致动机构、光学装置和光刻装置的制造方法

致动机构、光学装置和光刻装置的制造方法
【专利摘要】一种用以对例如镜进行位移的致动器通过改变两个电磁体(370)中的电流来提供具有至少两个自由度的移动。运动部件包括具有磁面的永磁体(362)，该磁面被约束为在基本上位于与磁体的磁化方向垂直的第一平面中的工作区域上运动。电磁体具有基本上位于接近平行于第一平面的第二平面中的极面，每个极面基本上填充运动磁体的面所经过的区域的四分之一。铁磁屏蔽件(820)被提供在运动部件的周围并且具有至少一个中断(822)，以减少邻近致动器或杂散场的影响，同时还最小化永磁体(362)与屏蔽件(820)之间的吸引。
【专利说明】致动机构、光学装置和光刻装置
[0001 ] 本申请与2014年I月13日提交的EP专利申请N0.14150933.1有关，该EP专利申请通过引用以其整体并入本文。
技术领域
[0002]本发明的实施例涉及可以被应用在一系列装置和仪器中的制动机构。本发明的实施例涉及一种具有琢面场镜(faceted field mirror)设备和/或琢面瞳镜(faceted pupilmirror)设备的光学系统。
【背景技术】
[0003]光刻(lithography)广泛地被认为是集成电路(IC)以及其他设备和/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更小，光刻正在成为用于使得微型IC或者其他设备和/或结构能够被制造的更加关键的因素。
[0004]光刻装置是一种将所需图案应用到基片上(通常是应用到基片的目标部分上)的机器。光刻装置能够被使用在例如IC的制造中。在该实例中，图案化设备(其替换地被称为掩膜(mask)或掩模版(reticle))可以被用来生成将被形成在IC的个体层上的电路图案。这个图案能够被传送到基片(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括部分裸片、一个裸片或若干裸片)上。图案的传送通常是经由成像到基片上提供的辐射敏感材料(抗蚀剂(resist))的层上。一般而言，单个基片将包含接连地被图案化的邻近目标部分的网络。
[0005]在光刻装置中，许多运动部件通常被提供有各种自由度，并且运动和地点(包括直线位置和角度位置(取向)、速度和加速度)经由众多致动机构(致动器)自动地被控制。致动器可以电磁地、气动地、或者水力地被操作。致动器经常被约束为仅在一个自由度中(直线或旋转)实现移动。在运动部件将在多个自由度中被控制的场合，更加复杂的机构可以被提供，或者多个单一度的机构可以被组合。
[0006]为了缩短曝光波长并且因此减少最小可印刷大小，已经提出了使用远紫外(EUV)辐射源。EUV辐射源通常被配置为输出5-20nm左右(例如，13.5nm或大约13nm或6.5-6.8nm)的辐射波长。对EUV辐射的使用可以构成朝向实现小特征印刷的重要步骤。这样的辐射被称为远紫外或者软X-射线，并且可能的源包括例如产生激光的等离子体源、放电等离子体源、或者来自电子存储环的同步辐射。归因于对于极端准确性的需求，并且另外地归因于在真空环境中以高可靠性进行工作的需求，设计针对EUV光刻装置的致动器是特别有挑战性的。

【发明内容】

[0007]致动器被使用的一种示例是用于EUV光学装置的照明系统的琢面镜。众多个体的镜琢面(facet)可以被提供在阵列中，它们中的每个可能需要被取向在不同方向中以实现在目标地点处的不同照明轮廓。例如，在PCT专利申请公布号WO 2011/000671AI中描述了用于场琢面镜的致动器。当寻求延伸能够实现的照明轮廓的范围时，需要具有多于两个位置的致动器，这可能包括在两个或更多自由度中的移动，并且可能需要不能由终点停止件(end stop)定义的中间位置。因此，需要这样的致动器，其满足严格的大小、成本和散热、以及性能的要求。
[0008]其他问题出现在这样的照明系统的设计中。运动镜或其他元件的位置应当在两个维度中被测量，而不是通过例如终点停止件在一个维度中被设置。当潜在存在数百个将被控制的个体琢面时，并且尤其是当它们处于真空环境中时，提供足够准确且紧凑的位置测量和反馈控制变得有挑战性。
[0009]根据本发明的一方面，提供了一种致动机构，该致动机构包括运动部件和静止部件，运动部件包括磁体，磁体被静止部件所生成的磁场驱动而跨工作范围进行运动；以及屏蔽件，围绕磁体的工作范围以减少磁场的传播，屏蔽件由铁磁材料形成并且其中具有至少一个中断。
[0010]根据本发明的一方面，提供了一种致动系统，该致动系统包括多个致动机构，每个致动机构是如上文所描述的。
[0011 ]根据本发明的一方面，提供了一种光学装置，该光学装置包括被布置为从辐射源接收辐射光束以处理该光束并将该光束递送到目标地点的一系列的光学组件，其中这些光学组件包括一个或多个可运动光学组件，该一个或多个可运动光学组件被耦合到(安装在)如本文所描述的致动器机构上，并且其中控制器和驱动电路被提供来激励电磁体以实现每个可运动光学组件的所需定位。
[0012]可运动光学组件可以形成照明系统，该照明系统用以调节光束并且将经调节的光束递送到图案化设备上的目标地点，其中可运动组件是可运动的以改变经调节的光束在目标地点处的入射角。在一种实施例中，具有相关联的致动机构的多个这样的可运动组件被提供作为蝇眼照明器的一部分。
[0013]本发明的实施例在光学组件是反射性组件并且照明系统是利用具有在范围5至20nm中的波长的辐射可操作的EUV照明系统的场合中，可以找到特别的应用。
[0014]根据本发明的一方面，提供了一种光刻装置，该光刻装置包括:照明系统，被配置为调节辐射光束;支撑件，被构造为支撑图案化设备，该图案化设备能够向辐射光束在它的横截面上赋予图案以形成经图案化的辐射光束;基片台，被构造为持有基片；投射系统，被配置为将经图案化的辐射光束投射到基片的目标部分上；以及如本文所描述的光学装置，被配置为调节照明系统中的辐射光束和/或投射系统中的经图案化的辐射光束。
[0015]根据本发明的一方面，提供了一种设备制造方法，该方法包括将经图案化的辐射光束投射到基片上，其中经图案化的光束从通过如本文所描述的光学装置被调节的辐射光束而被形成。
[0016]下面参考附图详细地描述本发明的各种实施例的进一步方面、特征和潜在优点、以及结构和操作。注意，本发明不被限制于本文所描述的特定实施例。这样的实施例在本文中被提出仅用于说明性目的。基于本文所包含的教导，另外的实施例对(多个)相关领域中的技术人员将是明显的。
【附图说明】
[0017]被并入本文并且形成说明书的一部分的附图图示了本发明，并且与本描述一起进一步用于解释本发明的原理并使得(多个)相关领域中的技术人员能够制作和使用本发明。参考附图，通过仅为示例的方式描述了本发明的实施例，在附图中:
[0018]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器件(optics)的光刻装置；
[0019]图2是图1的装置的更详细的视图；
[0020]图3是用于图1和2的装置的源收集器模块的实施例的更详细的视图；
[0021]图4描绘了根据本发明的实施例的EUV光刻装置；
[0022]图5是根据本发明的实施例的致动机构可以被使用在其中的光刻装置的照明系统的一部分的第一横截面视图；
[0023]图6是图5的装置的第二横截面视图，示出为了对两个相关联的瞳琢面镜进行选址而对场琢面镜的调整；
[0024]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2-D平面电机的基本形式，并且示意性地指示了控制功能；
[0025]图8图示了可以被用来实施图7的控制功能的光学位置传感器的形式和操作；
[0026]图9是光刻装置中的场琢面镜模块的外部视图和部分剖面视图，该场琢面镜模块包括多个根据本发明的实施例的致动机构；
[0027]图10是图9的镜模块中的一个致动机构的横截面视图；
[0028]图11是光刻装置中的场琢面镜模块的外部视图和部分剖面视图，该场琢面镜模块包括多个根据本发明的实施例的致动机构；
[0029]图12是图11的镜模块中的一个致动机构的更详细视图，并且屏蔽部件部分地被切除；
[0030]图13至17示出了图12的致动器中所包括的电机的仿真性能特性；
[0031]图18图示了可以被使用来代替图8中所示出的光学位置传感器的形式的光学位置传感器的一种形式的主要组件；
[0032]图19(a)图示了图18的传感器的检测器部分的平面视图，并且图19(b)图示了图18的传感器的检测器部分的横截面视图；
[0033]图20(a)示出了具有在居中位置的致动器的图18的光学位置传感器的视图，并且图20(b)示出了具有在倾斜位置的致动器的图18的光学位置传感器的视图；
[0034]图21(a)示出了在致动器处于图20(a)中所示出的居中位置的情况下光学位置传感器的检测器上的环状辐射图案的位置，并且图21(b)示出了在致动器处于图20(b)中所示出的倾斜位置的情况下光学位置传感器的检测器上的环状辐射图案的位置；
[0035]图22(a)和22(b)示出了不同位置中的参考示例的两个邻近致动器的运动件(mover)；
[0036]图23(a)和23(b)示出了不同位置中的根据本发明的实施例的两个邻近致动器的运动件；
[0037]图24(a)和24(b)示出了不同位置中的根据本发明的另一实施例的两个致动器的运动件；
[0038]图25针对邻近致动器的运动件的两个不同位置示出了在未屏蔽的运动件上所施加的力的位置依赖性；
[0039]图26针对邻近致动器的运动件的两个不同位置示出了在图22(a)和22(b)的参考示例的致动器的运动件上所施加的力的位置依赖性；
[0040]图27针对邻近致动器的运动件的两个不同位置示出了在图23(a)和23(b)的致动器的运动件上所施加的力的位置依赖性；
[0041]图28针对邻近致动器的运动件的两个不同位置示出了图24(a)和24(b)的致动器的运动件上的力的位置依赖性；
[0042]图29描绘了根据本发明的另一实施例的屏蔽件。
【具体实施方式】
[0043]本发明的实施例关注于可以被部署在大范围的应用中的致动机构。在示例应用中，致动机构可以被提供以在光刻装置内移动各种组件。这些组件可以是光学组件，并且可以例如是EUV光学组件。在这样的装置内部署的致动器可能必须满足严格的环境和性能标准。例如，可能合意的是避免部件之间的摩擦以避免对于润滑剂的需求和/或避免生成磨损颗粒。EUV装置通常包括接近真空的环境，从而出气材料(诸如润滑剂)可能不被容忍。低散热可能是一种考虑。下文将描述一种新颖类型的致动机构，其能够帮助满足这些严格标准中的一个或多个标准。在描述致动器之前，将介绍EUV光刻装置的一些示例。进一步在下文中，将描述致动器如何可以被部署的示例。然而，将理解，致动器的本发明的实施例是广泛可应用的并且一般完全不限制于使用在光刻装置中，或者特别地是在EUV光刻装置中。
