JP6712372B2 - 放射システム - Google Patents
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関連出願の相互参照
本願は、２０１５年３月２日出願の欧州特許第１５１５７１９２．４号、及び２０１５年５月２２日出願の欧州特許第１５１６８８３２．２号、及び２０１５年１０月１４日出願の欧州特許第１５１８９６７６．８号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本願は、２０１５年３月２日出願の欧州特許第１５１５７１９２．４号、及び２０１５年５月２２日出願の欧州特許第１５１６８８３２．２号、及び２０１５年１０月１４日出願の欧州特許第１５１８９６７６．８号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
[0001] 本発明は放射システムに関する。特に放射システムは、限定はしないが、少なくとも１つのリソグラフィ装置を備えるリソグラフィシステムの一部を形成し得る。
[0002] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上に付与するように構築された機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造において使用可能である。リソグラフィ装置は、例えば、パターニングデバイス（例えば、マスク）から、基板上に提供された放射感応性材料（レジスト）の層上に、パターンを投影することができる。
[0003] 基板上にパターンを投影するためにリソグラフィ装置によって使用される放射の波長は、その基板上に形成可能なフィーチャの最小サイズを決定する。４〜２０ｎｍの範囲内の波長を有する電磁放射であるＥＵＶ放射を使用するリソグラフィ装置は、従来のリソグラフィ装置（例えば、１９３ｎｍの波長を伴う電磁放射が使用可能）よりも小さいフィーチャを基板上に形成するために使用することができる。
[0004] リソグラフィ装置には、放射システムからのＥＵＶ放射が提供され得る。本発明の目的は、従来の技法の少なくとも１つの問題をなくすか又は緩和することである。
[0005] 本発明の第１の態様によれば、メイン放射ビームを受け取るように、及び、メイン放射ビームを複数の分岐放射ビームに分割するように構成された、ビーム分割装置と、入力放射ビームを受け取るように、及び、修正済み放射ビームを出力するように配置された、放射改変デバイスとを備える、放射システムが提供され、放射改変デバイスは、受け取られた入力放射ビームと比較した場合、エタンデュが増加した出力修正済み放射ビームを提供するように構成され、放射改変デバイスは、放射改変デバイスによって受け取られる入力放射ビームがメイン放射ビームであるように配置され、放射改変デバイスは、修正済みメイン放射ビームをビーム分割装置に提供するように構成され、又は、放射改変デバイスは、放射改変デバイスによって受け取られる入力放射ビームがビーム分割装置から出力される分岐放射ビームであるように、配置される。
[0006] 放射改変デバイスは光ディフューザとしての役割を果たすことができ、入力放射ビームを拡散することができる。放射改変デバイスは、ビーム分割装置のアップストリーム又はダウンストリームに位置決めすることができる。すなわち放射改変デバイスは、メイン放射ビームをビーム分割装置に提供する前に放射ビームを改変することができるか、又は、放射改変デバイスは、ビーム分割装置で形成される分岐放射ビームを改変することができる。いくつかの実施形態は、２つ以上の放射改変デバイスを含むことができる。例えば、第１の放射改変デバイスは、放射ビームをビーム分割装置に提供する前に放射ビームを改変するように配置することができ、第２の放射改変デバイスは、ビーム分割装置で形成される分岐放射ビームを改変するように配置することができる。いくつかの実施形態は、各分岐放射ビームについて放射改変デバイスを含むことができる。
[0007] 放射改変デバイスは、放射改変デバイスから出力される修正済み放射ビームが、放射改変デバイスによって受け取られる入力放射ビームのエタンデュより少なくとも１０倍大きいエタンデュを有するように、放射ビームのエタンデュを増加させるように構成可能である。
[0008] 放射改変デバイスは、放射改変デバイスから出力される修正済み放射ビームが、放射改変デバイスによって受け取られる入力放射ビームのエタンデュより少なくとも１×１０４倍大きいエタンデュを有するように、ＥＵＶ放射ビームのエタンデュを増加させるように構成可能である。
[0009] ビーム分割装置は複数の反射ファセットを備えることができ、各反射ファセットは、メイン放射ビームの一部を受け取るように、及び、分岐放射ビームを形成するためにメイン放射ビームの一部を反射するように配置される。
[0010] 放射改変デバイスは、受け取られた入力放射ビームと比較した場合、出力修正済み放射ビームの強度プロファイルの空間的均一性を増加させるように構成可能である。
[0011] 放射システムは、遠視野面内に出力修正済み放射ビームのイメージを形成するように構成された１つ以上の集束光学系を更に備えることができる。
[0012] 放射改変デバイスは、放射改変デバイスによって受け取られる入力放射ビームがビーム分割装置から出力される分岐放射ビームであるように配置することができ、１つ以上の集束光学系は、リソグラフィ装置内部に位置する遠視野面内に出力修正済みメイン放射ビームのイメージを形成するように構成される。
[0013] 放射改変デバイスは、放射改変デバイスによって受け取られる入力放射ビームがメイン放射ビームであるように配置され、放射改変デバイスは、修正済みメイン放射ビームをビーム分割装置に提供するように構成され、１つ以上の集束光学系は、ビーム分割装置又はその近くに位置する遠視野面内に出力修正済みメイン放射ビームのイメージを形成するように構成される。
[0014] 放射改変デバイスは、入力放射ビームを受け取るように配置された第１の開口及び修正済み放射ビームを出力するように配置された第２の開口を有する、チューブを備えることができ、チューブは実質的に反射性の内部表面によって画定され、内部表面は、第１の開口を介してチューブに入る放射ビームを内部表面で複数回連続して反射し、それによって、修正済み放射ビームが第２の開口を介してチューブを出る前に放射ビームを修正するように、配置される。
[0015] 放射改変デバイスは、複数の反射ファセットから反射される複数のサブビームを形成するために、入力放射ビームの一部を受け取って反射するように各々が配置された、複数の反射ファセットを備えることができ、複数の反射ファセットは、出力修正済み放射ビームを形成するためにサブビームを誘導するように配置される。
[0016] 放射改変デバイスは、第１の粗反射表面を備える第１の拡散要素と、第２の粗反射表面を備える第２の拡散要素と、第１及び／又は第２の粗反射表面を移動させるために第１及び／又は第２の拡散要素を移動するように構成された１つ以上のアクチュエータとを備えることができ、第１の粗反射表面は、入力放射ビームを受け取るように、及び第２の粗反射表面上に入射させるために放射ビームを反射するように構成され、第２の粗反射表面は、出力修正済み放射ビームを形成するために、第１の粗反射表面から受け取った放射ビームを反射するように配置される。
[0017] 放射改変デバイスは、入力放射ビームを受け取って反射するように配置された連続的に起伏する反射表面を備えることができ、連続的に起伏する反射表面の形状は実質的周期パターンに従う。
[0018] 放射システムは、ＥＵＶ放射を発するように構成された放射源を更に備えることができ、メイン放射ビームは、放射源によって発せられるＥＵＶ放射の少なくとも一部を備える。
[0019] 放射源は、少なくとも１つの自由電子レーザを備えることができる。
[0020] 放射システムは、メイン放射ビームをビーム分割装置に提供する前に、メイン放射ビームの断面を拡張するように構成されたビーム拡張光学系を、更に備えることができる。
[0021] 放射システムは、分岐放射ビームのうちの少なくとも１つをそれぞれのリソグラフィ装置に誘導するように構成された誘導光学系を、更に備えることができる。
[0021] 放射システムは、複数の放射改変デバイスを備えることができ、複数の放射改変デバイスの各々は、放射改変デバイスの各々によって受け取られる入力放射ビームがビーム分割装置から出力される分岐放射ビームのうちの１つであるように配置される。
[0022] 本発明の第２の態様によれば、ＥＵＶ放射を発するように構成された放射源と、ＥＵＶ放射ビームを受け取るように配置された第１の開口及びＥＵＶ放射ビームを出力するように配置された第２の開口を有する、チューブを備える放射改変デバイスと、を備える、放射システムが提供され、放射改変デバイスに入るＥＵＶ放射ビームは、放射源によって発せられるＥＵＶ放射の少なくとも一部を備え、チューブは実質的にＥＵＶ放射に対して反射性の内部表面によって画定され、内部表面は、第１の開口を介してチューブに入るＥＵＶ放射ビームを内部表面で複数回連続して反射し、それによって、ＥＵＶ放射ビームが第２の開口を介してチューブを出る前にＥＵＶ放射ビームを修正するように、配置される。
[0023] 放射改変デバイスは、有利にはＥＵＶ放射ビームを改変する。放射改変デバイスから出力されるＥＵＶ放射ビームは、例えば、リソグラフィ装置に提供することができる。放射改変デバイスは、放射改変デバイスから出力される放射ビームがリソグラフィ装置に提供される時に有利な効果を与えるように、ＥＵＶ放射ビームを修正することができる。代替として、放射改変デバイスから出力されるＥＵＶ放射ビームを、ＥＵＶ放射ビームを複数の分岐放射ビームに分割するように構成されるビーム分割装置に提供することができる。
[0024] チューブは曲がりを含むことができる。
[0025] 曲がりは、有利には、ＥＵＶ放射がチューブの内部表面に入射するかすめ角の範囲を増加させることができる。曲がりは、段付き曲がり、又はチューブがカーブするような連続曲がりとすることができる。
[0026] チューブ内の曲がりの曲がり角は、約５度未満であり得る。
[0027] 内部表面でＥＵＶ放射の反射中に吸収される放射の量は、ＥＵＶ放射が内部表面に入射するかすめ角の増加と共に増加し得る。曲がり角を約５度未満に制約することで、有利には、ＥＵＶ放射が内部表面に入射するかすめ角を制限することができ、したがって、内部表面でＥＵＶ放射の反射中に吸収される放射の量を制限することができる。
[0028] チューブの曲がりは、放射改変デバイスを介した直接の見通し線が存在しないように構成可能である。
[0029] チューブの内部表面の断面形状は多角形とすることができる。
[0030] チューブの内部表面の断面形状は矩形とすることができる。
[0031] チューブの内部表面の断面形状は正方形とすることができる。
[0032] チューブの内部表面の断面形状は六角形とすることができる。
[0033] チューブは、第１のセクションと、第１のセクションからＥＵＶ放射を受け取るように配置された第２のセクションとを備えることができ、第１及び第２のセクションは、チューブにガスが入るか又は出る時に通過することができる第１と第２のセクション間のギャップを形成するように配置される。
[0034]チューブに出入りするガスは、有利には、チューブの内部表面からゴミを取り除く働きをすることができる。
[0035] 第１及び第２のセクションは、第１の開口を介してチューブに入るＥＵＶ放射がギャップを介してチューブを出ないように配置することができる。
[0036] 放射がギャップを介してチューブを出るのを防止することで、ギャップを介したＥＵＶ放射ビームからの放射損失を防止することができる。
[0037] 放射システムは、ギャップを介してチューブ内にガスを注入するように構成されたガス供給を更に備えることができる。
[0038] ガス供給は、ギャップを介してチューブ内に水素を注入するように構成可能である。
[0039] 放射システムは、チューブが振動運動を受けるためにチューブを作動させるように動作可能なアクチュエータを、更に備えることができる。
[0040] チューブが振動運動を受けることは、有利には、放射改変デバイスから出力される放射に時間的スクランブリングを生じさせる。
[0041] アクチュエータは、チューブが約１ｋＨｚより大きい周波数を有する振動運動を受けるためにチューブを作動させるように動作可能であり得る。
[0042] 放射システムは、放射源から発せられるＥＵＶ放射を受け取るように、及び、放射源によって発せられるＥＵＶ放射の少なくとも一部から形成されるＥＵＶ放射ビームを、放射改変デバイスの第１の開口を介して放射改変デバイスに入るように誘導するように配置された、１つ以上の光学要素を更に備えることができる。
[0043] １つ以上の光学要素は、放射改変デバイスに入るＥＵＶ放射ビームが非ゼロの発散度を有するように、ＥＵＶ放射ビームの発散度を改変するように構成された、少なくとも１つの集束光学系を含むことができる。
[0044]ＥＵＶ放射ビームが非ゼロの発散度を有する放射改変デバイスに入るようにＥＵＶ放射ビームの発散度を改変することで、ＥＵＶ放射のうちの少なくともいくつかが放射改変デバイスの内部表面に入射し、内部表面で反射を受けることが保証される。ＥＵＶ放射ビームは、ＥＵＶ放射が内部表面に向かって発散するように、正の発散度を有する放射改変デバイスに入ることができる。代替として、ＥＵＶ放射ビームは、放射ビームが放射改変デバイスの内側に位置する焦点に集束するように、負の発散度を有する放射改変デバイスに入ることができる。次いでＥＵＶ放射ビームは、ＥＵＶ放射が内部表面に向かって発散するように、焦点の後に正の発散度を有することができる。
[0045] 放射改変デバイスは、第１と第２の開口間に長さＬを有することができ、第２の開口は直径Ｄを有することができ、少なくとも１つの集束光学系は、ＥＵＶ放射ビームが半発散度θを伴って放射改変デバイスに提供されるように、ＥＵＶ放射ビームの発散度を改変するように構成可能である。放射改変デバイス及び少なくとも１つの集束光学系は、θＬ／Ｄが約１０より大きいか又は等しいように構成可能である。
[0046] θＬ／Ｄが約１０より大きいか又は等しいように、放射改変デバイス及び少なくとも１つの集束光学系を構成することで、有利には、ＥＵＶ放射ビームの空間強度プロファイルの均一性が、リソグラフィ装置内で修正済みＥＵＶ放射ビームを使用するために望ましい量だけ増加することを保証することができる。
[0047] ＥＵＶ放射ビームの半発散度は、約１００ミリラジアン未満とすることができる。
[0048] ＥＵＶ放射ビームの半発散度は、約１０ミリラジアン未満とすることができる。
[0049] 少なくとも１つの集束光学系は、ＥＵＶ放射ビームが正の発散度を伴って放射改変デバイスに提供されるように、ＥＵＶ放射ビームを焦点に集束させるように構成可能である。
[0050] チューブは、チューブの断面中心に沿って延在し、第１及び第２の開口を介してチューブの内部及び外部へと延在する、光軸を画定することができる。少なくとも１つの集束光学系は、光軸上に存在しない焦点にＥＵＶ放射ビームを集束させるように構成可能である。
[0051] 光軸上に存在しない焦点にＥＵＶ放射ビームを集束させることは、有利には、ＥＵＶ放射が内部表面に入射するかすめ角の範囲を増加させることができる。
[0052] 焦点から光軸が第１の開口を通過する光軸上の位置まで延在する線は、光軸と軸外角を形成することができる。軸外角は、ＥＵＶ放射ビームの半発散度とほぼ同じか又は半発散度よりも大きいものとすることができる。
[0053] 放射改変デバイスは、放射改変デバイスの第２の開口を介して放射改変デバイスを出るＥＵＶ放射ビームが、放射改変デバイスの第１の開口に入るＥＵＶ放射ビームのエタンデュよりも大きいエタンデュを有するように、ＥＵＶ放射ビームのエタンデュを増加させるように構成可能である。
[0054] 放射改変デバイスは、放射改変デバイスの第２の開口を介して放射改変デバイスを出るＥＵＶ放射ビームが、放射改変デバイスの第１の開口に入るＥＵＶ放射ビームのエタンデュよりも少なくとも１０倍大きいエタンデュを有するように、ＥＵＶ放射ビームのエタンデュを増加させるように構成可能である。
[0055] 放射改変デバイスは、放射改変デバイスの第２の開口を介して放射改変デバイスを出るＥＵＶ放射ビームが、放射改変デバイスの第１の開口に入るＥＵＶ放射ビームのエタンデュよりも少なくとも１×１０４倍大きいエタンデュを有するように、ＥＵＶ放射ビームのエタンデュを増加させるように構成可能である。
[0056] 放射改変デバイスは、放射改変デバイスの第１の開口のダウンストリームに位置する第１の面から、放射改変デバイスの第２の開口のアップストリームに位置する第２の面へ、ＥＵＶ放射ビームを形成する光線のマッピングを提供するように構成可能であり、マッピングは、第１の面と第２の面との間の光線の断面位置を実質的にスクランブルする働きをする。
[0057] 放射改変デバイスは、ＥＵＶ放射ビームの空間コヒーレンスを減少させるように構成可能である。
[0058] ＥＵＶ放射ビームの空間コヒーレンスを減少させることで、有利には、ＥＵＶ放射ビーム内に干渉パターン（例えば、スペックルパターン）が形成されるのを防ぐことができる。
[0059] 少なくとも１つの集束光学系及び放射改変デバイスは、ＥＵＶ放射ビームの異なる部分が異なるパス長を有する放射改変デバイスを介する光路に沿って伝搬するように構成可能であり、ＥＵＶ放射ビームの異なる部分がそれに沿って伝搬する異なるパス長の範囲は、ＥＵＶ放射ビームのコヒーレンス長よりも大きい。
[0060] 放射改変デバイスは、ＥＵＶ放射ビームの強度プロファイルの空間均一性を増加させるように構成可能であるため、第２の開口を介して放射改変デバイスを出るＥＵＶ放射ビームは、放射改変デバイスの第１の開口から入るＥＵＶ放射ビームの空間強度プロファイルよりも均一な空間強度分布を有することになる。
[0061] 放射システムは、放射改変デバイスの第２の開口を出るＥＵＶ放射ビームを受け取るように、及びＥＵＶ放射ビームを複数の分岐放射ビームに分割するように構成された、ビーム分割装置を更に備えることができる。
[0062] ビーム分割装置は、放射改変デバイスの第２の開口を出るＥＵＶ放射ビームの断面の異なる部分を受け取るように、及び断面の異なる部分を異なる方向に反射するように配置された、複数の反射ファセットを備えることができる。
[0063] 放射システムは、放射改変デバイスの第２の開口からビーム分割装置上へと出る放射ビームを拡大するように構成された、少なくとも１つの集束光学系を更に備えることが可能であり、拡大は、ビーム分割装置に入射する放射ビームの発散度が、放射改変デバイスの第２の開口から出力される放射ビームの発散度よりも小さいものである。
[0064] 放射源は、ＥＵＶ放射を発するように動作可能な少なくとも１つの自由電子レーザを備えることができる。
[0065] 放射源は、第１の自由電子レーザと、第２の自由電子レーザと、結合放射ビームを形成するために第１の自由電子レーザから発せられるＥＵＶ放射を第２の自由電子レーザから発せられるＥＵＶ放射と組み合わせるように構成されたビーム結合装置とを、備えることが可能であり、結合放射ビームは、第１の自由電子レーザから発せられる放射から形成される第１の部分、及び第２の自由電子レーザから発せられる放射から形成される第２の部分を含む、断面を有する。
[0066] 放射改変デバイスは、結合放射ビームを受け取るように、及び、スクランブルされた結合放射ビームを形成するために結合放射ビームを空間的にスクランブルするように構成可能であり、空間的スクランブリングとは、空間的にスクランブルされた結合放射ビームが、第１の自由電子レーザから発せられる放射と第２の自由電子レーザから発せられる放射との間のオーバーラップを含むものである。
[0067] 空間的スクランブリングは、第１及び第２の自由電子レーザのうちの１つ以上によって発せられる放射のパワーにおける変動が、放射改変デバイスを出るスクランブルされた結合放射ビームにおけるパワーの空間的分布に、実質的な変動を発生させないものであり得る。
[0068] 放射システムは、メイン放射ビームを受け取るように構成されたビーム分割装置を更に備えることが可能であり、メイン放射ビームは放射源から発せられるＥＵＶ放射の少なくとも一部を備え、ビーム分割装置は、メイン放射ビームの断面の異なる部分を受け取るように、及び、複数の分岐放射ビームを形成するために断面の異なる部分を異なる方向に反射するように配置された、複数の反射ファセットを備える。放射改変デバイスは、放射改変デバイスの第１の開口を介して分岐放射ビームのうちの１つを受け取るように配置可能である。
[0069] 反射ファセットは、メイン放射ビームの断面の異なるセクタを受け取るように、及び、メイン放射ビームを複数の分岐放射ビームに分割するために異なるセクタを異なる方向に反射するように、配置可能である。
[0070] 放射システムは、放射改変デバイスを出るＥＵＶ放射ビームを中間焦点に集束させるように構成された、少なくとも１つの集束光学系を更に備えることができる。
[0071] 少なくとも１つの集束光学系は、中間焦点のダウンストリームに配設された遠視野面上に、放射改変デバイスの第２の開口のイメージを形成するために、ＥＵＶ放射ビームを集束させるように構成可能である。
[0072] 少なくとも１つの集束光学系は、イメージ面に放射改変デバイスの第２の開口のイメージを形成するように構成された第１の集束光学系と、遠視野面上にイメージ面のイメージを形成するように構成された第２の集束光学系とを、備えることができる。
[0073] 第１の集束光学系は、正の集束パワーを有することができる。
[0074] 第２の集束光学系は、正の集束パワーを有することができる。
[0075] 第１の集束光学系及び／又は第２の集束光学系は、第１の反射要素及び第２の反射要素を備えることができる。
[0076] 第１の集束光学系及び／又は第２の集束光学系は、Ｗｏｌｔｅｒ望遠鏡を備えることができる。
[0077] Ｗｏｌｔｅｒ望遠鏡は、ＩＩＩ型のＷｏｌｔｅｒ望遠鏡を備えることができる。
[0078] 本発明の第３の態様によれば、ＥＵＶ放射を発するように構成された放射源と、放射源によって発せられるＥＵＶ放射の少なくとも一部を備えるＥＵＶ放射ビームを受け取るように配置された放射改変デバイスとを備える、放射システムが提供され、放射改変デバイスは、複数の反射ファセットから反射される複数のサブビームを形成するために、各々がＥＵＶ放射ビームの一部を受け取って反射するように配置された複数の反射ファセットを備え、複数の反射ファセットは、修正済みＥＵＶ放射ビームを形成するためにサブビームを誘導するように配置され、放射改変デバイスは、修正済み放射ビームを少なくとも１つのリソグラフィ装置に提供するように構成される。
[0079] 放射改変デバイスは、有利にはＥＵＶ放射ビームを修正する。放射改変デバイスから出力されるＥＵＶ放射ビームは、例えばリソグラフィ装置に提供可能である。放射改変デバイスは、放射改変デバイスから出力される放射ビームがリソグラフィ装置に提供される時に有利な効果を与えるように、ＥＵＶ放射ビームを修正することができる。代替として、放射改変デバイスから出力されるＥＵＶ放射ビームを、ＥＵＶ放射ビームを複数の分岐放射ビームに分割するように構成されるビーム分割装置に提供することができる。
[0080] 放射改変によって形成される修正済みＥＵＶ放射ビームは、複数の点光源から発せられる放射と等価であり得る。遠視野ロケーションから見た時、修正済みＥＵＶ放射ビームは平面高エタンデュ光源から発せられる放射と等価であり得る。修正済みＥＵＶ放射ビームは、有利には、放射改変デバイスに入射するＥＵＶ放射ビームのエタンデュよりも高いエタンデュを有する。放射改変デバイスは、ＥＵＶ放射ビームの空間強度プロファイルの均一性を増加させる働きもする。すなわち、遠視野ロケーションにおける修正済みＥＵＶ放射ビームの空間強度プロファイルは、放射改変デバイスに入射するＥＵＶ放射ビームの空間強度プロファイルよりも均一である。
[0081] 反射ファセットは、サブビームを集束させるように構成可能である。
[0082] 反射ファセットは、凹形反射表面を備えることができる。
[0083] 複数の反射ファセットは、サブビームを複数の焦点に集束させるように配置可能である。
[0084] 複数の焦点は、焦点面内に存在可能である。
[0085] 複数の反射ファセットは、全般的に平面内に存在可能であり、焦点面は、反射ファセットが全般的に存在する平面と実質的に平行であり得る。
[0086] 各サブビームは光軸を有することができ、焦点面はサブビームの光軸に対して実質的に垂直であり得る。
[0087] 焦点は、焦点面内に実質的に均等な間隔を置いて配置することができる。
[0088] 反射ファセットの各々は、放射改変デバイスの長さよりも長い焦点長を有することができる。
[0089] 反射ファセットの各々は、一般に矩形の断面を有することができる。
[0090] 反射ファセットの各々は、一般に六角形の断面を有することができる。
[0091] 反射ファセットは、ハニカム格子状に配置可能である。
[0092] 反射ファセットは、サブビームが遠視野面内で互いにオーバーラップするように、サブビームを誘導するように構成可能である。
[0093] 反射ファセットは、サブビームが遠視野面内の実質的に同じエリアを照明するようにサブビームを誘導するように構成可能である。
[0094] 反射ファセットは凹面形状を有することができる。
[0095] 反射ファセットは凸面形状を有することができる。
[0096] 放射改変デバイスは、１６又はそれ以上の反射ファセットを備えることができる。
[0097] 放射改変デバイスは、６４又はそれ以上の反射ファセットを備えることができる。
[0098] 放射システムは、ＥＵＶ放射ビームを受け取るように、及びＥＵＶ放射ビームを複数の分岐放射ビームに分割するように構成された、ビーム分割装置を更に備えることができる。
[0099] ビーム分割装置は、放射源から発せられるＥＵＶ放射を複数の分岐放射ビームに分割するように構成可能であり、放射改変デバイスは、分岐放射ビームを受け取って修正するように構成可能である。
[00100] 放射改変デバイスは、放射源から発せられる放射を受け取って修正するように、並びに修正済みＥＵＶ放射ビームをビーム分割装置に提供するように、配置可能である。
[00101] 放射システムは、放射源からＥＵＶ放射ビームを受け取るように、放射ビームの断面を拡張するように、及び拡張された放射ビームを放射改変デバイスに提供するように構成された、ビーム拡張光学系を更に備えることができる。
[00102] 放射システムは誘導光学系を更に備えることが可能であり、誘導光学系は、ビーム分割装置から分岐放射ビームを受け取るように、及び分岐放射ビームをリソグラフィ装置に誘導するように構成される。
[00103] 本発明の第４の態様によれば、第１の粗反射表面を備える第１の拡散要素と、第２の粗反射表面を備える第２の拡散要素と、第１及び／又は第２の粗反射表面を移動させるために第１及び／又は第２の拡散要素を移動するように構成された１つ以上のアクチュエータとを備える、放射改変デバイスが提供され、第１の粗反射表面は、放射ビームを受け取るように、及び第２の粗反射表面上に入射させるために放射ビームを反射するように構成され、第２の粗反射表面は、修正済み放射ビームを形成するために、第１の粗反射表面から受け取った放射ビームを反射するように配置される。
[00104] １つ以上のアクチュエータは、第１及び／又は第２の粗反射表面を回転させるために、第１及び／又は第２の拡散要素を回転するように構成可能である。
[00105] １つ以上のアクチュエータは、第１及び／又は第２の粗反射表面を、毎秒約１メートル又はそれ以上の速度で移動させるように構成可能である。
[00106] 第２の粗反射表面は、第１の粗反射表面に対して実質的に垂直に配置することができる。
[00107] 第１及び／又は第２の粗反射表面は、約５度又はそれより小さいかすめ入射角で放射を受け取るように配置可能である。
[00108] 第１及び／又は第２の粗反射表面は、粗反射表面を平坦面から逸脱させる凹みを含むことができる。
[00109] 第１及び第２の粗反射表面と平坦面とが形成する最大角度は、約１０ミリラジアンより小さいか又は等しいものとすることができる。
[00110] 第１及び／又は第２の粗反射表面は、各々、放射ビーム内に角度広がりを導入する働きをすることができる。
[00111] 本発明の第５の態様によれば、連続的に起伏する反射表面を備える放射改変デバイスが提供され、連続的に起伏する反射表面の形状は実質的周期パターンに従う。
[00112] 連続的に起伏する反射表面の形状は、２つの垂直方向の実質的周期パターンに従うことができる。
[00113] 周期的に起伏する反射表面の単位セルは、実質的凸面形状を有する第１の部分と、実質的凹面形状を有する第２の部分と、実質的サドル形状を有する第３の部分と、実質的サドル形状を有する第４の部分とを備えることができる。
[00114] 単位セルは、第１の方向の周期パターンの単一期間と、第１の方向に垂直な第２の方向の周期パターンの単一期間とを備えることができる。
[00115] 反射表面は、第１、第２、第３、及び第４の部分のうちの少なくとも１つにおいて、反射表面の湾曲がそれぞれの部分全体を通じて実質的に同じであるように形状化することができる。
[00116] 反射表面は、第１、第２、第３、及び第４の部分のうちの少なくとも１つにおいて、反射表面の湾曲がそれぞれの部分における異なる位置で異なるように形状化することができる。
[00117] 反射表面は、放射ビームを受け取るように、及び修正済み放射ビームを形成するために放射ビームを反射するように構成可能であり、反射表面は、修正済み放射ビームが遠視野面内に強度分布を有するように形状化され、強度分布は強度最大値を備え、強度分布は強度最大値からの半径方向距離の増加に伴って減少する。
[00118] 本発明の第６の態様によれば、ＥＵＶ放射を発するように構成された放射源と、放射源から発せられるＥＵＶ放射の少なくとも一部を備える放射ビームを受け取るように構成された、第５又は第６の態様に従った放射改変デバイスとを備える、放射システムが提供される。
[00119] 本発明の第７の態様によれば、放射源と、第１の放射改変デバイスと、ビーム分割装置と、第２の放射改変デバイスとを備える、放射システムが提供され、放射源はＥＵＶ放射を発するように構成され、第１の放射改変デバイスは、メイン放射ビームを受け取るように、及び修正済み放射ビームを出力するように構成され、メイン放射ビームは放射源から発せられるＥＵＶ放射の少なくとも一部を備え、ビーム分割装置は、メイン放射ビームの断面の異なる部分を受け取るように、及び、複数の分岐放射ビームを形成するために断面の異なる部分を異なる方向に反射するように配置された、複数の反射ファセットを備え、第２の放射改変デバイスは、分岐放射ビームを受け取るように、及び修正済み分岐放射ビームを出力するように構成され、第１及び第２の放射改変デバイスは、各々、ＥＵＶ放射を受け取るように配置された第１の開口と、ＥＵＶ放射を出力するように配置された第２の開口とを有するチューブであって、チューブはＥＵＶ放射に対して実質的に反射性の内部表面によって画定され、内部表面は、第１の開口を介してチューブに入るＥＵＶ放射を内部表面で複数回連続して反射し、それによってＥＵＶ放射が第２の開口を介してチューブを出る前にＥＵＶ放射を修正する、チューブを備えるか、或いは、複数の反射ファセットから反射される複数のサブビームを形成するために、ＥＵＶ放射の一部を受け取って反射するように各々が配置された複数の反射ファセットであって、修正済みＥＵＶ放射を形成するためにサブビームを誘導するように配置された、複数の反射ファセットを備えるか、或いは、第１の粗反射表面を備える第１の拡散要素と、第２の粗反射表面を備える第２の拡散要素と、第１及び／又は第２の粗反射表面を移動させるために第１及び／又は第２の拡散要素を移動するように構成された１つ以上のアクチュエータとを備え、第１の粗反射表面は、ＥＵＶ放射ビームを受け取るように、及び第２の粗反射表面上に入射させるためにＥＵＶ放射ビームを反射するように構成され、第２の粗反射表面は、修正済み放射ビームを形成するために、第１の粗反射表面から受け取ったＥＵＶ放射ビームを反射するように配置される。
[00120] 第１及び／又は第２の放射改変デバイスは、他の態様のうちのいずれかに従った放射改変デバイスの特徴のうちのいずれかを含むことができる。
[00121] 本発明の第８の態様によれば、第１から第３の態様のうちのいずれか或いは第６又は第７の態様に従った放射システムと、放射改変デバイスを出るＥＵＶ放射ビームの少なくとも一部を受け取るように配置されたリソグラフィ装置とを備える、リソグラフィシステムが提供される。
[00122] リソグラフィ装置は、放射改変デバイスを出るＥＵＶ放射ビームの少なくとも一部を条件付けるように構成された照明システムを含むことができ、照明システムはファセットミラーを含む。放射システムは、放射改変デバイスから出力された放射ビームのイメージをファセットミラー上に形成するために、リソグラフィ装置に提供されるＥＵＶ放射ビームを集束させるように構成された、少なくとも１つの集束光学系を備えることができ、ファセットミラーは複数の反射ファセットを備える。
[00123] 本発明の第９の態様によれば、第１から第３の態様のうちのいずれか或いは第５又は第６の態様に従った放射システム内、又は、第８の態様に従ったリソグラフィシステム内での使用に好適な、放射改変デバイスが提供される。
[00124] 本発明の第１０の態様によれば、メイン放射ビームを受け取るために好適なビーム分割装置が提供され、ビーム分割装置は複数の反射ファセットを備え、反射ファセットは、メイン放射ビームの断面の異なるセクタを受け取るように、及び、メイン放射ビームを複数の分岐放射ビームに分割するために異なるセクタを異なる方向に反射するように配置される。
[00125] ビーム分割装置は、結合分岐放射ビームを形成するために、メイン放射ビームの半径方向に対向するセクタに対応する分岐放射ビームを組み合わせるように構成された、１つ以上の光学要素を更に備えることができる。
[00126] ビーム分割装置は、メイン放射ビームを受け取るように、及び、放射の環状リングを形成するためにメイン放射ビームを拡張するように構成された、１つ以上の集束光学系を更に備えることが可能であり、反射ファセットは放射の環状リングの異なるセクタを受け取るように配置される。
[00127] 本発明の第１１の態様によれば、メイン放射ビームを受け取るために好適なビーム分割装置が提供され、ビーム分割装置は反射ファセットの複数グループを備え、反射ファセットの各グループは、メイン放射ビームの異なる部分を受け取るように、及び、異なる反射された部分の組み合わせを備える分岐放射ビームを形成するために異なる受け取った部分を反射するように配置された、反射ファセットを備え、反射ファセットの複数グループは、それによって各々異なる分岐放射ビームを形成する。
[00128] ビーム分割装置は、実質的にビーム軸に沿って伝搬するメイン放射ビームを受け取るように構成可能であり、反射ファセットのグループを形成する反射ファセットは、ビーム軸に沿って実質的に同じロケーションに位置する。
[00129] 反射ファセットのグループは、ビーム軸に沿って実質的に同じロケーションに位置することができる。
[00130] 反射ファセットの異なるグループからの反射ファセットは、互いに隣接して配置することができる。
[00131] 隣接する反射ファセットは、互いに接触可能である。
[00132] ビーム分割装置は、実質的にビーム軸に沿って伝搬するメイン放射ビームを受け取るように構成可能であり、反射ファセットのグループを形成する複数の反射ファセットは、ビーム軸に対して実質的に垂直な方向に互いに分離される。
[00133] 反射ファセットのグループのうちの各反射ファセットは、実質的に同じ配向を有する反射表面を備えることができる。
[00134] 反射ファセットの複数のグループは、反射ファセットの第１のグループ及び反射ファセットの第２のグループを備えることが可能であり、反射ファセットの第２のグループの配置は、反射ファセットの第１のグループの回転と実質的に同じである。
