特開 2018-113854 電磁アクチュエータ用電機子コイル、電磁アクチュエータ、露光装置、及びデバイス製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2018-113854(P2018-113854A)

(43)【公開日】2018年7月19日

(54)【発明の名称】電磁アクチュエータ用電機子コイル、電磁アクチュエータ、露光装置、及びデバイス製造方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 3/04 20060101AFI20180622BHJP

   H02K 41/03 20060101ALI20180622BHJP

   H02K 3/34 20060101ALI20180622BHJP

   H01F 7/20 20060101ALI20180622BHJP

   G03F 7/20 20060101ALI20180622BHJP

   H02K 33/00 20060101ALI20180622BHJP

【ＦＩ】

   H02K3/04 D

   H02K41/03 A

   H02K3/34 Z

   H01F7/20 E

   G03F7/20 521

   H02K33/00 Z

【審査請求】有

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2018-19734(P2018-19734)

(22)【出願日】2018年2月7日

(62)【分割の表示】特願2015-535515(P2015-535515)の分割

【原出願日】2014年9月4日

(31)【優先権主張番号】特願2013-182925(P2013-182925)

(32)【優先日】2013年9月4日

(33)【優先権主張国】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000106760

【氏名又は名称】ＣＫＤ株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000004112

【氏名又は名称】株式会社ニコン

(74)【代理人】

【識別番号】100102901

【弁理士】

【氏名又は名称】立石 篤司

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 彰浩

(72)【発明者】

【氏名】纐纈 雅之

(72)【発明者】

【氏名】森本 樹

(72)【発明者】

【氏名】吉元 宏充

(72)【発明者】

【氏名】田中 幸次

【テーマコード（参考）】

2H197

5H603

5H604

5H633

5H641

【Ｆターム（参考）】

2H197AA06

2H197AA09

2H197CA06

2H197CA08

2H197CD12

2H197CD15

2H197CD41

2H197CD48

2H197FB02

2H197HA03

2H197HA04

2H197HA05

2H197HA10

5H603BB01

5H603BB09

5H603BB15

5H603CA01

5H603CA05

5H603CB01

5H603CB22

5H603CC14

5H603CD02

5H603CD05

5H603CD21

5H603CE05

5H603CE13

5H603FA05

5H603FA25

5H603FA27

5H604AA03

5H604BB01

5H604BB10

5H604BB11

5H604CC01

5H604CC04

5H604DA17

5H604DA21

5H604PB04

5H633BB02

5H633BB03

5H633BB17

5H633GG02

5H633GG03

5H633GG08

5H633GG16

5H633HH02

5H633HH03

5H641BB06

5H641GG02

5H641GG03

5H641GG05

5H641GG07

5H641HH02

5H641HH03

5H641JA02

(57)【要約】      （修正有）

【課題】小型化が可能な電磁アクチュエータ用電機子コイルを提供する。
【解決手段】Ｘ軸リニアモータの固定子を構成し、通電により磁場を生成する電機子コイル６０は、銅により形成され、所定の巻線軸周りに巻かれた帯状の導電層６２ａと、導電層６２ａの対向する面部間に設けられ、対向する導電層６２ａ相互間を電気的に絶縁する帯状の絶縁層６２ｂと、導電層６２ａの対向面同士を絶縁層６２ｂを介して接着する接着層６２ｃとを備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

帯状の巻線が所定の巻線軸周りに複数回巻かれて形成される電磁アクチュエータ用電機子コイルであって、
前記巻線は、
帯状の導電体と、
前記導電体の一面側に設けられた帯状の絶縁体と、を備える電磁アクチュエータ用電機子コイル。

【請求項2】

前記導電体と前記絶縁体とは、一体に形成される請求項１に記載の電磁アクチュエータ用電機子コイル。

【請求項3】

前記絶縁体は、前記巻線が前記巻線軸周りに巻かれた状態で前記導電体の内周面側に設けられる請求項１又は２に記載の電磁アクチュエータ用電機子コイル。

【請求項4】

前記導電体と前記絶縁体とは、ほぼ同じ幅で形成される請求項１〜３のいずれか一項に記載の電磁アクチュエータ用電機子コイル。

【請求項5】

前記巻線は、前記絶縁体を介して互いに重なり合う前記導電体を接着する接着層を更に有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の電磁アクチュエータ用電機子コイル。

【請求項6】

前記絶縁体と前記接着層とは、一体に形成される請求項５に記載の電磁アクチュエータ用電機子コイル。

【請求項7】

前記巻線の幅方向一側の端部により形成される第１面、及び前記巻線の幅方向他側の端部により形成される第２面の少なくとも一方を被覆するコーティング膜を更に有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の電磁アクチュエータ用電機子コイル。

