NL9100421A - Ondersteuningsinrichting met een kantelbare objecttafel alsmede optisch lithografische inrichting voorzien van een dergelijke ondersteuningsinrichting. - Google Patents

Description

"Ondersteuningsinrichting met een kantelbare objecttafel alsmede optisch lithografische inrichting voorzien van een dergelijke ondersteunmgsinrichting."

De uitvinding heeft betrekking op een ondersteunmgsinrichting met een door een eerste lagereenheid ondersteunde tweede lagereenheid voor het geleiden van de ondersteuningsinrichting langs respectievelijk een basisvlak en een zich evenwijdig aan het basisvlak uitstrekkende rechte geleiding, alsmede een steuneenheid, die voorzien is van een objecttafel en een verstijvingsorgaan en met behulp van een krachtactuator-stelsel ten opzichte van de eerste lagereenheid verplaatsbaar is evenwijdig aan een dwars op het basisvlak staande z-richting.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een optisch lithografische inrichting die voorzien is van een ondersteuningsinrichting volgens de uitvinding.

Een ondersteuningsinrichting van de in de aanhef genoemde soort is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 4,698,575. Bij deze bekende ondersteuningsinrichting is het krachtactuatorstelsel voorzien van een viertal als een parallellogram-mechanisme functionerende stangen waarmee het verstijvingsorgaan is gekoppeld met de eerste lagereenheid. De tweede lagereenheid is rechtstreeks bevestigd aan het verstijvingsorgaan zodat de objecttafel op een nauwkeurige wijze is geleid langs de rechte geleiding. Met behulp van het krachtactuatorstelsel worden verplaatsingen van de objecttafel evenwijdig aan de z-richting verkregen van enkele tientallen micrometers, waarbij het parallellogrammechanisme een kanteling van de objecttafel om een evenwijdig aan het basisvlak gerichte rotatie-as voorkomt. De bekende ondersteuningsinrichting wordt onder meer toegepast in een optisch lithografische inrichting voor de fabricage van geïntegreerde halfgeleiderschakelingen, waarbij de objecttafel een oplegvlak voor een te belichten halfgeleidersubstraat bevat. Door middel van een verplaatsing evenwijdig aan de z-richting wordt het halfgeleidersubstraat gefocusseerd ten opzichte van een lenssysteem van de optisch lithografische inrichting.

Een nadeel van de bekende ondersteuningsinrichting, dat optreedt bij toepassing van de ondersteuningsinrichting in een optisch lithografische inrichting, is dat het focusseren van een substraat uitsluitend geschiedt door een verplaatsing van het substraat evenwijdig aan de z-richting. Een substraat met een niet uniforme dikte wordt op deze wijze niet optimaal gefocusseerd. Bovendien kunnen met behulp van de bekende ondersteuningsinrichting slechts relatief kleine verplaatsingen van het substraat in de z-richting uitgevoerd worden, omdat het verstijvingsorgaan rechtstreeks is bevestigd aan de tweede lagereenheid.

Een doel van de uitvinding is een ondersteuningsinrichting van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen waarmee een betere focussering van het substraat mogelijk is en waarbij de objecttafel tevens op een nauwkeurige wijze langs de rechte geleiding is geleid.

De uitvinding heeft daartoe tot kenmerk, dat de steuneenheid met behulp van het krachtactuatorstelsel ten opzichte van de eerste en de tweede lagereenheid draaibaar is om tenminste een evenwijdig aan het basisvlak gerichte rotatie-as, waarbij het verstijvingsorgaan met de tweede lagereenheid is gekoppeld door middel van een koppelorgaan dat elastisch vervormbaar is in een richting evenwijdig aan de z-richting. Doordat de steuneenheid draaibaar is om tenminste een evenwijdig aan het basisvlak gerichte rotatie-as kunnen substraten met een niet uniforme dikte optimaal gefocusseerd worden, terwijl door toepassing van het elastisch vervormbare koppelorgaan tussen het verstijvingsorgaan en de tweede lagereenheid een relatief grote verplaatsing van de steuneenheid evenwijdig aan de z-richting mogelijk is.

Een bijzondere uitvoeringsvorm van de ondersteuningsinrichting volgens de uitvinding, waarbij het krachtactuatorstelsel is gevormd door drie krachtactuatoren, heeft tot kenmerk, dat elk van de krachtactuatoren in bedrijf een nagenoeg evenwijdig aan de z-richting gerichte kracht uitoefent op het verstijvingsorgaan. Door toepassing van de genoemde.krachtactuatoren wordt een statisch bepaalde.koppeling van het verstijvingsorgaan met de beide lagereenheden verschaft, waarbij een door het basisvlak op de ondersteuningsinrichting uitgeoefende ondersteuningskracht evenwijdig aan de z-richting en een koppel om een evenwijdig aan het basisvlak gerichte as via het de eerste lagereenheid en het krachtactuatorstelsel worden doorgeleid naar het verstijvingsorgaan, terwijl een door de rechte geleiding op de ondersteuningsinrichting uitgeoefende positioneerkracht evenwijdig aan het basisvlak en een koppel om een evenwijdig aan de z-richting gerichte as via de tweede lagereenheid en het elastische koppelorgaan worden doorgeleid naar het verstijvingsorgaan.

Een verdere uitvoeringsvorm van de ondersteuningsinrichting volgens de uitvinding, die een bijzonder nauwkeurig en hysteresisarm krachtactuatorstelsel bezit, heeft tot kenmerk, dat elk van de krachtactuatoren is voorzien van een nok en een aandrijfbare nokvolger, waarbij de nok is bevestigd aan een evenwijdig aan het basisvlak gerichte draaibare nokas terwijl de nokvolger is gekoppeld met een evenwijdig aan de nokas gerichte uitgaande as van een aandrijfmotor. Door een optimalisatie van de overbrengingsverhouding tussen de nok en de nokvolger wordt bovendien de toepassing van een reduceermechanisme tussen de aandrijfmotor en de nokvolger vermeden, zodat een bijzonder eenvoudig, compact en snel werkend krachtactuatorstelsel wordt verschaft.

Een nog verdere uitvoeringsvorm van de ondersteuningsinrichting volgens de uitvinding, die een praktische opstelling van de aandrijfmotor en de nokas verschaft, heeft tot kenmerk, dat de aandrijfmotor is bevestigd aan de eerste lagereenheid terwijl de nokas is gekoppeld met het verstijvingsorgaan.

Een bijzondere uitvoeringsvorm van de ondersteuningsinrichting volgens de uitvinding, die een eenvoudig, compact en doelmatig verstijvingsorgaan bezit, heeft tot kenmerk, dat het verstijvingsorgaan drie oplegelementen bevat voor het ondersteunen van de objecttafel die volgens een driehoek ten opzichte van elkaar zijn gelegen in een vlak dwars op de z-richting, waarbij de oplegelementen onderling zijn verbonden door middel van plaatvormige strippen terwijl elk van de oplegelementen met de tweede lagereenheid is gekoppeld door middel van een elastisch koppelorgaan dat zich uitstrekt in het genoemde vlak.

Een verdere uitvoeringsvorm van de ondersteuningsinrichting volgens de uitvinding, die een bijzonder stijve en statisch bepaalde koppeling van het verstijvings-. orgaan met de tweede lagereenheid verschaft, heeft tot kenmerk, dat elk van de elastische koppelorganen een plaatvormige strip bevat, die zich dwars op een nabij het betreffende oplegelement gelegen bissectrice van de driehoek uitstrekt en nabij zijn beide uiteinden is voorzien van een zich nagenoeg evenwijdig aan de betreffende bissectiice uitstrekkende veqonging.

