TWI705308B - 輻射光束裝置 - Google Patents

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Abstract

一種可調整繞射光柵包含：一光學元件及一變形機構。該光學元件具有用於接收一輸入輻射光束之一光學表面。該光學元件具備在該光學表面下方之複數個閉合通道，在每一閉合通道上方，該光學表面自一材料薄膜形成。該變形機構包含一或多個致動器，該一或多個致動器可操作以使在該等閉合通道上之該等薄膜變形，以便控制該光學表面之形狀及在該光學表面上形成一週期性結構，該週期性結構充當一繞射光柵使得該輸入輻射光束自該光學元件繞射以形成複數個角分離的子光束。

Description

輻射光束裝置
本發明係關於用於接收一輸入輻射光束及輸出一或多個輸出輻射光束之輻射光束裝置。該輻射光束裝置可為用於接收一輸入輻射光束及輸出一輸出輻射光束之一衰減器，該輸出輻射光束可具有比該輸入輻射光束低的功率。替代地，輻射光束裝置可為一光束分裂裝置。詳言之，該輻射光束裝置可形成一微影系統之部分。
微影裝置為經建構以將所要的圖案塗覆至基板上之機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)製造中。微影裝置可(例如)將圖案自圖案化器件(例如，遮罩)投影至設在基板上之輻射敏感材料(光阻)層上。
由微影裝置使用以將圖案投影至基板上的輻射之波長判定可形成於彼基板上的特徵之最小大小。使用為具有在4nm至20nm之範圍內之波長之電磁輻射的極紫外線(EUV)輻射之微影裝置可用以在基板上形成比習知微影裝置(其可(例如)使用具有為193nm之波長之電磁輻射)小的特徵。自由電子雷射可用以產生用於由微影裝置使用的EUV輻射。
微影系統可包含一或多個輻射源、一光束遞送系統及一或多個微影裝置。微影系統之光束遞送系統可經配置以將輻射自一或多個輻射源引導到一或多個微影裝置。可能需要控制由微影裝置接收的輻射 之功率。
本發明之一目標為排除或減輕與先前技術相關聯的至少一個問題。
根據本發明之第一態樣，提供一種可調整繞射光柵，該可調整繞射光柵包含：一光學元件，其具有用於接收一輸入輻射光束之一光學表面，該光學元件具備在該光學表面下方之複數個閉合通道，在每一閉合通道上方，該光學表面自一材料薄膜形成；及一變形機構，其包含一或多個致動器，該一或多個致動器可操作以使在該等閉合通道上之該等薄膜變形，以便控制該光學表面之形狀及在該光學表面上形成一週期性結構，該週期性結構充當一繞射光柵使得該輸入輻射光束自該光學元件繞射以形成複數個角分離的子光束。
本發明之第一態樣提供用於輸出一或多個輸出輻射光束之一多功能繞射光柵機構，其性質可使用變形機構來控制。由於光學元件保持固定且週期性結構之形狀僅用以控制輸出輻射光束之性質，因此可調整繞射光柵可按短的回應時間以高速操作。另外，對輸入輻射光束入射於光學元件上的角度不存在限制。此允許可調整繞射光柵以非常小的掠入射角度操作，從而減小由可調整繞射光柵吸收的功率。
該一或多個致動器可為可操作的以控制閉合通道之內部與光學表面之間的壓力差。
閉合通道可填充有流體且變形機構包含可操作以控制流體在該複數個閉合通道內的壓力之一或多個致動器。
可能需要流體具有足夠低使得在光學元件之正常操作期間流體保持在液相中的蒸汽壓。亦即，不需要考慮流體之沸騰效應。另外或替代地，可能需要流體具有足夠高使得可藉由蒸發移除流體之任何洩漏的蒸汽壓，亦即，比光學元件之環境操作壓力(其可通常處於真空 條件下)高的蒸汽壓。流體可具有在10Pa至100Pa之範圍中的蒸汽壓(當在22℃下評估時)。技術人員應瞭解，當使用此流體時，光學元件之操作溫度不限於22℃，且可相反地在光學元件之寬範圍之操作溫度中使用。22℃之溫度僅用作允許明確地定義合適的液壓流體之蒸氣壓力的一實例。光學元件之典型操作溫度可在15℃至150℃之範圍中。舉例而言，光學元件之典型操作溫度可在15℃至60℃之範圍中。舉例而言，光學元件之典型操作溫度可在15℃至30℃之範圍中。
流體可包含形式CxHyOz之烴。有利地，此等流體不含有例如硫或鹵素之腐蝕性元素，且因此減小了由液壓流體之洩漏引起的損壞之風險。在一個實施例中，流體可為正十二烷(C12H26)，其在大致22℃之操作溫度下具有大約12Pa之蒸汽壓。
可調整繞射光柵可進一步包含一外部流體供應器，其經配置以將流體供應至該複數個通道及自該複數個通道移除流體。
有利地，藉由此配置，可將液壓流體(例如，水或烴)用作冷卻介質。流體在該複數個通道內之平均壓力由外部流體供應器之性質定義。
外部流體供應器可經配置以在通道內建立振盪壓力。
該變形機構可包含一或多個壓電致動器。該或每一壓電致動器可為可操作的以使在閉合通道中之一或多者上的薄膜變形以便控制光學表面之形狀。
閉合通道可填充有流體且該或每一壓電致動器可為可操作的以控制流體在該複數個閉合通道內之壓力。
替代地，每一壓電致動器可為可操作的以直接控制內部設有壓電致動器之閉合通道上方的材料薄膜。
該壓電致動器可為壓電彎曲致動器，其包含兩個電極及安置於該等電極之間的一或多個壓電材料層。
該變形機構可包含一或多個靜電致動器。該或每一靜電致動器可為可操作的以使在閉合通道中之一或多者上的薄膜變形以便控制光學表面之形狀。
該複數個通道可按群組配置，其中每一群組中之所有通道流體連通且每一通道群組與鄰近群組隔離。
每一通道群組可具備一或多個連接通道，其經配置以便將彼群組內的通道中之每一者連接在一起。
每一通道群組可具備一致動器，其可操作以控制流體在該群組之通道中之每一者內的壓力。
可調整繞射光柵可進一步包含由光學元件之主體界定的一或多個冷卻通道，用於冷卻流體之循環。
根據本發明之第二態樣，提供一種用於接收一輸入輻射光束及輸出一輸出輻射光束之衰減器，該衰減器包含：根據本發明之第一態樣的可調整繞射光柵；及一阻擋部件，其定位於該光學元件之遠場中，使得該等子光束中之至少一者穿過該阻擋部件以形成該輸出輻射光束且該等子光束中之至少一者由該阻擋部件阻擋。
本發明之第二態樣提供用於衰減輸入輻射光束之簡單且方便的機制。
該衰減器可進一步包含一感測器，其可操作以判定指示輸出輻射光束之功率的量。
該變形機構可為可操作的以取決於指示輸出輻射光束之功率的量控制週期性結構之形狀，以便控制輸出輻射光束之功率。可(例如)藉由控制週期性結構之振幅來控制週期性結構之形狀。
根據本發明之第三態樣，提供一種包含以下各者之微影裝置：根據本發明之第二態樣的一衰減器；一照明系統，其經組態以調節該衰減器之輸出輻射光束；一支撐結構，其經建構以支撐一圖案化器 件，該圖案化器件能夠對該輸出輻射光束在其橫截面中賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束；一基板台，其經建構以固持一基板；及一投影系統，其經組態以將該經圖案化輻射光束投影至該基板上。
根據本發明之第四態樣，提供一種包含以下各者之微影系統：一輻射源，其可操作以產生一輻射光束；一或多個微影裝置；及根據本發明之第二態樣的至少一個衰減器，該衰減器經配置以接收由該輻射源產生的該輻射光束之至少一部分及將該衰減器之該輸出輻射光束提供至該一或多個微影裝置中之至少一者。
根據本發明之第五態樣，提供一種用於接收一輸入輻射光束及輸出複數個輸出輻射光束之光束分裂裝置，該光束分裂裝置包含：一光學元件，其具有用於接收該輸入輻射光束之一光學表面，一週期性結構設在該光學表面上，其充當一繞射光柵使得該輸入輻射光束自該光學元件繞射以形成複數個角分離的輸出輻射光束；一變形機構，其可操作以使該光學表面變形以便控制該週期性結構之一形狀；及一控制器；其中該控制器可操作以使用該變形機構控制該週期性結構之該形狀，以便至少部分校正歸因於該輸入輻射光束之波長之變化的該等輸出輻射光束之相對輸出功率之改變。
根據本發明之第五態樣的光束分裂裝置提供用於將一輸入輻射光束分裂成複數個輸出輻射光束之方便配置。該輸入輻射光束可(例如)由諸如自由電子雷射之輻射源輸出。該輸出輻射光束可各提供用於一或多個微影工具之輻射。根據本發明之第五態樣的光束分裂裝置可因此用於微影系統之光束遞送系統內。
輸出輻射光束之角分離度取決於輸入輻射光束相對於週期性光柵結構之定向(例如，掠入射角度)、週期性結構之間距及輸入輻射光束之波長。輸出輻射光束之相對功率取決於週期性結構之形狀及輸入輻射光束之波長。因此，輸出輻射光束之角分離度及輸出輻射光束之 相對功率皆取決於輸入輻射光束之波長。根據本發明之第五態樣的光束分裂裝置允許該複數個輸出輻射光束之相對功率保持實質上不隨著時間的過去受到輸入輻射光束之波長之任何漂移影響。
光束分裂裝置可進一步包含一感測器，其可操作以判定輸入輻射光束之波長。
該光束分裂裝置可進一步包含一感測器，其可操作以判定指示該等輸出輻射光束中之一者之功率的量。
該變形機構可為可操作的以取決於(a)輸入輻射光束的判定之波長；及/或(b)指示輸出輻射光束之功率的量而控制週期性結構之形狀，以便控制輸出輻射光束之功率。可(例如)藉由控制週期性結構之振幅來控制週期性結構之形狀。
根據本發明之第六態樣，提供包含以下各者之輻射系統：一輻射源，其可操作以產生一主輻射光束；及本發明之第五態樣的光束分裂裝置，其經配置以接收該主輻射光束及輸出複數個輸出輻射光束。
根據本發明之第七態樣，提供一種包含以下各者之微影系統：一輻射源，其可操作以產生一主輻射光束；複數個微影裝置；及一光束遞送系統，其可操作以自該輻射源接收該主輻射光束，將該主輻射光束分裂成複數個分離的分支輻射光束及將該等分支輻射光束中之每一者引導至該複數個微影裝置中之一不同者，其中該光束遞送系統包含根據本發明之第五態樣的一光束分裂裝置。
根據本發明之第八態樣，提供一種用於將一輸入輻射光束分裂成複數個輸出輻射光束之方法，該方法包含：提供包含一光學表面之一可調整繞射光柵，一週期性結構設在該光學表面上；引導該輸入輻射光束以便照亮該光學表面，使得該輸入輻射光束自該光學元件繞射以形成複數個角分離的輸出輻射光束；及控制該週期性結構之一形狀以便至少部分校正歸因於該輸入輻射光束之波長之變化的該等輸出輻 射光束之相對輸出功率之改變。
根據本發明之第九態樣，提供一種用於接收一輸入輻射光束及輸出一輸出輻射光束之衰減器，該衰減器包含：一光學元件，其具有用於接收該輸入輻射光束之一光學表面；一變形機構，其可操作以使該光學表面變形以在該光學表面上形成一週期性結構，該週期性結構充當一繞射光柵使得該輸入輻射光束自該光學元件繞射以形成複數個角分離的子光束；及一阻擋部件，其定位於該光學元件之遠場中，使得該等子光束中之至少一者穿過該阻擋部件以形成該輸出輻射光束且該等子光束中之至少一者由該阻擋部件阻擋；其中該變形機構可操作以控制該週期性結構之振幅以便控制該輸出輻射光束之功率。
本發明之第九態樣提供用於衰減輸入輻射光束之簡單機制。由於光學元件保持固定且週期性結構之振幅僅用以控制輸出輻射光束之功率，因此衰減器可按短的回應時間以高速操作。另外，對輸入輻射光束入射於光學元件上的角度不存在限制。此允許衰減器以非常小的掠入射角度操作，從而減少由衰減器達成之最小衰減。
該變形機構可包含一或多個致動器，其可操作以誘發光學表面上之表面聲波，在光學表面上之可調整週期性結構包含表面聲波。
該光學元件可包含一壓電材料層且該一或多個致動器可包含一轉訊器，該轉訊器包含設在壓電材料上之兩個電極，該兩個電極連接至一交流電源。
該一或多個致動器可包含沿著光學表面之對置側設在壓電材料上的兩個此等轉訊器。藉由此配置，對於固定長度之光學元件，存在形成於光學表面上的表面聲波之振幅的比在僅包含一個轉訊器之配置的情況下將存在之變化少的變化。
該或每一轉訊器可鄰近光學表面之大體平行於由輸入輻射光束在光學表面上形成的光束點區域之短軸的側安置。
達成表面聲波之給定振幅所需的功率取決於轉訊器之電極之長度，此係由於此判定聲學能量散佈所在之區。藉由鄰近光學表面之大體平行於光束點區域之短軸的側配置該或每一轉訊器，電極之長度最小化，且因此，達成表面聲波之給定振幅所需的功率最小化。另外，光學表面上的可調整週期性結構之有效間距最大化。
該轉訊器可為叉指形轉訊器。
該轉訊器可經配置以產生以相對於由輸入輻射光束在光學表面上形成的光束點區域之長軸的斜角跨光學表面傳播之表面聲波。藉由以與光束點區域之長軸的斜角配置表面聲波之傳播方向，減小了表面聲波之傳播距離(與其中傳播方向平行於長軸之配置相比)。有利地，傳播距離之此減小導致：(a)對於變形機構之較小回應時間；及(b)表面聲波之較少衰減(及因此，形成於光學表面上的表面聲波之振幅之較少變化)。
舉例而言，轉訊器可包含沿著光學元件之一側配置的複數個電極，該複數個電極中之每一者包含一脊柱區段及複數個平行的、均勻間隔之指狀物，該等指狀物自且通常垂直於其脊柱區段延伸，其中每一電極之脊柱區段可按相對於由輸入輻射光束在光學表面上形成的光束點區域之長軸之斜角配置。
壓電材料可為石英。石英具有高Q因數，且因此，有利地，石英之使用導致表面聲波之較少衰減(及因此，形成於光學表面上的表面聲波之振幅之較少變化)。
該光學元件可具備在光學表面下方之複數個閉合通道，在每一閉合通道上方，光學表面可自材料薄膜形成，且變形機構可包含一或多個致動器，該一或多個致動器可操作以使在閉合通道上之薄膜變形以便控制光學表面之形狀。
該一或多個致動器可為可操作的以控制閉合通道之內部與光學 表面之間的壓力差。
閉合通道可填充有流體且變形機構可包含可操作以控制流體在該複數個閉合通道內的壓力的一或多個致動器。
壓電元件可設在閉合通道中之每一者內，該壓電元件可操作以使閉合通道上之薄膜變形以便控制光學表面之形狀。
靜電致動器可設在閉合通道中之每一者內，該靜電致動器可操作以使閉合通道上之薄膜變形以便控制光學表面之形狀。
該衰減器可進一步包含一感測器，其可操作以判定指示輸出輻射光束之功率的量。
該變形機構可為可操作的以取決於指示輸出輻射光束之功率的量控制週期性結構之振幅，以便控制輸出輻射光束之功率。
根據本發明之第十態樣，提供一種包含以下各者之微影裝置：根據本發明之第九態樣的一衰減器；一照明系統，其經組態以調節該衰減器之輸出輻射光束；一支撐結構，其經建構以支撐一圖案化器件，該圖案化器件能夠對該輸出輻射光束在其橫截面中賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束；一基板台，其經建構以固持一基板；及一投影系統，其經組態以將該經圖案化輻射光束投影至該基板上。
根據本發明之第十一態樣，提供一種包含以下各者之微影系統：一輻射源，其可操作以產生一輻射光束；一或多個微影裝置；及根據本發明之第九態樣的至少一個衰減器，該衰減器經配置以接收由該輻射源產生的該輻射光束之至少一部分及將該衰減器之該輸出輻射光束提供至該一或多個微影裝置中之至少一者。
