CN106716256B - 照射系统 - Google Patents

Abstract

一种用于光刻设备的照射系统(IL)包括：透镜阵列(2a‑h)，被配置成接收辐射束(B)且将所述辐射束聚焦成多个子束(4a‑h)；反射元件阵列，被配置成接收所述子束且反射所述子束以便形成照射束；分束装置(10)，被配置成将所述照射束分裂成第一部分(12)和第二部分(14)，其中所述第一部分被引导以入射于光刻图案形成装置(MA)上：聚焦单元(22)，被配置成将所述照射束的所述第二部分聚焦至检测平面上使得在所述检测平面处形成图像，且其中所述图像是彼此并不重叠的所述子束的图像；及检测器元件阵列(24)，其被配置成测量入射于所述检测平面上的辐射的强度。

Description

照射系统

相关申请的交叉引用

本申请主张2014年9月25日提交的欧洲申请14186403.3的优先权，并且它们通过援引而全文合并到本发明中。

技术领域

本发明涉及一种用于光刻设备的照射系统。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底的目标部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成与所述IC的单层对应的电路图案，且可以将所述图案成像到具有辐射敏感材料(抗蚀剂)层的衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。通常，单个衬底将包括被连续地曝光的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括：所谓的步进机，在所述步进机中，通过将整个图案一次性曝光到所述目标部分上来辐射每个目标部分；以及所谓的扫描器，在所述扫描器中，通过束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与所述方向平行或反向平行的方向同步地扫描所述衬底来辐射每个目标部分。

光刻设备包括用于提供用来照射一种图案形成装置的辐射束的照射系统。例如，照射系统可从辐射源接收辐射束并且可调节所述辐射束以用于图案形成装置的照射。

需要提供一种消除或减轻无论是在本发明中或是在别处所辨识的现有技术的一个或更多个问题的照射系统。

发明内容

根据第一方面，提供一种用于光刻设备的照射系统，包括：透镜阵列，被配置成接收辐射束且将所述辐射束聚焦成多个子束；反射元件阵列，被配置成接收所述子束且反射所述子束以便形成照射束；分束装置，被配置成将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导以入射到光刻图案形成装置上；聚焦单元，被配置成将所述照射束的所述第二部分聚焦至检测平面上使得在所述检测平面处形成图像，且其中所述图像是所述多个子束在位于所述反射元件阵列上游的平面中的图像，且其中所述子束在所述图像中彼此并不重叠；和检测器元件阵列，被配置成测量入射到所述检测平面上的辐射的强度。

根据第二方面，提供一种用于光刻设备的照射系统，包括：反射元件阵列，被配置成接收辐射束且反射所述辐射束的多个子束以便形成照射束；分束装置，被配置成将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导以入射到光刻图案形成装置上；聚焦单元，被配置成将所述照射束的所述第二部分聚焦至检测平面上使得在所述检测平面处形成图像，且其中所述图像是所述多个子束在位于所述反射元件阵列下游的平面中的图像，且其中所述子束在所述图像中彼此并不重叠；和检测器元件阵列，被配置成测量入射到所述检测平面上的辐射的强度。

需要在所述光刻图案形成装置的照射期间提供具有所需空间强度分布的照射束。所述第一方面及所述第二方面二者允许从由所述检测器元件阵列进行的测量来确定所述子束中的每个子束的所述强度。因为所述子束彼此并不重叠的平面被成像至所述检测平面上，所以可独立地确定所述子束中的每个子束的所述强度。所述子束的所确定的强度可有利地用来确定导致具有所需空间强度分布的照射束的所述反射元件的所需定向。例如，可响应于由所述检测器元件阵列进行的所述测量来控制所述反射元件的所述定向，以便提供具有所需空间强度分布的照射束。

另外或替代地，可需要确定所述反射元件阵列的所述反射元件的所述定向。因为位于所述反射元件阵列上游的平面(所述第一方面)或位于所述反射元件阵列下游的平面(所述第二方面)被成像至所述检测平面上，所以入射到所述检测平面上的所述辐射取决于所述反射元件阵列的所述反射元件的所述定向。因此，由所述检测器元件阵列进行的测量可用来确定所述反射元件阵列的所述反射元件的所述定向。

所述照射系统还可包括透镜阵列，所述透镜阵列被配置成接收所述辐射束，将所述辐射束聚焦成所述多个子束且将所述多个子束引导至所述反射元件阵列上。

所述检测器元件阵列被布置成使得多个检测器元件接收对应于每个子束的辐射。

所述照射系统还可包括控制器，所述控制器被配置成确定每个子束的空间强度分布且使用所述空间强度分布来确定所述反射元件阵列的所述反射元件中的每个反射元件的定向。

所述聚焦单元被配置成将所述照射束的所述第二部分聚焦至所述检测平面上使得每个检测器元件接收与所述多个子束中的单一子束对应的辐射

所述照射系统还可包括控制器，所述控制器被配置成确定所述多个子束中的每个子束的强度。

所述照射系统还可包括多个致动器，所述多个致动器被配置成调整所述反射元件阵列的所述反射元件的所述定向。

所述控制器在照射时段期间可操作以响应于所述多个子束的经确定的强度而控制所述致动器，以便形成具有所需空间强度分布的照射束。

所述控制器进一步可操作以在除了所述照射时段期间以外的时间控制所述致动器，以便定向所述反射元件使得与在所述照射时段期间的平面的范围相比较，使得当成像至所述检测平面上时形成所述子束并不重叠的所述子束的图像的平面的范围被扩展。

所述聚焦单元可操作以调整成像至所述检测平面上的所述平面。

所述照射系统还可包括滤光器元件，所述滤光器元件定位于所述反射元件阵列上游，其中所述滤光器元件被配置成透射辐射使得其入射到所述反射元件阵列上。

所述滤光器元件可操作以阻挡所述滤光器元件的一个或更多个区以便防止辐射入射到一个或更多个反射元件上。

所述检测器元件阵列被定位成实质上处于所述检测平面。

所述照射系统还可包括荧光板，所述荧光板定位成实质上处于所述检测平面，且其中所述检测器元件阵列被配置成测量从所述荧光板发射的辐射的强度。

所述照射系统还可包括第二分束装置，所述第二分束装置被配置成将所述照射束的所述第二部分分裂成第一检测束及第二检测束，其中所述第一检测束被引导至所述检测系统且所述第二检测束被引导至第二检测系统，所述第二检测系统包括第二聚焦单元及第二检测器元件阵列，其中所述第二聚焦单元被配置成将所述第二检测束聚焦至第二检测平面上使得在所述第二检测平面处形成第二图像，且其中所述第二图像是所述多个子束在第二平面中的图像，所述第二平面不同于由接收所述第一检测束的所述检测系统而成像的所述平面。

所述聚焦单元可被定向成实质上平行于所述检测平面。

所述聚焦单元可被定向成实质上平行于所述反射元件阵列。

所述照射系统还可包括控制器，所述控制器被配置成从由所述检测器元件阵列进行的测量确定关于所述反射元件阵列的反射元件的瑕疵。

根据第三方面，提供一种光刻设备，其包括：根据所述第一方面或所述第二方面的照射系统；支撑结构，用于支撑图案形成装置，所述图案形成装置用以在所述照射束的所述第一部分的横截面中向所述照射束的所述第一部分赋予图案，由此形成经图案形成的辐射束；衬底台，用于保持衬底；及投影系统，用于将所述经图案形成的辐射束投影至所述衬底的目标部分上。

根据第四方面，提供一种使辐射束成像的方法，所述方法包括：提供辐射束；利用透镜阵列将所述辐射束聚焦成多个子束；利用反射元件阵列来反射所述多个子束以便形成照射束；将所述照射束分裂成第一部分及第二部分；引导所述照射束的所述第一部分以入射到光刻图案形成装置上；聚焦所述照射束的所述第二部分使得在检测平面处形成图像，其中所述图像是所述多个子束在位于所述反射元件阵列上游的平面中的图像，且其中所述子束在所述图像中彼此并不重叠；及运用检测器元件阵列来测量入射到所述检测平面上的辐射的强度。

根据第五方面，提供一种使辐射束成像的方法，所述方法包括：提供辐射束；利用反射元件阵列来反射所述辐射束的多个子束以便形成照射束；将所述照射束分裂成第一部分及第二部分；引导所述照射束的所述第一部分以入射到光刻图案形成装置上；聚焦所述照射束的所述第二部分使得在检测平面处形成图像，其中所述图像是所述多个子束在位于所述反射元件阵列下游的平面中的图像，且其中所述子束在所述图像中彼此并不重叠；和利用检测器元件阵列来测量入射到所述检测平面上的辐射的强度。

所述方法还可包括利用透镜阵列将所述辐射束聚焦成所述多个子束且将所述多个子束引导至所述反射元件阵列上。

所述检测器元件阵列可被布置成使得多个检测器元件接收对应于每个子束的辐射。

所述方法还可包括确定每个子束的空间强度分布，且使用所述空间强度分布以确定所述反射元件阵列的所述反射元件中的每个反射元件的定向。

所述照射束的所述第二部分可聚焦至所述检测平面上使得每个检测器元件接收对应于所述多个子束中的单一子束的辐射。

所述方法还可包括确定所述多个子束中的每个子束的强度。

所述方法还可包括在照射时段期间响应于所述多个子束的经确定强度而调整所述反射元件阵列的所述反射元件的所述定向，以便形成具有所需空间强度分布的照射束。

所述方法还可包括在除了所述照射时段期间以外的时间调整所述反射元件阵列的所述反射元件的所述定向，使得与在所述照射时段期间的平面的范围相比较，使得当成像至所述检测平面上时形成所述子束并不重叠的所述子束的图像的平面的范围被扩展。

所述方法还可包括在除了所述照射时段期间以外的时间确定所述多个子束中的每个子束的强度。

所述方法还可包括在除了所述照射时段期间以外的时间确定所述反射元件的所述定向。

所述方法还可包括调整成像至所述检测平面上的所述平面。

所述方法还可包括根据由所述检测器元件阵列进行的测量而将定位于所述反射元件阵列上游的滤光器元件对准，其中所述滤光器元件被配置成透射辐射以入射到所述反射元件阵列上。

所述方法还可包括阻挡所述滤光器元件的一个或更多个区，以便防止辐射入射到一个或更多个反射元件上。

所述方法还可包括从入射到所述检测平面上的辐射的所述强度的所述测量确定关于所述反射元件阵列的反射元件的瑕疵。

所述方法还可包括：将所述照射束的所述第二部分分裂成第一检测束及第二检测束，其中所述第一检测束被引导至所述检测系统；和聚焦所述第二检测束使得在第二检测平面处形成第二图像，且其中所述第二图像是所述多个子束在第二平面中的图像，所述第二平面不同于由接收所述第一检测束的所述检测系统而成像的所述平面。

