相關申請的交叉引用

本申請要求于2014年11月24日提交的歐洲申請ep14194518.8的優(yōu)先權(quán)，并且該申請以全文引用的方式并入到本發(fā)明中。

本發(fā)明關于用于接收輸入輻射束并且輸出一個或多個輸出輻射束的輻射束設備。輻射束設備可以是用于接收一輸入輻射束并且輸出一輸出輻射束的衰減器，該輸出輻射束可具有比輸入輻射束低的功率。替代地，輻射束設備可以是分束設備。特別地，輻射束設備可以形成光刻系統(tǒng)的部分。

背景技術(shù)：

光刻設備為被構(gòu)造成將所要的圖案施加至襯底上的機器。光刻設備可用于(例如)集成電路(ic)的制造中。光刻設備可(例如)將圖案從圖案形成裝置(例如，掩模)投影至設置在襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。

由光刻設備使用以將圖案投影至襯底上的輻射的波長決定可形成于該襯底上的特征的最小尺寸。使用為具有在4nm至20nm范圍內(nèi)波長的電磁輻射的極紫外線(euv)輻射的光刻設備可用以在襯底上形成比常規(guī)光刻設備(其可(例如)使用具有為193nm的波長的電磁輻射)更小的特征。自由電子激光器可用以產(chǎn)生由光刻設備使用的euv輻射。

光刻系統(tǒng)可包括一個或多個輻射源、束傳遞系統(tǒng)及一個或多個光刻設備。光刻系統(tǒng)的束傳遞系統(tǒng)可被布置以將輻射從一個或多個輻射源引導到一個或多個光刻設備?？赡芷谕刂朴晒饪淘O備接收的輻射的功率。

本發(fā)明的目的在于排除或減輕與現(xiàn)有技術(shù)相關聯(lián)的至少一個問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種可調(diào)整衍射光柵，該可調(diào)整衍射光柵包括：光學元件，其具有用于接收輸入輻射束的光學表面，光學元件設置有在光學表面下方的多個閉合通道，在每一閉合通道上方，光學表面由材料薄膜形成；以及變形機構(gòu)，其包括一個或多個致動器，一個或多個致動器能夠操作以使在閉合通道上的薄膜變形，以便控制光學表面的形狀并且在光學表面上形成周期性結(jié)構(gòu)，該周期性結(jié)構(gòu)用作衍射光柵使得輸入輻射束從光學元件衍射以形成多個角分離的子束。

本發(fā)明的第一方面提供用于輸出一個或多個輸出輻射束的多功能衍射光柵機構(gòu)，其性能可使用變形機構(gòu)來控制。由于光學元件保持固定且僅周期性結(jié)構(gòu)的形狀用以控制輸出輻射束的性能，因此可調(diào)整衍射光柵可以以短的響應時間高速操作。另外，對輸入輻射束入射于光學元件上的角度不存在限制。這允許可調(diào)整衍射光柵以非常小的掠入射角度操作，從而減小由可調(diào)整衍射光柵吸收的功率。

一個或多個致動器可以操作以控制閉合通道的內(nèi)部與光學表面之間的壓力差。

閉合通道可填充有流體并且變形機構(gòu)包括能夠操作以控制流體在多個閉合通道內(nèi)的壓力的一個或多個致動器。

可能期望流體具有足夠低使得在光學元件的正常操作期間流體保持為液相的蒸氣壓。即，不需要考慮流體的沸騰效應。另外或替代地，可能期望流體具有足夠高使得可通過蒸發(fā)移除流體的任何泄漏的蒸氣壓，即，比光學元件的環(huán)境操作壓力(其可通常處于真空條件下)更高的蒸氣壓。流體可具有在10pa至100pa范圍內(nèi)的蒸氣壓(當在22℃下評估時)。技術(shù)人員應了解，當使用這種流體時，光學元件的操作溫度不限于22℃，且可相反地在光學元件的寬的操作溫度范圍使用。22℃的溫度僅用作允許明確地限定合適液壓流體的蒸氣壓力的一示例。光學元件的典型操作溫度可在15℃至150℃的范圍。例如，光學元件的典型操作溫度可在15℃至60℃的范圍。例如，光學元件的典型操作溫度可在15℃至30℃的范圍。

流體可包括形式為cxhyoz的烴。有利地，這些流體不包括例如硫或鹵素的腐蝕性元素，并且因此減小了由液壓流體的泄漏引起的損壞風險。在一個實施例中，流體可以是正十二烷(c12h26)，其在大約22℃的操作溫度下具有約12pa的蒸氣壓。

可調(diào)整衍射光柵還可包括外部流體供應器，其被布置成將流體供應至多個通道和從多個通道移除流體。

有利地，通過這種布置，可將液壓流體(例如，水或烴)用作冷卻介質(zhì)。流體在多個通道內(nèi)的平均壓力由外部流體供應器的性能限定。

外部流體供應器可被布置成在通道內(nèi)形成振蕩壓力。

變形機構(gòu)可包括一個或多個壓電致動器。該壓電致動器或每一壓電致動器能夠操作以使在閉合通道中的一個或多個上的薄膜變形以便控制光學表面的形狀。

閉合通道可填充有流體且該壓電致動器或每一壓電致動器可以能夠操作以控制流體在多個閉合通道內(nèi)的壓力。

替代地，每一壓電致動器可以能夠操作以直接控制其中設有壓電致動器的閉合通道上方的材料薄膜。

壓電致動器可以是壓電彎曲致動器，其包括兩個電極和安置于電極之間的一個或多個壓電材料層。

變形機構(gòu)可包括一個或多個靜電致動器。該靜電致動器或每一靜電致動器能夠操作以使在閉合通道中的一個或多個上的薄膜變形以便控制光學表面的形狀。

多個通道可成組布置，其中每一組中的所有通道流體連通且每一組通道與鄰近組隔離。

每一組通道可設置有一個或多個連接通道，其被布置成將該組內(nèi)的通道中的每一個連接在一起。

每一組通道可設置有致動器，其能夠操作以控制流體在該組通道中的每一個通道內(nèi)的壓力。

可調(diào)整衍射光柵還可包括由光學元件的主體限定的一個或多個冷卻通道，用于循環(huán)冷卻流體。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種用于接收輸入輻射束和輸出輸出輻射束的衰減器，所述衰減器包括：根據(jù)本發(fā)明的第一方面的可調(diào)整衍射光柵；以及，阻擋構(gòu)件，其定位于光學元件的遠場中，使得子束中的至少一個穿過阻擋構(gòu)件以形成輸出輻射束并且子束中的至少一個由阻擋構(gòu)件阻擋。

本發(fā)明的第二方面提供用于衰減輸入輻射束的簡單且方便的機構(gòu)。

衰減器還可包括傳感器，其能夠操作以確定指示輸出輻射束的功率的量。

變形機構(gòu)可以能夠操作以依賴于指示輸出輻射束的功率的量控制周期性結(jié)構(gòu)的形狀來控制輸出輻射束的功率?？?例如)通過控制周期性結(jié)構(gòu)的振幅來控制周期性結(jié)構(gòu)的形狀。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種光刻設備，其包括：根據(jù)本發(fā)明的第二方面的衰減器；照射系統(tǒng)，其被配置成調(diào)節(jié)衰減器的輸出輻射束；支撐結(jié)構(gòu)，其被構(gòu)造成支撐圖案形成裝置，所述圖案形成裝置能夠在其橫截面中賦予圖案給輸出輻射束以形成圖案化的輻射束；襯底臺，其被構(gòu)造成保持襯底；以及投影系統(tǒng)，其被配置成將圖案化的輻射束投影至襯底上。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種光刻系統(tǒng)，其包括：輻射源，其能夠操作以產(chǎn)生輻射束；一個或多個光刻設備；以及，根據(jù)本發(fā)明的第二方面的至少一個衰減器，所述衰減器被布置成接收由輻射源產(chǎn)生的輻射束的至少一部分和將衰減器的輸出輻射束提供至一個或多個光刻沒備中的至少一個。

根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供一種用于接收輸入輻射束和輸出多個輸出輻射束的分束設備，所述分束設備包括：光學元件，其具有用于接收輸入輻射束的光學表面，周期性結(jié)構(gòu)設在光學表面上，周期性結(jié)構(gòu)用作衍射光柵使得輸入輻射束從光學元件衍射以形成多個角分離的輸出輻射束；變形機構(gòu)，其能夠操作以使光學表面變形以便控制周期性結(jié)構(gòu)的形狀；以及，控制器；其中控制器能夠操作以使用變形機構(gòu)控制周期性結(jié)構(gòu)的形狀，以便至少部分校正由于輸入輻射束的波長的變化造成的輸出輻射束的相對輸出功率的改變。

根據(jù)本發(fā)明的第五方面的分束設備提供用于將輸入輻射束分成多個輸出輻射束的方便布置。輸入輻射束可(例如)由諸如例如自由電子激光器的輻射源輸出。輸出輻射束可每個提供用于一個或多個光刻工具的輻射。根據(jù)本發(fā)明的第五方面的分束設備可因此用于光刻系統(tǒng)的束傳遞系統(tǒng)內(nèi)。

輸出輻射束的角間距依賴于輸入輻射束相對于周期性光柵結(jié)構(gòu)的定向(例如，掠入射角度)、周期性結(jié)構(gòu)的節(jié)距和輸入輻射束的波長。輸出輻射束的相對功率依賴于周期性結(jié)構(gòu)的形狀和輸入輻射束的波長。因此，輸出輻射束的角間距和輸出輻射束的相對功率皆依賴于輸入輻射束的波長。根據(jù)本發(fā)明的第五方面的分束設備允許多個輸出輻射束的相對功率保持基本上不隨著時間的過去受到輸入輻射束的波長的任何漂移影響。

分束設備還可包括傳感器，其能夠操作以確定輸入輻射束的波長。

分束設備還可包括傳感器，其能夠操作以確定指示輸出輻射束中一個輸出輻射束的功率的量。

變形機構(gòu)可以能夠操作以依賴于(a)輸入輻射束的確定的波長；和/或(b)指示輸出輻射束的功率的量而控制周期性結(jié)構(gòu)的形狀，以便控制輸出輻射束的功率。可(例如)通過控制周期性結(jié)構(gòu)的振幅來控制周期性結(jié)構(gòu)的形狀。

根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供一種輻射系統(tǒng)，其包括：輻射源，其能夠操作以產(chǎn)生主輻射束；和本發(fā)明的第五方面的分束設備，其被布置成接收主輻射束和輸出多個輸出輻射束。

根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供一種光刻系統(tǒng)，其包括：輻射源，其能夠操作以產(chǎn)生主輻射束；多個光刻設備；以及，束傳遞系統(tǒng)，其能夠操作以從輻射源接收主輻射束，將主輻射束分成多個單獨的分支輻射束和將分支輻射束中的每一個引導至多個光刻設備中的不同的光刻設備，其中束傳遞系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明的第五方面的分束設備。

根據(jù)本發(fā)明的第八方面，提供一種用于將輸入輻射束分成多個輸出輻射束的方法，該方法包括：提供包括光學表面的可調(diào)整衍射光柵，周期性結(jié)構(gòu)設在光學表面上；引導輸入輻射束以便照射光學表面，使得輸入輻射束從光學元件衍射以形成多個角分離的輸出輻射束；以及，控制周期性結(jié)構(gòu)的形狀以便至少部分校正由于輸入輻射束的波長的變化造成的輸出輻射束的相對輸出功率的改變。

根據(jù)本發(fā)明的第九方面，提供一種用于接收輸入輻射束和輸出輸出輻射束的衰減器，該衰減器包括：光學元件，其具有用于接收輸入輻射束的光學表面；變形機構(gòu)，其能夠操作以使光學表面變形以在光學表面上形成周期性結(jié)構(gòu)，周期性結(jié)構(gòu)用作衍射光柵使得輸入輻射束從光學元件衍射以形成多個角分離的子束；以及，阻擋構(gòu)件，其定位于光學元件的遠場中，使得子束中的至少一個子束穿過阻擋構(gòu)件以形成輸出輻射束且子束中的至少一個由阻擋構(gòu)件阻擋；其中變形機構(gòu)能夠操作以控制周期性結(jié)構(gòu)的振幅以便控制輸出輻射束的功率。

本發(fā)明的第九方面提供用于衰減輸入輻射束的簡單機構(gòu)。由于光學元件保持固定且周期性結(jié)構(gòu)的振幅僅用以控制輸出輻射束的功率，因此衰減器可以以短的響應時間高速操作。另外，對輸入輻射束入射于光學元件上的角度不存在限制。這允許衰減器以非常小的掠入射角度操作，從而減少由衰減器實現(xiàn)的最小衰減。

變形機構(gòu)可包括一個或多個致動器，其能夠操作以誘發(fā)光學表面上的表面聲波，在光學表面上的可調(diào)整周期性結(jié)構(gòu)包括所述表面聲波。

光學元件可包括壓電材料層并且一個或多個致動器可包括換能器，所述換能器包括設在壓電材料上的兩個電極，這兩個電極連接至交流電源。

一個或多個致動器可包括沿著光學表面的對置側(cè)設在壓電材料上的兩個這樣的換能器。通過這種布置，對于固定長度的光學元件，存在形成于光學表面上的表面聲波的振幅比在僅包括一個換能器的布置的情況下將存在的變化更少的變化。

該換能器或每一換能器可鄰近光學表面的大體平行于由輸入輻射束在光學表面上形成的束斑區(qū)域的短軸的側(cè)布置。

實現(xiàn)表面聲波的給定振幅所需的功率依賴于換能器的電極的長度，這是由于這確定聲學能量散布所在的區(qū)。通過鄰近光學表面的大體平行于束斑區(qū)域的短軸的側(cè)布置該換能器或每一換能器，使電極的長度最小，并且因此，使實現(xiàn)表面聲波的給定振幅所需的功率最小。另外，使光學表面上的可調(diào)整周期性結(jié)構(gòu)的有效節(jié)距最大化。

換能器可以是叉指形換能器。

換能器可被布置成產(chǎn)生相對于由輸入輻射束在光學表面上形成的束斑區(qū)域的長軸成斜角跨越光學表面?zhèn)鞑サ谋砻媛暡?。通過相對于束斑區(qū)域的長軸成斜角布置表面聲波的傳播方向，減小了表面聲波的傳播距離(與其中傳播方向平行于長軸的布置相比)。有利地，傳播距離的這種減小導致：(a)對于變形機構(gòu)而言較小響應時間；和(b)表面聲波的較少衰減(和因此，形成于光學表面上的表面聲波的振幅的較少變化)。

例如，換能器可包括沿著光學元件的一側(cè)布置的多個電極，多個電極中的每一個包括脊柱區(qū)段和多個平行的、均勻間隔的指狀件，所述指狀件從且通常垂直于其脊柱區(qū)段延伸，其中每一電極的脊柱區(qū)段可以以相對于由輸入輻射束在光學表面上形成的束斑區(qū)域的長軸成斜角布置。

壓電材料可以是石英。石英具有高q因子，且因此，有利地，石英的使用導致表面聲波的較少衰減(和因此，形成于光學表面上的表面聲波的振幅的較少變化)。

光學元件可設置有在光學表面下方的多個閉合通道，在每一閉合通道上方，光學表面可由材料薄膜形成，并且變形機構(gòu)可包括一個或多個致動器，一個或多個致動器能夠操作以使在閉合通道上的薄膜變形以便控制光學表面的形狀。

一個或多個致動器能夠操作以控制閉合通道的內(nèi)部與光學表面之間的壓力差。

閉合通道可填充有流體并且變形機構(gòu)可包括能夠操作以控制流體在多個閉合通道內(nèi)的壓力的一個或多個致動器。

壓電元件可設在閉合通道中的每一個內(nèi)，所述壓電元件能夠操作以使閉合通道上的薄膜變形以便控制光學表面的形狀。

靜電致動器可設在閉合通道中的每一個內(nèi)，所述靜電致動器能夠操作以使閉合通道上的薄膜變形以便控制光學表面的形狀。

衰減器還可包括傳感器，其能夠操作以確定指示輸出輻射束的功率的量。

變形機構(gòu)可以能夠操作以依賴于指示輸出輻射束的功率的量來控制周期性結(jié)構(gòu)的振幅，以便控制輸出輻射束的功率。

根據(jù)本發(fā)明的第十方面，提供一種光刻設備，其包括：根據(jù)本發(fā)明的第九方面的衰減器；照射系統(tǒng)，其被配置成調(diào)節(jié)衰減器的輸出輻射束；支撐結(jié)構(gòu)，其被構(gòu)造成支撐圖案形成裝置，所述圖案形成裝置能夠在其橫截面中賦予圖案給輸出輻射束以形成圖案化的輻射束；襯底臺，其被構(gòu)造成保持襯底；以及，投影系統(tǒng)，其被配置成將圖案化的輻射束投影至襯底上。