Een nog verdere uitvoeringsvorm van de ondersteuningsinrichting volgens de uitvinding heeft tot kenmerk, dat elk van de oplegelementen van het verstijvingsorgaan een oplegkogel bevat. Door toepassing van de oplegkogels wordt een nauwkeurige en spanningsvrije ondersteuning van de objecttafel verschaft.

Een weer verdere uitvoeringsvorm van de ondersteuningsinrichting volgens de uitvinding, die een bijzonder stijve en statisch bepaalde koppeling van het verstijvingsorgaan met de eerste lagereenheid verschaft, heeft tot kenmerk, dat elk van de oplegelementen van het verstijvingsorgaan is gekoppeld met een van de kracht-actuatoren van het krachtactuatorstelsel door middel van een zich evenwijdig aan de z-richting uitstrekkende elastische staaf.

Een verdere uitvoeringsvorm van de ondersteuningsinrichting volgens de uitvinding, waarbij de elastische staven op een doelmatige wijze zijn gevormd, heeft tot kenmerk, dat elk van de elastische staven een zich evenwijdig aan de z-richting uitstrekkende zuil bevat die nabij zijn beide uiteinden is voorzien van twee onderling loodrechte veqongingen.

Een bijzondere uitvoeringsvorm van de ondersteuningsinrichting volgens de uitvinding heeft tot kenmerk, dat het verstijvingsorgaan in de z-richting gezien is opgesteld tussen de eerste en de tweede lagereenheid, waarbij de objecttafel aan het verstijvingsorgaan is bevestigd door middel van elastische steunzuilen die zich langs de tweede lagereenheid evenwijdig aan de z-richting uitstrekken, terwijl de tweede lagereenheid aan de eerste lagereenheid is bevestigd door middel van bevestigings-organen die zich langs het verstijvingsorgaan evenwijdig aan de z-richting uitstrekken. Doordat het verstijvingsorgaan is opgesteld tussen de eerste en de tweede lagereenheid wordt bereikt dat het massazwaartepunt van de door het verstijvingsorgaan en de objecttafel gevormde steuneenheid in de z-richting gezien nabij de tweede lagereenheid is gelegen, zodat de ondersteuningsinrichting op een bijzonder stabiele wijze langs de rechte geleiding wordt geleid.

Een verdere uitvoeringsvorm van de ondersteuningsinrichting volgens de uitvinding, die een bijzonder stijve koppeling van het verstijvingsorgaan met de tweede lagereenheid verschaft, heeft tot kenmerk, dat het verstijvingsorgaan door middel van drie zich dwars op de z-richting uitstrekkende bladveren is gekoppeld met de tweede lagereenheid.

Een nog verdere uitvoeringsvorm van de ondersteuningsinrichting volgens de uitvinding, die een bijzonder stijve en statisch bepaalde koppeling van de objecttafel met het verstijvingsorgaan verschaft, heeft tot kenmerk, dat de objecttafel aan het verstijvingsorgaan is bevestigd door middel van drie elastische steunzuilen die elk nabij een eerste en een tweede uiteinde zijn voorzien van respectievelijk een zich evenwijdig aan het basisvlak uitstrekkende eerste verjonging en een zich evenwijdig aan de eerste veijonging uitstrekkende tweede veijonging en die elk tussen de eerste en de tweede veijonging zijn voorzien van een zich dwars op de eerste en de tweede veijonging uitstrekkende derde veijonging.

Een weer verdere uitvoeringsvorm van de ondersteuningsinrichting volgens de uitvinding, die een praktische opstelling van de aandrijfmotor en de nokas verschaft, heeft tot kenmerk, dat de aandrijfmotor is bevestigd aan het verstijvings-orgaan, terwijl de nokas is bevestigd aan de eerste lagereenheid.

Een optisch lithografische inrichting, waarbij de eigenschappen van de daarin toegepaste ondersteuningsinrichting op bijzondere wijze tot gelding komen, heeft tot kenmerk, dat de optisch lithografische inrichting in de z-richting achtereenvolgens is voorzien van de genoemde ondersteuningsinrichting, een lenssysteem met een evenwijdig aan de z-richting gerichte optische hoofdas, een manipulator voor een masker en een lichtbron met een sluiter voor het repeterend belichten van een door middel van de ondersteuningsinrichting te ondersteunen substraat, waarbij de objecttafel een oplegvlak voor het substraat bevat dat nagenoeg loodrecht staat op de optische hoofdas.

Opgemerkt wordt, dat uit het Amerikaanse octrooischrift 4,746,800 drie elastisch vervormbare staven bekend zijn als koppeling tussen een manipulator en een objecttafel. Hier is evenwel geen sprake van bestuurbare krachtactuatoren.

De uitvinding wordt in het volgende nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin

Figuur 1 een eerste uitvoeringsvorm van een ondersteuningsinrichting volgens de uitvinding toont,

Figuur 2 de ondersteuningsinrichting volgens figuur 1 toont, waarbij een objecttafel van de ondersteuningsinrichting is weggelaten,

Figuur 3 een krachtactuator toont, die behoort tot een krachtactuator- stelsel van de ondersteuningsinrichting volgens figuur 1,

Figuur 4 een dwarsdoorsnede toont van de krachtactuator volgens figuur 3,

Figuur 5 een tweede uitvoeringsvorm van een ondersteuningsinrichting volgens de uitvinding toont,

Figuur 6 op schematische wijze enkele delen van de ondersteuningsinrichting volgens figuur 5 toont,

Figuur 7 een elastisch vervormbaar koppelorgaan van de ondersteuningsinrichting volgens figuur 5 toont,

Figuur 8 in doorsnede een krachtactuator toont, die behoort tot een krachtactuatorstelsel van de ondersteuningsinrichting volgens figuur 5,

Figuur 9 een optisch lithografische inrichting toont, die voorzien is van een ondersteuningsinrichting volgens de uitvinding, en

Figuur 10 een door de ondersteuningsinrichting en een steunorgaan gevormde eenheid toont van de optisch lithografische inrichting volgens figuur 9.

De in de figuren 1 tot en met 4 getoonde eerste uitvoeringsvorm van de ondersteuningsinrichting 1 volgens de uitvinding is voorzien van een eerste lagereenheid 2 met een ronde zogenaamde luchtvoet 3. Met behulp van de luchtvoet 3, die op zichzelf bekend is uit het Amerikaanse octrooischrift 4,698,575 en voorzien is van een door middel van een onderdruk voorgespannen statisch gaslager, is de ondersteuningsinrichting 1 contactloos geleid langs een basisvlak 5 dat zich loodrecht op een in de figuren 1 en 2 aangegeven z-richting uitstrekt. Zoals in figuur 2 is weergegeven, is de eerste lagereenheid 2 verder voorzien van een zich langs een omtrek van de luchtvoet 3 uitstrekkende opstaande metalen wand 7 en zich dwars op de opstaande wand 7 uitstrekkende radiale metalen dwarsschotten 9. In figuur 2 zijn slechts twee dwarsschot-ten 9 zichtbaar. Door toepassing van de opstaande wand 7 en de dwarsschotten 9 wordt een bijzonder stijve constructie van de eerste lagereenheid 2 verschaft, zodat met behulp van de.eerste lagereenheid 2 een nauwkeurige en stabiele geleiding van de ondersteuningsinrichting 1 langs het basisvlak 5 wordt verkregen.

