CN107430348B - 辐射系统 - Google Patents

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Abstract

一种辐射系统包括：分束设备，配置成接收主辐射束且将所述主辐射束分成多个分支辐射束；和辐射更改装置，布置成接收输入辐射束且输出修改后的辐射束，其中所述辐射更改装置配置成提供输出的修改后的辐射束，所述输出的修改后的辐射束在与所述所接收的输入辐射束相比较时具有增加的集光率，其中所述辐射更改装置被布置成使得由所述辐射更改装置所接收的所述输入辐射束为主辐射束，且所述辐射更改装置配置成将修改后的主辐射束提供至所述分束设备，或其中所述辐射更改装置被布置成使得由所述辐射更改装置所接收的所述输入辐射束是从所述分束设备输出的分支辐射束。

Description

辐射系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年3月2日申请的EP15157192.4、2015年5月22日申请的EP15168832.2以及于2015年10月14日申请的EP15189676.9的优先权，通过引用将它们的全部内容并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种辐射系统。尤其是但非排他地，所述辐射系统可形成包括至少一个光刻设备的光刻系统的部分。
背景技术
光刻设备为被构造成将所期望的图案施加至衬底上的机器。光刻设备可用于(例如)集成电路(IC)的制造中。光刻设备可(例如)将图案从图案形成装置(例如，掩模)投影至设置于衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层。
由光刻设备使用以将图案投影至衬底上的辐射的波长决定了可以形成于所述衬底上的特征的最小尺寸。相比于传统的光刻设备(其可以(例如)使用具有193nm的波长的电磁辐射)，使用为具有在4nm至20nm的范围内的波长的电磁辐射的EUV辐射的光刻设备可以用以在衬底上形成更小的特征。
可以向光刻设备提供来从辐射系统的EUV辐射。本发明的目的是消除或减轻现有技术中的至少一个问题。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供一种辐射系统，包括：
分束设备，配置成接收主辐射束且将所述主辐射束分成多个分支辐射束；和
辐射更改装置，布置成接收输入辐射束且输出修改后的辐射束，其中所述辐射更改装置配置成提供输出的修改后的辐射束，所述输出的修改后的辐射束在与所接收的输入辐射束相比较时具有增加的集光率；
其中所述辐射更改装置被布置成使得由所述辐射更改装置接收的所述输入辐射束为主辐射束，且所述辐射更改装置配置成将修改后的主辐射束提供至所述分束设备；或
其中所述辐射更改装置被布置成使得由所述辐射更改装置接收的所述输入辐射束为从所述分束设备输出的分支辐射束。
所述辐射更改装置可用作光学漫射装置且可漫射所述输入辐射束。所述辐射更改装置可定位于所述分束设备的上游或下游。即，所述辐射更改装置可更改一辐射束，之后将所述主辐射束提供至分束设备，或所述辐射更改装置可更改在所述分束设备处形成的分支辐射束。一些实施例可包括一个以上的辐射更改装置。例如，第一辐射更改装置可被布置成更改辐射束，之后将所述辐射束提供至所述分束设备，且第二辐射更改装置可被布置成更改在所述分束设备处形成的分支辐射束。一些实施例可针对每一分支辐射束包括辐射更改装置。
所述辐射更改装置可配置成增加所述辐射束的所述集光率，使得从所述辐射更改装置输出的所述修改后的辐射束具有大于由所述辐射更改装置接收的所述输入辐射束的集光率大至少10倍的集光率。
所述辐射更改装置可配置成增加所述EUV辐射束的所述集光率，使得从所述辐射更改装置输出的所述修改后的辐射束具有大于由所述辐射更改装置接收的所述输入辐射束的所述集光率的至少l×104倍的集光率。
所述分束设备可包括多个反射琢面，每一反射琢面被布置成接收所述主辐射束的部分且反射所述主辐射束的所述部分以便形成分支辐射束。
所述辐射更改装置可配置成在与所述所接收的输入辐射束相比较时增加所述输出的修改后的辐射束的强度轮廓的空间均匀性。
所述辐射系统可还包括一个或更多个聚焦光学装置，所述一个或更多个聚焦光学装置配置成在一远场平面中形成所述输出的修改后的辐射束的图像。
所述辐射更改装置可被布置成使得由所述辐射更改装置接收的所述输入辐射束为从所述分束设备输出的分支辐射束，且其中所述一个或更多个聚焦光学装置配置成在位于光刻设备内部的远场平面中形成所述输出的修改后的主福射束的图像。
所述辐射更改装置可被布置成使得由所述辐射更改装置接收的所述输入辐射束为主辐射束，且所述辐射更改装置配置成将修改后的主辐射束提供至所述分束设备，且其中所述一个或更多个聚焦光学装置配置成在位于所述分束设备处或附近的远场平面中形成所述输出的修改后的主辐射束的图像。
所述辐射更改装置可包括管，所述管具有被布置成接收所述输入辐射束的第一开口和被布置成输出所述修改后的辐射束的第二开口，其中所述管由基本上反射性的内表面限定，且其中所述内表面被布置成便使通过所述第一开口进入所述管的所述辐射束在所述内表面处经历多次连续反射，由此修改所述辐射束，之后所述修改后的辐射束通过所述第二开口射出所述管。
所述辐射更改装置可包括多个反射琢面，所述多个反射琢面每个被布置成接收且反射所述输入辐射束的一部分以便形成从所述多个反射琢面反射的多个子束，且其中所述多个反射琢面被布置成引导所述子束以形成所述输出的修改后的辐射束。
所述辐射更改装置可以包括：
第一漫射元件，包括第一粗糙化的反射表面；
第二漫射元件，包括第二粗糙化的反射表面；和
一个或更多个致动器，所述一个或更多个致动器配置成移动所述第一漫射元件和/或所述第二漫射元件以便使所述第一粗糙化的反射表面和/或所述第二粗糙化的反射表面移动；
其中所述第一粗糙化的反射表面配置成接收所述输入辐射束且反射所述辐射束以便入射于所述第二粗糙化的反射表面上，且其中所述第二粗糙化的反射表面被布置成反射从所述第一粗糙化的反射表面接收的所述辐射束以便形成所述输出的修改后的辐射束。
所述辐射更改装置可以包括：连续波状反射表面，布置成接收和反射所述输入辐射束，其中所述连续波状反射表面的形状遵循基本上周期性的图案。
所述辐射系统可还包括辐射源，所述辐射源配置成发射EUV辐射，其中所述主辐射束包括由所述辐射源发射的所述EUV辐射的至少一部分。
所述辐射源可包括至少一个自由电子激光器。
所述辐射系统可还包括扩束光学装置，所述扩束光学装置配置成扩展所述主辐射束的横截面，之后将所述主辐射束提供至所述分束设备。
所述辐射系统可还包括引导光学装置，所述引导光学装置配置成将所述分支辐射束中的至少一个引导至各自的光刻设备。
所述辐射系统可包括多个辐射更改装置，且其中所述多个辐射更改装置中的每一个被布置成使得由所述辐射更改装置中的每一个接收的输入辐射束为从所述分束设备输出的所述分支辐射束中的一个。
根据本发明的第二方面，提供了一种辐射系统，包括：
辐射源，配置成发射EUV辐射；和
辐射更改装置，包括管，所述管具有被布置成接收EUV辐射束的第一开口和被布置成输出所述EUV辐射束的第二开口，其中进入所述辐射更改装置的所述EUV辐射束包括由所述辐射源发射的所述EUV辐射的至少一部分；
其中所述管由对于EUV辐射基本上是反射性的内表面限定，且其中所述内表面被布置成便使通过所述第一开口进入所述管的所述EUV辐射束在所述内表面处经历多次连续反射，由此修改所述EUV辐射束，之后所述EUV辐射束通过所述第二开口射出所述管。
所述辐射更改装置有利于修改所述EUV辐射束。从所述辐射更改装置输出的所述EUV辐射束可(例如)被提供至光刻设备。所述辐射更改装置可修改所述EUV辐射束，以使得从所述辐射更改装置输出的所述辐射束在被提供至光刻设备时提供有利作用。替代地，从所述辐射更改装置输出的所述EUV辐射束可被提供至分束设备，所述分束设备配置成将所述EUV辐射束分成多个分支辐射束。
所述管可包括弯曲部。
所述弯曲部可有利于增加所述EUV辐射入射于所述管的所述内表面上的掠射角的范围。所述弯曲部可以是一台阶式弯曲部，或可以是连续的弯曲部使得所述管为弯折的。
所述管中的所述弯曲部的弯曲角度可小于约5度。
在所述EUV辐射在所述内表面处反射期间，吸收的辐射的量可随着所述EUV辐射入射于所述内表面上的所述掠射角的增加而增加。将所述弯曲角度限定为小于约5度可有利于限制所述EUV辐射入射于所述内表面上的所述掠射角，且可因此限制在所述EUV辐射在所述内表面处反射期间吸收的辐射的所述量。
所述管中的所述弯曲部可配置成使得不存在通过所述辐射更改装置的直接视线。
所述管的所述内表面的横截面形状可为一多边形。
所述管的所述内表面的所述横截面形状可为一矩形。
所述管的所述内表面的所述横截面形状可为一正方形。
所述管的所述内表面的所述横截面形状可为一六边形。
所述管可包括第一区段和被布置成从所述第一区段接收EUV辐射的第二区段，其中所述第一区段和所述第二区段被布置成在所述第一区段与所述第二区段之间形成一间隙，气体能够通过所述间隙进入或离开所述管。
进入和离开所述管的气体可有利于用以清洗来自所述管的所述内表面的污染物。
所述第一区段和所述第二区段可被布置成使得通过所述第一开口进入所述管的EUV辐射并不通过所述间隙射出所述管。
防止辐射通过所述间隙射出所述管可防止来自所述EUV辐射束通过所述间隙的辐射损失。
所述辐射系统可还包括气体供应装置，所述气体供应装置配置成通过所述间隙将气体注入至所述管中。
所述气体供应装置配置成通过所述间隙将氢气注入至所述管中。
所述辐射系统可还包括致动器，所述致动器能够操作以致动所述管以便使所述管经历振荡运动。
迫使所述管经历振荡运动有利于引起从所述辐射更改装置输出的所述辐射的瞬间搅乱。
所述致动器可能够操作以致动所述管以便使所述管经历振荡运动，所述振荡运动具有大于约1kHz的频率。
所述辐射系统可还包括一个或更多个光学元件，所述一个或更多个光学元件被布置成接收从所述辐射源发射的EUV辐射，且引导由所述辐射源所发射的所述EUV辐射的至少一部分形成的所述EUV辐射束，以通过所述辐射更改装置的所述第一开口进入所述辐射更改装置。
所述一个或更多个光学元件可包括至少一个聚焦光学装置，所述至少一个聚焦光学装置配置成更改所述EUV辐射束的发散度，以使得进入所述辐射更改装置的所述EUV辐射束具有非零的发散度。
更改所述EUV辐射束的所述发散度以使得具有非零发散度的所述EUV辐射束进入所述辐射更改装置，确保所述EUV辐射中的至少一些入射于所述辐射更改装置的所述内表面上且经历在所述内表面处的反射。具有正发散度的所述EUV辐射束可进入所述辐射更改装置，以使得所述EUV辐射朝向所述内表面发散。替代地，具有负发散度的所述EUV辐射束可进入所述辐射更改装置，以使得所述辐射束聚焦至位于所述辐射更改装置内部的焦点。所述EUV辐射束可之后在所述焦点之后具有正发散度，以使得所述EUV辐射朝向所述内表面发散。
所述辐射更改装置可具有在所述第一开口与所述第二开口之间的长度L，所述第二开口具有直径D，且所述至少一个聚焦光学装置可配置成更改所述EUV辐射束的所述发散度以使得所述EUV辐射束以一半的发散度θ提供至所述辐射更改装置。所述辐射更改装置和所述至少一个聚焦光学装置可配置成使得θL/D大于或等于约10。
配置成所述辐射更改装置和所述至少一个聚焦光学装置以使得θL/D大于或等于约10，可有利于确保所述EUV辐射束的空间强度轮廓的所述均匀性增加所期望的量以将所述修改后的EUV辐射束用于光刻设备中。
所述EUV辐射束的一半发散度可小于约100毫弧度。
所述EUV辐射束的一半发散度可小于约10毫弧度。
所述至少一个聚焦光学装置可配置成将所述EUV辐射束聚焦至一焦点，以使得所述EUV辐射束是以正发散度提供至所述辐射更改装置。
所述管可限定光轴，所述光轴沿所述管的横截面中心延伸且通过所述第一开口和所述第二开口延伸至所述管中并且延伸出所述管。所述至少一个聚焦光学装置可配置成将所述EUV辐射束聚焦至不处于所述光轴上的一焦点。
将所述EUV辐射束聚焦至不处于所述光轴上的焦点，可有利于增加EUV辐射入射于所述内表面上的掠射角的所述范围。
从所述焦点延伸至所述光轴上的所述光轴通过所述第一开口所在的一位置的一直线可与所述光轴形成一离轴角。所述离轴角可与所述EUV辐射束的一半发散度大致相同或大于所述半发散度。
所述辐射更改装置可配置成增加所述EUV辐射束的集光率，以使得通过所述辐射更改装置的所述第二开口射出所述辐射更改装置的所述EUV辐射束具有大于进入所述辐射更改装置的所述第一开口的所述EUV辐射束的所述集光率的集光率。
所述辐射更改装置可配置成增加所述EUV辐射束的所述集光率，以使得通过所述辐射更改装置的所述第二开口射出所述辐射更改装置的所述EUV辐射束具有大于进入所述辐射更改装置的所述第一开口的所述EUV辐射束的所述集光率的至少10倍的集光率。
所述辐射更改装置可配置成增加所述EUV辐射束的所述集光率，以使得通过所述辐射更改装置的所述第二开口射出所述辐射更改装置的所述EUV辐射束具有大于进入所述辐射更改装置的所述第一开口的所述EUV辐射束的所述集光率的至少l×l04倍的集光率。
所述辐射更改装置可配置成提供形成所述EUV辐射束的射线从位于所述辐射更改装置的所述第一开口下游的第一平面至位于所述辐射更改装置的所述第二开口上游的第二平面的映射，其中所述映射用以基本上搅乱所述第一平面与所述第二平面之间的所述射线的横截面位置。
所述辐射更改装置可配置成减小所述EUV辐射束的空间相干性。
减小所述EUV辐射束的所述空间相干性可有利于防止在所述EUV辐射束中形成干涉图案(例如，斑点图案)。
所述至少一个聚焦光学装置和所述辐射更改装置可配置成使得所述EUV辐射束的不同部分沿通过所述辐射更改装置的具有不同路径长度的光学路径传播，且其中所述EUV辐射束的不同部分传播所沿的不同路径长度的范围大于所述EUV辐射束的相干长度。
所述辐射更改装置可配置成增加所述EUV辐射束的强度轮廓的空间均匀性，以使得通过所述第二开口射出所述辐射更改装置的所述EUV辐射束具有空间强度分布，所述空间强度分布比进入所述辐射更改装置的所述第一开口的所述EUV辐射束的所述空间强度轮廓更均匀。
所述辐射系统可还包括分束设备，所述分束设备配置成接收射出所述辐射更改装置的所述第二开口的所述EUV辐射束且将所述EUV辐射束分成多个分支辐射束。
所述分束设备可包括多个反射琢面，所述多个反射琢面被布置成接收射出所述辐射更改装置的所述第二开口的所述EUV辐射束的横截面的不同部分且在不同方向上反射所述横截面的所述不同部分。
所述辐射系统可还包括至少一个聚焦光学装置，所述至少一个聚焦光学装置配置成将射出所述辐射更改装置的所述第二开口的所述辐射束放大至所述分束设备上，所述放大使得入射于所述分束设备上的所述辐射束的所述发散度小于从所述辐射更改装置的所述第二开口输出的所述辐射束的所述发散度。
所述辐射源可包括能够操作以发射EUV辐射的至少一个自由电子激光器。
所述辐射源可包括第一自由电子激光器、第二自由电子激光器和束组合设备，所述束组合设备配置成将从所述第一自由电子激光器发射的EUV辐射与从所述第二自由电子激光器发射的辐射组合以形成组合的辐射束，所述组合的辐射束具有横截面，所述横截面包括由从所述第一自由电子激光器发射的辐射形成的第一部分和由从所述第二自由电子激光器发射的辐射形成的第二部分。
所述辐射更改装置可配置成接收所述组合的辐射束且在空间上搅乱所述组合的辐射束以形成搅乱的组合的辐射束，所述空间搅乱使得所述空间上搅乱的组合的辐射束包括从所述第一自由电子激光器发射的辐射与从所述第二自由电子激光器发射的辐射之间的交叠部分。
所述空间搅乱可使得由所述第一自由电子激光器和所述第二自由电子激光器中的一个或多个发射的辐射的功率的变化不会引起射出所述辐射更改装置的所述搅乱的组合的辐射束的功率的空间分布的实质变化。
所述辐射系统可还包括分束设备，所述分束设备配置成接收主辐射束，其中所述主辐射束包括从所述辐射源发射的所述EUV辐射的至少一部分，且其中所述分束设备包括多个反射琢面，所述多个反射琢面被布置成接收所述主辐射束的所述横截面的不同部分且在不同方向上反射所述横截面的所述不同部分以便形成多个分支辐射束。所述辐射更改装置可被布置成接收通过所述辐射更改装置的所述第一开口的所述分支辐射束中的一个。
所述反射琢面可被布置成接收所述主辐射束的所述横截面的不同分区，且在不同方向上反射所述不同分区以便将所述主辐射束分成所述多个分支辐射束。
所述辐射系统可还包括至少一个聚焦光学装置，所述至少一个聚焦光学装置配置成将射出所述辐射更改装置的所述EUV辐射束聚焦至中间焦点。
所述至少一个聚焦光学装置可配置成聚焦所述EUV辐射束，以便在设置于所述中间焦点下游的远场平面上形成所述辐射更改装置的所述第二开口的图像。
所述至少一个聚焦光学装置可包括：
第一聚焦光学装置，配置成在像平面处形成所述辐射更改装置的所述第二开口的图像；和
第二聚焦光学装置，配置成在所述远场平面上形成所述像平面的图像。
所述第一聚焦光学装置可具有正光焦度。
所述第二聚焦光学装置可具有正光焦度。
所述第一聚焦光学装置和/或所述第二聚焦光学装置可包括第一反射元件和第二反射元件。
所述第一聚焦光学装置和/或所述第二聚焦光学装置可包括沃尔特望远镜。
所述沃尔特望远镜可包括III型沃尔特望远镜。
根据本发明的第三方面，提供了一种辐射系统，包括：
辐射源，配置成发射EUV辐射；和
辐射更改装置，布置成接收包括由所述辐射源发射的所述EUV辐射的至少一部分的EUV辐射束；
其中所述辐射更改装置包括多个反射琢面，所述多个反射琢面每个被布置成接收且反射所述EUV辐射束的一部分以便形成从所述多个反射琢面反射的多个子束，且其中所述多个反射琢面被布置成引导所述子束以形成修改后的EUV辐射束，其中所述辐射更改装置配置成将所述修改后的辐射束提供至至少一个光刻设备。
所述辐射更改装置有利于修改所述EUV辐射束。从所述辐射更改装置输出的所述EUV辐射束可(例如)被提供至光刻设备。所述辐射更改装置可修改所述EUV辐射束，以使得从所述辐射更改装置输出的所述辐射束在被提供至光刻设备时提供有利作用。替代地，从所述辐射更改装置输出的所述EUV辐射束可被提供至分束设备，所述分束设备配置成将所述EUV辐射束分成多个分支辐射束。
由所述辐射更改形成的所述修改后的EUV辐射束可等同于从多个点源发射的辐射。当在远场位置中观看时，所述修改后的EUV辐射束可等同于从平面高集光率光源发射的辐射。所述修改后的EUV辐射束有利于具有高于入射于所述辐射更改装置上的所述EUV辐射束的集光率的集光率。所述辐射更改装置也用以增加所述EUV辐射束的空间强度轮廓的均匀性。即，在远场位置中的所述修改后的EUV辐射束的所述空间强度轮廓比入射于所述辐射更改装置上的所述EUV辐射束的所述空间强度轮廓更均匀。
所述反射琢面可配置成聚焦所述子束。
所述反射琢面可包括凹入反射表面。
所述多个反射琢面可被布置成将所述子束聚焦至多个焦点。
所述多个焦点可处于一焦点平面中。
所述多个反射琢面可大体处于一平面中，且其中所述焦点平面基本上可与所述反射琢面大体所处的所述平面平行。
每一子束可具有一光轴，且其中所述焦点平面可基本上垂直于所述子束的所述光轴。
所述焦点可在所述焦点平面中基本上均匀地间隔开。
所述反射琢面中的每一个具有大于所述辐射更改装置的长度的焦距。
所述反射琢面中的每一个可具有大体上矩形的横截面。
所述反射琢面中的每一个可具有大体上六边形的横截面。
所述反射琢面可被布置成蜂巢式栅格。
所述反射琢面可配置成引导所述子束，以使得所述子束在远场平面中彼此交叠。
所述反射琢面可配置成引导所述子束，以使得所述子束照射所述远场平面中的基本上相同的区域。
所述反射琢面可具有凹入形状。
所述反射琢面可具有凸起形状。
所述辐射更改装置可包括16个或更多的反射琢面。
所述辐射更改装置可包括64个或更多的反射琢面。
所述辐射系统可还包括分束设备，所述分束设备配置成接收所述EUV辐射束且将所述EUV辐射束分成多个分支辐射束。
所述分束设备可配置成将从所述辐射源发射的所述EUV辐射分成多个分支辐射束，且其中所述辐射更改装置可配置成接收且修改分支辐射束。
所述辐射更改装置可被布置成接收且修改从所述辐射源发射的所述辐射且将所述修改后的EUV辐射束提供至所述分束设备。
所述辐射系统可还包括扩束光学装置，所述扩束光学装置配置成接收来自所述辐射源的所述EUV辐射束、扩展所述辐射束的横截面且将所述扩展的辐射束提供至所述辐射更改装置。
所述辐射系统可还包括引导光学装置，所述引导光学装置配置成接收来自所述分束设备的分支辐射束且将所述分支辐射束引导至光刻设备。
根据本发明的第四方面，提供了一种辐射更改装置，包括：
第一漫射元件，包括第一粗糙化的反射表面；
第二漫射元件，包括第二粗糙化的反射表面；和
一个或更多个致动器，所述一个或更多个致动器配置成移动所述第一漫射元件和/或所述第二漫射元件以便使所述第一粗糙化的反射表面和/或所述第二粗糙化的反射表面移动；
其中所述第一粗糙化的反射表面配置成接收辐射束且反射所述辐射束以便入射于所述第二粗糙化的反射表面上，且其中所述第二粗糙化的反射表面被布置成反射从所述第一粗糙化的反射表面接收的所述辐射束以便形成修改后的射束。
一个或更多个致动器可配置成旋转所述第一漫射元件和/或所述第二漫射元件，以便使所述第一粗糙化的反射表面和/或所述第二粗糙化的反射表面旋转。
所述一个或更多个致动器可配置成使所述第一粗糙化的反射表面和/或所述第二粗糙化的反射表面以每秒约1米或大于大约每秒1米的速度移动。
所述第二粗糙化的反射表面可布置成大致垂直于所述第一粗糙化的反射表面。
所述第一粗糙化的反射表面和/或所述第二粗糙化的反射表面可被布置成接收掠入射角为约5度或更小的辐射。
所述第一粗糙化的反射表面和/或所述第二粗糙化的反射表面可包括使所述粗糙化的反射表面偏离平坦平面的凹痕。
所述第一粗糙化的反射表面和/或所述第二粗糙化的反射表面与所述平坦平面形成的最大角可小于或等于约10毫弧度。
所述第一粗糙化的反射表面和所述第二粗糙化的反射表面每个可用以将一角展度引入至所述辐射束中。
根据本发明的第五方面，提供了一种包括连续波状反射表面的辐射更改装置，其中所述连续波状反射表面的形状遵循基本上周期性的图案。
所述连续波状反射表面的所述形状可在两个垂直方向上遵循基本上周期性的图案。
所述周期性波状反射表面的单位单元可包括：
第一部分，具有基本上凸起的形状；
第二部分，具有基本上凹入的形状；
第三部分，具有基本上鞍形形状；和
第四部分，具有基本上鞍形形状。
所述单位单元可包括在第一方向上的所述周期性的图案的单个周期和在垂直于所述第一方向上的第二方向上的所述周期性的图案的单个周期。
所述反射表面可的形状被形成为使得在所述第一部分、所述第二部分、所述第三部分和所述第四部分中的至少一个内，所述反射表面的曲率在各个部分上是基本相同的。
所述反射表面可的形状被形成为使得在所述第一部分、所述第二部分、所述第三部分和所述第四部分中的至少一个内，所述反射表面的所述曲率在所述各个部分中的不同位置处是不同的。
所述反射表面可配置成接收辐射束且反射所述辐射束以便形成修改后的辐射束，且其中所述反射表面的形状被形成为使得所述修改后的辐射束在远场平面中具有强度分布，所述强度分布包括强度最大值，其中所述强度分布随着径向距离增加而从所述强度最大值减小。
根据本发明的第六方面，提供了一种辐射系统，包括：
辐射源，配置成发射EUV辐射；
根据第五或第六方面所述的辐射更改装置，配置成接收包括由所述辐射源发射的所述EUV辐射的至少一部分的辐射束。
根据本发明的第七方面，提供了一种辐射系统，包括：
辐射源，配置成发射EUV辐射；
第一辐射更改装置，配置成接收主辐射束且输出修改后的主辐射束，其中所述主辐射束包括从所述辐射源发射的所述EUV辐射的至少一部分；
分束设备，包括多个反射琢面，所述多个反射琢面被布置成接收所述主辐射束的横截面的不同部分且在不同方向上反射所述横截面的所述不同部分以便形成多个分支辐射束；和
第二辐射更改装置，配置成接收分支辐射束且输出修改后的分支辐射束；
其中所述第一辐射更改装置和所述第二辐射更改装置每个包括：
管，具有被布置成接收EUV辐射的第一开口和被布置成输出EUV辐射的第二开口，且其中所述管由对于EUV辐射基本上是反射性的内表面限定，且其中所述内表面被布置成便使通过所述第一开口进入所述管的所述EUV辐射在所述内表面处经历多次连续反射，由此修改所述EUV辐射，之后所述EUV辐射通过所述第二开口射出所述管；或
多个反射琢面，所述多个反射琢面每个被布置成接收且反射所述EUV辐射的一部分以便形成从所述多个反射琢面反射的多个子束，且其中所述多个反射琢面被布置成引导所述子束以形成修改后的EUV辐射束；或
包括第一粗糙化的反射表面的第一漫射元件，包括第二粗糙化的反射表面的第二漫射元件，和一个或更多个致动器，所述一个或更多个致动器配置成移动所述第一漫射元件和/或所述第二漫射元件以便使所述第一粗糙化的反射表面和/或所述第二粗糙化的反射表面移动，其中所述第一粗糙化的反射表面配置成接收EUV辐射束且反射所述EUV辐射束以便入射于所述第二粗糙化的反射表面上，且其中所述第二粗糙化的反射表面被布置成反射从所述第一粗糙化的反射表面接收的所述EUV辐射束以便形成修改后的辐射束。
所述第一辐射更改装置和/或所述第二辐射更改装置可包括根据其他方面中的任一个所述的辐射更改装置的特征中的任一个。
根据本发明的第八方面，提供了一种光刻系统，包括：
根据第一至第三方面或第六或第七方面中任一个所述的辐射系统；和
光刻设备，布置成接收射出辐射更改装置的EUV辐射束的至少一部分。
所述光刻设备可包括照射系统，所述照射系统配置成调节射出所述辐射更改装置的所述EUV辐射束的至少一部分，所述照射系统包括琢面反射镜。所述辐射系统可包括至少一个聚焦光学装置，所述至少一个聚焦光学装置配置成聚焦提供至所述光刻设备的所述EUV辐射束，以便将从所述辐射更改装置输出的所述辐射束的图像形成至所述琢面反射镜上，且其中所述琢面反射镜包括多个反射琢面。
根据本发明的第九方面，提供了一种辐射更改装置，适合用于根据第一至第三方面或第五或第六方面中任一个所述的辐射系统或根据第八方面所述的光刻系统中。
根据本发明的第十方面，提供了一种适合于接收主辐射束的分束设备，所述分束设备包括多个反射琢面，其中所述反射琢面被布置成接收所述主辐射束的横截面的不同分区，且在不同方向上反射所述不同分区以便将所述主辐射束分成多个分支辐射束。
所述分束设备可还包括一个或更多个光学元件，所述一个或更多个光学元件配置成组合对应于所述主辐射束的径向相对分区的分支辐射束以便形成组合的分支辐射束。
所述分束设备可还包括一个或更多个聚焦光学装置，所述一个或更多个聚焦光学装置配置成接收所述主辐射束且扩展所述主辐射束以形成辐射环形圈，其中所述反射琢面被布置成接收所述辐射环形圈的不同分区。