根据第六方面，提供一种用于光刻设备的照射系统，其包括：透镜阵列，被配置成接收辐射束且将所述辐射束聚焦成多个子束；反射元件阵列，被配置成接收所述子束且反射所述子束以便形成照射束；分束装置，被配置成将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导以入射到光刻图案形成装置上；聚焦单元，被配置成将所述照射束的所述第二部分聚焦至检测平面上使得在所述检测平面处形成图像，且其中所述图像是所述多个子束的图像，其中所述子束彼此并不重叠；和检测器元件阵列，被配置成测量入射到所述检测平面上的辐射的强度。

根据第七方面，提供一种使辐射束成像的方法，所述方法包括：提供辐射束；利用透镜阵列将所述辐射束聚焦成多个子束；利用反射元件阵列来反射所述多个子束以便形成照射束；将所述照射束分裂成第一部分及第二部分；引导所述照射束的所述第一部分以入射到光刻图案形成装置上；聚焦所述照射束的所述第二部分使得在检测平面处形成图像，其中所述图像是所述多个子束的图像，其中所述多个子束的所述子束彼此并不重叠；和利用检测器元件阵列来测量入射到所述检测平面上的辐射的强度。

以上结合本发明的任何方面所提及的特征可结合本发明的其它方面中的任一方面而使用。

附图说明

现在将仅作为举例、参考所附的示意图来描述本发明的实施例，附图中相应的附图标记表示相应的部件，并且其中：

-图1是根据本发明的实施例的光刻设备的示意图：

-图2是形成图1所示的光刻设备的部件的根据本发明的实施例的照射系统IL的一部分的示意图；

-图3A和图3B是可由图2的照射系统形成的照射模式的示意图；

-图4A和图4B是可形成于图2的照射系统IL中的子束的图像的示意图；

-图5是在替代操作模式中的图2的照射系统IL的一部分的示意图；

-图6A和图6B是可使用图5所示的操作模式而形成于照射系统IL中的子束的图像的示意图；和

-图7是根据本发明的替代实施例的照射系统IL的一部分的示意图。

具体实施方式

虽然本文具体参考光刻设备在制造IC中的应用，但是应该理解，这里所述的光刻设备可以具有其它应用，例如制造集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。本领域技术人员将会认识到，在这样替换的应用情形中，任何使用的术语“晶片”或“管芯”可以分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、或者量测或检验工具中。在可应用的情况下，可以将所述公开的内容应用于这种和其它衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如为产生多层IC，使得这里使用的所述术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。

此处所用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，包括紫外(UV)辐射(例如具有等于或约365、248、193、157或126nm的波长)和极紫外线(EUV)辐射(例如，具有在4至20纳米的范围中的波长)；以及粒子束(诸如离子束或电子束)。

这里所使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底的目标部分上形成图案的装置。应当注意，被赋予辐射束的图案可能不与在衬底的目标部分上的所需图案完全相符。通常，被赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。

图案形成装置可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程LCD面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型的类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每个小反射镜可以独立地倾斜，以便沿不同方向反射入射的辐射束。以此方式，经反射的束被形成图案。

所述支撑结构保持所述图案形成装置。支撑结构根据图案形成装置的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置是否保持在真空环境中等其它条件来保持图案形成装置。所述支撑可以使用机械的夹持、真空的或其它夹持技术(例如，在真空情况下的静电夹持)。所述支撑结构可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的，并且可以确保图案形成装置位于所需的位置上(例如相对于投影系统)。在这里任何使用的术语“掩模版”或“掩模”都可以认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。

这里使用的术语“投影系统”应该广义地解释为包括各种类型的投影系统，所述投影系统的类型可以包括折射型光学系统、反射型光学系统、反射折射型光学系统，如例如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没流体或使用真空的类的其它因素所适合的。这里使用的术语“投影透镜”可以认为是与更上位的术语“投影系统”同义。

照射系统可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、和反射折射型光学部件用于引导、成形、或控制辐射束，并且这样的部件也可在下文被整体地或单独地称为“透镜”。

光刻设备可以是具有两个(“双平台”)或更多个衬底台(和/或两个或更多个支撑结构)的类型。在这种“多平台”机器中，可以平行地使用额外的台，或者可以在一个或更多个台上执行预备步骤，而一个或更多个台被用于曝光。

所述光刻设备也可以是这种类型：其中衬底被浸没于具有相对高的折射率的液体(例如水)中，以便填充投影系统的最终元件与衬底之间的空间。浸没技术能够用于提高投影系统的数值孔径在本领域是熟知的。

图1示意地示出了光刻设备的实施例。所述光刻设备包括：

照射系统(照射器)IL，用于调节辐射束PB(例如，紫外辐射或EUV辐射)；

支撑结构(例如支撑台)MT，用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA，并与用于相对于物体PL精确地定位所述图案形成装置的第一定位装置PM相连；

衬底台(例如，晶片台)WT，用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W并且与用于相对于物体PL精确地定位衬底的第二定位装置PW相连；

投影系统(例如折射式投影透镜)PL，其配置用于将由图案形成装置MA赋予辐射束PB的图案成像到衬底W的目标部分C(例如包括一根或多根管芯)上。

这里如图所示的，所述设备是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替代地，所述设备可以是反射型的(例如，采用如上所述类型的可编程反射镜阵列)。光刻设备可包括透射式和反射式光学元件。

所述照射系统IL接收来自辐射源SO的辐射束。该源和所述光刻设备可以是分立的实体(例如当该源为准分子激光器时)。在这种情况下，不会将该源看成形成光刻设备的一部分，并且，通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统BD的帮助，将所述辐射束从所述源SO传到所述照射系统IL。在其它情况下，所述源可以是所述设备的组成部分(例如当所述源是汞灯时)。

所述照射系统IL可以包括被配置用于调整所述束的角强度分布(例如，用以形成不同的照射模式)的调整构件AM。通常，可以对所述照射系统的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外，所述照射系统IL通常包括各种其它部件，例如整合器IN和聚光器CO。所述照射系统提供经调节的辐射束，在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。

所述辐射束PB入射到由所述支撑结构MT所保持的所述图案形成装置(例如，掩模)MA上。已经穿过图案形成装置MA之后，所述束PB通过投影系统PL，所述投影系统PL将辐射束B聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位装置PW和位置传感器IF(例如，干涉仪器件)的帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于所述束PB的路径中。类似地，例如在从掩模库的机械获取之后，或在扫描期间，可以将所述第一定位装置PM和另一个位置传感器(图1中未明确示出)用于相对于所述束PB的路径精确地定位图案形成装置MA。通常，将通过形成所述定位装置PM和PW的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助来实现载物台MT和WT的移动。然而，在步进机的情况下(与扫描器相反)，支撑结构MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以使用图案形成装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准所述图案形成装置MA和衬底W。

可以将所示的设备用于以下优选模式中：

1.在步进模式中，在将支撑结构MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予所述束PB的整个图案一次性投影到目标部分C上(即，单一的静态曝光)。然后使所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的所述目标部分C的尺寸。

2.在扫描模式中，在对支撑结构MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时，将赋予所述束P的图案投影到目标部分C上(即，单一的动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结构MT的速度和方向通过所述投影系统PL(缩小)放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一动态曝光中所述目标部分的宽度(沿非扫描方向)，而所述扫描运动的长度确定了所述目标部分的高度(沿所述扫描方向)。

3.在另一个模式中，将用于保持可编程图案形成装置的支撑结构MT保持为基本静止，并且在对所述衬底台WT进行移动或扫描的同时，将赋予所述束PB案投影到目标部分C上。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT的每次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。

也可以采用上述使用模式的组合和/或变体或完全不同的使用模式。

图2是照射系统IL的实施例的部分的示意性描绘。所描绘部分可与图1所示的调整构件AM对应。照射系统IL从辐射源SO(图2中未图示)接收辐射束B(例如，UV辐射束或EUV辐射束)。辐射束B可例如由如图1所示的束递送系统而递送至照射系统IL。视情况，辐射束B传递通过束发散光学件1。束发散光学件1用来扩展辐射束B的横截面。例如，辐射束B的横截面可被扩展从而使得其与所述辐射束B入射到的一个或更多个后续光学元件的大小匹配。

在图2所描绘的布置中，辐射束B从束发散光学件1传递至透镜阵列2。图2所示的透镜阵列2包括八个透镜2a至2h。然而，实际上，透镜阵列2可包括比图2所示更多得多的透镜。透镜阵列2可以被布置呈二维栅格的形式。例如，透镜阵列2可包括被布置呈32x32个透镜的栅格的1024个透镜，或呈64x64个透镜的栅格形式的4096个透镜。一般而言，透镜阵列可包括任何合适数目的透镜。形成透镜阵列2的透镜2a至2h中的每个被配置成用以接收辐射束B的部分，且将所述部分聚焦成辐射的各个子束4a至4h。因此，透镜阵列2将辐射束B聚焦成多个子束4。

辐射的多个子束4入射于反射镜阵列6上。反射镜阵列6包括反射元件6a至6h的阵列。透镜阵列2的透镜2a至2h中的每个被配置成将子束4a至4h聚焦至反射镜阵列6的单一反射元件6a至6h上。因此，每个反射元件6a至6h接收单一子束4a至4h。

视情况，滤光器元件3定位于透镜阵列2与反射镜阵列6之间。滤光器元件3可包括孔阑5a至5h的阵列，所述孔阑5a至5h被布置以允许子束4a至4h传递通过滤光器元件3。滤光器元件3可操作以阻挡孔阑5a至5h中的一个或更多个孔阑以便防止一个或更多个子束4a至4h入射于反射镜阵列6上。例如，在反射元件6a至6h有瑕疵/缺损的情况下，可阻挡与有瑕疵反射元件6a至6h对应的孔阑5a至5h，以便防止子束4a至4h入射于有瑕疵反射元件6a至6h上。

替代地，滤光器元件3可包括被配置成透射子束4a至4h的透明材料。可阻挡透明材料的一个或更多个区，以便防止一个或更多个子束4a至4h传播通过滤光器元件3(例如，当对应反射元件6a至6h有瑕疵时)。滤光器元件3可例如包括玻璃板。可阻挡玻璃板的区，以便防止一个或更多个子束4a至4h透射通过所述板。例如，板的区可被涂覆有铬，用以阻挡辐射传播通过所述板。

另外或替代地，滤光器元件3可操作以使一个或更多个子束4a至4h衰减，以便减少反射镜阵列上的一个或更多个子束4a至4h的强度。

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。反射镜阵列6的反射元件6a至6h可独立地可移动，使得每个反射元件6a至6h的定向可受控制以便控制每个子束4a至4h反射的方向。通过控制每个子束4a至4h反射的方向，可形成在反射镜阵列6下游的部位处具有所需横截面强度分布的照射束8。

