JP5726794B2 - 平面モータおよび平面モータを備えるリソグラフィ装置 - Google Patents

Description

本発明は、平面モータおよび平面モータを備えるリソグラフィ装置に関する

リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板の目標部分、通常は基板の目標部分に転写する機械である。リソグラフィ装置は例えば集積回路（ＩＣ）の製造に用いられる。この場合、例えばマスクまたはレチクルとも称されるパターニングデバイスが、集積回路の各層に対応した回路パターンを形成するために使用される。このパターンが基板（例えばシリコンウェーハ）の（例えばダイの一部、あるいは一つまたは複数のダイからなる）目標部分に転写される。パターン転写は典型的には基板に形成された放射感応性材料（レジスト）層への結像による。一般に一枚の基板にはネットワーク状に隣接する一群の目標部分が含まれ、これらは連続的に露光される。従来のリソグラフィ装置にはいわゆるステッパとスキャナとがある。ステッパにおいては、目標部分にパターン全体が一度に露光されるようにして各目標部分は照射を受ける。スキャナにおいては、所与の方向（スキャン方向）に放射ビームによりパターンを走査するとともに基板をスキャン方向に平行または逆平行に走査するようにして各目標部分は照射を受ける。パターニングデバイスから基板へのパターン転写は、基板にパターンをインプリントすることによっても可能である。

リソグラフィでは、例えば基板を保持する基板テーブルまたはパターニングデバイスを保持する支持部を移動可能とするために、平面モータなどの高出力電気モータが必要となる。高加速には高出力のモータが必要となる一方で、高出力のモータでは可動部の重量が大きくなる。これは、移動対象の構造物の質量が大きくなるため、実現すべき最大加速度に悪影響を及ぼす。さらに、コンプライアンスが役割を果たす。例えばｘ方向に移動するためのモータユニットとｙ方向に移動するためのモータユニットのように、複数のモータユニットを使用する場合、モータユニットを互いに接続する構造のコンプライアンスが、実現すべき移動の最大帯域と動的性能を制限することがある。

高加速および高帯域を提供可能である平面モータを提供することが望ましい。

本発明の一実施形態によると、平面モータが設けられたリソグラフィ装置が提供される。この装置は、第１ピッチで繰り返し配列された複数の固定子極を有し、複数の固定子極が移動面の第１側に対向する、固定子と、第２ピッチで繰り返し配列された複数の移動体極を有し、複数の移動体極が移動面の第２の反対側に対向する、移動体と、を備える。固定子および移動体のうち少なくとも一方の極に、各巻線を流れる電流に応じて固定子極と移動体極のそれぞれにおける磁界を変更するための巻線が設けられる。固定子および移動体の少なくとも一方が永久磁石を有しており、永久磁石から固定子および移動体の少なくとも一方の極を通って固定子および移動体の他方に延びる磁界を発生させる。第１ピッチと第２ピッチは互いに異なり、移動体極の一つが固定子極の一つと整列するとき、他の移動体極は固定子極と整列しない。

本発明のさらに別の実施形態によると、放射ビームを調整するように構成された照明系と、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可能であるパターニングデバイスを支持するように構成された支持部と、基板を保持するように構成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目標部分に投影するように構成された投影系と、を備えるリソグラフィ装置が提供される。リソグラフィ装置は本発明にしたがった平面モータを備え、この平面モータは支持部および基板テーブルのうち一方の駆動モータである。

以下、対応する参照符号が対応する部分を表す添付の模式図を参照して、本発明の実施形態を例示として説明する。

本発明の一実施形態を提供可能であるリソグラフィ装置を示す図である。 本発明の一実施形態に係る平面モータの模式的な側面図である。 本発明の一実施形態に係る平面モータの模式的な側面図である。 本発明の一実施形態に係る平面モータの模式的な側面図である。 本発明の一実施形態に係る平面モータの模式的な側面図である。 本発明の一実施形態に係る平面モータの模式的な側面図である。 本発明の一実施形態に係る平面モータの模式的な上面図である。 本発明の一実施形態に係る平面モータの模式的な上面図である。