De ondersteuningsinrichting 1 is verder voorzien van een tweede lagereenheid 11 die bevestigd is op de eerste lagereenheid 2. Met behulp van de tweede lagereenheid 11 is de ondersteuningsinrichting 1 geleid langs een in figuur 2 slechts schematisch weergegeven rechte geleiding 13 die zich evenwijdig aan het basisvlak 5 uitstrekt. De rechte geleiding 13 is voorzien van ronde, evenwijdige stangen 15 en 17, terwijl de tweede lagereenheid 11 voorzien is van in de figuren 1 en 2 niet zichtbare rolorganen voor het geleiden van de tweede lagereenheid 11 langs de stangen 15 en 17. Opgemerkt wordt, dat een dergelijke geleiding bekend is uit het in het voorgaande reeds genoemde Amerikaanse octrooischrift 4,698,575. In het navolgende zal nog worden toegelicht hoe de tweede lagereenheid 11 bij een bijzonder geschikte toepassing van de ondersteuningsinrichting 1 in een optisch lithografische inrichting geïntegreerd wordt in een aandrijfeenheid van de optisch lithografische inrichting voor het verplaatsen van de ondersteuningsinrichting 1 langs het basisvlak 5 en de rechte geleiding 13.

Zoals is weergegeven in figuur 1 is de ondersteuningsinrichting 1 verder voorzien van een objecttafel 19 met een zich dwars op de z-richting uitstrekkend oplegvlak 21 waarop een object plaatsbaar is. De objecttafel 19 is aangebracht op een verstijvingsorgaan 23, dat zichtbaar is in figuur 2 waarin de objecttafel 19 is weggelaten. Het verstijvingsorgaan 23 is uitgevoerd als een zich dwars op de z-richting uitstrekkende, hoofdzakelijk driehoekige metalen plaat waarin uitsparingen 25 en 27 zijn aangebracht. Nabij elk van zijn hoeken 29 is het verstijvingsorgaan 23 voorzien van een saffieren oplegkogel 31. De objecttafel 19, waarvan een in figuur 1 aangegeven onderzijde 33 is voorzien van drie in de figuur niet zichtbare V-vormige groeven die zich in radiale richtingen ten opzichte van een middenpunt van de objecttafel 19 uitstrekken en waarvan de onderlinge posities overeenkomen met de onderlinge posities van de oplegkogels 31, rust in de in figuur 1 weergegeven samenstelling op de drie oplegkogels 31. De oplegkogels 31 oefenen elk een nagenoeg evenwijdig aan de z-richting gerichte ondersteuningskracht uit op de objecttafel 19. Door toepassing van de oplegkogels 31 wordt voorkomen dat een buigend moment vanuit het verstijvingsorgaan 23 naar de objecttafel 19 wordt doorgeleid, zodat een nauwkeurige en spanningsvrije oplegging van de objecttafel 19 wordt verkregen. In het navolgende wordt nog toegelicht dat een dergelijke spanningsvrije oplegging van de objecttafel 19 van bijzonder voordeel is bij toepassing van de ondersteuningsinrichting lm een optisch lithografische inrichting.

Zoals in figuur 2 is getoond is het verstijvingsorgaan 23 nabij elk van zijn hoeken 29 door middel van een elastisch koppelorgaan 35 gekoppeld met de tweede lagereenheid 11 en via een krachtactuator 37 gekoppeld met de eerste lagereenheid 2. In figuur 2 is slechts één krachtactuator 37 volledig zichtbaar, terwijl de beide overige krachtactuatoren 37 slechts gedeeltelijk zichtbaar zijn.

De koppelorganen 35 vormen één geheel met het verstijvingsorgaan 23 en zijn elk gevormd door een plaatvormige strip 39, die gelegen is in een vlak dwars op de z-richting en zich dwars op een bissectrice van de betreffende hoek 29 uitstrekt. Elk van de koppelorganen 35 is nabij zijn beide uiteinden voorzien van een eerste cirkel-cilindrische veqonging 41 die gevormd is door een uitsparing evenwijdig aan de betreffende bissectrice. De veijongingen 41 vormen elk een elastisch scharnier met een zich evenwijdig aan de betreffende bissectrice uitstrekkende schamieras, zodat de met de hoeken 29 van het verstijvingsorgaan 23 verbonden uiteinden van de koppelorganen 35 evenwijdig aan de z-richting verplaatsbaar zijn. Een evenwijdig aan het basisvlak 5 gerichte positioneerkracht, die in bedrijf door de rechte geleiding 13 op de onder-steuningsinrichting 1 wordt uitgeoefend, alsmede een van de positioneerkracht afkomstig koppel om een evenwijdig aan de z-richting gerichte as worden door middel van de elastische koppelorganen 35 rechtstreeks doorgeleid naar het verstijvingsorgaan 23. De koppeling van het verstijvingsorgaan 23 met de tweede lagereenheid 11 bezit dwars op de z-richting gezien een hoge stijfheid, zodat de objecttafel 19 op een nauwkeurige wijze is geleid langs de rechte geleiding 13.

Met behulp van de in het voorgaande reeds genoemde krachtactuatoren 37 is elke hoek 29 van het verstijvingsorgaan 23 evenwijdig aan de z-richting verplaatsbaar. Indien de drie krachtactuatoren 37 op gelijke wijze worden aangestuurd wordt het verstijvingsorgaan 23 met de objecttafel 19 evenwijdig aan de z-richting verplaatst onder elastische vervorming van de eerste veijongingen 41, waarbij een geringe op zichzelf ongewenste rotatie van het verstijvingsorgaan 23 en de objecttafel 19 om een evenwijdig aan de z-richting gerichte rotatie-as optreedt. Ongewenste mechanische spanningen, die als gevolg van deze rotatie kunnen ontstaan nabij de oplegkogels 31, worden voorkomen door elk van de elastische koppelorganen 35 nabij hun beide uiteinden te voorzien van een in figuur 2 weergegeven tweede veqonging 42 die zich evenwijdig aan de z-richting uitstrekt. .Zoals in het volgende nog zal worden toegelicht-kan.deze ongewenste rotatie van de objecttafel 19 bij toepassing van de ondersteuningsinrichting 1 in een optisch lithografische inrichting op eenvoudige wijze gecompenseerd worden. Door toepassing van de koppelorganen 35 met de veqongingen 41 en 42 zijn verplaatsingen van de objecttafel 19 van ongeveer 1 mm evenwijdig aan de z-richting mogelijk. Door de drie krachtactuatoren 37 op een verschillende manier aan te sturen wordt naast een evenwijdig aan de z-richting gerichte verplaatsing van de objecttafel 19 tevens een rotatie van de objecttafel 19 om een evenwijdig aan het basisvlak 5 gerichte rotatie-as verkregen. Het nut van een dergelijke rotatie bij toepassing van de ondersteuningsinrichting 1 in een optisch lithografische inrichting wordt in het navolgende nog nader toegelicht.

In figuur 3 wordt de krachtactuator 37 in detail getoond. De kracht-actuator 37 is voorzien van een metalen nokvormige schijf 43 die met behulp van twee astappen 45 draaibaar is gelagerd in twee kogellagers 47. In figuur 3 is slechts één astap 45 met het bijbehorende kogellager 47 zichtbaar. De kogellagers 47, die een gemeenschappelijke zich evenwijdig aan het basisvlak 5 uitstrekkende hartlijn 49 bezitten, zijn aangebracht in de beide benen van een eerste U-vormig lagerblok 51 van de krachtactuator 37. In figuur 4 is weergegeven dat bij de nokvormige schijf 43 een afstand r tussen een op de hartlijn 49 gelegen middelpunt M van de schijf 43 en een op de omtrek van de schijf 43 gelegen punt P een lineaire functie is van een in de figuur aangegeven hoek φ: r = r0 + Ατ.φ/2τ

De grootte van r0 is ongeveer 15 mm, terwijl de grootte van Ar ongeveer 1 mm bedraagt. Zoals in figuur 4 is weergegeven is de krachtactuator 37 verder voorzien van een ronde metalen nokvolger 53 die aanligt tegen de nokvormige schijf 43. De nok-volger 53 is aangebracht op een uiteinde van een in figuur 3 getoonde uitgaande as 55 van een aan de eerste lagereenheid 2 bevestigde elektromotor 57. De uitgaande as 55 is draaibaar gelagerd in twee kogellagers 59, waarvan er in figuur 3 slechts één zichtbaar is. De kogellagers 59 bezitten een gemeenschappelijke evenwijdig aan het basisvlak 5 gerichte hartlijn 61 en zijn aangebracht in een tweede U-vormig lagerblok 63 dat, zoals in figuur 2 is getoond, nabij de omtrek van de luchtvoet 3 is bevestigd aan de eerste lagereenheid 2. De nokvolger 53 bezit een diameter van ongeveer 4 mm.