根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，提供一種光刻系統(tǒng)，其包括：輻射源，其能夠操作以產(chǎn)生輻射束；一個或多個光刻設備；以及，根據(jù)本發(fā)明的第九方面的至少一個衰減器，所述衰減器被布置成接收由輻射源產(chǎn)生的輻射束的至少一部分和將衰減器的輸出輻射束提供至一個或多個光刻設備中的至少一個。

根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，提供一種衰減方法，其包括：提供具有用于接收輸入輻射束的光學表面的光學元件；使光學表面變形以在光學表面上形成可調(diào)整周期性結(jié)構(gòu)，所述可調(diào)整周期性結(jié)構(gòu)用作衍射光柵使得輸入輻射束從光學元件衍射以形成多個角分離的子束；確定指示輸出輻射束的功率的量；以及，依賴于指示輸出輻射束的功率的量來控制周期性結(jié)構(gòu)的振幅以便控制輸出輻射束的功率。

根據(jù)本發(fā)明的第十三方面，提供一種用于接收輸入輻射束和輸出多個輸出輻射束的分束設備，所述分束設備包括：光學元件，其具有用于接收輸入輻射束的光學表面；變形機構(gòu)，其能夠操作以使光學表面變形以在光學表面上形成可調(diào)整周期性結(jié)構(gòu)，所述可調(diào)整周期性結(jié)構(gòu)用作衍射光柵使得輸入輻射束從光學元件衍射以形成多個角分離的輸出輻射束，其中變形機構(gòu)能夠操作以控制周期性結(jié)構(gòu)的振幅以便控制多個輸出輻射束的相對功率。

可將本發(fā)明的一個或多個方面與本發(fā)明中描述的任何一個或多個其它方面和/或與在之前或以下描述中描述的任何一個或多個特征組合。

附圖圖示

現(xiàn)在將參看隨附示意性圖而僅作為示例來描述本發(fā)明的實施例，其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明的一實施例的光刻系統(tǒng)的示意性圖示；

圖2為可形成圖1的光刻系統(tǒng)的部分的光刻設備的示意性圖示：

圖3為可形成圖1的光刻系統(tǒng)的部分的自由電子激光器的示意性圖示；

圖4為可形成圖1的光刻系統(tǒng)的部分且使用能量恢復linac的自由電子激光器的示意性圖示；

圖5為可形成圖1的光刻系統(tǒng)的部分的衰減器的示意性側(cè)視圖圖示；

圖5a為圖5的衰減器的示意性透視圖圖示；

圖6顯示作為周期性結(jié)構(gòu)在其光學表面上的振幅的函數(shù)的由圖5和圖5a的衰減器形成的0階和1階衍射束的相對功率；

圖6a顯示作為光學表面上的正弦周期性結(jié)構(gòu)的振幅(針對固定掠入射角度)的函數(shù)的由圖5和圖5a的衰減器針對該正弦周期性結(jié)構(gòu)形成的0階、1階、2階和3階衍射束的分數(shù)功率；

圖7a顯示可形成圖5和圖5a的衰減器的部分的光學元件和變形機構(gòu)的一實施例；

圖7b顯示對于不同q值的壓電材料作為距換能器的距離的函數(shù)的由圖7a的變形機構(gòu)形成的表面聲波的振幅；

圖8a顯示可形成圖5和圖5a的衰減器的部分的光學元件和變形機構(gòu)的一替代實施例；

圖8b顯示針對不同q值的壓電材料作為距兩個換能器中的一個換能器的距離的函數(shù)的由圖8a的變形機構(gòu)形成的表面聲波的振幅；

圖9顯示可形成圖5和圖5a的衰減器的部分的變形機構(gòu)的一替代實施例；

圖10為可形成圖5和圖5a的衰減器的部分的光學元件的一部分的示意性部分橫截面；

圖10a為圖10的光學元件的一部分的示意性橫截面；

圖11為已由變形機構(gòu)變形的圖10的光學元件的部分的示意性部分橫截面；

圖11a為圖11中顯示的光學元件(其已由變形機構(gòu)變形)的部分的示意性橫截面；

圖12為圖10的光學元件的一部分的示意性橫截面圖；

圖13a顯示圖10的光學元件的第一實施例的一部分的第一橫截面圖；

圖13b顯示如圖13a中顯示的圖10的光學元件的第一實施例的一部分的第二橫截面圖；

圖14顯示圖13b中顯示的光學元件的橫截面圖的一部分的放大圖；

圖15a顯示圖10的光學元件的第二實施例的一部分，其中將壓電致動器設置在閉合通道中的每一個內(nèi)；

圖15b顯示圖15a中顯示的圖10的光學元件(其已由變形機構(gòu)變形)的第二實施例的部分；

圖16顯示圖10的光學元件的第三實施例的一部分，其中將第二類型的壓電致動器設置在閉合通道中的每一個內(nèi)；

圖17顯示圖10的光學元件的第四實施例，其中將靜電致動器設置在閉合通道中的每一個中；

圖18為根據(jù)本發(fā)明的一實施例的分束設備的示意性圖示，其可形成圖1的光刻系統(tǒng)的束傳遞系統(tǒng)的部分；

圖19a為可形成圖18的設備的部分的光學元件的一實施例的示意性透視圖；

圖19b為圖19a的光學元件的平面圖；

圖19c為圖19a的光學元件的側(cè)視圖；

圖20為在x-z平面中的圖19a至圖19c的光學元件的反射性表面的一部分的橫截面圖；

圖21a為圖19a至圖19c的光學元件連同致動器的平面圖；及

圖21b為圖21a的光學元件和致動器的橫截面圖。

具體實施方式

圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的光刻系統(tǒng)ls。光刻系統(tǒng)ls包括輻射源so、束傳遞系統(tǒng)bds和多個光刻工具laa-lan。輻射源so被配置成產(chǎn)生極紫外線(euv)輻射束b(其可被稱作主束)，且可(例如)包括至少一個自由電子激光器。光刻工具中的每一個可以是接收輻射束的任何工具。工具laa-lan通常在本發(fā)明中被稱作光刻設備，但應了解，工具不受此限制。例如，工具可包括光刻設備、掩模檢查設備、空間圖像測量系統(tǒng)(aims)。

束傳遞系統(tǒng)bds包括分束光學裝置。分束光學裝置將主輻射束b分成n個單獨的輻射束ba-bn(其可被稱作分支束)，這些單獨輻射束中每一個引導至n個光刻設備laa至lan中的不同光刻設備。

束傳遞系統(tǒng)bds還可包括束擴展光學裝置和/或束成形光學裝置。束擴展光學裝置可被布置成增大主輻射束b和/或分支輻射束ba-bn的橫截面面積。這降低在束擴展光學裝置下游的反射鏡上的熱負荷的功率密度。這可允許在束擴展光學裝置下游的反射鏡具有較低規(guī)格、具有較少冷卻，且因此較不昂貴。另外，這些反射鏡上的較低功率密度導致由于熱膨脹造成的其光學表面的較少變形。另外或替代地，降低在下游反射鏡上的熱負荷的功率密度可允許這些反射鏡以較大掠入射角度接收主輻射束或分支輻射束。例如，反射鏡可以以5度而非(比如)2度的掠入射角度接收輻射。束成形光學裝置可被布置成更改主輻射束b和/或分支輻射束的橫截面形狀和/或強度輪廓。

在替代實施例中，束傳遞系統(tǒng)bds可不包括束擴展光學裝置或束成形光學裝置。

在一些實施例中，束傳遞系統(tǒng)bds可包括束減少光學裝置，該束減少光學裝置可被布置成減小主輻射束b和/或分支輻射束中的一個或多個的橫截面面積。如上文所論述，束擴展光學裝置可降低由束傳遞系統(tǒng)bds內(nèi)的反射鏡接收的熱負荷的功率密度，這可以是期望的。然而，束擴展光學裝置也將增大所述反射鏡的大小，這可能是不期望的。束擴展光學裝置和束減少光學裝置可用以達到所要的束大小，其可以是導致低于給定閾值水平的光學像差的最小束橫截面。

參看圖2，光刻設備laa包括照射系統(tǒng)il、被配置成支撐圖案形成裝置ma(例如，掩模)的支撐結(jié)構(gòu)mt、投影系統(tǒng)ps和被配置成支撐襯底w的襯底臺wt。照射系統(tǒng)il被配置成在由該光刻設備laa接收的分支輻射束ba入射于圖案形成裝置ma上之前調(diào)節(jié)分支輻射束ba。投影系統(tǒng)ps被配置成將輻射束ba”(現(xiàn)在由圖案形成裝置ma圖案化的)投影至襯底w上。襯底w可包括之前形成的圖案。當為這種狀況時，光刻設備將圖案化的輻射束ba”與之前形成于襯底w上的圖案對準。

由光刻設備laa接收的分支輻射束ba從束傳遞系統(tǒng)bds經(jīng)由照射系統(tǒng)il的圍封結(jié)構(gòu)中的開口8而傳遞至照射系統(tǒng)il內(nèi)?？蛇x地，分支輻射束ba可聚焦以在開口8處或附近形成中間焦點。

照射系統(tǒng)il可包括琢面化場反射鏡裝置10和琢面化光瞳反射鏡裝置11。琢面化場反射鏡裝置10和琢面化光瞳反射鏡裝置11一起向輻射束ba提供所要的橫截面形狀和所要的角度分布。輻射束ba從照射系統(tǒng)il傳遞且入射于由支撐結(jié)構(gòu)mt保持的圖案形成裝置ma上。圖案形成裝置ma反射且圖案化輻射束以形成圖案化的束ba”。除了琢面化場反射鏡裝置10和琢面化光瞳反射鏡裝置11以外或代替琢面化場反射鏡裝置10和琢面化光瞳反射鏡裝置11，照射系統(tǒng)il也可包括其它反射鏡或裝置。例如，照射系統(tǒng)il可包括可獨立移動反射鏡的陣列?？瑟毩⒁苿臃瓷溏R可以(例如)測量跨度小于1毫米?？瑟毩⒁苿臃瓷溏R可(例如)為微機電系統(tǒng)(mems)裝置。

在從圖案形成裝置ma的改變方向(例如，反射)后，圖案化的輻射束ba”進入投影系統(tǒng)ps。投影系統(tǒng)ps包括多個反射鏡13、14，其被配置成將輻射束ba”投影至由襯底臺wt保持的襯底w上。投影系統(tǒng)ps可將減小因子應用于輻射束，從而形成具有小于圖案形成裝置ma上的對應特征的特征的圖像。例如，可應用為4的減小因子。盡管投影系統(tǒng)ps在圖2中具有兩個反射鏡，但投影系統(tǒng)可包括任何數(shù)量的反射鏡(例如，六個反射鏡)。

光刻設備laa可操作以在輻射束ba’的橫截面中對輻射束ba′賦予圖案，且將圖案化的輻射束投影至襯底的目標部分上，由此將襯底的目標部分曝光于圖案化的輻射。光刻設備laa可(例如)以掃描模式使用，其中在將賦予給輻射束ba”的圖案投影至襯底w上時，同步地掃描支撐結(jié)構(gòu)mt和襯底臺wt(即，動態(tài)曝光)?？衫猛队跋到y(tǒng)ps的縮小率和圖像反轉(zhuǎn)特性來確定襯底臺wt相對于支撐結(jié)構(gòu)mt的速度和方向。入射于襯底w上的圖案化的輻射束ba”可包括輻射帶。輻射帶可被稱作曝光狹縫。在掃描曝光期間，襯底臺wt和支撐結(jié)構(gòu)mt移動，使得曝光狹縫在襯底w的目標部分上行進，由此使襯底w的目標部分曝光于圖案化的輻射。應了解，在襯底w的目標部分內(nèi)的給定部位被曝光至的輻射的劑量依賴于當在該部位上掃描曝光狹縫時輻射束ba”的功率和該位置曝光于輻射的時間量(在此情況下忽略圖案的影響)。術(shù)語“目標部位”可用以表示襯底上被曝光于輻射(且可計算其所接收的輻射的劑量)的部位。

在一實施例中，分支輻射束ba-bn每個在進入各自的光刻設備laa至lan前被引導穿過各自的衰減器15a至15n。每一衰減器15a至15n被布置成在分支輻射束ba-bn傳遞至其對應的光刻設備laa-lan前調(diào)整各個分支輻射束ba-bn的強度。可以將每一衰減器15a至15n看成形成其對應的光刻設備laa-lan的部分。替代地，可以將每一衰減器15a至15n看成與其對應的光刻設備laa-lan分離開。每一衰減器15a至15n可由控制器cta-ctn用從與該衰減器相關聯(lián)的光刻設備提供的反饋控制。例如，光刻設備lan可包括傳感器sln，其監(jiān)控在該光刻設備內(nèi)的分支輻射束bn的強度。來自傳感器sln的輸出可用以控制衰減器15n。因此，提供基于反饋的控制回路，如由虛線fn指示。傳感器sln可設在光刻設備lan中任何合適的位置處。例如，傳感器sln可位于光刻設備的投影系統(tǒng)ps之后。傳感器sln可(例如)設在襯底臺w上，如由虛線sla示意性地指示。另外或替代地，傳感器sln可位于光刻設備的投影系統(tǒng)ps之前。例如，傳感器sln可位于照射系統(tǒng)il中(如由虛線sla示意性地指示)，或在照射系統(tǒng)il與支撐結(jié)構(gòu)mt之間。

襯底w上的目標部位可在曝光時間周期內(nèi)接收euv輻射，該周期可以是大約1ms或更大。在一些實施例中，曝光時間可以是幾十毫秒的量級，例如，在50ms至100ms的范圍。控制經(jīng)由基于反饋的衰減器15a至15n傳遞至光刻襯底的euv輻射的功率可提供在光刻襯底上的目標部位處的曝光劑量的改進的一致性。以10khz或以上的頻率操作的基于反饋的控制回路將提供在1ms中傳遞的曝光劑量的某些控制。以50khz或以上的頻率操作的基于反饋的控制回路將提供在1ms中傳遞的曝光劑量的改進的控制(其可允許euv輻射束的功率的波動更完全地平滑掉)。以大約100khz或以上的頻率操作的基于反饋的控制回路將提供在1ms中傳遞的曝光劑量的更進一步改進控制。以1mhz或以上的頻率操作的基于反饋的控制回路就劑量控制而言可不提供任何顯著額外益處，這是因為1ms曝光時間使得在這些頻率下的euv輻射波動將在曝光時間期間被有效地平均化。

輻射源so、束傳遞系統(tǒng)bds和光刻設備laa-lan可全部被構(gòu)造且被布置成使得其可與外部環(huán)境隔離。真空可提供于輻射源so、束傳遞系統(tǒng)bds和光刻設備laa-lan的至少部分中，以便最小化euv輻射的吸收。光刻系統(tǒng)ls的不同部分可設置有處于不同壓力下的真空(即，被保持處于低于大氣壓力的不同壓力下)。

再次參看圖1，輻射源so被配置成產(chǎn)生具有足夠功率的euv輻射束b以供應光刻設備laa-lan中的每一個。如上所指出，輻射源可包括自由電子激光器。

自由電子激光器包括電子源，該電子源可操作以產(chǎn)生聚束式相對論性電子束，并且相對論性電子的聚束被引導穿過周期性磁場。周期性磁場是由波蕩器產(chǎn)生且使電子遵循圍繞中心軸線的振蕩路徑。作為由磁性結(jié)構(gòu)引起的加速度的結(jié)果，電子大體上在中心軸線的方向上自發(fā)地輻射電磁輻射。相對論性電子與波蕩器內(nèi)的輻射相互作用。在某些條件下，這種相互作用使電子一起聚束成微聚束，這種微聚束在波蕩器內(nèi)的輻射的波長下被調(diào)制，且激勵輻射沿著中心軸線的相干發(fā)射。

