照射系統(tǒng)的制作方法

本申請主張2014年9月25日提交的歐洲申請14186403.3的優(yōu)先權(quán)，并且它們通過援引而全文合并到本發(fā)明中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于光刻設(shè)備的照射系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

光刻設(shè)備是一種將所需圖案應(yīng)用到襯底的目標(biāo)部分上的機(jī)器。例如，可以將光刻設(shè)備用在集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩?；蜓谀０娴膱D案形成裝置用于生成與所述IC的單層對應(yīng)的電路圖案，且可以將所述圖案成像到具有輻射敏感材料(抗蝕劑)層的襯底(例如，硅晶片)上的目標(biāo)部分(例如，包括一部分管芯、一個(gè)或多個(gè)管芯)上。通常，單個(gè)襯底將包括被連續(xù)地曝光的相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)。已知的光刻設(shè)備包括：所謂的步進(jìn)機(jī)，在所述步進(jìn)機(jī)中，通過將整個(gè)圖案一次性曝光到所述目標(biāo)部分上來輻射每個(gè)目標(biāo)部分；以及所謂的掃描器，在所述掃描器中，通過束沿給定方向(“掃描”方向)掃描所述圖案、同時(shí)沿與所述方向平行或反向平行的方向同步地掃描所述襯底來輻射每個(gè)目標(biāo)部分。

光刻設(shè)備包括用于提供用來照射一種圖案形成裝置的輻射束的照射系統(tǒng)。例如，照射系統(tǒng)可從輻射源接收輻射束并且可調(diào)節(jié)所述輻射束以用于圖案形成裝置的照射。

需要提供一種消除或減輕無論是在本發(fā)明中或是在別處所辨識的現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)或更多個(gè)問題的照射系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)第一方面，提供一種用于光刻設(shè)備的照射系統(tǒng)，包括：透鏡陣列，被配置成接收輻射束且將所述輻射束聚焦成多個(gè)子束；反射元件陣列，被配置成接收所述子束且反射所述子束以便形成照射束；分束裝置，被配置成將所述照射束分裂成第一部分和第二部分，其中所述第一部分被引導(dǎo)以入射到光刻圖案形成裝置上；聚焦單元，被配置成將所述照射束的所述第二部分聚焦至檢測平面上使得在所述檢測平面處形成圖像，且其中所述圖像是所述多個(gè)子束在位于所述反射元件陣列上游的平面中的圖像，且其中所述子束在所述圖像中彼此并不重疊；和檢測器元件陣列，被配置成測量入射到所述檢測平面上的輻射的強(qiáng)度。

根據(jù)第二方面，提供一種用于光刻設(shè)備的照射系統(tǒng)，包括：反射元件陣列，被配置成接收輻射束且反射所述輻射束的多個(gè)子束以便形成照射束；分束裝置，被配置成將所述照射束分裂成第一部分及第二部分，其中所述第一部分被引導(dǎo)以入射到光刻圖案形成裝置上；聚焦單元，被配置成將所述照射束的所述第二部分聚焦至檢測平面上使得在所述檢測平面處形成圖像，且其中所述圖像是所述多個(gè)子束在位于所述反射元件陣列下游的平面中的圖像，且其中所述子束在所述圖像中彼此并不重疊；和檢測器元件陣列，被配置成測量入射到所述檢測平面上的輻射的強(qiáng)度。

需要在所述光刻圖案形成裝置的照射期間提供具有所需空間強(qiáng)度分布的照射束。所述第一方面及所述第二方面二者允許從由所述檢測器元件陣列進(jìn)行的測量來確定所述子束中的每個(gè)子束的所述強(qiáng)度。因?yàn)樗鲎邮舜瞬⒉恢丿B的平面被成像至所述檢測平面上，所以可獨(dú)立地確定所述子束中的每個(gè)子束的所述強(qiáng)度。所述子束的所確定的強(qiáng)度可有利地用來確定導(dǎo)致具有所需空間強(qiáng)度分布的照射束的所述反射元件的所需定向。例如，可響應(yīng)于由所述檢測器元件陣列進(jìn)行的所述測量來控制所述反射元件的所述定向，以便提供具有所需空間強(qiáng)度分布的照射束。

附加地或替換地，可需要確定所述反射元件陣列的所述反射元件的所述定向。因?yàn)槲挥谒龇瓷湓嚵猩嫌蔚钠矫?所述第一方面)或位于所述反射元件陣列下游的平面(所述第二方面)被成像至所述檢測平面上，所以入射到所述檢測平面上的所述輻射取決于所述反射元件陣列的所述反射元件的所述定向。因此，由所述檢測器元件陣列進(jìn)行的測量可用來確定所述反射元件陣列的所述反射元件的所述定向。

所述照射系統(tǒng)還可包括透鏡陣列，所述透鏡陣列被配置成接收所述輻射束，將所述輻射束聚焦成所述多個(gè)子束且將所述多個(gè)子束引導(dǎo)至所述反射元件陣列上。

所述檢測器元件陣列被布置成使得多個(gè)檢測器元件接收對應(yīng)于每個(gè)子束的輻射。

所述照射系統(tǒng)還可包括控制器，所述控制器被配置成確定每個(gè)子束的空間強(qiáng)度分布且使用所述空間強(qiáng)度分布來確定所述反射元件陣列的所述反射元件中的每個(gè)反射元件的定向。

所述聚焦單元被配置成將所述照射束的所述第二部分聚焦至所述檢測平面上使得每個(gè)檢測器元件接收與所述多個(gè)子束中的單一子束對應(yīng)的輻射

所述照射系統(tǒng)還可包括控制器，所述控制器被配置成確定所述多個(gè)子束中的每個(gè)子束的強(qiáng)度。

所述照射系統(tǒng)還可包括多個(gè)致動(dòng)器，所述多個(gè)致動(dòng)器被配置成調(diào)整所述反射元件陣列的所述反射元件的所述定向。

所述控制器在照射時(shí)段期間可操作以響應(yīng)于所述多個(gè)子束的經(jīng)確定的強(qiáng)度而控制所述致動(dòng)器，以便形成具有所需空間強(qiáng)度分布的照射束。

所述控制器進(jìn)一步可操作以在除了所述照射時(shí)段期間以外的時(shí)間控制所述致動(dòng)器，以便定向所述反射元件使得與在所述照射時(shí)段期間的平面的范圍相比較，使得當(dāng)成像至所述檢測平面上時(shí)形成所述子束并不重疊的所述子束的圖像的平面的范圍被擴(kuò)展。

所述聚焦單元可操作以調(diào)整成像至所述檢測平面上的所述平面。

所述照射系統(tǒng)還可包括濾光片元件，所述濾光片元件定位于所述反射元件陣列上游，其中所述濾光片元件被配置成透射輻射使得其入射到所述反射元件陣列上。

所述濾光片元件可操作以阻擋所述濾光片元件的一個(gè)或更多個(gè)區(qū)以便防止輻射入射到一個(gè)或更多個(gè)反射元件上。

所述檢測器元件陣列被定位成實(shí)質(zhì)上處于所述檢測平面。

所述照射系統(tǒng)還可包括熒光板，所述熒光板定位成實(shí)質(zhì)上處于所述檢測平面，且其中所述檢測器元件陣列被配置成測量從所述熒光板發(fā)射的輻射的強(qiáng)度。

所述照射系統(tǒng)還可包括第二分束裝置，所述第二分束裝置被配置成將所述照射束的所述第二部分分裂成第一檢測束及第二檢測束，其中所述第一檢測束被引導(dǎo)至所述檢測系統(tǒng)且所述第二檢測束被引導(dǎo)至第二檢測系統(tǒng)，所述第二檢測系統(tǒng)包括第二聚焦單元及第二檢測器元件陣列，其中所述第二聚焦單元被配置成將所述第二檢測束聚焦至第二檢測平面上使得在所述第二檢測平面處形成第二圖像，且其中所述第二圖像是所述多個(gè)子束在第二平面中的圖像，所述第二平面不同于由接收所述第一檢測束的所述檢測系統(tǒng)而成像的所述平面。

所述聚焦單元可被定向成實(shí)質(zhì)上平行于所述檢測平面。

所述聚焦單元可被定向成實(shí)質(zhì)上平行于所述反射元件陣列。

所述照射系統(tǒng)還可包括控制器，所述控制器被配置成從由所述檢測器元件陣列進(jìn)行的測量確定關(guān)于所述反射元件陣列的反射元件的故障。

根據(jù)第三方面，提供一種光刻設(shè)備，其包括：根據(jù)所述第一方面或所述第二方面的照射系統(tǒng)；支撐結(jié)構(gòu)，用于支撐圖案形成裝置，所述圖案形成裝置用以在所述照射束的所述第一部分的橫截面中向所述照射束的所述第一部分賦予圖案，由此形成經(jīng)圖案化的輻射束；襯底臺，用于保持襯底；及投影系統(tǒng)，用于將所述經(jīng)圖案化的輻射束投影至所述襯底的目標(biāo)部分上。

根據(jù)第四方面，提供一種使輻射束成像的方法，所述方法包括：提供輻射束；利用透鏡陣列將所述輻射束聚焦成多個(gè)子束；利用反射元件陣列來反射所述多個(gè)子束以便形成照射束；將所述照射束分裂成第一部分及第二部分；引導(dǎo)所述照射束的所述第一部分以入射到光刻圖案形成裝置上；聚焦所述照射束的所述第二部分使得在檢測平面處形成圖像，其中所述圖像是所述多個(gè)子束在位于所述反射元件陣列上游的平面中的圖像，且其中所述子束在所述圖像中彼此并不重疊；及運(yùn)用檢測器元件陣列來測量入射到所述檢測平面上的輻射的強(qiáng)度。

根據(jù)第五方面，提供一種使輻射束成像的方法，所述方法包括：提供輻射束；利用反射元件陣列來反射所述輻射束的多個(gè)子束以便形成照射束；將所述照射束分裂成第一部分及第二部分；引導(dǎo)所述照射束的所述第一部分以入射到光刻圖案形成裝置上；聚焦所述照射束的所述第二部分使得在檢測平面處形成圖像，其中所述圖像是所述多個(gè)子束在位于所述反射元件陣列下游的平面中的圖像，且其中所述子束在所述圖像中彼此并不重疊；和利用檢測器元件陣列來測量入射到所述檢測平面上的輻射的強(qiáng)度。

所述方法還可包括利用透鏡陣列將所述輻射束聚焦成所述多個(gè)子束且將所述多個(gè)子束引導(dǎo)至所述反射元件陣列上。

所述檢測器元件陣列可被布置成使得多個(gè)檢測器元件接收對應(yīng)于每個(gè)子束的輻射。

所述方法還可包括確定每個(gè)子束的空間強(qiáng)度分布，且使用所述空間強(qiáng)度分布以確定所述反射元件陣列的所述反射元件中的每個(gè)反射元件的定向。

所述照射束的所述第二部分可聚焦至所述檢測平面上使得每個(gè)檢測器元件接收對應(yīng)于所述多個(gè)子束中的單一子束的輻射。

所述方法還可包括確定所述多個(gè)子束中的每個(gè)子束的強(qiáng)度。

所述方法還可包括在照射時(shí)段期間響應(yīng)于所述多個(gè)子束的經(jīng)確定強(qiáng)度而調(diào)整所述反射元件陣列的所述反射元件的所述定向，以便形成具有所需空間強(qiáng)度分布的照射束。

所述方法還可包括在除了所述照射時(shí)段期間以外的時(shí)間調(diào)整所述反射元件陣列的所述反射元件的所述定向，使得與在所述照射時(shí)段期間的平面的范圍相比較，使得當(dāng)成像至所述檢測平面上時(shí)形成所述子束并不重疊的所述子束的圖像的平面的范圍被擴(kuò)展。