図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を模式的に示す図である。この装置は、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）を調整するよう構成されている照明系（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を支持するよう構成され、いくつか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構成されている第１の位置決め装置ＰＭに接続されているマスク支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、を備える。リソグラフィ装置は、基板（例えばレジストでコーティングされたウェーハ）Ｗを保持するよう構成され、いくつかのパラメータに従って基板を正確に位置決めするよう構成されている第２の位置決め装置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「基板支持部」も備える。リソグラフィ装置は、パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば一つまたは複数のダイからなる）目標部分Ｃに投影するよう構成されている投影系（例えば屈折投影レンズ）ＰＳと、をさらに備える。

照明系は、放射の方向や形状の調整またはその他の制御用に、各種の光学素子例えば屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子または他の各種光学部品を含んでもよく、あるいはこれらの任意の組み合わせを含んでもよい。

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る。マスク支持構造は、パターニングデバイスの向きやリソグラフィ装置の構成、あるいはパターニングデバイスが真空環境下で保持されるか否かなどの他の条件に応じた方式でパターニングデバイスを保持する。マスク支持構造は、機械的固定、真空固定、またはパターニングデバイスを保持するその他の固定用技術を用いてもよい。マスク支持構造は例えばフレームまたはテーブルであってよく、必要に応じて固定されていてもよいし移動可能であってもよい。マスク支持構造は、パターニングデバイスを例えば投影系に対して所望の位置に位置決めできるようにしてもよい。本明細書では「レチクル」または「マスク」という用語を用いた場合には、より一般的な用語である「パターニングデバイス」に同義であるとみなされるものとする。

本明細書では「パターニングデバイス」という用語は、例えば基板の目標部分にパターンを形成すべく放射ビームの断面にパターンを付与するために使用されうるいかなるデバイスをも指し示すよう広く解釈されるべきである。放射ビームに与えられるパターンは、基板の目標部分に所望されるパターンと厳密に対応していなくてもよい。このような場合には例えば、放射ビームのパターンが位相シフトフィーチャあるいはいわゆるアシストフィーチャを含む場合がある。一般には、放射ビームに付与されるパターンは、目標部分に形成される集積回路などのデバイスの特定の機能層に対応する。

パターニングデバイスは透過型であっても反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、例えばマスクやプログラマブルミラーアレイ、プログラマブルＬＣＤパネルなどがある。マスクはリソグラフィの分野では周知であり、バイナリマスクやレベンソン型位相シフトマスク、ハーフトーン型位相シフトマスク、さらに各種のハイブリッド型マスクが含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例としては、小型のミラーがマトリックス状に配列され、各ミラーが入射してくる放射ビームを異なる方向に反射するように個別に傾斜されるというものがある。これらの傾斜ミラーにより、マトリックス状ミラーで反射された放射ビームにパターンが付与されることになる。

本明細書では「投影系」という用語は、使用される露光光あるいは液浸や真空の利用などの他の要因に関して適切とされるいかなる投影系をも包含するよう広く解釈されるべきである。投影系には例えば屈折光学系、反射光学系、反射屈折光学系、磁気的光学系、電磁気的光学系、静電的光学系、またはこれらの任意の組み合わせなどが含まれる。以下では「投影レンズ」という用語は、より一般的な用語である「投影系」と同義に用いられうる。

ここに図示されるのは、（例えば透過型マスクを用いる）透過型のリソグラフィ装置である。これに代えて、（例えば上述のようなプログラマブルミラーアレイまたは反射型マスクを用いる）反射型のリソグラフィ装置を用いることもできる。

リソグラフィ装置は二つ以上（二つの場合にはデュアルステージと呼ばれる）の基板テーブルまたは「基板支持部」（及び／または二つ以上のマスクテーブルまたは「マスク支持部」）を備えてもよい。このような多重ステージ型の装置においては追加されたテーブルまたは支持部が並行して使用されるか、あるいは１以上のテーブルまたは支持部で露光が行われている間に他の１以上のテーブルまたは支持部で準備工程を実行するようにしてもよい。

