CN115516379A - 用于定位光学元件的致动器单元 - Google Patents

Abstract

披露了一种用于定位光学元件的致动器单元，包括第一磁阻致动器，所述第一磁阻致动器包括第一定子部分和第一动子部分，所述第一定子部分和第一动子部分沿第一方向由一间隙分离开。所述第一动子部分被构造并且布置成连接到所述光学元件并且用于移动所述光学元件。所述第一定子部分被构造和布置成沿第一致动线施加磁力于所述第一动子部分上。所述第一动子部分能够沿所述第一方向相对于所述第一定子部分移动。所述第一定子部分和所述第一动子部分被构造和布置成使得至少对于所述第一动子部分沿所述第二方向的预定移动范围，所述第一致动线在操作使用时与所述第一动子部分一起沿垂直于所述第一方向的第二方向移动。

Description

用于定位光学元件的致动器单元

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年4月22日递交的欧洲申请20170907.8的优先权，所述欧洲申请的全部内容通过引用而被合并入本文中。

技术领域

本发明涉及用于定位光学元件的致动器单元和用于安装致动器单元的方法、以及光学元件系统、投影系统和光刻设备。

背景技术

光刻设备是一种将期望的图案施加至衬底(通常是在衬底的目标部分上)上的机器。例如，光刻设备可以用于集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将替代地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于产生要在IC的单层上形成的电路图案。可以将所述图案转印到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或若干个管芯)上。典型地，通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行图案的转印。通常，单个衬底将包含被连续图案化的相邻目标部分的网格。

光刻术被广泛认为是制造IC和其它器件和/或结构的关键步骤之一。然而，由于使用光刻术制造的特征的尺寸变得越来越小，光刻术正变成使得能够制造微型IC或其它器件和/或结构的更关键的因素。

可以通过瑞利分辨率判据给出图案印制极限的理论估计值，如等式(1)所示：

其中λ是所使用的辐射的波长，NA是用于印制所述图案的所述投影系统的数值孔径，k₁是依赖于过程的调节系数(也称为瑞利常数)，并且CD是所印制的特征的特征大小(或临界尺寸)。从方程式(1)可以得出，可以通过以下三种方式来获得可印制的最小特征大小的减小：通过缩短所述曝光波长λ；通过增加所述数值孔径NA；或通过减小k₁的值。

为了缩短所述曝光波长并因此减小所述最小可印制大小，已经提出使用极紫外(EUV)辐射源。EUV辐射是具有在5-20nm范围内(例如在13-14nm范围内)的波长的电磁辐射。还建议了可以使用具有小于10nm的波长的EUV辐射，例如在5-10nm(诸如6.7nm-6.8nm)范围内的波长的EUV辐射。可能的源包括激光产生等离子体(LPP)源，尽管其它类型的源也是可能的。

在Benjamin Szu-Min Lin、David Brandt、Nigel Farrar的论文“High power LPPEUV source system development status”(SPIE Procedutions第7520卷，《2009年亚洲光刻》，2009年12月(SPIE数字图书馆参考文献DOI:10.1117/12.839488)中描述在用于EUV光刻的LPP源的发展中的当前进展的示例。在光刻设备中，源设备将通常被包含在其自身的真空壳体内，同时提供小的出射孔以将EUV辐射束耦合到将使用所述辐射的光学系统中。

为了实现用于光刻的高分辨率图案化，必须对EUV辐射束进行调节，以获得所述EUV辐射束到达掩模版时期望的参数，诸如强度和角分布的均一性。美国专利申请公开号US2005/0274897A1(卡尔蔡司/ASML)和US 2011/0063598A(卡尔蔡司)中描述了照射系统的示例。示例系统包括“蝇眼”照射器，所述“蝇眼”照射器将所述EUV光源的非常不均一的强度分布转换成较均一和可控源。

为了将具有所述图案的辐射投影到物体上，可以使用投影系统。所述投影系统可以包括用于定位和引导辐射束的一个或更多个光学元件。这些光学元件可以通过致动器单元来定位，以控制所述束的方向。随着所述图案的尺寸减小，需要更准确地控制所述束的指向和所述光学元件的位置。已发现，已知的方案可能并不令人满意。

发明内容

本发明的目的是提供一种特别是用于定位投影系统中的光学元件的改进的或至少替代的致动器单元。本发明的另外的目的是提供一种致动器单元，其中较少的机械和热扰动被传递到光学元件。

在第一方面，本发明涉及用于定位光学元件的致动器单元，所述致动器单元包括第一磁阻致动器，所述第一磁阻致动器包括第一定子部分和第一动子部分，所述第一定子部分和第一动子部分沿第一方向由一间隙相对于彼此分离开。所述第一动子部分被构造并且布置成连接到所述光学元件并且用于移动所述光学元件。所述第一定子部分被构造和布置成沿第一致动线施加磁力于所述第一动子部分上。所述第一动子部分能够沿所述第一方向相对于所述第一定子部分移动。所述第一定子部分和所述第一动子部分被构造和布置成使得至少对于所述第一动子部分沿所述第二方向的预定移动范围，所述第一致动线在操作使用时与所述第一动子部分一起沿垂直于所述第一方向的第二方向移动。

有利地，本发明提供一种具有磁阻致动器的致动器单元，所述致动器单元具有若干优点，诸如相对较小的功率被耗散。通过布置和构造所述第一动子部分和所述第一定子部分，使得所述第一致动线与所述第一动子部分一起移动，可以避免所述第一动子部分和所述光学元件中的力矩的不想要的变化和相关变形，而不需要诸如铰接销之类的机械联接件。如此，较少的机械和热扰动被传递到光学元件。注意，当第一动子部分和第一定子部分之间存在相对运动时，实现了本发明的优点。因而，当第一动子部分和第一定子部分中的一个沿第二方向移动而另一个不沿第二方向移动或沿第二方向移动较少时，可以实现所述优点。

在实施例中，第一定子部分被构造和布置成在第一动子部分中产生磁通。所述第一定子部分和所述第一动子部分被构造和布置成使得至少在所述第一动子部分中的磁通密度在操作使用时至少对于所述预定移动范围和对于所述磁力的预定量值是恒定的。有利地，磁力可以是恒定的，因为磁通密度是恒定的。在可选的另外的实施例中，致动器单元包括控制单元，其中控制单元包括用于接收磁通反馈的输入端子，所述磁通反馈例如表示第一定子部分和/或第一动子部分中的磁通和/或磁通密度。控制单元可以被配置成基于磁通反馈来控制第一定子部分和/或第一动子部分中的磁通，例如，使得至少在第一动子部分中的磁通密度在操作使用时是恒定的。

在第一方面，本发明还涉及一种用于定位光学元件的致动器单元，所述致动器单元包括第一磁阻致动器，所述第一磁阻致动器包括第一定子部分和第一动子部分，所述第一定子部分和第一动子部分沿第一方向由一间隙相对于彼此分离开。所述第一动子部分被构造和布置成连接到光学元件并且用于移动所述光学元件。所述第一定子部分被构造和布置成沿第一致动线施加磁力于第一动子部分上。所述第一动子部分能够沿第一方向相对于第一定子部分移动。所述第一定子部分包括多个定子极，并且所述第一动子部分包括与所述定子极的数目相对应的多个动子极，其中每个动子极面向所述定子极中的一个定子极，并且其中当沿第二方向观看时，每个动子极小于所述定子极中的其面向的所述一个定子极。有利地，当相对于第一定子部分沿第二方向移动时，第一动子部分暴露于恒定的磁通。第一动子部分中的磁通与第一动子部分一起移动。因此，第一致动线与第一动子部分一起移动，导致第一动子部分和光学元件中力矩不想要的变化和相关变形减小。此外，可以将第一动子部分和第一定子部分布置成彼此之间没有机械接触，这导致减少的机械和热扰动的传递。

在另外的实施例中，当沿垂直于所述第一方向和所述第二方向两者的第三方向观看时，每个动子极小于所述定子极中的其所面向的一个定子极。有利地，当第一致动线继续移动时，第一动子部分也可以沿第三方向移动，和/或当第一致动线不继续移动时，第一定子部分可以沿第三方向移动。

在实施例中，所述第一定子部分包括第一定子极和第二定子极，并且所述第一动子部分包括面向所述第一定子极的第一动子极和面向所述第二定子极的第二动子极。当沿第二方向观看时，所述第一动子极小于所述第一定子极，并且所述第二动子极小于所述第二定子极。但是，也可以设置更多个定子极和动子极，例如三个、四个或五个。