[00135] 反射ファセットの各グループは、反射ファセットの別のグループを形成する反射ファセットの配置の回転と実質的に同じである反射ファセットの配置を備えることが可能である。
[00136] ビーム分割装置は、実質的にビーム軸に沿って伝搬するメイン放射ビームを受け取るように構成可能であり、回転は実質的にビーム軸周囲の回転である。
[00137] 本発明の第１２の態様によれば、第７の態様に従ったビーム分割装置と、ビーム分割装置によって形成される分岐放射ビームを受け取るように構成された放射改変デバイスとを備える、光学システムが提供され、放射改変デバイスは、分岐放射ビームを受け取るように配置された第１の開口と、分岐放射ビームを出力するように配置された第２の開口とを有するチューブであって、チューブは実質的に反射性の内部表面によって画定され、内部表面は、第１の開口を介してチューブに入る分岐放射ビームを内部表面で複数回連続して反射し、それによって分岐放射ビームが第２の開口を介してチューブを出る前に分岐放射ビームを修正する、チューブを備えるか、或いは、複数の反射ファセットから反射される複数のサブビームを形成するために、分岐放射ビームの一部を受け取って反射するように各々が配置された複数の反射ファセットであって、修正済み分岐放射ビームを形成するためにサブビームを誘導するように配置された、複数の反射ファセットを備えるか、或いは、第１の粗反射表面を備える第１の拡散要素と、第２の粗反射表面を備える第２の拡散要素と、第１及び／又は第２の粗反射表面を移動させるために第１及び／又は第２の拡散要素を移動するように構成された１つ以上のアクチュエータと、を備え、第１の粗反射表面は、ＥＵＶ放射ビームを受け取るように、及び第２の粗反射表面上に入射させるためにＥＵＶ放射ビームを反射するように構成され、第２の粗反射表面は、修正済み放射ビームを形成するために、第１の粗反射表面から受け取ったＥＵＶ放射ビームを反射するように配置される。
[00138] 本発明の第１３の態様によれば、ＥＵＶ放射ビームを修正する方法が提供され、方法は、放射源からＥＵＶ放射を発すること、放射源から発せられるＥＵＶ放射の少なくとも一部を備えるＥＵＶ放射ビームを形成すること、放射改変デバイスに入るようにＥＵＶ放射ビームを誘導することを備え、放射改変デバイスは、ＥＵＶ放射ビームを受け取るように配置された第１の開口と、ＥＵＶ放射ビームを出力するように配置された第２の開口とを有するチューブを備え、チューブはＥＵＶ放射に対して実質的に反射性の内部表面によって画定され、内部表面は、第１の開口を介してチューブに入るＥＵＶ放射ビームを内部表面で複数回連続して反射し、それによってＥＵＶ放射ビームが第２の開口を介してチューブを出る前にＥＵＶ放射ビームを修正する。
[00139] 本発明の第１４の態様によれば、ＥＵＶ放射ビームを修正する方法が提供され、方法は、放射源からＥＵＶ放射を発すること、放射源から発せられるＥＵＶ放射の少なくとも一部を備えるＥＵＶ放射ビームを形成すること、放射改変デバイス上に入射するようにＥＵＶ放射ビームを誘導することであって、放射改変デバイスは、複数の反射ファセットから反射される複数のサブビームを形成するために、ＥＵＶ放射ビームの一部を受け取って反射するように各々が配置された複数の反射ファセットを備え、複数の反射ファセットは、修正済みＥＵＶ放射ビームを形成するためにサブビームを誘導するように配置される、誘導すること、及び、修正済みＥＵＶ放射ビームをリソグラフィ装置に提供することを含む。
[00140] 本発明の第１５の態様によれば、放射ビームを修正する方法が提供され、方法は、第１の粗反射表面を備える第１の拡散要素で放射ビームを反射すること、第２の粗反射表面を備える第２の拡散要素で、第１の拡散要素で反射された放射ビームを反射すること、並びに、第１及び／又は第２の粗反射表面を移動させるために第１及び／又は第２の拡散要素を移動することを含む。
[00141] 本発明の第１６の態様によれば、粗反射表面を形成する方法が提供され、方法は、基板の表面内に凹みを形成することであって、凹みは基板の表面と平坦面とを異ならせる、形成すること、及び、基板の表面上に反射コーティングを配設することを含む。
[00142] 基板の表面内に凹みを形成することは、基板の表面の吹き付け加工を含むことができる。
[00143] 方法は、基板の表面上に反射コーティングを配設する前に、基板の表面を電解研磨することを更に含むことができる。
[00144] 方法は、反射コーティングを電解研磨することを更に含むことができる。
[00145] 本発明の第１７の態様によれば、粗反射表面を形成する方法が提供され、方法は、パターン付与された基板を形成すること、パターン付与された基板を使用して金属シートを変形させること、金属シートをマンドレルとして使用して基板の表面を変形させること、及び、反射コーティングを基板の変形された表面上に配設することを含む。
[00146] パターン付与された基板は、それ以外は実質的に平坦な表面の外に延在する複数の突起を備えることができる。
[00147] パターン付与された基板を使用して金属シートを変形させることは、液圧形成プロセスを実行することを含むことができる。
[00148] 金属シートをマンドレルとして使用して基板の表面を変形させることは、電鋳プロセスを実行することを含むことができる。
[00149] 基板は、金属から形成可能である。
[00150] 金属は、ニッケル、銅、及びアルミニウムのうちの少なくとも１つを含むことができる。
[00151] 反射コーティングは、ルテニウム及びモリブデンのうちの少なくとも１つを含むことができる。
[00152] 上記又は下記で記述される本発明の様々な態様及び特徴は、当業者であれば容易に明らかとなるように、本発明の様々な他の態様及び特徴と組み合わせることができる。
[00153] 次に本発明の実施形態を、添付の概略図を参照しながら単なる例として説明する。
[00154] 図１は、本発明の一実施形態に従ったリソグラフィシステムＬＳを示す。リソグラフィシステムＬＳは、放射源ＳＯ、ビームデリバリシステムＢＤＳ、及び複数のリソグラフィ装置ＬＡａ〜ＬＡｎ（例えば、８つのリソグラフィ装置）を備える。放射源ＳＯは、極端紫外（ＥＵＶ）放射ビームＢ（メインビームと呼ぶことができる）を生成するように構成される。放射源ＳＯ及びビームデリバリシステムＢＤＳは、共に放射システムを形成するものと見なし得、放射システムは、１つ以上のリソグラフィ装置ＬＡａ〜ＬＡｎに放射を提供するように構成される。
[00155] ビームデリバリシステムＢＤＳはビーム分割光学系を備え、任意選択で、ビーム拡張光学系及び／又はビーム整形光学系も備えることができる。メイン放射ビームＢは複数の放射ビームＢａ〜Ｂｎ（分岐ビームと呼ぶことができる）に分割され、各々がビームデリバリシステムＢＤＳによってリソグラフィ装置ＬＡａ〜ＬＡｎのうちの異なる１つに誘導される。
[00156] 実施形態において、分岐放射ビームＢａ〜Ｂｎは各々、それぞれのアテニュエータ（図１には示さず）を介して誘導される。各アテニュエータは、分岐放射ビームＢａ〜Ｂｎがその対応するリソグラフィ装置ＬＡａ〜ＬＡｎ内へと通過する前に、それぞれの分岐放射ビームＢａ〜Ｂｎの強度を調整するように配置可能である。
[00157] 放射源ＳＯ、ビームデリバリシステムＢＤＳ、及びリソグラフィ装置ＬＡａ〜ＬＡｎは、すべて外部環境から隔離できるように構築及び配置することができる。ＥＵＶ放射の吸収を低下させるために、放射源ＳＯ、ビームデリバリシステムＢＤＳ、及びリソグラフィ装置ＬＡａ〜ＬＡｎの少なくとも一部に真空を提供することができる。リソグラフィシステムＬＳの異なる部分は、異なる圧力で（すなわち、大気圧よりも低い異なる圧力に保持されて）真空を提供することができる。
[00158] 図２を参照すると、リソグラフィ装置ＬＡａは、照明システムＩＬ、パターニングデバイスＭＡ（例えば、マスク）をサポートするように構成されたサポート構造ＭＴ、投影システムＰＳ、及び基板Ｗをサポートするように構成された基板テーブルＷＴを備える。照明システムＩＬは、パターニングデバイスＭＡ上に入射する前にリソグラフィ装置ＬＡａによって受け取られる分岐放射ビームＢａを条件付けるように構成される。投影システムＰＳは、放射ビームＢａ’（ここでパターニングデバイスＭＡによってパターン付与される）を基板Ｗ上に投影するように構成される。基板Ｗは以前に形成されたパターンを含むことができる。この場合リソグラフィ装置は、パターン付与された放射ビームＢａ’と以前基板Ｗ上に形成されたパターンとを位置合わせする。
[00159] リソグラフィ装置ＬＡａによって受け取られた分岐放射ビームＢａは、ビームデリバリシステムＢＤＳから照明システムＩＬの閉鎖構造内の開口８を介して照明システムＩＬ内へと通過する。任意選択で、分岐放射ビームＢａは、開口８又はその近くに中間焦点を形成するように集束可能である。
[00160] 照明システムＩＬは、視野ファセットミラー１０及び瞳ファセットミラー１１を含むことができる。視野ファセットミラー１０及び瞳ファセットミラー１１は、共に、放射ビームＢａに所望の断面形状及び所望の角度分布を提供する。放射ビームＢａは、照明システムＩＬから通過し、サポート構造ＭＴによって保持されるパターニングデバイスＭＡ上に入射する。パターニングデバイスＭＡは反射し、パターン付与されたビームＢａ’を形成するために放射ビームにパターン付与する。照明システムＩＬは、視野ファセットミラー１０及び瞳ファセットミラー１１に加えて、又はそれらの代わりに、他のミラー又はデバイスを含むことができる。照明システムＩＬは、例えば独立して移動可能なミラーのアレイを含むことができる。独立して移動可能なミラーは、例えば直径１ｍｍ未満を測定することができる。独立して移動可能なミラーは、例えば微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスとすることができる。
[00161] パターニングデバイスＭＡからの方向転換（例えば反射）に続いて、パターン付与された放射ビームＢａ’は投影システムＰＳに入る。投影システムＰＳは、基板テーブルＷＴによって保持される基板Ｗ上に放射ビームＢａ’を投影するように構成された、複数のミラー１３、１４を備える。投影システムＰＳは、パターニングデバイスＭＡ上の対応するフィーチャよりも小さいフィーチャを伴うイメージを形成する縮小係数を、放射ビームに適用することができる。例えば縮小係数４を適用することができる。投影システムＰＳは図２では２つのミラーを有するが、投影システムは任意数のミラー（例えば６つのミラー）を含むことができる。
[00162] リソグラフィ装置ＬＡａは、放射ビームＢａのその断面にパターンを付与するように、及び、パターン付与された放射ビームを基板のターゲット部分上に投影し、それによって基板のターゲット部分をパターン付与された放射に対して露光するように、動作可能である。リソグラフィ装置ＬＡａは、例えばスキャンモードで使用可能であり、サポート構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは、放射ビームＢａ’に付与されたパターンが基板Ｗ上に投影される間（すなわち、動的露光）に、同期的にスキャンされる。サポート構造ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの縮小及びイメージ反転特性によって決定可能である。
[00163] 再度図１を参照すると、放射源ＳＯは、リソグラフィ装置ＬＡａ〜ＬＡｎの各々に供給するのに十分な電力でＥＵＶ放射ビームＢを生成するように構成される。前述のように、放射源ＳＯは自由電子レーザを備えることができる。
[00164] 図３は、入射器２１、線形加速器２２、バンチ圧縮器２３、アンジュレータ２４、電子減速器２６、及びビームダンプ１００を備える、自由電子レーザＦＥＬの概略図である。
[00165] 入射器２１は、バンチ化電子ビームＥを生成するように配置され、電子源（例えば、熱電子陰極又は光電陰極）及び加速電場を備える。電子ビームＥ内の電子は、線形加速器２２によって更に加速される。例において、線形加速器２２は、共通軸に沿って軸方向に間隔を置いて配置された複数の無線周波キャビティと、電子の各バンチを加速するために電子のバンチが間を通過する時に共通軸に沿って電磁場を制御するように動作可能な１つ以上の無線周波電源とを、備えることができる。キャビティは、超電導無線周波キャビティとすることができる。有利なことに、これにより、比較的大きな電磁場に高いデューティサイクルで印加すること、ビームアパーチャが大きいため、ビームウェイク場による損失が少なくなること、及び、（キャビティウォールを介して消散されるのとは対照的に）ビームに伝送されるわずかな無線周波エネルギーが増加することが可能となる。代替として、キャビティは慣例的に電導性（すなわち、超電導ではない）であり得、例えば銅から形成され得る。例えばレーザウェイク場加速器、又は逆自由電子レーザ加速器などの、他のタイプの線形加速器が使用可能である。
[00166] 任意選択で、電子ビームＥは、線形加速器２２とアンジュレータ２４との間に配設されたバンチ圧縮器２３を通過する。バンチ圧縮器２３は、電子ビームＥ内の既存の電子のバンチを空間的に圧縮するように構成される。１つのタイプのバンチ圧縮器２３は、電子ビームＥに対して直角に誘導される放射場を備える。電子ビームＥ内の電子は放射と相互作用し、近くの他の電子とバンチ化する。別のタイプのバンチ圧縮器２３は磁気シケインを備え、電子がシケインを通過する際にたどる経路の長さはそのエネルギーに依存する。このタイプのバンチ圧縮器は、複数の共振キャビティによって線形加速器２２内で加速された電子のバンチを圧縮するために使用可能である。
[00167] 次いで、電子ビームＥはアンジュレータ２４を通過する。一般に、アンジュレータ２４は複数のモジュール（図示せず）を備える。各モジュールは、周期磁場を生成するように動作可能であり、入射器２１及び線形加速器２２によって生成される相対論的電子ビームＥを案内するように配置された、周期磁気構造を備える。各アンジュレータモジュールによって生成される周期磁場によって、電子に中心軸の周囲の振動経路をたどらせることになる。結果として、各アンジュレータモジュール内で、電子は、一般にそのアンジュレータモジュールの中心軸の方向に電磁放射を放射する。
[00168] 電子がたどる経路は、電子が中心軸を周期的にトラバースする正弦曲線及び平面であり得る。代替として、経路は、電子が中心軸の周囲を回転するらせん状であり得る。振動経路のタイプは、自由電子レーザによって発せられる放射の偏光に影響を与える可能性がある。例えば、らせん状経路に沿って電子を伝搬させる自由電子レーザは、楕円偏光放射を発することができる。
[00169] 電子は、各アンジュレータモジュールを介して移動する際、放射の電場と相互作用し、放射とエネルギーを交換する。一般に、電子と放射との間で交換されるエネルギーの量が、条件が共振条件に近くない限り高速で振動させることになる。共振条件の下で、電子と放射との間の相互作用により、アンジュレータ内の放射の波長で変調されるマイクロバンチに電子をまとめてバンチ化させ、中心軸に沿った放射のコヒーレント放出が刺激される。共振条件は、以下の式によって得られる。
上式で、λｅｍは放射の波長であり、λｕは電子が伝搬する際に介するアンジュレータモジュールのアンジュレータ期間であり、γは電子のローレンツ因子であり、Ｋはアンジュレータパラメータである。Ａはアンジュレータ２４のジオメトリに依存し、円偏光放射を生成するらせんアンジュレータの場合はＡ＝１であり、平面アンジュレータの場合はＡ＝２であり、楕円偏光放射（円偏光でも線形偏光でもない）を生成するらせんアンジュレータの場合は１＜Ａ＜２である。実際には、電子の各バンチはエネルギーの広がりを有することになるが、この広がりは（低エミッタンスの電子ビームＥを生成することによって）できる限り最小限にすることができる。アンジュレータパラメータＫは、典型的にはおよそ１であり、以下の式によって得られる。
上式で、ｑ及びｍはそれぞれ電荷及び電子質量であり、Ｂ０は周期磁場の振幅であり、ｃは光の速度である。
[00170] 共振波長λｅｍは、各アンジュレータモジュールを介して移動する電子によって自発的に放射される第１の調和波長に等しい。自由電子レーザＦＥＬは、自己拡張自然放出（ＳＡＳＥ）モードで動作可能である。ＳＡＳＥモードでの動作は、電子ビームＥが各アンジュレータモジュールに入る前に、電子ビームＥにおける電子バンチの低いエネルギーの広がりを必要とする可能性がある。代替として、自由電子レーザＦＥＬは、アンジュレータ２４内での誘導放出によって増幅可能なシード放射源を備えることができる。自由電子レーザＦＥＬは、循環アンプ自由電子レーザ（ＲＡＦＥＬ）として動作可能であり、自由電子レーザＦＥＬによって生成される放射の一部を使用して、放射の更なる発生がシードされる。
[00171] アンジュレータ２４を介して移動する電子は、放射の振幅を増加させることが可能であり、すなわち自由電子レーザＦＥＬは非ゼロの利得を有することができる。最大利得は、共振条件に合致する時、又は条件が共振に近いがわずかに外れている時に、達成可能である。
[00172] アンジュレータ２４に入る際に共振条件に合致する電子は、放射を発する（又は吸収する）際にエネルギーを失う（又は獲得する）ため、もはや共振条件は満たさないことになる。したがって、いくつかの実施形態において、アンジュレータ２４はテーパー状とすることができる。すなわち、電子のバンチがアンジュレータ２４を介して案内される際に、電子のバンチを共振又は共振近くに維持するために、周期磁場の振幅及び／又はアンジュレータ周期λｕはアンジュレータ２４の長さに沿って変動可能である。テーパリングは、周期磁場の振幅及び／又はアンジュレータ周期λｕを各アンジュレータモジュール内部及び／又はモジュール間で変動させることによって、達成可能である。追加又は代替として、テーパリングは、（パラメータＡを変動させることによって）アンジュレータ２４のヘリシティを各アンジュレータモジュール内部及び／又はモジュール間で変動させることによって、達成可能である。
[00173] アンジュレータ２４内で生成された放射は、放射ビームＢＦＥＬとして出力される。
[00174] アンジュレータ２４を離れた後、電子ビームＥはダンプ１００によって吸収される。ダンプ１００は、電子ビームＥを吸収するのに十分な量の材料を備えることができる。材料は、放射能の誘導について閾値エネルギーを有することができる。閾値エネルギーを下回るエネルギーを伴ってダンプ１００に入る電子は、ガンマ線シャワーのみを生成することができるが、いずれの著しい高濃度放射能も誘導しない。材料は、電子衝撃による放射能誘導について高い閾値エネルギーを有することができる。例えばビームダンプは、１７ＭｅＶ周辺の閾値エネルギーを有するアルミニウム（Ａｌ）を含むことができる。電子ビームＥ内の電子のエネルギーは、ダンプ１００に入る前に低下させることが望ましい可能性がある。これにより、ダンプ１００から放射性廃棄物を除去及び処分する必要がなくなるか、又は少なくとも低減する。これは、放射性廃棄物の除去には自由電子レーザＦＥＬを定期的に停止する必要があり、放射性廃棄物の処分にはコストがかかり、環境に重大な影響を与える可能性があるため、有利である。
[00175] 電子ビームＥ内の電子のエネルギーは、アンジュレータ２４とビームダンプ１００との間に配設された減速器２６を介して電子ビームＥを誘導することによって、ダンプ１００に入る前に低下させることができる。
[00176] 実施形態において、アンジュレータ２４を出る電子ビームＥは、入射器２１によって生成される電子ビームに対して１８０度の位相差で、線形加速器２２を介して電子を戻すことによって、減速可能である。したがって線形加速器内のＲＦ場は、アンジュレータ２４から出力される電子を減速させる働き、及び入射器２１から出力される電子を加速させる働きをする。電子が線形加速器２２内で減速する際、そのエネルギーの一部は線形加速器２２内のＲＦ場に伝達される。したがって、減速する電子からのエネルギーは線形加速器２２によって回収され、入射器２１から出力される電子ビームＥを加速させるために使用可能である。こうした配置は、エネルギー回収型線形加速器（ＥＲＬ）と呼ばれる。
[00177] リソグラフィシステムＬＳのいくつかの実施形態において、放射源ＳＯは単一の自由電子レーザＦＥＬを備えることができる。こうした実施形態では、放射源ＳＯから発せられるメインビームＢは、自由電子レーザＦＥＬから発せられるレーザビームＢＦＥＬとすることができる。他の実施形態において、リソグラフィシステムＬＳは複数の自由電子レーザを備えることができる。自由電子レーザから発せられる複数のレーザビームＢＦＥＬを組み合わせて、複数の自由電子レーザＦＥＬから発せられる放射を備える単一のメインビームＢを形成することができる。
[00178] 図４は、本発明の実施形態に従ったリソグラフィシステムＬＳの一部を示す概略図である。図４に示されるリソグラフィシステムＬＳの一部は、分岐放射ビームＢａをリソグラフィ装置ＬＡａに誘導するように構成された、複数の光学要素を備える。複数の光学要素は、第１のミラー１０３、第１の可変減衰ミラー１０５ａ、第２の可変減衰ミラー１０５ｂ、第１の集束光学系１０７、放射改変デバイス１０１、第２の集束光学系１０９、及び第３の集束光学系１１１を含む。図４に示される複数の光学要素は、図１に概略的に示されたビームデリバリシステムＢＤＳの一部を形成することができる。しかしながらビームデリバリシステムＢＤＳは、図４に示されたよりも多くのコンポーネントを備えることができる。例えばビームデリバリシステムＢＤＳは、ビーム分割光学系を更に備えることが可能であり、任意選択で、図４には示されていないビーム拡張光学系及び／又はビーム整形光学系も備えることが可能である。
[00179] 第１のミラー１０３は、分岐放射ビームＢａを受け取り、分岐放射ビームＢａを第１の減衰ミラー１０５ａ上に入射するように誘導し、その後第１の減衰ミラー１０５ａは分岐放射ビームＢａを第２の減衰ミラー１０５ｂ上に入射するように誘導する。第１及び第２の減衰ミラー１０５ａ、１０５ｂの配向は、分岐放射ビームＢａが第１及び第２の可変減衰ミラー１０５ａ、１０５ｂ上に入射する入射角を変動させるように、調整可能である。可変減衰ミラー１０５ａ、１０５ｂの反射率は、可変減衰ミラー１０５ａ、１０５ｂ上への分岐放射ビームＢａの入射角の関数である。したがって、分岐放射ビームＢａが可変減衰ミラー１０５ａ、１０５ｂ上に入射する入射角を変動させることで、可変減衰ミラーで反射される分岐放射ビームＢａの割合が変動する。したがって、可変減衰ミラーで反射される分岐放射ビームＢａの割合を制御するために、可変減衰ミラー１０５ａ、１０５ｂの配向が制御され、それによって、リソグラフィ装置ＬＡａに提供される分岐放射ビームＢａの強度を制御する。可変減衰ミラーの配向は、１つ以上のアクチュエータ（図示せず）によって制御可能である。１つ以上のアクチュエータは、例えば、所望の強度を有する分岐放射ビームＢａを提供するように動作可能なフィードバックシステムを形成するために、分岐放射ビームＢａの強度の測定に応答して制御可能である。
[00180] 第２の可変減衰ミラー１０５ｂから反射された分岐放射ビームＢａは、第１の集束光学系１０７上に入射する。第１の集束光学系１０７は、分岐放射ビームＢａが放射改変デバイス１０１に入る前に、分岐放射ビームＢａを焦点１０８に集束させるように構成される。分岐放射ビーム１０８が放射改変デバイス１０１に入る前に、分岐放射ビームＢａを焦点１０８に集束させることで、結果として、放射改変デバイス１０１に入る際に正の発散度を有する分岐放射ビームＢａが生じる。
[00181] 代替の実施形態において、焦点１０８は放射改変デバイス１０１の内部に位置決めすることができる。こうした実施形態において、分岐放射ビームＢａは負の発散度を有する放射改変デバイスに入ることができる。しかしながら、分岐放射ビームＢａが放射改変デバイス内で正の発散度を有するように、分岐放射ビームＢａの発散度は焦点１０８の後で正になり得る。
[00182] 放射改変デバイス１０１は、分岐放射ビームＢａの１つ以上の特性を修正するように構成され、以下でより詳細に説明される。放射改変デバイス１０１から出力される修正済み分岐放射ビームＢａは、分岐放射ビームＢａがリソグラフィ装置ＬＡａに提供される前に、第２及び第３の集束光学系１０９及び１１１上に入射する。第２及び第３の集束光学系１０９及び１１１は、分岐放射ビームＢａを中間焦点ＩＦに集束させるように構成される。中間焦点ＩＦは、リソグラフィ装置ＬＡａの閉鎖構造内の開口８に位置する。図２を参照しながら上記で説明したように、リソグラフィ装置ＬＡａは、照明システムＩＬ、パターニングデバイスＭＡ（例えば、マスク）をサポートするように構成されたサポート構造ＭＴ、投影システムＰＳ、及び基板Ｗをサポートするように構成された基板テーブルＷＴを備える。
[00183] 上記で説明したように、分岐放射ビームＢａは、放射源ＳＯの一部を形成する自由電子レーザＦＥＬから発せられるＥＵＶ放射の少なくとも一部を備える。自由電子レーザＦＥＬから出力される放射ビームは、典型的にはコヒーレントな、比較的小さなエタンデュを有する高度にコリメートされた放射ビームである。いくつかの実施形態において、自由電子レーザＦＥＬから発せられる放射ビームのエタンデュは、放射ビームの回折が制限されていると見なされるように十分に小さいものとすることができる。
[00184] 光学システムにおける微小表面要素ｄＳでの自由空間（すなわち、屈折率１の媒体）における放射ビームのエタンデュは、表面積ｄＳ、表面要素を横切る（又は表面要素によって発せられる）放射によって定められる立体角ｄΩ、及び表面要素の法線とそのポイントを横切る放射の方向との間の角度の余弦の、積によって与えられる。一般に、拡張表面Ｓでの放射ビームのエタンデュは、（或る角度範囲で表面上の各ポイントを光が横切ることができるという事実を説明するために）各表面要素を横切る（又は各表面要素によって発せられる）放射によって定められる立体角にわたって積分すること、及び、（すべてのこうした表面要素からの寄与を合計するために）表面にわたって積分することによって、与えられる。自由電子レーザＦＥＬによって生成されるように、高度にコリメートされた放射ビームを生成するように動作可能な光源について、光源のエタンデュは、光源の面積と光が発せられる立体角との積によって推定可能である。更に、こうした光源について、光が発せられる立体角は、（小角近似値を使用して）πθ２によって与えられ、ここでθは光源の半発散度である。したがって、こうした光源のエタンデュはＧ＝πＡθ２によって与えられ、ここでＡは光源の面積である。自由電子レーザＦＥＬから発せられる放射ビームは、例えば約５００μｒａｄ未満の発散度（いくつかの実施形態では、発散度は約１００μｒａｄ未満であり得る）を有することが可能であり、アンジュレータ２４を離れる時にそのビームウエストでは実質的に５０μｍから１００μｍの直径を有することが可能である。ビームウエスト直径が５０μｍであり、ビーム発散度が１００μｒａｄである実施形態において、放射ビームのエタンデュは実質的に１．５×１０−１１ｍｍ２である。
[00185] いくつかの実施形態において、自由電子レーザＦＥＬは、ガウス様強度プロファイルを有する放射ビームを発することができる。ガウス強度プロファイルを有する放射ビームのエタンデュは、放射ビームの２乗の波長に実質的に等しい。いくつかの実施形態において、自由電子レーザＦＥＬは、およそ１３．５ｎｍの波長を有し、ガウス強度プロファイルを有する、ＥＵＶ放射ビームを発することができる。こうした実施形態において、放射ビームのエタンデュは、およそ１．８×１０−１６ｍ２である。実際には、自由電子レーザＦＥＬから発せられる放射ビームの強度プロファイルは、完全にガウス型ではない可能性がある。したがって、自由電子レーザＦＥＬから発せられる放射ビームのエタンデュは、実際には放射ビームの波長の２乗のおよそ２倍又は３倍の大きさであり得る。
[00186] 放射ビームのエタンデュは、光学システムを介して伝搬する際に減少することはできない。放射ビームのエタンデュは、自由空間内で光学システムを介して伝搬し、反射及び屈折を受ける際に、一定に維持することが可能である。しかしながら、放射ビームが、例えば散乱及び／又は回折によって放射を広げる光学システムを介して伝搬する際、そのエタンデュは増加することになる。光学システム内の光学要素（例えば、ミラー及びレンズ）の品質が向上するほど、エタンデュの増加は小さくなる。
[00187] 自由電子レーザＦＥＬからリソグラフィ装置ＬＡａまでの分岐放射ビームＢａの光路を形成する光学要素は、典型的には、エタンデュ内で比較的小さな増加のみを生じさせるような高品質のものである。分岐放射ビームＢａが、分岐放射ビームＢａのエタンデュを大幅に増加させない光学要素のみを通過する場合、中間焦点ＩＦで集束される分岐放射ビームＢａのエタンデュは比較的小さくなり、分岐放射ビームＢａは中間焦点ＩＦの小ポイントに集束されることになる。図２を参照しながら上記で述べたように、中間焦点ＩＦで集束される分岐放射ビームＢａは、リソグラフィ装置ＬＡａの照明システムＩＬに入り、視野ファセットミラー１０及び瞳ファセットミラー１１上に入射する。視野ファセットミラー１０及び瞳ファセットミラー１１は、各々、各々が分岐放射ビームＢａの一部を反射する複数の反射ファセットを備える。視野ファセット及び瞳ファセットで反射される分岐放射ビームＢａの部分は、サブビームと呼ぶことができる。
[00188] 視野ファセットミラー１０を形成する視野ファセットは、視野ファセットによって受け取られるサブビームを、瞳ファセットミラー１１を形成する瞳ファセット上に集束させることができる。瞳ファセットミラー１１の瞳ファセット上に入射する各サブビームのスポットサイズは、分岐放射ビームＢａのエタンデュにある程度依存する。小さいエタンデュを有する分岐放射ビームＢａは、瞳ファセット上に入射する分岐放射ビームＢａのサブビームのスポットサイズを比較的小さくすることができる。瞳ファセット上の比較的小さなスポットサイズは、比較的高い放射照度でサブビームを瞳ファセット上に入射させる。瞳ファセット上の高い放射照度は、瞳ファセットを損傷させる可能性がある。
[00189] したがって、瞳ファセット上の放射照度を減少させ、瞳ファセットを損傷させる確率を減少させるために、瞳ファセット上に入射するサブビームのスポットサイズを増加させることが望ましい場合がある。上記で説明したように、分岐放射ビームＢａのエタンデュを増加させることによって、瞳ファセット上に入射するサブビームのスポットサイズを増加させることができる。以下で更に詳細に説明するように、放射改変デバイス１０１は、分岐放射ビームＢａのエタンデュを増加させ、それによって瞳ファセット上のサブビームのスポットサイズを増加させるように構成可能である。
[00190] 前述のように、自由電子レーザＦＥＬから発せられる放射ビームは、典型的にはコヒーレント放射ビームである。例えば図４に示される複数の光学要素のうちの１つ以上で、空間的にコヒーレントな放射ビームが反射される場合、放射ビームの異なる部分間に小さな経路長差が導入され得、それによって、放射ビームの異なる部分間に位相差を導入することができる。放射ビームの異なる部分間の位相差は、放射ビームの異なる部分を互いに干渉させ、それによって干渉パターンを形成することができる。例えば、放射ビームの異なる部分間の干渉は、いわゆるスペックルパターンの出現につながる可能性がある。リソグラフィ装置において、スペックルパターンを呈する放射ビームは、不利なことに、基板Ｗの異なる部分を異なる放射ドーズ量に露光させる可能性がある。したがって、分岐放射ビームＢａの異なる部分間の干渉から生じる任意の不利な影響を減少させるために、分岐放射ビームＢａの空間コヒーレンスを減少させることが望ましい可能性がある。以下で更に詳細に説明するように、放射改変デバイス１０１は、分岐放射ビームＢａ内でのスペックルパターンの出現を防ぐために、分岐放射ビームＢａの空間コヒーレンスを減少させるように構成可能である。
[00191] 図５は、放射改変デバイス１０１の実施形態を示す概略図である。放射改変デバイス１０１は、第１の開口１２１及び第２の開口１２２を有するチューブ１２５を備える。第１の開口１２１は分岐放射ビームＢａを受け取るように配置され、第２の開口１２２は分岐放射ビームＢａを出力するように配置される。チューブ１２５は放射改変デバイス１０１の内部表面によって画定される。内部表面１２３は、ＥＵＶ放射に対して実質的に反射性であり、第１の開口１２１を介してチューブ１２５に入る分岐放射ビームＢａを内部表面１２３で複数回連続して反射するように配置される。複数回の連続する反射は、分岐放射ビームＢａが第２の開口１２２を介してチューブ１２５を出る前に分岐放射ビームＢａを修正する働きをする。
[00192] 放射改変デバイス１０１を介する分岐放射ビームＢａの経路は、図５では、放射改変デバイス１０１を介して伝搬するように示される一連の光線１２７で表されている。分岐放射ビームＢａは放射改変デバイス１０１に入る前に焦点１０８に集束されるため、分岐放射ビームＢａを形成する光線１２７は、分岐放射ビームＢａが放射改変デバイス１０１に入る時に互いに分岐している。すなわち、分岐放射ビームＢａは、放射改変デバイス１０１に入る際、正の発散度を有する。分岐放射ビームＢａの正の発散度とは、分岐放射ビームＢａの光線１２７が異なる位置で放射改変デバイスの内部表面１２３上に入射し、その後、異なる経路に沿って反射されることを意味する。したがって分岐放射ビームＢａを形成する光線１２７は、光線１２７が放射改変デバイス１０１によって空間的にスクランブルされるように、放射改変デバイス１０１を介して実質的に異なる経路に沿って伝搬する。
[00193] 図５に示される実施形態において、チューブ１２５は曲がり１２４を含む。曲がり１２４は曲がり角αを有する。曲がり角αは、チューブ１２５の断面中心に沿って延在する軸１３３に対して測定される。曲がり角αは、曲がり１２４内で軸１３３が逸脱する角度である。図５に示される実施形態において、軸１３３が延在する方向はチューブ１２５の曲がり１２４で階段状に変化する。他の実施形態において、チューブ１２５は、チューブ１２５がカーブを含むように、軸１３３が延在する方向が曲がり内で連続的に遷移する、連続曲がりを含むことができる。放射改変デバイスのいくつかの実施形態は、複数の曲がりを含むことができる。放射改変デバイスの他の実施形態は、いかなる曲がりも含まない場合がある。
[00194] 前述のように、放射改変デバイス１０１は、分岐放射ビームＢａの光線１２７を空間的にスクランブルさせる。放射改変デバイス１０１は、放射改変デバイス１０１の第１の開口１２１と放射改変デバイスの第２の開口１２２との間に分岐放射ビームを形成する光線１２７のマッピングを提供するものと見なすことができる。
[00195] 図６は、放射改変デバイス１０１の第１の開口１２１で分岐放射ビームＢａを形成する光線１２７のサブセット１２７’の断面位置を示す概略図である。放射改変デバイスによって引き起こされる光線１２７の空間的スクランブリングを示すために、図６には光線のサブセット１２７’のみが示されている。光線のサブセット１２７’は、分岐放射ビームＢａを形成する光線１２７の半分を表す。実際に、分岐放射ビームＢａは、図６に図示される光線１２７によって示される面積のおよそ２倍にわたって延在可能である。放射改変デバイス１０１の第１の開口１２１での分岐放射ビームの断面の全範囲は、図６では破線円１３１ａで示される。
[00196] 図７は、放射改変デバイス１０１の第２の開口１２２での、図６の光線のサブセット１２７’の断面位置を示す概略図である。放射改変デバイス１０１の第２の開口１２２での分岐放射ビームＢａの断面の全範囲は、図７では破線円１３１ｂで示される。図７は、第１の開口１２１と第２の開口１２２との間の光線のマッピングを表している。図７から、第１の開口１２１で分岐放射ビームＢａの半分を形成する光線のサブセット１２７’は、第２の開口１２２で分岐放射ビームＢａの断面の全範囲にわたって再配分されることがわかる。すなわち、光線のサブセット１２７’の断面位置は、放射改変デバイス１０１によって空間的にスクランブルされる。
[00197] 図６及び図７で図示される第１の開口１２１と第２の開口１２２との間の光線１２７のマッピングは、単に、放射改変デバイスによって引き起こされ得る光線のマッピングの例として提示されている。図６及び図７に図示された例示的マッピングは、例えば、図５に図示された放射改変デバイス１０１の実施形態から生じるマッピングと、正確に対応していない可能性がある。放射改変デバイスの異なる実施形態の結果として、異なるマッピング及び異なる程度の空間的スクランブリングが生じる可能性がある。