所述方法還可包括在除了所述照射時(shí)段期間以外的時(shí)間確定所述多個(gè)子束中的每個(gè)子束的強(qiáng)度。

所述方法還可包括在除了所述照射時(shí)段期間以外的時(shí)間確定所述反射元件的所述定向。

所述方法還可包括調(diào)整成像至所述檢測平面上的所述平面。

所述方法還可包括根據(jù)由所述檢測器元件陣列進(jìn)行的測量而將定位于所述反射元件陣列上游的濾光片元件對準(zhǔn)，其中所述濾光片元件被配置成透射輻射以入射到所述反射元件陣列上。

所述方法還可包括阻擋所述濾光片元件的一個(gè)或更多個(gè)區(qū)，以便防止輻射入射到一個(gè)或更多個(gè)反射元件上。

所述方法還可包括從入射到所述檢測平面上的輻射的所述強(qiáng)度的所述測量確定關(guān)于所述反射元件陣列的反射元件的故障。

所述方法還可包括：將所述照射束的所述第二部分分裂成第一檢測束及第二檢測束，其中所述第一檢測束被引導(dǎo)至所述檢測系統(tǒng)；和聚焦所述第二檢測束使得在第二檢測平面處形成第二圖像，且其中所述第二圖像是所述多個(gè)子束在第二平面中的圖像，所述第二平面不同于由接收所述第一檢測束的所述檢測系統(tǒng)而成像的所述平面。

根據(jù)第六方面，提供一種用于光刻設(shè)備的照射系統(tǒng)，其包括：透鏡陣列，被配置成接收輻射束且將所述輻射束聚焦成多個(gè)子束；反射元件陣列，被配置成接收所述子束且反射所述子束以便形成照射束；分束裝置，被配置成將所述照射束分裂成第一部分及第二部分，其中所述第一部分被引導(dǎo)以入射到光刻圖案形成裝置上；聚焦單元，被配置成將所述照射束的所述第二部分聚焦至檢測平面上使得在所述檢測平面處形成圖像，且其中所述圖像是所述多個(gè)子束的圖像，其中所述子束彼此并不重疊；和檢測器元件陣列，被配置成測量入射到所述檢測平面上的輻射的強(qiáng)度。

根據(jù)第七方面，提供一種使輻射束成像的方法，所述方法包括：提供輻射束；利用透鏡陣列將所述輻射束聚焦成多個(gè)子束；利用反射元件陣列來反射所述多個(gè)子束以便形成照射束；將所述照射束分裂成第一部分及第二部分；引導(dǎo)所述照射束的所述第一部分以入射到光刻圖案形成裝置上；聚焦所述照射束的所述第二部分使得在檢測平面處形成圖像，其中所述圖像是所述多個(gè)子束的圖像，其中所述多個(gè)子束的所述子束彼此并不重疊；和利用檢測器元件陣列來測量入射到所述檢測平面上的輻射的強(qiáng)度。

以上結(jié)合本發(fā)明的任何方面所提及的特征可結(jié)合本發(fā)明的其它方面中的任一方面而使用。

附圖說明

現(xiàn)在將僅作為舉例、參考所附的示意圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中相應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相應(yīng)的部件，并且其中：

-圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光刻設(shè)備的示意圖：

-圖2是形成圖1所示的光刻設(shè)備的部件的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的照射系統(tǒng)IL的一部分的示意圖；

-圖3A和圖3B是可由圖2的照射系統(tǒng)形成的照射模式的示意圖；

-圖4A和圖4B是可形成于圖2的照射系統(tǒng)IL中的子束的圖像的示意圖；

-圖5是在替代操作模式中的圖2的照射系統(tǒng)IL的一部分的示意圖；

-圖6A和圖6B是可使用圖5所示的操作模式而形成于照射系統(tǒng)IL中的子束的圖像的示意圖；和

-圖7是根據(jù)本發(fā)明的替代實(shí)施例的照射系統(tǒng)IL的一部分的示意圖。

具體實(shí)施方式

雖然本文具體參考光刻設(shè)備在制造IC中的應(yīng)用，但是應(yīng)該理解，這里所述的光刻設(shè)備可以具有其它應(yīng)用，例如制造集成光學(xué)系統(tǒng)、磁疇存儲(chǔ)器的引導(dǎo)和檢測圖案、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識到，在這樣替換的應(yīng)用情形中，任何使用的術(shù)語“晶片”或“管芯”可以分別認(rèn)為是與更上位的術(shù)語“襯底”或“目標(biāo)部分”同義。這里所指的襯底可以在曝光之前或之后進(jìn)行處理，例如在軌道(一種典型地將抗蝕劑層涂到襯底上，并且對已曝光的抗蝕劑進(jìn)行顯影的工具)、或者量測或檢驗(yàn)工具中。在可應(yīng)用的情況下，可以將所述公開的內(nèi)容應(yīng)用于這種和其它襯底處理工具中。另外，所述襯底可以處理一次以上，例如為產(chǎn)生多層IC，使得這里使用的所述術(shù)語“襯底”也可以表示已經(jīng)包含多個(gè)已處理層的襯底。

此處所用的術(shù)語“輻射”和“束”包含全部類型的電磁輻射，包括紫外(UV)輻射(例如具有等于或約365、248、193、157或126nm的波長)和極紫外線(EUV)輻射(例如，具有在4至20納米的范圍中的波長)；以及粒子束(諸如離子束或電子束)。

這里所使用的術(shù)語“圖案形成裝置”應(yīng)該被廣義地理解為表示能夠用于將圖案在輻射束的橫截面上賦予輻射束、以便在襯底的目標(biāo)部分上形成圖案的裝置。應(yīng)當(dāng)注意，被賦予輻射束的圖案可能不與在襯底的目標(biāo)部分上的所需圖案完全相符。通常，被賦予輻射束的圖案將與在目標(biāo)部分上形成的器件中的特定的功能層相對應(yīng)，例如集成電路。

圖案形成裝置可以是透射式的或反射式的。圖案形成裝置的示例包括掩模、可編程反射鏡陣列以及可編程LCD面板。掩模在光刻術(shù)中是公知的，并且包括諸如二元掩模類型、交替型相移掩模類型、衰減型相移掩模類型和各種混合掩模類型的類的掩模類型?？删幊谭瓷溏R陣列的示例采用小反射鏡的矩陣布置，每個(gè)小反射鏡可以獨(dú)立地傾斜，以便沿不同方向反射入射的輻射束。以此方式，經(jīng)反射的束被形成圖案。

所述支撐結(jié)構(gòu)保持所述圖案形成裝置。支撐結(jié)構(gòu)根據(jù)圖案形成裝置的方向、光刻設(shè)備的設(shè)計(jì)以及諸如圖案形成裝置是否保持在真空環(huán)境中等其它條件來保持圖案形成裝置。所述支撐可以使用機(jī)械的夾持、真空的或其它夾持技術(shù)(例如，在真空情況下的靜電夾持)。所述支撐結(jié)構(gòu)可以是框架或臺，例如，其可以根據(jù)需要成為固定的或可移動(dòng)的，并且可以確保圖案形成裝置位于所需的位置上(例如相對于投影系統(tǒng))。在這里任何使用的術(shù)語“掩模版”或“掩模”都可以認(rèn)為與更上位的術(shù)語“圖案形成裝置”同義。

這里使用的術(shù)語“投影系統(tǒng)”應(yīng)該廣義地解釋為包括各種類型的投影系統(tǒng)，所述投影系統(tǒng)的類型可以包括折射型光學(xué)系統(tǒng)、反射型光學(xué)系統(tǒng)、反射折射型光學(xué)系統(tǒng)，如例如對于所使用的曝光輻射所適合的、或?qū)τ谥T如使用浸沒流體或使用真空的類的其它因素所適合的。這里使用的術(shù)語“投影透鏡”可以認(rèn)為是與更上位的術(shù)語“投影系統(tǒng)”同義。

照射系統(tǒng)可以包括各種類型的光學(xué)部件，例如折射型、反射型、和反射折射型光學(xué)部件用于引導(dǎo)、成形、或控制輻射束，并且這樣的部件也可在下文被整體地或單獨(dú)地稱為“透鏡”。

光刻設(shè)備可以是具有兩個(gè)(“雙平臺”)或更多個(gè)襯底臺(和/或兩個(gè)或更多個(gè)支撐結(jié)構(gòu))的類型。在這種“多平臺”機(jī)器中，可以平行地使用額外的臺，或者可以在一個(gè)或更多個(gè)臺上執(zhí)行預(yù)備步驟，而一個(gè)或更多個(gè)臺被用于曝光。

所述光刻設(shè)備也可以是這種類型：其中襯底被浸沒于具有相對高的折射率的液體(例如水)中，以便填充投影系統(tǒng)的最終元件與襯底之間的空間。浸沒技術(shù)能夠用于提高投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑在本領(lǐng)域是熟知的。

圖1示意地示出了光刻設(shè)備的實(shí)施例。所述光刻設(shè)備包括：

照射系統(tǒng)(照射器)IL，用于調(diào)節(jié)輻射束PB(例如，紫外(UV)輻射或極紫外(EUV)輻射)；

支撐結(jié)構(gòu)(例如支撐臺)MT，用于支撐圖案形成裝置(例如掩模)MA，并與用于相對于物體PL精確地定位所述圖案形成裝置的第一定位裝置PM相連；

襯底臺(例如，晶片臺)WT，用于保持襯底(例如涂覆有抗蝕劑的晶片)W并且與用于相對于物體PL精確地定位襯底的第二定位裝置PW相連；

投影系統(tǒng)(例如折射式投影透鏡)PL，其配置用于將由圖案形成裝置MA賦予輻射束PB的圖案成像到襯底W的目標(biāo)部分C(例如包括一根或多根管芯)上。

這里如圖所示的，所述設(shè)備是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替代地，所述設(shè)備可以是反射型的(例如，采用如上所述類型的可編程反射鏡陣列)。光刻設(shè)備可包括透射式和反射式光學(xué)元件。

所述照射系統(tǒng)IL接收來自輻射源SO的輻射束。該源和所述光刻設(shè)備可以是分立的實(shí)體(例如當(dāng)該源為準(zhǔn)分子激光器時(shí))。在這種情況下，不會(huì)將該源看成形成光刻設(shè)備的一部分，并且，通過包括例如合適的定向反射鏡和/或擴(kuò)束器的束傳遞系統(tǒng)BD的幫助，將所述輻射束從所述源SO傳到所述照射系統(tǒng)IL。在其它情況下，所述源可以是所述設(shè)備的組成部分(例如當(dāng)所述源是汞燈時(shí))。

所述照射系統(tǒng)IL可以包括被配置用于調(diào)整所述束的角強(qiáng)度分布(例如，用以形成不同的照射模式)的調(diào)整裝置AM。通常，可以對所述照射系統(tǒng)的光瞳平面中的強(qiáng)度分布的至少所述外部和/或內(nèi)部徑向范圍(一般分別稱為σ-外部和σ-內(nèi)部)進(jìn)行調(diào)整。此外，所述照射系統(tǒng)IL通常包括多種其它部件，例如整合器IN和聚光器CO。所述照射系統(tǒng)提供經(jīng)調(diào)節(jié)的輻射束，在其橫截面中具有所需的均勻性和強(qiáng)度分布。

