(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィシステム内で用いるためのビーム分割装置であって、
複数の静的ミラーであって、その各々が、放射源から第１の放射ビームの異なる部分を受光するように、更に、放射の各部分を複数の方向の１つに沿って反射させて、複数のツールに与えるための複数の分岐放射ビームを形成するように、配置された複数の静的ミラーを備え、
各静的ミラーが、前記第１の放射ビームを部分的に横切って延出するように配置されている、ビーム分割装置。
【請求項２】
前記複数の方向の各々が各分岐光路を与え、各分岐光路が前記複数のツールの各１つに関連付けられている、請求項１に記載のビーム分割装置。
【請求項３】
少なくとも１つの分岐放射ビームが複数の前記反射された部分を含むように、少なくとも１つの分岐光路が複数の前記静的ミラーに関連付けられている、請求項２に記載のビーム分割装置。
【請求項４】
各分岐放射ビームが複数の前記反射された部分を含むように、前記分岐光路の各々が各複数の前記静的ミラーに関連付けられている、請求項２又は３に記載のビーム分割装置。
【請求項５】
前記複数の静的ミラーの少なくともいくつかが、前記第１の放射ビームの均質なエリアを反射する、請求項１から４のいずれか１項に記載のビーム分割装置。
【請求項６】
前記複数の静的ミラーの少なくともいくつかが反射格子によって与えられ、前記格子の複数の面の各々が前記複数の静的ミラーの各１つを与える、請求項１から５のいずれか１項に記載のビーム分割装置。
【請求項７】
前記複数の方向の同じものに関連付けられた前記格子の各反射面が、単一のシリコン結晶面にほぼ平行に延出する、請求項６に記載のビーム分割装置。
【請求項８】
前記格子が、マクロスケールの格子である、請求項６又は７に記載のビーム分割装置。
【請求項９】
各反射された部分が拡大することで、１つの分岐光路に関連付けられた前記複数のツールの１つにおいて前記１つの分岐光路に関連付けられた少なくとも２つの反射された部分が部分的に重複するように、前記反射面が配置されている、請求項２に従属する場合の請求項８に記載のビーム分割装置。
【請求項１０】
前記重複する反射された部分が前記第１の放射ビームの強度プロファイルとほぼ同じ強度プロファイルを有する分岐放射ビームを与えるように、前記反射面が配置されている、請求項９に記載のビーム分割装置。
【請求項１１】
前記格子が、第１の分岐放射ビームを与えるための第１の分岐光路に関連付けられた第１の複数の面を含み、
前記第１の複数の面の各１つが、前記第１の放射ビームの各部分を反射して前記第１の分岐放射ビームの各サブビームを形成するように配置され、
前記第１の放射ビームの伝搬方向に垂直な面内で前記第１の放射ビームの位置が変化した場合、前記第１の複数の面の少なくとも１つが受けるパワーが増大すると共に前記第１の複数の面の少なくとも１つが受けるパワーが低減するように、前記第１の複数の面が配置されている、請求項２に従属する場合の請求項６から１０のいずれか１項に記載のビーム分割装置。
【請求項１２】
前記格子が、マイクロスケールの格子である、請求項６又は７に記載のビーム分割装置。
【請求項１３】
前記格子から反射される放射の部分が回折して前記複数の分岐放射ビームを与えるように、前記格子の前記反射面が配置されている、請求項１２に記載のビーム分割装置。
【請求項１４】
各分岐放射ビームが前記第１の放射ビームの強度プロファイルとほぼ同様の強度プロファイルを有するように、前記格子の前記反射面が配置されている、請求項１３に記載のビーム分割装置。
【請求項１５】
前記格子の前記反射面が、前記第１の放射ビームの伝搬方向に垂直な少なくとも１つの方向において並進対称性を有する、請求項６から１４のいずれか１項に記載のビーム分割装置。
【請求項１６】
前記ビーム分割装置が、拡大光学部品及び／又はフラットトップ形成光学部品を備え、
前記反射格子が、前記拡大光学部品及び／又はフラットトップ形成光学部品の上流に配置されている、請求項６から１５のいずれか１項に記載のビーム分割装置。
【請求項１７】
前記反射格子が、前記放射源と前記反射格子との間に配置された平面鏡から前記放射ビームを受光するように配置されている、請求項６から１６のいずれか１項に記載のビーム分割装置。
【請求項１８】
前記格子が、エッチングされたシリコンから形成される、請求項６から１７のいずれか１項に記載のビーム分割装置。
【請求項１９】
前記格子が反射コーティングを備え、前記反射コーティングが所望の波長のかすめ入射反射率のために選択された材料又は組成を含む、請求項１８に記載のビーム分割装置。
【請求項２０】
前記格子によって与えられる前記分岐放射ビームの少なくとも１つを更に分割するように配置された別の反射格子を更に備える、請求項６から１９のいずれか１項に記載のビーム分割装置。
【請求項２１】
前記静的ミラーの少なくとも１つに１つ以上のアパーチャが設けられ、この１つ以上のアパーチャが、前記少なくとも１つの静的ミラーによって反射されない前記第１の放射ビームの部分を、前記アパーチャを通して前記複数の静的ミラーの別の１つへと向けるように配置されている、請求項１から２０のいずれか１項に記載のビーム分割装置。
【請求項２２】