根据本发明的第十一方面，提供了一种适合于接收主辐射束的分束设备，所述分束设备包括多个反射琢面组，其中每一反射琢面组包括反射琢面，所述反射琢面被布置成接收所述主辐射束的不同部分且反射所述所接收的不同部分以形成包括所述所反射的不同部分的组合的分支辐射束，所述多个反射琢面组由此每个形成不同的分支辐射束。
所述分束设备可配置成接收基本上沿束轴线传播的主辐射束，且其中形成反射琢面组的所述反射琢面沿所述束轴线位于基本上相同的位置处。
所述反射琢面组可沿所述束轴线位于基本上相同的位置处。
来自不同反射琢面组的反射琢面可被布置成彼此相邻。
所述相邻的反射琢面可彼此接触。
所述分束设备可配置成接收基本上沿束轴线传播的主辐射束，且其中形成反射琢面组的多个反射琢面在基本上垂直于所述束轴线的方向上彼此分离开。
反射琢面组中的每一反射琢面可包括具有基本上相同方向的反射表面。
所述多个反射琢面组可包括第一反射琢面组和一第二反射琢面组，其中所述第二反射琢面组的布置与所述第一反射琢面组的旋转基本上相同。
每一反射琢面组可包括反射琢面的布置，所述布置与形成所述反射琢面组中的另一反射琢面组的反射琢面的布置的旋转基本上相同。
所述分束设备可配置成接收基本上沿束轴线传播的主辐射束，且其中所述旋转为基本上绕所述束轴线的旋转。
根据本发明的第十二方面，提供了一种光学系统，包括：
根据第七方面的分束设备；和
辐射更改装置，配置成接收由所述分束设备形成的分支辐射束，其中所述辐射更改装置包括：
管，具有被布置成接收所述分支辐射束的第一开口和被布置成输出所述分支辐射束的第二开口，其中所述管由基本上是反射性的内表面限定，且其中所述内表面被布置成便使通过所述第一开口进入所述管的所述分支辐射束在所述内表面处经历多次连续反射，由此修改所述分支辐射束，之后所述分支辐射束通过所述第二开口射出所述管；或
多个反射琢面，每个被布置成接收且反射所述分支辐射束的一部分以便形成从所述多个反射琢面反射的多个子束，且其中所述多个反射琢面被布置成引导所述子束以形成修改后的分支辐射束；或
包括第一粗糙化的反射表面的第一漫射元件，包括第二粗糙化的反射表面的第二漫射元件和一个或更多个致动器，所述一个或更多个致动器配置成移动所述第一漫射元件和/或所述第二漫射元件以便使所述第一粗糙化的反射表面和/或所述第二粗糙化的反射表面移动，其中所述第一粗糙化的反射表面配置成接收EUV辐射束且反射所述EUV辐射束以便入射于所述第二粗糙化的反射表面上，且其中所述第二粗糙化的反射表面被布置成反射从所述第一粗糙化的反射表面接收的所述EUV辐射束以便形成修改后的辐射束。
根据本发明的第十三方面，提供了一种修改EUV辐射束的方法，所述方法包括：
从辐射源发射EUV辐射；
形成包括由所述辐射源发射的所述EUV辐射的至少一部分的EUV辐射束；
引导所述EUV辐射束进入辐射更改装置，所述辐射更改装置包括管，所述管具有被布置成接收所述EUV辐射束的第一开口和被布置成输出所述EUV辐射束的第二开口，其中所述管由对于EUV辐射基本上是反射性的内表面限定，且其中所述内表面被布置成便使通过所述第一开口进入所述管的所述EUV辐射束在所述内表面处经历多次连续反射，由此修改所述EUV辐射束，之后所述EUV辐射束通过所述第二开口射出所述管。
根据本发明的第十四方面，提供了一种修改EUV辐射束的方法，所述方法包括：
从辐射源发射EUV辐射；
形成包括由所述辐射源发射的所述EUV辐射的至少一部分的EUV辐射束；
引导所述EUV辐射束入射于辐射更改装置上，所述辐射更改装置包括多个反射琢面，所述多个反射琢面每个被布置成接收且反射所述EUV辐射束的一部分以便形成从所述多个反射琢面反射的多个子束，且其中所述多个反射琢面被布置成引导所述子束以形成修改后的EUV辐射束；和
将所述修改后的EUV辐射束提供至光刻设备。
根据本发明的第十五方面，提供了一种修改辐射束的方法，所述方法包括：
在包括第一粗糙化的反射表面的第一漫射元件处反射所述辐射束；
在包括第二粗糙化的反射表面的第二漫射元件处反射在所述第一漫射元件处反射的所述辐射束；和
移动所述第一漫射元件和/或所述第二漫射元件以便使所述第一粗糙化的反射表面和/或所述第二粗糙化的反射表面移动。
根据本发明的第十六方面，提供了一种形成粗糙化的反射表面的方法，所述方法包括：
在衬底的表面中形成凹痕，其中所述凹痕使所述衬底的所述表面不同于平坦平面；和
将反射涂层设置于所述衬底的所述表面上。
在所述衬底的所述表面中形成凹痕可包括对所述衬底的所述表面进行喷砂。
所述方法可还包括在将所述反射涂层设置于所述衬底的所述表面上之前对所述衬底的所述表面进行电抛光。
所述方法可还包括对所述反射涂层进行电抛光。
根据本发明的第十七方面，提供了一种形成粗糙化的反射表面的方法，所述方法包括：
形成图案化的衬底；
使用所述图案化的衬底使金属片变形；
使用所述金属片作为芯轴而使衬底的表面变形；和
将反射涂层设置于所述衬底的所述变形的表面上。
所述图案化的衬底可包括从另外的基本上平坦表面延伸出的多个突起。
使用所述图案化的衬底使金属片变形可包括执行液压成形工艺。
使用所述金属片作为芯轴而使衬底的表面变形可包括执行电铸工艺。
所述衬底可以由金属形成。
所述金属可包括镍、铜和铝中的至少一种。
所述反射涂层可包括钌和钼中的至少一种。
如将对本领域技术人员显而易见的，上文或下文所阐明的本发明的各个方面和特征可与本发明的各种其他方面和特征组合。
附图说明
现在将参考随附的示意性附图仅通过举例的方式来描述本发明的实施例，在附图中：
图1为根据本发明的实施例的包括自由电子激光器的光刻系统的示意图；
图2为形成图1的光刻系统的部分的光刻设备的示意图；
图3为形成图1的光刻系统的部分的自由电子激光器的示意图；
图4为根据本发明的实施例的光刻系统的一部分的示意图；
图5为辐射更改装置的实施例的示意图；
图6为可以输入至图5的辐射更改装置的辐射的示意图示；
图7为可以从图5的辐射更改装置输出的辐射的示意图示；
图8A至图8C为辐射更改装置的可替代实施例和辐射更改装置对传递通过辐射更改装置的辐射所具有的效果的示意图；
图9为在进入辐射更改装置之前聚焦至离轴位置的辐射束的示意图；
图10为包括气体供应装置的辐射更改装置的替代实施例的示意图；
图11为包括致动器的辐射更改装置的替代实施例的示意图，所述致动器配置成使辐射装置经历振荡运动；
图12A至图12E为可用以聚焦从辐射更改装置输出的辐射的聚焦方案的示意图；
图13为设置于分束设备上游的辐射更改装置的示意图；
图14A和图14B为可与辐射更改装置结合使用的分束设备的实施例的示意图；
图15为辐射更改装置、分束设备和聚焦光学装置的示意图，该聚焦光学装置配置成在分束设备处形成从辐射更改装置输出的辐射的图像；
图16为被布置成用以形成组合的辐射束的自由电子激光器的布置的示意图；
图17为通过图16的自由电子激光器的配置形成的组合的辐射束在至辐射更改装置的输入处的横截面的示意图；
图18为分束设备的实施例的第一部分的示意图；
图19为图18的分束设备的第一部分结合分束设备的第二部分的示意图；
图20A和图20B为入射于图19的分束设备上的辐射束的示意图；
图21为可用以组合由分束设备形成的分支辐射束的反射镜的布置的示意图；
图22A和图22B为透镜的布置的示意图，所述透镜可以用以形成待提供至分束设备的辐射环形圈和入射于分束设备上的辐射环形圈；和
图23为将辐射环形圈分成多个分支辐射束的分束设备的示意图；
图24为包括多个反射琢面的辐射更改装置的实施例的示意图；
图25为包括多个反射琢面的辐射更改装置的透视图的示意图；
图26为包括多个反射琢面的辐射更改装置的替代实施例的透视图的示意图；
图27为包括多个反射琢面的辐射更改装置的另一替代实施例的示意图；
图28为从上方所观察的包括多个反射琢面的辐射更改装置的实施例的示意图；
图29为包括多个反射琢面的辐射更改装置的替代实施例的示意图；
图30为根据本发明的实施例的光刻系统的示意图；
图31为图30的光刻系统的扩束光学装置的示意图；
图32为形成图30的光刻系统的引导光学装置的实施例的光学元件的示意图；
图33为图30的光刻系统的分束设备的一部分的示意图；
图34为根据本发明的实施例的辐射更改装置的示意图；
图35为形成图34的辐射更改装置的部分的粗糙化的反射表面的示意图；
图36为形成图34的辐射更改装置的部分的漫射元件的示意图；
图37A至图37E为根据本发明的实施例的形成粗糙化的反射表面的方法的步骤的示意图；
图38A和图38B为可以用以将从辐射更改装置输出的修改后的辐射束的角强度轮廓成像至远场平面上的聚焦方案的示意图示；
图39为根据本发明的替代实施例的辐射更改装置的示意图；
图40为图39的辐射更改装置的单位单元的示意图；
图41A和图41B为可以限定图39的辐射更改装置的表面的函数的示意图示；
图42为根据本发明的实施例的辐射更改装置的示意图；
图43为可由图42的辐射更改装置形成的强度轮廓的示意图示；
图44A和图44B为可用以对从辐射更改装置输出的修改后的辐射束进行成像的聚焦方案的示意图示；
图45为光刻设备的替代实施例的示意图示；
图46为根据本发明的实施例的分束设备的示意图；
图47A至图47C为根据本发明的分束设备的替代实施例的示意图；和
图48为根据本发明的分束设备的其他替代实施例的示意图。
具体实施方式
图1显示根据本发明的一个实施例的光刻系统LS。光刻系统LS包括辐射源SO、束传递系统BDS和多个光刻设备LAa-LAn(例如，八个光刻设备)。辐射源SO配置成产生极紫外线(EUV)辐射束B(其可被称作主束)。辐射源SO和束传递系统BDS可一起被看做成形成辐射系统，所述辐射系统配置成将辐射提供至一个或更多个光刻设备LAa-LAn。
束传递系统BDS包括分束光学装置，且也可以可选地包括扩束光学装置和/或束成形光学装置。主辐射束B被分成多个辐射束Ba-Bn(其可被称作分支束)，所述多个辐射束中的每一个通过束传递系统BDS引导至光刻设备LAa-LAn中的不同的一个。
在一实施例中，分支辐射束Ba-Bn每个被引导通过各自的衰减器(图1中未显示)。每一衰减器可被布置成在各自的分支辐射束Ba-Bn传递至其对应的光刻设备LAa-LAn之前调整所述分支辐射束Ba-Bn的强度。
辐射源SO、束传递系统BDS和光刻设备LAa-LAn可全都被构造和被布置成使得它们可以与外部环境隔离。真空可被提供至辐射源SO、束传递系统BDS和光刻设备LAa-LAn的至少部分中，以便减少EUV辐射的吸收。光刻系统LS的不同部分可以设置有不同压力下的真空(即，被保持处于低于大气压力的不同压力下)。
参照图2，光刻设备LAa包括照射系统IL、配置成支撑图案形成装置MA(例如，掩模)的支撑结构MT、投影系统PS和配置成支撑衬底W的衬底台WT。照射系统IL配置成调节由光刻设备LAa接收的分支辐射束Ba，之后所述分支辐射束入射于图案形成装置MA上。投影系统PS配置成将辐射束Ba’(现由图案形成装置MA图案化)投影至衬底W上。衬底W可包括之前形成的图案。在这种情况下，光刻设备将图案化的辐射束Ba’与之前形成于衬底W上的图案对准。
由光刻设备LAa接收的分支辐射束Ba从束传递系统BDS通过照射系统IL的围封结构中的开口8进入照射系统IL中。可选地，分支辐射束Ba可被聚焦以在开口8处或附近形成中间焦点。
照射系统IL可包括场琢面反射镜10和光瞳琢面反射镜11。场琢面反射镜10和光瞳琢面反射镜11一起提供具有所期望的横截面形状和所期望的角分布的辐射束Ba。辐射束Ba从照射系统IL传递且入射于由支撑结构MT保持的图案形成装置MA上。图案形成装置MA反射和图案化辐射束以形成图案化的束Ba’。除场琢面反射镜10和光瞳琢面反射镜11外或替代场琢面反射镜10和光瞳琢面反射镜11，照射系统IL也可包括其他反射镜或装置。照射系统IL可(例如)包括可独立移动反射镜的阵列。可独立移动反射镜可(例如)量测小于1mm的宽度。可独立移动反射镜可(例如)为微机电系统(MEMS)器件。
在从图案形成装置MA的重新引导(例如，反射)之后，图案化的辐射束Ba’进入投影系统PS。投影系统PS包括多个反射镜13、14，所述多个反射镜配置成将辐射束Ba’投影至由衬底台WT保持的衬底W上。投影系统PS可将缩小因子应用于辐射束，从而形成具有小于图案形成装置MA上的对应特征的特征的图像。例如，可应用为4的缩小因子。尽管在图2中投影系统PS具有两个反射镜，但投影系统可包括任何数量的反射镜(例如，六个反射镜)。
光刻设备LAa可操作以在辐射束Ba的横截面中将一图案赋予该辐射束Ba，且将图案化的辐射束投影至衬底的目标部分上，由此将衬底的目标部分曝光于图案化的辐射。光刻设备LAa可(例如)用于扫描模式中，其中在将被赋予至辐射束Ba’的图案投影至衬底W上时，同步地扫描支撑结构MT和衬底台WT(即，动态曝光)。可通过投影系统PS的缩小率和图像反转特性来判断衬底台WT相对于支撑结构MT的速度和方向。
再次参照图1，辐射源SO配置成产生具有足够功率的EUV辐射束B以供应光刻设备LAa-LAn中的每一个。如上文所提到的，辐射源SO可包括自由电子激光器。
图3为包括注入器21、线性加速器22、聚束压缩器23、波荡器24、电子减速器26和束流收集器100的自由电子激光器FEL的示意性图示。
注入器21被布置成产生聚束式电子束E且包括电子源(例如，热离子阴极或光电阴极)和加速电场。电子束E中的电子由线性加速器22进一步加速。在一示例中，线性加速器22可包括沿共同轴线轴向间隔的多个射频空腔，和一个或更多个射频电源，所述一个或更多个射频电源可操作以在成聚束的电子在其间穿过时控制沿共同轴线的电磁场以便使每一聚束的电子加速。空腔可以是超导射频空腔。有利地，这允许：以高的占空比施加相对较大电磁场；较大束孔径，从而引起由于尾流场的较少损失；且允许增加传输至束(与通过空腔壁而耗散的束相对)的射频能量的分数。替代地，空腔传统地可传导(即，不超导)，且可由(例如)铜形成。可使用其他类型的线性加速器，诸如激光尾流场加速器或反自由电子激光器加速器。
可选地，电子束E穿过设置于线性加速器22与波荡器24之间的聚束压缩器23。聚束压缩器23配置成在空间上压缩电子束E中的电子的现有聚束。一种类型的聚束压缩器23包括横向于电子束E而引导的辐射场。电子束E中的电子与辐射相互作用且与附近的其他电子聚束。另一类型的聚束压缩器23包括磁性弯道，其中在电子通过所述弯道时由电子遵循的路径的长度依赖于其能量。此类型的聚束压缩器可用以压缩已在线性加速器22中通过多个谐振空腔而加速的电子聚束。
电子束E之后穿过波荡器24。一般而言，波荡器24包括多个模块(未显示)。每一模块包括周期性磁性结构，所述周期性磁性结构可操作以产生周期性磁场且被布置成便沿该模块内的周期性路径来引导由注入器21和线性加速器22产生的相对论电子束E。由每一波荡器模块产生的周期性磁场使电子遵循围绕中心轴线的振荡路径。结果，在每一波荡器模块内，电子通常在该波荡器模块的中心轴线的方向上辐射电磁辐射。
由电子遵循的路径可以是正弦的和平面的，其中电子周期性地横穿中心轴线。替代地，所述路径可以是螺旋的，其中电子绕中心轴线旋转。振荡路径的类型可能影响由自由电子激光器发射的辐射的偏振。例如，使电子沿螺旋路径传播的自由电子激光器可以发射椭圆偏振辐射。
在电子移动通过每一波荡器模块时，其与辐射的电场相互作用，从而与辐射交换能量。一般而言，除非条件接近于谐振条件，否则在电子与辐射之间交换的所述量的能量将快速振荡。在谐振条件下，电子与辐射之间的相互相用使电子一起聚束成在波荡器内的辐射的波长处调制的微聚束，且沿中心轴线的辐射的相干发射受到激励。谐振条件可由下式给出：
Figure GDA0003047964260000231
其中，λem为辐射的波长，λu为用于电子传播通过的波荡器模块的波荡器周期，γ为电子的劳伦兹因子，且K为波荡器参数。A依赖于波荡器24的几何形状：对于产生圆形偏振辐射的螺旋波荡器A＝1；对于平面波荡器，A＝2；对于产生椭圆偏振辐射(即，既非圆形偏振，也非线性偏振)的螺旋波荡器，1<A<2。实际上，每一电子聚束将具有能量扩展度，但可尽可能地最小化该扩展度(通过产生具有低发射率的电子束E)。波荡器参数K通常为大约1且由下式给出：
Figure GDA0003047964260000241
其中q和m分别为电子的电荷和质量，B0为周期性磁场的振幅，且c为光速。
谐振波长λem等于由移动通过每一波荡器模块的电子自发地辐射的第一谐波波长。自由电子激光器FEL可在自放大自发发射(SASE)模式中操作。在SASE模式中的操作可需要在电子束E进入每一波荡器模块之前所述电子束E中的电子聚束的低能量扩展度。替代地，自由电子激光器FEL可包括可通过波荡器24内的被激励发射放大的种子辐射源。自由电子激光器FEL可作为再循环放大器自由电子激光器(RAFEL)操作，其中由自由电子激光器FEL产生的辐射的一部分用以为辐射的进一步产生播种。
移动通过波荡器24的电子可使辐射的振幅增加，即，自由电子激光器FEL可具有非零增益。可在满足谐振条件时或在条件接近但稍微偏谐振时达到最大增益。
在进入波荡器24时满足谐振条件的电子将在其发射(或吸收)辐射时损耗(或取得)能量，使得谐振条件不再被满足。因此，在一些实施例中，波荡器24可被逐渐减弱。即，周期性磁场的振幅和/或波荡器周期λu可沿波荡器24的长度变化，以便在电子聚束被引导通过波荡器24时将所述电子聚束保持处于或接近于谐振。可通过在每一波荡器模块内和/或在从模块至模块使周期性磁场的振幅和/或波荡器周期λu变化来实现逐渐减弱。另外或替代地，可通过在每一波荡器模块内和/或从模块至模块使波荡器24的螺旋性变化(通过使参数A变化)来实现逐渐减弱。
在波荡器24内产生的辐射作为辐射束BFEL输出。
在离开波荡器24之后，电子束E由收集器100吸收。收集器100可包括足够量的材料以吸收电子束E。所述材料可具有用于放射性的诱发的阈值能量。进入收集器100的能量低于阈值能量的电子可仅产生γ射线簇射，但将不诱发任何显著等级的放射性。材料可具有高的阈值能量以用于因电子冲击的放射性的诱发。例如，束流收集器可包括铝(Al)，其具有大约17MeV的阈值能量。可能需要在电子束E中的电子进入收集器100之前减少所述电子的能量。这移除或至少减少从收集器100移除和丢弃放射性废料的需要。这种情形是有利的，这是因为放射性废料的移除需要周期性地关闭自由电子激光器FEL且放射性废料的丢弃可以是高代价的且可具有严重环境意义。
可通过将电子束E引导通过设置于波荡器24与束流收集器100之间的减速器26而在电子束E中的电子进入收集器100之前减少所述电子的能量。
在一实施例中，可通过使电子向后穿过线性加速器22而使射出波荡器24的电子束E减速，所述电子束E相对于由注入器21产生的电子束具有180度的相位差。因此，线性加速器中的RF场用以使从波荡器24输出的电子减速且使从注入器21输出的电子加速。当电子在线性加速器22中减速时，其能量中的一些被转移至线性加速器22中的RF场。因此，来自减速电子的能量是由线性加速器22恢复，且可以用以使从注入器21输出的电子束E加速。这种配置被称作能量恢复线性加速器(ERL)。
在光刻系统LS的一些实施例中，辐射源SO可包括单个自由电子激光器FEL。在这样的实施例中，从辐射源SO发射的主束B可以是从所述自由电子激光器FEL发射的激光束BFEL。在其他实施例中，光刻系统LS可包括多个自由电子激光器。从所述自由电子激光器发射的多个激光束BFEL可被组合以形成包括从多个自由电子激光器FEL发射的辐射的单个主束B。
图4为根据本发明的实施例的光刻系统LS的一部分的示意图。显示于图4中的光刻系统LS的所述部分包括配置成将分支辐射束Ba引导至光刻设备LAa的多个光学元件。所述多个光学元件包括第一反射镜103、第一可变衰减反射镜105a、第二可变衰减反射镜105b、第一聚焦光学装置107、辐射更改装置101、第二聚焦光学装置109和第三聚焦光学装置111。显示于图4中的多个光学元件可形成示意性地显示于图1中的束传递系统BDS的部分。然而，束传递系统BDS可包括比显示于图4中的部件多的部件。例如，束传递系统BDS可还包括分束光学装置，且可以可选地也包括未显示于图4中的扩束光学装置和/或束成形光学装置。
第一反射镜103接收分支辐射束Ba且引导分支辐射束Ba以入射于第一衰减反射镜105a上，所述第一衰减反射镜随后引导分支辐射束Ba以入射于第二衰减反射镜105b上。第一衰减反射镜105a和第二衰减反射镜105b的定向或方向可调整，以便使分支辐射束Ba入射于第一可变衰减反射镜105a和第二可变衰减反射镜105b上的入射角变化。可变衰减反射镜105a、105b的反射率是分支辐射束Ba入射于可变衰减反射镜105a、105b上的角度的函数。因此，使分支辐射束Ba入射于可变衰减反射镜105a、105b上的入射角变化会使在可变衰减反射镜处反射的分支辐射束Ba的分数变化。因此，可变衰减反射镜105a、105b的定向可被控制以便控制在可变衰减反射镜处反射的分支辐射束Ba的分数，由此控制被提供至光刻设备LAa的分支辐射束Ba的强度。可变衰减反射镜的定向可由一个或更多个致动器(未图示)控制。所述一个或更多个致动器可(例如)响应于分支辐射束Ba的强度的量测结果而被控制，以便形成可操作以提供具有所期望的强度的分支辐射束Ba的反馈系统。
从第二可变衰减反射镜105b反射的分支辐射束Ba入射于第一聚焦光学装置107上。第一聚焦光学装置107配置成将分支辐射束Ba聚焦至焦点108，之后所述分支辐射束Ba进入辐射更改装置101。在分支辐射束Ba进入辐射更改装置101之前将分支辐射束Ba聚焦至焦点108，导致分支辐射束Ba在其进入辐射更改装置101时具有正发散度。
在替代实施例中，焦点108可定位于辐射更改装置101的内部。在这种实施例中，分支辐射束Ba可进入辐射更改装置，具有负发散度。然而，分支辐射束Ba的发散度在焦点108之后可变为正，以使得分支辐射束Ba在辐射更改装置中具有正发散度。
辐射更改装置101配置成修改分支辐射束Ba的一个或更多个性质，且将在文被进一步详细地描述。从辐射更改装置101输出的修改后的分支辐射束Ba入射于第二聚焦光学装置109和第三聚焦光学装置111上，之后分支辐射束Ba被提供至光刻设备LAa。第二聚焦光学装置109和第三聚焦光学装置111配置成将分支辐射束Ba聚焦至中间焦点IF。中间焦点IF位于光刻设备LAa的围封结构中的开口8处。如上文参照图2所描述的，光刻设备LAa包括照射系统IL、配置成支撑图案形成装置MA(例如，掩模)的支撑结构MT、投影系统PS和配置成支撑衬底W的衬底台WT。
如上文所描述的，分支辐射束Ba包括从形成辐射源SO的部分的自由电子激光器FEL发射的EUV辐射的至少一部分。从自由电子激光器FEL输出的辐射束通常为具有相对较小集光率的相干的良好准直辐射束。在一些实施例中，从自由电子激光器FEL发射的辐射束的集光率可足够小以使得所述辐射束被看做成受衍射限制的。
在自由空间(即，折射率为1的介质)中，光学系统中的无穷小表面元件dS处的辐射束的集光率是由表面dS的面积、由横穿表面元件(或由表面元件发射)的辐射所对的立体角dΩ和表面元件的法线与横穿所述点的辐射方向之间的角度的余弦的乘积来给出。一般而言，延伸表面S处的辐射束的集光率是通过在由横穿每一表面元件(或由每一表面元件发射)的辐射所对的立体角进行积分(以考虑光可横穿在一角度范围的表面上的每一点的事实)和在所述表面上进行积分(以对来自所有这种表面元件的贡献求和)来给出。对于可操作以产生良好准直辐射束(如由自由电子激光器FEL产生)的光源，可通过光源的面积与发射光的立体角的乘积来估计光源的集光率。另外，对于这种光源，发射光的立体角是由(在使用小角近似的情况下)πθ2给出，其中θ为光源的半发散度。因此，这种光源的集光率是通过G＝πAθ2给出，其中A为光源的面积。从自由电子激光器FEL发射的辐射束可(例如)具有小于约500μrad的发散度(在一些实施例中，所述发散度可小于约100μrad)，且当其离开波荡器24时，在其束腰部处具有约50μm至100μm的直径。在束腰直径为50μm且束发散度为100μrad的实施例中，辐射束的集光率为约1.5×l0-11mm2。
在一些实施例中，自由电子激光器FEL可发射具有类高斯强度轮廓的辐射束。具有高斯强度轮廓的辐射束的集光率大致等于辐射束的波长的平方。在一些实施例中，自由电子激光器FEL可发射具有大约13.5nm的波长且具有高斯强度轮廓的EUV辐射束。在这种实施例中，辐射束的集光率为大约1.8×l0-16m2。实际上，从自由电子激光器FEL发射的辐射束的强度轮廓可能并非为完美的高斯强度轮廓。因此，实际上，从自由电子激光器FEL发射的辐射束的集光率可以是比辐射束的波长的平方大大约2或3倍。
辐射束的集光率在其传播通过光学系统时可能不减小。在辐射束在自由空间中传播通过光学系统且经历反射和折射时，辐射束的集光率可保持恒定。然而，在辐射束传播通过(例如)通过散射和/或衍射而展开辐射的光学系统时，辐射束的集光率将增加。光学系统中的光学元件(例如，反射镜和透镜)的品质越高，集光率的增加量将愈小。
形成分支辐射束Ba的从自由电子激光器FEL至光刻设备LAa的光学路径的光学元件通常具有高品质以使得其导致集光率的仅相对较小的增加。若分支辐射束Ba仅穿过并不显著增加分支辐射束Ba的集光率的光学元件，则在中间焦点IF处聚焦的分支辐射束Ba的集光率将相对较小，且分支辐射束Ba将聚焦至中间焦点IF处的小的点。如上文参照图2所描述的，在中间焦点IF处聚焦的分支辐射束Ba进入光刻设备LAa的照射系统IL，且入射于场琢面反射镜10和光瞳琢面反射镜11上。场琢面反射镜10和光瞳琢面反射镜11每个包括多个反射琢面，所述多个反射琢面每个反射分支辐射束Ba的一部分。分支辐射束Ba的在场琢面和光瞳琢面处反射的部分可被称作子束。
形成场琢面反射镜10的场琢面可将由场琢面接收的子束聚焦至形成光瞳琢面反射镜11的光瞳琢面上。入射于光瞳琢面反射镜11的光瞳琢面上的每一子束的光斑尺寸部分地依赖于分支辐射束Ba的集光率。具有小集光率的分支辐射束Ba可使入射于光瞳琢面上的分支辐射束Ba的子束的光斑尺寸相对较小。光瞳琢面上的相对较小光斑尺寸使子束以相对较高辐照度入射于光瞳琢面上。对光瞳琢面的高辐照度可损害光瞳琢面。
因此，可能需要增加入射于光瞳琢面上的子束的光斑尺寸，以便减小对光瞳琢面的辐照度且减小对光瞳琢面造成的损害的可能性。如上文所描述的，入射于光瞳琢面上的子束的光斑尺寸可通过增加分支辐射束Ba的集光率来增加。如将进一步详细地在下文所描述的，辐射更改装置101可配置成增加分支辐射束Ba的集光率，由此使光瞳琢面上的子束的光斑尺寸增加。
如上文所提及的，从自由电子激光器FEL发射的辐射束通常为相干辐射束。当空间上相干的辐射束(例如)在显示于图4中的多个光学元件中的一个或多个处反射时，接着可在辐射束的不同部分之间引入小的路径长度差，由此引入辐射束的不同部分之间的相位差。辐射束的不同部分之间的相位差可使辐射束的不同部分与每一个干涉，由此形成干涉图案。例如，辐射束的不同部分之间的干涉可导致出现所谓的斑点图案。在光刻设备中，展现斑点图案的辐射束可不利地使衬底W的不同部分曝光于不同剂量的辐射。因此，可能需要减小分支辐射束Ba的空间相干性，以便减少由分支辐射束Ba不同部分之间的干涉引起的任何不利作用。如在下文将进一步详细地描述的，辐射更改装置101可配置成减小分支辐射束Ba的空间相干性，以便防止在分支辐射束Ba中出现斑点图案。
