CN1573565A - 光刻装置，器件制造方法及使用该方法制造的器件 - Google Patents
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Abstract
一种光刻投影装置，包括被动式磁性轴承，其在光刻装置的第一和第二部件之间提供支撑并允许两个部件在垂直于支撑方向的方向上彼此相对地移动。所述被动式磁性轴承包括第一和第二磁体组件，其中每个磁体组件包括至少一个永久磁体。
Description
技术领域
本发明涉及一种光刻投影装置，包括：
—用于提供辐射投射光束的辐射系统；
—用于支撑构图装置的支撑结构，所述构图装置用于根据所需的图案对投射光束进行构图；
—用于保持基底的基底台；
—用于将带图案的光束投射到基底的靶部上的投射系统；
—用于在第一方向上相对于装置的第二部件支撑所述装置的第一部件的轴承，使得第一部件可相对于第二部件移动。
背景技术
这里使用的术语“构图装置”应广义地解释为能够给入射的辐射光束赋予带图案的截面的装置，其中所述图案与要在基底的靶部上形成的图案一致；本文中也使用术语“光阀”。一般地，所述图案与在靶部中形成的器件如集成电路或者其它器件的特定功能层相对应(如下文)。这种构图装置的示例包括：
掩模。掩模的概念在光刻中是公知的。它包括如二进制型、交替相移型、和衰减相移型的掩模类型，以及各种混合掩模类型。这种掩模在辐射光束中的布置使入射到掩模上的辐射能够根据掩模上的图案而选择性地被投影(在投影掩模的情况下)或者被反射(在反射掩模的情况下)。在使用掩模的情况下，支撑结构一般是一个掩模台，它能够保证掩模被保持在入射辐射光束中的所需位置，并且如果需要该台会相对光束移动；
可编程反射镜阵列。这种设备的一个例子是具有一粘弹性控制层和一反射表面的矩阵可寻址表面。这种装置的基本原理是(例如)反射表面的已寻址区域将入射光反射为衍射光，而未寻址区域将入射光反射为非衍射光。用一个适当的滤光器，从反射的光束中滤除所述非衍射光，只保留衍射光；按照这种方式，光束根据矩阵可寻址表面的定址图案而产生图案。可编程反射镜阵列的另一实施方案利用微小反射镜的矩阵排列，通过应用适当的局部电场，或者通过使用压电致动器装置，使得每个反射镜能够独立地绕一轴倾斜。再者，反射镜是矩阵可寻址的，由此已寻址反射镜相对未寻址反射镜以不同的方向将入射的辐射光束反射；按照这种方式，根据矩阵可寻址反射镜的定址图案对反射光束进行构图。可以用适当的电子装置进行该所需的矩阵定址。在上述两种情况中，构图装置可包括一个或者多个可编程反射镜阵列。关于如这里提到的反射镜阵列的更多信息可以从例如美国专利US5,296,891和US5,523,193、PCT专利申请WO 98/38597和WO 98/33096中获得，这些文献在这里引入作为参照。在可编程反射镜阵列的情况中，所述支撑结构可以是框架或者工作台，例如所述结构根据需要可以是固定的或者是可移动的；
可编程LCD阵列。例如由美国专利US 5,229,872给出的这种结构，它在这里引入作为参照。如上所述，在这种情况下支撑结构可以是框架或者工作台，例如所述结构根据需要可以是固定的或者是可移动的。
为简单起见，本文的其余部分在一定的情况下具体以掩模和掩模台为例；可是，在这样的例子中所讨论的一般原理应适用于上述更宽范围的构图装置。
光刻投影装置可以用于例如集成电路(IC)的制造。在这种情况下，构图装置可产生对应于IC一个单独层的电路图案，该图案可以成像在已涂敷辐射敏感材料(抗蚀剂)层的基底(硅晶片)的靶部上(例如包括一个或者多个管芯(die))。一般地，单一的晶片将包含相邻靶部的整个网格，该相邻靶部由投射系统逐个相继辐射。在目前采用掩模台上的掩模进行构图的装置中，有两种不同类型的机器。一类光刻投影装置是，通过将全部掩模图案一次曝光在靶部上而辐射每一靶部；这种装置通常称作晶片步进器或步进一重复装置。另一种装置(通常称作步进扫描装置)通过在投射光束下沿给定的参考方向(“扫描”方向)依次扫描掩模图案、并同时沿与该方向平行或者反平行的方向同步扫描基底台来辐射每一靶部；因为一般来说，投影系统有一个放大系数M(通常＜1)，因此对基底台的扫描速度V是对掩模台扫描速度的M倍。关于如这里描述的光刻设备的更多信息可以从例如美国专利US6,046,792中获得，该文献这里作为参考引入。