前記静的ミラーの少なくとも１つがリング形状の反射面を備え、このリング形状の反射面が、放射の一部を関連付けられた分岐光路に沿って反射させると共に、前記第１の放射ビームの一部を、前記リングによって画定されるアパーチャを通して前記複数の静的ミラーの別の１つへと向けるように配置されている、請求項１から２１のいずれか１項に記載のビーム分割装置。
【請求項２３】
前記第１の放射ビームの伝搬方向に垂直な面内で前記第１の放射ビームの位置が変化した場合、前記リングベースの反射面の少なくとも一部が受けるパワーが増大すると共に前記リングベースの反射面の少なくとも別の一部が受けるパワーが低減するように、前記リング形状の反射面が配置されている、請求項２２に記載のビーム分割装置。
【請求項２４】
前記静的ミラーの少なくとも１つが、エッジに沿って接続した第１の反射面及び第２の反射面を備え、
前記エッジが、放射ビーム内に位置付けられるように配置されている、請求項１から２３のいずれか１項に記載のビーム分割装置。
【請求項２５】
前記静的ミラーの少なくとも１つに能動冷却が与えられる、請求項１から２４のいずれか１項に記載のビーム分割装置。
【請求項２６】
放射ビームの発散を増大させるように配置された少なくとも１つの発散光学要素を更に備える、請求項１から２５のいずれか１項に記載のビーム分割装置。
【請求項２７】
複数の発散光学要素を備え、その各々が前記分岐放射ビームの各１つの発散を増大させるように配置されている、請求項２６に記載のビーム分割装置。
【請求項２８】
前記放射源が、１つ以上の自由電子レーザを備える、請求項１から２７のいずれか１項に記載のビーム分割装置。
【請求項２９】
第１の放射ビームを生成するように動作可能な放射源と、
各分岐放射ビームを受光するように配置された複数のツールと、
前記第１の放射ビームを複数の分岐放射ビームに分割すると共に各分岐放射ビームを前記複数のツールの各々に与えるように配置された、請求項１から２８のいずれか１項に記載のビーム分割装置と、
を備える、システム。
【請求項３０】
前記複数のツールの各々のための各発散光学要素を更に備える、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３１】
前記ビーム分割装置が請求項７から２０のいずれか１項に従って配置され、各発散光学要素が前記格子の下流にある、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３２】
前記発散光学要素が、凸形、凹形及び／又は鞍形のかすめ入射ミラーを含む、請求項２９、３０又は３１に記載のシステム。
【請求項３３】
分岐放射ビームの前記断面形状を変える光学部品を更に備える、請求項２９から３２のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項３４】
前記光学部品が、前記分岐放射ビームを複数のサブビームに分割すると共に前記サブビームを結合するように配置されたミラーのアレイを含む、請求項３３に記載のシステム。
【請求項３５】
前記第１の放射ビームが、ＥＵＶ放射を含む、請求項２９から３４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項３６】
前記複数のツールが、前記分岐放射ビームの異なる１つを受光するように各々が配置されたリソグラフィ装置及びマスク検査装置を備える、請求項２９から３５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項３７】
前記放射源が、１つ以上の自由電子レーザを備える、請求項２９から３６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項３８】
放射源において第１の放射ビームを生成することと、
前記第１の放射ビームを請求項１から２８のいずれか１項に記載のビーム分割装置に送出して複数の分岐放射ビームを生成することと、
を含む、方法。
【請求項３９】
各分岐放射ビームを各ツールに送出することを更に備える、請求項３８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
[0001]  本出願は、２０１３年９月２５日に出願された米国仮出願第６１／８８２，３３６号、２０１３年１０月２９日に出願された米国仮出願第６１／８９７，０４６号、２０１３年１１月１５日に出願された米国仮出願第６１／９０５，０５３号、２０１３年１２月２０日に出願された欧州特許出願第１３１９９００９．５号、２０１４年１月２４日に出願された欧州特許出願第１４１５２４４３．９号、２０１４年１月１６日に出願された欧州特許出願第１４１５１４９７．６号、２０１４年２月２０日に出願された欧州特許出願第１４１５５９８０．７号、２０１４年４月２３日に出願された欧州特許出願第１４１６５６７５．１号、２０１４年６月４日に出願された欧州特許出願第１４１７１０５１．７号、２０１４年６月１８日に出願された欧州特許出願第１４１７２９５１．７号、２０１４年６月４日に出願された欧州特許出願第１４１７１０５０．９号、及び２０１４年６月２３日に出願された欧州特許出願第１４１７３４４６．７号の利益を主張する。これらは引用により全体が本願にも含まれるものとする。
【０００２】