在实施例中，致动器单元还包括第一辅助致动器，所述第一辅助致动器被构造和布置成使所述第一磁阻致动器的所述第一定子部分相对于所述第一动子部分沿所述第一方向移动。有利地，所述第一辅助致动器可以用于减小所述间隙，使得第一磁阻致动器可以在操作使用期间更小和/或更轻和/或耗散更少的功率。

在实施例中，所述第一辅助致动器被构造和布置成在安装所述致动器单元之后减小所述第一定子部分与所述第一动子部分之间的所述间隙和/或在操作使用期间减小所述间隙。有利地，可以至少部分地补偿例如致动器单元的第一定子部分被连接到的框架的制造公差的影响。

在实施例中，第一辅助致动器被构造和布置成固定在间隙减小位置中。有利地，第一辅助致动器可以用作一劳永逸式致动器。

在实施例中，所述致动器单元还包括第二磁阻致动器，所述第二磁阻致动器包括第二定子部分和第二动子部分，所述第二定子部分和第二动子部分沿第四方向由第二间隙相对于彼此分离开。所述第二动子部分被构造和布置成连接至所述光学元件并且用于移动所述光学元件。所述第二定子部分被构造和布置成沿第二致动线施加第二磁力于所述第二动子部分上，其中所述第二动子部分能够沿所述第四方向相对于所述第二定子部分移动。所述第二定子部分和所述第二动子部分被构造和布置成使得至少对于所述第二动子部分沿垂直于所述第四方向的第五方向的预定的第二移动范围，所述第二致动线在操作使用时沿所述第五方向与所述第二动子部分一起移动。有利地，第二磁阻致动器以与第一磁阻致动器类似的方式被实施。

在实施例中，所述第一致动线和所述第二致动线在致动点处相交，其中所述致动点在操作使用时与所述光学元件一起移动。有利地，当移动时，光学元件不会暴露于力矩的不想要的变化和相关变形。

在实施例中，所述第一方向和所述第四方向相对于彼此以介于85度与95度之间的角度被定向，可选地以90度被定向。

在实施例中，致动器单元还包括被构造和布置成连接至所述光学元件的光学元件接口，其中所述第一动子部分和所述第二动子部分连接至所述光学元件接口。

在第二方面，本发明涉及一种致动器单元，包括第一磁阻致动器，所述第一磁阻致动器包括第一定子部分和第一动子部分，所述第一定子部分和所述第一动子部分沿第一方向由第一间隙相对于彼此分离开，其中所述第一定子部分被构造和布置成施加磁力于所述第一动子部分上，其中所述第一动子部分被连接至第一杆。所述致动器单元还包括第二磁阻致动器，所述第二磁阻致动器包括第二定子部分和第二动子部分，所述第二定子部分和所述第二动子部分沿第四方向由第二间隙相对于彼此分离开，其中所述第二定子部分被构造和布置成施加第二磁力于所述第二动子部分上，其中所述第二动子部分连接至第二杆。致动器单元还包括将第一杆连接到第一销的第一铰接件和将第二杆连接到第二销的第二铰接件。所述第一销和所述第二销各自被构造和布置成连接至所述光学元件并且用于移动所述光学元件。

有利地，第一杆和第二杆减小了第一动子部分和第二动子部分需要移动的距离。因此耗散较少的功率。此外，可以减小运动元件的质量和质量惯性矩。这允许减小例如沿横向方向的铰接件的刚度，和/或增加解耦频率。如此，较少的振动和/或运动被传递到光学元件。另外的优点可以是可以简化线性引导件。

在根据第一方面和/或第二方面的致动器单元的实施例中，所述第一磁阻致动器和/或所述第二磁阻致动器是可变磁阻致动器或混合磁阻致动器。

在实施例中，根据第一方面和/或第二方面的致动器单元还包括重力补偿器，所述重力补偿器被构造和布置成沿实质上竖直的方向向所述致动器单元和/或所述光学元件提供补偿力。有利地，所述致动器单元可以用于提供双向力。

在根据第一方面和/或第二方面的致动器单元的实施例中，补偿力被定向为实质上与所述第一磁阻致动器的磁力相反，或者，当所述致动器单元包括所述第二磁阻致动器时，实质上与作为沿竖直方向的所述第二磁力与所述磁力之和的净磁力相反。

在根据第一方面和/或第二方面的致动器单元的实施例中，致动器单元还包括铰接销、光学元件接口、所述第一磁阻致动器、或所述第二磁阻致动器，所述铰接销将所述重力补偿器连接至所述光学元件。有利地，铰接销允许相对于重力补偿器的移动。

在根据第一方面和/或第二方面的致动器单元的实施例中，所述第一磁阻致动器包括补偿定子部分，所述补偿定子部分被构造和布置成沿所述第一致动线施加磁补偿力于所述第一动子部分和/或被构造和布置成连接至所述第一动子部分的补偿动子部分上，其中所述磁补偿力被定向成与所述磁力相反。有利地，第一磁阻致动器可以用于提供双向力。

本发明还涉及一种用于投影系统的光学元件系统，包括光学元件和至少第一致动器单元，所述第一致动器单元被构造和布置成以第一自由度和第二自由度定位所述光学元件，所述第一致动器单元是根据本发明的第一方面或第二方面的致动器单元。有利地，使用根据本发明的致动器单元将较少的机械和热扰动传递到所述光学元件。

在实施例中，光学元件系统还包括第二致动器单元和第三致动器单元，所述第二致动器单元被构造和布置成以第三自由度和第四自由度定位所述光学元件，所述第三致动器单元被构造和布置成以第五自由度和第六自由度定位所述光学元件，所述第二致动器单元和第三致动器单元都是根据本发明的第一方面或第二方面的致动器单元。

有利地，光学元件可以使用根据本发明的三个致动器单元以六个自由度移动。

在实施例中，光学元件是反射镜。

本发明还涉及一种用于光刻设备的投影系统，包括根据本发明的多个光学元件系统，其中所述光学元件系统的所述光学元件被构造和布置成沿光路引导束。有利地，使用本发明可以更准确地引导束。

本发明还涉及一种光刻设备，包括：衬底台，所述衬底台被配置成保持衬底；辐射源，所述辐射源被配置成产生辐射束；支撑结构，所述支撑结构被配置成支撑图案形成装置，所述图案形成装置被配置成将图案施加至所述辐射束；根据本发明的投影系统，所述投影系统被构造和布置成将所述束定位到所述衬底上。衬底可以例如是晶片。有利地，使用本发明可以更准确地将图案投影到衬底上。

本发明还涉及一种用于安装根据本发明的致动器单元的方法，所述致动器单元包括第一辅助致动器。所述方法包括以下步骤：将所述第一磁阻致动器的所述第一定子部分连接到框架；将所述第一磁阻致动器的所述第一动子部分连接到光学元件；以及使用所述第一辅助致动器来减小介于所述第一定子部分与所述第一动子部分之间的所述间隙。有利地，第一辅助致动器可以用于减小所述间隙，使得第一磁阻致动器可以较小和/或较轻和/或耗散较少的功率。

在实施例中，所述方法还包括将第一辅助致动器固定在间隙减小位置的步骤。有利地，可以至少部分地补偿例如致动器单元的第一定子部分被连接到的框架的制造公差的影响。

本领域的读者根据对下面的示例的描述将理解本发明的这些方面及其各种可选特征和实现方式。

附图说明

现在将参考随附的示意性附图、仅通过举例方式来描述本发明的实施例，在附图中对应的附图标记指示对应的部件，并且在附图中：

图1示意性地描绘了根据本发明实施例的光刻系统；

图2是图1的设备的更详细的视图，并且示出了用于EUV辐射源的监测和控制系统；

图3示意性地示出了光学元件在投影系统中的布置；

图4a至图4b示意性地示出了常规可变磁阻致动器的侧视图；

图4c至图4d示意性地示出了根据本发明的第一方面的第一磁阻致动器的侧视图；

图5a至图5b示意性地图示了本发明的第一方面的实施例；

图6a示意性地图示了根据本发明的致动器单元；

图6b示意性地图示了图6a所示的致动器单元中的相关力；

图7示意性地示出了图6a所示的致动器单元的第二磁阻致动器；

图8示意性地图示了根据本发明的第二方面的致动器单元。

具体实施方式

图1示意性地描绘了根据本发明实施例的光刻系统100，所述光刻系统包括光刻设备和配置用于产生EUV辐射(例如EUV辐射束)的EUV辐射源。在如图所示的实施例中，所述EUV辐射源包括源收集器模块SO。在如图所示的实施例中，所述光刻扫描设备包括：照射系统(照射器)IL，所述照射系统配置成调整辐射束B(例如，EUV辐射)；支撑结构(例如，掩模台)MT，所述支撑结构构造成支撑图案形成装置(例如，掩模、或掩模版)MA，并且连接到配置成准确地定位所述图案形成装置的第一定位器PM；以及衬底台(例如，晶片台)WT，所述衬底台构造成保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并且连接到配置成准确地定位所述衬底的第二定位器PW；以及投影系统(例如，反射型投影系统)PS，所述投影系统PS配置成将由图案形成装置MA赋予到辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如，包括一个或更更个管芯)上。