リソグラフィ装置は、基板の少なくとも一部が、比較的高い屈折率を有する例えば水などの液体で覆われて投影系と基板との間の空間を満たすものであってもよい。液浸液は、例えばマスクと投影系の間などのリソグラフィ装置の他の空間に適用されるものであってもよい。投影系の開口数を増大させるために液浸技術を使用することができる。本明細書では「液浸」という用語は、基板等の構造体が液体に完全に浸されているということを意味するのではなく、露光中に投影系と基板の間に液体が存在するということを意味するに過ぎない。

図１に示されるようにイルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。例えば光源がエキシマレーザである場合には、光源とリソグラフィ装置とは別体であってもよい。この場合、光源はリソグラフィ装置の一部を構成しているとはみなされなく、放射ビームは光源ＳＯからイルミネータＩＬへとビーム搬送系ＢＤを介して受け渡される。ビーム搬送系ＢＤは例えば適当な方向変更用のミラー及び／またはビームエキスパンダを含んで構成される。あるいは光源が例えば水銀ランプである場合には、光源はリソグラフィ装置に一体に構成されていてもよい。光源ＳＯとイルミネータＩＬとは、またビーム搬送系ＢＤが必要とされる場合にはこれも合わせて、放射系または放射システムと総称される。

イルミネータＩＬは放射ビームの角強度分布を調整するよう構成されたアジャスタＡＤを備えてもよい。一般には、イルミネータの瞳面における強度分布の少なくとも半径方向外径及び／または内径の大きさ（通常それぞれ「シグマ−アウタ（σ−ｏｕｔｅｒ）」、「シグマ−インナ（σ−ｉｎｎｅｒ）」と呼ばれる）が調整される。加えてイルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の要素を備えてもよい。イルミネータはビーム断面における所望の均一性及び強度分布を得るべく放射ビームを調整するために用いられる。

放射ビームＢは、支持構造（例えばマスクテーブルＭＴ）に保持されるパターニングデバイス（例えばマスクＭＡ）に入射して、当該パターニングデバイスによりパターンが付与される。マスクＭＡを通過した放射ビームＢは投影系ＰＳに進入する。投影系ＰＳはビームを基板Ｗの目標部分Ｃに投影する。第２の位置決め装置ＰＷと位置センサＩＦ（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）により基板テーブルＷＴを正確に移動させることができる。基板テーブルＷＴは例えば放射ビームＢの経路に異なる目標部分Ｃを順次位置決めするように移動される。同様に、第１の位置決め装置ＰＭと他の位置センサ（図１には明示せず）とにより放射ビーム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。この位置決めは例えばマスクライブラリからのマスクの機械的交換後や露光走査中に行われる。一般にマスクテーブルＭＴの移動は、第１の位置決め装置ＰＭの一部を構成するロングストロークモジュール（粗い位置決め用）及びショートストロークモジュール（精細な位置決め用）により実現される。同様に基板テーブルＷＴまたは「基板支持部」の移動は、第２の位置決め装置ＰＷの一部を構成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールにより実現される。ステッパでは（スキャナとは異なり）、マスクテーブルＭＴはショートストロークのアクチュエータにのみ接続されているか、あるいは固定されていてもよい。マスクＭＡと基板Ｗとは、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を用いてアライメントされてもよい。図においては基板アライメントマークが専用の目標部分を占拠しているが、アライメントマークは目標部分間のスペースに配置されてもよい（これはスクライブライン・アライメントマークとして公知である）。同様に、マスクＭＡに複数のダイがある場合にはマスクアライメントマークをダイ間に配置してもよい。