所述輻射束PB入射到由所述支撐結(jié)構(gòu)MT所保持的所述圖案形成裝置(例如，掩模)MA上。已經(jīng)穿過圖案形成裝置MA之后，所述束PB通過投影系統(tǒng)PL，所述投影系統(tǒng)PL將輻射束聚焦到所述襯底W的目標(biāo)部分C上。通過第二定位裝置PW和位置傳感器IF(例如，干涉儀器件)的幫助，可以精確地移動(dòng)所述襯底臺WT，例如以便將不同的目標(biāo)部分C定位于所述束PB的路徑中。類似地，例如在從掩模庫的機(jī)械獲取之后，或在掃描期間，可以將所述第一定位裝置PM和另一個(gè)位置傳感器(圖1中未明確示出)用于相對于所述束PB的路徑精確地定位圖案形成裝置MA。通常，將通過形成所述定位裝置PM和PW的一部分的長行程模塊(粗定位)和短行程模塊(精定位)的幫助來實(shí)現(xiàn)載物臺MT和WT的移動(dòng)。然而，在步進(jìn)機(jī)的情況下(與掃描器相反)，支撐結(jié)構(gòu)MT可以僅與短行程致動(dòng)器相連，或可以是固定的?？梢允褂脠D案形成裝置對準(zhǔn)標(biāo)記M1、M2和襯底對準(zhǔn)標(biāo)記P1、P2來對準(zhǔn)所述圖案形成裝置MA和襯底W。

可以將所示的設(shè)備用于以下優(yōu)選模式中：

1.在步進(jìn)模式中，在將支撐結(jié)構(gòu)MT和襯底臺WT保持為基本靜止的同時(shí)，將賦予所述束PB的整個(gè)圖案一次性投影到目標(biāo)部分C上(即，單一的靜態(tài)曝光)。然后使所述襯底臺WT沿X和/或Y方向移動(dòng)，使得可以對不同目標(biāo)部分C曝光。在步進(jìn)模式中，曝光場的最大尺寸限制了在單一的靜態(tài)曝光中成像的所述目標(biāo)部分C的尺寸。

2.在掃描模式中，在對支撐結(jié)構(gòu)MT和襯底臺WT同步地進(jìn)行掃描的同時(shí)，將賦予所述束PB的圖案投影到目標(biāo)部分C上(即，單一的動(dòng)態(tài)曝光)。襯底臺WT相對于支撐結(jié)構(gòu)MT的速度和方向通過所述投影系統(tǒng)PL(縮小)放大率和圖像反轉(zhuǎn)特征來確定。在掃描模式中，曝光場的最大尺寸限制了單一動(dòng)態(tài)曝光中所述目標(biāo)部分的寬度(沿非掃描方向)，而所述掃描運(yùn)動(dòng)的長度確定了所述目標(biāo)部分的高度(沿所述掃描方向)。

3.在另一個(gè)模式中，將用于保持可編程圖案形成裝置的支撐結(jié)構(gòu)MT保持為基本靜止，并且在對所述襯底臺WT進(jìn)行移動(dòng)或掃描的同時(shí)，將賦予所述束PB案投影到目標(biāo)部分C上。在這種模式中，通常采用脈沖輻射源，并且在所述襯底臺WT的每次移動(dòng)之后、或在掃描期間的連續(xù)輻射脈沖之間，根據(jù)需要更新所述可編程圖案形成裝置。這種操作模式可易于應(yīng)用于利用可編程圖案形成裝置(例如，如上所述類型的可編程反射鏡陣列)的無掩模光刻術(shù)中。

也可以采用上述使用模式的組合和/或變體或完全不同的使用模式。

圖2是照射系統(tǒng)IL的實(shí)施例的部分的示意性描繪。所描繪部分可與圖1所示的調(diào)整裝置AM對應(yīng)。照射系統(tǒng)IL從輻射源SO(圖2中未圖示)接收輻射束B(例如，UV輻射束或EUV輻射束)。輻射束B可例如由如圖1所示的束遞送系統(tǒng)遞送至照射系統(tǒng)IL。視情況，輻射束B傳遞通過束發(fā)散光學(xué)件1。束發(fā)散光學(xué)件1用來擴(kuò)展輻射束B的橫截面。例如，輻射束B的橫截面可被擴(kuò)展使得其與所述輻射束B入射到的一個(gè)或更多個(gè)后續(xù)光學(xué)元件的尺寸匹配。

在圖2所描繪的布置中，輻射束B從束發(fā)散光學(xué)件1傳遞至透鏡陣列2。圖2所示的透鏡陣列2包括八個(gè)透鏡2a至2h。然而，實(shí)際應(yīng)用中，透鏡陣列2可包括比圖2所示多得多的透鏡。透鏡陣列2可以被布置呈二維柵格的形式。例如，透鏡陣列2可包括被布置呈32x32個(gè)透鏡的柵格的1024個(gè)透鏡，或呈64x64個(gè)透鏡的柵格形式的4096個(gè)透鏡。一般而言，透鏡陣列可包括任何合適數(shù)目的透鏡。形成透鏡陣列2的透鏡2a至2h中的每個(gè)被配置成用以接收輻射束B的部分，且將所述部分聚焦成輻射的各個(gè)子束4a至4h。因此，透鏡陣列2將輻射束B聚焦成多個(gè)子束4。

輻射的多個(gè)子束4入射于反射鏡陣列6上。反射鏡陣列6包括反射元件6a至6h的陣列。透鏡陣列2的透鏡2a至2h中的每個(gè)被配置成將子束4a至4h聚焦至反射鏡陣列6的單一反射元件6a至6h上。因此，每個(gè)反射元件6a至6h接收單一子束4a至4h。

視情況，濾光片元件3定位于透鏡陣列2與反射鏡陣列6之間。濾光片元件3可包括孔闌5a至5h的陣列，所述孔闌5a至5h被布置以允許子束4a至4h傳遞通過濾光片元件3。濾光片元件3可操作以阻擋孔闌5a至5h中的一個(gè)或更多個(gè)孔闌以便防止一個(gè)或更多個(gè)子束4a至4h入射于反射鏡陣列6上。例如，在反射元件6a至6h有故障/缺損的情況下，可阻擋與有故障反射元件6a至6h對應(yīng)的孔闌5a至5h，以便防止子束4a至4h入射于有故障反射元件6a至6h上。

替代地，濾光片元件3可包括被配置成透射子束4a至4h的透明材料?？勺钃跬该鞑牧系囊粋€(gè)或更多個(gè)區(qū)，以便防止一個(gè)或更多個(gè)子束4a至4h傳播通過濾光片元件3(例如，當(dāng)對應(yīng)反射元件6a至6h有故障時(shí))。濾光片元件3可例如包括玻璃板。玻璃板的多個(gè)區(qū)可以被阻擋，以便防止一個(gè)或更多個(gè)子束4a至4h透射通過所述板。例如，板的多個(gè)區(qū)可被涂覆有鉻，用以阻擋輻射傳播通過所述板。

附加地或替換地，濾光片元件3可操作以使一個(gè)或更多個(gè)子束4a至4h衰減，以便減小反射鏡陣列上的一個(gè)或更多個(gè)子束4a至4h的強(qiáng)度。

反射元件6a至6h被配置成反射子束4a至4h，以便形成照射束8。反射鏡陣列6的反射元件6a至6h可獨(dú)立地可移動(dòng)，使得每個(gè)反射元件6a至6h的定向可受控制以便控制每個(gè)子束4a至4h反射的方向。通過控制每個(gè)子束4a至4h反射的方向，可形成在反射鏡陣列6下游的部位處具有所需橫截面強(qiáng)度分布的照射束8。

術(shù)語“照射束”在本發(fā)明中用以指代從反射鏡陣列6反射的輻射。應(yīng)了解到，在最接近反射鏡陣列6的區(qū)中，照射束8最初包括彼此分離的子束4a至4h。然而，反射元件6a至6h可被定向成使得在反射鏡陣列6下游的部位處，子束4a至4h彼此重疊以便形成單一輻射束(例如，在場平面中)。

提供其定向可獨(dú)立地受控制的反射元件6a至6h可導(dǎo)致在所述反射元件6a至6h之間存在間隙。透鏡陣列2可被配置成用以聚焦子束4a至4h，使得每個(gè)子束4a至4h的橫截面與子束入射的反射元件6a至6h的橫截面大約匹配或小于子束入射的反射元件6a至6h的橫截面。此情形可確保很少或無輻射入射于反射元件6a至6h之間的間隙上，由此減少可在反射鏡陣列6處發(fā)生的輻射的任何損耗。

照射束8入射于分束裝置10上，分束裝置10被配置成將照射束分裂成第一部分12和第二部分14。在圖2所描繪的實(shí)施例中，分束裝置10包括部分反射鏡，部分反射鏡反射照射束8的第一部分12且透射照射束8的第二部分14。部分反射鏡可透射大約1％的照明束且可反射大約99％的照射束。在替代實(shí)施例中，第一部分12可由形成分束裝置10的部分反射鏡透射，且第二部分14可由所述部分反射鏡反射。一般而言，分束裝置10可包括將照射束分裂成第一部分及第二部分的任何光學(xué)元件或光學(xué)元件的組合。

照射束8的第一部分12隨后被引導(dǎo)以入射于圖案形成裝置MA(圖2中未圖示)上。照射系統(tǒng)IL可包括在照射束8入射于圖案形成裝置MA上之前對所述照射束8的第一部分12進(jìn)行調(diào)節(jié)的一個(gè)或更多個(gè)光學(xué)元件。例如，如圖2所示，照射束8可由聚焦元件16聚焦。聚焦元件16聚焦照射束8的第一部分12使得其在照射系統(tǒng)IL的平面18中具有所需橫截面積。平面18可被稱作照射系統(tǒng)IL的光瞳平面。光瞳平面18處的照明束8的第一部分12可充當(dāng)用于圖2中未圖示的照射系統(tǒng)IL的其它部件的虛擬輻射源。例如，光瞳平面18處的照射束8的第一部分12可充當(dāng)用作圖1所示的整合器IN和/或聚光器CO的虛擬輻射源。

反射鏡陣列6的反射元件6a至6h可被定向成使得每個(gè)子束4a至4h被引導(dǎo)以入射于光瞳平面18中的所需部位處。子束4a至4h在光瞳平面18中的部位可受控制使得光瞳平面18處的照射束8的第一部分12具有所需空間強(qiáng)度分布。光瞳平面18處的照射束的空間強(qiáng)度分布可被稱作照射模式。

光瞳平面18處的照射束的空間強(qiáng)度分布可在輻射束入射于圖案形成裝置MA上之前被轉(zhuǎn)換成角強(qiáng)度分布。換言之，在照射系統(tǒng)IL的光瞳平面18與圖案形成裝置MA之間存在傅立葉關(guān)系(所述圖案形成裝置是在場平面中)。這是因?yàn)楣馔矫?8與將輻射束聚焦至圖案形成裝置MA上的聚光器CO的前焦平面基本上重合。

光瞳平面18處的空間強(qiáng)度分布的控制可用來改進(jìn)所述圖案形成裝置MA的圖像投影至襯底W上的準(zhǔn)確度。具體地，具有偶極、環(huán)形或四極照明模式的空間強(qiáng)度分布可用來增強(qiáng)圖案被投影的分辨率，或改進(jìn)諸如對投影透鏡像差的敏感度、曝光寬容度(exposure latitude)及焦深這樣的其它參數(shù)。