所述照射系统IL可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件，或其任何组合，用于引导、成形或控制辐射。

所述支撑结构MT保持所述图案形成装置MA的方式依赖于图案形成装置的取向、光刻设备的设计、和其它条件，诸如例如所述图案形成装置是否被保持在真空环境中。所述支撑结构可以使用机械式、真空式、静电式或其它夹持技术来保持图案形成装置。所述支撑结构可以是例如可以根据需要固定或移动的框架或台。所述支撑结构可确保图案形成装置处于例如相对于投影系统的期望的位置。

术语“图案形成装置”应被广义地解释为指任何可以用于在辐射束的横截面中向辐射束赋予图案的装置，诸如在衬底的目标部分中创建图案。赋予所述辐射束的图案可对应于在目标部分中创建的器件(诸如集成电路)中的特定功能层。

所述图案形成装置可以是透射型的或反射型的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列和可编程LCD面板。掩模在光刻中是公知的，包括诸如二元掩模、交替相移掩模、和衰减相移掩模、以及各种混合掩模类型的掩膜类型。可编程反射镜阵列的一个示例采用小反射镜的矩阵布置，每个小反射镜可以单独地倾斜以便在不同方向反射入射的辐射束。倾斜的反射镜在由反射镜矩阵反射的辐射束中赋予图案。

所述投影系统，如所述照射系统，可以包括各种类型的光学部件，诸如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件，或它们的任何组合，如对于所使用的曝光辐射或其它因素(诸如真空的使用)所适用的。可能期望使用真空以供进行EUV辐射，因为其它气体可能会吸收太多辐射。因此，借助真空壁和真空泵，可以为整个束路径提供真空环境。

如这里所描绘的，所述设备是反射型的(例如，采用反射型掩模)。

所述光刻设备可以是具有两个(双平台)或更多个衬底台(和/或两个或更多个掩模台)的类型。在这种“多平台”机器中，可以并行地使用额外的台，或者在一个或更多个台上执行准备步骤，而同时使用一个或更多个其它台用于曝光。

参考图1，照射器IL接收来自所述EUV辐射源的所述源收集器模块SO的极紫外辐射束。用以产生EUV光的方法包括但不必限于将材料转换为等离子体状态，该材料具有在EUV范围内具有一个或更多个发射线的至少一种元素，例如氙、锂或锡。在通常被称为激光产生等离子体(“LPP”)的一种这样的方法中，所需的等离子体可以通过使用激束辐照燃料来产生，燃料例如是具有所需的发射线元素的材料的液滴、束流或簇团。源收集器模块SO可以是包括用于提供用于激发燃料的激束的激光器(在图1中未示出)的EUV辐射系统的一部分。由此产生的等离子体发射输出辐射(例如EUV辐射)，该辐射使用被设置于所述源收集器模块中的辐射收集器来收集。所述激光器和所述EUV辐射源可以是分立的实体，例如当使用CO2激光器提供激束用于燃料激发时。

在这种情况下，所述激光器不被视为形成所述光刻系统的一部分，并且辐射束借助包括例如合适的定向反射镜和/或束扩展器的这样的束传递系统从所述激光器传递到所述源收集器模块。在其它情况下，所述源可以是所述源收集器模块的组成部分，例如当所述源是放电产生等离子体EUV发生器(通常被称为DPP源)时。

所述照射器IL可以包括用于调整辐射束的角强度分布的调节器。通常，至少可以调整所述照射器的光瞳平面中的强度分布的外部径向范围及/或内部径向范围(通常分别称为-外部和-内部)。此外，所述照射器IL可以包括各种其它部件，诸如琢面场和光瞳反射镜装置。所述照射器可以用于调节辐射束，以在其横截面中具有期望的均一性和强度分布。

辐射束B入射到保持在支撑结构(例如，掩模台)MT上的图案形成装置(例如，掩模)MA上，并且由图案形成装置进行图案化。在已从所述图案形成装置(例如，掩模)MA反射之后，辐射束B传递通过投影系统PS，投影系统PS将所述束B聚焦到衬底W的目标部分C上。借助第二定位器PW和位置传感器PS2(例如干涉装置、线性编码器、或电容传感器)，可以准确地移动衬底台WT，例如，以便将不同的目标部分C定位在辐射束B的路径中。类似地，第一定位器PM和另一位置传感器PS1可以用来相对于所述辐射束B的路径准确地定位所述图案形成装置(例如，掩模)MA。图案形成装置(例如，掩模)MA和衬底W可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准。

所描绘的设备可以在以下模式中的至少一种中使用：

1.在步进模式，支撑结构(例如，掩模台)MT和衬底台WT基本上保持静止，而赋予到辐射束的整个图案被一次投影到目标部分C上(即，单次静态曝光)。然后，衬底台WT在X和/或Y方向上移动，使得可以曝光不同的目标部分C。

2.在扫描模式，同步扫描支撑结构(例如，掩模台)MT和衬底台WT，同时赋予到辐射束的图案被投影到目标部分C上(即，单次动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结构(例如，掩模台)MT的速度和方向，可以通过投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特性来确定。

3.在另一模式，支撑结构(例如，掩模台)MT保持基本静止，以保持可编程图案形成装置，并且在赋予辐射束的图案被投影到目标部分C上的同时，衬底台WT被移动或扫描。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在衬底台WT的每次移动之后或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新可编程图案形成装置。这种操作模式可以易于被应用于利用可编程图案形成装置(诸如上述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术。

也可以采用上述使用模式或完全不同的使用模式的组合和/或变型。待说明的实施例涉及扫描，如刚才提到的模式2和3中那样。

虽然本文是对光刻设备用于IC的制造进行了具体参考，但是，应理解，本文所述的光刻设备可以具有其它应用，例如集成光学系统的制造、磁畴存储器的引导和检测图案、平板示出器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。本领域技术人员应了解，在这些替代应用的情境中，可以认为本公开对术语“晶片”或“管芯”的任何使用分别与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。可以在曝光之前或之后在例如涂覆显影系统或轨道(通常将抗蚀剂层施加至衬底且显影经曝光的抗蚀剂的工具)、量测工具和/或检查工具中处理本文中提到的衬底。在适用时，可以将本文中的公开内容应用于这样的衬底处理工具和其它衬底处理工具。另外，可以将衬底处理一次以上，例如以便产生多层IC，使得本文中所使用的术语衬底也可以指已经包含多个处理后的层的衬底。

图2更详细地示出了系统100，所述系统包括EUV辐射源(包括源收集器模块SO)和光刻扫描设备(包括照射系统IL)，以及投影系统PS。所述EUV辐射源的所述源收集器模块SO构造和布置成使得可以将真空环境维持于所述源收集器模块SO的围封结构220中。统IL和PS同样被包含在它们自身的真空环境中。EUV辐射发射等离子体210可由激光产生的LPP等离子体源形成。源收集器模块SO的功能是从所述等离子体210传输EUV辐射束20使其聚焦于虚拟源点。所述虚拟源点通常称为中间焦点(IF)，并且所述源收集器模块被布置成使得所述中间焦点IF位于所述围封结构220中的孔阑221处或附近。所述虚拟源点IF是辐射发射等离子体210的图像。

所述辐射从所述中间焦点IF处的孔阑221横穿所述照射系统IL，在此示例中，所述照射系统IL包括琢面场反射镜装置22和琢面光瞳反射镜装置24。这些装置形成所谓的“蝇眼”照射器，所述“蝇眼”照射器被布置成在所述图案形成装置MA处提供期望的辐射束21角度分布，以及在所述图案形成装置MA处提供期望的辐射强度均一性。当束21在所述图案形成装置MA处被反射时，由所述支撑结构(掩模台)MT保持，形成图案化束26，并且所述图案化束26由所述投影系统PS经由反射元件28、30成像到由晶片台或衬底台WT所保持的衬底W上。

