JP6371473B2 - 照明システム - Google Patents

Description

関連出願への相互参照
[0001] 本願は、２０１４年９月２５日に出願した欧州特許出願第１４１８６４０３．３号の優先権を主張し、その全体を本願に参考として組み込む。

[0002] 本発明は、リソグラフィ装置用の照明システムに関する。

[0003] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板のターゲット部分上に付与する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に用いることができる。その場合、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンを生成するために、マスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを用いることができる。このパターンを、放射感応性材料（レジスト）層を有する基板（例えば、シリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば、ダイの一部、又は１つ以上のダイを含む）上に結像することができる。一般には、単一の基板が、連続的に露光される隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。従来のリソグラフィ装置としては、ターゲット部分上にパターン全体を一度に露光することにより各ターゲット部分を照射するいわゆるステッパ、及びビームによってある特定の方向（「スキャン」方向）にパターンをスキャンすると同時に、この方向に平行又は逆平行に基板をスキャンすることにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるスキャナが含まれる。

[0004] リソグラフィ装置は、パターニングデバイスを照明するために用いる放射ビームを提供するための照明システムを含む。照明システムは、例えば、放射源から放射ビームを受け、パターニングデバイスの照明のために放射ビームを調整することができる。

[0005] 本明細書中又はその他の箇所で特定されているか否かにかかわらず、従来技術の１つ以上の問題を取り除くか又は軽減する照明システムを提供することが望ましい。

[0006] 第１態様によると、リソグラフィ装置用の照明システムが提供され、この照明システムは、放射ビームを受けるとともに放射ビームを複数のサブビームへと合焦させるように構成されたレンズアレイと、照明ビームを形成するためにサブビームを受けるとともにサブビームを反射させるように構成された反射要素アレイと、照明ビームを第１部と第２部に分割するように構成されたビーム分割デバイスであって、第１部はリソグラフィパターニングデバイスに入射するように誘導される、ビーム分割デバイスと、イメージが検出面に形成されるように照明ビームの第２部を検出面上に合焦させるように構成された合焦ユニットであって、イメージは反射要素アレイの上流に位置する平面における複数のサブビームのイメージであり、サブビームはイメージ内で互い重なり合わない、合焦ユニットと、検出面に入射する放射の強度を測定するように構成された検出器要素アレイと
を備える。

[0007] 第２態様によると、リソグラフィ装置用の照明システムが提供され、この照明システムは、照明ビームを形成するために放射ビームを受けるとともに放射ビームの複数のサブビームを反射させるように構成された反射要素アレイと、照明ビームを第１部と第２部に分割するように構成されたビーム分割デバイスであって、第１部はリソグラフィパターニングデバイスに入射するように誘導される、ビーム分割デバイスと、イメージが検出面に形成されるように照明ビームの第２部を検出面上に合焦させるように構成された合焦ユニットであって、イメージは反射要素アレイの下流に位置する平面における複数のサブビームのイメージであり、サブビームはイメージ内で互い重なり合わない、合焦ユニットと、検出面に入射する放射の強度を測定するように構成された検出器要素アレイとを備える。

[0008] リソグラフィパターニングデバイスの照明中に所望の空間強度分布を有する照明ビームを提供することが望ましい。第１態様及び第２態様の両方は、検出器要素アレイによって得られた測定値から各サブビームの強度の決定を可能にする。サブビームが互いに重なり合わない平面が検出面上に結像されるため、各サブビームの強度を個別に決定することができる。サブビームの決定された強度を有利に使って反射要素の所望の向きを決定することができ、これは所望の空間強度分布を有する照明ビームという結果となる。例えば、反射要素の向きは、所望の空間強度分布を有する照明ビームを提供するために検出器要素アレイによって得られた測定値に応答して制御することができる。

[0009] 加えて又は代替的に、反射要素アレイの反射要素の向きを決定することが望ましい場合がある。反射要素アレイの上流に位置する平面（第１態様）又は反射要素アレイの下流に位置する平面（第２態様）が検出面上に結像されるため、検出面上に入射する放射は、反射要素アレイの反射要素の向きに依存する。したがって、検出器要素アレイによって得られた測定値を用いて、反射要素アレイの反射要素の向きを決定することができる。

[0010] 照明システムは、放射ビームを受け、放射ビームを複数のサブビームへと合焦させるとともに複数のサブビームを反射要素アレイ上に誘導するように構成されたレンズアレイをさらに備えてよい。

[0011] 検出器要素アレイは、複数の検出器要素が各サブビームに対応する放射を受けるように配置されてよい。

[0012] 照明システムは、各サブビームの空間強度分布を決定するとともに空間強度分布を用いて反射要素アレイの各反射要素の向きを決定するように構成されたコントローラをさらに備えてよい。

[0013] 合焦ユニットは、各検出器要素が複数のサブビームのうちの１つに対応する放射を受けるように照明ビームの第２部を検出面上に合焦させるように構成されてよい。

[0014] 照明システムは、複数のサブビームの各々の強度を決定するように構成されたコントローラをさらに備えてよい。

[0015] 照明システムは、反射要素アレイの反射要素の向きを調節するように構成された複数のアクチュエータをさらに備えてよい。

[0016] コントローラは、照明期間中、所望の空間強度分布を有する照明ビームを形成するために、複数のサブビームの決定された強度に応答してアクチュエータを制御するように動作可能であってよい。

[0017] コントローラは、さらに、照明期間中以外のとき、反射要素を方向付けるためにアクチュエータを制御するように動作可能であってよく、それによって、検出面上に結像されたときにサブビームが重ならないサブビームのイメージを形成する平面の範囲が、照明期間中の平面の範囲と比較して拡大される。

[0018] 合焦ユニットは、検出面上に結像される平面を調節するように動作可能であってよい。

[0019] 照明システムは、反射要素アレイの上流に位置決めされたフィルタ要素をさらに含んでよく、フィルタ要素は、放射が反射要素アレイに入射するように放射を透過させるように構成される。

[0020] フィルタ要素は、放射が１つ以上の反射要素に入射することを防止するためにフィルタ要素の１つ以上の領域を塞ぐように動作可能であってよい。

[0021] 検出器要素アレイは、実質的に検出面に位置決めされてよい。

[0022] 照明システムは、実質的に検出面に位置決めされた蛍光プレートをさらに備えてよく、検出器要素アレイは、蛍光プレートから放出される放射の強度を測定するように構成されてよい。

[0023] 照明システムは、照明ビームの第２部を第１検出ビームと第２検出ビームに分割するように構成された第２ビーム分割デバイスをさらに備えてよく、第１検出ビームは検出システムに誘導され、第２検出ビームは第２合焦ユニット及び第２検出器要素アレイを含む第２検出システムに誘導され、第２合焦ユニットは、第２イメージが第２検出面に形成されるように第２検出ビームを第２検出面上に合焦させるように構成され、第２イメージは、第１検出ビームを受ける検出システムによって結像される平面とは異なる第２平面における複数のサブビームのイメージである。

[0024] 合焦ユニットは、検出面と実質的に平行に方向付けされてよい。

[0025] 合焦ユニットは、反射要素アレイと実質的に平行に方向付けされてよい。

[0026] 照明システムは、反射要素アレイの反射要素に対する欠陥を、検出器要素アレイによって得られた測定値から決定するように構成されたコントローラをさらに備えてよい。

[0027] 第３態様によると、第１態様又は第２態様による照明システムと、パターニングデバイスを支持するためのサポート構造であって、パターニングデバイスは、照明ビームの第１部の断面にパターンを付与することによってパターン付き放射ビームを形成する役割を果たす、サポート構造と、基板を保持するための基板テーブルと、パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するための投影システムとを備える、リソグラフィ装置が提供される。

[0028] 第４態様によると、放射ビームを結像する方法が提供され、この方法は、放射ビームを提供することと、レンズアレイを用いて放射ビームを複数のサブビームへと合焦させることと、照明ビームを形成するために反射要素アレイを用いて複数のサブビームを反射させることと、照明ビームを第１部と第２部に分割することと、リソグラフィパターニングデバイスに入射するように照明ビームの第１部を誘導することと、イメージが検出面に形成されるように照明ビームの第２部を合焦させることであって、イメージは反射要素アレイの上流に位置する平面における複数のサブビームのイメージであり、サブビームはイメージ内で互い重なり合わない、合焦させることと、検出器要素アレイを用いて検出面に入射する放射の強度を測定することとを含む。

[0029] 第５態様によると、放射ビームを結像する方法が提供され、この方法は、放射ビームを提供することと、照明ビームを形成するために反射要素アレイを用いて放射ビームの複数のサブビームを反射させることと、照明ビームを第１部と第２部に分割することと、リソグラフィパターニングデバイスに入射するように照明ビームの第１部を誘導することと、イメージが検出面に形成されるように照明ビームの第２部を合焦させることであって、イメージは反射要素アレイの下流に位置する平面における複数のサブビームのイメージであり、サブビームはイメージ内で互い重なり合わない、合焦させることと、検出器要素アレイを用いて検出面に入射する放射の強度を測定することとを含む。

[0030] 方法は、レンズアレイを用いて放射ビームを複数のサブビームへと合焦させることと、複数のサブビームを反射要素アレイ上に誘導することとをさらに含んでよい。

[0031] 検出器要素アレイは、複数の検出器要素が各サブビームに対応する放射を受けるように配置されてよい。

[0032] 方法は、各サブビームの空間強度分布を決定することと、空間強度分布を用いて反射要素アレイの各反射要素の向きを決定することとをさらに含んでよい。

[0033] 照明ビームの第２部は、各検出器要素が複数のサブビームのうちの１つに対応する放射を受けるように検出面上に合焦されてよい。

[0034] 方法は、複数のサブビームの各々の強度を決定することをさらに含んでよい。

[0035] 方法は、照明期間中、所望の空間強度分布を有する照明ビームを形成するために、複数のサブビームの決定された強度に応答して反射要素アレイの反射要素の向きを調節することをさらに含んでよい。

[0036] 方法は、照明期間中以外のときに反射要素アレイの反射要素の向きを調節することをさらに含んでよく、それによって、検出面上に結像されたときにサブビームが重ならないサブビームのイメージを形成する平面の範囲が、照明期間中の平面の範囲と比較して拡大される。

[0037] 方法は、照明期間中以外のときに複数のサブビームの各々の強度を決定することをさらに含んでよい。

[0038] 方法は、照明期間中以外のときに反射要素の向きを決定することをさらに含んでよい。

[0039] 方法は、検出面上に結像される平面を調節することをさらに含んでよい。

[0040] 方法は、検出器要素アレイによって得られた測定値に従って反射要素アレイの上流に位置決めされたフィルタ要素を位置合わせすることをさらに含んでよく、フィルタ要素は、反射要素アレイに入射する放射を透過させるように構成される。

[0041] 方法は、放射が１つ以上の反射要素に入射することを防止するようにフィルタ要素の１つ以上の領域を塞ぐことをさらに含んでよい。

[0042] 方法は、反射要素アレイの反射要素に対する欠陥を、検出面に入射する放射の強度の測定値から決定することをさらに含んでよい。

[0043] 方法は、照明ビームの第２部を第１検出ビームと第２検出ビームに分割することであって、第１検出ビームは検出システムに誘導される、分割することと、第２イメージが第２検出面に形成されるように第２検出ビームを合焦させることであって、第２イメージは、第１検出ビームを受ける検出システムによって結像される平面とは異なる第２平面における複数のサブビームのイメージである、合焦させることとをさらに含んでよい。

[0044] 第６態様によると、リソグラフィ装置用の照明システムが提供され、この照明システムは、放射ビームを受けるとともに放射ビームを複数のサブビームへと合焦させるように構成されたレンズアレイと、照明ビームを形成するためにサブビームを受けるとともにサブビームを反射させるように構成された反射要素アレイと、照明ビームを第１部と第２部に分割するように構成されたビーム分割デバイスであって、第１部はリソグラフィパターニングデバイスに入射するように誘導される、ビーム分割デバイスと、イメージが検出面に形成されるように照明ビームの第２部を検出面上に合焦させるように構成された合焦ユニットであって、イメージは、サブビームが互いに重なり合わない複数のサブビームのイメージである、合焦ユニットと、検出面に入射する放射の強度を測定するように構成された検出器要素アレイとを備える。

[0045] 第７態様によると、放射ビームを結像する方法が提供され、この方法は、放射ビームを提供することと、レンズアレイを用いて放射ビームを複数のサブビームへと合焦させることと、照明ビームを形成するために反射要素アレイを用いて複数のサブビームを反射させることと、照明ビームを第１部と第２部に分割することと、リソグラフィパターニングデバイスに入射するように照明ビームの第１部を誘導することと、イメージが検出面に形成されるように照明ビームの第２部を合焦させることであって、イメージは、複数のサブビームのサブビームが互いに重なり合わない複数のサブビームのイメージである、合焦させることと、検出器要素アレイを用いて検出面に入射する放射の強度を測定することとを含む。