[0002]  本発明はビームデリバリ装置に関する。具体的には、排他的ではないが、本発明は、１つ以上の自由電子レーザを組み込んだリソグラフィシステム内に用途を持つものである。
【背景技術】
【０００３】
[0003]  リソグラフィシステムは、放射源及び少なくとも１つのリソグラフィ装置を備えている。リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上に適用するように構築された機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。リソグラフィ装置は、例えばパターニングデバイス（例えばマスク）からのパターンを、基板上に設けた放射感応性材料（レジスト）の層に投影することができる。
【０００４】
[0004]  リソグラフィ装置がパターンを基板上に投影するために用いる放射の波長は、その基板上に形成することができるフィーチャの最小サイズを決定する。４〜２０ｎｍの範囲内の波長を有する電磁放射である極端紫外線（ＥＵＶ）放射を用いるリソグラフィ装置を用いると、従来のリソグラフィ装置（例えば１９３ｎｍの波長の電磁放射を用いる場合がある）よりも小さいフィーチャを基板上に形成することができる。
【０００５】
[0005]  リソグラフィ装置に、リソグラフィシステムの一部を形成する放射源からの放射を与えることができる。複数のリソグラフィ装置に対して単一の放射源が供給を行うことも可能である。放射源は、ＥＵＶ放射を放出する少なくとも１つの自由電子レーザを備えることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
[0006]  １つ以上のツールに放射を与えるための放射源に適した、既知のビームデリバリ装置又は方法に伴う問題の１つ以上を解消又は軽減するビームデリバリ装置又は方法を提供することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
[0007]  第１の態様によれば、リソグラフィシステム内で用いるためのビーム分割装置が提供される。この装置は、複数の静的ミラーであって、その各々が、放射源から第１の放射ビームの異なる部分を受光するように、更に、放射の各部分を複数の方向の１つに沿って反射させて、複数のツールに与えるための複数の分岐放射ビームを形成するように配置された複数の静的ミラーを備える。
【０００８】
[0008]  第１の態様は、単一の放射ビームをリソグラフィツール等の複数のツールに与えるための複数の放射ビームに分割するための効率的な装置を提供する。複数の静的ミラーを用いることで、第１の態様の装置は保守が容易となる。
【０００９】
[0009]  放射源は１つ以上の自由電子レーザを備えることができる。
【００１０】
[0010]  複数の方向の各々は各分岐光路を与え、各分岐光路は複数のツールの各１つに関連付けることができる。少なくとも１つの分岐光路は複数の静的ミラーに関連付けられて、少なくとも１つの分岐放射ビームが複数の反射された部分を含むようにすることができる。分岐光路の各々は各複数の静的ミラーに関連付けられて、各分岐放射ビームが複数の反射された部分を含むようにすることができる。従って、分岐放射ビームは第１の放射ビームの異なる部分から形成することができる。例えば、各分岐放射ビームは第１の放射ビームの強度分布の異なる部分に対応する部分から形成され得る。
【００１１】
[0011]  各静的ミラーは部分的に第１の放射ビームを横切って延出するように配置することができる。
【００１２】
[0012]  複数の静的ミラーの少なくともいくつかは、第１の放射ビームの均質なエリアを反射するように構成されている。
【００１３】
[0013]  複数の静的ミラーの少なくともいくつかは反射格子によって与えることができる。格子の複数の面の各々が複数の静的ミラーの各１つを与えることができる。
【００１４】
[0014]  複数の方向の同じものに関連付けられた格子の各反射面は、単一のシリコン結晶面にほぼ平行に延出することができる。このため、格子は極めて効率的に製造することができる。
【００１５】
[0015]  格子はマクロスケールの格子であり得る。例えば、格子の面の幅及び／又は格子の面間のピッチは１００マイクロメートル超、例えば１ミリメートルとすることができる。
【００１６】
[0016]  各反射された部分が拡大することで、１つの分岐光路に関連付けられた複数のツールの１つにおいてその１つの分岐光路に関連付けられた少なくとも２つの反射された部分が部分的に重複するように、格子の反射面を配置することができる。重複する反射された部分が第１の放射ビームの強度プロファイルとほぼ同じ強度プロファイルを有する分岐放射ビームを与えるように、反射面を配置することができる。各反射された部分の拡大は、少なくとも部分的に回折によって生じ得る。
【００１７】
[0017]  格子は、第１の分岐放射ビームを与えるための第１の分岐光路に関連付けられた第１の複数の面を含むことができる。第１の複数の面の各１つは、第１の放射ビームの各部分を反射して第１の分岐放射ビームの各サブビームを形成するように配置することができる。第１の放射ビームの伝搬方向に垂直な面内で第１の放射ビームの位置が変化した場合、第１の複数の面の少なくとも１つが受けるパワーが増大すると共に第１の複数の面の少なくとも１つが受けるパワーが低減するように、第１の複数の面を配置することができる。このように、格子は、格子に対する第１の放射ビームの位置のシフトの影響を受けないようにすることができる。