由電子遵循的路徑可以是正弦且平坦的，其中電子周期性地橫穿中心軸線；或可以是螺旋形，其中電子圍繞中心軸線旋轉(zhuǎn)。振蕩路徑的類型可影響由自由電子激光器發(fā)射的輻射的偏振。例如，使電子沿著螺旋路徑傳播的自由電子激光器可發(fā)射橢圓偏振輻射，其對于通過一些光刻設備進行襯底w的曝光而言是期望的。

圖3為包括注入器21、線性加速器22、聚束壓縮器23、波蕩器24、電子減速器26和束收集器100的自由電子激光器fel的示意性描繪。

注入器21被布置成產(chǎn)生聚束式電子射束e且包括電子源，諸如，熱離子陰極或光子陰極和加速電場。注入器21可包括電子槍和電子升壓器。電子槍可包括在真腔室內(nèi)部的光電陰極，其被布置成接收脈沖的激光束。激光束中的光子由光電陰極吸收，激勵光電陰極中的電子，從而導致一些電子從光電陰極的發(fā)射。光電陰極保持在高負電壓(例如，數(shù)百千伏量級的電壓)下，且因此用以加速從光電陰極發(fā)射的電子遠離光電陰極，由此形成電子束。由于激光束被加脈沖，因此成聚束地從光電陰極發(fā)射電子，聚束對應于激光束的脈沖。從光電陰極發(fā)射的電子束e由電子升壓器加速。電子升壓器可(例如)將電子聚束加速至超過大約5mev的能量。在一些實施例中，電子升壓器可將電子聚束加速至超過大約10mev的能量。在一些實施例中，電子升壓器可將電子聚束加速至高達大約20mev的能量。

電子束e中的電子由線性加速器22進一步加速。在一示例中，線性加速器22可包括沿著一共同軸線在軸向間隔的多個射頻腔和一個或多個射頻電源，一個或多個射頻電源可操作以當成聚束的電子在它們之間傳遞時控制沿著共同軸線的電磁場，以便對每一聚束的電子加速。腔可以是超導射頻腔。有利地，這允許：以高占空比施加相對大電磁場；較大束孔徑，從而導致尾流場造成較少損耗；并且允許增大傳輸至束(如與經(jīng)由腔壁而耗散相反)的射頻的份數(shù)。替代地，腔常規(guī)地可以是傳導的(即，不超導)，且可由(例如)銅形成。

可在若干加速度步驟上達到束e的最終能量。例如，可通過由束傳遞元件(彎曲件、漂移空間等)分離的多個線性加速器模塊來發(fā)送束e。替代地或另外，可經(jīng)由同一線性加速器模塊重復地發(fā)送束e，其中束e中的能量的增益和/或損失對應于重復的數(shù)量。也可使用其它類型的線性加速器。例如，可使用激光尾流場加速器或反向自由電子激光器加速器。

可以將注入器21和線性加速器22看成形成可操作以產(chǎn)生聚束式電子束的電子源。

電子束e穿過安置于線性加速器22與波蕩器24之間的聚束壓縮器23。聚束壓縮器23被配置成使電子束e中的電子聚束且在空間上壓縮電子束e中的現(xiàn)有成聚束的電子。一種類型的聚束壓縮器23包括橫向于電子束e引導的輻射場。電子束e中的電子與輻射相互作用且與附近其它電子聚束在一起。另一類型的聚束壓縮器23包括磁性彎道，其中在電子傳遞穿過彎道時由電子遵循的路徑長度依賴于其能量。此類型的聚束壓縮器可用以壓縮已在線性加速器22中通過電位在(例如)射頻下振蕩的多個導體而加速的電子聚束。

電子束e接著穿過波蕩器24。通常，波蕩器24包括多個模塊。每一模塊包括周期性磁體結(jié)構(gòu)，周期性磁體結(jié)構(gòu)可操作以產(chǎn)生周期性磁場且被布置成沿著該模塊內(nèi)的周期性路徑來導向由注入器21和線性加速器22產(chǎn)生的相對論性電子束e。結(jié)果，在每一波蕩器模塊內(nèi)，電子大體上在其經(jīng)由該模塊的周期性路徑的中心軸線的方向上輻射電磁輻射。波蕩器24還可包括重新聚焦電子束e的機構(gòu)，諸如，在一或多對鄰近模塊之間的四極磁體。重新聚焦電子束e的機構(gòu)可減小電子聚束的大小，這可改進電子與波蕩器24內(nèi)的輻射之間的耦合，從而增加輻射的發(fā)射的激勵。

在電子移動通過每一波蕩器模塊時，它們與輻射的電場相互作用，從而與輻射交換能量。一般而言，除非條件接近于共振條件，否則在電子與輻射之間交換的一數(shù)量的能量將快速振蕩，共振條件是由如下給出：

其中λem為輻射的波長，λu為用于電子傳播通過的波蕩器模塊的波蕩器周期，γ為電子的勞倫茲因子，且k為波蕩器參數(shù)。a依賴于波蕩器24的幾何形狀：對于產(chǎn)生圓形偏振的輻射的螺旋波蕩器a＝1，對于平面波蕩器a＝2，且對于產(chǎn)生橢圓偏振的輻射(即，既非圓形偏振，也非線性偏振)的螺旋波蕩器1＜a＜2。實際上，每一電子聚束將具有一定能量展開，但可盡可能地最小化這種展開(通過產(chǎn)生具有低發(fā)射率的電子束e)。波蕩器參數(shù)k通常大約為1且由下式給出：

其中q和m分別為電荷和電子質(zhì)量，b0為周期性磁場的振幅，且c為光速。

共振波長λem等于由移動通過每一波蕩器模塊的電子自發(fā)地輻射的第一諧波波長。自由電子激光器fel可在自放大自發(fā)發(fā)射(sase)模式中操作。在sase模式中的操作可期望在電子束e進入每一波蕩器模塊之前的所述電子束e中的電子聚束的低能量展開。替代地，自由電子激光器fel可包括可通過波蕩器24內(nèi)的受激勵發(fā)射而放大的種子輻射源。自由電子激光器fel可作為再循環(huán)放大器自由電子激光器(rafel)而操作，其中由自由電子激光器fel產(chǎn)生的輻射的一部分用以接種輻射的進一步產(chǎn)生。

移動通過波蕩器24的電子可使輻射的振幅增大，即，自由電子激光器fel可具有非零增益?？稍诜瞎舱駰l件時或在條件接近但稍微偏離共振時實現(xiàn)最大增益。產(chǎn)生于波蕩器24中的輻射作為輻射束bfel離開波蕩器，輻射束bfel可(例如)對應于圖1中的輻射束b。

可將圍繞每一波蕩器模塊的中心軸線的區(qū)域視為“良好場區(qū)域”。良好場區(qū)域可以是圍繞中心軸線的體積，其中對于沿著波蕩器模塊的中心軸線的給定位置，體積內(nèi)的磁場的幅值和方向基本上恒定。在良好場區(qū)域內(nèi)傳播的電子聚束可滿足等式(1)的共振條件且因此將放大輻射。另外，在良好場區(qū)域內(nèi)傳播的電子束e應不經(jīng)歷由于未經(jīng)補償?shù)拇艌鲈斐傻牡娘@著未預期分裂。

每一波蕩器模塊可具有可接受的初始軌跡范圍。以在此可接受初始軌跡范圍內(nèi)的初始軌跡進入波蕩器模塊的電子可滿足等式(1)的共振條件，并且與該波蕩器模塊中的輻射相互作用以激勵相干輻射的發(fā)射。相比之下，以其它軌跡進入波蕩器模塊的電子可不激勵相干輻射的顯著發(fā)射。

例如，通常，對于螺旋波蕩器模塊，電子束e應與波蕩器模塊的中心軸線基本上對準。電子束e與波蕩器模塊的中心軸線之間的傾斜或角度通常應不超過1/10ρ，其中ρ為皮爾斯(pierce)參數(shù)。否則，波蕩器模塊的轉(zhuǎn)換效率(即，轉(zhuǎn)換成該模塊中的輻射的電子束e的能量的部分)可下降低于所要的量(或可幾乎下降為零)。在一實施例中，euv螺旋波蕩器模塊的皮爾斯參數(shù)可以是0.001的量級，其指示電子束e相對于波蕩器模塊的中心軸線的傾斜應小于100微拉德。

對于平面波蕩器模塊，較大初始軌跡范圍可以是可接受的。倘若電子束e保持基本上垂直于平面波蕩器模塊的磁場且保持在平面波蕩器模塊的良好場區(qū)域內(nèi)，則可激勵輻射的相干發(fā)射。

在電子束e的電子移動通過每一波蕩器模塊之間的漂移空間時，電子并不遵循周期性路徑。因此，在此漂移空間中，盡管電子與輻射在空間上重疊，但其不與輻射交換任何顯著大的能量且因此有效地從輻射解耦。

聚束式電子束e具有有限發(fā)射率，并且因此，除非被重新聚焦，否則其直徑將增大。因此，波蕩器24還包括用于在一或多對鄰近模塊之間重新聚焦電子束e的機構(gòu)。例如，可在每一對鄰近模塊之間提供四極磁體。四極磁體減小電子聚束的大小且將電子束e保持于波蕩器24的良好場區(qū)域內(nèi)。這改進了電子與下一波蕩器模塊內(nèi)的輻射之間的耦合，從而增大輻射的發(fā)射的激勵。

符合共振條件的電子在進入波蕩器24時將在其發(fā)射(或吸收)輻射時損失(或取得)能量，使得不再滿足共振條件。因此，在一些實施例中，波蕩器24可以是逐漸減小的。即，周期性磁場的振幅和/或波蕩器周期λu可沿著波蕩器24的長度變化以便在電子聚束被導向通過波蕩器24時將電子聚束保持處于或接近于共振?？赏ㄟ^在每一波蕩器模塊內(nèi)和/或從模塊至模塊改變周期性磁場的振幅和/或波蕩器周期λu來實現(xiàn)逐漸變小。另外或替代地，可通過改變在每一波蕩器模塊內(nèi)和/或從模塊至模塊波蕩器24的螺旋性(由此變化參數(shù)a)來實現(xiàn)逐漸變小。

在離開波蕩器24之后，電子束e由收集器100吸收。收集器100可包括足夠量的材料以吸收電子束e。材料可具有用于誘發(fā)放射性的閾值能量。電子進入具有低于閾值能量的能量的收集器100可僅產(chǎn)生伽瑪射線簇射，但將不誘發(fā)任何顯著水平的放射性。材料可具有高閾值能量以用于因電子沖擊誘發(fā)放射性。例如，束收集器可包括鋁(a1)，其具有大約17mev的閾值能量。期望在電子束e中的電子進入收集器100之前減小電子的能量。這移除或至少減少了從收集器100移除和處置放射性廢料的需求。這是有利的，因為放射性廢料的移除需要周期性地關閉自由電子激光器fel并且放射性廢料的棄置可成本高并且可具有嚴重的環(huán)境意義。

可通過引導電子束e通過安置于波蕩器24與束收集器100之間的減速器26而在電子束e中的電子進入收集器100之前減小電子束e中的電子的能量。

在一實施例中，離開波蕩器24的電子束e可通過使電子相對于線性加速器22中的射頻(rf)場以180度的相位差返回穿過線性加速器22而減速。線性加速器中的rf場因此用以使從波蕩器24輸出的電子減速。當電子在線性加速器22中減速時，其能量中的一些轉(zhuǎn)移到線性加速器22中的rf場。來自減速電子的能量因此由線性加速器22恢復且可用以使從注入器21輸出的電子束e加速。這種布置被稱為能量恢復線性加速器(erl)。使用erl的自由電子激光器fel的一示例顯示于圖4中。

參看圖4，離開線性加速器22的相對論性電子束e進入操控單元25。操控單元25可操作以更改相對論性電子束e的軌跡以便將電子束e從線性加速器22引導至波蕩器24。操控單元25可(例如)包括被配置成在操控單元25中產(chǎn)生磁場的一個或多個電磁體和/或永久磁體。磁場對電子束e施加用以更改電子束e的軌跡的力。在離開線性加速器22后，電子束e的軌跡由操控單元25更改以便將電子引導至波蕩器24。

在操控單元25包括一個或多個電磁體和/或永久磁體的實施例中，磁體可被布置為形成磁偶極、磁四極、磁六極和/或被配置成將力施加到電子束e的任何其它種類的多極磁場布置中的一個或多個。操控單元25可另外或替代地包括一個或多個帶電板，一個或多個帶電板被配置成在操控單元25中建立電場，使得將力施加到電子束e。一般而言，操控單元25可包括可操作以將力施加到電子束e以更改其軌跡的任何設備。

在圖4中所描繪的自由電子激光器的實施例中，離開波蕩器24的電子束e’進入第二操控單元26。第二操控單元26更改離開波蕩器24的電子束e’的軌跡以便將電子束e′引導回穿過線性加速器22。第二操控單元26可類似于操控單元25，并且可(例如)包括一個或多個電磁體和/或永久磁體。第二操控單元26不影響離開波蕩器24的輻射束bfel的軌跡。因此，操控單元25從輻射束bfel解耦電子束e′的軌跡。在一些實施例中，可在電子束e′到達第二操控單元26之前從輻射束bfel的軌跡解耦電子束e′的軌跡(例如，使用一個或多個磁體)。

第二操控單元26在電子束e’離開波蕩器24之后將電子束e’引導至線性加速器22。已穿過波蕩器24的電子聚束可以相對于線性加速器22中的加速場(例如，射頻場)以大約180度的相位差進入線性加速器22。電子聚束與線性加速器22中的加速場之間的相位差使電子由場減速。減速電子e′將他們能量中的一些返回傳遞至線性加速器22中的場，由此增加使從電子源21到來的電子束e加速的場的強度。這種布置因此恢復給予線性加速器22中的電子聚束的能量中的一些(當電子聚束由線性加速器加速時)以便使從電子源21到來的隨后電子聚束加速。這種布置可被稱為能量恢復linac。

由線性加速器22減速的電子e’由束收集器100吸收。操控單元25可以是可操作的以從由線性加速器22加速的電子束e的軌跡解耦已由線性加速器22減速的電子束e’的軌跡。這可允許在已加速電子束e引導至波蕩器24時由束收集器100吸收已減速的電子束e’。

自由電子激光器fel可包括束合并單元(未顯示)，束合并單元使來自源21的束e的軌跡與來自操控單元26的束e′的軌跡基本上重疊。合并由于以下事實是可能的：在由加速器22加速之前，束e的能量顯著小于束e’的能量。可通過產(chǎn)生基本上恒定磁場而從已減速電子束e’的軌跡解耦已加速電子束e的軌跡。已加速電子束e與已減速電子束e’之間的能量的差使兩個電子束的軌跡由恒定磁場更改不同量。因此，兩個電子束的軌跡將變得從彼此解耦。

替代地，操控單元25可(例如)可操作以產(chǎn)生與形成已加速電子束e和已減速電子束e’的電子聚束具有基本上恒定相位關系的周期性磁場。例如，在來自已加速電子束e的電子聚束進入操控單元25時，操控單元25可產(chǎn)生用以將電子引導至波蕩器24的磁場。在來自已減速電子束e′的電子聚束進入操控單元25時，操控單元25可產(chǎn)生用以將電子引導至束收集器100的磁場。替代地，在來自已減速電子束e’的電子聚束進入操控單元25時，操控單元25可產(chǎn)生極少磁場或不產(chǎn)生磁場使得電子從操控單元25傳遞出且傳遞至束收集器100。

替代地，自由電子激光器fel可包括分束單元(未圖示)，其與操控單元25分離且被配置成在操控單元25的上游從已減速電子束e′的軌跡解耦已加速電子束e的軌跡。分束單元可(例如)可操作以產(chǎn)生與形成已加速電子束e和已減速電子束e’的電子聚束具有基本上恒定相位關系的周期性磁場。