[0046] 本発明のあらゆる態様に関連して言及した上記の特徴は、本発明の他のあらゆる態様と関連付けて使用することができる。

[0047] 本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の概略図を参照して以下に説明する。これらの図面において同じ参照符号は対応する部分を示す。
図１は、本発明のある実施形態によるリソグラフィ装置の概略図である。 図２は、図１に示すリソグラフィ装置の一部を形成する本発明のある実施形態による照明システムＩＬの一部の概略図である。 図３Ａは、図２の照明システムによって形成され得る照明モードの概略図である。 図３Ｂは、図２の照明システムによって形成され得る照明モードの概略図である。 図４Ａは、図２の照明システムＩＬ内に形成され得るサブビームのイメージの概略図である。 図４Ｂは、図２の照明システムＩＬ内に形成され得るサブビームのイメージの概略図である。 図５は、別の動作モードにおける図２の照明システムＩＬの一部の概略図である。 図６Ａは、図５に示す動作モードを用いて照明システムＩＬ内に形成され得るサブビームのイメージの概略図である。 図６Ｂは、図５に示す動作モードを用いて照明システムＩＬ内に形成され得るサブビームのイメージの概略図である。 図７は、本発明の別の実施形態による照明システムＩＬの一部の概略図である。

[0048] 本明細書において、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされているが、本明細書記載のリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスパターン及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造といった他の用途を有し得ることが理解されるべきである。当業者にとっては当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使用される「ウェーハ」又は「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」又は「ターゲット部分」という用語と同義であるとみなしてよい。本明細書に記載した基板は、露光の前後を問わず、例えば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、かつ露光されたレジストを現像するツール）、メトロロジーツール又はインスペクションツールで処理されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示内容を上記のような基板プロセシングツール及びその他の基板プロセシングツールに適用してもよい。さらに基板は、例えば、多層ＩＣを作るために複数回処理されてもよいので、本明細書で使用される基板という用語は、すでに多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。

[0049] 本明細書で使用される「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、又は１２６ｎｍの波長、又はおよそこれらの値の波長を有する）、及び極端紫外線（ＥＵＶ）（例えば、４〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、並びにイオンビームや電子ビームなどの微粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射を包含している。

[0050] 本明細書において使用される「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分内にパターンを作り出すように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用できるデバイスを指していると、広く解釈されるべきである。なお、留意すべき点として、放射ビームに付与されたパターンは、基板のターゲット部分内の所望のパターンに正確に一致しない場合もある。通常、放射ビームに付けたパターンは、集積回路などのターゲット部分内に作り出されるデバイス内の特定の機能層に対応することになる。

[0051] パターニングデバイスは、透過型であっても、反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、レべンソン型(alternating)位相シフト、及びハーフトーン型(attenuated)位相シフトなどのマスク型、並びに種々のハイブリッドマスク型を含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型ミラーのマトリックス配列が用いられており、各小型ミラーは、入射する放射ビームを様々な方向に反射させるように、個別に傾斜させることができる。このようにして、反射される放射ビームにパターンを付ける。

[0052] サポート構造は、パターニングデバイスを保持する。サポート構造は、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、及び、パターニングデバイスが真空環境内で保持されているか否かなどの他の条件に応じた態様で、パターニングデバイスを保持する。サポートは、機械クランプ、真空式、又はその他のクランプ技術、例えば、真空状態での静電クランプを使用することができる。サポート構造は、例えば、必要に応じて固定又は可動式にすることができるフレーム又はテーブルであってもよく、また、パターニングデバイスを、例えば、投影システムに対して所望の位置に確実に置くこともできる。本明細書において使用される「レチクル」又は「マスク」という用語はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語と同義であると考えるとよい。

[0053] 本明細書において使用される「投影システム」という用語は、使われている露光放射にとって、あるいは液浸液の使用又は真空の使用といった他の要因にとって適切な、屈折型、反射型、及び反射屈折型光学システムを含むあらゆる型の投影システムを包含していると広く解釈されるべきである。本明細書において使用される「投影レンズ」という用語はすべて、より一般的な「投影システム」という用語と同義であると考えるとよい。

[0054] 照明システムとしては、放射ビームを誘導し、整形し、又は制御するために、屈折型、反射型、及び反射屈折型の光コンポーネントを含むさまざまなタイプの光コンポーネントを含むことができる。以下そのようなコンポーネントを総称して又は単独で「レンズ」と呼ぶこともできる。

[0055] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のサポート構造）を有する型のものであってもよい。そのような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルは並行して使うことができ、又は予備工程を１つ以上のテーブル上で実行しつつ、別の１つ以上のテーブルを露光用に使うこともできる。

[0056] また、リソグラフィ装置は、投影システムの最終要素と基板との間の空間を満たすように、基板を比較的高屈折率を有する液体（例えば水）内に沈めるタイプのものであってもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させることで当技術分野において周知である。

[0057] 図１は、リソグラフィ装置のある実施形態を概略的に示している。このリソグラフィ装置は、
‐放射ビームＰＢ（例えば、ＵＶ放射又はＥＵＶ放射）を調整する照明システム（イルミネータ）ＩＬと、
‐パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを支持し、かつパターニングデバイスをアイテムＰＬに対して正確に位置決めする第１位置決めデバイスＰＭに連結されたサポート構造（例えば、サポート構造）ＭＴと、
‐基板（例えば、レジストコートウェーハ）Ｗを保持し、かつ基板をアイテムＰＬに対して正確に位置決めする第２位置決めデバイスＰＷに連結された基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴと、
‐パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＰＢに付けられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイを含む）上に結像するように構成された投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＬとを備える。

[0058] 本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置は、透過型のもの（例えば、透過型マスクを採用しているもの）である。また、リソグラフィ装置は、反射型のもの（例えば、上述のプログラマブルミラーアレイを採用しているもの）であってもよい。リソグラフィ装置は、透過型及び反射型の両方の光学素子を含んでもよい。

[0059] 照明システムＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受ける。例えば、放射源がエキシマレーザである場合、放射源とリソグラフィ装置は、別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされず、また放射ビームは、放射源ＳＯから照明システムＩＬへ、例えば、適切な誘導ミラー及び／又はビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムＢＤを使って送られる。その他の場合においては、例えば、放射源が水銀ランプである場合、放射源は、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。

[0060] 照明システムＩＬは、（例えば、異なる照明モードを形成するために）ビームの角強度分布を調節する調節手段ＡＭを含むことができる。一般に、照明システムの瞳面内の強度分布の少なくとも外側及び／又は内側半径範囲（通常、それぞれσ-outer及びσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。さらに、照明システムＩＬは、通常、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯといったさまざまな他のコンポーネントを含むことができる。照明システムは、放射ビームの断面に所望の均一性及び強度分布を有する、調整された放射ビームＰＢを提供する。

[0061] 放射ビームＰＢは、サポート構造ＭＴによって保持されているパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ上に入射する。パターニングデバイスＭＡを通り抜けた後、ビームＰＢは投影システムＰＬを通過し、投影システムＰＬは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームの焦点をあわせる。第２位置決めデバイスＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス）を使って、例えば、さまざまなターゲット部分ＣをビームＰＢの経路内に位置決めするように、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができる。同様に、第１位置決めデバイスＰＭ及び別の位置センサ（図１には明示的に示されていない）を使い、例えば、マスクライブラリから機械的に取り出した後又はスキャン中に、パターニングデバイスＭＡをビームＰＢの経路に対して正確に位置決めすることもできる。通常、オブジェクトテーブルＭＴ及びＷＴの移動は、位置決めデバイスＰＭ及びＰＷの一部を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）を使って達成することができる。しかしながら、ステッパの場合は（スキャナとは対照的に）、サポート構造ＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに連結されてもよく、又は固定されてもよい。パターニングデバイスＭＡ及び基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１及びＭ２と、基板アライメントマークＰ１及びＰ２とを使って、位置合わせされてもよい。

[0062] 例示の装置は、以下の好ましいモードで使用できる。
１．ステップモードにおいては、サポート構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴを基本的に静止状態に保ちつつ、ビームＰＢに付けられたパターン全体を一度にターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一静的露光）。その後、基板テーブルＷＴは、Ｘ及び／又はＹ方向に移動され、それによって別のターゲット部分Ｃを露光することができる。ステップモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光時に結像されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。
２．スキャンモードにおいては、サポート構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴを同期的にスキャンする一方で、ビームＰＢに付けられたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一動的露光）。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ＰＬの（縮小）拡大率及び像反転特性によって決めることができる。スキャンモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光時のターゲット部分の幅（非スキャン方向）が限定される一方、スキャン動作の長さによって、ターゲット部分の高さ（スキャン方向）が決まる。
３．別のモードにおいては、プログラマブルパターニングデバイスを保持した状態で、サポート構造ＭＴを基本的に静止状態に保ち、また基板テーブルＷＴを動かす、又はスキャンする一方で、ビームＰＢに付けられているパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する。このモードにおいては、通常、パルス放射源が採用されており、さらにプログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの移動後ごとに、又はスキャン中の連続する放射パルスと放射パルスとの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述の型のプログラマブルミラーアレイといったプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。

[0063] 上述の使用モードの組合せ及び／又はバリエーション、あるいは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。

[0064] 図２は、照明システムＩＬのある実施形態の一部の概略図である。示されている部分は、図１に示す調節手段ＡＭに対応し得る。照明システムＩＬは、放射源ＳＯ（図２に示さず）から放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射ビーム又はＥＵＶ放射ビーム）を受ける。例えば、放射ビームＢは、図１に示すようにビームデリバリシステムによって照明システムＩＬに送られてよい。任意選択として、放射ビームＢは、ビーム発散光学系１を通り抜ける。ビーム発散光学系１は、放射ビームＢの断面を拡大させるのに役立つ。放射ビームＢの断面は、例えば、放射ビームＢが入射する１つ以上の後続の光学素子のサイズと一致するように拡大されてよい。

[0065] 図２に示す構成では、放射ビームＢは、ビーム発散光学系１からレンズアレイ２へと進む。図２に示すレンズアレイ２は８つのレンズ２ａ〜２ｈを含むが、実際には、レンズアレイ２は、図２に示すものより多くのレンズを含んでもよい。レンズアレイ２は二次元グリッドに配置されてよい。例えば、レンズアレイ２は、３２×３２グリッドレンズに配置された１０２４レンズ又は６４×６４グリッドレンズに配置された４０９６レンズを含んでよい。通常、レンズアレイは、あらゆる適切な数のレンズを含んでよい。レンズアレイ２を構成する各レンズ２ａ〜２ｈは、放射ビームＢの一部を受けてその一部を放射のそれぞれのサブビーム４ａ〜４ｈに焦点を合わせるように構成される。したがって、レンズアレイ２は、放射ビームＢの焦点を複数のサブビーム４に合わせる。

[0066] 放射の複数のサブビーム４は、ミラーアレイ６に入射する。ミラーアレイ６は、反射要素６ａ〜６ｈのアレイを含む。レンズアレイ２の各レンズ２ａ〜２ｈは、サブビーム４ａ〜４ｈの焦点をミラーアレイ６の単一の反射要素６ａ〜６ｈ上に合わせるように構成される。したがって、各反射要素６ａ〜６ｈは、単一のサブビーム４ａ〜４ｈを受ける。

[0067] 任意選択として、フィルタ要素３が、レンズアレイ２とミラーアレイ６との間に位置決めされる。フィルタ要素３は、サブビーム４ａ〜４ｈがフィルタ要素３を通過できるように配置された開口５ａ〜５ｈのアレイを含んでよい。フィルタ要素３は、１つ以上のサブビーム４ａ〜４ｈがミラーアレイ６に入射することを防ぐために開口５ａ〜５ｈのうちの１つ以上を塞ぐように動作可能であってよい。例えば、反射要素６ａ〜６ｈに欠陥がある場合、欠陥のある反射要素６ａ〜６ｈに対応する開口５ａ〜５ｈは、欠陥のある反射要素６ａ〜６ｈにサブビーム４ａ〜４ｈが入射することを防ぐために塞がれてもよい。

[0068] あるいは、フィルタ要素３は、サブビーム４ａ〜４ｈを透過させるように構成された透明材料を含んでもよい。透明材料の１つ以上の領域は、１つ以上のサブビーム４ａ〜４ｈがフィルタ要素３を通って伝搬することを防ぐために塞がれてもよい（例えば、対応する反射要素６ａ〜６ｈに欠陥がある場合）。フィルタ要素３は、例えば、ガラスプレートを含んでよい。ガラスプレートのある領域は、１つ以上のサブビーム４ａ〜４ｈがプレートを透過することを防ぐために塞がれてもよい。例えば、プレートのある領域は、放射がプレートを通って伝搬することを阻止するのに役立つクロムでコーティングされてもよい。

[0069] 加えて又は代替的に、フィルタ要素３は、ミラーアレイ上の１つ以上のサブビーム４ａ〜４ｈの強度を減少させるために１つ以上のサブビーム４ａ〜４ｈを減衰させるように動作可能であってよい。

[0070] 反射要素６ａ〜６ｈは、照明ビーム８を形成するためにサブビーム４ａ〜４ｈを反射させるように構成される。ミラーアレイ６の反射要素６ａ〜６ｈは個別に移動可能であってよく、それによって、各反射要素６ａ〜６ｈの向きを制御して各サブビーム４ａ〜４ｈが反射する方向を制御する。各サブビーム４ａ〜４ｈが反射する方向を制御することにより、ミラーアレイ６の下流の位置に所望の断面強度分布を有する照明ビーム８を形成することができる。