為了在光瞳平面18處造成所需空間強(qiáng)度分布，需要具有關(guān)于由反射元件6a至6h反射的子束4a至4h中的每個(gè)子束的強(qiáng)度的知識。如果每個(gè)子束4a至4h的強(qiáng)度是已知的，則每個(gè)反射元件6a至6h可被定向以便將子束4a至4h引導(dǎo)至光瞳平面18中的部位以便在光瞳平面18中造成所需空間強(qiáng)度分布。例如，如果在光瞳平面18中的給定部位處需要相對高強(qiáng)度的輻射，則用于反射具有相對高強(qiáng)度的子束4a至4h的反射元件可被定向成以便將所述子束引導(dǎo)至光瞳平面18中的需要高強(qiáng)度的部位。附加地或替代地，多個(gè)反射元件6a至6h可被定向以便將它們的相應(yīng)子束4a至4h引導(dǎo)至光瞳平面中的同一部位使得一個(gè)或更多個(gè)子束4a至4h在光瞳平面18處重疊。一般而言，如果從反射元件反射的子束4a至4h中的每個(gè)子束的強(qiáng)度是已知的，則反射元件6a至6h的定向可受控制以在光瞳平面18中造成任何所需照射模式。

圖3A及圖3B是可形成于光瞳平面18處的照射模式的兩個(gè)實(shí)例的示意性圖示。圖3A中所示的照射模式可被稱作環(huán)形照射模式。通過將反射鏡陣列的反射元件6a至6h定向成使得子束4a至4h在光瞳平面18處被布置于輻射環(huán)40內(nèi)，形成了所述環(huán)形照射模式。為了易于例示，圖3A僅示出八個(gè)子束4a至4h，然而，將了解到，實(shí)際應(yīng)用中更多子束可形成形成圖3A所描繪的環(huán)形照射模式的輻射環(huán)40。

圖3B所示的照射模式可被稱作偶極照射模式。通過將反射鏡陣列的反射元件6a至6h定向成使得子束4a至4h在光瞳平面18處被布置于兩個(gè)輻射區(qū)42a、42b內(nèi)形成偶極照射模式。為了易于例示，圖3B中僅示出八個(gè)子束4a至4h，然而，將了解到，實(shí)際上更多子束可形成輻射區(qū)42a、42b，輻射區(qū)42a、42b形成圖3B所描繪的偶極照射模式。

反射鏡陣列6的反射元件6a至6h可被定向成以便形成與圖3A及圖3B所示的照射模式不同的其它照射模式。例如，反射元件6a至6h可被定向成以便形成包括四個(gè)輻射區(qū)的四極照射模式。

致動(dòng)器可被配置成改變反射元件6a至6h的定向以便造成反射元件6a至6h的所需定向。例如，致動(dòng)器可操作以將反射元件6a至6h定向成以便在光瞳平面18處造成所需照射模式。

如上文所描述，反射鏡陣列6的反射元件6a至6h的定向提供從反射鏡陣列6反射的子束4a至4h的強(qiáng)度與光瞳平面18處的照射束8的空間強(qiáng)度分布之間的映射。一般而言，如果從反射元件6a至6h反射的子束4a至4h的強(qiáng)度是已知的，則反射鏡陣列6的反射元件6a至6h可被定向成以便在光瞳平面18處形成任何所需照射模式?？梢哉J(rèn)識到，從反射鏡陣列6反射的子束4a至4h中的每個(gè)子束的強(qiáng)度依賴于從輻射源SO接收的輻射束B的空間強(qiáng)度分布、子束4a至4b在透鏡陣列2處的聚焦，以及反射鏡陣列6的反射元件6a至6h中的每個(gè)反射元件的反射率。從反射鏡陣列6反射的子束4a至4h中的每個(gè)子束的強(qiáng)度也可依賴于輻射在從反射鏡陣列6反射之前傳遞通過的任何其它光學(xué)元件(例如，束發(fā)散光學(xué)件1)。

影響子束4a至4h的強(qiáng)度的因素中的一個(gè)或更多個(gè)因素可隨著時(shí)間推移而改變。例如，輻射束B的空間強(qiáng)度分布可隨著時(shí)間推移而改變。具體地，輻射束B的空間強(qiáng)度分布可隨著輻射源SO的操作模式改變而改變。在實(shí)施例中，輻射源SO包括激光器(例如，準(zhǔn)分子激光器)。在激光器的操作參數(shù)(例如，重復(fù)頻率、占空比、脈沖能量、帶寬)保持恒定時(shí)，從輻射源SO接收的輻射束B的空間強(qiáng)度分布可以是相對恒定的。然而，如果激光器的操作參數(shù)中的一個(gè)或更多個(gè)操作參數(shù)改變，則輻射束B的空間強(qiáng)度分布可改變，這將造成從反射鏡陣列6反射的子束4a至4h的強(qiáng)度的因此改變。

附加地或替代地，從反射鏡陣列6反射的子束4a至4h的強(qiáng)度改變可由反射鏡陣列6的一個(gè)或更多個(gè)反射元件6a至6h的反射率的改變引起。例如，反射元件6a至6h中的一個(gè)或更多個(gè)反射元件的反射率可隨著時(shí)間推移而劣化，由此減少從一個(gè)或更多個(gè)反射元件6a至6h反射的子束4a至4h的強(qiáng)度。

附加地或替換地，從反射鏡陣列6反射的子束4a至4h的強(qiáng)度的改變可由與輻射束B或子束4a至4h進(jìn)行相互作用的任何其它光學(xué)元件(例如，束遞送系統(tǒng)BD、束發(fā)散光學(xué)件1、透鏡陣列2和/或?yàn)V光片元件3)的改變引起。

可通過測量照射束8的第二部分14來確定子束4a至4b的強(qiáng)度。在圖2中所示的布置中，照射束8的第二部分14在分束裝置10處被透射，且入射到定位于分束裝置10之后的檢測系統(tǒng)20上。檢測系統(tǒng)20包括聚焦單元22和檢測器元件陣列24。聚焦單元22被配置成將照射束8的第二部分14聚焦至檢測器元件陣列24上，以便在檢測器元件陣列24處形成多個(gè)子束4的圖像。例如，聚焦單元22可包括一個(gè)或更多個(gè)透鏡。檢測器元件陣列24包括可操作以測量入射到它們上的輻射的強(qiáng)度的單個(gè)檢測器元件25。例如，檢測器元件25可包括電荷耦合器件(CCD)或CMOS傳感器。

形成于檢測器元件陣列24處的圖像是在處于分束裝置10上游的平面中的多個(gè)子束4的圖像。在檢測器元件陣列24處成像的平面取決于聚焦單元22的焦距以及聚焦單元和檢測器元件陣列24的定位。

在實(shí)施例中，聚焦單元22被配置成使處于反射鏡陣列6上游的平面成像至檢測器元件陣列24上。使處于反射鏡陣列6上游的平面(例如，處于透鏡陣列2與反射鏡陣列6之間的平面)成像等效于在處于反射鏡陣列6之后的平面中形成照射束8的虛擬圖像。例如，圖2中示出可由聚焦單元22成像至檢測器元件陣列24上的第一平面31。使第一平面31成像等效于將照射束8的子束4a至4h中的每個(gè)子束追蹤至反射鏡陣列6之后的位置，以在如圖2所示的處于反射鏡陣列6之后的第一虛擬平面31’處形成虛擬圖像。第一虛擬平面31’位于與反射鏡陣列6相距與第一平面31等效的距離處。

在圖2所示的實(shí)施例中，檢測器元件陣列24及聚焦單元22被定向成基本上彼此平行。聚焦單元22及檢測器元件陣列24的平行定向意味著成像至檢測器元件陣列24上的平面也平行于聚焦單元22及檢測器元件陣列24。在圖2的實(shí)施例中，反射鏡陣列6也被定向成使得其基本上平行于聚焦單元22及檢測器元件陣列24。因此，成像至檢測器元件陣列上的第一平面31被定向成基本上平行于反射鏡陣列6、聚焦單元22及檢測器元件陣列24。

圖4A是當(dāng)聚焦單元22被配置成使處于透鏡陣列2與反射鏡陣列6之間的第一平面31成像至檢測器元件陣列24上時(shí)形成于檢測器元件陣列24處的圖像的示意圖。圖4A所描繪的圖像包括多個(gè)圖像子束4a′至4h′。圖像子束4a′至4h′中的每個(gè)圖像子束對應(yīng)于由多個(gè)透鏡2形成的相應(yīng)子束4a至4h。

從圖2將了解到，第一虛擬圖像31′和因此形成于檢測器元件陣列24處的對應(yīng)圖像依賴于反射元件6a至6h的定向。在圖2所示的布置中，反射元件6a至6h并非都被定向成處于相同角度，且因而，子束4a至4h在反射鏡陣列6處沿不同方向反射。子束4a至4h在不同方向上的反射導(dǎo)致子束4a至4h中的部分在從反射鏡陣列6反射之后朝向彼此行進(jìn)，且子束4a至4h中的部分在從反射鏡陣列6反射之后行進(jìn)遠(yuǎn)離彼此。如上文所解釋，使第一平面31成像至檢測器元件陣列24上等效于將子束4a至4h追蹤回到反射鏡陣列6之后至第一虛擬平面31′。反射元件的定向影響追蹤回的子束4a至4h在第一虛擬平面31′處的位置，且因此，影響形成于檢測器元件陣列24處的圖像中的圖像子束4a’至4h′的相對位置。

從圖4A可看出，圖像子束4a′至4h′在形成于檢測器元件陣列24處的圖像中并未均一地間隔開。然而，圖像子束4a′至4h′處于與入射到反射鏡陣列上的子束4a至4h相同的階，且彼此分離從而使得它們并不重疊。因此，圖像子束4a′至4h′中的每個(gè)圖像子束可容易地被識別成源自入射到反射鏡陣列6上的特定子束4a至4h。因此，圖像子束4a′至4h′中的每個(gè)的強(qiáng)度可由檢測器元件陣列24來獨(dú)立地測量，且可用以確定從反射鏡陣列6反射的子束4a至4h中的每個(gè)子束的強(qiáng)度。

檢測器元件陣列24上的圖像子束4a′至4h′之間的分離取決于與成像至檢測器元件陣列24上的平面的反射鏡陣列6相距的距離，和所述反射鏡陣列的反射元件6a至6h的定向。如上文所描述，成像至檢測器元件陣列24上的第一平面31足夠接近于反射鏡陣列6使得子束4a至4h彼此分離且不重疊。這允許在檢測器元件陣列24處獨(dú)立地測量所述圖像子束4a′至4h′的強(qiáng)度，使得可獨(dú)立地確定從反射鏡陣列6反射的子束4a至4h的強(qiáng)度。

圖4B是當(dāng)聚焦單元22被配置成使第二平面32成像至檢測器元件陣列24上時(shí)形成于檢測器元件陣列24處的圖像的示意性圖示。第二平面32處于反射鏡陣列6上游，且相比于第一平面31與反射鏡陣列6相距更大距離。將第二平面32成像至檢測器元件陣列24上等效于追蹤回照射束8的子束4a至4h中的每個(gè)子束，以在如圖2所示的處于反射鏡陣列6之后的第二虛擬平面32′處形成虛擬圖像。第二虛擬平面32′與反射鏡陣列6相距與第二平面32等同的距離。

從圖2及從圖4B所描繪的圖像可看出，第二平面32足夠遠(yuǎn)離反射鏡陣列6使得圖像子束4a至4h的部分在第二虛擬圖像平面32′中彼此重疊，且因此在形成于檢測器元件陣列24處(且在圖4B中未圖示)的圖像中彼此重疊。例如，圖像子束4b′及4d′彼此重疊，且圖像子束4f′、4g′及4h′彼此重疊。從圖4B所示的圖像也可看出，一些圖像子束4a′至4h′的次序已改變。例如，圖像子束4b′及4c′在圖4B所示的圖像中以與當(dāng)對應(yīng)子束4a至4h入射于反射鏡陣列6上時(shí)布置所述對應(yīng)子束4a至4h的次序不同的次序而呈現(xiàn)。

