CN104871090A - 致动机构、光学设备、光刻设备以及制造器件的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于使例如反射镜位移的致动器(300)，通过改变两个电磁体(370、372、376、378)中的电流提供了具有至少两个自由度的运动。移动部分包括具有被约束为在工作区域之上移动的磁面的永磁体(362)，该工作区域基本上位于垂直于磁体的磁化的方向的第一平面中。电磁体具有基本上位于与第一平面接近平行的第二平面中的极面(380、382)，每个极面基本上填充由移动磁体的面横切的区域的四分之一。光学位置传感器(390)可以通过在电磁体之间的中心空间将辐射束(398)引导在移动磁体处。可以使光瞳反射镜装置中的琢面的尺寸在外围区域中较小，而在中心区域中较大，由此放松聚焦要求。

Description

致动机构、光学设备、光刻设备以及制造器件的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2012年10月15日提交的美国临时申请61/713,930、2013年1月28日提交的美国临时申请61/757,585以及2013年7月5日提交的美国临时申请61/843,263的权益，并且将其通过整体引用并入本文。

技术领域

本发明的实施例涉及可以应用于一系列设备和仪器中的致动机构。本发明的实施例涉及光学位置传感器。本发明的实施例涉及具有具有琢面场反射镜装置和/或琢面光瞳反射镜装置的光学系统。

背景技术

光刻被广泛认为是集成电路(IC)和其他器件和/或结构的制造中的关键步骤之一。然而，随着使用光刻制作的特征的尺寸变得越来越小，光刻正在成为对于使微型IC或者其他器件和/或结构能够被制造的更加关键的因素。

光刻设备是将期望的图案应用到衬底上(通常到衬底的目标部分上)的机器。例如，可以在集成电路(IC)的制造中使用光刻设备。在这种情况下，可以使用图案形成装置(备选地称为掩模或者掩模版)来产生将在IC的单独层上形成的电路图案。该图案可以被转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括裸片的一部分、一个或者几个裸片)上。图案的转移通常经由成像到设置在衬底上的辐射敏感材料层(抗蚀剂)上。一般而言，单个衬底将包含被连续图案化的相邻目标部分的网络。

在光刻设备中，许多移动部分通常被提供有各种自由度，并且运动和位置(包括线性位置和角位置(定向)、速度和加速度)经由数个致动机构(致动器)自动地被控制。致动器可以被电磁地、气体动力学地或者水压地操作。致动器通常被约束以影响在仅一个自由度(线性的或旋转的)上的运动。在移动部分将在多个自由度上被控制时，提供了更复杂的机构，或者可以组合多个单自由度的机构。

为了缩短曝光波长并且因此降低最小可印刷尺寸，已经提出了使用极紫外(EUV)辐射源。EUV辐射源通常被配置为输出约5-20nm(例如，13.5nm或者约13nm或者6.5-6.8nm)的波长。EUV辐射的使用可以构成朝着实现小特征印刷的重要步骤。这样的辐射被称为极紫外或者软x射线，并且可能的源包括例如激光产生等离子体源、放电等离子体源或者来自电子存储环的同步辐射。因为对于极限准确度的需要，并且附加地因为对于以高可靠性工作于真空环境的需要，设计用于光刻设备的致动器特别有挑战。

发明内容

其中使用致动器的一个示例是用于EUV光学设备的照射系统的琢面反射镜。可以在阵列中提供数个单独的反射镜琢面，每个反射镜琢面可能需要被定向在不同方向上以影响在目标位置处的不同照射分布。例如在第WO2011/000671A1号PCT专利申请公开中描述了用于场琢面反射镜的致动器。当试图扩展可以实现的照射分布的范围时，期望的是具有多于两个位置的致动器，其可以包括在两个或更多自由度上的运动，并且可能需要可能无法通过止端限定的中间位置。因此，需要这样的致动器，其满足尺寸、成本和热耗散、以及性能的严格要求。

其它问题出现在这样的照射系统的设计中。应当在两个维度上测量移动反射镜或其它元件的位置，而非通过例如止端被设置在一个维度上。当潜在地存在将要受控的数百个单独的琢面时，并且尤其当它们处于真空环境中时，提供足够精确和紧凑的位置测量以及反馈控制变得有挑战。如果辐射不被丢弃，则辐射分布的数目的增加暗示琢面反射镜的数目的增加。假定作为整体的光瞳具有固定尺寸并且对于一些照射模式期望的是小光瞳填充比，则每个光瞳琢面反射镜可以变得相当小并且随后对于场琢面反射镜而言将辐射聚焦到所有相关联的光瞳琢面反射镜上是个挑战。

根据一个方面，提供了一种用于提供具有两个自由度的运动的致动机构，该机构包括移动部分和静止部分，移动部分包括具有被约束为在工作区域之上移动的磁面的永磁体，工作区域基本上位于垂直于磁体的磁化的方向的第一平面中，静止部分包括具有极面的至少两个电磁体，极面基本上位于与第一平面接近平行的第二平面中，极面在第二平面中的中心位置周围对称分布并且基本上在由移动磁体的面横切的整个区域之上延伸。

在一个实施例中，每个电磁体是具有第一和第二极面的双极电磁体，第一和第二极面在第二平面中彼此径向相对地定位。电磁体极面的数目例如可以为四个，每个极面基本上具有圆或环的四分之一的形式，极面一起基本上覆盖第二平面中的圆形区域。

铁磁屏蔽件可以包围至少永磁体，以便当多个这样的致动器机构被并排放置时将其与磁力屏蔽。

光学位置传感器可以被布置为引导在移动磁体处的辐射束通过在电磁体之间的中心空间，以检测从移动磁体反射的一个或多个辐射束的偏转。

在此所公开的各个特征使得能够以彼此适于用于闭合阵列中的紧凑、延长的形式提供例如兼容EUV的致动器(因此允许齿状包装)。在一个实施例中，每个致动器包括端对端堆叠的悬架部分、永磁体、致动器的静止部分和光学位置传感器。本发明的一个实施例可以与在上述第61/713,930号美国临时专利申请中描述的刚性补偿布置结合使用。

根据一个方面，提供了一种光学设备，包括被布置为从辐射源接收辐射束以处理和递送该束至目标位置的一系列光学部件，其中光学部件包括被耦合到(安装在其上)如在本文中所描述的致动器机构的一个或多个可移动光学部件，并且其中控制器和驱动电路装置被提供以激励电磁体，以获得可移动光学部件或每个可移动光学部件的希望的定位。

可移动光学部件可以形成照射系统，以调节该束并且将经调节的束递送至图案形成装置上的目标位置，其中可移动部件是可移动的以改变经调节的束在目标位置处的入射角。在一个实施例中，具有相关联的致动机构的多个这样的可移动部件被提供为蝇眼(fly’s eye)照射器的一部分。

本发明的实施例可以特别应用于其中光学部件是反射部件并且照射系统是利用具有在5至20nm的范围内的波长的辐射可操作的EUV照射系统的情况。

根据一个方面，提供一种光刻设备，该光刻设备包括：照射系统，被配置为调节辐射束；支撑件，被构造为支撑图案形成装置，图案形成装置能够在辐射束的截面中向辐射束赋予图案，以形成经图案化的辐射束；衬底台，被构造为保持衬底；投影系统，被配置为将经图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上；以及如在本文中所描述的光学设备，被配置为调节照射系统中的辐射束和/或投影系统中的经图案化的辐射束。

根据一个方面，提供了一种器件制造方法，包括：将经图案化的辐射束投影到衬底上，其中经图案化的辐射束由通过如在本文中所描述的光学设备调节的辐射束形成。

根据一个方面，提供了一种光学倾斜传感器，光学倾斜传感器被布置为将辐射束引导至其倾斜将被测量的反射表面，其中用于被引导的辐射束的源被定位在光轴上，而被配置为检测反射的辐射的光电检测器包围光轴，以使得被引导的束通过光电检测器的中心。

光学倾斜传感器可以被应用于在至少两个维度上测量在本文中所描述的致动器的角位置(倾斜)。光学倾斜传感器也可以被应用于许多其它应用。

在一个实施例中，光电检测器包括在光轴周围间隔开的多个光敏元件，传感器进一步包括信号处理装置，信号处理装置被布置为响应于经反射的辐射在光敏元件之上的运动而导出变化的二维倾斜测量。光电检测器例如可以包括具有用于被引导的辐射束经过的中心孔的四个四分之一圆形状的光生伏打电池。

在一些实施例中被引导的辐射束具有在光轴周围为暗的角强度分布，使得经反射的辐射不被引导回源。这允许使用半导体激光器(例如垂直空腔表面发射激光器(VCSEL))作为辐射源，而无辐射被从反射表面反射回激光器中。

反射表面可以被弯曲，以便在范围和分辨率之间获得希望的折中。

根据一个方面，可以独立地使用特定致动器和/或在本文中所描述的倾斜传感器，多个可移动场琢面反射镜设置在蝇眼照射器内的琢面场反射镜中。每个可移动场琢面反射镜是可控的，以将束的一部分引导至琢面光瞳反射镜装置中的若干相关联的光瞳琢面反射镜中的选定的光瞳琢面反射镜，并且若干光瞳琢面反射镜根据他们在光瞳反射镜装置中的位置而为不同尺寸。

通过这一措施，相关联的光瞳琢面反射镜中的较大的光瞳琢面反射镜被定位在聚焦图像的精度较低的位置处，从而放松了设计约束。

本发明的实施例的一个示例应用是调节例如光刻领域中的辐射束。本发明的一个实施例可以用来调节极紫外(EUV)光学设备中的光学部件的位置和定向，诸如可以用于光刻中。本发明的实施例既不限于这样的应用，也不限于这样的特定波长范围。

以下参考附图详细描述本发明的各个实施例的其它方面、特征和潜在优势、以及结构和操作。注意的是本发明并不限于在本文中所描述的特定实施例。在本文中呈现这样的实施例仅出于示例目的。基于在本文中所包含的教导，附加的实施例对于相关领域技术人员而言将是明显的。

附图说明

被并入本文并且形成本说明书的一部分的附图图示了本发明，并且与描述一起进一步用于阐释本发明的原理以及使得相关领域技术人员能够制作和使用本发明。仅借由示例的方式参考附图描述了本发明的实施例，其中：