图5为辐射更改装置101的实施例的示意图。辐射更改装置101包括具有第一开口121和第二开口122的管125。第一开口121被布置成接收分支辐射束Ba，且第二开口122被布置成输出分支辐射束Ba。管125是通过辐射更改装置101的内表面123限定。内表面123对于EUV辐射为基本上反射性的，且被布置成使通过第一开口121进入管125的分支辐射束Ba在内表面123处经历多次连续反射。多次连续反射用以修改分支辐射束Ba，之后所述分支辐射束Ba通过第二开口122射出管125。
分支辐射束Ba通过辐射更改装置101的路径在图5中用所显示的传播通过辐射更改装置101的一系列射线127表示。由于分支辐射束Ba在进入辐射更改装置101之前聚焦至焦点108，因此在分支辐射束Ba进入辐射更改装置101时，形成分支辐射束Ba的射线127彼此发散。即，分支辐射束Ba在其进入辐射更改装置101时具有正发散度。分支辐射束Ba的正发散度表示分支辐射束Ba的射线127入射于辐射更改装置的内表面123上的不同位置处，且随后被沿不同路径反射。因此，形成分支辐射束Ba的射线127沿基本上不同路径传播通过辐射更改装置101，以使得射线127在空间上被辐射更改装置101搅乱。
在显示于图5中的实施例中，管125包括弯曲部124。弯曲部124具有弯曲角度α。所述弯曲角度α是相对于沿管125的横截面中心延伸的轴线133而量测的。弯曲角度α为轴线133在弯曲部124中偏离的角。在显示于图5中的实施例中，轴线133的延伸方向在管125的弯曲部124处经历台阶式改变。在其他实施例中，管125可包括连续的弯曲部，其中轴线133的延伸方向在弯曲部中经历连续转变以使得管125包括弯折。辐射更改装置的一些实施例可包括一个以上的弯曲部。辐射更改装置的其他实施例可不包括任何弯曲部。
如上文所描述的，辐射更改装置101使分支辐射束Ba的射线127在空间上被搅乱。辐射更改装置101可被看做成提供形成辐射更改装置101的第一开口121与辐射更改装置的第二开口122之间的分支辐射束的射线127的映射。
图6为在辐射更改装置101的第一开口121处的形成分支辐射束Ba的射线127的子组127’的横截面位置的示意图。为了说明由辐射更改装置引起的对射线127的空间搅乱，仅射线的子组127’显示于图6中。射线子组127’表示形成分支辐射束Ba的射线127的一半区段。实际上，分支辐射束Ba可由在显示于图6中的射线127表示的面积大约2倍的面积上延伸。在辐射更改装置101的第一开口121处的分支辐射束的横截面的完整范围在图6中由虚线圆圈131a表示。
图7为在辐射更改装置101的第二开口122处的图6的射线子组127’的横截面位置的示意图。在辐射更改装置101的第二开口122处的分支辐射束Ba的横截面的完整范围在图7中由虚线圆圈131b表示。图7为第一开口121与第二开口122之间的射线的映射的表示。从图7可见，在第一开口121处形成分支辐射束Ba的一半区段的射线的子组127’跨越第二开口122处的分支辐射束Ba的横截面的完整范围而重新分布。即，射线子组127’的横截面位置在空间上被辐射更改装置101搅乱。
显示于图6和图7中的第一开口121与第二开口122之间的射线127的映射仅被呈现为可由辐射更改装置产生的射线的映射的说明性实例。图示于图6和图7中的实例映射可能不与(例如)由显示于图5中的辐射更改装置101的实施例产生的映射精确地对应。辐射更改装置的不同实施例可导致不同的映射和不同空间搅乱程度。
在空间上搅乱形成分支辐射束Ba的射线有利于增加分支辐射束Ba的空间强度轮廓的空间均匀性。即，通过辐射更改装置101的第二开口122射出辐射更改装置101的分支辐射束Ba的空间强度轮廓比通过第一开口121进入辐射更改装置101的分支辐射束Ba的空间强度轮廓更均匀。
一般而言，分支辐射束Ba的强度在贯穿分支辐射束Ba的横截面中的不同位置处可变化。例如，分支辐射束Ba可具有基本上类高斯空间强度轮廓。因此，一般而言，在辐射更改装置101之前的分支辐射束的空间强度轮廓可被看做成是非均匀的。如上文所描述的，分支辐射束Ba进入光刻设备LAa，且入射于照射系统IL中的场琢面反射镜10和光瞳琢面反射镜11上。
场琢面反射镜10和光瞳琢面反射镜11一起用以调节所述分支辐射束Ba，之后所述分支辐射束Ba入射于图案形成装置MA上。具体地，场琢面反射镜10和光瞳琢面反射镜11可配置成提供具有所期望的角度和空间强度轮廓的辐射束。为了实现这一目的，形成场琢面反射镜10的场琢面和形成光瞳琢面反射镜11的光瞳琢面被定向，以便在不同方向上引导分支辐射束Ba的强度轮廓的不同部分，从而形成具有所期望的角度和空间强度轮廓的辐射束。场琢面和光瞳琢面的定向是基于在场琢面反射镜10处接收到具有已知的空间强度轮廓的分支辐射束Ba。例如，每一琢面可根据将入射于所述琢面上的辐射的已知强度而被定向。
如果提供至光刻设备LAa的分支辐射束Ba在场琢面反射镜10处具有非均匀的空间强度轮廓(例如，如果在光刻设备LAa之前不提供辐射更改装置101)，则入射于场琢面反射镜11的每一场琢面上的辐射的强度对分支辐射束Ba的指向方向的改变是敏感的。例如，分支辐射束Ba的指向方向的改变将导致入射于每一场琢面上的强度轮廓的部分的改变。如果入射于场琢面反射镜10上的分支辐射束Ba具有非均匀的空间强度轮廓，则入射于每一场琢面上的强度轮廓的部分的改变将导致入射于每一场琢面上的辐射的强度的改变。入射于每一场琢面上的辐射的强度的改变将进一步导致入射于图案形成装置MA上的辐射束的角度和空间强度轮廓的改变。具体地，入射于图案形成装置MA上的辐射束的角度和空间强度轮廓可偏离所期望的角度和空间强度轮廓。
在显示于图4中的实施例中，提供至光刻设备LAa的分支辐射束Ba也穿过辐射更改装置101。如上文所描述的，通过在空间上搅乱形成分支辐射束Ba的射线127，辐射更改装置用以增加分支辐射束Ba的空间强度轮廓的均匀性。因此，提供至光刻设备且入射于场琢面反射镜10上的分支辐射束Ba可具有相对均匀的空间强度轮廓。
在入射于场琢面反射镜10上的分支辐射束Ba具有相对均匀的空间强度轮廓的实施例中，入射于场琢面反射镜10的场琢面中的每一个上的强度轮廓的不同部分具有类似的强度。因此，分支辐射束Ba的指向方向的改变(其引起入射于每一场琢面上的辐射束的横截面的改变)将导致入射于每一场琢面上的辐射的强度的仅小的改变。因此，在入射于场琢面反射镜10上的分支辐射束Ba的空间强度轮廓相对均匀的实施例中(在与空间强度轮廓相对均匀的实施例相比时)，入射于图案形成装置MA上的辐射束的角度和空间强度轮廓对分支辐射束Ba的指向方向较不敏感。
提供至光刻设备LAa的分支辐射束Ba的指向方向是自由电子激光器FEL(其形成辐射源SO的部分)发射的辐射束的指向方向和在分支辐射束Ba至光刻设备LAa的光学路径上的所述分支辐射束反射所在的光学元件的位置和定向的函数。从自由电子激光器FEL发射的辐射束的指向方向和分支辐射束Ba反射所在的光学元件的定向两者可随时间而变化。例如，由自由电子激光器FEL发射的辐射束的指向方向依赖于电子束E由波荡器23中的周期性磁场引导通过波荡器23所沿的周期性路径。波荡器23中的周期性磁场可随时间而改变(例如，由于产生周期性磁场的一个或更多个磁体的磁性的改变)，由此引起电子束E通过波荡器23的路径的改变和由自由电子激光器FEL发射的辐射束的指向方向的对应改变。另外或替代地，在分支辐射束Ba至光刻设备LAa的光学路径上的所述分支辐射束反射所在的光学元件的位置和/或定向可随时间而变化，由此引起分支辐射束Ba的束指向的改变。因此，可能需要减小入射于光刻设备LAa中的图案形成装置MA上的辐射束的强度轮廓对分支辐射束Ba的指向方向的变化的敏感性。
如上文所描述的，在分支辐射束Ba的光学路径中提供辐射更改装置101有利于增加入射于场琢面反射镜上的分支辐射束Ba的空间强度轮廓的均匀性。因此，提供辐射更改装置101减小入射于场琢面反射镜10上的分支辐射束Ba的空间强度轮廓对分支辐射束Ba的指向方向的改变的敏感性。因此，入射于图案形成装置MA上的辐射束的空间和角强度轮廓的敏感性被有利于减小。
为了充分增加分支辐射束Ba的均匀性，可能需要配置辐射更改装置以使得量θL/D大于或等于约10，其中L为辐射更改装置的长度(即，第一开口与第二开口之间的长度)，θ为进入辐射更改装置的分支辐射束Ba的半发散度(以弧度为单位)，且D为辐射更改装置的第二开口的直径。配置辐射更改装置以使得量θL/D大于或等于约10可确保形成分支辐射束Ba的射线127在辐射更改装置的内表面处经历足够次数的反射，以便造成分支辐射束Ba的均匀性的所期望的增加。
从辐射更改装置输出的修改后的分支辐射束Ba的空间强度轮廓在辐射更改装置的第二开口122处可以是相对均匀的，但在辐射更改下游的较远的一些位置处(与分支辐射束Ba的大体传播方向对应的下游方向和与下游方向的反向对应的上游方向)可能较不均匀。为了增加入射于场琢面反射镜10上的辐射束的均匀性，第二聚焦光学装置109和第三聚焦光学装置111可配置成在场琢面反射镜10处形成辐射更改装置101的第二开口122的图像。下文进一步参照图12A和图12B描述可用以在场琢面反射镜10处形成图像的聚焦方案的实施例。
如上文所描述的，通过辐射更改装置101的第一开口121输入至辐射更改装置101的不同射线127沿不同路径传播通过辐射更改装置101。通过辐射更改装置101的不同路径可具有不同长度，且因此路径长度差被引入到辐射更改装置101的第二开口122输出的不同射线127之间。如上文所描述的，进入辐射更改装置的分支辐射束Ba可以是相干辐射束。分支辐射束Ba的不同射线127之间的路径长度差的引入可引起分支辐射束Ba的空间相干性的减小。减小分支辐射束Ba的空间相干性可有利于减小分支辐射束Ba的不同部分之间的干涉从而导致形成诸如斑点图案的干涉图案的可能性。因此，辐射更改装置101可有利于减小在光刻设备LAa中形成斑点图案的可能性(在与不提供辐射更改装置的光刻系统相比较时)。
分支辐射束Ba的空间相干性可被减小至防止在分支辐射束Ba的不同射线127传播所沿的不同路径长度的范围大于分支辐射束Ba的相干长度的情况下形成干涉图案(例如，斑点图案)的程度。分支辐射束Ba(其包括EUV辐射)的相干长度可以是约1μm。分支辐射束Ba的不同射线127所沿的不同路径长度的范围可以是大约Lθ2，其中L为辐射更改装置的长度且θ为进入所述辐射更改装置的分支辐射束Ba的半发散度(以弧度为单位)。因此，可能需要配置判断分支辐射束Ba的发散度的辐射更改装置和/或一个或更多个聚焦元件，以使得Lθ2远大于分支辐射束Ba的相干长度。
分支辐射束的不同射线127传播通过辐射更改装置101所沿的不同路径可另外用以搅乱分支辐射束Ba的偏振状态。一般而言，需要将光刻设备中的衬底W曝光于不具有优选的偏振方向的辐射。例如，衬底W可曝光于圆形偏振或不偏振的辐射。然而，可能不期望将衬底W曝光于线性偏振或椭圆偏振的辐射，这是因为线性或椭圆偏振状态具有优选的偏振方向。
从自由电子激光器FEL发射的辐射束通常为偏振的辐射束。从自由电子激光器FEL发射的辐射束可依赖于发射辐射束的波荡器23的配置而被线性、椭圆或圆形偏振。例如，具有使电子沿螺旋路径传播的波荡器的自由电子激光器FEL可发射圆形偏振的辐射，且具有使电子沿平面路径传播的波荡器的自由电子激光器FEL可发射线性偏振的辐射。
如上文已描述的，分支辐射束Ba从自由电子激光器FEL至光刻设备LAa的光学路径可包括在多种不同光学元件处的多次反射。分支辐射束Ba经历的反射中的一个或多个可更改分支辐射束Ba的偏振状态。例如，分支辐射束Ba的反射可引起分支辐射束Ba的正交偏振分量之间的相位延迟。将相位延迟引入至圆形偏振的辐射束或线性偏振的辐射束通常将圆形或线性偏振状态转换至椭圆偏振状态。因此，从自由电子激光器FEL发射的分支辐射束Ba在其沿其光学路径传播至光刻设备LAa通常变为被椭圆偏振的。在不存在辐射更改装置101的情况下，分支辐射束Ba可因此被不期望地以具有优选的偏振方向的椭圆偏振状态提供至光刻设备LAa。
如上文已描述的，辐射更改装置101使不同射线127经历不同路径而通过辐射更改装置101，且在辐射更改装置101中以不同掠射角经历反射。因此，从辐射更改装置101输出的射线127具有不同偏振状态。总体而言，从辐射更改装置101输出的修改后的分支辐射束Ba因此并不具有优选的偏振方向。有利于，这导致光刻设备LAa中的衬底W曝光于并不具有优选的偏振方向的辐射。
除辐射更改装置101引起形成分支辐射束Ba的射线127的空间搅乱外，辐射更改装置也用以显著增加分支辐射束Ba的集光率。即，通过第二开口122射出辐射更改装置101的分支辐射束Ba的集光率大于通过第一开口121进入辐射更改装置101的分支辐射束Ba的集光率。
为了帮助理解由辐射更改装置101引起的分支辐射束Ba的集光率的增加，下文给出对简单辐射更改装置的作用的描述。图8A为以透视图显示的辐射更改装置1011的实施例的示意图。贯穿附图而一致地使用的笛卡尔坐标系统也显示于图8A中。辐射更改装置1011包括管1251，其具有：第一开口1211，被布置成接收分支辐射束Ba；和第二开口1221，被布置成在分支辐射束Ba由辐射更改装置1011修改之后输出辐射束Ba。管1251是由对于EUV辐射基本上是反射性的内表面1231限定。在显示于图8A中的实例中，管1251的内表面1231的横截面形状为正方形。辐射更改装置1011具有通过管1251的横截面中心且在图8A中所显示的z方向上延伸的光轴1331。为了易于图示和解释，显示于图8A中的辐射更改装置1011的实施例并不包括弯曲部。然而，辐射更改装置的其他实施例可包括弯曲部(如显示于例如图5中的)。
辐射更改装置1011接收在图8A中显示为从焦点1081延伸的一系列射线127的分支辐射束Ba。分支辐射束Ba可通过一个或更多个聚焦光学装置聚焦至焦点1081，之后分支辐射束Ba进入辐射更改装置(如显示于(例如)图4中)。焦点1081位于第一开口1211上游和光轴1331上。因此，显示于图8A中的射线127在其进入辐射更改装置1211时彼此发散，每一射线与光轴1331形成一角度。虽然未显示于图8A中，但射线127通过第一开口1211进入管1251，且在内表面1231处经历多次连续反射。在管1251的内表面1231的横截面形状为正方形的显示于图8A中的实例中，在射线沿管1251传播且在内表面1231处经历反射时，每一射线与光轴1331所形成的角度被保持。
现在将参照图8B描述射线127在内表面1231处的多次反射的结果，在所述图中辐射更改装置1011显示于y-z平面中。从辐射更改装置1251的第二开口1221输出且入射于位于辐射更改装置1011下游的平面1291上的辐射等同于从多个虚拟点源1351发射的辐射，所述多个虚拟点源每个对辐射更改装置1011的整个第二开口1221进行照射。通过实例的方式，五个虚拟点源1351显示于图8B中，其中的每一个照射辐射更改装置1011的第二开口1221的整个范围。虚拟点源1351对第二开口1221的照射在图8B中由一系列虚线、点线和点划线显示，所述线显示从每一虚拟点源1351发射的辐射的向外范围。实际上，从辐射更改装置1011的第二开口输出且入射于位于辐射更改装置1011下游的平面1291上的辐射可等同于从多于五个虚拟点源1351发射的辐射，然而，为易于说明，仅五个虚拟点源1351显示于图8B中。
从图8B可见，从不同点源1351发出的辐射彼此交叠，以便在辐射更改装置下游(例如，在显示于图8B中的平面1291中)形成修改后的分支辐射束Ba，其具有为辐射更改装置1011的第二开口1221的面积的表观源尺寸。
如上文所描述的，辐射束的集光率G可由G＝πAθ2估计，其中θ为辐射束的半发散度，且A为发射辐射的光源的面积(或等同于辐射束的表观源尺寸)。通过第一开口1211进入辐射更改装置1011的辐射束以给定发散度从衍射限制焦点1081辐射。因此，进入辐射更改装置1011的分支辐射束Ba的表观源尺寸A等同于焦点1081的尺寸。如上文所说明的，从辐射更改装置1011的第二开口1221输出的修改后的分支辐射束Ba具有对应于辐射更改装置1221的第二开口1221的面积的表观源尺寸A。第二开口1221的面积显著大于衍射限制焦点1081的尺寸，且因此辐射更改装置1221显著增加分支辐射束Ba的表观源尺寸。
如上文所解释的，进入辐射更改装置1011的每一射线127与光轴1331所形成的角度在射线127于辐射更改装置1011的内表面1231处的反射期间被保持。每一射线127与光轴1331所形成的角度的保持意味着射线127从辐射更改装置1011的第二开口1221输出的最大角(相对于光轴)与射线127进入辐射更改装置1011的最大角相同。因此，从第二开口1221输出的修改后的分支辐射束Ba的发散度与通过第一开口1211进入辐射更改装置1011的分支辐射束Ba的发散度大致相同。
因此，辐射更改装置1221对分支辐射束Ba的作用为增加分支辐射束Ba的表观源尺寸，同时引起分支辐射束Ba的发散度的极少改变或不改变。由于分支辐射束Ba的集光率与分支辐射束Ba的半发散度θ的平方与分支辐射束Ba的表观源尺寸A的乘积大致成比例，因此辐射更改装置1221有利于使分支辐射束Ba的集光率显著增加。
在一些实施例中，射出辐射更改装置101的修改后的分支辐射束Ba的集光率可大于进入辐射更改装置101的分支辐射束Ba的集光率的至少10倍。在一些实施例中，射出辐射更改装置101的修改后的分支辐射束Ba的集光率可比进入辐射更改装置101的分支辐射束Ba的集光率大几个数量级。例如，在一些实施例中，射出辐射更改装置的修改后的分支辐射束Ba的集光率可以是进入辐射更改装置101的分支辐射束Ba的集光率的至少l×104、l×106或1×108倍。在一些实施例中，辐射更改装置101可配置成增加分支辐射束Ba的集光率，以使得从辐射更改装置输出的分支辐射束Ba的集光率具有大于约l×l0-8m2的集光率。例如，辐射更改装置101可配置成增加分支辐射束Ba的集光率，以使得从辐射更改装置101输出的分支辐射束Ba的集光率为大约3×10-8m2或5×10-8m2。
从辐射更改装置输出的修改后的分支辐射束Ba的集光率可约束修改后的辐射束Ba可在(例如)中间焦点IF处所聚焦的最小光斑尺寸。修改后的辐射束Ba在中间焦点IF处所聚焦的光斑尺寸依赖于修改后的分支辐射束Ba的集光率和聚焦修改后的辐射束Ba的聚焦光学装置的焦距。在一些实施例中，可能需要向光刻设备提供具有所期望的发散度的修改后的分支辐射束Ba。例如，可能需要向光刻设备提供具有约为0.2弧度的半发散度θ的修改后的分支辐射束Ba。将分支辐射束Ba聚焦至中间焦点IF的聚焦光学装置的焦距可配置成使得进入光刻设备LAa(已通过中间焦点IF)的分支辐射束Ba的发散度接近所期望的发散度。可能需要限制修改后的分支辐射束Ba的集光率，以使得在修改后的分支辐射束Ba聚焦至中间焦点IF时，修改后的分支辐射束Ba在中间焦点IF处的光斑尺寸不大于中间焦点IF处的所期望的光斑尺寸。
虽然上文已参考辐射更改装置1011的具有正方形横截面且不包括弯曲部的特定实施例描述分支辐射束Ba的集光率的增加，但以不同于显示于图8A中的实施例的方式配置(例如，具有不同横截面形状和/或包括一个或更多个弯曲部)的辐射更改的其他实施例也可以类似于上文已参照图8A和图8B描述的方式使分支辐射束Ba的集光率增加。
如上文参照图8B所描述的，从辐射更改装置1011的第二开口1221输出的辐射等同于从多个虚拟点源1351发出的辐射，所述多个虚拟点源每个对辐射更改装置1011的整个第二开口1221进行照射。图8C为如从位于辐射更改装置1011下游且垂直于z方向的平面1291观察的虚拟点源1351的示意图。从图8C可见，从第二开口1221输出的辐射等同于从围绕辐射更改装置1011在x方向和y方向上延伸的虚拟点源1351的正方形均匀的栅格发出的辐射。
如上文所描述的，每一虚拟点源1351对辐射更改装置1011的整个第二开口1221进行照射。为了证明从辐射更改装置1011输出的辐射的形状和范围，从形成虚拟点源1351的栅格的拐角的四个虚拟点源1351a、1351b、1351c和1351d发出的辐射在图8C中由线1371a、1371b、1371c和1371d显示。从拐角虚拟点源1351a、1351b、1351c和1351d中的每一个发出的辐射在平面1291中的横截面范围在图8C中由虚线方块1391a、1391b、1391c和1391d图示。从拐角虚拟点源135la、1351b、1351c和1351d发出的辐射在处于辐射更改装置1011的第二开口1221下游的平面1291中形成修改后的分支辐射束Ba的范围的拐角。修改后的分支辐射束Ba在平面1291中的范围在图8C中由虚线方块1399显示。从图8C可见，在平面1291中的修改后的分支辐射束Ba具有正方形的横截面形状。
一般而言，从辐射更改装置输出的修改后的分支辐射束Ba的横截面形状对应于辐射更改装置的横截面形状。在其他实施例中，辐射更改装置可具有除正方形外的横截面形状。例如，辐射更改装置的一些实施例可具有椭圆或圆形横截面形状(如显示于例如图5中)。在其他实施例中，辐射更改装置可具有为多边形的横截面形状。例如，辐射更改装置的横截面形状可以是三角形、正方形、五边形、六边形或另一多边形形状。在一些实施例中，辐射更改装置的横截面形状沿其长度可变化。例如，辐射更改装置的横截面面积沿其长度可增加。
辐射更改装置的横截面形状确定虚拟源点1351的分布和从辐射更改装置1011输出的修改后的分支辐射束Ba的横截面形状两者。因此，辐射更改装置的横截面形状可被选择以便提供具有所期望的横截面形状的修改后的分支辐射束Ba。例如，辐射更改装置的横截面形状可被选择以便匹配场琢面反射镜10的横截面形状，修改后的分支辐射束Ba在通过中间焦点IF之后入射于所述场琢面反射镜10上。
在一些实施例中，其上入射有修改后的分支辐射束Ba的场琢面反射镜10具有大体上圆形的形状。在这种实施例中，可使用具有大体上圆形的横截面形状的辐射更改装置，以使得修改后的分支辐射束Ba的形状与场琢面反射镜10的形状对应。提供具有与场琢面反射镜10的横截面形状对应的横截面形状的修改后的分支辐射束Ba允许形成场琢面反射镜10的所有场琢面被用分支辐射束Ba照射，同时减少不入射于场琢面上的任何分支辐射束Ba的范围，且因此未引导至光瞳琢面反射镜11且因此从分支辐射束Ba损失。
然而，在一些应用中，可能需要使用具有为多边形的横截面形状的辐射更改装置。具有多边形横截面形状的辐射更改装置可输出修改后的分支辐射束Ba，所述修改后的分支辐射束的角度和空间强度轮廓比从具有圆形或椭圆形横截面形状的辐射更改装置输出的修改后的分支辐射束Ba的角度和空间强度轮廓更均匀(假设输入分支辐射束Ba相同)。在需要提供具有均匀的角度和空间强度轮廓的分支辐射束Ba的实施例中，因此可需要使用具有多边形横截面形状的辐射更改装置。在这种实施例中，可使用与场琢面反射镜10的横截面形状相对类似的多边形形状，以便减少由于分支辐射束Ba的横截面形状与场琢面反射镜10的横截面形状之间的差异而从分支辐射束Ba损失的辐射。例如，在场琢面反射镜10具有大体上圆形的形状的实施例中，可使用具有六边形横截面的辐射更改装置。在与(例如)使用具有正方形横截面的辐射更改装置相比较时，使用具有六边形横截面的辐射更改装置可减少由于分支辐射束Ba的横截面形状与场琢面反射镜10的横截面形状之间的差异而从分支辐射束Ba损失的辐射的量。
在其他实施例中，场琢面反射镜10可具有除大体上圆形的形状外的形状。例如，在一些实施例中，场琢面反射镜10可具有大体上矩形的形状。在这种实施例中，可使用具有矩形横截面的辐射更改装置，以便提供具有类似于场琢面反射镜10的横截面形状的横截面形状的分支辐射束Ba。
除辐射更改装置的横截面形状对从辐射更改装置输出的修改后的分支辐射束Ba的横截面形状有影响外，辐射更改装置的形状和尺寸也可影响从辐射更改装置输出的修改后的分支辐射束Ba的其他性质。例如，辐射更改装置的形状和尺寸可影响由辐射更改装置引起的形成分支辐射束Ba的射线127的空间搅乱的程度。
如上文参照图5所描述的，辐射更改装置的一些实施例可包括至少一个弯曲部。在辐射更改装置中包括弯曲部可引起形成分支辐射束Ba的射线的角扩展度的改变。在射线沿辐射装置中的弯曲部穿过时，射线与沿辐射更改装置的横截面中心延伸的光轴形成的角度可以改变，且因此每一射线与光轴形成的角度在射线沿辐射更改装置传播时不再被保持。结果，射线在辐射更改装置的第二开口处与光轴形成的角度的范围可通过使辐射更改装置中存在弯曲部而增加。例如，射线与光轴形成的最大角可被增加大致等于辐射更改装置中的弯曲部的弯曲角度α的量。射线与光轴形成的角度的范围的增加可以增加从辐射更改装置输出的修改后的分支辐射束Ba的发散度，且因此可使得修改后的分支辐射束Ba的集光率进一步增加。
射线与辐射更改装置的光轴形成的角度的范围的增加也导致每一射线入射于辐射更改装置的内表面上的掠射角的范围的增加。增加每一射线入射于辐射更改装置的内表面上的掠射角的范围可增加射线传播通过辐射更改装置的不同路径的多样性，且因此可增加由辐射更改装置引起的射线的空间搅乱。因此，在辐射更改装置中包括一个或更多个弯曲部可增加由辐射更改装置引起的分支辐射束Ba的射线的空间搅乱。
在上文已描述且已显示于图中的实施例中，分支辐射束聚焦至处于辐射更改装置的光轴上的焦点，之后分支辐射束Ba进入辐射更改装置。例如，在显示于图8A中的实施例中，分支辐射束Ba聚焦至处于辐射更改装置1011的光轴1331上的焦点1081。然而，在一些实施例中，分支辐射束Ba可聚焦至不处于辐射更改装置的光轴上的焦点。
图9为进入辐射更改装置1011的分支辐射束Ba的示意图，其中分支辐射束Ba的焦点1081不处于辐射更改装置1011的光轴1331上。辐射更改装置1011的光轴1331沿管1251的横截面中心延伸。光轴1331通过第一开口1211和第二开口1221延伸至管1251中和延伸出所述管。如显示于图9中，分支辐射束Ba聚焦至不处于光轴1331上的焦点1081。焦点1081从光轴1331移位的量可通过离轴角β量化。离轴角β为光轴1331与线1311之间形成的角度，所述线在焦点1081与光轴1331上的光轴1331通过第一开口1211所在的位置1312之间延伸。在一些实施例中，离轴角β可大致相同于或大于进入辐射更改装置1011的分支辐射束Ba的半发散度θ。