【００１８】
[0018]  格子はマイクロスケールの格子であり得る。例えば、格子の面の幅及び／又は格子の面間のピッチはマイクロメートルのオーダーとすることができ、例えば１００マイクロメートル未満であり得る。
【００１９】
[0019]  格子から反射される放射の部分が回折して複数の分岐放射ビームを与えるように格子の反射面を配置することができる。例えば、格子から反射される放射の部分は外側に広がる／拡大する。これらの反射部分は格子から伝搬する際に重複して、反射部分間で干渉を引き起こす。この干渉（又は回折）の結果、最大強度（又は最大値）が複数の位置で生じる。各最大値が各分岐放射ビームを与えることができる。
【００２０】
[0020]  各分岐放射ビームが第１の放射ビームの強度プロファイルとほぼ同様の強度プロファイルを有するように、格子の反射面を配置することができる。
【００２１】
[0021]  格子の反射面は、第１の放射ビームの伝搬方向に垂直な少なくとも１つの方向において並進対称性を有することができる。このため、格子は第１の放射ビームのポインティング方向の変動及び／又は並進に対して影響を受けないようにすることができる。
【００２２】
[0022]  ビーム分割装置は拡大光学部品及び／又はフラットトップ形成光学部品を備え、反射格子はこの拡大光学部品及び／又はフラットトップ形成光学部品の上流に配置することができる。
【００２３】
[0023]  格子の反射面は、格子と放射源との間に配置された平面鏡から放射ビームを受光するように配置することができる。これは、格子及び他のコンポーネントの制動放射からの保護を促進することができる。
【００２４】
[0024]  格子はエッチングされたシリコンから形成することができる。格子の溝及び／又は面はいずれかの適切な形態をとり得る。例えば溝は、対称的、非対称的、周期的、又は非周期的なものとすればよい。
【００２５】
[0025]  格子は反射コーティングを備え、反射コーティングは所望の波長のかすめ入射反射率のために選択された材料又は組成を含むことができる。
【００２６】
[0026]  格子によって放射ビームの発散又は収束を引き起こすことができる（例えば反射した放射を集束又は脱焦（ｄｅｆｏｃｕｓ）させるため）。例えば格子は、円筒形、又は放射ビームの集束／脱焦に適した他の形状に形成され得る。これに加えて又はこの代わりに、このような形状の格子を用いて、放射ビームのプロファイル内の強度勾配によって生じた格子の異なる部分での熱膨張量の相違を補償することも可能である。
【００２７】
[0027]  ビーム分割装置は、格子によって与えられる分岐放射ビームの少なくとも１つを更に分割するように配置された別の反射格子を更に備えることができる。
【００２８】
[0028]  静的ミラーの少なくとも１つに１つ以上のアパーチャが設けられ、この１つ以上のアパーチャは、少なくとも１つの静的ミラーによって反射されない第１の放射ビームの部分をアパーチャを通して複数の静的ミラーの別の１つへと送出することを可能とするように配置することができる。
【００２９】
[0029]  静的ミラーの少なくとも１つはリング形状の反射面を備え、このリング形状の反射面は、放射の一部を関連付けられた分岐光路に沿って反射すると共に、第１の放射ビームの一部をリングによって画定されるアパーチャを通して複数の静的ミラーの別の１つへと送出することを可能とするように配置することができる。
【００３０】
[0030]  第１の放射ビームの伝搬方向に垂直な面内で第１の放射ビームの位置が変化した場合、リングベースの反射面の少なくとも一部が受けるパワーが増大すると共にリングベースの反射面の少なくとも別の一部が受けるパワーが低減するように、リング形状の反射面を配置することができる。
【００３１】
[0031]  静的ミラーの少なくとも１つは、エッジに沿って接続した第１の反射面及び第２の反射面を備えることができる。エッジは、第１の放射ビームの経路内に、又は他の静的ミラーの１つ以上により与えられる分岐放射ビームの経路内に位置付けられるように配置することができる。
【００３２】
[0032]  静的ミラーの少なくとも１つに能動冷却を与えることができる。例えば、単相及び／又は二相の冷却剤を、静的ミラーの１つ以上の「後ろ」（すなわち非放射受光面）で循環させればよい。例えば水及び／又は液化ガス（例えばＮ２、ＣＯ２等）を使用可能である。
【００３３】
[0033]  ビーム分割装置は、放射ビームの発散を増大させるように配置された少なくとも１つの発散光学要素を更に備えることができる。
【００３４】
[0034]  ビーム分割装置は複数の発散光学要素を備え、その各々が分岐放射ビームの各１つの発散を増大させるように配置することができる。
【００３５】
[0035]  別の態様によれば、第１の放射ビームを生成するように動作可能な放射源と、各分岐放射ビームを受光するように配置された複数のツールと、第１の放射ビームを複数の分岐放射ビームに分割すると共に各分岐放射ビームを複数のツールの各々に与えるように配置された、第１の態様に従ったビーム分割装置と、を備えるシステムが提供される。