當作為減速器操作時，線性加速器22可操作以將電子e’的能量減小至低于閾值能量。低于此閾值能量的電子可能不在束收集器100中誘發(fā)任何顯著水平的放射性。

在一些實施例中，與線性加速器22分離的減速器(未圖示)可用以使已穿過波蕩器24的電子束e’減速。電子束e′可除了由線性加速器22減速以外或替代地由線性加速器22減速，電子束e′也可由減速器減速。例如，第二操控單元26可在電子束e’由線性加速器22減速之前將電子束e′引導通過減速器。另外或替代地，電子束e’可在已由線性加速器22減速之后并且在由束收集器100吸收之前穿過減速器。替代地，電子束e′可在離開波蕩器24之后不穿過線性加速器22并且可在由束收集器100吸收之前由一個或多個減速器減速。

自由電子激光器fel可形成圖1的光刻系統(tǒng)ls的部分，其中由自由電子激光器產(chǎn)生的輻射最終由一個或多個光刻設備laa-lan內(nèi)的一個或多個襯底w接收。這些襯底w可被認為包括被布置成接收圖案化的輻射的目標部分。在光刻系統(tǒng)ls內(nèi)，經(jīng)由以下將輻射從自由電子激光器fel輸送至襯底：(i)束傳遞系統(tǒng)bds(例如，包括束擴展光學裝置和分束光學裝置)；和(ii)在光刻設備laa-lan內(nèi)的光學裝置(例如，光學裝置10、11、13、14)。束傳遞系統(tǒng)bds和光刻設備內(nèi)的光學裝置可被稱作光學路徑，其被配置成將輻射從自由電子激光器fel輸送至襯底w。光學路徑反射和/或透射輻射以便在襯底w處提供一劑量的輻射。傳播通過光學路徑且入射于襯底w上的輻射束b的分率或份數(shù)可被稱作光學路徑的透射率。應了解，光學路徑可包括反射性和/或透射性元件并且光學路徑的透射率依賴于光學路徑中的任何反射性元件的反射率以及光學路徑中的任何透射性元件的透射率。光學路徑的透射率可額外依賴于輻射束b的橫截面與在光學路徑中的輻射束入射于其上的光學元件的匹配。例如，光學路徑中的光學元件(例如，反射鏡)可具有比入射于光學元件上的輻射束b的橫截面更小的橫截面。輻射束b的橫截面的位于光學元件的橫截面之外的部分可因此從輻射束丟失(例如，因未由反射鏡反射)，并且可因此減小光學路徑的透射率。

可能期望控制由光刻系統(tǒng)ls的光刻設備laa-lan中的襯底w上的目標部位接收的輻射的劑量。特別地，可能期望控制輻射的劑量使得襯底上的給定目標部分的每一目標部位接收基本上相同劑量的輻射(假定圖案形成裝置ma不顯著影響輻射的劑量)?？赡芴貏e地期望能夠獨立于由其它光刻設備laa-lan中的襯底w上的目標部位接收的輻射的劑量控制由每一光刻設備laa-lan中的襯底w上的目標部位接收的輻射的劑量。

如上參看圖2所描述，由襯底w的目標部位接收的輻射劑量依賴于目標部位曝光于的輻射束(例如，圖案化的輻射束ba”)的功率和襯底w的目標部位曝光于輻射束的時間量。光刻設備laa中的圖案化的輻射束ba”的功率依賴于由輻射源so發(fā)射的輻射束b的功率和輻射源so與襯底w之間的光學路徑的透射率。在襯底w的目標部位處接收的輻射的劑量可因此通過控制從輻射源so發(fā)射的輻射束b的功率和/或通過控制輻射源so與襯底w之間的光學路徑的透射率來控制。

在一實施例中，光刻設備可被配置使得通過相對于在掃描方向橫向跨目標部分延伸的輻射帶掃描襯底來使襯底w的目標部分曝光。輻射帶可被稱作曝光狹縫。在襯底w上的目標部位處接收的輻射劑量依賴于在輻射束(例如，圖案化的輻射束ba”)被引導至所述目標部位上的曝光時間周期和在曝光時間周期期間出現(xiàn)在輻射束中的脈沖的數(shù)量和持續(xù)時間。例如，在掃描光刻設備中，襯底w的目標部位曝光于輻射束的時間量依賴于曝光狹縫在該部位上行進所用的時間。在目標部位處接收的輻射的劑量依賴于出現(xiàn)在曝光時間周期期間的輻射束的脈沖數(shù)量和與每一脈沖一起傳遞至目標部位的平均能量。在一實施例中，可相對于曝光狹縫掃描晶片使得曝光時間周期為大約1ms。在其它實施例中，曝光時間周期可大于1ms，且可(例如)長達5ms(例如，由于晶片相對于曝光狹縫的較慢掃描移動)。在其它實施例中，曝光時間周期可比1ms長得多，例如，在50ms至100ms的范圍。

圖5和圖5a顯示可與圖1和圖2中顯示的衰減器15a對應的衰減器100的一示例。衰減器100包括光學元件110，其具有反射性光學表面115。光學表面115被布置成接收輸入輻射束bin。輸入輻射束bin可與束傳遞系統(tǒng)bds輸出的分支輻射束ba-bn中的一個對應。

光學表面115由對于可包括euv輻射的輸入輻射束bin相對反射性的材料形成，或設置有這樣材料的涂層。合適的材料包括釕(ru)和鉬(mo)。

輸入輻射束bin以相對小掠入射角度β入射于光學表面115上。隨著掠入射角度β減小，在光學表面115由于吸收的損失也減小，從而增大了衰減器100的效率。例如，在20°的掠入射角度β，對于涂覆有釕的光學表面115，光學表面115可具有大約70％的效率?？山邮艿穆尤肷浣嵌圈碌姆秶梢蕾囉诳赡褪艿乃p的水平。例如，輸入輻射束bin可以以大約5°或更小的掠入射角度β入射于光學表面115上。在一些實施例中，掠入射角度β可以是大約2°或更小。在一些實施例中，掠入射角度β可以是大約1°或更小。輸入輻射束bin的橫截面可以是大體圓形，且可具有10mm量級的直徑。在一些實施例中，輸入輻射束的直徑可在5mm至20mm的范圍。大體上圓形的輸入輻射束bin將輻射光學表面115的大體橢圓形區(qū)域116(其可被稱作束斑區(qū)域)。束斑區(qū)域116的短軸的長度將為輸入輻射束的直徑。束斑區(qū)域116的長軸的長度將為輸入輻射束的直徑與sin(β)的比率，或?qū)τ谛〗嵌?，輸入輻射束的直徑與β(以弧度測量)的比率。為了使全部輸入輻射束bin輻射光學表面115，束斑區(qū)域116應比光學表面115小。因此，光學表面115的最大尺寸對束斑區(qū)域116的長軸的大小強加上限。繼而，對于輸入輻射束bin的給定直徑，這對掠入射角度β強加下限。

在一些實施例中，光學元件110可由硅晶片形成。硅晶片可(例如)具有300mm的直徑。對于這些實施例，可能期望束斑區(qū)域116的長軸的長度低于(例如)260mm。對于具有5mm的直徑的輸入輻射束bin，這對掠入射角度β強加1.1°的下限；對于具有10mm的直徑的輸入輻射束bin，其對掠入射角度β強加2.2°的下限；且對于具有20mm的直徑的輸入輻射束bin，其對掠入射角度β強加4.4°的下限。

如以下將進一步描述，衰減器100還包括變形機構(gòu)，其可操作以使光學表面115變形以在光學表面115上形成可調(diào)整周期性結(jié)構(gòu)。該周期性結(jié)構(gòu)包括跨光學表面115延伸的多個脊131。光學表面115上的周期性結(jié)構(gòu)用作衍射光柵，使得輸入輻射束bin從光學元件110衍射以形成多個角度上分離的子束b0、b+1、b-1。在光學元件110的遠場中，子束b0、b+1、b-1在空間上分離。每一子束b0、b+1、b-1在不同方向上傳播，并且對應于不同衍射階數(shù)。在本申請中，除非另有敘述，否則bm應理解為指對應于m階(級)衍射束的子束。例如，子束b0對應于0階衍射束，0階衍射束相對于光學表面115形成與輸入輻射束bin所形成的角度相同的角度。雖然圖5中僅顯示0、+1以及-1衍射階數(shù)，但應理解，較高衍射階數(shù)也可存在。

在圖5a中，光學元件110相對于輸入輻射束bin定向，使得入射平面130(包括輸入輻射束bin的傳播方向且光學表面115的法線，即，圖5a中的x-z平面)大體垂直于形成周期性結(jié)構(gòu)的多個脊131延伸的方向(圖5a中的y方向)。通過這種布置，每一子束b0、b+1、b-1的傳播方向也處于平面130中。因此，這種布置可被稱作平面衍射。

當入射平面130并不大體垂直于形成周期性結(jié)構(gòu)的多個脊131延伸的方向時，射出的子束b0、b+1、b-1不再處于一平面中，而是處于錐形的表面上。這種布置可被稱作錐形衍射。

光學元件110相對于輸入輻射束bin定向使得入射平面130大體垂直于形成周期性結(jié)構(gòu)的多個脊131延伸的方向的優(yōu)勢在于，對于光學表面115上的給定光柵節(jié)距，由輸入輻射束bin看到的光學表面115上的可調(diào)整周期性結(jié)構(gòu)的有效節(jié)距較小。因此，通過如圖5a中所顯示的定向，可使用比在其它定向的情況下將必要的光柵節(jié)距更大的光柵節(jié)距。對于平面衍射，光學表面115上的可調(diào)整周期性結(jié)構(gòu)的有效節(jié)距由節(jié)距λ與sin(β)的乘積給出，或?qū)τ谛〗嵌?，由?jié)距λ與β(以弧度測量)的乘積給出。

可能期望光學元件110相對于輸入輻射束bin的定向為使得掠射角β(以弧度計)與tan(π/2-θ)的乘積顯著小于1，其中θ為入射的平面130與脊131的方向之間的角度。例如，對于β＝35毫拉德(等效于2°)的掠入射角度且θ＝π/4，β·tan(θ)＝0.035，其顯著小于1。

多個子束的相對強度依賴于光學表面115上的可調(diào)整周期性結(jié)構(gòu)的形狀。特別地，子束b0的功率對輸入射束bin的功率的比率依賴于光學表面115上的可調(diào)整周期性結(jié)構(gòu)的形狀和掠入射角度β。對于給定節(jié)距，光學表面115上的可調(diào)整周期性結(jié)構(gòu)的形狀依賴于可調(diào)整周期性結(jié)構(gòu)的振幅。子束bm的功率對輸入輻射束bin的功率的比率可被稱作子束bm的相對功率。對于給定掠入射角度β，隨著周期性結(jié)構(gòu)的振幅增大，每一子束bm的相對功率將在局部最大值與最小值之間變化。所有子束bm的相對功率的總和(即，在所有衍射階數(shù)上求和)等于光學元件110的反射率。對于足夠小的掠入射角度β，光學元件110的反射率可接近1。例如，對于其中光學表面115設置有釕涂層且β＜0.2弧度的實施例，光學元件110的反射率r可近似由r＝1-0.75β給出，其中β以弧度計。因此，對于其中光學表面115設置有釕涂層且β＝17毫拉德(等效于1°)的實施例，光學元件110的反射率r可近似由r＝1-0.75×0.017＝0.987給出。

圖6顯示對于固定掠入射角度β，作為光學表面115上的可調(diào)整周期性結(jié)構(gòu)的振幅的函數(shù)的子束b0、b+1和b-1的相對功率。作為振幅的函數(shù)的子束b0的相對功率由曲線201給出，并且作為振幅的函數(shù)的每一子束b+1和b-1的相對功率由曲線202給出。對于小振幅，子束b0的相對功率接近1且子束b+1和b-1的相對功率接近0。隨著振幅增大，子束b0的相對功率降低至零，并且子束b+1和b-1中的每一個的相對功率升高至大約0.5。

子束bm的功率與所有子束bm功率的總和的比率可被稱作子束bm的分數(shù)功率。所有子束bm的分數(shù)功率的總和(即，在所有衍射階數(shù)上求和)等于1。

圖6a顯示作為光學表面115上的正弦周期性結(jié)構(gòu)的振幅的函數(shù)的用于正弦周期性結(jié)構(gòu)的0階、1階、2階和3階衍射束b0、b+1和b-1的分數(shù)功率(對于固定掠入射角度β)。作為振幅的函數(shù)的子束b0的分數(shù)功率由曲線205給出；作為振幅的函數(shù)的每個子束b+1和b-1的分數(shù)功率由曲線206給出；作為振幅的函數(shù)的每個子束b+2和b-2的分數(shù)功率由曲線207給出；并且作為振幅的函數(shù)的每個子束b+3和b-3的分數(shù)功率由曲線208給出。對于小振幅，子束b0的分數(shù)功率接近1并且高階子束的分數(shù)功率接近0。

每一子束bm與光學表面115之間的角度αm依賴于光學表面115上的可調(diào)整周期性結(jié)構(gòu)的節(jié)距和掠入射角度β。特別地，對于平面衍射，子束bm與光學表面115之間的角度αm滿足以下條件：

其中λ為輸入輻射束bin的波長，且λ為光學表面115上的可調(diào)整周期性結(jié)構(gòu)的節(jié)距。對于錐形衍射，等式(3)不再成立。相反地，對于錐形衍射，應用cos(ε)cos(αm)替換cos(am)，且應用cos(ε)cos(β)替換cos(β)，其中ε為入射平面130與垂直于脊131的方向的平面之間的角度。從等式(3)可看出，子束b0與對應于較高階衍射束的子束b+1、b-1之間的角節(jié)距依賴于輸入輻射束bin的波長和由輸入輻射束bin看到的光學表面115上的可調(diào)整周期性結(jié)構(gòu)的有效節(jié)距。對于平面衍射，光學表面115上的可調(diào)整周期性結(jié)構(gòu)的有效節(jié)距由節(jié)距λ與sin(β)的乘積給出，或?qū)τ谛〗嵌?，由?jié)距λ與β(按弧度測量)的乘積給出?？赡芷谕行Ч?jié)距盡可能小，以便使子束b0與子束b+1、b-1間的角間距最大化。特別地，可能期望有效節(jié)距為輸入輻射束bin的波長的量級。在一些實施例中，輸入輻射束bin波長可以是13.5nm或這一量級，掠入射角度β可以是5°的量級并且光學表面115上的可調(diào)整周期性結(jié)構(gòu)的節(jié)距可以是(例如)100μm的量級。

衰減器100還包括設置有孔125的壁120。壁120定位成使得對應于0階衍射的子束b0穿過孔125，并且對應于較高階衍射束的子束b+1、b-1入射于壁120上。即，壁120定位于光學元件110的遠場中，使得子束b0與對應于較高階衍射束的子束b+1b-1在空間上分離。子束b0穿過壁120中的孔125且形成衰減器100的輸出輻射束bout。對應于較高階衍射束的子束b+1、b-1被壁120阻擋。壁120因此用作定位于光學元件110的遠場中的阻擋構(gòu)件，使得子束b0通過阻擋構(gòu)件以形成輸出輻射束bout，并且子束b+1、b-1由阻擋構(gòu)件阻擋。例如，子束b+1、b-1可由壁120吸收。替代地，子束b+1、b-1可由壁120引導(例如，通過反射)遠離輸出輻射束bout。在一替代實施例中，阻擋構(gòu)件可包括多個單獨的構(gòu)件，而非具有孔125的壁120，每一單獨的構(gòu)件被布置成阻擋對應于較高階衍射束的子束b+1、b-1中的不同束，并且子束b0可在所述單獨的構(gòu)件之間傳遞(見圖5a)。

為了使子束b0與對應于較高階衍射束的子束b+1、b-1在空間上分離，子束b0的中心與子束b+1、b-1中的每一個之間的分隔距離應大于輸入輻射束bin的直徑。因此，壁120與光學表面115之間的最小距離依賴于輸入輻射束bin的直徑和角間距。使用對于子束b0與對應于較高階衍射束的子束b+1、b-1之間的角間距的小角度近似，壁120與光學表面115之間的最小距離由輸入輻射束bin的直徑與角間距(以弧度測量)的比率給出?？赡芷谕钚』?20與光學表面115之間的距離以便最小化衰減器100的大小。