术语“照射束”在本发明中用以指代从反射镜阵列6反射的辐射。应了解到，在最接近反射镜阵列6的区中，照射束8最初包括彼此分离的子束4a至4h。然而，反射元件6a至6h可被定向成使得在反射镜阵列6下游的部位处，子束4a至4h彼此重叠以便形成单一辐射束(例如，在场平面中)。

提供定向可独立地受控制的反射元件6a至6h可引起在所述反射元件6a至6h之间存在间隙。透镜阵列2可被配置成用以聚焦子束4a至4h，使得每个子束4a至4h的横截面与子束入射的反射元件6a至6h的横截面大约匹配或小于所述横截面。此情形可确保很少或无辐射入射于反射元件6a至6h之间的间隙上，由此减少可在反射镜阵列6处发生的辐射的任何损耗。

照射束8入射于分束装置10上，分束装置10被配置成将照射束分裂成第一部分12和第二部分14。在图2所描绘的实施例中，分束装置10包括部分反射镜，部分反射镜反射照射束8的第一部分12且透射照射束8的第二部分14。部分反射镜可透射大约1％的照明束且可反射大约99％的照射束。在替代实施例中，第一部分12可由形成分束装置10的部分反射镜透射，且第二部分14可由所述部分反射镜反射。一般而言，分束装置10可包括将照射束分裂成第一部分及第二部分的任何光学元件或光学元件的组合。

照射束8的第一部分12随后被引导以入射于图案形成装置MA(图2中未图示)上。照射系统IL可包括在照射束8入射于图案形成装置MA上之前对所述照射束8的第一部分12进行调节的一个或更多个光学元件。例如，如图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使得其在照射系统IL的平面18中具有所需横截面积。平面18可被称作照射系统IL的光瞳平面。光瞳平面18处的照明束8的第一部分12可充当用于图2中未图示的照射系统IL的其它部件的虚拟辐射源。例如，光瞳平面18处的照射束8的第一部分12可充当用于图1所示的整合器IN和/或聚光器CO的虚拟辐射源。

反射镜阵列6的反射元件6a至6h可被定向成使得每个子束4a至4h被引导以入射于光瞳平面18中的所需部位处。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处的照射束8的第一部分12具有所需空间强度分布。光瞳平面18处的照射束的空间强度分布可被称作照射模式。

光瞳平面18处的照射束的空间强度分布可在辐射束入射于图案形成装置MA上之前被转换成角强度分布。换言之，在照射系统IL的光瞳平面18与图案形成装置MA之间存在傅立叶关系(所述图案形成装置是在场平面中)。这是因为光瞳平面18与将辐射束聚焦至图案形成装置MA上的聚光器CO的前焦平面基本上重合。

光瞳平面18处的空间强度分布的控制可用来改进所述图案形成装置MA的图像投影至衬底W上的准确度。具体地，具有偶极、环形或四极照明模式的空间强度分布可用来增强图案被投影的分辨率，或改进诸如对投影透镜像差的敏感度、曝光宽容度(exposurelatitude)及焦深这样的其它参数。

为了在光瞳平面18处造成所需空间强度分布，需要具有关于由反射元件6a至6h反射的子束4a至4h中的每个子束的强度的知识。如果每个子束4a至4h的强度是已知的，则每个反射元件6a至6h可被定向以便将子束4a至4h引导至光瞳平面18中的部位以便在光瞳平面18中造成所需空间强度分布。例如，如果在光瞳平面18中的给定部位处需要相对高强度的辐射，则用于反射具有相对高强度的子束4a至4h的反射元件可被定向成以便将所述子束引导至光瞳平面18中的需要高强度的部位。另外或替代地，多个反射元件6a至6h可被定向以便将它们的相应子束4a至4h引导至光瞳平面中的同一部位使得一个或更多个子束4a至4h在光瞳平面18处重叠。一般而言，如果从反射元件反射的子束4a至4h中的每个子束的强度是已知的，则反射元件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。

图3A及图3B是可形成于光瞳平面18处的照射模式的两个实例的示意性图示。图3A中所示的照射模式可被称作环形照射模式。通过将反射镜阵列的反射元件6a至6h定向成使得子束4a至4h在光瞳平面18处被布置于辐射环40内，形成了所述环形照射模式。为了易于例示，图3A仅示出八个子束4a至4h，然而，将了解到，实际上更多子束可形成形成图3A所描绘的环形照射模式的辐射环40。

图3B所示的照射模式可被称作偶极照射模式。通过将反射镜阵列的反射元件6a至6h定向成使得子束4a至4h在光瞳平面18处被布置于两个辐射区42a、42b内，来形成了偶极照射模式。为了易于例示，图3B中仅示出八个子束4a至4h，然而，将了解到，实际上更多子束可形成辐射区42a、42b，辐射区42a、42b形成图3B所描绘的偶极照射模式。

反射镜阵列6的反射元件6a至6h可被定向成以便形成与图3A及图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个辐射区的四极照射模式。

致动器可被配置成改变反射元件6a至6h的定向以便造成反射元件6a至6h的所需定向。例如，致动器可操作以将反射元件6a至6h定向成以便在光瞳平面18处造成所需照射模式。

如上文所描述，反射镜阵列6的反射元件6a至6h的定向提供从反射镜阵列6反射的子束4a至4h的强度与光瞳平面18处的照射束8的空间强度分布之间的映射。一般而言，如果从反射元件6a至6h反射的子束4a至4h的强度是已知的，则反射镜阵列6的反射元件6a至6h可被定向成以便在光瞳平面18处形成任何所需照射模式。将了解到，从反射镜阵列6反射的子束4a至4h中的每个子束的强度取决于从辐射源SO接收的辐射束B的空间强度分布、子束4a至4b在透镜阵列2处的聚焦，以及反射镜阵列6的反射元件6a至6h中的每个反射元件的反射率。从反射镜阵列6反射的子束4a至4h中的每个子束的强度也可取决于辐射在从反射镜阵列6反射之前传递通过的任何其它光学元件(例如，束发散光学件1)。

影响子束4a至4h的强度的因素中的一个或更多个因素可随着时间推移而改变。例如，辐射束B的空间强度分布可随着时间推移而改变。具体地，辐射束B的空间强度分布可随着辐射源SO的操作模式改变而改变。在实施例中，辐射源SO包括激光器(例如，准分子激光器)。在激光器的操作参数(例如，重复频率、占空比、脉冲能量、带宽)保持恒定时，从辐射源SO接收的辐射束B的空间强度分布可以是相对恒定的。然而，如果激光器的操作参数中的一个或更多个操作参数改变，则辐射束B的空间强度分布可改变，这将造成从反射镜阵列6反射的子束4a至4h的强度的因此改变。

另外或替代地，从反射镜阵列6反射的子束4a至4h的强度改变可由反射镜阵列6的一个或更多个反射元件6a至6h的反射率的改变引起。例如，反射元件6a至6h中的一个或更多个反射元件的反射率可随着时间推移而劣化，由此减少从一个或更多个反射元件6a至6h反射的子束4a至4h的强度。

另外或替代地，从反射镜阵列6反射的子束4a至4h的强度的改变可由与辐射束B或子束4a至4h进行相互作用的任何其它光学元件(例如，束递送系统BD、束发散光学件1、透镜阵列2和/或滤光器元件3)的改变引起。

可通过测量照射束8的第二部分14来确定子束4a至4b的强度。在图2中所示的布置中，照射束8的第二部分14在分束装置10处被透射，且入射到定位于分束装置10之后的检测系统20上。检测系统20包括聚焦单元22和检测器元件阵列24。聚焦单元22被配置成将照射束8的第二部分14聚焦至检测器元件阵列24上，以便在检测器元件阵列24处形成多个子束4的图像。例如，聚焦单元22可包括一个或更多个透镜。检测器元件阵列24包括可操作以测量入射到它们上的辐射的强度的个别检测器元件25。例如，检测器元件25可包括电荷耦合器件(CCD)或CMOS传感器。

形成于检测器元件阵列24处的图像是在处于分束装置10上游的平面中的多个子束4的图像。在检测器元件阵列24处成像的平面取决于聚焦单元22的焦距以及聚焦单元和检测器元件阵列24的定位。

在实施例中，聚焦单元22被配置成使处于反射镜阵列6上游的平面成像至检测器元件阵列24上。使处于反射镜阵列6上游的平面(例如，处于透镜阵列2与反射镜阵列6之间的平面)成像等效于在处于反射镜阵列6之后的平面中形成照射束8的虚拟图像。例如，图2中示出可由聚焦单元22成像至检测器元件阵列24上的第一平面31。使第一平面31成像等效于将照射束8的子束4a至4h中的每个子束追踪至反射镜阵列6之后的位置，以在如图2所示的处于反射镜阵列6之后的第一虚拟平面31’处形成虚拟图像。第一虚拟平面31’位于与反射镜阵列6相距与第一平面31等效的距离处。

在图2所示的实施例中，检测器元件阵列24及聚焦单元22被定向成基本上彼此平行。聚焦单元22及检测器元件阵列24的平行定向意思是成像至检测器元件阵列24上的平面也平行于聚焦单元22及检测器元件阵列24。在图2的实施例中，反射镜阵列6也被定向成使得其基本上平行于聚焦单元22及检测器元件阵列24。因此，成像至检测器元件阵列上的第一平面31被定向成基本上平行于反射镜阵列6、聚焦单元22及检测器元件阵列24。

图4A是当聚焦单元22被配置成使处于透镜阵列2与反射镜阵列6之间的第一平面31成像至检测器元件阵列24上时形成于检测器元件阵列24处的图像的示意性图示。图4A所描绘的图像包括多个图像子束4a′至4h′。图像子束4a′至4h′中的每个图像子束对应于由多个透镜2形成的相应子束4a至4h。

从图2将了解到，第一虚拟图像31′和(因此)形成于检测器元件阵列24处的对应图像取决于反射元件6a至6h的定向。在图2所示的布置中，反射元件6a至6h并非都被定向成处于相同角度，且因而，子束4a至4h在反射镜阵列6处沿不同方向反射。子束4a至4h在不同方向上的反射导致一些子束4a至4h在从反射镜阵列6反射之后朝向彼此行进，且一些子束4a至4h在从反射镜阵列6反射之后行进远离彼此。如上文所解释，使第一平面31成像至检测器元件阵列24上等效于将子束4a至4h追踪回到反射镜阵列6之后至第一虚拟平面31′。反射元件的定向影响追踪回的子束4a至4h在第一虚拟平面31′处的位置，且因此，影响形成于检测器元件阵列24处的图像中的图像子束4a’至4h′的相对位置。