圖像子束4a′至4h′在檢測器元件陣列24處的重疊意味著檢測器元件陣列24的一些區(qū)從多于一個(gè)圖像子束接收輻射。在從多于一個(gè)圖像子束接收輻射的區(qū)中，沒有可能獨(dú)立地確定多少輻射源自重疊的圖像子束中的每個(gè)圖像子束。因此，沒有可能獨(dú)立地確定所有子束4a′至4h′的強(qiáng)度。因此，有利的是將多個(gè)子束4的子束4a至4h并不重疊處的平面成像至檢測器元件陣列24上。這可允許在檢測器元件陣列24處獨(dú)立地測量形成于檢測器元件陣列上的圖像子束4a′至4h′的強(qiáng)度，以便獨(dú)立地確定從反射鏡陣列6反射的子束4a至4h的強(qiáng)度。

子束4a至4h在反射鏡陣列6處都彼此分離。因此，使接近于反射鏡陣列6或基本上處于反射鏡陣列6處的平面成像至檢測器元件陣列24上會(huì)引起形成其中圖像子束4a′至4h′并不彼此重疊的圖像，由此允許獨(dú)立地確定從反射鏡陣列6反射的子束4a至4h的強(qiáng)度。圖像子束4a′至4h′在形成于檢測器元件陣列處的圖像中彼此重疊的可能性會(huì)隨著成像的平面與反射鏡陣列6相距的距離增加而增加。將了解，從反射鏡陣列6成像的使圖像子束4a′至4h′重疊的平面的距離取決于反射元件6a至6h的特定定向。

在一些實(shí)施例中，聚焦單元22被配置成使處于反射鏡陣列6下游的平面成像至檢測器元件陣列24上。例如，圖2所示且處于反射鏡陣列6下游的第三平面33可被成像至檢測器元件陣列24上。如上文所描述，當(dāng)反射元件6a至6h被定向成彼此成不同角度時(shí)，子束4a至4h在從反射鏡陣列6反射之后并不都在相同方向上傳播。這意味著在處于反射鏡陣列6下游的一些平面中，子束4a至4h中的一個(gè)或更多個(gè)子束可彼此重疊。如上文所描述，需要使平面成像至檢測器元件陣列24上，使得圖像子束4a′至4h′在圖像中彼此并不重疊。因此，在聚焦單元22被配置成使處于反射鏡陣列6下游的平面成像至檢測器元件陣列24上的實(shí)施例中，需要使子束4a至4h彼此并不重疊的平面成像。將認(rèn)識到，反射鏡陣列6下游、子束4a至4h彼此重疊的距離取決于反射元件6a至6h的定向。然而，一般而言，子束4a至4h在反射鏡陣列6下游的平面中彼此重疊的可能性隨著所述平面與反射鏡陣列6相距的距離增加而增加。

一般而言，在反射鏡陣列6上游或下游與反射鏡陣列6相距任何距離的平面可被成像至檢測器元件陣列24上。成像至檢測器元件陣列24上的平面的定向取決于聚焦單元22及檢測器元件陣列24的定向。對于反射元件6a至6h的給定定向，可存在著可被成像于檢測器元件陣列24上，以便形成圖像子束4a′至4h′并不重疊的圖像的有限平面范圍。例如，處于第一平面31與第三平面33之間的至檢測器元件陣列24上的成像平面可導(dǎo)致形成圖像子束4a′至4h′并不重疊的圖像。然而，處于比第一平面31更上游的、或處于比第三平面33更下游的成像至檢測器元件陣列24上的成像平面可導(dǎo)致形成圖像子束4a′至4h′彼此重疊的圖像。

為了易于描述，可成像至檢測器元件陣列24上以便形成圖像子束4a′至4h′彼此并不重疊的圖像的平面的范圍在本發(fā)明中被稱作非重疊平面的范圍。

非重疊平面的范圍取決于反射元件6a至6h的定向。雖然上文已描述反射元件的定向，其中非重疊平面的范圍在第一平面31與第三平面33之間延伸，但對于反射元件6a至6h的其它布置，非重疊平面的范圍可以是不同的。例如，對于反射元件6a至6h的另一布置，非重疊平面的范圍可在第二平面32與第四平面34(圖2所示)之間延伸。

一般而言，非重疊平面的范圍可以在反射鏡陣列6上居于中心。即，從反射鏡陣列6至反射鏡陣列6下游的可成像使得圖像子束4a′至4h′并不重疊的最遠(yuǎn)平面的距離可以與從反射鏡陣列6至反射鏡陣列6上游的可成像使得圖像子束4a′至4h’并不重疊的最遠(yuǎn)平面的距離實(shí)質(zhì)上相同。

處于反射鏡陣列6上游或下游的平面可在照射系統(tǒng)IL及光刻設(shè)備LA的正常操作期間被成像至檢測器元件陣列24上。這可允許在照射系統(tǒng)IL及光刻設(shè)備LA的正常操作期間測量圖像子束4a′至4h′的強(qiáng)度且確定子束4a至4h的強(qiáng)度。這有利地減少用以確定子束4a至4h的強(qiáng)度可另外所需的光刻設(shè)備LA的任何停工時(shí)間。

在照射系統(tǒng)IL及光刻設(shè)備LA的正常使用期間，反射元件6a至6h的定向是取決于光瞳平面18處的所需照射模式。期間反射元件6a至6h被定向以便形成所需照射模式的時(shí)段可被稱作照射時(shí)段。對于一些照射模式，反射元件6a至6h的定向可使得非重疊平面的范圍可以是相對有限的。即，僅相對地接近于反射鏡陣列6的平面(在反射鏡陣列6上游或下游)可被成像至檢測器元件陣列24上以便形成圖像子束4a′至4h′并不重疊的圖像。

可通過將反射元件6a至6h定向成使得子束4a至4h中的每個(gè)子束被反射以便在基本上相同方向上傳播來擴(kuò)展非重疊平面的范圍。圖5是圖2所示的照射系統(tǒng)IL的部分的示意圖，但其中反射元件6a至6h被定向成彼此處于基本上相同角度。因此，從反射鏡陣列6反射的子束彼此基本上平行地傳播且彼此并不重疊。因此，非重疊平面的范圍被擴(kuò)展使得位于反射鏡陣列6上游或下游任何距離處且位于分束裝置10上游的平面可被成像至檢測器元件陣列24上，以便形成圖像子束4a′至4h′彼此并不重疊的圖像。

反射元件6a至6h可如圖5所示而定向使得非重疊平面的范圍在光瞳平面18處需要常規(guī)照射模式時(shí)被擴(kuò)展(所述常規(guī)照射模式可以是圓盤形狀)。例如，光刻設(shè)備LA可順次曝光一系列襯底。在襯底W的曝光之后，可從襯底臺WT卸載所述襯底且將新襯底W加載至襯底臺W上以供曝光。在從襯底臺WT加載和卸載襯底W的過程期間，可在光瞳平面18處無需用于襯底曝光的照射模式，這是因?yàn)闊o襯底被曝光。因此，反射元件6a至6h可如圖5所示而定向(例如，用以形成常規(guī)照射模式)使得非重疊平面的范圍得以擴(kuò)展。在此期間，非重疊平面的經(jīng)擴(kuò)展的范圍中的任何平面可被成像至檢測器陣列24上，且可確定子束4a至4h的強(qiáng)度。例如，子束4a至4h的經(jīng)確定強(qiáng)度可用以確定在光瞳平面18處造成所需照射模式的反射元件6a至6h的所需定向。可隨后重新布置(例如，使用致動(dòng)器)反射元件以便造成反射元件6a至6h的所需定向，來為曝光后續(xù)襯底W作準(zhǔn)備。

在一個(gè)或更多個(gè)襯底W的曝光之間，可執(zhí)行一個(gè)或更多個(gè)校準(zhǔn)或控制過程。例如，可在襯底曝光之間檢查和/或校準(zhǔn)光刻設(shè)備的一個(gè)或更多個(gè)部件。校準(zhǔn)程序可需要使一個(gè)或更多個(gè)傳感器曝光至來自輻射源SO的輻射。在曝光一個(gè)或更多個(gè)傳感器的校準(zhǔn)過程期間，形成于光瞳平面16處的照射模式可對于正執(zhí)行的校準(zhǔn)過程而言不重要。因此，反射元件6a至6h可被定向以便在此校準(zhǔn)過程期問擴(kuò)展非重疊平面的范圍(例如，通過定向反射元件6a至6h以便形成如圖5所示的常規(guī)照射模式)。因此，期間可擴(kuò)展非重疊平面的范圍的校準(zhǔn)過程可提供如下機(jī)會(huì)：在此期間位于與反射鏡陣列6相距相對大距離處(在反射鏡陣列6上游或下游)的平面可被成像至檢測器元件陣列24上，使得形成于檢測器元件陣列24上的圖像子束4a′至4h′彼此并不重疊。

可在襯底曝光之間執(zhí)行的校準(zhǔn)程序可包括將干涉計(jì)曝光于來自輻射源SO的輻射束。干涉計(jì)可被配置成用以檢測輻射束中的可(例如)由光學(xué)元件在輻射源SO與干涉計(jì)之間的光學(xué)路徑中的失真所造成的像差。在干涉計(jì)的曝光期間，反射元件6a至6h可被定向成以便形成適合于在干涉計(jì)處檢測輻射束中的像差的照射模式。形成適合于檢測像差的照射模式的反射元件6a至6h的定向可不同于圖5所示的反射元件6a至6h的定向，在圖5中反射元件6a至6h被定向成彼此處于基本上相同的角度使得子束4a至4h基本上彼此平行地傳播。然而，在像差傳感器的曝光期間反射元件6a至6h的定向可使得非重疊平面的范圍得以擴(kuò)展(例如，相比于在襯底曝光期間的非重疊平面的范圍)。因此，在曝光像差傳感器期間的時(shí)間可提供如下機(jī)會(huì)：在此期間位于與反射鏡陣列6相距的相對大距離處(在反射鏡陣列6上游或下游)的平面可被成像至檢測器元件陣列24上，從而使得形成于檢測器元件陣列24上的圖像子束4a′至4h′彼此并不重疊。

如上文所描述，反射元件6a至6h可時(shí)常被定向成以便擴(kuò)展非重疊平面的范圍。這出于多種原因可以是有利的，下文中給出對此的論述。

子束4a至4h的橫截面可在反射鏡陣列6上游及下游在不同平面中變化。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，子束4a至4h通過透鏡陣列2的聚焦可造成子束4a至4h的橫截面遠(yuǎn)離透鏡陣列以及朝向反射鏡陣列6而減低。子束的橫截面可隨后在已由反射鏡陣列反射之后增加，且可隨著反射鏡陣列6下游的距離增加而增加。在其它實(shí)施例中，子束4a至4h可不同地聚焦，且子束4a至4h的橫截面可在反射鏡陣列6處不處于最小值。一般而言，透鏡陣列2造成子束4a至4h的橫截面在反射鏡陣列6上游和下游在不同平面中變化。

因此，入射到檢測器元件陣列24上的圖像子束4a′至4h′中的每個(gè)圖像子束的尺寸至少部分地取決于由聚焦單元22成像至檢測器元件陣列24上的平面。例如，檢測器元件陣列24上的圖像子束4a′至4h′的大小可在若第一平面31被成像至檢測器元件陣列24上的情況下與在若第二平面32被成像至檢測器元件陣列上的情況下不同。第一平面31接近于反射鏡陣列6，而第二平面32較遠(yuǎn)離反射鏡陣列6且較靠近透鏡陣列2。因此，成像至檢測器元件陣列24上的平面可被選擇以便造成在檢測器元件陣列24上具有所需尺寸的圖像子束4a′至4h′。