[00198] 分岐放射ビームＢａを形成する光線を空間的にスクランブルすることで、有利には、分岐放射ビームＢａの空間的な強度プロファイルの空間的均一性が増加する。すなわち、放射改変デバイス１０１の第２の開口１２２を介して放射改変デバイス１０１を出る分岐放射ビームＢａの空間強度プロファイルは、第１の開口１２１を介して放射改変デバイス１０１に入る分岐放射Ｂａの空間強度プロファイルよりも均一である。
[00199] 一般に、分岐放射ビームＢａの強度は、分岐放射ビームＢａを介する断面における異なる位置で変動する可能性がある。例えば、分岐放射ビームＢａは、実質的にガウス様の空間強度プロファイルを有することができる。したがって、放射改変デバイス１０１の前の分岐放射ビームの空間強度プロファイルは、一般に不均一であると見なすことができる。前述のように、分岐放射ビームＢａはリソグラフィ装置ＬＡａに入り、照明システムＩＬ内の視野ファセットミラー１０及び瞳ファセットミラー１１上に入射する。
[00200] 視野ファセットミラー１０及び瞳ファセットミラー１１は、共に、パターニングデバイスＭＡ上に入射する前に分岐放射ビームＢａを条件付ける働きをする。特に、視野ファセットミラー１０及び瞳ファセットミラー１１は、所望の角度及び空間強度プロファイルを有する放射ビームを提供するように構成可能である。これを達成するために、視野ファセットミラー１０を形成する視野ファセット及び瞳ファセットミラー１１を形成する瞳ファセットは、所望の角度及び空間強度プロファイルを有する放射ビームを形成するために、分岐放射ビームＢａの強度プロファイルの異なる部分を異なる方向に誘導するように配向される。視野ファセット及び瞳ファセットの配向は、視野ファセットミラー１０での既知の空間強度プロファイルを有する分岐放射ビームＢａの受け取りに基づく。例えば、各ファセットは、そのファセット上に入射することになる既知の放射強度に従って配向可能である。
[00201] リソグラフィ装置ＬＡａに提供される分岐放射ビームＢａが、視野ファセットミラー１０で不均一な空間強度プロファイルを有する場合（例えば、リソグラフィ装置ＬＡａの前に放射改変デバイス１０１が提供されない場合）、視野ファセットミラー１１の各視野ファセット上に入射する放射の強度は、分岐放射ビームＢａの指示方向における変化に対する感受性が高い。例えば、分岐放射ビームＢａの指示方向における変化が、結果として各視野ファセット上に入射する強度プロファイルの一部における変化を生じさせることになる。視野ファセットミラー１０上に入射する分岐放射ビームＢａが不均一な空間強度プロファイルを有する場合、各視野ファセット上に入射する強度プロファイルの一部における変化が、各視野ファセット上に入射する放射の強度における変化を生じさせることになる。各視野ファセット上に入射する放射の強度における変化が、パターニングデバイスＭＡ上に入射する放射ビームの角度及び空間強度プロファイルにおける変化を生じさせることになる。特に、パターニングデバイスＭＡ上に入射する放射ビームの角度及び空間強度プロファイルは、所望の角度及び空間強度プロファイルから逸脱する可能性がある。
[00202] 図４に示される実施形態において、リソグラフィ装置ＬＡａに提供された分岐放射ビームＢａは放射改変デバイス１０１を通過した。前述のように、分岐放射ビームＢａを形成する光線１２７を空間的にスクランブルすることによって、放射改変デバイスは、分岐放射ビームＢａの空間強度プロファイルの均一性を増加させる働きをする。したがって、リソグラフィ装置に提供され、視野ファセットミラー１０上に入射する分岐放射ビームＢａは、比較的均一な空間強度プロファイルを有することができる。
[00203] 視野ファセットミラー１０上に入射する分岐放射ビームＢａが比較的均一な空間強度プロファイルを有する実施形態において、視野ファセットミラー１０の各々の視野ファセット上に入射する強度プロファイルの異なる部分は同様の強度を有する。したがって、分岐放射ビームＢａの指示方向における変化（各視野ファセット上に入射する放射ビームの断面の一部に変化を生じさせる）は、結果として、各視野ファセット上に入射する放射の強度において小さな変化しか生じさせないことになる。したがって、パターニングデバイスＭＡ上に入射する放射ビームの角度及び空間強度プロファイルは、視野ファセットミラー１０上に入射する分岐放射ビームＢａの空間強度プロファイルが比較的均一である実施形態において（空間強度プロファイルが比較的不均一である実施形態に比べて）、分岐放射ビームＢａの指示方向に対する感受性はそれほど高くない。
[00204] リソグラフィ装置ＬＡａに提供される分岐放射ビームＢａの指示方向は、自由電子レーザＦＥＬ（放射源ＳＯの一部を形成する）によって発せられる放射ビームの指示方向、並びに、分岐放射ビームＢａがリソグラフィ装置ＬＡａへのその光路上で反射される光学要素の位置及び配向の、関数である。自由電子レーザＦＥＬから発せられる放射ビームの指示方向、及び分岐放射ビームＢａが反射される光学要素の配向の両方は、経時的に変動可能である。例えば、自由電子レーザＦＥＬによって発せられる放射ビームの指示方向は、電子ビームＥがそれに沿ってアンジュレータ２３内の周期磁場によって案内される、アンジュレータ２３を介する周期経路に依存する。アンジュレータ２３内の周期磁場は、（例えば、周期磁場を発生させる１つ以上の磁石の磁性における変化に起因して）経時的に変化する可能性があり、それによって、アンジュレータ２３を介する電子ビームＥの経路における変化、及び自由電子レーザＦＥＬによって発せられる放射ビームの指示方向における対応する変化が生じる。追加又は代替として、分岐放射ビームＢａがリソグラフィ装置ＬＡａへのその光路上で反射される光学要素の位置及び／又は配向は経時的に変動可能であり、それによって、分岐放射ビームＢａのビーム指示における変化が生じる。したがって、リソグラフィ装置ＬＡａ内でパターニングデバイスＭＡ上に入射する放射ビームの強度プロファイルの、分岐放射ビームＢａの指示方向における変動に対する感受性を低減させることが望ましい。
[00205] 前述のように、分岐放射ビームＢａの光路内に放射改変デバイス１０１を提供することが、有利には、視野ファセットミラー上に入射する分岐放射ビームＢａの空間強度プロファイルの均一性を増加させる。したがって、放射改変デバイス１０１を提供することが、視野ファセットミラー１０上に入射する分岐放射ビームＢａの空間強度プロファイルの、分岐放射ビームＢａの指示方向における変化に対する感受性を低減させる。したがって、パターニングデバイスＭＡ上に入射する放射ビームの空間及び角度の強度プロファイルの感受性が、有利には低減される。
[00206] 分岐放射ビームＢａの均一性を十分に向上させるために、量θＬ／Ｄが約１０より大きいか又はこれに等しいように放射改変デバイスを構成することが望ましい可能性があり、Ｌは放射改変デバイスの長さ（すなわち、第１と第２の開口の間の長さ）であり、θは放射改変デバイスに入る分岐放射ビームＢａの半発散度（単位ラジアン）であり、Ｄは放射改変デバイスの第２の開口の直径である。量θＬ／Ｄが約１０より大きいか又はこれに等しいように放射改変デバイスを構成することは、分岐放射ビームＢａの均一性において望ましい向上をもたらすために、分岐放射ビームＢａを形成する光線１２７が、放射改変デバイスの内部表面で十分な数の反射を受けることを保証することができる。
[00207] 放射改変デバイスから出力される修正済み分岐放射ビームＢａの空間強度プロファイルは、放射改変デバイスの第２の開口１２２では比較的均一であり得るが、放射改変の更にダウンストリームのいくつかのロケーションではそれほど均一でない可能性がある（ダウンストリーム方向は、分岐放射ビームＢａの一般的な伝搬の方向に対応し、アップストリーム方向は、ダウンストリーム方向の逆に対応する）。視野ファセットミラー１０上に入射する放射ビームの均一性を向上させるために、第２及び第３の集束光学系１０９、１１１は、視野ファセットミラー１０で放射改変デバイス１０１の第２の開口１２２のイメージを形成するように構成可能である。視野ファセットミラー１０でイメージを形成するために使用可能な集束機構の実施形態は、図１２Ａ及び図１２Ｂを参照しながら、以下で更に説明する。
[00208] 前述のように、放射改変デバイス１０１の第１の開口１２１を介して放射改変デバイス１０１に入力される異なる光線１２７は、放射改変デバイス１０１を介した異なる経路に沿って伝搬する。放射改変デバイス１０１を介する異なる経路は異なる長さを有することができるため、経路長の差は放射改変デバイス１０１の第２の開口１２２から出力される異なる光線１２７間に導入される。前述のように、放射改変デバイスに入る分岐放射ビームＢａは、コヒーレントな放射ビームとすることができる。分岐放射ビームＢａの異なる光線１２７間に経路長の差を導入することで、分岐放射ビームＢａの空間的コヒーレンスの減少を生じさせることができる。分岐放射ビームＢａの空間的コヒーレンスの減少は、有利には、結果としてスペックルパターンなどの干渉パターンを形成させる分岐放射ビームＢａの異なる部分間の干渉の可能性を減少させることが可能である。したがって有利なことに、放射改変デバイス１０１は、（放射改変デバイスが提供されないリソグラフィ装置に比べて）リソグラフィ装置ＬＡａ内でのスペックルパターン形成の可能性を減少させることができる。
[00209] 分岐放射ビームＢａの異なる光線２１７がそれに沿って伝搬する異なる経路長の範囲が、分岐放射ビームＢａのコヒーレンス長よりも大きい場合、分岐放射ビームＢａの空間的コヒーレンスを、干渉パターン（例えば、スペックルパターン）の形成を防止する範囲まで減少させることができる。分岐放射ビームＢａ（ＥＵＶ放射を備える）のコヒーレンス長は、約１μｍ程度とすることができる。分岐放射ビームＢａの異なる光線１２７がそれに沿って伝搬する異なる経路長の範囲はおよそＬθ２程度とすることができ、Ｌは放射改変デバイスの長さであり、θは放射改変デバイスに入る分岐放射ビームＢａの半発散度（ラジアン単位）である。したがって、Ｌθ２が分岐放射ビームＢａのコヒーレンス長よりもかなり大きいように、放射改変デバイス及び／又は分岐放射ビームＢａの発散度を決定する、１つ以上の集束要素を構成することが望ましい可能性がある。
[00210] 分岐放射ビームの異なる光線１２７が放射改変デバイス１０１を介してそれに沿って伝搬する異なる経路は、追加として、分岐放射ビームＢａの偏光状態をスクランブルする働きをすることができる。一般に、リソグラフィ装置内の基板Ｗを、優先的な偏光方向を有さない放射に露光することが望ましい。例えば、円偏光されるか又は偏光されない放射に、基板Ｗを露光することができる。しかしながら、線形又は楕円の偏光状態が優先的な偏光方向を有するため、線形偏光されるか又は楕円偏光される放射に基板Ｗを露光することは望ましくない可能性がある。
[00211] 自由電子レーザＦＥＬから発せられる放射ビームが、典型的には偏光放射ビームである。自由電子レーザＦＥＬから発せられる放射ビームは、放射ビームが発せられるアンジュレータ２３の構成に応じて、線形、楕円形、又は円形に偏光可能である。例えば、らせん経路に沿って電子を伝搬させるアンジュレータを有する自由電子レーザＦＥＬは、円偏光放射を発することが可能であり、平面経路に沿って電子を伝搬させるアンジュレータを有する自由電子レーザＦＥＬは、線形偏光放射を発することができる。
[00212] 前述してきたように、自由電子レーザＦＥＬからリソグラフィ装置ＬＡａまでの分岐放射ビームＢａの光路は、様々な異なる光学要素での複数の反射を含むことができる。分岐放射ビームＢａが受ける１つ以上の反射は、分岐放射ビームＢａの偏光状態を改変することができる。例えば、分岐放射ビームＢａの反射は、分岐放射ビームＢａの垂直偏光コンポーネント間に位相遅延特性を生じさせることができる。円偏光放射ビーム又は線形偏光放射ビームへの位相遅延特性の導入は、典型的には、円又は線形偏光状態を楕円偏光状態に変換する。したがって、自由電子レーザＦＥＬから発せられる分岐放射ビームＢａは、典型的には、リソグラフィ装置ＬＡａへのその光路に沿って伝搬する際に、楕円偏光されることになる。放射改変デバイス１０１がない場合、分岐放射ビームＢａが、優先的な偏光方向を有する楕円偏光状態でリソグラフィ装置ＬＡａに不必要に提供される可能性がある。
[00213] 前述してきたように、放射改変デバイス１０１は異なる光線１２７に、放射改変デバイス１０１を通る異なる経路を通過させ、放射改変デバイス１０１内で異なるかすめ角で反射する。したがって、放射改変デバイス１０１から出力される光線１２７は、異なる偏光状態を有する。したがって全体として見ると、放射改変デバイス１０１から出力される修正済みの分岐放射ビームＢａは優先的な偏光方向を有さない。有利なことに、この結果、リソグラフィ装置ＬＡａ内の基板Ｗを、優先的な偏光方向を有さない放射に露光することになる。
[00214] 放射改変デバイス１０１によって引き起こされる分岐放射ビームＢａを形成する光線１２７の空間的スクランブリングに加えて、放射改変デバイス１０１は、分岐放射ビームＢａのエタンデュを大幅に増加させる働きもする。すなわち、第２の開口１２２を介して放射改変デバイス１０１を出る分岐放射ビームＢａのエタンデュは、第１の開口１２１を介して放射改変デバイス１０１に入る分岐放射ビームＢａのエタンデュよりも大きい。
[00215] 放射改変デバイス１０１によって引き起こされる分岐放射ビームＢａのエタンデュの増加を理解するために、以下で単純な放射改変デバイスの効果を説明する。図８Ａは、斜視図で示された放射改変デバイス１０１１の実施形態を示す概略図である。図８Ａには、図面全体にわたって一貫して使用されるデカルト座標系も示されている。放射改変デバイス１０１１は、分岐放射ビームＢａを受け取るように配置された第１の開口１２１１と、放射改変デバイス１０１１による分岐放射ビームＢａの修正後に放射ビームＢａを出力するように配置された第２の開口１２２１とを有する、チューブ１２５１を備える。チューブ１２５１は、実質的にＥＵＶ放射に対して反射性の内部表面１２３１によって画定される。図８Ａに示される例において、チューブ１２５１の内部表面１２３１の断面形状は正方形である。放射改変デバイス１０１１は、チューブ１２５１の断面中心を介して図８Ａに示されるｚ方向に延在する、光軸１３３１を有する。例示及び説明をわかりやすくするために、図８Ａに示される放射改変デバイス１０１１の実施形態は曲がりを含まない。しかしながら、放射改変デバイスの他の実施形態は、（例えば、図５に示されるように）曲がりを含むことができる。
[00216] 放射改変デバイス１０１１は、図８Ａにおいて、焦点１０８１から延在する一連の光線１２７として表される分岐放射ビームＢａを受け取る。分岐放射ビームＢａは、１つ以上の集束光学系によって、（例えば、図４に示されたように）分岐放射ビームＢａが放射改変デバイスに入る前に焦点１０８１に集束することができる。焦点１０８１は、第１の開口１２１１のアップストリーム及び光軸１３３１上に位置する。したがって図８Ａに示される光線１２７は、放射改変デバイスに入る時１２１１に互いに分岐しており、各光線は光軸１３３１と角度を成している。図８Ａには示されていないが、光線１２７は第１の開口１２１１を介してチューブ１２５１に入り、内部表面１２３１で複数回連続して反射を受ける。チューブ１２５１の内部表面１２３１の断面形状が矩形である図８Ａに示された例において、各光線と光軸１３３１とが形成する角度は、光線がチューブ１２５１に沿って伝搬する際は一定に保たれ、内部表面１２３１で反射を受ける。
[00217] 次に、内部表面１２３１で光線１２７が複数回反射した結果を、放射改変デバイス１０１１がｙ−ｚ面で示される図８Ｂを参照しながら説明する。放射改変デバイス１２５１の第２の開口１２２１から出力され、放射改変デバイス１０１１のダウンストリームに位置する平面１２９１上に入射する放射は、各々が放射改変デバイス１０１１の第２の開口１２２１全体を照明する複数の仮想ポイント放射源１３５１から発せられる放射と等価である。例を挙げると、図８Ｂには５つの仮想ポイント放射源１３５１が示されており、その各々が放射改変デバイス１０１１の第２の開口１２２１の全範囲を照明している。仮想ポイント放射源１３５１による第２の開口１２２１の照明は、図８Ｂでは、各仮想ポイント放射源１３５１から発出する放射の外側範囲を示す、一連の破線、点線、及び一点鎖線を用いて示されている。実際には、放射改変デバイス１０１１の第２の開口から出力され、放射改変デバイス１０１１のダウンストリームに位置する平面１２９１上に入射する放射は、５つよりも多くの仮想ポイント放射源１３５１から発せられる放射と等価であり得るが、図８Ｂでは、図示し易くするために仮想ポイント放射源１３５１が５つだけ示されている。
[00218] 図８Ｂから、異なるポイント放射源１３５１から発出する放射は、放射改変デバイス１０１１の第２の開口１２２１の見掛け放射源サイズの面積を有する放射改変デバイスのダウンストリームに（例えば、図８Ｂに示された平面１２９１内に）修正済み分岐放射ビームＢａを形成するために、互いにオーバーラップすることがわかる。
[00219] 前述のように、放射ビームのエタンデュＧはＧ＝πＡθ２によって推定することが可能であって、θは放射ビームの半発散度であり、Ａは放射が発せられる光源の面積（又は同等に、放射ビームの見掛け放射源サイズ）である。第１の開口１２１１を介して放射改変デバイス１０１１に入る放射ビームは、所与の発散度で回折限界焦点１０８１から放射する。したがって、放射改変デバイス１０１１に入る分岐放射ビームＢａの見掛け放射源サイズは、焦点１０８１のサイズと等価である。上記で説明したように、放射改変デバイス１０１１の第２の開口１２２１から出力される修正済み分岐放射ビームＢａは、放射改変デバイス１２２１の第２の開口１２２１の面積に対応する見掛け放射源サイズＡを有する。第２の開口１２２１の面積は回折限界焦点１０８１のサイズよりも著しく大きいため、放射改変デバイス１２２１は分岐放射ビームＢａの見掛け放射源サイズを著しく増加させる。
[00220] 上記で説明したように、放射改変デバイス１０１１に入る各光線１２７と光軸１３３１とが形成する角度は、放射改変デバイス１０１１の内部表面１２３１での光線１２７の反射中、一定に保たれる。各光線１２７と光軸１３３１とが形成する角度の保持は、光線１２７が放射改変デバイス１０１１の第２の開口１２２１から出力される際の（光軸に対する）最大角度が、光線１２７が放射改変デバイス１０１１に入る際の最大角度と同じであることを意味する。したがって、第２の開口１２２１から出力される修正済み分岐放射ビームＢａの発散度は、第１の開口１２１１を介して放射改変デバイス１０１１に入る分岐放射ビームＢａの発散度と実質的に同じである。
[00221] したがって、分岐放射ビームＢａに対する放射改変デバイス１２１１の効果は、分岐放射ビームＢａの発散度にはほとんど又はまったく変化を及ぼさない一方で、分岐放射ビームＢａの見掛け放射源サイズを増加させることである。分岐放射ビームＢａのエタンデュが、分岐放射ビームＢａの半発散度θの２乗と、分岐放射ビームＢａの見掛け放射源サイズＡとの積に実質的に比例するため、有利なことに、放射改変デバイス１２２１は分岐放射ビームＢａのエタンデュに著しい増加を生じさせる。
[00222] いくつかの実施形態において、放射改変デバイス１０１を出る修正済み分岐放射ビームＢａのエタンデュは、放射改変デバイス１０１に入る分岐放射ビームＢａのエタンデュよりも少なくとも１０倍以上大きい可能性がある。いくつかの実施形態において、放射改変デバイス１０１を出る修正済み分岐放射ビームＢａのエタンデュは、放射改変デバイス１０１に入る分岐放射ビームＢａのエタンデュよりも桁違いに大きい可能性がある。例えば、いくつかの実施形態において、放射改変デバイスを出る修正済み分岐放射ビームＢａのエタンデュは、放射改変デバイス１０１に入る分岐放射ビームＢａのエタンデュの少なくとも１×１０４、１×１０６、又は１×１０８倍とすることができる。いくつかの実施形態において、放射改変デバイス１０１は、放射改変デバイスから出力される分岐放射ビームＢａのエタンデュが約１×１０−８ｍ２よりも大きいエタンデュを有するように、分岐放射ビームＢａのエタンデュを増加させるように構成可能である。例えば、放射改変デバイス１０１は、放射改変デバイス１０１から出力される分岐放射ビームＢａのエタンデュが、およそ３×１０−８又は５×１０−８ｍ２であるように、分岐放射ビームＢａのエタンデュを増加させるように構成可能である。
[00223] 放射改変デバイスから出力される修正済み分岐放射ビームＢａのエタンデュは、修正済み放射ビームＢａが例えば中間焦点ＩＦで集束できる最小スポットサイズを抑制することができる。修正済み放射ビームＢａが中間焦点ＩＦで集束されるスポットサイズは、修正済み分岐放射ビームＢａのエタンデュ、及び修正済み放射ビームＢａを集束させる集束光学系の焦点長に依存する。いくつかの実施形態において、所望の発散度を有する修正済み分岐放射ビームＢａをリソグラフィ装置に提供することが望ましい可能性がある。例えば、約０．２ラジアンの半発散度θを有する修正済み分岐放射ビームＢａを、リソグラフィ装置に提供することが望ましい可能性がある。分岐放射ビームＢａを中間焦点ＩＦに集束させる集束光学系の焦点長は、（中間焦点ＩＦを通過して）リソグラフィ装置ＬＡａに入る分岐放射ビームＢａの発散度が所望の発散度に近いように、構成可能である。修正済み分岐放射ビームＢａが中間焦点ＩＦに集束される時に、中間焦点ＩＦでの修正済み分岐放射ビームＢａのスポットサイズが中間焦点ＩＦでの所望のスポットサイズよりも大きくないように、修正済み分岐放射ビームＢａのエタンデュを制限することが望ましい可能性がある。
[00224] 分岐放射ビームＢａのエタンデュにおける増加を、正方形の断面を有し、曲がりを含まない、放射改変デバイス１０１１の特定の実施形態を参照しながら上記で述べてきたが、図８Ａに示された実施形態とは異なって構成された（例えば、異なる断面形状を有し、且つ／又は１つ以上の曲がりを含む）放射改変の他の実施形態も、図８Ａ及び図８Ｂを参照しながら上記で説明した様式と同様に、分岐放射ビームＢａのエタンデュにおける増加を生じさせることができる。
[00225] 図８Ｂを参照しながら前述したように、放射改変デバイス１０１１の第２の開口１２２１から出力される放射は、各々が放射改変デバイス１０１１の第２の開口１２２１全体を照明する複数の仮想ポイント放射源１３５１から発出する放射と等価である。図８Ｃは、放射改変デバイス１０１１のダウンストリームに存在し、ｚ方向に対して垂直な平面１２９１から見た場合の、仮想ポイント放射源１３５１の概略図である。図８Ｃから、第２の開口１２２１から出力される放射は、放射改変デバイス１０１１周辺にｘ及びｙ方向に延在する、仮想ポイント放射源１３５１の正方形の均一グリッドから発出する放射と等価であることがわかる。
[00226] 前述のように、各仮想ポイント放射源１３５１は、放射改変デバイス１０１１の第２の開口１２２１全体を照明する。放射改変デバイス１０１１から出力される放射の形状及び範囲を実証するために、仮想ポイント放射源１３５１のコーナーを形成する４つの仮想ポイント放射源１３５１ａ、１３５１ｂ、１３５１ｃ、及び１３５１ｄから発出する放射は、図８Ｃでは線１３７１ａ、１３７１ｂ、１３７１ｃ、及び１３７１ｄで示される。平面１２９１内のコーナーの仮想ポイント放射源１３５１ａ、１３５１ｂ、１３５１ｃ、及び１３５１ｄの各々から発出する放射の断面範囲は、図８Ｃでは、破線ボックス１３９１ａ、１３９１ｂ、１３９１ｃ、及び１３９１ｄで示される。コーナーの仮想ポイント放射源１３５１ａ、１３５１ｂ、１３５１ｃ、及び１３５１ｄから発出する放射は、放射改変デバイス１０１１の第２の開口１２２１のダウンストリームの平面１２９１内に、修正済み分岐放射ビームＢａの範囲のコーナーを形成する。平面１２９１内の修正済み分岐放射ビームＢａの範囲は、図８Ｃでは破線ボックス１３９９で示される。図８Ｃから、平面１２９１内の修正済み分岐放射ビームＢａは正方形の断面形状を有することがわかる。
[00227] 一般に、放射改変デバイスから出力される修正済み分岐放射ビームＢａの断面形状は、放射改変デバイスの断面形状に対応する。他の実施形態において、放射改変デバイスは正方形以外の断面形状を有することができる。例えば、放射改変デバイスのいくつかの実施形態は、（例えば、図５に示されるように）楕円形又は円形の断面形状を有することができる。他の実施形態において、放射改変デバイスは、多角形の断面形状を有することができる。例えば、放射改変デバイスの断面形状は、三角形、四角形、五角形、六角形、又は別の多角形とすることができる。いくつかの実施形態において、放射改変デバイスの断面形状はその長さに沿って変形可能である。例えば、放射改変デバイスの断面積はその長さに沿って増加可能である。
[00228] 放射改変デバイスの断面形状は、仮想放射源ポイント１３５１の分布、及び放射改変デバイス１０１１から出力される修正済み分岐放射ビームＢａの断面形状の、両方を決定する。したがって放射改変デバイスの断面形状は、所望の断面形状を有する修正済み分岐放射ビームＢａを提供するために選択可能である。例えば、放射改変デバイスの断面形状は、修正済み分岐放射ビームＢａが中間焦点ＩＦを通過した後に入射する、視野ファセットミラー１０の断面形状と合致するように選択可能である。
[00229] いくつかの実施形態において、修正済み分岐放射ビームＢａが入射する視野ファセットミラー１０は、一般に円形形状を有する。こうした実施形態において、修正済み分岐放射ビームＢａの形状が視野ファセットミラー１０の形状に対応するような、一般に円形の断面形状を有する放射改変デバイスを使用することができる。視野ファセットミラー１０の断面形状に対応する断面形状を有する修正済み分岐放射ビームＢａを提供することで、視野ファセット上に入射せず、したがって瞳ファセットミラー１１に誘導されないため、分岐放射ビームＢａから失われる、分岐放射ビームＢａのいずれかの範囲を減少させる一方で、視野ファセットミラー１０を形成する視野ファセットのすべてを、分岐放射ビームＢａを用いて照明することができる。
[00230] しかしながら、いくつかの適用例では、多角形の断面形状を有する放射改変デバイスを使用することが望ましい可能性がある。多角形の断面形状を有する放射改変デバイスは、その角度及び空間強度プロファイルが、円形又は楕円形の断面形状を有する放射改変デバイスから出力される修正済み分岐放射ビームＢａの角度及び空間強度プロファイルよりも均一である（同じ入力分岐放射ビームＢａを想定する）、修正済み分岐放射ビームＢａを出力することができる。したがって、均一な角度及び空間強度プロファイルを有する分岐放射ビームＢａを提供することが望ましい実施形態では、多角形の断面形状を有する放射改変デバイスを使用することが望ましい可能性がある。こうした実施形態において、分岐放射ビームＢａの断面形状と視野ファセットミラー１０の断面形状との間の差に起因して分岐放射ビームＢａから失われる放射を減少させるために、相対的に視野ファセットミラー１０の断面形状に類似の多角形を使用することができる。例えば、視野ファセットミラー１０が一般に円形の形状を有する実施形態において、六角形の断面を有する放射改変デバイスを使用することができる。六角形の断面を有する放射改変デバイスの使用によって、例えば、正方形の断面を有する放射改変デバイスの使用と比較した場合、分岐放射ビームＢａの断面形状と視野ファセットミラー１０の断面形状との間の差に起因して放射ビームＢａから失われる放射の量を減少させることができる。
[00231] 他の実施形態において、視野ファセットミラー１０は一般に円形形状以外の形状を有することができる。例えば、いくつかの実施形態において、視野ファセットミラー１０は一般に矩形の形状を有することができる。こうした実施形態において、視野ファセットミラー１０の断面形状に類似の断面形状を有する分岐放射ビームＢａを提供するために、矩形の断面を有する放射改変デバイスを使用することができる。
[00232] 放射改変デバイスから出力される修正済み分岐放射ビームＢａの断面形状に対する、放射改変デバイスの断面形状の影響に加えて、放射改変デバイスの形状及び寸法が、放射改変デバイスから出力される修正済み分岐放射ビームＢａの他の特性に影響を与える可能性がある。例えば、放射改変デバイスの形状及び寸法は、放射改変デバイスによって引き起こされる分岐放射ビームＢａを形成する光線１２７の空間的スクランブリングの度合いに影響を与える可能性がある。
[00233] 図５を参照しながら上記で述べたように、放射改変デバイスのいくつかの実施形態は、少なくとも１つの曲がりを含むことができる。放射改変デバイスに曲がりを含めることで、分岐放射ビームＢａを形成する光線の角度の広がりを変化させることができる。光線が放射デバイス内の曲がりに沿って進む際、光線と放射改変デバイスの断面中心に沿って延在する光軸とが形成する角度が変化する可能性があるため、光線が放射改変デバイスに沿って伝搬する際、各光線と光軸とが形成する角度はもはや一定に保たれない。結果として、放射改変デバイスの第２の開口で光線と光軸とが形成する角度の範囲は、放射改変デバイス内に曲がりが存在することによって増加され得る。例えば、光線と光軸とが形成する最大角度は、放射改変デバイスにおける曲がりの曲がり角αに実質的に等しい量だけ増加され得る。光線と光軸とが形成する角度の範囲の増加が、放射改変デバイスから出力される修正済み分岐放射ビームＢａの発散度を増加させることができ、したがって修正済み分岐放射ビームＢａのエタンデュの更なる増加を生じさせることができる。
[00234] 光線と放射改変デバイスの光軸とが形成する角度の範囲の増加は、各光線が放射改変デバイスの内部表面上に入射するかすめ角の範囲の増加も生じさせる。各光線が放射改変デバイスの内部表面上に入射するかすめ角の範囲を増加させることで、光線が放射改変デバイスを介して伝搬する異なる経路の多様性を増加させることが可能であり、したがって、放射改変デバイスによって引き起こされる光線の空間的スクランブリングを増加させることが可能である。したがって、放射改変デバイスに１つ以上の曲がりを含めることで、放射改変デバイスによって引き起こされる分岐放射ビームＢａの光線の空間的スクランブリングを増加させることができる。
[00235] 前述し、図に示してきた実施形態において、分岐放射ビームは、分岐放射ビームＢａが放射改変デバイスに入る前に放射改変デバイスの光軸上に存在する焦点に集束される。例えば、図８Ａに示される実施形態において、分岐放射ビームＢａは、放射改変デバイス１０１１の光軸１３３１上に存在する焦点１０８１に集束される。しかしながらいくつかの実施形態において、分岐放射ビームＢａは、放射改変デバイスの光軸上に存在しない焦点に集束されることが可能である。
[00236] 図９は、分岐放射ビームＢａの焦点１０８１が放射改変デバイス１０１１の光軸１３３１上に存在しない放射改変デバイス１０１１に入る、分岐放射ビームＢａを示す概略図である。放射改変デバイス１０１１の光軸１３３１は、チューブ１２５１の断面中心に沿って延在する。光軸１３３１は、第１及び第２の開口１２１１及び１２２１を介してチューブ１２５１の内部及び外部へと延在する。図９に示されるように、分岐放射ビームＢａは、光軸１３３１上に存在しない焦点１０８１に集束される。焦点１０８１が光軸１３３１から離れている量は、軸外角βによって数値化可能である。軸外角βは、光軸１３３１と、焦点１０８１と光軸１３３１が第１の開口１２１１を通過する光軸１３３１上の位置１３１２との間に延在する線１３１１との間に、形成される角度である。いくつかの実施形態において、軸外角βは、放射改変デバイス１０１１に入る分岐放射ビームＢａの半発散度θと実質的に同じであるか、又はこれよりも大きいものとすることができる。
[00237] 放射改変デバイスの光軸１３３１上に存在しない焦点に分岐放射ビームＢａを（図９に示されるように）集束させることで、光線１２７と光軸とが形成する角度の範囲を増加させること、及び、光線が放射改変デバイスの内部表面上に入射するかすめ角の範囲を増加させることが可能である。したがって、放射改変デバイスの光軸上に存在しない焦点に分岐放射ビームを集束させることで、放射改変デバイスから出力される修正済み分岐放射ビームＢａの発散度を増加させること、及び、放射改変デバイスによって引き起こされる光線の空間的スクランブリングを増加させることが可能である。特に、光軸上に存在しない、放射改変デバイスに入る分岐放射ビームＢａの半発散度θと実質的に同じであるか又はこれよりも大きい軸外角βを有する焦点に、分岐放射ビームＢａを集束させることで、結果として、放射改変デバイス１０１１内に望ましい量の空間的スクランブリングを生じさせることができる。
[00238] 追加又は代替として、光線と光軸とが形成する角度の範囲、及び光線が放射改変デバイスの内部表面上に入射するかすめ角の範囲は、放射改変デバイスの第１の開口に入る分岐放射ビームＢａの発散度を増加させることによって、増加させることが可能である。例えば、放射改変デバイスに入る分岐放射ビームＢａの発散度を増加させるために、分岐放射ビームＢａが放射改変デバイスに入る前に分岐放射ビームＢａを集束させるように構成された１つ以上の集束光学系（例えば、図４に示された第１の集束光学系１０７）の焦点長を、減少させることができる。
[00239] 上記では、分岐放射ビームＢａの光線１２７が放射改変デバイスの内部表面上に入射するかすめ角の範囲を増加させることが可能な実施形態を説明してきた。しかしながら、放射改変デバイスの内部表面の反射性は、放射が内部表面上に入射するかすめ角の強い関数とすることができる。特に、放射改変デバイスの内部表面の反射性は、かすめ角の増加に伴って減少し得る。したがって、放射が放射改変デバイスの内部表面上に入射するかすめ角の増加は、放射改変デバイスの内部表面で反射される放射の量の減少につながり得、分岐放射ビームＢａが放射改変デバイスに沿って伝搬する際に分岐放射ビームＢａから失われる放射の量の増加につながり得る。
[00240] いくつかの実施形態において、放射改変デバイスの内部表面は、反射コーティングが配設される基板（例えば、シリコン基板）を備える。例えば、放射改変デバイスの内部表面を形成するために、ルテニウムコーティングの平滑なコーティングを基板上に配設することができる。ルテニウムコーティングからの反射時の吸収に起因して失われるＥＵＶ放射の量は、ＥＵＶ放射がルテニウムコーティング上に入射するかすめ角に実質的に比例し得る。例えば、かすめ角のミリラジアン当たりのルテニウムコーティングからの反射時の吸収に起因して、ＥＵＶ放射のおよそ０．０６％が失われる可能性がある。
[00241] いくつかの実施形態において、ルテニウム以外のコーティングが使用可能である。例えば、モリブデンを含むコーティングが使用可能である。他の実施形態において、第１及び第２の材料が交互に重なった層を備える、多層コーティングが使用可能である。第１の材料は、例えばモリブデンとすることができる。第２の層は、例えばシリコンとすることができる。いくつかの実施形態において、第３の材料の１つ以上の層を第１及び第２の材料に点在させることができる。例えば、第３の材料の層を第１及び第２の材料の各層の間に位置決めすることができる。第３の材料は、例えばＢ４Ｃとすることができる。いくつかの実施形態において、第１の材料はＭｏ２Ｃとし、第２の材料はシリコンとすることができる。多層コーティングを備える放射改変デバイスは、例えば、約２００ミリラジアンより大きいかすめ入射角で、ＥＵＶ放射を受け取って反射するのに好適であり得る。
[00242] いくつかの実施形態において、放射改変デバイスに入る際の分岐放射ビームＢａの発散度、放射改変デバイスにおける曲がりの曲がり角α、及び／又は、分岐放射ビームＢａの焦点が放射改変デバイスの光軸から離れて配置される範囲は、光線１２７が放射改変デバイスの内部表面上に入射する最大かすめ角を制限するために、制限することができる。内部表面での反射時に吸収される放射の量はかすめ角の増加と共に増加するため、最大かすめ角を制限することで、吸収に起因して分岐放射ビームＢａから失われる放射の量を制限することができる。いくつかの実施形態において、放射改変デバイスにおける曲がりの曲がり角αは、およそ５度未満とすることができる。いくつかの実施形態において、放射改変デバイスにおける曲がりの曲がり角αは、約２度未満とすることができる。