从图4A可看出，图像子束4a′至4h′在形成于检测器元件阵列24处的图像中并未均一地间隔开。然而，图像子束4a′至4h′处于与入射到反射镜阵列上的子束4a至4h相同的阶，且彼此分离从而使得它们并不重叠。因此，图像子束4a′至4h′中的每个图像子束可容易地被识别成源自入射到反射镜阵列6上的特定子束4a至4h。因此，图像子束4a′至4h′中的每个的强度可由检测器元件阵列24来独立地测量，且可用以确定从反射镜阵列6反射的子束4a至4h中的每个子束的强度。

检测器元件阵列24上的图像子束4a′至4h′之间的分离取决于与成像至检测器元件阵列24上的平面的反射镜阵列6相距的距离，和所述反射镜阵列的反射元件6a至6h的定向。如上文所描述，成像至检测器元件阵列24上的第一平面31足够接近于反射镜阵列6使得子束4a至4h彼此分离且不重叠。这允许在检测器元件阵列24处独立地测量所述图像子束4a′至4h′的强度，使得可独立地确定从反射镜阵列6反射的子束4a至4h的强度。

图4B是当聚焦单元22被配置成使第二平面32成像至检测器元件阵列24上时形成于检测器元件阵列24处的图像的示意性图示。第二平面32处于反射镜阵列6上游，且相比于第一平面31与反射镜阵列6相距更大距离。使第二平面32成像至检测器元件阵列24上等效于追踪回照射束8的子束4a至4h中的每个子束，以在如图2所示的处于反射镜阵列6之后的第二虚拟平面32′处形成虚拟图像。第二虚拟平面32′与反射镜阵列6相距与第二平面32等效的距离。

从图2及从图4B所描绘的图像可看出，第二平面32足够远离反射镜阵列6使得一些图像子束4a至4h在第二虚拟图像平面32′中彼此重叠，且因此在形成于检测器元件阵列24处(且在图4B中未图示)的图像中彼此重叠。例如，图像子束4b′及4d′彼此重叠，且图像子束4f′、4g′及4c′彼此重叠。从图4B所示的图像也可看出，一些图像子束4a′至4h′的次序已改变。例如，图像子束4b′及4c′在图4B所示的图像中以与当对应子束4a至4h入射于反射镜阵列6上时布置所述对应子束4a至4h的次序不同的次序而呈现。

图像子束4a′至4h′在检测器元件阵列24处的重叠意思是检测器元件阵列24的一些区从多于一个图像子束接收辐射。在从多于一个图像子束接收辐射的区中，没有可能独立地确定多少辐射源自重叠的图像子束中的每个图像子束。因此，没有可能独立地确定所有子束4a′至4h′的强度。因此，有利的是将多个子束4的子束4a至4h并不重叠处的平面成像至检测器元件阵列24上。这可允许在检测器元件阵列24处独立地测量形成于检测器元件阵列上的图像子束4a′至4h′的强度，以便独立地确定从反射镜阵列6反射的子束4a至4h的强度。

子束4a至4h在反射镜阵列6处都彼此分离。因此，使接近于反射镜阵列6或基本上处于反射镜阵列6处的平面成像至检测器元件阵列24上会引起形成其中图像子束4a′至4h′并不彼此重叠的图像，由此允许独立地确定从反射镜阵列6反射的子束4a至4h的强度。图像子束4a′至4h′在形成于检测器元件阵列处的图像中彼此重叠的可能性会随着成像的平面与反射镜阵列6相距的距离增加而增加。将了解，从反射镜阵列6成像的使图像子束4a′至4h′重叠的平面的距离取决于反射元件6a至6h的特定定向。

在一些实施例中，聚焦单元22被配置成使处于反射镜阵列6下游的平面成像至检测器元件阵列24上。例如，图2所示且处于反射镜阵列6下游的第三平面33可被成像至检测器元件阵列24上。如上文所描述，当反射元件6a至6h被定向成彼此成不同角度时，子束4a至4h在从反射镜阵列6反射之后并不都在相同方向上传播。这意思是在处于反射镜阵列6下游的一些平面中，子束4a至4h中的一个或更多个子束可彼此重叠。如上文所描述，需要使平面成像至检测器元件阵列24上，使得图像子束4a′至4h′在图像中彼此并不重叠。因此，在聚焦单元22被配置成使处于反射镜阵列6下游的平面成像至检测器元件阵列24上的实施例中，需要使子束4a至4h彼此并不重叠的平面成像。将了解到，反射镜阵列6下游的使子束4a至4h彼此重叠的距离取决于反射元件6a至6h的定向。然而，一般而言，子束4a至4h在反射镜阵列6下游的平面中彼此重叠的可能性随着所述平面与反射镜阵列6相距的距离增加而增加。

一般而言，在反射镜阵列6上游或下游与反射镜阵列6相距任何距离的平面可被成像至检测器元件阵列24上。成像至检测器元件阵列24上的平面的定向取决于聚焦单元22及检测器元件阵列24的定向。对于反射元件6a至6h的给定定向，可存在着可被成像于检测器元件阵列24上，以便形成图像子束4a′至4h′并不重叠的图像的有限平面范围。例如，处于第一平面31与第三平面33之间的至检测器元件阵列24上的成像平面可导致形成图像子束4a′至4h′并不重叠的图像。然而，处于比第一平面31更上游的、或处于比第三平面33更下游的成像至检测器元件阵列24上的成像平面可导致形成图像子束4a′至4h′彼此重叠的图像。

为了易于描述，可成像至检测器元件阵列24上，以便形成图像子束4a′至4h′彼此并不重叠的图像的平面的范围在本发明中被称作非重叠平面的范围。

非重叠平面的范围取决于反射元件6a至6h的定向。虽然上文已描述反射元件的定向，其中非重叠平面的范围在第一平面31与第三平面33之间延伸，但对于反射元件6a至6h的其它布置，非重叠平面的范围可以是不同的。例如，对于反射元件6a至6h的另一布置，非重叠平面的范围可在第二平面32与第四平面34(图2所示)之间延伸。

一般而言，非重叠平面的范围可以在反射镜阵列6上居于中心。即，从反射镜阵列6至反射镜阵列6下游的可成像使得图像子束4a′至4h′并不重叠的最远平面的距离可以与从反射镜阵列6至反射镜阵列6上游的可成像使得图像子束4a′至4h’并不重叠的最远平面的距离实质上相同。

处于反射镜阵列6上游或下游的平面可在照射系统IL及光刻设备LA的正常操作期间被成像至检测器元件阵列24上。这可允许在照射系统IL及光刻设备LA的正常操作期间测量图像子束4a′至4h′的强度且确定子束4a至4h的强度。这有利地减少用以确定子束4a至4h的强度可另外所需的光刻设备LA的任何停工时间。

在照射系统IL及光刻设备LA的正常使用期间，反射元件6a至6h的定向是取决于光瞳平面18处的所需照射模式。期间反射元件6a至6h被定向以便形成所需照射模式的时段可被称作照射时段。对于一些照射模式，反射元件6a至6h的定向可使得非重叠平面的范围可以是相对有限的。即，仅相对地接近于反射镜阵列6的平面(在反射镜阵列6上游或下游)可被成像至检测器元件阵列24上以便形成图像子束4a′至4h′并不重叠的图像。

可通过将反射元件6a至6h定向成使得子束4a至4h中的每个子束被反射以便在基本上相同方向上传播来扩展非重叠平面的范围。图5是图2所示的照射系统IL的部分的示意性图示，但其中反射元件6a至6h被定向成彼此处于基本上相同角度。因此，从反射镜阵列6反射的子束彼此基本上平行地传播且彼此并不重叠。因此，非重叠平面的范围被扩展使得位于反射镜阵列6上游或下游任何距离处且位于分束装置10上游的平面可被成像至检测器元件阵列24上，以便形成图像子束4a′至4h′彼此并不重叠的图像。

反射元件6a至6h可如图5所示而定向使得非重叠平面的范围在光瞳平面18处需要常规照射模式时被扩展(所述常规照射模式可以是圆盘形状)。例如，光刻设备LA可顺次曝光一系列衬底。在衬底W的曝光之后，可从衬底台WT卸载所述衬底且将新衬底W加载至衬底台W上以供曝光。在从衬底台WT加载和卸载衬底W的过程期间，可在光瞳平面18处无需用于衬底曝光的照射模式，这是因为无衬底被曝光。因此，反射元件6a至6h可如图5所示而定向(例如，用以形成常规照射模式)使得非重叠平面的范围得以扩展。在此期间，非重叠平面的经扩展的范围中的任何平面可被成像至检测器阵列24上，且可确定子束4a至4h的强度。例如，子束4a至4h的经确定强度可用以确定在光瞳平面18处造成所需照射模式的反射元件6a至6h的所需定向。可随后重新布置(例如，使用致动器)反射元件以便造成反射元件6a至6h的所需定向，来为曝光后续衬底W作准备。

在一个或更多个衬底W的曝光之间，可执行一个或更多个校准或控制过程。例如，可在衬底曝光之间检查和/或校准光刻设备的一个或更多个部件。校准程序可需要使一个或更多个传感器曝光至来自辐射源SO的辐射。在曝光一个或更多个传感器的校准过程期间，形成于光瞳平面16处的照射模式可对于正执行的校准过程而言不重要。因此，反射元件6a至6h可被定向以便在此校准过程期问扩展非重叠平面的范围(例如，通过定向反射元件6a至6h以便形成如图5所示的常规照射模式)。因此，期间可扩展非重叠平面的范围的校准过程可提供如下机会：在此期间位于与反射镜阵列6相距相对大距离处(在反射镜阵列6上游或下游)的平面可被成像至检测器元件阵列24上，使得形成于检测器元件阵列24上的图像子束4a′至4h′彼此并不重叠。

可在衬底曝光之间执行的校准程序可包括将干涉计曝光于来自辐射源SO的辐射束。干涉计可被配置成用以检测辐射束中的可(例如)由光学元件在辐射源SO与干涉计之间的光学路径中的失真所造成的像差。在干涉计的曝光期间，反射元件6a至6h可被定向成以便形成适合于在干涉计处检测辐射束中的像差的照射模式。形成适合于检测像差的照射模式的反射元件6a至6h的定向可不同于图5所示的反射元件6a至6h的定向，在图5中反射元件6a至6h被定向成彼此处于基本上相同的角度使得子束4a至4h基本上彼此平行地传播。然而，在像差传感器的曝光期间反射元件6a至6h的定向可使得非重叠平面的范围得以扩展(例如，相比于在衬底曝光期间的非重叠平面的范围)。因此，在曝光像差传感器期间的时间可提供如下机会：在此期间位于与反射镜阵列6相距的相对大距离处(在反射镜阵列6上游或下游)的平面可被成像至检测器元件阵列24上，从而使得形成于检测器元件阵列24上的图像子束4a′至4h′彼此并不重叠。