将分支辐射束Ba聚焦至不处于辐射更改装置的光轴1331上的焦点(如显示于图9中)可增加射线127与光轴形成的角度的范围，且可增加射线入射于辐射更改装置的内表面上的掠射角的范围。因此，将分支辐射束聚焦至不处于辐射更改装置的光轴上的焦点可增加从辐射更改装置输出的修改后的分支辐射束Ba的发散度，且可增加由辐射更改装置引起的射线的空间搅乱。具体地，将分支辐射束Ba聚焦至不处于光轴上且具有离轴角β的焦点可在辐射更改装置1011中导致所期望量的空间搅乱，所述离轴角大致相同于或大于进入辐射更改装置的分支辐射束Ba的半发散度θ。
另外或替代地，射线与光轴形成的角度的范围和射线入射于辐射更改装置的内表面上的掠射角的范围可通过增加进入辐射更改装置的第一开口的分支辐射束Ba的发散度而增加。例如，配置成在分支辐射束Ba进入辐射更改装置之前聚焦分支辐射束Ba的一个或更多个聚焦光学装置(例如，显示于图4中的第一聚焦光学装置107)的焦距可减小，以便增加进入辐射更改装置的分支辐射束Ba的发散度。
上文已描述可增加分支辐射束Ba的射线127入射于辐射更改装置的内表面上的掠射角的范围的实施例。然而，辐射更改装置的内表面的反射率可以是辐射入射于内表面上的掠射角的强函数。具体地，辐射更改装置的内表面的反射率可随掠射角增加而减小。因此，辐射入射于辐射更改装置的内表面上的掠射角的增加可导致在辐射更改装置的内表面处反射的辐射的量的减小，且可导致在分支辐射束Ba沿辐射更改装置传播时从分支辐射束Ba损失的辐射的量的增加。
在一些实施例中，辐射更改装置的内表面可包括衬底(例如，硅衬底)，反射涂层设置于所述衬底上。例如，钌涂层的光滑涂层可设置于衬底上，以便形成辐射更改装置的内表面。在从钌涂层反射的期间由于吸收而损失的EUV辐射的量可大致与EUV辐射入射于钌涂层上的掠射角成比例。例如，由于在从钌涂层反射期间的吸收，每毫弧度掠射角可损失EUV辐射的大约0.06％。
在一些实施例中，可使用除钌之外的涂层。例如，可使用包括钼的涂层。在其他实施例中，可使用包括交替的第一材料层和第二材料层的多层涂层。第一材料可(例如)为钼。第二材料可(例如)为硅。在一些实施例中，一个或更多个第三材料层可穿插在第一材料与第二材料之间。例如，第三材料层可设置于每一第一材料层与第二材料层之间。第三材料可(例如)为B4C。在一些实施例中，第一材料可以是Mo2C且第二材料可以是硅。包括多层涂层的辐射更改装置可(例如)适合于接收和反射掠入射角大于约200毫弧度的EUV辐射。
在一些实施例中，分支辐射束Ba在其进入辐射更改装置时的发散度、辐射更改装置中的弯曲部的弯曲角度α和/或分支辐射束Ba的焦点定位成远离辐射更改装置的光轴的程度可受限制，以便限制射线127入射于辐射更改装置的内表面上的最大掠射角。由于在内表面处的反射期间吸收的辐射的量随掠射角增加而增加，因此限制最大掠射角可限制由于吸收而从分支辐射束Ba损失的辐射的量。在一些实施例中，辐射更改装置中的弯曲部的弯曲角度α可小于大约5度。在一些实施例中，辐射更改装置中的弯曲部的弯曲角度α可小于约2度。
在一些实施例中，弯曲角度α可大致等于或大于分支辐射束Ba在其进入辐射更改装置时的半发散度θ。在一些实施例中，弯曲角度α可足够大以使得无法提供通过辐射更改装置的直接视线。在这种实施例中，在不经历辐射更改装置的内表面处的反射的情况下，不存在辐射可传播通过辐射更改装置所沿的光学路径。
辐射更改装置的实施例可包括具有大约1m的长度和大约1mm的直径的管。所述管可包括大约10毫弧度的弯曲角度。辐射更改装置可包括包括光滑钌涂层的内表面。在这种实施例中，如果分支辐射束Ba聚焦至定位于辐射更改装置的光轴上的焦点以使得分支辐射束Ba以大约10毫弧度的半发散度θ进入辐射更改装置，则分支辐射束Ba的大约5％可由于内表面处的吸收而损失。
辐射更改装置的替代实施例可包括具有大约1m的长度和大约4mm的直径的管。所述管可包括大约20毫弧度的弯曲角度。辐射更改装置可包括包括光滑钌涂层的内表面。在这种实施例中，分支辐射束Ba可聚焦至并不定位于辐射更改装置的光轴上的焦点，以使得离轴角β为大约20毫弧度。分支辐射束Ba可以大约20毫弧度的半发散度θ进入辐射更改装置。在这种实施例中，分支辐射束Ba的发散度可通过辐射更改装置增加，以使得从辐射更改装置输出的分支辐射束Ba的半发散度为大约60毫弧度。辐射更改装置可增加分支辐射束Ba的集光率，以使得从辐射更改装置输出的分支辐射束Ba的集光率为比输入至辐射更改装置的分支辐射束Ba的集光率大约l×l08倍的量级。辐射更改装置的这种实施例可导致由于内表面处的吸收而损失分支辐射束Ba的功率的大约15％。
在其他实施例中，分支辐射束Ba可大致以除20毫弧度外的半发散度θ进入辐射更改装置。在一些实施例中，半发散度θ可(例如)大于约10毫弧度。在一些实施例中，半发散度θ可(例如)小于约100毫弧度。在一些实施例中，辐射更改装置可不包括弯曲部，且射出辐射更改装置的辐射的发散度可基本上与进入辐射更改装置的辐射的发散度相同。
由于内表面处的吸收而损失的辐射的量可(例如)通过以下操作减小：减小分支辐射束Ba在其进入辐射更改装置时的发散度；减小辐射更改装置中的弯曲部的弯曲角度；和/或更改辐射更改装置的尺寸以便减小分支辐射束Ba的每一射线在内表面处经历的反射的次数。然而，如上文所描述的，分支辐射束Ba的发散度的增加、辐射更改装置中的弯曲部的弯曲角度α的增加和/或每一射线在内表面处经历的反射的次数的增加可导致其他有利作用。因此，辐射更改装置的尺寸和在分支辐射束Ba输入至辐射更改装置之前分支辐射束Ba的聚焦可被选择，以便带来分支辐射束Ba的有利修改，同时减少由分支辐射束Ba在辐射更改装置的内表面处的吸收引起的辐射的损失。
从上文所提供的论述将了解到，辐射更改装置可配置成具有多种不同形状和尺寸，其每一个影响由辐射更改装置引起的分支辐射束Ba的修改。将了解到，辐射更改装置的形状和尺寸可针对特定应用定制以便提供分支辐射束的所期望的修改。
如上文所描述，需要减少通过在辐射更改装置的内表面处的辐射的吸收而从分支辐射束Ba损失的辐射的量。如果辐射更改装置的内表面变成受污染，则从分支辐射束Ba的辐射损失可能增加。例如，在使用期间，粒子和/或分子可沉积于辐射更改装置的内表面上。例如，碳分子可沉积于辐射更改装置的内表面上，由此导致在内表面上生长碳层。沉积于辐射更改装置的内表面上的污染物可能吸收和/或分散来来自分支辐射束Ba的辐射，因此使辐射从分支辐射束Ba的损失。为了减少辐射更改装置的内表面的污染物，可能需要清洗内表面。
图10为提供用于清洗辐射更改装置1012的内表面1232的辐射更改装置1012的实施例的示意图。辐射更改装置1012包括具有第一区段1252a和第二区段1252b的管1252。管的第一区段1252a和第二区段1252b限定管的对于EUV辐射基本上是反射性的内表面1232。管的第一区段1252a包括被布置成接收分支辐射束Ba的第一开口1212。管的第二区段1252b包括配置成输出修改后的分支辐射束Ba的第二开口。管的第二区段1252b被布置成从管的第一区段1252a接收辐射。管的第一区段1252a和第二区段1252b被布置成便在第一区段1252a与第二区段1252b之间形成间隙1412，气体可通过所述间隙进入或离开管1252。辐射更改装置1012还包括配置成通过间隙1412注入气体1452且注入至管1252中的气体供应装置1432。
气体1452可(例如)包括氢气。注入至管1252中的氢气被用来自分支辐射束Ba的EUV辐射辐照，此可导致形成氢自由基。氢自由基为高反应性的，且如果与可能沉积于内表面1232上的污染物接触，则氢自由基可与污染物反应以产生气体化合物。由氢自由基与污染物之间的反应形成的气体化合物可(例如)通过第一开口1212或第二开口1222流出管1252，由此将污染物自管1252移除。因此，将氢气注入至管中用以清洗管1252的内表面1232。
管的第一区段1252a和第二区段1252b相对于彼此被布置成使得通过第一开口1212进入管1252的辐射并不通过间隙1412射出管1252。如图10中所显示，包括一系列发散射线127的分支辐射束Ba通过第一开口1212进入管1252。所述射线127在内表面1232处经历反射(未显示于图10中)，以使得在使得入射于第二区段1252b的内表面1232上且不入射于间隙1412上的方向上传播的射线127射出管1252的第一区段1252a。因此，第一区段1252a和第二区段1252b相对于彼此被布置成使得无辐射会通过间隙1412而损失。
在显示于图10中的实施例中，管的第二区段1252b相对于管的第—区段1252a成一角度布置，以便在管1252中形成弯曲部。然而，在其他实施例中，第二区段1252b可在基本上与管的第一区段1252a相同的方向上延伸，以使得第一区段与第二区段并不形成弯曲部。
如上文所描述，辐射更改装置可以配置成以便由辐射更改装置在空间上搅乱形成分支辐射束Ba的射线127。在一些实施例中，可能需要进一步对从辐射更改装置输出的修改后的分支辐射束Ba引入瞬时变化。
图11为配置成对从辐射更改装置1013输出的修改后的分支辐射束Ba引入的瞬间变化的辐射更改装置1013的实施例的示意图。辐射更改装置1012包括管1253，所述管具有被布置成接收分支辐射束Ba的第一开口和被布置成输出修改后的分支辐射束Ba的第二开口1223。管1253是由对于EUV辐射基本上是反射性的内表面1233限定。辐射更改装置还包括可操作以致动管1253以便使管1253经历振荡运动的致动器1453。例如，管1253可重复地在第一位置(在图11中由实线显示)与第二位置(在图11中由虚线显示)之间移动。在第一位置与第二位置之间的移动可(例如)包括围绕枢转点1473枢转管1253。在一些实施例中，致动器1453可操作以致动管1253，以便使管1253经历圆周运动。例如，管1253的第一开口1213可在x-y平面中经历圆周运动。
管1253的移动可引起分支辐射束Ba的射线127从辐射更改装置1253的第二开口1223输出所在的位置的改变，和/或可引起射线127在其从第二开口1223输出时传播所沿的方向的改变。因此，除上文已描述的射线127的空间搅乱外，管1253的移动也引起射线127的瞬间搅乱。因此，入射于场琢面反射镜10上的修改后的分支辐射束Ba的角度和空间强度轮廓可随时间振荡。
在光刻设备LAa中的衬底W的曝光期间，衬底W的每一目标部分曝光于辐射持续给定曝光时间。一般而言，在曝光时间周期期间，需要将衬底W的目标部分曝光于所期望剂量的辐射。因此，目标部分所曝光于的辐射的强度在曝光时间周期期间的积分是重要的，而非在曝光时间周期期间发生的辐射的强度的任何变化的本质是重要的。为了确保衬底W的每一目标部分曝光于大致相同剂量的辐射，需要管1253的振荡运动的时间周期少于衬底W的目标部分的曝光时间。在一些实施例中，衬底W的目标部分的曝光时间可以是大约1ms。在这些实施例中，管1253的振荡运动的频率可大于约1kHz，以使得振荡运动的时间周期小于曝光时间。在一些实施例中，振荡运动的频率可以是约5kHz或可大于约5kHz。
出于如上文参照射线127的空间搅乱所描述的相同原因，引入从辐射更改装置1013输出的射线127的瞬间搅乱可以是有利的。在一些实施例中，引入射线127的瞬间搅乱可允许调整辐射更改装置的尺寸，以便减少来自分支辐射束Ba的辐射由于辐射更改装置的内表面处的吸收而造成的损失。
由辐射更改装置引起的射线127的空间搅乱的程度随射线127在辐射更改装置的内表面处经历的反射的次数而增加。射线127经历的反射的次数可大致与θL/D成比例，其中θ为分支辐射束Ba进入辐射更改装置的半发散度，L为辐射更改装置的长度且D为形成辐射更改装置的管的直径。因此，空间搅乱的程度可通过增加分支辐射束Ba的发散度、增加辐射更改装置的长度L和/或减小辐射更改装置的直径而增加。然而，由于辐射更改装置的内表面处的吸收而从分支辐射束Ba损失的辐射的量可大致与θ2L/D成比例。更改辐射更改装置的尺寸和/或分支辐射束Ba的发散度以便增加射线127的空间搅乱的程度，可因此导致由于吸收而从分支辐射束Ba损失的辐射的量的增加。
引入从辐射更改装置1013输出的射线127的瞬间搅乱可允许减小由辐射更改装置1013引起的空间搅乱的程度，同时仍实现与搅乱射线127相关联的有利作用。因此，引入射线127的瞬间搅乱可允许减小辐射更改装置1013的长度L，减小分支辐射束Ba的发散度和/或增加管1253的直径D，由此有利于减小由于吸收而从分支辐射束Ba损失的辐射的量，同时仍实现与搅乱射线127相关联的有利作用。
虽然上文已描述管1253的振荡运动以便引入射线127的瞬间搅乱，但在一些实施例中，可迫使一个或更多个其他光学部件经历振荡运动以便引入瞬间搅乱。例如，一个或更多个致动器可配置成使第二聚焦光学装置109和/或第三聚焦光学装置111中的一个或多个经历振荡运动，以便将瞬间搅乱引入至射线127。
如上文已描述的，在一些实施例中，从辐射更改装置输出的修改后的分支辐射束Ba被聚焦(例如，通过显示于图4中的第二聚焦光学装置109和第三聚焦光学装置111)至位于光刻设备LAa的围封结构中的开口8处的中间焦点IF。图12A和图12B为可用以将从辐射更改装置输出的修改后的分支辐射束Ba聚焦至中间焦点IF以便对场琢面反射镜10进行照射的两个替代聚焦方案的示意图。
为了易于图示和解释，第二聚焦光学装置109和第三聚焦光学装置111在图12A和图12B中被显示为透射式聚焦光学装置。然而实际上，如本领域技术人员将理解的，可使用反射式聚焦光学装置实施图示于图12A和图12B中的聚焦方案。显示于图12A和图12B中的两个聚焦方案彼此不同之处在于各种部件之间的距离不同。在图12A和图12B中的每一个中，辐射更改装置的第二开口122(修改后的分支辐射束Ba从其输出)与第二聚焦元件109之间的距离被标记为L1。第二聚焦元件109与第三聚焦元件111之间的距离被标记为L2，且第二聚焦元件111与中间焦点IF之间的距离被标记为L3。第二聚焦光学装置109具有小于零的焦距f2。第三聚焦光学装置111具有大于零的焦距f3。修改后的分支辐射束Ba从辐射更改装置的第二开口122至场琢面反射镜10所处于的远场平面的路径在图12A和图12B中由表示形成修改后的分支辐射束Ba的不同射线127的实线和虚线127显示。
在显示于图12A中的聚焦方案中，第二聚焦光学装置109和第三聚焦光学装置111配置成在场琢面反射镜10上形成第二开口122(修改后的分支辐射束Ba从其输出)的图像。第二开口122的图像通过确保第二开口122与第二聚焦光学装置109之间的距离L1足够小以使得修改后的辐射束Ba在射线127基本上彼此交叠之前到达第二聚焦光学装置109而形成于场琢面反射镜10上。这可在第二开口122与第二聚焦光学装置109之间的距离L1远小于第二开口122的直径除以修改后的分支辐射束Ba在第二开口处的发散度的情况下实现。由于显示于图12A中的聚焦方案在场琢面反射镜10上形成第二开口122的图像，因此入射于场琢面反射镜10上的辐射的空间强度轮廓依赖于第二开口122处的修改后的分支辐射束Ba的空间强度轮廓。
虽然已在上文论述显示于图12A中的聚焦方案配置成在场琢面反射镜10上形成第二开口122的图像，但实际上，第二开口122的聚焦图像可形成于处于中间焦点与场琢面反射镜10之间的平面中。因此，形成于场琢面反射镜10上的图像可是离焦的。然而，尽管形成于场琢面反射镜10上的图像是离焦的，但入射于场琢面反射镜10上的辐射的强度轮廓仍可主要依赖于第二开口122处的修改后的分支辐射束Ba的空间强度轮廓。
相比于显示于图12A中的聚焦方案，在显示于图12B中的聚焦方案中，第二开口122与第二聚焦光学装置109之间的距离L1远大于显示于图12A中的聚焦方案中的距离。因此，第二开口122(修改后的分支辐射束Ba从其输出)的图像不再形成于场琢面反射镜10上，而是接近中间焦点IF形成。由于第二开口122的图像接近中间焦点IF而形成，因此入射于场琢面反射镜10上的辐射依赖于第二开口122处的修改后的分支辐射束Ba的角强度轮廓。
通常，第二开口122处的分支辐射束Ba的空间强度轮廓比第二开口122处的分支辐射束Ba的角强度轮廓更加均匀。因此，显示于图12A中的聚焦方案有利于在场琢面反射镜10处产生比由于显示于图12B中的聚焦方案而形成于场琢面反射镜10处的空间强度轮廓更均匀的空间强度轮廓。
如上文所描述，在显示于图12A和图12B中的实施例中，第二聚焦光学装置109具有负光焦度(焦距小于零)，且第三聚焦光学装置111具有正光焦度(焦距大于零)。图12C为可用以聚焦从辐射更改装置输出的修改后的分支辐射束Ba以便对场琢面反射镜10进行照射的聚焦方案的又一实施例的示意图。显示于图12C中的聚焦方案包括第二聚焦光学装置109’和第三聚焦光学装置111’，其都具有正光焦度(焦距大于零)。第二聚焦光学装置109’配置成在像平面110’处形成辐射更改装置的第二开口122的放大图像。第三聚焦光学装置111’配置成将形成于像平面110’处的图像聚焦至场琢面反射镜10上。因此，显示于图12C中的聚焦方案将辐射更改装置的第二开口122的图像聚焦至场琢面反射镜10上。
如上文所描述，第二开口122处的分支辐射束Ba的空间强度轮廓通常比分支辐射束Ba的角强度轮廓更均匀。因此，在场琢面反射镜10上形成第二开口122的图像可以有利于在场琢面反射镜10处产生相对均匀的空间强度轮廓。显示于图12C中且包括都具有正光焦度的两个聚焦光学装置的聚焦布置可有利于允许形成于场琢面反射镜10处的第二开口122的图像基本上聚焦于场琢面反射镜10处。即，图12C的聚焦方案可有利于允许在基本上与场琢面反射镜10所处于的平面一致的焦平面中形成第二开口122的图像。这与图12A和图12B的聚焦方案形成对比，在图12A和图12B的聚焦方案中，第二开口122的图像的焦平面处于中间焦点IF处或接近中间焦点IF(图12B)或在中间焦点IF与场琢面反射镜10之间(图12A)。如上文所描述，基本上在场琢面反射镜10处形成第二开口122的聚焦图像可有利于增加入射于场琢面反射镜上的辐射的空间均匀性(在与形成焦平面处于场琢面反射镜10之前的图像相比较时)。在一些实施例中，显示于图12C中的聚焦方案可因此在场琢面反射镜10处提供比通过显示于图12A和图12B中的聚焦方案在场琢面反射镜10处提供的空间强度分布更均匀的空间强度分布。
如图12C中所显示，第二聚焦光学装置109’和第三聚焦光学装置111’配置成聚焦分支辐射束Ba的射线127，以使得所有射线127基本上通过中间焦点IF。虽然显示于图12C中之中间焦点IF被称作焦点，但在图12C的实施例中，射线127并不聚焦至单个焦点且分支辐射束Ba并不聚焦于中间焦点IF处。在图12C的实施例中，中间焦点IF因此并非焦点且仅表示所有射线127通过的区域。射线127通过的区域可(例如)与光刻设备LA的围封结构中的开口8一致。
在本文件的全文中使用术语“中间焦点”来表示辐射束(例如，分支辐射束Ba)的射线127被引导以通过的区域。在一些实施例中，中间焦点IF可以是焦点。在其他实施例中，中间焦点IF可以是具有非零面积的区域。中间焦点IF可与光刻设备LA的围封结构中的开口8一致，以使得通过中间焦点IF的射线127也通过孔口8且至光刻设备LA中。
可以多种不同方式实施图12C中所描绘的类型的聚焦方案。例如，可在不同实施例中以不同方式配置成第二聚焦光学装置109’和第三聚焦光学装置111’的焦距以及第二开口122、聚焦光学装置109’、111’、中间焦点IF和场琢面反射镜10之间的间隔。
在仅通过举例呈现的实施例中，可使用显示于图12C中的类型的聚焦方案将辐射更改装置122的具有大约4mm直径的第二开口122成像至场琢面反射镜10上。在这种实施例中，第二开口122与第二聚焦光学装置109’之间的距离L1可以是大约109mm。第二聚焦光学装置109’的焦距f2可以是大约104mm。第二聚焦光学装置109’与第三聚焦光学装置111’之间的距离L2可以是大约2.5m。第三聚焦光学装置111’的焦距f3可以是大约190mm。第三聚焦光学装置111’与中间焦点IF之间的距离L3可以是大约209mm。中间焦点IF与场琢面反射镜10之间的距离L4可以是大约1m。
为了易于图示，在图12C中所描绘的聚焦方案的表示中，第二聚焦光学装置109’和第三聚焦光学装置111’被描绘为透射性聚焦光学装置。然而，本领域技术人员将理解，可使用反射性光学装置实施图12C中所描绘的聚焦方案。例如，第二聚焦光学装置109’和/或第三聚焦光学装置111’可以是反射镜。在一些实施例中，第二聚焦光学装置109’和/或第三聚焦光学装置111’可实施为掠入射反射镜。第二聚焦光学装置109’和/或第三聚焦光学装置111’可具有反射表面，所述反射表面具有基本上椭圆形形状。在一些实施例中，第二聚焦光学装置109’和/或第三聚焦光学装置111’可具有反射表面，所述反射表面具有基本上并非椭圆形的最佳自由形态的形状。
图12A至图12C中所描绘的实施例每个包括两个聚焦光学装置。在其他实施例中，可使用仅单个聚焦光学装置实现合适的聚焦方案。在图12A至图12C的实施例中，辐射更改装置的第二开口122可以以相对较大的放大率成像至像平面上。为了使用单个聚焦光学装置实现这一放大率，所述单个聚焦光学装置可需要定位成非常接近第二开口122。在使用以掠入射角接收辐射的反射性聚焦元件时，这样的实施方式可以是不切实际的。使用多个聚焦光学装置有利于允许聚焦光学装置定位成与第二开口122相距较大的距离。这可允许使用掠入射反射性光学装置。然而，在替代实施例中，辐射更改装置的第二开口122被成像至像平面上的放大率可小于显示于图12A至图12C中的放大率。这可允许使用单个聚焦光学装置的聚焦方案的实际的实施方式。
图12D为图12C的聚焦方案的实施例的示意图，在所述聚焦方案中，第二聚焦光学装置109’和第三聚焦光学装置111’被实施为掠入射反射镜且每个具有基本上椭圆形的反射表面。分支辐射束Ba是从辐射更改装置的第二开口122输出且入射于第二反射性聚焦光学装置109’上。第二反射性聚焦光学装置109’具有第一焦点1091和第二焦点1092。第一焦点1091基本上处于由辐射更改装置的第二开口122限定的平面中。第二焦点1092处于第二开口122的图像形成所在的像平面110’中。
第三反射性聚焦光学装置111’具有第一焦点1111和第二焦点1112。第三聚焦光学装置111’的第一焦点1111基本上与第二聚焦光学装置111’的第二焦点1092一致。第三聚焦光学装置111’的第二焦点1112基本上处于由场琢面反射镜10限定的平面中。因此，第二聚焦光学装置111’在场琢面反射镜10处形成像平面110’的图像。第二聚焦光学装置111’也用以引导分支辐射束Ba通过中间焦点IF，所述中间焦点在图12D的实施例中包括分支辐射束Ba的所有射线被引导通过的区域。中间焦点IF可(例如)与光刻设备LA的围封结构中的开口8一致。
图12D的实施例的反射性聚焦光学装置109’、111’每个包括具有基本上椭圆形形状的反射表面。椭圆形反射表面配置成将辐射从第一焦点成像至第二焦点。例如，第二聚焦光学装置109’将辐射从其第一焦点1091成像至其第二焦点1092。然而，在图12D的实施例中，椭圆形反射表面被布置成对平面(与点相对)进行成像。例如，第二聚焦光学装置109’被布置成在像平面110’中形成由第二开口122限定的平面的图像。作为形成具有椭圆形反射表面的平面的图像的结果，形成于像平面110’中的图像将(例如)由于慧形像差和/或其他高阶像差而模糊。类似地，形成于场琢面反射镜10处的图像将模糊。
在一些实施例中，在场琢面反射镜处形成模糊图像是可接受的，且可能不会引起任何实质性的不利作用。然而，在其他实施例中，像差(例如，慧形像差)可引起不利作用。例如，像差可使一些辐射未通过中间焦点IF，这可能导致在中间焦点IF处从分支辐射束Ba损失辐射。附加地或替代地，像差可使得在场琢面反射镜10处的分支辐射束Ba的横截面形状不同于场琢面反射镜10的横截面形状。分支辐射束Ba的横截面形状与场琢面反射镜10的横截面形状之间的不匹配可导致在场琢面反射镜112处从分支辐射束Ba损失辐射。
形成于场琢面反射镜10处的图像中存在的像差可通过使用大体上配置成沃尔特望远镜的形式的反射元件而减少。沃尔特望远镜为配置成在像平面处形成源平面的图像的掠入射反射镜的布置。通过沃尔特望远镜成像的源平面可定位成与沃尔特望远镜相距大距离(其可被看做成无限距离)，且像平面(源平面成像至其上)可定位成相对接近沃尔特望远镜。替代地，通过沃尔特望远镜成像的源平面可定位成相对接近沃尔特望远镜，且图像(源平面成像至其上)可定位成与沃尔特望远镜相距大距离(其可被看做成无限距离)。
通常，术语“沃尔特望远镜”可用于表示包括具有椭圆形形状的反射元件和具有拋物线形形状的反射元件的布置。反射元件可配置成将附近平面成像至无限远的平面上，或将无限远的平面成像至附近平面上。本文中所描述的沃尔特望远镜可以与传统沃尔特望远镜不同之处在于，它们配置成将大的共轭平面(并非无限远)成像至附近平面上，或将附近平面成像至大的共轭平面(并非无限远)上。本发明中所描述的沃尔特望远镜可(例如)包括具有椭圆形形状的第一反射元件和具有接近抛物线形的椭圆形形状的第二反射元件。
图12E是使用成沃尔特望远镜的形式布置的光学装置将辐射更改装置的第二开口122的图像成像至场琢面反射镜112上的实施例的示意图。在显示于图12E中的实施例中，第二聚焦光学装置109’和第三聚焦光学装置111’每个包括沃尔特望远镜，所述沃尔特望远镜包括两个反射元件。形成第二聚焦光学装置109’的沃尔特望远镜包括第一反射元件109a’和第二反射元件109b’。形成第三聚焦光学装置111’的沃尔特望远镜包括第三反射元件111a’和第四反射元件111b’。
第一反射元件109a’和第二反射元件109b’一起形成沃尔特望远镜，所述沃尔特望远镜配置成将定位成相对接近沃尔特望远镜的平面成像至定位成与沃尔特望远镜相距无限距离的平面上。像平面110’并非与形成第二聚焦光学装置109’的沃尔特望远镜相距无限距离。因此，第二开口122将并未完美地成像至像平面110’上。然而，第二开口122和第二聚焦光学装置109’之间的距离和第二聚焦光学装置109’和像平面110’之间的距离的比可足够小以使得在像平面110’处形成第二开口122的具有相对较少像差的图像。例如，当与使用椭圆形反射镜以形成图像(如图12D中所显示)相比较时，使用沃尔特望远镜在像平面110’处形成第二开口122的图像(如图12E中所显示)可减少图像中存在的任何像差(例如，慧形像差)。
类似于由第一反射元件109a’和第二反射元件109b’形成的沃尔特望远镜，第三反射元件111a’和第四反射元件111b’一起形成沃尔特望远镜，所述沃尔特望远镜配置成将定位成相对接近沃尔特望远镜的平面成像至定位成与沃尔特望远镜相距无限距离的平面上。像平面110’与第三聚焦光学装置111’之间的距离和像平面111a’与场琢面反射镜10之间的距离的比率可足够小以使得在场琢面反射镜10处形成像平面110’的具有相对较少像差的图像。例如，当与使用椭圆形反射镜以形成图像(如图12D中所显示)相比较时，在使用沃尔特望远镜以形成图像(如图12E中所显示)时，可减少形成于场琢面反射镜处的图像中存在的像差。