[0071] 本明細書中に使用される照明ビームという用語は、ミラーアレイ６から反射する放射のことを指す。ミラーアレイ６の近くの領域では、照明ビーム８は、初めに互いに離れているサブビーム４ａ〜４ｈを含むと理解されるが、ミラーアレイ６の下流の位置において、サブビーム４ａ〜４ｈが互い重なり合って単一の放射ビームを形成する（例えば、フィールド面において）ように反射要素６ａ〜６ｈを方向付けることができる。

[0072] 向きを個別に制御することができる反射要素６ａ〜６ｈを設けることにより、反射要素６ａ〜６ｈ間にギャップをもたらす結果となり得る。レンズアレイ２は、各サブビーム４ａ〜４ｈの断面がサブビームが入射する反射要素６ａ〜６ｈの断面とほぼ一致するか又はそれより小さくなるように、サブビーム４ａ〜４ｈを合焦させるように構成されてよい。これは、反射要素６ａ〜６ｈ間のギャップにあまり放射が入射しないか又は全く入射しないこと確実にすることによって、ミラーアレイ６で生じ得るあらゆる放射の損失を減少させることができる。

[0073] 照明ビーム８は、照明ビームを第１部１２と第２部１４に分割するように構成されたビーム分割デバイス１０に入射する。図２に示す実施形態では、ビーム分割デバイス１０は、照明ビーム８の第１部１２を反射して第２部１４を透過させる部分反射ミラーを含む。部分反射ミラーは、照明ビームの約１％を透過させ、照明ビームの約９９％を反射させることができる。別の実施形態では、第１部１２は、ビーム分割デバイス１０を形成する部分反射ミラーによって透過され、第２部１４は、部分反射ミラーによって反射されてもよい。通常、ビーム分割デバイス１０は、照明ビームを第１部及び第２部に分割するあらゆる光学素子又は光学素子の組み合わせを含むことができる。

[0074] 照明ビーム８の第１部１２は、その後パターニングデバイスＭＡ（図２に示さず）に入射するように誘導される。照明システムＩＬは、照明ビーム８がパターニングデバイスＭＡに入射する前に照明ビーム８の第１部１２を調整する１つ以上の光学素子を含んでよい。例えば、図２に示すように、照明ビーム８の焦点を合焦要素１６によって合わすことができる。合焦要素１６は、照明システムＩＬの第１部１２の焦点を合わし、それによって照明ビーム８が照明システムＩＬの平面１８内に所望の断面積を有する。平面１８を照明システムＩＬの瞳面と呼ぶこともできる。瞳面１８における照明ビーム８の第１部１２は、図２に示していない照明システムＩＬの他の部分のための仮想の放射源として機能することができる。例えば、瞳面１８における照明ビーム８の第１部１２は、図１に示すインテグレータＩＮ及び／又はコンデンサＣＯのための仮想の放射源として機能することができる。

[0075] ミラーアレイ６の反射要素６ａ〜６ｈは、各サブビーム４ａ〜４ｈが瞳面１８内の所望の位置に入射するように誘導されるように方向付けされてよい。瞳面１８内のサブビーム４ａ〜４ｈの位置は、瞳面１８における照明ビーム８の第１部１２が所望の空間強度分布を有するように制御されてよい。瞳面１８における照明ビームの空間強度分布を照明モードと呼ぶこともできる。

[0076] 瞳面１８における照明ビームの空間強度分布は、放射ビームがパターニングデバイスＭＡに入射する前に角強度分布に変換されてもよい。言い換えると、照明システムＩＬの瞳面１８とパターニングデバイスＭＡ（パターニングデバイスはフィールド面にある）との間にフーリエ関係がある。なぜなら、瞳面１８は、放射ビームの焦点をパターニングデバイスＭＡに合わせるコンデンサＣＯの前焦点面と実質的に一致するからである。

[0077] 瞳面１８における空間強度分布の制御を用いて、パターニングデバイスＭＡのイメージを基板Ｗ上に投影するときの精度を高めることができる。特に、ダイポール、輪帯又は四極照明モードを有する空間強度分布を用いて、パターンが投影される解像度を高めるか又は投影レンズ収差に対する感度、露出寛容度及び焦点深度などの他のパラメータを改善することができる。

[0078] 瞳面１８に所望の空間強度分布をもたらすために、反射要素６ａ〜６ｈによって反射される各サブビーム４ａ〜４ｈの強度を知っていることが望ましい。各サブビーム４ａ〜４ｈの強度が既知であった場合、各反射要素６ａ〜６ｈを方向付けてサブビーム４ａ〜４ｈを瞳面１８内の位置に誘導し、それによって、瞳面１８に所望の空間強度分布をもたらすことができる。例えば、比較的高い強度の放射が瞳面１８内の所与の位置に望まれた場合、比較的高い強度を有するサブビーム４ａ〜４ｈを反射させる反射要素を、高い強度が望まれる瞳面１８内の位置にサブビームを誘導するように方向付けることができる。加えて又は代替的に、複数の反射要素６ａ〜６ｈを方向付けてそれぞれのサブビーム４ａ〜４ｈを瞳面内の同じ位置に誘導し、それによって、１つ以上のサブビーム４ａ〜４ｈが瞳面１８で重なることができる。通常、反射要素から反射される各サブビーム４ａ〜４ｈの強度が既知であった場合、反射要素６ａ〜６ｈの向きを制御して瞳面１８に任意の所望の照明モードをもたらすことができる。

[0079] 図３Ａ及び図３Ｂは、瞳面１８に形成され得る照明モードの２つの例の概略図である。図３Ａに示す照明モードを輪帯照明モードと呼ぶこともできる。輪帯照明モードは、サブビーム４ａ〜４ｈが瞳面１８で放射４０のリング内に配置されるようにミラーアレイの反射要素６ａ〜６ｈを方向付けることによって形成される。説明しやすくするために、図３Ａには８つのサブビーム４ａ〜４ｈのみを示しているが、当然ながら、実際には、それより多くのサブビームが図３Ａに示す輪帯照明モードを形成する放射４０のリングを形成してもよい。

[0080] 図３Ｂに示す照明モードをダイポール照明モードと呼ぶこともできる。ダイポール照明モードは、サブビーム４ａ〜４ｈが瞳面１８における放射の２つの領域４２ａ，４２ｂ内に配置されるようにミラーアレイの反射要素６ａ〜６ｈを方向付けることによって形成される。説明しやすくするために、図３Ｂには８つのサブビーム４ａ〜４ｈのみを示しているが、当然ながら、実際には、それより多くのサブビームが図３Ｂに示すダイポール照明モードを形成する放射の２つの領域４２ａ，４２ｂを形成してもよい。

[0081] ミラーアレイ６の反射要素６ａ〜６ｈは、図３Ａ及び図３Ｂに示すモードとは別の照明モードを形成するように方向付けられてもよい。例えば、反射要素６ａ〜６ｈは、４つの放射領域を含む四極照明モードを形成するように方向付けられてもよい。

[0082] アクチュエータは、反射要素６ａ〜６ｈの所望の向きをもたらすために反射要素６ａ〜６ｈの向きを変更するように構成されてよい。例えば、アクチュエータは、瞳面１８に所望の照明モードをもたらすために反射要素６ａ〜６ｈを方向付けるように動作可能であってもよい。

[0083] 上記したように、ミラーアレイ６の反射要素６ａ〜６ｈの向きは、ミラーアレイ６から反射したサブビーム４ａ〜４ｈの強度と瞳面１８における照明ビーム８の空間強度分布との間のマッピングを提供する。通常、反射要素６ａ〜６ｈから反射されるサブビーム４ａ〜４ｈの強度が既知であった場合、瞳面１８に任意の所望の照明モードを形成するようにミラーアレイ６の反射要素６ａ〜６ｈを方向付けることができる。ミラーアレイ６から反射した各サブビーム４ａ〜４ｈの強度は、放射源ＳＯから受ける放射ビームＢの空間強度分布、レンズアレイ２におけるサブビーム４ａ〜４ｈの合焦及びミラーアレイ６の各反射要素６ａ〜６ｈの反射率に依存することが理解されるであろう。ミラーアレイ６から反射した各サブビーム４ａ〜４ｈの強度は、ミラーアレイ６から反射する前に放射が通過する他のあらゆる光学素子（例えば、ビーム発散光学系１）にも依存し得る。

[0084] サブビーム４ａ〜４ｈの強度に影響を与える１つ以上の要因は、時間とともに変化し得る。例えば、放射ビームＢの空間強度分布は、時間とともに変化し得る。特に、放射ビームＢの空間強度分布は、放射源ＳＯの動作モードの変更によって変化し得る。ある実施形態では、放射源ＳＯはレーザ（例えば、エキシマレーザ）を含む。レーザの動作パラメータ（例えば、繰り返し周波数、デューティサイクル、パルスエネルギー、帯域幅）が一定のままである間、放射源ＳＯから受ける放射ビームＢの空間強度分布は比較的一定であり得るが、レーザの１つ以上の動作パラメータが変化した場合、放射ビームＢの空間強度分布は変化し、ミラーアレイ６から反射したサブビーム４ａ〜４ｈの強度の変化という結果をもたらし得る。

[0085] 加えて又は代替的に、ミラーアレイ６から反射するサブビーム４ａ〜４ｈの強度の変化は、ミラーアレイ６の１つ以上の反射要素６ａ〜６ｈの反射率の変化から生じ得る。例えば、１つ以上の反射要素６ａ〜６ｈの反射率は時間とともに低下し、それによって、１つ以上の反射要素６ａ〜６ｈから反射するサブビーム４ａ〜４ｈの強度を減少させ得る。

[0086] 加えて又は代替的に、ミラーアレイ６から反射するサブビーム４ａ〜４ｈの強度の変化は、放射ビームＢ又はサブビーム４ａ〜４ｈが相互作用する他のあらゆる光学素子（例えば、ビームデリバリシステムＢＤ、ビーム発散光学系１、レンズアレイ２及び／又はフィルタ要素３）の変化から生じ得る。

[0087] サブビーム４ａ〜４ｂの強度は、照明ビーム８の第二部１４を測定することによって決定することができる。図２に示す構成では、照明ビーム８の第２部１４は、ビーム分割デバイス１０で透過され、ビーム分割デバイス１０の後ろに位置決めされた検出システム２０に入射する。検出システム２０は、合焦ユニット２２及び検出器要素アレイ２４を含む。合焦ユニット２２は、照明ビーム８の第２部１４の焦点を検出器要素アレイ２４に合わせて複数のサブビーム４のイメージを検出器要素アレイ２４に形成するように構成される。合焦ユニット２２は、例えば、１つ以上のレンズを含んでよい。検出器要素アレイ２４は、個別の検出器要素２５を含み、この検出器要素２５は、その上に入射する放射の強度を測定するように動作可能である。検出器要素２５は、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）又はＣＭＯＳセンサを含んでよい。

[0088] 検出器要素アレイ２４に形成されたイメージは、ビーム分割デバイス１０の上流に位置する平面における複数のサブビーム４のイメージである。検出器要素アレイ２４で結像される平面は、合焦ユニット２２の焦点距離並びに合焦ユニット及び検出器要素アレイ２４の位置決めに依存する。

[0089] ある実施形態では、合焦ユニット２２は、ミラーアレイ６の上流に位置する平面を検出器要素アレイ２４上に結像するように構成される。ミラーアレイ６の上流に位置する平面（例えば、レンズアレイ２とミラーアレイ６との間に位置する平面）の結像は、ミラーアレイ６の後ろに位置する平面における照明ビーム８の虚像の形成と同等である。例えば、合焦ユニット２２によって検出器要素アレイ２４上に結像され得る第１平面３１を図２に示している。第１平面３１の結像は、図２に示すように、照明ビーム８の各サブビーム４ａ〜４ｈをミラーアレイ６の後ろの位置までトレースしてミラーアレイ６の後ろに位置する第１仮想平面３１’に虚像を形成することと同等である。第１仮想平面３１’のミラーアレイ６からの距離は、第１平面３１と同等である。

[0090] 図２に示す実施形態では、検出器要素アレイ２４及び合焦ユニット２２は、実質的に互いに平行に方向付けられる。合焦ユニット２２及び検出器要素アレイ２４の平行の向きとは、検出器要素アレイ２４上に結像される平面も合焦ユニット２２及び検出器要素アレイ２４と平行であることを意味する。図２の実施形態では、ミラーアレイ６は、合焦ユニット２２及び検出器要素アレイ２４と実質的に平行であるように方向付けられてもよい。したがって、検出器要素アレイ上に結像される第１平面３１は、ミラーアレイ６、合焦ユニット２２及び検出器要素アレイ２４と実質的に平行に方向付けられる。

[0091] 図４Ａは、合焦ユニット２２がレンズアレイ２とミラーアレイ６との間にある第１平面３１を検出器要素アレイ２４上に結像するように構成された場合において、検出器要素アレイ２４に形成されるイメージの概略図である。図４Ａに示すイメージは複数のイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’を含む。各イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’は、複数のレンズ２によって形成されるそれぞれのサブビーム４ａ〜４ｈに対応する。