每个系统IL和PS被布置在其自身的真空或近真空环境中，由类似于围封结构220的围封结构限定。照射系统IL和投影系统PS中通常可能存在比所示出的更多的元件。此外，可能存在比图中所示出的那些反射镜更多的反射镜。例如，除了图2中所示出的那些反射元件外，照射系统IL和/或投影系统PS中还可能存在一至六个额外的反射元件。例如，上文提到的美国专利申请公布示出了所述照射系统中的三个额外的元件。

更详细地考虑源收集器模块SO，包括激光器223的激光能量源被布置成将激光能量224沉积到燃料(诸如氙(Xe)、锡(Sn)或锂(Li))中，从而产生具有几十eV的电子温度的高度电离的等离子体210。利用其它燃料材料，例如Tb和Gd，可以产生较高能量的EVU辐射。在这些离子的去激发和复合/再结合过程中所产生的高能辐射从所述等离子体发射，由近正入射收集器CO收集并且被聚焦在孔阑221上。等离子体210和孔阑221分别位于收集器或收集器反射镜CO的第一焦点和第二焦点处。

为了输送燃料(例如液体锡)，在围封件220内布置了液滴发生器226，所述液滴发生器被布置成朝向等离子体210的期望位置发射高频液滴流228。在操作中，激光能量224与液滴发生器226的操作同步地被传递，以传递辐射脉冲，从而将每个燃料液滴转变为等离子体210。液滴的传递频率可以是数千赫兹，例如50kHz。在实践中，激光能量224以至少两个脉冲被传递：具有有限能量的预脉冲在液滴到达等离子体部位之前被传递到液滴，以便将燃料材料汽化成小型云状物，然后激光能量224的主脉冲被传递到云状物的期望的部位处，以产生所述等离子体210。在所述围封结构220的相反侧上设置截留器或阱230，以捕获由于任何原因没有被转化为等离子体的燃料。

所述源收集器模块和所述光刻设备中的许多额外的部件存在于典型设备中，尽管此处没有被图示。这些包括用于减少或减轻所围封的真空内污染的影响的布置，例如，用以防止燃料材料的沉积损伤或损害收集器或收集器反射镜CO和其它光学器件的性能。此外，一个或更多个光谱纯度滤波器将被包括在源收集器模块SO和/或照射系统IL中。这些滤波器用于消除由激光器和/或等离子体210所产生的、除了想要的UV辐射波长之外的尽可能多的不想要的波长的辐射。光谱纯度滤波器可以位于虚拟源点附近或在介于收集器与虚拟源点之间的任何点处。所述滤波器可以被放置于辐射路径中的其它部位处，例如，在虚拟源点IF的下游。可以部署多个滤波器。本领域技术人员熟悉针对这些措施的需求以及可以实施这些措施的方式，且出于本公开的目的而不需要其它的细节。

更详细地参考来自图2的激光器223，本实施例中的激光器是MOPA(主振荡器功率放大器)类型。这由在图中标记为MO的“主”激光器或“种子”激光器组成，随后是功率放大器(PA)。设置束传递系统240以将激光能量224传递到模块SO中。实际上，激光能量的预脉冲元素将由单独的激光器传递，图中没有被单独地示出。激光器223、燃料源(即液滴发生器)226和其它部件例如可以由源控制模块242控制。

如本领域普通技术人员将知晓的，参考轴X、Y和Z可以被限定用于测量和描述所述设备、其各个部件和辐射束20、21、26的几何形状和行为。在所述设备的每个部分处，可以限定X、Y和Z轴的局部参考坐标系。Z轴在所述系统中给定点处与方向光轴O大致重合，且通常垂直于所述图案形成装置(掩模版)MA的平面并且垂直于衬底W的平面。在所述源收集器模块中，X轴与燃料流(228，如下所述)的方向大致重合，而Y轴与所述燃料流正交，如图2所指示指向页面之外。另一方面，在保持所述掩模版MA的所述支撑结构MT附近，X轴通常横向于与Y轴对准的扫描方向。为方便起见，在示意图2的此区域中，X轴指向页面外，再次如所标记的。这些命名或称号是在本领域中常规的名称，且为了方便起见将在本文中采用。原则上，可以选择任何参考系来描述所述设备及其行为。

更详细地参考所述照射系统，琢面场反射镜装置22包括多个分立琢面的阵列，使得EUV辐射束20被划分为多个子束，其中一个子束在图中被标记为260。将每个子束朝向琢面光瞳反射镜装置24上的单个琢面引导。光瞳反射镜装置24的琢面被布置成将它们的分立的子束引导到作为图案形成装置MA的狭缝状区域的目标上。当从所述源收集器模块到达的照射在其角度分布上非常不均匀时，分成子束260和组合成单个束21被设计用于在狭缝区域上产生非常均匀的照射。众所周知，装置22和/或24的琢面可以是能够操纵的和/或能够遮蔽的，以便实施不同的照射模式。

调节后的EUV辐射束21通过调节和遮蔽模块262而被传递到图案形成装置MA。此模块包括遮蔽单元，也称为掩模版掩模(REMA)，其可能具有在X方向和Y方向上限定照射狭缝的范围的可移动刀片或叶片。通常，应用于EUV型光刻设备中的照射狭缝可以是弯曲的。

在REMA前面也可能是照射均一性校正模块(UNICOM)。

为了在衬底W上曝光目标部分C，在衬底台WT上产生辐射脉冲，并且掩模台MT执行同步运动266、268以通过照射狭缝扫描图案形成装置MA上的所述图案。

美国专利申请公开号2005/0274897A1和2011/0063598A中描述了包括REMA和UNICOM功能的照射系统的示例。

在源控制器242中应用了许多措施。此类措施包括监控，以确保在所述源收集器模块SO的出口处所述虚拟源点IF与所述孔阑221对准。在基于LPP源的系统中，对准的控制通常是通过控制所述等离子体210的部位来实现的，而不是通过移动所述收集器光学器件CO来实现的。所述收集器光学器件、出口孔阑221和所述照射器IL在设置过程期间准确地对准，使得孔阑221位于收集器光学器件的第二焦点处。然而，由所述源光学器件的出口处的EUV辐射形成的所述虚拟源点IF的确切部位依赖于所述等离子体210相对于收集器光学器件的第一焦点的确切部位。为了足够准确地固定此部位以维持充分的对准，通常需要主动监测和控制。

为此，此示例中的源控制模块(控制器)242通过控制燃料的喷射以及也例如控制来自激光的激励脉冲的定时来控制所述等离子体210(EUV辐射的源)的部位。在典型示例中，激光辐射224的激励脉冲以50kHz(周期20μs)的速率发送，并且呈爆发式地持续从(比如)20ms到20秒的任何时间。每个主激光脉冲的持续时间可以是约1μs，而产生的EUV辐射脉冲可以持续约2μs。通过适当的控制，维持所述EUV辐射束被收集器CO精确地聚焦在孔阑221上。如果不能实现此情形，则全部或部分束将照射于所述围闭结构的周围材料。

向所述源控制模块242供应来自一个或更多个传感器阵列(未示出)的监测数据，所述一个或更多个传感器阵列提供与等离子体的部位的信息有关的第一反馈路径。传感器可以是各种类型，例如，如在上述美国专利申请公开号2005/0274897A1中所描述的。传感器可位于沿辐射束路径的多于一个位置处。仅为了示例，它们可以例如位于场反射镜装置22的周围和/或后面。刚才描述的传感器信号可以用于控制所述照射器IL和投影系统PS的光学系统。它们也可以经由反馈路径用于协助所述源收集器模块SO的控制模块242，以调整所述EUV等离子体源210的强度和位置。例如，可以对所述传感器信号进行处理以确定所述虚拟源IF的观测部位，并且这被外推以间接地确定所述EUV源的部位。如果所述虚拟源部位发生漂移，则如由所述传感器信号所指示的，由所述控制模块242应用校正以使所述束在孔阑221中重新居中/位于中心。

与完全依赖于来自照射器传感器的信号不同，通常可以在所述源收集器模块SO中设置额外的传感器和反馈路径，以提供对所述辐射源的更快速、直接和/或自容式即自持式的控制。此类传感器可以包括一个或更多个摄像头，例如，监控所述等离子体的部位。以这种方式，在孔阑221中维持定位束20，并且避免对设备的损坏，并且维持所述辐射的高效使用。