根據本發明之第十二態樣，提供一種衰減方法，其包含：提供具有用於接收一輸入輻射光束的一光學表面之一光學元件；使該光學表面變形以在該光學表面上形成一可調整週期性結構，該可調整週期性結構充當一繞射光柵使得該輸入輻射光束自該光學元件繞射以形成 複數個角分離的子光束；判定指示輸出輻射光束之功率的一量；及取決於指示該輸出輻射光束之該功率的該量控制該週期性結構之振幅以便控制該輸出輻射光束之該功率。
根據本發明之第十三態樣，提供一種用於接收一輸入輻射光束及輸出複數個輸出輻射光束之光束分裂裝置，該光束分裂裝置包含：一光學元件，其具有用於接收該輸入輻射光束之一光學表面；一變形機構，其可操作以使該光學表面變形以在該光學表面上形成一可調整週期性結構，該可調整週期性結構充當一繞射光柵使得該輸入輻射光束自該光學元件繞射以形成複數個角分離的輸出輻射光束，其中該變形機構可操作以控制該週期性結構之振幅以便控制該複數個輸出輻射光束之相對功率。
可將本發明之一或多個態樣與本文中描述之任何一或多個其他態樣及/或與在先前或以下描述中描述之任何一或多個特徵組合。
8:開口
10:琢面化場鏡器件
11:琢面化光瞳鏡器件
13:鏡
14:鏡
15a:衰減器
15b:衰減器
15n:衰減器
21:注入器
22:線性加速器
23:聚束壓縮器
24:波盪器
25:操控單元
26:電子減速器/第二操控單元
100:光束截止器/衰減器
110:光學元件
110a:較長側
110b:較短側
115:光學表面
116:光束點區域
116a:短軸之長度
116b:長軸之長度
120:壁
125:孔隙
130:入射之平面
131:脊
201:曲線
202:曲線
210:轉訊器
212:電極
212a:脊柱區段
212b:指狀物
214:電極
214a:脊柱區段
214b:指狀物
216:間距
220:波前
230:吸收體
250:第二轉訊器
252:電極
252a:脊柱區段
252b:指狀物
254:電極
254a:脊柱區段
254b:指狀物
302:曲線
304:曲線
306:曲線
308:曲線
310:叉指形轉訊器(IDT)
312:電極
312a:脊柱區段
312b:指狀物
316:恆定間隔
330:吸收體
352:曲線
354:曲線
356:曲線
358:曲線
400:光學元件
410:光學表面
420:閉合通道
430:薄膜
440:基底基板
440a:上表面
440b:下表面
450:經圖案化基板
450a:上表面
450b:下表面
452:上部矽層
454:中心絕緣體層
456:下部矽層
460:泵容積
461:壓電致動器
462:第一連接通道
463:第二連接通道
464:冷卻通道
465:障壁
470:黏著層
471:電極
471a:電極
472:壓電材料層
472a:壓電材料
473:壓電材料層
473a:壓電材料
474:電極
474a:電極
475:壓電致動器
476:下部基板
500:壓電致動器/推拉式壓電元件
501:支柱
502:薄膜電極
503:柱
504:第二電極
600:光束分裂裝置
610:光學元件
612:反射性表面
614:光束點區域
615:凹槽
616:脊
617:單格
618:角度
620:變形機構
630:控制器
641:感測器
642:感測器
643:感測器
644:感測器
651:信號
652:信號
653:信號
654:信號
661:致動器
662:致動器
B:極紫外線(EUV)輻射光束
B+1:子光束
B0:子光束
B1:輸出輻射光束
B-1:子光束
B2:輸出輻射光束
B3:輸出輻射光束
Ba:分支輻射光束
Ba':輻射光束
Ba":經圖案化輻射光束
Bb:分支輻射光束
BDS:光束遞送系統
BFEL:輻射光束
Bin:輸入輻射光束
Bn:分支輻射光束
Bout:輸出輻射光束
CTa:控制器
CTb:控制器
CTn:控制器
E:電子束
E':電子束
FEL:自由電子雷射
Fn:虛線
IL:照明系統
LAa:微影工具
LAb:微影工具
LAn:微影工具
LS:微影系統
MA:圖案化器件
MT:支撐結構
PS:投影系統
S1:頂部面
S2:左側面
S3:右側面
SLa:虛線/感測器
SLn:感測器
v:箭頭
W:基板
WT:基板台
現在將參看隨附示意性圖式而僅作為實例來描述本發明之實施例，其中：圖1為根據本發明之一實施例的微影系統之示意性說明；圖2為可形成圖1之微影系統之部分的微影裝置之示意性說明；圖3為可形成圖1之微影系統之部分的自由電子雷射之示意性說明；圖4為可形成圖1之微影系統之部分且使用能量恢復LINAC的自由電子雷射之示意性說明；圖5為可形成圖1之微影系統之部分的衰減器之示意性側視圖說明；圖5a為圖5之衰減器之示意性透視圖說明；圖6展示作為週期性結構在其光學表面上之振幅之函數的由圖5 及圖5a之衰減器形成的0階及1階繞射光束之相對功率；圖6a展示作為光學表面上之正弦週期性結構之振幅(針對固定掠入射角度)之函數的由圖5及圖5a之衰減器針對該正弦週期性結構形成的0階、1階、2階及3階繞射光束之繞射光束之分數功率；圖7a展示可形成圖5及圖5a之衰減器之部分的光學元件及變形機構之一實施例；圖7b展示對於不同Q值之壓電材料作為距轉訊器之距離之函數的由圖7a之變形機構形成的表面聲波之振幅；圖8a展示可形成圖5及圖5a之衰減器之部分的光學元件及變形機構之一替代實施例；圖8b展示針對不同Q值之壓電材料作為距兩個轉訊器中之一者之距離之函數的由圖8a之變形機構形成的表面聲波之振幅；圖9展示可形成圖5及圖5a之衰減器之部分的變形機構之一替代實施例；圖10為可形成圖5及圖5a之衰減器之部分的光學元件之一部分之示意性部分橫截面；圖10a為圖10之光學元件之一部分之示意性橫截面；圖11為已由變形機構變形的圖10之光學元件之部分之示意性部分橫截面；圖11a為圖11中展示的光學元件(其已由變形機構變形)之部分之示意性橫截面；圖12為圖10之光學元件之一部分之示意性截面圖；圖13a展示圖10之光學元件之第一實施例之一部分之第一橫截面圖；圖13b展示如圖13a中展示的圖10之光學元件之第一實施例之一部分之第二橫截面圖； 圖14展示圖13b中展示的光學元件之橫截面圖之一部分之放大圖；圖15a展示圖10之光學元件之第二實施例之一部分，其中將一壓電致動器設在閉合通道中之每一者內；圖15b展示圖15a中展示的圖10之光學元件(其已由變形機構變形)之第二實施例之部分；圖16展示圖10之光學元件之第三實施例之一部分，其中將第二類型之壓電致動器設在閉合通道中之每一者內；圖17展示圖10之光學元件之第四實施例，其中將一靜電致動器設在閉合通道中之每一者中；圖18為根據本發明之一實施例的光束分裂裝置之示意性說明，其可形成圖1之微影系統之光束遞送系統之部分；圖19a為可形成圖18之裝置之部分的光學元件之一實施例之示意性透視圖；圖19b為圖19a之光學元件之平面圖；圖19c為圖19a之光學元件之側視圖；圖20為在x-z平面中的圖19a至圖19c之光學元件之反射性表面之一部分之橫截面圖；圖21a為圖19a至圖19c之光學元件連同一致動器之平面圖；及圖21b為圖21a之光學元件及致動器之橫截面圖。
圖1展示根據本發明之一實施例的微影系統LS。微影系統LS包含一輻射源SO、一光束遞送系統BDS及複數個微影工具LAa至LAn。輻射源SO經組態以產生極紫外線(EUV)輻射光束B(其可被稱作主光束)，且可(例如)包含至少一個自由電子雷射。微影工具中之每一者可為接收輻射光束之任一工具。該等工具LAa至LAn通常在本文中被稱 作微影裝置，但應瞭解，工具不受如此限制。舉例而言，工具可包含微影裝置、遮罩檢驗裝置、Arial影像量測系統(AIMS)。
光束遞送系統BDS包含光束分裂光學件。光束分裂光學件將主輻射光束B分裂成n個分離的輻射光束Ba至Bn(其可被稱作分支光束)，該等輻射光束中每一者經引導至n個微影裝置LAa至LAn中之不同者。
光束遞送系統BDS可進一步包含光束擴展光學件及/或光束塑形光學件。光束擴展光學件可經配置以增大主輻射光束B及/或分支輻射光束Ba至Bn之橫截面積。此降低在光束擴展光學件之下游的鏡上之熱負荷之功率密度。此可允許在光束擴展光學件之下游的鏡具有較低規格、具有較少冷卻，且因此較不昂貴。另外，此等鏡上之較低功率密度導致歸因於熱膨脹的其光學表面之較少形變。另外或替代地，降低在下游鏡上的熱負荷之功率密度可允許此等鏡以較大掠入射角度接收主輻射光束或分支輻射光束。舉例而言，鏡可以5度而非(比如)2度之掠入射角度接收輻射。光束塑形光學件可經配置以更改橫截面形狀及/或主輻射光束B及/或分支輻射光束之強度剖面。
在替代實施例中，光束遞送系統BDS可不包含光束擴展光學件或光束塑形光學件。
在一些實施例中，光束遞送系統BDS可包含光束減少光學件，該等光束減少光學件可經配置以減小主輻射光束B及/或分支輻射光束中之一或多者的橫截面積。如上文所論述，光束擴展光學件可降低由光束遞送系統BDS內之鏡接收的熱負荷之功率密度，此可為合乎需要的。然而，光束擴展光學件亦將增大該等鏡之大小，此可為不良的。光束擴展光學件及光束減少光學件可用以達到所要的光束大小，其可為導致低於給定臨限值位準之光學像差之最小光束橫截面。
參看圖2，微影裝置LAa包含一照明系統IL、經組態以支撐圖案化器件MA(例如，遮罩)之一支撐結構MT、一投影系統PS及經組態以 支撐基板W之一基板台WT。照明系統IL經組態以在由微影裝置LAa接收之分支輻射光束Ba入射於圖案化器件MA上之前調節該分支輻射光束Ba。投影系統PS經組態以將輻射光束Ba"(現在由圖案化器件MA圖案化)投影至基板W上。基板W可包括先前形成之圖案。當為此狀況時，微影裝置將經圖案化輻射光束Ba"與先前形成於基板W上之圖案對準。
由微影裝置LAa接收之分支輻射光束Ba自光束遞送系統BDS經由照明系統IL之圍封結構中之開口8而傳遞至照明系統IL內。視情況，分支輻射光束Ba可經聚焦以在開口8處或附近形成中間焦點。
照明系統IL可包括一琢面化場鏡器件10及一琢面化光瞳鏡器件11。琢面化場鏡器件10及琢面化光瞳鏡器件11一起向輻射光束Ba提供所要橫截面形狀及所要角度分佈。輻射光束Ba自照明系統IL傳遞且入射於由支撐結構MT固持之圖案化器件MA上。圖案化器件MA反射且圖案化輻射光束以形成經圖案化光束Ba"。除了琢面化場鏡器件10及琢面化光瞳鏡器件11以外或代替琢面化場鏡器件10及琢面化光瞳鏡器件11，照明系統IL亦可包括其他鏡或器件。舉例而言，照明系統IL可包括可獨立移動鏡之陣列。可獨立移動鏡寬度可(例如)小於1毫米。可獨立移動鏡可(例如)為微機電系統(MEMS)器件。
在自圖案化器件MA之重定向(例如，反射)後，經圖案化輻射光束Ba"進入投影系統PS。投影系統PS包含複數個鏡13、14，其經組態以將輻射光束Ba"投影至由基板台WT固持之基板W上。投影系統PS可將減小因數應用於輻射光束，從而形成具有小於圖案化器件MA上之對應特徵之特徵的影像。舉例而言，可應用為4之減小因數。儘管投影系統PS在圖2中具有兩個鏡，但投影系統可包括任何數目個鏡(例如，六個鏡)。
微影裝置LAa可操作以在輻射光束Ba'之橫截面中對輻射光束Ba'賦 予一圖案，且將經圖案化輻射光束投影至基板之目標部分上，藉此將基板之目標部分曝露於經圖案化輻射。微影裝置LAa可(例如)用於掃描模式中，其中在將經賦予至輻射光束Ba"之圖案投影至基板W上時，同步地掃描支撐結構MT及基板台WT(亦即，動態曝光)。可藉由投影系統PS之縮小率及影像反轉特性來判定基板台WT相對於支撐結構MT之速度及方向。入射於基板W上之經圖案化輻射光束Ba"可包含輻射帶。輻射帶可被稱作曝光狹縫。在掃描曝光期間，基板台WT及支撐結構MT之移動，使得曝光狹縫在基板W之目標部分上行進，藉此將基板W之目標部分對經圖案化輻射曝露。應瞭解，在基板W之目標部分內的給定位置曝露於的輻射之劑量取決於當在該位置上掃描曝光狹縫時輻射光束Ba"之功率及彼位置曝露於輻射之時間量(在此情況下忽略圖案之影響)。術語「目標位置」可用以表示基板上曝露於輻射(且可計算對於其的接收之輻射之劑量)的位置。
在一實施例中，分支輻射光束Ba至Bn各在進入各別微影裝置LAa至LAn前經引導穿過各別衰減器15a至15n。每一衰減器15a至15n經配置以在分支輻射光束Ba至Bn傳遞至其對應的微影裝置LAa至LAn前調整各別分支輻射光束Ba至Bn之強度。可考慮每一衰減器15a至15n形成其對應的微影裝置LAa至LAn之部分。替代地，可考慮每一衰減器15a至15n與其對應的微影裝置LAa至LAn分離。每一衰減器15a至15n可由控制器CTa至CTn使用自與彼衰減器相關聯之微影裝置提供的回饋控制。舉例而言，微影裝置LAn可包括一感測器SLn，其監視在彼微影裝置內的分支輻射光束Bn之強度。自感測器SLn之輸出可用以控制衰減器15n。因此，提供基於回饋之控制迴路，如由虛線Fn指示。感測器SLn可設在微影裝置LAn中任何合適的位置處。舉例而言，感測器SLn可位於微影裝置之投影系統PS後。感測器SLn可(例如)設在基板台WT上，如由虛線SLa示意性地指示。另外或替代地，感測器SLn可位於 微影裝置之投影系統PS前。舉例而言，感測器SLn可位於照明系統IL中(如由虛線SLa示意性地指示)，或在照明系統IL與支撐結構MT之間。
基板W上之目標位置可在曝光時間週期內接收EUV輻射，該週期可為大約1ms或更大。在一些實施例中，曝光時間可為約幾十毫秒，例如，在50ms至100ms之範圍中。控制經由基於回饋之衰減器15a至15n遞送至微影基板的EUV輻射之功率可提供在微影基板上之目標位置處的曝露劑量之改善之一致性。按10kHz或以上之頻率操作的基於回饋之控制迴路將提供在1ms中遞送的曝露劑量之某一控制。按50kHz或以上之頻率操作的基於回饋之控制迴路將提供在1ms中遞送的曝露劑量之改善之控制(其可允許EUV輻射光束之功率的波動更完全平滑)。按大約100kHz或以上之頻率操作的基於回饋之控制迴路將提供在1ms中遞送的曝露劑量之再進一步的改善控制。按1MHz或以上之頻率操作的基於回饋之控制迴路可不提供任何顯著額外益處(就劑量控制而言)，此係因為1ms曝光時間使得在此等頻率下之EUV輻射波動將在曝光時間期間有效地平均化。
輻射源SO、光束遞送系統BDS及微影裝置LAa至LAn可全部經建構且經配置使得其可與外部環境隔離。真空可提供於輻射源SO、光束遞送系統BDS及微影裝置LAa至LAn之至少部分中，以便最小化EUV輻射之吸收。微影系統LS之不同部分可具備處於不同壓力下之真空(亦即，被保持處於低於大氣壓力之不同壓力下)。
再次參看圖1，輻射源SO經組態以產生具有足夠功率之EUV輻射光束B以供應微影裝置LAa至LAn中之每一者。如上所指出，輻射源可包含一自由電子雷射。
自由電子雷射包含一電子源，該電子源可操作以產生聚束式相對論電子束，且相對論電子之聚束經引導穿過一週期性磁場。週期性 磁場係由波盪器產生且使電子遵循圍繞中心軸線之振盪路徑。作為由磁性結構引起之加速度的結果，電子大體上在中心軸線之方向上自發地輻射電磁輻射。相對論電子與波盪器內之輻射相互作用。在某些條件下，此相互作用使電子一起聚束成微聚束，該等微聚束在波盪器內之輻射之波長下經調變，且刺激輻射沿著中心軸線之相干發射。