如上文所描述，反射元件6a至6h可时常被定向成以便扩展非重叠平面的范围。这出于多种原因可以是有利的，下文中给出对此的论述。

子束4a至4h的横截面可在反射镜阵列6上游及下游在不同平面中变化。例如，在一个实施例中，子束4a至4h通过透镜阵列2的聚焦可造成子束4a至4h的横截面远离透镜阵列以及朝向反射镜阵列6而减低。子束的横截面可随后在已由反射镜阵列反射之后增加，且可随着反射镜阵列6下游的距离增加而增加。在其它实施例中，子束4a至4h可不同地聚焦，且子束4a至4h的横截面可在反射镜阵列6处不处于最小值。一般而言，透镜阵列2造成子束4a至4h的横截面在反射镜阵列6上游和下游在不同平面中变化。

因此，入射到检测器元件阵列24上的图像子束4a′至4h′中的每个图像子束的大小至少部分地取决于由聚焦单元22成像至检测器元件阵列24上的平面。例如，检测器元件阵列24上的图像子束4a′至4h′的大小可在若第一平面31被成像至检测器元件阵列24上的情况下与在若第二平面32被成像至检测器元件阵列上的情况下不同。第一平面31接近于反射镜阵列6，而第二平面32较远离反射镜阵列6且较靠近透镜阵列2。因此，成像至检测器元件阵列24上的平面可被选择以便造成在检测器元件阵列24上具有所需大小的图像子束4a′至4h′。

检测器元件阵列24上的图像子束的大小也可取决于聚焦单元22的成像属性和介于聚焦单元22与检测器元件阵列24之间的距离。因此，聚焦单元的聚焦属性和/或聚焦单元及检测器元件阵列24的定位可受控制以便控制检测器元件阵列24上的图像子束4a′至4h′的大小。例如，致动器可被配置成移动聚焦单元和/或检测器元件阵列2。致动器可受控制以便控制检测器元件阵列24上的图像子束4a′至4h′的大小。然而，在反射镜阵列6上游和下游的不同平面中子束4a至4h的变化的大小提供了可用来控制检测器元件阵列24处图像子束4a′至4h′的大小的额外自由度。

当非重叠平面的经扩展的范围可用时，可得到可成像至检测器元件阵列上的平面的较大范围。成像至检测器元件阵列上的平面可被选择成以便确保入射到检测器元件阵列24上的图像子束4a′至4h′的大小使得检测器元件阵列24能够独立地测量每个图像子束4a′至4h′的强度。具体地，聚焦单元22可被配置成将照射束8的第二部分14聚焦至检测器元件阵列24上，使得每个检测器元件仅接收与多个子束4中的单一子束对应的辐射。下文中将参看图6A及图6B进一步解释此情形。在下文参看图6A及图6B所描述的实例中，通过透镜阵列2聚焦子束4a至4h使得子束4a至4h的横截面在反射镜阵列6上处于最小值。即，在已由反射镜阵列6反射时，子束4a至4h的横截面朝向反射镜阵列6减低，并且远离反射镜阵列6而增加。然而，如上文所描述，在其它实施例中，子束4a至4h可不同地被聚焦，且子束4a至4h的横截面可在反射镜阵列6处并非是最小值。

图6A是检测器元件阵列24的实施例的示意性图示。所述检测器元件阵列24包括被布置呈栅格状图案的分立的检测器元件25。图6A中也示出入射到检测器元件阵列24上的图像子束4a′至4h′。在图6A所示的实例中，聚焦单元22被配置成使相对远离反射镜阵列6的第二平面32成像至检测器元件阵列24上。因为第二平面32相对远离反射镜阵列6(且子束4a至4h的横截面朝向反射镜阵列6而减低)，所以图像子束4a′至4h′在检测器元件阵列24上具有相对大横截面。这造成一些检测器元件25从多于一个图像子束4a′至4h′接收辐射。例如，在图6A中被标注成25′的检测器元件从图像子束4f′接收一些辐射且从图像子束4g′接收一些辐射。在此情形下，不可能独立地确定图像子束4f′的强度及图像子束4g′的强度，这是因为由检测器元件25′测量的强度的任何改变可归因于图像子束4f′的强度改变或可归因于图像子束4g′的强度改变。

图6B是如图6A所示的检测器元件阵列24的同一实施例的示意性图示，但在图6B所示的实例中，聚焦单元22被配置成使第一平面31成像至检测器元件阵列24上。如图2中能够看出，第一平面31比第二平面32更接近反射镜阵列6且更远离透镜阵列2。因此，当第一平面31成像至检测器元件阵列24上时的图6B中的图像子束4a′至4h′的大小比当第二平面32成像至检测器元件阵列24上时的图6A中的图像子束4a′至4h′的大小更小。图6B中的检测器元件阵列24上的图像子束4a′至4h′的较小大小导致每个检测器元件25仅从单一图像子束4a′至4h′接收辐射。具体地，图6A中的从两个图像子束4f′及4g′接收辐射的检测器元件25′在图6B中仅从单一图像子束4g′接收辐射。此情形可允许独立地确定每个图像子束4a′至4h′的强度，这是因为由每个检测器元件25测量的强度仅对应于单一图像子束。

在其它实施例中，当第一平面31及第二平面32成像至检测器元件阵列24上时的图像子束4a′至4h′的大小可与图6A及图6B所示的大小不同。然而，成像至检测器元件阵列上的平面仍可被选择成使得每个检测器元件25仅从单一图像子束4a′至4h′接收辐射，由此允许独立地确定每个图像子束4a′至4h′的强度。

如上文所描述，当照射系统IL及光刻设备LA正操作以便曝光衬底W时，反射元件6a至6h可被定向成使得非重叠平面的范围限于围绕反射镜阵列6的小范围。因此，靠近于反射镜阵列6的平面可被成像至检测器元件阵列24上使得相对小图像子束4a′至4h′被形成于检测器元件阵列24上。然而，如图4A所示，当反射元件6a至6h被定向成处于不同角度时，则图像中的图像子束4a′至4h′的间隔可以是不均一的。此情形可造成多于一个图像子束4a′至4h′入射到单一检测器元件25上，这是因为可减少图像子束4a′至4h′之间的分离。

当反射元件6a至6h被布置以便扩展非重叠平面的范围(例如，在曝光之间)时，子束4a至4h及图像子束4a′至4h′可均一地彼此间隔开。因此，较容易在检测器元件阵列24上形成图像使得每个检测器元件25仅从单一图像子束4a至4h接收辐射。一般而言，提供非重叠平面的扩展的范围会提供对平面进行选择以成像至检测器元件阵列24上使得图像子束4a′至4h′在检测器元件阵列24上相对于检测器元件25的大小及位置具有所需大小及位置的较大灵活性。

如已在上文所描述，检测器元件阵列24上的图像子束4a′至4h′的位置取决于反射元件6a至6h的定向。图像子束4a′至4h′的位置对反射元件6a至6h的定向的这种依赖性可允许通过测量检测器元件阵列24处的图像子束4a′至4h′来确定反射元件6a至6h的定向。

可例如通过测量检测器元件阵列上的图像子束4a′至4h′中的每个图像子束的位置来确定反射镜阵列6的反射元件6a至6h的定向。另外或替代地，可通过测量每个图像子束4a′至4h′的空间强度分布来确定反射元件6a至6h的定向。此情形在若检测器元件阵列24中的检测器元件25的分辨率足够大使得每个图像子束4a′至4h′入射到多个检测器元件25上的情况下是可能的。例如，图像子束4a′至4h′可在检测器元件阵列24的四个检测器元件25上分散。检测器元件25可以被布置呈栅格状构造使得图像子束4a′至4h′在检测器元件25的2×2栅格上分散。替代地，图像子束4a′至4h′可在多于四个检测器元件24上分散。例如，图像子束4a′至4h′可在二十五个检测器元件(例如，布置呈5×5检测器元件栅格)上分散。

在图像子束4a′至4h′在多个检测器元件25上分散的实施例中，入射于图像子束4a′至4h′分散到的每个检测器元件25上的辐射的强度的测量可允许确定图像子束4a′至4h′的空间强度分布。每个图像子束4a′至4h′的空间强度分布可依据相应子束4a至4h在反射镜阵列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变化。因此，检测器元件阵列24上的每个图像子束4a′至4h′的空间强度分布可依据供反射对应子束4a至4h的反射元件6a至6h的定向而变化。具体地，图像子束4a′至4h′的强度分布的质心可依据供反射对应子束4a至4h的反射元件6a至6h的定向而变化。强度分布的质心是指强度分布的加权中心，其类似于具有质量分布的本体的重心。因此，每个图像子束4a′至4h′的空间强度分布的测量和/或所述图像子束4a′至4h′的强度分布的质心的确定可用以确定反射镜阵列6的反射元件6a至6h中的每个反射元件的定向。

增加介于反射镜阵列6与成像至检测器元件阵列24上的平面之间的距离可增加图像子束4a′至4h′的空间强度分布对反射元件6a至6h的定向的依赖性。因此，成像至检测器元件阵列24上的平面越远离反射镜阵列6，则由反射元件6a至6h的定向的给定改变引起的图像子束4a′至4h′的空间强度分布的改变可以越大。因此，可通过增加成像至值测器元件阵列24上的平面与反射镜阵列6相距的距离来改进可确定反射元件6a至6h的定向的准确度。

因此，可有利的是当反射元件6a至6h被定向以便扩展非重叠平面的范围时确定所述反射元件6a至6h的定向。例如，在一个或更多个衬底W的曝光之间，可从在光瞳平面18处造成所需照射模式的定向改变反射元件6a至6h的定向(例如，通过致动器)，使得子束4a至4h在基本上相同方向上传播(如图5所示)。这扩展了非重叠平面的范围，且允许定位在与反射镜阵列6相距相对大距离处的平面被成像至检测器元件阵列上。形成于检测器元件阵列24处的图像可随后用来确定反射元件6a至6h的定向。可通过使位于反射镜阵列6上游的平面成像至检测器元件阵列上、或通过使位于反射镜阵列6下游的平面成像至检测器元件阵列上，来确定反射元件6a至6h的定向。.