図示の装置は例えば次のうちの少なくとも一つのモードで使用されうる。
１．ステップモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンの全体が１回の照射（すなわち単一静的露光）で目標部分Ｃに投影される間、マスクテーブルＭＴまたは「マスク支持部」及び基板テーブルＷＴまたは「基板支持部」は実質的に静止状態とされる。そして基板テーブルＷＴまたは「基板支持部」がｘ方向及び／またはｙ方向に移動されて、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フィールドの最大サイズが単一静的露光で転写される目標部分Ｃのサイズを制限することになる。
２．スキャンモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間（すなわち単一動的露光の間）、マスクテーブルＭＴまたは「マスク支持部」及び基板テーブルＷＴまたは「基板支持部」は同期して走査される。マスクテーブルＭＴまたは「マスク支持部」に対する基板テーブルＷＴまたは「基板支持部」の速度及び方向は、投影系ＰＳの拡大（縮小）特性及び像反転特性により定められる。スキャンモードでは露光フィールドの最大サイズが単一動的露光での目標部分の（非走査方向の）幅を制限し、走査移動距離が目標部分の（走査方向の）長さを決定する。
３．別のモードにおいては、マスクテーブルＭＴまたは「マスク支持部」がプログラム可能パターニングデバイスを保持して実質的に静止状態とされ、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、基板テーブルＷＴまたは「基板支持部」が移動または走査される。このモードではパルス放射源が通常用いられ、プログラム可能パターニングデバイスは、基板テーブルＷＴまたは「基板支持部」の毎回の移動後、または走査中の連続放射パルス間に必要に応じて更新される。この動作モードは、上述のプログラマブルミラーアレイ等のプログラム可能パターニングデバイスを利用す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。

上記で記載したモードの組み合わせおよび／または変形例を使用してもよいし、全く別のモードを使用してもよい。

図２は、本発明の一実施形態に係る平面モータの模式的な側面図である。平面モータは、固定子極ＳＴＰが第１ピッチで繰り返し配列された固定子（ステータ）ＳＴを備える。固定子極ＳＴＰは移動面ＰＯＭに沿って延び、鉄などのフェロ磁性材料（またはフェリ磁性材料）、鉄粉などを含む複合材料などの、フェロ（ferro）磁性またはフェリ（ferri）磁性材料等を含む複合材料で作られてもよい。平面モータは、移動面ＰＯＭに沿って固定子ＳＴに対して移動する移動体（ムーバ）ＭＶをさらに備える。固定子極ＳＴＰは移動面の第１側に向けて延びる。移動体極は移動面の反対側に向けて延びる。永久磁石ＰＭＴが設けられる（この例では移動体内に設けられるが、固定子内で永久磁石を使用してもよい）。この例では、移動体極ＭＰＳのそれぞれに中心位置で接続する移動体ベースＭＢＳ内に永久磁石が配置されており（四つの移動体極が設けられる）、永久磁石ＰＭＴの両側で、二つの移動体極ＭＰＳが移動体ベースＭＢＳに接続している。そのため、移動体の移動体極の全てが移動体ベースＭＢＳに接続される。移動体ベースは、鉄などの磁束を導くことができる材料、および／またはこの例の永久磁石ＰＭＴのような永久磁石で形成される。巻線ＷＤ（例えばコイル）が各移動体極の周りに設けられる。代替的に、固定子極の周りに巻線が設けられてもよい。図２から分かるように、図示の位置では、左から２番目の移動体極が固定子極の一つと対面している。言い換えると、固定子極と位相が合っている。左から１番目の移動体極は、固定子極の繰り返しパターンに対してある程度位相がずれている。図示の位置では、左から１番目の移動体極は１８０度位相がずれており、３番目の移動体極は２７０度、４番目の移動体極は９０度それぞれ位相がずれている。この位置では、永久磁石ＰＭＴからの磁界は、２番目の移動体極を通って固定子ＳＴに向かい、固定子から３番目と４番目の移動体極および対応する固定子極を通って移動体の永久磁石へと戻る。３番目および４番目の移動体極と対応する固定子極との重なりが実質的に同じだと仮定すると、（巻線の電力供給がなくならない限り）３番目および４番目の移動体極を通って実質的に等しい磁界が流れる。一つ以上の巻線ＷＤにそれぞれ電流が供給されると、力が発生する。例えば反対向きの電流によって３番目および４番目の移動体極の巻線に電力が供給されると、３番目および４番目の移動体極の一方で磁界が増加し、他方で磁界が減少する。これによって、（電流の向きに応じて）左向きまたは右向きの力が発生する。移動体ＭＶが移動すると、移動体極と固定子極との重なりが変化する。一例として、移動相が左側に移動すると、１番目の移動体極の重なりが増加し、２番目の移動体極の重なりが減少し、３番目の移動体極の重なりが減少し、４番目の移動体極の重なりが増加する。この結果、磁界が「再分配され」、重なりが減少する移動体極の磁界強度が減少し、重なりが増加する移動体極の磁界強度が増加する。移動体が移動すると、巻線の電力供給が変化する。この実施形態では、固定子に対する移動体の位置の関数として巻線が整流される。より正確には、固定子極のそれぞれのパターンに対する移動体の位相の関数として巻線が整流される。この結果、重量の小さな移動体と組み合わされた、高いモータ力を発生可能である効率的な平面モータを提供することができ、高加速度を発生させることができる。