由電子遵循之路徑可為正弦且平坦的，其中電子週期性地橫穿中心軸線；或可為螺旋形，其中電子圍繞中心軸線而旋轉。振盪路徑之類型可影響由自由電子雷射發射的輻射之偏振。舉例而言，使電子沿著螺旋路徑傳播之自由電子雷射可發射橢圓偏振輻射，其對於藉由一些微影裝置進行基板W之曝光而言可合乎需要。
圖3為包含一注入器21、一線性加速器22、一聚束壓縮器23、一波盪器24、一電子減速器26及一光束截止器100的自由電子雷射FEL之示意性描述。
注入器21經配置以產生聚束式電子射束E且包含一電子源，諸如，熱離子陰極或光陰極，及加速電場。注入器21可包含一電子槍及一電子升壓器。電子槍可包含在真空腔室內部之一光電陰極，其經配置以接收加脈衝之雷射光束。雷射光束中之光子由光電陰極吸收，激勵光電陰極中之電子，從而導致一些電子自光電陰極之發射。光電陰極經固持在高負電壓(例如，約數百千伏之電壓)下，且因此用以加速自光電陰極發射之電子遠離光電陰極，藉此形成電子束。由於雷射光束經加脈衝，因此成聚束地自光電陰極發射電子，該等聚束對應於雷射光束之脈衝。自光電陰極發射之電子束E由電子升壓器加速。電子升壓器可(例如)將電子聚束加速至超過大致5MeV之能量。在一些實施例中，電子升壓器可將電子聚束加速至超過大致10MeV之能量。在一些實施例中，電子升壓器可將電子聚束加速至高達大致20MeV之能量。
電子束E中之電子由線性加速器22進一步加速。在一實例中，線性加速器22可包含沿著一共同軸線軸向間隔之複數個射頻空腔，及一或多個射頻電源，該一或多個射頻電源可操作以當成聚束之電子在其間傳遞時控制沿著共同軸線之電磁場以便對每一聚束之電子加速。空腔可為超導射頻空腔。有利地，此允許：以高作用時間循環施加相對大電磁場；較大光束孔徑，從而導致歸因於尾流場之較少損耗；且允許增大透射至光束(如與經由空腔壁而耗散相反)的射頻之分率。替代地，空腔習知地可傳導(亦即，不超導)，且可自(例如)銅形成。
可在若干加速度步驟上達到光束E之最終能量。舉例而言，可經由由光束輸送元件(彎曲件、漂移空間等)分離的複數個線性加速器模組來發送光束E。替代地或另外，可經由同一線性加速器模組重複地發送光束E，其中光束E中之能量之增益及/或損失對應於重複之數目。亦可使用其他類型之線性加速器。舉例而言，可使用雷射尾流場加速器或反向自由電子雷射加速器。
可考慮注入器21及線性加速器22形成可操作以產生聚束式電子束之電子源。
電子束E穿過安置於線性加速器22與波盪器24之間的聚束壓縮器23。聚束壓縮器23經組態以聚束電子束E中之電子且空間壓縮電子束E中的現有成聚束之電子。一種類型之聚束壓縮器23包含橫越電子束E引導之一輻射場。電子束E中之電子與輻射相互作用且與附近其他電子聚束在一起。另一類型之聚束壓縮機23包含磁性軌道彎道，其中在電子傳遞穿過該軌道彎道時由電子遵循之路徑之長度取決於其能量。此類型之聚束壓縮機可用以壓縮已在線性加速器22中藉由電位在(例如)射頻下振盪的複數個導體而加速之電子聚束。
電子束E接著穿過波盪器24。通常，波盪器24包含複數個模組。每一模組包含一週期性磁體結構，該週期性磁體結構可操作以產生週 期性磁場且經配置以便沿著彼模組內之週期性路徑來導引由注入器21及線性加速器22產生的相對論電子束E。結果，在每一波盪器模組內，電子大體上在其經由彼模組之週期性路徑之中心軸線之方向上輻射電磁輻射。波盪器24可進一步包含重新聚焦電子束E之一機構，諸如，在一或多對鄰近模組之間的四極磁體。重新聚焦電子束E之機構可減小電子聚束之大小，此可改良電子與波盪器24內之輻射之間的耦合，從而增加輻射之發射之刺激。
在電子移動通過每一波盪器模組時，其與輻射之電場相互作用，從而與輻射交換能量。一般而言，除非條件接近於共振條件，否則在電子與輻射之間交換的能量將快速振盪，該共振條件係由如下給出：
Figure 104138825-A0305-02-0021-1
 其中λ em 為輻射之波長，λ u 為用於電子傳播通過之波盪器模組之波盪器週期，γ為電子之勞倫茲因數，且K為波盪器參數。A取決於波盪器24之幾何形狀：對於產生圓形偏振之輻射的螺旋波盪器，A=1，對於平面波盪器，A=2，且對於產生橢圓偏振之輻射(亦即，既非圓形偏振，亦非線性偏振)之螺旋波盪器，1<A<2。實務上，每一電子聚束將具有一能量展開，但可儘可能地最小化此展開(藉由產生具有低發射率之電子束E)。波盪器參數K通常大致為1且由如下給出：
Figure 104138825-A0305-02-0021-2
 其中q及m分別為電荷及電子質量，B 0 為週期性磁場之振幅，且c為光速。
共振波長λ em等於由移動通過每一波盪器模組之電子自發地輻射之第一諧波波長。自由電子雷射FEL可在自放大自發發射(SASE)模式中操作。在SASE模式中之操作可需要在電子束E進入每一波盪器模組 之前的該電子束E中之電子聚束之低能量展開。替代地，自由電子雷射FEL可包含可藉由波盪器24內之受刺激發射而放大之晶種輻射源。自由電子雷射FEL可作為再循環放大器自由電子雷射(RAFEL)而操作，其中由自由電子雷射FEL產生的輻射之一部分用以接種輻射之進一步產生。
移動通過波盪器24之電子可使輻射之振幅增大，亦即，自由電子雷射FEL可具有非零增益。可在符合共振條件時或在條件接近但稍微偏共振時達成最大增益。產生於波盪器24中之輻射作為輻射光束BFEL退出波盪器，該輻射光束BFEL可(例如)對應於圖1中之輻射光束B。
可將圍繞每一波盪器模組之中心軸線之區域視為「良好場區域」。良好場區域可為圍繞中心軸線之體積，其中對於沿著波盪器模組之中心軸線之給定位置，該體積內之磁場之量值及方向實質上恆定。在良好場區域內傳播之電子聚束可滿足等式(1)之共振條件且因此將放大輻射。另外，在良好場區域內傳播之電子束E應不經歷歸因於未經補償磁場之顯著未預期破壞。
每一波盪器模組可具有可接受之初始軌跡範圍。以在此可接受初始軌跡範圍內的初始軌跡進入波盪器模組之電子可滿足等式(1)之共振條件，且與彼波盪器模組中之輻射相互作用以刺激相干輻射之發射。相比之下，以其他軌跡進入波盪器模組之電子可不刺激相干輻射之顯著發射。
舉例而言，通常，對於螺旋波盪器模組，電子束E應與波盪器模組之中心軸線實質上對準。電子束E與波盪器模組之中心軸線之間的傾斜或角度通常應不超過1/10ρ，其中ρ為皮爾斯(Pierce)參數。否則，波盪器模組之轉換效率(亦即，轉換成彼模組中之輻射的電子束E之能量之部分)可下降低於所要的量(或可幾乎下降為零)。在一實施例中， EUV螺旋波盪器模組之皮爾斯參數可為約0.001，其指示電子束E相對於波盪器模組之中心軸線之傾斜應小於100微拉德。
對於平面波盪器模組，較大初始軌跡範圍可為可接受的。倘若電子束E保持實質上垂直於平面波盪器模組之磁場且保持於該平面波盪器模組之良好場區域內，則可刺激輻射之相干發射。
在電子束E之電子移動通過每一波盪器模組之間的漂移空間時，該等電子並不遵循週期性路徑。因此，在此漂移空間中，儘管電子與輻射空間上重疊，但其不與輻射交換任何顯著能量且因此有效地自輻射解耦。
聚束式電子束E具有有限發射率，且因此，除非被重新聚焦，否則其直徑將增大。因此，波盪器24進一步包含用於在一或多對鄰近模組之間重新聚焦電子束E之機構。舉例而言，可在每一對鄰近模組之間提供四極磁體。四極磁體減小電子聚束之大小且將電子束E保持於波盪器24之良好場區域內。此改良電子與下一波盪器模組內之輻射之間的耦合，從而增大輻射之發射之刺激。
符合共振條件之電子在進入波盪器24時將在其發射(或吸收)輻射時損失(或取得)能量，使得不再滿足共振條件。因此，在一些實施例中，波盪器24可為楔形。亦即，週期性磁場之振幅及/或波盪器週期λ u 可沿著波盪器24之長度變化以便在電子聚束經導引通過波紋機24時將該等電子聚束保持處於或接近於共振。可藉由在每一波盪器模組內及/或在不同模組之間變化週期性磁場之振幅及/或波盪器週期λ u 來達成逐漸變窄。另外或替代地，可藉由變化在每一波盪器模組內和/或在不同模組之間的波盪器24之螺旋性(藉此變化參數A)來達成逐漸變窄。
在離開波盪器24之後，電子束E由截止器100吸收。截止器100可包含足夠量之材料以吸收電子束E。材料可具有用於放射性之感應之 臨限能量。電子進入具有低於臨限能量之能量的截止器100可僅產生伽瑪射線簇射，但將不誘發任何顯著等級之放射性。材料可具有高臨限能量以用於因電子衝擊的放射性之感應。舉例而言，光束截止器可包含鋁(Al)，其具有大約17MeV之臨限能量。需要在電子束E中之電子進入截止器100之前減小該等電子之能量。此移除或至少減少了自截止器100移除及安置放射性廢料之需求。此係有利的，因為放射性廢料之移除需要週期性地關閉自由電子雷射FEL且放射性廢料之棄置可成本高且可具有嚴重的環境影響。
可藉由引導電子束E通過安置於波盪器24與光束截止器100之間的減速器26而在電子束E中之電子進入截止器100之前減小電子束E中之電子的能量。
在一實施例中，退出波盪器24之電子束E可藉由使電子按相對於線性加速器22中之射頻(RF)場的180度之相位差返回穿過線性加速器22而減速。線性加速器中之RF場因此用以對自波盪器24輸出之電子減速。當電子在線性加速器22中減速時，其能量中之一些經轉移至線性加速器22中之RF場。來自減速電子之能量因此由線性加速器22恢復且可用以對自注入器21輸出之電子束E加速。此配置被稱為能量恢復線性加速器(ERL)。使用ERL的自由電子雷射FEL之一實例展示於圖4中。
參看圖4，退出線性加速器22之相對論電子束E進入操控單元25。操控單元25可操作以更改相對論電子束E之軌跡以便將電子束E自線性加速器22引導至波盪器24。操控單元25可(例如)包含經組態以在操控單元25中產生磁場之一或多個電磁體及/或永久磁體。磁場對電子束E施加用以更改電子束E之軌跡的力。在離開線性加速器22後，電子束E之軌跡由操控單元25更改以便將電子引導至波盪器24。
在操控單元25包含一或多個電磁體及/或永久磁體之實施例中， 磁體可經配置以形成磁偶極、磁四極、磁六極及/或經組態以將力施加至電子束E之任何其他種類之多極磁場配置中的一或多者。操控單元25可另外或替代地包含一或多個帶電板，該一或多個帶電板經組態以在操控單元25中建立電場，使得將力施加至電子束E。一般而言，操控單元25可包含可操作以將力施加至電子束E以更改其軌跡之任何裝置。
在圖4中所描繪的自由電子雷射之實施例中，離開波盪器24之電子束E進入第二操控單元26。第二操控單元26更改離開波盪器24的電子束E'之軌跡以便將電子束E'引導回穿過線性加速器22。第二操控單元26可類似於操控單元25，且可(例如)包含一或多個電磁體及/或永久磁體。第二操控單元26不影響離開波盪器24的輻射光束BFEL之軌跡。因此，操控單元25自輻射光束BFEL解耦電子束E'之軌跡。在一些實施例中，可在電子束E'到達第二操控單元26之前自輻射光束BFEL之軌跡解耦電子束E'之軌跡(例如，使用一或多個磁體)。
第二操控單元26在電子束E'離開波盪器24之後將電子束E'引導至線性加速器22。已穿過波盪器24之電子聚束可以相對於線性加速器22中之加速場(例如，射頻場)的大致180度之相位差進入線性加速器22。電子聚束與線性加速器22中之加速場之間的相位差使電子由該等場減速。減速電子E'將其能量中之一些返回傳遞至線性加速器22中之場，藉此增加使自電子源21到來的電子束E加速之場之強度。此配置因此恢復給予線性加速器22中之電子聚束的能量中之一些(當該等電子聚束由線性加速器加速時)以便使自電子源21到來之隨後電子聚束加速。此配置可被稱為能量恢復LINAC。
由線性加速器22減速之電子E'由光束截止器100吸收。操控單元25可為可操作的以自已由線性加速器22加速的電子束E之軌跡解耦已由線性加速器22減速的電子束E'之軌跡。此可允許在經加速電子束E 經引導至波盪器24時由光束截止器100吸收經減速電子束E'。
自由電子雷射FEL可包含一光束合併單元(未圖示)，該光束合併單元使來自源21的光束E之軌跡與來自操控單元26的光束E'之軌跡實質上重疊。該合併歸因於以下事實係可能的：在由加速器22加速之前，光束E之能量顯著小於光束E'之能量。可藉由產生實質上恆定磁場而自經減速電子束E'之軌跡解耦經加速電子束E之軌跡。經加速電子束E與經減速電子束E'之間的能量之差使該兩個電子束之軌跡由恆定磁場更改不同量。因此，該兩個電子束之軌跡將變得自彼此解耦。
替代地，操控單元25可(例如)可操作以產生與形成經加速電子束E及經減速電子束E'之電子聚束具有實質上恆定相位關係的週期性磁場。舉例而言，在來自經加速電子束E之電子聚束進入操控單元25時，操控單元25可產生用以將電子引導至波盪器24之磁場。在來自經減速電子束E'之電子聚束進入操控單元25時，操控單元25可產生用以將電子引導至光束截止器100之磁場。替代地，在來自經減速電子束E'之電子聚束進入操控單元25時，操控單元25可產生極少磁場或不產生磁場使得電子自操控單元25傳遞出且傳遞至光束截止器100。
替代地，自由電子雷射FEL可包含一光束分裂單元(未圖示)，其與操控單元25分離且經組態以在操控單元25之上游自經減速電子束E'之軌跡解耦經加速電子束E之軌跡。該光束分裂單元可(例如)可操作以產生與形成經加速電子束E及經減速電子束E'之電子聚束具有實質上恆定相位關係的週期性磁場。
當作為減速器操作時，線性加速器22可操作以將電子E'之能量減小至低於臨限能量。低於此臨限能量之電子可能不在光束截止器100中誘發任何顯著等級之放射性。
在一些實施例中，與線性加速器22分離之減速器(未圖示)可用以使已穿過波盪器24之電子束E'減速。電子束E'可除了由線性加速器22 減速以外或替代由線性加速器22減速，電子束E'亦可由減速器減速。舉例而言，第二操控單元26可在電子束E'由線性加速器22減速之前將該電子束E'引導通過一減速器。另外或替代地，電子束E'可在已由線性加速器22減速之後且在由光束截止器100吸收之前穿過減速器。替代地，電子束E'可在離開波盪器24之後不穿過線性加速器22且可在由光束截止器100吸收之前由一或多個減速器減速。