【請求項8】

前記コーティング膜は、電気的な絶縁体により形成される請求項７に記載の電磁アクチュエータ用電機子コイル。

【請求項9】

前記コーティング膜は、金属酸化物系のセラミックスの溶射により形成される請求項８に記載の電磁アクチュエータ用電機子コイル。

【請求項10】

前記第１面及び前記第２面が平行である請求項７〜９のいずれか一項に記載の電磁アクチュエータ用電機子コイル。

【請求項11】

前記絶縁体は、前記導電体よりも薄い請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電磁アクチュエータ用電機子コイル。

【請求項12】

可動子及び固定子の一方に設けられた請求項１〜１１のいずれか一項に記載の電磁アクチュエータ用電機子コイルと、
前記可動子及び固定子の他方に設けられた磁性体と、を含み、
前記電磁アクチュエータ用電機子コイルと前記磁性体との電磁的相互作用により、前記電磁アクチュエータ用電機子コイルと前記磁性体との間に推力を発生する電磁アクチュエータ。

【請求項13】

所定の物体を保持し、請求項１２に記載の電磁アクチュエータが発生する前記推力により移動する移動体と、
前記移動体に保持された前記物体にエネルギビームを用いて所定のパターンを形成するパターン形成装置と、を備える露光装置。

【請求項14】

請求項１３に記載の露光装置を用いて前記物体を露光することと、
露光された前記物体を現像することと、を含むデバイス製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電磁アクチュエータ用電機子コイル、電磁アクチュエータ、露光装置、及びデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、リニアモータなどの電磁アクチュエータに用いられる電機子コイル、該電機子コイルを用いた電磁アクチュエータ、該電磁アクチュエータを用いた露光装置、及び該露光装置を用いたデバイス製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、半導体素子（集積回路等）、液晶表示素子等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するリソグラフィ工程で用いられる、例えばステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（いわゆるステッパ）、あるいはステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ）において、露光対象物であるウエハ又はガラスプレート（以下、ウエハと総称する）の位置制御には、例えばリニアモータなどの電磁アクチュエータが用いられている。

【0003】

ここで、露光装置で用いられる電磁アクチュエータが備える電機子コイルとしては、巻線（導線線）に細長い帯状電線（いわゆる、ストリップ）が用いられたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

ここで、電磁アクチュエータ用電機子コイルとしては、巻き線数を確保しつつ、より小型化されたものが望まれている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】米国特許第６，８９１，６００号明細書

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、上述の事情の下でなされたもので、第１の観点からすると、帯状の巻線が所定の巻線軸周りに複数回巻かれて形成される電磁アクチュエータ用電機子コイルであって、前記巻線は、帯状の導電体と、前記導電体の一面側に設けられた帯状の絶縁体と、を備える電磁アクチュエータ用電機子コイルである。

【0007】

これによれば、巻線軸周りに巻かれた状態で対向する（重なり合う）導電体間の導通が絶縁体によって阻害（電気的な短絡が防止）される。絶縁体は、帯状に形成されているので、仮に導電体の全面を絶縁物で被覆する場合に比べ、コイルの径方向の寸法を小さくできる。

【0008】

本発明は、第２の観点からすると、可動子及び固定子の一方に設けられた本発明の電磁アクチュエータ用電機子コイルと、前記可動子及び固定子の他方に設けられた磁性体と、を含み、前記電磁アクチュエータ用電機子コイルと前記磁性体との電磁的相互作用により、前記電磁アクチュエータ用電機コイルと前記磁性体との間に推力を発生する電磁アクチュエータである。

【0009】

本発明は、第３の観点からすると、所定の物体を保持し、本発明の電磁アクチュエータが発生する前記推力により移動する移動体と、前記移動体に保持された前記物体にエネルギビームを用いて所定のパターンを形成するパターン形成装置と、を備える露光装置である。

【0010】

本発明は、第４の観点からすると、本発明の露光装置を用いて前記物体を露光することと、露光された前記物体を現像することと、を含むデバイス製造方法である。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】一実施形態の露光装置の構成を概略的に示す図である。

【図2】図１の露光装置が有するステージ装置を示す斜視図である。

【図3】図３（Ａ）は、図２のステージ装置が有するＸ軸用の固定子を示す斜視図、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の固定子が有するコイルユニットの斜視図である。

【図4】図４（Ａ）は、図３（Ｂ）のコイルユニットが有するコイルの斜視図、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

【図5】露光装置の制御系を中心的に構成する主制御装置の入出力関係を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、一実施形態について、図１〜図５を用いて説明する。