固定子に対する平面モータの挙動を同様にするために、固定子極は一定のピッチで設けられてもよい。図示の例では四つの移動体極が設けられており、フォースリップルが小さく、力が大きく、移動体質量が小さい効率的な構成が可能になる。他の数の移動体極を用いても同様の原理を適用可能であるが、最小で３つの移動体極が必要である。移動体極のピッチは固定子極のピッチと異なるので、移動面に沿った移動体の移動時に、移動体極が次々に対応する固定子極と対面し、移動面に沿った固定子に対する移動体の各位置で力を発生することができる。したがって、移動体が移動すると、移動体極が（対面する）固定子極と次々に整列する。３６０度を移動体の極数で割った異なる位相に位置するように移動体極を配置すると、相対的にリップルフリーとなり、したがって相対的に力が一定となる効率的な配置を与えることができる。移動体極が４極の場合、移動体極間で９０度の位相差が生じる。このような９０度の位相差は、図２に示す実施形態で見ることができる。図示の移動体の位置では、移動体極が固定子極に対して１８０度、０度、９０度、２７０度（または定義によっては１８０度、０度、２７０度、９０度）の位相関係を有する。例えば０度、１８０度、９０度、２７０度の位相関係を与えるように、他のピッチの移動体極を設けてもよい。これらの例では、以下の関係が満たされる。すなわち、移動体極の左側ペアのピッチが、Ｎ＋（固定子極のピッチ）×１／２に設定され（Ｎは整数０、１、２、．．．）、移動体極の右側ペアのピッチが同様に、Ｎ＋（固定子極のピッチ）×１／２に設定され（Ｎは整数０、１、２、．．．）、右側ペアに対する左側ペアのピッチが、Ｎ＋（固定子極のピッチ）×１／４またはＮ＋（固定子極のピッチ）×３／４（Ｎは整数０、１、２、．．．）に設定される。

この文書では、固定子極のピッチを第１ピッチと呼び、移動体極のピッチを第２ピッチと呼ぶ。極のピッチという用語は、隣接する二つの極の中心間距離（または隣接する二つの極の左端間の距離、あるいは隣接する二つの極の右端間の距離）と解するべきである。

さらに、図２から分かるように、この実施形態では、移動体極のピッチがペアで（pair-wise）一定である。すなわち、左側ペアの極のピッチは、右側ペアの極のピッチと等しい。左側ペアおよび右側ペアのピッチは、固定子極パターンに対して相互に１８０度の位相差となるように設定され、左側ペアと右側ペアの間には９０度（または２７０度）の位相シフトが与えられる。

図２の実施形態では、移動体が永久磁石と巻線とを備える。したがって、最小数の永久磁石（一つ）と最小数の巻線（四つ）とが必要である。

固定子極間の空間は、平坦面とし、例えば空気軸受を用いてこの平坦面上で移動体を移動させるために、非磁性材料で埋めることができる。非磁性材料はエナメルであってもよい。

巻線を駆動するために、固定子に対する移動体の位置の関数としてコイルを整流する駆動装置を設けてもよい。移動体の位置を測定する位置センサを設けてもよい。これによって、位置センサによる測定位置に応じて巻線を駆動するように駆動装置が構成される。ブロック信号型の巻線の整流を適用してもよい。実質的に正弦波形状の電流で駆動装置がコイルを整流すると、低フォースリップルと低振動を得ることができる。