图1示意性地描绘了根据本发明的实施例的具有反射光学装置的光刻设备；

图2是图1的设备的更详细的图；

图3是用于图1和图2的设备的源收集器模块的实施例的更详细的图；

图4描绘了根据本发明的实施例的EUV光刻设备；

图5是其中可以使用根据本发明的实施例的致动机构的光刻设备的照射系统的一部分的第一截面图；

图6是图5的设备的第二截面图，示出了对场琢面反射镜的调节以访问两个相关联的光瞳琢面反射镜；

图7图示了用于在根据本发明的实施例的致动机构中使用的新颖二维平面电动机的基本形式，其中示意性地指示了控制功能；

图8图示了可以用来实施图7的控制功能的光学位置传感器的形式和操作；

图9是光刻设备中的场琢面反射镜模块的外部和局部剖视图，场琢面反射镜模块包括根据本发明的实施例的数个致动机构；

图10是图9的反射镜模块中的一个致动机构的截面图；

图11是光刻设备中的场琢面反射镜模块的外部和局部剖视图，场琢面反射镜模块包括根据本发明的实施例的数个致动机构；

图12是图11的反射镜模块中的一个致动机构的更详细视图，其中屏蔽部分被局部切掉；

图13至图17示出了被包括在图12的致动器中的电动机的模拟性能特性；

图18图示了可以代替图8中所示的光学位置传感器使用的一种形式的光学位置传感器的主要部件；

图19(a)图示了图18的传感器的检测器部分的平面图，并且图19(b)图示了图18的传感器的检测器部分的截面图；

图20(a)示出了其中致动器处于居中位置处的图18的光学位置传感器的视图，并且图20(b)示出了其中致动器处于倾斜位置处处的图18的光学位置传感器的视图；

图21(a)示出了其中致动器处于图20(a)中所示的居中位置处的光学位置传感器的检测器上的环形辐射图案的位置，并且图21(b)示出了其中致动器处于图20(b)中所示的倾斜位置处的光学位置传感器的检测器上的环形辐射图案的位置；

图22是修改的实施例中的图5的照射系统的视图；以及

图23是图22的修改的实施例中的光瞳反射镜装置的平面图。

具体实施方式

本发明的实施例涉及一种致动机构，该致动机构可以部署在大范围的应用中。在一个示例应用中，可以提供致动机构以移动光刻设备内的各种部件。部件可以是光学部件，并且例如可以是EUV光学部件。部署在这样的设备内的部件可能必须满足严格的环境和性能标准。例如，可能希望避免在部件之间的摩擦以避免对于润滑剂的需要和/或避免生成磨损颗粒。EUV设备通常包括近真空环境，使得可能不能忍受诸如润滑剂之类的除气材料。低热耗散可以是一个考虑。将希望存在一种新型致动机构，其可以帮助满足这些严格标准中的一个或多个。在描述致动器之前，将介绍EUV光刻设备的一些示例。进一步如下，将描述如何部署致动器的示例。然而，将理解致动器的本发明的实施例是广泛可用的并且绝不限于一般用于光刻设备中或者特别地用于EUV光刻设备中。

图1示意性地描绘了包括根据本发明的一个实施例的源收集器模块SO的光刻设备100。该设备包括：照射系统(照射器)IL，被配置为调节辐射束B(例如，EUV辐射)；支撑结构(例如，掩模台)MT，被构造为支撑图案形成装置(例如，掩模或掩模版)MA并且连接至第一定位器PM，第一定位器PM被配置为精确地定位图案形成装置；衬底台(如，晶片台)WT，被构造为保持衬底(例如涂有抗蚀剂的晶片)W并连接至第二定位器PW，第二定位器PW被配置为精确定位衬底；以及投影系统(如，反射投影系统)PS，被配置为将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影至衬底W的目标部分C上(例如，包括一个或多个裸片)。

照射系统可以包括用于引导、成形或控制辐射的各种类型的光学部件，诸如折射、反射、磁性、电磁、静电或其它类型的光学部件，或者其任意组合。

支撑结构MT以取决于图案形成装置的定向、光刻设备的设计、以及其它条件的方式来保持图案形成装置MA，其它条件诸如例如图案形成装置是否被保持在真空环境中。支撑结构可以使用机械、真空、静电或其它夹持技术来保持图案形成装置。支撑结构可以是框架或台，例如其根据需要可以是固定或者可移动的。支撑结构可以确保图案形成装置例如相对于投影系统处于所需位置处。

术语“图案形成装置”应该广义地解释为涉及可以用于在辐射束的截面中向辐射束赋予图案以便于在衬底的目标部分中形成图案的任何装置。赋予辐射束的图案可以对应于在目标部分中正在形成的器件中的特定功能层，诸如集成电路。

图案形成装置可以是透射或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列、以及可编程LCD面板。掩模在光刻中是众所周知的，并且包括诸如二元、交替相移、和衰减相移之类的掩模类型，以及各种混合掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用了小反射镜的矩阵布置，每个小反射镜可以单独地倾斜以便于沿不同方向反射入射的辐射束。倾斜的反射镜在由反射镜矩阵反射的辐射束中赋予了图案。

投影系统(如照射系统)可以包括各种类型的光学部件，诸如折射、反射、磁性、电磁和静电或其它类型的光学部件，或其任意组合，如适合于正在使用的曝光辐射，或者适合于诸如使用真空的其它因素。希望的是使用真空用于EUV辐射，因为其它气体可能吸收太多的辐射。真空环境因此可以借助于真空壁和真空泵而被提供至整个束路径。

如在此所述，设备是反射型(例如采用反射掩模)。

光刻设备可以是具有两个(双平台)或多个衬底台(和/或两个或更多掩模台)的类型。在该“多平台”机器中，附加的台可以并行使用，或者可以对一个或多个台执行预备步骤，而使用一个或多个其它台以用于曝光。

参考图1，照射器IL从源收集器模块SO接收极紫外辐射束。用来产生EUV辐射的方法包括，但不一定限于，将具有至少一个元素(例如，氙、锂或者锡)的材料转换为等离子体状态，其中一个或者多个发射线在EUV范围内。在通常称为激光产生等离子体(“LPP”)的一个这样的方法中，所需要的等离子体可以通过利用激光束辐射诸如具有所需要的线发射元素的材料的液滴、流或者团簇之类的燃料产生。源收集器模块SO可以是包括用于提供激发燃料的激光束的激光(在图1中未示出)的EUV辐射系统的一部分。得到的等离子体发出输出辐射，例如，EUV辐射，其使用设置在源收集器模块内的辐射收集器进行收集。激光器和源收集器模块可以是单独的实体，例如当使用CO₂激光器来提供用于燃料激发的激光束时。

在这样的情况下，激光器不被认为形成光刻设备的一部分，并且辐射束在光束传递系统的帮助下从激光器传递给源收集器模块，光束传递系统包括例如合适的引导反射镜和/或扩束器。在其他情况下，源可以是辐射源的组成部分，例如当源是放电产生的等离子体EUV生成器(通常被称为DPP源)时。

照射器IL可以包括用于调整辐射束的角强度分布的调整器。通常，照射器的光瞳面中的强度分布的至少外和/或内径向范围(通常分别被称为σ外和σ内)可以被调整。另外，照射器IL可以包括各种其他部件，诸如琢面场反射镜装置和琢面场光瞳反射镜装置。照射器可以用于调节辐射束以在其截面中具有期望的均匀性和强度分布。

辐射束B入射在被保持在支撑结构(例如，掩模台)MT上的图案形成装置(例如，掩模)MA上，并且由图案形成装置图案化。在从图案形成装置(例如，掩模)MA被反射之后，辐射束B穿过投影系统PS，其将束聚焦到衬底W的目标部分C上。在第二定位器PW和定位传感器PS2(例如，干涉测量装置、线性编码器或者电容传感器)的帮助下，衬底台WT可以被准确地移动，例如，以便将不同的目标部分C定位在辐射束B的路径中。同样地，第一定位器PM和另一位置传感器PS1可以用于相对于辐射束B的路径准确地定位图案形成装置(例如，掩模)MA。图案形成装置(例如，掩模)MA和衬底W可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2被对准。

可以在以下模式的至少一个中使用所描绘的设备：

1、在步进模式中，支撑结构(例如掩模台)MT和衬底台WT保持基本上静止，此时施加至辐射束的整个图案一次性投影至目标部分C上(也即单次静止曝光)。衬底台WT随后沿X和/或Y方向偏移以使得可以曝光不同的目标部分C。

2、在扫描模式中，支撑结构(例如掩模台)MT和衬底台WT同步被扫描，此时施加至辐射束的图案投影至目标部分C上(也即单次动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结构(例如掩模台)MT的速率和方向可以由投影系统PS的(缩小)放大率和成像翻转特性而确定。

3、在另一模式中，支撑结构(例如掩模台)MT保持基本上静止，从而保持可编程图案形成装置，并且衬底台WT被移动或被扫描，此时施加至辐射束的图案被投影至目标部分C上。在该模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在衬底台WT的每一次移动之后或者在扫描期间的相继辐射脉冲之间根据需要更新可编程图案形成装置。该操作模式可以容易地应用于无掩模光刻，其利用了诸如如上所述类型的可编程反射镜阵列之类的可编程图案形成装置。

也可以采用上述使用模式的组合和/或变型或者完全不同的使用模式。

图2更详细地示出了设备100，包括源收集器模块SO、照射系统IL、以及投影系统PS。源收集器模块SO被构造和布置以使得真空环境可以被保持在源收集器模块SO的围闭结构220中。EUV发射等离子体210可以由放电生成的等离子体源形成。EUV辐射可以由气体或蒸汽产生，例如Xe气体、Li蒸汽或者Sn蒸汽，其中非常热的等离子体210被产生以发出在电磁频谱的EUV范围内的辐射。非常热的等离子体210例如通过引起至少局部电离的等离子体的放电产生。可能需要Xe、Li、Sn蒸汽或者任何其它合适的气体或蒸汽的例如10Pa的局部压力以用于辐射的有效生成。在一个实施例中，提供激发的锡(Sn)的等离子体以产生EUV辐射。

由热等离子体210发出的辐射经由可选的气体屏障或污染物阱230(在一些情况下也被称作污染物屏障或者翼片阱)被从源腔室211传送到收集器腔室212中，气体膨胀或污染物阱230被定为在源腔室211的开口中或之后。污染物阱230可以包括通道结构。污染物阱230可以包括气体屏障或者气体屏障与通道结构的组合。在本文中进一步指出的污染物阱或污染物屏障230可以至少包括如在本领域中已知的通道结构。

收集器腔室212可以包括辐射收集器CO，辐射收集器CO可以是所谓的掠入射收集器。辐射收集器CO具有上游辐射收集器侧251和下游辐射收集器侧252。穿过收集器CO的辐射可以被反射偏离光栅光谱纯度滤光片240，以被聚焦在虚拟源点IF中。虚拟源点IF通常被称为中间焦点，并且源收集器模块被布置以使得中间焦点IF位于围闭结构220中的开口221中或者靠近开口221。虚拟源点IF是辐射发射等离子体210的图像。

随后，辐射穿过照射系统IL，照射系统IL可以包括琢面场反射镜装置22和琢面光瞳反射镜装置24，被布置为提供在图案形成装置MA处的辐射束21的期望的角分布，以及在图案形成装置MA处的期望的辐射强度均匀性。通过反射在由支撑结构MT保持的图案形成装置MA处的辐射束21，经图案化的束26被形成，并且经图案化的束26经由反射元件28、30通过投影系统PS被成像到由晶片台或衬底台WT保持的衬底W上。