自由電子雷射FEL可形成圖1之微影系統LS之部分，其中由自由電子雷射產生之輻射最終由一或多個微影裝置LAa至LAn內之一或多個基板W接收。此等基板W可被認為包含經配置以接收經圖案化輻射之目標部分。在微影系統LS內，經由以下各者將輻射自自由電子雷射FEL輸送至基板：(i)光束遞送系統BDS(例如，包含光束擴展光學件及光束分裂光學件)；及(ii)在微影裝置LAa至LAn內之光學件(例如，光學件10、11、13、14)。光束遞送系統BDS及微影裝置內之光學件可被稱作光學路徑，其經組態以將輻射自自由電子雷射FEL輸送至基板W。光學路徑反射及/或傳輸輻射以便在基板W處提供一定劑量之輻射。傳播通過光學路徑且入射於基板W上的輻射光束B之分率可被稱作光學路徑之透射率。應瞭解，光學路徑可包括反射性及/或透射性元件且光學路徑之透射率取決於光學路徑中的任何反射性元件之反射率以及光學路徑中的任何透射性元件之透射率。光學路徑之透射率可額外取決於輻射光束B之橫截面與光學路徑中的輻射光束入射於其上之光學元件之匹配。舉例而言，光學路徑中之光學元件(例如，鏡)可具有比入射於光學元件上的輻射光束B之橫截面小的橫截面。輻射光束B之橫截面之位於光學元件之橫截面之外的部分可因此自輻射光束丟失(例如，因未由鏡反射)，且可因此減小光學路徑之透射率。
可能需要控制由微影系統LS之微影裝置LAa至LAn中的基板W上之目標位置接收之輻射之劑量。詳言之，可能需要控制輻射之劑量使 得基板上的給定目標部分之每一目標位置接收實質上相同劑量之輻射(假定圖案化器件MA不顯著影響輻射之劑量)。可能特定需要能夠獨立於由其他微影裝置LAa至LAn中的基板W上之目標位置接收之輻射之劑量控制由每一微影裝置LAa至LAn中的基板W上之目標位置接收之輻射之劑量。
如上參看圖2所描述，由基板W之目標位置接收的輻射之劑量取決於目標位置曝露於的輻射光束(例如，經圖案化輻射光束Ba")之功率及基板W之目標位置曝露於輻射光束之時間量。微影裝置LAa中的經圖案化輻射光束Ba"之功率取決於由輻射源SO發射的輻射光束B之功率及輻射源SO與基板W之間的光學路徑之透射率。在基板W之目標位置處接收的輻射之劑量可因此藉由控制自輻射源SO發射的輻射光束B之功率及/或藉由控制輻射源SO與基板W之間的光學路徑之透射率來控制。
在一實施例中，微影裝置可經組態使得藉由相對於橫越掃描方向跨目標部分延伸之輻射帶掃描基板來使基板W之目標部分曝光。輻射帶可被稱作曝光狹縫。在基板W上之目標位置處接收的輻射之劑量取決於在輻射光束(例如，經圖案化輻射光束Ba")被引導至彼目標位置上之曝光時間週期及在曝光時間週期期間出現在輻射光束中的脈衝之數目及持續時間。舉例而言，在掃描微影裝置中，基板W之目標位置曝露於輻射光束之時間量取決於曝光狹縫在彼位置上行進所用之時間。在目標位置處接收的輻射之劑量取決於出現在曝光時間週期期間的輻射光束之脈衝數目及與每一脈衝一起遞送至目標位置之平均能量。在一實施例中，可相對於曝光狹縫掃描一晶圓使得曝光時間週期為大致1ms。在其他實施例中，曝光時間週期可大於1ms，且可(例如)長為5ms(例如，歸因於晶圓相對於曝光狹縫之較慢掃描移動)。在其他實施例中，曝光時間週期可比1ms長得多，例如，在50ms至 100ms之範圍中。
圖5及圖5a展示可與圖1及圖2中展示之衰減器15a對應的衰減器100之一實例。衰減器100包含一光學元件110，其具有一反射性光學表面115。光學表面115經配置以接收輸入輻射光束Bin。輸入輻射光束Bin可與該光束遞送系統BDS輸出的分支輻射光束Ba至Bn中之一者對應。
光學表面115自對於可包含EUV輻射之輸入輻射光束Bin相對反射性之材料形成，或具備該材料之塗層。合適的材料包含釕(Ru)及鉬(Mo)。
輸入輻射光束Bin以相對小掠入射角度β入射於光學表面115上。隨著掠入射角度β減小，在光學表面115來自吸收之損失亦減小，從而增大了衰減器100之效率。舉例而言，在20°之掠入射角度β，對於塗佈有釕之光學表面115，該光學表面115可具有大約70%之效率。可接受的掠入射角度β之範圍可取決於可耐受的衰減之等級。舉例而言，輸入輻射光束Bin可以大約5°或更小之掠入射角度β入射於光學表面115上。在一些實施例中，掠入射角度β可為大約2°或更小。在一些實施例中，掠入射角度β可為大約1°或更小。輸入輻射光束Bin橫截面可為大體圓形，且可具有約10mm之直徑。在一些實施例中，輸入輻射光束之直徑可在5mm至20mm之範圍中。大體圓形輸入輻射光束Bin將照射光學表面115之大體橢圓形區域116(其可被稱作光束點區域)。光束點區域116之短軸之長度將為輸入輻射光束之直徑。光束點區域116之長軸之長度將為輸入輻射光束之直徑對sin(β)之比率，或對於小角度，輸入輻射光束之直徑對β(按弧度量測)之比率。為了全部輸入輻射光束Bin照射光學表面115，光束點區域116應比光學表面115小。因此，光學表面115之最大尺寸對光束點區域116之長軸之大小強加上限。又，對於輸入輻射光束Bin之給定直徑，此對掠入射角度β強加下 限。
在一些實施例中，光學元件110可自矽晶圓形成。矽晶圓可(例如)具有300mm之直徑。對於此等實施例，可能需要光束點區域116之長軸之長度低於(例如)260mm。對於具有5mm之直徑的輸入輻射光束Bin，此對1.1°之掠入射角度β強加下限；對於具有10mm之直徑的輸入輻射光束Bin，此對2.2°之掠入射角度β強加下限；且對於具有20mm之直徑的輸入輻射光束Bin，此對4.4°之掠入射角度β強加下限。
如以下將進一步描述，衰減器100進一步包含一變形機構，其可操作以使光學表面115變形以在光學表面115上形成可調整週期性結構。該週期性結構包含跨光學表面115延伸之複數個脊131。光學表面115上之週期性結構充當繞射光柵，使得輸入輻射光束Bin自光學元件110繞射以形成複數個角分離的子光束B0、B+1、B-1。在光學元件110之遠場中，子光束B0、B+1、B-1在空間上分離。每一子光束B0、B+1、B-1在不同方向上傳播，且對應於不同繞射階數。在本申請案中，除非另有敍述，否則Bm應理解為指對應於m階繞射光束之子光束。舉例而言，子光束B0對應於0階繞射光束，該0階繞射光束相對於光學表面115形成與輸入輻射光束Bin所形成相同的角度。雖然圖5中僅展示0、+1及-1繞射階數，但應理解，較高繞射階數亦可存在。
在圖5a中，光學元件110經相對於輸入輻射光束Bin定向，使得入射之平面130(含有輸入輻射光束Bin之傳播方向且與光學表面115正交，亦即，圖5a中之x-z平面)大體垂直於形成週期性結構之複數個脊131延伸的方向(圖5a中之y方向)。藉由此配置，每一子光束B0、B+1、B-1之傳播方向亦處於平面130中。因此，此配置可被稱作平面繞射。
當入射之平面130並不大體垂直於形成週期性結構之複數個脊131延伸之方向時，射出之子光束B0、B+1、B-1不再處於一平面中，而是處於錐形之表面上。此配置可被稱作錐形繞射。
經相對於輸入輻射光束Bin定向使得入射之平面130大體垂直於形成週期性結構之複數個脊131延伸之方向的光學元件110之優勢在於，對於光學表面115上之給定光柵間距，由輸入輻射光束Bin看到的光學表面115上之可調整週期性結構之有效間距較小。因此，藉由如圖5a中所展示之定向，可使用比在其他定向之情況下將必要的光柵間距大的光柵間距。對於平面繞射，光學表面115上的可調整週期性結構之有效間距由間距Λ與sin(β)之乘積給出，或對於小角度，由間距Λ與β(按弧度量測)之乘積給出。
可能需要光學元件110相對於輸入輻射光束Bin之定向為使得掠入射角度β(以弧度計)與tan(π/2-θ)之乘積顯著小於1，其中θ為入射之平面130與脊131之方向之間的角度。舉例而言，對於β=35毫拉德(等效於2°)之掠入射角度且θ=π/4，β．tan(θ)=0.035，其顯著小於1。
該複數個子光束之相對強度取決於光學表面115上的可調整週期性結構之形狀。詳言之，子光束B0之功率對輸入輻射光束Bin之功率之比率取決於光學表面115上的可調整週期性結構之形狀及掠入射角度β。對於給定間距，光學表面115上的可調整週期性結構之形狀取決於可調整週期性結構之振幅。子光束Bm之功率對輸入輻射光束Bin之功率之比率可被稱作子光束Bm之相對功率。對於給定掠入射角度β，隨著週期性結構之振幅增大，每一子光束Bm之相對功率將在局部最大值與最小值之間變化。所有子光束Bm之相對功率的總和(亦即，在所有繞射階數上求和)等於光學元件110之反射比。對於足夠小之掠入射角度β，光學元件110之反射比可靠近1。舉例而言，對於其中光學表面115具備釕塗層且β<0.2弧度之實施例，光學元件110之反射比可大致由R=1-0.75β給出，其中β以弧度計。因此，對於其中光學表面115具備釕塗層且β=17毫拉德(等效於1°)之實施例，光學元件110之反射比R可大致由R=1-0.75×0.017=0.987給出。
圖6展示對於固定掠入射角度β，作為光學表面115上的可調整週期性結構之振幅之函數的子光束B0、B+1及B-1之相對功率。作為振幅之函數的子光束B0之相對功率由曲線201給出，且作為振幅之函數的每一子光束B+1及B-1之相對功率由曲線202給出。對於小振幅，子光束B0之相對功率靠近1且子光束B+1及B-1之相對功率靠近0。隨著振幅增大，子光束B0之相對功率落至零，且子光束B+1及B-1中之每一者之相對功率升至大約0.5。
子光束Bm之功率對所有子光束Bm之功率之總和的比率可被稱作子光束Bm之分數功率。所有子光束Bm之分數功率之總和(亦即，在所有繞射階數上求和)等於1。
圖6a展示作為光學表面115上之正弦週期性結構之振幅之函數的用於該正弦週期性結構之0階、1階、2階及3階繞射光束B0、B+1及B-1之分數功率(對於固定掠入射角度β)。作為振幅之函數的子光束B0之分數功率由曲線205給出；作為振幅之函數的子光束B+1及B-1之分數功率由曲線206給出；作為振幅之函數的子光束B+2及B-2之分數功率由曲線207給出；且作為振幅之函數的子光束B+3及B-3之分數功率由曲線208給出。對於小振幅，子光束B0之分數功率靠近1且高階子光束之分數功率靠近0。
每一子光束Bm與光學表面115之間的角度αm取決於光學表面115上的可調整週期性結構之間距及掠入射角度β。詳言之，對於平面繞射，子光束Bm與光學表面115之間的角度αm滿足以下條件：
Figure 104138825-A0305-02-0032-3
 其中λ為輸入輻射光束Bin之波長，且Λ為光學表面115上的可調整週期性結構之間距。對於錐形繞射，等式(3)不再成立。相反地，對於錐形繞射，應用cos(ε)cos(αm)替換cos(αm)，且應用cos(ε)cos(β)替換 cos(β)，其中ε為入射之平面130與垂直於脊131之方向之平面之間的角度。自等式(3)可看出，子光束B0與對應於較高階繞射光束之子光束B+1、B-1之間的角分離度取決於輸入輻射光束Bin之波長及由輸入輻射光束Bin看到的光學表面115上之可調整週期性結構之有效間距。對於平面繞射，光學表面115上的可調整週期性結構之有效間距由間距Λ與sin(β)之乘積給出，或對於小角度，由間距Λ與β(按弧度量測)之乘積給出。可能需要有效間距儘可能小，以便使子光束B0與子光束B+1、B-1之間的角分離度最大化。詳言之，可能需要有效間距為約輸入輻射光束Bin之波長。在一些實施例中，輸入輻射光束Bin之波長可為約13.5nm，掠入射角度β可為約5°且光學表面115上的可調整週期性結構之間距可為(例如)約100μm。
衰減器100進一步包含具備孔隙125之一壁120。壁120經定位使得對應於0階繞射之子光束B0穿過孔隙125，且對應於較高階繞射光束之子光束B+1、B-1入射於壁120上。亦即，壁120定位於光學元件110之遠場中，使得子光束B0與對應於較高階繞射光束之子光束B+1、B-1空間分離。子光束B0穿過壁120中之孔隙125且形成衰減器100之輸出輻射光束Bout。對應於較高階繞射光束之子光束B+1、B-1由壁120阻擋。壁120因此充當定位於光學元件110之遠場中的阻擋部件，使得子光束B0通過阻擋部件以形成輸出輻射光束Bout，且子光束B+1、B-1由阻擋部件阻擋。舉例而言，子光束B+1、B-1可由壁120吸收。替代地，子光束B+1、B-1可由壁120引導(例如，藉由反射)遠離輸出輻射光束Bout。在一替代性實施例中，阻擋部件可包含複數個分離之部件，而非具有孔隙125之壁120，每一分離的部件經配置以阻擋對應於較高階繞射光束之子光束B+1、B-1中之不同者，且子光束B0可在該等分離之部件之間傳遞(見圖5a)。
為了子光束B0與對應於較高階繞射光束之子光束B+1、B-1空間上 分離，子光束B0之中心與子光束B+1、B-1中之每一者之間的分隔距離若大於輸入輻射光束Bin之直徑。因此，壁120與光學表面115之間的最小距離取決於輸入輻射光束Bin之直徑及角分離度。使用對於子光束B0與對應於較高階繞射光束之子光束B+1、B-1之間的角分離度之小角度近似值，壁120與光學表面115之間的最小距離由輸入輻射光束Bin之直徑對角分離度(按弧度量測)之比率給出。可能需要最小化壁120與光學表面115之間的距離以便最小化衰減器100之大小。
在一些實施例中，變形機構可操作以取決於輸出輻射光束Bout之功率控制光學表面115上的週期性結構，以便控制輸出輻射光束Bout之功率。輸出輻射光束Bout之功率取決於光學表面115上的週期性結構之形狀(其又取決於週期性結構之振幅)及掠入射角度β。變形機構可(例如)由圖1之控制器CTa至CTn響應於由感測器SLa輸出之信號來控制。由感測器SLa輸出之信號可指示可直接或間接(例如，自指示功率之量)判定的輸出輻射光束Bout之功率。指示輻射光束之功率之量可為可判定輻射光束之功率所根據之任何量，且可包含(例如)已引向感測器(例如，感測器SLa)的輻射光束之一部分之功率。此控制器可形成衰減器100之部分，或替代地，可與衰減器100分離。光學表面115上的週期性結構之間距Λ可保持固定，且變形機構可為可操作的以取決於輸出輻射光束Bout之功率控制週期性結構之振幅以便控制輸出輻射光束Bout之功率。
在一些實施例中，控制器CTa至CTn中之一者可為可操作的以控制變形機構，使得週期性結構之振幅屬於以靠近但不等於0之標稱值為中心的範圍。舉例而言，可將週期性結構之振幅保持在圖6中所指示之範圍203內，該範圍以標稱值204為中心。此允許輸出輻射光束Bout之功率按需要或所要來增大或減小。在一些實施例中，衰減器100可為可操作的以控制劑量，使得其可自標稱值變化±10%。
總之，可能需要最小化有效光柵間距以便使子光束B0與對應於較高階繞射光束之子光束B+1、B-1之間的角分離度最大化。此可藉由使掠入射角度β及/或光學表面115上的週期性結構之間距Λ最小化來達成。有效光柵間距應足夠小以確保在橢圓形光束點區域116中存在大量光柵週期。舉例而言，有效光柵間距可足夠小以確保在橢圓形光束點區域116中存在約100個光柵週期或100個以上，或約1000個光柵週期或1000個以上。最小掠入射角度由光學表面115之尺寸及輸入輻射光束Bin之直徑判定。使有效光柵間距最小化以便使子光束B0與對應於較高階繞射光束之子光束B+1、B-1之間的角分離度最大化減小了衰減器之實體大小，此可為合乎需要的。
在光學表面115上不存在可調整週期性結構之情況下，光學表面115可為大體平的。