如上文结合图12E中显示的实施例所描述的，以一个或更多个沃尔特望远镜的形式布置的光学元件可有利于减少第二开口122的形成于场琢面反射镜10处的图像中的像差。在显示于图12E中的实施例中，形成第二聚焦光学装置109’和第三聚焦光学装置111’的沃尔特望远镜都是III型沃尔特望远镜的形式。在其他实施例中，(旋转对称)I型和/或II型沃尔特望远镜可用以在场琢面反射镜10处形成第二开口122的图像。
上文已在被布置成在分支辐射束Ba被提供至光刻设备LAa之前接收分支辐射束Ba的辐射更改装置的情况下描述辐射更改装置的实施例。然而，另外或替代地，辐射更改装置的实施例可有利于用于其他目的，且用于光刻系统中与上文所描述的位置不同的位置处。例如，如上文参照图1所描述的，光刻系统LS可包括束传递系统BDS，所述束传递系统包括配置成将主辐射束B分成多个分支辐射束Ba-Bn的分束光学装置。如下文进一步详细地描述，另外或替代地，辐射更改装置可有利于用以修改主辐射束B，之后主辐射束B被提供至分束光学装置。
图13为布置于辐射更改装置1014的实施例下游的分束设备2001的示意图。辐射更改装置1014被布置成接收主辐射束B。主辐射束B可(例如)从包括至少一个自由电子激光器FEL的辐射源SO输出。主辐射束B在被提供至辐射更改装置1014之前入射于第四聚焦光学装置2003和第五聚焦光学装置2004上。为了易于图示，第四聚焦光学装置2003和第五聚焦光学装置2004在图13中图示为透射性光学装置，然而实际上，如本领域技术人员将充分理解，第四聚焦光学装置2003和第五聚焦光学装置2004可实施为反射性光学装置。
第四聚焦光学装置2003和第五聚焦光学装置2004一起配置成扩展主辐射束B。第四聚焦光学装置2003配置成将发散度引入至主辐射束B中，以便扩展主辐射束B的横截面。例如，第四聚焦光学装置2003可配置成扩展主辐射束B的横截面，以使得主辐射束B的横截面大致类似于辐射更改装置1014的第一开口1214的横截面。在显示于图13中的实例中，辐射更改装置1014具有矩形横截面，相比在y方向上，所述矩形横截面在x方向上具有较大范围。因此，第四聚焦光学装置2003可配置成相比于在x方向上而在y方向上引入较大发散度，以便扩展主辐射束B大致匹配辐射更改装置1014的矩形横截面。
在显示于图13中的实例中，第五聚焦光学装置2004配置成减小主辐射束B的发散度，之后主辐射束B通过第一开口1214进入辐射更改装置1014。第五聚焦光学装置2004可(例如)配置成减小主辐射束B的发散度，以便减小辐射入射于辐射更改装置的内表面上的掠射角。如上文参考辐射更改装置的其他实施例所描述的，通过辐射更改装置的内表面处的吸收而从辐射束损失的辐射的量随辐射入射于内表面上的掠射角增加而增加。因此，第五聚焦光学装置2004可减小主辐射束B的发散度，以便减少由于辐射更改装置1014的内表面处的吸收而从主辐射束B损失的辐射的量。
第四聚焦光学装置2003和第五聚焦光学装置2004仅呈现为可用以在主辐射束进入辐射更改装置1014之前调适主辐射束B的聚焦光学装置的实例。在其他实施例中，可使用比显示于图13中的聚焦光学装置多或者少的聚焦光学装置。在一些实施例中，可不同于显示于图13中的配置而配置聚焦光学装置。一般而言，可使用任何一个或更多个聚焦光学装置以便调适主辐射束B，以使得主辐射束B在进入辐射更改装置1014时具有一个或更多个所期望的性质。例如，一个或更多个聚焦光学装置可配置成扩展主辐射束的横截面，以使得主辐射束B的横截面尺寸大致接近辐射更改装置1014的第一开口1214的横截面尺寸，且可配置成使主辐射束B在进入辐射更改装置时为发散的，以使得主辐射束B在辐射更改装置1014的内表面处经历反射。
如上文参考被布置成接收分支辐射束Ba的辐射更改装置的其他实施例所描述的，进入辐射更改装置1014的第一开口1214的辐射在辐射更改装置的反射内表面处经历多次反射。辐射更改装置1014配置成在辐射更改装置1014的第二开口1224处输出修改后的主辐射束B。
如从上文所提供的辐射更改装置的其他实施例的论述将了解，辐射更改装置1014使形成主辐射束B的射线在空间上被搅乱。形成主辐射束B的射线的空间搅乱可增加主辐射束B的强度轮廓的均匀性，以使得相比通过第一开口1214进入辐射更改装置1014的主辐射束的强度轮廓，从辐射更改装置1014的第二开口1224输出的修改后的主辐射束B具有更均匀的强度轮廓。此外，从辐射更改装置的第二开口1224输出的修改后的辐射束B具有对应于辐射更改装置1014的第二开口1224的横截面形状的横截面形状。
从辐射更改装置输出的修改后的主辐射束B入射于分束设备2001上。分束设备2001包括第一反射琢面2007a、第二反射琢面2007b和第三反射琢面2007c。反射琢面2007a-2007c每个被布置成接收从辐射更改装置1014的第二开口1224输出的修改后的辐射束B的横截面的不同部分，且在不同方向上反射不同部分。如图13中所显示，修改后的辐射束B的不同部分在不同方向上的反射使得形成单独的分支辐射束Ba、Bb和Bc。分支辐射束Ba、Bb和Bc可以每个被引导至不同光刻设备。可能需要将主辐射束B分成具有大致相等横截面和功率的分支辐射束Ba-Bc，以使得光刻设备被设置有具有实质上类似性质的分支辐射束。
如上文所解释的，从辐射更改装置1014输出的修改后的主辐射束B的横截面形状等同于辐射更改装置1014的第二开口1224的横截面形状。在显示于图13中的实施例中，辐射更改装置1014被提供有具有大致椭圆形横截面(在已由聚焦光学装置2003、2004扩展之后)的主辐射束B。辐射更改装置1014具有矩形横截面，以使得从辐射更改装置1014的矩形第二开口1224输出的修改后的主辐射束B也具有矩形横截面。因此，辐射更改装置1224用以将主辐射束B的横截面形状从基本上椭圆形转换成基本上矩形。将了解，将具有矩形横截面的主辐射束B分成基本上类似的分支辐射束Ba-Bc的任务显著比将具有椭圆形横截面的主辐射束B分成基本上类似的分支辐射束Ba-Bc的任务容易。例如，可通过在修改后的主辐射束B的路径中提供基本上矩形的反射琢面2007a-2007c而简单地将从辐射更改装置1014输出的修改后的矩形主辐射束B分成多个基本上相等的分支辐射束Ba-Bc。
在将主辐射束B分成分支辐射束Ba-Bc之前通过辐射更改装置修改主辐射束B也可能有利于允许将主辐射束B分成每个具有基本上相同功率的分支辐射束。如上文所描述的，辐射更改装置1014用以增加主辐射束B的均匀性，以使得从辐射更改装置1014输出的修改后的辐射束的空间强度轮廓可以是基本上均匀的。如果从辐射更改装置1014输出的修改后的辐射束的空间强度轮廓为均匀的，则具有大致相等功率的分支辐射束Ba-Bc可简单地通过将主辐射束B分成具有大致相等横截面的分支辐射束Ba至Bc来提供。
在分束设备2001的前面设置辐射更改装置1014进一步是有利的，这是因为辐射更改装置1014减小主辐射束B的空间强度轮廓对主束指向方向的改变的敏感性(如上文参考图4中所描绘的实施例所描述的)。因此，分支辐射束Ba至Bc中的每一个的功率对主辐射束B的指向方向的改变的敏感性有利于通过在分束设备2001上游提供辐射更改装置1014来减小。
可用于一些光刻系统中的替代分束设备包括配置成将主辐射束B分成形成分支辐射束的多个衍射阶的衍射光栅。通过包括衍射光栅的分束设备形成的分支辐射束中的每一个的功率和位置对主辐射束B的指向方向的改变和对主辐射束B的波长的改变可能高度敏感。从自由电子激光器FEL发射的辐射束可经受指向方向和波长两者的变化，且因此通过包括衍射光栅的分束设备形成的分支辐射束可经历功率和位置两者的显著变化。通过比较，通过包括多个反射琢面的分束设备形成的分支辐射束有利于对主辐射束B的波长和指向方向两者的变化相对不敏感，所述分束设备接收从如本发明所描述的辐射更改装置输出的辐射。
虽然图13中显示包括将主辐射束B分成三个分支辐射束Ba-Bc的三个反射琢面2007a-2007c的分束设备2001的特定实例，但可替代地使用可包括多于或少于三个反射琢面2007a-2007c的分束设备2001的其他布置。例如，可被布置成接收从辐射更改装置1014输出的修改后的主辐射束B的分束设备的替代布置显示于图14A和图14B中。
图14A为包括三个反射琢面2007a、2007b和2007c的分束设备2001a的实施例的示意图。反射琢面2007a、2007b和2007c每个被布置成接收从辐射更改装置1014的第二开口1224输出的修改后的主辐射束B的不同部分，且在不同方向上反射不同部分以便将主辐射束B分成单独的分支辐射束。
图14B为包括四个反射琢面2007a、2007b、2007c和2007d的分束设备2001b的实施例的示意图。反射琢面2007a、2007b、2007c和2007d每个被布置成接收从辐射更改装置1014的第二开口1224输出的修改后的主辐射束B的不同部分，且在不同方向上反射不同部分以便将主辐射束B分成单独的分支辐射束。
虽然上文已参考在将修改后的主辐射束提供至分束设备2001之前修改主辐射束B而描述辐射更改装置1014的特定实施例，但辐射更改装置的其他实施例可替代地用以修改主辐射束B。例如，包括弯曲部的辐射更改装置可用以修改主辐射束B，之后将修改后的主辐射束提供至分束设备2001。另外或替代地，可使用具有不同于显示于图13中的辐射更改装置1014的横截面形状的横截面形状的辐射更改装置。例如，可使用具有正方形横截面的辐射更改装置。一般而言，辐射更改装置的横截面形状可配置成以便提供具有所期望的横截面的修改后的主辐射束B。从辐射更改装置输出的修改后的主辐射束B的所期望的横截面可依赖于被布置成接收修改后的主辐射束B的分束设备2001的反射琢面的布置。
在一些实施例中，可能需要提供配置成将修改后的主辐射束B分成相对较大数量的分支辐射束的分束设备。例如，可提供配置成将主辐射束B分成大约10个分支辐射束以便向10个不同光刻设备提供分支辐射束的分束设备。
如上文参考配置成接收分支辐射束Ba的辐射更改装置的其他实施例所描述的，由辐射更改装置引起的辐射束的搅乱程度依赖于辐射在辐射更改装置的内表面处经历的反射的数目。辐射在辐射更改装置的内表面处经历的反射的数目大致与θL/D成比例，其中θ为辐射束进入辐射更改装置的半发散度，L为辐射更改装置的长度且D为形成辐射更改装置的管的直径。为了实现所期望的空间搅乱程度，接收主辐射束B的辐射更改装置可具有相对较小的直径。
辐射更改装置的一种实施例可以(例如)具有基本上矩形横截面，且可具有第二开口(修改后的主辐射束B从其输出)，所述第二开口具有在y方向上大约3mm和在x方向上大约10mm的尺寸(x和y方向垂直于主辐射束传播所在的z方向)。输入至辐射更改装置的主辐射束B的发散度可使得从辐射更改装置的第二开口输出的辐射具有在x方向上大约3毫弧度和在y方向上大约10毫弧度的半发散度。
为了减少由于分束设备处的吸收而从主辐射束B损失的辐射的量，需要分束设备的反射琢面被布置成使得辐射以相对较小掠射角入射于反射琢面上且从反射琢面反射。例如，分束设备的反射琢面可被布置成使得辐射以大约1度的掠射角入射于反射琢面上。由于分支辐射束被反射的掠射角相对较小，因此分支辐射束之间的角分离度将也相对较小。在它们之间具有相对较小角分离度且为发散束的分支辐射束可在其远离分束设备而发散时彼此交叠，且因此无法被看做成单独的分支辐射束。
为了防止分支辐射束在其传播远离分束设备时彼此交叠，从辐射更改装置输出的修改后的主辐射束B可以以放大因子成像至分束设备上，以便减小其在分束设备处的发散度。
图15为从辐射更改装置1014的第二开口1224输出的修改后的主辐射束B聚焦至分束设备2001上的布置的示意图。从辐射更改装置1014输出的修改后的主辐射束B入射于聚焦光学装置2015上。
聚焦光学装置2015配置成在像平面2013中形成物平面2011(辐射更改装置的第二开口1224处于其中)的图像。形成于像平面2013中的图像为辐射更改装置1014的第二开口1224的放大图像。即，像平面2013中的主辐射束B的横截面尺寸大于物平面2011中(即，在辐射更改装置1014的第二开口1224处)的主辐射束B的横截面尺寸。主辐射束B从物平面2011至像平面2013的放大率意谓主辐射束B在像平面2013中的发散度小于主辐射束B在物平面2011中的发散度(由于物平面2011与像平面2013之间的主辐射束B的集光率的守恒)。主辐射束的发散度被减小的倍数物平面2011在像平面2013处放大的放大因子。因此，当与主辐射束在辐射更改装置2011的第二开口处的发散度相比较时，聚焦光学装置2015用以减小主辐射束B在像平面2011中的发散度。
包括多个反射琢面的分束设备2001位于像平面2013下游，以使得通过像平面2013的放大后的主辐射束入射于分束设备2001上。由于聚焦光学装置2015用以减小主辐射束B的发散度，因此，入射于分束设备2001上的主辐射束B相比于从辐射更改装置输出的主辐射束B的发散度具有较小发散度。主辐射束B在分束设备处的发散度减小意味着形成于分束设备2001处的分支辐射束具有减小的发散度。分支辐射束的较小发散度可防止分支辐射束在其远离分束设备2001而发散时彼此交叠。因此，主辐射束B从物平面2011至像平面2013的放大率可用以防止在分束设备2001处产生的分支辐射束彼此交叠，以使得每一分支辐射束可被看做成单独辐射束且可被提供至单独光刻设备。
将从辐射更改装置的第二开口输出的辐射以放大因子成像至分束设备上的额外优点为：在分束设备处的辐射束的横截面尺寸大于在辐射更改装置的第二开口处的辐射束的横截面尺寸。增加入射于分束设备上的辐射束的横截面尺寸可允许增加分束设备的反射琢面中的每一个的尺寸。具有相对较小尺寸的反射琢面可能难以制造，且因此允许增加反射琢面的尺寸有利于使反射琢面更容易制造。
为了易于图示，聚焦光学装置2015在图15中描绘为透射性聚焦光学装置。然而实际上，如本领域技术人员将充分理解，聚焦光学装置2015可实施为反射性光学元件。在一些实施例中，可使用多个光学元件执行主辐射束B从物平面至像平面的放大。例如，在一些实施例中，可使用类似于沃尔特望远镜中的反射镜的布置而布置的两个反射镜将主辐射束B从物平面放大至像平面。
如上文已描述的，通过接收从辐射更改装置1014输出的主辐射束B的分束设备2001形成的分支辐射束具有正发散度。每一分支辐射束被引导至各自的光刻设备。在一些实施例中，分束设备2001与光刻设备之间的距离可相对较大，以使得每一分支辐射束在被提供至光刻设备之前沿相对较长光学路径传播。例如，分束设备与光刻设备之间的分支辐射束的光学路径可以是几十米长。
为了避免分束设备2001与光刻设备LAa之间的分支辐射束Ba的横截面的大的增加，可在分束设备2001下游的位置处减小分支辐射束Ba的发散度。例如，从分束设备2001输出的分支辐射束Ba可被引导以入射于可配置成减小分支辐射束Ba的发散度的一个或更多个聚焦光学装置上。所述一个或更多个聚焦光学装置可(例如)聚焦分支辐射束Ba，以使得分支辐射束Ba接近为准直辐射束。由于主辐射束B的集光率通过辐射更改装置1014增加，因此分支辐射束Ba无法通过一个或更多个聚焦光学装置而被完美地准直，然而，所述一个或更多个聚焦光学装置可聚焦分支辐射束Ba以使得接近准直。
如上文参照(例如)图4所描述，在被提供至光刻设备LAa之前，分支辐射束Ba可通过聚焦光学装置107聚焦以使得其以所期望的发散度进入辐射更改装置101。辐射更改装置101修改分支辐射束Ba，且修改后的分支辐射束Ba在被提供至光刻设备LAa之前被聚焦(例如，通过第二聚焦光学装置109和第三聚焦光学装置111)至中间焦点IF。
在光刻系统LS的一些实施例中，被提供至分束设备的主辐射束B可包括从多个自由电子激光器FEL发射的辐射束的组合。图16为从多个自由电子激光器发射的辐射被组合以形成多个主辐射束的布置的示意图。第一自由电子激光器FEI1发射第一自由电子激光束BFEL1，且第二自由电子激光器FEL2发射第二自由电子激光器束BFEL2。第一反射镜5003布置于第一自由电子激光器束BFEL1的光学路径的一部分中，以使得第一自由电子激光器束BFEL1的横截面的大约一半被引导以入射于第二反射镜5005上。第三反射镜5007布置于第二自由电子激光束BFEL2的光学路径的一部分中，以使得第二自由电子激光器束BFEL2的横截面的大约一半被引导以入射于第四反射镜5009上。第二反射镜5005定位成邻近第二自由电子激光器束BFEL2的并不入射于第三反射镜5007上的部分，且被定向以便组合第一自由电子激光器束BFEL1的入射于第一反射镜5003上的部分与第二自由电子激光器束BFEL2的并不入射于第三反射镜5007上的部分以形成第一组合的辐射束B21。第四反射镜5009定位成邻近第一自由电子激光器束BFEL1的并不入射于第一反射镜5003上的部分，且被定向以便组合第二自由电子激光器束BFEL2的入射于第三反射镜5007上的部分与第一自由电子激光器束BFEL1的并不入射于第一反射镜5003上的部分以形成第二组合的辐射束B12。因此，反射镜5003、5005、5007、5009形成配置成组合从第一自由电子激光器FEL1发射的EUV辐射与从第二自由电子激光器FEL2发射的辐射以形成组合的辐射束的束组合设备。
第一组合的辐射束B12和第二组合的辐射束B21每个包括从第一自由电子激光器FEL1发射的辐射与从第二自由电子激光器FEL2发射的辐射的组合。第一组合的辐射束和第二组合的辐射束可每个用作主辐射束，该主辐射束被提供至将组合的辐射束分成分支辐射束的各自的第一分束设备5001和第二分束设备5002。分支辐射束可被提供至多个光刻设备。
由从多个自由电子激光器发射的辐射的组合形成主辐射束有利于提供冗余度，以使得如果所述自由电子激光器中的一个产生故障或脱机(例如，用于维护)，则每一光刻设备继续接收从一个或更多个其他自由电子激光器发射的辐射。显示于图16中的反射镜的布置产生第一组合自由电子激光束B21和第二组合自由电子激光器束B12，其每个具有包括由从自由电子激光器FELl、FEL2中的一个发射的辐射形成的第一半部和由从自由电子激光器FEL1、FEL2中的另一者发射的辐射形成的第二半部的横截面。在自由电子FEL1、FEL2中的一个停止发射辐射的情况下，第一组合自由电子激光器束B21和第二组合自由电子激光器束B12中的每一个的横截面因此将减半。如果第一组合自由电子激光器束B21和第二组合自由电子激光器束B12被直接提供至分束设备(即，不通过辐射更改装置)，则第一组合自由电子激光器束B21和第二组合自由电子激光束B12的横截面的减半可使形成分束设备的反射琢面中的一些反射琢面不接收辐射。因此，可能不形成分支辐射束中的一些分支辐射束，且可能不再向一些光刻设备提供辐射。
为了减少自由电子激光器FEL1、FEL2中的一个停止发射辐射的影响，第一组合自由电子激光器束B2l和第二组合自由电子激光器束B12中的每一个被引导至各自的第一辐射更改装置5011和第二辐射更改装置5012中。为了确保具有正发散度的第一组合自由电子激光器束B21和第二组合自由电子激光器束B12进入它们各自的辐射更改装置5011、5012，聚焦光学装置5013、5014被布置成接收第一组合自由电子激光器束B21和第二组合自由电子激光器束B12，且聚焦所述束以使得它们具有正发散度。为了易于图示，聚焦光学装置5013、5014在图16中描绘为透射性聚焦光学装置。然而实际上，如本领域技术人员将充分理解，聚焦光学装置5013、5014可实施为反射性光学装置。
图17为在从聚焦光学装置5013接收第二组合自由电子激光器束B12的辐射更改装置5011的第一开口处的贯穿所述辐射更改装置5011的横截面的示意图。第二组合自由电子激光器束B12包括由从第一自由电子激光器FEL1发射的辐射形成的第一部分5021和从第二自由电子激光器FEL2发射的辐射形成的第二部分。如上文参考辐射更改装置的其他实施例所描述的，辐射更改装置5011配置成在空间上搅乱第二组合自由电子激光束B21从而形成被搅乱的组合的辐射束。由辐射更改装置5011引起的空间搅乱使得被空间搅乱的组合的辐射束包括从第一自由电子激光器FEL1，发射的辐射与从第二自由电子激光器FEL2发射的辐射之间的重叠部分。
从辐射更改装置5011、5012发射的辐射束被提供至将辐射束分成分支辐射束Ba-Bf的分束设备5001、5002。由于从辐射更改装置5011、5012中的每一个输出的辐射束包括从第一自由电子激光器FEL1发射的辐射与从第二自由电子激光器FEL2发射的辐射的搅乱组合，因此在自由电子激光器FEL1、FEL2中的一个停止发射辐射的情况下，被提供至分束设备5001、5002的辐射束的横截面可保持相对不变。因此，形成分束设备5001、5002的反射琢面中的每一个继续接收辐射，且因此分支辐射束Ba至Bh中的每一个继续由分束设备5001、5002形成。在自由电子激光器FEL1、FEL2中的一个停止发射辐射的情况下，从辐射更改装置5011、5012中的每一个输出的辐射束中的每一个的功率将减少，且因此分支辐射束Ba-Bh中的每一个的功率将减少。虽然在自由电子激光器FEL1、FEL2中的一个停止发射辐射的情况下，从辐射更改装置5011、5012中的每一个输出的辐射束中的每一个的功率将减少，但由辐射更改装置5011、5012引起的空间搅乱可确保从辐射更改装置5011、5012输出的辐射束中的功率的空间分布将保持相对不变。即，通过第一自由电子激光器FEL1和第二自由电子激光器FEL2中的一个或多个发射的辐射的功率的变化可使从辐射更改装置5011、5012输出的辐射的总功率变化，但可能不引起射出辐射更改装置5011、5012的辐射束中的功率的空间分布的实质变化。从分束设备5001、5002接收分支辐射束Ba至Bh的光刻设备将因此继续接收辐射，且可因此继续操作。在一些实施例中，被布置成形成第一组合自由电子激光器束B21和第二组合自由电子激光器束B12的反射镜5003、5005、5007和5009可在第一自由电子激光器FEL1和第二自由电子激光器FEL2的正常操作期间移出第一自由电子激光器束BFE1和第二自由电子激光器束BFEL2的光学路径。即，在第一自由电子激光器FEL1和第二自由电子激光器FEL2两者正发射辐射时，第一自由电子激光器束BFEL1可被提供至第一辐射更改装置5011和第一分束设备5001，且第二自由电子激光器束BFEL2可被提供至第二辐射更改装置5012和第二分束设备5002。在自由电子激光器FEL1、FEL2中的一个待脱机或停止发射辐射的情况下，接着反射镜5003、5005、5007和5009可移动至第一自由电子激光器束BFEL1和第二自由电子激光器束BFEL2的光学路径中，如图16中所显示。将反射镜5003、5005、5007和5009移动至第一自由电子激光器束BFEL1和第二自由电子激光束BFEL2的光学路径中确保每一辐射更改装置5011、5012和因此每一分束设备5001、5002继续接收辐射。
如上文已描述的，在一些实施例(例如，显示于图13、图14A、图14B、图15和图16中的实施例)中，辐射更改装置可定位于分束设备的上游以便向分束设备提供修改后的主辐射束B。分束设备可将修改后的主辐射束B分成多个分支辐射束，每一分支辐射束被提供至单独光刻设备。在一些实施例中，其他辐射更改装置被布置且配置成以修改每一分支辐射束，之后所述分支辐射束被提供至光刻设备(如显示于例如图4中)。在这些实施例中，每一分支辐射束可因此在被提供至光刻设备之前通过两个辐射更改装置。
在其他实施例中，分支辐射束可在被提供至光刻设备之前仅通过一个辐射更改装置。例如，在一些实施例中，主辐射束B在入射于分束设备上之前不可通过辐射更改装置修改，且辐射更改装置可仅提供于每一分支辐射束的路径中。替代地，辐射更改装置可被布置成修改主辐射束B，之后所述主辐射束B入射于分束设备上，但辐射更改装置不可提供于分支辐射束的路径中。然而，在分支辐射束的路径中提供辐射更改装置有利于允许修改分支辐射束的横截面形状，之后所述分支辐射束被提供至光刻设备。例如，分支辐射束的横截面形状可通过辐射更改装置修改，以使得分支辐射束的横截面形状大致匹配其上入射了分支辐射束的场琢面反射镜10的形状。
辐射更改装置在分支辐射束被提供至光刻设备之前修改分支辐射束的横截面形状的能力可允许使用分束设备的新配置。例如，在不使用辐射更改装置的情况下，分束设备可配置成以便提供具有适合于提供至光刻设备的横截面形状的分支辐射束。然而，在使用辐射更改装置修改分支辐射束的横截面形状的实施例中，分束设备可提供具有任何横截面形状的分支辐射束。分支辐射束的横截面形状可之后通过辐射更改装置修改，以便向每一光刻设备提供具有所期望横截面形状的分支辐射束。
图18为配置成将主辐射束B分成多个分支辐射束的分束设备的实施例的第一部分3001a的示意图，其中每一分支辐射束是由主辐射束B的横截面的分区形成。第一部分3001a包括以钻石形式布置的四个反射琢面3007a至3007d。反射琢面3007a至3007d配置成接收主辐射束B的横截面的不同分区，且在不同方向上反射不同分区以便将主辐射束分成多个分支辐射束。
图19为分束设备的第一部分3001a和分束设备的第二部分3001b的配置的示意图，第一部分和第二部分两者是布置于主辐射束B的路径中。主辐射束B的横截面显示于位于分束设备上游的第一平面3011中。在第一平面3011中，主辐射束B具有基本上圆形横截面。分束设备的第一部分3001a被布置成使得主辐射束B的圆形横截面的大约一半入射于分束设备的第一部分3001a的反射琢面3007a至3007b上。因此，分束设备的第一部分将主辐射束B的横截面的一半分成四个单独的分支辐射束Ba-Bd。分支辐射束Ba-Bd在图19中显示于位于分束设备的第一部分3001a下游的第二平面3013中。主辐射束B的未入射于分束设备的第一部分3001a上的剩余一半3017也显示于第二平面3013中。
分束设备的第二部分3001b位于第二平面3013的下游和分束设备的第一部分3001a的下游。类似于分束设备的第一部分3001a，第二部分3001b包括以钻石形式布置的四个反射琢面。分束设备的第二部分3001b的反射琢面被布置成接收主辐射束B的未由分束设备的第一部分3001a分成分支辐射束Ba-Bd的剩余一半3017。分束设备的第二部分3001b的反射琢面将主辐射束B分成四个分支辐射束Be至Bh。通过分束设备的第一部分3001a形成的分支辐射束Ba至Bd和通过分束设备的第二部分3001b形成的分支辐射束Ba-Bh显示于位于分束设备的第二部分3001b下游的第三平面3015中。从图19可见，分支辐射束Ba至Bh对应于主辐射束B的横截面的不同区段。