在一些實施例中，變形機構(gòu)可操作以依賴于輸出輻射束bout的功率控制光學表面115上的周期性結(jié)構(gòu)，以便控制輸出輻射束bout的功率。輸出輻射束bout的功率依賴于光學表面115上的周期性結(jié)構(gòu)的形狀(而其又依賴于周期性結(jié)構(gòu)的振幅)和掠入射角度β。變形機構(gòu)可(例如)由圖1的控制器cta-ctn之一響應于由傳感器sla輸出的信號來控制。由傳感器sla輸出的信號可指示可直接或間接(例如，從指示功率的量)確定的輸出輻射束bout的功率。指示輻射束的功率的量可以是可確定輻射束的功率所根據(jù)的任何量，并且可包括(例如)已朝向傳感器(例如，傳感器sla)引導的輻射束的一份數(shù)或部分的功率。所述控制器可形成衰減器100的部分，或替代地，可單獨于衰減器100。光學表面115上的周期性結(jié)構(gòu)的節(jié)距λ可保持固定，并且變形機構(gòu)可以是可操作的以依賴于輸出輻射束bout的功率控制周期性結(jié)構(gòu)的振幅以便控制輸出輻射束bout的功率。

在一些實施例中，控制器cta-ctn之一可操作以控制變形機構(gòu)，使得周期性結(jié)構(gòu)的振幅落入靠近但不等于0的名義值為中心的范圍。例如，可將周期性結(jié)構(gòu)的振幅保持在圖6中所指示的范圍203內(nèi)，這個范圍以名義值204為中心。這允許輸出輻射束bout的功率按期望或要求來增大或減小。在一些實施例中，衰減器100可操作以控制劑量，使得其可從名義值變化±10％。

總之，可能期望最小化有效光柵節(jié)距以便使子束b0與對應于較高階衍射束的子束b+1、b-1之間的角間距最大化。這可通過使掠入射角度β和/或光學表面115上的周期性結(jié)構(gòu)的節(jié)距λ最小來實現(xiàn)。有效光柵節(jié)距應足夠小以確保在橢圓形束斑區(qū)域116中存在大量光柵周期。例如，有效光柵節(jié)距可足夠小以確保在橢圓形束斑區(qū)域116中存在100個或以上的量級的光柵周期，或1000個或以上的光柵周期。最小掠入射角由光學表面115的尺寸和輸入輻射束bin的直徑確定。使有效光柵節(jié)距最小以便使子束b0與對應于較高階衍射束的子束b+1、b-1之間的角間距最大減小了衰減器的實際大小，這可以是期望的。

在光學表面115上不存在可調(diào)整周期性結(jié)構(gòu)的情況下，光學表面115可以是大體平坦的。

在下文中描述可形成衰減器100的部分的變形機構(gòu)的各種不同實施例。

在一個實施例中，變形機構(gòu)包括一個或多個致動器，其可操作以誘發(fā)光學元件110的光學表面115上的表面聲波。圖7a顯示這種布置。

如上所描述，光學元件110的光學表面115包括由輸入輻射束bin輻射的大體橢圓形束斑區(qū)域116。束斑區(qū)域116的短軸的長度116a等于輸入輻射束bin的直徑，且可以是10mm的量級。束斑區(qū)域的長軸的長度116b為輸入輻射束的直徑與sin(β)的比率且可以是260mm的量級。由于長軸顯著比短軸更長，因此光學表面包括兩個較短側(cè)110b和兩個較長側(cè)110a。

光學元件110可由可設置有壓電材料層的基礎層形成。替代地，光學元件可由壓電材料形成。合適的壓電材料可(例如)包括硅、鈮酸鋰(linbo3)或石英。反射性涂層可設在壓電材料上，至少在輸入束bin入射于其上的束斑區(qū)域116上。反射性涂層可(例如)包括釕(ru)或碳化硅(sic)。在一實施例中，光學元件110可由可具有大約300mm的直徑的硅晶片形成。例如，可通過在大小上消減大體圓形硅晶片來形成大體矩形的光學元件110。因此，較長側(cè)110a在長度上可以是300mm的量級?？蛇x地，對于這些實施例，硅可設置有諸如例如鈮酸鋰(linbo3)或石英的壓電材料層。

將換能器210鄰近較短側(cè)110b中的一個設在光學表面115上。

換能器210包括兩個電極212、214，和被布置成在兩個電極212、214上施加交流電壓的交流電源供應器(未圖示)?？墒褂脴藴使饪碳夹g(shù)將電極212、214形成于壓電材料上。每一電極212、214包括脊柱區(qū)段212a、214a和單一指狀件212b、214b。脊柱區(qū)段212a、214a平行于光學元件110的較長側(cè)110a，其中脊柱區(qū)段212a部分沿著一個較長側(cè)110a延伸且脊柱區(qū)段214a部分沿著光學元件110的相對較長側(cè)110a延伸。指狀件212b、214b中的每一個平行于光學元件的較短側(cè)110b。指狀件212b、214b具有節(jié)距216。在替代實施例中，換能器210可包括叉指形換能器(idt)，其中每一電極212、214可包括多個平行的、均勻間隔的指狀件，該指狀件從其脊柱區(qū)段212a、214a延伸，使得換能器210包括兩個互鎖梳形電極。在這些實施例中，兩個電極被布置成使得在每一對鄰近指狀件(其來自不同電極)之間存在恒定間隔。

通過在兩個電極212、214上應用電源供應器，將交變周期性電位施加至壓電材料。這造成交變周期性應變場，從而導致在所有方向上遠離換能器210傳播的聲波的產(chǎn)生。將兩個電極212、214作為相對薄層應用于光學表面115的壓電材料。例如，在一些實施例中，電極212、214可具有100nm量級的厚度。因此，所述聲波的顯著大部分包括表面聲波(saw)，其在遠離換能器210的兩個方向上傳播。這些表面聲波的一部分因此在光學表面115上從換能器210朝向光學元件110的相對較短側(cè)110b傳播。這在圖7a中由多個等距間隔的波前220指示。為了確保在全部束斑區(qū)域116上產(chǎn)生表面聲波，電極212、214的指狀件212b、214b中的每一個應至少與束斑區(qū)域116的短軸116a一樣長。

表面聲波的頻率由電源供應器所提供的交流電壓的頻率確定。如由圖7a上的箭頭v指示，表面聲波在光學表面115上以速度v傳播，這是光學表面115的壓電材料的性質(zhì)。表面聲波的波長由速度v與頻率的比率給出。例如，在一個實施例中，壓電材料包括石英，并且表面聲波在石英中的速度為大約3000m/s。對于這些實施例，為了實現(xiàn)在光學表面115上具有100μm的節(jié)距的交替周期性結(jié)構(gòu)，應以大約30mhz的頻率操作電源供應器。可能期望匹配表面聲波的波長(即，兩個連續(xù)波前之間的距離)與兩個電極212、214的指狀件212b、214b的節(jié)距216。例如，可能期望確保表面聲波的波長大約為兩個電極212、214的節(jié)距216的兩倍。

表面聲波的振幅依賴于由電源供應器施加的電壓的振幅、壓電材料的類型和換能器210的電極的間隔和寬度。電源供應器應考慮所有功率損失(即，不轉(zhuǎn)換成束斑區(qū)域116中的表面聲波的功率)供應足夠功率以實現(xiàn)在束斑區(qū)域116內(nèi)的表面聲波的所要的振幅。

所要的振幅依賴于所要的衰減量(即子束b0的所要的相對功率)。為了實現(xiàn)表面聲波的給定振幅所需的功率依賴于電極212、214的指狀件212b、214b中的每一個的長度，由于這確定聲學能量所散布的區(qū)域。如上所解釋，指狀件212b、214b的最小大小由束斑區(qū)域116的短軸116a的長度設定或由等效地輸入輻射束bin的直徑設定。因此，所需的功率依賴于輸入輻射束bin的直徑，隨著輸入輻射束bin的直徑增大，需要更多的功率。

沿著光學表面115的每一較短側(cè)110b提供吸收體230。這些吸收體230防止或至少顯著減少表面聲波從較短側(cè)110b中的每一側(cè)的反射。因此，在這一實施例中，表面聲波為行波。

在一些實施例中，換能器210可采用本領域中已知的功率循環(huán)方法。這可導致產(chǎn)生表面聲波需要的電力的量以(例如)大約7的因子減少。

由于子束b0(和因此，輸出輻射束bout)的相對功率依賴于光學表面115上的可調(diào)整周期性結(jié)構(gòu)的振幅，因此期望產(chǎn)生在光學表面上具有基本上恒定振幅的表面聲波。然而，隨著波在光學表面115上傳播，將存在一些能量損失。表面聲波當其在束斑區(qū)域上傳播時的衰減將依賴于波行進的距離。波在光學表面上傳播，行進光學元件110的較長側(cè)110a的長度的量級的距離。如上所解釋，光學元件110的較長側(cè)110a可具有300mm量級的長度。

能量損失的一個來源為光學表面的材料中的能量的固有損失。這依賴于壓電材料的q因子。為了使這些損失最小，期望使用具有高q因子或等效地小帶寬的壓電材料。壓電材料的q因子可在對于一些陶瓷大約10，對于鈮酸鋰(linbo3)大約10⁴和對于石英超過10⁵的幾個數(shù)量級上變化。石英具有1.6×10⁷/f的q因子，其中f為表面聲波的頻率(以兆赫茲測量)。在30mhz的頻率(如上所解釋，其對于100μm量級的節(jié)距是必需的)下，石英具有大約5×10⁵的q因子。

可通過確保光學表面115不與任何物接觸且為平滑的來減少由于散射和由材料性質(zhì)的改變帶來的能量損失。由于衰減器100可用于euv輻射的衰減，因此，在使用中，光學元件110將安置于真空中，這減少了能量損失。表面聲波被約束于靠近壓電材料的表面的薄層。因此，對于足夠厚的壓電材料層，將壓電材料層附連至剛性基底襯底應不顯著影響表面聲波。

圖7b顯示針對壓電材料的不同q值，作為距換能器210的距離(歸一化為換能器210處的波的振幅)的函數(shù)的表面聲波的振幅(對于使用圖7a的變形機構(gòu)的光學元件110)。曲線302、304、306、308分別對應于q因子10²、10³、10⁴、10⁵。從曲線308可看出，對于具有10⁵的q因子的壓電材料，在300mm的距離上，歸一化的振幅從1下降至稍超過0.9。

也可能期望使光學表面115上的周期性結(jié)構(gòu)的振幅與節(jié)距λ的比率最小。這使壓電材料內(nèi)的應力和變形機構(gòu)期望的能量最小。

圖8a顯示用于光學元件110的變形機構(gòu)的替代實施例。圖8a的布置大體類似于圖7a的布置，除了第二換能器250設在光學表面115上的較短側(cè)100b中與換能器210相對的一側(cè)上。

第二換能器250大體類似于換能器210，包括兩個電極252、254和被布置成在兩個電極252、254上施加交流電壓的交流電電源供應器(未圖示)。類似于換能器210，第二換能器250的每一電極252、254包括脊柱區(qū)段252a、254a和單一指狀件252b、254b。兩個換能器210、250可共用共同交流電電源供應器(未圖示)，或替代地，兩個換能器210、250可設置有可同步化(即，它們可具有相同頻率)的單獨的交流電電源供應器。

由于存在兩個換能器210、250，因此對于固定長度的光學元件110，通過這種布置，形成于光學表面115上的表面聲波的振幅存在比利用圖7a的布置將存在更少的變化。有效地，這是因為光學表面上的任一點與換能器中的一個之間的最大距離已經(jīng)有效地減半。

圖8b顯示對于不同q值的壓電材料作為距換能器210的距離的函數(shù)的使用圖8a的布置產(chǎn)生的表面聲波的歸一化振幅。圖8a中的歸一化振幅被歸一化為至表面聲波的分量，其由換能器210、250處的兩個換能器210、250中的每一個引起。表面聲波為來自兩個換能器210、250的分量的總和，且因此，圖8a中的歸一化振幅位于0與2之間。在這種模型中，距換能器210以300mm安置第二換能器250。在距換能器210距離為0m處，表面聲波的歸一化振幅為自換能器210引起的分量(即，1，由于這一分量尚未衰減)與自換能器250引起的分量(即，＜1，由于超過0.3m的衰減)的總和。曲線352、354、356、358分別對應于q因子10²、10³、10⁴、10⁵。由于將相等電壓施加至兩個換能器，那么表面聲波的振幅就具有在兩個換能器210、250之間的中間位置(即，在距換能器210的距離為150mm處)的最小值。對于具有為10⁵的q因子的壓電材料，在其最小振幅處，振幅下降大約0.1％。

具有處于相同頻率的來自光學表面115的兩個對置側(cè)(使用換能器210、250)的表面聲波致動的這種布置導致在光學表面上產(chǎn)生表面聲學駐波。因此，形成于光學表面115上的周期性結(jié)構(gòu)的振幅隨時間而變化。如果自兩個換能器210、250中的每一個至駐波的每一分量的振幅為a，那么在每一波腹處的表面聲學駐波的振幅將隨著時間在0與2a之間振蕩。在每一波腹處的表面聲學駐波的平均時間平均振幅由a乘以2/π＝0.64給出。

作為這種時變振幅的結(jié)果，衰減器100的輸出輻射束bout的相對功率也將隨時間變化。注意到，衰減器100的輸出輻射束bout的相對功率與周期性結(jié)構(gòu)的振幅之間的關系為非線性(參看圖6)。因此，衰減器100的輸出輻射束bout的相對功率將不僅僅是由圖7a的布置給出的值，而是具有0.64a的振幅。為了使用圖7a和圖8a的布置實現(xiàn)輸入輻射束bin的相同時間平均的衰減，對由圖8a的兩個換能器210、250中的每一個產(chǎn)生的表面聲波的貢獻應大約具有由圖7a的換能器210產(chǎn)生的表面聲波的振幅的兩倍。

對于其中衰減器100用作反饋回路的部分以控制由光刻設備中的襯底接收的輻射劑量的實施例，衰減器100的輸出輻射束bout的相對功率的波動的時間周期應顯著比襯底的曝光時間更短。

如上所描述，衰減器100的輸出輻射束bout的功率依賴于表面聲波的振幅。對于圖7a和圖8a中顯示的實施例，這又依賴于施加至該換能器或每一換能器的電極的交流電壓的振幅。表面聲波將在壓電材料中以聲速在光學元件110上傳播。表面聲波在光學表面115上傳播所用去的時間由光學表面115的較長側(cè)110a的長度與傳播速度的比率給出。這為變形機構(gòu)的響應時間，即，改變波的振幅所需的最少時間。例如，對于其中表面聲波的速度為大約3000m/s且光學元件110的較長側(cè)110a具有300mm量級的長度的實施例，變形機構(gòu)可具有約0.1ms的響應時間。

圖9顯示用于衰減器100的變形機構(gòu)的再一實施例，其為圖7a和圖8a中顯示的實施例的變型。變形機構(gòu)包括叉指形換能器(idt)310，而叉指形換能器(idt)310又包括沿著光學元件110的較長側(cè)110a中的一個(且沿著束斑區(qū)域116的長軸)布置的多個電極312(在這個示例中，十二個電極)。

每一電極312包括脊柱區(qū)段312a和自其脊柱區(qū)段312a并且大體垂直于其脊柱區(qū)段312a延伸的多個平行的、均勻間隔的指狀件312b。每一電極312的指狀件312b在兩個方向上從其脊柱區(qū)段312a延伸。每一電極312的脊柱區(qū)段312a相對于束斑區(qū)域116的長軸以角度α布置。每一對鄰近電極312的指狀件312b互鎖，使得在每一對鄰近指狀件312b(其來自不同電極312)之間存在恒定間隔316。交流電源供應器(未圖示)跨越每一對鄰近電極312施加相同頻率的交流電壓。交流電源供應器314被布置使得每隔一個電極312同相。

idt310可操作以誘發(fā)相對于束斑區(qū)域116的長軸成角度α傳播的在光學元件110的光學表面115上的行進表面聲學平面波。電極312沿著較長側(cè)110a配置，使得跨越全部束斑區(qū)域116產(chǎn)生表面聲波。

沿著光學表面115的每一較長側(cè)110a提供吸收體330。這些吸收體330防止或至少顯著減少表面聲波從較長側(cè)110a中的每一個的反射。因此，在這一實施例中，表面聲波為行波。

