JP5646632B2 - 光学装置及び反射要素を方向付ける方法 - Google Patents

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２００９年８月２５日に出願された米国仮出願（６１／２３６８０３）の優先権の利益を主張する。その仮出願は参照によりその全体が本明細書に組み入れられる。

（分野）
本発明はリソグラフィ装置の一部を構成しうる光学装置、および反射要素を方向付ける方法に関する。

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に転写する機械である。リソグラフィ装置は例えば集積回路（ＩＣ）の製造に用いられる。この場合、マスクまたはレチクルとも称されるパターニングデバイスが、集積回路の個々の層に対応する回路パターンを形成するために使用されうる。このパターンを、基板（例えばシリコンウエハ）上のターゲット部分（例えば１つまたは複数のダイもしくはダイの一部を含む）に転写することができる。パターンの転写は典型的には、基板に設けられた放射感応性材料（レジスト）の層へのイメージングを介して行われる。一般に一枚の基板にはネットワーク状に隣接する一群のターゲット部分が含まれ、これらは連続的にパターン形成される。公知のリソグラフィ装置にはいわゆるステッパとスキャナとが含まれる。ステッパにおいては、ターゲット部分にパターン全体が一度に露光されるようにして各ターゲット部分は照射を受ける。スキャナにおいては、所与の方向（「走査」方向）にビームによりパターンを走査するとともに基板をこの方向に平行または逆平行に同期して走査するようにして各ターゲット部分は照射を受ける。

リソグラフィはＩＣや他のデバイスおよび／または構成の製造における重要なステップのひとつとして広く認知されている。しかしながら、リソグラフィを使用して作成されるフィーチャの寸法が小さくなるにつれて、リソグラフィは小型のＩＣや他のデバイスおよび／または構成を製造可能とするためのよりクリティカルな要素となってきている。

パターン印刷の限界の理論推定値は、解像度に関するレイリー基準によって以下に示される式（１）で与えられる

ここでλは使用される放射の波長であり、ＮＡはパターン印刷に使用される投影システムの開口数であり、ｋ１はプロセスに依存する調整係数でありレイリー定数とも呼ばれ、ＣＤは印刷されるフィーチャのフィーチャサイズ（または限界寸法）である。式（１）から、印刷可能なフィーチャサイズの最小値を３つの方法により引き下げることができることがわかる。すなわち露光波長λを短くすることにより、または開口数ＮＡを大きくすることにより、またはｋ１の値を小さくすることにより引き下げることができる。

露光波長を短くしそれによって印刷可能な最小サイズを小さくするために、極端紫外（ＥＵＶ）放射源を使用することが提案されている。ＥＵＶ放射は、５ー２０ナノメートル（ｎｍ）の範囲、例えば１３ー１４ｎｍの範囲の波長を有する電磁波である。さらに波長１０ｎｍ以下、例えば６．７ｎｍや６．８ｎｍなど５ー１０ｎｍの範囲のＥＵＶ放射も使用可能であることが提案されている。そのような放射は極端紫外放射または軟Ｘ線放射と呼ばれる。実現可能なソースは例えばレーザ生成プラズマ源、放電プラズマ源、または電子蓄積リングから供給されるシンクロトロン放射に基づくソースを含む。

ＥＵＶ放射は、プラズマを用いて生成されてもよい。ＥＵＶ放射を生成するための放射システムは、プラズマを供給する燃料を励起するためのレーザ装置と、プラズマを収容するためのソースコレクタモジュールとを含んでもよい。プラズマは例えば、レーザビームを適切な物質（例えばスズ）の粒子または適切な気体や蒸気（例えばＸｅガスやＬｉ蒸気など）の流れ等の燃料に向けることにより生成されてもよい。結果として生じるプラズマは、例えばＥＵＶ放射などの出力放射を放出し、その出力放射は放射コレクタを用いて集められる。放射コレクタは、放射を受けてその放射をビームに集中させる鏡面垂直入射放射コレクタであってもよい。ソースコレクタモジュールは、プラズマを保持するための真空環境を提供するよう構成された囲い込み構造またはチャンバを含んでもよい。そのような放射システムは、典型的にレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源と呼ばれる。

一般にリソグラフィ装置は照明システムを含む。照明システムは例えばエキシマレーザや極端紫外放射源などのソースから放射を受け、放射ビーム（ときに「投影」ビームと呼ばれる）を提供し、その放射ビームはパターニングデバイスに入射する。放射ビームはパターニングデバイスによってパターン付与され、次に投影システムによって基板上に投影される。放射ビームを適切な照明モードで提供することによって、基板上に投影されるパターニングデバイスのイメージを改善できることがリソグラフィの分野において知られている。照明モードは、照明システムの瞳面における放射ビームの空間強度分布であり、この空間強度分布は照明システムの軸または光軸に関して中心をもつ。パターニングデバイスの面（照明システムのフィールド面）において、そのような空間強度分布は、放射の角強度分布と呼ばれる入射する放射の入射角の分布に対応する。望ましい照明モードは、例えば瞳面中央に照射部分を有する通常の照明モード、または瞳面に一つ以上の孤立した軸外照射部分を有する軸外照明モードであるかもしれない。したがって、典型的にはリソグラフィ装置の照明システムは強度分布調整装置を含む。この強度分布調整装置は、選択された照明モードが実現するよう照明システム内で放射ビームを方向付け、形成し、制御するよう構成される。

関連技術文献には、ＥＵＶリソグラフィ装置に用いる強度分布調整装置であって、所望の照明モードを得るために照明ビームを制御する装置が記載されている。例えば米国特許第６６５８０８４号を参照されたい。関連技術のＥＵＶリソグラフィ装置の照明システムは、複数の反射要素を備える反射素子を含む。各反射要素はＥＵＶ放射のサブビームを瞳面のある位置に導くよう構成され、その結果複数の反射要素が効果的に環状照明モードをもたらす。ここで、瞳面における環状強度分布の外側の半径と内側の半径は制御可能である。内側の半径と外側の半径の大きさは通常、それぞれ、σinnerとσouterで表される。これらの数はそれぞれ、投影システムの開口数に対応する半径に対する内側の半径の比と、投影システムの開口数に対応する半径に対する外側の半径の比を表す。

このような照明システムの光学要素は容器内に配置され、ＥＵＶ放射が容器を横切るときに流体によりＥＵＶ放射が実質的に吸収されないように、容器は真空環境を提供する。照明モードの制御や変更を可能とするため、一部の反射要素が可動または交換可能であってもよい。したがって、照明システムの可動反射要素を真空環境内で確実に駆動するという課題がある。

米国特許第６６５８０８４号

可動反射要素と、真空環境での使用に適した関連づけられたアクチュエータとを備える光学装置を提供することが望まれている。

ある態様によると、可動反射要素および関連づけられたアクチュエータを備える光学装置が提供される。アクチュエータは第１磁石と第２磁石とを備える。第１磁石は、その第１磁石が動くことにより可動反射要素が動くよう可動反射要素に接続される。第２磁石は、モータの動作によりその第２磁石が動くようモータに接続される。第２磁石は、その第２磁石が動くことにより第１磁石が動くように第１磁石に対して配置される。

ある態様によると、可動反射要素の向きを変更する方法が提供される。この方法は、モータを用いて第２磁石を動かすステップと、第２磁石の動きを利用して、第１磁石と第２磁石との間の磁気相互作用により第１磁石を動かすステップと、第１磁石の動きを利用して、第１磁石と可動反射要素との間の結合により可動反射要素の向きを変更するステップと、を備える。

本発明の実施の形態は、例示のみを目的として添付の模式的な図面を参照して説明される。図面では、対応する参照符号は、対応する部分を示す。
本発明の実施形態にかかるリソグラフィ装置を模式的に示す図である。 図２ａは、放電生成によるプラズマ源を含む図１のリソグラフィ装置の一部をより詳細に示す模式図である。図２ｂは、レーザ生成によるプラズマ源を含む図１のリソグラフィ装置の一部をより詳細に示す模式図である。 リソグラフィ装置の照明システムの可動反射要素の動作を示す図である。 リソグラフィ装置の照明システムの可動反射要素の動作を示す図である。 図５ａおよび５ｂは、リソグラフィ装置の照明システムの可動反射要素の動作およびその結果得られるｙダイポール照明モードを示す図である。 図６ａおよび６ｂは、リソグラフィ装置の照明システムの可動反射要素の動作およびその結果得られるｘダイポール照明モードを示す図である。 瞳面の第１象限を示す図である。 図８は図８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、および８ｅを含み、本発明の実施の形態を用いて獲得可能な五つの個別の照明モードを示す図である。 本発明の実施の形態に係る可動反射要素およびアクチュエータを示す図である。 図１０は図１０ａおよび図１０ｂを含み、上から見たアクチュエータの一部を示す図である。 本発明の実施の形態に係る可動反射要素およびアクチュエータを示す図である。 本発明の実施の形態の一部を形成するプレートを示す図である。 本発明の実施の形態の一部を形成する開口を示す図である。 図１４は図１４ａおよび図１４ｂを含み、発明の実施形態に係るアクチュエータの一部を形成しうる磁気遮蔽壁を示す図である。 発明の実施形態に係るアクチュエータの磁石であって逆方向に磁化された磁石の対を含む磁石を示す図である。 逆方向に磁化された磁石の対を含み、磁石の対は第三の磁石によって区切られている磁石を示す図である。 ヨーク（yoke）を含む逆方向に磁化された磁石の対を含む磁石を示す図である。

図１は、本発明の一実施形態に係るソースコレクタモジュールＳＯを含むリソグラフィ装置１００を模式的に示す図である。
本装置は、
放射ビームＢ（例えばＥＵＶ放射）を調節するよう構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、
パターニングデバイス（例えばマスクまたはレチクル）ＭＡを正確に位置決めする第１ポジショナＰＭに接続され、パターニングデバイスＭＡを支持するよう構成されるサポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、
基板（例えば、レジストでコーティングされたウエハ）Ｗを正確に位置決めする第２ポジショナＰＷに接続され、基板Ｗを保持するよう構成される基板テーブル（例えばウエハテーブル）ＷＴと、
パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば１つまたは複数のダイを含む）ターゲット部分Ｃに投影する投影システム（例えば反射投影システム）ＰＳと、を備える。

照明システムは、放射を方向付け、形成し、制御するための屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子、あるいは他の種類の光学素子などの様々なタイプの光学素子、またはこれらの任意の組合せの光学素子を含み得る。

サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置のデザイン、及び、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されるか否か等その他の条件に応じた方式でパターニングデバイスＭＡを保持する。サポート構造は、機械的固定、真空固定、静電固定、またはパターニングデバイスを保持するその他の固定技術を利用可能である。サポート構造は、例えばフレームまたはテーブルであってもよく、これらは固定されていてもよいし必要に応じて移動可能であってもよい。サポート構造は、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位置決めしうる。

「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にパターンを生成するように放射ビームの断面にパターンを付与するのに使用されうる任意のデバイスを意味するものと広義に解釈されるべきである。放射ビームに付与されたパターンは、ターゲット部分において生成される集積回路等のデバイスにおける特定の機能層に対応してもよい。

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にはマスク、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の分野では周知であり、バイナリマスクやレベンソン型位相シフトマスク、ハーフトーン型位相シフトマスク、更に各種のハイブリッドマスクタイプが含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例としては、小型のミラーがマトリックス状に配列され、各ミラーが入射してくる放射ビームを異なる方向に反射するように個別に傾斜されるものがある。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスにより反射された放射ビームにパターンを付与する。

投影システムは照明システムと同様に、屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子、その他の光学素子など各種の光学素子、またはこれらの任意の組合せの光学素子等、使用される露光放射に応じて、あるいは真空の使用等のその他の要因に応じて適切とされる光学素子を含み得る。他の気体は放射を吸収しすぎる可能性があるため、ＥＵＶ放射については真空を使用することが望ましい。したがって、真空壁および真空ポンプを用いてビーム経路の全体に真空環境が提供されてもよい。