在用光刻投影装置的制造方法中，(例如在掩模中的)图案成像在至少部分由一层辐射敏感材料(抗蚀剂)覆盖的基底上。在这种成像步骤之前，可以对基底进行各种处理，如打底，涂敷抗蚀剂和弱烘烤。在曝光后，可以对基底进行其它的处理，如曝光后烘烤(PEB)，显影，强烘烤和测量/检查成像特征。以这一系列工艺为基础，对例如IC的器件的单层形成图案。这种图案层然后可进行任何不同的处理，如蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学-机械抛光等完成一单层所需的所有处理。如果需要多层，那么对每一新层重复全部步骤或者其变化。最终，在基底(晶片)上出现器件阵列。然后采用例如切割或者锯割等技术将这些器件彼此分开，单个器件可以安装在载体上，与管脚等连接。关于这些步骤的进一步信息可从例如Peter van Zant的“微型集成电路片制造：半导线加工实践入门(Microchip Fabrication：A Practical Guide toSemiconductor Processing)”一书(第三版，McGraw Hill Publishing Co.，1997，ISBN0-07-067250-4)中获得，这里作为参考引入。
为了简单起见，投影系统在下文称为“镜头”；可是，该术语应广义地解释为包含各种类型的投影系统，包括例如折射光学装置，反射光学装置，和反折射系统。辐射系统还可以包括根据这些设计类型中任一设计的操作部件，该操作部件用于引导、整形或者控制辐射投射光束，这种部件在下文还可共同地或者单独地称作“镜头”。另外，光刻装置可以是具有两个或者多个基底台(和/或两个或者多个掩模台)的类型。在这种“多级式”器件中，可以并行使用这些附加台，或者可以在一个或者多个台上进行准备步骤，而一个或者多个其它台用于曝光。例如在US5,969,441和WO98/40791中描述的二级光刻装置，这里作为参考引入。
在光刻装置中，通常在装置的部件之间需要轴承，所述轴承提供支撑并允许部件可彼此相对移动。实现这种可移动支撑的一种已知解决方案是空气轴承。所述空气轴承通过产生适当的支承力维持相隔预定距离的部件。如果具有铁磁芯的直线电动机被用于彼此相对驱动两个部件，那么传送器和电动机定子之间的法向力可以用作空气轴承的预先施加的压力。空气轴承的一种可选用途是通过直线电动机或借助洛伦兹致动器产生所需支撑。空气轴承座的一个缺陷是，在真空状态下很难提供这样一种系统，直线电动机或致动器支撑的一个缺陷是所需支承力的产生导致直线电动机或致动器的电流运载部件中一种恒定的附加热耗散。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种轴承，其适于在真空中使用并基本上比使用提供支承力的直线电动机或致动器的轴承少散发很多的热量。
如开始段落中所说明的光刻装置中，可以实现根据本发明的上述目的和其它目的，其特征在于：
所述轴承包括一个被动式(passive)磁性轴承。
基本上由被动式磁性轴承提供而不是通过载流线圈提供的支承力提供了与产生装置的电源降低的直线电动机或致动器型轴承相比提供更有效的支撑以及在装置中更少的散热。因为光刻装置的热稳定是非常重要的，所以后者是十分有益处的。
根据本发明的光刻装置的实施例中，光刻装置的第一部件在第一方向上由第二部件所支撑，使得第一部件可以相对于第二部件在与第一方向基本垂直的第二方向上移动。
在权利要求3中限定了根据本发明的光刻装置的一个实施例。对于本实施例，在所述支撑方向上具有低刚性的支撑由磁铁组件的特殊布置来提供。低刚性轴承相对于高刚性轴承具有优势，即从轴承的一部分到另一部分的振动传递被减少。本领域普通技术人员应当清楚，“永久磁体”应当被认为与相互临近设置的具有相同磁极化的单一永久磁体阵列等效。