[0092] 図２から分かるように、第１虚像３１’、したがって、検出器要素アレイ２４に形成される対応するイメージは、反射要素６ａ〜６ｈの向きに依存する。図２に示す構成では、全ての反射要素６ａ〜６ｈが同じ角度を向いているわけではなく、したがって、サブビーム４ａ〜４ｈは、ミラーアレイ６で異なる方向に反射する。異なる方向のサブビーム４ａ〜４ｈの反射は、一部のサブビーム４ａ〜４ｈをミラーアレイ６からの反射後に互いに向かって移動させ、また、一部のサブビーム４ａ〜４ｈをミラーアレイ６からの反射後に互いから離れるように移動させる。上述したように、検出器要素アレイ２４上への第１平面３１の結像は、サブビーム４ａ〜４ｈをミラーアレイ６の後ろの第１仮想平面３１’までトレースバックすることと同等である。反射要素の向きは、第１仮想平面３１’におけるトレースバックしたサブビーム４ａ〜４ｈの位置に影響を及ぼし、したがって、検出器要素アレイ２４に形成されるイメージ内のイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の相対位置に影響を及ぼす。

[0093] 図４Ａから分かるように、イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’は、検出器要素アレイ２４に形成されるイメージ内で等間隔に配置されない。しかしながら、イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’は、ミラーアレイに入射するサブビーム４ａ〜４ｈと同じ順序であり、互いに重ならないように離されている。したがって、各イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’は、ミラーアレイ６に入射する特定のサブビーム４ａ〜４ｈから発生するものとして容易に特定することができる。したがって、各イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の強度は、検出器要素アレイ２４によって個別に測定され、ミラーアレイ６から反射する各サブビーム４ａ〜４ｈの強度を決定するために使用することができる。

[0094] 検出器要素アレイ２４上のイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’間の離隔距離は、検出器要素アレイ２４上に結像される平面のミラーアレイ６からの距離及びミラーアレイの反射要素６ａ〜６ｈの向きに依存する。上述したように、検出器要素アレイ２４上に結像される第１平面３１は、サブビーム４ａ〜４ｈが互いから離れて重ならない程度でミラーアレイ６に十分に近い。これにより、イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ‘の強度を検出器要素アレイ２４で個別に測定することができ、それによってミラーアレイ６から反射するサブビーム４ａ〜４ｈの強度を個別に決定することができる。

[0095] 図４Ｂは、合焦ユニット２２が第２平面３２を検出器要素アレイ２４上に結像するように構成された場合において、検出器要素アレイ２４に形成されるイメージの概略図である。第２平面３２は、ミラーアレイ６の上流にあり、かつミラーアレイ６からの距離が第１平面３１より大きい場所にある。検出器要素アレイ２４上への第２平面３２の結像は、図２に示すように、照明ビーム８の各サブビーム４ａ〜４ｈをトレースバックしてミラーアレイ６の後ろに位置する第２仮想平面３２’に虚像を形成することと同等である。第２仮想平面３２’のミラーアレイ６からの距離は、第２平面３１と同等である。

[0096] 図２及び図４Ｂに示すイメージから分かるように、第２平面３２は、いくつかのイメージサブビーム４ａ〜４ｈが第２虚像平面３２’において、したがって、検出器要素アレイ２４に形成される（及び図４Ｂに示す）イメージにおいて、互いに重なり合うほどミラーアレイ６から十分に遠い。例えば、イメージサブビーム４ｂ’及び４ｄ’が互いに重なり合い、イメージサブビーム４ｆ’、４ｇ’及び４ｈ’が互いに重なり合う。いくつかのイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の順番も変わったことも図４Ｂに示すイメージから分かる。例えば、イメージサブビーム４ｂ’及び４ｃ’は、対応するサブビーム４ａ〜４ｈがミラーアレイ６に入射するときに配置される順番とは異なる順番で図４Ｂのイメージに示されている。

[0097] 検出器要素アレイ２４におけるイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の重なりは、検出器要素アレイ２４の一部の領域が１つより多いイメージサブビームから放射を受けることを意味する。１つより多いイメージサブビームから放射を受ける領域では、どのくらいの放射が重なり合うイメージサブビームの各々から発生するかを個別に決定することができない場合がある。したがって、全てのサブビーム４ａ’〜４ｈ’の強度を個別に決定することができない。したがって、複数のサブビーム４のうちのサブビーム４ａ〜４ｈが重なり合わないところで平面を検出器要素アレイ２４上に結像することが有利である。これにより、検出器要素アレイに形成されるイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の強度を検出器要素アレイ２４で個別に測定し、それによってミラーアレイ６から反射するサブビーム４ａ〜４ｈの強度を個別に決定することを可能にする。

[0098] 全てのサブビーム４ａ〜４ｈは、ミラーアレイ６では互いから離れている。したがって、ミラーアレイ６に近いか又は実質的にミラーアレイ６にある平面を検出器要素アレイ２４上に結像することは、イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’が互いに重なり合わないイメージが形成され、それによってミラーアレイ６にから反射するサブビーム４ａ〜４ｈの強度を個別に決定できることを可能にする。検出器要素アレイに形成されるイメージにおいてイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’が互いに重なり合う可能性は、ミラーアレイ６からの結像される平面の距離が増大することによって上がる。イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’が重なり合う、結像される平面のミラーアレイ６からの距離は、反射要素６ａ〜６ｈの特定の向きに依存することが理解されるであろう。

[0099] いくつかの実施形態では、合焦ユニット２２は、ミラーアレイ６の下流に位置する平面を検出器要素アレイ２４上に結像するように構成される。例えば、ミラーアレイ６の下流に位置する図２に示す第３平面３３が、検出器要素アレイ２４上に結像されてもよい。上述したように、反射要素６ａ〜６ｈが互いに異なる角度に方向付けられた場合、全てのサブビーム４ａ〜４ｈがミラーアレイ６から反射後に同じ方向に伝搬するわけではない。これは、ミラーアレイ６の下流に位置する一部の平面では、１つ以上のサブビーム４ａ〜４ｈが互いに重なり合うことがあることを意味する。上述したように、イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’がイメージ内で互いに重なり合わないように平面を検出器要素アレイ２４上に結像することが望ましい。したがって、合焦ユニット２２がミラーアレイ６の下流に位置する平面を検出器要素アレイ２４上に結像するように構成された実施形態では、サブビーム４ａ〜４ｈが互いに重なり合わないところで平面を結像することが望ましい。サブビーム４ａ〜４ｈが互いに重なり合うミラーアレイ６の下流の距離は反射要素６ａ〜６ｈの向きに依存することが理解されよう。しかしながら、通常、ミラーアレイ６の下流の平面でサブビーム４ａ〜４ｈが互いに重なり合う可能性は、ミラーアレイ６からの平面の距離の増大によって上がる。

[00100] 通常、ミラーアレイ６の上流又は下流においてミラーアレイ６からあらゆる距離に位置する平面を、検出器要素アレイ２４上に結像することができる。検出器要素アレイ２４上に結像される平面の向きは、合焦ユニット２２及び検出器要素アレイ２４の向きに依存する。イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’が重なり合わないイメージを形成するために、反射要素６ａ〜６ｈの所与の向きに対して、検出器要素アレイ２４上に結像され得る平面には限られた範囲があり得る。例えば、第１平面３１と第３平面３３との間に位置する平面を検出器要素アレイ２４上に結像することは、イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’が重なり合わないイメージが形成されるという結果となり得る。しかし、第１平面３１よりさらに上流又は第３平面３３よりさらに下流に位置する平面を検出器要素アレイ２４上に結像することは、イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’が互いに重なり合うイメージが形成されるという結果となり得る。

[00101] 分かりやすくするために、イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’が互いに重なり合わないイメージを形成するために検出器要素アレイ２４上に結像され得る平面の範囲を、本明細書において非重なり平面の範囲と呼ぶ。

[00102] 非重なり平面の範囲は、反射要素６ａ〜６ｈの向きに依存する。非重なり平面の範囲が第１平面３１と第３平面３３との間に延びる反射要素の向きについては上述されたが、反射要素６ａ〜６ｈの他の構成に対しては、非重なり平面の範囲は異なってもよい。例えば、反射要素６ａ〜６ｈの別の構成に対しては、非重なり平面の範囲は、第２平面３２と第４平面３４（図２に示す）との間に延びてよい。

[00103] 通常、非重なり平面の範囲は、ミラーアレイ６を中心に置いてよい。つまり、イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’が重なり合わないように結像され得るミラーアレイ６の下流にある最遠平面までのミラーアレイ６からの距離は、イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’が重なり合わないように結像され得るミラーアレイ６の上流にある最遠平面までのミラーアレイ６からの距離と実質的に同じであってよい。

[00104] ミラーアレイ６の上流又は下流に位置する平面は、照明システムＩＬ及びリソグラフィ装置ＬＡの通常動作中に検出器要素アレイ２４上に結像されてよい。これによって、照明システムＩＬ及びリソグラフィ装置ＬＡの通常動作中にイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の強度が測定されてサブビーム４ａ〜４ｈの強度を決定することを可能にする。これは、その他の場合にサブビーム４ａ〜４ｈの強度の決定を必要とし得るリソグラフィ装置ＬＡのあらゆるダウンタイムを好都合に減少させる。

[00105] 照明システムＩＬ及びリソグラフィ装置ＬＡの通常使用時、反射要素６ａ〜６ｈの向きは、瞳面１８における所望の照明モードに依存する。反射要素６ａ〜６ｈが所望の照明モードを形成するように方向付けられた期間を照明期間と呼ぶことができる。一部の照明モードに対しては、反射要素６ａ〜６ｈの向きは、非重なり平面の範囲が比較的限られているようになっていてよい。つまり、ミラーアレイ６に比較的近い（ミラーアレイ６の上流又は下流の）平面のみが検出器要素アレイ２４上に結像されてイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’が重なり合わないイメージを形成することができる。

[00106] 非重なり平面の範囲は、各サブビーム４ａ〜４ｈが実質的に同じ方向に反射して伝搬するように反射要素６ａ〜６ｈを方向付けることによって拡大させることができる。図５は、図２に示す照明システムＩＬの一部の概略図であるが、反射要素６ａ〜６ｈは、互いに実質的に同じ角度に方向付けられる。したがって、ミラーアレイ６から反射するサブビームは、互いに対して実質的に平行に伝搬して互いに重なり合わない。したがって、非重なり平面の範囲は拡大され、それによって、ミラーアレイ６の上流又は下流のあらゆる距離に位置するとともにビーム分割デバイス１０の上流に位置する平面が検出器要素アレイ２４上に結像されてイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’が互いに重なり合わないイメージを形成することができる。

[00107] 図５に示すように、反射要素６ａ〜６ｈは、従来の照明モード（従来の照明モードはディスク状であってよい）が瞳面１８で必要となるときに非重なり平面の範囲を拡大させるように方向付けられてよい。例えば、リソグラフィ装置ＬＡは、一連の基板を連続して露光させてよい。基板Ｗの露光後、基板Ｗは基板テーブルＷＴからアンロードされ、新しい基板Ｗが露光のために基板テーブルＷ上にロードされてよい。基板テーブルＷＴから基板Ｗをロード及びアンロードするプロセスの中、基板露光のために使用される照明モードは、露光されている基板がないため瞳面１８で必要とならないことがある。したがって、図５に示すように、反射要素６ａ〜６ｈは、非重なり平面の範囲が拡大されるように（例えば、従来の照明モードを形成するために）方向付けられてよい。そのようなとき、非重なり平面の拡大範囲内のあらゆる平面が検出器アレイ２４上に結像されてよく、サブビーム４ａ〜４ｈの強度を決定してもよい。例えば、サブビーム４ａ〜４ｈの決定された強度を用いて反射要素６ａ〜６ｈの所望の向きを決定することができ、それによって瞳面１８に所望の照明モードをもたらす。その後反射要素を（例えば、アクチュエータを用いて）再配置して、後続の基板Ｗの露光に備えて反射要素６ａ〜６ｈの所望の向きをもたらす。

[00108] １つ以上の基板Ｗの露光間に１つ以上の較正又は制御プロセスを行うことができる。例えば、リソグラフィ装置の１つ以上の構成部品は、基板露光間にチェック及び／又は較正されてよい。較正プロセスは、１つ以上のセンサが放射源ＳＯからの放射にさらされることを必要とし得る。１つ以上のセンサがさらされる較正プロセス中、瞳面１６に形成される照明モードは、行われている較正プロセスにとっては重要でないことがある。したがって、反射要素６ａ〜６ｈは、そのような較正プロセス中に非重なり平面の範囲を拡大させるように方向付けられてよい（例えば、図５に示す従来の照明モードを形成するために反射要素６ａ〜６ｈを方向付けることによって）。したがって、プロセス中に非重なり平面の範囲が拡大され得る較正プロセスは、検出器要素アレイ２４上に形成されるイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’が互いに重なり合わないように、ミラーアレイ６から比較的遠い距離（ミラーアレイ６の上流又は下流）に位置する平面が検出器要素アレイ２４上に結像され得る機会を与えることができる。