通過相對于束斑區(qū)域116的長軸以斜角α布置表面聲波的傳播方向，idt310與束斑區(qū)域116的遠側(cè)之間的傳播距離減小了。有利地，傳播距離的這種減小導致：(a)對于變形機構(gòu)的較小響應時間；和(b)表面聲波的較少衰減(和因此，形成于光學表面115上的表面聲波的振幅的較少變化)。例如，對于以35毫拉德(～2度)的掠入射角入射于光學表面上的具有10mm的直徑的輸入輻射束bin，束斑區(qū)域116的長軸的長度為大約285mm。對于圖7a和圖8a的實施例，這將為表面聲波的傳播距離。然而，在α＝45°的情況下，對于圖9的實施例的傳播距離為大約14mm。

以相對于束斑區(qū)域116的長軸成斜角布置表面聲波的傳播方向也更改在光學元件110的遠場中產(chǎn)生的衍射圖案。特別地，對于表面聲波的給定的波長或節(jié)距，其改變多個在空間上分離的子束b0、b+1、b-1的角間距。實際上，輻射束bin看到的周期性圖案的節(jié)距以1/cos(α)的因子增大。因此，為了實現(xiàn)與圖7a和圖8a的實施例相同的角間距，表面聲波的波長應以cos(α)的因子減小。替代地，可增大光學元件110與壁120中的孔125之間的距離以補償角間距的減小。

在一替代實施例中，光學元件110在光學表面115下方設置有多個閉合通道。所述通道靠近光學表面，使得在每一通道上方，光學表面由可由變形機構(gòu)變形的材料薄膜形成。這一實施例顯示于圖10、圖10a、圖11、圖11a和圖12中。

圖10和圖10a分別顯示了可對應于衰減器100的光學元件110的光學元件400的一部分的部分橫截面和橫截面。光學元件400包括光學表面410(其可對應于圖5的光學表面115)和在光學表面410下方延伸穿過光學元件400的多個閉合通道420。每一通道420的橫截面為矩形，但應了解，可替代地使用其它形狀。每一通道420在光學表面410下方大體恒定深度處延伸，使得在每一通道420上方設置大體均勻厚度的薄膜430。每一通道420在圖中在y方向上延伸。薄膜430可(例如)具有大約5μm的厚度。應了解，可替代地提供不同厚度，且薄膜430的厚度可參考用來形成它的材料的剛度/柔性和由變形機構(gòu)施加的力/壓力來選擇。通道420相互平行且等距間隔，以便在光學元件400內(nèi)形成周期性結(jié)構(gòu)。周期性結(jié)構(gòu)的節(jié)距為每一通道420的寬度(在垂直于其范圍的方向上，即，x方向)與每一對鄰近通道420之間的分隔距離(也在垂直于其范圍的方向上，即，x方向)的總和。每一通道420可具有80μm量級的寬度和20μm的在鄰近通道420之間的分隔，其將在光學元件400內(nèi)以約100μm量級的節(jié)距產(chǎn)生周期性結(jié)構(gòu)。應了解，可替代地使用其它寬度、分隔距離和節(jié)距。

如同之前實施例，光學元件400的光學表面410可包括由輸入輻射束bin輻射的大體橢圓形束斑區(qū)域。束斑區(qū)域的短軸的長度可等于輸入輻射束bin的直徑，且可以是10mm的理解。束斑區(qū)域的長軸的長度可以是輸入輻射束的直徑與sin(β)的比率，且可以是260mm量級。光學表面410可以是大體矩形。由于長軸顯著比短軸更長，因此在一些實施例中，光學表面410包括兩個較短側(cè)和兩個較長側(cè)。光學表面410可由對輸入輻射束bin(其可包括euv輻射)相對反射性的材料形成，或設置有這種材料的涂層。合適的材料包括釕(ru)和鉬(mo)。

通道420中的每一個可平行于光學元件400的一側(cè)延伸。例如，通道420中的每一個可平行于光學表面410的較短側(cè)延伸。

雖然圖10和圖11中顯示僅三個通道，但應了解，這些圖僅顯示光學元件400的一部分且可提供任何數(shù)量的通道。對于束斑區(qū)域為大約300mm長的實施例，在100μm的節(jié)距的情況下，光學元件可包括約3000個量級的通道。

現(xiàn)參看圖12描述一種形成具有基本上如上所描述的多個閉合通道420的光學元件400的方法。光學元件400可由兩個層形成：基底襯底440和圖案化的襯底450。

基底襯底440可包括(例如)硅晶片?；滓r底440具有大體均勻厚度，包括大體平坦的對置的上表面440a和下表面440b。

圖案化的襯底450具有大體平的上表面450a和包括多個開放通道(圖12中僅顯示一個)的下表面450b。圖案化的襯底450可包括絕緣體上硅(soi)晶片，包括上部硅層452、中心絕緣體層454和下部硅層456?？赏ㄟ^蝕刻下部硅層456的區(qū)域來形成開放通道。例如，可通過將下部硅層456的區(qū)域回蝕至絕緣體層454來形成開放通道的周期性結(jié)構(gòu)。

一旦多個開放通道已形成于下表面450b上，圖案化的襯底450的下表面450b結(jié)合至基底襯底440的上表面440a。基底襯底440的上表面440a閉合圖案化的襯底450的下表面450b中的開放通道，從而形成多個閉合通道420?？墒褂萌魏魏线m的結(jié)合機制，包括(例如)以下中的任一個：粘合劑、直接結(jié)合或陽極結(jié)合。

對于這些實施例，其中多個閉合通道形成于光學元件400的光學表面410下方，變形機構(gòu)包括一個或多個致動器，其可操作以使多個通道420中的每一個上的薄膜430變形以便控制光學表面410的形狀。在圖11和圖11a中說明了在每一通道420上方的薄膜430的變形。變形的振幅可由致動器控制，以便改變子束b0(和因此輸出輻射束bout)的相對功率?，F(xiàn)在描述可形成變形機構(gòu)的部分的各種不同致動器。

在一個實施例中，變形機構(gòu)使用液壓。在此實施例中，閉合通道420填充有流體且光學元件400的變形機構(gòu)包括可操作以控制流體在多個閉合通道420內(nèi)的壓力的一個或多個致動器。

流體可以是水，但可替代地使用其它流體。一般而言，期望將閉合通道420內(nèi)的流體維持在使流體保持處于液相的足夠高壓力下。這確保流體不可壓縮并且可減少由閉合通道420形成的液壓系統(tǒng)的彈性(其可作為存在的流體的任何氣相的結(jié)果而引起)。這可通過將閉合通道420內(nèi)的流體的壓力維持在高于流體的蒸氣壓而實現(xiàn)。

在一些實施例中，輸入輻射束bin包括euv輻射。因此，光學表面410通常處于真空條件下以減少euv輻射的吸收。

對于光刻系統(tǒng)ls，可能期望將光學元件400維持在環(huán)境溫度下。這可以是大約室溫(22℃)，例如，環(huán)境溫度可在15℃至30℃的范圍。在使用中，由于euv輻射的吸收，光學元件400可變熱。例如，在使用中，由于輸入輻射束bin的熱量負荷，光學元件400可將溫度增大高達30℃或更高。因此，在使用中，光學元件400的操作溫度可在15℃至60℃的范圍。如上所解釋，在一些實施例中，光學表面410可設置有具有對于euv輻射相對高反射率的材料(例如，釘或鉬)的涂層。對于這些實施例，可能期望維持光學元件400的操作溫度低于閾值溫度，高于閾值溫度，這些euv反射涂層處于劣化的風險之下。例如，可能期望維持光學元件400的溫度低于150℃。如果輸入輻射束具有相對高功率(例如，或50kw的量級)和/或如果將比光學元件的熱管理高的優(yōu)先級給予其液壓性能，那么光學元件的操作溫度可(例如)在15℃至150℃的范圍。

在一些實施例中，光學元件400可冷卻至低于光刻系統(tǒng)ls的環(huán)境溫度的溫度。例如，可將光學元件400維持在大約-20℃的溫度。

對于其中光學表面410處于真空條件下的實施例，跨越薄膜430的最小壓力差將為流體的蒸氣壓。因此，如果流體為水，那么在大約22℃的操作溫度下，跨越薄膜430的最小壓力差為大約2kpa。對于相對薄的薄膜430，這可能過高而不能在無損壞的情況下承受。因此，可能期望使用具有比水的蒸氣壓更低的蒸氣壓的替代性流體。可能期望使用具有下面這樣的蒸氣壓的流體：足夠低，使得不需要考慮沸騰效應；和足夠高，使得可通過蒸發(fā)移除液壓流體的任何泄漏。例如，可使用在光學元件400的典型操作溫度下具有在10pa至100pa范圍的蒸氣壓的流體。合適的流體可包括形式為cxhyoz的烴。有利地，這些流體不包括例如硫或鹵素等腐蝕性元素，并且因此減小了由液壓流體的泄漏引起的損壞的風險。例如，正十二烷(c12h26)在大約22℃的操作溫度下具有大約12pa的蒸氣壓。

特別地，致動器可操作以控制在每一閉合通道420上方跨越薄膜430的壓力差。一個或多個壓力傳感器可用以監(jiān)控多個閉合通道420內(nèi)的壓力和/或在每一閉合通道420上方跨越薄膜430的壓力差。在使用中，可將光學表面410保持在真空條件下。

通過改變在每一閉合通道420上方跨越薄膜430的壓力差，可使每一薄膜430被可調(diào)整地變形以在光學表面410上形成可調(diào)整周期性結(jié)構(gòu)(如圖11和圖11a中所顯示)。如上所解釋，所述周期性結(jié)構(gòu)的節(jié)距由閉合通道420的寬度和分隔給出(在x方向上)。通過控制在每一閉合通道420上方跨越薄膜430的壓力差，可控制光學表面410上的可調(diào)整周期性結(jié)構(gòu)的振幅。

現(xiàn)參看圖13a、圖13b和圖14描述上文所描述的類型的液壓變形機構(gòu)的一示例。圖13a和圖13b顯示光學元件400的一部分的兩個不同垂直橫截面圖。圖13b中顯示的視圖為穿過圖13a中顯示的線a-a的橫截面，并且圖13a中顯示的視圖為穿過圖13b中顯示的線b-b的橫截面。圖14顯示圖13b中顯示的光學元件400的橫截面圖的一部分的放大圖。

多個通道420布置成組，其中每一組中的所有通道420流體連通。在所說明的實施例中，每一組包括四個通道420，但應了解，在替代實施例中，每一組可包括更多或更少的通道。通道420的每一組由阻擋件465與鄰近組隔離開。

每一組通道設置有第一連接通道462和第二連接通道463。通道420中的每一個在通道420所屬的組的第一連接通道462與第二連接通道463之間在y方向上延伸。第一連接通道462連接給定組中的通道420中的每一個的第一端，并且第二連接通道463連接給定組中的通道420中的每一個的第二端。第一連接通道462和第二連接通道463因此設在光學元件400上的相對側(cè)上。第一連接通道462和第二連接通道463大體垂直于通道420，即，第一連接通道462和第二連接通道463在x方向上延伸。第二連接通道463中的每一個與泵容積460流體連接。

可考慮每一組通道連同對應的第一連接通道462和第二連接通道463以及泵容積460形成填充有液壓流體的液壓管路。在一些實施例中，每個這樣的液壓管路可閉合，使得液壓管路內(nèi)的液壓流體的量保持固定。

針對每一組通道(和相關聯(lián)的液壓管路)提供單一致動器。在此實施例中，壓電致動器461設在每一泵容積460中，且可操作以控制流體在對應的液壓管路內(nèi)的壓力。如圖14中所顯示，壓電致動器461可包括兩個電極471a、474a和安置在電極之間的壓電材料的兩個層472a、473a。壓電致動器461進一步設置有可操作以跨越兩個電極471a、474a施加電壓的電源供應器(未圖示)，和可操作以控制由電源供應器施加的電壓的控制器(未圖示)。壓電材料472a、473a的兩個層被配置使得跨越電極471a和474a施加的電壓導致壓電致動器461彎曲。

圖示的壓電致動器461為雙壓電晶片壓電彎曲致動器，其包括兩個壓電材料層。然而，應了解，許多其它類型的彎曲致動器是可能的。例如，壓電致動器461可替代地為單壓電晶片壓電彎曲致動器(即，具有單一壓電材料層)或多壓電晶片(即，具有兩個以上壓電材料層)。

當跨越兩個電極471a、474a施加電壓時，壓電致動器461將彎曲或撓曲(見圖14)。而這導致容積460和對應的第一連接通道462和第二連接通道463以及通道420的組中的液壓流體的壓力增大。結(jié)果，在多個通道中的每一個上方的薄膜430將向上變形。

通過合適地控制跨越兩個電極471a、474a施加的電壓，可控制在每一液壓管路內(nèi)的壓力，并且因而可控制光學表面410的調(diào)制的振幅。

在所說明的實施例中，每一壓電致動器460致動一組四個的通道420，但如上所敘述，每一壓電致動器460可替代地致動不同數(shù)量的通道420。例如，每一組可包括多于或少于四個通道420，并且可(例如)包括僅一單一通道420。通道420的相對較小的組可以是有利的，這是由于在第一連接通道462和第二連接通道463中將存在較少寄生柔順性。因此，這些實施例將以較高共振頻率操作，這允許較高控制帶寬。然而，可能有必要個別地校準和電連接每一壓電致動器461，因此，使用較大組通道420可存在一些優(yōu)勢。

應了解，第一連接通道462是可選的，并且可省略。

如在圖13b中可看出，在一些實施例中，可提供穿過光學元件400的主體的多個冷卻通道464。在使用中，可經(jīng)由冷卻通道464抽取的合適的冷卻流體(諸如，例如水)以從輸入輻射束bin移除熱量。在所圖示的實施例中，冷卻通道464在大體平行于通道420的方向的方向(即，y方向)上延伸。在替代實施例中，冷卻通道464可在大體垂直于通道420的方向的方向(即，x方向)上延伸。

在使用中，輸入輻射束bin可以1°至2°的掠入射角度入射于光學表面410上，并且可具有1.5kw量級的功率。通過這種布置，大約20w至40w的功率可由光學元件400吸收且隨后作為熱量耗散。例如，這些耗散的熱量可通過流過冷卻通道464的冷卻流體而移除。然而，替代地或另外，可將液壓流體(例如，水)用作冷卻介質(zhì)。

為了實現(xiàn)這點，液壓管路可以是開放的，使得液壓流體輸入至液壓管路內(nèi)和從液壓管路提取。例如，在修改的實施例中，通過移除阻擋件465，多組通道42可互連，并且第一連接通道462和第二連接通道463可用作用于冷卻/液壓流體的供應和返回管線，并且可連接至外部流體供應器。流體在通道420內(nèi)的平均壓力由外部流體供應器的性質(zhì)限定。并非維持使用壓電致動器461控制的準靜壓力，在一替代實施例中，外部流體供應器可被布置成在通道420內(nèi)形成振蕩(或加脈沖的)壓力。壓電致動器461可用以調(diào)制振蕩壓力的振幅(而非絕對壓力)。如果壓力的振蕩處于足夠高的頻率(例如，＞10khz)下，那么由這些振蕩引起的輸出輻射束bout的輸出功率的波動將被充分地平均化，以用于在光刻設備laa至lan內(nèi)的劑量控制。

對于使用這種開放液壓系統(tǒng)的實施例，其中液壓流體也用于冷卻，通道420與第一連接通道462和第二連接通道463之間的過渡可設計成使得不存在顯著的聲波反射，以便減少具有零振幅的節(jié)點的駐波圖案的出現(xiàn)。這可通過阻抗匹配和/或通過使用聲學能量的吸收體來實現(xiàn)。

對于液壓實施例(其中變形機構(gòu)使用液壓流體在通道420內(nèi)的壓力來控制光學表面410的形狀)，變形機構(gòu)的響應時間(即，改變光學表面410上的周期性結(jié)構(gòu)的振幅所需的最少時間)依賴于：(a)由致動器引起的壓力的改變影響通道420內(nèi)的壓力的改變所用的時間；和(b)將(多個)致動器鏈接至通道420的液壓管路的動力學。由致動器引起的壓力改變影響通道420內(nèi)的壓力改變所用的時間由通過管路內(nèi)的流體(例如，水)的聲音速度和致動器與通道420之間的距離限定。液壓管路的動力學由通道長度和系統(tǒng)的剛度定義。系統(tǒng)的剛度為由水的塊或體積剛度和通道420的柔順性限定的組合剛度，如現(xiàn)在所描述。