在权利要求4中限定了根据本发明的光刻装置的一个实施例。磁铁的这种构造在第二方向上提供一个相当大的行程，第一和第二部件沿所述第二方向彼此相对移动，支承力不发生任何大的变化。
在权利要求5中限定了根据本发明的光刻装置的一个实施例。这种特殊设置也具有在所述第一方向上提供低刚性的好处。
在权利要求6中限定了根据本发明的光刻装置的一个实施例。这种磁铁结构使得轴承沿第一方向和第二方向以及与第一方向和第二方向都垂直的第三方向具有低的刚性。在三个方向上的低刚性使得磁性轴承的控制(也就是，在所述第一和第三方向上第一部件和第二部件之间保持相对位置)能在例如，洛伦兹型致动器或直线电动机的最小作用力下予以完成。
在权利要求7中限定了根据本发明的光刻装置的一个实施例。这种特殊设置也具有在三个方向上提供低刚性的好处。
在权利要求8中限定了根据本发明的光刻装置的一个实施例。借助本实施例，由于增加磁铁数量而获得增加的支承力，所需支承力可以被更均匀地分配。在所述第三方向上加长磁场组件，产生关于绕所述第二方向倾斜的更稳定的轴承。
在权利要求9中限定了根据本发明的光刻装置的一个实施例。这种布置产生关于绕所述第三方向倾斜的更稳定的轴承，因为支承力根据不同磁体对于该支承力的作用的和而产生。
在权利要求10中限定了根据本发明的光刻装置的一个实施例。使至少一个所述磁体组件的至少两个或更多永久磁体的相对位置可调整，这不仅为了提供一种轴承的灵活使用(即，用于不同负载)而进行，而且也能够用于补偿磁体组件的机械或磁性公差。相对位置可调整的磁体能具有相同的尺寸或不同的尺寸。
在权利要求11中限定了根据本发明的光刻装置的一个实施例。不同磁体组件的设置使得第一和第二磁体组件能相对于彼此旋转，而不是线性位移。
在权利要求12中限定了根据本发明的光刻装置的一个实施例。使至少一个所述磁体组件的至少两个或更多永久磁体的相对位置可调整，这不仅为了提供一种轴承的灵活使用(即，用于不同负载)而进行，而且也能够用于补偿磁体组件的机械的或磁性公差。相对位置可调整的磁体能具有相同的尺寸或不同的尺寸。
尽管在本申请中，本发明的装置具体用于制造IC，但是应该明确理解这种装置可能具有其它应用。例如，它可用于制造集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、液晶显示板、薄膜磁头等等。本领域的技术人员将理解，在这种可替换的用途范围中，在说明书中任何术语“初缩掩模版”，“晶片”或者“管芯(die)”的使用应认为分别可以由更普通的术语“掩模”，“基底”和“靶部”代替。
在本文件中，使用的术语“辐射”和“光束”包含所有类型的电磁辐射，包括紫外(UV)辐射(例如具有365，248，193，157或者126nm的波长)和远紫外(EUV)辐射(例如具有5-20nm的波长范围)，和粒子束，如离子束或者电子束。
附图说明
下面参照附图，仅通过实例的方式对本发明的实施方案进行描述，附图中对应的参考标记表示对应的部件，并且其中：
附图1示意性地示出了一种光刻投影装置；
附图2a示意性地示出了根据本发明用于光刻装置的被动式磁性轴承的第一实施例的前视图；
附图2b示意性地示出了附图2a的第一实施例的侧视图；
附图2c示意性地示出了根据附图2a中所示的被动式磁性轴承所计算的磁力线；
附图3a示意性地示出了根据本发明用于光刻投影装置的被动式磁性轴承的第二实施例的前视图；
附图3b示意性地示出了根据附图3a的第二实施例的底视图；
附图3c示意性地示出了附图3a中所示的被动式磁性轴承所计算的磁力线；
附图4a示意性地示出了根据本发明用于光刻投影装置的被动式磁性轴承的第三实施例的前视图；
附图4b示意性地示出了根据附图4a的第三实施例的底视图；
附图4c示意性地示出了根据附图4a中所示的被动式磁性轴承所计算的磁力线；