比所示的更多的元件通常可以存在于照射光学装置单元IL和投影系统PS中。光栅光谱滤光片240可以可选地存在，取决于光刻设备的类型。此外，可以存在比附图中所示的那些更多的反射镜，例如与图2中所示的相比，可以有存在于投影系统PS中的1-6个附加的反射元件。

如图2中所示，收集器光学装置CO可以被描绘为具有掠入射反射器253、254和255的嵌套的收集器，仅作为收集器(或者收集器反射镜)的一个示例。掠入射反射器253、254和255绕光轴O被轴向对称设置，并且期望将这一类型的收集器光学装置CO与放电产生的等离子体源(通常称为DPP源)结合使用。

在一个实施例中，源收集器模块SO可以是如图3中所示的LPP辐射系统的一部分。激光器LA被布置为将激光能量沉积到燃料中，诸如氙(Xe)、锡(Sn)或者锂(Li)，从而创建具有数十eV的电子温度的高电离等离子体210。在这些离子的去激发和复合期间生成的高能辐射从等离子体发出，由近垂直入射辐射收集器光学装置CO收集并且被聚焦到围闭结构220中的开口221上。

图4示出了用于EUV光刻设备的备选布置，其中光谱纯度滤光片240是透射类型的，而不是反射光栅。在这种情况下，来自源收集器模块SO的辐射将遵循从收集器光学装置到中间焦点IF(虚拟源点)的笔直路径。注意将滤光片定位成靠近IF或者定位在IF处将导致非常高的吸收能量密度。所导致的高温度将使得滤光片退化。另一方面，滤光片区域可以小，这是有利的。在备选实施例中(未示出)，光谱纯度滤光片240可以被定位在虚拟源点IF处或者在收集器光学装置CO与虚拟源点IF之间的任何点处。滤光片可以被放置在辐射路径中的其它位置处，例如虚拟源点IF的下游。可以部署多个滤光片。如在之前的示例中所示，收集器光学装置CO可以是掠入射类型(图2)或者直接反射器类型(图3)。光谱纯度滤光片可以被设计为抑制红外波段中的不想要的辐射，从而使得DUV辐射由其它装置抑制。

以下描述呈现可以调节被引导在物体上的目标位置处的辐射束的光学设备和方法。物体例如可以是用于产生待形成在集成电路中的单独层上或者光刻设备的衬底台WT上的衬底W上的电路图案的光刻图案形成装置MA。目标位置可以是图案形成装置MA的由照射系统IL照射的区域。示例图案形成装置包括掩模、掩模版或动态图案形成装置。掩模版也可以用于任何光刻工艺内，而本申请将重点放在EUV光刻上。在照射系统内，使用致动器来移动反射元件，以便选择不同照射模式。

图5示意性示出了用于调节图1至图4中所示的类型的光刻设备的照射系统IL中的辐射束的示例性光学设备20的截面图。设备20包括形式为琢面场反射镜装置22的第一反射部件22和形式为琢面光瞳反射镜装置24的第二反射部件24。琢面场反射镜装置22包括多个初级反射元件，一些特定的初级反射元件在图5中被适宜性示出并且被称作场琢面反射镜22a、22b、22c和22d。第二反射部件24包括多个次级反射元件，例如包括被称作光瞳琢面反射镜24a、24b、24c、24d和24a'、24b'、24c'、24d'的特定次级反射元件。

总体而言，场琢面反射镜22a-d朝向光瞳琢面反射镜24a-d、24a'-d'引导入射辐射束B的相应部分。尽管仅示出了四个场琢面反射镜22a-d，但是可以提供任何数目的场琢面反射镜。场琢面反射镜可以被布置在总体上二维阵列中，其并不意味着他们应当严格地位于平坦平面中。尽管仅示出了8个光瞳琢面反射镜24a-d、24a'-d'，但是可以提供任何数目的光瞳琢面反射镜，其数目典型地可以是场琢面反射镜的数目的倍数。光瞳琢面反射镜可以被布置在二维阵列中。场琢面反射镜和光瞳琢面反射镜的形状和配置根据设计可以是方形、矩形、圆形或者在形状上更加复杂。

每个场琢面反射镜22a-d以辐射的子束的形式将由第一反射部件(22)接收的辐射束B的一部分朝向光瞳反射镜装置24的不同光瞳琢面反射镜24a-d反射。例如，第一子束Ba由第一场琢面反射镜22a引导至第一光瞳琢面反射镜24a。第二、第三和第四子束Bb、Bc和Bd分别由第二、第三和第四场琢面反射镜22b、22c和22d引导至第二、第三和第四光瞳琢面反射镜24b、24c和24d。辐射束B在光瞳反射镜装置24处的空间强度分布限定了光刻设备的照射模式。在一个实施例中，第一场琢面反射镜22a-d具有可调的定向并且可以与光瞳琢面反射镜24a-d、24a’-d’一起使用，以在光瞳平面P处形成不同空间强度分布，由此提供不同的照射模式。稍后将参考图6来描述这一布置。光瞳琢面反射镜24a-d可以在定向上是可调的。

场琢面反射镜22a-d中的每个被成形以便在光瞳反射镜装置24的不同光瞳琢面反射镜24a-d处形成中间焦点IF的图像。实际上，中间焦点IF将是等离子体源的虚拟图像，该图像具有有限的直径(例如4-6mm)。因此，每个场琢面反射镜22a-d将形成虚拟源点IF的图像，其在光瞳琢面反射镜24a-d处具有有限的直径(例如3-5mm)。光瞳琢面反射镜24a-d可以均具有大于前述图像直径的直径(以避免辐射落在光瞳琢面反射镜之间并且由此避免丢失)。仅为了易于说明，中间焦点IF和中间焦点IF的图像在附图中被示出为点。

琢面反射镜装置22和24一起形成所谓的“蝇眼”照射器，在辐射源中存在的非均匀性通过“蝇眼”照射器被消除，以便以更均匀的分布和更多控制来照射区域E。光瞳琢面反射镜24a-d中的每一个可以在场平面处或者靠近场平面形成其相关联的场琢面反射镜22a-d的图像，其中图案形成装置MA在衬底的曝光期间被定位。这些图像基本上重叠并且一起形成照射区域E。作为结果，在从源SO放射并且由光学设备20接收时辐射B的截面中的空间非均匀强度分布被调节，以在照射区域E中具有基本上空间均匀的强度分布。照射区域E的形状由场琢面反射镜22a-d的形状限定。在扫描光刻设备中，当从其中在扫描方向上具有比在与扫描方向垂直的方向上的宽度更窄的宽度的两个维度上查看时，照射区域E例如可以是矩形或者弯曲带。

辐射的所需部分的波长可以是在5-20nm的范围内(例如13.5nm)的EUV波长。束B也可能包括大量不希望的辐射，例如在DUV波长。其它专利公布文本公开了用于减小不希望的辐射通过照射器传送的技术。

如已经所提及，场反射镜装置22的每个场琢面反射镜22a-d可以具有不止一个相关联的光瞳反射镜装置24的光瞳琢面反射镜。场反射镜装置22的场琢面反射镜可以被控制，以在不同时间与和其相关联的光瞳琢面反射镜中的不同光瞳琢面反射镜协作。例如，如图6所示，场琢面反射镜22a具有两个相关联的光瞳琢面反射镜24a和24a’。这些在照射器20的不同照射模式中使用(照射器是光学设备20的示例)。场琢面反射镜22a因此可以在第二模式中被控制以将EUV辐射朝向光瞳琢面反射镜24a’而非24a引导，而具有不期望的波长的辐射(诸如DUV辐射)可以被散射以落到如24c、24d、24b’或24c’的邻近的光瞳琢面反射镜上。

随后将描述用于根据本发明的实施例的致动器的新颖的2-D电动机部分。这一电动机可以被应用于致动器中，以驱动例如EUV系统中的场琢面反射镜或其它可移动元件。电动机和致动器的相同原理可以应用于其它光学应用中并且通常可以应用于其它应用中。例如，通常提供两个操作位置来影响图6中所示的两个照射模式是足够的。为了提供更大数目的照射模式，而不过度牺牲可用的辐射，期望具有多于两个位置的致动器。通过为致动器提供旋转自由度，可以访问远远更大数目的位置，由此导致更有用的照射设置。

例如在第WO2011/000671A1号PCT专利公开中，使用双金属条带来直接向致动器杆施加致动力。另一示例可以是压电电动机。这些类型的电动机机构可能具有一些有问题的实施特性。例如，双金属电动机可能慢(或者可能产生太多热)，压电电动机可能复杂并且可能需要复杂的驱动功率放大器。磁致动的原理是有吸引力的，因为可以从与EUV系统相关联的真空环境外部应用磁耦合。磁耦合可以提供热隔离。使用磁耦合的致动器的示例将在下文中进行更详细描述。

图7示出了电动机300的主要元件以在至少两个维度上提供可控的力和位移。初级移动部分包括永磁体362。该磁体被附接至悬架(图7中未示出)的移动部分。包括磁体362的移动部分被耦合至悬架装置的静止部分，使得磁体在x和y两个方向上自由移动，如所示。悬架装置可以这样以便朝向电动器未被激励时指示的中心位置偏置移动部分。同时，磁体被约束为在z方向上移动。在用于倾斜光刻设备中的反射镜的致动器的示例中，以枢轴或者虚拟枢轴的形式提供z约束。这种悬架的示例将在下文中进一步说明。对于本说明书，足以注意到磁体362的位移dx转化为致动器的移动部分的期望的倾斜运动dRy。类似地，向页面中的位移dy足以影响关于相同枢轴点绕X轴的倾斜dRx。枢轴点无需是一致的，但是他们在这一示例中是一致的。假设到枢轴点的距离远大于磁体的运动的范围，磁体可以被视为基本上在平面内的区域之上移动。

为了以可控的方式影响移动部分的运动，2-D电动机300的静止部分包括至少两个双极电磁体。第一双极电磁体由铁磁芯372上的线圈370(在线圈内部，以断线示出)形成。芯372的近端经由铁磁芯基部374被彼此连接。第二双极电磁体由在铁磁芯378上与线圈370正交布置的第二对线圈376形成。在图7中线圈376的仅一个是可见的，而另一个在后面。芯378的近端经由相同的铁磁芯基部374被彼此连接。在一个实施例中，每个电磁体的芯可以被连接在一起，而不被连接至另一电磁体的芯。

芯372的远端被定位成靠近移动磁体36，在中心Z轴的任一侧在X方向上被间隔开。在这一示例中，芯372在它们的远端处设置有铁磁极靴380。类似地，芯378在它们的远端处设置有铁磁极靴382。每个极靴提供总体上平坦的极面，并且基本上填充例如绕轴线的环的分节；极靴可以形成不同于环的形状。在这一示例中，由极面填充的环延伸至等于或大于移动磁体362的最大期望偏移的半径。在相邻的极靴之间使用间隙384等，使得极靴不是铁磁材料的连接块。间隙可以填充有非磁间隔物材料，以帮助防止极靴接触。本设计的目标是尽可能充分填充环，并且每个间隙可以小于环直径的10％，可选地5％。因为存在具有极靴的四个芯末端，所以这一示例中的分节是四分之一圆。在原理上，可以提供不同数目的电磁体和极靴，但是四个足以提供二维致动，如以下将更详细阐释的那样。