Zoals verder is weergegeven in figuur 3 is het tweede lagerblok 63 voorzien van een opstaande wand 65 die door middel van twee zich evenwijdig aan het basisvlak 5.uitstrekkende, verbindingsplaten 67 en 69 is .gekoppeld metihet eerste lagerblok 51. De verbindingsplaten 67 en 69 zijn elk nabij hun beide uiteinden voorzien van een zich evenwijdig aan de hartlijnen 49 en 61 uitstrekkende cirkelcilindrische verjonging 71. Door toepassing van de veijongingen 71 vormen het eerste lagerblok 51, de opstaande wand 65 van het tweede lagerblok 63 en de beide verbindingsplaten 67 en 69 een paraUellogrammechanisme, waarbij het eerste lagerblok 51 ten opzichte van het tweede lagerblok 63 evenwijdig aan de z-richting verplaatsbaar is onder elastische vervorming van de verjongingen 71. Verder is het eerste lagerblok 51 voorzien van een zich evenwijdig aan de verbindingsplaten 67 en 69 uitstrekkend dwarsstuk 73. Zoals in figuur 4 is getoond zijn het dwarsstuk 73 en de verbindingsplaat 67 voorzien van coaxiale boorgaten 75 die zich dwars op de verbindingsplaat 67 uitstrekken. De boorgaten 75 omgeven met geringe speling een stelschroef 77 die draaibaar is aangebracht in een in figuur 4 getoond, in het tweede lagerblok 63 aangebracht schroefgat 78. Tussen een kop 79 van de stelschroef 77 en een bovenvlak 81 van het dwarsstuk 73 is onder voorspanning een mechanische schroefveer 83 aangebracht die een aandrukkracht veroorzaakt tussen de nokvormige schijf 43 en de nokvolger 53. Door de stelschroef 77 te verdraaien kan de grootte van de genoemde aandrukkracht gewijzigd worden. Op deze wijze is een wrijvingsoverbrenging tussen de nokvormige schijf 43 en de nokvolger 53 verkregen met een instelbare wrijvingskracht.

Indien de nokvolger 53 door middel van de elektromotor 57 wordt verdraaid wordt ook de nokvormige schijf 43 verdraaid, zodat het eerste lagerblok 51 evenwijdig aan de z-richting verplaatst wordt ten opzichte van het tweede lagerblok 63. Op deze wijze wordt de met de betreffende krachtactuator 37 gekoppelde hoek 29 van het verstijvingsorgaan 23 ten opzichte van de eerste lagereenheid 2 evenwijdig aan de z-richting verplaatst. Omdat zowel de diameter van de nokvolger 53 (4 mm) als de grootte van Δγ (1 mm) klein zijn ten opzichte van de gemiddelde diameter van de nokvormige schijf 43 (30 mm), bezit de krachtactuator 37 een relatief kleine overbren-gingsverhouding van ongeveer 0,4 μτη verplaatsing evenwijdig aan de z-richting per graad hoekverdraaiing .van de nokvolger 53. Door deze kleine.overbrengingsverhouding is een reduceermechanisme tussen de elektromotor 57 en de nokvolger 53 overbodig, zodat de krachtactuator 37 constructief gezien bijzonder compact en eenvoudig is. Door toepassing van de nokvormige schijf 43 met de aangedreven nokvolger 53 wordt een bijzonder nauwkeurige en hysteresisarme krachtactuator 37 verschaft.

-Zoals is.weergegeven in de figuren 2.en.3,Js-elke krachtactuator 37 door middel van een zich evenwijdig aan de z-richting uitstrekkende elastische staaf 85 gekoppeld met het verstijvingsorgaan 23. De elastische staven 85 zijn elk gevormd door een zich evenwijdig aan de z-richting uitstrekkende zuil 87 en een koppelblok 89 waarop de betreffende hoek 29 van het verstijvingsorgaan 23 is bevestigd. Zoals is getoond in figuur 3 is de zuil 87 nabij elk van zijn beide uiteinden voorzien van twee onderling loodrechte en evenwijdig aan het basisvlak 5 gerichte verjongingen 91, 93. Door toepassing van de veijongingen 91, 93, die elk een elastisch scharnier vormen met een evenwijdig aan het basisvlak 5 gerichte schamieras, wordt bereikt dat via de elastische staven 85 uitsluitend een evenwijdig aan de z-richting gerichte ondersteunings-kracht en een door de genoemde ondersteuningskracht bepaald koppel om een evenwijdig aan het basisvlak 5 gerichte rotatie-as worden doorgeleid van de eerste lagereen-heid 2 naar het verstijvingsorgaan 23. De koppeling van het verstijvingsorgaan 23 met de eerste lagereenheid 2 bezit evenwijdig aan de z-richting gezien een hoge stijfheid, zodat de objecttafel 19 op een nauwkeurige wijze is geleid langs het basisvlak 5.

Opgemerkt wordt, dat door toepassing van de elastische staven 85, die evenwijdig aan de z-richting gezien bijzonder stijf zijn en dwars op de z-richting gezien relatief slap zijn, en de elastisch vervormbare koppelorganen 35, die dwars op de z-richting gezien bijzonder stijf zijn en evenwijdig aan de z-richting gezien relatief slap zijn, een statisch bepaalde koppeling van het verstijvingsorgaan 23 met de eerste lagereenheid 2 en de tweede lagereenheid 11 wordt verschaft.

In de figuren 5 tot en met 8, waarin de tweede uitvoeringsvorm van de ondersteuningsinrichting 1 volgens de uitvinding is getoond, zijn onderdelen van de -betreffende ondersteuningsinrichting 1 die overeenkomen met de in het voorgaande beschreven eerste uitvoeringsvorm voorzien van overeenkomstige verwijzingscijfers. Zoals is weergegeven in de figuren 5 en 6 is de ondersteuningsinrichting 1 volgens de tweede uitvoeringsvorm eveneens voorzien van een eerste lagereenheid 2 met een ronde luchtvoet 3 voor het contactloos geleiden van de ondersteuningsinrichting 1 langs een basisvlak 5 dat zich loodrecht uitstrekt op een in de betreffende figuren aangegeven z-richting. De eerste lagereenheid 2 is in de z-richting gezien minder hoog dan de in de figuren 1 en 2 getoonde eerste lagereenheid 2 en is langs een omtrek van de luchtvoet 3 voorzien van een rand 95, die relatief laag is ten opzichte van de in de figuren 1 en 2 getoonde opstaande wand 7. De in de figuren 5 en 6 weergegeven ondersteuningsinrichting 1 is verder voorzien van een tweede lagereenheid 11 met behulp waarvan de ondersteuningsinrichting 1 is geleid langs een in figuur 5 slechts schematisch weergegeven rechte geleiding 13, die zich evenwijdig uitstrekt aan het basisvlak 5. De rechte geleiding 13 is van eenzelfde soort als de in de figuren 1 en 2 getoonde rechte geleiding 13 en is voorzien van evenwijdige ronde stangen 15 en 17 waarlangs de tweede lager-eenheid 11 met behulp van in de figuren 5 en 6 niet zichtbare rolorganen is geleid. De tweede lagereenheid 11 is voorzien van drie zich evenwijdig aan de z-richting uitstrekkende, onderling driehoeksgewijs opgestelde verbindingspoten 97 met voeten 99 die bevestigd zijn op de rand 95 van de eerste lagereenheid 2. In figuur 5 is slechts één verbindingspoot 97 zichtbaar, terwijl in figuur 6 alle verbindingspoten 97 zijn weergegeven.