ここで図示されるように、本装置は（例えば反射型マスクを使用する）反射型である。

リソグラフィ装置は２つ（デュアルステージ）またはそれ以上の基板テーブル（および／または２つ以上のマスクテーブル）を有するタイプのものであってもよい。このような「マルチステージ」型の装置においては、追加的なテーブルが並行して使用されてもよく、あるいは１以上のテーブルが露光に使用されている間に１以上の他のテーブルで準備工程が実行されてもよい。

図１を参照すると、イルミネータＩＬはソースコレクタモジュールＳＯから極端紫外放射ビームを受ける。ＥＵＶ光を生成する方法は、例えばキセノン、リチウム、スズ等ＥＵＶ域に一つ以上の輝線をもつ元素を少なくとも一種類含む物質をプラズマ状態に変化させるステップを含むが、必ずしもこれに限られるものではない。そのような方法の一つであり通例レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）と呼ばれる方法においては、必要な輝線を放出する元素を有する物質の液滴、流れ、クラスタなどの燃料をレーザビームで照射することにより、必要なプラズマが生成されうる。ソースコレクタモジュールＳＯは、燃料を励起するレーザビームを提供する図１に図示されないレーザ装置を含むＥＵＶ放射システムの一部であってもよい。結果として生じるプラズマは、例えばＥＵＶ放射などの出力放射を放出し、その出力放射はソースコレクタモジュール内に配置される放射コレクタを用いて集められる。例えば、燃料を励起するためのレーザビームを提供するためにＣＯ２レーザが用いられる場合には、レーザ装置とソースコレクタモジュールとは別体であってもよい。

このような場合、レーザ装置はリソグラフィ装置の一部を構成しているとはみなされず、放射ビームはビーム搬送系を利用してレーザ装置からソースコレクタモジュールへと到達する。このビーム搬送系は例えば適切な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを含む。他の場合、例えば光源が通例ＤＰＰ源と呼ばれる放電生成によるプラズマＥＵＶ生成装置である場合には、光源はソースコレクタモジュールと一体に構成されていてもよい。

イルミネータＩＬは放射ビームの角強度分布を調整するアジャスタを備えてもよい。一般には、イルミネータの瞳面における照度分布の少なくとも前述の外側半径範囲および／または内側半径範囲（それぞれ値σouter、σinner）が調整されうる。さらにイルミネータＩＬは、ファセットフィールド（facetted field）ミラーデバイスおよび瞳ミラーデバイスなどの種々の他の要素を備えてもよい。イルミネータは、パターニングデバイスへの入射としてビーム断面における所望の強度均一性及び角強度分布を得るべく放射ビームを調整するために用いられてもよい。

放射ビームＢは、サポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに保持されているパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに入射し、そのパターニングデバイスによりパターンが付与される。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡから反射された後、放射ビームＢは投影システムＰＳを通過する。投影システムＰＳはビームを収束させ基板Ｗのターゲット部分Ｃに投影させる。第２ポジショナＰＷと位置センサＰＳ２（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）とにより基板テーブルＷＴは正確に移動される。例えば基板テーブルＷＴは放射ビームＢの経路に異なる複数のターゲット部分Ｃをそれぞれ位置決めするように移動される。同様に、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを正確に位置決めするために、第１ポジショナＰＭと別の位置センサＰＳ１を用いることができる。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡおよび基板Ｗは、マスクアラインメントマークＭ１、Ｍ２および基板アラインメントマークＰ１、Ｐ２を用いて位置合わせされてもよい。

図示の装置は以下のモードのうち少なくとも１つで使用することができる。

ステップモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンの全体が１回の照射で１つのターゲット部分Ｃに投影される間、サポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは実質的に静止状態とされる（すなわち１回の静的な露光）。そして、異なるターゲット部分Ｃが露光されるように基板テーブルＷＴがＸ方向及び／またはＹ方向に移動される。

スキャンモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃに投影される間、サポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期して走査される（すなわち１回の動的な露光）。サポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）特性及び像反転特性により定められてもよい。

別のモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃに投影される間、サポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴはプログラマブルパターニングデバイスを保持して実質的に静止状態とされ、基板テーブルＷＴが移動され、または走査される。このモードでは一般にパルス放射源が用いられ、プログラマブルパターニングデバイスは必要に応じて、走査中に基板テーブルＷＴが移動するたびに、または走査中の連続する放射パルスと放射パルスの間に更新される。この動作モードは、上述のタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを使用するマスクレスリソグラフィに容易に適用可能である。

上記の使用モードを組み合わせて適用してもよいし、使用モードに変更を加えて適用してもよく、また全く別の使用モードを適用してもよい。

上述の通り、照明システムＩＬは強度分布調整装置を備える。強度分布調整装置は、パターニングデバイスに入射する放射ビームの角強度分布を制御するために、照明システムの瞳面における放射ビームの空間強度分布を調整するよう構成される。強度分布調整装置を使用して、照明システムの瞳面において異なる照明モードを選択することができる。照明モードの選択は、例えばパターニングデバイスＭＡから基板Ｗ上へ投影されるべきパターンの性質に依存しうる。照明システム瞳面における放射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（例えばマスク）ＭＡに入射する前に、角強度分布に変換される。照明システムの瞳面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）との間にはフーリエ関係が存在することは理解される。照明システムの瞳面はパターニングデバイスＭＡが配置されている対物面のフーリエ変換面であり、それは投影システムの瞳面と共役となっている。

図２ａは装置１００をより詳細に示す図である。装置は、ソースコレクタモジュールＳＯと、照明システムＩＬと、投影システムＰＳとを含む。ソースコレクタモジュールＳＯは、ソースコレクタモジュールＳＯの囲い込み構造２２０内で真空環境が保持されるよう構成、配置される。ＥＵＶ放射放出プラズマ２１０は、放電生成によるプラズマ源により形成されてもよい。ＥＵＶ放射は、例えばＸｅガスやＬｉ蒸気、Ｓｎ蒸気などのガスまたは蒸気により生成されてもよい。これらのガスまたは蒸気内には、電磁スペクトルのＥＵＶ範囲の放射を放出するために非常に熱い放電プラズマ２１０が生成される。非常に高温なプラズマ２１０は例えば放電によって生成される。放電は少なくとも部分的にイオン化されたプラズマをもたらす。放射を効率的に生成するためには、例えばＸｅ、Ｌｉ、Ｓｎ蒸気または他の任意の適切なガスまたは蒸気の例えば１０Ｐａの分圧が必要とされるであろう。ある実施の形態では、励起されたスズ（Ｓｎ）のプラズマがＥＵＶ放射を生成するために供給される。

高温プラズマ２１０によって放出された放射はソースチャンバ２１１から必須でないガスバリアまたは汚染物質トラップ２３０（汚染物質バリアまたはフォイルトラップとも呼ばれる）を通過してコレクタチャンバ２１２へと入る。必須でないガスバリアまたは汚染物質トラップ２３０は、ソースチャンバ２１１の開口内または開口の後に配置される。汚染物質トラップ２３０は、チャネル構造を含んでもよい。汚染物質トラップ２３０はまた、ガスバリアを含んでもよく、ガスバリアとチャネル構造の組み合わせを含んでもよい。ここでさらに示される汚染物質トラップまたは汚染物質バリア２３０は、本技術分野において知られているように、少なくともチャネル構造を含む。

コレクタチャンバ２１１は放射コレクタＣＯを含んでもよい。放射コレクタＣＯは、いわゆる斜入射型コレクタであってもよい。放射コレクタＣＯは上流放射コレクタサイド２５１と、下流放射コレクタサイド２５２とを有する。コレクタＣＯを通過する放射は、仮想ソース点ＩＦに収束されるよう格子スペクトルフィルタ２４０で反射されうる。仮想ソース点ＩＦは、一般的に中間焦点と呼ばれる。ソースコレクタモジュールは、仮想ソース点ＩＦが囲い込み構造２２０の開口２２１またはその付近に位置するよう構成される。仮想ソース点ＩＦは、放射放出プラズマ２１０の像である。

続いて放射は放射システムＩＬを通過する。放射システムＩＬは、以下第１反射素子２２とも呼ばれるファセットフィールドミラーデバイス２２と、以下第２反射素子２４とも呼ばれるファセット瞳ミラーデバイス２４とを含みうる。ファセットフィールドミラーデバイス２２およびファセット瞳ミラーデバイス２４は、パターニングデバイスＭＡにおける放射強度に所望の均一性をもたらすのみならず、パターニングデバイスＭＡにおいて放射ビームＢの所望の角度分布をもたらすよう構成される。サポート構造に支持されるパターニングデバイスＭＡにおいて放射Ｂのビームが反射されると、パターンが付与されたビーム２６が形成される。パターンが付与されたビーム２６は、投影システムＰＳにより、反射要素２８、３０を介してウエハステージまたは基板テーブルＷＴに支持される基盤Ｗ上に結像される。

照明光学ユニットＩＬおよび投影システムＰＳには、示されているよりも多くの要素が一般には存在しうる。リソグラフィ装置のタイプにより、必要に応じて格子スペクトルフィルタ２４０が設けられてもよい。さらに、図示されているよりも多くのミラーが設けられてもよい。例えば、図２ａに示されるミラーと別に１ー６個の反射素子が投影システムＰＳ内に追加的に存在してもよい。

図２ａに示されるコレクタ光学素子ＣＯは、コレクタ（または集光ミラー）の単なる例示として、斜入射型リフレクタ２５３、２５４および２５５がネスト化されたコレクタとして示されている。斜入射型リフレクタ２５３、２５４および２５５は、光軸Ｏの周りに軸対称に配置される。このタイプのコレクタ光学素子ＣＯは、好適には通例ＤＰＰ源と呼ばれる放電生成によるプラズマ源と組み合わせて使用される。

あるいはまた、ソースコレクタモジュールＳＯは図２ｂに示されるようにＬＰＰ放射システムの一部であってもよい。レーザ装置ＬＡは、例えばキセノン（Ｘｅ）、スズ（Ｓｎ）、リチウム（Ｌｉ）等の燃料にレーザエネルギを与え、数十ｅＶの電子温度をもつ高イオン化されたプラズマ２１０を生成するよう構成される。これらのイオンの脱励起および再結合過程において生成される高エネルギ放射がプラズマから放出され、近法線入射コレクタ光学素子ＣＯにより集められ、囲い込み構造２２０の開口２２１にて収束される。

本明細書ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用を具体例として説明しているが、ここで説明されるリソグラフィ装置は他の用途にも適用できるものと理解されたい。他の用途としては、集積光学システム、磁区メモリ用ガイダンスおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドの製造などがある。このような代替的な適用に関して、本明細書において「ウエハ」あるいは「ダイ」という用語が使用される場合はいつでも、それぞれ「基板」あるいは「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義であるとみなされうると、当業者であれば理解するであろう。本明細書で言及される基板は露光前または露光後において例えばトラック（典型的にはレジスト層を基板に塗布し、露光後のレジストを現像するツール）、メトロロジツール、及び／またはインスペクションツールにおいて処理されてもよい。適用可能であれば、本明細書の開示はそのような又は他の基板処理装置にも適用され得る。また、基板は例えば多層ＩＣを製造するために複数回処理されてもよく、その場合には本明細書における基板という用語は、処理されている多数の層を既に含む基板をも意味してもよい。

上では特に光リソグラフィの文脈における本発明の実施の形態の使用を説明しているが、本発明は例えばインプリントリソグラフィなど他の用途にも適用可能であり、文脈が許す限り光リソグラフィに限られるものではないことは理解される。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイスのトポグラフィが基板上に生成されるパターンを決める。パターニングデバイスのトポグラフィを基板に設けられているレジスト層に押しつけ、すぐに電磁放射や熱や圧力やそれらの組み合わせを加えることによりレジストを硬化させてもよい。レジストが硬化した後、レジストにパターンを残したまま、パターニングデバイスがレジストから取り外される。

「レンズ」という用語は文脈が許す限り、屈折光学素子、反射光学素子、磁気光学素子、電磁気光学素子および静電光学素子を含む種々のタイプの光学素子のひとつまたはそれらの組み合わせを指し示してもよい。