[00243] いくつかの実施形態において、曲がり角αは、分岐放射ビームＢａが放射改変デバイスに入る際に、分岐放射ビームＢａの半発散度θに実質的に等しいか又はこれよりも大きいものとすることができる。いくつかの実施形態において、曲がり角αは、放射改変デバイスを介して直接の見通し線が提供されないほど、十分に大きいものとすることができる。こうした実施形態では、放射が放射改変デバイスの内部表面で反射を受けることなく、放射改変デバイスを介してそれに沿って伝搬できる光路は存在しない。
[00244] 放射改変デバイスの実施形態は、およそ１ｍの長さ及びおよそ１ｍｍの直径を有するチューブを備えることができる。チューブはおよそ１０ミリラジアンの曲がり角を含むことができる。放射改変デバイスは、平滑なルテニウムコーティングを備える内部表面を含むことができる。こうした実施形態において、分岐放射ビームＢａがおよそ１０ミリラジアンの半発散度θで放射改変デバイスに入るように、放射改変デバイスの光軸上に位置決めされた焦点に分岐放射ビームＢａが集束される場合、分岐放射ビームＢａのおよそ５％が内部表面での吸収によって失われる可能性がある。
[00245] 放射改変デバイスの代替実施形態は、およそ１ｍの長さ及びおよそ４ｍｍの直径を有するチューブを備えることができる。チューブはおよそ２０ミリラジアンの曲がり角を含むことができる。放射改変デバイスは、平滑なルテニウムコーティングを備える内部表面を含むことができる。こうした実施形態において、分岐放射ビームＢａは、軸外角βがおよそ２０ミリラジアンであるように、放射改変デバイスの光軸上に位置決めされていない焦点に集束され得る。分岐放射ビームＢａは、およそ２０ミリラジアンの半発散度θで放射改変デバイスに入ることができる。こうした実施形態において、分岐放射ビームＢａの発散度は、放射改変デバイスから出力される分岐放射ビームＢａの半発散度がおよそ６０ミリラジアンであるように、放射改変デバイスによって増加させることが可能である。放射改変デバイスは、放射改変デバイスから出力される分岐放射ビームＢａのエタンデュが、放射改変デバイスに入力される分岐放射ビームＢａのエタンデュよりも１×１０８倍程度大きいように、分岐放射ビームＢａのエタンデュを増加させることができる。放射改変デバイスのこうした実施形態は、結果として、分岐放射ビームＢａのパワーのおよそ１５％を内部表面での吸収によって失わせることになる可能性がある。
[00246] 他の実施形態において、分岐放射ビームＢａは、およそ２０ミリラジアン以外の半発散度θで放射改変デバイスに入ることができる。いくつかの実施形態において、半発散度θは、例えば約１０ミリラジアンより大きいものとすることができる。いくつかの実施形態において、半発散度θは、例えば約１００ミリラジアン未満とすることができる。いくつかの実施形態において、放射改変デバイスは曲がりを含まず、放射改変デバイスを出る放射の発散度は放射改変デバイスに入る放射の発散度と実質的に同じとすることができる。
[00247] 内部表面での吸収によって失われる放射の量は、例えば、放射改変デバイスに入る際の分岐放射ビームＢａの発散度を減少させること、放射改変デバイスにおける曲がりの曲がり角を減少させること、及び／又は、分岐放射ビームＢａの各光線が内部表面で受ける反射の回数を減少させるように、放射改変デバイスの寸法を改変することによって、減少させることができる。しかしながら、前述のように、分岐放射ビームＢａの発散度の増加、放射改変デバイスにおける曲がりの曲がり角αの増加、及び／又は、各光線が内部表面で受ける反射の回数の増加が、他の有利な効果をもたらす可能性がある。したがって、放射改変デバイスの内部表面での分岐放射ビームＢａの吸収によって引き起こされる放射の損失を減少させながら、分岐放射ビームＢａの有利な修正をもたらすように、放射改変デバイスの寸法、及び、放射改変デバイスへの分岐放射ビームＢａの入力に先立つ分岐放射ビームＢａの集束を選択することができる。
[00248] 上記の考察から、放射改変デバイスが、放射改変デバイスによって引き起こされる分岐放射ビームＢａの修正に各々が影響を与える、様々な異なる形状及び寸法で構成可能であることを理解されよう。放射改変デバイスの形状及び寸法は、分岐放射ビームＢａの望ましい修正を提供するように、特定の適用例に適合できることを理解されよう。
[00249] 前述のように、放射改変デバイスの内部表面での放射の吸収を介して分岐放射ビームＢａから失われる放射の量を減少させることが望ましい。放射改変デバイスの内部表面が汚染された場合、分岐放射ビームＢａからの放射の損失は増加する可能性がある。例えば、使用中、放射改変デバイスの内部表面上に粒子及び／又は分子が堆積する可能性がある。例えば、放射改変デバイスの内部表面上に炭素分子が堆積し、それが内部表面上での炭素層の成長につながる可能性がある。放射改変デバイスの内部表面上に堆積される汚染物が、分岐放射ビームＢａからの放射を吸収及び／又は散乱させ、それによって分岐放射ビームＢａから放射が失われることになる可能性がある。放射改変デバイスの内部表面の汚染物を減少させるために、内部表面を洗浄することが望ましい。
[00250] 図１０は、放射改変デバイス１０１２の内部表面１２３２の洗浄を提供する、放射改変デバイス１０１２の実施形態を示す概略図である。放射改変デバイス１０１２は、第１のセクション１２５２ａ及び第２のセクション１２５２ｂを有するチューブ１２５２を備える。チューブの第１及び第２のセクション１２５２ａ、１２５２ｂは、ＥＵＶ放射に対して実質的に反射性のチューブの内部表面１２３２を画定する。チューブの第１のセクション１２５２ａは、分岐放射ビームＢａを受け取るように配置された第１の開口１２１２を含む。チューブの第２のセクション１２５２ｂは、修正済み分岐放射ビームＢａを出力するように構成された第２の開口を含む。チューブの第２のセクション１２５２ｂは、チューブの第１のセクション１２５２ａから放射を受け取るように配置される。チューブの第１及び第２のセクション１２５２ａ、１２５２ｂは、それを介してガスをチューブ１２５２に入れるか又はチューブ１２５２から出すことが可能なギャップ１４１２を、第１と第２のセクション１２５２ａ、１２５２ｂの間に形成するように配置される。放射改変デバイス１０１２は、ギャップ１４１２を介してチューブ１２５２内にガス１４５２を注入するように構成されたガス供給１４３２を、更に備える。
[00251] ガス１４５２は、例えば水素を含むことができる。チューブ１２５２内に注入される水素ガスに、分岐放射ビームＢａからＥＵＶ放射が照射され、結果として水素ラジカルが形成され得る。水素ラジカルは極めて反応性に富み、内部表面１２３２上に堆積され得る汚染物と接触した場合、水素ラジカルは汚染物と反応して気体化合物を発生させる可能性がある。水素ラジカルと汚染物との間の反応から形成される気体化合物は、例えば第１の開口１２１２又は第２の開口１２２２を介してチューブ１２５２から流出し、それによってチューブ１２５２から汚染物を除去することができる。したがってチューブ内への水素ガスの注入は、チューブ１２５２の内部表面１２３２を洗浄する働きをする。
[00252] チューブ１２５２の第１及び第２のセクション１２５２ａ、１２５２ｂは、第１の開口１２１２を介してチューブ１２５２に入る放射がギャップ１４１２を介してチューブ１２５２を出ないように、相互に配置される。図１０に示されるように、一連の発散光線１２７を備える分岐放射ビームＢａは、第１の開口１２１２を介してチューブ１２５２に入る。光線１２７は、光線１２７がチューブ１２５２の第１のセクション１２５２ａを出て、第２のセクション１２５２ｂの内部表面１２３２上に入射し、ギャップ１４１２上には入射しないような方向に伝搬するように、内部表面１２３２で反射（図１０には図示せず）を受ける。したがって第１及び第２のセクション１２５２ａ、１２５２ｂは、ギャップ１４１２を介して放射が失われないように相互に配置される。
[00253] 図１０に示される実施形態において、チューブの第２のセクション１２５２ｂは、チューブ１２５２内に曲がりを形成するように、チューブの第１のセクション１２５２ａに対して角度を成して配置される。しかしながら他の実施形態では、第１及び第２のセクションが曲がりを形成しないように、第２のセクション１２５２ｂはチューブの第１のセクション１２５２ａと実質的に同じ方向に延在可能である。
[00254] 前述のように、放射改変デバイスは、分岐放射ビームＢａを形成する光線１２７が放射改変デバイスによって空間的にスクランブルされるように構成可能である。いくつかの実施形態において、放射改変デバイスから出力される修正済み分岐放射ビームＢａに対して時間的変動を更に導入することが望ましい可能性がある。
[00255] 図１１は、放射改変デバイス１０１３から出力される修正済み分岐放射ビームＢａに対して時間的変動を導入するように構成された、放射改変デバイス１０１３の実施形態を示す概略図である。放射改変デバイス１０１２は、分岐放射ビームＢａを受け取るように配置された第１の開口と、修正済み分岐放射ビームＢａを出力するように配置された第２の開口１２２３とを有する、チューブ１２５３を備える。チューブ１２５３は、ＥＵＶ放射に対して実質的に反射性の内部表面１２３３によって画定される。放射改変デバイスは、チューブ１２４５３が振動運動を受けるようにチューブ１２５３を作動させるように動作可能な、アクチュエータ１４５３を更に備える。例えばチューブ１２５３は、第１の位置（図１１内に実線で示される）と第２の位置（図１１内に破線で示される）との間を反復的に移動することができる。第１と第２の位置の間での移動は、例えば、ピボットポイント１４７３を中心にチューブ１２５３を旋回させることを含むことができる。いくつかの実施形態において、アクチュエータ１４５３は、チューブ１２５３が円形運動を受けるようにチューブ１２５３を作動させるように動作可能であり得る。例えばチューブ１２５３の第１の開口１２１３は、ｘ−ｙ面内での円形運動を受けることができる。
[00256] チューブ１２５３の移動は、分岐放射ビームＢａの光線１２７が放射改変デバイス１２５３の第２の開口１２２３から出力される位置の変化を生じさせること、及び／又は、光線１２７が第２の開口１２２３から出力される際に伝搬する方向の変化を生じさせることが可能である。したがってチューブ１２５３の移動は、前述の光線１２７の空間的スクランブリングに加えて、光線１２７の時間的スクランブリングを生じさせる。したがって、視野ファセットミラー１０上に入射する修正済み分岐放射ビームＢａの角度及び空間強度プロファイルは、経時的に振動することができる。
[00257] リソグラフィ装置ＬＡａ内での基板Ｗの露光中に、基板Ｗの各ターゲット部分は所与の露光時間の間、放射に露光される。一般に、基板Ｗのターゲット部分を、露光時間枠中、所望の放射ドーズに対して露光させることが望ましい。したがってこれは、露光時間枠中に発生する放射の強度におけるいずれかの変動の特質ではなく、重要な露光時間枠中にターゲット部分が露光される放射の強度の不可欠部分である。基板Ｗの各ターゲット部分が実質的に同じ放射ドーズに露光されることを保証するために、チューブ１２５３の振動運動の時間枠が基板Ｗのターゲット部分の露光時間より短いことが望ましい。いくつかの実施形態において、基板Ｗのターゲット部分の露光時間はおよそ１ｍｓとすることができる。こうした実施形態において、振動運動の時間枠が露光時間よりも短いように、チューブ１２５３の振動運動の周波数は約１ｋＨｚよりも大きいものとすることができる。いくつかの実施形態において、振動運動の周波数は約５ｋＨｚとするか、又は約５ｋＨｚよりも大きいものとすることができる。
[00258] 放射改変デバイス１０１３から出力される光線１２７の時間的スクランブリングを導入することは、光線１２７の空間的スクランブリングを参照しながら上記で述べた理由と同じ理由で有利であり得る。いくつかの実施形態において、光線１２７の時間的スクランブリングを導入することで、放射改変デバイスの内部表面での吸収に起因する分岐放射ビームＢａからの放射の損失を減少させるために、放射改変デバイスの寸法を調整することができる。
[00259] 放射改変デバイスによって引き起こされる光線１２７の空間的スクランブリングの度合いは、放射改変デバイスの内部表面で光線１２７が受ける反射の回数と共に増加する。光線１２７が受ける反射の回数はθＬ／Ｄに実質的に比例し得、θは分岐放射ビームＢａが放射改変デバイスに入る際の半発散度であり、Ｌは放射改変デバイスの長さであり、Ｄは放射改変デバイスを形成するチューブの直径である。したがって、分岐放射ビームＢａの発散度を増加させること、放射改変デバイスの長さＬを増加させること、及び／又は、放射改変デバイスの直径を減少させることによって、空間的スクランブリングの度合いを増加させることができる。しかしながら、放射改変デバイスの内部表面での吸収に起因して分岐放射ビームＢａから失われる放射の量は、θ２Ｌ／Ｄに実質的に比例し得る。したがって、光線１２７の空間的スクランブリングの度合いを増加させるために、放射改変デバイスの寸法及び／又は分岐放射ビームＢａの発散度を改変することで、結果として、吸収に起因して分岐放射ビームＢａから失われる放射の量が増加する。
[00260] 放射改変デバイス１０１３から出力される光線１２７の時間的スクランブリングを導入することによって、光線１２７のスクランブリングに関連付けられた有利な効果を依然として達成しながら、放射改変デバイス１０１３によって引き起こされる空間的スクランブリングの度合いを減少させることができる。したがって、光線１２７の時間的スクランブリングを導入することによって、放射改変デバイス１０１３の長さＬを減少させること、分岐放射ビームＢａの発散度を減少させること、及び／又は、チューブ１２５３の直径Ｄを増加させることが可能となり、それによって有利なことに、光線１２７のスクランブリングに関連付けられた有利な効果を依然として達成しながら、吸収に起因して分岐放射ビームＢａから失われる放射の量を減少させることができる。
[00261] 光線１２７の時間的スクランブリングを導入するために、チューブ１２５３の振動運動について述べてきたが、いくつかの実施形態において、時間的スクランブリングを導入するために１つ以上の他の光学コンポーネントに振動運動を受けさせることができる。例えば、光線１２７に時間的スクランブリングを導入するために、第２の集束光学系１０９及び／又は第３の集束光学系１１１のうちの１つ以上に振動運動を受けさせるように、１つ以上のアクチュエータを構成することができる。
[00262] 上記で述べてきたように、いくつかの実施形態において、放射改変デバイスから出力される修正済み分岐放射ビームＢａは、（例えば、図４に示された第２の集束光学系１０９及び第３の集束光学系１１１を用いて）リソグラフィ装置ＬＡａの閉鎖構造内の開口８に位置付けられた中間焦点ＩＦに集束される。図１２Ａ及び図１２Ｂは、放射改変デバイスから出力される修正済み分岐放射ビームＢａを、視野ファセットミラー１０を照明するように中間焦点ＩＦに集束させるために使用可能な、２つの代替集束機構を示す概略図である。
[00263] 図示及び説明を容易にするために、第２の集束光学系１０９及び第３の集束光学系１１１は、透過型集束光学系であるとして図１２Ａ及び図１２Ｂに示されている。しかしながら実際には、当業者であれば理解されるように、図１２Ａ及び図１２Ｂに示される集束機構は反射性集束光学系を使用して実装可能である。図１２Ａ及び図１２Ｂに示される２つの集束光学系は、様々なコンポーネント間の距離が異なるという点で、互いに異なる。図１２Ａ及び図１２Ｂの各々において、修正済み分岐放射ビームＢａが出力される放射改変デバイスの第２の開口１２２と、第２の集束要素１０９との間の距離は、Ｌ１と標示される。第２の集束要素１０９と第３の集束要素１１１との間の距離はＬ２と標示され、第２の集束要素１１１と中間焦点ＩＦとの間の距離はＬ３と標示される。第２の集束光学系１０９はゼロ未満の焦点長ｆ２を有する。第３の集束光学系１１１はゼロより大きい焦点長ｆ３を有する。放射改変デバイスの第２の開口１２２から、視野ファセットミラー１０が存在する遠視野面までの修正済み分岐放射ビームＢａの経路は、図１２Ａ及び図１２Ｂでは、修正済み分岐放射ビームＢａを形成する異なる光線１２７を表す実線及び点線１２７で示されている。
[00264] 図１２Ａに示される集束機構において、第２の集束光学系１０９及び第３の集束光学系１１１は、修正済み分岐放射ビームＢａが出力される第２の開口１２２のイメージを、視野ファセットミラー１０上に形成するように構成される。第２の開口１２２と第２の集束光学系１０９との間の距離Ｌ１が、光線１２７が互いに実質的にオーバーラップする前に、修正済み放射ビームＢａが第２の集束光学系１０９に達するほど十分に短いことを保証することによって、第２の開口１２２のイメージが視野ファセットミラー１０上に形成される。これは、第２の開口１２２と第２の集束光学系１０９との間の距離Ｌ１が、第２の開口での修正済み分岐放射ビームＢａの発散度で割った第２の開口１２２の直径よりも大幅に小さい場合、達成可能である。図１２Ａに示される集束機構は、第２の開口１２２のイメージを視野ファセットミラー１０上に形成するため、視野ファセットミラー１０上に入射する放射の空間強度プロファイルは、第２の開口１２２での修正済み分岐放射ビームＢａの空間強度プロファイルに依存する。
[00265] 図１２Ａに示される集束機構は、第２の開口１２２のイメージを視野ファセットミラー１０上に形成するように構成されるものと上記で述べてきたが、実際には、第２の開口１２２の焦点の合ったイメージは中間焦点と視野ファセットミラー１０との間に存在する平面内に形成可能である。したがって、視野ファセットミラー１０上に形成されるイメージは焦点が合っていない可能性がある。しかしながら、視野ファセットミラー１０上に形成されるイメージは焦点が合っていないにも関わらず、視野ファセットミラー１０上に入射する放射の強度プロファイルは、依然として、第２の開口１２２での修正済み分岐放射ビームＢａの空間強度プロファイルに主に依存し得る。
[00266] 図１２Ａに示される集束機構に対して、図１２Ｂに示される集束機構では、第２の開口１２２と第２の集束光学系１０９との間の距離Ｌ１は、図１２Ａに示される集束機構における距離Ｌ１よりもかなり長い。したがって、修正済み分岐放射ビームＢａが出力される第２の開口１２２のイメージは、もはや視野ファセットミラー１０上に形成されず、代わりに中間焦点ＩＦ近くに形成される。第２の開口１２２のイメージが中間焦点ＩＦ近くに形成されるため、視野ファセットミラー１０上に入射する放射は、第２の開口１２２での修正済み分岐放射ビームＢａの角度強度プロファイルに依存する。
[00267] 典型的には、第２の開口１２２での分岐放射ビームＢａの空間強度プロファイルは、第２の開口１２２での分岐放射ビームＢａの角度強度プロファイルよりも均一である。したがって図１２Ａに示される集束機構は、有利には、結果として、図１２Ｂに示される集束機構に起因して視野ファセットミラー１０で形成される空間強度プロファイルよりも均一な空間強度プロファイルを、視野ファセットミラー１０に生じさせる。
[00268] 前述のように、図１２Ａ及び図１２Ｂに示される実施形態において、第２の集束光学系１０９は負の集束パワー（ゼロ未満の焦点長）を有し、第３の集束光学系１１１は正の集束パワー（ゼロより大きい焦点長）を有する。図１２Ｃは、視野ファセットミラー１０を照明するために放射改変デバイスから出力される修正済み分岐放射ビームＢａを集束させるために使用可能な集束機構の更なる実施形態を示す概略図である。図１２Ｃに示される集束機構は、第２の集束光学系１０９’及び第３の集束光学系１１１’を備え、どちらも正の集束パワー（ゼロより大きい焦点長）を有する。第２の集束光学系１０９’は、イメージ面１１０’で放射改変デバイスの第２の開口１２２の拡大イメージを形成するように構成される。第３の集束光学系１１１’は、イメージ面１１０’で形成されるイメージを視野ファセットミラー１０上に集束させるように構成される。したがって図１２Ｃに示される集束機構は、放射改変デバイスの第２の開口１２２のイメージを視野ファセットミラー１０上に集束させる。
[00269] 前述のように、第２の開口１２２での分岐放射ビームＢａの空間強度プロファイルは、典型的には、分岐放射ビームＢａの角度強度プロファイルよりも均一である。したがって第２の開口１２２のイメージを視野ファセットミラー１０上に形成することは、有利には、結果として比較的均一な視野ファセットミラー１０での空間強度プロファイルを生じさせることができる。図１２Ｃに示され、どちらも正の集束パワーを有する２つの集束光学系を含む集束配置は、有利には、視野ファセットミラー１０で形成される第２の開口１２２のイメージを、視野ファセットミラー１０で実質的に焦点合わせさせることができる。すなわち、図１２Ｃの集束機構は、有利には、第２の開口１２２のイメージを、視野ファセットミラー１０が存在する平面と実質的に一致する焦点面内に形成させることができる。これは、第２の開口１２２のイメージの焦点面が中間焦点ＩＦ又はその近く（図１２Ｂ）に存在するか、或いは中間焦点ＩＦと視野ファセットミラー１０との間（図１２Ａ）に存在する、図１２Ａ及び図１２Ｂの集束機構とは対照的である。前述のように、第２の開口１２２の焦点の合ったイメージを実質的に視野ファセットミラー１０に形成することは、有利には、視野ファセットミラー上に入射する放射の空間的均一性を（焦点面が視野ファセットミラー１０の前に存在するイメージを形成することに比べて）増加させることができる。したがって図１２Ｃに示される集束機構は、いくつかの実施形態において、図１２Ａ及び図１２Ｂに示される集束機構によって視野ファセットミラー１０で提供される空間強度分布よりも均一な空間強度分布を、視野ファセットミラー１０で提供することができる。
[00270] 図１２Ｃに示されるように、第２の集束光学系１０９’及び第３の集束光学系１１１’は、すべての光線１２７が実質的に中間焦点ＩＦを通過するように、分岐放射ビームＢａの光線１２７を集束させるように構成される。図１２Ｃに示される中間焦点ＩＦは焦点と呼ばれるが、図１２Ｃの実施形態では、光線１２７は単一の焦点に集束されず、分岐放射ビームＢａは中間焦点ＩＦで焦点が合っていない。したがって図１２Ｃの実施形態において、中間焦点ＩＦは焦点ではなく、単にすべての光線１２７が通過する領域を表す。光線１２７が通過する領域は、例えば、リソグラフィ装置ＬＡの閉鎖構造内の開口８と一致する。
[00271] 「中間焦点」という用語は、本書全体を通じて、放射ビーム（例えば、分岐放射ビームＢａ）の光線１２７が通過するように誘導される領域を言い表すために使用される。いくつかの実施形態において、中間焦点ＩＦは焦点とすることができる。他の実施形態では、中間焦点ＩＦは非ゼロエリアを有する領域とすることができる。中間焦点ＩＦは、中間焦点ＩＦを通過する光線１２７がアパーチャ８も通過してリソグラフィ装置ＬＡに入るような、リソグラフィ装置ＬＡの閉鎖構造内の開口８と一致することができる。
[00272] 図１２Ｃに示されるタイプの集束機構は、いくつかの異なる方法で実装可能である。例えば、第２及び第３の集束光学系１０９’及び１１１’の焦点長、並びに、第２の開口１２２、集束光学系１０９’、１１１’、中間焦点ＩＦ、及び視野ファセットミラー１０の間の分離は、異なる実施形態において異なるように構成可能である。
[00273] 単なる例として提示された実施形態において、放射改変デバイス１２２の第２の開口１２２は、およそ４ｍｍの直径を有し、図１２Ｃに示されるタイプの集束機構を使用して視野ファセットミラー１０上にイメージング可能である。こうした実施形態において、第２の開口１２２と第２の集束光学系１０９’との間の距離Ｌ１は、およそ１０９ｍｍとすることができる。第２の集束光学系１０９’の焦点長ｆ２は、およそ１０４ｍｍとすることができる。第２の集束光学系１０９’と第３の集束光学系１１１’との間の距離Ｌ２は、およそ２．５ｍとすることができる。第３の集束光学系１１１’の焦点長ｆ３は、およそ１９０ｍｍとすることができる。第３の集束光学系１１１’と中間焦点ＩＦとの間の距離Ｌ３は、およそ２０９ｍｍとすることができる。中間焦点ＩＦと視野ファセットミラー１０との間の距離Ｌ４は、およそ１ｍとすることができる。
[00274] 説明しやすいように、図１２ｃに示された集束機構の表現において、第２の集束光学系１０９’及び第３の集束光学系１１１’は、透過型集束光学系であるとして示されている。しかしながら、当業者であれば、図１２Ｃに示された集束機構は反射型光学系を使用して実装可能であることを理解されよう。例えば、第２の集束光学系１０９’及び／又は第３の集束光学系１１１’はミラーとすることができる。いくつかの実施形態において、第２の集束光学系１０９’及び／又は第３の集束光学系１１１’はかすめ入射ミラーとして実装可能である。第２の集束光学系１０９’及び／又は第３の集束光学系１１１’は、実質的に楕円形状を有する反射表面を有することができる。いくつかの実施形態において、第２の集束光学系１０９’及び／又は第３の集束光学系１１１’は、実質的に楕円形ではない最適化された自由形状を有する反射表面を有することができる。
[00275]図１２Ａ〜図１２Ｃに示される実施形態は、各々２つの集束光学系を備える。他の実施形態では、単一の集束機構のみを使用して好適な集束機構が実現可能である。図１２Ａ〜図１２Ｃの実施形態において、放射改変デバイスの第２の開口１２２は、比較的大きな倍率でイメージ面上にイメージングすることができる。単一の集束光学系を使用してこうした拡大を達成するためには、単一の集束光学系を第２の開口１２２の直近に位置決めする必要がある。こうした実装は、かすめ入射角で放射を受け取る反射集束要素を使用する場合は非実用的であり得る。複数の集束光学系を使用することで、有利には、第２の開口１２２からより長い距離に集束光学系を位置付けることができる。これにより、かすめ入射反射型光学系を使用できるようになる。しかしながら、代替実施形態において、放射改変デバイスの第２の開口１２２がイメージ面上にイメージングされる倍率は、図１２Ａ〜図１２Ｃに示されるよりも小さい倍率とすることができる。これによって、単一の集束光学系を使用して集束機構を実用的に実装することができる。
[00276] 図１２Ｄは、第２の集束光学系１０９’及び／又は第３の集束光学系１１１’が、各々が実質的に楕円形の反射表面を有するかすめ入射ミラーとして実装される、図１２Ｃの集束機構の実施形態を示す概略図である。分岐放射ビームＢａが放射改変デバイスの第２の開口１２２から出力され、第２の反射集束光学系１０９’上に入射する。第２の反射集束光学系１０９’は第１の焦点１０９１及び第２の焦点１０９２を有する。第１の焦点１０９１は、実質的に放射改変デバイスの第２の開口１２２によって画定される平面内に存在する。第２の焦点１０９２は、第２の開口１２２のイメージが形成されるイメージ面１１０’内に存在する。
[00277] 第３の反射集束光学系１１１’は、第１の焦点１１１１及び第２の焦点１１１２を有する。第３の反射集束光学系１１１’の第１の焦点１１１１は、第２の集束光学系１１１’の第２の焦点１０９２と実質的に一致する。第３の反射集束光学系１１１’の第２の焦点１１１２は、実質的に視野ファセットミラー１０によって画定される平面内に存在する。したがって第２の集束光学系１１１’は、イメージ面１１０’のイメージを視野ファセットミラー１０に形成する。第２の集束光学系１１１’は、図１２Ｄの実施形態ではすべての光線がそれを介して誘導される領域を備える中間焦点ＩＦを介して、分岐放射ビームＢａを誘導する働きもする。中間焦点ＩＦは、例えば、リソグラフィ装置ＬＡの閉鎖構造内の開口８と一致するものとすることができる。
[00278] 図１２Ｄの実施形態の反射集束光学系１０９’、１１１’は、各々、実質的に楕円形状を有する反射表面を備える。楕円反射表面は、第１の焦点から第２の焦点へ放射をイメージングするように構成される。例えば、第２の集束光学系１０９’は、その第１の焦点１０９１からその第２の焦点１０９２へ放射をイメージングする。しかしながら図１２Ｄの実施形態では、楕円反射表面は、点に対して面をイメージングするように配置される。例えば、第２の集束光学系１０９’は、第２の開口１２２によって画定された平面のイメージをイメージ面１１０’内に形成するように配置される。楕円反射表面を用いて平面のイメージを形成する結果として、イメージ面１１０’内に形成されるイメージは、例えばコマ収差及び／又は他のより高次の収差に起因してぼけることになる。同様に、視野ファセットミラー１０で形成されるイメージもぼけることになる。
[00279] ぼけイメージを視野ファセットミラーで形成することは、いくつかの実施形態では受け入れ可能であり、いずれの実質的に不利な効果も引き起こさないことができる。しかしながら、他の実施形態では、収差（例えばコマ収差）は不利な効果を引き起こす可能性がある。例えば収差は、何らかの放射に中間焦点ＩＦを通過させない場合があり、結果として中間焦点ＩＦで分岐放射ビームＢａからの放射が失われる可能性がある。追加又は代替として、収差は、視野ファセットミラー１０での分岐放射ビームＢａの断面形状を、視野ファセットミラー１０とは異なる断面形状にする可能性がある。分岐放射ビームＢａと視野ファセットミラー１０との断面形状の不一致は、結果として、視野ファセットミラー１１２で分岐放射ビームＢａからの放射が失われることになり得る。
[00280] 視野ファセットミラー１０で形成されるイメージ内に存在する収差は、一般にＷｏｌｔｅｒ望遠鏡の形で構成される反射要素を使用することで、減少させることができる。Ｗｏｌｔｅｒ望遠鏡は、イメージ面にソース面のイメージを形成するように構成されたかすめ入射ミラーの配置である。Ｗｏｌｔｅｒ望遠鏡によってイメージングされるソース面は、Ｗｏｌｔｅｒ望遠鏡から遠い距離（無限遠距離と見なすことができる）に位置付けることが可能であり、ソース面がイメージングされるイメージ面は、Ｗｏｌｔｅｒ望遠鏡の比較的近くに位置付けることができる。代替として、Ｗｏｌｔｅｒ望遠鏡によってイメージングされるソース面は、Ｗｏｌｔｅｒ望遠鏡の比較的近くに位置付けることが可能であり、ソース面がイメージングされるイメージは、Ｗｏｌｔｅｒ望遠鏡から遠い距離（無限遠距離と見なすことができる）に位置付けることが可能である。
[00281] 典型的には、「Ｗｏｌｔｅｒ望遠鏡」という用語は、楕円形状を有する反射要素及び放物形状を有する反射要素を備える配置を言い表すために使用可能である。反射要素は、近隣の平面を無限遠の平面に、又は無限遠の平面を近隣の平面にイメージングするように、構成可能である。本明細書で説明するＷｏｌｔｅｒ望遠鏡は、大きな共役面（無限遠ではない）を近隣の平面にイメージングするように、又はその逆に構成されるという点で、従来のＷｏｌｔｅｒ望遠鏡とは異なる可能性がある。本明細書で説明するＷｏｌｔｅｒ望遠鏡は、例えば、楕円形状を有する第１の反射要素、及び放物形に近い楕円形状を有する第２の反射要素を備えることができる。
[00282] 図１２Ｅは、放射改変デバイスの第２の開口１２２のイメージが、Ｗｏｌｔｅｒ望遠鏡の形に配置された光学系を使用して視野ファセットミラー１０上にイメージングされる、実施形態を示す概略図である。図１２Ｅに示される実施形態において、第２及び第３の集束光学系１０９’及び１１１’は、各々、２つの反射要素を備えるＷｏｌｔｅｒ望遠鏡を備える。第２の集束光学系１０９’を形成するＷｏｌｔｅｒ望遠鏡は、第１の反射要素１０９ａ’及び第２の反射要素１０９ｂ’を備える。第３の集束光学系１１１’を形成するＷｏｌｔｅｒ望遠鏡は、第３の反射要素１１１ａ’及び第４の反射要素１１１ｂ’を備える。
[00283] 第１及び第２の反射要素１０９ａ’及び１０９ｂ’は、共に、Ｗｏｌｔｅｒ望遠鏡の比較的近くに位置付けられた平面を、Ｗｏｌｔｅｒ望遠鏡から無限遠距離に位置付けられた平面上にイメージングするように構成された、Ｗｏｌｔｅｒ望遠鏡を形成する。イメージ面１１０’は、第２の集束光学系１０９’を形成するＷｏｌｔｅｒ望遠鏡から無限遠距離にはない。したがって、第２の開口１２２はイメージ面１１０’上に完全にイメージングされないことになる。しかしながら、第２の開口１２２と第２の集束光学系１０９’との間の距離と、第２の集束光学系１０９’とイメージ面１１０’との間の距離との比率は、第２の開口１２２のイメージが比較的少ない収差でイメージ面１１０’に形成されるように、十分小さいものとすることができる。例えば、イメージ面１１０’に第２の開口１２２のイメージを形成するために（図１２Ｅに示されるように）Ｗｏｌｔｅｒ望遠鏡を使用することで、イメージを形成するために（図１２Ｄに示されるように）楕円形ミラーを使用することに比べて、イメージ内に存在するいずれの収差（例えばコマ収差）も減少させることができる。
[00284] 第１及び第２の反射要素１０９ａ’及び１０９ｂ’から形成されるＷｏｌｔｅｒ望遠鏡と同様に、第３及び第４の反射要素１１１ａ’及び１１１ｂ’は、共に、Ｗｏｌｔｅｒ望遠鏡の比較的近くに位置付けられた平面を、Ｗｏｌｔｅｒ望遠鏡から無限遠距離に位置付けられた平面上にイメージングするように構成された、Ｗｏｌｔｅｒ望遠鏡を形成する。イメージ面１１０’と第３の集束光学系１１１’との間の距離と、イメージ面１１１ａ’と視野ファセットミラー１０との間の距離との比率は、イメージ面１１０’のイメージが比較的少ない収差で視野ファセットミラー１０に形成されるように、十分小さいものとすることができる。例えば、イメージを形成するために（図１２Ｅに示されるように）Ｗｏｌｔｅｒ望遠鏡を使用する場合、イメージを形成するために（図１２Ｄに示されるように）楕円形ミラーを使用することに比べて、視野ファセットミラーに形成されるイメージ内に存在する収差を減少させることができる。
[00285] 図１２Ｅに示された実施形態に関連して前述したように、１つ以上のＷｏｌｔｅｒ望遠鏡の形で配置された光学系要素は、有利には、視野ファセットミラー１０に形成される第２の開口１２２のイメージにおける収差を減少させることができる。図１２Ｅに示される実施形態において、第２及び第３の集束光学系１０９’及び１１１’を形成するＷｏｌｔｅｒ望遠鏡は、どちらもＩＩＩ型のＷｏｌｔｅｒ望遠鏡である。他の実施形態において、（回転対称の）Ｉ型及び／又はＩＩ型のＷｏｌｔｅｒ望遠鏡を使用して、視野ファセットミラー１０に第２の開口１２２のイメージを形成することができる。
[00286] 上記で、分岐放射ビームＢａがリソグラフィ装置ＬＡａに提供される前に分岐放射ビームＢａを受け取るように配置された放射改変デバイスとの関連において、放射改変デバイスの実施形態を説明してきた。しかしながら、放射改変デバイスの実施形態は、追加又は代替として、有利には他の目的で、及び前述した位置とは異なるリソグラフィシステム内での位置で、使用可能である。例えば、図１を参照しながら述べたように、リソグラフィシステムＬＳは、メイン放射ビームＢを複数の分岐放射ビームＢａ〜Ｂｎに分割するように構成されたビーム分割光学系を備える、ビームデリバリシステムＢＤＳを含むことができる。以下で更に詳細に述べるように、放射改変デバイスは、追加又は代替として、有利には、メイン放射ビームＢがビーム分割光学系に提供される前にメイン放射ビームＢを修正するために使用可能である。
[00287] 図１３は、放射改変デバイス１０１４の実施形態のダウンストリームに配置された、ビーム分割装置２００１を示す概略図である。放射改変デバイス１０１４は、メイン放射ビームＢを受け取るように配置される。メイン放射ビームＢは、例えば、少なくとも１つの自由電子レーザＦＥＬを備える放射源ＳＯから出力され得る。メイン放射ビームＢは、放射改変デバイス１０１４に提供される前に、第４の集束光学系２００３及び第５の集束光学系２００４上に入射する。説明しやすいように、図１３において、第４の集束光学系２００３及び第５の集束光学系２００４は透過型光学系として示されているが、実際には、第４の集束光学系２００３及び第５の集束光学系２００４は、当業者であれば良く理解されるように反射型光学系として実装可能である。