【００３６】
[0036]  放射源は１つ以上の自由電子レーザを備えることができる。
【００３７】
[0037]  このシステムは、複数のツールの各々のための各発散光学要素を更に備えることができる。ビーム分割装置が格子を備える場合、各発散光学要素は格子の下流に位置付けることができる。この発散光学要素又は各発散光学要素は、凸形、凹形、及び／又は鞍形のかすめ入射ミラーを含むことができる。
【００３８】
[0038]  このシステムは、分岐放射ビームの断面形状を変えるように構成された光学部品を更に備えることができる。光学部品は、分岐放射ビームを複数のサブビームに分割すると共にこれらのサブビームを結合するように配置されたミラーのアレイを含むことができる。
【００３９】
[0039]  第１の放射ビームはＥＵＶ放射を含むことができる。
【００４０】
[0040]  複数のツールは、分岐放射ビームの異なる１つを受光するように各々が配置されたリソグラフィ装置及びマスク検査装置を備えることができる。
【００４１】
[0041]  別の態様によれば、放射源において第１の放射ビームを生成することと、第１の放射ビームを第１の態様に従ったビーム分割装置に送出して複数の分岐放射ビームを生成することと、を備える方法が提供される。
【００４２】
[0042]  放射源は１つ以上の自由電子レーザを備えることができる。
【００４３】
[0043]  この方法は、各分岐放射ビームを各ツールに送出することを更に備えることができる。
【００４４】
[0044]  別の態様によれば、リソグラフィ方法が提供される。この方法は、自由電子レーザを用いてメイン放射ビームを生成することと、複数の静的ミラーを用いてメイン放射ビームの異なる部分を反射することであって、各静的ミラーがメイン放射ビームの反射した部分を関連付けられた分岐光路に沿って送出することで分岐放射ビームを形成する、ことと、を備える。第１の分岐放射ビームは第１のリソグラフィ装置へ送出され、第２の分岐放射ビームは第２のリソグラフィ装置へ送出される。
【００４５】
[0045]  別の態様によれば、リソグラフィシステムが提供される。このリソグラフィシステムは、メイン放射ビームを生成するように動作可能な自由電子レーザと、メイン放射ビームの異なる部分を反射するように配置された複数の静的ミラーを備えるビーム分割装置であって、各静的ミラーがメイン放射ビームの反射した部分を関連付けられた分岐光路に沿って送出することで分岐放射ビームを形成する、ビーム分割装置と、マスク検査装置と、リソグラフィ装置と、を備える。マスク検査装置及びリソグラフィ装置は、異なる分岐放射ビームを受光するように配置されている。
【００４６】
[0046]  別の態様によれば、リソグラフィ方法が提供される。この方法は、自由電子レーザを用いてメイン放射ビームを生成することと、複数の静的ミラーを用いてメイン放射ビームの異なる部分を反射することであって、各静的ミラーがメイン放射ビームの反射した部分を関連付けられた分岐光路に沿って送出することで分岐放射ビームを形成する、ことと、を備える。第１の分岐放射ビームはマスク検査装置へ送出され、第２の分岐放射ビームはリソグラフィ装置へ送出される。
【００４７】
[0047]  別の態様によれば、ＥＵＶ放射ビームを生成するように動作可能な自由電子レーザと、ＥＵＶ放射ビームを受光するように配置されたマスク検査装置と、を備えるシステムが提供される。
【００４８】
[0048]  別の態様によれば、自由電子レーザを用いてＥＵＶ放射ビームを発生することと、ＥＵＶ放射ビームをマスク検査装置に送出することと、ＥＵＶ放射ビームを用いてマスクを検査することと、を備える方法が提供される。
【００４９】
[0049]  別の態様によれば、リソグラフィシステムにおいて用いるためのビーム分割装置が提供される。このビーム分割装置は、メイン放射ビームを受光すると共に少なくとも１つの分岐放射ビームを出力するように動作可能であり、メイン放射ビームの第１の部分を分岐光路に沿って送出して第１の分岐放射ビームを与えるように配置された第１の抽出光学部品を備え、第１の抽出光学部品が第１の複数の部分を含み、第１の複数の部分の各々がメイン放射ビームの各部分を反射して第１の分岐放射ビームの各サブビームを形成するように配置され、メイン放射ビームの位置がメイン放射ビームの伝搬方向に垂直な面内で変化した場合に、第１の複数の部分の少なくとも１つが受け取るパワーが増大すると共に第１の複数の部分の少なくとも１つが受け取るパワーが低減するように、第１の複数の部分が配置されている。
【００５０】
[0050]  有利な点として、本発明は、メイン放射ビームから少なくとも第１の分岐放射ビームを抽出することができる機構を提供する。例えば第１の抽出光学部品が単一の矩形ミラーを含む機構に比べ、第１の分岐放射ビームのパワーはメイン放射ビームのポインティングのばらつきによる影響を受けにくい。
【００５１】
[0051]  メイン放射ビームの伝搬方向に垂直な面内でのメイン放射ビームの位置の変化に対して第１の分岐放射ビームのパワーがほぼ変化しないように、第１の複数の部分を配置することができる。
【００５２】