本発明の具体的な実施の形態が上述のように説明されたが、本発明は上述の形式以外の形式でも実施可能であると理解されたい。例えば、本発明はコンピュータプログラムの形式を取ってもよい。このコンピュータプログラムは機械により読み取り可能なインストラクションの１つもしくは複数のシーケンスを含む。インストラクションは、上述の方法を記述する。あるいはまた、本発明は、そのようなコンピュータプログラムを記憶保持するデータ記録媒体（例えば半導体メモリ、磁気もしくは光学ディスク）の形式を取ってもよい。上述の記載は例示を目的としており、それに限定されるものではない。したがって、下記の特許請求の範囲から逸脱することなく、記載された発明に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。

図３は、リソグラフィ装置の第１および第２反射素子を含む部分をより詳細に模式的に示す。第１反射素子２２は、一次反射要素２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを含む複数の一次反射要素を備える。第２反射素子２４は、二次反射要素２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、および、２４ａ′、２４ｂ′、２４ｃ′、２４ｄ′を含む複数の二次反射要素を備える。以降、一次反射要素および二次反射要素はそれぞれ、視野ファセット（field facet）ミラーおよび瞳ファセットミラーとも称されうる。一次反射要素２２ａ−ｄは二次反射要素２４ａ−ｄ、ａ’−ｄ’に向けて放射を導く（反射する）よう構成される。４つの一次反射要素２２ａ−ｄのみが示されているが、任意の数の一次反射要素が設けられてもよい。一次反射要素は、二次元アレイ（または他の二次元配列）に配置されてもよい。８つの二次反射要素２４ａ−ｄ、ａ’−ｄ’のみが示されているが、任意の数（この数は典型的には一次反射要素の数の倍数である）の二次反射要素が設けられてもよい。二次反射要素は、二次元アレイ（または他の二次元配列）に配置されてもよい。

一次反射要素２２ａ−ｄの向きは調整可能であり、選択された二次反射要素２４ａ−ｄ、ａ’−ｄ’に向けて放射を導くために用いられうる。

第２反射素子２４は照明システムＩＬの瞳面Ｐと一致する。あるいは第２反射素子２４は、照明システムＩＬの瞳面Ｐの近傍に配置される。したがって第２反射素子２４は、パターニングデバイスＭＡ上に放射を導く仮想放射源（一般的に二次放射源とも呼ばれる）として作用する。第２反射素子２４とパターニングデバイスＭＡとの間にさらなるミラー（図示せず）が設けられてもよい。後者のミラーは、複数のミラーのシステムであってもよく、使用中はパターニングデバイスＭＡが基板テーブルＭＴで支持される面上に、一次反射要素２２ａ−ｄの像を投影するよう構成されてもよい。

第２反射素子２４における放射ビームＢの空間強度分布が放射ビームの照明モードを決定する。一次反射要素２２ａ−ｄの向きは調整可能であるので、瞳面Ｐに異なる空間強度分布を形成するために使用されてもよく、それによって異なる照明モードが提供されうる。

使用中、放射ビームＢは第１反射素子２２の一次反射要素２２ａ−ｄに入射する。各一次反射要素２２ａ−ｄは、第２反射素子２４の異なる二次反射要素２４ａ−ｄ、ａ’−ｄ’に向けて放射のサブビームを反射する。第１サブビームＢａは、第１一次反射要素２２ａによって第１二次反射要素２４ａに導かれる。第２、第３および第４サブビームＢｂ、Ｂｃ、Ｂｄは、第２、第３および第４一次反射要素２２ｂ、２２ｃ、２２ｄによってそれぞれ第２、第３および第４二次反射要素２４ｂ、２４ｃ、２４ｄに導かれる。

サブビームＢａ−ｄは、二次反射要素２４ａ−ｄによってパターニングデバイスＭＡに向けて反射される。それらのサブビームはまとめて単一の放射ビームＢを形成するものとみなされうる。この単一の放射ビームＢはマスクＭＡの照明領域Ｅを照らす。照明領域Ｅの形状は、一次反射要素２２ａ−ｄの形状により決定される。走査を行うリソグラフィ装置においては、照明領域Ｅは例えば、走査方向の幅が走査方向に垂直な方向の幅よりも狭い矩形あるいは湾曲した帯形状であってもよい。

各一次反射要素２２ａ−ｄは、第２反射素子２４の異なる二次反射要素２４ａ−ｄ、ａ’−ｄ’に、中間焦点ＩＦの像を形成する。実際には、中間焦点ＩＦは有限の直径（例えば４−６ｍｍ）を有するプラズマ源の像となる。その結果、各一次反射要素２２ａ−ｄは、二次反射要素２４ａ−ｄ、ａ’−ｄ’に、（例えば３−５ｍｍの）有限の直径を有する仮想ソース点ＩＦの像を形成する。二次反射要素２４ａ−ｄ、ａ’−ｄ’はそれぞれ、前述の像の直径よりも大きい直径を有する単一の瞳ファセットミラーとして構成されてもよい（放射が二次反射要素間に落ちて失われないようにするためである）。図では説明を容易にするため、中間焦点ＩＦ、および、中間焦点ＩＦの像は点として示されている。

一次反射要素および二次反射要素は零でない光パワー（optical power）を有してもよい。例えば、各一次反射要素２２ａ−ｄは照射を受けている二次反射要素またはその近傍に、仮想ソース点ＩＦよりも小さい仮想ソース点ＩＦの縮小像を形成してもよい。各二次反射要素２４ａ−ｄ、ａ’−ｄ’は、フィールド面またはその近傍に、一次反射要素２２ａ−ｄのうちの一つの像を形成してもよい。フィールド面には、基板の露光中、パターニングデバイスが配置される。これらの像は実質的に重なり、まとまって照明領域Ｅを形成する。

一次反射要素２２ａ−ｄの向きは、瞳面Ｐに形成される照明モードを決定する。例えば一次反射要素２２ａ−ｄは、放射サブビームが４つの最も内側の二次反射要素２４ｃ、ｄ、ａ’、ｂ’に導かれるよう方向付けられてもよい。これにより、通常（ディスク形状）照明モードの１次元等価物とみなされうる照明モードが提供される。そのような通常照明モードは、光軸Ｏに集中する比較的高い照度の部分と、それを取り囲む比較的低い照度または照度ゼロの部分とを有する瞳面における強度分布により特徴づけられる。したがって通常照明モードは以下、通常「軸上」照明とも呼ばれうる。代替的な例では一次反射要素２２ａ−ｄは、放射サブビームが第２反射素子２４の左端の２つの二次反射要素２４ａ−ｂ、および、第２反射素子の右端の２つの二次反射要素２４ｃ’−ｄ’に導かれるよう方向付けられてもよい。これにより、例えば環状照明モードの１次元等価物とみなされうる照明モードが提供される。そのような照明モードは、光軸Ｏに集中する比較的低い照度または照度ゼロの部分と、それを取り囲む領域とを有する強度分布であって、取り囲む領域は少なくとも一つの比較的高い照度の部分をもつような瞳面における強度分布により特徴づけられる。したがってこの照明モードは以降、「軸外」照明とも呼ばれうる。

要素２２ａ−ｄのいずれかのような一次反射要素はそれぞれ、２つの所定の向きすなわち第１の向きおよび第２の向きのうちのひとつに向けられうるように構成される。第１の向きは、一次反射要素が放射のサブビームを第２反射素子２４上の第１所望区域に含まれる選択された二次反射要素に向けて反射するような向きである。第２の向きは、一次反射要素が放射のサブビームを第２反射素子２４上の第２所望区域に含まれる選択された二次反射要素に向けて反射するような向きである。さらに、図３に示される視野ファセット２２ａ−ｄのいずれかのような一次反射要素はそれぞれ、関連づけられた第１の向きと第２の向きとの間で可動である。

第１の向きにある視野ファセットミラーは、使用されるとき、事前に選択された特定の二次反射要素であって、複数の二次反射要素のうちから特に選択された二次反射要素を照射する。以下この選択された二次反射要素を第１の「関連づけられた」二次反射要素とよぶ。同様に、視野ファセットミラーが第２の向きにあるときに照射される要素を第２の「関連づけられた」二次反射要素とよぶ。同様に、前述の第１および第２所望区域を以下、第１および第２の「関連づけられた」区域ともよぶ。

図４は、第１反射素子２２の第１一次反射要素２２ａを例として用いて、一次反射要素の第１の向きおよび第２の向きの間での動きを説明する。第１一次反射要素２２ａが第１の向きを向いているとき、その第１一次反射要素２２ａは、第２反射素子２４の第１二次反射要素２４ａに放射サブビームＢａを導く。第１一次反射要素２２ａが第２の向きを向いているとき、その第１一次反射要素２２ａは、第２反射素子２４の第２二次反射要素２４ａ’に放射サブビームＢａ’（点線により示す）を導く。対応する第１および第２区域は、図４に明示されていない。図４において第１および第２区域は、それぞれ第１二次反射要素２４ａおよび第２二次反射要素２４ａ’によって占められる区域に一致するものと仮定されてもよい。しかしながら以下にさらに詳細に議論されるように、第１および第２区域は、瞳面Ｐ上の別個の領域であってもよく、それぞれ複数の二次反射要素を含んでもよい。

要素２２ａ−ｄのグループのような一次反射要素のグループの各一次反射要素は、放射サブビームを各一次反射要素２２ａ−ｄに関連づけられた第１区域および第２区域に導くよう構成されてもよい。第１区域および第２区域は、他の一次反射要素から放射サブビームを受ける区域とは異なる固有の区域である。ここで他の一次反射要素とは、前述の要素２２ａ−ｄのグループのような一次反射要素のグループに属さない要素である。各一次反射要素２２ａ−ｄを適切に構成することにより、所望の照明モードに対応する空間強度分布を生成するように、放射を第２反射素子２４上の要求される区域に導くことができる。

図３および図４は４個の一次反射要素２２ａ−ｄのみを示しているが、第１反射素子２２はより多くの一次反射要素を備えてもよい。第１反射素子２２は例えば１００個以下、２００個以下または４００個以下の一次反射要素を備えてもよい。第１反射素子２２は例えば１００−８００個の範囲の任意の数の一次反射要素を備えてもよい。反射要素はミラーであってもよい。第１反射素子２２は、１０２４（例えば３２×３２）個のミラーからなるアレイまたは４０９６（例えば６４×６４）個のミラーからなるアレイもしくは任意の適切な数のミラーを含んでもよい。一次反射要素は二次元格子形状に配列されてもよい。一次反射要素は、放射ビームを横切る面に配置されてもよい。

第１反射素子２２は一次反射要素のアレイを一つ以上含んでもよい。例えば一次反射要素は、複数のアレイを形成するよう配置され、またはグループ化されてもよい。ここで各アレイは例えば３２×３２個のミラーを有してもよい。本明細書では、「アレイ」という用語は単一のアレイまたはアレイのグループを意味しうる。

二次反射要素２４ａ−ｄ、ａ’−ｄ’は第２反射素子を取り付ける面に対して二次反射要素の向きが固定されるように取り付けられてもよい。

図５および図６は、瞳面Ｐにおける空間強度分布を変更することにより所望の照明モードを得るために、放射を再方向付けする原理を模式的に示す。図５ｂおよび図６ｂの図の平面は、図５ａおよび図６ａに示される瞳面Ｐと一致する。図の説明を容易とするため、図５ｂおよび図６ｂにおいて直交座標系が示されている。示されている直交座標系は、本発明を用いて得られうる空間強度分布の向きに対するいかなる制限の暗示をも意図するものではない。空間強度分布の半径範囲はσinner（内側半径範囲）およびσouter（外側半径範囲）によって定義される。内側および外側半径範囲は円形であってもよく、または他の形状であってもよい。

上述の通り、瞳面Ｐにおける放射ビームの空間強度分布（およびしたがって照明モード）は、例えば要素２２ａ−ｄのような一次反射要素の向きによって決定される。例えば照明モードは、一次反射要素２２ａ−ｄのそれぞれを選択し、選択された一次反射要素２２ａ−ｄを必要とされる通りにその第１の向きまたは第２の向きに動かすことによって与えられ、制御されてもよい。