以下描述可形成衰減器100之部分的變形機構之各種不同實施例。
在一個實施例中，變形機構包含一或多個致動器，其可操作以誘發光學元件110之光學表面115上的表面聲波。圖7a展示此配置。
如上所述，光學元件110之光學表面115包含由輸入輻射光束Bin照射之一大體橢圓形光束點區域116。光束點區域116之短軸之長度116a等於輻射光束Bin之直徑，且可為約10mm。光束點區域之長軸之長度116b為輸入輻射光束之直徑對sin(β)之比率且可為約260mm。由於長軸顯著比短軸長，因此光學表面包含兩個較短側110b及兩個較長側110a。
光學元件110可自可具備壓電材料層之基礎層形成。替代地，光學元件可自壓電材料形成。合適的壓電材料可(例如)包含矽、鈮酸鋰(LiNbO3)或石英。反射性塗層可設在壓電材料上，至少在輸入光束Bin入射於其上的光束點區域116上。反射性塗層可(例如)包含釕(Ru)或碳 化矽(SiC)。在一實施例中，光學元件110可自可具有大約300mm之直徑的矽晶圓形成。舉例而言，可藉由在大小上消減大體圓形矽晶圓來形成大體矩形光學元件110。因此，較長側110a在長度上可為約300mm。視情況，對於此等實施例，矽可具備諸如鈮酸鋰(LiNbO3)或石英之壓電材料層。
將轉訊器210鄰近較短側110b中之一者設在光學表面115上。
轉訊器210包含兩個電極212、214，及經配置以在兩個電極212、214上施加交流電壓之一交流電源供應器(未圖示)。可使用標準微影技術將電極212、214形成於壓電材料上。每一電極212、214包含一脊柱區段212a、214a及單一指狀物212b、214b。脊柱區段212a、214a平行於光學元件110之較長側110a，其中脊柱區段212a部分沿著一個較長側110a延伸且脊柱區段214a部分沿著光學元件110之相對較長側110a延伸。指狀物212b、214b中之每一者平行於光學元件之較短側110b。指狀物212b、214b具有間距216。在替代性實施例中，轉訊器210可包含一叉指形轉訊器(IDT)，其中每一電極212、214可包含複數個平行的、均勻間隔之指狀物，該等指狀物自其脊柱區段212a、214a延伸，使得轉訊器210包含兩個互鎖梳形電極。在此等實施例中，兩個電極經配置使得在每一對鄰近指狀物(其來自不同電極)之間存在恆定間隔。
藉由在兩個電極212、214上應用電源供應器，將交變週期性電位施加至壓電材料。此造成交變週期性應變場，從而導致在所有方向上遠離轉訊器210傳播的聲波之產生。將兩個電極212、214作為相對薄層應用於光學表面115之壓電材料。舉例而言，在一些實施例中，電極212、214可具有約100nm之厚度。因此，該聲波之大部分包含表面聲波(SAW)，其在遠離轉訊器210之兩個方向上傳播。此等表面聲波之一部分因此在光學表面115上自轉訊器210朝向光學元件110之相 對較短側110b傳播。此在圖7a中由複數個同行間隔之波前220指示。為了確保在全部光束點區域116上產生表面聲波，電極212、214之指狀物212b、214b中之每一者應至少與光束點區域116之短軸116a一樣長。
表面聲波之頻率由電源供應器所提供的交流電壓之頻率判定。如由圖7a上之箭頭v指示，表面聲波在光學表面115上以速度v傳播，此係光學表面115之壓電材料之性質。表面聲波之波長由速度v對頻率之比率給出。舉例而言，在一個實施例中，壓電材料包含石英，且表面聲波在石英中之速度為大約3000m/s。對於此等實施例，為了達成在光學表面115上具有100μm之間距的交替週期性結構，應按大約30MHz之頻率操作電源供應器。可能需要匹配表面聲波之波長(亦即，兩個連續波前之間的距離)與兩個電極212、214之指狀物212b、214b之間距216。舉例而言，可能需要確保表面聲波之波長大致為兩個電極212、214之間距216的兩倍。
表面聲波之振幅取決於由電源供應器施加的電壓之振幅、壓電材料之類型及轉訊器210之電極的間隔及寬度。電源供應器應考量所有功率損失(亦即，不轉換成光束點區域116中之表面聲波的功率)供應足夠功率以達成在光束點區域116內的表面聲波之所要的振幅。
所要的振幅取決於所要的衰減量(亦即子光束B0之所要的相對功率)。為了達成表面聲波之給定振幅所需的功率取決於電極212、214之指狀物212b、214b中之每一者之長度，此係由於此判定聲學能量所散佈之區。如上所解釋，指狀物212b、214b之最小大小由光束點區域116之短軸116a之長度或等效地輸入輻射光束Bin之直徑設定。因此，所需之功率取決於輸入輻射光束Bin之直徑，隨著輸入輻射光束Bin之直徑增大，需要更多的功率。
沿著光學表面115之每一較短側110b提供吸收體230。此等吸收體 230防止或至少顯著減少表面聲波自較短側110b中之每一者的反射。因此，在此實施例中，表面聲波為行波。
在一些實施例中，轉訊器210可使用如此項技術中已知之功率循環方法。此可導致產生表面聲波需要的電力之量減少(例如)大約7之因數。
由於子光束B0(及因此，輸出輻射光束Bout)之相對功率取決於光學表面115上的可調整週期性結構之振幅，因此需要產生在光學表面上具有實質上恆定振幅之表面聲波。然而，隨著波在光學表面115上傳播，將存在一些能量損失。表面聲波當其在光束點區域上傳播時之衰減將取決於波行進的距離。波在光學表面上傳播，行進約光學元件110之較長側110a之長度的距離。如上所解釋，光學元件110之較長側110a可具有約300mm之長度。
能量損失之一個來源為光學表面之材料中的能量之固有損失。此取決於壓電材料之Q因數。為了使此等損失最小化，需要使用具有高Q因數或等效地小頻寬之壓電材料。壓電材料之Q因數可在對於一些陶瓷大約10至對於鈮酸鋰(LiNbO3)大約104且對於石英超過105之若干數量級上變化。石英具有1.6×107/f之Q因數，其中f為表面聲波之頻率(按兆赫茲量測)。在30MHz之頻率(如上所解釋，其對於約100μm之間距是必需的)下，石英具有大約5×105之Q因數。
可藉由確保光學表面115不與任何物接觸且為平滑的來減少歸因於散射及由材料性質之改變帶來的能量損失。由於衰減器100可用於EUV輻射之衰減，因此，在使用中，光學元件110將安置於真空中，此減少了能量損失。將表面聲波約束於靠近壓電材料之表面的薄層。因此，對於足夠厚之壓電材料層，將壓電材料層附著至硬基底基板應不顯著影響表面聲波。
圖7b展示針對壓電材料之不同Q值，作為距轉訊器210之距離(標 準化至轉訊器210處的波之振幅)之函數的表面聲波之振幅(對於使用圖7a之變形機構的光學元件110)。曲線302、304、306、308分別對應於Q因數102、103、104、105。自曲線308可看出，對於具有105之Q因數的壓電材料，在300mm之距離上，標準化之振幅自1下降至稍超過0.9。
亦可能需要使光學表面115上的週期性結構之振幅對間距Λ之比率最小化。此使壓電材料內之應力及變形機構需要之能量最小化。
圖8a展示用於光學元件110的變形機構之一替代實施例。圖8a之配置大體類似於圖7a之配置，惟第二轉訊器250設在光學表面115上的較短側110b中與轉訊器210相對的一側上。
第二轉訊器250大體類似於轉訊器210，包含兩個電極252、254及經配置以在兩個電極252、254上施加交流電壓之一交流電電源供應器(未圖示)。類似於轉訊器210，第二轉訊器250之每一電極252、254包含一脊柱區段252a、254a及單一指狀物252b、254b。兩個轉訊器210、250可共用一共同交流電電源供應器(未圖示)，或替代地，兩個轉訊器210、250可具備可同步化(亦即，其可具有相同頻率)之分離的交流電電源供應器。
由於存在兩個轉訊器210、250，因此對於固定長度之光學元件110，藉由此配置，形成於光學表面115上的表面聲波之振幅存在比藉由圖7a之配置將存在少的變化。有效地，此係因為光學表面上之任一點與轉訊器中之一者之間的最大距離已經有效地減半。
圖8b展示對於不同Q值之壓電材料作為距轉訊器210之距離之函數的使用圖8a之配置產生的表面聲波之經正規化振幅。圖8a中之經正規化振幅經正規化至至表面聲波之分量，其自轉訊器210、250處的兩個轉訊器210、250中之每一者引起。表面聲波為來自兩個轉訊器210、250之分量之總和，且因此，圖8a中之經正規化振幅位於0與2之 間。在此模型中，距轉訊器210 300mm安置第二轉訊器250。在距轉訊器210 0m之距離處，表面聲波之經正規化振幅為自轉訊器210引起之分量(亦即，1，由於此分量尚未衰減)與自轉訊器250引起之分量(亦即，<1，歸因於超過0.3m之衰減)的總和。曲線352、354、356、358分別對應於Q因數102、103、104、105。由於將相等電壓施加至兩個轉訊器，表面聲波之振幅就具有在兩個轉訊器210、250之間的中間位置(亦即，在距轉訊器210 150mm之距離處)之最小值。對於具有為105之Q因數之壓電材料，在其最小振幅處，振幅下降大約0.1%。
具有處於相同頻率的來自光學表面115之兩個對置側(使用轉訊器210、250)的表面聲波致動之此配置導致在光學表面上產生表面聲學駐波。因此，形成於光學表面115上的週期性結構之振幅隨時間而變化。若自兩個轉訊器210、250中之每一者至駐波的每一分量之振幅為A，則在每一波腹處的表面聲學駐波之振幅將隨著時間過去在0與2A之間振盪。在每一波腹處的表面聲學駐波之時間平均平均振幅由A乘以2/π
Figure 104138825-A0305-02-0040-38
0.64給出。
作為此時變振幅之結果，衰減器100之輸出輻射光束Bout之相對功率亦將隨時間變化。注意，衰減器100之輸出輻射光束Bout之相對功率與週期性結構之振幅之間的關係為非線性(見圖6)。因此，衰減器100的輸出輻射光束Bout之相對功率將不僅僅地為由圖7a之配置給出的值，而是具有0.64A之振幅。為了使用圖7a及圖8a之配置達成輸入輻射光束Bin之相同時間平均之衰減，對由圖8a之兩個轉訊器210、250中之每一者產生的表面聲波之影響應大致具有兩倍於由圖7a之轉訊器210產生的表面聲波之振幅。
對於其中衰減器100用作回饋迴路之部分以控制由微影裝置中的基板接收之輻射劑量之實施例，衰減器100之輸出輻射光束Bout之相對功率的波動之時間週期應顯著比基板之曝光時間短。
如上所述，衰減器100之輸出輻射光束Bout之功率取決於表面聲波之振幅。對於圖7a及圖8a中展示之實施例，此又取決於施加至該或每一轉訊器之電極的交流電壓之振幅。表面聲波將在壓電材料中以聲速在光學元件110上傳播。表面聲波在光學表面115上傳播花去之時間由光學表面115之較長側110a之長度對傳播速度的比率給出。此為變形機構之回應時間，亦即，改變波之振幅所需之最少時間。舉例而言，對於其中表面聲波之速度為大約3000m/s且光學元件110之較長側110a具有約300mm之長度的實施例，變形機構可具有約0.1ms之回應時間。
圖9展示用於衰減器100的變形機構之再一實施例，其為圖7a及圖8a中展示的實施例之變體。變形機構包含叉指形轉訊器(IDT)310，其又包含沿著光學元件110之較長側110a中之一者(且沿著光束點區域116之長軸)配置的複數個電極312(在此實例中，十二個電極)。
每一電極312包含一脊柱區段312a及自且大體垂直於其脊柱區段312a延伸的複數個平行的、均勻間隔之指狀物312b。每一電極312之指狀物312b在兩個方向上自其脊柱區段312a延伸。每一電極312之脊柱區段312a按相對於光束點區域116之長軸之角度α配置。每一對鄰近電極312之指狀物312b互鎖，使得在每一對鄰近指狀物312b(其來自不同電極312)之間存在恆定間隔316。一交流電源供應器(未圖示)跨每一對鄰近電極312施加相同頻率之交流電壓。交流電源供應器314經配置使得每隔一個電極312同相。
IDT 310可操作以誘發按與光束點區域116之長軸之角度α傳播的在光學元件110之光學表面115上的行進表面聲學平面波。電極312經沿著較長側110a配置，使得跨全部光束點區域116產生表面聲波。
沿著光學表面115之每一較長側110a提供吸收體330。此等吸收體330防止或至少顯著減少表面聲波自較長側110a中之每一者的反射。 因此，在此實施例中，表面聲波為行波。
藉由按與光束點區域116之長軸的斜角α配置表面聲波之傳播方向，IDT 310與光束點區域116之遠側之間的傳播距離減小了。有利地，傳播距離之此減小導致：(a)對於變形機構之較小回應時間；及(b)表面聲波之較少衰減(及因此，形成於光學表面115上的表面聲波之振幅之較少變化)。舉例而言，對於以35毫拉德(~2度)之掠入射角度入射於光學表面上的具有10mm之直徑的輸入輻射光束Bin，光束點區域116之長軸之長度為大約285mm。對於圖7a及圖8a之實施例，此將為表面聲波之傳播距離。然而，在α=45°之情況下，對於圖9之實施例的傳播距離為大約14mm。
以與光束點區域116之長軸的斜角配置表面聲波之傳播方向亦更改在光學元件110之遠場中產生的繞射圖案。詳言之，對於表面聲波之給出波長或間距，其變化複數個空間上分離的子光束B0、B+1、B-1之角分離度。實際上，輻射光束Bin看到的週期性圖案之間距按1/cos(α)之因數增大。因此，為了如同圖7a及圖8a之實施例達成相同角分離度，表面聲波之波長應按cos(α)之因數減小。替代地，可增大光學元件110與壁120中之孔隙125之間的距離以補償角分離度之減小。
在一替代性實施例中，光學元件110在光學表面115下方具備複數個閉合通道。該等通道靠近光學表面，使得在每一通道上方，光學表面自可由變形機構變形之材料薄膜形成。此實施例展示於圖10、圖10a、圖11、圖11a及圖12中。
圖10及圖10a展示分別為可對應於衰減器100之光學元件110的光學元件400之一部分之部分橫截面及橫截面。光學元件400包含一光學表面410(其可對應於圖5之光學表面115)及在光學表面410下方延伸穿過光學元件400之複數個閉合通道420。每一通道420之橫截面為矩 形，但應瞭解，可替代地使用其他形狀。每一通道420在光學表面410下大體恆定深度處延伸，使得在每一通道420上方提供大體均勻厚度之薄膜430。每一通道420在該等圖中在y方向上延伸。薄膜430可(例如)具有大約5μm之厚度。應瞭解，可替代地提供不同厚度，且薄膜430之厚度可參照其形成自的材料之硬度/可撓性及由變形機構施加之力/壓力來選擇。通道420相互平行且同等地間隔，以便在光學元件400內形成週期性結構。週期性結構之間距為每一通道420之寬度(在垂直於其延伸之方向上，亦即，x方向)與每一對鄰近通道420之間的分隔距離(亦在垂直於其延伸之方向上，亦即，x方向)之總和。每一通道420可具有約80μm之寬度及20μm的在鄰近通道420之間的分隔，其將在光學元件400內按約100μm之間距產生週期性結構。應瞭解，可替代地使用其他寬度、分隔距離及間距。