[0044]图1示意性地描绘了根据本发明的实施例的包括源收集器模块SO的光刻装置100。该装置包括:照明系统(照明器)IL，被配置为调节辐射光束B(例如，EUV辐射)；支撑结构(例如，掩膜台)MT，被构造为支撑图案化设备(例如，掩膜或掩模版)MA并且连接到被配置为准确地定位图案化设备的第一定位器PM;基片台(例如，晶片台)WT，被构造为持有基片(例如，包覆抗蚀剂的晶片)W并且连接到被配置为准确地定位基片的第二定位器PW;以及投射系统(例如，反射投射系统)PS，被配置为把由图案化设备MA赋予辐射光束B的图案投射到基片W的目标部分C(例如，包括一个或多个裸片)上。
[0045]照明系统可以包括用于定向、整形或控制辐射的各种类型的光学组件，诸如折射的、反射的、磁性的、电磁的、静电的或者其他类型的光学组件。
[0046]支撑结构MT以一种方式而持有图案化设备MA，该方式取决于图案化设备的取向、光刻装置的设计、以及其他条件，诸如例如图案化设备是否在真空环境中被持有。支撑结构能够使用机械的、真空的、静电的或者其他的夹持技术来持有图案化设备。支撑结构可以是例如构架(frame)或台子，其按照要求可以是固定的或者可移动的。支撑结构可以确保图案化设备例如关于投射系统而位于所需位置处。
[0047]术语“图案化设备”应当宽泛地被解释为指代能够被用来向辐射光束在它的横截面中赋予图案诸如以在基片的目标部分中创建图案的任何设备。向辐射光束赋予的图案可以对应于正在目标部分中被创建的设备(诸如集成电路)中的特定功能层。
[0048]图案化设备可以是透射的或者反射的。图案化设备的示例包括掩膜、可编程镜阵列、以及可编程LCD面板。掩膜在光刻中是公知的，并且包括诸如二元(binary)、交替相移和衰减相移之类的掩膜类型、以及各种混合掩膜类型。可编程镜阵列的示例采用小镜的矩阵布置，这些小镜中的每个小镜能够个体地被倾斜以便反射不同方向上的传入辐射光束。倾斜的镜在被镜矩阵反射的辐射光束中赋予图案。
[0049]投射系统(如照明系统)可以包括各种类型的光学组件，诸如折射的、反射的、磁性的、电磁的、静电的、或者其他类型的光学组件，或者它们的任何组合，适合于正被使用的曝光辐射，或者适合于其他因素，诸如真空的使用。使用真空用于EUV辐射可能是合意的，因为其他气体可能吸收过多的辐射。真空环境因此可以在真空壁和真空栗的帮助下被提供到整个光束路径。
[0050]如此处所描绘的，该装置具有反射类型(例如，采用反射掩膜)。
[0051]光刻装置可以具有拥有两个(双级)或更多基片台(和/或两个或更多掩膜台)的类型。在这样的“多级”机器中，另外的台子可以并行地被使用，或者准备性的步骤可以在一个或多个台子上被执行，同时一个或多个其他台子正被使用用于曝光。
[0052]参考图1，照明器IL从源收集器模块SO接收远紫外辐射光束。产生EUV辐射的方法包括但不必然限制于将拥有具有在EUV范围中的一个或多个发射线的至少一个元素(例如，氙、锂或锡)的材料转换到等离子体状态。在一种这样的方法中，经常被称为激光产生等离子体(“LPP”)的所需等离子体能够通过利用激光光束来照射燃料(诸如，具有所要求的线发射元素的材料的小滴、流或簇)而产生。源收集器模块SO可以是包括用于提供激发燃料的激光光束的激光器(图1中未示出)的EUV辐射系统的一部分。作为结果的等离子体发射输出辐射，例如EUV辐射，其使用设置在源收集器模块中的辐射收集器而被收集。例如，当CO2激光器被用来提供用于燃料激发的激光光束时，激光器和源收集器模块可以是分离的实体。
[0053]在这样的情况中，激光器没有被考虑为形成光刻装置的一部分，并且福射光束在波束递送系统的帮助下从激光器被传递到源收集器模块，光束递送系统包括例如适合的定向镜和/或波束扩展器。在其他情况中，例如当源是放电产生等离子体EUV生成器(经常被称为DPP源)时，源可以是源收集器模块的整体部分。
[0054]照明器IL可以包括用于调整辐射光束的角强度分布的调整器。一般而言，照明器的瞳平面中的强度分布的至少外部和/或内部径向广度(radial extent)(分别通常被称为σ_外部和σ-内部)能够被调节。另外，照明器IL可以包括各种其他组件，诸如琢面场镜和瞳镜设备。照明器可以被用来调节辐射光束，以在它的横截面中具有所需均匀性和强度分布。
[0055]辐射光束B入射在支撑结构(例如，掩膜台)ΜΤ上所持有的图案化设备(例如，掩膜)MA上，并且被图案化设备图案化。在从图案化设备(例如，掩膜)ΜΑ被反射之后，辐射光束B经过投射系统PS，投射系统PS将光束聚焦到基片W的目标部分C上。在第二定位器PW和位置传感器PS2(例如，干涉设备、线性编码器或电容性传感器)的帮助下，基片台WT能够准确地被移动，例如以便将不同的目标部分C定位在辐射光束B的路径中。类似地，第一定位器PM和另一位置传感器PSl能够被用来准确地将图案化设备(例如，掩膜)MA关于辐射光束B的路径进行定位。图案化设备(例如，掩膜)MA和基片W可以使用掩膜对齐标记Ml、M2和基片对齐标记P1、P2而被对齐。
[0056]所描绘的装置可以被使用在以下模式中的至少一个模式中:
[0057]1.在步骤模式中，支撑结构(例如，掩膜台)MT和基片台WT被保持为基本上静止，同时向辐射光束赋予的整个图案一次性地(即，单个静态曝光)被投射到目标部分C上。基片台WT然后在X和/或Y方向上被移位以使得不同的目标部分C能够被曝光。
[0058]2.在扫描模式中，支撑结构(例如，掩膜台)MT和基片台WT同步地被扫描，同时向辐射光束赋予的图案被投射到目标部分C上(S卩，单个动态曝光)。基片台WT相对于支撑结构(例如，掩膜台)MT的速度和方向可以由投射系统PS的(缩小)放大和成像反转特性来确定。
[0059]3.在另一模式中，支撑结构(例如，掩膜台)MT被保持基本静止而持有可编程图案化设备，并且基片台WT在向辐射光束赋予的图案被投射到目标部分C上时被移动或扫描。在这个模式中，一般而言，脉冲辐射源被采用并且可编程图案化设备在基片台WT的每次移动之后或者在扫描期间的接连的辐射脉冲之间按要求地被更新。这个操作模式能够容易地被应用到利用可编程图案化设备的无掩膜光刻，诸如上文所提及的可编程镜阵列的类型。
[0060]对上文所描述的使用模式的组合和/或变化、或者完全不同的使用模式也可以被米用。
[0061]图2更详细地示出了装置100，包括源收集器模块S0、照明系统IL、以及投射系统PS。源收集器模块SO被构造和布置以使得真空环境能够被维持在源收集器模块SO的封闭结构220中。EUV辐射发射等离子体210可以由放电产生等离子体源形成。EUV辐射可以通过气体或蒸汽(例如，Xe气体、Li蒸汽或Sn蒸汽)来产生，其中非常热的等离子体210被创建以在电磁频谱的EUV范围中发射辐射。非常热的等离子体210通过例如引起至少部分离子化的等离子体的放电而被创建。为了福射的高效生成，可能需要Xe、L1、Sn蒸汽或任何其他适合的气体或蒸汽的例如1Pa的分压。在一种实施例中，受激发的锡(Sn)的等离子体被提供以产生EUV辐射。
[0062]由热等离子体210发射的福射从源室211经由可选的气体屏障(gasbarrier)或污染物讲(contaminant trap)230(在一些情况中也被称为污染物屏障或翼片讲(foi Itrap))传递到收集器室212中，可选的气体屏障或污染物阱230被定位在源室211中的开口中或者后面。污染物阱230可以包括通道结构。污染物阱230还可以包括气体屏障或者气体屏障与通道结构的组合。如本领域中已知的，本文进一步指示的污染物阱或污染物屏障230可以至少包括通道结构。
[0063]收集器室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。经过收集器CO的辐射能够被反射离开光栅谱纯度滤波器240以被聚焦在虚拟源点IF。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被定位在或者接近于封闭结构220中的开口 221。虚拟源点IF是辐射发射等离子体210的成像。
[0064]随后辐射经过照明系统IL，照明系统IL可以包括琢面场镜设备22和琢面瞳镜设备24，它们被布置为在图案化设备MA处提供辐射光束21的所需角分布、以及在图案化设备MA处的辐射强度的所需均匀性。一经辐射的光束21在由支撑结构MT所持有的图案化设备MA处的反射，经图案化的光束26被形成并且经图案化的光束26由投射系统PS经由反射性元件28、30成像到由晶片级或基片台WT所持有的基片W上。
[0065]比所示出的更多的元件一般可以存在于照明光学器件单元IL和投射系统PS中。光栅频谱滤波器240可选地可以存在，这取决于光刻装置的类型。进一步地，可以有比附图中所示出的那些镜更多的镜存在，例如，除了图2中所示出的，可以有1-6个另外的反射性元件存在于投射系统PS中。
[0066]如图2中所图示的收集器光学器件CO被描绘为具有掠入射反射器253、254和255的嵌套收集器，这只是作为收集器(或收集器镜)的一种示例。掠入射反射器253、254和255围绕光轴O轴对称地被设置，并且这种类型的收集器光学器件CO合意地与放电产生等离子体源(经常被称为DPP源)组合地被使用。
[0067]在一种实施例中，源收集器模块SO可以是如图3中所不出的LPP福射系统的一部分。激光器LA被布置为将激光能量放到(deposit)燃料中，诸如氙(Xe)、锡(Sn)或锂(Li)，以创建具有几十eV的电子温度的高度离子化的等离子体210。在这些离子的去激发和重组期间生成的带能辐射从等离子体被发射，由附近的正入射收集器光学器件CO所收集并且被聚焦到封闭结构220中的开口 221上。
[0068]图4示出了用于EUV光刻装置的替换布置，其中频谱纯度滤波器240具有透射类型，而不是反射光栅。来自源收集器模块SO的辐射在这种情况中遵循从收集器光学器件到中间焦点IF(虚拟源点)的直线路径。注意，将滤波器定位接近于或者位于IF将导致非常高的吸收功率密度。作为结果的高温可能使滤波器退化。另一方面，滤波器面积能够为小，这是一种优点。在未示出的替换实施例中，频谱纯度滤波器240可以被定位在虚拟源点IF处或者位于收集器光学器件CO与虚拟源点IF之间的任何点处。滤波器能够被放置在辐射路径中的其他地点，例如虚拟源点IF的下游。多个滤波器能够被部署。如在先前的示例中那样，收集器光学器件CO可以具有掠入射类型(图2)或者具有直接反射器类型(图3)。频谱纯度滤波器可以被设计为抑制红外波段中的不想要的辐射，而留下将通过其他手段来抑制的DUV辐射。