图20A为如沿主辐射束B的传播方向观看的形成分束设备的第一部分3001a和第二部分3001b的反射琢面3007a至3007h的示意图。主辐射束B在反射琢面3007a至3007h上的位置在图20A中由虚线圆圈显示。在显示于图20A中的实例中，主束B的中心与反射琢面3007a至3007h的相交点3019对准。因此，反射琢面3007a至3007h将主束B分成对应于主辐射束B的横截面的相等尺寸的分区的分支辐射束Ba至Bh。
主辐射束B的横截面强度轮廓可能不均匀，但可(例如)是旋转对称的。例如，主辐射束B的横截面强度轮廓可以是二维高斯分布。如果主辐射束B的横截面强度轮廓是旋转对称的且主束B的中心与反射琢面3007a至3007h的相交点3019对准，则对应于主辐射束B的横截面的分区的每一分支辐射束Ba至Bh将具有大致相同的功率。
图20B为在主辐射B的中心并不与反射琢面3007a至3007h的相交点3019对准的情况下反射琢面3007a至3007h和主辐射束B的示意图。从图20B可见，在主束B的中心并不与反射琢面3007a至3007h的相交点3019对准时，每一琢面接收主辐射束B的不同尺寸的部分。因此，分支辐射束Ba至Bh对应于主辐射束B的不同尺寸部分，且可因此具有不同功率。在这种布置中，分支辐射束Ba至Bh的功率因此对主辐射束B的指向方向的变化敏感，该指向方向的变化将导致主辐射束B相对于反射琢面3007a至3007h的对准的变化。
为了减小分支辐射束Ba至Bh的功率对主辐射束B的指向方向的变化的敏感性，分支辐射束可通过组合从径向相对的反射琢面反射的辐射来形成。例如，从反射琢面3007a反射的辐射可与从反射琢面3007e反射的辐射组合以形成第一分支辐射束B1，从反射琢面3007b反射的辐射可与从反射琢面3007f反射的辐射组合以形成第二分支辐射束B2，从反射琢面3007c反射的辐射可与从反射琢面3007g反射的辐射组合以形成第三分支辐射束B3，且从反射琢面3007d反射的辐射可与从反射琢面3007h反射的辐射组合以形成第四分支辐射束B4。从反射琢面中的每一个反射的辐射对它们各自的分支辐射束的贡献将因此作为主辐射束B的指向方向的函数而变化，但第一分支辐射束、第二分支辐射束、第三分支辐射束和第四分支辐射束中的每一个的功率将有利于对主辐射束B的指向方向的改变相对不敏感。
图21为可用以组合从不同反射琢面反射的辐射以便形成单个分支辐射束B1的反射镜的布置的示意图。在显示于图21中的实例中，主辐射束B的一部分B’是从第一反射琢面3007a反射，且主辐射束B的第二部分B”是从第二反射琢面3007e反射。第一反射琢面3007a和第二反射琢面3007e可被布置成便接收和反射主辐射束B的横截面的径向相对的分区。第一反射镜3021被布置成反射第一部分B’从而入射于第二反射镜3025上。第三反射镜3023被布置成反射第二部分B″以使得从第二反射镜3025反射的第一部分B’和自第三反射镜3023反射的第二部分B″在基本上相同方向上且彼此相邻地传播，以形成第一分支辐射束B1。将了解到，反射镜的其他类似布置可用以组合从其他反射琢面反射的主辐射束B的其他部分以便形成其他分支辐射束。
在显示于图18和图19中的分束设备的实施例中，分束设备的第一部分3001a的反射琢面中的每一个在单个相交点3019处相交。类似地，分束设备的第二部分3001b的反射琢面也在单个相交点处相交。因此，每一反射琢面将在相交点处具有陡尖端，其可难以制造。
图22A为允许由不具有陡尖端的反射琢面形成分束设备的分束设备的替代布置的示意图。主辐射束B入射于第一锥形透镜3031和第二锥形透镜3032上。第一锥形透镜3031和第二锥形透镜3032配置成引导主辐射束B形成辐射的环形圈Br。辐射束的环圈Br可通过不包括陡尖端的反射琢面而便利地分成分支辐射束。例如，反射琢面3007a和3007e显示于图22A中，所述反射琢面分别将辐射的环形圈Br分成分支辐射束Ba和Be。为了易于图示，锥形透镜3031、3032在图22A中图示为透射性聚焦光学装置。然而实际上，如本领域技术人员将充分理解，锥形透镜3031、3032可实施为反射性光学装置。
图22B为被布置成将辐射的环形圈Br分成多个分支辐射束(如沿辐射Br的环形圈的传播方向所观看的)的反射琢面3007a至3007h的示意图。从图22B清楚可见，辐射的环形圈Br可通过不包括陡尖端的反射琢面3007a至3007h分成分支辐射束。
使用锥形透镜将主辐射束B扩展成辐射的环形圈Br可使得能够有利于使用分束设备的其他替代布置。图23为配置成将辐射的环形圈Br分成多个分支辐射束Ba-Bh的分束设备4001的替代实施例的示意图。显示于位于分束设备4001上游的第一平面中的辐射Br的环形圈可(例如)通过一个或更多个锥形透镜(例如，显示于图22A中的第一锥形透镜和第二锥形透镜)而由主辐射束B形成。分束设备4001具有大体上锥形形状，其具有形成多个反射琢面的外表面。反射琢面中的单个反射琢面在图23中标记为4007a。反射琢面每个配置成反射辐射的环形圈Br的分区从而形成多个分支辐射束Ba至Bh。在图23中，分支辐射束Ba至Bh显示于位于分束设备4001下游的第二平面4011中。
显示于图23中的分支辐射束Ba至Bh中的的一个或更多个可彼此组合以形成组合的分支辐射束。例如，类似于显示于图21中的反射镜的反射镜的布置可用以组合从径向相对的反射琢面反射的辐射，从而形成功率对主辐射束B的指向方向的改变相对不敏感的分支辐射束。
虽然已结合将辐射的环形圈Br分成分支辐射束而描述显示于图23中的分束设备4001的实施例，但将了解到，图23的分束设备4001可被调适以使得其适合于在不首先将主辐射束B扩展成辐射的环形圈Br的情况下将主辐射束B分成分支辐射束Ba至Bh。例如，形成显示于图23中的分束设备的反射琢面中的每一个可在图23中朝向第一平面4009延伸，以使得反射琢面在一点处相交。这样的分束设备可适合于在不首先将主辐射束B扩展成辐射的环形圈Br的情况下将主辐射束B分成分支辐射束Ba-Bh。
上文已参照图18至图23描述分束设备的几个实施例，在所述实施例中，主辐射束B被分成多个分支辐射束，每一分支辐射束对应于主辐射束B的横截面的一个或更多个分区。将了解，通过这样的分束设备形成的分支辐射束具有可能不匹配场琢面反射镜10(分支辐射束被引导以入射于其上)的横截面形状的横截面形状。因此，每一分支辐射束可通过一个或更多个辐射更改装置修改，所述一个或更多个辐射更改装置可修改分支辐射束的横截面形状以使得分支辐射束的横截面形状大致对应于其上入射分支辐射束的场琢面反射镜的横截面形状。
上文已参照图18至图23描述分束设备的几个实施例，在所述实施例中，主辐射束B被分成多个分支辐射束，每一分支辐射束对应于主辐射束B的横截面的一个或更多个分区。术语“分区”意欲表示主辐射束的横截面的被从单个点延伸的两个径向线界限的一部分。辐射束的横截面的分区可(例如)对应于如显示于例如图20A中的圆形横截面的分区。替代地，辐射束的横截面的分区可对应于如显示于图22B中的辐射环形圈的分区。
虽然已参考未穿过辐射更改装置的主辐射束B描述图18至图23中所图示的分束设备的实施例，但在一些实施例中，辐射更改装置可位于显示于图18至图23中的分束设备的上游，以使得分束设备接收已穿过辐射更改装置的修改后的主辐射束B。
已描述辐射更改装置的各种实施例，其中辐射更改装置包括具有反射内表面的管。在其他实施例中，辐射更改装置可包括多个反射琢面。图24为包括多个反射琢面6103a至6103d的辐射更改装置6101的示意图。辐射更改装置6101接收辐射束620。辐射束620可(例如)是来自分束设备接收的分支辐射束Ba。替代地，辐射束620可以是从自由电子激光器FEL发射的主辐射束B。
反射琢面6103a至6103d中的每一个接收辐射束620的一部分，且反射所接收的部分以便形成多个子束620a至620d。例如，第一反射琢面6103a反射辐射束620的一部分以形成第一子束620a。反射琢面6103a至6103d中的每一个包括凹入反射表面，且配置成将子束聚焦至各自的焦点621a至621d。焦点621a至621d每个处于焦点平面6210中。在一些实施例中，焦点621a至621d在焦点平面6210中可基本上均匀地隔开。在显示于图24中的实施例中，焦点平面6210大致与反射琢面6103a至6103d大体所处于的平面6310平行。如显示于图24中，反射琢面6103a至6103d每个包括弯曲反射表面。因此，琢面6103a至6103d的反射表面并不精确地处于平面6310中。平面6310仅表示反射琢面6103a至6103d大体所处于的平面。
如上文参考其他实施例所描述的，入射于辐射更改装置上的辐射束620可具有相对较低的集光率。辐射更改装置6101的反射琢面6103a至6103d配置成聚焦和引导子束620a至620d，以使得子束620a至620d在远场位置中交叠以便形成修改后的辐射束。当在远场位置观看时，多个焦点621a至621d用作平面高集光率光源。因此，修改后的辐射束相比入射于辐射更改装置6101上的辐射束620具有显著较大的集光率。修改后的辐射束可另外在远场中具有比入射于辐射更改装置6101上的辐射束620的空间强度轮廓显著地更均匀的空间强度轮廓。反射琢面6103a至6103d可(例如)配置成将入射于辐射更改装置6101上的辐射束620的空间强度轮廓的不同部分引导至远场平面中的不同位置，以便提供具有基本上均匀的空间强度轮廓的修改后的辐射束。
在显示于图24中的实施例中，显示出四个反射琢面6103a至6103d。在一些实施例中，辐射更改装置6101可包括多于四个反射琢面。图25为包括十六个反射琢面6103a至6103p的辐射更改装置6101的示意图。显示于图25中的十六个反射琢面6103a至6103p可包括辐射更改装置6103的所有反射琢面或可包括辐射更改装置6103的一部分。例如，辐射更改装置6103可包括多于在图25中显示的十六个反射琢面6103a至6103p。在一实施例中，辐射更改装置6103可包括(例如)大约44个反射琢面。
反射琢面6103a至6103p可配置成使通过辐射更改装置6101形成的修改后的辐射束具有一个或更多个所期望的性质。例如，当与入射于辐射更改装置6101上的辐射束620相比较时，反射琢面6103a至6103p可配置成使得修改后的辐射束的集光率具有所期望的增加。
在一实施例中，入射于辐射更改装置6101上的辐射束620可具有大约30mm的束直径。辐射束620可以以大约8.5°的掠射角6311(如图24中所标记)入射于辐射更改装置上。辐射更改装置6101可包括44个反射琢面以便形成44个子束。入射于辐射更改装置上的每一子束可等同于辐射束620的横截面的一部分。辐射束620的横截面的在辐射更改装置6101处形成子束的每一部分在放置成垂直于辐射束620的传播方向的平面中可具有基本上正方形的横截面形状。每一子束的正方形横截面可具有大约4mm×4mm的尺寸。所述子束通过反射琢面聚焦至多个焦点。子束可被聚焦以使得其焦点下游的每一子束的半发散度为大约7毫弧度。反射琢面的焦距可以是大约285mm。辐射更改装置6101的长度6312(如图24中所标记)可以是大约200mm。可能需要反射琢面的焦距大于焦平面的长度(即，焦点平面6210的长度)。焦平面的长度大致等于辐射更改装置的长度6312。
所述子束在远场位置彼此交叠以便形成修改后的辐射束。在上述实施例中，修改后的辐射束具有：大约7毫弧度的半发散度(对应于每一子束的半发散度)；和具有大约30mm的直径(对应于入射于辐射更改装置上的辐射束620的直径)的表观源尺寸。修改后的辐射束的集光率约为表观源尺寸的直径与修改后的辐射束的半发散度的乘积的平方。如上文所描述，通过辐射更改装置6101形成的修改后的辐射束相比入射于辐射更改装置6101上的辐射束620具有显著较高的集光率。
通过辐射更改装置形成的修改后的辐射束在远场位置的横截面形状至少部分依赖于反射琢面的横截面形状。例如，显示于图25中的反射琢面6103a至6103p每个具有大致矩形横截面。通过反射琢面6103a至6103p在远场位置形成的修改后的辐射束可具有大致正方形横截面形状。在一些实施例中，通过反射琢面6103a至6103p形成的修改后的辐射束可具有大致矩形横截面形状。
可能需要形成具有大致匹配接收修改后的辐射束的光学元件的形状的横截面形状的修改后的辐射束。例如，在一些实施例中，修改后的辐射束可被提供至光刻设备，且可入射于光刻设备中的场琢面反射镜上。在这种实施例中，修改后的辐射束的横截面形状与场琢面反射镜的横截面形状之间的不匹配可导致在场琢面反射镜处从修改后的辐射束损失辐射。因此，可能需要提供具有大致匹配场琢面反射镜的横截面形状的横截面形状的修改后的辐射束。
在一些实施例中，形成辐射更改装置的反射琢面可具有配置成形成具有所期望的横截面形状的修改后的辐射束的横截面形状。图26为包括多个反射琢面6103’a至6103’m的辐射更改装置6101’的实施例的示意图。反射琢面6103’a至6103’m每个具有大致六边形横截面且以蜂巢式栅格的形式布置。反射琢面6103’a至6103’m可配置成在远场位置中形成具有大致六边形横截面形状的修改后的辐射束。显示于图26中的蜂巢式栅格包括多个反射琢面6103’a至6103’m，所述多个反射琢面每个具有拉伸的六边形形状以使得入射于单个琢面6103’a至6103’m上的辐射束的一部分的横截面形状为大致规则六边形。
在一些实施例中，通过辐射更改装置6101’形成的具有大致圆形横截面形状的修改后的辐射束可入射于场琢面反射镜上。通过辐射更改装置6101’形成的修改后的辐射束的六边形横截面可大致匹配场琢面反射镜的圆形形状，以便减少在场琢面反射镜处的从修改后的辐射束的任何辐射损失。
在显示于图24中的辐射更改装置6101的实施例中，反射琢面61033a至6103d被布置成将子束620a至620d聚焦至处于焦点平面6210中的焦点621a至621d，所述焦点平面大致与反射琢面6103a至6103d大体所处于的平面6310平行。在其他实施例中，焦点平面6210可能不与反射琢面6103a至6103d大体所处于的平面6310平行。
图27为辐射更改装置7101的实施例的示意图。辐射更改装置7101包括大体处于平面7310中的反射琢面7103a至7103c。辐射束720入射于辐射更改装置7101上且通过反射琢面7103a至7103c聚焦成多个子束720a至720c。子束720a至720c聚焦至每个处于焦点平面7210中的多个焦点721a至721c。在图27的实施例中，反射琢面7103a至7103c被布置成使得焦点平面7210并不与反射元件7103a至7103c大体所处于的平面7310平行。
子束720a至720c中的每一个具有中心光轴723a至723c。在图27的实施例中，反射琢面7103a至7130c被布置成使得焦点平面7210基本上垂直于子束720a至720c的光轴723a至723c。
在焦点平面7210并不与反射琢面7103a至7103c大体所处于的平面7310平行(如显示于例如图27中)的实施例中，反射琢面的尺寸和/或形状可针对不同反射琢面而不同。图28为如从上方所观看的辐射更改装置7101’的实施例的示意图。辐射更改装置7101’包括被布置成将多个子束聚焦至处于焦点平面中的焦点的多个反射琢面7103’，其中所述焦点平面基本上垂直于子束的光轴(如显示于例如图27中)。如在图28中可见，反射琢面7103’具有不同尺寸和形状。
不同反射琢面具有不同尺寸导致辐射束720的形成子束720a至720c的不同部分的横截面尺寸彼此不同。因此，不同子束可具有不同功率。例如，具有相对较大横截面的反射琢面相比具有相对较小横截面的反射琢面可接收更多辐射和将其聚焦成子束。因此，从具有相对较大横截面的反射琢面反射的子束相比从具有相对较小横截面的反射琢面反射的子束可具有较高功率。反射琢面的尺寸和/或形状不同的另一结果可导致焦点721a至721c不均匀地隔开(如从图27可见)。
图29为包括多个反射琢面6153a至6153p的辐射更改装置6151的替代实施例的示意图。辐射更改装置6151被布置成接收辐射束6120，以使得辐射束6120对辐射更改装置6151的至少一部分6155进行照射。每一反射琢面6153a至6153p接收和反射辐射束6120的一部分，以便形成多个子束(未显示于图29中)。在显示于图29中的实施例中，反射琢面6153a至6153p基本上是平坦的以使得其并不具有任何光焦度。在其他实施例中，反射琢面6153a至6153p可具有凹入形状且具有正光焦度。替代地，反射琢面6153a至6153p可具有凸起形状且具有负光焦度。
反射琢面6153a至6153p配置成使得在反射琢面6153a至6153p处形成的子束在远场平面中彼此交叠，以便在远场平面中形成修改后的辐射束。反射琢面可(例如)配置成使得子束中的至少一些对远场平面中的基本上相同的区域进行照射。即，子束中的至少一些在远场平面中可以彼此完全交叠。在一些实施例中，在反射琢面中的每一个处形成的并非所有子束将在远场平面中彼此完全交叠。一般而言，反射琢面被布置成使得如果每一反射琢面被用辐射完全照射，则每一子束在远场平面中将至少部分地与至少一个其他子束交叠。
在一实施例中，辐射更改装置6151可将修改后的辐射束供应至光刻设备。在这种实施例中，在反射琢面6153a至6153p处形成的子束可(例如)在光刻设备的场琢面反射镜所位于的平面中彼此交叠。在这种实施例中，一个或更多个聚焦光学装置可定位于辐射更改装置与光刻设备之间。例如，聚焦光学装置可被布置成在修改后的辐射束被提供至光刻设备之前将其聚焦至中间焦点。
在一替代实施例中，在辐射更改装置6151处形成的修改后的辐射束可被提供至分束设备(诸如，于图13、图14A、图14B、图18、图19、图21、图22A或图23中的任一个中显示的形式的分束设备)。在这种实施例中，在反射琢面6153a至6153p处形成的子束可在接近分束设备的平面中彼此交叠。
如上文所提及，反射琢面6153a至6153p配置成使得远场平面的区域被用一个以上的交叠子束照射。因此，入射于远场平面中的特定位置上的辐射的强度依赖于从反射琢面6153a至6153p中的一个以上反射的辐射的强度。因此，降低远场平面中的横截面强度轮廓对反射琢面6153a至6153p处的横截面强度轮廓的依赖性。这样，辐射更改装置6151用以增加修改后的辐射束的横截面强度轮廓的均匀性。在一些实施例中，如果所有反射琢面6153a至6153p被完全照射，则反射琢面6153a至6153p可形成在远场平面中基本上彼此完全交叠的子束。在这种实施例中，远场平面中的强度轮廓可基本上是均匀的，且可能不在很大程度上依赖于入射于反射琢面6153a至6153p上的辐射束6120的强度轮廓。
通过如上文所描述的由在远场平面中交叠的子束形成修改后的辐射束，修改后的辐射束的指向方向和/或强度轮廓对入射于辐射更改装置6151上的辐射束6120的指向方向的改变可能相对不敏感。如上文所解释，在一些实施例中，反射琢面6153a至6165p可配置成使得如果所有反射琢面被完全照射，则反射琢面6153a至6153P形成在远场平面中基本上彼此完全交叠的子束。如显示于例如图29中，实际上，辐射束6120可能不完全对所有反射琢面6153a至6153p进行照射。在这种实施例中，辐射束6120的指向方向的改变可使得更多辐射入射于反射琢面6153a至6153p中的一些反射琢面上，且更少辐射入射于反射琢面6153a至6153p中的其他反射琢面上。在形成于反射琢面处的子束在远场平面中交叠的实施例中，辐射相对于不同反射琢面的移位可引起远场平面中的修改后的辐射束的指向方向和/或强度轮廓的极少改变或不引起改变。因此，辐射更改装置6151有利于降低远场平面中的修改后的辐射束的指向方向和/或强度轮廓对入射于辐射更改装置6151上的辐射束6120的指向方向的依赖性。
在显示于图29中的实施例中，辐射更改装置6151包括总计16个反射琢面6153a至6153p。在其他实施例中，显示于图29中的类型的辐射更改装置6151可包括多于或少于16个反射琢面。例如，在一些实施例中，辐射更改装置可包括8列和8行反射琢面(与显示于图29中的4列和4行相对)以使得提供总计64个反射琢面。在辐射更改装置的其他实施例中，反射琢面的列数可不同于反射琢面的行数。
增加反射琢面(辐射更改装置由其形成)的数目可有利于增加远场平面中的修改后的辐射束的强度轮廓的均匀性。如上文所描述，布置反射琢面以使得其在远场平面中形成交叠子束，降低远场平面中的强度轮廓对入射于不同反射琢面上的辐射的强度之间的任何差异的依赖性。然而，远场平面中的强度轮廓可另外对入射于单个反射琢面上的辐射的强度轮廓的任何不均匀性敏感。例如，如果入射于单个反射琢面上的辐射的强度包括空间不均匀性，则这些空间不均匀性也可存在于远场平面中的强度轮廓中。
增加反射琢面(辐射更改装置由其形成)的数目将通常导致每一反射琢面的尺寸减小。减小反射琢面的尺寸将减小入射于单个反射琢面上的辐射束6120的一部分的横截面。减小入射于单个反射琢面上的辐射束6120的一部分的横截面将通常导致存在于入射于单个反射琢面上的辐射的强度轮廓中的任何空间不均匀性的尺寸减小。因此，可减小在远场平面中存在于强度轮廓中的任何空间不均匀性的尺寸。
附加地或替代地，增加反射琢面(辐射更改装置由其形成)的数目可降低远场平面中的辐射对入射于辐射更改装置6151上的辐射束6120的指向方向的依赖性。
然而，增加反射琢面(辐射更改装置由其形成)的数目可增加制造辐射更改装置所涉及的复杂度和/或费用。反射琢面(辐射更改装置由其形成)的数目和反射琢面的尺寸可被选择以便找到辐射更改装置的制造成本和复杂度与性能之间的平衡。
反射琢面6153a至6153p的横截面形状和反射琢面的光焦度可至少部分地确定远场平面中的修改后的辐射束的横截面的尺寸和形状。反射琢面6153a至6153p的横截面形状可被选择以使得远场平面中的修改后的辐射束的横截面大致匹配位于远场平面中或接近远场平面的一个或更多个光学元件。例如，远场平面(其可位于一个或更多个聚焦光学装置之后)中的修改后的辐射束的横截面可大致匹配形成光刻设备的部分的场琢面反射镜的横截面。替代地，远场平面中的修改后的辐射束的横截面可大致匹配其上入射有修改后的辐射束的分束设备的横截面。
在显示于图29中的实施例中，反射琢面6153a至6153p每个具有大致矩形横截面形状。如图29中所显示，辐射束6120可以掠入射角入射于辐射更改装置6151上，以使得反射琢面接收辐射束6120的大致正方形横截面部分。在其他实施例中，反射琢面可具有不同于图29中显示的形状的横截面形状，和/或反射琢面可被布置成不同于图29中显示的布置。
图29中显示的辐射更改装置6151不同于图24至图28中显示的辐射更改装置。具体地，显示于图24至图28中的辐射更改装置每个包括配置成将多个子束引导和聚焦至处于焦点平面中的多个焦点的多个反射琢面。如上文参照图24所解释的，当在远场平面中观看时，所述多个焦点用作平面高集光率光源。在图29中显示的实施例中，多个反射琢面并非配置成将子束聚焦至处于焦点平面中的多个焦点，而是被布置成在远场平面中形成彼此交叠的子束。两种形式的辐射更改装置用以提供修改后的辐射束，所述修改后的辐射束具有大于入射于辐射更改装置上的辐射束的集光率的集光率。两种形式的辐射更改装置也用以提供修改后的辐射束，所述修改后的辐射束的横截面强度轮廓比入射于辐射更改装置上的辐射束的横截面强度轮廓均匀。两种形式的辐射更改装置可在远场平面中提供适合于提供至光刻设备和/或分束设备的修改后的辐射束。
图29中显示的所述类型的辐射更改装置可在处于相对接近辐射更改装置处的远场平面中提供适合于提供至光刻设备和/或分束设备的修改后的辐射束。图24至图28中显示的所述类型的辐射更改装置可在处于相对远离辐射更改装置处的远场平面中提供适合于提供至光刻设备和/或分束设备的修改后的辐射束。任一形式的辐射更改装置可结合一个或更多个聚焦光学装置使用。例如，由辐射更改装置提供的修改后的辐射束可通过一个或更多个聚焦光学装置聚焦至远场平面上。
图30为包括图29中显示的所述类型的辐射更改装置的光刻系统LS的一部分的示意图。光刻系统LS包括提供辐射束B的辐射源SO。例如，辐射源SO可包括一个或更多个自由电子激光器FEL。辐射束B最初入射于扩束光学装置7001上。扩束光学装置7001扩展辐射束B，所述辐射束随后入射于辐射更改装置7100上。辐射更改装置7100提供入射于分束设备7005上的修改后的辐射束7003。分束设备7005将修改后的辐射束7003分成多个分支辐射束Ba至Bc。在显示于图30中的实例中，分束设备7005将修改后的辐射束7003分成三个分支辐射束Ba至Bc。在一些实施例中，分束设备7005可将修改后的辐射束7003分成多于或少于三个分支辐射束Ba至Bc。
第一分支辐射束Ba入射于引导光学装置7006上。引导光学装置7006将第一分支辐射束Ba提供至第一聚焦光学装置7007a和第二聚焦光学装置7007b。第一聚焦光学装置7007a和第二聚焦光学装置7007b一起将修改后的辐射束聚焦至中间焦点IF。中间焦点IF基本上位于光刻设备LAa的围封结构中的开口处。修改后的辐射束通过围封结构中的开口且入射于形成光刻设备LAa的光学元件(未图示)上。例如，修改后的辐射束可最初入射于形成光刻设备LAa的部分的场琢面反射镜(未图示)上。
第二分支辐射束Bb和第三分支辐射束Bc也可通过各自的引导光学装置(未图示)和聚焦光学装置(未图示)提供至各自的光刻设备(未图示)。为了易于图示，从图30中省略第二分支辐射束Bb和第三分支辐射束Bc的光学路径。
为了易于图示，扩束光学装置7001和辐射更改装置7100在图30中显示为由透射性光学部件形成。然而实际上，扩束光学装置7001和辐射更改装置7100可由反射性光学装置形成。
图31为扩束光学装置7001的实例的示意图。在显示于图31中的实例中，扩束光学装置7001包括第一反射元件7001a和第二反射元件7001b。第一反射元件7001a包括接收和反射辐射束B的凸起反射表面。第二反射表面包括接收和反射辐射束B的凹入反射表面。第一反射元件7001a和第二反射元件7001b一起用以扩展辐射束B的横截面。辐射束B的横截面可(例如)被扩展以使得辐射束B对辐射更改装置7100的大部分进行照射。
在其他实施例中，扩束光学装置可包括用以扩展辐射束B的横截面的任何光学部件或光学部件的组合。在一些实施例中，扩束光学装置可包括多于两个光学部件。例如，扩束光学装置可包括四个或四个以上反射元件。反射元件可(例如)包括形状符合挤压的拋物线的反射表面。
辐射更改装置7100包括每个接收被扩展的辐射束B的一部分的多个反射琢面。每一反射琢面反射被扩展的辐射束B的所接收部分以便形成子束。反射琢面配置成使得子束在远场平面中彼此交叠。远场平面处于分束设备7005处或接近所述分束设备7005。辐射更改装置7100可(例如)具有上文参照图29所描述的形式。