【0013】

図１には、一実施形態に係る露光装置１０の構成が概略的に示されている。露光装置１０は、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、いわゆるスキャナである。後述するように、本実施形態では、投影光学系１６ｂが設けられており、以下においては、投影光学系１６ｂの光軸ＡＸと平行な方向をＺ軸方向、これに直交する面内でレチクルＲとウエハＷとが相対走査される方向をＹ軸方向、Ｚ軸及びＹ軸に直交する方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸回りの回転（傾斜）方向をそれぞれθｘ、θｙ、及びθｚ方向として説明を行う。

【0014】

露光装置１０は、照明系１２、レチクルステージ１４、投影ユニット１６、ウエハステージ３０を含むステージ装置２０、及びこれらの制御系等を備えている。ウエハステージ３０上には、表面にレジスト（感光剤）が塗布されたウエハＷが載置されている。

【0015】

照明系１２は、例えば米国特許出願公開第２００３／００２５８９０号明細書などに開示されるように、光源と、オプティカルインテグレータ等を含む照度均一化光学系、及びレチクルブラインド等（いずれも不図示）を有する照明光学系と、を含む。照明系１２は、レチクルブラインド（マスキングシステムとも呼ばれる）で設定（制限）されたレチクルＲ上のスリット状の照明領域ＩＡＲを、照明光（露光光）ＩＬによりほぼ均一な照度で照明する。照明光ＩＬとしては、例えばＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）が用いられる。

【0016】

レチクルステージ１４は、パターン面（図１における−Ｚ側の面）に回路パターンなどが形成されたレチクルＲを、例えば真空吸着により保持している。レチクルステージ１４は、例えばＸＹ２自由度リニアモータ（不図示）を含むレチクル駆動系７２（図１では不図示。図５参照）によって、走査方向（Ｙ軸方向）に所定のストロークで駆動可能、且つＸ軸、及びθｚ方向に微小駆動可能となっている。レチクルステージ１４のＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転量情報を含む）は、例えばレーザ干渉計システム（あるいはエンコーダシステム）を含むレチクル位置計測系７４を用いて、主制御装置７０（図１では不図示。図５参照）によって求められる。主制御装置７０は、上記レチクル位置計測系７４の出力に基づいて、レチクル駆動系７２が有するＸＹ２自由度リニアモータを制御することによって、レチクルステージ１４のＸＹ平面内の位置（θｚ方向の回転量を含む）を制御する。

【0017】

投影ユニット１６は、レチクルステージ１４の下方（−Ｚ側）に配置されている。投影ユニット１６は、鏡筒１６ａと、鏡筒１６ａ内に保持された投影光学系１６ｂと、を含む。投影光学系１６ｂとしては、例えば光軸ＡＸに沿って配列された複数の光学素子（レンズエレメント）から成る屈折光学系が用いられる。投影光学系１６ｂは、例えば両側テレセントリックで、所定の投影倍率（例えば１／４倍、１／５倍又は１／８倍など）を有する。

【0018】

このため、照明系１２からの照明光ＩＬによってレチクルＲ上の照明領域ＩＡＲが照明されると、投影光学系１６ｂの第１面（物体面）とパターン面とがほぼ一致して配置されるレチクルＲを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系１６ｂを介してその照明領域ＩＡＲ内のレチクルＲの回路パターンの縮小像（回路パターンの一部の縮小像）が、投影光学系１６ｂの第２面（像面）側に配置されるウエハＷ上の前記照明領域ＩＡＲに共役な領域（以下、露光領域とも呼ぶ）ＩＡに形成される。そして、レチクルステージ１４とウエハステージ３０との同期駆動によって、照明領域ＩＡＲ（照明光ＩＬ）に対してレチクルＲが走査方向に相対移動するとともに、露光領域ＩＡ（照明光ＩＬ）に対してウエハＷが走査方向に相対移動することで、ウエハＷ上の１つのショット領域（区画領域）の走査露光が行われ、そのショット領域にレチクルＲのパターンが転写される。すなわち、本実施形態では、照明系１２、及び投影光学系１６ｂによってウエハＷ上にレチクルＲのパターンが生成され、照明光ＩＬによるウエハＷ上の感応層（レジスト層）の露光によってウエハＷ上にそのパターンが形成される。

【0019】

ステージ装置２０は、クリーンルームの床１００上に設置されたフレームキャスタ２２、該フレームキャスタ２２上に載置されたベース盤２４、該ベース盤２４の上方に配置されたウエハステージ３０、ウエハステージ３０を駆動するウエハ駆動系７６（図１では不図示。図５参照）、及びウエハステージ３０の位置情報を求めるためのウエハ位置計測系７８などを備えている。