为了正确地引导所述辐射束20，可以使用致动器单元来控制所述光学元件的位置。本发明涉及一种有利的致动器单元。下面的解释集中于所述投影系统PS，因为致动器单元可以用于控制反射型元件28、30。然而，这仅是一个示例。类似的措施可以被应用于所述照射系统IL。例如，根据本发明，场反射镜装置22或光瞳反射镜装置24可以与一个或更多个致动器单元一起被定位。此外，根据本发明的致动器单元也可以被应用于其它应用，包括光刻领域之外的应用。

图3示意性地示出了光学元件1可以如何布置在投影系统中。基部框架7经由联接件9a连接到固定地(fixed world)8，并且经由联接件9b连接到力框架5。致动器单元4布置在所述力框架5上，并且包括经由联接件9d连接到所述力框架5的至少一个致动器2。所述至少一个致动器2被布置成在所述光学元件1上施加力F。致动器单元4还可以包括重力补偿器3，所述重力补偿器3被布置成沿基本上竖直的方向提供力。此外，经由联接件9c布置在力框架5上的是传感器框架6。各种传感器可以布置在传感器框架6上，所述各种传感器可以被用于确定所述光学元件1的位置。基于这些传感器的测量，所述致动器单元4可以用以控制所述光学元件1的位置。

设置联接件9a、9b以例如借助于弹簧和阻尼器来尽可能减少运动和振动的传递。然而，由于存在机械连接的事实，联接件9a、9b仍然传递一些运动和振动，并且甚至可能放大所述运动和振动。因此，联接件9a、9b可以被表示为刚度或刚性，如图3所示。联接件9c、9d，重力补偿器3，和致动器2也各自传递并且甚至可以放大一些运动和振动，并且也可以被表示为刚度或刚性，如图3所示。

联接件9a、9b、9c、9d，重力补偿器3，以及致动器2导致存在用于机械扰动的传递路径即传动路径。即，运动和/或振动可以在经由相应的联接件9a、9b、9c、9d，致动器2或重力补偿器3而连接的相应部件之间传递。例如，地板(例如，如图3所示的固定地8)或平台的振动可以经由基部框架7传递到力框架5，且随后经由致动器单元2传递到光学元件1。并且，来自致动器2的用于加速光学元件1的反作用力可以例如经由力框架5和重力补偿器3而被传递回所述光学元件1。

发明人已发现，在实践中，特别是对于较高的频率(例如100Hz及以上)，已知的致动器单元将振动传递到所述光学元件1上。在已知的系统中，致动器单元4中的至少一个致动器2通常是洛伦兹致动器。致动器2中的功率耗散通常在某种程度上被最小化，因为一方面热能可能导致光学元件1的变形，而另一方面冷却(例如水冷却)也将会以负面的方式影响所述光学元件1。因此，动子部分即运动件部分与定子部分之间的间隙保持较小。因此，已知系统在定子部分与动子部分之间提供机械联接件，以减小定子部分与动子部分之间的间隙。所述机械联接件构成针对机械扰动的传递路径。而且，在致动器单元4或其多个部分的共振频率的情况下，振动被传递到所述光学元件1。

因此，本发明提供一种致动器单元105，其示例如图6a所示。致动器单元105包括第一磁阻致动器700。第一磁阻致动器可以例如是可变磁阻致动器或混合磁阻致动器。发明人已发现，使用磁阻致动器提供了若干优点。例如，磁阻致动器比洛伦兹致动器效率更高，特别是对于动子部分与定子部分之间的较小间隙。这允许减少动子部分的功率耗散和质量。减少的质量导致共振频率的增加，从而允许在更宽的频率范围内使用致动器。

在第一方面，本发明还提供了参考图4c至图4d所示的磁阻致动器的创造性设计。图4a至图4b示意性地示出了常规可变磁阻致动器600侧视图。所述可变磁阻致动器包括动子部分601和定子部分611。当从侧视图中看时，动子部分601具有矩形形状。定子部分611具有第一定子极614和第二定子极615。在所示的示例中，具有布线的线圈613设置在定子部分611的中心部分周围，以用于在定子部分611中产生定子磁通612。也可以围绕第一定子极614和/或第二定子极615提供布线。定子部分611中的定子磁通612继而在动子部分601中产生磁通602。第一力分量622和第二力分量623对沿第一方向d1施加于动子部分601上的磁力621作出贡献。在图4a中，磁力621沿致动线620作用于动子部分601。

图4b示出了其中动子部分601相对于定子部分611沿第二方向d2移动通过一距离631的情况。在用于光学元件的致动器单元的应用中，这可以例如由于沿光学元件的第二方向的移动而导致。定子部分611也可能例如由于所述定子部分611被连接至的框架中的机械扰动而移动。在该情况下，在动子部分601中产生磁通602'，导致磁力621沿致动线620'作用。正如当比较图4a和图4b时可见，当相对于定子部分611观看时，磁通602'和致动线620'分别处于与磁通602和致动线620相同的位置，但相对于动子部分601移动。这可能导致动子部分601中力矩的不想要的变化，例如，因为当沿第二方向d2观看时，动子部分601的致动线620'已经相对于动子部分601移动。当光学元件暴露于所述力矩时，动子、以及因此光学元件上的这种不想要的变化力矩可能会影响光学元件。例如，反射镜的表面可能变形，这继而影响辐射束。

在用于移动光学元件的常规致动器单元中，弹性铰接销可以设置在致动器的动子部分与用于连接光学元件的光学元件接口之间。这些弹性铰接销被构造和布置成使得光学元件沿第二方向的移动引起动子部分的较少移动。然而，发明人已发现，所述弹性铰接销和所需的线性引导件构成了针对振动的传递路径，特别是对于较高频率，例如高于100赫兹的振动。

因此，本发明提供了一种磁阻致动器的创造性设计，其示例示出于图4c至图4d中。在所示的示例中，磁阻致动器是可变磁阻致动器，但应注意，本发明的构思也可以应用于其它致动器，例如混合磁阻致动器。因而，本发明涉及致动器单元，所述致动器单元可以例如用于将光学元件定位在例如投影系统或照射系统中。所述致动器单元包括第一磁阻致动器700，所述第一磁阻致动器700包括第一定子部分711和第一动子部分701，所述第一定子部分711和第一动子部分沿第一方向由间隙730相对于彼此分离开。第一动子部分701被构造和布置成连接到光学元件并且用于移动所述光学元件。第一定子部分711构造和布置成沿第一致动线720施加磁力721于第一动子部分701上。第一动子部分701能够沿第一方向d1相对于第一定子711部分移动。第一定子部分711和第一动子部分701被构造和布置成使得至少对于第一动子部分701沿第二方向d2的预定移动范围，第一致动线720在操作使用时与第一动子部分701一起沿垂直于第一方向d1的第二方向d2移动。

在实施例中，第一定子部分711被构造和布置成在第一动子部分701中产生磁通702，其中第一定子部分711和第一动子部分701被构造和布置成使得磁通密度在操作使用时至少对于预定移动范围且对于磁力721的预定量值是恒定的。可选地，可以基于磁通反馈来控制第一定子部分711中的磁通702，如下文将参考图5a和图5b进一步解释的。

参考图4c至图4d，在实施例中，也可以如下描述本发明的第一方面。本发明涉及致动器单元，所述致动器单元可以例如用于将光学元件定位在例如投影系统或照射系统中。所述致动器单元包括第一磁阻致动器700，所述第一磁阻致动器700包括第一定子部分711和第一动子部分701，所述第一定子部分711和第一动子部分沿第一方向由间隙730相对于彼此分离开。第一动子部分701被构造和布置成连接到光学元件并且用于移动所述光学元件。第一定子部分711被构造和布置成沿第一致动线720施加磁力721于第一动子部分701上。第一动子部分701能够沿第一方向d1相对于第一定子711部分移动。第一定子部分711包括多个定子极714、715，并且第一动子部分701包括与定子极714、715的数目对应的多个动子极704、705，其中每个动子极704、705面向所述定子极中的一个。当沿第二方向d2观看时，每个动子极704、705小于定子极714、715中的其所面向的一个定子极。

在所示的示例中，定子极714、715的数目和动子极704、705的数目是两个。因而，第一定子部分711包括第一定子极714和第二定子极715，并且第一动子部分701包括面向第一定子极714的第一动子极704和面向第二定子极715的第二动子极705。当沿第二方向d2观看时，第一动子极704小于第一定子极714，并且第二动子极705小于第二定子极715。然而，注意到，另一数目的定子极714、715和动子极704、705也是可能的，例如，三个、四个或五个。