分束设备7005可包括每个被布置成接收通过辐射更改装置7100形成的修改后的辐射束的一部分的多个反射琢面。所述反射琢面可被布置成在不同方向上反射修改后的辐射束的各自部分以便形成分支辐射束Ba-Bc。分束设备7005可具有显示于图13、图14A、图14B、图18、图19、图21、图22A或图23中的任一个中的形式或可采用任何其他形式。
引导光学装置7006接收来自分束设备7005的第一分支辐射束Ba，将分支辐射束Ba引导至聚焦光学装置7007a、7007b。图32为形成引导光学装置7006的实施例的光学元件的示意图示。在显示于图32中的实施例中，引导光学装置由四个光学元件7006a至7006d形成。每一光学元件形成分支辐射束Ba的图像。在显示于图32中的表示中，光学元件被图示为透射性光学装置。透射光学装置显示于在y和z方向上延伸的尺度上。在y方向上的尺寸是以毫米给出，且在z方向上的尺寸是以米给出。每一光学元件7006a至7006d具有其自身的焦距f。光学元件7006a至7006d中的每一个的焦距f标记于图32中。
虽然显示于图32中的光学元件7006a至7006d在图32中描绘为透射性光学装置，但实际上，每一光学元件7006a至7006d可由一个或更多个反射元件形成。例如，每一光学元件7006a至7006d可包括多个掠入射反射镜。在一些实施例中，光学元件中的一个或更多个可包括背对背的沃尔特望远镜。
在显示于图32中的实例中，分支辐射束具有大约4毫弧度的半发散度θ。分支辐射束可最初具有大约10mm的束直径。光学元件7006a至7006d配置成使得分支辐射束Ba的直径不超过大约40mm。
如果减少辐射束的集光率，则使用传递光学装置(诸如，显示于图32中的)在给定距离上传递辐射束可以被简化。在显示于图30中的实施例中，分支辐射束的集光率通过包括多个反射琢面的辐射更改装置7100增加。在其他实施例中，分支辐射束的集光率可通过包括具有反射内表面的管的辐射更改装置(如显示于例如图13中)增加。包括具有反射内表面的管的辐射更改装置相比包括多个反射琢面的等同的辐射更改装置通常可在较大程度上增加辐射束的集光率。因此，在将辐射束提供至分束设备(如显示于图30中)之前使用包括多个反射琢面的辐射更改装置可简化用以将分支辐射束Ba引导至光刻设备的引导光学装置7006(在与使用包括具有反射内表面的管的辐射更改装置相比较时)。
如之前所解释的，修改后的辐射束的集光率为表观源尺寸的直径与修改后的辐射束的半发散度的乘积的平方的量级。在显示于图32中的实例中，被提供至引导光学装置的分支辐射束的表观源尺寸的直径可以是大约10mm，且半发散度可以是大约4毫弧度。因此，表观源尺寸的直径与半发散度的乘积为大约40毫米毫弧度。在辐射更改装置包括具有反射内表面的管的替代实施例中，分支辐射束的表观源尺寸的等同直径可以是大约5mm，且等效半发散度可以是大约20毫弧度。因此，表观源尺寸的直径与半发散度的乘积为大约100毫米毫弧度。因此，当在分束设备之前使用包括多个反射琢面的辐射更改装置时，分支辐射束的集光率可显著较小(在与包括具有反射内表面的管的辐射更改装置相比较时)。如上文所解释，这可简化将分支辐射束Ba引导至光刻设备的引导光学装置的设计。
图33为分束设备7005的一部分的示意图。如上文所描述，分束设备7005可(例如)具有显示于图13、图14A、图14B、图18、图19、图21、图22A或图23中的任一个中的形式或可采用任何其他形式。图33显示形成分束设备7005的部分的单个反射琢面7005a。反射琢面7005a具有高度H。反射琢面7005a也具有延伸至图33的页面中的宽度W(未显示于图33中)。具有传播方向的角范围20的修改后的辐射束入射于反射琢面7005a上。即，传播方向的角范围为修改后的辐射束的半发散度θ的两倍。修改后的辐射束入射于反射琢面7005a上的平均掠入射角在图33中标记为
Figure GDA0003047964260000795
如上文参照图30所描述，分束设备定位于远场平面处或接近远场平面，在所述远场平面中，在辐射更改装置7100处形成的子束彼此交叠。具体地，可能需要分束设备的反射琢面的整个表面接近子束交叠所在的远场平面。如果以下不等式满足，则整个分束设备可被看做成接近远场平面。
Figure GDA0003047964260000791
其中D0为入射于辐射更改装置7100上的辐射束的直径，且N为分束设备的反射琢面的数目和因此为待形成的分支辐射束的数目。
进一步可能需要形成修改后的辐射束的辐射的基本上所有射线入射于形成分束设备的反射琢面中的一个上。这可在以下不等式满足的情况下实现。
Figure GDA0003047964260000792
其中L为辐射更改装置7100与分束设备7005之间的距离。
进一步可能需要分束设备的琢面足够大以使得分支辐射光束被分离开大于角展度2θ的角度。这可在以下不等式满足的情况下实现。
Figure GDA0003047964260000793
在一实施例中，上文所提及的变量可大致采用以下值：L＝4m，
D0＝20mm，W＝100mm，H＝10mm，N＝10，
Figure GDA0003047964260000794
毫弧度。在这种实施例中，方程式(3)至(5)中给出的不等式都被满足。
图34为包括第一漫射元件8003a和第二漫射元件8003b的辐射更改装置8001的替代实施例的示意图。第一漫射元件8003a包括第一粗糙化的反射表面8005a，且第二漫射元件8003b包括第二粗糙化的反射表面8005b。在显示于图34中的实施例中，第一漫射元件8003a和第二漫射元件8003b两者包括盘状结构，其包括粗糙化的反射表面8005a、8005b。
辐射束8020入射于第一粗糙化的反射表面8005a上，且从第一粗糙化的反射表面8005a反射以便入射于第二粗糙化的反射表面8005b上。辐射束从第二粗糙化的反射表面8005b反射以便输出修改后的辐射束8007。
图35为第一粗糙化的反射表面8005a的一部分的示意图。粗糙化的反射表面8005a包括使反射表面8005a偏离出于参考目的而显示于图35中的平坦平面8010的凹痕8009。表示辐射束8020的部分且入射于粗糙化的反射表面8005a上的辐射8012的射线也显示于图35中。辐射束8020和射线8012以相对于粗糙化的反射表面8005a从其偏离的平坦平面8010的掠入射角
Figure GDA0003047964260000801
入射于粗糙化的反射表面8005a上。
由于粗糙化的表面8005a与平坦平面8010的偏离，辐射8012的不同射线将以相对于粗糙化的反射表面8005a的不同掠入射角入射于反射表面8005a上。因此，辐射8012的不同射线将从粗糙化的反射表面在不同方向上反射。因此，粗糙化的反射表面8005a用以增加形成辐射束8012的辐射8012的射线传播的角范围。即，粗糙化的反射表面8005a向辐射束8012引入角展度。
引入至辐射束8020中的大部分角展度是在大致平行于粗糙化的反射表面8005a处的入射平面的方向上。第二漫射元件8003b的第二粗糙化的反射表面8005b可类似于显示于图35中的第一粗糙化的反射表面8005a。因此，第二粗糙化的反射表面8005b也将角展度引入至辐射束8020中。第二粗糙化的反射表面8005b可被布置成使得其大致垂直于第一粗糙化的反射表面8005a。因此，第二粗糙化的反射表面8005b处的入射平面可大致垂直于第一粗糙化的反射表面8005a处的入射平面。因此，在第二粗糙化的表面8005b处引入的角展度可大体上在大致垂直于在第二粗糙化的表面8005b处引入角展度所在的大体方向的方向上。因此，从辐射更改装置8001输出的修改后的辐射束8007可包括在所有方向上的角展度。这在图34中由在不同方向的范围内传播的辐射8012的射线示出。
在与入射于第一漫射元件8003a上的辐射束8200相比较时，通过辐射更改装置8001引入的辐射的角展度用以增加修改后的辐射束的集光率。由于粗糙化的反射表面8005a的不均匀的性质，辐射束8001的给定射线作为修改后的辐射束8007的部分而从辐射更改装置8001输出所在的方向可通过概率分布来描述。概率分布可以是连续函数以使得从辐射更改装置8001输出的修改后的辐射束8007的角强度轮廓也为连续函数。可能需要将修改后的辐射束8007的角强度轮廓成像至远场平面上，以使得远场平面中的空间强度轮廓为连续函数。
入射于漫射元件8003a、8003b上的辐射束8020可以是大致相干的辐射束。如上文所解释，形成相干辐射束8020的辐射8012的不同射线可在不同方向上被反射。这可导致在不同射线8020之间发生干涉。不同射线8020之间的干涉可导致在修改后的辐射束8012中出现斑点图案。可能需要减少或移除斑点在修改后的辐射束8012中的出现。这可通过旋转第一漫射元件8003a和/或第二漫射元件8003b来实现。漫射元件8003a、8003b的旋转在图34中由箭头示出。漫射元件8003a、8003b可(例如)围绕漫射元件8003a、8003b的中心轴线旋转。
漫射元件8003a、8003b的旋转可有利于减少斑点在修改后的辐射束8012中的出现。例如，漫射元件8003a、8003b的旋转可增加由于干涉作用而在修改后的辐射束8012中出现区域强度波动的频率。例如，漫射元件8003a、8003b的旋转可确保区域强度波动仅以大于大约10kHz的频率出现。当修改后的辐射束中的全部或一部分用于光刻曝光工艺中时，以大于大约10kHz的频率出现的区域强度波动可能不会引起显著问题。因此，以大于大约10kHz的频率出现的区域强度波动可以是可接受的。
粗糙化的反射表面8005a、8005b需要移动以便确保区域强度波动仅以高于给定频率出现的速度可依赖于粗糙化的反射表面8005a、8005b上的粗糙度特征的尺寸(例如，凹痕8009的直径d)。在一实施例中，粗糙化的反射表面8005a、8005b上的粗糙度特征可大致具有约0.1mm的尺寸。在这种实施例中，漫射元件8003a、8003b的旋转速度可足够大，使得粗糙化的反射表面8005a、8005b以大于每秒约1米的速度移动。这可确保由于干涉作用的区域强度波动以高于约10kHz的频率出现。
可通过一个或更多个致动器(未显示于图34中)例如迫使漫射元件8003a、8003b旋转。虽然上文已描述漫射元件8003a、8003b的旋转，但在其他实施例中，漫射元件8003a、8003b可经历除旋转外的形式的移动。例如，漫射元件8003a、8003b可在一方向上经历周期性线性运动，所述线性运动使粗糙化的反射表面8003a、8003b保持在大致相同平面中。一般而言，可迫使漫射元件8003a、8003b经历任何形式的运动，所述运动确保粗糙化的反射表面8005a、8005b以足够大以减少修改后的辐射束8007中的斑点作用的速度行进。
再次参照图35，粗糙化的反射表面8005a中的凹痕8009大致具有直径d。粗糙化的反射表面8005a与平坦平面8010所成的最大角显示于图35中且标记为ε。不需要形成辐射束8020的辐射8012的射线从粗糙化的反射表面8005a反射一次以上。为了确保辐射8012的射线仅反射一次，需要最大角ε的幅值小于约掠入射角
Figure GDA0003047964260000821
的三分之一。即，需要满足不等式
Figure GDA0003047964260000822
在一些实施例中，可能需要最大角ε小于此值。例如，可能需要满足不等式
Figure GDA0003047964260000823
这可用以减小相对于从平坦平面8010的反射而向上或向下偏转的射线8012之间的不对称性。
在一实施例中，可能需要在修改后的辐射束8007中产生大约20毫弧度的角展度。这一角展度可(例如)通过大约10毫弧度的最大角ε实现。在一些实施例中，可能需要修改后的辐射束8007具有小于以大约10毫弧度的最大角ε将实现的集光率的集光率。在这种实施例中，最大角ε可小于10毫弧度。例如，最大角ε可以是大约1毫弧度。
在一实施例中，掠入射角
Figure GDA0003047964260000827
可以是大约70毫弧度，最大角ε为大约10毫弧度，凹痕8009的直径d可以是大约0.1mm。凹痕8009可具有大约250nm的深度和大致等于5mm的曲率辐射。如果凹痕可近似于球面的一部分，则凹痕的深度将大致等于dε/4，且凹痕的曲率半径将大致等于d/(2ε)。
在一些实施例中，掠入射角
Figure GDA0003047964260000824
可小于约5°。在一些实施例中，掠入射角
Figure GDA0003047964260000825
可小于约2°。在一些实施例中，掠入射角
Figure GDA0003047964260000826
可小于约1°。使用以掠入射角(例如，约5°或小于5°的掠入射角)接收辐射的粗糙化的反射表面有利于放松对粗糙化的反射表面的表面粗糙度要求。例如，如果粗糙化的反射表面以接近正入射角的入射角接收辐射，则为了以给定效率从粗糙化的反射表面反射辐射，所述表面可能需要具有小于给定阈值的表面粗糙度参数。对于以掠入射角接收辐射的等同表面，该等同表面粗糙度参数阈值可被放松。例如，对于在掠入射角下的反射，等效表面粗糙度参数阈值可大致为大一个数量级。因此，相比制造以接近正入射角的入射角接收辐射的类似表面，制造被配置成而以掠入射角接收辐射的合适粗糙化的反射表面可能较为简单。
甚至在表面中具有小偏差的情况下，也可能需要关于最大角ε上的上述限制保持成立，所述偏差可具有小于凹痕8009的直径d的尺寸。例如，甚至对于具有等同于或大于辐射束8020的波长的深度的任何偏差，也可能需要关于最大角ε的限制保持成立。反射表面可包括形成大于最大角ε的角的小尺度粗糙度特征(例如，在纳米尺度上)。
一般而言，所有反射表面包括在一些尺度上的粗糙度特征。例如，所有反射表面包括在等同于或小于正被反射的辐射的波长的小尺度上的粗糙度特征。本发明中对“粗糙化的反射表面”的参考意欲表示具有大于正被反射的辐射的波长且将角展度引入至辐射束中的粗糙度特征的反射表面。
一般而言，需要最大角ε小于待通过粗糙化的反射表面引入的所期望的角展度的一半。需要具有比其更陡的斜率的任何粗糙度特征(例如，小尺度粗糙度特征，例如，在纳米尺度上)具有小于约5纳米至10纳米的高度。
粗糙度特征(诸如，如显示于图35中的具有直径d的凹痕8009)将导致约为
Figure GDA0003047964260000831
量级的衍射角，其中λ为待反射的辐射的波长。需要衍射角在与待通过粗糙化的反射表面引入的所期望的角展度相比较时较小。为了使这确为这种情况，可满足以下不等式：
Figure GDA0003047964260000832
一般而言，本发明中对“粗糙化的反射表面”的参考可解译为表示具有尺寸大于
Figure GDA0003047964260000833
的粗糙度特征的反射表面。在待反射的辐射波长λ为大约13nm、最大角ε为大约0.01弧度且掠入射角
Figure GDA0003047964260000834
为大约0.07弧度的实施例中，那么粗糙度特征尺寸d可大于约20微米。
一般而言，粗糙化的反射表面可包括具有大于约10微米的尺寸的粗糙度特征。在一些实施例中，粗糙度特征可大于约20微米，大于约30微米或大于约50微米。例如，在一些实施例中，粗糙度特征可以是约100微米的量级。
粗糙化的反射表面8005a、8005b可(例如)通过使衬底(其上增设有反射涂层)粗糙化来形成。图36为贯穿第一漫射元件8003a的实施例的横截面的示意图。第一漫射元件8003a包括衬底8017和反射涂层8019。衬底8017包括上表面8017a，所述上表面被粗糙化以使得其包括相对于平坦平面的凹痕。反射涂层8019设置于衬底8017上。上表面8017a中的凹痕使反射涂层8019也包括凹痕。因此，提供粗糙化的反射表面8005a。
衬底8017的上表面8017a中的凹痕可(例如)通过对上表面8017a进行喷砂来形成。衬底8017可(例如)为金属的以使得其在受到来自喷砂粒子的冲击时塑性变形。例如，衬底可包括镍、铜和/或铝。也可使用形成凹痕的其他方法。例如，上表面8017a可受诸如玻璃珠或钢珠的光滑物体冲击。在一些实施例中，翻滚工艺可用以在上表面8017a中形成凹痕。
对上表面8017a的喷砂或抛光(tumbling)可使上表面8017a具有所期望的宏观粗糙度。然而，上表面8017a在纳米长度尺度上对于有效反射辐射(例如，EUV辐射)来说可能不足够光滑。因此，反射涂层8019设置于衬底上以提供具有在纳米长度尺度上的所期望的光滑度的反射表面8005a，以便有效地反射辐射(例如，EUV辐射)。反射涂层8019可(例如)由钌形成。在其他实施例中，反射涂层8019可(例如)由钼形成。
在一些实施例中，可执行附加工艺以便增加粗糙化的反射表面8005a的小尺度光滑度。例如，可执行电抛光工艺以便使粗糙化的反射表面8005a光滑。依赖于用以形成衬底和反射涂层的材料，可能较易于在衬底8017上而非反射涂层8019上执行电抛光工艺。在一些实施例中，因此可使衬底8017上上表面8017a经受电抛光工艺，之后将反射层8019设置于衬底上。
在一替代实施例中，可最初形成具有所期望的表面特性的芯轴。所述芯轴可(例如)通过对芯轴的表面进行喷砂，之后对表面进行电抛光来形成。所述芯轴可用于电铸工艺中以便制定衬底(例如，镍衬底)的上表面的形状。反射涂层可之后设置于衬底上的上表面上以便形成粗糙化的反射表面8005a。
图37A至图37E为用于形成漫射元件的替代方法的步骤的示意图。图37A显示图案化的衬底8050和金属片8053。图案化的衬底8050包括从衬底的另外的平坦表面向外延伸的突起8051。突起8051可(例如)通过研磨工艺形成。替代地，突起可通过将涂层材料沉积至衬底8050上来形成。例如，可使用喷墨打印机将涂层材料沉积至衬底上。突起8051可被布置成规则图案。替代地，突起8051可跨越衬底8050的表面随机分布。突起8051中的每一个的形状和/或尺寸可大致相同。替代地，突起8051的和/或尺寸可针对不同突起8051而不同。
图37B显示正用以使金属片8053变形的图案化的衬底8050。例如，可通过使用液压成形工艺将图案化的衬底8050和金属片8053按压在一起来使金属片8053变形。
已变形的金属片8053可用作芯轴以制定衬底8055的表面的形状。图37C显示包括通过使用已变形的金属片8053对上表面8057成形的衬底8055。可(例如)使用电铸工艺形成衬底8055的上表面8057的形状。
图37D显示在与已变形的金属片8053分离之后的被赋予形状的衬底8055。衬底的上表面8057包括凹痕8059。如显示于图37E中，反射涂层8061随后被增设至衬底8055的上表面8057以便形成粗糙化的反射表面8063。反射涂层8061可(例如)由钌形成。替代地，反射涂层8061可由钼形成。
虽然上文已描述用于形成可形成漫射元件的部分的粗糙化的反射表面的各种方法，但在其他实施例中，可使用任何合适方法形成粗糙化的反射表面。
图34中显示的所述类型的辐射更改装置8001可用作光刻系统的部分。例如，图34中显示的所述类型的辐射更改装置8001可用以修改辐射束，之后所述辐射束被提供至分束设备。另外或替代地，辐射更改装置8001可用以修改分支辐射束，之后所述分支辐射束被提供至光刻设备。
如上文所描述的，辐射更改装置8001可形成具有连续角强度轮廓的修改后的辐射束8007。可能需要将角强度轮廓成像至远场平面上，所述远场平面接近接收所述辐射束所在的平面或处于所述平面处。例如，可能需要将角强度轮廓成像至接近分束设备所位于的位置或在所述位置处的平面上，以使得分束设备接收具有连续空间强度轮廓的辐射束。另外或替代地，可能需要将角强度轮廓成像至接近光刻设备的光学元件(例如，场琢面反射镜)所位于的位置或在所述位置处的平面上，以使得所述光学元件接收具有连续空间强度轮廓的辐射束。
图38A为可用以将从辐射更改装置8001输出的修改后的辐射束8007的角强度轮廓大致成像至远场平面8034上的聚焦方案的示意图示。修改后的辐射束8007是由聚焦光学装置8031接收。聚焦光学装置8031聚焦修改后的辐射束以便通过中间焦点IF。中间焦点IF可(例如)位于光刻设备的围封结构中的开口处或接近所述开口。聚焦光学装置8031也用以将修改后的辐射束成像至远场平面8034上。远场平面8034可(例如)为光刻设备的场琢面反射镜所位于的平面。
虽然显示于图38A中的聚焦方案表示为由透射性光学装置形成，但实际上，可使用反射性光学装置实施聚焦方案。辐射更改装置8001可(例如)具有图34中显示的形式。聚焦光学装置8031可(例如)包括由多个反射壳形成的沃尔特望远镜。
在图38A中显示的实施例中，入射于远场平面8034上的辐射的直径可较弱地依赖于由辐射更改装置8001接收的辐射束8020的束直径。入射于远场平面8034上的辐射的直径对由辐射更改装置8001接收的辐射束8020的直径的敏感性可(例如)通过引入一个或更多个其他光学元件来减小。
图38B为可用以将从辐射更改装置8001输出的修改后的辐射束8007的角强度轮廓大致成像至远场平面8034上的聚焦方案的替代实施例的示意图示。图38B中显示的聚焦方案类似于图38A中显示的聚焦方案，除图38B中的聚焦方案包括将修改后的辐射束8007聚焦至聚焦光学装置8031上的聚焦光学装置8033之外。第二聚焦光学装置8033可用以减小入射于远场平面8034上的辐射的直径对由辐射更改装置8001接收的辐射束8020的直径的敏感性。
在替代实施例中，入射于远场平面8034上的辐射的直径对由辐射更改装置8001接收的辐射束8020的直径的敏感性可通过延长辐射更改装置8001与远场平面8034之间的距离(例如，当与图38A中显示的距离相比较时)被减小。在这种实施例中，聚焦光学装置8031的尺寸可增加(例如，当与图38A中显示的聚焦光学装置8031的尺寸相比较时)。
虽然图38B中显示的聚焦方案表示为由透射性光学装置形成，但实际上，可使用反射性光学装置实施聚焦方案。辐射更改装置8001可(例如)具有图34中显示的形式。聚焦光学装置8031可(例如)包括由多个反射壳形成的沃尔特望远镜。
图39为根据本发明的实施例的辐射更改装置9001的替代实施例的示意图。辐射更改装置9001包括连续波状反射表面9003。辐射更改装置9002被用辐射束照射。辐射束9002在图39中由辐射束的主射线9002表示。在用于图39中的坐标系统中，主射线9002基本上与x轴平行。辐射束以掠入射角
Figure GDA0003047964260000871
入射于辐射更改装置9001上。由于表面9003的波状本质，辐射束的不同横截面部分将以不同掠入射角入射于表面9003上。此外，辐射束可具有导致形成辐射束的不同射线以不同掠入射角入射于表面9003上的一些发散度。图39中显示的掠入射角
Figure GDA0003047964260000872
意欲显示辐射束的射线与表面9003所形成的平均掠入射角。
连续波状反射表面9003的形状在图39中所显示的x和y方向上遵循基本上周期性图案。连续波状反射表面9003可被看做成包括多个反射部分9005。然而，如图39中显示的连续波状反射表面的反射部分9005不同于(例如)图25中显示的反射琢面6103a-6103p或图26中显示的反射琢面6103’a-6103’m。
图25中显示的反射琢面6103a-6103p和图26中显示的反射琢面6103’a-6103’m形成包括不连续性的反射表面。实际上，琢面可(例如)由分离地制造且布置成彼此相邻的单独的元件形成。琢面的边界由陡边缘限定，所述陡边缘形成由琢面的组合提供的反射表面中的不连续性。相比，由图39中显示的反射部分9005的组合提供的反射表面9003并不包括任何实质不连续性。因此，反射表面9003并不包括相邻的反射部分9005之间的任何陡边界。
图39中显示的辐射更改装置可以类似于上文所描述的辐射更改装置的其他实施例的方式修改辐射束。例如，辐射更改装置9001可用以增加辐射束的集光率。另外或替代地，辐射更改装置9001可用以增加辐射束的强度轮廓的均匀性。具体地，辐射更改装置9001可以类似于包括多个反射琢面的辐射更改装置的方式修改辐射束。
在图39中显示的表示中，相邻的反射部分之间的边界接合表面上的拐点。即，若反射表面9003在z方向上的范围由x和y位置的连续数学函数描述，则连续函数在x和y方向上的拐点限定邻近部分9005之间的边界。每一部分9005在x方向上具有基本上为周期性图案在x方向上的单个周期的一半的长度。每一部分9005在y方向上具有基本上为周期性图案在y方向上的单个周期的一半的长度。
图39中显示的反射部分9005可分成三个不同类别的反射部分。第一类别的反射部分9005a可被称作凸起部分9005a。凸起部分9005a在x方向和y方向两者上具有正曲率。即，关于将表面9003描述成x和y的函数的连续函数的x和y的二阶导数在整个凸起部分9005a上保持是正的。第二类别的反射部分9005b可被称作鞍形部分9005b。鞍形部分9005b在x和y方向中的一个上具有正曲率且在x和y方向中的另一者上具有负曲率。第三类别的部分9005c可被称作凹入部分9005c。凹入部分9005c在x方向和y方向两者上具有负曲率。
部分9005可配置成使得每一部分9005接收辐射束的基本上正方形的横截面部分。由于辐射束基本上平行于x轴传播且以相对较小的掠入射角
Figure GDA0003047964260000881
入射于辐射更改装置9001上，因此部分9005在X方向上的范围大于所述部分在y方向上的范围。在其他实施例中，入射于每一部分9005上的辐射束的横截面部分可具有除正方形外的形状。例如，横截面形状可以是基本上矩形。
如上文所描述的，图39中显示的反射部分9005可由单个反射表面9003形成。所述表面相比于由单独元件(诸如，图25中显示的反射部分6103a-6103p和图26中显示的反射部分6103’a-6103’m)形成的多个反射部分可较易于制造。彼此分离地制造且之后被定位成彼此相邻的反射部分可能难以定位成使得辐射在所述部分之间的边界处并无损失。例如，间隙可存在于邻近部分之间，这可导致辐射在间隙处损失。图39中显示的连续波状反射表面9003可在邻近部分之间无任何间隙的情况下制造，以使得辐射在所述部分之间的边界处并无损失。
图40为可形成根据本发明的实施例的辐射更改装置9001的一部分的连续波状表面9003的单位单元的示意图。单位单元9007包括波状表面9003在x方向上的单个周期Px和波状表面9003在y方向上的单个期间Py。单位单元9007包括凸起部分9005a、凹入部分9005c和两个鞍形部分9005b。
所述部分的纵横比
Figure GDA0003047964260000891
可被选择以使得每一部分9005接收入射辐射束的大致正方形横截面部分。例如，所述纵横比可大致等于
Figure GDA0003047964260000892
中，其中