檢測器元件陣列24上的圖像子束的尺寸也可取決于聚焦單元22的成像屬性和介于聚焦單元22與檢測器元件陣列24之間的距離。因此，聚焦單元的聚焦屬性和/或聚焦單元及檢測器元件陣列24的定位可受控制以便控制檢測器元件陣列24上的圖像子束4a′至4h′的尺寸。例如，致動(dòng)器可被配置成移動(dòng)聚焦單元和/或檢測器元件陣列2。致動(dòng)器可受控制以便控制檢測器元件陣列24上的圖像子束4a′至4h′的尺寸。然而，在反射鏡陣列6上游和下游的不同平面中子束4a至4h的變化的尺寸提供了可用來控制檢測器元件陣列24處圖像子束4a′至4h′的尺寸的額外自由度。

當(dāng)非重疊平面的經(jīng)擴(kuò)展的范圍可用時(shí)，可得到可成像至檢測器元件陣列上的平面的較大范圍。成像至檢測器元件陣列上的平面可被選擇成以便確保入射到檢測器元件陣列24上的圖像子束4a′至4h′的尺寸使得檢測器元件陣列24能夠獨(dú)立地測量每個(gè)圖像子束4a′至4h′的強(qiáng)度。具體地，聚焦單元22可被配置成將照射束8的第二部分14聚焦至檢測器元件陣列24上，使得每個(gè)檢測器元件僅接收與多個(gè)子束4中的單個(gè)子束對應(yīng)的輻射。下文中將參看圖6A及圖6B進(jìn)一步解釋此情形。在下文參看圖6A及圖6B所描述的實(shí)例中，通過透鏡陣列2聚焦子束4a至4h使得子束4a至4h的橫截面在反射鏡陣列6上處于最小值。即，在已由反射鏡陣列6反射時(shí)，子束4a至4h的橫截面朝向反射鏡陣列6減低，并且遠(yuǎn)離反射鏡陣列6而增加。然而，如上文所描述，在其它實(shí)施例中，子束4a至4h可不同地被聚焦，且子束4a至4h的橫截面可在反射鏡陣列6處并非是最小值。

圖6A是檢測器元件陣列24的實(shí)施例的示意性圖示。所述檢測器元件陣列24包括被布置呈柵格狀圖案的分立的檢測器元件25。圖6A中也示出入射到檢測器元件陣列24上的圖像子束4a′至4h′。在圖6A所示的實(shí)例中，聚焦單元22被配置成使相對遠(yuǎn)離反射鏡陣列6的第二平面32成像至檢測器元件陣列24上。因?yàn)榈诙矫?2相對遠(yuǎn)離反射鏡陣列6(且子束4a至4h的橫截面朝向反射鏡陣列6而減低)，所以圖像子束4a′至4h′在檢測器元件陣列24上具有相對大橫截面。這造成一些檢測器元件25從多于一個(gè)圖像子束4a′至4h′接收輻射。例如，圖6A中被標(biāo)注成25′的檢測器元件從圖像子束4f′接收一些輻射且從圖像子束4g′接收一些輻射。在此情形下，不可能獨(dú)立地確定圖像子束4f′的強(qiáng)度及圖像子束4g′的強(qiáng)度，這是因?yàn)橛蓹z測器元件25′測量的強(qiáng)度的任何改變可歸因于圖像子束4f′的強(qiáng)度改變或可歸因于圖像子束4g′的強(qiáng)度改變。

圖6B是如圖6A所示的檢測器元件陣列24的同一實(shí)施例的示意性圖示，但在圖6B所示的實(shí)例中，聚焦單元22被配置成使第一平面31成像至檢測器元件陣列24上。如圖2中能夠看出，第一平面31比第二平面32更接近反射鏡陣列6且更遠(yuǎn)離透鏡陣列2。因此，當(dāng)?shù)谝黄矫?1成像至檢測器元件陣列24上時(shí)的圖6B中的圖像子束4a′至4h′的尺寸比當(dāng)?shù)诙矫?2成像至檢測器元件陣列24上時(shí)的圖6A中的圖像子束4a′至4h′的尺寸小。圖6B中的檢測器元件陣列24上的圖像子束4a′至4h′的較小尺寸導(dǎo)致每個(gè)檢測器元件25僅從單一圖像子束4a′至4h′接收輻射。具體地，圖6A中的從兩個(gè)圖像子束4f′及4g′接收輻射的檢測器元件25′在圖6B中僅從單一圖像子束4g′接收輻射。此情形可允許獨(dú)立地確定每個(gè)圖像子束4a′至4h′的強(qiáng)度，這是因?yàn)橛擅總€(gè)檢測器元件25測量的強(qiáng)度僅對應(yīng)于單一圖像子束。

在其它實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝黄矫?1及第二平面32成像至檢測器元件陣列24上時(shí)的圖像子束4a′至4h′的尺寸可與圖6A及圖6B所示的尺寸不同。然而，成像至檢測器元件陣列上的平面仍可被選擇成使得每個(gè)檢測器元件25僅從單一圖像子束4a′至4h′接收輻射，由此允許獨(dú)立地確定每個(gè)圖像子束4a′至4h′的強(qiáng)度。

如上文所描述，當(dāng)照射系統(tǒng)IL及光刻設(shè)備LA正操作以便曝光襯底W時(shí)，反射元件6a至6h可被定向成使得非重疊平面的范圍限于圍繞反射鏡陣列6的小范圍。因此，靠近反射鏡陣列6的平面可被成像至檢測器元件陣列24上使得相對小的圖像子束4a′至4h′被形成于檢測器元件陣列24上。然而，如圖4A所示，當(dāng)反射元件6a至6h被定向成處于不同角度時(shí)，則圖像中的圖像子束4a′至4h′的間隔可以是不均一的。此情形可造成多于一個(gè)圖像子束4a′至4h′入射到單一檢測器元件25上，這是因?yàn)榭蓽p少圖像子束4a′至4h′之間的分離。

當(dāng)反射元件6a至6h被布置以便擴(kuò)展非重疊平面的范圍(例如，在曝光之間)時(shí)，子束4a至4h及圖像子束4a′至4h′可均一地彼此間隔開。因此，較容易在檢測器元件陣列24上形成圖像使得每個(gè)檢測器元件25僅從單個(gè)圖像子束4a至4h接收輻射。一般而言，提供非重疊平面的擴(kuò)展的范圍會(huì)提供對平面進(jìn)行選擇以成像至檢測器元件陣列24上使得圖像子束4a′至4h′在檢測器元件陣列24上相對于檢測器元件25的尺寸及位置具有所需尺寸及位置的較大靈活性。

如已在上文所描述，檢測器元件陣列24上的圖像子束4a′至4h′的位置取決于反射元件6a至6h的定向。圖像子束4a′至4h′的位置對反射元件6a至6h的定向的這種依賴性可允許通過測量檢測器元件陣列24處的圖像子束4a′至4h′來確定反射元件6a至6h的定向。

可例如通過測量檢測器元件陣列上的圖像子束4a′至4h′中的每個(gè)圖像子束的位置來確定反射鏡陣列6的反射元件6a至6h的定向。附加地或替換地，可通過測量每個(gè)圖像子束4a′至4h′的空間強(qiáng)度分布來確定反射元件6a至6h的定向。此情形在若檢測器元件陣列24中的檢測器元件25的分辨率足夠大使得每個(gè)圖像子束4a′至4h′入射到多個(gè)檢測器元件25上的情況下是可能的。例如，圖像子束4a′至4h′可在檢測器元件陣列24的四個(gè)檢測器元件25上分散。檢測器元件25可以被布置呈柵格狀構(gòu)造使得圖像子束4a′至4h′在檢測器元件25的2×2柵格上分散。替代地，圖像子束4a′至4h′可在多于四個(gè)檢測器元件24上分散。例如，圖像子束4a′至4h′可在二十五個(gè)檢測器元件(例如，布置呈5×5檢測器元件柵格)上分散。

在圖像子束4a′至4h′在多個(gè)檢測器元件25上分散的實(shí)施例中，入射于圖像子束4a′至4h′分散到的每個(gè)檢測器元件25上的輻射的強(qiáng)度的測量可允許確定圖像子束4a′至4h′的空間強(qiáng)度分布。每個(gè)圖像子束4a′至4h′的空間強(qiáng)度分布可依據(jù)相應(yīng)子束4a至4h在反射鏡陣列6的供反射所述子束4a至4h的反射元件6a至6h上的入射角及反射角而變化。因此，檢測器元件陣列24上的每個(gè)圖像子束4a′至4h′的空間強(qiáng)度分布可依據(jù)供反射對應(yīng)子束4a至4h的反射元件6a至6h的定向而變化。具體地，圖像子束4a′至4h′的強(qiáng)度分布的質(zhì)心可依據(jù)供反射對應(yīng)子束4a至4h的反射元件6a至6h的定向而變化。強(qiáng)度分布的質(zhì)心是指強(qiáng)度分布的加權(quán)中心，其類似于具有質(zhì)量分布的本體的重心。因此，每個(gè)圖像子束4a′至4h′的空間強(qiáng)度分布的測量和/或所述圖像子束4a′至4h′的強(qiáng)度分布的質(zhì)心的確定可用以確定反射鏡陣列6的反射元件6a至6h中的每個(gè)反射元件的定向。

增加介于反射鏡陣列6與成像至檢測器元件陣列24上的平面之間的距離可增加圖像子束4a′至4h′的空間強(qiáng)度分布對反射元件6a至6h的定向的依賴性。因此，成像至檢測器元件陣列24上的平面越遠(yuǎn)離反射鏡陣列6，則由反射元件6a至6h的定向的給定改變引起的圖像子束4a′至4h′的空間強(qiáng)度分布的改變可以越大。因此，可通過增加成像至值測器元件陣列24上的平面與反射鏡陣列6相距的距離來改進(jìn)可確定反射元件6a至6h的定向的準(zhǔn)確度。

因此，可有利的是當(dāng)反射元件6a至6h被定向以便擴(kuò)展非重疊平面的范圍時(shí)確定所述反射元件6a至6h的定向。例如，在一個(gè)或更多個(gè)襯底W的曝光之間，可從在光瞳平面18處造成所需照射模式的定向改變反射元件6a至6h的定向(例如，通過致動(dòng)器)，使得子束4a至4h在基本上相同方向上傳播(如圖5所示)。這擴(kuò)展了非重疊平面的范圍，且允許定位在與反射鏡陣列6相距相對大距離處的平面被成像至檢測器元件陣列上。形成于檢測器元件陣列24處的圖像可隨后用來確定反射元件6a至6h的定向?？赏ㄟ^使位于反射鏡陣列6上游的平面成像至檢測器元件陣列上、或通過使位于反射鏡陣列6下游的平面成像至檢測器元件陣列上，來確定反射元件6a至6h的定向。.