[0069]以下的描述提出了能够对被定向在对象上的目标地点处的辐射光束进行调节的光学装置和方法。该对象能够是例如用于生成将被形成在集成电路中的个体层、或者光刻装置的基片台WT上的基片W上的电路图案的光刻图案化设备MA。目标地点可以是由照明系统IL照明的图案化设备MA的区域。示例图案化设备包括掩膜、掩模版、或动态图案化设备。掩模版还能够用于使用在任何光刻过程内，而本申请中的重点将在EUV光刻上。在照明系统内，致动器被用来移动反射性元件以便选择不同的照明模式。
[0070]图5示意性地示出了示例性光学装置20的横截面视图，示例性光学装置20用以调节图1至4中所示出的类型的光刻装置的照明系统IL中的辐射光束。装置20包括以琢面场镜设备22为形式的第一反射组件22和以琢面瞳镜设备24为形式的第二反射组件24。琢面场镜设备22包括多个主反射性元件，一些特定的主反射元件示意性地在图5中被指示并且被称为场琢面镜22a、22b、22c和22d。第二反射组件24包括多个次反射性元件，包括例如被称为瞳琢面镜24a、24b、24c、24d和24a’、24b’、24c’、24d’的特定的次反射性元件。
[0071 ] 一般而言，场琢面镜228-(1朝向瞳琢面镜243-(1、243’-(1’来定向传入的福射光束13的相应部分。尽管仅四个场琢面镜22a-d被示出，但是任何数目的场琢面镜可以被提供。场琢面镜可以被布置在一般是二维的阵列中，这并不意味着它们应当严格地位于平坦平面中。尽管仅八个瞳琢面镜24a-d、24a’_d’被示出，但是任何数目的瞳琢面镜可以被提供，该数目通常是场琢面镜的数目的倍数。瞳琢面镜可以被布置在二维阵列中。场琢面镜和瞳琢面镜的形状和配置根据设计可以是方形的、矩形的、圆形的、或者在形状上更加复杂。
[0072]每个场琢面镜22a_d以朝向瞳镜设备24中的不同瞳琢面镜24a_d的辐射的子光束的形式反射第一反射组件(22)所接收的辐射光束B的一部分。例如，第一子光束Ba由第一场琢面镜22a定向到第一瞳琢面镜24a。第二、第三和第四子光束Bb、Bc和Bd分别由第二、第三和第四场琢面镜22b、22c和22d定向到第二、第三和第四瞳琢面镜24b、24c和24d。在瞳镜设备24处的辐射光束B的空间强度分布能够定义光刻装置的照明模式。在一个实施例中，场琢面镜228-(1具有可调整的取向并且可以与瞳琢面镜243-(1、243’-(1’中的不同瞳琢面镜一起使用，以在瞳平面P处形成不同的空间强度分布，由此提供不同的照明模式。这一布置稍后将参考图6被描述。瞳琢面镜24a-d在取向上可以是可调整的。
[0073]场琢面镜22a_d中的每个场琢面镜被整形以便在瞳镜设备24中的不同瞳琢面镜24a-d处形成中间焦点IF的成像。在实践中，中间焦点IF将是等离子体源的虚像，该成像具有有限的直径(例如，4-6mm)。因此，每个场琢面镜22a-d将形成虚拟源点IF的成像，其在瞳琢面镜24a-d处具有有限的直径(例如，3-5mm)。瞳琢面镜24a-d每个都可以具有比前述成像直径更大的直径(以避免辐射落在瞳琢面镜之间并且由此丢失)。仅是为了图示的简单，中间焦点IF和中间焦点IF的成像在附图中被示出为点。
[0074]琢面镜设备22和24—起形成所谓的“蝇眼”照明器，存在于辐射源中的非均匀性通过它而被消除，而以更均等的分布并且以更多的控制来照明区域E。瞳琢面镜24a-d中的每个瞳琢面镜可以在图案化设备MA在基片的曝光期间被定位在其中的场平面处或附近形成其相关联的场琢面镜22a-d的成像。这些成像基本上是交叠的并且一起形成照明区域为结果，从源SO放射并且由光学装置20接收的辐射B的横截面中的空间非均匀强度分布被调节为在照明区域E中具有基本上空间均匀的强度分布。照明区域E的形状由场琢面镜22a-d的形状确定。在扫描光刻装置中，照明区域E当在两个维度中观看时可以例如是矩形或弯曲的带(band)，其在扫描方向上具有比与扫描方向垂直的方向上的宽度窄的宽度。
[0075]辐射的所需部分的波长可以是范围5-20nm中(例如13.5nm)的EUV波长。光束B还可以包括大量的不想要的辐射，例如位于DUV波长。其他专利公布公开了用于减少不想要的辐射通过照明器传输的技术。
[0076]如已经提到的，场镜设备22中的每个场琢面镜22a_d可以具有瞳镜设备24中的多于一个相关联的瞳琢面镜。场镜设备22的场琢面镜能够被控制为与它在不同时间的相关联的瞳琢面镜中的不同瞳琢面镜进行协作。例如，如图6中所示出的，场琢面镜22a具有两个相关联的瞳琢面镜24a和24a’。它们被使用在照明器20(照明器是光学装置20的示例)的不同照明模式中。场琢面镜22a因此可以在第二模式中被控制为朝向瞳琢面镜24a’而不是24a定向EUV辐射，而具有不期望的波长的辐射(诸如DUV辐射)可以被散射而落到相邻的瞳琢面镜(如 24c、24d、24b’或 24c’)上。
[0077]根据本发明的实施例的用于致动器的新颖2-D电机部件将在后文被描述。这种电机能够被应用在致动器中来驱动例如EUV系统中的场琢面镜或其他可移动元件。电机和致动器的相同原理能够被应用在其他光学应用中并且一般性地被应用在其他应用中。例如，为了实现图6中所图示的两个照明模式，提供两个操作位置一般已经足够。为了提供更大数目的照明模式，而不过分地牺牲可用辐射，需要具有多于两个位置的致动器。通过提供具有两个旋转自由度的致动器，大得多的数目的位置能够被选址，由此导致更加有用的照明设置。
[0078]在PCT专利申请公布号WO 2011/000671A1中，例如，双金属条(bimetallic strip)被用来直接向致动器杆应用致动力。另一示例可以是压电电机。这些类型的电机机构可能具有一些有问题的实施特性。例如，双金属电机可能是缓慢的(或者可能生成太多的热量)，压电电机可能是复杂的并且可能需要复杂的驱动功率放大器。磁性致动的原理是有吸引力的，因为磁耦合能够从与EUV系统相关联的真空环境之外被应用。磁耦合能够提供热隔离。使用磁耦合的致动器的示例将在下文更详细地被描述。
[0079]图7示出了用以提供可控制的力和在至少二维中的位移的电机300的主要元件。主运动部件包括永磁体362 ο该磁体被附接到悬挂(suspens1n)(图7中未示出)的运动部件。包括磁体362的运动部件被耦合到悬挂布置的固定部件以使得磁体如所指示的在X方向和y方向两者上自由地运动。当电机没有被激励时，悬挂布置可以使得将运动部件朝向所指示的中心位置进行偏置。同时，磁体被约束为在z方向上运动。在致动器要倾斜光学装置中的镜的示例中，z约束以枢轴(pivot)或虚拟枢轴的形式被提供。这种悬挂的示例将进一步在下文被说明。对于目前的描述，注意到磁体362的位移dx变换为致动器的运动部件的所需倾斜运动dRy就足够了。类似地，到页面中的位移dy足以实现关于相同枢轴点关于X轴的倾斜dRx。这些枢轴点不需要是一致的，尽管它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范围，则磁体能够被考虑为基本上在平面内的区域上进行运动。
[0080]为了以可控制的方式来实现运动部件的移动，2-D电机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(线圈内部，以虚线示出)上的线圈370所形成。芯372的近端经由铁磁芯基座374连接到彼此。第二双极电磁体由铁磁芯378上的与线圈370正交布置的第二对线圈376所形成。线圈376中的仅一个线圈在图7中是可见的，并且另一个在后面。芯378的近端经由相同的铁磁芯基座374连接到彼此。在一种实施例中，每个电磁体的芯可以连接在一起，但是不连接到另一电磁体的芯。
[0081]芯372的远端被定位接近于运动磁体362，在中心Z轴的任一侧在X方向上隔开。在这一示例中，芯372在它们的远端处被提供有铁磁极靴380。类似地，芯378在它们的远端处被提供有极靴382。每个极靴提供极面，极面一般是平坦的并且基本上填充围绕该轴的例如圆形中的扇形;这些极靴可以形成与圆形不同的形状。在这一示例中，由极面填充的圆形延伸到等于或大于运动磁体362的最大所需游程(excurs1n)的半径。间隙384等被使用在邻近的极靴之间以使得这些极靴并不是已连接的铁磁材料片。这些间隙可以用非磁性间隔物材料来填充以帮助防止极靴相接触。设计的目标是尽可能完全地填充该圆形，并且每个间隙可以小于圆形直径的10%，可选地是5%。因为存在四个具有极靴的芯端部，所以这些扇形在这一示例中是四分之一圆(quadrant)。原则上，可以提供不同数目的电磁体和极靴，但是如将在下文进一步详细解释的，四个足以提供二维致动。
[0082]由极面定义的圆形可以进一步在它的中心处被提供有开口，以使得每个面是环面中的扇形，而不是完整的圆形中的扇形。该开口将提供针对光学位置传感器的访问，并且应当仅与为了这一目的所需要的一样大，以避免减少电机的力。在所图示的示例中，中心开口的半径小于该圆形的半径的25%，可选地小于20%或15%。
[0083]为了改进的电机效率，使得在磁体362与极靴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)为小。这一侧部(其可以被称为磁体362的磁面)可以例如在宽度上是在5mm或7mm与1mm之间，而该间隙是在0.5与I.5mm之间。该间隙因此可以小于磁面的20 %、小于15%、或者甚至小于10 %。然而，实际的考虑可能限制能够使该间隙如何小。例如，这种类型的电机的优点可以是，电磁体和运动磁体能够位于通过屏障与彼此分离的不同的常压隔间(atmospheric compartment)中。这将在随后的示例中被说明。该间隙在这样的情况中应当留出屏障的厚度。
[0084]在电磁体的极面位于平面中的情况下，关于它的枢轴点远离中心位置进行摆动的磁体362将略微远离极面地运动，而增加间隙386。换句话说，磁体通过弯曲表面而不是严格的平坦平面进行摆动。假设磁体的运动dx、dy的范围以许多倍小于到它的枢轴点的距离，则间隙上的这一增加可能是无关紧要的。对于实践的目的，弯曲表面能够被视为平面。间隙386因此被定义在磁体的下方的面(1werface)在其中运动的第一平面与极面(被定义为极靴380、382的面向运动磁体的表面)位于其中的第二平面之间。