[00288] 第４の集束光学系２００３及び第５の集束光学系２００４は、共に、メイン放射ビームＢを拡張するように構成される。第４の集束光学系２００３は、メイン放射ビームＢの断面を拡張するためにメイン放射ビームＢ内に発散度を導入するように構成される。例えば第４の集束光学系２００３は、メイン放射ビームＢの断面が放射改変デバイス１０１４の第１の開口１２１４の断面とほぼ同様であるように、メイン放射ビームＢの断面を拡張するように構成可能である。図１３に示された例では、放射改変デバイス１０１４は、ｙ方向よりもｘ方向により大きな範囲を有する矩形の断面を有する。したがって、第４の集束光学系２００３は、放射改変デバイス１０１４の矩形断面にほぼ一致するようにメイン放射ビームＢを拡張するために、ｘ方向よりもｙ方向に大きな発散度を導入するように構成可能である。
[00289] 図１３に示された例において、第５の集束光学系２００４は、メイン放射ビームＢが第１の開口１２１４を介して放射改変デバイス１０１４に入る前に、メイン放射ビームＢの発散度を減少させるように構成される。第５の集束光学系２００４は、例えば、放射改変デバイスの内部表面上に放射が入射する際のかすめ角を低減させるために、メイン放射ビームＢの発散度を減少させるように構成可能である。放射改変デバイスの他の実施形態を参照しながら前述したように、放射改変デバイスの内部表面での吸収を介して放射ビームから失われる放射の量は、放射が内部表面上に入射する際のかすめ角の増加に伴って増加する。したがって、第５の集束光学系２００４は、放射改変デバイス１０１４の内部表面での吸収に起因してメイン放射ビームＢから失われる放射の量を低減させるために、メイン放射ビームＢの発散度を減少させることができる。
[00290] 第４の集束光学系２００３及び第５の集束光学系２００４は、メイン放射ビームが放射改変デバイス１０１４に入る前にメイン放射ビームＢを適合させるために使用可能な、集束光学系の単なる例として提示されている。他の実施形態において、図１３に示されるよりも多いか又は少ない集束光学系が使用可能である。いくつかの実施形態において、集束光学系は、図１３に示された構成とは異なって構成可能である。一般に、メイン放射ビームＢが放射改変デバイス１０１４に入る時点で１つ以上の所望の特性を有するようにメイン放射ビームＢを適合させるために、任意の１つ以上の集束光学系が使用可能である。例えば１つ以上の集束光学系は、メイン放射ビームＢの断面サイズが放射改変デバイス１０１４の第１の開口１２１４の断面サイズにほぼ近いように、メイン放射ビームの断面を拡張させるように構成すること、及び、メイン放射ビームＢが放射改変デバイス１０１４の内部表面で反射を受けるように、放射改変デバイスに入る時点でメイン放射ビームＢを発散させるように構成することが可能である。
[00291] 分岐放射ビームＢａを受け取るように配置された放射改変デバイスの他の実施形態を参照しながら前述したように、放射改変デバイス１０１４の第１の開口１２１４に入る放射は、放射改変デバイスの反射性内部表面で複数の反射を受ける。放射改変デバイス１０１４は、放射改変デバイス１０１４の第２の開口１２２４で修正済みのメイン放射ビームＢを出力するように構成される。
[00292] 上記で提供された放射改変デバイスの他の実施形態の考察から理解されるように、放射改変デバイス１０１４は、メイン放射ビームＢを形成する放射を空間的にスクランブルさせる。メイン放射ビームＢを形成する光線の空間的スクランブリングは、メイン放射ビームＢの強度プロファイルの均一性を増加させることが可能であるため、放射改変デバイス１０１４の第２の開口１２２４から出力される修正済みのメイン放射ビームＢは、第１の開口１２１４を介して放射改変デバイス１０１４に入るメイン放射ビームの強度プロファイルよりも均一な強度プロファイルを有することになる。更に、放射改変デバイスの第２の開口１２２４から出力される修正済み放射ビームＢは、放射改変デバイス１０１４の第２の開口１２２４の断面形状に対応する断面形状を有する。
[00293] 放射改変デバイスから出力される修正済みのメイン放射ビームＢは、ビーム分割装置２００１上に入射する。ビーム分割装置２００１は、第１の反射ファセット２００７ａ、第２の反射ファセット２００７ｂ、及び第３の反射ファセット２００７ｃを備える。反射ファセット２００７ａ〜２００７ｃは、各々、放射改変デバイス１０１４の第２の開口１２２４から出力される修正済み放射ビームＢの断面の異なる部分を受け取るように、及び異なる部分を異なる方向に反射するように、配置される。図１３に示されるように、修正済み放射ビームＢの異なる部分が異なる方向に反射することで、別々の分岐放射ビームＢａ、Ｂｂ、及びＢｃを生じさせる。分岐放射ビームＢａ、Ｂｂ、Ｂｃは、各々、異なるリソグラフィ装置に誘導することができる。実質的に同様の特性を有する分岐放射ビームがリソグラフィ装置に提供されるように、メイン放射ビームＢをほぼ等しい断面及びパワーを有する分岐放射ビームＢａ〜Ｂｃに分割することが望ましい可能性がある。
[00294] 上記で説明したように、放射改変デバイス１０１４から出力される修正済みメイン放射ビームＢの断面形状は、放射改変デバイス１０１４の第２の開口１２２４の断面形状と等価である。図１３に示される実施形態において、放射改変デバイス１０１４には、（集束光学系２００３、２００４によって拡張された後に）ほぼ楕円形の断面を有するメイン放射ビームＢが提供される。放射改変デバイス１０１４が矩形の断面を有するため、放射改変デバイス１０１４の矩形の第２の開口１２２４から出力される修正済みメイン放射ビームＢも矩形の断面を有することになる。したがって、放射改変デバイス１２２４は、メイン放射ビームＢの断面形状を、実質的に楕円形から実質的に矩形へと変換する働きをする。矩形の断面を有するメイン放射ビームＢを実質的に同様の分岐放射ビームＢａ〜Ｂｃに分割するタスクは、楕円形の断面を有するメイン放射ビームＢを実質的に同様の分岐放射ビームＢａ〜Ｂｃに分割するよりも、著しく容易であることを理解されよう。例えば、放射改変デバイス１０１４から出力される修正済みの矩形メイン放射ビームＢは、修正済みメイン放射ビームＢの経路内に、実質的に矩形形状の反射ファセット２００７ａ〜２００７ｃを提供することによって、単に複数の実質的に等しい分岐放射ビームＢａ〜Ｂｃに分割することが可能である。
[00295] メイン放射ビームＢを分岐放射ビームＢａ〜Ｂｃに分割する前に、放射改変デバイスを用いてメイン放射ビームＢを修正することによって、有利には、メイン放射ビームＢを、各々が実質的に同じパワーを有する分岐放射ビームに分割させることも可能である。前述のように、放射改変デバイス１０１４は、放射改変デバイス１０１４から出力される修正済み放射ビームの空間的強度プロファイルが実質的に均一であり得るように、メイン放射ビームＢの均一性を増加させる働きをする。放射改変デバイス１０１４から出力される修正済み放射ビームの空間的強度プロファイルが均一である場合、メイン放射ビームＢを単にほぼ等しい断面を有する分岐放射ビームＢａ〜Ｂｃに分割することによって、ほぼ等しいパワーを有する分岐放射ビームＢａ〜Ｂｃを提供することができる。
[00296] 放射改変デバイス１０１４が、（図４に示された実施形態を参照しながら前述したように）メイン放射ビームＢの空間的強度プロファイルの、メインビームの指示方向における変化に対する感受性を減少させることから、ビーム分割装置２００１の前に放射改変デバイス１０１４を提供することは、更に有利である。したがって、分岐放射ビームＢａ〜Ｂｃの各々のパワーの、メイン放射ビームＢの指示方向における変化に対する感受性は、有利には、ビーム分割装置２００１のアップストリームに放射改変デバイス１０１４を提供することによって減少する。
[00297] いくつかのリソグラフィシステムにおいて使用可能な代替のビーム分割装置は、メイン放射ビームＢを、分岐放射ビームを形成する複数の回折次数に分割するように構成された、回折格子を備える。回折格子を備えるビーム分割装置によって形成される分岐放射ビームの各々のパワー及び位置は、メイン放射ビームＢの指示方向における変化、及びメイン放射ビームＢの波長における変化に対して、非常に感受性が高い可能性がある。自由電子レーザＦＥＬから発せられる放射ビームは、指示方向及び波長の両方における変動を経験する可能性があるため、回折格子を備えるビーム分割装置によって形成される分岐放射ビームは、パワー及び位置の両方における著しい変動を受ける可能性がある。それと比較して、本明細書で説明する放射改変デバイスから出力される放射を受け取る複数の反射ファセットを備えるビーム分割装置によって形成される分岐放射ビームは、有利には、メイン放射ビームＢの波長及び指示方向の両方における変動に対して、相対的に感受性が低い。
[00298] 図１３には、メイン放射ビームＢを３つの分岐放射ビームＢａ〜Ｂｃに分割する３つの反射ファセット２００７ａ〜２００７ｃを備えるビーム分割装置２００１の特定の例が示されているが、この代わりに、３つよりも多いか又は少ない反射ファセット２００７ａ〜２００７ｃを備え得るビーム分割装置２００１の他の配置を使用することもできる。例えば、図１４Ａ及び図１４Ｂには、放射改変デバイス１０１４から出力される修正済みメイン放射ビームＢを受け取るように配置可能な、ビーム分割装置の代替的な配置が示されている。
[00299] 図１４Ａは、３つの反射ファセット２００７ａ、２００７ｂ、２００７ｃを備えるビーム分割装置２００１ａの実施形態を示す概略図である。反射ファセット２００７ａ、２００７ｂ、２００７ｃは、各々、放射改変デバイス１０１４の第２の開口１２２４から出力される修正済みメイン放射ビームＢの異なる部分を受け取るように、及び、メイン放射ビームＢを別々の分岐放射ビームに分割するために異なる部分を異なる方向に反射するように、配置される。
[00300] 図１４Ｂは、４つの反射ファセット２００７ａ、２００７ｂ、２００７ｃ、及び２００７ｄを備えるビーム分割装置２００１ｂの実施形態を示す概略図である。反射ファセット２００７ａ、２００７ｂ、２００７ｃ、及び２００７ｄは、各々、放射改変デバイス１０１４の第２の開口１２２４から出力される修正済みメイン放射ビームＢの異なる部分を受け取るように、及び、メイン放射ビームＢを別々の分岐放射ビームに分割するために異なる部分を異なる方向に反射するように、配置される。
[00301] 修正済みメイン放射ビームをビーム分割装置２００１に提供する前にメイン放射ビームＢを修正することを参照しながら、放射改変デバイス１０１４の特定の実施形態を説明してきたが、代わりに、放射改変デバイスの他の実施形態を使用して、メイン放射ビームＢを修正することができる。例えば、曲がりを含む放射改変デバイスを使用して、ビーム分割装置２００１に修正済みメイン放射ビームを提供する前に、メイン放射ビームＢを修正することができる。追加又は代替として、図１３に示される放射改変デバイス１０１４の断面形状とは異なる断面形状を有する放射改変デバイスを使用することができる。例えば、正方形の断面を有する放射改変デバイスを使用することができる。一般に、放射改変デバイスの断面形状は、所望の断面を有する修正済みメイン放射ビームＢを提供するように構成可能である。放射改変デバイスから出力される修正済みメイン放射ビームＢの所望の断面は、修正済みメイン放射ビームＢを受け取るように配置されるビーム分割装置２００１を形成する反射ファセットの配置に依存することができる。
[00302] いくつかの実施形態において、修正済みメイン放射ビームＢを相対的に多数の分岐放射ビームに分割するように構成されたビーム分割装置を提供することが望ましい可能性がある。例えば、１０の異なるリソグラフィ装置に分岐放射ビームを提供するために、メイン放射ビームＢをおよそ１０の分岐放射ビームに分割するように構成されたビーム分割装置を提供することができる。
[00303] 分岐放射ビームＢａを受け取るように構成された放射改変デバイスの他の実施形態を参照しながら前述したように、放射改変デバイスによって引き起こされる放射ビームのスクランブリングの度合いは、放射改変デバイスの内部表面で放射が受ける反射の回数に依存する。放射改変デバイスの内部表面で放射が受ける反射の回数は、θＬ／Ｄにほぼ比例し、θは放射ビームが放射改変デバイスに入る際の半発散度であり、Ｌは放射改変デバイスの長さであり、Ｄは放射改変デバイスを形成するチューブの直径である。所望の空間的スクランブリングの度合いを達成するために、メイン放射ビームＢを受け取る放射改変デバイスは相対的に小さい直径を有することができる。
[00304] 放射改変デバイスの実施形態は、例えば、実質的に矩形の断面を有すること、並びに、ｙ方向におよそ３ｍｍ及びｘ方向におよそ１０ｍｍの寸法を有する（ｘ及びｙの方向は、メイン放射ビームが伝搬するｚ方向に対して垂直である）、修正済みメイン放射ビームＢが出力される第２の開口を有することが可能である。放射改変デバイスに入力されるメイン放射ビームＢの発散度は、放射改変デバイスの第２の開口から出力される放射が、ｘ方向におよそ３ミリラジアン及びｙ方向におよそ１０ミリラジアンの半発散度を有するものとすることができる。
[00305] ビーム分割装置での吸収に起因してメイン放射ビームＢから失われる放射の量を低減させるために、放射が反射ファセット上に入射し、相対的に小さいかすめ角で反射ファセットから反射されるように、ビーム分割装置の反射ファセットを配置することが望ましい。例えば、ビーム分割装置の反射ファセットは、放射がおよそ１度のかすめ角で反射ファセットに入射するように配置可能である。分岐放射ビームが反射されるかすめ角が相対的に小さいため、分岐放射ビーム間の角度分離も相対的に小さくなる。それらの間の角度分離が相対的に小さく、発散ビームである分岐放射ビームは、それらがビーム分割装置から離れて発散する際に相互にオーバーラップする可能性があり、したがって別々の分岐放射ビームとして扱うことができない。
[00306] 分岐放射ビームがビーム分割装置から離れて伝搬される際に相互にオーバーラップするのを防ぐために、放射改変デバイスから出力される修正済みメイン放射ビームＢを、ビーム分割装置でのその発散度を低減させるような拡大係数でビーム分割装置上にイメージングすることができる。
[00307] 図１５は、放射改変デバイス１０１４の第２の開口１２２４から出力される修正済みメイン放射ビームＢがビーム分割装置２００１上で集束される、配置を示す概略図である。放射改変デバイス１０１４から出力される修正済みメイン放射ビームＢは、集束光学系２０１５上に入射する。
[00308] 集束光学系２０１５は、イメージ面２０１３内に対物面２０１１（内部に放射改変デバイスの第２の開口１２２４が存在する）のイメージを形成するように配置される。イメージ面２０１３内に形成されるイメージは、放射改変デバイス１０１４の第２の開口１２２４の拡大イメージである。すなわち、イメージ面２０１３内のメイン放射ビームＢの断面サイズは、対物面２０１１内の（すなわち、放射改変デバイス１０１４の第２の開口１２２４での）メイン放射ビームＢの断面サイズより大きい。対物面２０１１からイメージ面２０１３へのメイン放射ビームＢの拡大は、イメージ面２０１３内のメイン放射ビームＢの発散度が、（対物面２０１１とイメージ面２０１３との間でのメイン放射ビームＢのエタンデュの変換に起因して）対物面２０１１内のメイン放射ビームＢの発散度より少ないことを意味する。メイン放射ビームの発散度は、対物面２０１１がイメージ面２０１３で拡大される際の拡大係数によって低減される。したがって集束光学系２０１５は、放射改変デバイス２０１１の第２の開口でのメイン放射ビームの発散度と比較して、イメージ面２０１１内のメイン放射ビームＢの発散度を減少させる働きをする。
[00309] 複数の反射ファセットを備えるビーム分割装置２００１は、イメージ面２０１３を通過する拡大されたメイン放射ビームがビーム分割装置２００１上に入射するように、イメージ面２０１３のダウンストリームに位置する。集束光学系２０１５はメイン放射ビームＢの発散度を減少させる働きをするため、ビーム分割装置２００１上に入射するメイン放射ビームＢは、放射改変デバイスから出力されるメイン放射ビームＢの発散度よりも小さい発散度を有する。メイン放射ビームＢの発散度がビーム分割装置で低減されるということは、ビーム分割装置２００１で形成される分岐放射ビームが低減された発散度を有することを意味する。分岐放射ビームの発散度がより小さいことで、分岐放射ビームがビーム分割装置２００１から離れて発散していく際に相互にオーバーラップするのを防ぐことができる。したがって、対物面２０１１からイメージ面２０１３へのメイン放射ビームＢの拡大を使用して、各分岐放射ビームを別々の放射ビームとして取り合うこと、及び別々のリソグラフィ装置に提供することが可能なように、ビーム分割装置２００１で生成される分岐放射ビームが相互にオーバーラップするのを防ぐことができる。
[00310] 放射改変デバイスの第２の開口から出力される放射を、拡大係数を用いてビーム分割装置上にイメージングすることの追加の利点は、ビーム分割装置での放射ビームの断面サイズが、放射改変デバイスの第２の開口での放射ビームの断面サイズよりも大きいことである。ビーム分割装置上に入射する放射ビームの断面サイズを増加させることで、ビーム分割装置の各反射ファセットのサイズを増加させることができる。相対的に小さい寸法を有する反射ファセットは製造が困難な場合があるため、反射ファセットのサイズを増加させ得ることは、有利には反射ファセットを製造し易くする。
[00311] 説明しやすいように、集束光学系２０１５は図１５では透過型集束光学系として示されている。しかしながら実際には、集束光学系２０１５は、当業者であれば良く理解されるように反射型光学要素として実装可能である。いくつかの実施形態において、対物面からイメージ面へのメイン放射ビームＢの拡大は、複数の光学要素を使用して実行可能である。例えばいくつかの実施形態において、メイン放射ビームＢは、Ｗｏｌｔｅｒ望遠鏡におけるミラーの配置と同様に配置された２つのミラーを使用して、対物面からイメージ面へと拡大することができる。
[00312] 上記で述べてきたように、放射改変デバイス１０１４から出力されるメイン放射ビームＢを受け取るビーム分割装置２００１によって形成される分岐放射ビームは、正の発散度を有する。各分岐放射ビームは、それぞれのリソグラフィ装置に誘導される。いくつかの実施形態において、各分岐放射ビームがリソグラフィ装置に提供される前に相対的に長い光路に沿って伝搬するように、ビーム分割装置２００１とリソグラフィ装置との間の距離は相対的に長いものとすることができる。例えば、ビーム分割装置とリソグラフィ装置との間の分岐放射ビームの光路長さは、数十メートルとすることができる。
[00313] ビーム分割装置２００１とリソグラフィ装置ＬＡａとの間で分岐放射ビームＢａの断面が大きく増加するのを避けるために、ビーム分割装置２００１のダウンストリーム位置で分岐放射ビームＢａの発散を減少させることができる。例えば、ビーム分割装置２００１から出力される分岐放射ビームＢを、分岐放射ビームＢａの発散度を減少させるように構成可能な１つ以上の集束光学系上に入射するように誘導することができる。例えば、分岐放射ビームＢａがほぼコリメートされた放射ビームとなるように、１つ以上の集束光学系は分岐放射ビームＢａを集束させることができる。メイン放射ビームＢのエタンデュは放射改変デバイス１０１４によって増加されるため、分岐放射ビームＢａを１つ以上の集束光学系によって完全にコリメートすることはできないが、１つ以上の集束光学系は分岐放射ビームＢａをほぼコリメートされるように集束させることができる。
[00314] 例えば図４を参照しながら前述したように、リソグラフィ装置ＬＡａに提供される前に、所望の発散度で放射改変デバイス１０１に入るように、分岐放射ビームＢａを集束光学系１０７によって集束させることができる。放射改変デバイス１０１は、分岐放射ビームＢａを修正し、修正済み分岐放射ビームＢａはリソグラフィ装置ＬＡａに提供される前に、（例えば、第２の集束光学系１０９及び第３の集束光学系１１１を用いて）中間焦点ＩＦに集束される。
[00315] リソグラフィシステムＬＳのいくつかの実施形態において、ビーム分割装置に提供されるメイン放射ビームＢは、複数の自由電子レーザＦＥＬから発せられる放射ビームの組み合わせを備えることができる。図１６は、複数の自由電子レーザから発せられる放射が複数のメイン放射ビームを形成するために組み合わされた配置を示す概略図である。第１の自由電子レーザＦＥＬ１は第１の自由電子レーザビームＢＦＥＬ１を発し、第２の自由電子レーザＦＥＬ２は第２の自由電子レーザビームＢＦＥＬ２を発する。第１の自由電子レーザビームＢＦＥＬ１の断面のおよそ半分を第２のミラー５００５上に入射するように誘導するために、第１のミラー５００３が第１の自由電子レーザビームＢＦＥＬ１の光路の一部に配置される。第２の自由電子レーザビームＢＦＥＬ２の断面のおよそ半分を第４のミラー５００９上に入射するように誘導するために、第３のミラー５００７が第２の自由電子レーザビームＢＦＥＬ２の光路の一部に配置される。第２のミラー５００５は、第３のミラー５００７上に入射せず、第１のミラー５００３上に入射する第１の自由電子レーザビームＢＦＥＬ１の一部を、第３のミラー５００７上に入射しない第２の自由電子レーザビームＢＦＥＬ２の一部と組み合わせて、第１の結合放射ビームＢ２１を形成するように配向される、第２の自由電子レーザビームＢＦＥＬ２の一部に隣接して、位置付けられる。第４のミラー５００９は、第１のミラー５００３上に入射せず、第３のミラー５００７上に入射する第２の自由電子レーザビームＢＦＥＬ２の一部を、第１のミラー５００３上に入射しない第１の自由電子レーザビームＢＦＥＬ１の一部と組み合わせて、第２の結合放射ビームＢ１２を形成するように配向される、第１の自由電子レーザビームＢＦＥＬ１の一部に隣接して、位置付けられる。したがって、ミラー５００３、５００５、５００７、５００９は、第１の自由電子レーザＦＥＬ１から発せられるＥＵＶ放射を、第２の自由電子レーザＦＥＬ２から発せられる放射と組み合わせて、結合放射ビームを形成するように構成された、ビーム結合装置を形成する。
[00316] 第１の結合放射ビームＢ１２及び第２の結合放射ビームＢ２１は、各々、第１の自由電子レーザＦＥＬ１から発せられる放射と、第２の自由電子レーザＦＥＬ２から発せられる放射との組み合わせを備える。第１及び第２の結合放射ビームは、各々、結合放射ビームを分岐放射ビームに分割する第１及び第２のビーム分割装置５００１、５００２にそれぞれ提供される、メイン放射ビームとして使用することができる。分岐放射ビームは、複数のリソグラフィ装置に提供することができる。
[00317] 複数の自由電子レーザから発せられる放射の組み合わせからメイン放射ビームを形成することで、有利には、自由電子レーザのうちの１つが障害を発現させるか又は（例えば保守のために）遮断された場合、各リソグラフィ装置が、１つ以上の他の自由電子レーザから発せられる放射を引き続き受け取るように、冗長性が提供される。図１６に示されるミラーの配置は、結果として、第１の結合自由電子レーザビームＢ２１及び第２の結合自由電子レーザビームＢ１２を生じさせ、これらの結合自由電子レーザビームは、各々、自由電子レーザＦＥＬ１、ＦＥＬ２のうちの一方から発せられる放射から形成される第１の半分と、自由電子レーザＦＥＬ１、ＦＥＬ２のうちの他方から発せられる放射から形成される第２の半分とを備える、断面を有する。自由電子ＦＥＬ１、ＦＥＬ２のうちの１つが放射を発するのを停止した場合、第１及び第２の結合自由電子レーザビームＢ２１、Ｂ１２の各々の断面は半分になる。第１及び第２の結合自由電子レーザビームＢ２１、Ｂ１２がビーム分割装置に直接（すなわち、放射改変デバイスを通過せずに）提供された場合、第１及び第２の結合自由電子レーザビームＢ２１、Ｂ１２の断面を半分にすることで、ビーム分割装置を形成する反射ファセットのうちのいくつかが放射を受け取らないようにすることができる。したがって、分岐放射ビームのうちのいくつかは形成されず、いくつかのリソグラフィ装置にはもはや放射が提供されない可能性がある。
[00318] 自由電子レーザＦＥＬ１、ＦＥＬ２のうちの１つが放射の発出を停止することによる影響を低減させるために、第１及び第２の結合自由電子レーザビームＢ２１、Ｂ１２の各々は、第１及び第２の放射改変デバイス５０１１、５０１２のそれぞれに誘導される。第１及び第２の結合自由電子レーザビームＢ２１、Ｂ１２が、正の発散度を有するそれらのそれぞれの放射改変デバイス５０１１、５０１２に入ることを保証するために、集束光学系５０１３、５０１４は、第１及び第２の結合自由電子レーザビームＢ２１、Ｂ１２を受け取るように、並びに、正の発散度を有するようにビームを集束させるように、配置される。説明しやすいように、集束光学系５０１３、５０１４は図１６において、透過型集束光学系として示されている。しかしながら実際には、集束光学系５０１３、５０１４は、当業者であれば良く理解されるように、反射型光学系として実装可能である。
[00319] 図１７は、集束光学系５０１３から第２の結合自由電子レーザビームＢ１２を受け取る放射改変デバイスの第１の開口での、放射改変デバイス５０１１を介する断面を示す概略図である。第２の結合自由電子レーザビームＢ１２は、第１の自由電子レーザＦＥＬ１から発せられる放射から形成される第１の部分５０２１、及び、第２の自由電子レーザＦＥＬ２から発せられる放射から形成される第２の部分を備える。放射改変デバイスの他の実施形態を参照しながら前述したように、放射改変デバイス５０１１は、スクランブルされた結合放射ビームを形成するために、第２の結合自由電子レーザビームＢ２１を空間的にスクランブルするように構成される。放射改変デバイス５０１１によって引き起こされる空間的スクランブリングは、空間的にスクランブルされた結合放射ビームが、第１の自由電子レーザＦＥＬ１から発せられる放射と、第２の自由電子レーザＦＥＬ２から発せられる放射との間のオーバーラップを含むものである。
[00320] 放射改変デバイス５０１１、５０１２から発せられる放射ビームは、放射ビームを分岐放射ビームＢａ〜Ｂｆに分割するビーム分割装置５００１、５００２に提供される。放射改変デバイス５００１、５０１２の各々から出力される放射ビームは、第１の自由電子レーザＦＥＬ１から発せられる放射と第２の自由電子レーザＦＥＬ２から発せられる放射とのスクランブルされた組み合わせを備えることから、自由電子レーザＦＥＬ１、ＦＥＬ２のうちの１つが放射の発出を停止した場合、ビーム分割装置５００１、５００２に提供される放射ビームの断面は相対的に変更されないままであり得る。したがって、ビーム分割装置５００１、５００２を形成する反射ファセットの各々は放射の受け取りを続け、したがって分岐放射ビームＢａ〜Ｂｈの各々はビーム分割装置５００１、５００２によって形成され続ける。放射改変デバイス５０１１、５０１２の各々から出力される放射ビームの各々のパワーは、自由電子レーザＦＥＬ１、ＦＥＬ２のうちの１つが放射の発出を停止した場合、低減されることになるため、分岐放射ビームＢａ〜Ｂｈの各々のパワーは低減されることになる。放射改変デバイス５０１１、５０１２の各々から出力される放射ビームの各々のパワーは、自由電子レーザＦＥＬ１、ＦＥＬ２のうちの１つが放射の発出を停止した場合、低減されることになるが、放射改変デバイス５０１１、５０１２のうちの１つによって引き起こされる空間的スクランブリングは、放射改変デバイス５０１１、５０１２から出力される放射ビーム内のパワーの空間分布が相対的に変更されないままとなることを保証し得る。すなわち、第１及び第２の自由電子レーザＦＥＬ１、ＦＥＬ２のうちの１つ以上によって発せられる放射のパワーにおける変動が、放射改変デバイス５０１１、５０１２から出力される放射の総パワーを変動させ得るが、放射改変デバイス５０１１、５０１２を出る放射ビーム内のパワーの空間分布には実質的な変動を生じさせないことができる。したがって、ビーム分割装置５００１、５００２から分岐放射ビームＢａ〜Ｂｈを受け取るリソグラフィ装置は放射の受け取りを続け、したがって動作を続けることができる。いくつかの実施形態において、第１及び第２の結合自由電子レーザビームＢ２１、Ｂ１２を形成するように配置されたミラー５００３、５００５、５００７、及び５００９は、第１及び第２の自由電子レーザＦＥＬ１、ＦＥＬ２の通常の動作中、第１及び第２の自由電子レーザビームＢＦＥＬ１、ＢＦＥＬ２の光路の外へ移動させることができる。すなわち、第１及び第２の自由電子レーザＦＥＬ１、ＦＥＬ２の両方が放射を発している場合、第１の自由電子レーザビームＢＦＥＬ１を第１の放射改変デバイス５０１１及び第１のビーム分割装置５００１に提供することが可能であり、第２の自由電子レーザビームＢＦＥＬ２を第２の放射改変デバイス５０１２及び第２のビーム分割装置５００２に提供することが可能である。自由電子レーザＦＥＬ１、ＦＥＬ２のうちの１つが遮断されるか又は放射の発出を停止した場合、ミラー５００３、５００５、５００７、及び５００９は、図１６に示されるように、第１及び第２の自由電子レーザビームＢＦＥＬ１、ＢＦＥＬ２の光路内に移動させることができる。ミラー５００３、５００５、５００７、及び５００９を第１及び第２の自由電子レーザビームＢＦＥＬ１、ＢＦＥＬ２の光路内に移動させることで、各放射改変デバイス５０１１、５０１２、及び従って各ビーム分割装置５００１、５００２が放射の受け取りを続けることが保証される。
[00321] 上記で述べてきたように、いくつかの実施形態（例えば、図１３、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１５、及び図１６に示された実施形態）において、ビーム分割装置に修正済みメイン放射ビームＢを提供するために、放射改変デバイスをビーム分割装置のアップストリームに位置決めすることができる。ビーム分割装置は、修正済みメイン放射ビームＢを複数の分岐放射ビームに分割することが可能であり、各分岐放射ビームは別々のリソグラフィ装置に提供される。いくつかの実施形態において、分岐放射ビームがリソグラフィ装置に提供される前に、更なる放射改変デバイスが（例えば、図４に示されるように）各分岐放射ビームを修正するように配置及び構成される。したがってこうした実施形態において、各分岐放射ビームは、リソグラフィ装置に提供される前に２つの放射改変デバイスを通過することができる。
[00322] 他の実施形態において、分岐放射ビームは、リソグラフィ装置に提供される前に１つの放射改変デバイスのみを通過することができる。例えばいくつかの実施形態において、メイン放射ビームＢは、ビーム分割装置上に入射する前に放射改変デバイスによって修正され得ず、放射改変デバイスは、各分岐放射ビームの経路内にのみ提供することができる。代替として、放射改変デバイスは、メイン放射ビームＢがビーム分割装置上に入射する前にメイン放射ビームＢを修正するように配置可能であるが、分岐放射ビームの経路内にはいかなる放射改変デバイスも提供されない可能性がある。しかしながら、分岐放射ビームの経路内に放射改変デバイスを提供することで、有利には、分岐放射ビームがリソグラフィ装置に提供される前に、分岐放射ビームの断面形状を修正することが可能となる。例えば、分岐放射ビームの断面形状が、分岐放射ビームが入射する視野ファセットミラーの形状とほぼ一致するように、分岐放射ビームの断面形状を放射改変デバイスによって修正することができる。
[00323] 分岐放射ビームがリソグラフィ装置に提供される前に分岐放射ビームの断面形状を修正するための放射改変デバイスの能力によって、ビーム分割装置の新しい構成を使用することが可能になる。例えば、放射改変デバイスを使用せずに、リソグラフィ装置に提供するのに好適な断面形状を有する分岐放射ビームを提供するように、ビーム分割装置を構成することができる。しかしながら、放射改変デバイスを使用して分岐放射ビームの断面形状が修正される実施形態において、ビーム分割装置は、任意の断面形状を有する分岐放射ビームを提供することができる。その後、分岐放射ビームの断面形状は、各リソグラフィ装置に所望の断面形状を有する分岐放射ビームを提供するように、放射改変デバイスによって修正することができる。
[00324] 図１８は、メイン放射ビームＢを複数の分岐放射ビームに分割するように構成された、ビーム分割装置の実施形態の第１の部分３００１ａを示す概略図であり、各分岐放射ビームは、メイン放射ビームＢの断面のセクタから形成される。第１の部分３００１ａは、ダイヤモンド構造に配置された４つの反射ファセット３００７ａ〜３００７ｄを備える。反射ファセット３００７ａ〜３００７ｄは、メイン放射ビームＢの断面の異なるセクタを受け取るように、及び、メイン放射ビームを複数の分岐放射ビームに分割するために異なるセクタを異なる方向に反射するように、構成される。
[00325] 図１９は、ビーム分割装置の第１の部分３００１ａ及びビーム分割装置の第２の部分３００１ｂの配置を示す概略図であり、第１及び第２の部分はどちらも、メイン放射ビームＢの経路内に配置される。メイン放射ビームＢの断面は、ビーム分割装置のアップストリームに位置付けられた第１の面３０１１内に示されている。第１の面３０１１において、メイン放射ビームＢは実質的に円形の断面を有する。ビーム分割装置の第１の部分３００１ａは、メイン放射ビームＢの円形断面のおよそ半分が、ビーム分割装置の第１の部分３００１ａの反射ファセット３００７ａ〜３００７ｂ上に入射するように配置される。したがって、ビーム分割装置の第１の部分は、メイン放射ビームＢの断面の半分を、４つの別々の分岐放射ビームＢａ〜Ｂｄに分割する。分岐放射ビームＢａ〜Ｂｄは、図１９では、ビーム分割装置の第１の部分３００１ａのダウンストリームに位置付けられた第２の面３０１３内に示される。第２の面３０１３内には、ビーム分割装置の第１の部分３００１ａ上に入射しないメイン放射ビームＢの残りの半分３０１７も示される。
[00326] ビーム分割装置の第２の部分３００１ｂは、第２の面３０１３のダウンストリーム、及びビーム分割装置の第１の部分３００１ａのダウンストリームに位置付けられる。ビーム分割装置の第１の部分３００１ａと同様に、第２の部分３００１ｂはダイヤモンド構造に配置された４つの反射ファセットを備える。ビーム分割装置の第２の部分３００１ｂの反射ファセットは、ビーム分割装置の第１の部分３００１ａによって分岐放射ビームＢａ〜Ｂｄに分割されなかったメイン放射ビームＢの残りの半分３０１７を受け取るように配置される。ビーム分割装置の第２の部分３００１ｂの反射ファセットは、メイン放射ビームＢを４つの分岐放射ビームＢｅ〜Ｂｈに分割する。ビーム分割装置の第１の部分３００１ａによって形成される分岐放射ビームＢａ〜Ｂｄ、及び、ビーム分割装置の第２の部分３００１ｂによって形成される分岐放射ビームＢｅ〜Ｂｈは、ビーム分割装置の第２の部分３００１ｂのダウンストリームに位置付けられた第３の面３０１５内に示される。図１９から、分岐放射ビームＢａ〜Ｂｈはメイン放射ビームＢの断面の異なるセグメントに対応することがわかる。
[00327] 図２０Ａは、メイン放射ビームＢの伝搬方向に沿って見た際の、ビーム分割装置の第１の部分３００１ａ及び第２の部分３００１ｂを形成する反射ファセット３００７ａ〜３００７ｈを示す概略図である。反射ファセット３００７ａ〜３００７ｈ上のメイン放射ビームＢの位置は、図２０Ａ内で破線円を用いて示される。図２０Ａに示される例において、メインビームＢの中心は、反射ファセット３００７ａ〜３００７ｈの交点３０１９と位置合わせされる。したがって反射ファセット３００７ａ〜３００７ｈは、メインビームＢを、メイン放射ビームＢの断面の等しいサイズのセクタに対応する分岐放射ビームＢａ〜Ｂｈに分割する。
[00328] メイン放射ビームＢの断面強度プロファイルは、均一ではないが、例えば回転対称である可能性がある。例えば、メイン放射ビームＢの断面強度プロファイルは、２次元ガウス分布とすることができる。メイン放射ビームＢの断面強度プロファイルが回転対称であり、メインビームＢの中心が反射ファセット３００７ａ〜３００７ｈの交点３０１９と位置合わせされている場合、メイン放射ビームＢの断面のセクタに対応する各分岐放射ビームＢａ〜Ｂｈは、ほぼ同じパワーを有することになる。
[00329] 図２０Ｂは、反射ファセット３００７ａ〜３００７ｈと、メイン放射Ｂの中心が反射ファセット３００７ａ〜３００７ｈの交点３０１９と位置合わせされていない場合のメイン放射ビームＢとを示す、概略図である。図２８Ｂから、メインビームＢの中心が反射ファセット３００７ａ〜３００７ｈの交点３０１９と位置合わせされていない場合、各ファセットはメイン放射ビームＢの異なるサイズの部分を受け取ることがわかる。したがって、分岐放射ビームＢａ〜Ｂｈはメイン放射ビームＢの異なるサイズの部分に対応するため、異なるパワーを有する可能性がある。したがって、こうした配置では、分岐放射ビームＢａ〜Ｂｈのパワーは、反射ファセット３００７ａ〜３００７ｈに関するメイン放射ビームＢの位置合わせにおける変動につながることになるメイン放射ビームＢの指示方向における変動に対して感受性が高い。