附图5a示意性地示出了根据本发明用于光刻投影装置的被动式磁性轴承的第四实施例的前视图；
附图5b示意性地示出了根据附图5a的第四实施例的底视图；
附图5c示意性地示出了根据附图5a中所示的被动式磁性轴承的一部分所计算的磁力线；
附图5d示意性地示出了根据本发明将目标台与第四实施例相连的一种可能方式；
附图6a示意性地示出了根据本发明用于光刻投影装置的被动式磁性轴承的第五实施例的前视图；
附图6b示意性地示出了根据附图6a中所示的被动式磁性轴承所计算的磁力线；
附图7示意性地示出了根据本发明用于光刻投影装置的被动式磁性轴承的第六实施例的前视图；
附图8示意性地示出了根据本发明用于光刻投影装置的被动式磁性轴承的第七实施例的前视图；
附图9a示意性地示出了根据本发明用于光刻投影装置的被动式磁性轴承的第八实施例的前视图；
附图9b示意性地示出了根据附图9a的被动式磁性轴承的第八实施例的顶视图；
附图9c示意性地示出了设置在被动式磁性轴承的第八实施例部件之间的致动器的布置；
附图9d示意性地示出了设置在目标台和被动式磁性轴承之间的短行程致动器系统；
附图10示意性地示出了根据本发明用于光刻投影装置的被动式磁性轴承的第九实施例的前视图；
附图11示意性地示出了根据本发明用于光刻投影装置的被动式磁性轴承的第十实施例的顶视图。
具体实施方式
图1示意性地表示了本发明一具体实施方案的光刻投影装置。该装置包括：
辐射系统Ex，IL，用于提供辐射投射光束PB(例如UV或EUV辐射)，在这种具体例子中，该辐射系统还包括一辐射源LA；
第一目标台(掩模台)MT，设有用于保持掩模MA(例如初缩掩模版)的掩模保持器，并与用于将该掩模相对于物体PL精确定位的第一定位装置PM连接；
第二目标台(基底台)WT，设有用于保持基底W(例如涂敷抗蚀剂的硅晶片)的基底保持器，并与用于将基底相对于物体PL精确定位的第二定位装置PW连接；
投影系统(“镜头”)PL(例如折射或反折射系统，反射镜组或场偏转器阵列)，用于将掩模MA的受辐射部分成像在基底W的靶部C(例如包括一个或多个管芯(die))上。如这里指出的，该装置属于投影型(即具有投影掩模)。可是，一般来说，它还可以是例如反射型(具有反射掩模)。另外，该装置可以利用其它种类的构图装置，如上述涉及的可编程反射镜阵列型。
辐射源LA(例如准分子激光器，设于存储环或同步加速器中的电子束路径周围的波动器或波形器，产生激光的等离子体源，放电源或电子或离子束源)产生辐射光束。该光束直接或横穿过如扩束器Ex等调节装置后，再馈送到照明系统(照明器)IL上。照明器IL包括调节装置AM，用于设定光束强度分布的外和/或内径向范围(通常分别称为σ-外和σ-内)。另外，它一般包括各种其它组件，如积分器IN和聚光器CO。按照这种方式，照射到掩模MA上的光束PB在其横截面具有所需的均匀度和强度分布。
应该注意，图1中的辐射源LA可以置于光刻投影装置的壳体中(例如当辐射源LA是汞灯时经常是这种情况)，但也可以远离光刻投影装置，其产生的辐射光束被(例如通过合适的定向反射镜的帮助)引导至该装置中；当光源LA是准分子激光器时通常是后面的那种情况。本发明和权利要求包含这两种方案。
光束PB然后与保持在掩模台MT上的掩模MA相交。横向穿过掩模MA后，光束PB通过镜头PL，该镜头将光束PB聚焦在基底W的靶部C上。在第二定位装置PW(和干涉测量装置IF)的辅助下，基底台WT可以精确地移动，例如在光束PB的光路中定位不同的靶部C。类似地，例如在从掩模库中机械取出掩模MA后或在扫描期间，可以使用第一定位装置PM将掩模MA相对光束PB的光路进行精确定位。一般地，用图1中未明确显示的长行程模块(粗略定位)和短行程模块(精确定位)，可以实现目标台MT、WT的移动。可是，在晶片步进器中(与步进-扫描装置相对)，掩模台MT可与短行程致动装置连接，或者固定。可以用掩模对准标记M1、M2和基底对准标记P1、P2对准掩模MA和基底W。
所示的装置可以按照二种不同模式使用：