[0085]然而，在倾斜角是大幅的和/或中心位置处的间隙386特别小的情况下，随着磁体朝向它的极端位置运动，该间隙可能更加显著地增加。为了抵消这一效果，极靴的面能够被整形或者成角度以便定义出并不完全平坦的表面，而是成碟形(dished)。在该情况中，磁体与极面之间的间隙、并且因此磁耦合的强度即使具有大的倾斜角也能够被使得相当恒定，并且电机力能够跨电机的操作范围被维持。
[0086]不需要说，具有位于平面中的极面的实施例可能更加易于制造。如在下面说明的示例中那样，当大数目的致动器将被排列在一起时，这特别是一种考虑。
[0087]电流能够被传递通过线圈370以激励第一电磁体，并且吸引运动磁体在沿着X轴的正方向或负方向上远离于所图示的它的中心位置。例如，如果磁体362以它的北极面向极面而取向，则它将被吸引而在作为所应用的电流的结果变为南极的无论哪个极面上运动。通过控制该电流的极性(方向)，能够控制向运动磁体应用的力的方向。通过控制该电流的量值，能够控制该力的量值。因此，有可能使用线圈370来实现位移dx，并且因此实现磁体362所附接到的致动器运动部件的旋转(倾斜)dRy。以类似的方式，线圈376能够被用来向磁体362赋予位移dy，并且因此实现致动器运动部件关于X轴的倾斜dRx。线圈370能够通过将它们串联地电连接而一致地被激励。线圈的独立驱动、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)MRY以及用于线圈376的MRX。
[0088]因为驱动信号MRY和MRX能够同时地被应用以激励线圈370和376，并且因为每个信号的强度能够被控制，所以原则上有可能在围绕该轴的任何方向上应用所需强度的力。此夕卜，通过极面和磁体362的恰当设计和放置，该位置可以相当独立地在X方向和Y方向上是可控制的。尽管已知的致动器可以利用终点停止件非常精确地定义两个或三个操作位置，但是当需要大数目的操作位置时这是不切实际的。原则上，该力和作为结果的位移与线圈的驱动电流相关。然而，这一相关性没有足够良好地被定义并且不足够恒定以在所有操作条件之下被依靠。例如，温度波动可能影响磁体362的强度并且由此影响倾斜。因此，使用在图7中通过点状输入所图示的位置信号P0S，可以实施反馈控制环路。这一位置信号可以例如通过光学传感器来获得，该光学传感器反射来自致动器内的运动部件上的某处的反射表面的辐射的一个或多个光束。在所图示的实施例中，光学位置传感器390能够被安装在极基座374的后侧。极基座374和极靴380、382提供围绕电机的轴的孔隙，通过这些孔隙，传感器390能够“看到”运动磁体362的基座。各种光学技术能够被用来获得用于磁体的位置的二维值。
[0089]图8图示了基于自准直仪设计的光学位置传感器390的一种可能的实施例。运动磁体362被图示在该图的顶部，并且在它的面向传感器的侧部上具有反射表面392(镜)。线圈和芯为了清楚而被省略。传感器390包括点辐射出口 393(连接到或者可连接到或者包括辐射源，诸如激光器或LED)、光束拆分器394、聚焦光学器件395、多元素光检测器396、以及处理单元397。
[0090]在操作中，聚焦光学器件395使用从运动磁体362上的镜表面392反射的辐射的光束398，而在光检测器396的表面上形成辐射输出393的成像399。光检测器396能够检测成像的位置。光检测器可以是具有适合于分辨率位置信息的分辨率的2-D像素阵列。此外，PSD(位置敏感设备)能够被使用，其提供落在PSD上的辐射斑点的重心的位置。传感器390的元件被对齐，以使得当磁体362位于它的中心位置时，成像399至少大约中心地被定位在光检测器396上。当位移dx被应用以将磁体移动到位置362 ’(点状地示出)时，如已经描述过的，磁体362也通过角dRy而倾斜。光束398因此具有角偏移地被反射而遵循路径398’。光束的该偏移促使经位移的成像399’被形成在离开检测器中心的某处。如果磁体在两个维度中倾斜，则成像399 ’将在两个维度中被位移。
[0091]处理单元397从检测器396接收信号并且计算成像位置的坐标，例如以X坐标和y坐标。它们能够被使用作为运动磁体362的角位移dRy和dRx的指示，并且因此作为致动器的当前角位置的指示。如此，使得位置信号P0S(X，Y)可用于允许电机驱动单元来实施电机的伺服控制，以实现并维持由信号CMD所命令的任何位置。此外，到电机设计通过相应的驱动信号MRY、MRX来实现X方向和y方向上的独立致动的程度，用于X和Y的控制环路能够以简单的方式独立地被实施。如果需要，处理单元397的功能能够与包括伺服控制的其他处理功能一起被实施在共用的处理硬件中。
[0092]在镜表面392为平坦的情况中，光束398的角偏移将是磁体362的角位移的两倍。例如，针对镜位移角Ry，偏移2dRy被标记在该图上。然而，镜表面不需要是平坦的，并且可能故意地被弯曲以实现位置传感器中的敏感度和紧凑度(compactness)的所需组合。特别地，能够使得镜表面为球面的并且凸面的以使得反射角减小到小于2dRy的值。凸面镜的曲率半径事实上确定了运动磁体的dRx，y与检测器396上的辐射斑点的位移dx，y之间的比例常数。因此，更加凸面的形状导致斑点的更小游程并且使得四个线圈之间的更小开口成为可能，并且尤其是极基座374中的更小孔隙。对于这一点的惩罚潜在地是位置测量中的较低分辨率，但是这一较低分辨率可能是可接受的。
[0093]注意，光学传感器仅作为一种选择而被提到，并且各种类型的光学传感器、编码器等可以被设想到，以及例如基于磁性的传感器。
[0094]图9和10图示了实践的实施例，其中包括图7中所示出的一般类型的电机的若干致动器被应用以实现反射元件的移动，这些反射元件用作EUV装置(诸如上文所描述的EUV装置)的照明系统中的场琢面镜22a至22d等。图9图示了琢面场镜装配的透视图，琢面场镜装配具有十个可运动的元件22a等，每个都被安装在个体的致动器500a_d等上。连接到元件22b的致动器500b切开地被示出，并且个体部件被标注。图10图示了致动器500x的头部上安装的通用元件22x。相同的参考符号被使用用于图9和10两者中的致动器和反射性元件的部件，并且在阅读以下描述时这两个图都可能被参考。为了解释的简单，反射表面在该图中被示出为面向上方。如在图1至6中所看到的，琢面场镜22和它的反射性元件事实上可以一般面向下方朝向地面。在用于光刻或其他目的的其他装置中，情况不需要是这样。对上方向和下方向的参考、以及图9和10的描述中的诸如“上方”和“下方”的术语，是指在这些图中所看到的取向，并且不暗示当装置被安装在它的操作环境中时的任何特定取向。
[0095]在图9中的左手侧，子装配的部分宽泛地被标识为对应于电机M、机架C、悬挂R、以及被致动的对象它自身O’。尽管这些元件的特定形式被图示在这一示例中，但是它们中的每个都可以被替代为不同的形式。一些示例变化将在下文被描述，而可用变化的数目实际上是无限的。
[0096]在所图示的示例中，将被移动的对象包括主体520，反射性元件22x被形成在主体520上。如能够看到的，每个反射性元件包括细长的、弯曲的、接近平面的表面。致动器500x具有头部522，主体520被安装在头部522上。在这一示例中，主体和致动器提供以虚拟枢轴点524为中心的两个旋转自由度。第一自由度是关于图10中的指向页面中的Y轴的旋转。这一自由度中的位移由倾斜角dRy所指示。将理解，该倾斜角在此处高度夸大地被示出。第二自由度是关于X轴的旋转，也通过虚拟枢轴点524，X轴在图10中跨页面而延伸。
[0097]致动器500x在外形上可以一般是细长的(例如，圆柱形的)，以允许它与类似的致动器并排地聚集以用于子装配中的其他反射元件。在图中垂直的轴526在Z方向上延伸。致动器的机架部件由形成在上方段和下方段528和530中的圆柱壳体(casing)所形成。致动器头部522被固定到致动杆，此处被示出具有上方部分532，上方部分532在向下方向上逐渐变细至中间部分534和下方部分536。在该示例中，部分532和534从单片金属用机器被加工，而部分536通过螺纹被附接到部分534。这样的细节可以是设计选择上的问题。致动器头部和杆通过波纹管段(bellows sect 1n )540和全部标注为542的三个钢腱(tendon)的组合而被支撑在上壳体528上。每个钢腱542在第一端部544处被固定到壳体段528的壁部中并且在第二端部处被固定到正好在头部522下方的致动器杆532中，并且沿着相应的轴552延伸。如所示出的，钢腱542还经过在那些部件中所形成的孔隙546和550。为了与EUV光刻装置内的真空环境的兼容性，波纹管段540可以例如由波纹金属制成。
[0098]将意识到，波纹管段的壁厚度和波纹足够薄，以准许为了调整镜22x的角度所需要的二维倾斜运动dRx和dRy。关于其他的自由度，钢腱542有效地形成了三脚架，该三脚架针对所需虚拟枢轴点524在X方向、Y方向和Z方向上的平移来约束头部，而波纹管540约束旋转Rz。“约束”在这一上下文中意指针对有关的自由度提供非常高度的刚度，足以有效地充当刚性安装。当致动器杆被原动力移动以实现致动器500x的所需操作时，从完全刚性安装的偏移变换为某种寄生移动。
[0099]在上方壳体段528内并且围绕致动器杆，柔性链接560提供致动器杆部件532(并且经由它，镜主体520)到壳体之间的热连接。壳体段528可以被安装在液体(例如，水)冷却基板中，图中未示出。热链接可以是例如所谓的Litz线，包括一束纯铜线。替代Litz线，替换的柔性热链接可以被使用，如柔性热导管。热链接引入了进一步的寄生刚度，尽管相比于该安装的刚度它可能为小。Litz线还可能引入某种滞后(hysteresis)，伺服控制应当应对该滞后。
[0100]在致动器杆的下方端部处，杆部分536承载永磁体562，永磁体562形成电机功能的运动部件。壳体的底部段530提供室564，在室564中，磁体562在X方向和y方向两者上自由地运动。归因于定义虚拟枢轴点524的约束，磁体562的位移dx变换为所需倾斜运动dRy。类似地，向页面(图10)中的位移dy足以实现关于相同枢轴点524关于X轴的倾斜dRx。为了以可控制的方式实现这个移动，并且具体地是针对由波纹管段540和三脚架钢腱542所赋予的向中心的力来提供致动力，致动器的静止部分包括由铁磁芯572上的线圈570所形成的双极电磁体。线圈570和芯572以U形状被形成，并且能够被激励以提供沿着X轴的正方向和负方向两者上的致动力，而实现位移dx并且因此实现旋转(倾斜)dRy。线圈尽管被示出为一对，但是能够通过将它们串联连接而一致地被激励。线圈的独立驱动、以及线圈的不同布置当然是可能的。