如同先前實施例，光學元件400之光學表面410可包含由輸入輻射光束Bin照射的一大體橢圓形光束點區域。光束點區域之短軸之長度可等於輸入輻射光束Bin之直徑，且可為約10mm。光束點區域之長軸之長度可為輸入輻射光束之直徑對sin(β)的比率，且可為約260mm。光學表面410可為大體矩形。由於長軸顯著比短軸長，因此在一些實施例中，光學表面410包含兩個較短側及兩個較長側。光學表面410可自對於輸入輻射光束Bin(其可包含EUV輻射)相對反射性之材料形成，或具備該材料之塗層。合適的材料包含釕(Ru)及鉬(Mo)。
通道420中之每一者可平行於光學元件400之一側延伸。舉例而言，通道420中之每一者可平行於光學表面410之較短側延伸。
雖然圖10及圖11中展示僅三個通道，但應瞭解，此等圖僅展示光學元件400之一部分且可提供任何數目個通道。對於光束點區域為大約300mm長之實施例，在100μm之間距之情況下，光學元件可包含約3000個通道。
現參看圖12描述一種形成具有實質上如上所述之複數個閉合通道420之光學元件400之方法。光學元件400可自兩個層形成：基底基板440及經圖案化基板450。
基底基板440可包含(例如)矽晶圓。基底基板440具有大體均勻厚度，包含大體平的對置之上表面440a及下表面440b。
經圖案化基板450具有一大體平的上表面450a及包含複數個開放通道(圖12中僅展示一個)之一下表面450b。經圖案化基板450可包含一絕緣體上矽(SOI)晶圓，包含一上部矽層452、一中心絕緣體層454及一下部矽層456。可藉由蝕刻下部矽層456之區域來形成開放通道。舉例而言，可藉由將下部矽層456之區域回蝕至絕緣體層454來形成開放通道之週期性結構。
一旦複數個開放通道已形成於下表面450b上，經圖案化基板450之下表面450b結合至基底基板440之上表面440a。基底基板440之上表面440a閉合經圖案化基板450之下表面450b中的開放通道，從而形成複數個閉合通道420。可使用任何合適的結合機制，包括(例如)以下中之任一者：黏著劑、直接結合或陽極結合。
對於此等實施例，其中複數個閉合通道形成於光學元件400之光學表面410下，變形機構包含一或多個致動器，其可操作以使該複數個通道420中之每一者上的薄膜430變形以便控制光學表面410之形狀。在圖11及圖11a中說明了在每一通道420上方的薄膜430之變形。變形之振幅可由致動器控制，以便變化子光束B0(及因此輸出輻射光束Bout)之相對功率。現在描述可形成變形機構之部分的各種不同致動器。
在一個實施例中，該變形機構使用液壓。在此實施例中，閉合通道420填充有流體且光學元件400之變形機構包含可操作以控制流體在複數個閉合通道420內之壓力的一或多個致動器。
流體可為水，但可替代地使用其他流體。一般而言，需要將閉合通道420內之流體維持在流體保持處於液相之足夠高壓力下。此確保流體不可壓縮且可減少由閉合通道420形成的液壓系統之彈性(其可作為存在的流體之任何氣相之結果而引起)。此可藉由將閉合通道420內的流體之壓力維持在高於流體之蒸汽壓而達成。
在一些實施例中，輸入輻射光束Bin包含EUV輻射。因此，光學表面410通常處於真空條件下以減少EUV輻射之吸收。
對於微影系統LS，可能需要將光學元件400維持在環境溫度下。此可為大約室溫(22℃)，例如，環境溫度可在15℃至30℃之範圍中。在使用中，歸因於EUV輻射之吸收，光學元件400可變熱。舉例而言，在使用中，歸因於輸入輻射光束Bin之熱量負荷，光學元件400可將溫度增大高達30℃或更高。因此，在使用中，光學元件400之操作溫度可在15℃至60℃之範圍中。如上所解釋，在一些實施例中，光學表面410可具備具有對於EUV輻射相對高反射率的材料(例如，釕或鉬)之塗層。對於此等實施例，可能需要維持光學元件400之操作溫度低於臨限值溫度，在臨限值溫度上，此等EUV反射塗層處於降級之風險之下。舉例而言，可能需要維持光學元件400之溫度低於150℃。若輸入輻射光束具有相對高功率(例如，約50kW)及/或若將比光學元件之熱管理高的優先權給予其液壓效能，那麼光學元件之操作溫度可(例如)在15℃至150℃之範圍中。
在一些實施例中，光學元件400可冷卻至低於微影系統LS之環境溫度的溫度。舉例而言，可將光學元件400維持在大致-20℃之溫度。
對於其中光學表面410處於真空條件下之實施例，跨薄膜430之最小壓力差將為流體之蒸汽壓。因此，若流體為水，則在大致22℃之操作溫度下，跨薄膜430之最小壓力差為大致2kPa。對於相對薄的薄膜430，此可能過高而不能在無損壞之情況下承受。因此，可能需要 使用具有比水之蒸汽壓低的蒸汽壓之替代性流體。可能需要使用具有為以下之蒸汽壓的流體：足夠低，使得不需要考慮沸騰效應；及足夠高，使得可藉由蒸發移除液壓流體之任何洩漏。舉例而言，可使用在光學元件400之典型操作溫度下具有在10Pa至100Pa之範圍中的蒸汽壓之流體。合適的流體可包括式CxHyOz之烴。有利地，此等流體不含有例如硫或鹵素之腐蝕性元素，且因此減小了由液壓流體之洩漏引起的損壞之風險。舉例而言，正十二烷(C12H26)在大致22℃之操作溫度下具有大約12Pa之蒸汽壓。
詳言之，致動器可操作以控制在每一閉合通道420上方跨薄膜430之壓力差。一或多個壓力感測器可用以監視複數個閉合通道420內之壓力及/或在每一閉合通道420上方跨薄膜430之壓力差。在使用中，可將光學表面410保持在真空條件下。
藉由變化在每一閉合通道420上方跨薄膜430之壓力差，可可調整地使每一薄膜430變形以在光學表面410上形成可調整週期性結構(如圖11及圖11a中所展示)。如上所解釋，該週期性結構之間距由閉合通道420之寬度及分隔給出(在x方向上)。藉由控制在每一閉合通道420上方跨薄膜430之壓力差，可控制光學表面410上的可調整週期性結構之振幅。
現參看圖13a、圖13b及圖14描述以上描述的類型之液壓變形機構之一實例。圖13a及圖13b展示光學元件400之一部分的兩個不同垂直橫截面圖。圖13b中展示之視圖為穿過圖13a中展示之線A-A的橫截面，且圖13a中展示之視圖為穿過圖13b中展示之線B-B的橫截面。圖14展示圖13b中展示的光學元件400之橫截面圖之一部分之放大圖。
該複數個通道420按群組配置，其中每一群組中之所有通道420流體連通。在所說明之實施例中，每一群組包含四個通道420，但應瞭解，在替代性實施例中，每一群組可包含或多或少之通道。通道 420之每一群組由障壁465與鄰近群組隔離開。
每一通道群組具備第一連接通道462及第二連接通道463。通道420中之每一者在通道420所屬之群組之第一連接通道462與第二連接通道463之間在y方向上延伸。第一連接通道462連接給定群組中的通道420中之每一者之第一端，且第二連接通道463連接給定群組中的通道420中之每一者之第二端。第一連接通道462及第二連接通道463因此設在光學元件400上之相對側上。第一連接通道462及第二連接通道463大體垂直於通道420，亦即，第一連接通道462及第二連接通道463在x方向上延伸。第二連接通道463中之每一者與泵容積460液體連接。
可考慮每一通道群組連同對應的第一連接通道462及第二連接通道463及泵容積460形成填充有液壓流體之液壓管路。在一些實施例中，每一此液壓管路可閉合，使得該液壓管路內的液壓流體之量保持固定。
針對每一通道群組(及相關聯之液壓管路)提供一單一致動器。在此實施例中，壓電致動器461設在每一泵容積460中，且可操作以控制流體在對應的液壓管路內之壓力。如圖14中所展示，壓電致動器461可包含兩個電極471a、474a及安置在該等電極之間的兩個層472a、473a。壓電致動器461進一步具備可操作以跨兩個電極471a、474a施加電壓之一電源供應器(未圖示)，及可操作以控制由電源供應器施加之電壓的一控制器(未圖示)。壓電材料472a、473a之兩個層經組態使得跨電極471a及474a施加之電壓導致壓電致動器461之彎曲。
說明之壓電致動器461為雙壓電晶片壓電彎曲致動器，其包含兩個壓電材料層。然而，應瞭解，許多其他類型之彎曲致動器係可能的。舉例而言，壓電致動器461可替代地為單壓電晶片壓電彎曲致動器(亦即，具有單一壓電材料層)或多壓電晶片(亦即，具有兩個以上壓 電材料層)。
當跨兩個電極471a、474a施加電壓時，壓電致動器461將彎曲或撓曲(見圖14)。又，此導致容積460及對應的第一連接通道462及第二連接通道463及通道420之群組中的液壓流體之壓力之增大。結果，在複數個通道中之每一者上方的薄膜430將向上變形。
藉由合適地控制跨兩個電極471a、474a施加之電壓，可控制在每一液壓管路內之壓力，且又可控制光學表面410之調變之振幅。
在所說明之實施例中，每一壓電致動器460致動四個通道420之群組，但如上所敍述，每一壓電致動器460可替代地致動不同數目個通道420。舉例而言，每一群組可含有多於或少於四個通道420，且可(例如)含有僅一單一通道420。通道420之相對小的群組可為有利的，此係由於在第一連接通道462及第二連接通道463中將存在較少寄生柔順性。因此，此等實施例將按較高共振頻率操作，此允許較高控制頻寬。然而，可能有必要個別地校準及電連接每一壓電致動器461，因此，通道420之較大群組之使用可存在一些優勢。
應瞭解，第一連接通道462係可選的，且可省略。
如在圖13b中可看出，在一些實施例中，可提供穿過光學元件400之主體的複數個冷卻通道464。在使用中，可經由冷卻通道464抽汲合適之冷卻流體(諸如，水)以自輸入輻射光束Bin移除熱量。在所說明之實施例中，冷卻通道464在大體平行於通道420之方向的方向(亦即，y方向)上延伸。在替代性實施例中，冷卻通道464可在大體垂直於通道420之方向的方向(亦即，x方向)上延伸。
在使用中，輸入輻射光束Bin可按1°至2°之掠入射角度入射於光學表面410上，且可具有約1.5kW之功率。藉由此配置，大約20W至40W之功率可由光學元件400吸收且隨後作為熱量耗散。舉例而言，此耗散之熱量可藉由流過冷卻通道464之冷卻流體移除。然而，替代 地或另外，可將液壓流體(例如，水)用作冷卻介質。
為了達成此，液壓管路可為開放的，使得液壓流體經輸入至液壓管路內及自液壓管路提取。舉例而言，在修改之實施例中，藉由移除障壁465，通道420之群組可互連，且第一連接通道462及第二連接通道463可用作用於冷卻/液壓流體之供應及返回線，且可連接至外部流體供應器。流體在通道420內之平均壓力由外部流體供應器之性質定義。並非維持使用壓電致動器461控制之準靜壓力，在一替代性實施例中，外部流體供應器可經配置以在通道420內建立振盪(或經加脈衝)壓力。壓電致動器461可用以調變振盪壓力之振幅(而非絕對壓力)。若壓力之振盪處於足夠高的頻率(例如，>10kHz)下，則由此等振盪引起的輸出輻射光束Bout之輸出功率之波動將經充分地平均，以用於在微影裝置LAa至LAn內之劑量控制。
對於使用此開放液壓系統之實施例，其中液壓流體亦用於冷卻，通道420與第一連接通道462及第二連接通道463之間的過渡可經設計使得不存在顯著的聲波反射，以便減少具有零振幅之節點的駐波圖案之出現。此可藉由阻抗匹配及/或藉由使用聲學能量之吸收體來達成。
對於液壓實施例(其中變形機構使用液壓流體在通道420內之壓力控制光學表面410之形狀)，變形機構之回應時間(亦即，改變光學表面410上的週期性結構之振幅所需之最少時間)取決於：(a)由致動器引起的壓力之改變影響通道420內的壓力之改變所花之時間；及(b)將致動器連結至通道420的液壓管路之動力學。由致動器引起的壓力之改變影響通道420內的壓力之改變所花之時間由通過管路內之流體(例如，水)的聲音之速度及致動器與通道420之間的距離定義。液壓管路之動力學由通道長度及系統之硬度定義。系統之硬度為由水之體積硬度及通道420之柔順性定義的組合硬度，如現在所描述。
現將針對一實例實施例估計變形機構之回應時間，其中在每一閉合通道420上方的薄膜430形成其部分之上部矽層452自矽形成，具有170GPa之楊氏模數及0.064之泊松比。薄膜430各具有5μm之厚度，每一通道420具有80μm之寬度，且鄰近通道420之間的分隔為20μm(亦即，在光學元件400內之週期性結構具有約100μm之間距)。每一通道420具有20μm之深度。每一通道之長度取決於光學表面410之較短側之長度，較短側之長度又取決於輸入輻射光束Bin之直徑。對於此估計，將假定每一通道之長度為大約50mm，但實務上，每一通道之長度可小於此(例如，大約5mm至20mm)。
液壓系統內的水之硬度取決於水之體積模數及系統內的水之容積。水之塊狀模數為2.2×109Pa。可藉由用通道之總數乘每一通道420之容積來估計系統之容積。若每一通道具有80μm之寬度、20μm之深度及50mm之長度，則每一通道之容積為8×10-11m3。對於具有3000個通道之實施例，系統之總體積為2.4×10-7m3。水之硬度由體積模數對系統之容積(亦即，9.2×1015Pa/m3)之比率給出。
對於為1巴的在每一通道420內之壓力，光學表面上的週期性結構之振幅為4.2nm，其對應於約8.4nm的在每一薄膜430之中心中之膨脹。此對應於4.2×10-13m2之附加通道面積及2.1×10-14m3之通道容積之改變。每一通道之硬度由通道內之壓力關於通道之容積的微分給出。因此，每通道之硬度為4.8×1018Pa/m3，且所有(3000個)通道之總硬度為1.6×1015Pa/m3。
為了估計系統之組合硬度，將水之硬度正交地添加至通道之硬度以給出1.36×1015Pa/m3。自此，可分別將系統之有效體積模數及音速估計為3.3×108Pa及571m/s。可將回應時間估計為壓力波行進所通過的通道之最大長度對系統之音速之比率。假定0.2m之最大通道長度，則可將回應時間估計為0.35ms。
在另一實施例中，將壓電元件設在閉合通道中之每一者內。藉由跨每一壓電元件施加適當電壓，可準確地控制光學表面410之形狀。
圖15a及圖15b展示其中壓電致動器475設在閉合通道420中之每一者內之一實施例。在此實施例中，使用黏著層470或直接結合將形成薄膜430之層附著至下部經圖案化基板476。此附著形成複數個閉合通道420。在每一通道420中，壓電彎曲致動器475附著至薄膜430之下表面使得其安置於通道420中。
在此實施例中，每一壓電致動器475可操作以直接控制在其上方的光學表面410(亦即，薄膜430)之形狀。壓電致動器475可包含兩個電極471、474及安置在該等電極之間的壓電材料之兩個層472、473。壓電致動器475進一步具備可操作以跨兩個電極471、474施加電壓之一電源供應器(未圖示)，及可操作以控制由電源供應器施加之電壓的一控制器(未圖示)。壓電材料472、473之兩個層經組態使得跨電極471及474施加之電壓導致壓電致動器461之彎曲。