この例では１６個の一次反射要素が存在し、図５ａおよび図６ａではそのうちの４個のみが示されている（一次反射要素２２ａ−ｄ）。図５ｂに示されるように、一次反射要素２２ａ−ｄがそれぞれ第１の向きを向いているとき、放射のサブビームＢａ、Ｂｂ、Ｂｃ、Ｂｄは関連付けられた第１区域７２４ａ、７２４ｂ、７２４ｃ、７２４ｄに向けて反射される。これらの区域はそれぞれ、図５ａおよび図６ａに示される二次反射要素２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄを含む。図５ｂを参照すると、第１区域７２４ａ−ｄは図５ｂの上部にあるかまたは上部に近い。他の一次反射要素（図示せず）もまた第１の向きにあり、放射のサブビームを隣接する第１区域のグループ７３、７４、７５に導く。これらの第１区域には図５ｂの上部にあるかまたは上部に近いものがあり、また図５ｂの下部にあるかまたは下部に近いものもある。放射のサブビームを受ける区域は点線を用いて網掛け表示されている。図５ｂから、一次反射要素２２ａ−ｄが第１の向きにあり、他の一次反射要素（図示せず）もまた第１の向きにあるとき、極（ポール）がｙ方向に分離されているダイポール照明モードが形成されることが分かる。

図６ｂに示されるように、一次反射要素２２ａ−ｄが第２の向きを向いているとき、放射のサブビームは関連づけられた第２区域７２４ａ’、７２４ｂ’、７２４ｃ’、７２４ｄ’に向けて反射される。これらの区域はそれぞれ、図５ａおよび図６ａに示される二次反射要素２４ａ’、２４ｂ’、２４ｃ’、２４ｄ’を含む。図６ｂを参照すると、第２区域７２４ａ’−ｄ’は図の右端にあるかまたは右端に近い。前述の他の一次反射要素もまた第２の向きにあり、放射のサブビームを隣接する第２区域のグループ７６、７７、７８に導く。これらの第２区域には図の右端にあるかまたは右端に近いものがあり、また図の左端にあるかまたは左端に近いものもある。放射のサブビームを受ける区域は点線を用いて網掛け表示されている。図６ｂから、一次反射要素２２ａ−ｄおよび他の一次反射要素が第２の向きにあるとき、極（ポール）がｘ方向に分離されているダイポール照明モードが形成されることが分かる。

ｙ方向ダイポール照明モードからｘ方向ダイポール照明モードへの切り替えは、一次反射要素２２ａ−ｄのそれぞれを第１の向きから第２の向きへ動かすステップを含む。同様に、ｘ方向ダイポール照明モードからｙ方向ダイポール照明モードへの切り替えは、一次反射要素２２ａ−ｄのそれぞれを第２の向きから第１の向きへ動かすステップを含む。

以下でさらに説明されるように、他のモードの形成は、一次反射要素２２ａ−ｄのうちの一部を第１の向きへと動かし、一部を第２の向きへと動かすステップを含みうる。各一次反射要素に関連づけられた第１および第２区域、および、各一次反射要素の対応する第１の向きおよび第２の向きは、生成されうる有用な照明モードの数を最大化するように選択されてもよい。

一次反射要素を所定の軸の周りで回転させることによって一次反射要素を第１の向きと第２の向きとの間で動かしてもよい。アクチュエータを使用して一次反射要素を動かしてもよい。

ひとつ以上の一次反射要素が同じ軸の周りに回転するよう駆動されるようにそれらの一次反射要素が構成されてもよい。一個以上の他の一次反射要素が、他の所定の軸の周りに回転するよう駆動されるようにそれらの一次反射要素が構成されてもよい。

ある実施の形態では、一次反射要素は、その一次反射要素を第１の向きと第２の向きとの間で動かすよう構成されたアクチュエータを備える。アクチュエータは例えばモータであってもよい。第１および第２の向きはエンドストップによって規定されてもよい。第１エンドストップは、一次反射要素が第１の向きを越えて動くことを防ぐ機械装置を備えてもよい。第２エンドストップは、一次反射要素が第２の向きを越えて動くことを防ぐ機械装置を備えてもよい。エンドストップを含む、一次反射要素のための適切なマウントについて以下にさらに説明される。

一次反射要素の動きがエンドストップによって制限されるので、一次反射要素の位置を監視する必要なく（例えば、一つ以上の位置監視センサおよびフィードバックシステムを使用する必要なく）、一次反射要素を正確に第１の向きまたは第２の向きへ動かすことができる。一次反射要素は十分正確に方向付けされうる。これにより一次反射要素は、パターニングデバイスから基板上へのパターンのリソグラフィ投影において使用されるのに十分な質を有する照明モードを形成しうる。

アクチュエータに供給される駆動信号はバイナリ信号であってもよい。アクチュエータは一次反射要素を第１エンドストップまたは第２エンドストップへ動かしさえすればよいので、可変アナログ電圧や可変デジタル電圧などのより複雑な信号を使用する必要はない。より複雑なシステムよりもむしろアクチュエータに対してバイナリ（２値）駆動信号を使用することにより、そうでない場合よりもシンプルな制御システムを使用することができる。

図５および図６に関連して上述した装置は、１６個の一次反射要素と、第２反射素子２４上の３２個の区域とを備える。実際には、より多くの一次反射要素が設けられてもよい。また一方で、いくつかの異なる照明モードを獲得しうる方法を説明するためには、一次反射要素の個数は１６個で十分である。第２反射素子２４上の３２個の区域のそれぞれに関連づけられた１６個の一次反射要素を用いて、環状、ｃクァッド（c-quad）、クェーサ（quasar）、ダイポールｙおよびダイポールｘの照明モードを得ることができる。これらの照明モードは、放射を照明システムの瞳面における３２個の関連づけられた区域のうち望ましい選択である１６個に適切に導くように１６個の一次反射要素を構成することにより形成される。第２反射素子２４の瞳ファセットミラーの反射面は、瞳面またはその近傍に配置されるため、第２反射素子２４上の区域は、照明システムの瞳面における区域として有効に特定され、指し示されることは理解される。簡単にするため、以下、第２反射素子上の「区域」と照明システムの瞳面における「区域」は区別されない。

図７は、照明システムの瞳面の第１象限Ｑ１を示す図である。第１象限Ｑ１は、瞳面に交差する光軸Ｏの周囲を囲む円環形に配置された多くの区域を含む。照明システムは、５つの異なる所望の照明モードを生成するよう構成される。この象限の区域７２４ａーｄ、７２４ａ′ーｄ′は、各第１反射要素２２ａーｄから、放射のサブビームＢａ、Ｂｂ、Ｂｃ、Ｂｄを受けうる。照明区域の内側半径範囲はσ_innerと呼ばれる。照明区域の外側半径範囲はσ_outerと呼ばれる。簡単にするため、図７において各区域はただ一つの二次反射要素と関連づけられるとものと仮定する。図７において区域７２４ａーｄおよび７２４ａ’ーｄ’は、それぞれ二次反射要素２４ａーｄおよび二次反射要素２４ａ’ーｄ’に関連付けられる。

しかしながら代替的に、各区域に複数の二次反射要素が関連付けられてもよいことは理解される。各区域に、例えば１０個から２０個の間の二次反射要素が設けられてもよい。この場合、それにしたがって一次反射要素の数は増減される。例えば、所与の照明区域に１０個の二次反射要素が存在する場合、その区域へ放射を導くよう構成された１０個の一次反射要素が存在する（各一次反射要素は放射をその区域内の異なる二次反射要素に導くよう構成される）。以下の説明で「一次反射要素」という用語が使用される場合、これは一斉に動くよう構成された複数の一次反射要素を含んでもよい。

瞳面全体にわたる照明区域の相対表面積、すなわち投影レンズの開口数に対応する瞳面積で正規化された構成区域の表面積は、（σ_outer ^２−σ_inner ^２）／２となる。したがって、エタンデュ比Ｘ（すなわち、使用されている瞳面面積の逆数）は、Ｘ＝２／（σ_outer ^２−σ_inner ^２）となる。

図７に示される象限Ｑ１には８個の各二次反射装置２４ａ−ｄ、２４ａ’−ｄ’を含む８個の区域が存在する（瞳面全体では３２個の区域に対応する）。一次反射要素によって反射された放射のサブビームによって各区域が照射されるよう各区域のサイズおよび形状が規定される。各一次反射要素は個々に、同じ象限の異なる部分の２つの異なる区域を照らすよう構成される。より具体的には、各一次反射要素は、第１の向きと第２の向きとの間で動くことによって、同じ象限にある第１の関連づけられた区域または第２の関連づけられた区域のいずれかに放射を導くことにより照射し、したがって第１の関連づけられた二次反射要素または第２の関連づけられた二次反射要素のいずれかを照射するよう構成される。

図７においては同じ象限Ｑ１に対となる区域７２４ａ、ａ’、７２４ｂ、ｂ’、７２４ｃ、ｃ’、および７２４ｄ、ｄ’が設けられているが、必ずしもこれに限られない。例えば、第１区域がひとつの象限に設けられ、対応する第２区域は異なる象限に設けられてもよい。区域の対となる第１区域と第２区域との離間距離が大きくなると、放射サブビームをそれらの区域に導くために一次反射要素により要求される回転量もまた増える。区域の位置は、一次反射要素に要求される回転量が最小化されるように、またはどの一次反射要素に対しても所定の最大回転量以上回転することが要求されないように選択されてもよい。区域の位置は、照明モードの所望のセットが得られうるような（例えば、図８に関連してさらに以下に説明されるような）ものであってもよい。

第１一次反射要素２２ａ（図５および図６参照）は、第１の向きを向いている場合に象限Ｑ１の第１の関連づけられた区域７２４ａを照らし、第２の向きを向いている場合にその象限の第２の関連づけられた区域７２４ａ’を照らすよう構成される。第２一次反射要素２２ｂは、第１の向きを向いている場合に第１の関連づけられた区域７２４ｂを照らし、第２の向きを向いている場合に第２の関連づけられた区域７２４ｂ’を照らすよう構成される。第３一次反射要素２２ｃは、第１の向きを向いている場合に第１の関連づけられた区域７２４ｃを照らし、第２の向きを向いている場合に第２の関連づけられた区域７２４ｃ’を照らすよう構成される。第４一次反射要素２２ｄは、第１の向きを向いている場合に第１の関連づけられた区域７２４ｄを照らし、第２の向きを向いている場合に第２の関連づけられた区域７２４ｄ’を照らすよう構成される。

他の象限（図示せず）においても、区域および関連づけられた一次反射要素についての同等な配置が適用されてもよい。

各一次反射要素を所定の軸の周りで回転させることによってその一次反射要素を第１の向きと第２の向きとの間で動かしてもよい。複数の一次反射要素が同じ軸の周りに回転可能であるよう構成され、配置されてもよい。例えば、瞳面の同じ象限の隣接する区域の対に関連付けられた一次反射要素の対は、同じ軸の周りを回転するよう構成されてもよい。説明された例では、隣接する区域の対である区域７２４ａ、７２４ｂに関連付けられた第１および第２一次反射要素２２ａ、２２ｂは第１軸ＡＡの周りで回転するよう構成され、隣接する区域の対である区域７２４ｃ、７２４ｄに関連付けられた第３および第４一次反射要素２２ｃ、２２ｄは第２軸ＢＢの周りで回転するよう構成される。第１軸ＡＡは象限Ｑ１のｘ軸に対して５６．２５°をなすよう配置され、第２軸ＢＢは象限Ｑ１のｘ軸に対して３３．７５°をなすよう配置される。図７の平面には第１および第２軸ＡＡ、ＢＢが示されているが、これは説明の容易化のみを目的とする。これらの軸は、第１反射素子２２の面上またはその近傍にあり、より具体的には、対となる一次反射要素２２ａ、２２ｂおよび２２ｃ、２２ｄの回転の中心を含む面上またはその近傍にある。第１および第２軸ＡＡ、ＢＢは、照明システムの光軸Ｏを通過する。