反射元件6a至6h的定向通常可以是已知的，这是因为所述定向受到致动器控制。然而，在反射元件6a至6h的定向改变之后，在反射元件6a至6h的实际定向与反射元件6a至6h的所需定向之间可存在偏移。例如，致动器可受控制以便使反射元件6a至6h定向成使得它们以相同角度而定向且使得子束4a至4h在相同方向上传播。然而，实际上，反射元件中的一个或更多个反射元件可从它们的所需定向偏移。可通过测量反射元件6a至6h的定向(如上文所描述)来测量从反射元件的所需定向的任何偏移。此测量可随后用来对控制所述反射元件6a至6h的致动器进行校准，以便增加反射元件的定向受所述致动器控制的准确度。

通过测量图像子束4a′至4h′的空间强度分布而确定反射元件6a至6h的定向(如上文所描述)是有利的，这是因为可比确定反射元件6a至6h的定向的替代方法更快地执行所述确定。确定反射元件6a至6h的定向的替代方法可包括利用激光束来顺序地照射每个反射元件6a至6h，且测量激光束反射至的位置以便确定反射元件6a至6h中的每个反射元件的定向。然而，此方法可以是相对耗时的，这是因为必须利用激光束来个别地照射每个反射元件6a至6h。因此，可在一个或更多个衬底的曝光之间不执行此方法，且此方法可代替地需要光刻设备LA的停工时间以便确定反射元件6a至6h的定向。因此，确定在一个或更多个衬底的曝光之间所述反射元件6a至6h的定向可允许减少光刻设备的任何停工时间。

在一些实施例中，可从照射束8的第二部分14形成两个图像。此情形可允许形成位于反射镜阵列上游的平面的图像以及形成位于反射镜阵列下游的平面的图像。例如，第二分束装置(图中未图示)可被布置以接收照射束8的第二部分14并且可将所述第二部分14分裂成第一检测部分及第二检测部分。第一检测部分可被引导至第一聚焦单元，所述第一聚焦单元被配置成在检测器元件24的第一阵列上形成平面的图像。第一聚焦单元所成像至检测器元件24的第一阵列上的平面可位于透镜阵列2与反射镜阵列6之间。第二检测部分可被引导至第二聚焦单元，所述第二聚焦单元被配置成在第二检测器元件阵列上形成平面的图像。第二聚焦单元所成像至第二检测器元件阵列上的平面可在反射镜阵列6下游位于子束4a至4h并不重叠的位置处。

在一个实施例中，第一聚焦单元使位于与反射镜阵列6相距第一距离的第一平面成像至检测器元件的第一阵列上。第二聚焦单元使位于与反射镜阵列6相距第二距离的第二平面成像至第二检测器元件阵列上，其中第二距离大于第一距离。由检测器元件的第一阵列进行的测量可用来独立地确定子束4a至4h中的每个子束的强度。第一平面与反射镜阵列6的接近可使得可在衬底W的曝光期间确定子束4a至4h中的每个子束的强度。由第二检测器元件阵列进行的测量可用来确定反射元件6a至6h的定向。例如，可当非重叠平面的范围扩展时在衬底曝光之间确定反射元件6a至6h的定向。

在另一实施例中，第一聚焦单元所成像至检测器元件的第一阵列上的平面可以是反射镜阵列的平面。因此，由检测器元件的第一阵列进行的测量可与反射元件6a至6h的定向无关，且可用以独立地确定子束4a至4h中的每个子束的强度。第二聚焦单元所成像至第二检测器元件阵列上的平面可以是处于反射镜阵列6上游或下游的平面。由第二检测器元件阵列进行的测量可例如用以确定反射元件6a至6h的定向，这是因为形成于第二检测器元件阵列上的图像将取决于反射元件6a至6h的定向。

在一些实施例中，可调整一个或更多个聚焦单元使得可调整成像于检测器元件阵列上的平面。例如，聚焦单元可操作以在使位于反射镜阵列6上游的平面成像至检测器元件阵列上与使位于反射镜阵列6下游的平面成像至检测器元件阵列上之间切换。可调整的聚焦单元可允许调整成像至检测器元件阵列上的平面，直至入射到检测器元件阵列上的图像子束4a′至4h′相对于检测器元件的大小具有所需大小为止。例如，可调整成像至检测器元件阵列上的平面，直至每个检测器元件仅接收与多个子束4a至4h中的单一子束对应的辐射为止。

上文已描述使位于反射镜阵列上游的平面成像至检测器元件阵列上和/或使位于反射镜阵列下游的平面成像至检测器元件阵列上的实施例。在一些实施例中，可使反射镜阵列的平面成像至检测器元件阵列上。在使反射镜阵列的平面成像至检测器元件阵列24上的实施例中，图像子束4a′至4h′的位置与反射元件6a至6h的定向无关。因为子束4a至4h在反射镜阵列6的平面中不重叠，所以形成于检测器元件阵列24上的图像子束4a′至4h′不重叠。因此，形成于检测器元件阵列24上的图像可用来独立地确定子束4a至4h中的每个子束的强度。然而，因为当反射镜阵列6的平面被成像至检测器元件阵列24上时形成于检测器元件阵列24上的图像与反射元件6a至6h的定向无关，所以在检测器元件阵列24处进行的测量不能用以确定反射元件6a至6h的定向。因此，在需要使用在检测器元件阵列24处进行的测量以便确定反射元件6a至6h的定向的实施例中，有利的是使位于反射镜阵列6上游或下游的平面成像至检测器元件阵列24上。

在图2及图5所描绘的实施例中，聚焦单元22及检测器元件阵列24被布置成使得它们基本上平行于反射镜阵列6。如上文所描述，此情形导致成像至检测器元件阵列24上的平面也如图所示具备图2及图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镜阵列6。从图2及图5可看到，当位于反射镜阵列6上游的平面(例如，第一平面31或第二平面32)被成像至检测器元件阵列24上时，未成像的平面并不垂直于辐射束B(及子束4a至4h)的传播方向。相似地，当反射镜阵列6的平面被成像至检测器元件阵列24上时，不成像的平面并不垂直于子束4a至4h的传播方向。对于一些应用，可需要使成像至检测器元件阵列24上的平面垂直于子束4a至4h的传播方向从而使得在沿着辐射束B的传播路径的相同点处对每个子束4a至4h进行取样。因此，对于一些应用，可需要使位于反射镜阵列6下游的平面成像至检测器元件阵列24上，这是因为成像至检测器元件阵列24上的所述平面在子束4a至4h已从反射镜阵列6反射之后大约平行于所述子束4a至4h的传播方向。例如，从图2及图5可看到，位于反射镜阵列6下游的第三平面33及第四平面34被定向成使得它们在子束4a至4h已从反射镜阵列6反射之后大约平行于所述子束4a至4h的传播方向。

图7是照射系统IL的替代实施例的一部分的示意性图示。在图7所描绘的实施例中，聚焦单元22及检测器元件阵列24被布置成使得它们彼此不平行且不平行于反射镜阵列6。图7所示的布置运用了被称为沙氏定律(Scheimpflug principle)的原理以便使平面成像至检测器元件阵列24上。聚焦单元22及检测器元件阵列24被布置成使得检测器元件阵列24的切线50和聚焦单元22的切线52在点54处相交。此布置意思是具有也与点54相交的切线的平面或虚拟平面能够被成像至检测器元件阵列24上。例如，图7所示的虚拟平面36′具有与点54相交的切线56。虚拟平面36′具有对应平面36，所述对应平面36位于反射镜阵列6上游且与反射镜阵列6相距与虚拟平面36′相同的距离。因为虚拟平面36′具有在切线50与切线52所相交的点54处相交的切线，所以平面36可被成像至检测器元件阵列上。平面36垂直于子束4a至4h的传播方向。因此，沙氏定律可用来将聚焦单元22及检测器元件阵列24布置成使得位于反射镜阵列6上游且垂直于子束4a至4h的传播方向的平面能够被成像至检测器元件阵列24上。

上文已描述允许确定从反射镜阵列6反射的子束4a至4h的强度的实施例。子束4a至4h的强度的确定可用来确定将在光瞳平面18处造成所需照射模式的反射元件6a至6h的定向。例如，可将子束4a至4h的所测量的强度输入至控制器，控制器可确定反射元件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处形成所需空间强度分布。控制器可控制可操作以改变反射元件6a至6h中的每个反射元件的定向的致动器，以便造成反射元件6a至6h的所需定向。因此，检测器元件阵列24、控制器及致动器形成用以在光瞳平面18处造成并维持所需照射模式的反馈系统。

如上文所描述，可在衬底的曝光期间通过使位于非重叠平面的范围内的平面成像而确定子束43至411的强度。在衬底的曝光期间，反射元件6a至6h的定向可使得非重叠平面的范围是以反射镜阵列6为中心的相对小范围。在衬底的曝光期间确定子束4a至4h的强度可允许连续地确定所述强度，且可针对所述强度的任何改变而监视子束4a至4h的所测量的强度。如果检测到强度的改变，则控制器可确定对于强度的所检测改变进行补偿的反射元件6a至6h的定向。控制器可随后控制致动器以便改变一个或更多个反射元件6a至6h的定向以便补偿子束4a至4h的强度改变，使得在光瞳平面18处形成所需照射模式。例如，如果由给定反射元件反射的子束对于光瞳平面中的特定部位而言过于密集，则该反射元件可被再定向以将该子束引导朝向所述光瞳平面中的不同部位。视情况，可代替地通过重新定向不同反射元件来将具有较低强度的子束引导朝向该部位。

替代地，可周期性地确定子束4a至4h的强度，且可响应于子束4a至4h的所确定的强度而周期性地更新反射元件的定向。

另外或替代地，可在一个或更多个衬底W的曝光之间的时间确定子束4a至4h的强度。在曝光之间，反射元件6a至6h可被定向以便扩展非重叠平面的范围。例如，反射元件6a至6h可被定向成使得每个子束4a至4h被反射以便在基本上相同方向上传播。扩展非重叠平面的范围会允许实现关于成像至检测器元件阵列24上的平面的较大灵活性，且可例如允许使平面成像至检测器元件阵列上，这在图像子束4a′至4h′的大小及位置与检测器元件阵列24的检测器元件25之间造成所需关系。例如，可使平面成像至检测器元件阵列24上从而使得每个检测器元件2仅接收与单一图像子束4a′至4h′对应的辐射。

另外或替代地，扩展非重叠平面的范围可允许使足够远离反射镜阵列6从而使得图像可用来确定反射元件6a至6h的定向的平面被成像至检测器元件阵列24上。反射元件6a至6h的定向的确定可例如用以对控制反射元件6a至6h的定向的致动器进行校准。例如，可通过改变施加至致动器的电压来校准致动器。改变施加至致动器的电压将造成定向受到致动器控制的反射元件的定向的变化。可通过使位于足够远离反射镜阵列6的平面成像至检测器元件阵列24上(如上文所描述)来确定反射元件的定向的改变。确定由施加至致动器的电压的给定变化引起的反射元件的定向的改变会允许确定反射元件的定向对经施加电压的敏感度。所确定的敏感度可随后用来确定为了造成反射元件的定向的所需改变所需的施加电压的改变。虽然上文已描述了通过将反射元件6a至6h定向成使得它们各自被定向成处于基本上相同角度且使得每个子束4a至4h被反射以在基本上相同方向上传播来扩展非重叠平面的范围的实施例，但反射元件6a至6h的其它定向可代替地用来扩展非重叠平面的范围。例如，如果位于反射镜阵列6下游的平面被成像至检测器元件阵列24上，则反射元件6a至6h可被定向以便形成大体上凸形反射镜。如果位于反射镜阵列6上游的平面被成像至检测器元件阵列24上，则反射元件6a至6h可被定向以便形成大体上凹形反射镜。对形成大体上凸形或凹形的反射元件6a至6h的指代应被解释成意思是反射元件6a至6h的中心基本上平行于凸形或凹形。