【0020】

フレームキャスタ２２は、図２に示されるように、そのＸ側方向一側と他側の端部近傍にＹ軸方向を長手方向とし且つ上方に突出した凸部２６ａ、２６ｂが一体的に形成された概略平板状の部材から成る。フレームキャスタ２２の凸部２６ａの上方には、Ｙ軸方向に延びるＹ軸用の固定子４２ａが載置されている。同様に、フレームキャスタ２２の凸部２６ｂの上方には、Ｙ軸方向に延びるＹ軸用の固定子４２ｂが載置されている。Ｙ軸用の固定子４２ａ、４２ｂは、本実施形態では、Ｙ軸方向に沿って所定間隔で配置された複数の永久磁石を有する磁石ユニットによって構成されている。

【0021】

ベース盤２４は、定盤とも呼ばれる板状部材から成り、フレームキャスタ２２の前記凸部２６ａ、２６ｂに挟まれた領域上に配置されている。ベース盤２４の上面は平坦度が非常に高く仕上げられ、ウエハステージ３０の移動の際のガイド面とされている。

【0022】

ウエハステージ３０は、ベース盤２４の上方に配置されたウエハステージ本体３２と、該ウエハステージ本体３２上に不図示のＺ・チルト駆動機構を介して搭載されたウエハテーブル３４とを備えている。Ｚ・チルト駆動機構は、ウエハステージ本体３２上でウエハテーブル３４を３点で支持する、例えば３つのアクチュエータ（例えば、ボイスコイルモータ）等を含み、ウエハテーブル３４をＺ軸方向、θｘ方向、θｙ方向の３自由度方向に微小駆動する。

【0023】

ウエハステージ本体３２は、Ｘ軸方向に貫通する貫通孔が形成された箱形の部材から成る。ウエハステージ本体３２の下面には、不図示のエアベアリングが複数取り付けられている。ウエハステージ３０は、該複数のエアベアリングを介して前述のガイド面の上方に数μｍ程度のクリアランスを介して非接触で支持されている。ウエハテーブル３４は、平面視で（＋Ｚ方向から見て）ほぼ正方形の板状部材から成り、その上面には、ウエハＷを保持するウエハホルダ（不図示）が設けられている。

【0024】

ウエハステージ本体３２の内部には、Ｘ軸方向に沿って所定間隔で配置された複数の永久磁石を有するＹＺ断面Ｕ字状の磁石ユニットから成る可動子４４が配置されている。

【0025】

可動子４４の一対の対向面間には、Ｘ軸方向に延びるＸ軸用の固定子４６が挿入されている。Ｘ軸用の固定子４６は、Ｘ軸方向に沿って所定間隔で配置された複数の電機子コイル６０（以下、単にコイル６０と呼ぶ）を内蔵する電機子ユニットによって構成されている。磁石ユニットから成る可動子４４と電機子ユニットから成るＸ軸用の固定子４６とによって、ウエハステージ３０をＸ軸方向に駆動するムービングマグネット型のＸ軸リニアモータが構成されている。以下においては、適宜、上記Ｘ軸リニアモータを、その固定子（Ｘ軸用の固定子）４６と同一の符号を用いて、Ｘ軸リニアモータ４６と呼ぶものとする。なお、Ｘ軸リニアモータとしては、ムービングコイル型のリニアモータを用いても良い。

【0026】

Ｘ軸用の固定子４６の長手方向の一側と他側の端部には、例えばＹ軸方向に沿って所定間隔で配置された複数の電機子コイル（不図示）を内蔵する電機子ユニットから成る可動子４８ａ、４８ｂが、それぞれ固定されている。可動子４８ａ、４８ｂのそれぞれは、前述したＹ軸用の固定子４２ａ、４２ｂの一対の対向面間に挿入されている。すなわち、本実施形態では、電機子ユニットから成る可動子４８ａ、４８ｂと磁石ユニットから成るＹ軸用の固定子４２ａ、４２ｂとによって、ムービングコイル型の２つのＹ軸リニアモータが構成されている。以下においては、上記２つのＹ軸リニアモータのそれぞれを、それぞれの固定子（Ｙ軸用の固定子）４２ａ、４２ｂと同一の符号を用いて、適宜、Ｙ軸リニアモータ４２ａ、４２ｂとも呼ぶものとする。なお、Ｙ軸リニアモータとしては、ムービングマグネット型のリニアモータを用いても良い。

【0027】

主制御装置７０（図５参照）は、Ｘ軸リニアモータ４６によってウエハステージ３０をＸ軸方向に駆動するとともに、Ｙ軸リニアモータ４２ａ、４２ｂによってウエハステージ３０をＸ軸リニアモータ４６と一体でＹ軸方向に駆動する。また、主制御装置７０は、Ｙ軸リニアモータ４２ａ、４２ｂが発生するＹ軸方向の駆動力を僅かに異ならせることにより、ウエハステージ３０をθｚ方向にも回転駆動する。本実施形態では、Ｙ軸リニアモータ４２ａ、４２ｂ、及びＸ軸リニアモータ４６、ウエハテーブル３４を駆動する不図示のＺ・チルト駆動機構により、図５に示されるウエハ駆動系７６が構成され、該ウエハ駆動系７６を構成する各要素が、主制御装置７０によって制御される。