由极面限定的环还可以设置有在其中心处的开口，使得每个面是环的分节，而非全圆。开口用于提供对于光学位置传感器的访问，并且为了这一目的而应当仅如所需那样大，以避免减小电动机的力。在所图示的示例中，中心开口的半径小于圆的半径的25％，可选地小于20％或15％。

为了电动机的改进的效率，使得在磁体362和极靴380、382之间在纵向(z)方向上的间隙386相对于磁体的面向极靴的侧部的宽度(例如直径)较小。这一侧部(其也可以被称为磁体362的磁面)在宽度上例如可以在5mm或7mm与10mm之间，而间隙在0.5与1.5mm之间。该间隙因此可以小于磁面的宽度的20％，小于15％或者甚至小于10％。然而，实际考虑可以限制可以使得间隙有多小。例如，这一类型的电动机的优点可以是电磁体和移动磁体可以在通过阻挡层彼此分离的不同的大气室中。这将在接下来的示例中进行说明。在这种情况下，间隙应当考虑阻挡层的厚度。

在其中电磁体的极面位于平面中的情况下，绕着其枢轴点远离中心位置摆动的磁体362将略微移动远离极面，从而增加了间隙386。换而言之，磁体通过弯曲弯曲表面摆动，而不是严格平坦平面。假设磁体的移动的范围dx、dy比到其枢轴点的距离小很多倍，则间隙的这一增加可能是无关紧要的。弯曲表面为了实际需要而可以被处理为平面。间隙386因此被限定在第一平面和第二平面之间，磁体的下表面在第一平面中移动，极面(被限定为极靴380、382的面向移动磁体的表面)位于第二平面中。

然而，在其中倾斜角很大和/或在中心位置处的间隙386特别小的情况下，间隙可以随着磁体朝着其极端位置移动而更显著地增加。为了抵消这一效应，极靴的面可以被成形或被成角，以便限定并非完美平坦的表面，而是中凹的。在该情况下，可以使得磁体和极面之间的间隙，并且因此使得磁耦合的强度相当恒定，即使具有大倾斜角，并且可以跨电动机的操作范围维持电动机力。

无需多言，具有位于平面中的极面的实施例可以更易于制造。这特别在大数目的致动器将要被一起排列时是一个考虑，如在以下说明的示例中那样。

电流可以通过线圈370以对第一电磁体激励并且吸引移动磁体在沿着X轴正方向或负方向上远离其所示的中心位置。例如，如果磁体362被定向为使其北极面向极面，其将被吸引移动开，无论哪个极面由于所施加的电流而变成南极。通过控制电流的极性(方向)，可以控制被施加至移动磁体的力。通过控制电流的幅度，可以控制力的幅度。因此，有可能使用线圈370获得磁体362被附接至其的致动器移动部分的位移dx以及因此旋转(倾斜)dRy。以类似的方式，线圈376可以用来向磁体362赋予位移，并且因此影响致动器移动部分绕X轴的旋转dRx。线圈370可以通过将它们串联电连接而被一致地激励。独立地驱动线圈以及线圈的不同布置当然是可能的。驱动电路MDRV被提供以响应于从控制器(未示出)接收的命令信号CMD而生成用于线圈370的驱动信号(电流)MRV和用于线圈376的驱动信号MRX。

由于可以应用驱动信号MRY和MRX来同时对线圈370和376激励，并且因此可以控制每个信号的强度，所以在原理上有可能绕轴线在任何方向上施加期望强度的力。此外，通过合适的设计和放置极面和磁体362，位置可以是在X和Y方向上相当独立地可控的。虽然已知的致动器可以利用止端非常精确地限定两个或三个操作位置，但是在希望大数目的操作位置时这是不切实际的。在原理上，力和所产生的位移与线圈的驱动电流相关。然而，这一相关性并未被良好定义，并且并不足够恒定以在所有操作条件下被依赖。例如，温度波动可能影响磁体362的强度并且因此影响倾斜的强度。因此，可以使用由在图7中的点线式输入所示的位置信号POS来实施反馈控制回路。这一位置控制信号可以例如通过光学传感器来获得，光学传感器反射来自反射表面的一个或多个辐射束，反射表面在致动器内的移动部分上某处。在所示的实施例中，光学位置传感器390可以被安装在极基部374的底侧处。极基部374和极靴380、382提供绕电动机的轴线的孔，传感器390可以通过这些孔“看到”移动磁体362的基部。可以使用各种光学技术来获得用于磁体的位置的二维值。

图8图示了光学位置传感器390的可能的实施例，基于自准直望远镜设计。移动磁体362在图的顶部处被图示出，并且具有在其面向传感器的侧上的反射表面392(反射镜)。线圈和芯为了明晰而被省略。传感器390包括点辐射出口393(被连接或可连接至、或者包括诸如激光器或LED之类的辐射源)、分束器394、聚焦光学装置395、多元件光电检测器396和处理单元397。

在操作中，聚焦光学装置395使用从移动磁体362的反射镜表面392反射的辐射束398、在光电检测器396的表面上形成辐射输出393的图像399。光电检测器396可以检测图像的位置。光电检测器可以是具有对于分辨率定位信息适当的分辨率的2-D像素阵列。同样可以使用PSD(位置敏感器件)，其提供落在PSD上的辐射光斑的重心的位置。传感器390的元件可以被对准，以使得当磁体362处于其中心位置时，图像399至少近似地中心定位在光电检测器396上。当位移dx被应用于将磁体移动到位置362’时，示出为点线式，磁体362也可以通过如已经所描述的角度dRy倾斜。束398因此以角偏移被反射，以遵循路径398’。束的偏移使得经位移的图像399’被形成在远离检测器的某处。如果磁体在两个维度上倾斜，则图像399’将在两个维度上被位移。

处理单元397从检测器396接收信号并且计算图像位置的坐标，例如以x和y坐标。这些坐标可以用作移动磁体362的角位移dRx和dRy的指示，并且因此用作致动器的当前角位置的指示。因此使得位置信号POX(X，Y)可用于允许电动机驱动单元实现对电动机的伺服控制，以实现或维持由信号CMD命令的任何位置。此外，在电动机设计实现通过相应的驱动信号MRY、MRX在x和y方向上独立致动的程度上，针对X和Y的控制回路可以以简单的方式独立地实施。处理单元397的功能可以与包括伺服控制(如果需要)的其它处理功能被实施在共用处理硬件中。

在其中反射镜表面392为平坦的情况下，束398的角偏移将是磁体362的角偏移的两倍。例如，针对反射镜位移角Ry，偏移2dRy被标记在图上。然而，反射镜表面无需为平坦的，并且可以有意地被弯曲以实现位置传感器中的灵敏度和紧凑性的期望的组合。特别地，可以使得反射镜表面为球面或凸面，使得反射角减小至小于2dRy的值。凸面反射镜的曲率半径事实上确定了在移动磁体的dRx,y与检测器396上的辐射光斑的位移dx,y之间的比例常数。因此更凸的形状导致光斑的更小的偏移，并且在四个线圈之间实现更小的开口，并且尤其是极基部374中的更小的孔。这一点的不利在于位置测量中潜在的更低的分辨率，但是这一更低的分辨率可以是可接受的。

注意，提及光学传感器仅作为一个选项，并且可以预期各种类型的光学传感器、编码器等，以及例如基于磁力的传感器。

图9和图10图示了其中包括图7中所示的一般类型的电动机的若干致动器被应用于影响EUV设备(诸如如上所述的EUV设备)的照射系统中的反射元件的运动的实际实施例，反射元件用作场琢面反射镜22a至22d等。图9图示了具有10个可移动元件22a等的琢面场反射镜子组件的透视图，每个可移动元件被安装在单独的致动器500a-d等上。被连接至元件22b的致动器500b被示出为切掉，其中单独的部分被标记。图10图示了安装在致动器500x的头部上的一般元件22x。相同的附图标记在图9和图10中用于致动器和反射元件的部分，并且在阅读以下描述时可以参考两幅图。为了便于解释，反射表面在图中被示出为面朝上。如图1至图6所示，琢面场反射镜22以及其反射元件实际上可以总体上向下面朝地面。在用于光刻或其它目的的其它设备中不需要是这种情况。对向上和向下方向的引用，以及在图19和图10的描述中诸如“上方”和“下方”之类的术语指的是如图中所见的定向，并且在设备被安装在其操作环境中时并不暗指任何特定的定向。

在图9中的左手侧，子组件的位置被概括性地标识为对应于电动机M、底架C、悬架R和被致动的物体本身O’。虽然在这一示例中图示了这些元件的特定形式，但是它们中的每一个可以用不同形式替代。以下将描述一些示例变化，而可用的变化的数目实际上是无限的。

在所示的示例中，待移动的物体包括本体520，反射元件22x形成于本体520上。如所见，每个反射元件包括延长的、弯曲的、近平面的表面。致动器500x具有头部522，本体520被安装在头部522上。在这一示例中，本体和致动器提供中心位于虚拟枢轴点524上的两个旋转自由度。第一自由度是指向图10的页面中绕Y轴的旋转。这一自由度的位移由倾斜角dRy指示。将理解的是倾斜角在此被示出为高度夸大。第二自由度是绕X轴的旋转，同样通过虚拟枢轴点524，X轴穿过图10中的页面。

致动器500x可以在形式上总体上是延长的(例如圆柱形)，从而允许其与子组件中的用于其它反射元件的类似致动器并排集群。轴线526(在图中为垂直)在Z方向上延伸。致动器的底架部分由形成于上和下部分528和530中的圆柱形壳形成。致动器头部522被固定至致动杆，在此利用上部分532示出，其在向下的方向上成锥形至中间部分534和下部分536。在示例中，部分532和534从单块金属被加工，而部分536通过螺纹被附接至部分534。这样的细节可以是设计选择的问题。致动器头部和杆通过波纹管部分540和三个腱部(tendon，均标注为542)的组合被支撑在上壳528上。每个腱部542在第一端544被固定至壳部分528的壁中，并且在第二端被固定至致动器杆532中，在头部522的正下方，并且沿着相应的轴线552行进。腱部542也经过形成在所示的这些部分中的孔546和550。为了与EUV光刻设备内的真空环境兼容，波纹管部分540例如可以由波纹金属制成。

将理解的是，波纹管部分的壁厚度和波纹足够薄，以允许二维倾斜运动dRx和dRy，二维倾斜运动dRx和dRy被期望以调节反射镜22x的角度。关于其它自由度，腱部542有效地形成三脚架，该三脚架限制头部在X、Y和Z方向上的期望的虚拟枢轴点524的平移，而波纹管540限制旋转Rz。“限制”在上下文中意味着提供足够高的刚性来反抗相关的自由度，足以有效地用作刚性安装。在致动器杆由起动力来移动以实现致动器500x的期望的操作时，从完美的刚性安装的偏移转化成一些寄生运动。