現(xiàn)將針對一示例實施例估計變形機構(gòu)的響應時間，其中在每一閉合通道420上方的薄膜430形成其部分的上部硅層452由硅形成，具有170gpa的楊氏模量和0.064的泊松比。薄膜430各具有5μm的厚度，每一通道420具有80μm的寬度，且鄰近通道420之間的分隔為20μm(即，在光學元件400內(nèi)的周期性結(jié)構(gòu)具有100μm量級的節(jié)距)。每一通道420具有20μm的深度。每一通道的長度依賴于光學表面410的較短側(cè)的長度，而較短側(cè)的長度又依賴于輸入輻射束bin的直徑。對于這種估計，將假定每一通道的長度為大約50mm，但實際上，每一通道的長度可比這更小(例如，大約5mm至20mm)。

液壓系統(tǒng)內(nèi)的水的剛度依賴于水的體積模量和系統(tǒng)內(nèi)的水的容積。水的體積模量為2.2×10⁹pa?？赏ㄟ^用通道的總數(shù)乘每一通道420的容積來估計系統(tǒng)的容積。如果每一通道具有80μm的寬度、20μm的深度和50mm的長度，那么每一通道的容積為8×10^-11m³。對于具有3000個通道的實施例，系統(tǒng)的總體積為2.4×10^-7m³。水的剛度由體積模量對系統(tǒng)的容積的比率給出，即，9.2×10¹⁵pa/m³。

對于在每一通道420內(nèi)1巴的壓力，光學表面上的周期性結(jié)構(gòu)的振幅為4.2nm，其對應于在每一薄膜430的中心8.4nm量級的凸出。這對應于4.2×10^-13m²的附加通道面積和2.1×10^-14m³的通道容積的改變。每一通道的剛度由通道內(nèi)的壓力關于通道容積的微分給出。因此，每通道的剛度為4.8×10¹⁸pa/m³，且所有(3000個)通道的總剛度為1.6×10¹⁵pa/m³。

為了估計系統(tǒng)的組合剛度，將水的剛度正交地添加至通道的剛度以給出1.36×10¹⁵pa/m³。自此，可分別將系統(tǒng)的有效體積模量和音速估計為3.3×10⁸pa和571m/s。可將響應時間估計為壓力波行進所通過的通道的最大長度與系統(tǒng)的音速的比率。假定0.2m的最大通道長度，則可將響應時間估計為0.35ms。

在另一實施例中，將壓電元件設在閉合通道中的每一個內(nèi)。通過跨越每一壓電元件施加適當電壓，可準確地控制光學表面410的形狀。

圖15a和圖15b顯示其中壓電致動器475設在閉合通道420中的每一個內(nèi)的一實施例。在此實施例中，使用粘合層470或直接結(jié)合將形成薄膜430的層附連至下部圖案化的襯底476。這種附連形成多個閉合通道420。在每一通道420中，壓電彎曲致動器475附連至薄膜430的下表面使得其安置于通道420中。

在此實施例中，每一壓電致動器475可操作以直接控制在其上方的光學表面410(即，薄膜430)的形狀。壓電致動器475可包括兩個電極471、474和安置在電極之間的壓電材料的兩個層472、473。壓電致動器475進一步設置有可操作以跨越兩個電極471、474施加電壓的電源供應器(未圖示)，和可操作以控制由電源供應器施加的電壓的控制器(未圖示)。壓電材料472、473的兩個層被配置使得跨越電極471和474施加的電壓導致壓電致動器461彎曲。

圖示的壓電致動器475為雙壓電晶片壓電彎曲致動器，其包括兩個壓電材料層。然而，應了解，許多其它類型的彎曲致動器是可能的。例如，壓電致動器475可替代地為單壓電晶片壓電彎曲致動器(即，具有單一壓電材料層)或多壓電晶片(即，具有兩個以上壓電材料層)。

在通道420中的每一個中包括壓電致動器的一替代實施例顯示于圖16中。壓電致動器500為推拉式壓電元件。響應于控制電壓，壓電致動器500被布置成將大體在z方向上的力施加至薄膜430。與彎曲致動器(如圖15a和圖15b中所顯示)相比，推拉式壓電元件500的優(yōu)勢在于，其能夠產(chǎn)生較大垂直力和較快響應時間。劣勢在于，通常較難以實現(xiàn)緊湊型垂直空間中的大振幅(由于在z方向上的通道420的范圍相對較小)。

在另一實施例中，將靜電致動器設在閉合通道中的每一個內(nèi)。通過跨越每一靜電致動器施加適當電壓，可準確地控制光學表面410的形狀。

在每一通道中使用靜電致動器的一實施例可大體具有圖16中顯示的形式，但其中致動器500為可操作以在薄膜430上產(chǎn)生向下或向上力的靜電致動器。靜電致動器的一個這樣的實施例顯示于圖17中。靜電致動器包括柔性薄膜電極502和第二電極504。薄膜電極502鄰近第二電極504并且與第二電極分離。

薄膜電極502由將薄膜電極502連接至光學元件400的下部襯底476的柱503跨其寬度(或在x方向上)在每一端處支撐。薄膜電極502經(jīng)由支柱501連接至薄膜430。

靜電致動器進一步設置有可操作以跨越薄膜電極502和第二電極504施加電壓的電源供應器(未圖示)，和可操作以控制由電源供應器施加的電壓的控制器(未圖示)?？缭奖∧る姌O502和第二電極504的這種電壓的施加導致兩個電極502、504之間的引力。這個力經(jīng)由支柱501傳輸至薄膜430。

部件501至504中的每一個可在每一通道420的全長上在y方向上延伸。替代地，這些部件501至504中的一個或多個可分成區(qū)段，使得通道420的全長由多個靜電致動器致動。

雖然在上文參看圖10至圖17描述的光學元件400的實施例描述為適合于用作圖5和圖5a中顯示的類型的衰減器，但應了解，光學元件400的這些實施例提供可用于其它目的的可調(diào)整衍射光柵。例如，這樣的光學元件400可替代地用作分束設備。

圖18為根據(jù)本發(fā)明的一實施例的分束設備600的示意性圖示。分束設備600可(例如)形成圖1的束傳遞系統(tǒng)bds的部分。分束設備600包括光學元件610、變形機構(gòu)620和控制器630。光學元件610具有用于接收輸入輻射束bin的光學表面。如下文將描述，將周期性結(jié)構(gòu)設在光學表面上，該周期性結(jié)構(gòu)用作衍射光柵，使得輸入輻射束bin自光學元件610衍射以形成多個角分離的輸出輻射束b1、b2、b3。變形機構(gòu)620可操作以使光學元件610的光學表面變形以便控制周期性結(jié)構(gòu)的形狀。

控制器630可操作以使用變形機構(gòu)620控制周期性結(jié)構(gòu)的形狀以便至少部分校正輸出輻射束b1、b2、b3的相對輸出功率的改變(由于輸入輻射束bin的波長的變化造成)?？刂破?30可操作以產(chǎn)生由變形機構(gòu)620接收的控制信號655。

為了至少部分校正輸出輻射束b1、b2、b3的相對輸出功率的改變(由于輸入輻射束bin的波長的變化造成)，分束設備600可進一步包括一或多個傳感器，其可操作以確定輸入輻射束bin和輸出輻射束b1、b2、b3中的一個或多個的一或多個性質(zhì)。這些性質(zhì)可由控制器630用以產(chǎn)生發(fā)送至變形機構(gòu)620的控制信號655。

例如，在一些實施例中，分束設備可包括可操作以確定輸入輻射束bin的波長的傳感器641。傳感器641可(例如)包括干涉計。傳感器641可操作以將指示輸入輻射束bin的波長的信號651發(fā)送至控制器630。

另外或替代地，分束設備600可包括一或多個傳感器642、643、644，其可操作以確定指示輸出輻射束b1、b2、b3中一個輻射束的功率的量。每一傳感器642、643、644可操作以將指示輸出輻射束b1、b2、b3中一個輻射束的功率的信號652、653、654發(fā)送至控制器630。在所圖示的實施例中：傳感器642可操作以確定指示輸出輻射束b1的功率的量且將指示該功率的量的信號652發(fā)送至控制器630；傳感器643可操作以確定指示輸出輻射束b2的功率的量且將指示該功率的量的信號653發(fā)送至控制器630；以及傳感器644可操作以確定指示輸出輻射束b3的功率的量且將指示該功率的量的信號654發(fā)送至控制器630。

在接收到控制信號651、652、653、654中的一個或多個控制信號后，控制器630可操作以依賴于控制信號651、652、653、654中的一個或多個控制信號產(chǎn)生控制信號655。利用這種布置，變形機構(gòu)620可操作以依賴于(a)輸入輻射束的確定的波長；和/或(b)指示輸出輻射束的功率的量而控制周期性結(jié)構(gòu)的形狀/振幅，以便控制輸出輻射束的功率。

光學元件610的一實施例示意性地圖示于圖19a、圖19b和圖19c中。光學元件610包括反射性表面612，且適合于接收輸入輻射束bin。輸入輻射束bin可(例如)包括由圖3中的自由電子激光器fel輸出的輻射束bfel°

反射性表面612大體處于一平面(圖19a至圖19c中的x-y平面)中。在使用中，光學元件610被布置成接收輸入輻射束bin且輸出多個輻射束b1、b2、b3。

輸入輻射束bin以掠入射角度β入射于反射性表面612上。掠入射角度β為輸入輻射束bin與反射性表面612之間的角度。掠入射角度β可(例如)小于5°，例如，大約2°或更小，例如，大約1°。輸入輻射束bin的橫截面可為大體圓形且可因此輻射反射性表面612的大體橢圓形區(qū)域。這種大體橢圓形區(qū)域可被稱作束斑區(qū)域614。束斑區(qū)域614的尺寸由輸入輻射束bin的直徑和掠入射角度β確定。橢圓形束斑區(qū)域的短軸的長度等于輸入輻射束bin的直徑，然而，橢圓形束斑區(qū)域的長軸的長度等于輸入輻射束bin的直徑除以sin(β)。束斑區(qū)域的定向依賴于輸入輻射束bin的方向。在圖19a至圖19c中顯示的示例實施例中，將束斑區(qū)域的長軸與y方向?qū)是覍⑹邊^(qū)域的短軸與x方向?qū)省?/p>

當輸入輻射束bin入射于反射性表面612上時，其被衍射使得在遠場中，輸出輻射束b1、b2、b3在空間上分離，如現(xiàn)在所描述。為了實現(xiàn)這點，反射性表面612是不平坦的，而是設置有一光柵結(jié)構(gòu)。即，反射性表面612不僅僅處于x-y平面中，而具有在與x-y平面正交的方向上的一些調(diào)制。在此實施例中，輸出輻射束b2對應于0階衍射光束，并且輸出輻射束b1和b3對應于±1階衍射光束。在其它實施例中，可自束斑區(qū)域614輸出不同數(shù)量輻射束b1、b2、b3。例如，在一個實施例中，可自束斑區(qū)域614輸出五個輻射束，并且五個輸出輻射束可對應于0階、±1、±2階衍射束。

光柵結(jié)構(gòu)包括跨越反射性表面612延伸的多個凹槽。這些凹槽可通過諸如蝕刻、沖壓或電鑄等任何合適過程形成。凹槽可具有任何剖面形狀，即，凹槽在垂直于其延伸所沿著的方向的平面中的橫截面形狀可具有任何形狀。

在一個實施例中(如現(xiàn)在所描述)，凹槽由多個大體平的面形成。對于此實施例，在x-z平面中的反射性表面612的一部分的橫截面顯示于圖20中。

凹槽615形成多個脊616，從而將反射性表面612分成三組反射性面。每一脊616的頂面形成第一組面s1、每一脊616的左側(cè)形成第二組面s2，且每一脊616的右側(cè)形成第三組面s3。凹槽615因此將反射性表面612分成多組反射性面，其中每一組內(nèi)的這些面基本上平行，但相對于每個其它組的面成不同角度。即，一特定組內(nèi)的面每個具有不同于其它組中的面的特定定向。

應了解，可替代地使用其它凹槽輪廓。例如，在一替代實施例中，凹槽的輪廓可包括一或多個彎曲區(qū)段。

可考慮光柵結(jié)構(gòu)由多個單元格617形成。單元格617可為凹槽615的輪廓形狀，即，凹槽615在垂直于其延伸所沿著的方向的平面中在反射性表面612上的給定位置處的橫截面形狀(在x方向上)。每一單元格617可自凹槽615或脊616的一個部分延伸至鄰近凹槽615或脊616的對應的部分。例如，每一單元格617可包括脊616的頂面s1、脊616的左側(cè)面s2和脊616的右側(cè)面s3(三個面彼此鄰近)。光柵結(jié)構(gòu)的單元格617的大小和形狀可大體均勻。光柵結(jié)構(gòu)的單元格617的寬度可被稱作其節(jié)距。光柵結(jié)構(gòu)的單元格617的寬度w可(例如)為大約1μm的量級。s1面的寬度w1可(例如)在0.10μm至0.50μm的范圍。

對于輸入輻射束bin相對于光柵結(jié)構(gòu)(即，凹槽615)的給定方向和輸入輻射束bin的給定波長，輻射束b1、b2、b3的方向依賴于光柵的節(jié)距(即，其單元格617的寬度w)，并且獨立于單元格的形狀。然而，輸出輻射束b1、b2、b3的相對功率依賴于光柵結(jié)構(gòu)的單元格617的形狀。特別地，分支輻射束的強度的比率依賴于s1面的寬度w1(在x方向上)與光柵結(jié)構(gòu)的單元格617節(jié)距的寬度w的比率。由頂面s1形成的單元格617的寬度(在x方向上)的百分比可被稱作光柵結(jié)構(gòu)的“占空比”。

輸出輻射束b1、b2、b3中的每一個的功率依賴于光柵結(jié)構(gòu)的占空比和輸入輻射束bin的掠入射角度β。在一個實施例中，光柵結(jié)構(gòu)的單元格617的寬度w為1μm，輸入輻射束bin的波長為13.5nm，且掠入射角度β為1.1°。對于此實施例，26％的占空比可導致功率在輸出輻射束b1、b2、b3之間的均勻分布(即，每一束接收由光學元件610輸出的功率的33％)。其它占空比導致功率在輸出輻射束b1、b2、b3之間的不同分布。

反射性表面612可包括任何合適的數(shù)量的凹槽615。在束斑區(qū)域614上的凹槽615的數(shù)量由光柵結(jié)構(gòu)的單元格617的寬度w和束斑區(qū)域614的短軸的長度確定。在一個示例實施例中，反射性表面612可包括1000個量級的跨越束斑區(qū)域614的凹槽615。

輸出輻射束b1、b2、b3可在遠場中(例如，在光刻工具la1-lan處)具有基本上類似于輸入輻射束bin的強度分布的強度分布，其可能是期望的。

在描述的示例實施例中，凹槽615大體在y方向上延伸。即，凹槽615大體平行于輸入輻射束bin的入射平面(其為包含入射的輻射束bin且與反射性表面612(即，z方向)正交的平面)。由于垂直于凹槽的方向(亦即，x方向)不在輸入輻射束bin的入射平面中，因此光柵導致錐形衍射，其中輸出輻射束b1、b2、b3處于圓錐上。在一替代實施例中，凹槽可大體垂直于輸入輻射束bin的傳播方向延伸，使得輸出輻射束b1、b2、b3處于一平面中。

分束設備600可形成用于輻射束的光學系統(tǒng)的部分。例如，分束設備600可形成用于光刻系統(tǒng)ls的束傳遞系統(tǒng)bds的部分，其可將輻射自一或多個輻射源so引導至一或多個光刻設備laa-lan。

應了解，雖然光學元件610被布置成將一輸入輻射束bin分成三個分支輻射束的光柵，但可提供將一輻射分束成不同數(shù)量分支輻射束的光柵。通常，可提供將輻射分束成兩個或兩個以上分支輻射束的光柵。