[00109] 基板露光間に行われ得る較正プロセスは、干渉計を放射源ＳＯからの放射ビームにさらすことを含んでよい。干渉計は、例えば、放射源ＳＯと干渉計との間の光路内の光学素子の歪みによって引き起こされ得る放射ビームにおける収差を検出するように構成されてよい。干渉計がさらされている間、反射要素６ａ〜６ｈは、干渉計で放射ビームにおける収差を検出するのに適した照明モードを形成するように方向付けられてよい。収差を検出するのに適した照明モードを形成する反射要素６ａ〜６ｈの向きは、サブビーム４ａ〜４ｈが互いに対して実質的に平行に伝搬するように反射要素６ａ〜６ｈが互いに対して実質的に同じ角度で方向付けられる図５に示す反射要素６ａ〜６ｈの向きとは異なってもよい。しかし、収差センサがさらされている間の反射要素６ａ〜６ｈの向きは、非重なり平面の範囲が拡大されるようになっていることがある（例えば、基板露光中の非重なり平面の範囲と比較して）。したがって、収差センサがさらされている間の時間は、検出器要素アレイ２４上に形成されるイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’が互いに重なり合わないようにミラーアレイ６から比較的遠い距離（ミラーアレイ６の上流又は下流）に位置する平面が検出器要素アレイ２４上に結像され得る機会を与えることができる。

[00110] 上述したように、反射要素６ａ〜６ｈは、時々、非重なり平面の範囲を拡大させるように方向付けられてよい。これは多数の理由によって好都合であり、その理由について以下に説明する。

[00111] サブビーム４ａ〜４ｈの断面は、ミラーアレイ６の上流及び下流の様々な平面で変化してよい。例えば、一実施形態では、サブビーム４ａ〜４ｈの焦点をレンズアレイ２によって合わせることにより、サブビーム４ａ〜４ｈの断面をレンズアレイから引き離してミラーアレイ６に近づけることができる。その後サブビームの断面は、ミラーアレイによって反射された後に増大し、ミラーアレイ６の下流の距離の増大とともに増大し得る。他の実施形態では、サブビーム４ａ〜４ｈは異なるように合焦されてサブビーム４ａ〜４ｈの断面はミラーアレイ６で最小でないこともある。通常、レンズアレイ２は、サブビーム４ａ〜４ｈの断面をミラーアレイ６の上流及び下流の様々な平面で変化させる。

[00112] したがって、検出器要素アレイ２４に入射するイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の各々のサイズは、合焦ユニット２２によって検出器要素アレイ２４上に結像される平面に少なくとも部分的に依存する。例えば、第１平面３１が検出器要素アレイ２４上に結像された場合の検出器要素アレイ２４上のイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’のサイズは、第２平面３２が検出器要素アレイ上に結像された場合とは異なる。第１平面３１がミラーアレイ６に近い一方、第２平面３２はミラーアレイ６から離れてレンズアレイ２に近い。したがって、検出器要素アレイ２４上に結像される平面は、所望のサイズを有するイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’を検出器要素アレイ２４上にもたらすために選択することができる。

[00113] 検出器要素アレイ２４上のイメージサブビームのサイズは、合焦ユニット２２の結像特性及び合焦ユニット２２と検出器要素アレイ２４との間の距離に依存し得る。したがって、合焦ユニットの合焦特性及び／又は合焦ユニット及び検出器要素アレイ２４の位置決めを制御して、検出器要素アレイ２４上のイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’のサイズを制御することができる。例えば、アクチュエータは、合焦ユニット及び／又は検出器要素アレイ２を移動させるように構成されてもよい。アクチュエータを制御して検出器要素アレイ２４上のイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’のサイズを制御することができるが、ミラーアレイ６の上流及び下流の様々な平面におけるサブビーム４ａ〜４ｈの変化するサイズは、追加の自由度を提供し、これを使って検出器要素アレイ２４におけるイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’のサイズを制御することができる。

[00114] 非重なり平面の拡大範囲が利用可能であった場合、検出器要素アレイ上に結像され得るより大きい範囲の平面が利用可能である。検出器要素アレイ２４に入射するイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’のサイズが、検出器要素アレイ２４によって各イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の強度を個別に測定できることが確実になるように、検出器要素アレイ上に結像される平面を選択することができる。特に、合焦ユニット２２を、照明ビーム８の第２部１４の焦点を検出器要素アレイ２４上に合わせるように構成して、各検出器要素が複数のサブビーム４のうちの１つに対応する放射のみを受けることもできる。これについては図６Ａ及び図６Ｂを参照して以下にさらに説明する。図６Ａ及び図６Ｂを参照して以下に説明する例では、サブビーム４ａ〜４ｈは、サブビーム４ａ〜４ｈの断面がミラーアレイ６上で最小となるようにレンズアレイ２によって合焦される。つまり、サブビーム４ａ〜４ｈの断面はミラーアレイ６に向かって減少し、ミラーアレイ６によって反射された後にミラーアレイ６から離れるようにして増加する。しかし、上記したように、他の実施形態では、サブビーム４ａ〜４ｈは異なるように合焦されてよく、サブビーム４ａ〜４ｈの断面はミラーアレイ６で最小でなくてもよい。

[00115] 図６Ａは、検出器要素アレイ２４の実施形態の概略図である。検出器要素アレイ２４は、グリッド状パターンに配置された個別の検出器要素２５を含む。検出器要素アレイ２４に入射するイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’も図６Ａに示している。図６Ａに示す例では、合焦ユニット２２は、ミラーアレイ６から比較的離れている第２平面３２を検出器要素アレイ２４上に結像するように構成される。第２平面３２がミラーアレイ６から比較的遠い（及びサブビーム４ａ〜４ｈの断面がミラーアレイ６に向かって減少する）ため、イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’は、検出器要素アレイ２４上で比較的大きい断面を有する。これによっていくつかの検出器要素２５は１つより多いイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’から放射を受ける。例えば、図６Ａに２５’と示す検出器要素は、イメージサブビーム４ｆ’から一部の放射を、かつイメージサブビーム４ｇ’から一部の放射を受ける。この場合、イメージサブビーム４ｆ’の強度及びイメージサブビーム４ｇ’の強度を個別に決定することができない場合がある。なぜなら、検出器要素２５’によって測定される強度のあらゆる変化は、イメージサブビーム４ｆ’の強度の変化又はイメージサブビーム４ｇ’の強度の変化によることがあるからである。

[00116] 図６Ｂは、図６Ａに示す検出器要素アレイ２４と同じ実施形態の概略図であるが、図６Ｂに示す例では、合焦ユニット２２は、第１平面３１を検出器要素アレイ２４上に結像するように構成される。図２から分かるように、第１平面３１は、ミラーアレイ６により近いとともに第２平面３２と比べてレンズアレイ２からより離れている。したがって、第１平面３１が検出器要素アレイ２４上に結像された場合の図６Ｂのイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’のサイズは、第２平面３２が検出器要素アレイ２４上に結像された場合の図６Ａのイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’のサイズより小さい。図６Ｂの検出器要素アレイ２４上のイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’のより小さいサイズは、各検出器要素２５が単一のイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’からのみ放射を受けるという結果をもたらす。特に、図６Ａの２つのイメージサブビーム４ｆ’及び４ｇ’から放射を受ける検出器要素２５’は、図６Ｂの単一のイメージサブビーム４ｇ’からのみ放射を受ける。これにより、各イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の強度を個別に決定することができる。なぜなら、各検出器要素２５によって測定される強度は、単一のイメージサブビームにのみ対応するからである。

[00117] 他の実施形態では、第１平面３１及び第２平面３２が検出器要素アレイ２４上に結合された場合のイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’のサイズは、図６Ａ及び図６Ｂに示すものとは異なることもあるが、検出器要素アレイ上に結像される平面を、各検出器要素２５が単一のイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’からのみ放射を受けるように選択することができ、それによって各イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の強度を個別に決定できる。

[00118] 上述したように、照明システムＩＬ及びリソグラフィ装置ＬＡが基板Ｗを露光させるように動作している場合、反射要素６ａ〜６ｈは、非重なり平面の範囲がミラーアレイ６の周りの小さい範囲に限定されるように方向付けられてもよい。したがって、ミラーアレイ６に近くの平面は、比較的小さいイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’が検出器要素アレイ２４上に形成されるように検出器要素アレイ２４上に結像されてよい。しかし、図４Ａに示すように、反射要素６ａ〜６ｈが異なる角度に方向付けられた場合、イメージ内のイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の間隔は均一でない場合がある。これにより、イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’間の離隔距離を減少され得るため、１つより多いイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’が単一の検出器要素２５に入射し得る。

[00119] 反射要素６ａ〜６ｈが非重なり平面の範囲（例えば、露光間）を拡大させるように配置されている場合、サブビーム４ａ〜４ｈ及びイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’を、互いに間隔を空けて均一に配置させることができる。したがって、各検出器要素２５が単一のイメージサブビーム４ａ〜４ｈからのみ放射を受けるように検出器要素アレイ２４上にイメージを形成することがより容易となる。通常、非重なり平面の拡大範囲を提供することは、検出器要素アレイ２４上に結像する平面の選択に対してより大きい柔軟性を提供し、それによって、イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’は、検出器要素２５のサイズ及び位置に対して検出器要素アレイ２４上に所望のサイズ及び位置を有する。

[00120] 上記したように、検出器要素アレイ２４上のイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の位置は、反射要素６ａ〜６ｈの向きに依存する。この反射要素６ａ〜６ｈの向きに対するイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の位置の依存性は、検出器要素アレイ２４におけるイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’を測定することによって反射要素６ａ〜６ｈの向きを決定できる。

[00121] ミラーアレイ６の反射要素６ａ〜６ｈの向きは、例えば、検出器要素アレイ上の各イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の位置を測定することによって決定することができる。加えて又は代替的に、反射要素６ａ〜６ｈの向きは、各イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の空間強度分布を測定することによって決定することができる。これは、各イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’が複数の検出器要素２５に入射するように検出器要素アレイ２４内の検出器要素２５の解像度が十分に大きい場合に可能となり得る。例えば、イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’は、検出器要素アレイ２４の４つの検出器要素２５にわたって広がる。検出器要素２５は、イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’が２×２グリッドの検出器要素２５にわたって広がるようなグリッド状構成に配置されてよい。あるいは、イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’は、４つより多い検出器要素２４にわたって広がってもよい。例えば、イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’は、２５個の検出器要素（例えば、５×５グリッドに配置された検出器要素）にわたって広がってもよい。

[00122] イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’が複数の検出器要素２５にわたって広がる実施形態において、イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’が広がる各検出器要素２５に入射する放射の強度の測定は、イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の空間強度分布の決定を可能にする。各イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の空間強度分布は、サブビーム４ａ〜４ｈを反射させるミラーアレイ６の反射要素６ａ〜６ｈに対するそれぞれのサブビーム４ａ〜４ｈの入射角及び反射角の関数であってよい。したがって、検出器要素アレイ２４上の各イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の空間強度分布は、対応するサブビーム４ａ〜４ｈが反射する反射要素６ａ〜６ｈの向きの関数であってよい。特に、イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の強度分布の質量中心は、対応するサブビーム４ａ〜４ｈが反射する反射要素６ａ〜６ｈの向きの関数であってよい。強度分布の質量中心とは、質量の分布を有する本体の重力の中心に似ている強度分布の重心を意味する。したがって、各イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の空間強度分布の測定及び／又はイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の強度分布の質量中心の決定は、ミラーアレイ６の各反射要素６ａ〜６ｈの向きを決定するために使用することができる。

[00123] ミラーアレイ６と検出器要素アレイ２４上に結像される平面との間の距離の増大は、反射要素６ａ〜６ｈの向きに対するイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の空間強度分布の依存性を増加し得る。したがって、反射要素６ａ〜６ｈの向きの所与の変化から生じるイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の空間強度分布の変化は、検出器要素アレイ２４上に結像される平面がミラーアレイ６から離れる程大きいことがある。したがって、反射要素６ａ〜６ｈの向きを決定することができる精度は、ミラーアレイ６からの検出器要素アレイ２４上に結像される平面の距離を増大させることによって高めることができる。

[00124] したがって、非重なり平面の範囲を拡大させるように反射要素６ａ〜６ｈを方向付ける場合に反射要素６ａ〜６ｈの向きを決定することは有利となり得る。例えば、１つ以上の基板Ｗの露光間では、反射要素６ａ〜６ｈの向きを、瞳面１８に所望の照明モードをもたらす向きから（例えば、アクチュエータによって）変更することにより、サブビーム４ａ〜４ｈが実質的に同じ方向に伝搬することができることができる（図５に示すように）。これは、非重なり平面の範囲を拡大させ、ミラーアレイ６から比較的遠い距離に位置決めされた平面を検出器要素アレイ上に結像できるようにする。その後、検出器要素アレイ２４に形成されるイメージを用いて反射要素６ａ〜６ｈの向きを決定することができる。反射要素６ａ〜６ｈの向きは、ミラーアレイ６の上流に位置する平面又はミラーアレイ６の下流に位置する平面を検出器要素アレイ上に結像することによって決定することができる。