【0028】

上述のようにして構成されたウエハステージ３０（ウエハテーブル３４）の６自由度方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙ、及びθｚ方向）の位置情報は、例えば米国特許第８，０５９，２６０号明細書に開示されるような干渉計システムを含むウエハ位置計測系７８（図５参照）によって求められる。なお、ウエハステージ３０の６自由度方向の位置情報を求めるための計測系としては、干渉計システムに代えて、例えば米国特許出願公開第２００８／００９４５９２号明細書に開示されるようなエンコーダシステム（あるいは干渉計システムとエンコーダシステムとを組み合わせた計測系）を用いても良い。

【0029】

次に、Ｘ軸用の固定子４６の構成、及び該固定子４６が有するコイル６０の構成について説明する。

【0030】

固定子４６は、図３（Ａ）に示されるように、複数のコイルユニット５０を有している。複数のコイルユニット５０は、Ｘ軸方向に互いに隣接した状態で配列されている。図３（Ｂ）には、複数のコイルユニット５０のうちのひとつが代表的に示されている。コイルユニット５０は、回路基板５２、ベースプレート５４、冷却プレート５６、複数のコイル６０などを有している。

【0031】

回路基板５２は、平面視ほぼ正方形の板状部材から成り、スイッチング素子（不図示）などが実装されている。ベースプレート５４は、平面視ほぼ正方形の板状部材から成る。上記回路基板５２は、ベースプレート５４の下面（−Ｚ側面）に所定の隙間（クリアランス、ギャップ）を介してネジ５３により固定されている。冷却プレート５６は、平面視ほぼ正方形の板状部材から成り、ベースプレート５４の上面側に所定の隙間を介して配置されている。冷却プレート５６の内部には、コイル６０を冷却するための冷媒を通過させるための流路（いわゆるマイクロチャンネル）が形成されている。

【0032】

本実施形態のコイルユニット５０は、例えば６つのコイル６０を有している。例えば、６つのコイル６０のうちの３つは、ベースプレート５４と冷却プレート５６との間（冷却プレート５６の下面側）にＸ軸方向に所定間隔で配置され、残りの３つは、冷却プレート５６の上面側にＸ軸方向に所定間隔で配置されている。なお、冷却プレート５６の上面側に配置されたコイル６０、及び冷却プレート５６の下面側に配置されたコイル６０の構成は、実質的に同じである。

【0033】

上述したベースプレート５４の上面には、＋Ｚ方向に突き出して形成された一対の突起５８が、Ｘ軸方向に所定間隔で、例えば３組形成されている。合計で、例えば６つの突起５８を含み、ベースプレート５４は、電気的な絶縁材料（例えばアルミナを原料とするセラミックスなど）により形成されている。一対の突起５８は、コイル６０の空芯部内に挿通されている。突起５８の外周面とコイル６０の空芯部を形成する壁面とは、実質的に隙間のない状態で接触（密着）している。これにより、Ｘ軸リニアモータ４６によってウエハステージ３０（それぞれ図２参照）をＸ軸方向に駆動する際にコイル６０に作用する駆動反力が突起５８（すなわちベースプレート５４）に支持される。また、上記冷却プレート５６にも、突起５８に対応した不図示の貫通孔が形成されている。

【0034】

図４（Ａ）には、コイルユニット５０が有する複数のコイル６０のうちのひとつが代表的に示されている。本実施形態のコイル６０は、平面視で長円状の、いわゆる平面コイル（扁平コイル）であり、上面、及び下面それぞれがＸＹ平面に平行に形成されている。図３（Ｂ）に示されるように、冷却プレート５６の下面側に配置された、例えば３つのコイル６０の上面は、冷却プレート５６の下面に、冷却プレート５６の上面側に配置された、例えば３つのコイル６０の下面は、冷却プレート５６の上面にそれぞれ接触している。コイルユニット５０は、コイル６０の近傍の温度を計測するためのコイル温度センサ群６６（図３（Ｂ）では不図示。図５参照）を有している。主制御装置７０（図５参照）は、該コイル温度センサ群６６の出力に基づいて、通電に伴い発熱するコイル６０の温度が所望の範囲内となるように、不図示の冷媒供給装置から冷却プレート５６に供給される冷媒の流量を制御する。なお、冷却プレート５６の下面側に配置された、例えば３つのコイル６０のさらに下面側、及び／又は冷却プレート５６の上面側に配置された、例えば３つのコイル６０のさらに上面側に追加的な冷却プレートを配置しても良い。