1.在步进模式中，掩模台MT基本保持不动，整个掩模图像被一次投射(即单“闪”)到靶部C上。然后基底台WT沿x和/或y方向移动，以使不同的靶部C能够由光束PB照射；
2.在扫描模式中，基本为相同的情况，但是所给的靶部C没有暴露在单“闪”中。取而代之的是，掩模台MT沿给定的方向(所谓的“扫描方向，例如y方向”)以速度v移动，以使投射光束PB扫描整个掩模图像；同时，基底台WT沿相同或者相反的方向以速度V＝Mv同时移动，其中M是镜头PL的放大率(通常M＝1/4或1/5)。在这种方式中，可以曝光相当大的靶部C，而没有牺牲分辨率。
附图2a和2b示出了根据本发明的轴承的一个实施例的永久磁体的结构，其中附图2a示出了前视图，附图2b示出了侧视图。在此结构中，第一磁体组件2包括设置在光刻装置的第一部件2.30上的磁体2.1，第二磁体组件4包括设置在光刻装置的第二部件4.30上的磁体4.1。所述第一和第二部件能彼此相对移动，如箭头6所示。这可通过，例如位于所述第一和第二部件之间的电磁马达予以实现。
磁体2.1和4.1中的箭头示出了磁体的磁极化。磁体的这种特殊设置在所述第一部件和第二部件之间，产生沿Z方向的排斥的磁力。从侧视图中可以看到，两个磁体组件能沿Y方向彼此相对移动。因为第一磁体组件在Y方向上比第二磁体组件长很多，所以在磁体组件之间施加的磁力基本与第二磁体组件的Y方向位置(Y-position)无关，也就是说，在Y方向上受到低的刚性。可是，在这种特殊的磁体结构中，在X方向上和Z方向上的刚性相当高。因此，当第一部件和第二部件在X方向上或Z方向上彼此相对移动时，受到显著的磁力变化。应当注意，为了保持第一部件2.30相对于第二部件4.30而处于适当位置(例如，在Z方向上，X方向上或两个方向上)，一个或多个致动器(例如洛伦兹致动器)可以被设置在部件2.30和4.30之间。这些致动器也可以设置用来防止移动的部件(例如，部件2.30)绕X、Y或Z轴倾斜。
附图2c示出了根据永久磁体的这种特殊设置所计算的磁力线。如从附图2c中可知，每个磁力线保持在磁铁组件的一个中，没有磁力线将第一组件的一个磁体与第二组件的一个磁铁连接在一起。
附图3a和3b示出了根据本发明一个实施例的永久磁体的另一个结构，其中附图3a示出了前视图，附图3b示出了底视图。在该结构中，第一磁体组件2包括设置在光刻装置的第一部件上的两个磁体2.2，2.3，第二磁体组件包括一个设置在光刻装置的第二部件上的磁体4.2。所述第一部件和第二部件按照箭头6所指示的方向彼此相对移动。在此设置中，比较附图2中所示的结构，能在Z方向上获得低的刚性。通过设置两个磁组件获得低的刚性，使得在两个组件之间产生排斥力，其中不同于附图2c中所示的情况，两个组件的相当多的磁力线将第一组件2的磁体2.2和2.3与第二组件的磁体4.2连接。这种情况在附图3c中示出，所述附图3c示出了根据附图3a中所示的结构予以计算的磁力线。这由大量的模拟支持，所述模拟示出了通过以下措施来得到沿支撑方向的低刚性：
-所述磁体组件被设置为在支撑方向上相互排斥。
-相当多的磁力线连接第一组件的磁体和第二组件的磁体。
至少20％的磁力线应当连接第一组件的磁体和第二组件的磁体以获得比较小的工作区域，该区域中具有低的刚性。对于实际的实施例，建议至少50％的磁力线连接第一组件的磁体和第二组件的磁体以获得增大的工作区域，该区域中具有低的刚性。将第一组件的磁体和第二组件的磁体连接的磁力线所增大的百分比，导致轴承刚性降低量的增加。同样在本实施例中，通过在部件之间使用一个或多个致动器(如洛伦兹致动器)，能使第一部件相对于第二部件保持在适当的位置。作为可选的，可以配备用于使第一部件在Y方向上相对于第二部件移动的电磁电动机，用来在两个部件之间产生一个或多个另外的自由度上的力，也就是，除Y方向上产生的力。例如，电磁电动机可以是平面电动机，能够在所有六个自由度上使两个部件彼此相对移动。在这样的设置中，平面电动机可以在Y方向上彼此相对地驱动两个部件，同时在其他五个自由度上彼此相对地保持两个部件处于预定的位置。由于移动部件的重量被永久磁体轴承所补偿，所以被动式磁性轴承与平面电动机的组合会导致平面电动机的改进的效率。