追加的にまたは代替的に、瞳面の向かい側の象限において対応する区域に関連づけられた一次反射要素が同じ軸の周りで回転するよう構成されてもよい。例えば、第１象限Ｑ１に関連付けられた一次反射要素２２ａ、ｂ、および、第３象限に関連付けられた対応する各一次反射要素が、第１軸ＡＡの周りで回転するよう構成されてもよい。同様に、第１象限Ｑ１に関連付けられた一次反射要素２２ｃ、ｄ、および、第３象限に関連付けられた対応する各一次反射要素が第２軸ＢＢの周りで回転するよう構成されてもよい。

第２象限に関連付けられた一次反射要素および第４象限に関連付けられた一次反射要素は、第３軸（例えば、ｘ軸に対して１２３．７５°をなすよう配置された軸）の周りで回転されてもよい。さらに、第２象限に関連付けられた一次反射要素および第４象限に関連付けられた一次反射要素は、第４軸（例えば、ｘ軸に対して１４６．２５°をなすよう配置された軸）の周りで回転されてもよい。これらの象限は図７に示されていない。

一次反射要素は、同じ軸の周りで同じ向きまたは反対の向きに回転するよう構成されてもよい。

複数の一次反射要素が同じ軸の周りで同じ向きに回転するよう共にグループ化されている場合、一次反射要素を第１の向きと第２の向きとの間で動かすよう構成されたアクチュエータは単純化されうる。例えば、同じ軸の周りで回転するようグループ化された一次反射要素に関連付けられたアクチュエータは、それらの一次反射要素を一斉に動かすよう構成されてもよい。したがって、４つの所定の回転軸が存在する実施の形態においては、４個のアクチュエータが設けられてもよい。

図８は、説明された装置を使用して（すなわち１６個の一次反射要素および４つの回転軸を用いて）、５つの異なる照明モードが照明システムの瞳面においてどのように形成されうるかを示す。照明モードは以下の通りである。環状照明モード（図８ａ）、ダイポールｘ照明モード（図８ｂ）、ダイポールｙ照明モード（図８ｃ）、クェーサ照明モード（図８ｄ）、および、ｃクァッド照明モード（図８ｅ）。

図８ａに示されるような環状照明モードを生成するために、第１象限に関連付けられた一次反射要素２２ａ−ｄは、区域７２４ｂ、７２４ｄ、７２４ａ’、７２４ｃ’が照らされるよう方向付けられる。これは、第１一次反射要素２２ａを第１軸ＡＡの周りで第２の向きへ回転させ、第２一次反射要素２２ｂを第１軸ＡＡの周りで第１の向きへ回転させ、第３一次反射要素２２ｃを第２軸ＢＢの周りで第２の向きへ回転させ、第４一次反射要素２２ｄを第２軸ＢＢの周りで第１の向きへ回転させることにより達成される。第２、第３および第４象限の区域に関連付けられた一次反射要素も同様に方向付けられる。

図８ｂ（図６ｂも参照）に示されるようなダイポールｘ照明モードを生成するために、第１象限に関連付けられた一次反射要素は、区域７２４ｂ’、７２４ａ’７２４ｄ’、７２４ｃ’が照らされるよう方向付けられる。これは、第１一次反射要素２２ａを第１軸ＡＡの周りで第２の向きへ回転させ、第２一次反射要素２２ｂを第１軸ＡＡの周りで第２の向きへ回転させ、第３一次反射要素２２ｃを第２軸ＢＢの周りで第２の向きへ回転させ、第４一次反射要素２２ｄを第２軸ＢＢの周りで第２の向きへ回転させることにより達成される。第２、第３および第４象限の区域に関連付けられた一次反射要素も同様に方向付けられる。

図８ｃ（図５ｂも参照）に示されるようなダイポールｙ照明モードを生成するために、第１象限に関連付けられた一次反射要素は、区域７２４ａ、７２４ｂ、７２４ｃ、７２４ｄが照らされるよう方向付けられる。これは、第１一次反射要素２２ａを第１軸ＡＡの周りで第１の向きへ回転させ、第２一次反射要素２２ｂを第１軸ＡＡの周りで第１の向きへ回転させ、第３一次反射要素２２ｃを第２軸ＢＢの周りで第１の向きへ回転させ、第４一次反射要素２２ｄを第２軸ＢＢの周りで第１の向きへ回転させることにより達成される。第２、第３および第４象限の区域に関連付けられた一次反射要素も同様に方向付けられる。

図８ｄに示されるようなクェーサ照明モードを生成するために、第１象限に関連付けられた一次反射要素は、区域７２４ｃ、７２４ｄ、７２４ｂ’、７２４ａ’が照らされるよう方向付けられる。これは、第１一次反射要素２２ａを第１軸ＡＡの周りで第２の向きへ回転させ、第２一次反射要素２２ｂを第１軸ＡＡの周りで第２の向きへ回転させ、第３一次反射要素２２ｃを第２軸ＢＢの周りで第１の向きへ回転させ、第４一次反射要素２２ｄを第２軸ＢＢの周りで第１の向きへ回転させることにより達成される。第２、第３および第４象限の区域に関連付けられた一次反射要素も同様に方向付けられる。

図８ｅに示されるようなｃクァッド照明モードを生成するために、第１象限に関連付けられた一次反射要素は、区域７２４ａ、７２４ｂ、７２４ｄ’、７２４ｃ’が照らされるように方向付けられる。これは、第１一次反射要素２２ａを第１軸ＡＡの周りで第１の向きへ回転させ、第２一次反射要素２２ｂを第１軸ＡＡの周りで第１の向きへ回転させ、第３一次反射要素２２ｃを第２軸ＢＢの周りで第２の向きへ回転させ、第４一次反射要素２２ｄを第２軸ＢＢの周りで第２の向きへ回転させることにより達成される。第２、第３および第４象限の区域に関連付けられた一次反射要素も同様に方向付けられる。上記のいかなる例においても、（二次反射素子上の）区域の照明は、放射のサブビームを対応する二次反射要素へと導くステップを含むことは理解される。

図８に示される照明モードの上記の説明において、第２、第３および第４象限の区域に関連付けられた一次反射要素は第１象限と同様に方向付けられることが言及された。以下、これがどのようになされるか説明する。図８から、ダイポール、クェーサおよびｃクァッドモードはｘ軸およびｙ軸について対称であることが分かる。しかしながら図８ａの環状モードは、（９０°またはその倍数の回転について）回転対称であるが、ｘ軸、ｙ軸のいずれについても対称ではない。

本発明のある態様によると、所望の複数の照明モードが同じ対称性を共有しないとき、区域の位置が以下のように構成されることは理解される。すなわち、各区域の対は関連付けられた区域の対を有し、その２つの対は象限を二等分する線ＳＳ（図７参照）について対称となるよう配置される。例えば、区域２４ａ、ａ’からなる第１対は、区域２４ｃ、ｃ’からなる第３対に関連付けられる。これら２つの対は線ＳＳについて対称となっている。区域２４ｂ、ｂ’からなる第２対は、区域２４ｄ、ｄ’からなる第４対に関連付けられる。これら２つの対もまた線ＳＳについて対称となっている。他の象限に対しても同じ制限が課される。

第２象限は第１象限の鏡像である。第３および第４象限は第１および第２象限の鏡像である。区域をこのように配置することにより、図８に示される全ての照明モードを得ることが可能となる。図８ｂ−ｄに示される照明モードのいずれかが生成されるとき、各象限の対応する一次反射要素の向きは同じである。図８ａの環状モードが生成されるとき、第１および第３象限の一次反射要素の向きは、第２および第４象限の一次反射要素に適用される向きと反対である。

上述の図では少数の一次反射要素のみ示しているが、より一層大きい数の一次反射要素が使用されてもよい第１反射素子２２は例えば１００個以下、２００個以下、４００個以下、またはそれより多い一次反射要素を備えてもよい。一次反射要素は二次元格子形状に配列されてもよい。一次反射要素は、放射ビームを横切る面に配置されてもよい。各一次反射要素は、所与の照明区域の一部に向けて放射を導いてもよい。例えば、図７を参照して、第１照明区域２４ａは、複数の部分（例えば数十個の部分）にさらに分割されてもよい。各部分は、異なる一次反射要素から放射を受ける。

一次反射要素はミラーであってもよく、その他適切な反射要素であってもよい。

図９は、本発明の実施の形態に係るミラー１１０用のアクチュエータ１０９を示す図である。ミラー１１０は、図３に示される反射素子２２の前述の複数の一次反射要素の一つである。具体的には、ミラー１１０は一次反射要素２２ａ−ｄの一つであってもよい。アクチュエータは、ミラー１１０を第１の向きと第２の向きとの間で回転させるために用いられうる。

アクチュエータ１０９は、ミラー１１０が設けられたロッド１１１を備える。ロッド１１１はピボット１１２に回転可能に取り付けられる。図９の両方向矢印は、ロッド１１１とミラー１１０の回転方向を示す。ロッド１１１は、一つ以上のバネ（図示せず）によって中心位置（例えば図９のロッド１１１が垂直となる位置）に向けて弾性的に付勢される。ミラーはロッドに固定されているため、ピボット１１２のまわりのロッド１１１の回転により、ミラー１１０の回転が引き起こされる。ロッド１１１の最下端に磁石１１３が設置されている。以下、この磁石をロッド磁石１１３とよぶ。

磁石１１４が回転可能マウント１１５内に保持されている。以下、この磁石を作動磁石１１４とよぶ。回転可能マウント１１５は、回転可能マウントに隣接して配置されたモータ１１６により軸Ｒのまわりを回転するよう駆動される。モータ１１６は、コントローラ１１７によって制御される。

ロッド磁石１１３は作動磁石１１４に引き寄せられ、作動磁石に向かって動く。図９に示されるように、作動磁石１１４に向かうロッド磁石１１３の動きはエンドストップ１１８によって制限される。作動磁石１１４が図９に示す位置にあるとき、ロッド１１１の位置は図９に示す位置となる。これは例えば、ミラー１１０の第１の向きに対応しうるロッド１１１の第１位置とみなされてもよい。

ロッド１１１は例えば、モータがロッド１１１をエンドストップ１１８に対して押すようにモータ１１６に電力を供給し続けることにより、第１位置に保持されてもよい。

モータ１１６は、モータのスイッチが切られたときロッド１１１を第１位置に保持するために十分堅牢な歯車装置（gearing）を含んでもよい。ロッド１１１が第１位置と第２位置の間の位置に弾性的に付勢される場合、歯車装置は、その弾性的付勢によりロッド１１１が第１位置から動かされることを妨げるために十分堅牢であってもよい。

図９にはまた、非磁性物質１１９のシートが示されている。シート１１９は、ミラー１１０、ロッド１１１およびロッド磁石１１３を作動磁石１１４、回転可能マウント１１５、およびモータ１１６に対して封止する。この封止は、作動磁石１１４、回転可能マウント１１５、およびモータ１１６から生じる汚染物質がリソグラフィ装置の他の場所に入ることを防ぐ。汚染物質は例えば、モータから時折放出される粒子や、モータのベアリングの潤滑油から気体として放出される（アウトガスとして知られるプロセス）炭化水素化合物を含みうる。もしもこの汚染物質がミラー１１０の表面に付着したならば、ミラーの反射率を低減させるであろう。封止材は、このような事態が生じることを防止する。シート１１９は非磁性物質で形成されるため、このシートは作動磁石１１４とロッド磁石１１３との間の磁気相互作用に干渉しない。

シート１１９は例えば、ステンレス鋼、または他の適切な材質で作られてもよい。その材質は例えば金属であってもよく、またはその他の多量のアウトガスを生じさせない物質であってよい。

シート１１９は、封止囲い（点線１２０で示される）の一部を構成してもよい。封止囲いの内部には作動磁石１１４、回転可能マウント１１５、およびモータ１１６が配置される。ミラー１１０、ロッド１１１およびロッド磁石１１３は、低圧力（例えば５Ｐａ以下）で提供される水素（またはそのほかの気体）で包囲されてもよい。作動磁石１１４、回転可能マウント１１５、およびモータ１１６を封止囲いの内部に設けることで、水素ガスがそれらと接触することを防止できる。これにより、水素が磁石１１４、１１５、またはモータ１１６内に存在する磁石の作用に影響を与えることを防止できる。