【0035】

図４（Ａ）に戻り、コイル６０は、長尺帯状の巻線６２（ストリップなどとも称される）がＺ軸に平行な巻線軸（不図示）周りに複数回（例えば５００回程度）巻かれることにより形成される。巻線６２は、図４（Ｂ）に示されるように、導電層６２ａ、絶縁層６２ｂ、及び接着層６２ｃを有している。導電層６２ａは、いわゆる銅箔（厚さの薄い帯状に形成された銅）により形成されている。導電層６２ａ（銅箔）の厚さは、特に限定されないが、本実施形態では、例えば３５μｍ程度に設定されている。なお、導電層６２ａを構成する導電性の金属材料は、銅に限られず、例えばアルミニウムなどの他の導電性材料を用いても良い。

【0036】

絶縁層６２ｂは、上記導電層６２ａを構成する銅箔の一面（本実施形態では、巻線６２がコイル状に巻かれた状態での内側面）に合成樹脂材が塗布（あるいは、非導電性のフィルムが貼付）されることにより導電層６２ａと一体的に形成されている。絶縁層６２ｂを形成する非導電性材料（電気的な絶縁物）としては、例えばポリイミド、ポリエチレンテレフタラートなどの合成樹脂材料を用いることができる。絶縁層６２ｂの厚さは、特に限定されないが、本実施形態では、導電層６２ａよりも薄く、例えば３μｍ程度に設定されている。接着層６２ｃは、上記絶縁層６２ｂの一面（絶縁層６２ｂの導電層６２ａに対する接合面とは反対の面）に接着剤（あるいは粘着剤）が塗布されることにより絶縁層６２ｂと一体的に形成されている。接着層６２ｃを構成する接着剤の種類は、特に限定されないが、電気絶縁性、及び耐熱性を有していることが好ましい。接着層６２ｃの厚さは、特に限定されないが、本実施形態では、絶縁層６２ｂよりも薄く、例えば２μｍ程度に設定されている。

【0037】

巻線６２は、上記導電層６２ａ、絶縁層６２ｂ、及び接着層６２ｃが予め一体化されており、コイル６０を製造する過程で巻線６２が巻線軸周りに巻かれる際に、接着層６２ｃが内周側の導電層６２ａに接着される。これにより、重なり合う導電層６２ａ相互間の導通が阻害され、短絡が防止される。

【0038】

また、コイル６０の上面、及び下面には、例えばアルミナなどの金属酸化物を原料とするセラミックスの溶射により形成されたコーティング膜６４が形成されている。これによりコイル６０の上面、及び下面が平坦になっており、コイル６０と冷却プレート５６（図４（Ｂ）では不図示。図３（Ｂ）参照）との間に隙間が形成される（空気が介在する）ことが抑制され、コイル６０と冷却プレート５６との間の熱交換効率が向上する。なお、不図示であるが、コイル６０の最外周面を構成する巻線６２の外周面は、例えば合成樹脂材料により被覆されており、導電層６２ａの外部への露出が防止されている。

【0039】

図５には、露光装置１０の制御系の主要な構成が示されている。制御系は、装置全体を統括的に制御するマイクロコンピュータ（又はワークステーション）から成る主制御装置７０を中心として構成されている。

【0040】

上記のように構成された露光装置１０（図１参照）では、まず、レチクルＲ及びウエハＷが、それぞれレチクルステージ１４及びウエハステージ３０上にロードされ、レチクルアライメント及びベースライン計測、並びにウエハアライメント（例えばＥＧＡ（エンハンスト・グローバル・アライメント）等）などの所定の準備作業が行われる。その後、主制御装置７０の管理の下、ウエハＷの第１番目のショット領域に対する露光のための加速開始位置にウエハステージ３０が駆動されるとともに、レチクルＲの位置が加速開始位置となるように、レチクルステージ１４が駆動される。そして、レチクルステージ１４と、ウエハステージ３０とがＹ軸方向に沿って同期駆動されることで、ウエハＷ上の第１番目のショット領域に対する露光が行われる。以後、レチクル上のすべてのショット領域に対する露光が行われることで、ウエハＷの露光が完了する。

【0041】

上記アライメント動作、露光動作中を含み、露光装置１０では、ウエハステージ３０（ウエハＷ）がＸ軸リニアモータ４６、Ｙ軸リニアモータ４２ａ、４２ｂ、及びＺ・チルト駆動機構（不図示）を含むウエハ駆動系７６（図５参照）によりベース盤２４上で６自由度方向に適宜駆動される。