附图4a和4b示出了根据本发明一个实施例的永久磁体的另一个结构，其中附图4a示出了前视图，附图4b示出了底视图。在此结构中，第一磁体组件2包括设置在光刻装置的第一部件上的两个磁体2.4，2.5，第二磁体组件包括设置在光刻装置的第二部件上的磁体4.3。所述第一部件和第二部件按照箭头6所指示的方向彼此相对移动。在此设置中，比较附图2中所示的结构，在Z方向上所获得的刚性甚至能进一步降低。在磁体组件之间所产生的支承力为Z方向上的排斥力。这种排斥力可以通过考虑不同极性磁极之间(在2.4b和4.3a之间以及2.5a和4.3b之间)的吸引力和相同极性磁极之间(在2.4a和4.3a之间以及2.5b和4.3b之间)的排斥力予以了解。在这种情况中，当光刻装置的第一部件和第二部件在Z方向上彼此相对移动时，吸引力或排斥力中之一增大，而另一个减小，导致所产生的力具有相当小的变化。附图4c示出了根据附图4a中所示磁体结构所计算的磁力线。如该附图中所示，这种结构的磁体的相当多的磁力线连接第一组件的磁体和第二组件的磁体。
附图5a和5b示出了根据本发明一个实施例的永久磁体的另一个结构。附图5a示出了前视图，附图5b示出了该结构的顶视图。在此结构中，第一磁体组件包括设置在光刻装置的第一部件上的两个磁体2.6，2.7，第二磁体组件包括设置在光刻装置的第二部件上的两个磁体4.4，4.5。附图5c示出了根据附图5a的部分磁体组件所计算的磁力线(磁铁2.6和4.4的磁场被计算)。因为附图5c中所示的磁力线连接第一组件的磁体2.6和第二组件的磁体4.4，因此也在该结构中，在两个组件之间获得低的刚性。附图5d示意性地示出了目标台5怎样被连接到轴承装置的磁体组件4上。这种连接例如可以借助于片簧6来实现。目标台5也可以直接连接到磁体组件4上。为了增加目标台的定位精确度，致动器系统可以设置在目标台5和轴承组件之间。这样的致动器系统可以是，例如，包括如洛伦兹致动器等电磁致动器、磁阻致动器或压电致动器。用于将目标台连接到轴承组件或用于定位目标台的类似装置可以由附图2至4以及6至10中所示的轴承装置予以实现。
附图6a和6b示出了根据本发明一个实施例的永久磁体的另一个结构的前视图。在此结构中，第一磁体组件包括设置在光刻装置的第一部件上的两个磁体2.8、2.9，第二磁体组件包括设置在光刻装置的第二部件上的两个磁体4.6、4.7。在此特殊结构中，所有磁体具有相互平行或反平行的磁化。同样在此结构中，能获得低的刚性。从示出了计算出的磁力线的附图6b可知，也在此情况中，相当多的磁力线连接第一组件的磁铁表面和第二组件的磁体。
附图7示出了本发明的另一个实施例，其中组合了根据附图3所示的两个磁体结构。
附图8示出了本发明的另一个实施例，其可通过组合前述实施例中所示的磁体结构而构成。本领域的普通技术人员很清楚，如果需要可使已示出的磁体组件在X方向上进一步地延伸。附图7和8所示的磁体组件提供了一种关于绕Y轴倾斜的更稳定的结构。如附图9a和9b中所示，也可以在Y方向上组合许多种结构以便获得一种增加的支承力或提供一种更加均匀分布的支承力。附图9a和9b将附图4的两种结构合并为一个组件。在此情况中，所需支承力按照Z方向上作用于四个磁体4.13、4.14、4.15和4.16的合力予以提供。该组件提供了关于绕X轴倾斜的第二磁体组件更为稳定的结构。在附图9c中，所述轴承装置和致动器装置合并。所述致动器布置由元件4.17和4.18示意性地说明。元件4.17例如可以包含一种与线圈组件4.18配合的磁体阵列。借助于致动器布置，磁体组件4可以相对于磁体组件2在一个或多个自由度上移动。通常，致动器组件可以包含直线电动机或平面电动机，其用于使组件2和4彼此相对移动相当大的距离，并可以进一步包含如洛伦兹电动机的电磁致动器或磁阻电动机，用于在其它自由度上使这两个组件彼此相对地定位在相对较小的距离处。