說明之壓電致動器475為雙壓電晶片壓電彎曲致動器，其包含兩個壓電材料層。然而，應瞭解，許多其他類型之彎曲致動器係可能的。舉例而言，壓電致動器475可替代地為單壓電晶片壓電彎曲致動器(亦即，具有單一壓電材料層)或多壓電晶片(亦即，具有兩個以上壓電材料層)。
在通道420中之每一者中包含一壓電致動器之一替代實施例展示於圖16中。壓電致動器500為推拉式壓電元件。回應於控制電壓，壓電致動器500經配置以將大體在z方向上之力施加至薄膜430。與彎曲致動器(如圖15a及圖15b中所展示)相比，推拉式壓電元件500之優勢在於，其能夠產生較大垂直力及較快回應時間。劣勢在於，通常較難以達成緊湊型垂直空間中之大振幅(由於在z方向上的通道420之延伸 相對小)。
在另一實施例中，將靜電致動器設在閉合通道中之每一者內。藉由跨每一靜電致動器施加適當電壓，可準確地控制光學表面410之形狀。
在每一通道中使用一靜電致動器之一實施例可大體具有圖16中展示之形式，但其中致動器500為可操作以在薄膜430上產生向下或向上力之靜電致動器。靜電致動器之一個此實施例展示於圖17中。靜電致動器包含一可撓性薄膜電極502及一第二電極504。薄膜電極502鄰近第二電極504且與該第二電極分離。
薄膜電極502由將薄膜電極502連接至光學元件400之下部基板476的柱503跨其寬度(或在x方向上)在每一端處支撐。薄膜電極502經由支柱501連接至薄膜430。
靜電致動器進一步具備可操作以跨薄膜電極502及第二電極504施加電壓之一電源供應器(未圖示)，及可操作以控制由電源供應器施加之電壓的一控制器(未圖示)。跨薄膜電極502及第二電極504的此電壓之施加導致兩個電極502、504之間的引力。此力經由支柱501而傳輸至薄膜430。
組件501至504中之每一者可在每一通道420之全長上在y方向上延伸。替代地，此等組件501至504中之一或多者可分裂成區段，使得通道420之全長由複數個靜電致動器致動。
雖然以上參看圖10至圖17描述的光學元件400之實施例經描述為適合於用作圖5及圖5a中展示的類型之衰減器，但應瞭解，光學元件400之此等實施例提供可用於其他目的之可調整繞射光柵。舉例而言，此光學元件400可替代地用作光束分裂裝置。
圖18為根據本發明之一實施例的光束分裂裝置600之示意性說明。光束分裂裝置600可(例如)形成圖1之光束遞送系統BDS之部分。 光束分裂裝置600包含一光學元件610、一變形機構620及一控制器630。光學元件610具有用於接收輸入輻射光束Bin之光學表面。如下文將描述，將週期性結構設在光學表面上，該週期性結構充當繞射光柵，使得輸入輻射光束Bin自光學元件610繞射以形成複數個角分離的輸出輻射光束B1、B2、B3。變形機構620可操作以使光學元件610之光學表面變形以便控制週期性結構之形狀。
控制器630可操作以使用變形機構620控制週期性結構之形狀以便至少部分校正輸出輻射光束B1、B2、B3之相對輸出功率的改變(歸因於輸入輻射光束Bin之波長之變化)。控制器630可操作以產生由變形機構620接收之控制信號655。
為了至少部分校正輸出輻射光束B1、B2、B3之相對輸出功率的改變(歸因於輸入輻射光束Bin之波長之變化)，光束分裂裝置600可進一步包含一或多個感測器，其可操作以判定輸入輻射光束Bin及輸出輻射光束B1、B2、B3中之一或多者的一或多個性質。此等性質可由控制器630用以產生發送至變形機構620之控制信號655。
舉例而言，在一些實施例中，光束分裂裝置可包含可操作以判定輸入輻射光束Bin之波長的一感測器641。感測器641可(例如)包含一干涉計。感測器641可為可操作的以將指示輸入輻射光束Bin之波長之信號651發送至控制器630。
另外或替代地，光束分裂裝置600可包含一或多個感測器642、643、644，其可操作以判定指示輸出輻射光束B1、B2、B3中之一者之功率的量。每一感測器642、643、644可為可操作的以將指示輸出輻射光束B1、B2、B3中之一者之功率的信號652、653、654發送至控制器630。在所說明之實施例中：感測器642可操作以判定指示輸出輻射光束B1之功率的量且將指示其之信號652發送至控制器630；感測器643可操作以判定指示輸出輻射光束B2之功率的量且將指示其之信號 653發送至控制器630；及感測器644可操作以判定指示輸出輻射光束B3之功率的量且將指示其之信號654發送至控制器630。
在接收到控制信號651、652、653、654中之一或多者後，控制器630可為可操作的以取決於控制信號651、652、653、654中之一或多者產生控制信號655。藉由此配置，變形機構620可操作以取決於(a)輸入輻射光束的判定之波長；及/或(b)指示輸出輻射光束之功率的量而控制週期性結構之形狀/振幅，以便控制輸出輻射光束之功率。
光學元件610之一實施例示意性地說明於圖19a、圖19b及圖19c中。光學元件610包含一反射性表面612，且適合於接收輸入輻射光束Bin。輸入輻射光束Bin可(例如)包含由圖3中之自由電子雷射FEL輸出的輻射光束BFEL。
反射性表面612大體處於一平面(圖19a至圖19c中之x-y平面)中。在使用中，光學元件610經配置以接收輸入輻射光束Bin且輸出複數個輻射光束B1、B2、B3。
輸入輻射光束Bin以掠入射角度β入射於反射性表面612上。掠入射角度β為輸入輻射光束Bin與反射性表面612之間的角度。掠入射角度β可(例如)小於5°，例如，大約2°或更小，例如，大約1°。輸入輻射光束Bin可橫截面為大體圓形且可因此照射反射性表面612之大體橢圓形區域。此大體橢圓形區域可被稱作光束點區域614。光束點區域614之尺寸由輸入輻射光束Bin之直徑及掠入射角度β判定。橢圓形光束點區域之短軸之長度等於輸入輻射光束Bin之直徑，然而，橢圓形光束點區域之長軸之長度等於輸入輻射光束Bin之直徑除以sin(β)。光束點區域之定向取決於輸入輻射光束Bin之方向。在圖19a至圖19c中展示之實例實施例中，將光束點區域之長軸與y方向對準且將光束點區域之短軸與x方向對準。
當輸入輻射光束Bin入射於反射性表面612上時，其經繞射使得在 遠場中，輸出輻射光束B1、B2、B3空間上分離，如現在所描述。為了達成此，反射性表面612不平，而是具備一光柵結構。亦即，反射性表面612不僅僅處於x-y平面中，而具有在與x-y平面正交之方向上的一些調變。在此實施例中，輸出輻射光束B2對應於0階繞射光束，且輸出輻射光束B1及B3對應於±1階繞射光束。在其他實施例中，可自光束點區域614輸出不同數目個輻射光束B1、B2、B3。舉例而言，在一個實施例中，可自光束點區域614輸出五個輻射光束，且五個輸出輻射光束可對應於0階、±1、±2階繞射光束。
光柵結構包含跨反射性表面612延伸之複數個凹槽。該等凹槽可藉由諸如蝕刻、衝壓或電鑄之任何合適製程形成。凹槽可具有任何剖面形狀，亦即，凹槽在垂直於其延伸所沿著之方向之平面中的橫截面形狀可具有任何形狀。
在一個實施例中(如現在所描述)，凹槽自複數個大體平的面形成。對於此實施例，在x-z平面中的反射性表面612之一部分之橫截面展示於圖20中。
凹槽615形成複數個脊616，從而將反射性表面612劃分成反射性面之三個群組。每一脊616之頂部面形成面S1之第一群組、每一脊616之左側形成面S2之第二群組，且每一脊616之右側形成面S3之第三群組。凹槽615因此將反射性表面612劃分成反射性面之複數個群組，其中每一群組內之該等面實質上平行，但相對於每另一群組之面成不同角度。亦即，一特定群組內之面各自具有不同於其他群組中之面的特定定向。
應瞭解，可替代地使用其他凹槽剖面。舉例而言，在一替代性實施例中，凹槽之剖面可包含一或多個彎曲區段。
可考慮光柵結構自複數個單格617形成。單格617可為凹槽615之剖面形狀，亦即，凹槽615在垂直於其延伸所沿著之方向之平面中的 在反射性表面612上之給定位置處的橫截面形狀(在x方向上)。每一單格617可自凹槽615或脊616之一個部分延伸至鄰近凹槽615或脊616之對應的部分。舉例而言，每一單格617可包含脊616之頂部面S1、脊616之左側面S2及脊616之右側面S3(三個面彼此鄰近)。光柵結構之單格617之大小及形狀可大體均勻。光柵結構之單格617之寬度可被稱作其間距。光柵結構之單格617之寬度可(例如)為大約1μm。S1面之寬度w1可(例如)在0.10μm至0.50μm之範圍中。
對於輸入輻射光束Bin相對於光柵結構(亦即，凹槽615)之給定方向及輸入輻射光束Bin之給定波長，輻射光束B1、B2、B3之方向取決於光柵之間距(亦即，其單格617之寬度w)，且獨立於單格之形狀。然而，輸出輻射光束B1、B2、B3之相對功率取決於光柵結構的單格617之形狀。詳言之，分支輻射光束之強度之比率取決於S1面之寬度w1(在x方向上)對光柵結構之單格617間距之寬度w的比率。由頂部面S1形成的單格617之寬度(在x方向上)之百分比可被稱作光柵結構之「作用時間循環」。
輸出輻射光束B1、B2、B3中之每一者之功率取決於光柵結構之作用時間循環及輸入輻射光束Bin之掠入射角度β。在一個實施例中，光柵結構之單格617之寬度w為1μm，輸入輻射光束Bin之波長為13.5nm，且掠入射角度β為1.1°。對於此實施例，26%之作用時間循環可導致功率在輸出輻射光束B1、B2、B3之間的均勻分佈(亦即，每一光束接收由光學元件610輸出的功率之33%)。其他作用時間循環導致功率在輸出輻射光束B1、B2、B3之間的不同分佈。
反射性表面612可包含任何合適的數目個凹槽615。在光束點區域614上的凹槽615之數目由光柵結構的單格617之寬度w及光束點區域614之短軸之長度判定。在一個實例實施例中，反射性表面612可包含約1000個跨光束點區域614之凹槽615。
輸出輻射光束B1、B2、B3可在遠場中(例如，在微影工具LA1至LAn處)具有實質上類似於輸入輻射光束Bin之強度分佈的強度分佈，其可為合乎需要的。
在描述之實例實施例中，凹槽615大體在y方向上延伸。亦即，凹槽615大體平行於輸入輻射光束Bin之入射平面(其為含有傳入之輻射光束Bin且與反射性表面612(亦即，z方向)正交之平面)。由於垂直於凹槽之方向(亦即，x方向)不在輸入輻射光束Bin之入射平面中，因此光柵導致錐形繞射，其中輸出輻射光束B1、B2、B3處於圓錐上。在一替代實施例中，凹槽可大體垂直於輸入輻射光束Bin之傳播方向延伸，使得輸出輻射光束B1、B2、B3處於一平面中。
光束分裂裝置600可形成用於輻射光束的光學系統之部分。舉例而言，光束分裂裝置600可形成用於微影系統LS的光束遞送系統BDS之部分，其可將輻射自一或多個輻射源SO引導至一或多個微影裝置LAa至LAn。
應瞭解，雖然光學元件610經配置以將一輸入輻射光束Bin分裂成三個分支輻射光束之光柵，但可提供將一輻射光束分裂成不同數目個分支輻射光束之光柵。通常，可提供將輻射光束分裂成兩個或兩個以上分支輻射光束之光柵。
光束分裂裝置600提供用於將輸入輻射光束Bin分裂成複數個輸出輻射光束B1、B2、B3之方便的配置。輸出輻射光束B1、B2、B3之角分離度取決於輸入輻射光束Bin相對於週期性光柵結構之定向(例如，掠入射角度)、週期性結構之間距及輸入輻射光束Bin之波長。此外，輸出輻射光束B1、B2、B3之相對功率取決於週期性結構之形狀及輸入輻射光束Bin之波長。因此，輸出輻射光束B1、B2、B3之角分離度及輸出輻射光束B1、B2、B3之相對功率取決於輸入輻射光束Bin之波長。
因此，靜態光柵結構將導致其輸出功率及方向對輸入輻射光束 Bin之波長之變化敏感的光束分裂裝置。然而，可預期由自由電子雷射FEL(見圖3)輸出的輻射光束BFEL之波長隨時間而變化。隨著變化輸入輻射光束Bin之波長，傳出之繞射階數(惟0階除外)的角度及退出光柵的不同階數中之功率皆將改變。
輸出輻射光束B1、B2、B3之指向方向之變化相對小且可不造成在光束分裂裝置600下游之光學件的問題。然而，對於其中光束分裂裝置600用於圖1之光束遞送系統BDS中之實施例，輸出輻射光束B1、B2、B3之功率之任何變化將導致供應至微影工具LAa至LAn的分支輻射光束Ba至Bn之功率之變化。又，此將導致遞送至基板W之不同部分的輻射之劑量之變化。此可導致在基板W上形成的影像之誤差，且詳言之，可影響微影工具之臨界尺寸均勻性。估計可能需要好於0.01%之波長穩定性，以便獲得約0.1%之劑量穩定性。在自由電子雷射之輸出輻射光束BFEL中達成此波長穩定性可能並非可能的。
如圖21a及圖21b中所展示，光束分裂裝置600包含兩個致動器661、662。鄰近光學元件610之相對邊緣提供致動器661、662中之每一者。兩個致動器661、662中之每一者可操作以將大體在垂直於光柵結構之凹槽615延伸之方向(y方向)的方向(x方向)上引導之力施加至光學元件610。兩個致動器661、662一起可操作以使光學表面612在垂直於光柵結構之凹槽615延伸之方向(y方向)的方向(x方向)上壓縮或擴展。結果，致動器661、662可操作以控制週期性光柵結構之間距。
藉由使用致動器661、662合適地致動，可控制週期性結構之形狀，以便至少部分校正歸因於輸入輻射光束Bin之波長之變化的輸出輻射光束B1、B2、B3之相對輸出功率的改變。可一起地將兩個致動器661、662考慮為可操作以控制週期性結構之形狀的變形機構。兩個致動器提供圖18之變形機構620之一特定實例。
光柵結構之平均或標稱間距可為大約1000nm。反射性表面612 之外尺寸可為約300mm(在y方向上)乘20mm(在x方向上)。致動器661、662可為可操作的以將週期性光柵結構之標稱間距變化大致+/- 0.1%。對於其中寬度(或光學元件610在x方向上之延伸)為20mm之實施例，此暗示致動器661、662可為可操作的以將光學元件610之寬度變化+/- 20μm。可實現此致動範圍。舉例而言，兩個致動器可各包含一壓電致動器。
此外，可藉由相對高頻寬(例如，藉由高達10kHz之頻寬)達成光學元件610之此致動。基板W上之目標位置可在曝光時間週期內接收EUV輻射，該週期可為大約1ms或更大。在一些實施例中，曝光時間可為約數十毫秒，例如，在50ms至100ms之範圍中。使用在10kHz或更大之頻率下操作之光束分裂裝置600的基於回饋之控制迴路將提供在1ms中遞送的曝露劑量之某一控制。因此，光束分裂裝置600可用以至少部分校正提供至基板W之不同部分的輻射劑量之變化。光束分裂裝置600可用以達成大頻帶內之劑量穩定性。詳言之，光束分裂裝置600可為可操作的以至少部分校正由在100Hz與10kHz之間的頻率範圍中的輻射之波長之變化引起的劑量之變化。注意，對於較高頻率變化，將藉由在曝光時間上之掃描平均化來減小任何劑量誤差。