[0052]  メイン放射ビームの伝搬方向に垂直な面内でのその位置の変化の方向には無関係に、第１の複数の部分の少なくとも１つが受け取るパワーが増大すると共に複数の部分の少なくとも１つが受け取るパワーが低減するように、第１の抽出光学部品の形状を設定することができる。
【００５３】
[0053]  メイン放射ビームの伝搬方向に垂直な面への第１の複数の部分の各々の投影は、メイン放射ビームの中心の周りに概ね均一に分散することができる。
【００５４】
[0054]  メイン放射ビームの伝搬方向に垂直な面への第１の複数の部分の各々の投影がほぼ同一の大きさ及び形状であるように、第１の複数の部分の各々を配置することができる。
【００５５】
[0055]  メイン放射ビームの伝搬方向に垂直な面への第１の複数の部分の各々の投影が、方形、三角形、矩形、又は六角形の断面エリアであるように、第１の複数の部分の各々を配置することができる。
【００５６】
[0056]  メイン放射ビームの伝搬方向に垂直な面への第１の複数の部分の１つの投影が、メイン放射ビームの伝搬方向に垂直な面への第１の複数の部分の他のいずれかのものの投影とほぼ重複しないように、第１の複数の部分の各々を配置することができる。
【００５７】
[0057]  第１の複数の部分の各々は、各サブビームがほぼ隣接するような向きに配することができる。
【００５８】
[0058]  各サブビームがほぼ重複しないように、更にそれらの間の間隙が最小限であるように、第１の複数の部分を配置することができる。
【００５９】
[0059]  第１の複数の部分は、各サブビームがほぼ完全に重複するように配置することができる。
【００６０】
[0060]  第１の分岐光路は、これに沿って伝搬する分岐放射ビームを調節するように配置されたリップルプレートを備えることができる。
【００６１】
[0061]  第１の分岐光路は、これに沿って伝搬する分岐放射ビームの強度を調整するための機構を備えることができる。
【００６２】
[0062]  第１の分岐放射ビームはメイン放射ビームに対してほぼ垂直な方向に伝搬することができる。
【００６３】
[0063]  ビーム分割装置は、メイン放射ビームの各部分を各分岐光路に沿って送出して各分岐放射ビームを与えるように各々が配置された１つ以上の追加の抽出光学部品を更に備えることができ、各追加の抽出光学部品がそれぞれ複数の部分を含み、複数の部分の各々がメイン放射ビームの各部分を反射して各分岐放射ビームの各サブビームを形成するように配置され、メイン放射ビームの位置がメイン放射ビームの伝搬方向に垂直な面内で変化した場合に、追加の抽出光学部品の部分の少なくとも１つが受け取るパワーが増大すると共に追加の抽出光学部品の複数の部分の少なくとも１つが受け取るパワーが低減するように、各複数の部分が配置されている。
【００６４】
[0064]  メイン放射ビームの伝搬方向に垂直な面への第１の抽出光学部品及び追加の抽出光学部品の全ての部分の投影がメイン放射ビームの断面エリアとほぼ一致するように、第１の抽出光学部品の部分及び追加の抽出光学部品の各々の部分を配置することができる。
【００６５】
[0065]  別の態様によれば、メイン放射ビームを生成するように動作可能な放射源と、本明細書に記載した態様の１つに従ったビーム分割装置と、ビーム分割装置から分岐放射ビームに配置された少なくとも１つのリソグラフィ装置と、を備えるリソグラフィシステムが提供される。
【００６６】
[0066]  メイン放射ビームは、その中心について回転対称の強度分布を有することができる。
【００６７】
[0067]  メイン放射ビームはガウス分布に近い強度分布を有することができる。
【００６８】
[0068]  放射源は１つ以上の自由電子レーザを備えることができる。
【００６９】
[0069]  放射源は、１つ以上の自由電子レーザから受光される放射ビームの断面の大きさ及び／又は形状を変えるように配置された光学部品を備えることができる。
【００７０】
[0070]  リソグラフィシステムは１つ以上のマスク検査装置を更に備えることができる。
【００７１】
[0071]  メイン放射ビームはＥＵＶ放射を含むことができる。
【００７２】
[0072]  別の態様によれば、ビーム分割装置が提供される。このビーム分割装置は、放射ビームを受光するためのビームスポット領域と、複数の個別反射要素により形成される周期的なアレイと、複数の反射要素がビームスポット領域を通過して移動するように周期的なアレイを動かすための機構と、を備え、放射ビームの第１の部分が第１の分岐放射ビームを形成すると共に放射ビームの第２の部分が第２の分岐放射ビームを形成するように、反射要素が配置されている。
【００７３】
[0073]  このような機構によって、入来放射ビームを出射する第１及び第２の分岐放射ビームに分割することが可能となる。
【００７４】
[0074]  一般に、複数の個別反射要素がビームスポット領域を通過して移動すると、第１及び第２の分岐放射ビームの相対強度は時間と共に変化する。この変動は周期的であり、周波数は周期的なアレイの速度及びピッチによって決定される。これによって、第１及び第２の分岐放射ビームの各々により送出される放射線量が時間と共に変動する。この線量の変動は、整数の振動周期に等しい時間期間で平均してゼロになる。短い時間期間で安定した線量を達成し得るように、振動の周波数はできる限り高いことが望ましい場合がある。