类似的致动器装置可以与附图2至10的轴承装置组合。需要精确定位的掩模台，或通常是目标台，可以直接或例如借助片簧与磁体组件4相耦合。在轴承组件和致动器组件的定位精确度不足的情况下，可以在目标台和轴承装置之间设置附加的致动器装置(所谓的短行程致动器系统)。在附图9d中示意性地示出了上述的装置。附图9d示意性地示出了在目标台5和磁性轴承的磁体组件4之间设置的短行程致动器系统。在这种装置中，磁体组件4的粗定位可由致动器系统4.17、4.18提供，同时短行程致动器系统4.19、4.20可用于目标台的精确定位。所述短行程致动器系统例如可以包含许多洛伦兹致动器，其中每个致动器都包括一个磁体系统4.19和线圈系统4.20。
附图10示出了本发明的另一个实施例，其中第一磁体组件包括四个磁体2.20、2.21、2.22和2.23，在Z方向上，磁体2.20和2.21之间以及磁体2.22和2.23之间的距离可被调整以调整支承力。附图10所示的实施例在刚性方面具有和附图4中所示的实施例相同的性能。将附图4中所示的实施例的磁体2.4和2.5再细分成两个具有相同极性的磁体并使它们在Z方向上彼此相对移动，得到如图10所示的实施例。将一个或两个磁体组件的磁体再细分，以使得支承力可以被调整，这可以用于所有的实施例中。通常，如果至少一个磁体组件设置有至少两个磁体并且提供调整磁体之间距离的装置，那么所述支承力能被调整。作为一个示例，由附图3中所示实施例产生的支承力能通过使磁体2.2和2.3在X方向上彼此相对移动予以调整。作为另一个示例，如果提供用于调整两阵列之间距离的装置，则附图6所示的实施例中的磁体4.6和4.7能用于调整支承力。
根据附图2-10中所示的所有实施例，在第二磁体组件在Y方向上比第一磁体组件长很多，而不是第一磁体组件比第二磁体组件长时，能获得相似的性能。
附图11示出了根据本发明一个实施例的永久磁体组件的另一个结构，其中磁体组件基本为环形。附图11的上面部分示出了前视图，下面部分示出了顶视图。在所示的实施例中，第一磁体组件包括一个磁体2.24，第二磁体组件一个磁体4.22。两个环形组件被设置得具有相同的对称轴。这样允许轴承的两个部件绕所述对称轴彼此相对转动。为了在两永久磁体组件之间保持适当的相对位置，所示的实施例可进一步配有一个或多个致动器。这样的致动器可以包括旋转的电磁电动机、压电电动机、直线电动机等。应当进一步注意到，附图2至10所示的每个实施例可以被修改以便为基本上环形的装置提供被动式磁性轴承。
所述被动式磁性轴承可用于需要可移动支撑的光刻装置的所有部件。一些实施例是在以下部件之间使用被动式磁性轴承，即在底座和动态部件，如支撑结构或基底台之间，或平衡质量和底座之间，或平衡质量和底座之间。作为一个示例，被动式磁性轴承可适用于定位装置，该定位装置用于在扫描方向上相对于框架在以相当大的距离上定位掩模台。在此装置中，定位装置可以包括直线电动机，所述直线电动机在掩模台和框架之间运作。在此装置中，被动式磁性轴承也可在掩模台和框架之间使用。通常，定位器件可以进一步配有致动器(例如，洛伦兹致动器)，其用于保持掩模台相对于框架处于适当的位置。为了增加掩模台的定位精确度，定位装置可以进一步配有短行程致动器系统，其用于相对于例如装置的投影系统而精确定位掩模台。所述被动式磁性轴承也可用来可移动地支撑光学元件，如透镜或反射镜。
虽然，上面已描述了本发明的具体实施方案，但应当理解本发明除上述之外，可以采用其他方式进行实施。本说明书不作为对本发明的限制。
Claims (16)
1.一种光刻投影装置，包括：
-用于提供辐射投射光束的辐射系统；
-用于支撑构图装置的支撑结构，所述构图装置用于根据所需的图案对投射光束进行构图；
-用于保持基底的基底台；和
-用于将带图案的光束投射到基底的靶部上的投射系统；
-用于在第一方向上相对于所述装置的第二部件支撑所述装置的第一部件的轴承，使得第一部件可相对于第二部件移动；
-其特征在于：