光束分裂裝置600提供允許複數個輸出輻射光束B1、B2、B3之相對功率保持實質上不受輸入輻射光束之波長隨時間之任何漂移的影響之配置。此外，光束分裂裝置600提供允許複數個輸出輻射光束B1、B2、B3之方向保持實質上不受輸入輻射光束之波長隨時間之任何漂移的影響之配置。
光學元件610可自矽藉由(例如)沿著矽晶圓之晶體平面之各向異性蝕刻而形成。舉例而言，頂部面S1可沿著(100)結晶平面形成，且面S2、S3可沿著(111)及(-111)結晶平面形成。在此情況下，在凹槽之底部的角度618將為大致70.5°，且凹槽615及脊616將沿著(01-1)方向延 伸。應瞭解，取決於描述頂部面S1之(h k l)數，各種佈局係可能的。
頂部面S1沿著(100)結晶平面形成且面S2、S3沿著(111)及(-111)結晶平面形成之光柵形成複數個(例如，三個)輸出輻射光束。輸出輻射光束之數目取決於存在的繞射階數之數目。又，存在和繞射階數之數目取決於輸入輻射光束Bin之掠入射角度，此係由於較大掠入射角度實現較多繞射階數。
將矽用於光學元件610之一優勢在於，可藉由在大致123K下操作來限制在操作期間之熱膨脹。在此溫度下，矽之導熱性為約600W/m/K或更大，此比在室溫下之其導熱性好3倍，且比銅(CU)之導熱性好大約50%。因此，甚至可耐受相對大的熱量負荷，同時保持光學元件之溫度在光學元件之擴展低且光學元件維持其設計之結構尺寸的範圍中，儘管有顯著的熱量負荷。
自以上，顯而易見，提供反射性光柵結構之光學元件可以複數個合適方式中之任一者製造。在一實施例中，可藉由使用複數個蝕刻劑來處理矽晶圓以便提供具有實質上原子級扁平之表面之脊來產生光柵。舉例而言，可使用諸如氫氧化鉀(KOH)、氫氧化鈉(NaOH)及氟化銨(NH4F)之蝕刻劑。可如上所述來製造合適光柵。可接著使用諸如金屬玻璃中之熱塑性模製之製程或藉由(例如)衝壓來複製光柵。
雖然上文描述了經蝕刻表面可為矽，但應理解，可使用其他材料。可經各向異性蝕刻以提供光柵的其他材料之實例包括鍺(Ge)、砷化錄(GaAs)、矽-鍺(SiGe)、磷化銦(InP)及砷化銦(InAs)。然而，通常，可使用任何合適的(結晶)材料。
光學元件610可具備更反射性(較少吸收性)材料之塗層(用於EUV輻射)。舉例而言，鏡可具備釕(Ru)或鉬(Mo)之塗層。此鏡可(例如)具有大約50nm之厚度。對於具有13.5nm之波長的輻射，鉬及釕皆具有相對高掠入射反射率。對於其他波長之輻射，可選擇其他塗層。然 而，通常，具有足夠高電子密度之透明材料提供良好掠入射反射。重元素金屬為此等材料之實例。另外，材料可經選擇用於抵抗很可能存在於光束遞送系統BDS內之條件，諸如，EUV輻射誘發之電漿之產生。
在一些實施例中，，諸如Mo與Ru之混合的非晶形金屬(或金屬玻璃)可沈積於光學元件(平的或經蝕刻矽)上以提供反射性塗層。金屬玻璃之非晶結構可用以對平滑表面提供針對所要的波長之高反射率。
應瞭解，可使用諸如鋯(Zr)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)之任何其他適當材料。
在提供反射性塗層之情況下，可將再一塗層塗覆至該反射性塗層。舉例而言，可塗覆氧化物、氮化物、碳化物等以便增加反射性塗層之穩定性及反射性塗層對很可能存在之條件之抵抗性。
在提供反射性塗層之情況下，一或多個界面層可設在經蝕刻材料(例如，Si)與該反射性塗層之間以減小表面粗糙度且增大熱導率。舉例而言，可提供石墨烯之界面層。
雖未描繪於圖中，但可將冷卻通道設在以上描述的光學元件中之任何者或所有者之相反側(亦即，不接收輸入輻射光束Bin之側)上。此等冷卻通道可經配置以接收液體冷卻劑(諸如，水)，或兩相液體/氣體冷卻劑。
應瞭解，本文中，當將物件描述為經組態以接收輻射光束且散射輻射光束以便形成一或多個輸出輻射光束時，術語「散射」意欲包括反射或繞射(反射性或透射性)。
光學表面之光束點區域將被理解為意謂輸入輻射光束入射於其上的光學表面之區域。舉例而言，以斜角入射於光學表面上之大體圓形輸入輻射光束將照射光學表面之大體橢圓形區域。此橢圓形光束點區域將具有一短軸及一長軸。應瞭解，輸入輻射光束可不具有清晰界 定的邊緣，例如，輸入輻射光束可具有高斯狀強度剖面。對於此等實施例，可將輸入輻射光束之邊緣定義為其強度下降到預定截止值以下之點。替代地，對於旋轉對稱強度剖面，可將輸入輻射光束之邊緣定義為含有輻射光束之功率之預定百分比(例如，95%)的圓。可因此界定光束點區域。
在以上描述之實施例中，可調整週期性結構形成於光學元件之光學表面上，此導致離開光學表面之複數個子光束，每一者對應於一不同繞射階數。在以上描述之實施例中，光學元件形成衰減器之部分。該等子光束中之一者形成衰減器之輸出輻射光束，且藉由變化週期性結構之振幅，可變化該輸出輻射光束之功率。在替代性實施例中，光學元件可形成光束分裂裝置之部分。舉例而言，光學元件可形成光束遞送系統BDS之部分且可將主輻射光束分裂成複數個子光束。離開光學元件之子光束可各形成光束分裂裝置之分支輻射光束。此可(例如)藉由在壁120中提供一個以上孔隙來達成。
衰減器15a至15n可單獨包含上述實施例中之一或多者或包含與其他衰減器組合的上述實施例中之一或多者。其他衰減器可形成在不同時間標度操作的回饋迴路之部分。舉例而言，以上描述之衰減器100可為可操作的以即時地(亦即，在基板之曝光期間)提供遞送至微影裝置內之基板W的輻射之劑量控制。可使用較慢衰減器來說明由基板接收的輻射之劑量之較長時間標度漂移。舉例而言，基於氣體腔室之衰減器亦可用以說明由基板接收的輻射之劑量之較長時間標度漂移。
在一些實施例中，控制器可控制自輻射源SO發射的EUV輻射之功率。感測器裝置可監視由輻射源SO輸出的EUV輻射光束之功率或與EUV輻射光束之功率相關之參數。控制器可基於感測器裝置之輸出調整輻射源SO。因此，可提供基於回饋之控制迴路。可在微影系統LS內之任何合適的位置處提供感測器裝置。
雖然以上關於圖1描述針對每一分支輻射光束提供一各別衰減器15a至15n，但應瞭解，在其他實施例中，可針對分支輻射光束中之僅一者或一些提供衰減器。另外，可針對複數個分支輻射光束提供單一衰減器。舉例而言，雖然衰減器15a至15n展示為安置於光束遞送系統BDS之外部，但在其他實施例中，如本文所描述之衰減器可安置於光束遞送系統BDS內以便使複數個分支輻射光束衰減。舉例而言，為了使所有分支輻射光束Bb至Bn一起衰減，可緊接在第一分支輻射光束Ba之分支後提供衰減器。可提供衰減器之任何組合或組態。
如上大體描述之衰減器可定位於微影系統內在基板W前之其他處。舉例而言，參看圖2，衰減器可定位於照明系統IL內。
儘管已在單一自由電子雷射FEL之情況下描述本發明之實施例，但應瞭解，可使用任何數目個自由電子雷射FEL。舉例而言，兩個自由電子雷射可經配置以將EUV輻射提供至複數個微影裝置。此係為了允許一些冗餘。此可允許在一個自由電子雷射正被修復或經歷維修時使用另一自由電子雷射。
微影系統LS可包含任何數目個微影裝置。形成微影系統LS的微影裝置之數目可(例如)取決於自自由電子雷射輸出的輻射之量及在光束遞送系統BDS中損失的輻射之量。形成微影系統LS的微影裝置之數目可另外或替代地取決於微影系統LS之佈局及/或複數個微影系統LS之佈局。
微影系統LS之實施例亦可包括一或多個遮罩檢驗裝置MIA及/或一或多個空中檢驗量測系統(AIMS)。在一些實施例中，微影系統LS可包含兩個遮罩檢驗裝置以允許一些冗餘。此可允許在一遮罩檢驗裝置正被修復或經歷維修時使用另一遮罩檢驗裝置。因此，一個遮罩檢驗裝置始終可供使用。遮罩檢驗裝置可比微影裝置使用低的功率輻射光束。另外，應瞭解，使用本文所描述之類型之自由電子雷射FEL而 產生之輻射可用於除了微影或微影有關應用以外的應用。
術語「相對論電子」應被解釋為意謂具有相對論能量之電子。電子可被認為在其動能比得上或大於其靜止質量能量(511keV，以自然單位計)時具有相對論能量。實務上，形成自由電子雷射之部分之粒子加速器可將電子加速至比其靜止質量能量大得多的能量。舉例而言，粒子加速器可將電子加速至>10MeV、>100MeV、>1GeV或更大之能量。
輻射源SO可包含可操作以產生一束EUV輻射之一或多個自由電子雷射FEL。然而，應瞭解，在其他實施例中，輻射源SO可包含產生輻射之其他構件。舉例而言，輻射源SO可包含一或多個「經雷射產生電漿」(LPP)源。實際上，應理解，在一些實施例中，輻射源SO可利用可操作以提供合適強大輻射光束之任何構件。
已在輸出EUV輻射光束之自由電子雷射FEL之情況下描述了本發明之實施例。然而，自由電子雷射FEL可經組態以輸出具有任何波長之輻射。因此，本發明之一些實施例可包含輸出不為EUV輻射光束之輻射光束之自由電子雷射。
應瞭解，術語「掠入射角度」指入射輻射光束之傳播方向與入射輻射光束入射於其上之反射性表面之間的角度。此角度與入射角互補，亦即，掠入射角度與入射角之總和為直角。
術語「EUV輻射」可被認為涵蓋具有在4nm至20nm之範圍內(例如，在13nm至14nm之範圍內)之波長的電磁輻射。EUV輻射可具有小於10nm之波長，例如，在4nm至10nm之範圍內，諸如，6.7nm或6.8nm。
微影裝置LAa至LAn可用於IC之製造中。替代地，本文中描述之微影裝置LAa至LAn可具有其他應用。可能之其他應用包括製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶 顯示器(LCD)、薄膜磁頭等。
雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述不同之其他方式來實踐本發明。以上描述意欲為說明性而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。
400‧‧‧光學元件
410‧‧‧光學表面
420‧‧‧閉合通道
430‧‧‧薄膜

Claims (21)

  1. 一種可調整繞射光柵，其包含：一光學元件，其具有用於接收一輸入輻射光束之一光學表面，該光學元件具備在該光學表面下方之複數個閉合通道(closed channels)，在每一閉合通道上方，該光學表面自一材料薄膜(a membrane of material)形成；及一變形機構(distortion mechanism)，其包含一或多個致動器，該一或多個致動器可操作以使在該等閉合通道上之該等薄膜變形，以便控制該光學表面之形狀及在該光學表面上形成一週期性結構，該週期性結構作為(acts as)一繞射光柵使得該輸入輻射光束自該光學元件繞射以形成複數個角分離的子光束。
  2. 如請求項1之可調整繞射光柵，其中該一或多個致動器可操作以控制該等閉合通道之內部與該光學表面之間的一壓力差。
  3. 如請求項1或請求項2之可調整繞射光柵，其中該等閉合通道填充有一流體且該變形機構包含可操作以控制該複數個閉合通道內的該流體之壓力的一或多個致動器。
  4. 如請求項3之可調整繞射光柵，其中當在22℃下評估時，該流體具有在10Pa至100Pa之範圍中的一蒸汽壓。
  5. 如請求項3之可調整繞射光柵，其中該流體包含式CxHyOz之烴。
  6. 如請求項3之可調整繞射光柵，其進一步包含一外部流體供應器，該外部流體供應器經配置以將流體供應至該複數個通道及自該複數個通道移除流體。
  7. 如請求項6之可調整繞射光柵，其中該外部流體供應器經配置以在該等通道內建立一振盪壓力。
  8. 如請求項1或請求項2之可調整繞射光柵，其中該變形機構包含 一或多個壓電致動器，該壓電致動器或該等壓電致動器之每一者可操作以使在該等閉合通道中之一或多者上的該等薄膜變形以控制該光學表面之該形狀。
  9. 如請求項8之可調整繞射光柵，其中該等閉合通道填充有一流體，且該壓電致動器或該等壓電致動器之每一者可操作以控制在該複數個閉合通道內之該流體的壓力。
  10. 如請求項8之可調整繞射光柵，其中每一壓電致動器可操作以直接控制內部設有該壓電致動器之一閉合通道上方的該材料薄膜。
  11. 如請求項8之可調整繞射光柵，其中該壓電致動器為一壓電彎曲致動器，該壓電彎曲致動器包含兩個電極及安置在該等電極之間的一或多個壓電材料層。
  12. 如請求項1或請求項2之可調整繞射光柵，其中該變形機構包含一或多個靜電致動器，該靜電致動器或該等靜電致動器之每一者可操作以使在該等閉合通道中之一或多者上的該等薄膜變形以控制該光學表面之該形狀。
  13. 如請求項1或請求項2之可調整繞射光柵，其中該複數個通道按群組配置，其中每一群組中之所有該等通道係流體連通的(in fluid communication)且每一通道群組與鄰近群組隔離。
  14. 如請求項13之可調整繞射光柵，其中每一通道群組具備經配置以便將彼群組內的該等通道中之每一者連接在一起之一或多個連接通道。
  15. 如請求項13之可調整繞射光柵，其中每一通道群組具備一致動器，該致動器可操作以控制在該群組之該等通道中之每一者內的該流體壓力。
  16. 如請求項1或請求項2之可調整繞射光柵，其進一步包含由該光 學元件之一主體界定以用於一冷卻流體之循環的一或多個冷卻通道。
  17. 一種用於接收一輸入輻射光束且輸出一輸出輻射光束之衰減器，該衰減器包含：如請求項1-16中任一項之可調整繞射光柵；及一阻擋部件，其定位於光學元件之遠場中，使得子光束中之至少一者穿過該阻擋部件以形成該輸出輻射光束且該等子光束中之至少一者由該阻擋部件阻擋。
  18. 如請求項17之衰減器，其進一步包含可操作以判定指示該輸出輻射光束之功率的一量之一感測器。
  19. 如請求項18之衰減器，其中該變形機構可操作以取決於指示該輸出輻射光束之該功率之該量控制週期性結構之形狀，以便控制該輸出輻射光束之該功率。
  20. 一種微影裝置，其包含：如請求項17至19中任一項之一衰減器；一照明系統，其經組態以調節該衰減器之該輸出輻射光束；一支撐結構，其經建構以支撐一圖案化器件，該圖案化器件能夠在該輸出輻射光束之橫截面中向該輸出輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束；一基板台，其經建構以固持一基板；及一投影系統，其經組態以將該經圖案化輻射光束投影至該基板上。
  21. 一種微影系統，其包含：一輻射源，其可操作以產生一輻射光束；一或多個微影裝置；及至少一個如請求項17至19中任一項之衰減器，該衰減器經配 置以接收由該輻射源產生的該輻射光束之至少一部分及將該衰減器之輸出輻射光束提供至該一或多個微影裝置中之至少一者。
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