[0101]芯572和线圈570的顶视图被提供在图10中的插图细节中。如能够看到的，由第二对线圈576形成的第二双极电磁体与线圈570正交地被布置在U形状的芯578上。每个电磁体被提供有极靴580、582，它们的极面每个都填充磁体562可以在其上运动的圆形中的四分之一圆。激励这些线圈能够被用来向磁体562赋予位移dy，并且因此实现镜22x关于X轴的倾斜dRx。驱动电路MDRVx被提供以响应于从控制器CTL接收的命令信号CMDx而生成用于线圈的驱动信号MRX、MRY，以实现磁体562的所需定位。
[0102]从上文将看到，每个致动器500x包括图7中被示出为300的一般类型的电机。电机部件562等一致性地利用电机300的部件362等来标注。这个示例中的一个差异是图9和10中的电机具有用于第一和第二电磁体的分离的U形状芯572、578。图7中的示例具有用于这两个电磁体的共用的铁磁基座374。此外，图7中的示例被图示具有在极面中心处的比在实践中可以被提供的更大的孔隙(相比于图10中的中心孔隙588)。
[0103]控制器CTL例如可以生成用于琢面场镜或子装配的所有致动器中的所有类似驱动电路的命令信号。控制器CTL能够被编程为例如接收较高层级命令CMD，其可以指示特定的所需照明模式，并且推断出针对每个场琢面镜所需要的个体位置。在所图示的示例中，磁耦合被使用在致动器杆磁体562与线圈570、576所形成的电机的激励部件之间，以允许该机构的不同部件之间的环境隔离。以非铁磁隔膜(membrane)600为形式的屏障在所图示的实施例中提供这一隔离。隔膜600被示出在图10中，但是为了清楚在图9中被省略。隔膜600能够跨若干相邻致动器而连续地延伸，而简化图9中所示出的类型的多致动器阵列的构造。例如，该隔膜可以具有薄的不锈钢。当图8中所示出的类型的光学位置传感器被使用时，玻璃可以被使用。驱动电路和电磁体因此能够被放置在真空环境外部，或者与装置(诸如EUV装置)的照明系统内的敏感环境不同的子环境中。这一环境隔离可以放松对电机组件的设计约束和材料选择。它可以改进对于维护的访问。
[0104]线圈570在被激励时构成热源，并且磁耦合到致动器杆的选择也提供了有用的热隔离度。整个致动器装配应当是紧凑的，以允许足够的个体致动器被安装在可用空间中。壳体内部宽度(例如，直径)可以是例如16mm并且磁体562的外部宽度(例如，直径)可以是例如10mm，以允许一个范围的移动dx，dy = +/-3mm。
[0105]如上文所解释的，此处说明的类型的致动器的详细实施可能涉及到在波纹管段540和三脚架(钢腱542)的刚度中所反映出的安装的坚固性与通过电机(此处是线圈和磁体542)可用的致动力之间的折中。在PCT专利申请公布号WO 2011/000671 Al中，两位置致动器具有在移动方向上的相对低的刚度、以及在正交方向上高得多的刚度。这令人满意地解决了该折中。然而，在目前的两轴多位置致动器的情况下，弹性安装应当在这两个方向上具有或多或少相等的刚度。因此，支撑的坚固性与位移的容易度之间的折中变得远为更加难以实现，特别是在受限的空间和散热要求的情况下。
[0106]为了减少所需要的原动力，并且因此避免电磁体或其他电机功能中的大小增加和散热的问题，如现在将被解释的，刚度补偿技术可以被应用在目前的示例中。如在通过引用以它的整体并入本文的美国临时专利申请编号61/713，930中更完全地解释的，磁耦合被建立在磁体602与固定元件604a和604b之间，而磁体602被安装在致动器杆段532与536之间的界面处。元件604a、604b被定位高于和低于腔体606，在腔体606中，磁体602能够随着杆一起运动。这些部件和它们形成的腔体关于轴526是(圆形)对称的，从而磁体602是环形的形式，例如北极在最上方并且南极在最下方。元件604a和604b形成上方环形和下方环形，而定义环状腔体606。
[0107]随着逐步的位移如和/或(17，磁体602的更大部分将进入环形604a与604b之间的空间。它的磁场线将经由壳体段530渐增地耦合到环形604a和604b的材料中。这提供了吸引力而使磁体562径向地远离轴526偏置，并且因此使杆部和镜22x优先地偏置到倾斜的取向中。这一磁性相反偏置(counter-bias)部分地抵消了波纹管段540所提供的向中心的力。通过选择适合的磁体602并且通过适当地确定环形部分和腔体606的尺寸，能够实现磁耦合所提供的去中心偏置与波纹管段540和三脚架(钢腱542)所引起的向中心偏置之间的关系、位移dx、dy与电磁体线圈570的激励强度之间所需关系。无需折中弹性安装的坚固性，为实现琢面镜22x的所需位置所需要的致动力能够被减少。在所图示的实施例中，下方磁耦合环形604b能够借助于螺纹608在壳体段530内部上和下(z方向)地被调整。这允许了磁偏置特性的精细调整。
[0108]不偏离本发明的精神和范围，众多的变化和修改是可能的。它们中的一些已经在上文被提到。其他的将在此处被提到，而不意图为提供详尽无遗的列表。尽管所图示的示例中的磁耦合是去中心偏置，但是为了抗衡将被致动的对象的弹性安装中固有的向中心偏置，其他应用和其他实施例可以涉及仅在一个方向上偏置的弹性安装，以及在相反方向上的磁性相反偏置。
[0109]对于致动器500x中的自由度与约束度的特定组合的需求是它被应用在其中的特定光学系统的功能。这样的光学系统的其他实施例可以建议不同的自由和约束，且不说用于完全不同应用的致动器和安装。即使是在所需自由度和约束度与此处说明的相同的场合，具有技术的读者也能够设想到用于提供具有所需自由和约束的弹性安装的众多替换性机构。例如，PCT专利申请公布号WO 2011/000671中所公开的替换性致动器设计依赖于通过从致动器的壳体切除材料所形成的叶片弹簧(Ieaf spring)。这样的构造、以及本申请中说明的波纹管构造具有在运动部件之间基本没有摩擦接触的优点，而减少了污染物颗粒进入操作环境的风险。
[0110]原则上，电机磁体562和相反偏置磁体602的功能可以被组合在单个磁体或磁体系统中。将意识到，下方壳体段530可以充当屏蔽件以防止相邻致动器和/或其他组件之间的干扰。屏蔽可以另外地或替换地由致动器之间所编织的板布置(像蛋盒)来提供。然而，相邻致动器之间的串扰可以通过向每个致动器提供所示出类型的个体屏蔽件而极大地被减少。因此，在任何一对致动器之间有效地存在两个屏蔽件。此外，屏蔽件它自身对运动磁体562具有磁影响，从而对称(圆柱)的形状可以帮助实现跨2-D移动范围的均匀性能。在这个方面，壳体段530充当上文所讨论的磁性相反偏置布置的一部分。屏蔽件的优选形式在下文进一步被描述。
[0111]类似地，屏蔽件(未示出)能够被提供而围绕线圈和芯570-578所形成的电磁体，或者至少围绕极靴。进一步地，热管理测量能够被部署以移除来自电磁体的过多热量。
[0112]图11和12图示了本发明的一种实施例，其中包括图7中所示出的一般类型的电机的若干致动器被应用以实现反射元件的移动，这些反射元件用作EUV光刻装置(诸如上文所描述的EUV光刻装置)的照明系统中的琢面镜22a至22d等。这一实施例的许多特征从它们与图9和10中所图示的实施例的相似性来看将是可辨识的。具有‘7’开头的参考标号的特征一般对应于图9和1中的具有‘ 5 ’开头的参考标号的特征，而具有‘ 8 ’开头的标号的特征对应于图9和10中的‘6’开头的那些特征。示例之间的差异特别涉及致动器的悬挂部件中的差异、以及电机M中的一些差异。控制器CTL和驱动电路MDRVx能够与之前的示例中是相同的。
[0113]关于悬挂，将会看到封闭图9和10中的机构的上方部件的单个波纹管540被在致动器头部722与机架部件528的两个相对侧之间延伸的两个较窄的波纹管740a和740b所代替。四个钢腱742(其中的两个处于波纹管740a和740b的中心)从机架部件528上的锚点延伸到头部722。如在之前的实施例的三个钢腱542的情况中那样，钢腱742指向虚拟枢轴点724，并且定义这一点的X，y，z位置。波纹管740a和740b约束Rz自由度。为了空间的原因，镜主体22x被省略。将理解，不仅是镜，任何组件都可以附接到头部522或722以由这一类型的致动器来移动。
[0114]因此，在图9和10的实施例具有包括钢腱的三脚架和受压的单个波纹管的悬挂布置的场合，这一实施例中的悬挂布置包括受拉的钢腱的三脚架、以及帮助防止围绕Z轴旋转的V形状的两个波纹管。钢腱围绕致动器的中心(Z)轴726均匀地间隔开。悬挂布置再次提供两个自由度以用于在方向Rx和Ry上倾斜主体7222方向上的移动以及X和Y上的平移基本上或完全地被防止。这一实施例中的波纹管740a和740b能够用Litz线来填充，或者填充以流体以便对之前的实施例中所示出的Litz线560替代地或另外地用作热导体。它们还可以为了更大的热传导而被构造为热导管。
[0115]进一步的磁体(802，未示出)可以被提供在机架部件528中的腔体内，以提供上文关于磁体602所描述的磁体相反偏置。
[0116]关于致动器的电机部件，其再次具有图7中所示出的形式和功能。运动磁体762附接到致动器700x的运动轴部(shaft)732，并且它的移动由包括用于X方向上的位移(旋转Ry)的线圈770的第一电磁体以及包括用于Y方向上的位移(旋转Rx)的线圈776的第二电磁体来控制。这一实施例与图9和10的实施例之间的第一差异是电机具有单个芯基座774，类似于图7中所示出的芯基座374，而不是图9和10中所示出的分离的芯572和578。这一芯基座774被提供有孔隙以允许光学传感器在至少两个维度上测量致动器的倾斜。传感器(其为了清楚从图11和12中被省略)能够具有图7和8中所示出的形式，或者任何其他形式。如果空间准许，位置传感器能够被提供在该机构中的另一地方。
[0117]来自图9和10的实施例的另一差异能够从图12上的插图细节向下看到极靴780、782的面上而被看出。如上文所提到的，每个极面基本上填充环面中的四分之一圆，并且该环面进而涵盖运动磁体762在室764内的全部所需位置。极靴没有彼此接触，以帮助确保它们能够独立地被磁化，但是它们之间的间隙被限制以最大化环状区域的覆盖。类似地，中心开口被最小化，而只是准许足够的空间用于光学位置传感器“看到”运动磁体762。能够看出，中心开口 788在图12中被绘制为小于图10中的中心开口 588。再次地，隔膜800可以具有玻璃或者对位置传感器所使用的辐射为透明的其他材料。锁定单元804可以被用来将V形状的悬挂装配固定到冷却板(例如，在图12中通过螺旋向上)。在所图示的示例中，中心开口788的半径小于该圆形的半径的25 %，可选地小于20 %或15 %。间隙784被使用在邻近的极靴之间以使得极靴不是已连接的铁磁材料片。该设计的目的是尽可能完全地填充该圆形，并且每个间隙可以小于圆形直径的10%，可选地小于5 % ο间隙可以利用非铁磁材料的间隔物来填充，以帮助保持极靴分开。