図３は、図２と同様の実施形態を示すが、固定子極と移動体極がそれぞれ二重スロットになっている。これは、各極（例えば、図２に示した各極）が二つの小さな極に分割されていることを意味する。固定子極と移動体極がそれぞれ三重スロットになっている三重スロットの構成を図４に示す。このように各極が３つの小さな極に分割されている。これによって、より大きなｄφ／ｄｘ、またはΔφ／Δｘを発生することができるので、力が大きくなるが、他方では全磁束が小さくなることがある。

図３と同様の構成を示す別の実施形態が図５に描かれている。ここでは、固定子極と移動体極にテーパー状の端部が設けられている。この結果、磁束の「循環」が改善され、したがって磁力密度が大きくなる。図５は、二重スロット極を有する構成でのテーパー状端部を描いているが、図２に示したような一重スロットの極、または図４に示したような三重スロットの極を有する構成でも、同様にテーパー状端部を設けることができることに注意する。

図６は、移動体極が移動面に向けてテーパー状になっているさらに別の実施形態を示す。固定子極も同じくテーパー状にされていてもよいことに注意する。移動面から離れる方向で磁力線密度がわずかに高密度になるので、わずかに広くなった極により、飽和することなくこのような高密度を通すことが可能になる。したがって、テーパー状の極により大きな磁界が可能になり、したがって材料を最適に利用して、最適重量で大きな力を発生させる。

図２−６に示したステータパターンが一次元であることに注意する。しかしながら、移動面に沿って延びる二次元のパターンを設けることができ、以下でさらに詳述するように、二次元平面モータを提供することができる。

上述し図２−６に示した単一の移動体を用いる場合、移動体が固定子に沿って移動するとフォースリップルが発生することがある。フォースリップルは、固定子および／または移動体のピッチに関連する周期性を有する。図７を参照してこれから説明するように、このようなフォースリップルは少なくとも部分的に補償することができる。図７は、平面モータの複数の移動体ＭＶ１、ＭＶ２、ＭＶ３、ＭＶ４の上面図を極めて模式的に示す。移動体ＭＶ１−ＭＶ４は相互に機械的に接続されており、単一ユニットとして移動する。移動体ＭＶ１およびＭＶ２は、ｘ方向で互いに対して配置され、ｘ方向の力を発生するように構成されている。

移動体ＭＶ１−ＭＶ４は、互いに対して水平方向に拘束されていてもよい。移動体ＭＶ１−ＭＶ４は、固定子ＳＴによって垂直方向に拘束されていてもよい。各移動体ＭＶ１−ＭＶ４は、固定子ＳＴが軸受面となる空気軸受を用いて支持されてもよい。移動体ＭＶ１−ＭＶ４がそれぞれ空気軸受で個別に支持されていてもよく、この結果、各移動体ＭＶ１−ＭＶ４を固定子ＳＴと最適に位置合わせすることができる。移動体ＭＶ１−ＭＶ４と固定子ＳＴとの間の空隙はこのようにして最小化され、その結果モータ性能が改善される。一実施形態では、垂直方向では柔軟性があり水平方向では堅固であるフレキシブルヒンジを用いて、移動体ＭＶ１−ＭＶ４が互いに接続されてもよい。

移動体ＭＶ１とＭＶ２の間のオフセットは、それらのフォースリップルが実質的に１８０度位相がずれるように設定される。移動体ＭＶ１とＭＶ２の間の距離は、各移動体の極数で分割された固定子ピッチと、移動体のフォースリップルの位相が実質的に１８０度ずれるようにするオフセットとの和に設定される。このオフセットは、移動体の極数で割られた固定子ピッチの半分と実質的に等しい。