De ondersteuningsinrichting 1 volgens de tweede uitvoeringsvorm is eveneens voorzien van een objecttafel 19 met een zich dwars op de z-richting uitstrekkend oplegvlak 21 waarop een object plaatsbaar is. De objecttafel 19 is door middel van drie steunzuilen 101 gekoppeld met een verstijvingsorgaan 23 dat in de z-richting gezien is opgesteld tussen de eerste lagereenheid 2 en de tweede lagereenheid 11. In figuur 5 is slechts één steunzuil 101 zichtbaar, terwijl in figuur 6 slechts twee van de drie steunzuilen 101, die onderling driehoeksgewijs zijn opgesteld, zichtbaar zijn. De steunzuilen 101 strekken zich langs de tweede lagereenheid 11 evenwijdig aan de z-richting uit en zijn elk nabij een aan het verstijvingsorgaan 23 bevestigd uiteinde voorzien van een evenwijdig aan het basisvlak 5 gerichte eerste veq'onging 103 (zie figuur 6). Nabij hun aan de objecttafel 19 bevestigde uiteinden zijn de steunzuilen 101 elk voorzien van een tweede veqonging 105 die zich evenwijdig aan de betreffende eerste veqonging 103 uitstrekt. Zoals verder is weergegeven in figuur 6 zijn de steunzuilen 101 elk tussen de eerste veqonging 103 en de tweede veqonging 105 voorzien van een derde veqonging 107 die zich dwars op de eerste veqonging 103 en de tweede veqonging 105 uitstrekt. Door toepassing van de steunzuilen 101 met de veqongingen 103, 105 en 107, die elk een elastisch scharnier vormen, wordt een bijzonder stijve en een statisch bepaalde koppeling van de objecttafel 19 met het verstijvingsorgaan 23 verschaft. Daarbij worden door toepassing van de steunzuilen 101 vervormingen van de objecttafel 19 voorkomen, die in de praktijk kunnen ontstaan als gevolg van bijvoorbeeld thermische uitzettings-verschillen tussen de objecttafel 19 en het verstijvingsorgaan 23. Dergelijke uitzettings-verschillen worden opgevangen door elastische vervorming van de veqongingen 103, 105 en 107, waarbij een stijve koppeling van de objecttafeL19 aan het-verstijvingsorgaan 23 gehandhaafd blijft. In het volgende zal nog blijken dat deze statisch bepaalde koppeling van de objecttafel 19 met het verstijvingsorgaan 23 van bijzonder voordeel is bij toepassing van de ondersteuningsinrichting 1 in een optisch lithografische inrichting.

Zoals is weergegeven in de figuren 5 en 6, zijn op het verstijvingsorgaan 23 drie zich dwars op het basisvlak 5 uitstrekkende koppelplaten 109 aangebracht die onderling driehoeksgewijs zijn opgesteld. In figuur 5 zijn slechts twee koppelplaten 109 gedeeltelijk zichtbaar, terwijl in figuur 6 twee koppelplaten 109 volledig zichtbaar zijn. Elk van de koppelplaten 109 is evenwijdig aan een van de steunzuilen 101 opgesteld en strekt zich in de in figuur 5 weergegeven samenstelling evenals de betreffende steunzuil 101 langs de tweede lagereenheid 11 uit. Op een in figuur 6 weergegeven bovenvlak 111 van de tweede lagereenheid 11 is een in figuur 7 getoond plaatvormig koppelorgaan 113 bevestigd dat zich dwars op de z-richting uitstrekt. In figuur 5 is het koppelorgaan 113 niet zichtbaar, terwijl het koppelorgaan 113 in figuur 6 slechts schematisch is weergegeven. Het koppelorgaan 113 is, zoals is weergegeven in figuur 7, voorzien van een driehoekige middenplaat 115 die op het bovenvlak 111 van de tweede lagereenheid 11 is vastgeschroefd. Verder is het koppelorgaan 113 voorzien van een drietal zijplaten 117 die elk nabij hun uiteinde 119 zijn vastgeschroefd op een in figuur 6 getoond bovenvlak 121 van een van de koppelplaten 109 van het steunorgaan 23. De zijplaten 117 van het koppelorgaan 113 vormen elk een zich dwars op de z-richting uitstrekkende en evenwijdig aan de z-richting buigzame bladveer. Een evenwijdig aan het basisvlak 5 gerichte positioneerkracht, die door de rechte geleiding 13 op de ondersteunings-inrichting 1 wordt uitgeoefend, en een door deze positioneerkracht bepaald-koppel om een evenwijdig aan de z-richting gerichte rotatie-as worden via de zijplaten 117 en de koppelplaten 109 doorgeleid vanaf de tweede lagereenheid 11 naar het verstijvingsorgaan 23. Door de driehoeksgewijze opstelling van de koppelplaten 109 wordt daarbij dwars op de z-richting gezien een bijzonder stijve koppeling van het koppelorgaan 113 met het verstijvingsorgaan 23 verschaft.

Het verstijvingsorgaan 23 is verder door middel van drie krachtactuatoren 123 gekoppeld met de eerste lagereenheid 2. De krachtactuatoren 123, die driehoeksgewijs ten opzichte van elkaar zijn geplaatst en in de figuren 5 en 6 op schematische wijze zijn weergegeven, zijn elk onder een van de steunzuilen 101 opgesteld. In figuur 8 wordt een van de krachtactuatoren 123 in detail getoond.

- ..Zoals is weergegeven in figuur 8 is de.krachtactuator 123 voorzien van een metalen nokvormige schijf 125 met twee astappen 127. De astappen 127 zijn draaibaar gelagerd in twee kogellagers 129 met een gemeenschappelijke evenwijdig aan het basisvlak 5 gerichte hartlijn 131, die aangebracht zijn in een U-vormig lagerblok 133 van de eerste lagereenheid 2. De krachtactuator 123 is verder voorzien van een ronde metalen nokvolger 135 die rust op de nokvormige schijf 125 en gelagerd is in twee kogellagers 137. De kogellagers 137, die een gemeenschappelijke evenwijdig aan het basisvlak 5 gerichte hartlijn 139 bezitten, zijn aangebracht in een U-vormig lager-blok 141 dat bevestigd is aan het verstijvingsorgaan 23. Zoals verder is weergegeven in figuur 8 is de nokvolger 135 via een koppelorgaan 143 gekoppeld met een uitgaande as 145 van een elektromotor 147 die bevestigd is aan het verstijvingsorgaan 23.