Figure GDA0003047964260000893
为辐射入射于反射表面9003上的平均掠入射角。
表面9003在z方向上的范围(其可被称作表面的高度)可表达为x和y的连续数学函数。所述函数可表达为：
z(x，y)＝f(x)+g(y) (6)
其中f(x)为x的周期函数，其具有周期Px，且g(y)为y的周期函数，其具有周期Py。
在图40中显示的表示中，x轴和y轴的原点(即，其中x＝0且y＝0)被挑选以与部分9005(在这种情况下，凸起部分9005a)的几何中心(在x轴和y轴上)对应。如果x轴和y轴的原点与部分的中心对应，则反射表面可满足以下对称关系：
Figure GDA0003047964260000894
f(x)＝f(-x) (8)
Figure GDA0003047964260000895
g(x)＝g(-x) (10)
在一些实施例中，表面9003可被限定以使得在每一部分9005内，z(x，y)为x和y两者的二次函数。即，表面9003的曲率在每一部分9005内在x方向和y方向两者上可以是基本上恒定的。在这种实施例中，当每一部分被辐射照射时，其将反射入射辐射以便对远场位置的大致矩形部分进行照射。如果一部分由具有基本上均匀的空间强度轮廓的辐射照射，则由从部分9005反射的辐射照射的远场位置的大致矩形部分将也具有基本上均匀的空间强度轮廓。如果部分9005的尺寸相比入射于辐射更改装置9001上的辐射束的强度轮廓的任何空间变化是小的，则部分9005可(例如)由具有基本上均匀的空间强度轮廓的辐射照射。
在其他实施例中，表面9003可被限定以使得表面9003的曲率在部分内的不同位置处不同。从表面9003反射的辐射的横截面形状和空间强度轮廓可(例如)通过控制部分9005内的表面9003的曲率来控制。
在每一部分9005被布置成接收具有宽度和高度为α的基本上正方形形状的辐射束的横截面的一部分的一些实施例中，方程式(6)中的表达式f(x)和g(x)可通过以下方程式给出：
Figure GDA0003047964260000901
Figure GDA0003047964260000902
其中Z为方程式(11)和(12)中的括号内的项的无量纲函数，
Figure GDA0003047964260000903
为辐射束入射于表面9003上的平均掠入射角，且σm为辐射通过反射表面9003偏转的最大角。角
Figure GDA0003047964260000904
和σm以弧度为单位。方程式(11)和(12)中的括号内的项为无量纲的且在单个部分9005的范围上在-1与1之间变化。
图41A为作为X的函数的函数Z的实施例的示意图示，其中X为方程式(11)中的括号内的项。通过方程式(11)给出的作为x的函数的所得到的函数f(x)也显示于图41A中。图41B为图41A中显示的函数的一阶导数的示意图示。函数Z的类似形式可用以定义方程式(12)中的g(y)。
图41A和图41B中显示的函数Z的形式仅为示例实施例。在图41A和图41B中显示的实例中，从反射表面9003反射的辐射将大致具有高斯角强度轮廓。在所描绘的实例中，高斯分布在大约±2.5倍标准偏差处截止。在其他实施例中，可挑选其他截止点。
在其他实施例中，反射表面9003的形状可被限定以便产生其他形式的角强度轮廓。例如，可挑选远场位置中的所期望的强度轮廓和形状，且可确定和制造实现所期望的强度轮廓和形状的反射表面9003的适当形状。一般而言，挑选较宽的角分布将导致表面9003上的尤其在y方向上的较小曲率，且可产生g(y)的二阶导数的相对较大值。一般而言，可能需要使用掠入射角
Figure GDA0003047964260000917
的相对较小值，这是因为该较小值将导致EUV辐射在反射表面处的损失减少。然而，最大角偏转σm小于掠入射角
Figure GDA0003047964260000911
因此，掠入射角
Figure GDA0003047964260000912
可被挑选为足够大以实现所期望的最大角偏转σm。
图42为上文参照图39至图41所描述的类型的辐射更改装置9001的示意图。辐射束的主射线9002是显示为以掠入射角
Figure GDA0003047964260000913
入射于辐射更改装置9001上。虽然在图42中不可见，但辐射更改装置9001具有上文参照图41A和图41B所描述的形式的连续波状反射表面9003。远场平面9009中的所反射辐射束的所得形状也显示于图42中。
图42为图42中显示的远场平面9009中的归一化的角强度分布的示意图示。图43中显示的等高线以0.1的步长显示0与1之间的归一化的强度值。最高强度值在图示的中心，且强度随距中心的距离增加而减小。在图43中显示的实例中，掠入射角
Figure GDA0003047964260000914
被挑选为大约70毫弧度(mrad)，且最大角偏转σm被挑选为大约45毫弧度。在所描绘的实例中，比率
Figure GDA0003047964260000915
因此为大约0.64。在其他实施例中，比率
Figure GDA0003047964260000916
可被选择为大于或小于0.64。
图43中显示的角强度轮廓仅为可通过包括连续波状反射表面9003的辐射更改装置9001形成的角强度轮廓的实例。在一些实施例中，可能需要形成图43中显示的类型的角强度轮廓，其中强度在剖面的中心处最大且随距中心的径向距离增加而减小。然而，在其他实施例中，可能需要形成不同类型的角强度轮廓。反射表面9003的形状(例如，表面9003的曲率)可被改变，以便改变由从表面9003反射的辐射形成的角强度轮廓。所期望的角强度轮廓可依赖于被布置成接收通过辐射更改装置9001修改的辐射束的光刻设备LA的配置。
在图43中显示的实施例中，光刻设备LA可能不使用角强度轮廓的全部范围。例如，光刻设备可被布置成接收盘形的强度轮廓。将了解，盘形的强度轮廓可简单地通过舍弃强度轮廓的拐角(例如，通过阻断强度轮廓的拐角的传播)来实现。
如上文参考辐射更改装置的其他实施例所描述的，可能需要配置辐射更改装置9001以使得所得的角强度轮廓对入射于辐射更改装置上的辐射束的位置和/或直径的改变相对不敏感。一般而言，减小形成辐射更改装置9001的部分9005的尺寸将大体上减小所反射的强度轮廓对入射于辐射更改装置9001上的辐射束的位置和/或直径的改变的敏感性。
如上文所描述，光刻设备可配置成捕获和使用由辐射更改装置9001提供的角强度轮廓的盘形部分。由光刻设备捕获的辐射的功率可随入射于辐射更改装置9001上的辐射束的位置和/或直径的变化而变化。此外，由光刻设备LA捕获的强度分布的形心可变化。一般而言，减小反射部分9005的尺寸且因此增加形成辐射更改装置9001的反射部分9005的数目可减小所捕获的功率和/或强度分布的形心的位置的变化。部分9005的数目和部分9005的尺寸可被挑选以便提供所捕获的功率和/或形心位置的所期望的等级的稳定性。
在一些实施例中，入射于辐射更改装置9001上的辐射束可具有大致遵循高斯分布的强度轮廓。辐射束的直径可被看做成高斯分布的四倍标准偏差的直径。这种直径可表示为D4σ。直径D4σ对在y方向上的部分周期Py的比率可表示为M＝D4σ/Py。在一些实施例中，可能需要使输出强度分布的形心的位置的移位小于由光刻设备捕获的盘形的半径的约10％。在一些实施例中，如果M大于约1.3，则这可(例如)实现。如果M大于约2，则形心的移位可小于盘形的半径的约1％。如果M大于约7，则形心的移位可小于盘形的半径的约0.1％。在一些实施例中，可使用以上关系以便选择部分9005的尺寸。以上关系可适用于数学上完美表面。对于经受制造公差的真实表面，可增加M的值以便实现所期望的结果。
如上文参考辐射更改装置的其他实施例所描述的，从辐射更改装置9001输出的修改后的辐射束可通过一个或更多个聚焦光学装置成像。图44A为可用以将从辐射更改装置9001输出的修改后的辐射束大致成像至远场平面9034上的聚焦方案的示意图示。图44A中显示的表示为类似于显示于图12、图32和图38中的近轴表示的近轴表示。
辐射更改装置9001输出修改后的辐射束9011。修改后的辐射束9011由聚焦光学装置9013接收。聚焦光学装置9013聚焦修改后的辐射束以便通过中间焦点IF。中间焦点IF可(例如)位于光刻设备的围封结构中的开口处或接近所述开口。聚焦光学装置9013也用以将修改后的辐射束9011成像至远场平面9034上。远场平面9034可(例如)为光刻设备的场琢面反射镜所位于的平面。
虽然显示于图44A中的聚焦方案表示为由透射性光学装置形成，但实际上，可使用反射性光学装置实施聚焦方案。辐射更改装置9001可(例如)具有显示于图39中的形式。聚焦光学装置9013可(例如)包括由多个反射壳形成的沃尔特望远镜。替代地，聚焦光学装置9013可包括具有大致椭圆形形状的反射表面。替代地，聚焦光学装置9013可包括多个反射元件。例如，聚焦光学装置9013可包括由两个反射元件形成的沃尔特望远镜。
在图44A中显示的实施例中，入射于远场平面9034上的辐射的直径可较弱地依赖于由辐射更改装置9001接收的辐射束的束直径。入射于远场平面9034上的辐射的直径对由辐射更改装置8001接收的辐射束8020的直径的敏感性可(例如)通过引入一个或更多个其他光学元件来减小。
在图44A的实施例中，入射于辐射更改装置9001上的辐射束的位置的移位可导致入射于远场平面9034上的辐射的位置的移位。
图44B为可用以将从辐射更改装置9001输出的修改后的辐射束9011的角强度轮廓大致成像至远场平面9034上的聚焦方案的替代实施例的示意图示。图44B中显示的聚焦方案包括第一聚焦光学装置9013a和第二聚焦光学装置9013b。第一聚焦光学装置9013a被布置成将修改后的辐射束9011的角强度轮廓聚焦至像平面9015上。第二聚焦光学装置9013b被布置成通过中间焦点IF将像平面9015聚焦至远场平面9034上。由于像平面9015被成像至远场平面9034上，因此聚焦方案用以将从辐射更改装置9001输出的修改后的辐射束9011的角轮廓成像至远场平面9034上。中间焦点IF可(例如)位于光刻设备的围封结构中的开口处或接近所述开口。远场平面9034可(例如)为光刻设备的场琢面反射镜所位于的平面。
在图44B中显示的实施例中，像平面9015位于第一聚焦光学装置9013a与第二聚焦光学装置9013b之间。在替代实施例中，像平面9015可以是虚拟像平面，且可(例如)位于第二聚焦光学装置9015与远场平面9034之间。在图44B中显示的表示中，像平面9015中的辐射具有与入射于第一聚焦光学装置9013a上的辐射大致相同的直径。然而，在其他实施例中，像平面9015中的辐射的直径可小于或大于入射于第一聚焦光学装置9013a上的辐射的直径。
虽然图38B中显示的聚焦方案表示为由透射性光学装置形成，但实际上，可使用反射性光学装置实施聚焦方案。第一聚焦光学装置9013a和/或第二聚焦光学装置9013b可(例如)包括由多个反射壳形成的沃尔特望远镜。替代地，第一聚焦光学装置9013a和/或第二聚焦光学装置9013b可包括具有大致椭圆形形状的反射表面。替代地，第一聚焦光学装置9013a和/或第二聚焦光学装置9013b可包括多个反射元件。例如，第一聚焦光学装置9013a和/或第二聚焦光学装置9013b可包括由两个反射元件形成的沃尔特望远镜。
图44A和图44B中显示的聚焦方案可结合本发明中所描述的辐射更改装置的其他实施例中的任一个使用。此外，本发明中所描述的聚焦方案的其他实施例中的任一个可结合参照图39至图43所描述的类型的辐射更改装置使用。
已在整个说明书中描述修改后的分支辐射束通过中间焦点IF成像至远场平面上的实施例。中间焦点IF可位于光刻设备LA的围封结构中的开口8处或接近所述开口。然而，在一些实施例中，分支辐射束可能不通过中间焦点IF而聚焦。图45为包括在围封结构中的相对较大开口8的光刻设备LAa’的替代实施例的示意图。显示于图45中的光刻设备LAa’类似于显示于图2中的光刻设备LAa。图2和图45中的相似特征被提供有相似参考标记，且参照图45，将不再详细地描述对应特征。
显示于图45中的光刻设备LAa’包括用于接受分支辐射束Ba的开口8，其大于显示于图2中的对应开口8。因此，在图45的实施例中，分支辐射束Ba无需聚焦至中间焦点IF以便分支辐射束Ba能够穿过至光刻设备LAa’中。因此，用以对修改后的分支辐射束进行成像的聚焦方案无需通过中间焦点IF聚焦修改后的分支辐射束Ba。
配置成接受还没有通过中间焦点IF聚焦的分支辐射束Ba的光刻设备LAa’可包括场琢面反射镜10’，其在与配置成接受还没有通过中间焦点IF聚焦的分支辐射束Ba的光刻设备的场琢面反射镜10(例如，图2的光刻设备的场琢面反射镜10’)相比较时被修改。例如，修改后的场琢面反射镜10’可包括在与图2的光刻设备LAa的场琢面反射镜10相比较时具有不同焦距的反射琢面。另外或替代地，反射琢面的定向在修改后的场琢面反射镜10’中可不同。
如上文(例如)参照图13至图29所描述的，辐射系统可包括配置成将主辐射束分成多个分支辐射束的分束设备。图46为根据本发明的实施例的分束设备9050的示意图。分束设备配置成接收主辐射束，且将主辐射束分成多个分支辐射束。分束设备可配置成沿束轴线9051接收主辐射束。束轴线延伸至图46的页面中。分束设备包括多个反射琢面9053。入射于分束设备9050上的辐射束照射多个反射琢面9053，且可(例如)照射显示于图46中的基本上所有反射琢面9053。
反射琢面9053形成反射琢面9053的多个组9055。例如，反射琢面的第一组9055a在图46中显示为具有填充对角线的区块。反射琢面9053的第二组9005b在图46中显示为具有填充交叉引影线的区块。反射琢面9053的第三组9005c在图46中显示为具有填充有白色背景上黑点的区块。反射琢面9053的第四组9005d在图46中显示为具有填充有黑色背景上白点的区块。形成分束设备9050的其他反射琢面9053形成反射琢面的其他组。然而，为了易于图示，在图46中并未特别地显示反射琢面的其他组。
反射琢面9055的每一组包括被布置成接收辐射束的不同部分的多个反射琢面9053。形成反射琢面9053的单个组9055的反射琢面9053被布置成反射由组9055中的不同琢面9053接收的不同部分，以便形成包括不同反射部分的组合的分支辐射束。即，反射琢面的每一组9055由从形成该组9055的琢面9053反射的辐射形成单个分支辐射束。例如，反射琢面的第一组9055a反射辐射束的部分，以便形成第一分支辐射束(未显示于图46中)。分支辐射束包括从组成琢面的第一组9055a的琢面9053反射的辐射束的部分的组合。
形成琢面组9055的反射琢面9053可都具有基本上相同定向。因此，从来自琢面组9055的琢面反射的辐射在基本上相同方向上传播，以使得其形成单个分支辐射束。不同琢面组9055可以不同的方式定向，以使得不同琢面组9055在不同方向上反射辐射以便形成不同的分支辐射束。
如图46中可见，形成反射琢面的组9055的不同反射琢面9053位于辐射束的横截面中的不同位置中。即，形成琢面组9055的多个反射琢面9053在基本上垂直于束轴线9051的方向上彼此分离。因此，由来自形成反射琢面组的反射琢面的反射形成的分支辐射束将包括入射于分束设备9050上的辐射束的横截面的不同部分。
可能需要通过分束设备9050形成的每一分支辐射束具有基本上相同功率。例如，每一分支辐射束可被供应至不同光刻设备，且可能需要向每一光刻设备提供具有基本上相同功率的辐射。将反射琢面9053划分成反射琢面组可被选择成使得入射于每一反射琢面组上的辐射的总功率基本上相同。因此，每一所得的分支辐射束可具有基本上相同功率。
入射于分束设备9050上的辐射束可具有关于束轴线9051旋转对称的横截面强度轮廓。例如，辐射束的横截面强度轮廓可近似于二维高斯。即，辐射束的横截面中心(其可与束轴线9051一致)可具有辐射的最高强度。辐射的强度可随距横截面中心的径向距离增加而减小。强度随径向距离增加而减小可基本上遵循高斯分布。
如显示于图46中，形成第二琢面组9055b的反射琢面9053的布置(在垂直于束轴线9051的页面平面中)基本上与形成反射琢面的第—组9055a的反射琢面9053的布置的旋转(绕束轴线9051)相同。通过反射琢面的第二组9055b反射且形成第二分支辐射束的辐射束的横截面部分因此为通过反射琢面的第一组9055a反射且形成第一分支辐射束的辐射束的横截面部分的旋转(绕束轴线9051)。如果入射于分束设备9050上的辐射束的横截面强度轮廓是基本上旋转对称的(绕束轴线9051)，则入射于第一琢面组9055a上的辐射的总功率将基本上与入射于第二琢面组9055b上的辐射的总功率相同。因此，第一分支辐射束的功率将基本上与第二分支辐射束的功率相同。
在图46的实施例中，每一反射琢面组9055包括基本上与形成另一反射琢面组9055的反射琢面9053的布置的旋转相同的反射琢面9053的布置。此外，每一反射琢面组9055包括基本上与形成每一其他反射琢面组9055的反射琢面9053的布置的不同旋转相同的反射琢面9053的布置。旋转为绕束轴线9051的旋转。如果入射于分束设备9050上的辐射束的横截面强度轮廓基本上旋转对称的(绕束轴线9051)，则入射于每一琢面组上的辐射的总功率将基本上相同。因此，每一分支辐射束的功率将基本上相同。
本发明中对形成反射琢面组9055的反射琢面9053的布置的参考意欲表示反射琢面在辐射束的路径中的定位。例如，形成反射琢面组9055的反射琢面9053的布置可以是指反射琢面在辐射束的横截面中的定位。对基本上与琢面的另一布置的旋转相同的琢面布置的参考仅意欲是指琢面的定位而非指琢面的定向。即，第一琢面组的旋转可使琢面具有不同于第二琢面组的定向，以使得第一琢面组的旋转可在不同于第二琢面组的方向上反射辐射。然而，如果第一琢面组的旋转使琢面处于基本上与第二琢面组相同的位置中，则第二琢面组的布置仍可被看做成基本上与第一琢面组的布置的旋转相同。
形成反射琢面组9055的琢面9053可沿束轴线9051位于基本上相同的位置处。此外，不同反射琢面组9055可沿束轴线9051位于基本上相同的位置处。本发明中对沿束轴线9051位于基本上相同的位置处的琢面的参考并不意欲表示琢面9053中的每一个位于同一平面中，而仅意谓沿束轴线9051琢面之间不存在大的间隔。
如图46中可见，来自不同反射琢面组9055的反射琢面9053中的一些反射琢面定位成彼此相邻。来自不同反射琢面组9055的反射琢面9053中的一些反射琢面可彼此接触。形成分束设备9050的琢面9053可(例如)形成单件设备。这可帮助制造分束设备，且可帮助相对于辐射束对准和定向反射琢面9053。例如，反射琢面9053的对准和定向可通过控制整个分束设备的对准和定向来控制。
在一些实施例中，形成分束设备的琢面9053的相对定位和定向可以是固定的。在其他实施例中，形成分束设备9050的琢面9053的相对定向可以是可调整的。例如，分束设备可包括可操作以更改琢面9053中的一个或更多个的定向的一个或更多个致动器。
在显示于图46中的实施例中，每一反射琢面组9055是由六个不同琢面形成。分束设备9050包括八个不同的反射琢面组9055，其将因此产生八个不同的分支辐射束。在其他实施例中，分束设备可由多于或少于八个反射琢面组形成。每一反射琢面组可包括多于或少于六个不同琢面。
显示于图46中的形成不同反射琢面组的反射琢面的布置仅为可能布置的实例。形成如上文所描述的琢面组的琢面的其他布置可替代地被使用，且可产生上文结合图46的实施例描述的有利作用。
图47A至图47C为分束设备9050的替代实施例的示意图。每一分束设备9050包括被组织成反射琢面组9055的多个反射琢面9053。反射琢面组9055具有上文参照图46所描述的相同性质，但关于分束设备9050以不同的方式分布。在显示于图47A至图47C中的表示中，属于同一琢面组9055的琢面9053提供有相同阴影。为了易于图示，并未标记图47A至图47C中的反射琢面的所有不同组。
图48为可形成包括如上文所描述的反射琢面9053的多个组的分束设备9050的反射琢面9053的另外七个可能布局的示意图。在显示于图48中的实施例中，并未显示琢面9053成为琢面组9055的布置。然而将了解，形成显示于图48中的实施例中的任一个的琢面9053可被布置成形成琢面组，如上文参照图48所描述的。
上文参照图46至图48所描述的形式的分束设备9050可结合本发明中所描述的辐射更改装置而使用。例如，由分束设备9050提供的分支辐射束中的一个或更多个可通过辐射更改装置修改。另外或替代地，主辐射束可用辐射更改装置修改，之后主辐射束入射于分束设备9050上。
上文已描述包括多个反射琢面的辐射更改装置的各种实施例。包括多个反射琢面的辐射更改装置可类似于包括具有第一开口和第二开口的管的辐射更改装置(如参照图1至图23所描述)使用。例如，包括多个反射琢面的辐射更改装置可被布置成接收和修改分支辐射束Ba，之后分支辐射束Ba被提供至光刻设备LA。另外或替代地，包括多个反射琢面的辐射更改装置可被布置成从辐射源SO接收主辐射束B，之后束辐射束B被提供至分束设备。
在一些应用中，包括多个反射琢面的辐射更改装置在与包括具有反射内表面的管的辐射更改装置相比较时提供一个或更多个优点。例如，包括多个反射琢面的辐射更改装置相比包括管的辐射更改装置可占据较少空间。具体地，这可简化光刻系统(其中提供辐射更改装置以修改多个分支辐射束中的每一个)的布置，这是因为辐射更改装置所占据的总空间可被显著减少。
另外或替代地，相比包括具有反射内表面的管的辐射更改装置，包括多个反射琢面的辐射更改装置的制造和/或清洗可较容易和/或较便宜。例如，形成辐射更改装置的反射琢面的总表面积可小于形成辐射更改装置的反射内表面的总表面积。因此，制造和/或清洗包括具有反射内表面的管的辐射更改装置可较容易和/或较便宜。
形成辐射更改装置的反射琢面可(例如)被分离地制造且组合成单个元件。反射琢面可通过将反射材料电铸至衬底上来制造。例如，反射琢面可通过将镍电铸至衬底上来制造。
虽然已将辐射源SO的实施例描述且描绘为包括自由电子激光器FEL，但，辐射源SO也可包括除自由电子激光器FEL外的辐射源。
应了解，包括自由电子激光器FEL的辐射源可包括任何数量的自由电子激光器FEL。例如，辐射源可包括一个以上的自由电子激光器FEL。例如，两个自由电子激光器可被布置成将EUV辐射提供至多个光刻设备。这是为了允许一些冗余。这可允许在一个自由电子激光器正被修复或经历维护时使用另一自由电子激光器。
光刻系统LS可包括任何数量的光刻设备。形成光刻系统LS的光刻设备的数量(例如)可依赖于从辐射源SO输出的辐射量和在束传递系统BDS中损失的辐射量。形成光刻系统LS的光刻设备的数量可另外或替代地依赖于光刻系统LS的布局和/或多个光刻系统LS的布局。
光刻系统LS的实施例也可包括一个或更多个掩模检查设备MIA和/或—或多个空中检查测量系统(AIMS)。在一些实施例中，光刻系统LS可包括多个掩模检查设备以允许一些冗余。这可允许在一个掩模检查设备被修复或经历维护时使用另一掩模检查设备。因此，一个掩模检查设备始终可供使用。掩模检查设备相比光刻设备可使用较低功率辐射束。另外，将了解，使用本发明中所描述的类型的自由电子激光器FEL而产生的辐射可用于除光刻或光刻相关应用以外的应用。
将进一步了解，包括如上文所描述的波荡器的自由电子激光器可用作用于多个用途(包括(但不限于)光刻术)的辐射源。
术语“EUV辐射”可被看做成包含具有在4nm至20nm的范围内(例如，在13nm至14nm的范围内)的波长的电磁辐射。EUV辐射可具有小于10nm的波长，例如，在4nm至10nm的范围内的波长(诸如，6.7nm或6.8nm)。
本发明中已描述的光刻设备可用于制造IC。替代地，本发明中所描述的光刻设备可具有其他应用。可能的其他应用包括制造集成式光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。
不同实施例可彼此组合。实施例的特征可与其他实施例的特征组合。
虽然上文已描述本发明的特定实施例，但将了解，可以与所描述不同的其他方式来实施本发明。以上描述意欲是说明性的而非限制性的。因此，对于本领域技术人员将显而易见，可在不背离下文所阐明的权利要求书的范围的情况下对所描述的本发明进行修改。

Claims (10)

1.一种包括连续波状反射表面的辐射更改装置，其中所述连续波状反射表面的形状在两个垂直方向上遵循周期性的图案，其中所述连续波状反射表面不包括相邻的反射部分之间的任何陡边界。
2.根据权利要求1所述的辐射更改装置，其中所述周期性波状反射表面的单位单元包括：
第一部分，具有凸起的形状；
第二部分，具有凹入的形状；
第三部分，具有鞍形形状；和
第四部分，具有鞍形形状。
3.根据权利要求2所述的辐射更改装置，其中所述单位单元包括在第一方向上的所述周期性的图案的单个周期和在垂直于所述第一方向的第二方向上的所述周期性的图案的单个周期。
4.根据权利要求2或3所述的辐射更改装置，其中所述反射表面的形状被形成为使得在所述第一部分、所述第二部分、所述第三部分和所述第四部分中的至少一个内，所述反射表面的曲率在各个部分上是相同的。
5.根据权利要求2或3所述的辐射更改装置，其中所述反射表面的形状被形成为使得在所述第一部分、所述第二部分、所述第三部分和所述第四部分中的至少一个内，所述反射表面的曲率在各个部分中的不同位置处是不同的。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的辐射更改装置，其中所述反射表面配置成接收辐射束且反射所述辐射束以便形成修改后的辐射束，且其中所述反射表面的形状被形成为使得所述修改后的辐射束在远场平面中具有强度分布，所述强度分布包括强度最大值，其中所述强度分布随着径向距离增加而从所述强度最大值减小。
7.一种辐射系统，包括：
辐射源，配置成发射EUV辐射；和
根据权利要求1至6中任一项所述的辐射更改装置，配置成接收包括由所述辐射源发射的所述EUV辐射的至少一部分的辐射束。
8.一种光刻系统，包括：
根据权利要求7所述的辐射系统；和
光刻设备，布置成接收射出辐射更改装置的EUV辐射束的至少一部分。
9.根据权利要求8所述的光刻系统，其中所述光刻设备包括照射系统，所述照射系统配置成调节射出所述辐射更改装置的所述EUV辐射束的至少一部分，所述照射系统包括琢面反射镜，且其中所述辐射系统包括至少一个聚焦光学装置，所述至少一个聚焦光学装置配置成聚焦提供至所述光刻设备的所述EUV辐射束，以便将从所述辐射更改装置输出的所述辐射束的图像形成至所述琢面反射镜上，且其中所述琢面反射镜包括多个反射琢面。
10.一种辐射更改装置，适合用于由权利要求7所限定的辐射系统或由权利要求8或9所限定的光刻系统中。
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