图4c至图4d示出了优选地具有布线的线圈713，以用于在第一定子部分711中产生定子磁通712。定子磁通712感应第一动子部分701中的磁通702。在如图4d所示的情况下，第一动子部分701相对于如图4c所示的情况沿第二方向d2移动通过一距离731。由于第一动子极704小于第一定子极714，并且第二动子极705小于第二定子极715，因此在图4c和图4d中，在第一动子部分701中产生的磁通702保持恒定。因而，第一致动线720与第一动子部分701一起移动，并且相对于第一动子部分701保持在相同位置。在图4c和图4d中，沿第一动子部分701的中心线施加磁力721。因此，在图4d中减小了图4b中存在的不想要的力矩变化。根据本发明的致动器单元的另一优点是可以省略机械联接件，诸如在第一定子部分711与第一动子部分701之间和/或在第一动子部分701与光学元件之间的在常规致动器单元中的弹性铰接销和线性引导件。如此，减少了运动和振动的传递，以及热能的传递。例如，图3中的联接件9d可以被省略。

还将理解，在图4c至图4d所示的示例中，所述预定移动范围取决于动子极704、705与定子极714、715之间的尺寸差有多大。一般而言，只要当沿第二方向d2观看时第一动子极704和第二动子极705分别位于第一定子极714和第二定子极715的外部点内，则第一致动线720就将与第一动子极部分701等距地移动。

在实施例中，第一定子部分711和第一动子部分701被构造和布置成使得对于第一动子部分701沿垂直于第一方向d1和第二方向d2两者的第三方向的至少预定移动范围，第一致动线720在操作使用时与第一动子部分701一起沿所述第三方向移动。在实施例中，当沿垂直于第一方向d1和第二方向d2的所述第三方向观看时，每个动子极704、705小于定子极714、715中的其所面向的一个定子极。在图4c至图4d所示的实施例中，当沿第三方向观看时，第一动子极704小于第一定子极714，并且第二动子极705小于第二定子极715。例如，在图4c至图4d所示的侧视图中，所述第三方向可以沿纸向内和/或向外。有利地，当磁力721的第一致动线720继续移动时，第一动子部分701沿第三方向的移动是可能的，并且因而不会在第一动子部分701和光学元件中引入不想要的力矩变化。

第一动子部分701与第一定子部分711之间的间隙730优选地尽可能小，因为这允许减少功率耗散和/或减小第一磁阻致动器700的尺寸。实际上，第一定子部分711被连接到框架，例如，如图3所示的力框架5。制造公差(例如力框架5、基部框架7、传感器框架6和/或联接件9a、9b、9c、9d的制造公差)可能导致在安装所述致动器单元之后第一定子部分的不对准。为了补偿这种不对准，给定第一磁阻致动器中所需的操作行程，则将会需要第一动子部分的相对较大的间隙。

图5a至图5b示意性地图示了允许减轻该问题的本发明的实施例。在此实施例中，致动器单元包括第一辅助致动器750。第一辅助致动器750被构造和布置成首先使第一磁阻致动器700的第一定子部分711相对于第一动子部分701沿第一方向d1移动。在实施例中，第一辅助致动器750被构造和布置成在安装致动器单元之后减小介于第一定子部分711与第一动子部分701之间的间隙730和/或在操作使用期间减小间隙730。

图5a例如示出了安装所述致动器单元之后的情况。由于例如制造公差，则介于第一动子部分701与第一定子部分711之间的间隙730是相对较大的。在图5b中的情况下，第一辅助致动器750已经将第一定子部分711朝向第一动子部分701移动，使得间隙730已经被减小。可以可选地在第一定子部分711上施加沿第一方向d1的辅助致动器力751。有利地，第一辅助致动器750确保当间隙730是相对较小时，第一磁阻致动器仅需要提供磁力。发明人已发现，使用此实施例，可以显著地降低功耗，这减少了由于热变形和/或需要提供冷却而引起的扰动。此外，可以减小第一动子部分701的质量，这增加了共振频率。而且，磁阻致动器700的体积可以减小，这在实践中可能是限制因素，并且此实施例可以例如允许用于诸如框架之类的其它部件的更多空间。

尽管第一辅助致动器750在图5a至图5b中被示意性地图示，但第一辅助致动器750可以被实施为任何合适的致动器。例如，它可以是由压电惯性驱动器、残余应变压电致动器、心轴/主轴、或压电致动器所驱动的心轴/主轴。

在实施例中，第一辅助致动器750构造和布置成固定在间隙减小位置，例如，如图5b所示。例如，在安装之后，所述第一辅助致动器750可以被布置在间隙减小位置并且被固定在此位置。此后，所述第一辅助致动器在操作期间保持在此位置，并且磁阻致动器700的第一定子部分711相对于所述力框架保持在恒定位置。所述第一辅助致动器750用作一劳永逸式(set-and-forget)致动器。

本发明也涉及一种用于安装包括第一辅助致动器750的致动器单元的方法。所述方法包括将第一磁阻致动器700的第一定子部分711连接至框架的步骤，以及将第一磁阻致动器700的第一动子部分701连接到光学元件的步骤。所述方法还包括使用第一辅助致动器750减小介于第一定子部分711与第一动子部分701之间的间隙730的步骤。在可选实施例中，所述方法还包括将第一辅助致动器750固定在间隙减小位置的步骤。

图5a至图5b进一步图示了在可选实施例中，致动器单元包括控制单元774，其中控制单元包括用于接收磁通反馈信号772的输入端子773，所述磁通反馈信号772例如表示磁定子磁通712，磁动子磁通702，和/或第一定子部分711中的磁通密度和/或第一动子部分712中的磁通密度，和/或介于第一定子部分711与第一动子部分701之间的间隙730中的磁通密度。控制单元774可以被配置为基于磁通反馈信号772来控制第一定子部分711中的磁定子磁通712和/或第一动子部分701中的磁通702和/或介于第一定子部分711与第一动子部分701之间的间隙730中的磁通，例如使得至少在第一动子部分701中的磁通密度在操作使用时是恒定的。在所示实施例中，设置用于测量磁通702的可选传感器770，所述可选传感器770可以是致动器单元的一部分。磁通反馈信号772经由输出端子771被发送至控制单元774。控制单元774利用第一控制信号776经由第一输出端子775控制通过线圈713的布线的电流。控制单元774可以被配置成根据所需的磁力721来控制定子磁通712和/或间隙730中的磁通。特别地，当磁力720使第一动子部分701沿第一方向d1移动时，间隙730变得更大或更小。如果定子磁通712将会保持恒定，则这将会导致磁通702的磁通密度分别减小或增大。控制单元774可以用于控制定子磁通712，使得磁通702在这种情况下保持恒定。

因为磁通702取决于间隙730，则磁通反馈信号772也可以用作间隙730的代表或表示。因此，控制单元774可以包括第二输出端子777以用于利用第二控制信号778来控制第一辅助致动器750。

图6a示意性地图示了根据本发明的致动器单元105的实施例，并且图6b示意性地图示了在图6a所示的致动器单元105中产生的相关力。根据本发明，致动器单元105包括根据上述实施例中的一个实施例而实施的第一磁阻致动器700。在此示例中，致动器单元105也包括第二磁阻致动器800，所述第二磁阻致动器800以类似于第一磁阻致动器700的方式来实现。上述关于第一磁阻致动器700的任何特征也可以应用于第二磁阻致动器800。

图7示出了第二磁阻致动器800的可能实施例，其中第二磁阻致动器800是可变磁阻致动器。特别地，第二磁阻致动器800包括第二定子部分811和第二动子部分801，所述第二定子部分811和第二动子部分801沿第四方向d4由第二间隙830相对于彼此分离开。第二动子部分801构造和布置成被连接到光学元件并且用于移动所述光学元件。第二定子部分811被构造和布置成沿第二致动线820施加第二磁力821于第二动子部分801上(如图6b所示)。第二动子部分801能够沿第四方向d4相对于第二定子811部分移动。第二定子部分811和第二动子部分801被构造和布置成使得至少对于第二动子部分801沿垂直于第四方向d4的第五方向d5的预定移动范围，第二致动线820在操作使用时与第二动子部分801一起沿第五方向d5移动。

特别地，第二定子部分811包括第一定子极814和第二定子极815，第二动子部分801包括面向第一定子极814的第一动子极804和面向第二定子极815的第二动子极805。当沿第五方向d5观看时，并且可选地也当沿垂直于第四方向和第五方向的第六方向观看时，第一动子极804小于第一定子极814，并且第二动子极805小于第二定子极815。注意，与对于第一磁阻致动器的情况类似，定子极814、815和动子极804、805的数目可以不是两个，例如可以是三个、四个或五个。可选地，第一磁阻致动器700和第二磁阻致动器800具有相同数量的定子极814、815和动子极804、805。