[00125] 向きはアクチュエータによって制御されるため、反射要素６ａ〜６ｈの向きは通常既知であり得るが、反射要素６ａ〜６ｈの向きの変化の後、反射要素６ａ〜６ｈの実際の向きと反射要素６ａ〜６ｈの所望の向きとの間にオフセットが存在し得る。例えば、アクチュエータは、反射要素６ａ〜６ｈが同じ角度に方向付けられてサブビーム４ａ〜４ｈが同じ方向に伝搬するように、反射要素６ａ〜６ｈを方向付けるように制御することができる。しかし、実際には、１つ以上の反射要素がその所望の向きからずれている場合がある。反射要素の所望の向きからのあらゆるオフセットを、上述した反射要素６ａ〜６ｈの向きを測定することによって測定することができる。その後この測定値を用いて反射要素６ａ〜６ｈを制御するアクチュエータを較正し、アクチュエータによって制御する反射要素の向きの精度を高める。

[00126] 上述したように、イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の空間強度分布を測定することによって反射要素６ａ〜６ｈの向きを決定することは有利である。なぜなら、この決定は、反射要素６ａ〜６ｈの向きを決定する別の方法より速く行うことができるからである。反射要素６ａ〜６ｈの向きを決定する別の方法は、レーザビームによって各反射要素６ａ〜６ｈを連続的に照明すること及び各反射要素６ａ〜６ｈの向きを決定するためにレーザビームが反射する位置を測定することを含み得る。しかし、そのような方法は、各反射要素６ａ〜６ｈがレーザビームによって個別に照明されなければならないため、比較的時間がかかり得る。したがって、そのような方法は、１つ以上の基板の露光間で行われず、反射要素６ａ〜６ｈの向きを決定するためにリソグラフィ装置ＬＡのダウンタイムを必要とし得る。したがって、１つ以上の基板の露光間に反射要素６ａ〜６ｈの向きを決定することにより、リソグラフィ装置のあらゆるダウンタイムを減少させることができる。

[00127] いくつかの実施形態では、照明ビーム８の第２部１４から２つのイメージを形成することができる。これにより、ミラーアレイの上流に位置する平面のイメージを形成し、かつミラーアレイ下流に位置する平面のイメージを形成することができる。例えば、第２ビーム分割デバイス（図示せず）は、照明ビーム８の第２部１４を受けるように配置され、第２部１４を第１検出部と第２検出部に分割してもよい。第１検出部は、第１検出器要素アレイ２４上に平面のイメージを形成するように構成された第１合焦ユニットに誘導されてよい。第１合焦ユニットが第１検出器要素アレイ２４上に結像する平面は、レンズアレイ２とミラーアレイ６との間に位置してよい。第２検出部は、平面のイメージを第２検出器要素アレイ上に形成するように構成された第２合焦ユニットに誘導されてよい。第２合焦ユニットが第２検出器要素アレイ上に結像する平面は、ミラーアレイ６の下流に位置するサブビーム４ａ〜４ｈが重なり合わない位置にあってよい。

[00128] 一実施形態では、第１合焦ユニットは、ミラーアレイ６から第１距離に位置する第１平面を第１検出器要素アレイ上に結像する。第２合焦ユニットは、ミラーアレイ６から第２距離に位置する第２平面を、第２距離が第１距離より大きい第２検出器要素アレイ上に結像する。第１検出器要素アレイによって得られた測定値を用いて各サブビーム４ａ〜４ｈの強度を個別に決定することができる。ミラーアレイ６に対する第１平面の近さは、各サブビーム４ａ〜４ｈの強度が基板Ｗの露光中に決定されるようなものであってよい。第２検出器要素アレイによって得られた測定値を用いて反射要素６ａ〜６ｈの向きを決定することができる。反射要素６ａ〜６ｈの向きは、例えば、非重なり平面の範囲が拡大されたときの基板露光間で決定されてよい。

[00129] 別の実施形態では、第１合焦ユニットが第１検出器要素アレイ上に結像する平面は、ミラーアレイの平面であってよい。したがって、第１検出器要素アレイによって得られた測定値は、反射要素６ａ〜６ｈの向きとは無関係であり、各サブビーム４ａ〜４ｈの強度を個別に決定するために使用することができる。第２合焦ユニットが第２検出器要素アレイ上に結像する平面は、ミラーアレイ６の上流又は下流に位置する平面であってよい。第２検出器要素アレイ上に形成されるイメージは反射要素６ａ〜６ｈの向きに依存するため、第２検出器要素アレイによって得られた測定値は、例えば、反射要素６ａ〜６ｈの向きを決定するために使用することができる。

[00130] いくつかの実施形態では、１つ以上の合焦ユニットは、検出器要素アレイ上に結像される平面を調節することができるように調節可能であってよい。例えば、合焦ユニットは、検出器要素アレイ上へのミラーアレイ６の上流に位置する平面の結像と、検出器要素アレイ上へのミラーアレイ６の下流に位置する平面の結像との間で切替するように動作可能であってよい。調節可能な合焦ユニットは、検出器要素アレイに入射するイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’が検出器要素のサイズに対して所望のサイズを有するまで、検出器要素アレイ上に結像される平面を調節できる。例えば、検出器要素アレイ上に結像される平面は、各検出器要素が複数のサブビーム４ａ〜４ｈのうちの１つに対応する放射のみを受けるまで調節することができる。

[00131] 上記では、ミラーアレイの上流に位置する平面が検出器要素アレイ上に結像される及び／又はミラーアレイの下流に位置する平面が検出器要素アレイ上に結像される実施形態について説明した。いくつかの実施形態では、ミラーアレイの平面は、検出器要素アレイ上に結像されてよい。ミラーアレイの平面が検出器要素アレイ２４上に結像される実施形態では、イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の位置は、反射要素６ａ〜６ｈの向きに依存していない。サブビーム４ａ〜４ｈはミラーアレイ６の平面では重なり合わないため、検出器要素アレイ２４上に形成されるイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’は重なり合わない。したがって、検出器要素アレイ２４上に形成されるイメージは、各サブビーム４ａ〜４ｈの強度を個別に決定するために使用することができる。しかし、検出器要素アレイ２４上に形成されるイメージは、ミラーアレイ６の平面が検出器要素アレイ２４上に結像された場合に反射要素６ａ〜６ｈの向きに依存していないため、検出器要素アレイ２４で得られる測定値を用いて反射要素６ａ〜６ｈの向きを決定することはできない。したがって、反射要素６ａ〜６ｈの向きを決定するために検出器要素アレイ２４で得られた測定値を用いることが望ましい実施形態では、ミラーアレイ６の上流又は下流に位置する平面を検出器要素アレイ２４上に結像させることが有利である。

[00132] 図２及び図５に示す実施形態では、合焦ユニット２２及び検出器要素アレイ２４は、ミラーアレイ６に対して実質的に平行となるように配置される。これにより、上記したように、図２及び図５の第１平面３１、第２平面３２、第３平面３３及び第４平面３４の向きで示すように、検出器要素アレイ２４上に結像される平面もミラーアレイ６と平行になる。図２及び図５から分かるように、ミラーアレイ６の上流に位置する平面（例えば、第１平面３１又は第２平面３２）が検出器要素アレイ２４上に結像された場合、結像される平面は、放射ビームＢ（及びサブビーム４ａ〜４ｈ）の伝搬方向に垂直に位置しない。同様に、ミラーアレイ６の平面が検出器要素アレイ２４上に結像された場合、結像された平面は、サブビーム４ａ〜４ｈの伝搬方向に垂直に位置しない。一部の出願では、検出器要素アレイ２４上に結像される平面がサブビーム４ａ〜４ｈの伝搬方向に垂直であることが望ましい場合があり、それにより、各サブビーム４ａ〜４ｈは、放射ビームＢの伝搬経路に沿う同じ箇所でサンプリングされる。したがって、一部の出願では、検出器要素アレイ２４上に結像される平面はサブビーム４ａ〜４ｈがミラーアレイ６から反射した後にサブビーム４ａ〜４ｈの伝搬方向に対してほぼ平行に位置するため、ミラーアレイ６の下流に位置する平面を検出器要素アレイ２４上に結像することが望ましい場合がある。例えば、図２及び図５から分かるように、ミラーアレイ６の下流に位置する第３平面３３及び第４平面３４は、サブビーム４ａ〜４ｈがミラーアレイ６から反射した後にサブビーム４ａ〜４ｈの伝搬方向に対してほぼ平行に位置するように方向付けられる。

[00133] 図７は、照明システムＩＬの別の実施形態の一部の概略図である。図７に示す実施形態では、合焦ユニット２２及び検出器要素アレイ２４は、互いに平行ではないとともにミラーアレイ６に対して平行ではないように配置される。図７に示す構成は、検出器要素アレイ２４上に平面を結像するためにシャインプルーフ(Scheimpflug)の原理として知られる原理を利用する。合焦ユニット２２及び検出器要素アレイ２４は、検出器要素アレイ２４に対する接線５０及び合焦ユニット２２に対する接線５２がポイント５４で交差するように配置される。この配置は、ポイント５４と交差する接線を有する平面又は仮想平面を検出器要素アレイ２４上に結像することができることを意味する。例えば、図７に示す仮想平面３６’は、ポイント５４と交差する接線５６を有する。仮想平面３６’は、ミラーアレイ６の上流に位置するとともに仮想平面３６’と同じミラーアレイ６からの距離に位置する対応する平面３６を有する。仮想平面３６’は接線５０及び接線５２が交差するポイント５４と交差する接線を有するため、平面３６を検出器要素アレイ上に結像されることができる。平面３６は、サブビーム４ａ〜４ｈの伝搬方向に対して垂直に位置する。したがって、シャインプルーフの原理を用いて、ミラーアレイ６の上流に位置するとともにサブビーム４ａ〜４ｈの伝搬方向に対して垂直に位置する平面を検出器要素アレイ２４上に結像することができるように合焦ユニット２２及び検出器要素アレイ２４を配置することができる。

[00134] 上記では、ミラーアレイ６から反射するサブビーム４ａ〜４ｈの強度を決定することができる実施形態について記載した。サブビーム４ａ〜４ｈの強度の決定を用いて、瞳面１８に所望の照明モードをもたらす反射要素６ａ〜６ｈの向きを決定することができる。例えば、サブビーム４ａ〜４ｈの測定強度をコントローラに入力してもよく、このコントローラは、サブビーム４ａ〜４ｈを再分配する反射要素６ａ〜６ｈの所望の向きを決定して瞳面１８に所望の空間強度分布を形成することができる。コントローラは、各反射要素６ａ〜６ｈの向きを変更するように動作可能であるアクチュエータを制御することができ、それによって、反射要素６ａ〜６ｈの所望の向きをもたらす。したがって、検出器要素アレイ２４、コントローラ及びアクチュエータは、瞳面１８に所望の照明モードをもたらして維持するように作用するフィードバックシステムを形成する。

[00135] 上記したように、非重なり平面の範囲に位置する平面を結像することによって、サブビーム４ａ〜４ｈの強度を基板の露光中に決定することができる。基板の露光中、反射要素６ａ〜６ｈの向きは、非重なり平面の範囲がミラーアレイ６を中心に置く比較的小さい範囲となるようになっていてよい。基板の露光中にサブビーム４ａ〜４ｈの強度を決定することにより、強度を連続的に決定し、サブビーム４ａ〜４ｈの測定強度に対する強度のあらゆる変化を監視することができる。強度の変化を検出すると、コントローラは、検出した強度の変化を補償する反射要素６ａ〜６ｈの向きを決定することができる。コントローラは、その後、１つ以上の反射要素６ａ〜６ｈの向きを変更するようにアクチュエータを制御して瞳面１８に所望の照明モードが形成されるようにサブビーム４ａ〜４ｈの強度の変化を補償することができる。例えば、所与の反射要素によって反射されたサブビームが瞳面内の特定の位置に対して強力すぎる場合、その反射要素は、瞳面内の異なる位置に向かってサブビームが誘導されるように再び方向付けられてよい。任意選択として、代わりに、より低い強度を有するサブビームを、別の反射要素を再び方向付けることによってその位置に向かって誘導することができる。

[00136] あるいは、サブビーム４ａ〜４ｈの強度は、定期的に決定されてよく、反射要素の向きは、サブビーム４ａ〜４ｈの決定された強度に応じて定期的に更新されてよい。

[00137] 加えて又は代替的に、サブビーム４ａ〜４ｈの強度は、１つ以上の基板Ｗの露光間の時に決定されてよい。露光と露光との間では、反射要素６ａ〜６ｈは、非重なり平面の範囲を拡大させるように方向付けられてよい。例えば、反射要素６ａ〜６ｈは、各サブビーム４ａ〜４ｈが実質的に同じ方向に反射して伝搬するように方向付けられてよい。非重なり平面の範囲を拡大することにより、検出器要素アレイ２４上に結像される平面により大きな柔軟性をもたらし、また、例えば、平面を検出器要素アレイ上に結像することを可能にし、イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’と検出器要素アレイ２４の検出器要素２５とのサイズ及び位置の間に所望の関係をもたらす。例えば、各検出器要素２が単一のイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’に対応する放射のみを受けるように、平面を検出器要素アレイ２４上に結像してもよい。