平面モータの動作中、移動体が移動する結果モータ力の作用点が移動体極の間で変化するので、モータの移動体の移動中にトルクリップルが発生しうる。このようなトルクリップルを、移動体の２番目のペア、すなわち第３移動体ＭＶ３と第４移動体ＭＶ４によって少なくとも部分的に補償することができる。ＭＶ３およびＭＶ４は、ｙ方向においてＭＶ１とＭＶ２に対してそれぞれ配置される。また、ＭＶ３はｘ方向でＭＶ１に対してオフセットされ、ＭＶ４はｘ方向でＭＶ２に対して同様にオフセットされる。このオフセットは、移動体ＭＶ３およびＭＶ４のトルクリップルが、移動体ＭＶ１およびＭＶ２のトルクリップルに対して実質的に１８０度位相がずれるように選択される。これに加え、ｘ方向（すなわち、モータ力の方向）におけるＭＶ１とＭＶ３の間のオフセットと、ＭＶ２とＭＶ４の間のオフセットは、固定子ピッチの半分に設定される。したがって、４台の相互に接続された移動体からなる四個体（quadrant）を用いることで、一方向のモータ、この例ではｘ方向のモータについては、フォースリップルとトルクリップルを少なくとも部分的に補償することができる。

ｘおよびｙ方向、すなわち移動面に沿った二方向での移動が可能である平面モータについて、図８を参照して説明する。図８は、平面モータのモータアセンブリの上面図を極めて模式的に示す。四つの移動体の四個体Ｑ１−Ｑ４が設けられる。各四個体は四つの移動体を備える。四個体Ｑ１およびＱ４の移動体は、図７を参照して説明した四個体の移動体に対応しており、ｘ方向で力を発生することができる。四個体Ｑ２およびＱ３の移動体は、図７を参照して説明した四個体の移動体に対応するが、移動面内で９０度回転され、ｙ方向に力を与えるように構成されている。したがって、四つの四個体を組み合わせることで、上述したフォースリップルとトルクリップルが低減された二次元平面モータを提供することができる。それぞれが四台の移動体からなる四つの四個体の代わりに、ｘ方向に二台、ｙ方向に二台の四台の移動体を有する、より単純な平面モータを提供することも可能である。

ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について本文書において特に言及をしてきたが、本明細書で述べたリソグラフィ装置は、他の応用形態も有していることを理解すべきである。例えば、集積された光学システム、磁気領域メモリ用の誘導及び検出パターン（guidance and detection pattern）、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といった応用である。当業者は、このような代替的な応用形態の文脈において、本明細書における「ウェハ」または「ダイ」という用語のいかなる使用も、それぞれより一般的な用語である「基板」または「目標部分」と同義とみなすことができることを認められよう。本明細書で参照された基板は、例えばトラック（通常、レジスト層を基板に付加し、露光されたレジストを現像するツール）、計測ツール及び／または検査ツールで露光の前後に加工されてもよい。適用可能であれば、本明細書の開示は、そのような基板処理工具または他の工具に対しても適用することができる。さらに、例えば多層ＩＣを作製するために二回以上基板が加工されてもよく、その結果、本明細書で使用された基板という用語は、複数回処理された層を既に含む基板のことも指してもよい。

光学的リソグラフィの文脈における本発明の実施形態の使用についてに特定の言及をしてきたが、本発明は、例えばインプリントリソグラフィなどの他の応用形態にも使用可能であり、文脈が許す限り光学的リソグラフィに限定されないことは理解されるだろう。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイスのトポグラフィーが基板に生成されるパターンを定める。パターニングデバイスのトポグラフィーが基板に塗布されているレジスト層に押し付けられ、電磁放射、熱、圧力、またはこれらの組み合わせによってレジストが硬化される。レジストが硬化した後、パターニングデバイスがレジストから外されてパターンが残る。

本明細書で使用される「照射」及び「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）照射（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７、または１２６ｎｍの波長を有する）、極端紫外線（ＥＵＶ）照射（例えば、５−２０ｎｍの範囲の波長を有する）、並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、あらゆるタイプの電磁気照射を包含する。

「レンズ」という用語は、文脈の許す限り、屈折光学部品、反射光学部品、磁気光学部品、電磁光学部品および静電光学部品を含む様々なタイプの光学部品のうちの任意の一つまたはその組み合わせを指す場合もある。