一般而言，可使用扩展所述子束4a至4h彼此并不重叠的平面的范围的反射元件6a至6h的任何定向。

在一些实施例中，可在光刻设备的操作模式改变之后确定子束4a至4h的强度。例如，如果改变辐射源SO的操作参数，则可确定子束4a至4h的强度以便确定辐射源SO的操作参数的改变的效果。一个或更多个反射元件6a至6h的定向可随后被调整以便补偿由操作参数的改变造成的子束4a至4h的强度的任何改变。

上文已描述了图像是由来自照射束8的第二部分14的子束4a至4h而形成的实施例。在一些实施例中，形成的图像是位于反射镜阵列6上游的平面的图像。然而，将了解到，即使位于反射镜阵列6上游的平面被成像至检测器元件阵列24上，形成图像的辐射仍在到达检测器元件阵列之前由反射镜阵列6反射，且因此，反射元件6a至6h的反射率影响了形成于所述图像中的图像子束4a′至4h′的强度。此外，图像子束4a′至4h′的强度受到分束装置10的上游发生的子束的任何衰减的影响。例如，透镜阵列2的透镜2a至2h的透射的改变将造成入射到检测器阵列24上的图像子束4a至4h的强度的改变。因此，根据在检测器元件阵列24处进行的测量来定向反射元件6a至6h的反馈系统将有利地考虑反射元件6a至6h的反射率的任何改变，以及在分束装置10上游发生的子束的任何衰减。因此，将分束装置10及检测器元件阵列24定位于反射镜阵列6下游是有利的，这是因为可考虑反射元件6a至6h的反射率的改变。

除了使用形成于检测器元件阵列上的图像的测量来确定子束4a至4h的强度和/或反射元件6a至6h的定向以外，所述测量也可用来确定滤光器元件3的对准。在滤光器元件3包括孔阑5a至5h的实施例中，则如果滤光器元件3不正确地对准，则子束4a至4h可不与滤光器元件3中的孔阑5a至5h对准。因此，子束4a至4h的部分可由滤光器元件3阻挡，由此减少入射到反射镜阵列6上的子束的横截面。入射到反射镜阵列6上的子束4a至4h的横截面的减少也将造成入射到检测器元件阵列24上的图像子束4a′至4h′的横截面减少。可在检测器元件阵列24处检测图像子束4a′至4h′的横截面的减少，且所述图像子束4a′至4h′的横截面的减少可用来确定滤光器元件3相对于子束4a至4h的对准。

另外或替代地，由检测器元件阵列24进行的测量可用来诊断有瑕疵的反射元件6a至6h。例如，如果反射元件6a至6h(或对反射元件6a至6h加以控制的致动器)产生瑕疵，则所述反射元件可在特定定向中变得卡住。将继绩在特定方向上引导从在特定定向中卡住的反射元件6a至6h反射的子束4a至4h，即便需要反射元件的定向改变(例如，以便改变照射模式)。子束4a至4h可具有入射到检测器元件阵列24上的相应图像子束4a′至4h′。如果反射元件6a至6h已产生瑕疵，则检测器元件阵列24上的对应图像子束4a′至4h′的位置可保持相同，即便需要反射元件的定向的改变(例如，以便改变照射模式)。此瑕疵可由检测器元件阵列24检测到，检测器元件阵列24可诊断关于反射元件6a至6h的瑕疵。在诊断了有瑕疵反射元件6a至6h的情况下，滤光器元件3中的孔阑可被阻挡以便防止子束4a至4h入射到有瑕疵反射元件6a至6h上。替代地，在滤光器元件3包括透明材料的实施例中，可对所述透明材料的区进行涂覆(例如，利用铬)以便防止子束4a至4h由滤光器元件3透射和入射到有瑕疵反射元件6a至6h上。

如上文所描述，在反射镜阵列6的平面被成像至检测器元件阵列24上的实施例中，检测器元件阵列24上的图像子束4a至4h的位置与反射元件6a至6h的定向无关。在这种实施例中，不可能诊断有瑕疵的反射元件6a至6h，这是因为所有图像子束4a′至4h′将在检测器元件阵列24上保持于相同位置，而不论反射元件6a至6h是否有瑕疵。因此，在需要能够诊断有瑕疵的反射元件6a至6h的实施例中，有利的是使位于反射镜阵列6上游或下游的平面成像至检测器元件阵列24上，而与使反射镜阵列6的平面成像至检测器元件阵列24上相对/相反。

虽然上文已描述了其中透镜阵列2将子束4a至4h聚焦至反射镜阵列6的反射元件6a至6h上的照射系统IL的实施例，但在一些实施例中，照射系统IL可不包括透镜阵列。在这些实施例中，辐射束B可照射反射镜阵列6，而不会分裂成子束4a至4h。在包括滤光器元件3的实施例中，滤光器元件中的孔阑可用来在反射镜阵列6之前将辐射束B分裂成子束4a至4h。然而，滤光器元件3是可不存在于一些实施例中的选用特征。

在辐射束B在入射到反射镜阵列6上之前未分裂成子束4a至4b的实施例中，反射镜阵列的反射元件6a至6h将用以将辐射束B分裂成子束4a至4h，这是因为反射元件具有不同定向。因此，如果反射镜阵列下游的平面被成像至检测器元件阵列24上，则图像子束4a′至4h′将被形成于检测器元件阵列上。因此，在位于反射镜阵列6下游的平面被成像至检测器元件阵列24上的实施例中，仍可独立地确定每个子束4a至4h的强度(即使在不存在透镜阵列2的情况下)。因此，透镜阵列2是位于反射镜阵列6下游的平面被成像至检测器元件阵列24上的实施例的选用特征。

在位于反射镜阵列6上游的平面被成像至检测器元件阵列24上且辐射束B在反射镜阵列6之前未分裂成子束4a至4h(例如，因为不存在透镜阵列2)的实施例中，则在检测器阵列24上不可形成分离的图像子束4a′至4h′。替代地，未分裂的辐射束B的图像可被形成于检测器元件阵列24上。虽然未分裂的辐射束B的图像可用来监视所述辐射束B的空间强度分布的改变，但可不允许独立地确定子束4a至4h中的每个子束的强度。因此，在位于反射镜阵列6上游的平面被成像至检测器元件阵列24上的实施例中，在反射镜阵列之前将辐射束B聚焦成子束4a至4h的透镜阵列2是有利的，这是因为这允许独立地确定每个子束4a至4h的强度。

上文已描述了照射束8的第二部分14由聚焦单元22聚焦以直接入射到检测器元件阵列24上的实施例。然而，在一些实施例中，照射束8的第二部分14可不直接地聚焦至检测器元件阵列24上。例如，照射束8的第二部分14可替代地聚焦至荧光板上。所述荧光板从照明束8的所述第二部分14吸收辐射，这随后造成荧光板发射辐射。从荧光板发射的辐射可由检测器元件阵列接收。检测器元件阵列可测量从荧光板发射的辐射的强度且可使用此辐射强度来确定入射到荧光板上的辐射的强度。

一般而言，照射束8的第二部分14被聚焦至检测平面上以便在检测平面处形成图像。检测器元件阵列24被配置成用以测量入射到检测平面上的辐射的强度。检测器元件阵列24可被定位成基本上位于检测平面处。替代地，可使检测器元件阵列24与检测平面分离。例如，荧光板可被定位成基本上位于检测平面处，且检测器元件阵列24可被布置以测量从荧光板发射的辐射。

在实施例中，提供一种用于光刻设备的照射系统，包括：透镜阵列，被配置成接收辐射束且将所述辐射束聚焦成多个子束；反射元件阵列，被配置成接收所述子束且反射所述子束以便形成照射束；分束装置，被配置成将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导以入射到光刻图案形成装置上；聚焦单元，被配置成将所述照射束的所述第二部分聚焦至检测平面上使得在所述检测平面处形成图像，且其中所述图像是所述多个子束在位于所述反射元件阵列上游的平面中的图像，且其中所述子束在所述图像中彼此并不重叠；和检测器元件阵列，被配置成测量入射到所述检测平面上的辐射的强度。

在实施例中，提供一种用于光刻设备的照射系统，包括：反射元件阵列，被配置成接收辐射束且反射所述辐射束的多个子束以便形成照射束；分束装置，被配置成将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导以入射到光刻图案形成装置上；聚焦单元，被配置成将所述照射束的所述第二部分聚焦至检测平面上使得在所述检测平面处形成图像，且其中所述图像是所述多个子束在位于所述反射元件阵列下游的平面中的图像，且其中所述子束在所述图像中彼此并不重叠；和检测器元件阵列，被配置成测量入射到所述检测平面上的辐射的强度。

在实施例中，所述照射系统还包括透镜阵列，所述透镜阵列被配置成接收所述辐射束，将所述辐射束聚焦成所述多个子束且将所述多个子束引导至所述反射元件阵列上。在实施例中，所述检测器元件阵列被布置成使得多个检测器元件接收对应于每个子束的辐射。在实施例中，所述照射系统还包括控制器，所述控制器被配置成确定每个子束的空间强度分布且使用所述空间强度分布来确定所述反射元件阵列的所述反射元件中的每个反射元件的定向。在实施例中，所述聚焦单元被配置成将所述照射束的所述第二部分聚焦至所述检测平面上使得每个检测器元件接收与所述多个子束中的单一子束对应的辐射。在实施例中，所述照射系统还包括控制器，所述控制器被配置成确定所述多个子束中的每个子束的强度。在实施例中，所述照射系统还包括多个致动器，所述多个致动器被配置成调整所述反射元件阵列的所述反射元件的所述定向。在实施例中，所述控制器在照射时段期间可操作以响应于所述多个子束的经确定的强度而控制所述致动器，以便形成具有所需空间强度分布的照射束。在实施例中，所述控制器进一步可操作以在除了所述照射时段期间以外的时间控制所述致动器，以便定向所述反射元件使得与在所述照射时段期间的平面的范围相比较，使得当成像至所述检测平面上时形成所述子束并不重叠的所述子束的图像的平面的范围被扩展。在实施例中，所述聚焦单元可操作以调整成像至所述检测平面上的所述平面。在实施例中，所述照射系统还包括滤光器元件，所述滤光器元件定位于所述反射元件阵列上游，其中所述滤光器元件被配置成透射辐射使得其入射到所述反射元件阵列上。在实施例中，所述滤光器元件可操作以阻挡所述滤光器元件的一个或更多个区，以便防止辐射入射到一个或更多个反射元件上。在实施例中，所述检测器元件阵列被定位成实质上处于所述检测平面。在实施例中，所述照射系统还包括荧光板，所述荧光板定位成实质上处于所述检测平面，且其中所述检测器元件阵列被配置成测量从所述荧光板发射的辐射的强度。在实施例中，所述照射系统还包括第二分束装置，所述第二分束装置被配置成将所述照射束的所述第二部分分裂成第一检测束及第二检测束，其中所述第一检测束被引导至所述检测系统且所述第二检测束被引导至第二检测系统，所述第二检测系统包括第二聚焦单元及第二检测器元件阵列，其中所述第二聚焦单元被配置成将所述第二检测束聚焦至第二检测平面上使得在所述第二检测平面处形成第二图像，且其中所述第二图像是所述多个子束在第二平面中的图像，所述第二平面不同于由接收所述第一检测束的所述检测系统而成像的所述平面。在实施例中，所述聚焦单元被定向成实质上平行于所述检测平面。在实施例中，所述聚焦单元被定向成实质上平行于所述反射元件阵列。在实施例中，所述照射系统还包括控制器，所述控制器被配置成从由所述检测器元件阵列进行的测量确定关于所述反射元件阵列的反射元件的故障。在实施例中，一种光刻设备，包括：根据前述的照射系统；支撑结构，用于支撑图案形成装置，所述图案形成装置用以在所述照射束的所述第一部分的横截面中向所述照射束的所述第一部分赋予图案，由此形成经图案形成的辐射束；衬底台，用于保持衬底；及投影系统，用于将所述经图案形成的辐射束投影至所述衬底的目标部分上。