[00330] メイン放射ビームＢの指示方向における変動に対する分岐放射ビームＢａ〜Ｂｈのパワーの感受性を低減させるために、半径方向に対向する反射ファセットから反射される放射を組み合わせることによって、分岐放射ビームを形成することができる。例えば、反射ファセット３００７ａから反射される放射を反射ファセット３００７ｅから反射される放射と組み合わせて第１の分岐放射ビームＢ１を形成することが可能であり、反射ファセット３００７ｂから反射される放射を反射ファセット３００７ｆから反射される放射と組み合わせて第２の分岐放射ビームＢ２を形成することが可能であり、反射ファセット３００７ｃから反射される放射を反射ファセット３００７ｇから反射される放射と組み合わせて第３の分岐放射ビームＢ３を形成することが可能であり、反射ファセット３００７ｄから反射される放射を反射ファセット３００７ｈから反射される放射と組み合わせて第４の分岐放射ビームＢ４を形成することが可能である。したがって、反射ファセットの各々から反射される放射の、それらのそれぞれの分岐放射ビームに対する寄与は、メイン放射ビームＢの指示方向に応じて変動するが、第１、第２、第３、及び第４の分岐放射ビームの各々のパワーは、有利には、メイン放射ビームＢの指示方向における変化に対して、相対的に感受性が低くなる。
[00331] 図２１は、単一の分岐放射ビームＢ１を形成するように異なる反射ファセットから反射される放射を組み合わせるために使用可能な、ミラーの配置を示す概略図である。図２１に示される例において、メイン放射ビームＢの部分Ｂ’は第１の反射ファセット３００７ａから反射され、メイン放射ビームＢの第２の部分Ｂ”は第２の反射ファセット３００７ｅから反射される。第１の反射ファセット３００７ａ及び第２の反射ファセット３００７ｅは、メイン放射ビームＢの断面の半径方向に対向するセクタを受け取って反射するように配置可能である。第１のミラー３０２１が、第１の部分Ｂ’を反射し、第２のミラー３０２５上に入射するように配置される。第３のミラー３０２３が第２の部分Ｂ”を反射するように配置されるため、第２のミラー３０２５から反射される第１の部分Ｂ’及び第３のミラー３０２３から反射される第２の部分Ｂ”が、第１の分岐放射ビームＢ１を形成するために、実質的に同じ方向に、及び相互に隣接して伝搬することになる。ミラーの更なる同様の配置を使用して、更なる分岐放射ビームを形成するために、他の反射ファセットから反射されるメイン放射ビームＢの他の部分を組み合わせることが可能であることを理解されよう。
[00332] 図１８及び図１９に示されるビーム分割装置の実施形態において、ビーム分割装置の第１の部分３００１ａの反射ファセットの各々は単一の交点３０１９で交差する。同様に、ビーム分割装置の第２の部分３００１ｂの反射ファセットも、単一の交点で交差する。したがって、各反射ファセットは交点に鋭利な先端を有することになり、これは製造が困難であり得る。
[00333] 図２２Ａは、鋭利な先端を有さない反射ファセットからビーム分割装置を形成することを可能にする、ビーム分割装置の代替配置を示す概略図である。メイン放射ビームＢは、第１の円錐レンズ３０３１及び第２の円錐レンズ３０３２上に入射する。第１の円錐レンズ３０３１及び第２の円錐レンズ３０３２は、放射の環状リングＢｒを形成するためにメイン放射ビームＢを誘導するように構成される。放射ビームの環状リングＢｒは、好都合なことに、鋭利な先端を備えていない反射ファセットによって分岐放射ビームに分割することができる。例えば、図２２Ａに示される反射ファセット３００７ａ及び３００７ｅは、放射の環状リングＢｒをそれぞれ分岐放射ビームＢａ及びＢｅに分割する。説明しやすいように、円錐レンズ３０３１、３０３２は図２２Ａでは透過型集束光学系として示されている。しかしながら実際には、当業者であれば良く理解されるように、円錐レンズ３０３１、３０３２は反射型光学系として実装可能である。
[00334] 図２２Ｂは、放射の環状リングＢｒの伝搬方向に沿って見た場合、放射の環状リングＢｒを複数の分岐放射ビームに分割するように配置された、反射ファセット３００７ａ〜３００７ｈを示す概略図である。図２２Ｂから、放射の環状リングＢｒは、鋭利な先端を備えていない反射ファセット３００７ａ〜３００７ｈを伴う分岐放射ビームに分割可能であることが明白である。
[00335] メイン放射ビームＢを放射の環状リングＢｒに拡張するために円錐レンズを使用することにより、ビーム分割装置の代替配置を更に有利に使用できるようになる。図２３は、放射の環状リングＢｒを複数の分岐放射ビームＢａ〜Ｂｈに分割するように構成された、ビーム分割装置４００１の代替実施形態を示す概略図である。ビーム分割装置４００１のアップストリームに位置付けられた第１の面内に示される放射の環状リングＢｒは、例えば、１つ以上の円錐レンズ（例えば、図２２Ａに示された第１及び第２の円錐レンズ）によって、メイン放射ビームＢから形成することができる。ビーム分割装置４００１は、複数の反射ファセットを形成する外部表面を備える全体的に円錐の形状を有する。図２３では、反射ファセットのうちの１つのみが４００７ａと標示されている。反射ファセットは各々、複数の分岐放射ビームＢａ〜Ｂｈを形成するために、放射の環状リングＢｒのセクタを反射するように構成される。分岐放射ビームＢａ〜Ｂｈは、図２３においてビーム分割装置４００１のダウンストリームに位置付けられた第２の面４０１１内に示される。
[00336] 図２３に示された分岐放射ビームＢａ〜Ｂｈのうちの１つ以上を相互に組み合わせて、結合分岐放射ビームを形成することができる。例えば、図２１に示されたミラーと同様のミラーの配置を使用して、半径方向に対向する反射ファセットから反射される放射を組み合わせ、メイン放射ビームＢの指示方向における変化に対するそのパワーの感受性が相対的に低い、分岐放射ビームを形成することができる。
[00337] 図２３に示されるビーム分割装置４００の実施形態を、放射の環状リングＢｒを分岐放射ビームに分割することに関して説明してきたが、図２３のビーム分割装置４００１は、第１にメイン放射ビームＢを放射の環状リングＢｒに拡張することなく、メイン放射ビームＢを分岐放射ビームＢａ〜Ｂｈに分割するのに好適なように適合可能であることを理解されよう。例えば、図２３に示されるビーム分割装置を形成する反射ファセットの各々は、反射ファセットが或る点で交差するように、図２３における第１の面４００９に向かって拡張可能である。こうしたビーム分割装置は、第１にメイン放射ビームＢを放射の環状リングＢｒに拡張することなく、メイン放射ビームＢを分岐放射ビームＢａ〜Ｂｈに分割するのに好適であり得る。
[00338] 上記では、ビーム分割装置のいくつかの実施形態を、メイン放射ビームＢが複数の分岐放射ビームに分割され、各分岐放射ビームはメイン放射ビームＢの断面の１つ以上のセクタに対応する、図１８〜図２３を参照しながら説明してきた。こうしたビーム分割装置によって形成される分岐放射ビームは、分岐放射ビームがその上に入射するように誘導される、視野ファセットミラー１０の断面形状に合致し得ない断面形状を有することを理解されよう。したがって、各分岐放射ビームは、分岐放射ビームの断面形状が、その上に分岐放射ビームが入射する視野ファセットミラーの断面形状にほぼ対応するように、分岐放射ビームの断面形状を修正することが可能な、１つ以上の放射改変デバイスによって修正可能である。
[00339] 上記では、ビーム分割装置のいくつかの実施形態を、メイン放射ビームＢが複数の分岐放射ビームに分割され、各分岐放射ビームはメイン放射ビームＢの断面の１つ以上のセクタに対応する、図１８〜図２３を参照しながら説明してきた。「セクタ」という用語は、どちらも単一の点から延在する２本の放射線によって境界が定められた、メイン放射ビームの断面の一部を意味するものと意図されている。例えば放射ビームの断面のセクタは、例えば、図２０Ａに示されるような円形の断面のセクタに対応し得る。代替として、放射ビームの断面のセクタは、図２２Ｂに示されるような放射の環状リングのセクタに対応し得る。
[00340] 図１８〜図２３に示されたビーム分割装置の実施形態を、放射改変デバイスを通過していないメイン放射ビームＢを参照しながら説明してきたが、いくつかの実施形態において、ビーム分割装置が放射改変デバイスを通過した修正済みメイン放射ビームＢを受け取るように、図１８〜図２３に示されるビーム分割装置のアップストリームに放射改変デバイスを位置付けることができる。
[00341] 上記では、放射改変デバイスが反射性内部表面を有するチューブを備える、放射改変デバイスの様々な実施形態を説明してきた。他の実施形態において、放射改変デバイスは、複数の反射ファセットを備えることができる。図２４は、複数の反射ファセット６１０３ａ〜６１０３ｄを備える放射改変デバイス６１０１を示す概略図である。放射改変デバイス６１０１は放射ビーム６２０を受け取る。放射ビーム６２０は、例えば、ビーム分割装置から受け取った分岐放射ビームＢａとすることができる。代替として、放射ビーム６２０は、自由電子レーザＦＥＬから発せられるメイン放射ビームＢとすることができる。
[00342] 反射ファセット６１０３ａ〜６１０３ｄの各々は、放射ビーム６２０の一部を受け取り、受け取った部分を、複数のサブビーム６２０ａ〜６２０ｄを形成するように反射する。例えば、第１の反射ファセット６１０３ａは、第１のサブビーム６２０ａを形成するために放射ビーム６２０の一部を反射する。反射ファセット６１０３ａ〜６１０３ｄの各々は凹状の反射面を備え、サブビームをそれぞれの焦点６２１ａ〜６２１ｄに集束させるように構成される。焦点６２１ａ〜６２１ｄは各々、焦点面６２１０内に存在する。いくつかの実施形態において、焦点６２１ａ〜６２１ｄは、焦点面６２１０内で実質的に相互に均等に間隔を置いて配置することができる。図２４に示される実施形態において、焦点面６２１０は、反射ファセット６１０３ａ〜６１０３ｄが全般的に存在する平面６３１０とほぼ平行である。図２４に示されるように、反射ファセット６１０３ａ〜６１０３ｄは各々、湾曲した反射表面を備える。したがってファセット６１０３ａ〜６１０３ｄの反射表面は、厳密には平面６３１０内に存在しない。平面６３１０は単に、反射ファセット６１０３ａ〜６１０３ｄが全般的に存在する平面を表している。
[00343] 他の実施形態を参照しながら前述したように、放射改変デバイス上に入射する放射ビーム６２０は、相対的に低いエタンデュを有することができる。放射改変デバイス６１０１の反射ファセット６１０３ａ〜６１０３ｄは、修正済み放射ビームを形成するために遠視野ロケーションでサブビーム６２０ａ〜６２０ｄがオーバーラップするように、サブビーム６２０ａ〜６２０ｄを集束及び誘導するように構成される。遠視野ロケーションで見た場合、複数の焦点６２１ａ〜６２１ｄは平面的な高エタンデュ光源として動作する。したがって、修正済み放射ビームは、放射改変デバイス６１０１上に入射する放射ビーム６２０よりも著しく大きなエタンデュを有する。修正済み放射ビームは、追加として、放射改変デバイス６１０１上に入射する放射ビーム６２０の空間的強度プロファイルよりも著しく均一な、遠視野内の空間的強度プロファイルを有することができる。反射ファセット６１０３ａ〜６１０３ｄは、例えば、実質的に均一な空間的強度プロファイルを有する修正済み放射ビームを提供するために、放射改変デバイス６１０１上に入射する放射ビーム６２０の空間的強度プロファイルの異なる部分を、遠視野面内の異なるロケーションに誘導するように構成可能である。
[00344] 図２４に示される実施形態において、４つの反射ファセット６１０３ａ〜６１０３ｄが示されている。いくつかの実施形態では、放射改変デバイス６１０１は４つより多くの反射ファセットを備えることができる。図２５は、１６の反射ファセット６１０３ａ〜６１０３ｐを備える放射改変デバイス６１０１を示す概略図である。図２５に示される１６の反射ファセット６１０３ａ〜６１０３ｐは、放射改変デバイス６１０３の反射ファセットのすべてを備えること、又は、放射改変デバイス６１０３の一部を備えることができる。例えば放射改変デバイス６１０３は、図２５に示される１６の反射ファセット６１０３ａ〜６１０３ｐより多くを備えることができる。実施形態において、放射改変デバイス６１０３は、例えばおよそ４４の反射ファセットを備えることができる。
[00345] 反射ファセット６１０３ａ〜６１０３ｐは、放射改変デバイス６１０１によって形成される修正済み放射ビームに１つ以上の所望の特性を持たせるように構成可能である。例えば、反射ファセット６１０３ａ〜６１０３ｐは、放射改変デバイス６１０１上に入射する放射ビーム６２０と比較した場合、修正済み放射ビームのエタンデュに所望の増加を引き起こすように構成可能である。
[00346] 実施形態において、放射改変デバイス６１０１上に入射する放射ビーム６２０は、およそ３０ｍｍのビーム直径を有することができる。放射ビーム６２０は、（図２４に標示されるような）およそ８．５°のかすめ角６３１１で放射改変デバイス上に入射することができる。放射改変デバイス６１０１は、４４のサブビームを形成するために４４の反射ファセットを備えることができる。放射改変デバイス上に入射する各サブビームは、放射ビーム６２０の断面の一部と等価であり得る。放射改変デバイス６１０１でサブビームを形成する放射ビーム６２０の断面の各部分は、放射ビーム６２０の伝搬方向に対して垂直にある平面内に、実質的に正方形の断面形状を有することができる。各サブビームの正方形の断面は、およそ４ｍｍ×４ｍｍの寸法を有することができる。サブビームは、反射ファセットによって複数の焦点に集束される。サブビームは、その焦点のダウンストリームにある各サブビームの半発散度がおよそ７ミリラジアンであるように、集束させることができる。反射ファセットの焦点長は、およそ２８５ｍｍとすることができる。放射改変デバイス６１０１の（図２４に標示されるような）長さ６３１２は、およそ２００ｍｍとすることができる。反射ファセットの焦点長は、焦点面の長さ（すなわち、焦点面６２１０の長さ）よりも長いことが望ましい可能性がある。焦点面の長さは、放射改変デバイスの長さ６３１２にほぼ等しい。
[00347] サブビームは、修正済み放射ビームを形成するために、遠視野ロケーションで相互にオーバーラップする。前述の実施形態において、修正済み放射ビームは、（各サブビームの半発散度に対応する）およそ７ミリラジアンの半発散度と、（放射改変デバイス上に入射する放射ビーム６２０の直径に対応する）およそ３０ｍｍの直径を有する見掛け放射源サイズとを有する。修正済み放射ビームのエタンデュは、見掛け放射源サイズの直径と修正済み放射ビームの半発散度との積の２乗程度である。前述のように、放射改変デバイス６１０１によって形成される修正済み放射ビームは、放射改変デバイス６１０１上に入射する放射ビーム６２０よりも著しく高いエタンデュを有する。
[00348] 放射改変デバイスによって遠視野ロケーションで形成される修正済み放射ビームの断面形状は、少なくとも部分的に、反射ファセットの断面形状に依存する。例えば、図２５に示される反射ファセット６１０３ａ〜６１０３ｐは、各々、およそ矩形の断面を有する。反射ファセット６１０３ａ〜６１０３ｐによって遠視野ロケーションで形成される修正済み放射ビームは、およそ正方形の断面形状を有することができる。いくつかの実施形態において、反射ファセット６１０３ａ〜６１０３ｐによって形成される修正済み放射ビームは、およそ矩形の断面形状を有することができる。
[00349] 修正済み放射ビームを受け取る光学要素の形状とほぼ一致する断面形状を有する修正済み放射ビームを形成することが、望ましい可能性がある。例えばいくつかの実施形態において、修正済み放射ビームは、リソグラフィ装置に提供可能であり、リソグラフィ装置内の視野ファセットミラー上に入射することが可能である。こうした実施形態において、修正済み放射ビームと視野ファセットミラーとの断面形状の間の不一致の結果として、視野ファセットミラーで修正済み放射ビームから放射が失われることになり得る。したがって、視野ファセットミラーの断面形状にほぼ一致する断面形状を有する修正済み放射ビームを提供することが望ましい可能性がある。
[00350] いくつかの実施形態において、放射改変デバイスを形成する反射ファセットは、所望の断面形状を有する修正済み放射ビームを形成するように構成された断面形状を有することができる。図２６は、複数の反射ファセット６１０３’ａ〜６１０３’ｍを備える放射改変デバイス６１０１’の実施形態を示す概略図である。反射ファセット６１０３’ａ〜６１０３’ｍは各々、六角形の断面を有し、ハニカム格子の形に配置される。反射ファセット６１０３’ａ〜６１０３’ｍは、遠視野ロケーションでほぼ六角形の断面形状を有する修正済み放射ビームを形成するように構成可能である。図２６に示されるハニカム格子は、各々が伸張された六角形状を有する複数の反射ファセット６１０３’ａ〜６１０３’ｍを備えるため、単一ファセット６１０３’ａ〜６１０３’ｍ上に入射する放射ビームの一部の断面形状はほぼ正六角形となる。
[00351] いくつかの実施形態において、放射改変デバイス６１０１’によって形成される修正済み放射ビームは、ほぼ円形の断面形状を有する視野ファセットミラー上に入射することができる。放射改変デバイス６１０１’によって形成される修正済み放射ビームの六角形断面は、視野ファセットミラーで修正済み放射ビームからいずれかの放射が失われることを低減させるために、視野ファセットミラーの円形形状にほぼ一致させることができる。
[00352] 図２４に示される放射改変デバイス６１０１の実施形態において、反射ファセット６１０３ａ〜６１０３ｄは、反射ファセット６１０３ａ〜６１０３ｄが全般的に存在する平面６３１０とほぼ平行な焦点面６２１０内にある焦点６２１ａ〜６２１ｄに、サブビーム６２０ａ〜６２０ｄを集束させるように配置される。他の実施形態において、焦点面６２１０は、反射ファセット６１０３ａ〜６１０３ｄが全般的に存在する平面６３１０と平行でない可能性がある。
[00353] 図２７は、放射改変デバイス７１０１の実施形態を示す概略図である。放射改変デバイス７１０１は、全般的に平面７３１０内に存在する反射ファセット７１０３ａ〜７１０３ｃを備える。放射ビーム７２０は、放射改変デバイス７１０１上に入射し、反射ファセット７１０３ａ〜７１０３ｃによって複数のサブビーム７２０ａ〜７２０ｃ内に集束される。サブビーム７２０ａ〜７２０ｃは、各々が焦点面７２１０内にある複数の焦点７２１ａ〜７２１ｃに集束される。図２７の実施形態において、反射ファセット７１０３ａ〜７１０３ｃは、反射要素７１０３ａ〜７１０３ｃが全般的に存在する平面７３１０と焦点面７２１０とが平行でないように配置される。
[00354] サブビーム７２０ａ〜７２０ｃの各々は、中心光軸７２３ａ〜７２３ｃを有する。図２７の実施形態において、反射ファセット７１０３ａ〜７１０３ｃは、焦点面７２１０がサブビーム７２０ａ〜７２０ｃの光軸７２３ａ〜７２３ｃに対して実質的に垂直であるように配置される。
[00355] 焦点面７２１０が、反射ファセット７１０３ａ〜７１０３ｃが全般的に存在する平面７３１０と平行でない（例えば、図２７に示されるような）実施形態において、反射ファセットのサイズ及び／又は形状は、異なる反射ファセットについて異なるものとすることができる。図２８は、上から見た、放射改変デバイス７１０１’の実施形態を示す概略図である。放射改変デバイス７１０１’は、焦点面内に存在する焦点に複数のサブビームを集束させるように配置された複数の反射ファセット７１０３’を備え、焦点面は（例えば、図２７に示されるように）サブビームの光軸に対して実質的に垂直である。図２８に見られるように、反射ファセット７１０３’は異なるサイズ及び形状を有する。
[00356] 異なるサイズを有する異なる反射ファセットは、結果として、相互に異なるサブビーム７２０ａ〜７２０ｃを形成する放射ビーム７２０の異なる部分の断面サイズを生じさせる。したがって、異なるサブビームは異なるパワーを有することができる。例えば、相対的に大きな断面を有する反射ファセットは、相対的に小さな断面を有する反射ファセットよりも多くの放射を受け取り、サブビーム内に集束させることができる。したがって、相対的に大きな断面を有する反射ファセットから反射されるサブビームは、相対的に小さな断面を有する反射ファセットから反射されるサブビームよりも高いパワーを有することができる。更に反射ファセットのサイズ及び／又は形状が異なる結果として、焦点７２１ａ〜７２１ｃが（図２７からわかるように）不均一な間隔を置いて配置されることになる。
[00357] 図２９は、複数の反射ファセット６１５３ａ〜６１５３ｐを備える放射改変デバイス６１５１の代替実施形態を示す概略図である。放射ビーム６１２０が放射改変デバイス６１５１の少なくとも一部６１５５を照明するように、放射改変デバイス６１５１は、放射ビーム６１２０を受け取るように配置される。各反射ファセット６１５３ａ〜６１５３ｐは、複数のサブビーム（図２９には図示せず）を形成するように、放射ビーム６１２０の一部を受け取り、反射する。図２９に示される実施形態において、反射ファセット６１５３ａ〜６１５３ｐは実質的に平坦であるため、いずれの集束パワーも有さないことになる。他の実施形態において、反射ファセット６１５３ａ〜６１５３ｐは凹形状を有すること、及び正の集束パワーを有することができる。代替として、反射ファセット６１５３ａ〜６１５３ｐは凸形状を有すること、及び負の集束パワーを有することができる。
[00358] 反射ファセット６１５３ａ〜６１５３ｐは、遠視野面内に修正済み放射ビームを形成するために、反射ファセット６１５３ａ〜６１５３ｐで形成されるサブビームが遠視野面内で相互にオーバーラップするように構成される。反射ファセットは、例えば、サブビームの少なくともいくつかが遠視野面内の実質的に同じエリアを照明するように構成可能である。すなわち、サブビームの少なくともいくつかは、遠視野面内で相互に完全にオーバーラップすることができる。いくつかの実施形態において、反射ファセットの各々で形成されるサブビームのすべてが遠視野面内で相互に完全にオーバーラップする訳ではない。一般に、反射ファセットは、各反射ファセットが放射によって完全に照明される場合、各サブビームは、遠視野面内で少なくとも１つの他のサブビームと少なくとも部分的にオーバーラップすることになるように配置される。
[00359] 実施形態において、放射改変デバイス６１５１は、修正済み放射ビームをリソグラフィ装置に供給することができる。こうした実施形態では、反射ファセット６１５３ａ〜６１５３ｐで形成されるサブビームは、例えば、リソグラフィ装置の視野ファセットミラーが位置する平面内で相互にオーバーラップすることができる。こうした実施形態において、１つ以上の集束光学系を、放射改変デバイスとリソグラフィ装置との間に位置決めすることができる。例えば、集束光学系を、修正済み放射ビームがリソグラフィ装置に提供される前に中間焦点に収束するように配置可能である。
[00360] 代替実施形態において、放射改変デバイス６１５１で形成される修正済み放射ビームを、ビーム分割装置（例えば、図１３、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１８、図１９、図２１、図２２Ａ、又は図２３など）に提供することができる。こうした実施形態において、反射ファセット６１５３ａ〜６１５３ｐで形成されるサブビームは、ビーム分割装置に近い平面内で相互にオーバーラップすることができる。
[00361] 前述のように、反射ファセット６１５３ａ〜６１５３ｐは、遠視野面の領域が２つ以上のオーバーラップするサブビームで照明されるように構成される。したがって、遠視野面内の特定のロケーション上に入射する放射の強度は、反射ファセット６１５３ａ〜６１５３ｐのうちの２つ以上から反射される放射の強度に依存する。したがって、遠視野面内の断面強度プロファイルの、反射ファセット６１５３ａ〜６１５３ｐでの断面強度プロファイルへの依存度は低減される。このように、放射改変デバイス６１５１は、修正済み放射ビームの断面強度プロファイルの均一性を増加させる働きをする。いくつかの実施形態において、すべての反射ファセット６１５３ａ〜６１５３ｐが完全に照明される場合、反射ファセット６１５３ａ〜６１５３ｐは、遠視野面内で実質的に完全に相互にオーバーラップするサブビームを形成することができる。こうした実施形態において、遠視野面内の強度プロファイルは実質的に均一であり得、反射ファセット６１５３ａ〜６１５３ｐ上に入射する放射ビーム６１２０の強度プロファイルにそれほど依存しないでよい。
[00362] 前述のように、遠視野面内でオーバーラップするサブビームから修正済み放射ビームを形成することによって、修正済み放射ビームの指示方向及び／又は強度プロファイルは、放射改変デバイス６１５１上に入射する放射ビーム６１２０の指示方向における変化に対して相対的に感受性が低いものとすることができる。上記で説明したように、いくつかの実施形態において、反射ファセット６１５３ａ〜６１５３ｐは、すべての反射ファセットが完全に照明される場合、反射ファセット６１５３ａ〜６１５３ｐが遠視野面内で実質的に完全に相互にオーバーラップするサブビームを形成するように、構成することができる。例えば図２９に示されるように、実際には、放射ビーム６１２０は反射ファセット６１５３ａ〜６１５３ｐのすべてを完全に照明し得ない。こうした実施形態において、放射ビーム６１２０の指示方向における変化は、いくつかの反射ファセット６１５３ａ〜６１５３ｐの上により多くの放射を入射させ、他の反射ファセット６１５３ａ〜６１５３ｐの上には少ない放射を入射させることができる。反射ファセットで形成されるサブビームが遠視野面内でオーバーラップする実施形態において、異なる反射ファセットへの放射のシフトが、遠視野面内の修正済み放射ビームの指示方向及び／又は強度プロファイルにおいてわずかな変化を生じさせるか、又はまったく変化を生じさせない可能性がある。したがって、放射改変デバイス６１５１は、有利には、遠視野面内での修正済み放射ビームの指示方向及び／又は強度プロファイルの、放射改変デバイス６１５１上に入射する放射ビーム６１２０の指示方向への依存度を低減させる。
[00363] 図２９に示される実施形態において、放射改変デバイス６１５１は、合計１６の反射ファセット６１５３ａ〜６１５３ｐを備える。他の実施形態において、図２９に示されるタイプの放射改変デバイス６１５１は、１６よりも多いか又は少ない反射ファセットを備えることができる。例えばいくつかの実施形態において、放射改変デバイスは、合計６４の反射ファセットが提供されるように、（図２９に示されるような４行及び４列とは対照的に）８行及び８列の反射ファセットを備えることができる。放射改変デバイスの他の実施形態において、反射ファセットの行数は反射ファセットの列数と異なるものとすることができる。
[00364] そこから放射改変デバイスが形成される反射ファセットの数を増加させることで、有利には、遠視野面内での修正済み放射ビームの強度プロファイルの均一性を増加させることができる。前述のように、遠視野面内でオーバーラップするサブビームを形成するように反射ファセットを配置することで、遠視野面内の強度プロファイルの、異なる反射ファセット上に入射する放射の強度間の任意の差への依存度を低減させる。しかしながら、遠視野内の強度プロファイルは、単一の反射ファセット上に入射する放射の強度プロファイルにおける任意の不均一性に対して依然として感受性が高い可能性がある。例えば、単一の反射ファセット上に入射する放射の強度が空間的不均一性を含む場合、これらの空間的不均一性は遠視野面内の強度プロファイルにも存在し得る。
[00365] そこから放射改変デバイスが形成される反射ファセットの数を増加させることで、通常は、結果として、各反射ファセットのサイズを減少させることになる。反射ファセットのサイズを減少させることで、単一の反射ファセット上に入射する放射ビーム６１２０の一部の断面を減少させることになる。単一の反射ファセット上に入射する放射ビーム６１２０の一部の断面を減少させることが、典型的には、単一の反射ファセット上に入射する放射の強度プロファイル内に存在する任意の空間的不均一性のサイズの減少につながることになる。したがって、遠視野面内の強度プロファイル内に存在する任意の空間的不均一性のサイズを低減させることができる。
[00366] そこから放射改変デバイスが形成される反射ファセットの数を増加させることで、追加又は代替として、遠視野面内の放射の、放射改変デバイス６１５１上に入射する放射ビーム６１２０の指示方向への依存性を、低減させることができる。
[00367] しかしながら、そこから放射改変デバイスが形成される反射ファセットの数を増加させることで、放射改変デバイスの製造に関わる複雑さ及び／又は費用を増加させる可能性がある。製造のコスト及び複雑さと放射改変デバイスの性能との間のバランスを見つけるように、そこから放射改変デバイスが形成される反射ファセットの数、及び反射ファセットのサイズを選択することができる。
[00368] 反射ファセット６１５３ａ〜６１５３ｐの断面形状及び反射ファセットの集束パワーは、少なくとも部分的に、遠視野面内の修正済み放射ビームの断面のサイズ及び形状を決定することができる。遠視野面内の修正済み放射ビームの断面が、遠視野面内か又はその近くに位置する１つ以上の光学要素とほぼ一致するように、反射ファセット６１５３ａ〜６１５３ｐの断面形状を選択することができる。例えば、（１つ以上の集束光学系の後に位置付けることが可能な）遠視野面内の修正済み放射ビームの断面は、リソグラフィ装置の一部を形成する視野ファセットミラーの断面とほぼ一致することができる。代替として、遠視野面内の修正済み放射ビームの断面は、修正済み放射ビームが入射するビーム分割装置の断面とほぼ一致することができる。
[00369] 図２９に示される実施形態において、反射ファセット６１５３ａ〜６１５３ｐは各々、ほぼ矩形の断面形状を有する。図２９に示されるように、放射ビーム６１２０は、反射ファセットが放射ビーム６１２０のほぼ正方形状の断面部分を受け取るように、かすめ入射角で放射改変デバイス６１５１上に入射することができる。他の実施形態において、反射ファセットが図２９に示される形状とは異なる断面形状を有すること、及び／又は、反射ファセットが図２９に示される配置とは異なって配置されることが、可能である。
[00370] 図２９に示される放射改変デバイス６１５１は、図２４〜図２８に示される放射改変デバイスとは異なる。特に、図２４〜図２８に示される放射改変デバイスは、各々、焦点面内に存在する複数の焦点に複数のサブビームを誘導及び集束させるように構成された、複数の反射ファセットを備える。図２４を参照しながら上記で説明したように、遠視野面内で見た場合、複数の焦点は平面的な高エタンデュ光源として動作する。図２９に示される実施形態において、複数の反射ファセットは、焦点面内に存在する複数の焦点にサブビームを集束させるように構成されていないが、代わりに、遠視野面内で相互にオーバーラップするサブビームを形成するように配置される。どちらの形の放射改変デバイスも、放射改変デバイス上に入射する放射ビームのエタンデュよりも大きなエタンデュを有する修正済み放射ビームを提供する働きをする。どちらの形の放射改変デバイスも、リソグラフィ装置及び／又はビーム分割装置に提供するのに好適な、遠視野面内の修正済み放射ビームを提供することができる。
[00371] 図２９に示されたタイプの放射改変デバイスは、放射改変デバイスの相対的に近くに位置する遠視野面内のリソグラフィ装置及び／又はビーム分割装置に提供するのに好適な、修正済み放射ビームを提供することができる。図２４〜図２８に示されるタイプの放射改変デバイスは、放射改変デバイスから相対的に遠くに位置する遠視野面内のリソグラフィ装置及び／又はビーム分割装置に提供するのに好適な、修正済み放射ビームを提供することができる。いずれかの形の放射改変デバイスを、１つ以上の集束光学系と共に使用することができる。例えば、放射改変デバイスによって提供される修正済み放射ビームを、１つ以上の集束光学系によって遠視野面上に集束させることができる。
[00372] 図３０は、図２９に示されるタイプの放射改変デバイスを含む、リソグラフィシステムＬＳの一部を示す概略図である。リソグラフィシステムＬＳは、放射ビームＢを提供する放射源ＳＯを含む。放射源ＳＯは、例えば１つ以上の自由電子レーザＦＥＬを含むことができる。放射ビームＢは最初にビーム拡張光学系７００１上に入射する。ビーム拡張光学系７００１は放射ビームＢを拡張し、その後この放射ビームＢは放射改変デバイス７１００上に入射する。放射改変デバイス７１００は、ビーム分割装置７００５上に入射する修正済み放射ビーム７００３を提供する。ビーム分割装置７００５は、修正済み放射ビーム７００３を複数の分岐放射ビームＢａ〜Ｂｃに分割する。図３０に示される例において、ビーム分割装置７００５は、修正済み放射ビーム７００３を３つの分岐放射ビームＢａ〜Ｂｃに分割する。いくつかの実施形態において、ビーム分割装置７００５は、修正済み放射ビーム７００３を３つよりも多いか又は少ない分岐放射ビームＢａ〜Ｂｃに分割することができる。
[00373] 第１の分岐放射ビームＢａが、誘導光学系７００６上に入射する。誘導光学系７００６は、第１の分岐放射ビームＢａを第１の集束光学系７００７ａ及び第２の集束光学系７００７ｂに提供する。第１及び第２の集束光学系７００７ａ、７００７ｂは共に、修正済み放射ビームを中間焦点ＩＦに集束させる。中間焦点ＩＦは、実質的に、リソグラフィ装置ＬＡａの閉鎖構造内の開口に位置する。修正済み放射ビームは、閉鎖構造内の開口を通過し、リソグラフィ装置ＬＡａを形成する光学コンポーネント（図示せず）上に入射する。例えば修正済み放射ビームは、最初に、リソグラフィ装置ＬＡａの一部を形成する視野ファセットミラー（図示せず）上に入射することができる。
[00374] 第２及び第３の分岐放射ビームＢｂ及びＢｃも、それぞれ誘導光学系（図示せず）及び集束光学系（図示せず）を介して、それぞれリソグラフィ装置（図示せず）に提供することができる。説明しやすいように、第２及び第３の分岐放射ビームＢｂ及びＢｃは図３０から省略されている。
[00375] 説明しやすいように、ビーム拡張光学系７００１及び放射改変デバイス７１００は、図３０では、透過型光学コンポーネントから形成されるものとして示されている。しかしながら実際には、ビーム拡張光学系７００１及び放射改変デバイス７１００は反射型光学系から形成可能である。
[00376] 図３１は、ビーム拡張光学系７００１の一例を示す概略図である。図３１に示される例において、ビーム拡張光学系７００１は、第１の反射要素７００１ａ及び第２の反射要素７００１ｂを備える。第１の反射要素７００１ａは、放射ビームＢを受け取って反射する凸状反射表面を備える。第２の反射表面は、放射ビームＢを受け取って反射する凹状反射表面を備える。第１及び第２の反射要素７００１ａ、７００１ｂは共に、放射ビームＢの断面を拡張する働きをする。放射ビームＢの断面は、例えば、放射ビームＢが放射改変デバイス７１００の大部分を照明するように拡張することができる。
[00377] 他の実施形態において、ビーム拡張光学系は、放射ビームＢの断面を拡張する働きをする任意の光学コンポーネント又は光学コンポーネントの組み合わせを備えることができる。いくつかの実施形態において、ビーム拡張光学系は３つ以上の光学コンポーネントを備えることができる。例えばビーム拡張光学系は、４つ以上の反射要素を備えることができる。反射要素は、例えば、形状が押出放物形に適合する反射表面を含むことができる。
[00378] 放射改変デバイス７１００は、各々が拡張された放射ビームＢの一部を受け取る、複数の反射ファセットを備える。各反射ファセットは、サブビームを形成するために、拡張された放射ビームＢの受け取った部分を反射する。反射ファセットは、サブビームが遠視野面内で相互にオーバーラップするように構成される。遠視野面は、ビーム分割装置７００５又はその近くに存在する。放射改変デバイス７１００は、例えば、図２９を参照しながら上記で説明した形とすることができる。