[00138] 加えて又は代替的に、非重なり平面の範囲を拡大させることにより、ミラーアレイ６から十分に離れて位置する平面を検出器要素アレイ２４上に結像でき、そのイメージを用いて反射要素６ａ〜６ｈの向きを決定することができる。例えば、反射要素６ａ〜６ｈの向きの決定を用いて反射要素６ａ〜６ｈの向きを制御するアクチュエータを較正することができる。例えば、アクチュエータは、アクチュエータに印加される電圧を変化させることによって較正されてもよい。アクチュエータに印加される電圧を変化させることにより、アクチュエータによって制御される反射要素の向きに変動をもたらす。上述したように、反射要素の向きの変化は、ミラーアレイ６から十分に離れて位置する平面を検出器要素アレイ２４上に結像することによって決定することができる。アクチュエータに印加される電圧の所与の変動から生じる反射要素の向きの変化を決定することにより、印加電圧に対する反射要素の向きの感度を決定することができる。その後決定した感度を用いて、反射要素の向きに所望の変化をもたらすために必要である印加電圧の変化を決定することができる。上記では、各反射要素６ａ〜６ｈが実質的に同じ角度に方向付けられるとともに各サブビームが実質的に同じ方向に反射して伝搬するように反射要素６ａ〜６ｈを方向付けることによって非重なり平面の範囲を拡大する実施形態を説明したが、反射要素６ａ〜６ｈの他の向きを用いて非重なり平面の範囲を拡大させることができる。例えば、ミラーアレイ６の下流に位置する平面が検出器要素アレイ２４上に結像された場合、反射要素６ａ〜６ｈは、略凸状ミラーを形成するように方向付けられてよい。ミラーアレイ６の上流に位置する平面が検出器要素アレイ２４上に結像された場合、反射要素６ａ〜６ｈは、略凹状ミラーを形成するように方向付けられてよい。略凸状又は凹状を形成する反射要素６ａ〜６ｈについての言及は、反射要素６ａ〜６ｈの中心が凸状又は凹状に対して実質的に平行であることを意味すると解釈するべきである。

[00139] 通常、反射要素６ａ〜６ｈのあらゆる向きを用いて、サブビーム４ａ〜４ｈが互いに重なり合わない平面の範囲を拡大させることができる。

[00140] いくつかの実施形態では、サブビーム４ａ〜４ｈの強度は、リソグラフィ装置の動作モードの変更の後に決定することができる。例えば、放射源ＳＯの動作パラメータが変更された場合、放射源ＳＯの動作パラメータの変化の影響を決定するためにサブビーム４ａ〜４ｈの強度を決定することができる。１つ以上の反射要素６ａ〜６ｈの向きは、動作パラメータの変化によってもたらされるサブビーム４ａ〜４ｈの強度のあらゆる変化を補償するために調節することができる。

[00141] 上記では、イメージが照明ビーム８の第２部１４からのサブビーム４ａ〜４ｈから形成される実施形態について説明した。いくつかの実施形態では、形成されるイメージは、ミラーアレイ６の上流に位置する平面のイメージである。しかし、当然のことながら、ミラーアレイ６の上流に位置する平面が検出器要素アレイ２４上に結像されても、イメージを形成する放射は、依然として、検出器要素アレイに到達する前にミラーアレイ６によって反射され、したがって、反射要素６ａ〜６ｈの反射率は、イメージ内に形成されるイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の強度に影響をもたらす。さらに、イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の強度は、ビーム分割デバイス１０の上流に生じるサブビームのあらゆる減衰によって影響を与えられる。例えば、レンズアレイ２のレンズ２ａ〜２ｈの透過の変化は、検出器アレイ２４に入射するイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の強度の変化をもたらす。したがって、検出器要素アレイ２４で得られた測定値による反射要素６ａ〜６ｈを方向付けるフィードバックシステムは、反射要素６ａ〜６ｈの反射率のあらゆる変化及びビーム分割デバイス１０の上流で生じるサブビームのあらゆる減衰を有利に説明する。したがって、反射要素６ａ〜６ｈの反射率の変化を説明することができるため、ビーム分割デバイス１０及び検出器要素アレイ２４をミラーアレイ６の下流に位置決めすることは有利である。

[00142] サブビーム４ａ〜４ｈの強度及び／又は反射要素６ａ〜６ｈの向きを決定するために検出器要素アレイ上に形成されるイメージの測定値を用いることに加えて、測定値を使ってフィルタ要素３のアライメントを決定することもできる。フィルタ要素３が開口５ａ〜５ｈを含む実施形態では、フィルタ要素３が誤って位置合わせされた場合、サブビーム４ａ〜４ｈは、フィルタ要素３内の開口５ａ〜５ｈと位置合わせされない場合がある。したがって、サブビーム４ａ〜４ｈの一部は、フィルタ要素３によってブロックされ、それによってミラーアレイ６に入射するサブビームの断面を減少させる。ミラーアレイ６に入射するサブビーム４ａ〜４ｈの断面の減少は、検出器要素アレイ２４に入射するイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の断面の減少ももたらす。イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の断面の減少は、検出器要素アレイ２４で検出することができ、サブビーム４ａ〜４ｈに対するフィルタ要素３のアライメントを決定するために使用することができる。

[00143] 検出器要素アレイ２４によって得られた測定値は、欠陥のある反射要素６ａ〜６ｈを診断するために追加又は代替として使用することができる。例えば、反射要素６ａ〜６ｈ（又は反射要素６ａ〜６ｈを制御するアクチュエータ）が欠陥を生んだ場合、反射要素は特定の向きで動かなくなる場合がある。特定の向きで動かなくなった反射要素６ａ〜６ｈから反射したサブビーム４ａ〜４ｈは、反射要素の向きの変化が（例えば、照明モードを変更するために）望ましい場合であっても特定の方向に誘導され続ける。サブビーム４ａ〜４ｈは、検出器要素アレイ２４に入射するイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’をそれぞれ有してよい。反射要素６ａ〜６ｈが欠陥を生んだ場合、検出器要素アレイ２４上の対応するイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’の位置は、反射要素の向きの変化が（例えば、照明モードを変更するために）望ましい場合であっても同じのままであり得る。これは、検出器要素アレイ２４によって検出することができ、反射要素６ａ〜６ｈに対する欠陥を診断することができる。欠陥のある反射要素６ａ〜６ｈが診断された場合、フィルタ要素３内の開口は、サブビーム４ａ〜４ｈが欠陥のある反射要素６ａ〜６ｈに入射するのを防止するために塞がれてもよい。あるいは、フィルタ要素３が透明材料を含む実施形態では、透明材料の領域は、サブビーム４ａ〜４ｈがフィルタ要素３を透過することを防止するとともに欠陥のある反射要素６ａ〜６ｈに入射することを防止するために（例えば、クロムによって）コーティングされてもよい。

[00144] 上記したように、ミラーアレイ６の平面が検出器要素アレイ２４上に結像される実施形態において、検出器要素アレイ２４上のイメージサブビーム４ａ〜４ｈの位置は、反射要素６ａ〜６ｈの向きとは無関係である。このような実施形態では、反射要素６ａ〜６ｈが欠陥を有するか否かにかかわらず全てのイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’が検出器要素アレイ２４上の同じ位置に残るため、欠陥のある反射要素６ａ〜６ｈを診断することができない場合がある。したがって、欠陥のある反射要素６ａ〜６ｈを診断することが望ましい実施形態では、ミラーアレイ６の平面を検出器要素アレイ２４上に結像させるのとは反対に、ミラーアレイ６の上流又は下流に位置する平面を検出器要素アレイ２４上に結像させることが有利である。

[00145] レンズアレイ２がサブビーム４ａ〜４ｈをミラーアレイ６の反射要素６ａ〜６ｈ上に合焦させる照明システムＩＬの実施形態を上記で説明したが、いくつかの実施形態では照明システムＩＬはレンズアレイを含んでいなくてもよい。このような実施形態では、放射ビームＢは、サブビーム４ａ〜４ｈに分割されることなくミラーアレイ６を照明することができる。フィルタ要素３を含む実施形態では、フィルタ要素内の開口は、ミラーアレイ６の前に放射ビームＢをサブビーム４ａ〜４ｈに分割する働きをすることができるが、フィルタ要素３は、いくつかの実施形態で存在しない場合がある任意のフィーチャである。

[00146] 放射ビームＢがミラーアレイ６に入射する前にサブビーム４ａ〜４ｈに分割されない実施形態では、反射要素は異なる向きを有するため、ミラーアレイの反射要素６ａ〜６ｈは、放射ビームＢをサブビーム４ａ〜４ｈに分割する働きをする。したがって、ミラーアレイの下流にある平面が検出器要素アレイ２４上に結像される場合、イメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’は、依然として検出器要素アレイ上に形成される。したがって、ミラーアレイ６の下流に位置する平面が検出器要素アレイ２４上に結像される実施形態では、各サブビーム４ａ〜４ｈの強度は、レンズアレイ２がない場合であっても個別に決定することができる。したがって、レンズアレイ２は、ミラーアレイ６の下流に位置する平面が検出器要素アレイ２４上に結像される実施形態の任意のフィーチャである。

[00147] ミラーアレイ６の上流に位置する平面が検出器要素アレイ２４上に結像されるとともに放射ビームＢがミラーアレイ６より前でサブビーム４ａ〜４ｈに分割されない（例えば、レンズアレイ２が存在しないため）実施形態では、別々のイメージサブビーム４ａ’〜４ｈ’は検出器アレイ２４上に形成されない場合がある。その代わりに、分割されていない放射ビームＢのイメージが検出器要素アレイ２４上に形成され得る。放射ビームＢの空間強度分布の変化を監視するために分割されていない放射ビームＢのイメージを用いるが、これは各サブビーム４ａ〜４ｈの強度を個別に決定できなくさせ得る。したがって、ミラーアレイ６より前に放射ビームＢをサブビーム４ａ〜４ｈへと合焦させるレンズアレイ２は、ミラーアレイの上流に位置する平面が検出器要素アレイ２４上に結像される実施形態では有利である。なぜなら、これは各サブビーム４ａ〜４ｈの強度を個別に決定することを可能にするからである。

[00148] 照明ビーム８の第２部１４が検出器要素アレイ２４上に直接入射するように合焦ユニット２２によって合焦される実施形態について上記で説明したが、いくつかの実施形態では、照明ビーム８の第２部１４は、検出器要素アレイ２４上に直接合焦されない場合もある。例えば、照明ビーム８の第２部１４は、蛍光プレート上に合焦されてもよい。蛍光プレートは、照明ビーム８の第２部１４からの放射を吸収し、これは後に蛍光プレートに放射を放出させる。蛍光プレートから放出された放射は検出器要素アレイによって受けることができる。検出器要素アレイは、蛍光プレートから放出される放射の強度を測定し、これを使って蛍光プレートに入射する放射の強度を決定することができる。