在上壳部分528内并且包围致动器杆，柔性纽带560提供了在致动器杆部分532(并且经由该反射镜本体520)至壳之间的热连接。壳部分528可以被安装在液体(例如水)冷却基板(在附图中未示出)中。热纽带可以例如是所谓的利兹线，包括一捆细铜线。代替利兹线，可以使用备选的柔性热纽带，如柔性热管。热纽带引入了进一步的寄生刚性，但是它与安装的刚性相比可能较小。利兹线也可以引入一些磁滞，伺服控制应当关心磁滞。

在致动器杆的下端处，杆部分536承载永磁体562，永磁体形成了电动机功能的移动部分。壳的底部部分530提供了其中磁体562在x和y方向上自由移动的室564。由于限定了虚拟枢轴点524的约束，磁体562的位移转化成期望的倾斜运动dRy。类似地，进入到页面(图10)中的位移dy也足以影响关于相同枢轴点524绕X轴的倾斜dRx。为了以可控的方式影响这一位移，并且具体而言为了提供抵抗由波纹管部分540和三脚架腱部542赋予的定心力的致动力，致动器的静止部分包括由铁磁芯572上的线圈570形成的双极电磁体。线圈570和线圈572均形成为U形，并且可以被激励以在沿着X轴的正方向和负方向上提供致动力，以实现位移dx并且因此实现旋转(倾斜)dRy。线圈(尽管被示出为一对)可以通过将它们串联连接而一致地被激励。线圈的独立驱动，以及线圈的不同装置当然是可能的。

在图10中的插页细节中提供了线圈572和线圈570的顶视图。如所见，第二双极电磁体由U形芯578上的与线圈570正交布置的第二对线圈576形成。每个电磁体设置有极靴580、582，其极面均填充磁体562可以在其之上移动的圆的四分之一。激励这些线圈可以用来向磁体562赋予位移dy，并且因此影响反射镜22x绕X轴的倾斜dRx。驱动电路装置MDRVx被提供以响应于从控制器CTL接收的命令信号CMDx，而产生用于线圈的驱动信号MRX、MRY，以实现磁体562的期望的定位。

从上文将看出每个致动器500x包括如图7中的300所示的一般类型的电动机。电动机部分562等与电动机300的部分362等被一致地标注。这一示例中的一个区别是图9和图10中的电动机具有用于第一电磁体和第二电磁体的单独的U形芯572、578。图7中的示例具有用于两个电磁体的共用的铁磁基部374。同样，图7中的示例被示出为具有在极面的中心处比实际上(与图10中的中心孔588相比)可以提供的更大的孔。

控制器CTL例如可以产生用于琢面场反射镜或子组件的所有致动器中的所有类似的驱动电路的命令信号。控制器CTL例如可以被编程以接收更高级命令CMD，其可以指示特定的期望的照射模式，并且推断每个场琢面反射镜所需的单独的位置。在所示的示例中，在致动器杆磁体562和由线圈570、576形成的电动机的激励部分之间使用磁耦合，以允许在机构的不同部分之间的环境隔离。非铁磁隔膜600形式的阻挡层在所示的实施例中提供这一隔离。在图10中示出了隔膜600，但是在图9中为了清楚而省略。隔膜600可以跨若干邻近致动器持续延伸，简化了图9中所示的类型的多致动器阵列的构造。隔膜例如可以是薄不锈钢。在使用图8中所示的类型的光学位置传感器时可以使用玻璃。驱动电路装置和电磁体因此可以被放置在真空环境外部，或者与诸如EUV设备之类的设备的照射系统内的敏感环境不同的子环境中。环境隔离可以放松设计约束以及电动机部件上的材料的选择。其可以改进维护接入。

线圈570在被激励时构成热源，并且对与致动器杆的磁耦合的选择也提供了有用的热隔离程度。整个致动器组件应当紧凑以允许足够的个体致动器被安装在可用的空间中。壳内部宽度(例如直径)例如可以是16mm，并且磁体562的外部尺寸(例如直径)例如可以是10mm，从而允许dx,dy＝+/-3mm的运动范围。

如上所阐释的那样，在此所示类型的致动器的具体实现可以涉及在安装的刚性与通过致动器(在此为线圈和磁体562)可用的致动力之间的折中，安装的刚性反映在波纹管部分540与三脚架(腱部542)的刚性中。在第WO2011/000671A1号PCT专利申请公开中，双位置致动器具有在运动方向上的相对低的刚性，以及在正交方向上的高的多的刚性。这满意地解决了折中。然而，在当前的双轴、多位置致动器的情况下，弹性安装应当在两个方向上具有差不多的刚性。因此，支撑件的刚性与位移的减轻之间的折中变得更难以实现，特别是具有受限的空间和散热要求时。

为了减小所需的起动力，并且因此避免电磁体和其它电动机功能中的增加的尺寸和散热，可以在本示例中应用刚性补偿技术，如将要阐释的那样。如在通过整体引用并入本文的第61/713930号美国临时专利申请中更充分阐释的那样，在磁体602与固定元件604a和604b之间建立磁耦合，磁体602安装在致动器杆部分532和536之间的界面处。元件604a、604b被定位在空腔606上方和下方，磁体602可以在空腔602中与杆一起移动。这些部分以及它们形成的空腔相对于轴线526(圆形地)对称，使得磁体602为环的形式，例如北极在最顶上，并且南极在最底下。元件604a和604b形成上部环和下部环，从而限定了环形空腔606。

利用进步的位移dx和/或dy，磁体602的更大的部分将进入环604a和604b之间的空间。其磁场线将经由壳部分530渐增地被耦合至环604a和604b的材料中。这提供了吸引力，该吸引力偏置磁体562放射状地远离轴线526，并且因此将杆和反射镜22x优先地偏置成倾斜定向。这一磁反偏置部分地抵消了由波纹管部分540提供的定心力。通过选择合适的磁体602并且通过适当地确定环部分和空腔606的尺寸，可以实现由磁耦合提供的离心偏置和由波纹管部分540和三脚架(腱部542)引起的定心偏置之间的关系、位移dx、dy与电磁体线圈570的激励强度之间的期望的关系。在不折中弹性安装的刚性的情况下，实现场反射镜22x的期望的位置所需的致动力可以被减小。在所示的实施例中，下磁耦合环604b可以借助螺纹608在壳部分530内部向上和向下(z方向)调节。这允许了对磁偏置特性的精细调节。

在不背离本发明的精神和范围的情况下，多种变化和修改是可能的。这些变化和修改中的一些已经在上文中提及。其它的将在此提及，而不旨在提供详尽的清单。虽然在所示的示例中磁耦合是离心偏置，但是针对待致动的物体的弹性安装中固有的定心偏置，其它应用和其它实施例可以涉及仅在一个方向上偏置的弹性安装，而在相反方向上磁反偏置。

对于致动器500x中的自由度和约束度的特定组合的需要是根据致动器500x应用于其中的特定光学系统而变化的。这样的光学系统的其它实施例，更不用说用于完全不同的应用的致动器和安装，可以建议不同的自由和约束。即使其中期望的自由度和约束度与在此所示的相同，用于提供具有期望的自由和约束的弹性安装的许多备选机构可以由本领域技术人员预期。例如，在第WO2011/000671号PCT专利申请公开中公开的备选致动器设计依赖于通过从致动器的壳切掉材料来形成的叶片弹簧。这样的构造，以及在本申请中所示的波纹管构造具有在移动部分之间基本上没有摩擦接触的优点，从而减小了污染物颗粒进入操作环境的风险。

在原理上，电动机磁体562和反偏置磁体602的功能可以被组合在单个磁体或磁体系统中。将理解的是，下壳部分530可以用作防止邻近的致动器和/或其它部件之间的干扰的屏蔽件。屏蔽件可以附加地或备选地由交织在致动器(如蛋箱(egg box))之间的板的布置提供。然而，邻近的致动器之间的串扰可以通过为每个致动器提供单独的所示类型的屏蔽件而大大减小。因此在每对致动器之间有效地存在两个屏蔽件。此外，屏蔽件本身具有对移动磁体562的影响，使得对称(圆柱形)形状可以帮助实现跨2-D移动范围的均匀性能。在这点上，壳部分530用作如上所述的磁反偏置装置的一部分。

类似地，屏蔽件(未示出)可以设置在由线圈和芯570-578形成的电磁体周围，或者至少在极靴周围。此外，可以采取热管理措施来从电磁体去除过量的热。

图11和图12图示了本发明的实施例，其中包括如图7中所示的一般类型的电动机的若干致动器被应用于影响诸如在上文中所述的EUV光刻设备之类的EUV光刻设备的照射系统中的反射元件的运动，反射元件用作琢面反射镜22a至22d等。这一实施例的许多特征从他们与图9和图10中所示的实施例的类似性可认识到。具有“7”开始的附图标记的特征总体对应于图9和图10中具有“5”开始的参考标记的特征，而具有“8”开始的附图标记的特征总体对应于图9和图10中具有“6”开始的参考标记的特征。示例之间的区别尤其涉及致动器的悬架部分中的区别，以及电动机M中的一些区别。控制器CTL和驱动电路MDRVx可以与之前的示例中的相同。

关于悬架，将看到封闭图9和和图10中的机构的上部分的单个波纹管540由在致动器头部722与底架部分528的两个相对侧之间延伸的两个更窄的波纹管740a和740b替代。其中的两个处于波纹管740a和740b的中心处的四个腱部742从底架部分528上的锚定点延伸至头部722。如在之前的实施例的三个腱部542的情况下，腱部742指向虚拟枢轴点724，并且限定这个点的x、y、z位置。波纹管740a和740b约束Rz自由度。出于空间的原因，反射镜本体22x被省略。将理解的是任何部件(不仅是反射镜)可以被附接至头部522或722以通过这一类型的致动器移动。

因此，在图9和图10的实施例具有悬架装置(包括腱部的三脚架和受压的单个波纹管)的情况下，这一实施例中的悬架装置包括受拉的腱部的四脚体，以及帮助防止绕Z轴旋转的V形的两个波纹管。波纹管均匀地在致动器的中心(Z)轴726周围间隔开。悬架装置再次提供两个自由度，以用于在方向Rx和Ry上倾斜本体722。在Z方向上的运动以及在X和Y方向上的平移基本上或者完全被防止。这一实施例中的波纹管740a、740b可以被填充有利兹线，或者被流体填充，以便用作热导体，以替代之前实施例中所示的利兹线560或者除了利兹线560之外。它们也可以被构造为用于更大的热传导的热管。