【0042】

以上説明した本実施形態によると、Ｘ軸リニアモータ４６（Ｘ軸用の固定子４６）が有する複数のコイル６０それぞれの巻線６２は、導電層６２ａ間の短絡を防止するための絶縁層６２ｂが、該導電層６２ａを構成する銅箔の一面側（本実施形態では内側面）にのみ設けられているので、仮に導線層を構成する銅箔の外周全面が絶縁被覆された巻線で同じ巻線数のコイルを作製する場合に比べ、コイル６０の径方向寸法を小さくすることができる。これにより、コイル６０の小型化、軽量化が可能となる。また、重なり合う導電層６２ａ同士が接着剤により形成された接着層６２ｃにより接着されるので、コイル６０の剛性が向上する。

【0043】

また、コイル６０は、熱伝導性に優れたアルミナにより形成されたコーティング膜６４を冷却プレート５６との接触面に有しているので、通電に伴って発熱したコイル６０を効率良く冷却することができる。これにより、露光装置１０内の温度分布（あるいは温度勾配）の発生を抑制でき、高精度の露光動作が可能となる。また、コーティング膜６４の作用により、コイル６０の剛性（例えばＸＹ平面に交差する方向の捻れ剛性）が向上するので、コイル６０の取り扱いが容易になる。また、本実施形態のコイル６０は、導電層６２ａの幅方向両端部（図４（Ｂ）では＋Ｚ及び−Ｚ側の端部）が絶縁被覆されていないが、電気的絶縁性に優れるアルミナセラミックスのコーティング膜６４が上下面に形成されているので、導電層６２ａの外部への露出が防止される。

【0044】

なお、上記実施形態の露光装置１０の構成は、適宜変更が可能である。例えば、上記実施形態は、コイル６０を有する電磁アクチュエータが１自由度モータ（Ｘ軸リニアモータ４６）である場合を説明したが、電磁アクチュエータとしては、例えば米国特許出願公開第２０１３／０１６４６８７号明細書に開示されるような、６自由度平面モータであっても良く、該６自由度平面モータの固定子（あるいは可動子）に用いられるコイルの巻線構造に、上記実施形態のコイル６０と同様の構成を適用しても良い。

【0045】

また、電磁アクチュエータとしては、リニアモータに限られず、回転モータであっても良く、該回転モータの可動子（あるいは固定子）に用いられるコイルの巻線構造に、上記実施形態のコイル６０と同様の構成を適用しても良い。さらに、電磁アクチュエータがリニアモータである場合、２自由度（直交２軸方向）リニアモータ、３自由度（直交２軸方向、及び該直交２軸を含む平面回り方向）平面モータなどであっても良く、該リニアモータの可動子（あるいは固定子）に用いられるコイルの巻線構造に、上記実施形態のコイル６０と同様の構成を適用しても良い。また、コイルは、平面視でほぼ正方形、ほぼ三角形、あるいはほぼ台形などの他の形状であっても良い。

【0046】

また、上記実施形態において、コイル６０は、絶縁層６２ｂの一面側に導電層６２ａが設けられるとともに、絶縁層６２ｂの他面側に接着層６２ｃが設けられる３層構造（表面が導電層６２ａで裏面が接着層６２ｃ）の巻線６２により形成されたが、巻線６２の構成は、これに限られず、例えば導電層６２ａの一面側に絶縁層６２ｂが設けられるとともに、導電層６２ａの他面側に接着層６２ｃが設けられる３層構造（表面が絶縁層６２ｂで裏面が接着層６２ｃ）であっても良い。また、上記実施形態とは逆に、表面が接着層６２ｃで裏面が導電層６２ａであっても良い。

【0047】

また、上記実施形態では、コイル６０の上面、及び下面それぞれを保護するコーティング膜６４がセラミックスにより形成されたが、これに限られず、例えば合成樹脂材料により形成されても良い。また、コーティング膜６４は、コイル６０の上面、及び下面の一方にのみ設けられていても良いし、必ずしも設けられていなくても良い。また、上記実施形態のコイル６０は、重なり合う導電層６２ａが絶縁層６２ｂを介して接着層６２ｃにより接着されたが、コーティング膜６４により剛性が確保できれば、接着層６２ｃはなくても良い。また、上記実施形態では、導電層６２ａと絶縁層６２ｂとが一体とされたが、これらは別体でも良く、例えば帯状の導電体と、帯状の絶縁体とを用意し、重なり合う導電体の間に絶縁体が介在するように導電体及び絶縁体を一体に巻くことによってコイルを形成しても良い。