【００７５】
[0075]  周期的なアレイは複数の個別反射要素を含むので、反射要素の各々はより小型化し、より密接する可能性がある。これは周期的なアレイのピッチを縮小させ、従って周期的なアレイの所与の速度において第１及び第２の分岐放射ビームの強度が振動する周波数を増大させることができる。有利な点として、これによって、周期的なアレイの所与の速度において安定した線量が達成される時間期間を短縮することができる。あるいは、同様の時間期間で、より低速の周期的なアレイで安定した線量を達成することができる。
【００７６】
[0076]  反射要素がビームスポット領域を通過して移動する機構の利点は、第１及び第２の分岐放射ビームの（時間平均された）相対強度が、少なくとも周期的なアレイの動きの方向において、入来放射ビームの方向及び位置の影響を比較的受けにくいことである。これは、特に入来放射ビームの直径が小さい場合、入来放射ビーム及び静的ミラーの相対的な動きの結果として分岐放射ビームの相対強度が大幅に変化し得る静的ミラーを用いた機構とは対照的である。この理由は、静的ミラーを用いた機構では、放射ビームと静的ミラーの所与の相対位置について、分岐放射ビームの相対強度が概ね時間非依存であり、静的ミラーに対する放射ビームの位置に依存するからである。小さいビームスポット領域、ポインティング、比較的小さい放射ビームでは、放射ビームと静的ミラーの相対位置の比較的小さい変化が、分岐放射ビームの相対強度の大きな変化を生じる可能性がある。しかしながら、反射要素がビームスポット領域を通過して移動する機構では、分岐放射ビームの相対強度は時間と共に振動するが、整数の振動周期でこの線量の変動は平均してゼロになる。従って、第１及び第２の分岐放射ビームの（整数の振動周期で）時間平均された相対強度は、少なくとも周期的なアレイの動きの方向において、入来放射ビームの方向及び位置の影響を比較的受けにくい。
【００７７】
[0077]  ビーム分割装置は概ねディスク形状の本体を備え、周期的なアレイを動かすための機構はこの本体を回転軸を中心に回転させるように動作可能とすることができる。
【００７８】
[0078]  複数の個別反射要素の各々は、概ね半径方向に延出するスポークの表面を備えることができる。
【００７９】
[0079]  概ね半径方向に延出するスポークは、半径方向内側位置から半径方向外側位置へ延出するものである。概ね半径方向に延出するスポークは、純粋な半径方向に延出することができる。あるいは、概ね半径方向に延出するスポークは、半径方向に対して斜角に配置されるように円周方向のコンポーネントを有することができる。
【００８０】
[0080]  放射ビームの第１の部分が反射要素に入射し、反射要素によって反射されて第１の分岐放射ビームを形成すると共に、放射ビームの第２の部分が反射要素間の１つ以上の間隙を通過して第２の分岐放射ビームを形成するように、反射要素を配置することができる。
【００８１】
[0081]  反射要素間の１つ以上の間隙の各々はビーム分割装置の本体のエッジまで延出することができる。
【００８２】
[0082]  このような機構では、反射要素間の間隙は一方側で開放している。有利な点として、放射ビームが概ねこの開放側へ伝搬する場合、このような機構では、許容可能かすめ入射角の範囲は本体の厚さによって限定されない。これは、間隙が本体のエッジまで延出しない、すなわち間隙が本体のアパーチャの形態であり全ての側で閉じている機構とは対照的である。このような機構では、許容可能かすめ入射角の範囲は、放射ビームの伝搬方向における間隙の大きさ及び本体の厚さの双方によって限定される。本体の厚さは、かすめ入射角に下限を設定する。
【００８３】
[0083]  従って、反射要素の各々がビーム分割装置の本体のエッジまで延出している機構では、より小さいかすめ入射角が可能となる。これは熱的な理由のために有益である。
【００８４】
[0084]  ビーム分割装置は、１つ以上の間隙の少なくとも１つにおいて傾斜部を更に備えることができる。
【００８５】
[0085]  有利な点として、そのような傾斜部により、ビーム分割装置の剛性及び熱伝導率を増大させることができる。傾斜部は傾いているので、その間隙がビームスポット領域内にある場合に各傾斜部の表面が入来放射ビームと概ね平行であるように配置して、入来放射ビームと干渉しないようにすることができる。
【００８６】
[0086]  ビームスポット領域は本体の軸方向に面する表面上に配置することができる。
【００８７】
[0087]  複数の個別反射要素は半径増大方向で内側に向かってテーパ状とすることができる。
【００８８】
[0088]  有利な点として、反射要素を充分にテーパ化することで、反射要素の側壁からの反射で失われる放射の割合を無視できる量まで低減することができる。
【００８９】
[0089]  複数の個別反射要素は各々、反射要素の軸方向に面する上面から離れる軸方向で内側に向かってテーパ状とすることができる。
【００９０】
[0090]  これによって、反射要素の各々にアンダーカットを設ける。有利な点として、反射要素を充分にテーパ化することで、反射要素の側壁からの反射で失われる放射の割合を無視できる量まで低減することができる。
【００９１】