[00379] ビーム分割装置７００５は、放射改変デバイス７１００によって形成される修正済み放射ビームの一部を受け取るように各々が配置された、複数の反射ファセットを備えることができる。反射ファセットは、分岐放射ビームＢａ〜Ｂｃを形成するために、修正済み放射ビームのそれぞれの部分を異なる方向に反射するように配置可能である。ビーム分割装置７００５は、図１３、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１８、図１９、図２１、図２２Ａ、又は図２３のいずれかに示された形とするか、或いは任意の他の形を取ることができる。
[00380] 誘導光学系７００６は、第１の分岐放射ビームＢａをビーム分割装置７００５から受け取り、分岐放射ビームＢａを集束光学系７００７ａ、７００７ｂに誘導する。図３２は、誘導光学系７００６の実施形態を形成する光学要素を示す概略表現である。図３２に示される実施形態において、誘導光学系は４つの光学要素７００６ａ〜７００６ｄから形成される。各光学要素は、分岐放射ビームＢａのイメージを形成する。図３２に示される表現において、光学要素は透過型光学系として示される。透過型光学系は、ｙ及びｚの方向に延在するスケール上に示される。ｙ方向の寸法はミリメートル単位で与えられ、ｚ方向の寸法はメートル単位で与えられる。各光学要素７００６ａ〜７００６ｄは、それ独自の焦点長ｆを有する。図３２では、各光学要素７００６ａ〜７００６ｄの各々の焦点長ｆが標示されている。
[00381] 図３２に示される光学要素７００６ａ〜７００６ｄは、図３２では透過型光学系として示されているが、実際には、各光学要素７００６ａ〜７００６ｄは１つ以上の反射要素から形成可能である。例えば、各光学要素７００６ａ〜７００６ｄは複数のかすめ入射ミラーを備えることができる。いくつかの実施形態において、光学要素の１つ以上は連続するＷｏｌｔｅｒ望遠鏡を備えることができる。
[00382] 図３２に示される例において、分岐放射ビームは、およそ４ミリラジアンの半発散度θを有する。分岐放射ビームは、はじめはおよそ１０ｍｍのビーム直径を有することができる。光学要素７００６ａ〜７００６ｄは、分岐放射ビームＢａの直径がおよそ４０ｍｍを超えないように構成される。
[00383] 図３２に示されるような引き回し光学系を使用して所与の距離にわたって放射ビームを引き回すことは、放射ビームのエタンデュが低減される場合、簡略化することができる。図３０に示される実施形態において、分岐放射ビームのエタンデュは、複数の反射ファセットを備える放射改変デバイス７１００によって増加される。他の実施形態において、分岐放射ビームのエタンデュは、（例えば、図１３で示されるように）反射性内部表面を有するチューブを備える放射改変デバイスによって増加され得る。反射性内部表面を有するチューブを備える放射改変デバイスは、典型的には、複数の反射ファセットを備える等価の放射改変デバイスよりも大いに放射ビームのエタンデュを増加させることができる。したがって、（図３０に示されるように）放射ビームをビーム分割装置に提供する前に複数の反射ファセットを備える放射改変デバイスを使用することで、分岐放射ビームＢａをリソグラフィ装置に誘導するために使用される誘導光学系７００６を（反射性内部表面を有するチューブを備える放射改変デバイスを使用することと比較した場合）簡略化することができる。
[00384] 以前に説明したように、修正済み放射ビームのエタンデュは、修正済み放射ビームの見掛け放射源サイズの直径と半発散度との積の２乗程度である。図３２に示された例において、誘導光学系に提供される分岐放射ビームの見掛け放射源サイズの直径は、およそ１０ｍｍとすることが可能であり、半発散度はおよそ４ミリラジアンとすることが可能である。したがって見掛け放射源サイズの直径と半発散度との積は、およそ４０ｍｍミリラジアンである。放射改変デバイスが反射性内部表面を有するチューブを備える代替実施形態において、分岐放射ビームの見掛け放射源サイズの等価の直径は、およそ５ｍｍとすることが可能であり、等価の半発散度はおよそ２０ミリラジアンとすることが可能である。したがって、見掛け放射源サイズの直径と半発散度との積はおよそ１００ｍｍミリラジアンである。したがって、複数の反射ファセットを備える放射改変デバイスがビーム分割装置の前に使用される場合、分岐放射ビームのエタンデュは（反射性内部表面を有するチューブを備える放射改変デバイスと比較した場合）著しく小さいものとすることができる。上記で説明したように、これによって、分岐放射ビームＢａをリソグラフィ装置に誘導する誘導光学系の設計を簡略化することができる。
[00385] 図３３は、ビーム分割装置７００５の一部を示す概略図である。前述のように、ビーム分割装置７００５は、例えば図１３、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１８、図１９、図２１、図２２Ａ、又は図２３のいずれかに示された形とするか、或いは任意の他の形を取ることができる。図３３は、ビーム分割装置７００５の一部を形成する単一の反射ファセット７００５ａを示す。反射ファセット７００５ａは高さＨを有する。反射ファセット７００５ａは、図３３のページ内へと延在する幅Ｗ（図３３には図示せず）も有する。修正済み放射ビームが、伝搬方向の角度レンジ２θを有する反射ファセット７００５ａ上に入射する。すなわち、伝搬方向の角度レンジは、修正済み放射ビームの半発散度θの２倍である。修正済み放射ビームが反射ファセット７００５ａ上に入射する際の平均かすめ入射角は、図３３ではφと標示されている。
[00386] 図３０を参照しながら上記で説明したように、ビーム分割装置は、放射改変デバイス７１００で形成されるサブビームが相互にオーバーラップする遠視野面又はその近くに位置決めされる。特に、ビーム分割装置の反射ファセットの表面全体にとって、サブビームがオーバーラップする遠視野面に近いことが望ましい可能性がある。以下の不等式を満たす場合、ビーム分割装置全体が遠視野面に近いものと見なすことができる。
上式で、Ｄ０は放射改変デバイス７１００上に入射する放射ビームの直径であり、Ｎはビーム分割装置の反射ファセットの数、したがって形成されることになる分岐放射ビームの数である。
[00387] 修正済み放射ビームを形成する放射の実質的にすべての光線が、ビーム分割装置を形成する反射ファセットのうちの１つに入射することが更に望ましい可能性がある。これは、以下の不等式を満たす場合に達成可能である。
上式で、Ｌは、放射改変デバイス７１００とビーム分割装置７００５との間の距離である。
[00388] 分岐放射ビームが角度広がり２θよりも大きい角度だけ離されるように、ビーム分割装置のファセットが十分に大きいことが更に望ましい可能性がある。これは、以下の不等式を満たす場合に達成可能である。
[00389] 実施形態において、前述の変数はおよそ、Ｌ＝４ｍ、Ｄ０＝２０ｍｍ、Ｗ＝１００ｍｍ、Ｈ＝１０ｍｍ、Ｎ＝１０、φ＝５０ミリラジアン、の値を取ることができる。こうした実施形態において、数式（３）〜（５）で与えられる不等式はすべて満たされる。
[00390] 図３４は、第１の拡散要素８００３ａ及び第２の拡散要素８００３ｂを備える放射改変デバイス８００１の代替実施形態を示す概略図である。第１の拡散要素８００３ａは第１の粗反射表面８００５ａを備え、第２の拡散要素８００３ｂは第２の粗反射表面８００５ｂを備える。図３４に示される実施形態において、第１及び第２の拡散要素８００３ａ、８００３ｂはどちらも、粗反射表面８００５ａ、８００５ｂを含むディスク様構造を備える。
[00391] 放射ビーム８０２０は第１の粗反射表面８００５ａに入射し、第２の粗反射表面８００５ｂ上に入射するように第１の粗反射表面８００５ａから反射される。放射ビームは、修正済み放射ビーム８００７を出力するように、第２の粗反射表面８００５ｂから反射される。
[00392] 図３５は、第１の粗反射表面８００５ａの一部を示す概略図である。粗反射表面８００５ａは、参照のために図３５に示された平坦面８０１０から反射表面８００５ａを逸脱させる凹み８００９を含む。図３５には、放射ビーム８０２０の一部を表し、粗反射表面８００５ａに入射する、放射光線８０１２も示されている。放射ビーム８０２０及び光線８０１２は、粗反射表面８００５ａが逸脱する平坦面８０１０に対するかすめ入射角φで、粗反射表面８００５ａに入射する。
[00393] 平坦面８０１０からの粗表面８００５ａの逸脱に起因して、異なる放射光線８０１２は、粗反射表面８００５ａに対する異なるかすめ入射角で、反射表面８００５ａに入射することになる。したがって異なる放射光線８０１２は、粗反射表面から異なる方向に反射することになる。したがって粗反射表面８００５ａは、放射ビーム８０１２を形成する放射光線８０１２が伝搬される角度レンジを増加させる働きをする。すなわち、粗反射表面８００５ａは、放射ビーム８０１２に対して角度広がりを導入する。
[00394] 放射ビーム８０２０に導入される角度広がりのほとんどは、粗反射表面８００５ａでの入射面に対してほぼ平行な方向である。第２の拡散要素８００３ｂの第２の粗反射表面８００５ｂは、図３５に示される第１の粗反射表面８００５ａと同様であり得る。したがって第２の粗反射表面８００５ｂも、放射ビーム８０２０内に角度広がりを導入することができる。第２の粗反射表面８００５ｂは、第１の粗反射表面８００５ａに対してほぼ垂直なように配置可能である。したがって第２の粗反射表面８００５ｂでの入射面は、第１の粗反射表面８００５ａでの入射面に対してほぼ垂直とすることができる。したがって第２の粗反射表面８００５ｂで導入される角度広がりは、一般には、第２の粗表面８００５ｂで導入される角度広がりの一般的方向に対してほぼ垂直な方向とすることができる。したがって放射改変デバイス８００１から出力される修正済み放射ビーム８００７は、すべての方向の角度広がりを含むことができる。これは図３４では、異なる方向のレンジ内で伝搬する放射光線８０１２によって示される。
[00395] 放射改変デバイス８００１によって導入される放射の角度広がりは、第１の拡散要素８００３ａ上に入射する放射ビーム８２００と比較した場合、修正済み放射ビームのエタンデュを増加させる働きをする。粗反射表面８００５ａの不均等な性質に起因して、放射ビーム８００１の所与の光線が修正済み放射ビーム８００７の一部として放射改変デバイス８００１から出力される方向は、確率分布によって記述することができる。確率分布は連続関数であり得るため、放射改変デバイス８００１から出力される修正済み放射ビーム８００７の角度強度プロファイルも連続関数となる。遠視野面内の空間的強度プロファイルが連続関数であるように、修正済み放射ビーム８００７の角度強度プロファイルを遠視野面上にイメージングすることが望ましい可能性がある。
[00396] 拡散要素８００３ａ、８００３ｂ上に入射する放射ビーム８０２０は、ほぼコヒーレントな放射ビームとすることができる。上記で説明したように、コヒーレントな放射ビーム８０２０を形成する異なる放射光線８０１２は、異なる方向に反射され得る。これが、異なる光線８０２０間で発生する干渉につながる可能性がある。異なる光線８０２０間での干渉は、修正済み放射ビーム８０１２内で発生するスペックルパターンにつながる可能性がある。修正済み放射ビーム８０１２におけるスペックルの発生を低減させるか又は除去することが望ましい可能性がある。これは、第１及び／又は第２の拡散要素８００３ａ、８００３ｂを回転させることによって達成可能である。拡散要素８００３ａ、８００３ｂの回転は、図３４において矢印で示される。拡散要素８００３ａ、８００３ｂは、例えば拡散要素８００３ａ、８００３ｂの中心軸の周りを回転させることができる。
[00397] 拡散要素８００３ａ、８００３ｂの回転が、有利には、修正済み放射ビーム８０１２におけるスペックルの発生を低減させることができる。例えば、拡散要素８００３ａ、８００３ｂの回転は、干渉効果の結果として修正済み放射ビーム８０１２内で局所的な強度変動が発生する頻度を増加させることができる。例えば、拡散要素８００３ａ、８００３ｂの回転は、局所的な強度変動がおよそ１０ｋＨｚよりも大きい周波数でのみ発生することを保証することができる。およそ１０ｋＨｚよりも大きい周波数で発生する局所的な強度変動は、リソグラフィ露光プロセスにおいて修正済み放射ビームのすべて又は一部が使用される場合、重大な問題を発生させることがない可能性がある。したがって、およそ１０ｋＨｚよりも大きい周波数で発生する局所的な強度変動は許容され得る。
[00398] 所与の周波数より上でのみ局所的な強度変動を発生させることを保証するために、粗反射表面８００５ａ、８００５ｂが移動するのに必要な速度は、粗反射表面８００５ａ、８００５ｂ上でのラフネスフィーチャのサイズに依存し得る（例えば、凹み８００９の直径ｄ）。実施形態において、粗反射表面８００５ａ、８００５ｂ上でのラフネスフィーチャは、約０．１ｍｍの近似サイズを有することができる。こうした実施形態において、拡散要素８００３ａ、８００３ｂの回転速度は、粗反射表面８００５ａ、８００５ｂが毎秒約１メートルよりも速い速度で移動するのに十分大きいものとすることができる。これにより、干渉効果に起因した局所的な強度変動が約１０ｋＨｚよりも上の周波数で発生することを保証し得る。
[00399] 拡散要素８００３ａ、８００３ｂは、例えば、１つ以上のアクチュエータ（図３４には図示せず）によって回転させることができる。拡散要素８００３ａ、８００３ｂの回転を上記で説明してきたが、他の実施形態において、拡散要素８００３ａ、８００３ｂは回転以外の形で移動される可能性がある。例えば拡散要素８００３ａ、８００３ｂは、粗反射表面８００３ａ、８００３ｂをほぼ同じ平面内にとどまらせる方向に周期的な線形運動を受ける可能性がある。一般に、拡散要素８００３ａ、８００３ｂは、粗反射表面８００５ａ、８００５ｂが、修正済み放射ビーム８００７におけるスペックル効果を減少させるのに十分な大きさの速度で進行することを保証する、任意の形の運動を受けさせられる可能性がある。
[00400] 図３５を再度参照すると、粗反射表面８００５ａ内の凹み８００９は近似直径ｄを有する。粗反射表面８００５ａが平坦面８０１０と成す最大角度が図３５に示されており、εと標示されている。放射ビーム８０２０を形成する放射光線８０１２が粗反射表面８００５ａから複数回反射されることがないことが望ましい。放射光線８０１２が１回のみ反射されることを保証するために、最大角度εの大きさはかすめ入射角φの約３分の１未満であることが望ましい。すなわち、不等式｜ε｜＜φ／３を満たすことが望ましい。いくつかの実施形態において、最大角度εはこれよりも小さいことが望ましい可能性がある。例えば、不等式｜ε｜＜φ／３を満たすことが望ましい可能性がある。これは、平坦面８０１０からの反射に対してアップワード又はダウンワードに偏向される光線８０１２間の非対称性を低減させる働きをすることができる。
[00401] 実施形態において、修正済み放射ビーム８００７内におよそ２０ミリラジアンの角度広がりを生成することが望ましい可能性がある。これは、例えばおよそ１０ミリラジアンの最大角度εを用いて達成可能である。いくつかの実施形態において、修正済み放射ビーム８００７が、およそ１０ミリラジアンの最大角度εを用いて達成されるよりも小さなエタンデュを有することが望ましい可能性がある。こうした実施形態において、最大角度εは１０ミリラジアン未満とすることができる。例えば、最大角度εはおよそ１ミリラジアンとすることができる。
[00402] 実施形態において、かすめ入射角φはおよそ７０ミリラジアン、最大角度εはおよそ１０ミリラジアン、凹み８００９の直径はおよそ０．１ｍｍとすることができる。凹み８００９は、およそ２５０ｎｍの深さ及びおよそ５ｍｍに等しい湾曲の放射を有することができる。凹みが球体の一部を用いて近似できる場合、凹みの深さはおよそｄε／４に等しくなり、凹みの湾曲の半径はおよそｄ／（２ε）に等しくなる。
[00403] いくつかの実施形態において、かすめ入射角φは約５°未満とすることができる。いくつかの実施形態において、かすめ入射角φは約２°未満とすることができる。いくつかの実施形態において、かすめ入射角φは約１°未満とすることができる。かすめ入射角（例えば、約５°以下のかすめ入射角）で放射を受け取る粗反射表面を使用することにより、有利には、粗反射表面に関する表面のラフネス要件が緩和される。例えば、粗反射表面が、公称入射に近い入射角で放射を受け取るはずである場合、所与の効率で粗反射表面から放射を反射するために、表面は所与の閾値未満の表面ラフネスパラメータを有する必要があり得る。かすめ入射角で放射を受け取る同等の表面の場合、同等の表面ラフネスパラメータ閾値を緩和することができる。例えば、かすめ入射角での反射について、同等の表面ラフネスパラメータ閾値は概して大きいものとすることができる。したがって、かすめ入射角で放射を受け取るように構成された好適な粗反射表面を製造することは、公称入射に近い入射角で放射を受け取るための同様の表面を製造することよりも、単純であり得る。
[00404] 上記で説明した最大角度εに対する制約は、凹み８００９の直径ｄよりも小さいサイズを有し得る、表面内の小さな逸脱についても、なお当てはまることが望ましい可能性がある。例えば最大角度εに対する制約は、放射ビーム８０２０の波長に等しいか又はこれよりも大きい深さを有するいかなる逸脱についても、なお当てはまることが望ましい可能性がある。反射表面は、最大角度εよりも大きな角度を形成する小規模な（例えばナノメータ規模の）ラフネスフィーチャを含むことができる。
[00405] 一般に、すべての反射表面は、何らかの規模のラフネスフィーチャを含む。例えばすべての反射表面は、反射される放射の波長に等しいか又はこれより小さい、小規模なラフネスフィーチャを含む。本明細書で「粗反射表面」に言及する場合は、反射されており、角度広がりを放射ビームに導入する、放射の波長よりも大きなラフネスフィーチャを有する反射表面を意味するものと意図される。
[00406] 一般に、最大角度εは、粗反射表面によって導入されることになる所望の角度広がりの半分未満であることが望ましい。これよりも急な勾配を有する任意のラフネスフィーチャ（例えば、例えば、ナノメータ規模などの小規模なラフネスフィーチャ）は、約５〜１０ナノメートル未満の高さを有することが望ましい。
[00407] 図３５に示されるような凹み８００９などの、直径ｄを有するラフネスフィーチャは、λ／（εφ）程度の回折角度につながることになり、ここでλは反射される放射の波長である。粗反射表面によって導入される所望の角度広がりと比較した場合、回折角度は小さいことが望ましい。そのために、不等式ｄ＞λ／（εφ）を満たすことができる。一般に、本明細書で粗反射表面に言及することは、寸法がλ／（εφ）よりも大きいラフネスフィーチャを有する反射表面を意味するものと解釈され得る。反射される放射の波長λがおよそ１３ｎｍである実施形態において、最大角度εはおよそ０．０１ラジアンであり、かすめ入射角φはおよそ０．０７ラジアンであるため、ラフネスフィーチャサイズｄは約２０ミクロンよりも大きくて良い。
[00408] 一般に、粗反射表面は、約１０ミクロンよりも大きい寸法を有するラフネスフィーチャを含むことができる。いくつかの実施形態において、ラフネスフィーチャは、約２０ミクロンよりも大きい、約３０ミクロンより大きい、又は約５０ミクロンより大きいものとすることができる。例えばいくつかの実施形態において、ラフネスフィーチャは１００ミクロン程度とすることができる。
[00409] 粗反射表面８００５ａ、８００５ｂは、例えば、反射コーティングが付加される基板を粗くすることによって形成可能である。図３６は、第１の拡散要素８００３ａの実施形態を介する断面を示す概略図である。第１の拡散要素８００３ａは、基板８０１７及び反射コーティング８０１９を備える。基板８０１７は、平坦面に対して凹みを含むように粗くされた、上面８０１７ａを含む。反射コーティング８０１９は基板８０１７上に配設される。上面８０１７ａ内の凹みによって、反射コーティング８０１９も凹みを含むことになる。その結果、粗反射表面８００５ａが提供される。
[00410] 例えば上面８０１７ａの吹き付け加工によって、基板８０１７の上面８０１７ａ内に凹みが形成され得る。基板８０１７は、例えば、金属性であり得るため、粒子の吹き付けによる衝撃で塑性的に変形することになる。例えば基板は、ニッケル、銅、及び／又はアルミニウムを含むことができる。凹みを形成する他の方法も使用可能である。例えば上面８０１７ａは、ガラス又はスチールのビーズなどの滑らかな物体で衝撃を与えることができる。いくつかの実施形態では、タンブリングを使用して上面８０１７ａに凹みを形成することができる。
[00411] 上面８０１７ａの吹き付け又はタンブリングによって、上面８０１７ａを所望のマクロ的粗さにすることができる。しかしながら上面８０１７ａは、放射（例えば、ＥＵＶ放射）を効率的に反射するために、ナノメートル長規模で十分に平滑でない可能性がある。したがって、放射（例えば、ＥＵＶ放射）を効率的に反射するように、ナノメートル長規模で所望の平滑さを有する反射表面８００５ａを提供するために、基板上に反射コーティング８０１９が配設される。反射コーティング８０１９は、例えばルテニウムから形成可能である。他の実施形態では、反射コーティング８０１９は、例えばモリブデンから形成可能である。
[00412] いくつかの実施形態において、粗反射表面８００５ａの小規模な平滑さを増加させるために、追加のプロセスを実行することができる。例えば、粗反射表面８００５ａを平滑にするために、電解研磨プロセスを実行することができる。基板及び反射コーティングを形成するために使用される材料に応じて、反射コーティング８０１９上ではなく、基板８０１７上で電解研磨プロセスを実行する方が容易な場合がある。いくつかの実施形態において、したがって基板８０１７の上面８０１７ａには、基板上に反射層８０１９を配設する前に電解研磨プロセスを施すことができる。
[00413] 代替実施形態において、所望の表面特徴を有するマンドレルを初めに形成することができる。マンドレルは、例えばマンドレルの表面を吹き付け加工した後、表面を電解研磨することによって形成することができる。マンドレルは、基板（例えば、ニッケル基板）の上面を成形するために、電鋳プロセスで使用することができる。次いで、粗反射表面８００５ａを形成するために、基板の上面上に反射コーティングを配設することができる。
[00414] 図３７Ａ〜図３７Ｅは、拡散要素を形成するための代替方法のステップを示す概略図である。図３７Ａは、パターン付与された基板８０５０及び金属シート８０５３を示す。パターン付与された基板８０５０は、それ以外は平坦な基板の表面から外側に延在する突起８０５１を含む。代替として、突起は、基板８０５０上にコーティング材料を堆積させることによっても形成可能である。例えばコーティング材料は、インクジェットプリンタを使用して基板上に堆積可能である。突起８０５１は、規則的なパターンで配置することができる。代替として突起８０５１は、基板８０５０の表面全体にランダムに分散可能である。各突起８０５１の形状及び／又はサイズは、ほぼ同じとすることができる。代替として、突起８０５１の形状及び／又はサイズは、異なる突起８０５１について異なるものとすることもできる。
[00415] 図３７Ｂは、金属シート８０５３を変形させるために使用しているパターン付与された基板８０５０を示す。例えば、金属シート８０５３は、液圧成形プロセスを使用して、パターン付与された基板８０５０及び金属シート８０５３を共にプレスすることによって変形させることができる。
[00416] 変形された金属シート８０５３は、基板８０５５の表面を成形するためのマンドレルとして使用可能である。図３７Ｃは、変形された金属シート８０５３を使用して成形される上面８０５７を備える基板８０５５を示す。基板８０５５の上面８０５７は、例えば電鋳プロセスを使用して成形可能である。
[00417] 図３７Ｄは、変形された金属シート８０５３から分離された後の、成形済み基板８０５５を示す。基板の上面８０５７は凹み８０５９を含む。図３７Ｅに示されるように、その後、粗反射表面８０６３を形成するために、基板８０５５の上面８０５７に反射コーティング８０６１が追加される。反射コーティング８０６１は、例えばルテニウムから形成することができる。代替として、反射コーティング８０６１はモリブデンから形成することができる。
[00418] 上記で、拡散要素の一部を形成することができる粗反射表面を形成するための様々な方法を説明してきたが、他の実施形態では、任意の好適な方法を使用して粗反射表面を形成することができる。
[00419] 図３４に示されるタイプの放射改変デバイス８００１は、リソグラフィシステムの一部として使用可能である。例えば、図３４に示されるタイプの放射改変デバイス８００１を使用して、ビーム分割装置に放射ビームが提供される前に放射ビームを修正することができる。追加又は代替として、放射改変デバイス８００１を使用して、リソグラフィ装置に分岐放射ビームが提供される前に分岐放射ビームを修正することもできる。
[00420] 前述のように、放射改変デバイス８００１は、連続する角度強度プロファイルを有する修正済み放射ビーム８００７を形成することができる。修正済み放射ビームが受け取られる平面の近く又はその平面にある遠視野面上に、角度強度プロファイルをイメージングすることが望ましい可能性がある。例えば、ビーム分割装置が連続する空間的強度プロファイルを有する放射ビームを受け取るために、ビーム分割装置が位置しているロケーション又はその近くの平面上に、角度強度プロファイルをイメージングすることが望ましい可能性がある。追加又は代替として、光学要素が連続する空間的強度プロファイルを有する放射ビームを受け取るために、リソグラフィ装置の光学要素（例えば、視野ファセットミラー）が位置しているロケーション又はその近くの平面上に、角度強度プロファイルをイメージングすることが望ましい可能性がある。
[00421] 図３８Ａは、放射改変デバイス８００１から出力される修正済み放射ビーム８００７の角度強度プロファイルを、ほぼ遠視野面８０３４上にイメージングするために使用可能な、集束機構を示す概略表現である。修正済み放射ビーム８００７は、集束光学系８０３１によって受け取られる。集束光学系８０３１は、中間焦点ＩＦを通過させるために修正済み放射ビームを集束させる。中間焦点ＩＦは、例えばリソグラフィ装置の閉鎖構造内の開口又はその近くに位置することが可能である。集束光学系８０３１は、修正済み放射ビームを遠視野面８０３４上にイメージングする働きもする。遠視野面８０３４は、例えばリソグラフィ装置の視野ファセットミラーが位置する平面とすることができる。
[00422] 図３８Ａに示される集束機構は、透過型光学系の形として表されているが、実際には、集束機構は反射光学系を使用して実装可能である。放射改変デバイス８００１は、例えば、図３４に示された形とすることができる。集束光学系８０３１は、例えば複数の反射シェルから形成されるＷｏｌｔｅｒ望遠鏡を備えることができる。
[00423] 図３８Ａに示される実施形態において、遠視野面８０３４上に入射する放射の直径は、放射改変デバイス８００１によって受け取られる放射ビーム８０２０のビーム直径に弱く依存することができる。遠視野面８０３４上に入射する放射の直径の、放射改変デバイス８００１によって受け取られる放射ビーム８０２０の直径に対する感受性は、例えば、１つ以上の更なる光学要素を導入することによって低減させることができる。
[00424] 図３８Ｂは、放射改変デバイス８００１から出力される修正済み放射ビーム８００７の角度強度プロファイルを、ほぼ遠視野面８０３４上にイメージングするために使用可能な集束機構の、代替実施形態を示す概略表現である。図３８Ｂに示される集束機構は、修正済み放射ビーム８００７を集束光学系８０３１上に集束させる第２の集束光学系８０３３を含む点を除いて、図３８Ａに示される集束機構と同様である。第２の集束光学系８０３３は、遠視野面８０３２上に入射する放射の直径の、放射改変デバイス８００１によって受け取られる放射ビーム８０２０の直径に対する感受性を、低減させる働きをすることができる。
[00425] 代替実施形態において、遠視野面８０３４上に入射する放射の直径の、放射改変デバイス８００１によって受け取られる放射ビーム８０２０の直径に対する感受性は、放射改変デバイス８００１と遠視野面８０３４との間の距離を（例えば、図３８Ａに示される距離と比較した場合に）延長することによって、低減させることができる。こうした実施形態において、集束光学系８０３１のサイズを（例えば、図３８Ａに示される集束光学系８０３１のサイズと比較した場合に）増加させることができる。
[00426] 図３８Ｂに示される集束機構は、透過型光学系の形として表されているが、実際には、集束機構は反射光学系を使用して実装可能である。放射改変デバイス８００１は、例えば、図３４に示された形とすることができる。集束光学系８０３１は、例えば複数の反射シェルから形成されるＷｏｌｔｅｒ望遠鏡を備えることができる。
[00427] 図３９は、本発明の実施形態に従った放射改変デバイス９００１の代替実施形態を示す概略図である。放射改変デバイス９００１は、連続的に起伏する反射表面９００３を備える。放射改変デバイス９００２は放射ビームによって照明される。放射ビーム９００２は、図３９では放射ビームの主光線９００２によって表される。図３９で使用される座標システムにおいて、主光線９００２は実質的にｘ軸に平行である。放射ビームは、かすめ入射角φで放射改変デバイス９００１上に入射する。表面９００３の起伏性に起因して、放射ビームの異なる断面部分が異なるかすめ入射角で表面９００３上に入射することになる。更に放射ビームは、何らかの発散度を有することが可能であり、その結果、異なるかすめ入射角で表面９００３上に入射する放射ビームを形成する異なる光線を生じさせる。図３９に示されるかすめ入射角φは、放射ビームの光線と表面９００３とが成す、平均かすめ入射角を示すことが意図されている。
[00428] 連続的に起伏する反射表面９００３の形状は、図３９に示されるｘ及びｙの両方の方向で実質的に周期的なパターンに従う。連続的に起伏する反射表面９００３は、複数の反射部分９００５を備えるものと見なすことができる。しかしながら、図３９に示されるような連続的に起伏する反射表面の反射部分９００５は、例えば、図２５に示される反射ファセット６１０３ａ〜６１０３ｐ又は図２６に示される反射ファセット６１０３’ａ〜６１０３’ｍとは異なる。
[00429] 図２５に示される反射ファセット６１０３ａ〜６１０３ｐ及び図２６に示される反射ファセット６１０３’ａ〜６１０３’ｍは、不連続を含む反射表面を形成する。実際にファセットは、例えば別々に製造され相互に隣接して配置される、別々の要素から形成することができる。ファセットの境界は、ファセットの組み合わせによって提供される反射表面内の不連続を形成する鋭利な縁部によって画定される。これに対して、図５に示される反射部分９００５の組み合わせによって提供される反射表面９００３は、いかなる実質的な不連続も含まない。したがって、反射表面９００３は、隣接する反射部分９００５の間にいかなる鋭利な境界も含まない。
[00430] 図３９に示される放射改変デバイスは、前述の放射改変デバイスの他の実施形態と同様に放射ビームを修正することができる。例えば放射改変デバイス９００１は、放射ビームのエタンデュを増加させる働きをすることができる。追加又は代替として、放射改変デバイス９００１は、放射ビームの強度プロファイルの均一性を増加させる働きをすることができる。放射改変デバイス９００１は、特に、複数の反射ファセットを備える放射改変デバイスと同様に放射ビームを修正することができる。
[00431] 図３９に示される表現において、隣接する反射部分間の境界は表面上の変曲点を接合する。すなわち、ｚ方向の反射表面９００３の範囲がｘ及びｙの位置の連続数学関数によって記述される場合、ｘ及びｙ方向の連続関数の変曲点は、隣接部分９００５間の境界を画定する。各部分９００５はｘ方向に長さを有し、この長さは実質的にｘ方向の周期パターンの単一期間の半分である。各部分９００５はｙ方向に長さを有し、この長さは実質的にｙ方向の周期パターンの単一期間の半分である。
[00432] 図３９に示される反射部分９００５は、３つの異なるクラスの反射部分に分けることができる。第１のクラスの反射部分９００５ａは、凸状部分９００５ａと呼ぶことができる。凸状部分９００５ａは、ｘ及びｙの両方の方向に正の湾曲を有する。すなわち、２次導関数は、表面９００３をｘ及びｙの関数として記述する連続関数のｘ及びｙに関して、凸状部分９００５ａ全体を通じて正のままである。第２のクラスの反射部分の９００５ｂは、サドル部分９００５ｂと呼ぶことができる。サドル部分９００５ｂは、ｘ及びｙ方向のうちの一方で正の湾曲を有し、ｘ及びｙ方向のうちの他方で負の湾曲を有する。第３のクラスの部分９００５ｃは、凹状部分９００５ｃと呼ぶことができる。凹状部分９００５ｃはｘ及びｙの両方の方向で負の湾曲を有する。
[00433] 部分９００５は、各部分９００５が実質的に正方形の放射ビームの断面部分を受け取るように構成可能である。放射ビームは実質的にｘ軸と平行に伝搬し、相対的に小さなかすめ入射角φで放射改変デバイス９００１上に入射することから、部分９００５のｘ方向の範囲は、部分のｙ方向の範囲よりも大きい。他の実施形態において、各部分９００５上に入射する放射ビームの断面部分は、正方形以外の形状を有することができる。例えば、断面形状は実質的に矩形とすることができる。
[00434] 前述のように、図３９に示される反射部分９００５は、単一の反射表面９００３から形成することができる。こうした表面は、例えば、図２５に示される反射部分６１０３ａ〜６１０３ｐ及び図２６に示される反射部分６１０３’ａ〜６１０３’ｍなどの、別々の要素から形成される複数の反射部分よりも容易に製造することができる。相互に別々に製造された後、互いに隣接して位置決めされる反射部分は、部分間の境界で放射が失われないように位置決めすることが困難な場合がある。例えば、隣接部分間にギャップが存在する可能性があり、これがギャップでの放射の損失につながる可能性がある。図３９に示される連続的に起伏する反射表面９００３は、隣接部分間にいずれのギャップもなしに製造することができるため、部分間の境界でいかなる放射も失われることがない。
[00435] 図４０は、本発明の実施形態に従った、放射改変デバイス９００１の一部を形成することが可能な連続的に起伏する表面９００３の単位セルを示す概略図である。単位セル９００７は、起伏表面９００３のｘ方向の単一期間Ｐｘ及び起伏表面９００３のｙ方向の単一期間Ｐｙを備える。単位セル９０７は、凸状部分９００５ａ、凹状部分９００５ｃ、及び２つのサドル部分９００５ｂを備える。
[00436] 部分Ｐｙ／Ｐｘのアスペクト比は、各部分９００５が入射放射ビームのほぼ正方形の断面部分を受け取るように、選択することができる。例えばアスペクト比は、ｓｉｎ（φ）≒φにほぼ等しいものとすることができ、上式でφは放射が反射表面９００３上に入射する際の平均かすめ入射角である。
[00437] 表面９００３のｚ方向の範囲（表面の高さと呼ぶことができる）は、ｘ及びｙの連続数学関数として表すことができる。関数は、以下のように表すことが可能である。
上式で、ｆ（ｘ）は期間Ｐｘを有するｘの周期関数であり、ｇ（ｙ）は期間Ｐｙを有するｙの周期関数である。
[00438] 図４０に示される表現において、ｘ軸及びｙ軸の起点（すなわち、ｘ＝０及びｙ＝０）は、部分９００５（この場合、凸状部分９００５ａ）の幾何学的中心（ｘ軸及びｙ軸上）に対応するように選択される。ｘ軸及びｙ軸の起点が部分の中心に対応する場合、反射表面は以下の対称関係を満たすことができる。
[00439] いくつかの実施形態において、表面９００３は、各部分９００５内で、ｚ（ｘ，ｙ）がｘ及びｙの両方の２次関数であるように画定することができる。すなわち、表面９００３の湾曲は、各部分９００５内でｘ及びｙの両方の方向に実質的に一定とすることができる。こうした実施形態において、各部分は放射で照明された場合、遠視野ロケーションのほぼ矩形の部分を照明するように入射放射を反射する。部分が実質的に均一の空間的強度プロファイルを有する放射で照明された場合、部分９００５から反射された放射によって照明される遠視野ロケーションのほぼ矩形の部分も、実質的に均一の空間的強度プロファイルを有することになる。例えば、放射改変デバイス９００１上に入射する放射ビームの強度プロファイルにおける任意の空間的変動に比べて、部分９００５のサイズが小さい場合、部分９００５は、実質的に均一な空間的強度プロファイルを有する放射で照明することができる。