図１０は上から見た作動磁石１１４および回転可能マウント１１５を示す。図１０ａは、第１位置にある回転可能マウント１１５を示す。第１位置においては作動磁石１１４が図の左側（ｘの負の方向）にある。これは、回転可能マウント１１５の図９で示される位置に対応する。

回転可能マウント１１５は図１０ａの矢印で示されるように、１８０°回転されてもよい。回転可能マウント１１５を１８０°回転させると、回転可能マウントは図１０ｂに示される第２位置に動く。第２位置においては作動磁石１１４が図の右側（ｘの正の方向）にある。回転可能マウント１１５は図１０ｂの矢印で示されるように、反対に１８０°回転されて、第１位置に戻されうる。

図１１は回転可能マウント１１５が第２位置にあるときのアクチュエータ１０９を示す。作動磁石１１４は、図１１の右側にある。ロッド磁石１１３は作動磁石１１４に引き寄せられるため、ロッド磁石は作動磁石に向かって、その動きがエンドストップ１２１で止められるまで動く。図１１に示されるロッド１１１の位置は例えば、ミラー１１０の第２の向きに対応しうるロッド１１１の第２位置とみなされてもよい。

前述のように、シート１１９は封止囲い１２０の一部を構成する。封止囲い１２０の内部には作動磁石１１４、回転可能マウント１１５、およびモータ１１６が配置される。アクチュエータ１０９およびミラー１１０は、アレイ内に設けられる複数のアクチュエータおよびミラーの一つであってもよい。この場合、複数の作動磁石、回転可能マウント、モータは、同じ囲いの中に配置されてもよい。囲いは、アレイの作動磁石、回転可能マウントおよびモータ全てを保持してもよく、あるいは、アレイの作動磁石、回転可能マウントおよびモータの一部を保持してもよい。

囲いは、ステンレス鋼、または他の適切な材質で形成されうる。その材質は非磁性体であってもよい。その材質は例えば金属であってもよく、またはその他の多量のアウトガスを生じさせない物質であってよい。

コントローラ１１７は、囲いの内部に配置されてもよく、囲いの外に配置されてもよい。複数のモータを制御するために単一のコントローラが用いられてもよい。あるいはまた、各モータが異なるコントローラによって制御されてもよい。

複数のモータが封止囲いの中に設けられる場合、封止囲いの中に各モータへの制御信号を運ぶために一つ以上のワイヤが用いられてもよい。封止囲いの中へと通過するワイヤの数は少なくすることが望ましいであろう。これは、制御信号を多重化し、数を減らしたワイヤを介して多重化された信号を封止囲いの中へ通過させることにより実現されうる。その後制御信号は封止囲いの中に配置された多重分離装置を用いて多重分離されうる。制御信号はその後モータに受け渡されてもよい。多重分離装置は、コントローラの一部を形成してもよい。

代替的な構成においては、作動磁石１１４、回転可能マウント１１５およびモータ１１６はそれぞれ別個の封止囲い内に配置されてもよい。

作動磁石１１４は回転可能マウント１１５の内部に保持されているように図示されているが、作動磁石１１４は回転可能マウント１１５を超えて拡がるように設けられてもよい。例えば、作動磁石は回転可能マウント上に設置されてもよい。回転可能マウント１１５は円形であるように図示されているが、回転可能マウントは任意の適切な形状であってよい。回転可能マウントは、モータ１１６の回転軸Ｒから作動磁石１１４をずらす。回転可能マウント１１５は例えば、モータ１１６の回転軸Ｒを横切って延びるアームであってもよい。モータは例えば、回転軸Ｒのまわりの回転をもたらす任意の適切なタイプの回転モータであってよい。

作動磁石１１４は円筒形として図示されているが、作動磁石は任意の適切な形状であってよい。例えば、作動磁石はアーチ型、正方形、または長方形であってもよい。

図９および図１１においてエンドストップ１１８、１２１は、シート１１９から外側に延びるブロックとして示されている。しかしながら、これは単なる例示でありエンドストップは任意の適切な形状をとりうる。例えば、エンドストップは、物質のプレートに設けられた開口の形をとってもよい。図１２は４つの開口１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄを含むプレート１２２の例を上から見た図を示す。各開口１２３ａーｄには、４個のロッド磁石１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ用のエンドストップ１１８、１２１が設けられる。プレート１２２の端は点線で模式的に示されている。

エンドストップ１１８、１２１は、開口１２３の周囲に形成される。この例において、ロッド磁石１１３ａーｄはその断面が円形であり、開口１２３の周囲の各端には曲線部分が設けられている。この曲線部分は、ロッド磁石１１３ａーｄの曲率半径よりも大きい曲率半径を有する。これにより、ロッド磁石の開口に対する一つの接触点が提供される。一つの接触点を設けることで、ロッド磁石１１３が複数の接触点の間で滑る可能性を低減できる。これによりまた、接触点間をスライドする間に汚染物質が発生する可能性を低減できる。

図１２においては、ロッド磁石のうちの一つのロッド磁石１１３ａが第２位置にあり、開口１２３の周囲の右端に設けられたエンドストップ１２１と接触している。残りの３つのロッド磁石１１３ｂーｄは第１位置にあり、それぞれ開口１２３の周囲の左端に設けられたエンドストップ１１８と接触している。

ロッド磁石１１３ａーｄが第１および第２位置の間を動くとき開口の辺（side）に接触する可能性が有意に高くならぬように、開口１２３の幅は十分広い（開口の辺との接触により、ロッド磁石または開口からの汚染物質の放出が引き起こされうる）。

プレート１２２は、これよりも大きくてもよく、例えば多数の開口を含んでもよい。例えば、ミラーアレイの全てのアクチュエータに対してエンドストップを提供する単一のプレート１２２が用いられてもよい。

図１２に示される開口１２３は全て同じ向きを有するが、異なる開口は異なる向きを有してもよい。向きの異なる開口を設けることにより、アクチュエータが異なる経路に沿って動くことができる。よって、関連づけられたミラー１１０の異なる軸のまわりの回転を生じさせることができる例えば図７を参照すると、第１のミラーに対しては軸ＡＡのまわりの回転、第２のミラーに対しては軸ＢＢのまわりの回転が所望されるかもしれない。これを達成するために、適切に方向付けられた開口と、適切に方向付けられたロッドピボットとが用いられてもよい。

ロッドピボット１１２（図９参照）は、ロッド１１１とロッド磁石１１３がピボットの向きを横切る線の方向に動くようロッド１１１とロッド磁石１１３の動きを制約してもよい。例えば図９においてピボット１１２はｙ方向に平行な軸を有し、ロッド１１１はｘ方向に動くよう制約される。しかしながら、ピボットの軸は必ずしもｙ方向に平行でなくてもよい。ピボットは、適切な任意の方向に延びる軸（例えば図７に示される軸ＡＡ、ＢＢ）を有してよい。

ロッドピボット１１２は、ロッド１１１とロッド磁石１１３が線の方向に動くようにそれらの動きを制約しなくともよく、代わりにそれらに対して横方向にも動く自由度を提供するよう構成されてもよい。この場合、ロッド１１１とロッド磁石１１３の第１位置と第２位置を二つの方向に対して決定するためにエンドストップが用いられてもよい。この場合の例が図１３に関連して説明される。

図１３は、プレートに設けられた開口１３０を示す図である（プレートの端は示されていない）。ロッド磁石１３２が第１位置１３２ａから第２位置１３２ｂへ動く様子が示されている。第１位置１３２ａおよび第２位置１３２ｂは、軸ＬＬ上に位置する。軸ＬＬは、ロッド磁石１３２によって駆動されるミラー（図示せず）の所望の第１の向きおよび第２位置の向きを提供するように選択されている。

作動磁石（図示せず）により、ロッド磁石は第１位置１３２ａから動かされる。ロッド磁石は、ロッドによってピボットに接続される。ピボットはロッド磁石がｘ方向に動くことを可能とし、さらにロッド磁石がｙ方向に動くための多少の自由度を提供する。ロッド磁石はｙ方向に自由に動くことができるが、ｘ方向に優先的に動くよう弾性的に付勢されてもよい。したがってロッド磁石は（円形の破線１３２ｃで示されるように）開口１３０の壁１３０ａに接触するまでｘ方向に動くかもしれない。続いてロッド磁石は開口１３０の壁１３０ａに沿って移動し、第２の壁１３０ｂに接触するまで動くだろう。開口１３０の第１の壁１３０ａと第２の壁１３０ｂはともにロッド磁石の第２位置１３２ｂを決定する。

ロッド磁石が第１位置１３２ａに動くとき、第１位置は開口１３０の第３の壁１３０ｃと第４の壁１３０ｄによって決定される。

ロッド磁石の第１位置および第２位置を決定するために開口１３０の形と方向が用いられてもよい。例えば、開口１３０をより長くすると、第１の向きおよび第２の向きの間で回転されるミラーの回転量が増加する。開口１３０の向きを変えることで、ロッド磁石の第１位置と第２位置を結ぶ軸ＬＬの向きが変わる（したがって、ミラーの回転軸が変わる）。開口１３０が設けられるプレートは、各ロッド１１１の所望の第１位置と第２位置、および関連づけられた各ミラー１１０の第１の向きおよび第２の向きの選択を可能とするよう十分精密に製造されうる。

開口１３０は、任意の適切な形状であってよい。例えば、開口の壁は、直線よりもむしろ曲線であってもよく、開口の端は角として形成されてもよく丸みをおびた形とされてもよい。

ロッド磁石１３２とともにベアリング（例えばボールベアリング）が設けられてもよい。ベアリングは開口１３０の壁を滑るよりもむしろ、開口１３０の壁１３０ａーｄに沿って回転するよう構成される。これにより、壁１３０ａーｄまたはロッド磁石１３２から汚染物質が放出される可能性を低減できる。

図１３においては一つの開口が示されているが、この開口はプレートに設けられる複数の開口のうちの一つであってもよい。

前述の実施形態においては、ロッド磁石１１３がエンドストップと接触した。しかしながら代わりに、ロッド１１１の他の部分がエンドストップと接触してもよい。例えば、ロッド磁石１１３は、ロッド１１１の一部を形成する囲いの内部に保持されてもよく、その囲いがエンドストップと接触してもよい。

前述の実施形態においては、ロッド磁石１１３と作動磁石１１４とは、互いに引きつけ合うよう構成された。しかしながら、ロッド磁石１１３と作動磁石１１４とは、互いに反発するよう構成されてもよい。この場合、以下の点を除いて前述と同様の方法で駆動される。すなわち、作動磁石１１４は第１位置と第２位置の間でロッド磁石１１３を引くのではなく、第１位置と第２位置の間でロッド磁石を押す点が異なる。

回転可能マウント１１５が所望の位置（例えば図１０ａおよび１０ｂに示される位置）を越えて回転するのを防止するため、エンドストップ（図示せず）が用いられてもよい。この場合、モータ１１６は回転可能マウント１１５の位置を正確に制御する必要はない。それはエンドストップにより提供されるためである。モータ１１６は例えば、通常の電気モータであってもよい。モータ１１６は例えば、ブラシレスモータであってもよい。

モータ１１６は、回転可能マウント１１５用のエンドストップが不要となるよう回転可能マウント１１５の向きを制御するために用いられてもよい。モータ１１６は例えば、回転可能マウント１１５の向きを制御するために用いられるステッパモータであってもよい。

図１０ａにおいては、回転可能マウント１１５が第１位置から第２位置へと時計回りに回転する様子が示されている。これに代えて、回転可能マウント１１５は第１位置から第２位置へと反時計回りに回転してもよい。