本発明の特定の実施形態が上述されたが、説明したもの以外の態様で本発明が実施されてもよい。例えば、本発明は、上述の方法を記述する機械で読み取り可能な命令の一つまたは複数のシーケンスを含むコンピュータプログラムの形式をとってもよいし、そのコンピュータプログラムを記録したデータ記録媒体（例えば半導体メモリ、磁気ディスク、または光ディスク）であってもよい。

上述の説明は例示であり限定することを意図していない。よって、当業者であれば以下に述べる請求項の範囲から逸脱することなく本発明の変形例を実施することが可能であろう。

Claims (13)

1. 平面モータが設けられたリソグラフィ装置であって、
   第１ピッチで繰り返し配列された複数の固定子極を有し、該複数の固定子極が移動面の第１側に対向する、固定子と、
   第２ピッチで繰り返し配列された複数の移動体極を有し、該複数の移動体極が前記移動面の第２の反対側に対向する、移動体と、を備え、
   前記固定子および前記移動体のうち少なくとも一方の極に、各巻線を流れる電流に応じて前記固定子極と前記移動体極のそれぞれにおける磁界を変更するための巻線が設けられており、
   前記固定子および前記移動体の少なくとも一方が永久磁石を有しており、該永久磁石から前記固定子および前記移動体の少なくとも一方の極を通って前記固定子および前記移動体の他方に延びる磁界を発生させ、
   前記第１ピッチと前記第２ピッチが互いに異なり、前記移動体極の一つが前記固定子極の一つと整列するとき、他の前記移動体極が前記固定子極と整列しないようにされており、
   前記平面モータは、それぞれが四つの前記移動体を有する四つの四個体で構成されており、各四個体は、前記移動面と実質的に平行である実質的に同一の第１方向で力を発生するように構成された移動体の第１ペアおよび第２ペアを備え、
   前記第１ペアおよび第２ペアの各移動体の位置の関数として、フォースリップルの観点から移動面内で互いに実質的に１８０度位相がずれるように、前記第１ペアおよび第２ペアの移動体がオフセットされており、
   前記第１および第２ペアの移動体は互いに機械的に接続され、実質的に四台の構成で前記移動面に沿って配置されており、
   移動体の位置の関数として、移動体の動作のモータ力点によるトルクリップルの観点から、前記第１方向において互いに実質的に１８０度位相がずれるように、前記第１ペアの移動体と前記第２ペアの移動体がオフセットされており、
   前記四つの四個体のうち、対角方向に位置する二つの四個体はｘ方向に力を発生し、残りの二つの四個体は前記二つの四個体に対して９０度回転されてｙ方向に力を発生するように配置されている
   ことを特徴とするリソグラフィ装置。
2. 前記固定子極と前記移動体極が前記移動面に向けてテーパー状にされていることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
3. 前記移動面に対面する側に、前記固定子極と前記移動体極にテーパー状端部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のリソグラフィ装置。
4. 前記固定子極と前記移動体極が少なくとも二重スロット型であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
5. 前記第１ピッチが一定ピッチであり、前記移動体極が３６０度／Ｎの位相差に位置するように前記第２ピッチが設定され、Ｎは前記移動体の極数に等しいことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
6. 前記移動体が少なくとも３つの移動体極を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
7. 前記移動体が四つの移動体極を有することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の平面モータ。
8. 前記第１ピッチが一定ピッチであり、前記第２ピッチがペアで一定であることを特徴とする請求項７に記載のリソグラフィ装置。
9. 前記移動体が前記永久磁石と前記巻線とを備えることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
10. 前記固定子極間の空間が非磁性材料で埋められることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
11. コイルを駆動する駆動装置を備え、該駆動装置は、前記固定子に対する前記移動体の位置の関数として前記コイルを整流するように構成されることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
12. 前記固定子極と前記移動体極がフェロ磁性材料またはフェリ磁性材料からなることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
13. 放射ビームを調整するように構成された照明系と、
    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可能であるパターニングデバイスを支持するように構成された支持部と、
    基板を保持するように構成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目標部分に投影するように構成された投影系と、を備え、
    前記平面モータが、前記支持部および前記基板テーブルの一方の駆動モータであることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載のリソグラフィ装置。

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