[00440] 他の実施形態において、表面９００３は、部分内の異なる位置で表面９００３の湾曲が異なるように画定することができる。表面９００３から反射される放射の断面形状及び空間的強度プロファイルは、例えば、部分９００５内の表面９００３の湾曲を制御することによって制御可能である。
[00441] 各部分９００５が、幅及び高さａの実質的に正方形状を有する放射ビームの断面の一部を受け取るように配置される、いくつかの実施形態において、等式（６）における式ｆ（ｘ）及びｇ（ｘ）は、以下の等式によって得られる。
上式で、Ｚは、等式（１１）及び（１２）における括弧内の項の無次元関数であり、φは放射ビームが表面９００３上に入射する際の平均かすめ入射角であり、σｍは反射表面９００３によって放射が偏向される際の最大角である。角度φ及びラジアン単位である。等式（１１）及び（１２）における括弧内の項は無次元であり、単一部分９００５の範囲にわたって−１から１の間で変動する。
[00442] 図４１ＡはＸの関数としての関数Ｚの実施形態を示す概略表現であり、Ｘは等式（１１）における括弧内の項である。図４１Ａには、ｘの関数として等式（１１）によって得られる結果関数ｆ（ｘ）も示されている。図４１Ｂは、図４１Ａに示される関数の１次導関数を示す概略表現である。関数Ｚの同様の形を使用して、等式（１２）におけるｇ（ｙ）を定義することができる。
[00443] 図４１Ａ及び図４１Ｂに示される関数Ｚの形は、単なる例示的実施形態である。図４１Ａ及び図４１Ｂに示される例において、反射表面９００３から反射される放射は、およそガウス角度強度プロファイルを有することになる。示された例では、ガウス分布はおよそ±２．５の標準偏差でカットオフされる。他の実施形態では、他のカットオフポイントを選択することができる。
[00444] 他の実施形態において、反射表面９００３の形状は、他の形の角度強度プロファイルを生成するように定義することができる。例えば、遠視野ロケーションにおける所望の強度プロファイル及び形状を選択することが可能であり、所望の強度プロファイル及び形状を達成する反射表面９００３の適切な形状を決定及び製造することが可能である。一般に、より広い角度分布を選択することで、特にｙ方向での表面９００３上のより小さな湾曲につながることになり、結果として相対的に大きな値のｇ（ｙ）の２次導関数が生じる可能性がある。一般に、反射表面でのＥＵＶ放射の損失の低減につながることになるため、相対的に小さな値のかすめ入射角φを使用することが望ましい可能性がある。しかしながら、最大角度偏向σｍはかすめ入射角φよりも小さい。したがって、所望の最大角度偏向σｍを達成するために十分大きなかすめ入射角φを選択することができる。
[00445] 図４２は、図３９〜図４１を参照しながら上記で説明したタイプの放射改変デバイス９００１を示す概略図である。かすめ入射角φで放射改変デバイス９００１上に入射する、放射ビームの主光線９００２が示されている。図４２では見えないが、放射改変デバイス９００１は、図４１Ａ及び図４１Ｂを参照しながら上記で説明した形の連続的に起伏する反射表面９００３を有する。結果として生じる遠視野面９００９内の反射した放射ビームの形状も、図４２に示されている。
[00446] 図４２は、図４２に示される遠視野面９００９における正規化された角度強度分布を示す概略表現である。図４３に示される等高線は、０から１の間で０．１刻みの正規化された強度値を示す。最高強度値は表現の中心にあり、中心からの距離が増加するほど強度は減少する。図４３に示された例において、かすめ入射角φはおよそ７０ミリラジアン（ｍｒａｄ）となるように選択され、最大角度偏向σｍはおよそ４５ミリラジアンとなるように選択された。したがって示された例では、比φ／σｍはおよそ０．６４である。他の実施形態において、比φ／σｍは０．６４より大きいか又は小さいように選択可能である。
[00447] 図４３に示される角度強度プロファイルは、連続的に起伏する反射表面９００３を備える放射改変デバイス９００１によって形成可能な、角度強度プロファイルの単なる例である。いくつかの実施形態において、高度がプロファイルの中心で最大であり、中心からの半径方向距離が増加するにつれて減少する、図４３に示されるタイプの角度強度プロファイルを形成することが望ましい可能性がある。しかしながら他の実施形態では、異なるタイプの角度強度プロファイルを形成することが望ましい可能性がある。表面９００３から反射される放射によって形成される角度強度プロファイルを変更するために、反射表面９００３の形状（例えば、表面９００３の湾曲）を変更することができる。所望の角度強度プロファイルは、放射改変デバイス９００１によって修正される放射ビームを受け取るように配置された、リソグラフィ装置ＬＡの構成に依存し得る。
[00448] 図４３に示される実施形態において、リソグラフィ装置ＬＡによって角度強度プロファイルの全範囲が使用されない場合がある。例えばリソグラフィ装置は、ディスク型強度プロファイルを受け取るように配置可能である。ディスク型強度プロファイルは、単に強度プロファイルのコーナーを廃棄することによって（例えば、強度プロファイルのコーナーの伝搬をブロックすることによって）達成可能であることを理解されよう。
[00449] 放射改変デバイスの他の実施形態を参照しながら上記で説明したように、結果として生じる角度強度プロファイルが、放射改変デバイス上に入射する放射ビームの位置及び／又は直径における変化に対して相対的に感受性が低いように、放射改変デバイス９００１を構成することが望ましい可能性がある。一般に、放射改変デバイス９００１を形成する部分９００５のサイズを減少させることで、放射改変デバイス９００１上に入射する放射ビームの位置及び／又は直径における変化に対する、反射される強度プロファイルの感受性が一般に低下することになる。
[00450] 前述のように、リソグラフィ装置は、放射改変デバイス９００１によって提供される角度強度プロファイルのディスク形状部分をキャプチャ及び使用するように構成可能である。リソグラフィ装置によってキャプチャされる放射のパワーは、放射改変デバイス９００１上に入射する放射ビームの位置及び／又は直径における変動と共に変動可能である。更に、リソグラフィ装置ＬＡによってキャプチャされる強度分布の重心は変動可能である。一般に、反射部分９００５のサイズを減少させ、したがって放射改変デバイス９００１を形成する反射部分９００５の数を増加させることによって、強度分布のキャプチャされるパワー及び／又は重心の位置における変動を減少させることができる。部分９００５の数及び部分９００５のサイズは、キャプチャされるパワー及び／又は重心位置の所望レベルの安定性を提供するために選択可能である。
[00451] いくつかの実施形態において、放射改変デバイス９００１上に入射する放射ビームは、ほぼガウス分布に従う強度プロファイルを有することができる。放射ビームの直径は、ガウス分布の４つの標準偏差の直径であると見なすことができる。こうした直径はＤ４σと示すことができる。Ｄ４σとｙ方向の部分期間Ｐｙとの比は、Ｍ＝Ｄ４σ／Ｐｙと示すことができる。いくつかの実施形態において、出力強度分布の重心の位置におけるシフトを、リソグラフィ装置によってキャプチャされるディスクの半径の約１０％未満とすることが望ましい可能性がある。いくつかの実施形態において、これは例えば、Ｍが約１．３より大きい場合に達成可能である。重心におけるシフトは、Ｍが約２より大きい場合、ディスクの半径の約１％未満とすることができる。重心におけるシフトは、Ｍが約７より大きい場合、ディスクの半径の約０．１％未満とすることができる。上記の関係は、いくつかの実施形態において、部分９００５のサイズを選択ために使用することができる。上記の関係は、数学的に完全な表面に適用可能である。製造公差の対象となる実表面の場合、所望の結果を達成するためにＭの値を増加させることができる。
[00452] 放射改変デバイスの他の実施形態を参照しながら上記で説明したように、放射改変デバイス９００１から出力される修正済み放射ビームは１つ以上の集束光学系によってイメージングすることができる。図４４Ａは、放射改変デバイス９００１から出力される修正済み放射ビームを、ほぼ遠視野面９０３４上にイメージングするために使用可能な、集束機構を示す概略表現である。図４４Ａに示される表現は、図１２、図３２、及び図３８に示される近軸表面と同様の近軸表現である。
[00453] 放射改変デバイス９００１は、修正済み放射ビーム９０１１を出力する。修正済み放射ビーム９０１１は集束光学系９０１３によって受け取られる。集束光学系９０１３は、中間焦点ＩＦを通過するように修正済み放射ビームを集束させる。中間焦点ＩＦは、例えば、リソグラフィ装置の閉鎖構造内の開口又はその近くに位置することができる。集束光学系９０１３は、修正済み放射ビーム９０１１を遠視野面９０３４上にイメージングする働きもする。遠視野面９０３４は、例えばリソグラフィ装置の視野ファセットミラーが位置する平面とすることができる。
[00454] 図４４Ａに示される集束機構は透過型光学系の形として表されているが、実際には、集束機構は反射光学系を使用して実装可能である。放射改変デバイス９００１は、例えば図３９に示される形とすることができる。集束光学系９０１３は、例えば複数の反射シェルから形成されるＷｏｌｔｅｒ望遠鏡を備えることができる。代替として、集束光学系９０１３はほぼ楕円形状を有する反射表面を備えることができる。代替として、集束光学系９０１３は複数の反射要素を備えることができる。例えば、集束光学系９０１３は２つの反射要素から形成されるＷｏｌｔｅｒ望遠鏡を備えることができる。
[00455] 図４４Ａに示される実施形態において、遠視野面９０３４上に入射する放射の直径は、放射改変デバイス９００１によって受け取られる放射ビームのビーム直径に弱く依存することができる。遠視野面９０３４上に入射する放射の直径の、放射改変デバイス９００１によって受け取られる放射ビーム８０２０の直径に対する感受性は、例えば、１つ以上の更なる光学要素を導入することによって低減させることができる。
[00456] 図４４Ａの実施形態において、放射改変デバイス９００１上に入射する放射ビームの位置におけるシフトは、遠視野面９０３４上に入射する放射の位置におけるシフトにつながる可能性がある。
[00457] 図４４Ｂは、放射改変デバイス９００１から出力される修正済み放射ビーム９０１１の角度強度プロファイルを、ほぼ遠視野面９０３４上にイメージングするために使用可能な、集束機構の代替実施形態を示す概略表現である。図４４Ｂに示される集束機構は、第１の集束光学系９０１３ａ及び第２の集束光学系９０１３ｂを含む。第１の集束光学系９０１３ａは、修正済み放射ビーム９０１１の角度強度プロファイルをイメージ面９０１５上に集束させるように配置される。第２の集束光学系９０１３ｂは、中間焦点ＩＦを介してイメージ面９０１５を遠視野面９０３４上に集束させるように配置される。イメージ面９０１５は遠視野面９０３４上にイメージングされることから、集束機構は、放射改変デバイス９００１から出力される修正済み放射ビーム９０１１の角度プロファイルを遠視野面９０３４上にイメージングする働きをする。中間焦点ＩＦは、例えば、リソグラフィ装置の閉鎖構造内の開口又はその近くに位置することができる。遠視野面９０３４は、例えばリソグラフィ装置の視野ファセットミラーが位置する平面とすることができる。
[00458] 図４４Ｂに示される実施形態において、イメージ面９０１５は、第１の集束光学系９０１３ａと第２の集束光学系９０１３ｂとの間に位置する。代替実施形態において、イメージ面９０１５は仮想イメージ面とすることができ、例えば、第２の集束光学系９０１５と遠視野面９０３４との間に位置することができる。図４４Ｂに示される表現において、イメージ面９０１５内の放射は、第１の集束光学系９０１３ａ上に入射する放射とおおよそ同じ直径を有する。しかしながら他の実施形態において、イメージ面９０１５内の放射の直径は、第１の集束光学系９０１３ａ上に入射する放射の直径よりも小さいか又は大きいものとすることができる。
[00459] 図３８Ｂに示される集束機構は、透過型光学系の形として表されているが、実際には、集束機構は反射光学系を使用して実装可能である。第１及び／又は第２の集束光学系９０１３ａ、９０１３ｂは、例えば、複数の反射シェルから形成されるＷｏｌｔｅｒ望遠鏡を備えることができる。代替として、第１及び／又は第２の集束光学系９０１３ａ、９０１３ｂは、ほぼ楕円形状を有する反射表面を備えることができる。代替として、第１及び／又は第２の集束光学系９０１３ａ、９０１３ｂは、複数の反射要素を備えることができる。例えば、第１及び／又は第２の集束光学系９０１３ａ、９０１３ｂは、２つの反射要素から形成されるＷｏｌｔｅｒ望遠鏡を備えることができる。
[00460] 図４４Ａ及び図４４Ｂに示される集束機構は、本明細書で説明する放射改変デバイスの他の実施形態のうちのいずれかと関連して使用することができる。更に、本明細書で説明する集束機構の他の実施形態のうちのいずれかは、図３９〜図４３を参照しながら説明するタイプの放射改変デバイスと関連して使用することができる。
[00461] 本書全体にわたって、修正済み放射ビームが中間焦点ＩＦを介して遠視野面上にイメージングされる実施形態を説明してきた。中間焦点ＩＦは、リソグラフィ装置ＬＡの閉鎖構造内の開口８又はその近くに位置することができる。しかしながら、いくつかの実施形態において、分岐放射ビームは中間焦点ＩＦを介して集束されない可能性がある。図４５は、閉鎖構造内に相対的に大きな開口８を含む、リソグラフィ装置ＬＡａ’の代替実施形態を示す概略図である。図４５に示されるリソグラフィ装置ＬＡａ’は、図２に示されるリソグラフィ装置ＬＡａと同様である。図２及び図４５における同様の特徴には、同様の参照番号が与えられており、対応する特徴は図４５を参照しながら再度詳細に説明しない。
[00462] 図４５に示されるリソグラフィ装置ＬＡａ’は、図２に示される対応する開口８よりも大きな、分岐放射ビームＢａを受け入れるための開口８を含む。したがって、図４５の実施形態において、分岐放射ビームＢａがリソグラフィ装置ＬＡａ’内を通過できるようにするために、分岐放射ビームＢａを中間焦点ＩＦに集束させる必要がない。したがって修正済み放射ビームのイメージングに使用される集束機構は、中間焦点ＩＦを介して修正済み分岐放射ビームＢａを集束させる必要がない。
[00463] 中間焦点ＩＦを介して集束されていない分岐放射ビームＢａを受け入れるように構成されたリソグラフィ装置ＬＡａ’は、中間焦点ＩＦを介して集束されていない分岐放射ビームＢａを受け入れるように構成されたリソグラフィ装置の視野ファセットミラー１０（例えば、図２のリソグラフィ装置の視野ファセットミラー１０）と比較した場合、修正された視野ファセットミラー１０’を含むことができる。例えば、修正済み視野ファセットミラー１０’は、図２のリソグラフィ装置ＬＡａの視野ファセットミラー１０と比較した場合、異なる焦点長を有する反射ファセットを含むことができる。追加又は代替として、反射ファセットの配向は修正済み視野ファセットミラー１０’内では異なるものとすることができる。
[00464] 例えば図１３〜図２９を参照しながら上記で説明したように、放射システムは、メイン放射ビームを複数の分岐放射ビームに分割するように構成されたビーム分割装置を備えることができる。図４６は、本発明の実施形態に従った、ビーム分割装置９０５０を示す概略図である。ビーム分割装置は、メイン放射ビームを受け取り、メイン放射ビームを複数の分岐放射ビームに分割するように構成される。ビーム分割装置は、ビーム軸９０５１に沿ってメイン放射ビームを受け取るように構成可能である。ビーム軸は図４６のページ内へと延在する。ビーム分割装置は、複数の反射ファセット９０５３を備える。ビーム分割装置９０５０上に入射する放射ビームは、複数の反射ファセット９０５３を照明し、例えば、図４６に示される反射ファセット９０５３のうちの実質的にすべてを照明することができる。
[00465] 反射ファセット９０５３は、反射ファセット９０５３の複数のグループ９０５５を形成する。例えば、反射ファセット９０５３の第１のグループ９０５５ａが、斜線で満たされたブロックで図４６に示される。反射ファセット９０５３の第２のグループ９００５ｂが、クロスハッチングで満たされたブロックで図４６に示される。反射ファセット９０５３の第３のグループ９００５ｃが、白色の背景上に黒色のドットで満たされたブロックで図４６に示される。反射ファセット９０５３の第４のグループ９００５ｄが、黒色の背景上に白色のドットで満たされたブロックで図４６に示される。ビーム分割装置９０５０を形成する他の反射ファセット９０５３は、更なる反射ファセットのグループを形成する。しかしながら説明しやすいように、更なる反射ファセットのグループは図４６では特に示していない。
[00466] 反射ファセット９０５５の各グループは、放射ビームの異なる部分を受け取るように配置された複数の反射ファセット９０５３を備える。反射ファセット９０５３の単一のグループ９０５５を形成する反射ファセット９０５３は、異なる反射された部分の組み合わせを備える分岐放射ビームを形成するために、グループ９０５５内の異なるファセット９０５３によって受け取った異なる部分を反射するように配置される。すなわち、反射ファセットの各グループ９０５５は、そのグループ９０５５を形成するファセット９０５３から反射された放射から単一の分岐放射ビームを形成する。例えば、反射ファセットの第１のグループ９０５５ａは、第１の分岐放射ビーム（図４６には図示せず）を形成するために、放射ビームの部分を反射する。分岐放射ビームは、ファセットの第１のグループ９０５５ａを構成するファセット９０５３から反射された放射ビームの部分の組み合わせを備える。
[00467] ファセットのグループ９０５５を形成する反射ファセット９０５３は、すべて、実質的に同じ配向を有することができる。したがって、ファセットのグループ９０５５を形成するファセットから反射された放射は、単一の分岐放射ビームを形成するように、実質的に同じ方向に伝搬する。ファセットの異なるグループ９０５５が異なる分岐放射ビームを形成するために異なる方向に放射を反射するように、ファセットの異なるグループ９０５５を異なって配向することができる。
[00468] 図４６に見られるように、反射ファセットのグループ９０５５を形成する異なる反射ファセット９０５３は、放射ビームの断面内の異なる位置に位置する。すなわち、ファセットのグループ９０５５を形成する複数の反射ファセット９０５３は、ビーム軸９０５１に対して実質的に垂直な方向で相互に分離される。したがって、反射ファセットのグループを形成する反射ファセットからの反射から形成される分岐放射ビームは、ビーム分割装置９０５０上に入射する放射ビームの断面の異なる部分を含むことになる。
[00469] ビーム分割装置９０５０によって形成される各分岐放射ビームが、実質的に同じパワーを有することが望ましい可能性がある。例えば、各分岐放射ビームは異なるリソグラフィ装置に供給することが可能であり、各リソグラフィ装置に実質的に同じパワーの放射を提供することが望ましい可能性がある。反射ファセット９０５３を反射ファセットのグループに分けることは、反射ファセットの各グループ上に入射する放射の合計パワーが実質的に同じになるように選択することができる。したがって、結果として生じる各分岐放射ビームは、実質的に同じパワーを有することができる。
[00470] ビーム分割装置９０５０上に入射する放射ビームは、ビーム軸９０５１の周りで回転対称な断面強度プロファイルを有することができる。例えば、放射ビームの断面強度プロファイルは、２次元ガウスによって近似することができる。すなわち、放射ビームの断面中心（ビーム軸９０５１と一致することができる）は、放射の最高強度を有することができる。放射の強度は、断面中心からの半径方向の距離が増加するにつれて減少し得る。半径方向距離の増加に伴う強度の減少は、実質的にガウス分布に従う。
[00471] 図４６に示されるように、（ビーム軸９０５１に対して垂直な、ページの平面における）ファセットの第２のグループ９０５５ｂを形成する反射ファセット９０５３の配置は、反射ファセットの第１のグループ９０５５ａを形成する反射ファセット９０５３の配置の（ビーム軸９０５１の周りでの）回転と実質的に同じである。したがって、反射ファセットの第２のグループ９０５５ｂによって反射され、第２の分岐放射ビームを形成する、放射ビームの断面部分は、反射ファセットの第１のグループ９０５５ａによって反射され、第１の分岐放射ビームを形成する、放射ビームの断面部分の（ビーム軸９０５１の周りでの）回転である。ビーム分割装置９０５０上に入射する放射ビームの断面強度プロファイルが（ビーム軸９０５１の周りで）実質的に回転対称である場合、ファセットの第１のグループ９０５５ａ上に入射する放射の合計パワーは、ファセットの第２のグループ９０５５ｂ上に入射する放射の合計パワーと実質的に同じとなる。したがって、第１の分岐放射ビームのパワーは、第２の分岐放射ビームのパワーと実質的に同じとなる。
[00472] 図４６の実施形態において、反射ファセットの各グループ９０５５は、反射ファセットの別のグループ９０５５を形成する反射ファセット９０５３の配置の回転と実質的に同じである、反射ファセット９０５３の配置を備える。更に、反射ファセットの各グループ９０５５は、反射ファセットのあらゆる他のグループ９０５５を形成する反射ファセット９０５３の配置の異なる回転と実質的に同じである、反射ファセット９０５３の配置を備える。回転は、ビーム軸９０４１の周りでの回転である。ビーム分割装置９０５０上に入射する放射ビームの断面強度プロファイルが、（ビーム軸９０５１の周りで）実質的に回転対称である場合、ファセットの各グループ上に入射する放射の合計パワーは実質的に同じとなる。したがって、各分岐放射ビームのパワーは実質的に同じとなる。
[00473] 本明細書における、反射ファセットのグループ９０５５を形成する反射ファセット９０５３の配置への言及は、放射ビームの経路内での反射ファセットの位置決めを指すものと意図される。例えば、反射ファセットのグループ９０５５を形成する反射ファセット９０５３の配置は、放射ビームの断面内での反射ファセットの位置決めを指すことができる。ファセットの配置が別のファセットの配置の回転と実質的に同じであることへの言及は、単にファセットの位置決めを指すものであり、ファセットの配向ではないものと意図される。すなわち、ファセットの第１のグループの回転により、結果として、ファセットの第１のグループの回転が放射をファセットの第２のグループへと異なる方向に反射させることができるように、ファセットの第２のグループへの異なる配向を有するファセットを生じさせることができる。しかしながら、ファセットの第１のグループの回転が、結果としてファセットの第２のグループと実質的に同じ位置にファセットを生じさせる場合、ファセットの第２のグループの配置は、依然として、ファセットの第１のグループの配置の回転と実質的に同じであるものと見なされ得る。
[00474] 反射ファセットのグループ９０５５を形成するファセット９０５３は、ビーム軸９０５１に沿って実質的に同じロケーションに位置することができる。更に、反射ファセットの異なるグループ９０５５は、ビーム軸９０５１に沿って実質的に同じロケーションに位置することができる。本明細書における、ファセットがビーム軸９０５１に沿って実質的に同じロケーションに位置することへの言及は、各ファセット９０５３が同じ平面内にあることを意味するものとは意図されず、単にビーム軸９０５１に沿ったファセット間には大きな分離がないことを意味する。
[00475] 図４６に見られるように、反射ファセットの異なるグループ９０５５からの反射ファセット９０５３のいくつかは、相互に隣接して位置する。反射ファセットの異なるグループ９０５５からの反射ファセット９０５３のいくつかは、相互に接触していることが可能である。例えば、ビーム分割装置９０５０を形成するファセット９０５３は、単一の装置を形成することができる。これはビーム分割装置の製造に役立ち得、放射ビームに対して反射ファセット９０５３を位置合わせ及び配向する際に役立ち得る。例えば、反射ファセット９０５３の位置合わせ及び配向は、全体としてビーム分割装置の位置合わせ及び配向を制御することによって制御可能である。
[00476] いくつかの実施形態において、ビーム分割装置を形成するファセット９０５３の相対的な位置決め及び配向を固定することができる。他の実施形態において、ビーム分割装置９０５０を形成するファセット９０５３の相対的な配向は調整可能であり得る。例えば、ビーム分割装置は、１つ以上のファセット９０５３の配向を改変するように動作可能な１つ以上のアクチュエータを備えることができる。
[00477] 図４６に示される実施形態において、反射ファセットの各グループ９０５５は、６つの異なるファセットから形成される。ビーム分割装置９０５０は反射ファセットの８つの異なるグループ９０５５を備えるため、結果として８つの異なる分岐放射ビームを生じさせることになる。他の実施形態において、ビーム分割装置は８つよりも多いか又は少ない反射ファセットのグループから形成可能である。反射ファセットの各グループは、６つより多いか又は少ない異なるファセットを備えることができる。
[00478] 図４６に示される反射ファセットの異なるグループを形成する反射ファセットの配置は、可能な配置の単なる例である。前述のようなファセットのグループを形成するファセットの他の配置を代わりに使用することが可能であり、結果として、図４６の実施形態に関連して、前述の有利な効果と同じか又は同様の効果を生じさせることができる。
[00479] 図４７Ａ〜図４７Ｃは、ビーム分割装置９０５０の代替実施形態を示す概略図である。各ビーム分割装置９０５０は、反射ファセットのグループ９０５５に編成された複数の反射ファセット９０５３を備える。反射ファセットのグループ９０５５は、図４６を参照しながら上記で説明した特性と同じ特性を有するが、ビーム分割装置９０５０の周りに異なるように分散される。図４７Ａ〜図４７Ｃに示される表現において、ファセットの同じグループ９０５５に属するファセット９０５３には、同じ陰影が提供される。説明しやすいように、図４７Ａ〜図４７Ｃでは反射ファセットの異なるグループすべてが標示されている訳ではない。
[00480] 図４８は、前述のように複数の反射ファセットのグループ９０５３を備えるビーム分割装置９０５０を形成することが可能な反射ファセット９０５３の、更なる７つの可能なレイアウトを示す概略図である。図４８に示される実施形態では、ファセットのグループ９０５５へのファセット９０５３の配置は示されていない。しかしながら、図４８に示される実施形態のいずれかを形成するファセット９０５３は、図４８を参照しながら上記で説明したように、ファセットのグループを形成するように配置可能であることを理解されよう。
[00481] 図４６〜図４８を参照しながら上記で説明した形のビーム分割装置９０５０は、本明細書で説明する放射改変デバイスと共に使用することができる。例えば、ビーム分割装置９０５０によって提供される分岐放射ビームのうちの１つ以上を、放射改変デバイスを用いて修正することができる。追加又は代替として、メイン放射ビームは、メイン放射ビームがビーム分割装置９０５０上に入射する前に、放射改変デバイスを用いて修正することができる。
[00482] 複数の反射ファセットを備える放射改変デバイスの様々な実施形態を、上記で説明してきた。複数の反射ファセットを備える放射改変デバイスは、（図１〜図２３を参照しながら説明したように）第１及び第２の開口を有するチューブを備える放射改変デバイスと同様に使用することができる。例えば、複数の反射ファセットを備える放射改変デバイスは、分岐放射ビームＢａがリソグラフィ装置ＬＡに提供される前に、分岐放射ビームＢａを受け取って修正するように配置可能である。追加又は代替として、複数の反射ファセットを備える放射改変デバイスは、ビーム放射ビームＢがビーム分割装置に提供される前に、放射源ＳＯからメイン放射ビームＢを受け取るように配置可能である。
[00483] 複数の反射ファセットを備える放射改変デバイスは、いくつかの適用例において、反射性内部表面を有するチューブを備える放射改変デバイスと比較した場合、１つ以上の利点を提供することができる。例えば、複数の反射ファセットを備える放射改変デバイスは、チューブを備える放射改変デバイスよりも占有空間が少ないことが可能である。これは特に、放射改変デバイスによって占有される総空間を大幅に低減させることができるため、複数の分岐放射ビームの各々を修正するために放射改変デバイスが提供される、リソグラフィシステムの配置を簡略化することができる。
[00484] 追加又は代替として、複数の反射ファセットを備える放射改変デバイスは、反射性内部表面を有するチューブを備える放射改変デバイスよりも、製造及び／又は洗浄が容易及び／又は安価であり得る。例えば、放射改変デバイスを形成する反射ファセットの総表面積は、放射改変デバイスを形成する反射性内部表面の総表面積よりも小さいものとすることができる。したがって、反射性内部表面を有するチューブを備える放射改変デバイスよりも、製造及び／又は洗浄が容易及び／又は安価であり得る。
[00485] 放射改変デバイスを形成する反射ファセットは、例えば、別々に製造した後、単一の要素に組み合わせることができる。反射ファセットは、反射材料を基板上に電鋳することによって製造可能である。例えば、反射ファセットは、ニッケルを基板上に電鋳することによって製造可能である。
[00486] 放射源ＳＯの実施形態は、自由電子レーザＦＥＬを備えるものとして説明及び図示してきたが、放射源ＳＯは自由電子レーザＦＥＬ以外の放射源を含むことができる。
[00487] 自由電子レーザＦＥＬを備える放射源は、任意数の自由電子レーザＦＥＬを備え得ることを理解されたい。例えば放射源は、２つ以上の自由電子レーザＦＥＬを備えることができる。例えば２つの自由電子レーザは、複数のリソグラフィ装置にＥＵＶ放射を提供するように配置可能である。これによっていくらかの冗長性が可能となる。これにより、一方の自由電子レーザが修理中であるか又は保守作業を受けている場合、他方の自由電子レーザを使用することができる。
[00488] リソグラフィシステムＬＳは、任意数のリソグラフィ装置を備えることができる。リソグラフィシステムＬＳを形成するリソグラフィ装置の数は、例えば、放射源ＳＯから出力される放射の量、及びビームデリバリシステムＢＤＳ内で失われる放射の量に依存し得る。リソグラフィシステムＬＳを形成するリソグラフィ装置の数は、追加又は代替として、リソグラフィシステムＬＳのレイアウト、及び／又は複数のリソグラフィシステムＬＳのレイアウトに依存し得る。
[00489] リソグラフィシステムＬＳの実施形態は、１つ以上のマスク検査装置ＭＩＡ及び／又は１つ以上の空中検査測定装置（ＡＩＭＳ）を含むこともできる。いくつかの実施形態において、リソグラフィシステムＬＳは、いくらかの冗長性を可能とするために複数のマスク検査装置を備えることができる。これにより、１つのマスク検査装置が修理中であるか又は保守作業を受けている場合、別のマスク検査装置を使用することができる。したがって、１つのマスク検査装置が常時使用可能である。マスク検査装置は、リソグラフィ装置よりも低パワーの放射ビームを使用することができる。更に、本明細書で説明するタイプの自由電子レーザＦＥＬを使用して生成される放射は、リソグラフィ又はリソグラフィ関係適用例以外の適用例に使用可能であることを理解されよう。
[00490] 前述のようなアンジュレータを備える自由電子レーザは、リソグラフィを含むが限定されない多数の用途に、放射源として使用可能であることを更に理解されよう。
[00491] 「ＥＵＶ放射」という用語は、４〜２０ｎｍの範囲内、例えば１３〜１４ｎｍの範囲内の波長を有する、電磁放射を包含するものと見なすことができる。ＥＵＶ放射は１０ｎｍ未満、例えば、６．７ｎｍ又は６．８ｎｍなどの４〜１０ｎｍの範囲内の波長を有することができる。
[00492] 本明細書で説明してきたリソグラフィ装置は、ＩＣの製造の際に使用可能である。代替として、本明細書で説明するリソグラフィ装置は他の適用例を有することができる。可能な他の適用例は、集積光学システムの製造、磁気ドメインメモリに関するガイダンス及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどを含む。
[00493] 異なる実施形態は相互に組み合わせ可能である。実施形態の特徴を他の実施形態の特徴と組み合わせることができる。
[00494] 以上、本発明の特定の実施形態を説明してきたが、本発明は説明した以外の方法で実施可能であることを理解されよう。上記の説明は例示的なものであり、限定的でないことが意図される。したがって当業者であれば、説明した本発明が、以下に記載の特許請求の範囲を逸脱することなく修正可能であることが明らかとなろう。
Claims (11)
- 鋭利な境界を含まずに連続的に起伏する反射表面を備える放射改変デバイスであって、
前記反射表面は、ＥＵＶ放射ビームを８．５度以下のかすめ入射角で受け取るように構成され、
前記反射表面の形状は、第１の方向及び当該第１の方向に垂直な第２の方向で実質的に周期的なパターンに従い、前記周期的なパターンの前記第１の方向の周期は、前記第２の方向の周期よりも大きい、放射改変デバイス。 - 前記ＥＵＶ放射ビームは、前記第１の方向に実質的に平行に伝搬する、請求項１に記載の放射改変デバイス。
- 前記反射表面の単位セルは、
実質的凸面形状を有する第１の部分と、
実質的凹面形状を有する第２の部分と、
実質的サドル形状を有する第３の部分と、
実質的サドル形状を有する第４の部分と、
を備える、請求項１又は２に記載の放射改変デバイス。 - 前記単位セルは、前記第１の方向の前記周期的なパターンの単一期間と、前記第２の方向の前記周期的なパターンの単一期間と、を備える、請求項３に記載の放射改変デバイス。
- 前記反射表面は、前記第１、第２、第３及び第４の部分のうちの少なくとも１つにおいて、前記反射表面の湾曲が前記それぞれの部分全体を通じて実質的に同じであるように形状化される、請求項３又は４に記載の放射改変デバイス。
- 前記反射表面は、前記第１、第２、第３及び第４の部分のうちの少なくとも１つにおいて、前記反射表面の湾曲が前記それぞれの部分における異なる位置で異なるように形状化される、請求項３又は４に記載の放射改変デバイス。
- 前記反射表面は、修正済み放射ビームを形成するために前記ＥＵＶ放射ビームを反射するように、構成され、
前記反射表面は、前記修正済み放射ビームが遠視野面内に強度分布を有するように形状化され、
前記強度分布は、強度最大値を備え、
前記強度分布は、前記強度最大値からの半径方向距離の増加に伴って減少する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の放射改変デバイス。 - ＥＵＶ放射を発するように構成された放射源と、
前記放射源から発せられる前記ＥＵＶ放射の少なくとも一部を備える放射ビームを受け取るように構成された請求項１〜７のいずれか一項に記載の放射改変デバイスと、
を備える、放射システム。 - 請求項８に記載の放射システムと、
放射改変デバイスを出る放射ビームの少なくとも一部を受け取るように配置されたリソグラフィ装置と、
を備える、リソグラフィシステム。 - 前記リソグラフィ装置は、前記放射改変デバイスを出る前記ＥＵＶ放射ビームの少なくとも一部を条件付けるように構成された照明システムを含み、
前記照明システムは、ファセットミラーを含み、
前記放射システムは、前記放射改変デバイスから出力された前記放射ビームのイメージを前記ファセットミラー上に形成するために、前記リソグラフィ装置に提供される前記ＥＵＶ放射ビームを集束させるように構成された少なくとも１つの集束光学系を備え、
前記ファセットミラーは、複数の反射ファセットを備える、請求項９に記載のリソグラフィシステム。 - 請求項８によって定義された放射システム内、又は、請求項９又は１０によって定義されたリソグラフィシステム内、での使用に好適な、放射改変デバイス。
Applications Claiming Priority (7)
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| EP15157192.4 | 2015-03-02 | ||
| EP15157192 | 2015-03-02 | ||
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