反射元件6a至6h的定向通?？梢允且阎?，這是因?yàn)樗龆ㄏ蚴艿街聞?dòng)器控制。然而，在反射元件6a至6h的定向改變之后，在反射元件6a至6h的實(shí)際定向與反射元件6a至6h的所需定向之間可存在偏移。例如，致動(dòng)器可受控制以便使反射元件6a至6h定向成使得它們以相同角度而定向且使得子束4a至4h在相同方向上傳播。然而，實(shí)際上，反射元件中的一個(gè)或更多個(gè)反射元件可從它們的所需定向偏移?？赏ㄟ^測量反射元件6a至6h的定向(如上文所描述)來測量從反射元件的所需定向的任何偏移。此測量可隨后用來對控制所述反射元件6a至6h的致動(dòng)器進(jìn)行校準(zhǔn)，以便增加反射元件的定向受所述致動(dòng)器控制的準(zhǔn)確度。

通過測量圖像子束4a′至4h′的空間強(qiáng)度分布而確定反射元件6a至6h的定向(如上文所描述)是有利的，這是因?yàn)榭杀却_定反射元件6a至6h的定向的替代方法更快地執(zhí)行所述確定。確定反射元件6a至6h的定向的替代方法可包括利用激光束來順序地照射每個(gè)反射元件6a至6h，且測量激光束反射至的位置以便確定反射元件6a至6h中的每個(gè)反射元件的定向。然而，此方法可以是相對耗時(shí)的，這是因?yàn)楸仨毨眉す馐鴣韨€(gè)別地照射每個(gè)反射元件6a至6h。因此，可在一個(gè)或更多個(gè)襯底的曝光之間不執(zhí)行此方法，且此方法可代替地需要光刻設(shè)備LA的停工時(shí)間以便確定反射元件6a至6h的定向。因此，確定在一個(gè)或更多個(gè)襯底的曝光之間所述反射元件6a至6h的定向可允許減少光刻設(shè)備的任何停工時(shí)間。

在一些實(shí)施例中，可從照射束8的第二部分14形成兩個(gè)圖像。此情形可允許形成位于反射鏡陣列上游的平面的圖像以及形成位于反射鏡陣列下游的平面的圖像。例如，第二分束裝置(圖中未圖示)可被布置以接收照射束8的第二部分14并且可將所述第二部分14分裂成第一檢測部分及第二檢測部分。第一檢測部分可被引導(dǎo)至第一聚焦單元，所述第一聚焦單元被配置成在檢測器元件24的第一陣列上形成平面的圖像。第一聚焦單元所成像至檢測器元件24的第一陣列上的平面可位于透鏡陣列2與反射鏡陣列6之間。第二檢測部分可被引導(dǎo)至第二聚焦單元，所述第二聚焦單元被配置成在第二檢測器元件陣列上形成平面的圖像。第二聚焦單元所成像至第二檢測器元件陣列上的平面可在反射鏡陣列6下游位于子束4a至4h并不重疊的位置處。

在一個(gè)實(shí)施例中，第一聚焦單元使位于與反射鏡陣列6相距第一距離的第一平面成像至檢測器元件的第一陣列上。第二聚焦單元使位于與反射鏡陣列6相距第二距離的第二平面成像至第二檢測器元件陣列上，其中第二距離大于第一距離。由檢測器元件的第一陣列進(jìn)行的測量可用來獨(dú)立地確定子束4a至4h中的每個(gè)子束的強(qiáng)度。第一平面與反射鏡陣列6的接近可使得可在襯底W的曝光期間確定子束4a至4h中的每個(gè)子束的強(qiáng)度。由第二檢測器元件陣列進(jìn)行的測量可用來確定反射元件6a至6h的定向。例如，可當(dāng)非重疊平面的范圍擴(kuò)展時(shí)在襯底曝光之間確定反射元件6a至6h的定向。

在另一實(shí)施例中，第一聚焦單元所成像至檢測器元件的第一陣列上的平面可以是反射鏡陣列的平面。因此，由檢測器元件的第一陣列進(jìn)行的測量可與反射元件6a至6h的定向無關(guān)，且可用以獨(dú)立地確定子束4a至4h中的每個(gè)子束的強(qiáng)度。第二聚焦單元所成像至第二檢測器元件陣列上的平面可以是處于反射鏡陣列6上游或下游的平面。由第二檢測器元件陣列進(jìn)行的測量可例如用以確定反射元件6a至6h的定向，這是因?yàn)樾纬捎诘诙z測器元件陣列上的圖像將取決于反射元件6a至6h的定向。

在一些實(shí)施例中，可調(diào)整一個(gè)或更多個(gè)聚焦單元使得可調(diào)整成像于檢測器元件陣列上的平面。例如，聚焦單元可操作以在使位于反射鏡陣列6上游的平面成像至檢測器元件陣列上與使位于反射鏡陣列6下游的平面成像至檢測器元件陣列上之間切換。可調(diào)整的聚焦單元可允許調(diào)整成像至檢測器元件陣列上的平面，直至入射到檢測器元件陣列上的圖像子束4a′至4h′相對于檢測器元件的尺寸具有所需尺寸為止。例如，可調(diào)整成像至檢測器元件陣列上的平面，直至每個(gè)檢測器元件僅接收與多個(gè)子束4a至4h中的單一子束對應(yīng)的輻射為止。

上文已描述使位于反射鏡陣列上游的平面成像至檢測器元件陣列上和/或使位于反射鏡陣列下游的平面成像至檢測器元件陣列上的實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，可使反射鏡陣列的平面成像至檢測器元件陣列上。在使反射鏡陣列的平面成像至檢測器元件陣列24上的實(shí)施例中，圖像子束4a′至4h′的位置與反射元件6a至6h的定向無關(guān)。因?yàn)樽邮?a至4h在反射鏡陣列6的平面中不重疊，所以形成于檢測器元件陣列24上的圖像子束4a′至4h′不重疊。因此，形成于檢測器元件陣列24上的圖像可用來獨(dú)立地確定子束4a至4h中的每個(gè)子束的強(qiáng)度。然而，因?yàn)楫?dāng)反射鏡陣列6的平面被成像至檢測器元件陣列24上時(shí)形成于檢測器元件陣列24上的圖像與反射元件6a至6h的定向無關(guān)，所以在檢測器元件陣列24處進(jìn)行的測量不能用以確定反射元件6a至6h的定向。因此，在需要使用在檢測器元件陣列24處進(jìn)行的測量以便確定反射元件6a至6h的定向的實(shí)施例中，有利的是使位于反射鏡陣列6上游或下游的平面成像至檢測器元件陣列24上。

在圖2及圖5所描繪的實(shí)施例中，聚焦單元22及檢測器元件陣列24被布置成使得它們基本上平行于反射鏡陣列6。如上文所描述，此情形導(dǎo)致成像至檢測器元件陣列24上的平面也如圖所示具備圖2及圖5中的第一平面31、第二平面32、第三平面33及第四平面34的定向而平行于反射鏡陣列6。從圖2及圖5可看到，當(dāng)位于反射鏡陣列6上游的平面(例如，第一平面31或第二平面32)被成像至檢測器元件陣列24上時(shí)，未成像的平面并不垂直于輻射束B(及子束4a至4h)的傳播方向。相似地，當(dāng)反射鏡陣列6的平面被成像至檢測器元件陣列24上時(shí)，不成像的平面并不垂直于子束4a至4h的傳播方向。對于一些應(yīng)用，可需要使成像至檢測器元件陣列24上的平面垂直于子束4a至4h的傳播方向從而使得在沿著輻射束B的傳播路徑的相同點(diǎn)處對每個(gè)子束4a至4h進(jìn)行取樣。因此，對于一些應(yīng)用，可需要使位于反射鏡陣列6下游的平面成像至檢測器元件陣列24上，這是因?yàn)槌上裰翙z測器元件陣列24上的所述平面在子束4a至4h已從反射鏡陣列6反射之后大約平行于所述子束4a至4h的傳播方向。例如，從圖2及圖5可看到，位于反射鏡陣列6下游的第三平面33及第四平面34被定向成使得它們在子束4a至4h已從反射鏡陣列6反射之后大約平行于所述子束4a至4h的傳播方向。

圖7是照射系統(tǒng)IL的替代實(shí)施例的一部分的示意性圖示。在圖7所描繪的實(shí)施例中，聚焦單元22及檢測器元件陣列24被布置成使得它們彼此不平行且不平行于反射鏡陣列6。圖7所示的布置運(yùn)用了被稱為沙氏定律(Scheimpflug principle)的原理以便使平面成像至檢測器元件陣列24上。聚焦單元22及檢測器元件陣列24被布置成使得檢測器元件陣列24的切線50和聚焦單元22的切線52在點(diǎn)54處相交。此布置意思是具有也與點(diǎn)54相交的切線的平面或虛擬平面能夠被成像至檢測器元件陣列24上。例如，圖7所示的虛擬平面36′具有與點(diǎn)54相交的切線56。虛擬平面36′具有對應(yīng)平面36，所述對應(yīng)平面36位于反射鏡陣列6上游且與反射鏡陣列6相距與虛擬平面36′相同的距離。因?yàn)樘摂M平面36′具有在切線50與切線52所相交的點(diǎn)54處相交的切線，所以平面36可被成像至檢測器元件陣列上。平面36垂直于子束4a至4h的傳播方向。因此，沙氏定律可用來將聚焦單元22及檢測器元件陣列24布置成使得位于反射鏡陣列6上游且垂直于子束4a至4h的傳播方向的平面能夠被成像至檢測器元件陣列24上。

上文已描述的實(shí)施例允許確定從反射鏡陣列6反射的子束4a至4h的強(qiáng)度。子束4a至4h的強(qiáng)度的確定可用來確定將在光瞳平面18處造成所需照射模式的反射元件6a至6h的定向。例如，可將子束4a至4h的所測量的強(qiáng)度輸入至控制器，控制器可確定反射元件6a至6h的所需定向，所需定向重新分布所述子束4a至4h以便在光瞳平面18處形成所需空間強(qiáng)度分布?？刂破骺煽刂瓶刹僮饕愿淖兎瓷湓?a至6h中的每個(gè)反射元件的定向的致動(dòng)器，以便造成反射元件6a至6h的所需定向。因此，檢測器元件陣列24、控制器及致動(dòng)器形成用以在光瞳平面18處造成并維持所需照射模式的反饋系統(tǒng)。

如上文所描述，可在襯底的曝光期間通過使位于非重疊平面的范圍內(nèi)的平面成像而確定子束43至411的強(qiáng)度。在襯底的曝光期間，反射元件6a至6h的定向可使得非重疊平面的范圍是以反射鏡陣列6為中心的相對小范圍。在襯底的曝光期間確定子束4a至4h的強(qiáng)度可允許連續(xù)地確定所述強(qiáng)度，且可針對所述強(qiáng)度的任何改變而監(jiān)視子束4a至4h的所測量的強(qiáng)度。如果檢測到強(qiáng)度的改變，則控制器可確定對于強(qiáng)度的所檢測改變進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆瓷湓?a至6h的定向。控制器可隨后控制致動(dòng)器以便改變一個(gè)或更多個(gè)反射元件6a至6h的定向以便補(bǔ)償子束4a至4h的強(qiáng)度改變，使得在光瞳平面18處形成所需照射模式。例如，如果由給定反射元件反射的子束對于光瞳平面中的特定部位而言過于密集，則該反射元件可被再定向以將該子束引導(dǎo)朝向所述光瞳平面中的不同部位。視情況，可代替地通過重新定向不同反射元件來將具有較低強(qiáng)度的子束引導(dǎo)朝向該部位。