De nokvormige schijf 125 en de nokvolger 135 zijn in vorm en afmeting gelijk aan de in figuur 4 weergegeven nokvormige schijf 43 en nokvolger 53 van de ondersteuningsinrichting 1 volgens de eerste uitvoeringsvorm. Indien de nokvolger 135 met behulp van de elektromotor 147 wordt verdraaid wordt ook de nokvormige schijf 125 verdraaid, zodat de nabij de betreffende krachtactuator 123 opgestelde steunzuil 101 van de objecttafel 19 nagenoeg evenwijdig aan de z-richting wordt verplaatst. Indien de elektromotoren 147 van de drie krachtactuatoren 123 over een gelijke hoek verdraaid worden, wordt het verstijvingsorgaan 23 met de objecttafel 19 evenwijdig aan de z-richting verplaatst onder buiging van de drie zijplaten 117 van het koppelorgaan 113. Door toepassing van het plaatvormige koppelorgaan 113 zijn evenals bij de ondersteuningsinrichting 1 volgens de eerste uitvoeringsvorm verplaatsingen van de objecttafel 19 van ongeveer 1 mm evenwijdig aan de z-richting mogelijk. Door-de drie -elektromotoren 147 een verschillende hoekverdraaiing te geven wordt een rotatie van de objecttafel 19 om een evenwijdig aan het basisvlak 5 gerichte rotatie-as verkregen.

Nabij elk van de krachtactuatoren 123 bevindt zich een in de figuren niet getoonde voorgespannen mechanische veer. Met behulp van de genoemde mechanische veer, waarvan een eerste uiteinde is bevestigd aan de eerste lagereenheid 2 en een tweede uiteinde is bevestigd aan het verstijvingsorgaan 23, wordt een aandrukkracht verschaft tussen de nokvormige schijf 125 en de nokvolger 135, zodat een hysteresisarme aandrijving van de nokvormige schijf 125 wordt verschaft.

Zoals in het voorgaande werd opgemerkt en weergegeven is in figuur 8, rust de nokvolger 135 op de nokvormige schijf 125. Via de krachtactuatoren 123 wordt aldus uitsluitend een dwars op het basisvlak 5 gerichte, ondersteuningskracht en een door deze ondersteuningskracht bepaald koppel om een evenwijdig aan het basisvlak 5 gerichte rotatie-as doorgeleid van de eerste lagereenheid 2 naar het verstijvingsorgaan 23. Door het in het voorgaande genoemde koppelorgaan 113, dat dwars op de z-richting gezien bijzonder stijf is en evenwijdig aan de z-richting gezien relatief slap is, toe te passen in combinatie met de krachtactuatoren 123 wordt bij de ondersteuningsinrichting I volgens de tweede uitvoeringsvorm een rechtstreekse, stijve en daardoor nauwkeurig bepaalde doorleiding van de op de ondersteuningsinrichting 1 door het basisvlak 5 en de rechte geleiding 13 uitgeoefende krachten verkregen. Doordat de tweede lagéreenheid II tussen de objecttafel 19 en het verstijvingsorgaan 23 is opgesteld, wordt bovendien bereikt dat het massazwaartepunt van de door de objecttafel 19 en het verstijvingsorgaan 23 gevormde eenheid in de z-richting gezien nagenoeg ter hoogte van de rechte geleiding 13 is gelegen. De positioneerkracht, die door de rechte geleiding 13 op de ondersteuningsinrichting 1 wordt uitgeoefend, wordt aldus bij de genoemde eenheid nabij het betreffende massazwaartepunt ingeleid, zodat een bijzonder stabiele geleiding van de objecttafel 19 langs de rechte geleiding 13 wordt verschaft.

De in het voorgaande, aan de hand van twee uitvoeringsvormen beschreven ondersteuningsinrichting 1 volgens de uitvinding is door de stijve, spelingsvrije en hysteresisarme constructie bijzonder geschikt voor toepassing in een optisch lithografische inrichting 149 volgens de uitvinding zoals getoond in de figuren 9 en 10. De inrichting 149 wordt toegepast bij de vervaardiging van geïntegreerde halfgeleiderscha-kelingen die strukturen bezitten met detailafmetingen in de orde van tienden van micrometers. De inrichting 149 vormt een optisch projectiesysteem met behulp waarvan een op een masker 151 aangebracht patroon van een elektronische halfgeleiderschakeling op een gereduceerde schaal herhaald wordt afgebeeld op een groot aantal met identieke geïntegreerde schakelingen corresponderende plaatsen van een halfgeleidersubstraat 153. Het op de objecttafel 19 van de ondersteuningsinrichting 1 geplaatste halfgeleidersubstraat 153 wordt daartoe met behulp van een met de ondersteuningsinrichting 1 gekoppelde aandrijfeenheid 155 stapsgewijs verplaatst ten opzichte van een optisch lenssysteem 157 evenwijdig aan een x-richting en een loodrecht op de x-richting staande y-richting, die beide loodrecht staan op een evenwijdig aan een z-richting gerichte optische hoofdas 159 van het lenssysteem 157.

In het volgende wordt de constructie van de optisch lithografische inrichting 149 kort beschreven. Zoals is weergegeven in figuur 9 is het lenssysteem 157 nabij een onderzijde met behulp van een montagering 161 bevestigd aan een montage-orgaan 163, dat een onderdeel vormt van een gestel 165 van de inrichting 149 en uitgevoerd is als een zich in een vlak loodrecht op de optische hoofdas 159 uitstrekken de, in hoofdzaak driehoekige plaat. Nabij een bovenzijde van het lenssysteem 157 is de inrichting 149 voorzien van een maskermanipulator 167 voor het positioneren en ondersteunen van het masker 151 ten opzichte van het lenssysteem 157. In bedrijf wordt een van een lichtbron 169 afkomstige lichtbundel via spiegels 171 en 173 door het masker 151 geleid en door middel van het lenssysteem 157 gefocusseerd op het op de ondersteuningsinrichting 1 geplaatste halfgeleidersubstraat 153. Het montage-orgaan 163 is voorzien van drie hoekdelen 175 die elk rusten op een gestelvoet 177. In figuur 9 zijn slechts twee hoekdelen 175 en twee gestelvoeten 177 zichtbaar. De gestelvoeten 177 zijn daarbij opgesteld op een doosvormige basis 179 van het gestel 165, die met behulp van stelorganen 181 op een vlakke ondergrond is geplaatst. Met behulp van de gestelvoeten 177 is de inrichting 149 laagfrequent afgeveerd ten opzichte van de ondergrond om te voorkomen dat ongewenste trillingen van de ondergrond via de gestelvoeten 177 worden doorgeleid naar het lenssysteem 157 en de ondersteuningsinrichting 1.

Zoals in de figuren 9 en 10 is getoond is het basisvlak 5, waarover de ondersteuningsinrichting 1 met behulp van de eerste lagereenheid 2 is geleid, gevormd door een zich loodrecht op de optische hoofdas 159 uitstrekkend bovenvlak 183 van een steunorgaan 185 dat uitgevoerd is als een granieten steen. Het steunorgaan 185 vormt samen met de ondersteuningsinrichting 1 en de aandrijfeenheid 155 een eenheid 187 die is aangebracht op een drager 189 van het gestel 165. De drager 189 is gevormd door een zich loodrecht op de optische hoofdas 159 uitstrekkende, hoofdzakelijk driehoekige plaat met hoofdranden 191 die zich elk tussen twee gestelvoeten 177 uitstrekken. Verder is de drager 189 door middel van drie plaatvormige ophangelementen 193 opgehangen aan een in figuur 9 aangegeven onderzijde 195 van het montage-orgaan 163. De ophangelementen 193, waarvan er in figuur 9 slechts twee gedeeltelijk zichtbaar zijn, zijn elk gevormd door een zich in een vertikaal vlak evenwijdig aan de optische hoofdas 159 uitstrekkende plaat, waarbij de genoemde vertikale vlakken onderling hoeken van nagenoeg 60° insluiten.