既述の実施形態においては、モータ１１６の回転軸から磁石をずらす回転可能マウント１１５を回転させることにより、作動磁石１１４の動作が達成された。しかしながら、作動磁石１１４を動かす他の方法が用いられてもよい。例えばモータは、作動磁石が取付られているクランクシャフトを駆動するよう構成されてもよい。あるいはまたモータは歯を駆動してもよい。歯は作動磁石につながれている歯付きバー（ラック）を駆動する。さらなる実施形態においては、作動磁石はリニアモータによって駆動されてもよい。リニアモータは、作動磁石を第１位置から第２位置へ直線状に動かすよう構成される。

さらなる構成（図示せず）においては作動磁石を動かすためにバイメタルモータが用いられてもよい。バイメタルモータは、一端に作動磁石を有するバイメタル帯板（strip）を備えてもよい。バイメタル帯板は、その板に加えられる電流に反応して作動磁石を第１位置と第２位置との間で動かすよう構成されてもよい。

作動磁石に近接するがその作動磁石によって駆動されることは意図されていない一つ以上のロッド磁石に対する作動磁石の影響を低減するため、磁気遮蔽が設けられてもよい。例えば開口１２３ａーｄが設けられているプレート１２２によって磁気遮蔽が提供されてもよい。これは例えば、プレート１２２を強磁性体で形成することにより達成されてもよい。

磁石１１３、１１４は、任意の適切な物質で製造されうる。これらの磁石のうち一つ以上の磁石が、ネオジウムを含んでもよい。例えば、一つ以上の磁石が、鉄、ホウ素、ネオジウムを含む化合物から製造されてもよい。

磁気遮蔽が設けられた本発明の実施の形態が図１４に模式的に示される。図１４ａは、上から見た磁気遮蔽を示す。磁気遮蔽は、ロッド磁石遮蔽壁１４０および作動磁石遮蔽壁１４２と、ロッド磁石を備える（第１位置１４１ａと第２位置１４１ｂにおけるロッド磁石が示されている）。図１４ａはまた、関連づけられた第１位置１４３ａと第２位置１４３ｂにおける作動磁石も示す。図１４ｂは、一方の側面から見たロッド磁石遮蔽壁１４０および作動磁石遮蔽壁１４２を、第１位置１４１ａにおけるロッド磁石と、第１位置１４３ｂにおける作動磁石とともに示す。図１４ｂはまた、ロッド磁石遮蔽壁１４０と作動磁石遮蔽壁１４２との間に配置される非磁性物質のシート１４５の一部を示す。説明を容易にするため、非磁性物質のシート１４５は図１４ａから省略されている。

非磁性物質のシート１４５は、囲い（図示せず）の一部を構成する。囲いは、作動磁石１４３、モータ（図示せず）、およびアクチュエータの他の部分をロッド磁石１４１、ロッド磁石遮蔽壁１４０、およびミラー（図示せず）から隔離した環境内に封止する。

ロッド磁石遮蔽壁１４０は、磁性物質のリング（例えば低炭素鋼等の鋼のような強磁性体）を含む。作動磁石遮蔽壁１４２は、磁性物質（例えば低炭素鋼等の鋼等の強磁性体等）のシートに形成される開口１５０を備える。作動磁石遮蔽壁１４２は、開口１５０の形は異なるが、図１２のプレート１２２に対応してもよい。

開口１５０は、作動磁石１４３の移動の反対の端にある面１５１ａ、ｂにおいて、凹形に曲げられている。凹型面１５１ａ、ｂは、二つの凸型面１５２ａ、ｂによってつながれている。窪み１５３ａ、ｂが各凸型面１５２ａ、ｂに形成されている。各窪み１５３ａ、ｂは、円の一部の形である。

作動磁石遮蔽壁１４２の開口１５０は例えば図１４に示すように、作動磁石の移動方向にロッド磁石遮蔽壁１４０よりも長くてもよい。ロッド磁石遮蔽壁１４０はエンドストップとして機能することにより、ロッド磁石１４１の移動を制限してもよい。作動磁石遮蔽壁１４２の開口１５０もまた、エンドストップとして機能することにより、作動磁石１４３の移動を制限してもよい。開口１５０は、移動方向に作動磁石遮蔽壁１４２よりも長いため、作動磁石１４３は、ロッド磁石１４１よりも遠くまで移動してもよい。

図１４ａから分かるように、ロッド磁石１４１が第１位置１４１ａにあるとき、ロッド磁石遮蔽壁１４０の最も内側の面がエンドストップとして機能する。作動磁石遮蔽壁１４２の開口１５０の凹形部分１５１ａにより、作動磁石１４３は、関連づけられた第１位置１４３ａへと、ロッド磁石１４１よりも遠くまで移動できる。同様に、ロッド磁石１４１が第２位置１４１ｂにあるとき、ロッド磁石遮蔽壁１４０の最も内側の面がエンドストップとして機能する。作動磁石遮蔽壁１４２の開口１５０の凹形部分１５１ｂにより、作動磁石１４３は、関連づけられた第２位置１４３ｂへと、ロッド磁石１４１よりも遠くまで移動できる。

ロッド磁石遮蔽壁１４０と作動磁石遮蔽壁１４２とは、非磁性物質のシート１４５に隔てられているが、互いに近接する。このように近接させて配置することにより、ロッド磁石遮蔽壁１４０は、ロッド磁石１４１と作動磁石１４３の両方の磁場に対して有意な効果をもつ。同様に、作動磁石遮蔽壁１４２は、作動磁石１４３とロッド磁石１４１との両方の磁場に対して有意な効果をもつ。ロッド磁石遮蔽壁１４０と作動磁石遮蔽壁１４２が一体となって合成された遮蔽効果を提供するともいえる。

作動磁石遮蔽壁１４２とロッド磁石遮蔽壁１４０によりもたらされる合成遮蔽効果により、作動磁石１４３を第１位置１４３ａ（または第２位置１４３ｂ）に保持するために必要な力が低減される。

作動磁石１４３およびロッド磁石１４１は、互いに引き合うように磁化されている。従って本発明の実施形態において、作動磁石１４３とロッド磁石１４１とは、互いに並ぶよう弾性的に付勢される。作動磁石１４３が第１位置１４３ａにあるとき、作動磁石１４３はもはやロッド磁石１４１と並んでおらず、したがってロッド磁石は、作動磁石をロッド磁石の方に引き付ける力を作用させる。この力は、作動磁石遮蔽壁１４２とロッド磁石遮蔽壁１４０によりもたらされる合成遮蔽効果によりロッド磁石１４１の磁場が部分的に作動磁石１４３の磁場から遮蔽されるため、低減される。

作動磁石１４３を第１位置１４３ａまたは第２位置１４３ｂに保持するために必要な力が低減されるため、作動磁石は、そうでない場合よりも出力される力の弱いモータで駆動されうる。

ロッド磁石遮蔽壁１４０と作動磁石遮蔽壁１４２とにより、ロッド磁石１４１を第１位置から第２位置へと（そしてその逆へと）動かすために必要な力が低減されうる。ロッド磁石遮蔽壁１４０と作動磁石遮蔽壁１４２とは、ロッド１１１の弾性的付勢を打ち消し、または実質的に打ち消す（図１１参照）。

出力値の弱いモータは出力値の高いモータよりも、廉価に製造、稼働されうる。したがって、アクチュエータを製造し、稼働する際のコストを低減しうる。さらに、このモータは電流使用量が少ない。よってより廉価な駆動エレクトロニクスを用いて駆動されうる。

ロッド磁石遮蔽壁１４０と作動磁石遮蔽壁１４２とは、ロッド磁石１４１および作動磁石１４３を近接するアクチュエータの磁石から遮蔽しうる。

「磁石遮蔽壁」という用語は、不要な磁場の強さを、その磁石遮蔽壁がない場合に存在する不要な磁場の強さに比べて低減する磁性体を意味するものと解釈されうる。

非磁性物質のシート１４５は例えば０．５ｍｍ厚さであってもよい（または他の厚さを有してもよい）。非磁性物質のシート１４５を厚みが薄い非磁性体として設けることにより、ロッド磁石１４１と作動磁石１４３とを互いに近くすることができ、よってそれらの間に強い結合を構築できる。ロッド磁石遮蔽壁１４０は、非磁性物質のシート１４５と接触していてもよい。作動磁石遮蔽壁１４２もまた、非磁性物質のシート１４５と接触していてもよい。非磁性物質１４５は、ロッド磁石遮蔽壁１４０の磁場または作動磁石遮蔽壁１４２の磁場に対して大きい影響を及ばさない。他の構成では、ロッド磁石遮蔽壁１４０と非磁性物質のシート１４５との間、および／または作動磁石遮蔽壁１４２と非磁性物質のシート１４５との間に他の物質が置かれてもよい。

例えば０．５ｍｍの隙間がロッド磁石１４１と非磁性物質のシート１４５との間に設けられてもよい。同様に、例えば０．５ｍｍの隙間が作動磁石１４３と非磁性物質のシート１４５との間に設けられてもよい。

ロッド磁石遮蔽壁１４０と作動磁石遮蔽壁１４２とは、非磁性物質のシート１４５に対して構造的な支持を提供する。これにより、非磁性物質のシート１４５はシートの片面が真空であり、その反対側は真空でないことにより生じる力に耐えることができる。

作動磁石遮蔽壁の開口１５０は、図１４に示す形とは異なる形であってもよい。同様に、ロッド磁石遮蔽壁１４０も図１４に示す形とは異なる形を有してもよい。これらの形にかかわらず、ロッド磁石遮蔽壁１４０と作動磁石遮蔽壁１４２とは一体となって合成された遮蔽効果を提供する。合成された遮蔽効果により、作動磁石１４３を第１位置１４３ａまたは第２位置１４３ｂに保持するために必要な力が低減される。

出力される力または出力トルクが比較的弱いモータを用いることは有利であることは理解される。しかしながら、回転可能マウント１１５を作動磁石１１４と共に駆動するモータ１１６は、本発明のある態様によると代替的に、比較的高い出力トルクをもたらすよう構成されたモータであってもよい。その場合の利点は、ロッド１１１の第１位置と第２位置との間の位置（例えば図９の中央位置）への弾性的付勢が、熱伝導を高めるように構築されうることである。このような構成は典型的に、対応するより高い堅牢性を特徴とする。熱伝導が高められることにより、ＥＵＶ放射の吸収による一次反射要素の加熱問題が軽減される。例えば、アクチュエータ１０９それぞれの、より高い堅牢性に打ち勝つために、モータ１１６は、縮小係数（Reduction Factor）が１０以上の歯車システム（gear system）を含んでもよい。縮小係数がより小さい場合、歯車装置（gearing）はもはや、モータのスイッチが切られたときロッド１１１を第１位置（または第２位置）に保持するのに十分なほど堅牢ではないかもしれない。さらに、歯車縮小係数が１０以上の範囲にある場合、モータを駆動するために必要な電流は、変速装置（gear box）を含まないモータを駆動するために必要な電流に比べて、係数１０以上低減されうる。

本発明のある態様によると、比較的堅牢性の高いアクチュエータ１０９は、図１５に示すようにロッド磁石１１３およびアクチュエータ磁石１１４を含む。ロッド磁石１１３は、平行かつ逆方向に磁化された一対の磁石１１３１および１１３２を備える。磁化の方向は、移動方向（図９、１１、１５のｘ方向）に対して実質的に垂直であり、例えば図１５のｘｙ平面に対して垂直である。磁化の方向は図１５において矢印で示される。アクチュエータ磁石１１４は、それぞれ磁石１１３１および１１３２と同じ方向に磁化された一対の磁石１１４１および１１４２を含む。磁石１１３１および１１３２は、互いに直接隣接するように配置されてもよく、あるいはまた図１６に示すように、移動方向（図９、１１のｘ方向）に磁化された第３磁石１１３３を囲むように配置されてもよい。同様に、磁石１１４１および１１４２は、互いに直接隣接するように配置されてもよく、あるいはまた前述の磁石１１３３の磁化の向きと逆向きに磁化された第３磁石１１４３を囲むよう配置されてもよい。磁石１１３３および１１４３の存在により、アクチュエータの堅牢性のさらなる向上が達成される。