替代地，可周期性地確定子束4a至4h的強(qiáng)度，且可響應(yīng)于子束4a至4h的所確定的強(qiáng)度而周期性地更新反射元件的定向。

附加地或替換地，可在一個(gè)或更多個(gè)襯底W的曝光之間的時(shí)間確定子束4a至4h的強(qiáng)度。在曝光之間，反射元件6a至6h可被定向以便擴(kuò)展非重疊平面的范圍。例如，反射元件6a至6h可被定向成使得每個(gè)子束4a至4h被反射以便在基本上相同方向上傳播。擴(kuò)展非重疊平面的范圍會(huì)允許實(shí)現(xiàn)關(guān)于成像至檢測器元件陣列24上的平面的較大靈活性，且可例如允許使平面成像至檢測器元件陣列上，這在圖像子束4a′至4h′的尺寸及位置與檢測器元件陣列24的檢測器元件25之間造成所需關(guān)系。例如，可使平面成像至檢測器元件陣列24上從而使得每個(gè)檢測器元件2僅接收與單個(gè)圖像子束4a′至4h′對應(yīng)的輻射。

附加地或替換地，擴(kuò)展非重疊平面的范圍可允許使足夠遠(yuǎn)離反射鏡陣列6從而使得圖像可用來確定反射元件6a至6h的定向的平面被成像至檢測器元件陣列24上。反射元件6a至6h的定向的確定可例如用以對控制反射元件6a至6h的定向的致動(dòng)器進(jìn)行校準(zhǔn)。例如，可通過改變施加至致動(dòng)器的電壓來校準(zhǔn)致動(dòng)器。改變施加至致動(dòng)器的電壓將造成定向受到致動(dòng)器控制的反射元件的定向的變化?？赏ㄟ^使位于足夠遠(yuǎn)離反射鏡陣列6的平面成像至檢測器元件陣列24上(如上文所描述)來確定反射元件的定向的改變。確定由施加至致動(dòng)器的電壓的給定變化引起的反射元件的定向的改變會(huì)允許確定反射元件的定向?qū)?jīng)施加電壓的敏感度。所確定的敏感度可隨后用來確定為了造成反射元件的定向的所需改變所需的施加電壓的改變。雖然上文已描述了通過將反射元件6a至6h定向成使得它們各自被定向成處于基本上相同角度且使得每個(gè)子束4a至4h被反射以在基本上相同方向上傳播來擴(kuò)展非重疊平面的范圍的實(shí)施例，但反射元件6a至6h的其它定向可代替地用來擴(kuò)展非重疊平面的范圍。例如，如果位于反射鏡陣列6下游的平面被成像至檢測器元件陣列24上，則反射元件6a至6h可被定向以便形成大體上凸形反射鏡。如果位于反射鏡陣列6上游的平面被成像至檢測器元件陣列24上，則反射元件6a至6h可被定向以便形成大體上凹形反射鏡。對形成大體上凸形或凹形的反射元件6a至6h的指代應(yīng)被解釋成意思是反射元件6a至6h的中心基本上平行于凸形或凹形。

一般而言，可使用擴(kuò)展所述子束4a至4h彼此并不重疊的平面的范圍的反射元件6a至6h的任何定向。

在一些實(shí)施例中，可在光刻設(shè)備的操作模式改變之后確定子束4a至4h的強(qiáng)度。例如，如果改變輻射源SO的操作參數(shù)，則可確定子束4a至4h的強(qiáng)度以便確定輻射源SO的操作參數(shù)的改變的效果。一個(gè)或更多個(gè)反射元件6a至6h的定向可隨后被調(diào)整以便補(bǔ)償由操作參數(shù)的改變造成的子束4a至4h的強(qiáng)度的任何改變。

上文已描述的實(shí)施例其中的圖像是由來自照射束8的第二部分14的子束4a至4h而形成。在一些實(shí)施例中，形成的圖像是位于反射鏡陣列6上游的平面的圖像。然而，將了解到，即使位于反射鏡陣列6上游的平面被成像至檢測器元件陣列24上，形成圖像的輻射仍在到達(dá)檢測器元件陣列之前由反射鏡陣列6反射，且因此，反射元件6a至6h的反射率影響了形成于所述圖像中的圖像子束4a′至4h′的強(qiáng)度。此外，圖像子束4a′至4h′的強(qiáng)度受到分束裝置10的上游發(fā)生的子束的任何衰減的影響。例如，透鏡陣列2的透鏡2a至2h的透射的改變將造成入射到檢測器陣列24上的圖像子束4a至4h的強(qiáng)度的改變。因此，根據(jù)在檢測器元件陣列24處進(jìn)行的測量來定向反射元件6a至6h的反饋系統(tǒng)將有利地考慮反射元件6a至6h的反射率的任何改變，以及在分束裝置10上游發(fā)生的子束的任何衰減。因此，將分束裝置10及檢測器元件陣列24定位于反射鏡陣列6下游是有利的，這是因?yàn)榭煽紤]反射元件6a至6h的反射率的改變。

除了使用形成于檢測器元件陣列上的圖像的測量來確定子束4a至4h的強(qiáng)度和/或反射元件6a至6h的定向以外，所述測量也可用來確定濾光片元件3的對準(zhǔn)。在濾光片元件3包括孔闌5a至5h的實(shí)施例中，則如果濾光片元件3不正確地對準(zhǔn)，則子束4a至4h可不與濾光片元件3中的孔闌5a至5h對準(zhǔn)。因此，子束4a至4h的部分可由濾光片元件3阻擋，由此減少入射到反射鏡陣列6上的子束的橫截面。入射到反射鏡陣列6上的子束4a至4h的橫截面的減少也將造成入射到檢測器元件陣列24上的圖像子束4a′至4h′的橫截面減少?？稍跈z測器元件陣列24處檢測圖像子束4a′至4h′的橫截面的減少，且所述圖像子束4a′至4h′的橫截面的減少可用來確定濾光片元件3相對于子束4a至4h的對準(zhǔn)。

附加地或替換地，由檢測器元件陣列24進(jìn)行的測量可用來診斷有故障的反射元件6a至6h。例如，如果反射元件6a至6h(或?qū)Ψ瓷湓?a至6h加以控制的致動(dòng)器)產(chǎn)生故障，則所述反射元件可卡在特定定向。將繼繼續(xù)沿特定方向引導(dǎo)被卡在特定定向的反射元件6a至6h反射的子束4a至4h，即便需要該反射元件的定向改變(例如，以便改變照射模式)。子束4a至4h可具有入射到檢測器元件陣列24上的相應(yīng)圖像子束4a′至4h′。如果反射元件6a至6h已產(chǎn)生故障，則檢測器元件陣列24上的對應(yīng)圖像子束4a′至4h′的位置可保持相同，即便需要反射元件的定向的改變(例如，以便改變照射模式)。此故障可由檢測器元件陣列24檢測到，檢測器元件陣列24可診斷關(guān)于反射元件6a至6h的故障。在診斷了有故障反射元件6a至6h的情況下，濾光片元件3中的孔闌可被阻擋以便防止子束4a至4h入射到有故障反射元件6a至6h上。替代地，在濾光片元件3包括透明材料的實(shí)施例中，可對所述透明材料的區(qū)進(jìn)行涂覆(例如，利用鉻)以便防止子束4a至4h由濾光片元件3透射和入射到有故障反射元件6a至6h上。

如上文所描述，在反射鏡陣列6的平面被成像至檢測器元件陣列24上的實(shí)施例中，檢測器元件陣列24上的圖像子束4a至4h的位置與反射元件6a至6h的定向無關(guān)。在這種實(shí)施例中，不可能診斷有故障的反射元件6a至6h，這是因?yàn)樗袌D像子束4a′至4h′將在檢測器元件陣列24上保持于相同位置，而不論反射元件6a至6h是否有故障。因此，在需要能夠診斷有故障的反射元件6a至6h的實(shí)施例中，有利的是使位于反射鏡陣列6上游或下游的平面成像至檢測器元件陣列24上，而與使反射鏡陣列6的平面成像至檢測器元件陣列24上相對/相反。

雖然上文已描述了其中透鏡陣列2將子束4a至4h聚焦至反射鏡陣列6的反射元件6a至6h上的照射系統(tǒng)IL的實(shí)施例，但在一些實(shí)施例中，照射系統(tǒng)IL可不包括透鏡陣列。在這些實(shí)施例中，輻射束B可照射反射鏡陣列6，而不會(huì)分裂成子束4a至4h。在包括濾光片元件3的實(shí)施例中，濾光片元件中的孔闌可用來在反射鏡陣列6之前將輻射束B分裂成子束4a至4h。然而，濾光片元件3是可于一些實(shí)施例中不存在的選用特征。

在輻射束B在入射到反射鏡陣列6上之前未分裂成子束4a至4b的實(shí)施例中，反射鏡陣列的反射元件6a至6h將用以將輻射束B分裂成子束4a至4h，這是因?yàn)榉瓷湓哂胁煌ㄏ?。因此，如果反射鏡陣列下游的平面被成像至檢測器元件陣列24上，則圖像子束4a′至4h′將被形成于檢測器元件陣列上。因此，在位于反射鏡陣列6下游的平面被成像至檢測器元件陣列24上的實(shí)施例中，仍可獨(dú)立地確定每個(gè)子束4a至4h的強(qiáng)度(即使在不存在透鏡陣列2的情況下)。因此，透鏡陣列2是位于反射鏡陣列6下游的平面被成像至檢測器元件陣列24上的實(shí)施例的選用特征。

在位于反射鏡陣列6上游的平面被成像至檢測器元件陣列24上且輻射束B在反射鏡陣列6之前未分裂成子束4a至4h(例如，因?yàn)椴淮嬖谕哥R陣列2)的實(shí)施例中，則在檢測器陣列24上不可形成分離的圖像子束4a′至4h′。替代地，未分裂的輻射束B的圖像可被形成于檢測器元件陣列24上。雖然未分裂的輻射束B的圖像可用來監(jiān)視所述輻射束B的空間強(qiáng)度分布的改變，但可不允許獨(dú)立地確定子束4a至4h中的每個(gè)子束的強(qiáng)度。因此，在位于反射鏡陣列6上游的平面被成像至檢測器元件陣列24上的實(shí)施例中，在反射鏡陣列之前將輻射束B聚焦成子束4a至4h的透鏡陣列2是有利的，這是因?yàn)檫@允許獨(dú)立地確定每個(gè)子束4a至4h的強(qiáng)度。

上文已描述了照射束8的第二部分14由聚焦單元22聚焦以直接入射到檢測器元件陣列24上的實(shí)施例。然而，在一些實(shí)施例中，照射束8的第二部分14可不直接地聚焦至檢測器元件陣列24上。例如，照射束8的第二部分14可替代地聚焦至熒光板上。所述熒光板從照明束8的所述第二部分14吸收輻射，這隨后造成熒光板發(fā)射輻射。從熒光板發(fā)射的輻射可由檢測器元件陣列接收。檢測器元件陣列可測量從熒光板發(fā)射的輻射的強(qiáng)度且可使用此輻射強(qiáng)度來確定入射到熒光板上的輻射的強(qiáng)度。

一般而言，照射束8的第二部分14被聚焦至檢測平面上以便在檢測平面處形成圖像。檢測器元件陣列24被配置成用以測量入射到檢測平面上的輻射的強(qiáng)度。檢測器元件陣列24可被定位成基本上位于檢測平面處。替代地，可使檢測器元件陣列24與檢測平面分離。例如，熒光板可被定位成基本上位于檢測平面處，且檢測器元件陣列24可被布置以測量從熒光板發(fā)射的輻射。

雖然上文已描述本發(fā)明的特定實(shí)施例，但應(yīng)了解，可以與所描述的方式不同的其它方式來實(shí)踐本發(fā)明。所述描述并非旨在限制本發(fā)明。

雖然上文已描述本發(fā)明的特定實(shí)施例，但應(yīng)了解，可以用與所描述的方式不同的其它方式來實(shí)踐本發(fā)明。以上的描述是說明性的，而不是限制性的。