In figuur 10 is de in het voorgaande genoemde eenheid 187 in detail weergegeven. Zoals in de figuur is getoond is de met de ondersteuningsinrichting 1 gekoppelde.aandrijfeenheid 155 voorzien van drie lineaire.elektrische motoren 197, 199 en 201. De lineaire motor 197 bevat een zich evenwijdig aan de x-richting uitstrekkende x-stator 203, waarmee de rechte geleiding 13 met de zich evenwijdig aan de x-richting uitstrekkende stangen 15 en 17 is geïntegreerd. De lineaire motor 197 bevat verder een x-translator 205 met permanente magneten die geïntegreerd zijn met de tweede lagereen-heid 11 van de ondersteuningsinrichting 1. De lineaire motoren 199 en 201 bevatten respectievelijk een zich evenwijdig aan de y-richting uitstrekkende y-stator 207 met een aan een eerste uiteinde 209 van de x-stator 203 bevestigde, met permanente magneten uitgeruste y-translator 211 en een zich evenwijdig aan de y-richting uitstrekkende y-stator 213 met een aan een tweede uiteinde 215 van de x-stator 203 bevestigde, met permanente magneten uitgeruste y-translator 217. Aan de y-statoren 207 en 213 zijn respectievelijk evenwijdig aan de y-richting gerichte geleidestangen 219 en 221 en evenwijdig aan de y-richting gerichte geleidestangen 223 en 225 bevestigd. De y-translatoren 211 en 217 zijn voorzien van in figuur 10 niet zichtbare rolorganen voor het geleiden van de y-translatoren 211 en 217 langs respectievelijk de geleidestangen 219, 221 en de geleidestangen 223, 225. Verder zijn de y-statoren 207 en 213 bevestigd aan een raamvormig frame 227 van de aandrijfeenheid 155, dat nabij zijn hoeken is bevestigd op het bovenvlak 183 van het steunorgaan 185. Met behulp van de lineaire motor 197 is de objecttafel 19 van de ondersteuningsinrichting 1 evenwijdig aan de x-richting verplaatsbaar, terwijl de objecttafel 19 met behulp van de lineaire motoren 199 en 201 evenwijdig aan de y-richting verplaatsbaar is en over een beperkte hoek draaibaar is om een evenwijdig aan de optische hoofdas 159 gerichte rotatie-as. Door de objecttafel 19 aldus te draaien kan de in het voorgaande reeds genoemde ongewenste rotatie van de objecttafel 19 om een evenwijdig aan de z-richting gerichte rotatie-as gecompenseerd worden, die in de eerste uitvoeringsvorm van de ondersteuningsinrichting 1 ontstaat bij een verplaatsing van de objecttafel 19 evenwijdig aan de z-richting.

Door de objecttafel 19 met behulp van de krachtactuatoren 37 (eerste uitvoeringsvorm) respectievelijk de krachtactuatoren 123 (tweede uitvoeringsvorm) evenwijdig aan de z-richting te verplaatsen wordt het halfgeleidersubstraat 153 gefocus-seerd ten opzichte van het lenssysteem 157. In de praktijk bezit het halfgeleidersubstraat 153 ten gevolge van fabricagetoleranties een niet uniforme dikte, zodat een optimale focussering van het gehele halfgeleidersubstraat 153 zonder verdere maatregelen niet mogelijk is. Door het halfgeleidersubstraat 153 met behulp van de krachtactuatoren 37, .123 tevens over een.beperkte hoek te kantelen om een evenwijdig aan het basisvlak 5 gerichte rotatie-as wordt bij een niet uniforme dikte van het halfgeleidersubstraat 153 een optimale focussering verkregen.

De positie van de objecttafel 19 in de x-richting en in de y-richting wordt bij de inrichting 149 gemeten door middel van een in de figuren 9 en 10 omwille van eenvoud niet getoond laserinterferometersysteem van een op zichzelf bekende soort. Op een in figuur 10 weergegeven eerste zijvlak 229 van de objecttafel 19, dat zich loodrecht uitstrekt op de x-richting, en een tweede zijvlak 231, dat zich loodrecht uitstrekt op de y-richting, zijn respectievelijk spiegels 233 en 235 aangébracht, die tot het genoemde laserinterferometersysteem behoren. Door de spanningsvrije oplegging van de objecttafel 19 op het verstijvingsorgaan 23 met behulp van de oplegkogels 31 (eerste uitvoeringsvorm van de ondersteuningsinrichting 1), respectievelijk de statisch bepaalde koppeling van de objecttafel 19 met het verstijvingsorgaan 23 door middel van de steunzuilen 101 (tweede uitvoeringsvorm van de ondersteuningsinrichting 1) blijft de objecttafel 19 in bedrijf vrij van vervormingen die kunnen ontstaan als gevolg van bijvoorbeeld thermische uitzettingen en elastische vervormingen van de eerste en de tweede lagereenheid 2, 11. Aldus ontstaat een nauwkeurig bepaalde positie van de beide spiegels 233, 235 ten opzichte van het oplegvlak 21 van de objecttafel 19, zodat een bijzonder nauwkeurige positiebepaling van het halfgeleidersubstraat 153 mogelijk is met behulp van het laserinterferometersysteem.

Opgemerkt wordt, dat de eerste lagereenheid 2, die in de beide in het voorgaande beschreven uitvoeringsvormen van de ondersteuningsinrichting 1 voorzien is van een statisch gaslager, ook op een andere wijze kan worden uitgevoerd. Zo kan de eerste lagereenheid 2 bijvoorbeeld voorzien zijn van een voorgespannen elektromagnetisch lager, waarbij het basisvlak 5 uit een magnetisch materiaal is. Ook de tweede lagereenheid 11 kan bijvoorbeeld voorzien zijn van een elektromagnetisch lager, waarbij elektromagneten aan weerskanten zijn opgesteld van een uit een magnetisch materiaal vervaardigde zich evenwijdig aan het basisvlak 5 uitstrekkende rechte geleiding.

Verder wordt opgemerkt, dat door toepassing van de drie krachtactuato-ren 37, 123 een kanteling van de objecttafel 19 verkregen kan worden om elke gewenste, evenwijdig aan het basisvlak 5 gerichte rotatie-as. Een dergelijke kanteling kan ook met behulp van andere krachtactuatorstelsels verkregen worden, zoals bijvoorbeeld een krachtactuatorstelseLmet een φ-actuator, die een kanteling-om.een. evenwijdig aan het basisvlak 5 gerichte x-as mogelijk maakt, en een aan de φ-actuator toegevoegde φ-actuator, die een kanteling om een evenwijdig aan het basisvlak 5 gerichte en dwars op de x-as staande y-as mogelijk maakt. Door toepassing van een dergelijk krachtactua- torstelsel is een statisch bepaalde koppeling van het verstijvingsorgaan 23 met de eerste en de tweede lagereenheid 2, 11 echter moeilijker te verwezenlijken.

Opgemerkt wordt verder, dat de krachtactuatoren 37, 123 elk uitsluitend een nagenoeg evenwijdig aan de z-richting gerichte kracht uitoefenen op het verstijvingsorgaan 23. In plaats van de krachtactuatoren 37, 123 met de nokvormige schijven 43, 125 en de nokvolgers 53, 135 kunnen ook andere krachtactuatoren toegepast worden, zoals bijvoorbeeld krachtactuatoren die voorzien zijn van een in de z-richting werkzame lineaire motor (bijvoorbeeld een bewegende spoel motor) of een lineaire motor in combinatie met een piezo-actuator. Dergelijke alternatieve krachtactuatoren bezitten echter in het algemeen een ingewikkeldere constructie.