図９および１１のｘｙ平面における磁力線の空間的広がりは、ロッド磁石１１３およびアクチュエータ磁石１１４がそれぞれ単一の磁石からなる場合の磁力線の空間的広がりに比べて抑制されることは理解される。その結果、隣接するアクチュエータ間の磁場のクロストークの問題がさらに軽減される。さらに、駆動磁石（drive magnet）が湾曲磁石（flex magnet）に対して動かされるときに生じるロッド磁石とアクチュエータ磁石の間の横方向の力が、ロッド磁石とアクチュエータ磁石がそれぞれ単一の磁石からなる場合に生じるであろう横方向の力に比べて大きくなる。本実施形態のアクチュエータ１０９は、ロッドとアクチュエータ磁石がそれぞれ単一の磁石からなる実施形態に比べて、同じ総磁石体積を保ちつつ、ロッド磁石の運動方向における少なくとも１．３倍大きい力の能力（または堅牢性）をもつ磁気結合をもたらす。さらに、例えば図１２に示される遮蔽壁１２２、または、図１４ｂに示される遮蔽壁１４０および１４２のような磁気遮蔽壁との組み合わせにより、アクチュエータの位置範囲についてアクチュエータの比較的低い負の堅牢性（negative stiffness）がもたらされる。ここでアクチュエータの位置範囲は、アクチュエータが弾性的に付勢される前述の中央位置を中央とする位置範囲である。その位置範囲において、単一磁石のロッドとアクチュエータ磁石を用いるアクチュエータは、より高い負の堅牢性を特徴とする。前述の比較的低い負の堅牢性は、モータ１１６のギアアセンブリが、（中央位置におけるミラー１１０の対応する向きの誤差とともに）バックラッシュを突破する危険性を低減する。

以下のさらなる例によって示されるように、本発明は、ロッド磁石とアクチュエータ磁石の両方が逆向きに磁化された磁石の対を含む実施形態に限られるものではない。別の実施形態によると、二つの磁石のうちの一つのみ、すなわちロッド磁石１１３またはアクチュエータ磁石１１４のいずれかのみが、逆向きに磁化された磁石の対を含んでもよい。

ロッド磁石とアクチュエータ磁石のうちの一つまたは各々は、さらにヨーク１７０を含んでもよい。ヨーク１７０は、ロッド磁石および／またはアクチュエータ磁石の表面であってロッド磁石とアクチュエータ磁石の間の空間と反対側の面に配置される。ヨーク１７０の存在により、隣接するアクチュエータ間の磁場のクロストークがさらに低減される。ヨークは、例えば鉄のヨークであってもよい。別の実施形態は、アクチュエータ磁石全体が単一のヨークで置き換えられる点を除いては、この実施形態と同様である。さらに別の実施形態においては、ロッド磁石とアクチュエータ磁石とは、磁石１１３３と１１４３、およびヨークで構成される。各ヨークは、磁石１１３１、１１３２、１１４１，１１４２を置き換える。これらのヨークが存在する実施形態のいずれにおいても、隣接するアクチュエータ間の磁場のクロストークがさらに低減される。各ヨークは、例えば鉄のヨークであってもよい。ヨークによって磁石が置き換えられる上述のアクチュエータは製造は容易であるが、どの磁石もヨークによって置き換えられない実施形態に比べて堅牢性が低い。

逆向きに磁化された磁石の対をロッド磁石とアクチュエータ磁石が含む実施形態はまた、ロッド磁石とアクチュエータ磁石の移動方向に垂直な軸について円筒対称に構成されてもよい。例えば、磁石１１３１は、円筒形の磁石１１３２を取り囲む円筒形の磁石であってもよい。この場合逆向きの磁化は、円筒の軸に対して垂直に構成される。このような構成において、磁石１１３３は円筒形の内側の磁石と外側の磁石の間に配置され、半径方向に磁化されてもよい。このような円筒形のロッド磁石およびアクチュエータ磁石をもつアクチュエータは、磁石の移動方向に垂直な軸について実質的に円筒状に一様な（rotationally uniform）堅牢性を有するが、これが望ましい場合もある。

「モータ」という用語は、上述の例示のモータに限定することを意図するものではなく、その代わり、電気を運動に変換し、または他のエネルギを運動に変換する任意の装置（例えば油圧を運動に変換する油圧モータなど）を包含するものと意図される。

既述の実施形態においては、ミラー１１０は、回転可能に取付けられたロッド１１１に接続され、ロッド１１１には磁石１１３が設けられている。磁石１１３を動かすことにより、ロッド１１１が動き、それによりミラーが回転する。あるいは別の実施形態においては、磁石がミラーのより低い表面に取り付けられていてもよく、ミラーは枢動可能に取り付けられていてもよい。ミラー装着磁石に向かい、又はミラー装着磁石から離れる向きの作動磁石の動きが、ミラーの回転を引き起こす。さらに別の実施形態においては、磁石がミラーのその他の方向の運動を引き起こしてもよい。通常、磁石とミラーとの間には結合があってもよい。

いくつかの図において直交座標系が示されている。これは図の説明を容易とするためのものであり、本発明のいかなる部分についても、特定の向きが必須であることを意図するものではない。

上述の実施形態では、ミラー１１０に言及した。ミラー１１０は、反射要素の一例にすぎない。任意の適切な反射要素が使用されてもよい。

上述の実施形態では、（例えばＥＵＶリソグラフィ装置の一部を構成する）反射照明システムに言及した。しかしながら、本発明の実施の形態は、屈折要素を含む照明システムに提供されてもよい。例えば、本発明の実施の形態はＤＵＶリソグラフィ装置において提供されてもよい。反射光学素子に代えてまたは加えて、一つ以上の屈折光学素子が照明システムの瞳面に設けられてもよい。

本発明の説明された実施の形態においてはリソグラフィ装置の照明システムに言及したが、本発明の実施の形態はリソグラフィ装置の任意の適切な位置に設けられてもよい。

反射要素のアレイはリソグラフィ装置の文脈の中で説明されたが、アレイは他の装置において設けられてもよい。

本発明の具体的な実施の形態が上述のように説明されたが、本発明は上述の形式以外の形式でも実施可能であると理解されたい。本説明は本発明を限定することを意図するものではない。

本明細書で説明された特徴は本発明の全ての態様に適用可能であり、任意の組み合わせで使用可能である。

Claims (22)

1. 可動反射要素と、関連づけられたアクチュエータと、開口を有するプレートとを備える光学装置であって、
   前記アクチュエータは第１磁石と第２磁石とを備え、
   前記第１磁石は、該第１磁石が動くことにより前記可動反射要素が動くよう該可動反射要素に接続され、
   前記第２磁石は、モータの動作により該第２磁石が動くよう該モータに接続され、
   前記第２磁石は、該第２磁石が動くことにより前記第１磁石が動くように該第１磁石に対して配置され、
   前記開口は、
   前記第１磁石の動きを制限し、該第１磁石の第１位置を決定するよう構成された第１エンドストップと、
   前記第１磁石の動きを制限し、該第１磁石の第２位置を決定するよう構成された第２エンドストップと、を備えることを特徴とする光学装置。
2. 請求項１に記載の光学装置であって、前記第１磁石は、回転可能に取り付けられたロッドにより前記可動反射要素に接続されることを特徴とする光学装置。
3. 請求項１または２に記載の光学装置であって、前記モータと前記第２磁石とは、前記可動反射要素と前記第１磁石とに対して封止されることを特徴とする光学装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の光学装置であって、前記モータは回転モータであり、前記第２磁石は該回転モータの回転軸からずれた位置に配置されることを特徴とする光学装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の光学装置であって、前記可動反射要素と関連づけられたアクチュエータとは、複数の可動反射要素と複数の関連づけられたアクチュエータとからなるアレイの一部であることを特徴とする光学装置。
6. 請求項５に記載の光学装置であって、前記アレイの前記モータと前記第２磁石とは、前記アレイの前記可動反射要素と前記第１磁石とに対して封止される囲いの中に配置されることを特徴とする光学装置。
7. 請求項６に記載の光学装置であって、前記囲いの中に多重分離装置が配置され、該多重分離装置は、多重化された入力信号を多重分離し、前記複数のモータのそれぞれに信号を供給するよう構成されることを特徴とする光学装置。
8. 請求項５から７のいずれかに記載の光学装置であって、前記プレートは複数の前記開口を有し、
   各開口において、
   前記第１エンドストップは、関連づけられた第１磁石の動きを制限し、該関連づけられた第１磁石の第１位置を決定するよう構成され、
   前記第２エンドストップは、前記関連づけられた第１磁石の動きを制限し、該関連づけられた第１磁石の第２位置を決定するよう構成されることを特徴とする光学装置。
9. 請求項１から８のいずれかに記載の光学装置であって、前記プレートは強磁性体で形成されることを特徴とする光学装置。
10. 請求項１から９のいずれかに記載の光学装置であって、
    前記第１エンドストップは、前記第１磁石の動きを第１の方向に制限するよう構成され、
    前記第２エンドストップは、前記第１磁石の動きを前記第１の方向に制限するよう構成されることを特徴とする光学装置。
11. 請求項１から９のいずれかに記載の光学装置であって、
    前記第１エンドストップは、前記第１磁石の動きを第１の方向およびそれを横切る第２の方向に制限するよう構成され、
    前記第２エンドストップは、前記第１磁石の動きを前記第１の方向およびそれを横切る第２の方向に制限するよう構成されることを特徴とする光学装置。
12. 請求項１から１１のいずれかに記載の光学装置であって、前記第１磁石はベアリングとともに設けられることを特徴とする光学装置。
13. 請求項１から１２のいずれかに記載の光学装置であって、本装置はさらに磁気遮蔽壁を備え、該磁気遮蔽壁は、
    第１磁石に関連づけられた第１遮蔽壁と、
    第２磁石に関連づけられた第２遮蔽壁と、を備え、
    前記第１遮蔽壁と第２遮蔽壁とは互いに近接することを特徴とする光学装置。
14. 請求項１３に記載の光学装置であって、合成遮蔽効果が、前記第２磁石を前記第１位置または第２位置に保持するために必要な力を前記第１および第２遮蔽壁がない場合に比べて低減するよう作用することを特徴とする光学装置。
15. 請求項１３または１４に記載の光学装置であって、前記第２遮蔽壁は、磁性物質で形成されたプレートを含み、前記プレートには前記第２磁石が配置される開口が設けられることを特徴とする光学装置。
16. 請求項１３から１５のいずれかに記載の光学装置であって、前記第１遮蔽壁は、前記第１磁石が配置される磁性物質の円環を含むことを特徴とする光学装置。
17. 請求項１３から１６のいずれかに記載の光学装置であって、少なくとも前記第１遮蔽壁または前記第２遮蔽壁のいずれかが、前記第１磁石と前記第２磁石の間に位置する非磁性物質のシートと接触することを特徴とする光学装置。
18. 請求項１から１７のいずれかに記載の光学装置であって、前記第１磁石または前記第２磁石は磁石の対を含み、前記磁石の対の部材は、平行かつ逆向きに磁化されていることを特徴とする光学装置。
19. 請求項１から１８のいずれかに記載の光学装置を含むリソグラフィ装置。
20. 可動反射要素の向きを変更する方法であって、
    モータを用いて第２磁石を動かすステップと、
    前記第２磁石の動きを利用して、第１磁石と該第２磁石との間の磁気相互作用を介して該第１磁石を動かすステップと、
    前記第１磁石の動きを利用して、該第１磁石と前記可動反射要素との間の結合を介して該可動反射要素の向きを変更するステップと、
    プレートの開口に設けられる第１エンドストップにより、前記第１磁石の動きを制限し、該第１磁石の第１位置を決定するステップと、
    前記開口に設けられる第２エンドストップにより、前記第１磁石の動きを制限し、該第１磁石の第２位置を決定するステップと、を備えることを特徴とする方法。
21. 請求項２０に記載の方法であって、前記第１磁石は、回転可能に取り付けられたロッドにより前記可動反射要素に接続されることを特徴とする方法。
22. 請求項２０または２１に記載の方法であって、前記モータと前記第２磁石とは、前記可動反射要素と前記第１磁石とに対して封止されることを特徴とする方法。

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