tif 000010
【図７】
2005109475.tif 000011
【図８ａ】
2005109475.tif 000012
【図８ｂ】
2005109475.tif 000013
【図９】
2005109475.tif 000014
【図１０】
2005109475.tif 000015
【図１１】
2005109475.tif 000016