【0048】

また、ウエハステージ装置としては、例えば米国特許第８，０５９，２６０号明細書に開示されるような、ウエハＷを保持するウエハステージの他に、露光に関する各種計測を行うための計測器類を備えた計測ステージを有していても良く、該計測ステージを駆動するためのリニアモータの固定子（あるいは可動子）に用いられるコイルの巻線構造に、上記実施形態のコイル６０と同様の構成を適用しても良い。また、例えば米国特許出願公開第２０１０／００６６９９２号明細書に開示される露光装置のようにウエハステージを２つ備えていても良い。また、レチクルステージ１４を駆動するリニアモータの固定子（あるいは可動子）に用いられるコイルの巻線構造に、上記実施形態のコイル６０と同様の構成を適用しても良い。

【0049】

また、上記実施形態の電磁アクチュエータは、露光装置における処理対象物体（いわゆる、ワーク）の位置制御に用いられたが、これに限られず、例えばワーク搬送装置（いわゆる、ローディング装置）が有するモータなどに用いられても良く、該モータの可動子（あるいは固定子）に用いられるコイルの巻線構造に、上記実施形態のコイル６０と同様の構成を適用しても良い。

【0050】

また、電磁アクチュエータは、露光装置以外の装置に用いられても良く、例えばカメラ、携帯電話などの可搬性機器、自動車のような自走機器に用いられても良い。

【0051】

また、電磁アクチュエータとしては、リニアモータ、回転モータに限られず、電磁石なども含む。

【0052】

また、露光装置において、照明光ＩＬは、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）に限らず、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などの紫外光や、Ｆ₂レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光であっても良い。例えば米国特許第７,０２３,６１０号明細書に開示されているように、真空紫外光としてＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイッテルビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。また、照明光ＩＬの波長は、１００ｎｍ以上の光に限られず、波長１００ｎｍ未満の光を用いても良く、例えば、軟Ｘ線領域（例えば５〜１５ｎｍの波長域）のＥＵＶ（Extreme Ultraviolet）光を用いるＥＵＶ露光装置にも上記実施形態を適用することができる。その他、電子線又はイオンビームなどの荷電粒子線を用いる露光装置にも、上記実施形態は適用できる。

【0053】

また、上記実施形態の露光装置における投影光学系は縮小系のみならず等倍及び拡大系のいずれでも良いし、投影光学系１６ｂは屈折系のみならず、反射系及び反射屈折系のいずれでも良いし、この投影像は倒立像及び正立像のいずれでも良い。

【0054】

また、上記実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスク（レチクル）を用いたが、このレチクルに代えて、例えば米国特許第６，７７８，２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて、透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク（可変成形マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれ、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）などを含む）を用いても良い。

【0055】

また、例えば米国特許第８，００４，６５０号明細書に開示されるような、投影光学系と露光対象物体（例えばウエハ）との間に液体（例えば純水）を満たした状態で露光動作を行う、いわゆる液浸露光装置にも上記実施形態は適用することができる。

【0056】

また、例えば国際公開第２００１／０３５１６８号に開示されているように、干渉縞をウエハＷ上に形成することによって、ウエハＷ上にライン・アンド・スペースパターンを形成する露光装置（リソグラフィシステム）にも上記実施形態を適用することができる。また、ショット領域とショット領域とを合成するステップ・アンド・スティッチ方式の縮小投影露光装置にも上記実施形態は適用することができる。

【0057】

また、例えば米国特許第６，６１１，３１６号明細書に開示されているように、２つのレチクルパターンを、投影光学系を介してウエハ上で合成し、１回のスキャン露光によってウエハ上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置にも上記実施形態を適用することができる。

【0058】

また、上記実施形態でパターンを形成すべき物体（エネルギビームが照射される露光対象の物体）はウエハに限られるものでなく、ガラスプレート、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど他の物体でも良い。

【0059】

また、露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置や、有機ＥＬ、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシン及びＤＮＡチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも上記実施形態を適用できる。

【0060】

半導体素子などの電子デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、前述した実施形態に係る露光装置（パターン形成装置）及びその露光方法によりマスク（レチクル）のパターンをウエハに転写するリソグラフィステップ、露光されたウエハを現像する現像ステップ、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップ、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置を用いて前述の露光方法が実行され、ウエハ上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。

【産業上の利用可能性】

【0061】

以上説明したように、本発明の電磁アクチュエータ用電機子コイルは、電磁アクチュエータに用いるのに適している。また、本発明の電磁アクチュエータは、所定の推力を発生するのに適している。また、本発明の露光装置は、物体に所定のパターンを形成するのに適している。また、本発明のデバイス製造方法は、マイクロデバイスの生産に適している。

【符号の説明】

【0062】

１０…露光装置、２０…ステージ装置、３０…ウエハステージ、４６…Ｘ軸リニアモータ（Ｘ軸用の固定子）、５０…コイルユニット、６０…コイル、６２…巻線、６２ａ…導電層、６２ｂ…絶縁層、６２ｃ…接着層、６４…コーティング膜、７０…主制御装置、Ｗ…ウエハ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】