在实施例中，提供一种使辐射束成像的方法，所述方法包括：提供辐射束；利用透镜阵列将所述辐射束聚焦成多个子束；利用反射元件阵列来反射所述多个子束以便形成照射束；将所述照射束分裂成第一部分及第二部分；引导所述照射束的所述第一部分以入射到光刻图案形成装置上；聚焦所述照射束的所述第二部分使得在检测平面处形成图像，其中所述图像是所述多个子束在位于所述反射元件阵列上游的平面中的图像，且其中所述子束在所述图像中彼此并不重叠；及运用检测器元件阵列来测量入射到所述检测平面上的辐射的强度。

在实施例中，提供一种使幅射束成像的方法，所述方法包括：提供辐射束；利用反射元件阵列来反射所述辐射束的多个子束以便形成照射束；将所述照射束分裂成第一部分及第二部分；引导所述照射束的所述第一部分以入射到光刻图案形成装置上；聚焦所述照射束的所述第二部分使得在检测平面处形成图像，其中所述图像是所述多个子束在位于所述反射元件阵列下游的平面中的图像，且其中所述子束在所述图像中彼此并不重叠；和利用检测器元件阵列来测量入射到所述检测平面上的辐射的强度。

在实施例中，所述方法还包括利用透镜阵列将所述辐射束聚焦成所述多个子束且将所述多个子束引导至所述反射元件阵列上。在实施例中，所述检测器元件阵列被布置成使得多个检测器元件接收对应于每个子束的辐射。在实施例中，所述方法还包括确定每个子束的空间强度分布，且使用所述空间强度分布以确定所述反射元件阵列的所述反射元件中的每个反射元件的定向。在实施例中，所述照射束的所述第二部分聚焦至所述检测平面上使得每个检测器元件接收对应于所述多个子束中的单一子束的辐射。在实施例中，所述方法还包括确定所述多个子束中的每个子束的强度。在实施例中，所述方法还包括在照射时段期间响应于所述多个子束的经确定强度而调整所述反射元件阵列的所述反射元件的所述定向，以便形成具有所需空间强度分布的照射束。在实施例中，所述方法还包括在除了所述照射时段期间以外的时间调整所述反射元件阵列的所述反射元件的所述定向，使得与在所述照射时段期间的平面的范围相比较，使得当成像至所述检测平面上时形成所述子束并不重叠的所述子束的图像的平面的范围被扩展。在实施例中，所述方法还包括在除了所述照射时段期间以外的时间确定所述多个子束中的每个子束的强度。在实施例中，所述方法还包括在除了所述照射时段期间以外的时间确定所述反射元件的所述定向。在实施例中，所述方法还包括调整成像至所述检测平面上的所述平面。在实施例中，所述方法还包括根据由所述检测器元件阵列进行的测量而将定位于所述反射元件阵列上游的滤光器元件对准，其中所述滤光器元件被配置成透射辐射以入射到所述反射元件阵列上。在实施例中，所述方法还包括阻挡所述滤光器元件的一个或更多个区，以便防止辐射入射到一个或更多个反射元件上。在实施例中，所述方法还包括从入射到所述检测平面上的辐射的所述强度的所述测量确定关于所述反射元件阵列的反射元件的瑕疵。在实施例中，所述方法还包括：将所述照射束的所述第二部分分裂成第一检测束及第二检测束，其中所述第一检测束被引导至所述检测系统；和聚焦所述第二检测束使得在第二检测平面处形成第二图像，且其中所述第二图像是所述多个子束在第二平面中的图像，所述第二平面不同于由接收所述第一检测束的所述检测系统而成像的所述平面。

在实施例中，提供一种用于光刻设备的照射系统，包括：透镜阵列，被配置成接收辐射束且将所述辐射束聚焦成多个子束；反射元件阵列，被配置成接收所述子束且反射所述子束以便形成照射束；分束装置，被配置成将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导以入射到光刻图案形成装置上；聚焦单元，被配置成将所述照射束的所述第二部分聚焦至检测平面上使得在所述检测平面处形成图像，且其中所述图像是所述多个子束的图像，其中所述子束彼此并不重叠；和检测器元件阵列，被配置成测量入射到所述检测平面上的辐射的强度。

在实施例中，提供一种使幅射束成像的方法，所述方法包括：提供辐射束；利用透镜阵列将所述辐射束聚焦成多个子束；利用反射元件阵列来反射所述多个子束以便形成照射束；将所述照射束分裂成第一部分及第二部分；引导所述照射束的所述第一部分以入射到光刻图案形成装置上；聚焦所述照射束的所述第二部分使得在检测平面处形成图像，其中所述图像是所述多个子束的图像，其中所述多个子束的所述子束彼此并不重叠；和利用检测器元件阵列来测量入射到所述检测平面上的辐射的强度。

虽然上文已描述本发明的特定实施例，但应了解，可以与所描述的方式不同的其它方式来实践本发明。所述描述并非旨在限制本发明。

Claims (19)

1.一种用于光刻设备的照射系统，所述照射系统包括：

反射元件阵列，被配置成接收入射辐射且反射所述入射辐射以便形成包括多个子束的照射束；

分束装置，被配置成将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导以入射到光刻图案形成装置上；

聚焦单元，被配置成将所述照射束的所述第二部分聚焦至检测平面上使得在所述检测平面处形成图像，且其中所述图像是所述照射束的多个子束的图像或入射辐射的多个子束的图像，且其中所述子束在所述图像中彼此并不重叠；和

检测器元件阵列，被配置成测量入射到所述检测平面上的辐射的强度。

2.根据权利要求1所述的照射系统，还包括透镜阵列，所述透镜阵列位于所述反射元件阵列的上游且被配置成接收所述入射辐射，将所述入射辐射聚焦成所述入射辐射的所述多个子束且将所述入射辐射的所述多个子束引导至所述反射元件阵列上。

3.根据权利要求1所述的照射系统，其中所述检测器元件阵列被布置成使得多个检测器元件接收对应于每个子束的辐射。

4.根据权利要求3所述的照射系统，还包括控制器，所述控制器被配置成确定每个子束的空间强度分布且使用所述空间强度分布来确定所述反射元件阵列的所述反射元件中的每个反射元件的定向。

5.根据权利要求1所述的照射系统，其中所述聚焦单元被配置成将所述照射束的所述第二部分聚焦至所述检测平面上使得每个检测器元件接收与所述多个子束中的单一子束对应的辐射。

6.根据权利要求1所述的照射系统，其还包括控制器，所述控制器被配置成确定所述多个子束中的每个子束的强度。

7.根据权利要求6所述的照射系统，其中所述控制器在照射时段期间能够操作以响应于所述多个子束的经确定的强度而控制反射元件的定向，以便形成具有所需空间强度分布的照射束。

8.根据权利要求7所述的照射系统，其中所述控制器进一步能够操作以在除了所述照射时段期间以外的时间控制所述反射元件的定向，以便定向所述反射元件使得与在所述照射时段期间的平面的范围相比较时，当成像至所述检测平面上时形成所述子束并不重叠的所述子束的图像的平面的范围被扩展。

9.根据权利要求1所述的照射系统，其中所述聚焦单元能够操作以调整成像至所述检测平面上的所述平面。

10.根据前述权利要求中任一项所述的照射系统，还包括控制器，所述控制器被配置成从由所述检测器元件阵列进行的测量确定与所述反射元件阵列的反射元件相关的故障。

11.根据权利要求1所述的照射系统，其中所述图像是所述多个子束在位于所述反射元件阵列上游的平面中的图像。

12.根据权利要求1所述的照射系统，其中所述图像是所述多个子束在位于所述反射元件阵列下游的平面中的图像。

13.一种光刻设备，包括：

根据权利要求1所述的照射系统；

支撑结构，被配置成用于支撑图案形成装置，所述图案形成装置用以在所述照射束的所述第一部分的横截面中将图案赋予所述照射束的所述第一部分，由此形成图案化的辐射束；

衬底台，被配置成用于保持衬底；及

投影系统，被配置成用于将所述图案化的辐射束投影至所述衬底的目标部分上。

14.一种使辐射束成像的方法，所述方法包括：

提供入射辐射至反射元件阵列；

利用所述反射元件阵列来反射所述入射辐射以便形成包括多个子束的照射束；

将所述照射束分裂成第一部分及第二部分；

引导所述照射束的所述第一部分以入射到光刻图案形成装置上；

聚焦所述照射束的所述第二部分使得在检测平面处形成图像，其中所述图像是所述照射束的多个子束的图像或入射辐射的多个子束的图像，且其中所述子束在所述图像中彼此并不重叠；和

利用检测器元件阵列来测量入射到所述检测平面上的辐射的强度。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括利用透镜阵列将所述入射辐射聚焦成所述入射辐射的所述多个子束且将所述入射辐射的所述多个子束引导至所述反射元件阵列上。

16.根据权利要求14所述的方法，其中所述检测器元件阵列被布置成使得多个检测器元件接收对应于每个子束的辐射。

17.根据权利要求14所述的方法，其中所述入射辐射包括多个子束并且所述图像是所述入射辐射的多个子束的图像。

18.根据权利要求14所述的方法，其中所述图像是所述多个子束在位于所述反射元件阵列上游的平面中的图像。

19.根据权利要求14所述的方法，其中所述图像是所述多个子束在位于所述反射元件阵列下游的平面中的图像。