[0118]图13至17呈现了用于在图11和12的致动器中应用的在图7中所示出的设计的示例电机的仿真性能的三维绘图。包括屏蔽和壳体的电机的静止部件具有16mm的直径、以及大约30mm(从极面)的长度。
[0119]在图13中，一个维度(例如，X)中的驱动力Fx被示出在垂直轴上，以牛顿(N)来测量。该力可以是负的或正的，这取决于它的方向。线圈电流的不同值(范围从-250至+250安培-匝数)通过左侧水平轴而被示出。这一线圈电流对应于图7至12中的线圈驱动信号MRY。右侧水平轴示出了驱动方向上的不同磁体位置。右侧水平轴可以利用以毫米测量的磁体的直线位移来标记，但是针对这一示例已经被转换为示出以弧度测量的倾斜角Ry ο位置Ry = O对应于在运动件精确地处于中心位置的场合的位置，并且Ry = 0.05弧度表示一个方向上的极限径向位置。磁体362/762的等效位移X可以是例如2.5_，这取决于驱动器轴部732的长度。因为旋转为小(加上和减去50毫弧度)，所以平移可以线性地被缩放以获得旋转。这一示例中的枢轴点近似位于从磁体762的辐射反射表面离开70_。
[0120]图13中所示出的力包括屏蔽吸引磁体的影响，但是没有来自任何特定悬挂或其他相反偏置布置的贡献。能够注意到，驱动力针对不同的电流水平如何变化。从该图来看，能够看出当从零(中心)位置运动离开时，径向力(Fx)对于零线圈电流渐增地为负。因为该设计关于致动器轴是四路对称的，所以将意识到，能够在负Ry方向中、以及还有在正和负Rx方向中的游程上期待相同的性能。注意，力是正的还是负的取决于所使用的坐标约定:正的力和负的力只不过是在相反方向上的力。
[0121]图14示出了纯粹的电磁电机力，没有屏蔽的效果。该图形展示了致动器在整个工作区域内进行工作。然而，电机力常数(Fx/Ι)随着增加的旋转Ry而下降。这对于在控制器和/或驱动电路中能够被校正。这一校正可以通过前馈校正来应用，或者控制器能够通过基于来自位置传感器的反馈来增加驱动电流以实现所需位置而处置它。伺服控制不需要非常快速地响应，因为完整机构的设置时间相对地高，例如在0.1至I秒的范围中。
[0122]图15示出了朝向极面拉动磁体362/762的法向力Fz。悬挂(例如，波纹管740a、740b)应当被设计为抵抗这一法向力，并且因此维持运动磁体与极面之间的所需间隙786。
[0123]为了允许X(Ry)方向和y(Rx)方向两者上的位置的独立控制，致动器的驱动力应当独立于与驱动方向垂直的位移。在图16中，右侧水平轴是Rx，对应于方向Y上的磁体位移，垂直于驱动力Fx。能够看出，当垂直于力方向运动时，驱动力几乎根本不改变。图17示出了作为电流和位置的函数的垂直于驱动方向的力。这个力基本上独立于电流，而确认致动器正在纯粹生成X方向上的力。还是从图17我们能够看到随着y(Rx)方向上的运动件位置而变化的力。这是由铁磁屏蔽件730的吸引所致的力。
[0124]与针对图9和10的示例所讨论的相同变化和修改能够被应用在图11和12的第二示例中。此外，不同示例的特征能够被组合，例如将图11和12的电机与图9和10的悬挂布置附接。
[0125]图18至21呈现了可以被使用以代替图7和8中所示出的示例传感器390的光学位置传感器的实施例。参考图18，与图7和8中所示出的那些部件相对应的部件以前缀“13”代替“3”而被标注。因此，致动器电机的静止部件被标注1300并且包括线圈1370和芯基座1374。电机的运动磁体被标注1362并且面向极靴1380。在这一图示中所示出的是分离壁1800，其将运动部件周围的真空环境与电机的静止部件和光学位置传感器被提供在其中的非真空环境进行分离。
[0126]如在图7和8的示例中那样，光学路径被提供通过芯基座1374和极靴1380的中心的孔隙，通过该孔隙，光学位置传感器1390能够照明运动磁体1362上的反射性表面1392。光学位置传感器1390的组件如下。辐射输出1393包括例如具有出口透镜(exit lens)1395a的垂直腔体表面发射激光器VCSEL。如将看到的，相比于图8的布置，这一经修改的实施例中的辐射输出1393被定位在传感器的光轴上，并且不存在光束拆分器(394)。光检测器1396被提供有中心孔隙，并且围绕光轴。准直透镜1395b被安装在输出与检测器之间，以便从输出接收略微发散的光束1398a并且将它准直到光束1398b中，光束1398b朝向位于运动磁体1362的面向极靴的面上的反射性表面1392而延伸。反射性表面1392在这一示例中是凸面。该反射性表面可以通过直接在运动磁体1362的磁材料上、或者被添加到磁体的某个层(例如，磁体的封装)上覆盖和/或抛光而被形成。
[0127]在壁部1800和极靴1380的平面中，可以提供透镜1395c，光束1398b经过透镜1395c而到达1398c处的反射性表面。透镜1395c可以具有或者可以不具有光功率。它的主要功能是用作准许光光束在真空环境与非真空环境之间进行传递的窗口。在从表面1392的反射之后，辐射重新进入透镜1395c并且形成光束1398d，光束1398d返回经过芯基座1374以形成1399处的环状辐射图案，在1399处它命中光检测器1396。
[0128]图19(a)在平面视图中示出了光检测器1396，而图19(b)在平行于光轴的横截面中示出了该检测器。各种形式的构造能够被设想到，并且以下仅为一个示例。透明基片1900被提供，例如玻璃的或塑料的。掩膜1902阻挡来自辐射输出1393的辐射，但是除了围绕传感器的光轴O的环形孔隙1904以外。如图19 (b)中所示出的，由输出1393发射的光束1398a的圆形照明轮廓由此被变换为用于朝向反射性表面1392行进的光束1398b的环状照明轮廓。替代被形成在分离的基片上，掩膜1902能够被形成在光学组件的表面上，例如在透镜1395b的后表面上。替代具有不透明部分和透明部分的简单掩膜，替换地能够使用衍射光学元件(DOE)作为掩膜1392来获得环状照明轮廓。DOE能够提供所需轮廓同时使用更多的输出辐射，而简单掩膜阻挡了光束1398a的最强的中心部分。在基片1900上围绕这一环状孔隙的是检测器模块的光敏感部件，在这一情况中，是具有四个光检测器元件1920至1926的“四单元(quadcell)”。光检测器元件每个基本上占用围绕孔隙的圆形中的四分之一圆。这些四分之一圆能够被标注为例如Ql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，环形形状的孔隙1904在表面1392的反射之后以某个放大率被成像，而向光检测器元件1920-1926所形成的“四单元”上形成环形成像1399。
[0129]图20(a)是图18的副本，并且示出了当反射表面1392处于它的非倾斜位置而指示致动器的运动磁体1362居时环状光束1398b的路径。另一方面，图20(b)不出了反射性表面1392被倾斜的情形，指示致动器已经以某个角度dRy或位移dx移动到偏离中心的位置。归因于反射性表面的弯曲，光束的偏转角小于角偏转d R y的两倍。作为该偏转的结果，辐射的环形1399从它的居中位置移动到偏离中心的位置1399’ 一示出在图20(b)中。将意识到，该示图事实上示出了我们在两个方向上具有旋转的情形:dRx和dRy两者都是非零的。
[0130]图21(a)示意性地示出了光敏元件上的居中位置的环形成像1399的位置，并且图21(b)示意性地示出了偏离中心位置的环形成像1399的位置。在一个示例中，致动器芯基座1374具有4mm直径和30mm长度的中心孔隙。倾斜范围是从_3到+3度，而环形成像的移动范围通过向反射性表面1392应用半径105mm左右的弯曲而被减小。这一 105mm的半径仍然大于凸面镜的枢轴点到这个镜的镜表面的距离(这一距离大约是70mm)，但是显著地小于平坦镜的无限半径。注意，对于与距离“枢轴点一镜表面”(在示例情况中是70mm)相等的镜半径，环形成像在镜被旋转时将根本不运动。因此，针对弯曲半径的选择确定了测量范围与分辨率之间的权衡。位置测量的高分辨率(例如，2500中的I (I in 2500))在这一实践示例中通过上面所提到的弯曲半径的选择并且使用光伏检测器作为光敏元件1920-1926而被实现。每个元件然后产生与落在它的区域上的辐射能量线性相关的电流。这样的四单元一般是已知的，但是不具有中心孔隙和环形形状的照明。光敏元件的替换类型可以被使用，诸如被提到用于使用在图8的示例中的位置敏感设备(PSD)或像素阵列传感器。然而，光伏单元具有非常良好的噪声特性和响应速度。
[0131]通过来自四个元件1920-1926的信号的简单算术组合，位置X、Y信号能够被计算。如果来自四个四分之一圆传感器的光电流由信号Ql至Q4来表不，贝Ij表不X和Y位移的信号能够简单地被导出为比率:
[0132]X= ((Q1+Q4)-(Q2+Q3) )/(Ql+Q2+Q3+Q4)
[0133]Y= ((Q1+Q2)-(Q3+Q4) )/(Ql+Q2+Q3+Q4)
[0134]当环形成像1399如图21(a)中所示出的居中时，所有的四分之一圆接收相等的辐射并且针对X和Y的值为零。当环形成像1399 ’如图21 (b)中所示出的移动偏离中心时，X和/或Y值将根据位移的方向和量值以正的方式或负的方式而增加。注意，这种比率形式的计算自动地移除了照明源的总强度、检测器敏感度等中的任何变化。将意识到，从四单元信号导出的原始X、Y信号可能不与角位移dRX、dRy线性相关。信号处理能够被应用，并且校准关系能够被存储以将镜的角位置转换为通过上面的公式计算的原始X、Y值。替换地或另外地，针对镜的每个所需位置的所需原始X、Y值能够直接被记住，而使得线性化计算不是必要的。这些不同类型的校准能够通过设计来实施，或者能够在照明系统被装配时的设置过程期间被获得。信号处理能够在模拟域、数字域或两者的混合中被执行。
[0135]环形成像1399在检测器处的大小能够通过改变透镜1395a、1395b和/或1395c的功率而被调整。设计的目标是使环形成像的行进范围最大化，而不允许被反射的辐射撞击(impinge)在电机的周围组件上，或者重新进入检测器1396的中心处的孔隙。允许甚至小部分的辐射被反射回到激光器类型的源1393可能妨碍它的操作。环状照明轮廓的中心处的黑暗部分允许这一点被避免，同时准许源和检测器的同轴布置。透镜1395a可以是商用VCSEL模块的一部分，而透镜1395b、1395c能够为倾斜感测应用的具体要求而被定制。然而，透镜1395b能够被集成到具有VCSEL的模块中，而放松对于总系统的装配的容差。图21(b)因此示出了最大游程。通过使用凸面反射性表面1392，环形成像1399的游程范围能够通过改变弯曲的凸面半径而被调整。