另一磁体(802，未示出)可以设置在底架部分528中的空腔内，以提供与磁体602相关的如上所述的磁体反偏置。

关于致动器的电动机部分，这再次具有图7中所示的形式和功能。移动磁体762被附接至致动器700x的移动轴732，并且其运动由包括线圈770的第一电磁体控制以用于在X方向上位移(旋转Ry)，并且由包括线圈776的第二电磁体控制以用于在Y方向上位移(旋转Rx)。这一实施例与图9和图10的实施例之间的第一区别在于电动机具有单个芯基部774，类似于图7中所示的芯基部374，而非图9和图10中所示的单独的芯572和578。这一芯基部774设置有孔，以允许光学传感器测量致动器在至少两个维度上的倾斜。为了清楚而从图11和图12省略的传感器可以是图7和图8中所示的形式，或者任何其它形式。如果空间允许的话，位置传感器可以设置在机构中的另一位置。

与图9和图10中的实施例的另一区别可以从图12上的向下看到极靴780、782的面上的插图细节看出。如上所述，每个极面基本上填充环的四分之一，并且环又环绕在室764内的移动磁体762的所有期望的位置。极靴并不彼此触碰，以帮助确保他们可以独立地被磁化，但是它们之间的间隙被限制以使环形区域的覆盖范围最大化。类似地，中心开口被最小化，从而仅允许足够的空间用于光学位置传感器“看见”移动磁体762。可以看出，中心开口788被绘制为在图12中比图10中的中心开口588更小。再次，隔膜800可以是玻璃或者对于由位置传感器使用的辐射透明的其它材料。锁定螺母804可以用于将V形悬架组件固定至冷却板(例如通过在图12中向上的螺丝接合)。在所示的示例中，中心开口788的半径小于圆的半径的25％，可选地小于20％或15％。在相邻的极靴之间使用间隙784，使得极靴不是铁磁材料的连接块。该设计的目标是尽可能完全地填充环，并且每个间隙可以小于圆的直径的10％，可选地小于5％。间隙可以填充有非铁磁材料的间隔物，以帮助保持极靴分离。

图13至图17呈现了图7中所示的设计的示例电动机的仿真性能的三维图，用于应用于图11和图12的致动器中。包括屏蔽件和壳的电动机的静止部件具有16mm的直径，以及约30mm的长度(从极面)。

在图13中，在一个维度(例如x)上的驱动力Fx被示出在垂直轴上，以牛顿(N)为单位被测量。力取决于其方向而可以是负的或正的。线圈电流的不同值(范围从-250至+250安培匝)由左水平轴示出。线圈电流对应于图7至12中的线圈驱动信号MRY。右水平轴示出了驱动方向上的不同磁体位置。右水平轴可以利用磁体的线性位移来标记，以毫米为单位来测量，但是针对这一示例已经被转换成示出倾斜角Ry，以弧度为单位来测量。位置Ry＝0对应于其中移动者正好处于中心位置的位置，并且Ry＝0.05拉德(rad)表示在一个方向上的极限径向位置。磁体362/762的等效位移取决于致动器轴732的长度而例如可以是2.5mm。由于旋转较小(正或负50毫拉德)，因此平移可以被线性地缩放以获得旋转。这一实施例中的枢轴点位于远离磁体762的辐射反射表面近似70mm的位置处。

图13中所示的力包括对吸引磁体的屏蔽件的影响，但是从任何特定悬架或其它反偏置装置没有贡献。可以注意到驱动力针对不同的电流水平如何变化。从该图中，可以看出，当移动远离零(中心)位置时，径向力(Fx)针对零线圈电流递增地为负。因为该设计是关于致动器轴四路对称的，将理解的是可以相对于在负Ry方向上以及也在正和负Rx方向上的偏移期望相同的性能。注意，力是正或负取决于所使用的坐标约定：正和负力简单地是在相反方向上的力。

图14纯粹地示出了电磁电动机力，而没有屏蔽件的影响。该图展示了致动器工作于整个工作区域内。然而致动器力常数(Fx/I)随着增加的旋转Ry而下降。这可以在控制器和/或驱动电路中被校正。这一校正可以通过前馈校正来应用，或者控制器可以通过增加驱动电流以基于来自位置传感器的反馈实现期望的位置来操纵这一点。该伺服控制无需快速地相应，因为整个机构的建立时间相当高，例如在0.1至1秒的范围内。

图15示出了正交力Fz，将磁体362/762拉向极面。例如波纹管740a、740b的悬架应当被设计，以反抗这一正交力，并且因此维持在移动磁体和极面之间的所需的间隙786。

为了允许独立控制在x(Ry)和y(Rx)方向上的位置，致动器的驱动力应当独立于垂直于驱动方向的位移。在图16中，右水平轴是Rx，对应于在垂直于驱动力Fx的Y方向上的磁体位移。可以看出，当垂直于力方向移动时，驱动力几乎很难改变。图17示出了根据电流和位置变化的垂直于驱动方向的力。该力基本上独立于电流，确保致动器仅生成在x方向上的力。同样从17可以看到力随着在y(Rx)方向上的移动者位置而变化。这是由于铁磁屏蔽件730的吸引而引起的力。

针对图9和图10的示例所讨论的相同的变化和修改可以应用于图11和图12中的第二示例中。此外，不同示例的特征可以组合，以例如将图11和图12的电动机与图9和图10的悬架装置附接。

图18至图21呈现了光学位置传感器的实施例，其可以用于替换图7和图8中所示的示例传感器390。参照图18，对应于图7和图8中所示的那些部分的部分被标注有前缀“13”以替代“3”。因此，致动器电动机的静止部分被标注为1300，并且包括线圈1370和芯基部1374。电动机的移动磁体被标注为1362并且面向极靴1380。这一图示中示出了分离壁1800，其将移动部分周围的真空环境与非真空环境分离，电动机的静止部分和光学位置传感器设置在在非真空环境中。

如图7和图8所示，光学路径通过在芯基部1374和极靴1380的中心处的孔提供，光学位置传感器1390可以通过该孔照射移动磁体1362上的反射表面1392。光学位置传感器1390的部件如下。辐射输出1393包括例如具有出口透镜1395a的垂直空腔表面发射激光器VCSEL。将看到，与图8的布置相反，在这一修改实施例中的辐射输出1393位于传感器的光轴上，并且不存在分束器(394)。光电检测器1396设置有中心孔，并且包围光轴。准直透镜1395b被安装在输出和检测器之间，以便从输出接收略微相异的束1398a，并且将其准直成束1398b，束1398b朝向位于移动磁体1362的面向极靴的面上的反射表面1392延伸。这一示例中的反射表面1392是凸面。反射表面可以由直接在移动磁体1362的磁性材料上或者在被添加至磁体的一些层(例如磁体的包封)上的涂层和/或抛光层形成。

在壁1800和极靴1380的平面中，可以提供透镜1395c，束1398b可以穿过透镜1395c以到达在1398c处的反射表面。透镜1395c可以具有或者可以不具有光学功率。其主要功能是用作允许光束在真空环境和非真空环境之间穿过的窗口。在从表面1392反射之后，辐射再次进入透镜1395c并且形成束1398d，其向后穿过芯基部1374以在1399处形成环形辐射图案，在此其击中光电检测器1396。

图19(a)在平面图中示出了光电检测器1396，而图19(b)在平行于光轴的截面图中示出了检测器。可以预期各种形式的构造，并且以下仅为一个示例。提供了例如为玻璃或塑料的透明衬底1900。掩模1902阻挡来自辐射输出1393的辐射，除了包围传感器的光轴O的环形孔1904之外。如图19(b)所示，由输出1393发射的束1398a的圆形照射分布因此被转换成针对束1398b的环形照射分布，束1398b朝向反射表面1392行进。替代形成于单独的衬底上，掩模1902可以被形成于光学部件的表面上，例如在透镜1395b的背表面上。替代具有不透明和透明部分的单个掩模，环形照射分布可以备选地使用衍射光学元件(DOE)作为掩模1902来获得。DOE可以在使用更多输出辐射时提供期望的分布，而单个掩模阻挡了束1398a的最强烈的中心部分。检测器模块的光敏部分包围衬底1900上的这一环形孔，在这一情况下，具有四个光电检测器元件1920至1926的“四元单元(quad cell)”。光电检测器元件各自占据包围孔的圆的基本上四分之一。四分之一圆可以例如被标注为Q1至Q4。包括元件1393、1395a、1395b、1395c和1392的系统的光学设计使得，在操作中环形孔1904，在由表面1392反射之后，被以特定放大率成像以向由光电检测器元件1920-1926形成的“四元单元”上形成环形图像1399。

图20(a)是图18的副本，并且示出了当反射表面1392在其倾斜位置时(指示致动器的移动磁体1362居中)，环形束1398b的路径。另一方面，图20(b)示出了其中反射表面1392被倾斜的情况，指示致动器已经以特定角度dRy或位移dx移动至离心位置。由于反射表面的曲率，束的偏离角度小于角偏离dRy的两倍。由于偏离，辐射1399的环从其中心位置移动至图20(b)中所示的离心位置1399’。将理解的是，实际上，附图示出了其中在两个方向上具有旋转的情况：dRx和dRy都非零。

图21(a)示意性地示出了在光敏元件上的中心位置处的环形图像1399的位置，并且图21(b)示出了环形图像1399在离心位置处的位置。在一个示例中，致动器芯基部1374具有4mm直径的中心孔以及30mm的长度。倾斜范围从-3至+3度，而环形图像的运动范围通过向反射表面1392应用半径105mm的曲率而被减小。这一105mm的半径仍然大于凸面反射镜的枢轴点到这一反射镜的反射镜表面的距离(这一距离约为70mm)，但是显著小于平面反射镜的无限半径。注意，对于等于枢轴点至反射镜表面的距离(在这一示例情况下为70mm)的反射镜半径，该环形图像在反射镜旋转时将根本不移动。因此，对于曲率半径的选择确定了在测量范围和分辨率之间的折中。在这一实际示例中通过选择如上提及的曲率半径并且使用光生伏打检测器作为光敏元件1920-1926来获得位置测量的高分辨率(例如1/2500)。每个元件随后产生与落在其区域上的辐射能量线性相关的电流。这样的四元单元通常是已知的，但是没有中心孔和环形照射。可以使用备选类型的光敏元件，诸如位置敏感器件(PSD)以及所提及的用于图8的示例中的像素阵列传感器。然而，光生伏打电池具有非常好的噪声特性以及响应速度。

通过对来自四个元件1920-1926的信号的简单的算法组合，可以计算位置X、Y信号。如果来自四个四分之一圆传感器的光电流由信号Q1至Q4表示，则表示X和Y位移的信号可以简单地根据如下比率导出：

X＝((Q1+Q4)-(Q2+Q3))/(Q1+Q2+Q3+Q4)

Y＝((Q1+Q2)-(Q3+Q4))/(Q1+Q2+Q3+Q4)