图7还示出，优选地，致动器单元包括第二辅助致动器850，所述第二辅助致动器850被构造和布置成使第二磁阻致动器800的第二定子部分811相对于第二动子部分801沿第四方向d4移动。

现在回到图6a至图6b，其中图示了第一磁阻致动器700和第二磁阻致动器800被构造和布置成分别沿第一致动线720施加磁力721和沿第二致动线820施加第二磁力821，从而产生净磁力921。在实施例中，第一致动线720和第二致动线820在致动点920中相交。在操作使用时，例如至少对于光学元件的预定移动范围，将致动点920与光学元件一起移动。这减少了被施加到光学元件上的力矩的变化，所述力矩的变化可能导致光学元件和光学元件表面的变形。这种变形可能对束产生负面影响。图6a至图6b还图示了在可选实施例中，第一方向d1和第四方向d4相对于彼此以介于85度与95度之间的角度被定向，例如以90度被定向。可选地，第二方向d2和第五方向d5也相对于彼此以介于85度与95度之间的角度被定向，例如以90度被定向。可选地，第一方向d1和第五方向d5彼此平行地定向，和/或第二方向d2和第四方向d4彼此平行地定向。可选地，第一方向d1和第四方向d4被定向成使得净磁力921基本上竖直地定向。

可选地，致动器单元105包括被构造和布置成连接到光学元件的光学元件接口101。第一磁阻致动器700的第一动子部分701和第二磁阻致动器800的第二动子部分801两者都被附接到光学元件接口101。如此，光学元件接口101的移动导致光学元件发生移动。可选地，致动点920被布置在光学元件接口101处。光学元件接口101可以例如是光学元件衬套。

图6a至图6b还示出，致动器单元105可选地包括重力补偿器300。重力补偿器300被构造和布置成沿基本上竖直的方向，例如经由光学元件接口101，向致动器单元105和/或光学元件上提供补偿力321。可选地，补偿力321被取向为基本上与净磁力921相反，净磁力921是磁力721和第二磁力821的总和。注意，当致动器单元105不包括第二磁阻致动器800时，补偿力321可以可选地沿与磁力721基本相反的方向。可选地，补偿力321基本上竖直地定向。可选地，补偿力321是恒定力。

当致动器单元105、第一磁阻致动器700和/或第二磁阻致动器800是可变磁阻致动器时，重力补偿器300可以是特别是有利的。通常，可变磁阻致动器只能提供单向力。因此，重力补偿器300可以用于沿相反的方向施加力。

在所示的实施例中，致动器单元105还包括可选的铰接件销301，所述可选的铰接件销301将重力补偿器300连接到光学元件接口101。替代地，铰接销301可以被连接到光学元件、第一定子部分、或第二定子部分。铰接销301可以被构造和布置成使得光学接口元件101的移动导致重力补偿器300的移动较少，并且反之亦然。例如，铰接件销301可以经由一个或更多个铰接件而被连接到光学元件接口101和/或重力补偿器300。

在实施例中，补偿力321是磁力。例如，重力补偿器300可以包括被构造和布置成产生补偿力321的永磁体。磁力有利地允许减少机械耦合，由此减少针对振动和运动的传递路径。

在实施例中，重力补偿器300是磁阻致动器，可选地是可变磁阻致动器。可选地，重力补偿器300以类似于第一磁阻致动器700和/或第二磁阻致动器800的方式来实施。

在实施例中，第一磁阻致动器700可以被构造和布置成双向的。此实施例可以作为重力补偿器300的替代而被应用，或与重力补偿器300组合来应用。特别地，第一磁阻致动器700可以包括补偿定子部分，所述补偿定子部分被构造和布置成沿第一致动线720向第一动子部分701和/或向被构造和布置成连接到第一动子部分701的补偿动子部分施加磁补偿力。磁补偿力可以定向为与磁力720相反。

图8示意性地图示了根据本发明的第二方面的致动器单元1000的示例。可选地，第二方面可以与第一方面相结合。根据第二方面的致动器单元1000包括第一磁阻致动器1002，所述第一磁阻致动器1002包括第一定子部分1002b和第一动子部分1002a，所述第一定子部分1002b和第一动子部分1002a沿第一方向d1相对于彼此分离开第一间隙。第一定子部分1002b被构造并且布置成向第一动子部分1002a施加第一磁力，其中第一动子部分1002a被连接到第一杆1011。所述致动器单元1000还包括第二磁阻致动器1003，所述第二磁阻致动器1003包括第二定子部分1003b和第二动子部分1003a，所述第二定子部分1003b和第二动子部分1003a沿第四方向d4相对于彼此分离开第二间隙。第二定子部分1003b被构造并且布置成向第二动子部分1003a施加第二磁力，其中第二动子部分1003a被连接到第二杆1012。致动器单元1000还包括将第一杆1011连接到第一销1013的第一铰接件1022、以及将第二杆1012连接到第二销1014的第二铰接件1023。第一销1013和第二销1014各自被构造和布置成连接到光学元件并且用于移动所述光学元件。在所示的示例中，第一销1013和第二销1014各自被经由第三铰接件1024附接到光学元件接口1001，所述第三铰接件1024可以例如是球形铰接件。光学元件接口1001可以例如是光学元件衬套。

因此，本发明的第二方面提供位于第一磁阻致动器1002与第一销1013之间的第一杆1011，以及位于第二磁阻致动器1003与第二销1014之间的第二杆1012。可以是球形铰接件的第一铰接件1022和第二铰接件1023允许第一销1013和第二销1014相对于第一杆1011和第二杆1012移动。第一杆1011和第二杆1012减小了第一动子部分1002a和第二动子部分1003a需要移动的距离，这减小了第一间隙和第二间隙，因为使用了磁阻致动器。第一杆1011和第二杆1012允许在致动器单元1000中较少的功率耗散。此外，可以减小运动元件的质量和质量惯性矩。这允许降低铰接件(例如第一铰接件1022和第二铰接件1023)的横向刚度，和/或增加解耦频率。如此，较少的振动和/或运动被传递到光学元件。

可选地，致动器单元1000还包括铰接件装置1021，所述铰接件装置1021可以连接到地面。第一杆1011和/或第二杆1012可以连接到铰接件装置1021。铰接件装置1021允许第一杆1011和/或第二杆1012沿垂直于第一方向d1和第二方向d2两者的第三方向围绕轴移动。在图8中，第三方向垂直于纸。铰接件布置1021允许可以省略在常规致动器单元中所使用的复杂线性引导件。

注意，尽管未在图8中示出，但致动器单元1000可以包括重力补偿器，所述重力补偿器被构造并且布置成沿基本上竖直的方向向致动器单元1000提供补偿力。例如，重力补偿器1050可以被附接到光学元件接口1001、第一磁阻致动器1002、第二磁阻致动器1003、第一杆1011、或第二杆1012。所述重力补偿器还可以被实现为具有以上参考图6a中所示的重力补偿器300而描述的任何特征，例如，补偿是恒定力和/或磁力，或者经由铰接销连接。

本发明还涉及一种用于投影系统或照射系统的光学元件系统，例如图1至图2中的照射系统IL或投影系统PS。所述光学元件系统包括光学元件和至少第一致动器单元，所述第一致动器单元被构造和布置成以第一自由度和第二自由度定位所述光学元件，所述第一致动器单元是根据本发明的第一方面或第二方面的致动器单元。在实施例中，光学元件系统还包括被构造和布置成以第三自由度和第四自由度定位光学元件的第二致动器单元，以及被构造和布置成以第五自由度和第六自由度定位光学元件的第三致动器单元，所述第二致动器单元和第三致动器单元两者都是根据本发明的第一方面或第二方面的致动器单元。例如，每个致动器单元可以包括第一磁阻致动器和第二磁阻致动器，从而产生六个磁阻致动器。这些磁阻致动器可以被布置呈六足构型，使得光学元件能够以六个自由度移动。

在实施例中，光学元件是反射镜。例如，光学元件可以是反射元件28、30、场反射镜装置22或光瞳反射镜装置24中的一个。

本发明还涉及一种用于光刻设备的投影系统，例如投影系统PS，包括根据本发明的多个光学元件系统，其中所述光学元件系统的光学元件被构造和布置成沿光路引导束。

本发明还涉及一种光刻设备，包括：衬底台WT，所述衬底台被配置成保持衬底W；辐射源，所述辐射源被配置成产生辐射束B；支撑结构MT，所述支撑结构被配置成支撑图案形成装置MA，所述图案形成装置被配置成将图案传递给束B；根据本发明的投影系统PS，所述投影系统被构造和设置成将束B定位到衬底W上。