[0136]在其他变体中，反射性表面可以由场琢面镜它自身的背面、或者机械地固定到场琢面镜的镜所形成。除了琢面镜之外，图18-21的倾斜传感器还能够被应用在其他应用中。在所图示的实施例中，致动器电机1300和传感器1390在共享的外壳1802内一个被定位在另一个之上，以使得完整的控制环路(类似于图7中所示出的位置计算模块POS和电机驱动线路MDRV)能够在本地被实施在相同外壳之内或者附接到相同外壳的自容式模块1804之内。也就是说，仅有针对琢面X的位置命令CMDx需要被递送给致动器模块，致动器模块然后在其内包括为实施位置计算、电机驱动电路和反馈控制是必要的所有组件。这极大地减少了通向照明器中的电连接的数目，特别是在考虑具有数十或数百个琢面镜和致动器的实施例时。
[0137]经修改的传感器1390可以具有多个有利的特征。为了高分辨率，它能够被布置以使得从倾斜的反射表面1392反射的辐射不命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同轴地被安装，以使得它能够利用简单的光学组件而被使得是紧凑且便宜的。此外，通过避免所反射的辐射可能重新进入辐射输出，激光器(诸如，VCSEL)能够被使用，而不是例如常规的LED源。其他类型的辐射源能够被使用，但是VCSEL对于这一应用是有吸引力的，因为它们自然地提供了操作在非常低的功率并且非常持久的、准直的、径向对称的光束。透镜例如能够由PMMA制成。在一个具有上文所给出的尺寸的示例中，能够使得位置检测器1390的光学部件小于20mm长，这远短于图8中的实施例。这空出了空间例如以使得整个装配更短，或者以包括信号处理和驱动电子器件。
[0138]传感器能够被应用来测量宽范围的应用中的任何运动部件的倾斜。传感器直接测量反射表面的倾斜，其可以关联于运动部件的倾斜(角)运动，或者关联于平移运动。具有弯曲的反射性表面的传感器对承载该反射性表面的主体的倾斜和平移两者都是敏感的。例如，在运动磁体1362的情况中，光束被反射的角度将通过凸面镜1392的光轴的去中心化、以及通过意图被测量的角位移而被影响。因为传感器与弯曲的反射表面的组合不能在倾斜的效果与平移的效果之间进行区分，所以该传感器的所意图的使用是仅具有倾斜的应用、仅具有平移的应用、或者具有倾斜与平移之间的固定比例的应用。在上文所描述的实施例中，位移与倾斜严格地成比例(归因于目标镜1392围绕其而被旋转的枢轴点)，并且这两个效果的组合导致了倾斜角的正确确定。归因于该固定比例，替代镜1392的倾斜，它的偏轴平移也可能已经被校准。恰好的是，在针对场琢面镜22x的致动器的示例应用中，它是具有最大兴趣的倾斜。
[0139]致动器的组件应当根据致动器将操作在其中的应用和环境而被指定。对于EUV装置内部的环境，考虑包括真空兼容性(基本上不具有出气)、以及低压气体(诸如，氢气氛)的容差(例如2至20Pa的分压)。这可能影响磁体材料的选择。例如，SmCo可以被使用用于运动磁体材料。其他材料(诸如FeNdB)可能遭受出脆化，除非被封装。封装将不合意地增加间隙586、786，并且引入泄漏的风险。
[0140]根据本发明的实施例，新颖的电机能够成功地被设计以在具有反馈的受控系统中生成平面的驱动力。本文所提出的概念可以允许系统设计者:提供两个自由度中的可控驱动力;在若干致动器并排被安装时，限制杂散场;作为磁体屏蔽的附加优点，减少驱动力;在非常被限制的体积内进行工作，例如被限制到10-20mm(例如，16mm)的宽度、以及20_40mm(例如，30mm)的高度；限制功率耗散，例如，限制到少于5W或少于3W每致动器;和/或限制功率消耗。
[0141]图18至21中以及图22和23中所描述的修改每个都能够与图7至17中所示出的任何致动器设计一起被使用在一个装置中。图18至21的光学传感器能够独立于特定致动器而被使用在许多应用中。
[0142]如上文所提到的，屏蔽件530或屏蔽件730被提供以减少磁体362上以及来自磁体362的杂散场的效果。这样的杂散场可能起因于许多不同的源。例如，附近的磁性材料或铁磁材料的存在可能通过磁性材料或铁磁材料的残留磁化或者通过线圈370所生成的场失真而引起杂散场。如果磁性材料或铁磁材料是复杂装置(诸如，光刻装置)的可运动组件的一部分，则杂散场可能随着时间而改变并且可能不是容易地可预测的。在多个致动器被布置为接近地在一起的布置(诸如，上文所描述的布置)中，杂散场可能起因于邻近的致动器并且可能随着致动器的磁体进行运动以及随着线圈370应用不同的致动场而变化。在这样的情况中，杂散场能够被视为一种形式的串扰(cross-talk)。到某种程度，杂散场的效果能够通过适当的控制系统(例如，前馈控制)而被解决，其中杂散场的效果是已知的或可预测的，并且在其他情况中是反馈控制。然而，适合的前馈控制系统的构造是困难且复杂的。在反馈控制被使用的场合，致动器的响应性可能由于增加设置时间而被降低。
[0143]致动器之间的串扰的效果能够通过考虑如下的简化情况而被看到:上文所描述的类型的两个邻近致动器，但在运动件(磁体)周围不具有任何磁性屏蔽。在图25中，在第一致动器的磁体上在X方向中的力(Fx[N])作为磁体的位置的函数而被给出，磁体的位置由所附接的驱动构件的等效旋转(Ry[rad])来表示。在图25中，实线(A)指示在第二致动器的磁体处于中心位置的情况中的力，而点状线(B)指示第二致动器的磁体朝向第一致动器被位移的情况中的力。这两个曲线之间的大幅差异指示了大的串扰效果。在这两种情况中，第一致动器的磁体上的力趋向于将磁体返回到它的中心位置。
[0144]将铁磁材料(例如，铁)的简单圆柱屏蔽件添加到第一和第二致动器的效果被图示在图26中。这样的布置被示出在图22(a)和22(b)中。在图22(a)中，第一和第二致动器的两个磁体362a、362b处于中心位置，而在图22(b)中，这两个磁体邻近于在邻近致动器的方向上的屏蔽件。换句话说，这两个磁体最接近于彼此。如图26(其示出了与图25相同的变量)中所示出的，在这两种情况(A-磁体居中，B-磁体接近地在一起)中，第一致动器的磁体经受作为其位置的函数的相同的力。因此，屏蔽件对消除串扰效果是有效的。然而，磁体上的力现在是负的，指示了离开中心位置(即，朝向屏蔽件)的力。这个力可以被称为去中心力。这样的力创建了致动器的负面的有效刚度并且要求持续的向中心力被施加，而增加了致动器的功率消耗。还存在如下的风险:如果不足的向中心力被施加，则磁体可能突然吸附到(snapto)屏蔽件而可能引起对致动器和所附接构件的损坏。此外，吸附之后的吸引力可能太高而使得致动器或许不能再补偿它。
[0145]本发明的实施例包括一种致动器，诸如具有针对杂散场和/或串扰的改进屏蔽件的上文所描述的那些致动器之一。除了关于屏蔽件之外，本发明的实施例能够与上文所描述的致动器中的任何致动器相同。可使用在本发明的实施例中的改进屏蔽件的示例被描绘在图23(a)和23(b)中。总的来说，屏蔽件800具有图22(a)和22(b)的参考示例的屏蔽件的相同尺寸的圆柱的形式。屏蔽件800从通过中断(interrupt1n) 802分离的多个环形801而被构造。在这一实施例中，存在四个环形801。环形801由铁磁材料(例如，铁)形成。中断802能够采取非磁性材料(诸如，铜、铝或塑料)的环形的形式。中断802能够采取空间隙的形式，空间隙将利用致动器的环境气氛或真空来填充。在一种实施例中，该屏蔽件具有由间隙形成的中断以及由非磁性材料形成的中断的混合。环形801具有轴方向(S卩，垂直于磁体362的移动的方向)上的宽度Dl。中断802具有轴方向上的宽度D2。
[0146]图27示出了与图25和26相同的变量，也就是在具有Dl= 3mm并且D2 = Imm的屏蔽件800的第一致动器的磁体362a上作为其位置的函数的所施加的力Fx，其位置通过所附接的构件的旋转Ry来表示。再次地，针对两种情况的力被示出:A-第二致动器的磁体362b位于中心位置处(图23(a))，以及B-第二致动器的磁体362(b)邻近于最接近第一致动器的屏蔽件(图23(b))。将会看到，磁体上的力仍然是负的，即离开中心，但是它在量值上显著地被减少，例如大约最大为-1.1N，相比于对于连续屏蔽件示例大约最大为-1.5N。在第二致动器的磁体的位置的两种不同情况中，磁体362a所经受的力上存在小差异，即现在经受小量的串扰。然而，串扰的量非常多地少于去中心力上的减小，所以总体而言，通过在屏蔽800中提供中断802存在显著的改进。
[0147]图24(a)和24(b)示意性地图示了根据本发明的另一实施例的具有中断的屏蔽件810。屏蔽件810的配置类似于屏蔽件800的配置，除了存在更多的环形811，环形811每个都具有更小的轴向厚度D3，并且因此存在更多的间隙812，间隙812每个都具有轴向厚度D4。
[0148]图28对于具有D3= Imm并且D4 = Imm的屏蔽件的致动器描绘了与图25至27相同的变量。正如屏蔽件800的情况，由屏蔽件810围绕的运动件经受负的(去中心)力，但是相比于使用屏蔽件800的致动器其进一步被减小。最大地，具有屏蔽件810的去中心力具有大约-0.85N的量值，相比于屏蔽件800的情况中的-1.1N以及在连续屏蔽件的情况中的-1.5。使用屏蔽件810的致动器确实展现了更大量的串扰，即在第二致动器邻近于朝向第一致动器的方向上的屏蔽件的情况中经受不同的力，指示了一些场正在泄漏。但是，去中心力上的减小胜过串扰上的增加。
[0149]图29描绘了围绕磁体362并且被安装在线圈370上方的根据本发明的进一步实施例的屏蔽件820。在屏蔽件820中，铁磁材料的环形821通过小型桥接件(bridge)823相接，小型桥接件823归因于中断822没有围绕屏蔽件820的整个周长进行延伸的事实。环形821的轴向厚度D5和中断822的轴向厚度D6能够与上文所描述的相同。假如桥接件823是小型的，则它们的存在对屏蔽性能和磁体362所经受的力不具有值得注意的效果。在一种实施例中，桥接件823具有小于屏蔽件820的周长的大约5%的在屏蔽件的周向上的宽度，并且合意地是小于2%。在一种实施例中，桥接件围绕屏蔽件的周长而被分布以使得不是所有的桥接件都被对齐。