当环形图像139如图21(a)中所示居中时，所有四分之一圆接收相等的辐射并且X和Y的值为零。当环形图像1399’如图21(b)中所示移动偏离中心时，X和/或Y的值将根据位移的方向和幅度以正或负的方式增加。注意，计算的这一比率形式自动地去除了照射源的总体强度、检测器灵敏度等中的任何变化。将理解，从四元单元信号导出的原始X、Y信号可以不与角位移dRx、dRy线性相关。信号处理可以被应用，并且校准关系可以被存储以将反射镜的角位置转换成通过以上公式计算的原始X、Y值。备选地或者另外，针对反射镜的每个期望的位置的期望的原始X、Y值可以被直接记住，使得线性校准不是必要的。这些不同类型的校准可以通过设计来实施，或者可以在组装照射系统时在建立过程期间获得。信号处理可以在模拟域、数字域或者二者的混合中执行。

在检测器处的环形图像1399的尺寸可以通过改变透镜1395a、1395b和/或1395c的功率来调节。设计的目标是使得环形图像的行进范围最大化，而不允许反射的辐射撞击在电动机的周围部件上，或者再次进入在检测器1396的中心处的孔。允许甚至更小部分的辐射被反射回到激光器类型的源1393中可以干扰其操作。在环形照射分布的中心处的暗部分允许在允许源和检测器的共轴布置时避免这一点。透镜1395a可以是商业上可用的VCSEL模块的一部分，而透镜1395b、1395c可以是对于倾斜感测应用的特定要求而被定制的。然而，透镜1395b可以被集成到具有VCSEL的模块中，从而放松了组装整个系统的容差。图21(b)因此示出了最大偏移。通过使用凸面反射表面1392，环形图像1399的偏移的范围可以通过改变凸面曲率半径来调节。

在其它变型中，反射表面可以由场琢面反射镜本身或者被机械地固定至场琢面反射镜的反射镜的背部形成。除了琢面反射镜，图18-21的倾斜传感器还可以应用于其他应用中。在所示的实施例中，致动器电动机1300和传感器1390可以在共享的外壳1802内位于彼此的顶部上，使得整个控制回路(类似于图7中所示的位置计算模块POS和电动机驱动电路装置MDRV)可以在自包含模块1804内局部地实施，自包含模块1804位于相同的外壳内或者附接至相同的外壳。也就是说，仅用于琢面x的位置命令CMDx需要被递送至致动器模块，致动器模块又包括在其内的实施位置计算所必需的所有部件、电动机驱动电路以及反馈控制。这大大降低了去往照射器中的电学部件的数目，特别是当考虑具有数十或数百个琢面反射镜和致动器的实施例时。

修改的传感器1390可以具有多个有利的特征。为了高分辨率，其可以被布置为从倾斜反射表面1392反射的辐射不击中致动器壁并且不错过检测器。光学倾斜传感器可以与致动器共轴安装，使得可以使其紧凑并且利用简单的光学部件而更便宜。此外，通过避免经反射的辐射能够再次进入辐射输出，可以使用诸如VCSEL之类的激光器，而非例如传统的LED源。可以使用其他类型的辐射源，但是VCSEL对于这一应用是有吸引力的，在于他们自然地提供了经准直的、径向对称的束，操作于非常低的功率并且非常耐用。透镜例如可以由PMMA制成。在具有如上给出的维度的实施例中，位置检测器1390的光学部分可以被制作为小于20mm长，其远比图8的实施例中短得多。这腾出了空间，例如以使得整个组件更短，或者包括信号处理和驱动电子装置。

传感器可以被应用于在宽范围的应用中测量任何移动部分的倾斜。传感器直接测量反射表面的倾斜，其可以与移动部分的倾斜(角)运动或者与平移运动相关联。具有弯曲反射表面的传感器对本体的倾斜和平移敏感，该本体承载反射表面。例如，在移动的磁体1362的情况下，束以其被反射的角将受凸面反射镜1392的光轴的离心以及旨在被测量的角位移影响。因为与弯曲反射表面结合的传感器可能在对倾斜的影响与对平移的影响之间不同，传感器的预期使用是仅具有倾斜的应用、仅具有平移的应用或者在倾斜和平移之间具有固定比例的应用。在如上所述的实施例中，位移严格与倾斜成比例(由于目标反射镜1392绕其旋转的枢轴点)，并且两个影响的组合导致正确确定倾斜角。由于固定的比例，替代反射镜1392的倾斜，也可以已经校准了其离轴平移。巧合的是，在用于场琢面反射镜22x的致动器的示例应用中最感兴趣的是倾斜。

致动器的部件应当根据其将运行的应用和环境被指定。对于EUV设备内的环境，考虑包括真空兼容性(基本上不具有出气)、低压气体的容差，低压气体诸如氢气氛(例如2至20Pa的局部压力)。这可以影响对于磁体材料的选择。例如SmCo(钐钴)可以用于移动磁体材料。诸如FeNdB之类的其它材料可以遭受H₂脆化，除非被包封。包封将不希望地增加间隙586、786，并且引入泄露的风险。

根据本发明的实施例，可以成功地设计新颖电动机，以在具有反馈的受控系统中产生平面驱动力。在本文中呈现的构思可以允许系统设计者：在两个自由度上提供可控的驱动力；在若干致动器并排安装时限制杂散场；减小驱动力作为磁性屏蔽的附加的优点；在非常受限的体积内工作，例如达到10-20mm的宽度(例如16mm)和20-40mm的高度(例如30mm)；限制功率损耗，例如到达少于每致动器5W或少于3W；和/或限制功率消耗。

通过使用在本文中所公开的类型的致动器的阵列来控制光瞳琢面反射镜22可以获得多种多样的照射分布。可以存在可用于由每个场琢面反射镜22x照射的五个或更多个光瞳琢面24x等。照射分布包括多种环形和部分环形分布，以及偶极和四极分布。使用对于特定图案定制的这些分布和/或工艺参数允许采用致动器的EUV设备中的更好的图案化性能。然而，场琢面反射镜的自由度和与单个场琢面反射镜相关联的光瞳琢面的数目的增加使得将辐射同样地聚焦到所有相关联的光瞳琢面反射镜上成为挑战(由于不同距离)。

图22示出了另一实施例中的EUV光刻设备的照射系统。琢面场反射镜装置22和琢面光瞳反射镜装置24再次被示出。同样再次被示出的是倾斜场琢面反射镜22a中的一个的效果，以便从光瞳琢面24a和24a’中的选定的光瞳琢面照射目标区域E。如已经提及，使用在本申请中公开的2D平面致动器，每个场琢面22a可以与多于两个光瞳琢面相关联。图23示意性地示出了适于用于这样的系统中的琢面光瞳反射镜装置24，具有多个六边形光瞳琢面。六边形琢面仅为一个可能的示例。诸如方形、三角形、矩形和圆形之类的其它形状也是可能的，并且形状可以在琢面场反射镜装置内混合。

场琢面和光瞳琢面的每个组合形成了用于辐射到达目标区域E的“通道”。针对每个期望的照射模式(照射分布)，选定的通道被激活以控制光瞳的亮区域的形状，并且优化跨亮区域的照射的均匀性。在提供了高NA照射系统的(具有至少约0.4的数值孔径NA)实际系统中，可以存在数百个场琢面反射镜，并且每个场琢面反射镜可以已经与其三个或者更多个光瞳琢面相关联，例如四个、五个或六个光瞳琢面可以是通过移动单个光瞳琢面可选择的。(相关联的光瞳琢面的数目可以针对不同场琢面而不同。)以该方式乘以与每个场琢面相关联的光瞳琢面的数目允许照射系统提供更宽范围的照射分布。然而，其也带来了设计挑战。

为了增加的图像分辨率，诸如“尖锐偶极”和“尖锐四极”的照射分布是感兴趣的，其中照射分布的亮部分被限制为总光瞳区域的小分数。(这一分数通常被称为“光瞳填充比率”。)这些亮区域可以例如被限制为光瞳的外围区域，并且仅在X或Y轴(X双极或Y双极)上。传统地，因为光瞳琢面具有特定尺寸，实现亮琢面的这一非常受限的分布的仅有的方式是使用场琢面的“三态”位置丢弃一些辐射。也就是说，仅使用可能的通道的子集。总体上，照射能量是珍贵的，并且不希望丢弃它。为了在这些“尖锐”照射模式中使用整套通道，涉及将数百个光瞳琢面反射镜定位在外围区域(或者其它局部区域，取决于照射模式)内。这暗指每个光瞳琢面反射镜24a、24a’等在尺寸上非常小，这又暗指对应的场琢面反射镜22a必需将中间焦点IF的图像聚焦成非常小的尺寸，以便避免辐射溢出琢面的侧部。即使辐射可以被聚焦成略微小于光瞳琢面反射镜的尺寸，等离子体位置和形状的任何波动或漂移可以引起一些辐射在琢面的边缘之上溢出。这是不希望的，因为其引入了强度变化，并且在操作期间使曝光剂量的均匀性退化。此外，在每个场琢面反射镜与在光瞳反射镜装置24之上以二维分布的若干光瞳琢面反射镜相关联时，其变得难以或者不可能实现以下布置，使得场琢面反射镜可以产生辐射源(IF)在每一个相关联的光瞳琢面上的聚焦图像。每个场琢面反射镜的聚焦距离由其曲率半径确定，而从场琢面反射镜到不同相关联的光瞳琢面反射镜的距离将不同。除非针对场琢面反射镜提供可变的曲率半径，其聚焦距离将被固定，暗指并非所有光瞳琢面可以接收辐射源的聚焦图像。

图22和图23中所示的修改的照射系统可以解决这些问题中的一个或多个，并且可以允许一整套通道用于所有照射模式中，包括具有小填充比率的那些，而不牺牲在其它模式下的辐射和剂量均匀性。为了实现这一点，其被布置为特定光瞳琢面在尺寸上比其它的更小。具体而言，外围区域中的琢面比中心区域中的琢面小得多，因为通常希望外围区域在“尖锐”照射分布中具有低填充比率。与此同时，其它区域中的琢面被制作为相对较大。因为即使模糊图像将仍然适合在相对大的琢面上，这也具有放松聚焦要求的优点。在一个示例中，光瞳的外径由值σ＝1定义，而光瞳的中心被定义为σ＝0，并且更小的琢面位于具有大于参数α的σ的区域中。因此，光瞳琢面24a比琢面24a’小得多。

在图23中，许多光瞳琢面中的两个被标注为24a和24a’，并且被形成黑色阴影。图23中被形成黑色阴影的其它琢面也与相同的场琢面反射镜22a相关联。可以看出，总共五个光瞳琢面与单个场琢面22a相关联。假定存在例如在1000和2000之间的场琢面反射镜，将理解的是实际上琢面将甚至更小并且比在此所示的更多。如在图22中可见，场琢面反射镜22a被设计为在点F处形成辐射源(IF)的聚焦图像，点F尽可能准确地位于光瞳琢面反射镜24a上。当被倾斜以访问处于较远距离处的光瞳琢面反射镜24a’时，图像被聚焦在点F’处，点F’达不到光瞳琢面反射镜24a’。因此，在光瞳琢面反射镜24a’处的图像被离焦并且因此比在反射镜24a上更大。然而，因为反射镜24’在物理上较大，所有辐射仍然被捕获并且被引导至目标区域E，使得辐射利用和均匀性不再不利地折中。在针对每个预期的照射分布确定了通道分配的照射器的设计工艺中，每个场琢面反射镜的曲率半径(聚焦功率)可以被优化，使得针对具有小光瞳琢面反射镜(例如24a)的那些通道聚焦是最佳的，而针对具有较大的光瞳琢面反射镜(例如24a’)的那些通道允许一定程度的离焦。