[00149] 通常、照明ビーム８の第２部１４は、検出面にイメージを形成するように検出面上に合焦される。検出器要素アレイ２４は、検出面に入射する放射の強度を測定するように構成される。検出器要素アレイ２４は、実質的に検出面に位置決めされてよい。あるいは、検出器要素アレイ２４は、検出面から離れていてもよい。例えば、蛍光プレートは実質的に検出面に位置決めされてよく、検出器要素アレイ２４は、蛍光プレートから放出される放射を測定するように配置されてもよい。
[0149.1] ある実施形態では、リソグラフィ装置用の照明システムが提供され、この照明システムは、放射ビームを受けるとともに放射ビームを複数のサブビームへと合焦させるように構成されたレンズアレイと、照明ビームを形成するためにサブビームを受けるとともにサブビームを反射させるように構成された反射要素アレイと、照明ビームを第１部と第２部に分割するように構成されたビーム分割デバイスであって、第１部はリソグラフィパターニングデバイスに入射するように誘導される、ビーム分割デバイスと、イメージが検出面に形成されるように照明ビームの第２部を検出面上に合焦させるように構成された合焦ユニットであって、イメージは反射要素アレイの上流に位置する平面における複数のサブビームのイメージであり、サブビームはイメージ内で互い重なり合わない、合焦ユニットと、検出面に入射する放射の強度を測定するように構成された検出器要素アレイと
を備える。
[0149.2] ある実施形態では、リソグラフィ装置用の照明システムが提供され、この照明システムは、照明ビームを形成するために放射ビームを受けるとともに放射ビームの複数のサブビームを反射させるように構成された反射要素アレイと、照明ビームを第１部と第２部に分割するように構成されたビーム分割デバイスであって、第１部はリソグラフィパターニングデバイスに入射するように誘導される、ビーム分割デバイスと、イメージが検出面に形成されるように照明ビームの第２部を検出面上に合焦させるように構成された合焦ユニットであって、イメージは反射要素アレイの下流に位置する平面における複数のサブビームのイメージであり、サブビームはイメージ内で互い重なり合わない、合焦ユニットと、検出面に入射する放射の強度を測定するように構成された検出器要素アレイとを備える。
[0149.3] ある実施形態では、照明システムは、放射ビームを受け、放射ビームを複数のサブビームへと合焦させるとともに複数のサブビームを反射要素アレイ上に誘導するように構成されたレンズアレイをさらに備える。ある実施形態では、検出器要素アレイは、複数の検出器要素が各サブビームに対応する放射を受けるように配置される。ある実施形態では、照明システムは、各サブビームの空間強度分布を決定するとともに空間強度分布を用いて反射要素アレイの各反射要素の向きを決定するように構成されたコントローラをさらに備える。ある実施形態では、合焦ユニットは、各検出器要素が複数のサブビームのうちの１つに対応する放射を受けるように照明ビームの第２部を検出面上に合焦させるように構成される。ある実施形態では、照明システムは、複数のサブビームの各々の強度を決定するように構成されたコントローラをさらに備える。ある実施形態では、照明システムは、反射要素アレイの反射要素の向きを調節するように構成された複数のアクチュエータをさらに備える。ある実施形態では、コントローラは、照明期間中、所望の空間強度分布を有する照明ビームを形成するために、複数のサブビームの決定された強度に応答してアクチュエータを制御するように動作可能である。ある実施形態では、コントローラは、さらに、照明期間中以外のとき、反射要素を方向付けるためにアクチュエータを制御するように動作可能であり、それによって、検出面上に結像されたときにサブビームが重ならないサブビームのイメージを形成する平面の範囲が、照明期間中の平面の範囲と比較して拡大される。ある実施形態では、合焦ユニットは、検出面上に結像される平面を調節するように動作可能である。ある実施形態では、照明システムは、反射要素アレイの上流に位置決めされたフィルタ要素をさらに含み、フィルタ要素は、放射が反射要素アレイに入射するように放射を透過させるように構成される。ある実施形態では、フィルタ要素は、放射が１つ以上の反射要素に入射することを防止するためにフィルタ要素の１つ以上の領域を塞ぐように動作可能である。ある実施形態では、検出器要素アレイは、実質的に検出面に位置決めされる。ある実施形態では、照明システムは、実質的に検出面に位置決めされた蛍光プレートをさらに備え、検出器要素アレイは、蛍光プレートから放出される放射の強度を測定するように構成される。ある実施形態では、照明システムは、照明ビームの第２部を第１検出ビームと第２検出ビームに分割するように構成された第２ビーム分割デバイスをさらに備え、第１検出ビームは検出システムに誘導され、第２検出ビームは第２合焦ユニット及び第２検出器要素アレイを含む第２検出システムに誘導され、第２合焦ユニットは、第２イメージが第２検出面に形成されるように第２検出ビームを第２検出面上に合焦させるように構成され、第２イメージは、第１検出ビームを受ける検出システムによって結像される平面とは異なる第２平面における複数のサブビームのイメージである。ある実施形態では、合焦ユニットは、検出面と実質的に平行に方向付けされる。ある実施形態では、合焦ユニットは、反射要素アレイと実質的に平行に方向付けされる。ある実施形態では、照明システムは、反射要素アレイの反射要素に対する欠陥を、検出器要素アレイによって得られた測定値から決定するように構成されたコントローラをさらに備える。ある実施形態では、リソグラフィ装置は、本明細書中に記載した照明システムと、パターニングデバイスを支持するためのサポート構造であって、パターニングデバイスは、照明ビームの第１部の断面にパターンを付与することによってパターン付き放射ビームを形成する役割を果たす、サポート構造と、基板を保持するための基板テーブルと、パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するための投影システムとを備える。
[0149.4] ある実施形態では、放射ビームを結像する方法が提供され、この方法は、放射ビームを提供することと、レンズアレイを用いて放射ビームを複数のサブビームへと合焦させることと、照明ビームを形成するために反射要素アレイを用いて複数のサブビームを反射させることと、照明ビームを第１部と第２部に分割することと、リソグラフィパターニングデバイスに入射するように照明ビームの第１部を誘導することと、イメージが検出面に形成されるように照明ビームの第２部を合焦させることであって、イメージは反射要素アレイの上流に位置する平面における複数のサブビームのイメージであり、サブビームはイメージ内で互い重なり合わない、合焦させることと、検出器要素アレイを用いて検出面に入射する放射の強度を測定することとを含む。
[0149.5] ある実施形態では、放射ビームを結像する方法が提供され、この方法は、放射ビームを提供することと、照明ビームを形成するために反射要素アレイを用いて放射ビームの複数のサブビームを反射させることと、照明ビームを第１部と第２部に分割することと、リソグラフィパターニングデバイスに入射するように照明ビームの第１部を誘導することと、イメージが検出面に形成されるように照明ビームの第２部を合焦させることであって、イメージは反射要素アレイの下流に位置する平面における複数のサブビームのイメージであり、サブビームはイメージ内で互い重なり合わない、合焦させることと、検出器要素アレイを用いて検出面に入射する放射の強度を測定することとを含む。
[0149.6] ある実施形態では、方法は、レンズアレイを用いて放射ビームを複数のサブビームへと合焦させることと、複数のサブビームを反射要素アレイ上に誘導することとをさらに含む。ある実施形態では、検出器要素アレイは、複数の検出器要素が各サブビームに対応する放射を受けるように配置される。ある実施形態では、方法は、各サブビームの空間強度分布を決定することと、空間強度分布を用いて反射要素アレイの各反射要素の向きを決定することとをさらに含む。ある実施形態では、照明ビームの第２部は、各検出器要素が複数のサブビームのうちの１つに対応する放射を受けるように検出面上に合焦される。ある実施形態では、方法は、複数のサブビームの各々の強度を決定することをさらに含む。ある実施形態では、方法は、照明期間中、所望の空間強度分布を有する照明ビームを形成するために、複数のサブビームの決定された強度に応答して反射要素アレイの反射要素の向きを調節することをさらに含む。ある実施形態では、方法は、照明期間中以外のときに反射要素アレイの反射要素の向きを調節することをさらに含み、それによって、検出面上に結像されたときにサブビームが重ならないサブビームのイメージを形成する平面の範囲が、照明期間中の平面の範囲と比較して拡大される。ある実施形態では、方法は、照明期間中以外のときに複数のサブビームの各々の強度を決定することをさらに含む。ある実施形態では、方法は、照明期間中以外のときに反射要素の向きを決定することをさらに含む。ある実施形態では、方法は、検出面上に結像される平面を調節することをさらに含む。ある実施形態では、方法は、検出器要素アレイによって得られた測定値に従って反射要素アレイの上流に位置決めされたフィルタ要素を位置合わせすることをさらに含み、フィルタ要素は、反射要素アレイに入射する放射を透過させるように構成される。ある実施形態では、方法は、放射が１つ以上の反射要素に入射することを防止するようにフィルタ要素の１つ以上の領域を塞ぐことをさらに含む。ある実施形態では、方法は、反射要素アレイの反射要素に対する欠陥を、検出面に入射する放射の強度の測定値から決定することをさらに含む。ある実施形態では、方法は、照明ビームの第２部を第１検出ビームと第２検出ビームに分割することであって、第１検出ビームは検出システムに誘導される、分割することと、第２イメージが第２検出面に形成されるように第２検出ビームを合焦させることであって、第２イメージは、第１検出ビームを受ける検出システムによって結像される平面とは異なる第２平面における複数のサブビームのイメージである、合焦させることとをさらに含む。
[0149.7] ある実施形態では、リソグラフィ装置用の照明システムが提供され、この照明システムは、放射ビームを受けるとともに放射ビームを複数のサブビームへと合焦させるように構成されたレンズアレイと、照明ビームを形成するためにサブビームを受けるとともにサブビームを反射させるように構成された反射要素アレイと、照明ビームを第１部と第２部に分割するように構成されたビーム分割デバイスであって、第１部はリソグラフィパターニングデバイスに入射するように誘導される、ビーム分割デバイスと、イメージが検出面に形成されるように照明ビームの第２部を検出面上に合焦させるように構成された合焦ユニットであって、イメージは、サブビームが互いに重なり合わない複数のサブビームのイメージである、合焦ユニットと、検出面に入射する放射の強度を測定するように構成された検出器要素アレイとを備える。
[0149.8] ある実施形態では、放射ビームを結像する方法が提供され、この方法は、放射ビームを提供することと、レンズアレイを用いて放射ビームを複数のサブビームへと合焦させることと、照明ビームを形成するために反射要素アレイを用いて複数のサブビームを反射させることと、照明ビームを第１部と第２部に分割することと、リソグラフィパターニングデバイスに入射するように照明ビームの第１部を誘導することと、イメージが検出面に形成されるように照明ビームの第２部を合焦させることであって、イメージは、複数のサブビームのサブビームが互いに重なり合わない複数のサブビームのイメージである、合焦させることと、検出器要素アレイを用いて検出面に入射する放射の強度を測定することとを含む。

[00150] 以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、本発明は、上述以外の態様で実施できることが明らかである。この説明は、本発明に限定することを意図していない。

Claims (18)

1. リソグラフィ装置用の照明システムであって、前記照明システムは、
   照明ビームを形成するために放射入射を受けるとともに前記放射入射を複数のサブビームとして反射させるように構成された反射要素アレイと、
   前記照明ビームを第１部と第２部に分割するように構成されたビーム分割デバイスであって、前記第１部はリソグラフィパターニングデバイスに入射するように誘導される、ビーム分割デバイスと、
   イメージが検出面に形成されるように前記照明ビームの前記第２部を前記検出面上に合焦させるように構成された合焦ユニットであって、前記イメージは前記複数のサブビームのイメージであり、前記サブビームは前記イメージ内で互いに重なり合わない、合焦ユニットと、
   前記検出面に入射する放射の強度を測定するように構成された検出器要素アレイと
   を備える、照明システム。
2. 前記反射要素アレイの上流に位置するレンズアレイをさらに備え、前記レンズアレイは、前記放射入射を受け、前記反射要素アレイへの前記放射入射が複数のサブビームを含むように、前記放射入射を合焦させて複数のサブビームを形成するように構成され、前記複数のサブビームは前記反射要素アレイによって、前記照明ビームを形成する前記複数のサブビームとして反射される、請求項１に記載の照明システム。
3. 前記検出器要素アレイは、複数の検出器要素が各サブビームに対応する放射を受けるように配置される、請求項１に記載の照明システム。
4. 各サブビームの空間強度分布を決定するとともに前記空間強度分布を用いて前記反射要素アレイの各反射要素の向きを決定するように構成されたコントローラをさらに備える、請求項３に記載の照明システム。
5. 前記合焦ユニットは、各検出器要素が前記複数のサブビームのうちの１つに対応する放射を受けるように前記照明ビームの前記第２部を前記検出面上に合焦させるように構成される、請求項１に記載の照明システム。
6. 前記複数のサブビームの各々の強度を決定するように構成されたコントローラをさらに備える、請求項１に記載の照明システム。
7. 前記コントローラは、照明期間中、所望の空間強度分布を有する照明ビームを形成するために、前記複数のサブビームの決定された強度に応答して前記反射要素の向きを制御するように動作可能である、請求項６に記載の照明システム。
8. 前記コントローラは、さらに、前記照明期間中以外のとき、前記反射要素を方向付けるために前記反射要素の向きを制御するように動作可能であり、それによって、前記検出面上に結像されたときに前記サブビームが重ならない前記サブビームのイメージを形成する平面の範囲が、前記照明期間中の前記平面の範囲と比較して拡大される、請求項７に記載の照明システム。
9. 前記合焦ユニットは、前記検出面上に結像される平面を調節するように動作可能である、請求項１に記載の照明システム。
10. 前記反射要素アレイの反射要素に対する欠陥を、前記検出器要素アレイによって得られた測定値から決定するように構成されたコントローラをさらに備える、請求項１に記載の照明システム。
11. 前記イメージは、前記反射要素アレイの上流に位置する平面における前記複数のサブビームのイメージである、請求項１に記載の照明システム。
12. 前記イメージは、前記反射要素アレイの下流に位置する平面における前記複数のサブビームのイメージである、請求項１に記載の照明システム。
13. 請求項１に記載の照明システムと、
    パターニングデバイスを支持するように構成されたサポート構造であって、前記パターニングデバイスは、前記照明ビームの前記第１部の断面にパターンを付与することによってパターン付き放射ビームを形成する役割を果たす、サポート構造と、
    基板を保持するように構成された基板テーブルと、
    前記パターン付き放射ビームを前記基板のターゲット部分上に投影するように構成された投影システムと
    を備える、リソグラフィ装置。
14. 放射のビームを結像する方法であって、前記方法は、
    反射要素アレイへ放射入射を提供することと、
    照明ビームを形成するために前記反射要素アレイを使用して複数のサブビームとして前記放射入射を反射させることと、
    前記照明ビームを第１部と第２部に分割することと、
    リソグラフィパターニングデバイスに入射するように前記照明ビームの前記第１部を誘導することと、
    イメージが検出面に形成されるように前記照明ビームの前記第２部を合焦させることであって、前記イメージは前記複数のサブビームのイメージであり、前記サブビームは前記イメージ内で互い重なり合わないことと、
    検出器要素アレイを用いて前記検出面に入射する放射の強度を測定することと
    を含む、方法。
15. 前記反射要素アレイへの前記放射入射が複数のサブビームを含むように、前記放射入射を合焦させて複数のサブビームを形成するために、前記反射要素アレイの上流のレンズアレイを使用することをさらに含み、前記複数のサブビームは前記反射要素アレイによって、前記照明ビームを形成する前記複数のサブビームとして反射される、請求項１４に記載の方法。
16. 前記検出器要素アレイは、複数の検出器要素が各サブビームに対応する放射を受けるように配置される、請求項１４に記載の方法。
17. 前記イメージは、前記反射要素アレイの上流に位置する平面における前記複数のサブビームのイメージである、請求項１４に記載の方法。
18. 前記イメージは、前記反射要素アレイの下流に位置する平面における前記複数のサブビームのイメージである、請求項１４に記載の方法。

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