Bovendien wordt opgemerkt, dat de ondersteuningsinrichting volgens de uitvinding in het algemeen toepasbaar is voor wrijvingsloze, spelingsvrije en hysteresis-arme verplaatsingen van te onderzoeken en/of te bewerken materialen en objecten. In vele gevallen zijn daarbij nauwkeurige verplaatsingen vereist in de z-richting of nauwkeurige kantelingen om een evenwijdig aan het basisvlak 5 gerichte rotatie-as.

Verder wordt opgemerkt, dat de in een H-vorm ten opzichte van elkaar opgestelde lineaire motoren 197, 199 en 201 op zichzelf bekend zijn uit het Amerikaanse octrooischrift 4,737,823. Bij toepassing in een optisch lithografische inrichting kan de ondersteuningsinrichting ook met een andere aandrijfeenheid gecombineerd worden, zoals bijvoorbeeld een uit de Nederlandse octrooiaanvrage 8902471 bekende tweetraps aandrijfeenheid. Bij deze tweetraps aandrijfeenheid is de objecttafel door een slede geleid, die in twee coördinaatrichtingen ten opzichte van het basisvlak verplaatsbaar is. De objecttafel wordt daarbij in dezelfde coördinaatrichtingen ten opzichte van de slede aangedreven door uitsluitend Lorentzkrachten.

In het voorgaande werd reeds opgemerkt, dat de aldaar beschreven optisch lithografische inrichting bij uitstek geschikt is voor het belichten van half-geleidersubstraten bij de produktie van geïntegreerde elektronische schakelingen. Tenslotte wordt opgemerkt, dat een dergelijke lithografische inrichting ook toepasbaar is bij de fabrikage van andere produkten die voorzien zijn van strukturen met detail-afmetingen in de orde van tienden van micrometers, waarbij-met behulp van de inrichting maskerpatronen moeten worden afgebeeld op een substraat. Te denken valt daarbij aan strukturen van geïntegreerde optische systemen of aan geleidings- en detek-tiepatronen van magnetische-domeinen geheugens en aan strukturen van vloeibaar kristal beeldweergeefpatronen.

Claims (14)

1. Ondefsteuningsinrichting met een door een eerste lagereenheid ondersteunde tweede lagereenheid voor het geleiden van de ondersteuningsimichting langs respectievelijk een basisvlak en een zich evenwijdig aan het basisvlak uitstrekkende rechte geleiding, alsmede een steuneenheid, die voorzien is van een objecttafel en een verstijvingsorgaan en met behulp van een krachtactuatorstelsel ten opzichte van de eerste lagereenheid verplaatsbaar is evenwijdig aan een dwars op het basisvlak staande z-richting, met het kenmerk, dat de steuneenheid met behulp van het krachtactuatorstelsel ten opzichte van de eerste en de tweede lagereenheid draaibaar is om tenminste een evenwijdig aan het basisvlak gerichte rotatie-as, waarbij het verstijvingsorgaan met de tweede lagereenheid is gekoppeld door middel van een koppelorgaan dat elastisch vervormbaar is in een richting evenwijdig aan de z-richting.

2. Ondersteuningsimichting volgens conclusie 1, waarbij het krachtactuatorstelsel is gevormd door drie krachtactuatoren, met het kenmerk, dat elk van de krachtactuatoren in bedrijf een nagenoeg evenwijdig aan de z-richting gerichte kracht uitoefent op het verstijvingsorgaan.

3. Ondersteuningsimichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat elk van de krachtactuatoren is voorzien van een nok en een aandrijfbare nokvolger, waarbij de nok is bevestigd aan een evenwijdig aan het basisvlak gerichte draaibare nokas .. terwijl de nokvolger is gekoppeld met een evenwijdig aan de nokas gerichte uitgaande as van een aandrijfmotor.

4. Ondersteuningsimichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de aandrijfmotor is bevestigd aan de eerste lagereenheid terwijl de nokas is gekoppeld met het verstijvingsorgaan.

5. Ondersteuningsimichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het verstijvingsorgaan drie oplegelementen bevat voor het ondersteunen van de objecttafel die volgens een driehoek ten opzichte van elkaar zijn gelegen in een vlak dwars op de z-richting, waarbij de oplegelementen onderling zijn verbonden door middel van plaat-vormige strippen terwijl elk van de oplegelementen met de tweede lagereenheid is gekoppeld door middel van . een elastisch koppelorgaan. dat-zich .uitstrekt in het genoemde vlak.

6. Ondersteuningsimichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat elk van de elastische koppelorganen een plaatvormige strip bevat, die zich dwars op een nabij het betreffende oplegelement gelegen bissectrice van de driehoek uitstrekt en nabij zijn beide uiteinden is voorzien van een zich nagenoeg evenwijdig aan de betreffende bissectrice uitstrekkende veqonging.

7. Ondersteuningsinrichting volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat elk van de oplegelementen van het verstijvingsorgaan een oplegkogel bevat.

8. Ondersteuningsinrichting volgens conclusie 5, 6 of 7, met het kenmerk, dat elk van de oplegelementen van het verstijvingsorgaan is gekoppeld met een van de krachtactuatoren van het krachtactuatorstelsel door middel van een zich evenwijdig aan de z-richting uitstrekkende elastische staaf.

9. Ondersteuningsinrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat elk van de elastische staven een zich evenwijdig aan de z-richting uitstrekkende zuil bevat die nabij zijn beide uiteinden is voorzien van twee onderling loodrechte veijongingen.

10. Ondersteuningsinrichting volgens conclusie 1, 2, of 3, met het kenmerk, dat het verstijvingsorgaan in de z-richting gezien is opgesteld tussen de eerste en de tweede lagereenheid, waarbij de objecttafel aan het verstijvingsorgaan is bevestigd door middel van elastische steunzuilen die zich langs de tweede lagereenheid evenwijdig aan de z-richting uitstrekken, terwijl de tweede lagereenheid aan de eerste lagereenheid is bevestigd door middel van bevestigingsorganen die zich langs het verstijvingsorgaan evenwijdig aan de z-richting uitstrekken.

11. Ondersteuningsinrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het verstijvingsorgaan door middel van drie zich dwars op de z-richting uitstrekkende bladveren is gekoppeld met de tweede lagereenheid.

12. Ondersteuningsinrichting volgens conclusie 10 of 11, met het kenmerk, dat de objecttafel aan het verstijvingsorgaan is bevestigd door middel van drie elastische steunzuilen die elk nabij een eerste en een tweede uiteinde zijn voorzien van respectievelijk een zich evenwijdig aan het basisvlak uitstrekkende eerste verjonging en een zich evenwijdig aan de eerste veqonging uitstrekkende tweede veqonging en die elk tussen de eerste en de tweede veqonging zijn voorzien van een zich dwars op de eerste en de tweede verjonging uitstrekkende derde verjonging.

13. .Ondersteuningsinrichting volgens conclusie.10,11 of 12, met het kenmerk, dat de aandrijfmotor is bevestigd aan het verstijvingsorgaan, terwijl de nokas is bevestigd aan de eerste lagereenheid.

14. Optisch lithografische inrichting, voorzien van een ondersteuningsinrich- ting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de optisch lithografische inrichting in de z-richting achtereenvolgens is voorzien van de genoemde onder-steuningsinrichting, een lenssysteem met een evenwijdig aan de z-richting gerichte optische hoofdas, een manipulator voor een masker en een lichtbron met een sluiter voor het repeterend belichten van een door middel van de ondersteuningsinrichting te ondersteunen substraat, waarbij de objecttafel een oplegvlak voor het substraat bevat dat nagenoeg loodrecht staat op de optische hoofdas.