在图18至图21中和在图22与图23中所描述的修改可以在具有图7至图17中所示的任何致动器设计的一个设备中使用。图18至图21的光学传感器可以独立地用于特定致动器的许多应用中。类似地，可以在照射系统中应用图22和图23中所示的新颖场琢面反射镜装置，而无需使用特定形式的致动器。替代仅提供光瞳琢面反射镜的两个尺寸，可以在光瞳的不同区域中使用一定范围的尺寸。

虽然在本文本中对IC的制造中光刻设备的使用做出具体参考，但是应当理解的是在本文中所描述的光刻设备可以具有其它应用，诸如集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等的制造。本领域技术人员理解在这样的备选应用的上下文中，术语“晶片”或“裸片”在本文中的任何使用被视作分别与更一般的术语“衬底”或“目标部分”含义相同。在本文中涉及的衬底可以在曝光之前或之后、在例如轨道(其为通常向衬底施加抗蚀剂层并且显影经曝光的抗蚀剂的工具)、量测工具和/或检查工具中被处理。在可用的情况下，在本文中的公开内容可以应用于这种或其它衬底处理工具。此外，衬底可以被处理不止一次，例如以便创建多层IC，使得在本文中所使用的术语衬底也指代已经包含多个经处理的层的衬底。

虽然已经对EUV光学系统的上下文中的本发明的实施例的使用做出具体参考，但是将理解的是可以在其它应用中使用本发明，不管是在光学系统中，不管是在光刻装置或完全不同的应用中，以及不管是在真空或其它环境中。

术语“透镜”在上下文允许的情况下可以指代各种类型的光学部件中的任何一个或组合，包括折射式、反射式、磁性、电磁和静电光学部件。

虽然在上文中已经描述了本发明的具体实施例，但是将理解的是本发明可以以与所描述的不同的方式来实施。上述描述旨在是示例性的，而非限制性的。因此，对于本领域技术人员将明显的是可以对所描述的发明进行修改，而不背离所附的权利要求的范围。

Claims (36)

1.一种用于提供具有至少两个自由度的运动的致动机构，所述机构包括移动部分和静止部分，所述移动部分包括具有被约束为在工作区域之上移动的磁面的永磁体，所述工作区域基本上位于垂直于所述磁体的磁化的方向的第一平面中，所述静止部分包括具有极面的至少两个电磁体，所述极面基本上位于与所述第一平面接近平行的第二平面中，所述极面在所述第二平面中的中心位置周围对称分布并且基本上在由所述移动磁体的所述面横切的整个区域之上延伸。

2.根据权利要求1所述的机构，其中每个电磁体是具有第一极面和第二极面的双极电磁体，所述第一极面和所述第二极面在所述第二平面中彼此径向相对地定位。

3.根据权利要求1或2所述的机构，其中电磁体极面的数目为四个，每个所述极面基本上具有圆或环的四分之一的形式，所述极面一起基本上覆盖所述第二平面中的圆形或环形区域。

4.根据任一前述权利要求所述的机构，具有延长的形式，所述延长的形式具有垂直于所述第一平面和所述第二平面的纵轴，其中所述移动部分被约束为在所述磁体在所述工作区域之上移动时绕与所述纵轴正交的第一轴线和第二轴线倾斜。

5.根据任一前述权利要求所述的机构，其中所述永磁体的所述面与所述电磁体的所述极面之间的间隙小于所述磁体面的宽度的20％。

6.根据权利要求5所述的机构，其中所述永磁体的所述面与所述电磁体的所述极面之间的所述间隙小于所述磁体面的宽度的15％。

7.根据权利要求6所述的机构，其中所述永磁体的所述面与所述电磁体的所述极面之间的所述间隙小于所述磁体面的宽度的10％。

8.根据任一前述权利要求所述的机构，其中每个极面位于其相应的电磁体的延长的铁磁芯的远端，并且其中与极面径向相对的芯具有通过铁磁材料连接在一起的近端。

9.根据权利要求8所述的机构，其中所有芯的近端经由共用铁磁基部被连接。

10.根据任一前述权利要求所述的机构，还包括至少包围所述永磁体的铁磁屏蔽件，以便在多个这样的致动机构被并排放置时将所述永磁体与机构屏蔽。

11.根据任一前述权利要求所述的机构，还包括位置传感器，所述位置传感器被配置为监测所述移动部分的位置以使得能够对所述位置进行反馈控制，所述位置传感器被配置为将辐射束引导在反射表面处，所述反射表面被布置为与所述机构的所述移动部分一起移动并且检测从所述反射表面反射的辐射束。

12.根据权利要求11所述的机构，其中所述反射表面在所述移动磁体上，并且所述位置传感器被配置为通过在所述电磁体之间的中心空间将所述辐射束引导在所述移动磁体处，并且检测通过相同的中心空间从所述移动磁体反射的所述辐射束的偏转。

13.根据权利要求11或12所述的机构，其中所述位置传感器被配置为沿着光轴引导所述辐射束，其中被引导的所述辐射束的输出被定位在所述光轴上，而被配置为检测经反射的所述辐射束的光电检测器包围所述光轴，使得被引导的束通过所述光电检测器的中心。

14.根据权利要求13所述的机构，其中所述光电检测器包括在所述光轴周围间隔开的多个光敏元件。

15.根据权利要求13或14所述的机构，其中被引导的所述辐射束具有在所述光轴周围为暗的角强度分布，使得经反射的辐射基本上不被引导回被引导的所述辐射束的输出。

16.根据权利要求11至15中任一项所述的机构，其中所述反射表面是弯曲的。

17.根据任一前述权利要求所述的机构，其中所述移动磁体包括SmCo材料。

18.根据任一前述权利要求所述的机构，为延长的形式，其中悬架部分、所述永磁体、所述静止部分和位置传感器首尾相连地被堆叠。

19.根据任一前述权利要求所述的机构，其中所述移动部分由弹性支撑件支撑，所述弹性支撑件被布置为提供响应于所述第一部分和所述第二部分之间的相对位移而增加并且反抗起动力的偏置力，所述机构还包括在所述第一部分和所述第二部分之间的磁耦合，所述反偏置力部分地反抗所述偏置力以减小用于影响给定的位移的所述起动力。

20.一种光学设备，包括被布置为从辐射源接收辐射束以处理和递送所述束至目标位置的一系列光学部件，其中所述光学部件包括被安装在根据任一前述权利要求所述的致动器机构上的一个或多个可移动光学部件，并且还包括控制器和驱动电路装置，被配置为激励所述电磁体以获得所述可移动光学部件或每个可移动光学部件的希望的定位。

21.根据权利要求20所述的光学设备，其中所述一个或多个可移动光学部件形成照射系统的一部分，所述照射系统被配置为调节所述束并且将其递送至图案形成装置上的目标位置，并且所述可移动部件是可移动的以改变经调节的束在所述目标位置处的入射角。

22.根据权利要求21所述的光学设备，包括：多个这种可移动部件，具有作为蝇眼照射器的一部分被提供的相关联的致动机构。

23.根据权利要求22所述的光学设备，其中所述可移动部件包括所述蝇眼照射器内的琢面场反射镜装置中的场琢面反射镜，每个可移动场琢面反射镜是可控的以将所述束的一部分引导至琢面光瞳反射镜装置中的相关联的若干光瞳琢面反射镜中的选定的一个，并且所述若干光瞳琢面反射镜根据它们在所述光瞳反射镜装置中的位置而具有不同的尺寸。

24.根据权利要求23所述的光学设备，其中所述光瞳反射镜装置的外围区域中的光瞳琢面反射镜小于中心区域中的光瞳琢面反射镜。

25.根据权利要求23或24所述的光学设备，其中每个场琢面反射镜具有聚焦功率以便将辐射源的图像聚焦到选定的所述光瞳琢面反射镜上，所述聚焦的准确度在能够被选择的不同相关联的光瞳琢面反射镜之间变化，并且其中所述相关联的光瞳琢面反射镜中的较大的光瞳琢面反射镜位于聚焦所述图像的准确度低的位置处。

26.根据权利要求20至25中任一项所述的光学设备，其中所述光学部件是反射部件，并且所述照射系统是可利用具有在5至20nm的范围内的波长的辐射进行操作的EUV照射系统。

27.一种光刻设备，包括：

照射系统，被配置为调节辐射束；

支撑件，被构造为支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够在所述辐射束的截面中向所述辐射束赋予图案，以形成经图案化的辐射束；

衬底台，被构造为保持衬底；

投影系统，被配置为将所述经图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上；以及

根据权利要求20至26中任一项所述的光学设备，被配置为调节所述照射系统中的所述辐射束和/或所述投影系统中的所述经图案化的辐射束。

28.一种光刻投影设备，被布置为将图案从图案形成装置投影到衬底上，其中所述光刻投影设备包括根据权利要求20至26中任一项所述的光学设备，以调节用于照射所述图案形成装置的辐射束。

29.一种器件制造方法，包括将经图案化的辐射束投影到衬底上，其中所述经图案化的辐射束由通过根据权利要求20至26中任一项所述的光学设备进行调节的辐射束形成。

30.一种光学倾斜传感器，被布置为沿着光轴将辐射束引导至其倾斜将被测量的反射表面，其中用于被引导的所述辐射束的输出被定位在所述光轴上，而被配置为检测经反射的辐射的光电检测器包围所述光轴，使得被引导的束通过所述光电检测器的中心。

31.根据权利要求30所述的倾斜传感器，其中所述光电检测器包括在所述光轴周围间隔开的多个光敏元件，所述传感器进一步包括信号处理装置，所述信号处理装置被配置为响应于经反射的辐射在所述光敏元件之上的运动而导出变化的二维倾斜测量。

32.根据权利要求31所述的倾斜传感器，其中所述光电检测器包括在所述光轴周围间隔开的三个或更多光敏元件。

33.根据权利要求31或32所述的倾斜传感器，其中所述光电检测器包括具有用于被引导的辐射束经过的中心孔的四个四分之一圆形状的光敏元件。

34.根据权利要求31至33中任一项所述的倾斜传感器，其中所述光敏元件是光生伏打电池。

35.根据权利要求30至34中任一项所述的倾斜传感器，其中被引导的辐射束具有在所述光轴周围为暗的角强度分布，使得经反射的辐射基本上不被引导回所述源。

36.根据权利要求30至35中任一项所述的倾斜传感器，其中所述输出是激光器装置，例如半导体，例如VCSEL。