虽然本发明的具体实施例已经在上文中描述过，但是应当理解，本发明可以用并非所描述的方式实践。所述设备的行为可以在很大程度上由包含用于实施如上所披露的方法的某些步骤的一个或更多个机器可读指令序列的计算机程序、或者具有存储在其中的这种计算机程序的数据存储介质(例如半导体存储器、磁盘或光盘)来定义。上文的描述旨在是说明性的而非限制性的。因而，本领域的技术人员将明白，在不背离下面阐述的权利要求书的范围的情况下，可以对所描述的发明进行修改。

Claims (24)

1.一种用于定位光学元件的致动器单元，所述致动器单元包括第一磁阻致动器，所述第一磁阻致动器包括第一定子部分和第一动子部分，所述第一定子部分和第一动子部分沿第一方向由一间隙相对于彼此分离开，其中：

·所述第一动子部分被构造并且布置成连接到所述光学元件并且用于移动所述光学元件，

·所述第一定子部分被构造和布置成沿第一致动线施加磁力于所述第一动子部分上，并且其中所述第一动子部分能够沿所述第一方向相对于所述第一定子部分移动，

·所述第一定子部分和所述第一动子部分被构造和布置成使得至少对于所述第一动子部分沿所述第二方向的预定移动范围，所述第一致动线在操作使用时与所述第一动子部分一起沿垂直于所述第一方向的第二方向移动，并且

·其中所述第一定子部分包括多个定子极，并且所述第一动子部分包括与所述定子极的数目相对应的多个动子极，其中每个动子极面向所述定子极中的一个定子极，并且其中当沿第二方向观看时，每个动子极小于所述定子极中的其面向的所述一个定子极。

2.根据权利要求1所述的致动器单元，其中，所述第一定子部分被构造和布置成在所述第一动子部分中产生磁通，其中所述第一定子部分和所述第一动子部分被构造和布置成使得至少在所述第一动子部分中的磁通密度在操作使用时至少对于所述预定移动范围和对于预定量值的所述磁力是恒定的。

3.根据权利要求1所述的致动器单元，其中，当沿垂直于所述第一方向和所述第二方向两者的第三方向观看时，每个动子极小于所述定子极中的其所面向的一个定子极。

4.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的致动器单元，其中，所述第一定子部分包括第一定子极和第二定子极，并且所述第一动子部分包括面向所述第一定子极的第一动子极和面向所述第二定子极的第二动子极，其中，当沿第二方向观看时，所述第一动子极小于所述第一定子极，并且所述第二动子极小于所述第二定子极。

5.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的致动器单元，还包括第一辅助致动器，所述第一辅助致动器被构造和布置成使所述第一磁阻致动器的所述第一定子部分相对于所述第一动子部分沿所述第一方向移动。

6.根据权利要求5所述的致动器单元，其中，所述第一辅助致动器被构造和布置成在安装所述致动器单元之后减小所述第一定子部分与所述第一动子部分之间的所述间隙和/或在操作使用期间减小所述间隙。

7.根据权利要求5或权利要求6所述的致动器单元，其中，所述第一辅助致动器被构造和布置成固定在间隙减小位置中。

8.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的致动器单元，还包括第二磁阻致动器，所述第二磁阻致动器包括第二定子部分和第二动子部分，所述第二定子部分和第二动子部分沿第四方向由第二间隙相对于彼此分离开，其中：

·所述第二动子部分被构造和布置成连接至所述光学元件并且用于移动所述光学元件，

·所述第二定子部分被构造和布置成沿第二致动线施加第二磁力于所述第二动子部分上，并且其中所述第二动子部分能够沿所述第四方向相对于所述第二定子部分移动，

·所述第二定子部分和所述第二动子部分被构造和布置成使得至少对于所述第二动子部分沿垂直于所述第四方向的第五方向的预定的第二移动范围，所述第二致动线在操作使用时沿所述第五方向与所述第二动子部分一起移动。

9.根据权利要求8所述的致动器单元，其中，所述第一致动线和所述第二致动线在致动点处相交，并且其中所述致动点在操作使用时与所述光学元件一起移动。

10.根据权利要求9所述的致动器单元，其中，所述第一方向和所述第四方向相对于彼此以介于85度与95度之间的角度被定向。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的致动器单元，还包括被构造和布置成连接至所述光学元件的光学元件接口，其中所述第一动子部分和所述第二动子部分连接至所述光学元件接口。

12.一种致动器单元，包括：

·第一磁阻致动器，所述第一磁阻致动器包括第一定子部分和第一动子部分，所述第一定子部分和所述第一动子部分沿第一方向由第一间隙相对于彼此分离开，其中所述第一定子部分被构造和布置成施加磁力于所述第一动子部分上，其中所述第一动子部分被连接至第一杆，

·第二磁阻致动器，所述第二磁阻致动器包括第二定子部分和第二动子部分，所述第二定子部分和所述第二动子部分沿第四方向由第二间隙相对于彼此分离开，其中所述第二定子部分被构造和布置成施加第二磁力于所述第二动子部分上，其中所述第二动子部分连接至第二杆，

·第一铰接件，所述第一铰接件将所述第一杆连接至第一销，

·第二铰接件，所述第二铰接件将所述第二杆连接至第二销，

其中，所述第一销和所述第二销各自被构造和布置成连接至所述光学元件并且用于移动所述光学元件。

13.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的致动器单元，其中，所述第一磁阻致动器和/或所述第二磁阻致动器是可变磁阻致动器或混合磁阻致动器。

14.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的致动器单元，还包括重力补偿器，所述重力补偿器被构造和布置成沿实质上竖直的方向向所述致动器单元和/或所述光学元件提供补偿力。

15.根据权利要求14所述的致动器单元，其中，所述补偿力被定向成

·与所述第一磁阻致动器的磁力实质上相反，或

·当所述致动器单元包括所述第二磁阻致动器时：与作为沿竖直方向的所述第二磁力与所述磁力之和的净磁力实质上相反。

16.根据权利要求14或权利要求15的致动器单元，还包括铰接销、光学元件接口、所述第一磁阻致动器、或所述第二磁阻致动器，所述铰接销将所述重力补偿器连接至所述光学元件。

17.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的致动器单元，其中，所述第一磁阻致动器包括补偿定子部分，所述补偿定子部分被构造和布置成沿所述第一致动线施加磁补偿力于所述第一动子部分和/或被构造和布置成连接至所述第一动子部分的补偿动子部分上，其中所述磁补偿力被定向成与所述磁力相反。

18.一种用于投影系统或照射系统的光学元件系统，所述光学元件系统包括光学元件和至少第一致动器单元，所述第一致动器单元被构造和布置成以第一自由度和第二自由度定位所述光学元件，所述第一致动器单元是根据前述权利要求中的一项或更多项所述的致动器单元。

19.根据权利要求18所述的光学元件系统，还包括第二致动器单元和第三致动器单元，所述第二致动器单元被构造和布置成以第三自由度和第四自由度定位所述光学元件，所述第三致动器单元被构造和布置成以第五自由度和第六自由度定位所述光学元件，所述第二致动器单元和第三致动器单元都是根据权利要求1至17中的一项或更多项所述的致动器单元。

20.根据权利要求18或19所述的光学元件系统，其中，所述光学元件是反射镜。

21.一种用于光刻设备的投影系统，包括多个根据权利要求18至20中的一项或更多项所述的光学元件系统，其中所述光学元件系统的所述光学元件被构造和布置成沿光路引导束。

22.一种光刻设备，包括：

·衬底台，所述衬底台被配置成保持衬底；

·辐射源，所述辐射源被配置成产生辐射束；

·支撑结构，所述支撑结构被配置成支撑图案形成装置，所述图案形成装置被配置成将图案施加至所述辐射束，

·根据权利要求21所述的投影系统，所述投影系统被构造和布置成将所述束定位到所述衬底上。

23.一种用于安装根据权利要求5至7中的一项或更多项所述的致动器单元的方法，包括以下步骤：

·将所述第一磁阻致动器的所述第一定子部分连接到框架，

·将所述第一磁阻致动器的所述第一动子部分连接到光学元件，

·使用所述第一辅助致动器来减小介于所述第一定子部分与所述第一动子部分之间的所述间隙。

24.根据权利要求23所述的方法，还包括将所述第一辅助致动器固定在间隙减小位置中的步骤。

Images