分束設備600提供用于將一輸入輻射束bin分成多個輸出輻射束b1、b2、b3的方便的布置。輸出輻射束b1、b2、b3的角間距依賴于輸入輻射束bin相對于周期性光柵結(jié)構(gòu)的定向(例如，掠入射角度)、周期性結(jié)構(gòu)的節(jié)距和輸入輻射束bin的波長。此外，輸出輻射束b1、b2、b3的相對功率依賴于周期性結(jié)構(gòu)的形狀和輸入輻射束bin的波長。因此，輸出輻射束b1、b2、b3的角間距和輸出輻射束b1、b2、b3的相對功率依賴于輸入輻射束bin的波長。

因此，靜態(tài)光柵結(jié)構(gòu)將導致其輸出功率和方向?qū)斎胼椛涫鴅in的波長的變化敏感的分束設備。然而，可預期從自由電子激光器fel(見圖3)輸出的輻射束bfel的波長隨時間而變化。隨著改變輸入輻射束bin的波長，出射的衍射階數(shù)(0階除外)的角度和離開光柵的不同階數(shù)中的功率皆將改變。

輸出輻射束b1、b2、b3的指向方向的變化相對較小且可不造成在分束設備600下游的光學裝置的問題。然而，對于其中分束設備600用于圖1的束傳遞系統(tǒng)bds中的實施例，輸出輻射束b1、b2、b3的功率的任何變化將導致供應至光刻工具laa-lan的分支輻射束ba-bn的功率的變化。繼而，這將導致傳遞至襯底w的不同部分的輻射的劑量的變化。這可導致在襯底w上形成的圖像的誤差，并且特別地，可影響光刻工具的臨界尺寸均勻性。估計可能需要比0.01％更佳的波長穩(wěn)定性，以便獲得約0.1％量級的劑量穩(wěn)定性?？赡軣o法在自由電子激光器的輸出輻射束bfel中實現(xiàn)這種波長穩(wěn)定性。

如圖21a和圖21b中所顯示，分束設備600包括兩個致動器661、662。鄰近光學元件610的相對邊緣提供致動器661、662中的每一個。兩個致動器661、662中的每一個可操作以將大體在垂直于光柵結(jié)構(gòu)的凹槽615延伸的方向(y方向)的方向(x方向)上引導的力施加至光學元件610。兩個致動器661、662一起可操作以使光學表面612在垂直于光柵結(jié)構(gòu)的凹槽615延伸的方向(y方向)的方向(x方向)上壓縮或擴展。結(jié)果，致動器661、662可操作以控制周期性光柵結(jié)構(gòu)的節(jié)距。

通過使用致動器661、662合適地致動，可控制周期性結(jié)構(gòu)的形狀，以便至少部分校正由于輸入輻射束bin的波長的變化造成的輸出輻射束b1、b2、b3的相對輸出功率的改變?？梢黄饘蓚€致動器661、662考慮為可操作以控制周期性結(jié)構(gòu)的形狀的變形機構(gòu)。兩個致動器提供圖18的變形機構(gòu)620的一特定示例。

光柵結(jié)構(gòu)的平均或名義節(jié)距可為大約1000nm。反射性表面612的外尺寸可為300mm(在y方向上)乘20mm(在x方向上)的量級。致動器661、662可操作以將周期性光柵結(jié)構(gòu)的名義節(jié)距變化大約+/-0.1％。對于其中寬度(或光學元件610在x方向上的范圍)為20mm的實施例，這意味著致動器661、662可操作以將光學元件610的寬度變化+/-20μm。可實現(xiàn)這個致動范圍。例如，兩個致動器可每個包括壓電致動器。

此外，可通過相對高帶寬(例如，通過高達10khz的帶寬)實現(xiàn)光學元件610的這一致動。襯底w上的目標部位可在曝光時間周期內(nèi)接收euv輻射，該周期可為大約1ms或更大。在一些實施例中，曝光時間可為數(shù)十毫秒的量級，例如，在50ms至100ms的范圍。使用在10khz或更大的頻率下操作的分束設備600的基于反饋的控制回路將提供在1ms中傳遞的曝光劑量的某些控制。因此，分束設備600可用以至少部分校正提供至襯底w的不同部分的輻射劑量的變化。分束沒備600可用以實現(xiàn)大頻帶內(nèi)的劑量穩(wěn)定性。特別地，分束設備600可操作以至少部分校正由在100hz與10khz之間的頻率范圍的輻射的波長的變化引起的劑量的變化。應當注意的是，對于較高頻率變化，將通過在曝光時間上的掃描平均化來減小任何劑量誤差。

分束設備600提供允許多個輸出輻射束b1、b2、b3的相對功率保持基本上不受輸入輻射束的波長隨時間的任何漂移的影響的布置。此外，分束設備600提供允許多個輸出輻射束b1、b2、b3的方向保持基本上不受輸入輻射束的波長隨時間的任何漂移影響的布置。

光學元件610可用硅通過(例如)沿著硅晶片的晶體平面的各向異性蝕刻而形成。例如，頂面s1可沿著(100)晶面形成，且面s2、s3可沿著(111)和(-111)晶面形成。在此情況下，在凹槽的底部的角度618將為大約70.5°，且凹槽615和脊616將沿著(01-1)方向延伸。應了解，依賴于描述頂面s1的(hkl)數(shù)，各種布局是可能的。

頂面s1沿著(100)晶面形成且面s2、s3沿著(111)和(-111)晶面形成的光柵形成多個(例如，三個)輸出輻射束。輸出輻射束的數(shù)量依賴于存在的衍射階數(shù)的數(shù)量。繼而，所存在的衍射階數(shù)的數(shù)量依賴于輸入輻射束bin的掠入射角度，這是由于較大掠入射角度實現(xiàn)較多衍射階數(shù)。

將硅用于光學元件610的一優(yōu)勢在于，可通過在大約123k下操作來限制在操作期間的熱膨脹。在此溫度下，硅的導熱性為600w/m/k或更大的量級，這比在室溫下的其導熱性好4倍，且比銅(cu)的導熱性好大約50％。因此，甚至可耐受相對大的熱負荷，同時保持光學元件的溫度在光學元件的擴展低且光學元件維持其設計的結(jié)構(gòu)尺寸的范圍中，盡管有顯著的熱負荷。

從上文，顯而易見，提供反射性光柵結(jié)構(gòu)的光學元件可以多種合適方式中的任何方式制造。在一實施例中，可通過使用多種蝕刻劑來處理硅晶片以便提供具有基本上原子級平坦的表面的脊來產(chǎn)生光柵。例如，可使用諸如氫氧化鉀(koh)、氫氧化鈉(naoh)和氟化銨(nh4f)的蝕刻劑?？扇缟纤枋鰜碇圃旌线m光柵?？芍笫褂弥T如金屬玻璃中的熱塑性模制的過程或通過(例如)沖壓來復制光柵。

雖然上文描述了蝕刻表面可為硅，但應理解，可使用其它材料?？赏ㄟ^各向異性蝕刻以提供光柵的其它材料的示例包括鍺(ge)、砷化鎵(gaas)、硅-鍺(sige)、磷化銦(inp)和砷化銦(inas)。然而，通常，可使用任何合適的(結(jié)晶)材料。

光學元件610可設置有(對于euv輻射)更大反射性(較少吸收性)材料的涂層。例如，反射鏡可設置有釕(ru)或鉬(mo)的涂層。這個反射鏡可(例如)具有大約50nm的厚度。對于具有13.5nm的波長的輻射，鉬和釕皆具有相對高掠入射反射率。對于其它波長的輻射，可選擇其它涂層。然而，通常，具有足夠高電子密度的透明材料提供良好掠入射反射。重元素金屬為這些材料的示例。另外，材料可選擇用于抵抗很可能存在于束傳遞系統(tǒng)bds內(nèi)的條件，諸如，euv輻射誘發(fā)的等離子體的產(chǎn)生。

在一些實施例中，諸如mo與ru的混合的非晶金屬(或金屬玻璃)可沉積于光學元件(平的或蝕刻硅)上以提供反射性涂層。金屬玻璃的非晶結(jié)構(gòu)可用以對平滑表面提供針對所要的波長的高反射率。

應了解，可使用諸如鋯(zr)、鉑(pt)、鎳(ni)、銅(cu)、銀(ag)、金(au)的任何其它適當材料。

在提供反射性涂層的情況下，可將另一涂層涂覆至該反射性涂層。例如，可涂覆氧化物、氮化物、碳化物等以便增加反射性涂層的穩(wěn)定性和反射性涂層對很可能存在的條件的抵抗性。

在提供反射性涂層的情況下，一個或多個界面層可設在蝕刻后的材料(例如，si)與該反射性涂層之間以減小表面粗糙度且增大熱導率。例如，可提供石墨烯的界面層。

雖未描繪于圖中，但可將冷卻通道設在以上描述的光學元件中的任何一個元件或所有元件的相反側(cè)(即，不接收輸入輻射束bin的側(cè))上。這些冷卻通道可被布置成接收液體冷卻劑(諸如，水)，或兩相液體/氣體冷卻劑。

應了解，本文中，當將物體被描述為通過配置以接收輻射束且散射輻射束以便形成一或多個輸出輻射束時，術(shù)語“散射”意圖包括反射或衍射(反射性或透射性)。

光學表面的束斑區(qū)域?qū)⒈焕斫鉃楸硎据斎胼椛涫肷溆谄渖系墓鈱W表面的區(qū)域。例如，以斜角入射于光學表面上的大體圓形輸入輻射束將輻射光學表面的大體橢圓形區(qū)域。所述橢圓形束斑區(qū)域?qū)⒕哂卸梯S和長軸。應了解，輸入輻射束可不具有清晰界定的邊緣，例如，輸入輻射束可具有高斯狀強度輪廓。對于這些實施例，可將輸入輻射束的邊緣定義為其強度下降到預定截止值以下的點。替代地，對于旋轉(zhuǎn)對稱強度輪廓，可將輸入輻射束的邊緣定義為含有輻射束的功率的預定百分比(例如，95％)的圓?？梢虼讼薅ㄊ邊^(qū)域。

在上文描述的實施例中，可調(diào)整周期性結(jié)構(gòu)形成于光學元件的光學表面上，這導致多個子束離開光學表面，每一個子束對應于不同衍射階數(shù)。在上文描述的實施例中，光學元件形成衰減器的部分。這些子束中的一個子束形成衰減器的輸出輻射束，并且通過改變周期性結(jié)構(gòu)的振幅，可改變所述輸出輻射束的功率。在替代實施例中，光學元件可形成分束設備的部分。例如，光學元件可形成束傳遞系統(tǒng)bds的部分且可將主輻射分束成多個子束。離開光學元件的子束可每個形成分束設備的分支輻射束。這可(例如)通過在壁120中提供一個以上孔來實現(xiàn)。

衰減器15a至15n可單獨地包括上述實施例中的一個或多個，或包括與其它衰減器組合的上述實施例中的一個或多個。其它衰減器可形成在不同時標操作的反饋回路的部分。例如，以上描述的衰減器100可操作以實時地(即，在襯底的曝光期間)提供傳遞至光刻裝置內(nèi)的襯底w的輻射的劑量控制。可使用較慢衰減器來抵消由襯底接收的輻射的劑量的較長時標漂移。例如，基于氣體腔室的衰減器也可用以抵消由襯底接收的輻射的劑量的較長時標漂移。

在一些實施例中，控制器可控制自輻射源so發(fā)射的euv輻射的功率。傳感器設備可監(jiān)控由輻射源so輸出的euv輻射束的功率或與euv輻射束的功率相關的參數(shù)。控制器可基于傳感器設備的輸出調(diào)整輻射源so。因此，可提供基于反饋的控制回路。可在光刻系統(tǒng)ls內(nèi)的任何合適的位置處提供傳感器設備。

雖然以上關于圖1描述針對每一分支輻射束提供各自的衰減器15a至15n，但應了解，在其它實施例中，可針對分支輸射束中的僅一個或一些提供衰減器。另外，可針對多個分支輻射束提供單一衰減器。例如，雖然衰減器15a至15n顯示為安置于束傳遞系統(tǒng)bds的外部，但在其它實施例中，如本發(fā)明所描述的衰減器可安置于束傳遞系統(tǒng)bds內(nèi)以便使多個分支輻射束衰減。例如，為了使所有分支輻射束bb-bn一起衰減，可緊接在第一分支輻射束ba的分支之后提供衰減器?？商峁┧p器的任何組合或配置。

如上大體描述的衰減器可定位于光刻系統(tǒng)內(nèi)在襯底w之前的其它位置處。例如，參看圖2，衰減器可定位于照射系統(tǒng)il內(nèi)。

盡管已在單一自由電子激光器fel的情況下描述本發(fā)明的實施例，但應了解，可使用任何數(shù)量的自由電子激光器fel。例如，兩個自由電子激光器可被布置成將euv輻射提供至多個光刻設備。這是為了允許一些冗余。這可允許在一個自由電子激光器正被修復或經(jīng)歷維修時使用另一自由電子激光器。

光刻系統(tǒng)ls可包括任何數(shù)量的光刻設備。形成光刻系統(tǒng)ls的光刻設備的數(shù)量可(例如)依賴于自自由電子激光器輸出的輻射的量和在束傳遞系統(tǒng)bds中損失的輻射的量。形成光刻系統(tǒng)ls的光刻設備的數(shù)量可另外或替代地依賴于光刻系統(tǒng)ls的布局和/或多個光刻系統(tǒng)ls的布局。

光刻系統(tǒng)ls的實施例也可包括一個或多個掩模檢查設備mia和/或一個或多個空間檢查測量系統(tǒng)(aims)。在一些實施例中，光刻系統(tǒng)ls可包括兩個掩模檢查設備以允許一些冗余。這可允許在一個掩模檢查設備正被修復或經(jīng)歷維修時使用另一掩模檢查設備。因此，一個掩模檢查設備始終可供使用。掩模檢查設備可比光刻設備使用更低的功率輻射束。另外，應了解，使用本發(fā)明所描述的類型的自由電子激光器fel而產(chǎn)生的輻射可用于除了光刻術(shù)或光刻術(shù)有關應用以外的應用。

術(shù)語“相對論性電子”應被解釋為表示具有相對論能量的電子。電子可被認為在其動能相當于或大于其靜止質(zhì)量能量(511kev，以自然單位計)時具有相對論能量。實際上，形成自由電子激光器的部分的粒子加速器可將電子加速至比其靜止質(zhì)量能量大得多的能量。例如，粒子加速器可將電子加速至＞10mev、＞100mev、＞1gev或更大的能量。

輻射源so可包括可操作以產(chǎn)生一euv輻射束的一個或多個自由電子激光器fel。然而，應了解，在其它實施例中，輻射源so可包括產(chǎn)生輻射的其它裝置。例如，輻射源so可包括一個或多個“激光產(chǎn)生等離子體”(lpp)源。實際上，應理解，在一些實施例中，輻射源so可利用可操作以提供合適強大輻射束的任何裝置。

已在輸出euv輻射束的自由電子激光器fel的情況下描述了本發(fā)明的實施例。然而，自由電子激光器fel可被配置成輸出具有任何波長的輻射。因此，本發(fā)明的一些實施例可包括輸出不是euv輻射束的輻射束的自由電子激光器。

應了解，術(shù)語“掠入射角度”指入射輻射束的傳播方向與入射輻射束入射于其上的反射性表面之間的角度。這個角度與入射角互補，即，掠入射角度與入射角的總和為直角。

術(shù)語“euv輻射”可被認為涵蓋具有在4nm至20nm的范圍內(nèi)(例如，在13nm至14nm的范圍內(nèi))的波長的電磁輻射。euv輻射可具有小于10nm的波長，例如，在4nm至10nm的范圍內(nèi)，諸如，6.7nm或6.8nm。

光刻設備laa至lan可用于ic的制造中。替代地，本發(fā)明中描述的光刻設備laa至lan具有其它應用。可能的其它應用包括制造集成光學系統(tǒng)、用于磁疇存儲器的引導和檢測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(lcd)、薄膜磁頭等。

雖然上文已描述本發(fā)明的特定實施例，但應了解，可以用與所描述的方式不同的其它方式來實施本發(fā)明。以上的描述是說明性的，而不是限制性的。因此，對本領域的技術(shù)人員來說清楚的是，在不背離下文闡述的權(quán)利要求的范圍的情況下，可以對所描述的發(fā)明進行修改。