-所述轴承包括被动式磁性轴承。
2.根据权利要求1所述的光刻投影装置，其特征在于，在使用中，第一部件在第一方向上由第二部件支撑使得第一部件可在基本上垂直于第一方向的第二方向上相对于第二部件移动。
3.根据权利要求2所述的光刻投影装置，其特征在于，所述轴承包括第一和第二磁体组件，其中每个磁体组件设置有永久性磁体，其中将所述磁体组件设置成以一定的方式相互配合，使得在使用中在组件之间产生排斥力，其中组件中磁体的相当多的磁力线连接第一组件的磁体和不同组件的第二组件的磁体。
4.根据权利要求3所述的光刻投影装置，其特征在于，所述第一磁体组件在所述第二方向上比第二磁体组件长很多。
5.根据权利要求3所述的光刻投影装置，其特征在于，所述第一磁体组件包括第二永久磁体，其中所述第一组件的磁体中的每个磁体具有平行或反平行于所述第一方向的磁极化，并且在与第一和第二方向垂直的第三方向上限定磁体之间的空间，其中，第二磁体组件的磁体的极化基本上反平行于第一组件的磁体的极化，第二磁体组件的所述磁体至少部分位于所述的空间中。
6.根据权利要求3所述的光刻投影装置，其特征在于，所述第一磁体组件包括第二永久磁体，所述第一磁体组件的磁体具有平行或反平行于所述第一方向的磁极化，并且在与所述第一和第二方向垂直的第三方向上限定磁体之间的空间，其中，第二磁体组件的磁体的极化基本上垂直于第一组件的磁体的极化，第二磁体组件的所述磁体至少部分位于所述的距离中。
7.根据权利要求3所述的光刻投影装置，其特征在于，所述第一磁体组件也包括第二永久磁体，其中第一组件的所述磁体具有相互平行的磁极化，并且在与第一和第二方向垂直的第三方向上限定磁体之间的空间，其中第二磁体组件包括第二永久磁体，第二组件中的一个磁体的极化基本上平行于第一组件的磁体的极化，并且第二组件中的一个磁体的极化基本上反平行于第一组件的磁体的极化，第二磁体组件的所述磁体至少部分位于所述的空间中。
8.根据权利要求3所述的光刻投影装置，其特征在于，所述第一磁体组件包括许多在所述第二方向上相互平行设置的加长的永久磁体，每对相邻的磁体在与所述第一和第二方向基本上垂直的第三方向上限定磁体之间的空间，其中，第二磁体组件包括第二永久磁体，其中第二组件的所述磁体彼此相邻地设置在所述第三方向上，其中每个磁体至少部分地位于所述第一组件的两个相邻磁体所限定的一个所述空间中，并且其中所述第一组件的磁体的磁极化基本上相互平行或反平行，其中所述第二组件的磁体的磁极化基本上垂直于第一组件的磁体的磁极化。
9.根据权利要求3至8任一项所述的光刻投影装置，其特征在于，所述第二磁体组件包括在所述第二方向上彼此相邻设置的多个磁体。
10.根据权利要求3至9任一项所述的光刻投影装置，其特征在于，至少一个所述磁体组件的至少两个或多个永久磁体的相对位置是可以调整的。
11.根据权利要求1所述的光刻投影装置，其特征在于，所述轴承包括第一和第二磁体组件，其中第一磁体组件包括至少一个永久磁体，其中第二磁体组件包括至少一个永久磁体，其中每个磁体组件基本上呈环形。
12.根据权利要求1和11所述的光刻投影装置，其特征在于，所述磁体组件中至少一个包括两个或多个永久磁体，所述磁体的相对位置可以调整。
13.根据前述权利要求中任一项所述的光刻投影装置，进一步包括构造成和设置为在与所述第一方向垂直的方向上使所述第一部件相对于所述第二部件移动的直线电动机。
14.根据权利要求13所述的光刻投影装置，其特征在于，所述直线电动机包括安装在所述第二部件上的磁体阵列和安装在第一部件上的线圈单元。
15.根据权利要求13或14所述的光刻投影装置，进一步包括构造成和设置为在所述第一部件和所述第二部件之间于所述第一方向上产生力的直线致动器。
16.根据权利要求11至14任一项所述的光刻投影转置，进一步包括构造成和设置为在所述至少一个自由度上相对于所述第二部件定位所述第一部件的许多直线致动器。
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