[0150]在本发明的一种实施例中，屏蔽件和它之中的中断的尺寸能够由技术人员确定，以实现使去中心力与对串扰和/或杂散场的不敏感性相平衡的所需性能。在一种实施例中，该屏蔽件还起作用而防止致动器它自身所生成的磁场延伸到致动器外部。本发明的致动器在它将被放置在其他场敏感组件或设备附近的应用中是有用的。在一种实施例中，铁磁屏蔽部件的宽度与中断的宽度的比率大约为0.5至5，合意地是大约I至3。铁磁部件和中断的带宽在相同的方向上被测量。该方向是预期杂散场的方向或者垂直于致动器的运动件的运动范围的方向。在一种实施例中，至少一些铁磁屏蔽部件和/或一些中断具有与其他铁磁屏蔽部件和/或中断不同的宽度。在一种实施例中，所有的铁磁屏蔽部件具有相同的宽度。在一种实施例中，所有的中断具有相同的宽度。
[0151]在本发明的一种实施例中，沿着与屏蔽件的轴平行的线存在2个与10个之间的中断。然而，为了屏蔽所选取的中断的数目可以取决于应用的类型和将被屏蔽的部件的长度。例如，沿着与屏蔽件的轴平行的线，可能存在多于10个中断，或者甚至多于100个中断。
[0152]在一种实施例中，中断是伸长的(elongate)。在一种实施例中，中断的长尺寸(long dimens1n)与预期杂散场(由致动器生成的场)的场方向或者屏蔽件的轴，成大于30度，合意地是大于45度，更合意地是大于60度，更合意地是大于75度的角度。在一种实施例中，中断的长尺寸与运动件的移动平面成小于30度，合意地是小于15度的角度。
[0153]在一种实施例中，运动件包含永磁体或电磁体，诸如线圈。
[0154]在本发明的一种实施例中，屏蔽件的厚度处于从0.5mm到2.0mm的范围中，合意地是处于从0.8mm到1.0mm的范围中。该厚度在具体应用中能够根据所预期的磁场和所选取的材料来确定。合意的是，屏蔽件材料在预期磁场中不饱和。在一种实施例中，两个或更多屏蔽件围绕运动件同心地被布置。
[0155]在本发明的一种实施例中，屏蔽件的垂直于它的轴线的横截面是圆形的。合意地是，屏蔽件关于运动件的移动范围的中心是旋转对称的。当致动器是旋转对称的时，圆形横截面可以是有利的，然而在其他应用中，不同的横截面形状将会是适合的并且可能也是有益的。圆形横截面此外是有利的，因为去中心力则基本上仅取决于运动件与中心的距离，即去中心力是独立于方向的，并且因此致动器的用以抵消去中心力的控制系统能够容易地被构造。在本发明的实施例中，屏蔽件的垂直于它的轴线的横截面具有嵌合(tessellate)在平面中的形状，例如三角形、方形或六边形。嵌合的形状在允许致动器接近地被定位在阵列中时是有利的。
[0156]在本发明的一种实施例中，屏蔽件的垂直于它的轴线的横截面是恒定的，即屏蔽件是棱柱形的。具有恒定横截面的屏蔽件能够容易地被制造。在一种实施例中，屏蔽件是圆柱形的。圆柱形屏蔽件组合了容易制造和独立于方向的去中心力的优点。具有复杂形状的屏蔽件能够从多个部件被装配，或者使用添加性(additive)的制造技术被制造。
[0157]在一种实施例中，多个致动器接近地被放置在一起，例如，在规则的阵列中。在一种实施例中，阵列中的所有致动器被提供有根据本发明的屏蔽件。所有致动器都具有屏蔽件的优点是这简化了控制系统的提供;针对每个致动器的控制系统能够是类似的。在本发明的一种实施例中，被提供有根据本发明的屏蔽件的致动器被布置在具有不拥有屏蔽件的致动器的阵列中，以使得没有两个不具有屏蔽件的致动器是邻近的。在这样的布置中，不具有屏蔽件的致动器被具有屏蔽件的致动器包围，从而在任何两个致动器之间总是存在一个屏蔽层。减少所提供的屏蔽件的数目能够减少成本并且使得致动器能够更接近地被放置在一起。在具有阵列中的多个被屏蔽的致动器的实施例中，中断能够被布置以使它们不被对齐。在一种实施例中，阵列中的致动器之间的节距(Pi tch)处于从1mm到30mm的范围中。在一种实施例中，阵列中的致动器之间的间隙处于从Imm到3_的范围中。
[0158]在一种实施例中，铁磁材料从Fe、FeCo、SiFe、铁磁钢、N1、以及它们的合金构成的组中被选择。在一种实施例中，中断由从Al、Cu、非磁性钢、以及它们的合金、或者塑料构成的组中选择的材料所形成。当没有被应用在真空环境中时，塑料是优选的。具有由非磁性固体材料形成的中断的屏蔽件能够具有优秀的物理性质，诸如结构强度和热传导。非磁性材料能够帮助维持铁磁屏蔽部件之间的间隔。在一种实施例中，中断是间隙。为了形成作为间隙的中断，能够使用常规的制造过程，诸如钻孔、锯切、以及铣削。
[0159]在一种实施例中，屏蔽件从其被构造的(多个)材料被选择以最小化在真空中的出气或者抵抗来自使用致动器时所预期的气氛的腐蚀。在一种实施例中，屏蔽件被提供有表面处理或涂层，该表面处理或涂层被选择以最小化在真空中的出气或者抵抗来自使用致动器时所预期的气氛的腐蚀。
[0160]尽管上文已经对本发明的实施例在EUV光学系统的情境中的使用进行了具体的参考，但是将意识到，本发明可以被使用在其他应用中，不论是在光学系统中，不论是在光刻还是完全不同的应用中，并且不论是在真空还是其他环境中。例如，根据本发明的一种实施例的致动器能够被使用在如下的光学系统中，这些光学系统用于在要求特定准确度的场合中定位光学元件或者用于将部件定位在掩膜支撑或基片支撑附近，其中存在可能生成不可预测的杂散场的大的运动质量。
[0161]尽管可能在这一文本中对光刻装置在IC制造中的使用进行了具体的参考，但是应当理解，本文所描述的光刻装置可以具有其他应用，诸如集成光学系统、用于磁域存储器的引导和检测模式、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等的制造。技术人员将意识到，在这样的替换性应用的情境中，术语“晶片”或“裸片”在本文中的任何使用可以考虑为分别与更一般的术语“基片”或“目标部分”是同义的。本文所参考的基片可以在曝光之前或之后在例如导轨(通常将一层抗蚀剂应用到基片并且发展出经曝光的抗蚀剂的工具)、计量工具和/或检查工具中被处理。在可应用的场合，本文的公开可以被应用到这样的和其他的基片处理工具。进一步地，基片可以被处理处于一次，例如为了创建多层1C，从而本文所使用的术语“基片”还可以指代已经包含多个经处理的层的基片。
[0162]术语“透镜”在情境允许的场合可以指代各种类型的光学组件中的任何一个或组合，包括折射的、反射的、磁性的、电磁的和静电的光学组件。
[0163]尽管上文已经描述了本发明的具体实施例，但是将意识到，本发明可以与所描述的不同地被实行。上文的描述意图是说明性的，不是限制性的。因此，对本领域的技术人员将明显的是，不偏离下面阐述的权利要求的范围，可以对所描述的本发明进行修改。
【主权项】
1.一种致动机构，包括运动部件和静止部件，所述运动部件包括磁体，所述磁体被所述静止部件所生成的磁场驱动而跨工作范围进行运动；以及 屏蔽件，围绕所述磁体的所述工作范围以减少磁场的传播，所述屏蔽件由铁磁材料形成并且其中具有至少一个中断。2.根据权利要求1所述的机构，其中所述中断或者每个中断是间隙。3.根据权利要求1所述的机构，其中所述中断或者每个中断是由非磁性材料形成的构件。4.根据权利要求1、2或3所述的机构，其中所述中断或者每个中断从所述屏蔽件的内部延伸到所述屏蔽件的外部。5.根据权利要求1、2、3或4所述的机构，其中所述中断或者每个中断在基本上与所述致动机构外部的磁场的场方向垂直的方向上伸长。6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的机构，其中所述中断或者每个中断在基本上与所述磁体的移动方向共面的方向上伸长。7.根据权利要求5或6所述的机构，其中所述中断或者每个中断具有在从0.5mm到2mm的范围中的宽度。8.根据权利要求1至7中任一项所述的机构，其中所述中断将所述屏蔽件划分为铁磁材料的至少两个不相接的主体。9.根据权利要求1至7中任一项所述的机构，其中所述中断将所述屏蔽件划分为通过一个或多个小型桥接件相接的铁磁材料的至少两个主体。10.根据前述权利要求中任一项所述的机构，其中所述屏蔽件包括由所述一个或多个中断分离的铁磁材料的多个带状件。11.根据权利要求10所述的机构，其中所述多个带状件基本上是环状的。12.根据权利要求10或11所述的机构，其中所述带状件具有在从0.5mm到4mm的范围中的宽度。13.根据前述权利要求中任一项所述的机构，其中所述磁体是永磁体。14.根据前述权利要求中任一项所述的机构，被布置为向移动提供至少两个自由度，其中所述磁体具有磁面，所述磁面被约束为在基本上位于第一平面中的工作区域上进行运动，所述第一平面垂直于所述磁体的磁化方向，并且所述静止部件包括具有极面的至少两个电磁体，所述极面基本上位于接近平行于所述第一平面的第二平面中，所述极面对称地分布在所述第二平面中的中心位置周围并且基本上在运动磁体的所述面经过的整个区域上延伸。15.—种致动系统，包括多个致动机构，每个所述致动机构是根据前述权利要求中的任一项所述的。16.根据权利要求15所述的致动系统，其中所述多个致动机构被设置在紧密堆积的阵列中，并且邻近致动器的所述屏蔽件相接触或者接近地靠近。17.—种致动系统，包括多个第一致动机构和多个第二致动机构，所述第一致动机构中的每个第一致动机构是根据权利要求1至14中的任一项所述的，所述第二致动机构不具有铁磁屏蔽件，其中所述第一致动机构和所述第二致动机构被布置以使得没有两个第二致动机构直接邻近。18.—种光学装置，包括被布置为从福射源接收福射光束以处理所述光束并将所述光束递送到目标地点的一系列的光学组件，其中所述光学组件包括一个或多个可运动光学组件，所述一个或多个可运动光学组件被安装在根据权利要求1至14中任一项所述的致动器机构上，并且所述光学装置进一步包括控制器和驱动电路，所述控制器和驱动电路被配置为激励电磁体以实现所述可运动光学组件或每个可运动光学组件的所需定位。19.根据权利要求18所述的光学装置，其中所述一个或多个可运动光学组件形成照明系统的一部分，所述照明系统被配置为调节所述光束并且将它递送到图案化设备上的目标地点，并且所述可运动组件是可运动的以改变经调节的所述光束在所述目标地点处的入射角。20.一种光刻装置，包括: 照明系统，被配置为调节辐射光束； 支撑件，被构造为支撑图案化设备，所述图案化设备能够向所述辐射光束在它的横截面上赋予图案以形成经图案化的辐射光束； 基片台，被构造为持有基片； 投射系统，被配置为将经图案化的所述辐射光束投射到所述基片的目标部分上；以及 根据权利要求15或16所述的光学装置，被配置为调节所述照明系统中的所述辐射光束和/或所述投射系统中的经图案化的所述辐射光束。
【文档编号】G03F7/20GK105900017SQ201480073006
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年12月2日
【发明人】S·A·J·霍尔, A·L·曼库索, H·J·M·梅杰, E·M·里克斯, M·J·M·范达姆
【申请人】Asml荷兰有限公司