[0091]  複数の反射要素の各々は半径方向に対してある斜角の方向に延出することができる。
【００９２】
[0092]  放射ビームの伝搬方向は、ビームスポット領域内の反射要素が延出する方向と概ね整合される。従って、放射ビーム方向は半径方向に対して斜角である。有利な点として、入来放射ビームは回転軸を通過しないので、ビーム分割装置の本体を軸方向の対向する両側で回転のために支持することができる。これによって、例えばシャフトは放射ビームを遮ることなく本体の軸方向上面から外れて延出することができる。
【００９３】
[0093]  ビームスポット領域は本体の半径方向に面する表面上に配置することができる。
【００９４】
[0094]  有利な点として、このような実施形態では、反射要素の各々を概ね矩形の形状とすることができる。別の利点は、入来放射ビームが回転軸と交差せず、その近傍を通過することもないことであり、従って、軸受及びアクチュエータをビーム分割装置の両側に配置することができ、対称的でバランスのとれた設計が可能となる。
【００９５】
[0095]  複数の反射要素の各々の半径方向に面する表面を湾曲させることができる。
【００９６】
[0096]  複数の反射要素の各々の半径方向に面する表面を平坦とすることができる。
【００９７】
[0097]  複数の個別反射要素を半径増大方向で外側に向かってテーパ状とすることができる。
【００９８】
[0098]  これによって、各反射要素にアンダーカットを設ける。充分な半径方向のテーパ化を与えることで、反射要素の側壁に入射する放射の割合を低減するか又は排除することが可能となる。
【００９９】
[0099]  ビーム分割装置は、冷却デバイスと、反射要素から冷却デバイスに熱を伝達するための機構と、を更に備えることができる。複数の反射要素はこの冷却デバイスに対して移動する。冷却デバイスは静的なものとすることができる。
【０１００】
[00100]  冷却デバイスは、ビーム分割装置の本体の表面の近くに、間隙によって分離されて配置することができる。
【０１０１】
[00101]  本体及び冷却デバイスの対向表面に高放射率材料のコーティングを設けることができる。これによって、本体による放射及び冷却デバイスによる放出された放射の吸収を促進することができる。
【０１０２】
[00102]  本体と冷却デバイスとの間に設けられた間隙に、毛管力によって所定位置に保持された液体金属層を充填することができる。この金属は可融合金を含み得る。
【０１０３】
[00103]  別の態様によれば、本明細書に記載する態様の１つに従ったビーム分割装置を備えるリソグラフィシステムが提供される。
【０１０４】
[00104]  別の態様によれば、本明細書に記載する態様の１つに従った複数のビーム分割装置を備える複合ビーム分割装置が提供される。
【０１０５】
[00105]  複数のビーム分割装置の少なくとも２つを直列に配置して、ビーム分割装置の第１のものが生成する分岐放射ビームの１つがビーム分割装置の第２のものによって受光されるようにすることができる。
【０１０６】
[00106]  複合ビーム分割装置は、複数のビーム分割装置の少なくとも２つの周期アレイの動きの相対位相を制御するように動作可能な調整機構を更に備えることができる。
【０１０７】
[00107]  別の態様によれば、リソグラフィシステムが提供される。このリソグラフィシステムは、各々が放射ビームを出力するように動作可能な２つの放射源と、複数のリソグラフィ装置と、２つのビームデリバリシステムであって、各々が放射ビームを受光すると共にこれを複数のリソグラフィ装置の異なるセットに分散させるように配置された、２つのビームデリバリシステムと、本明細書に記載する態様に従った少なくとも１つのビーム分割装置であって、２つの放射源により出力される放射ビームの双方の経路から外れた非作動位置と、放射ビームの一方からの放射ビームの経路内に配置された少なくとも１つの展開位置と、の間で移動可能である、少なくとも１つのビーム分割装置と、を備え、少なくとも１つのビーム分割装置がその非作動位置に配置された場合、２つのビームデリバリシステムの各々が２つの放射源の異なる１つから放射ビームを受光し、少なくとも１つのビーム分割装置がその展開位置に配置された場合、放射源の一方により出力される放射ビームを２つの分岐放射ビームに分割するように配置され、２つのビームデリバリシステムの各々が分岐放射ビームの異なる１つを受光する。
【０１０８】
[00108]  ２つの放射源の一方又は双方により出力される放射ビームは、ＥＵＶ放射又はｘ線放射を含むことができる。
【０１０９】
[00109]  別の態様によれば、リソグラフィシステムが提供される。このリソグラフィシステムは、各々が放射ビームを出力するように動作可能な第１及び第２の放射源と、複数のリソグラフィ装置と、２つのビームデリバリシステムであって、各々が放射ビームを受光すると共にこれを複数のリソグラフィ装置の異なるセットに分散させるように配置された、２つのビームデリバリシステムと、本明細書に記載する態様の１つに従った第１及び第２のビーム分割装置であって、第１の放射源により出力される放射ビームが第１のビーム分割装置によって受光され、第１の放射源により出力される放射ビームの第１の部分が第１のビーム分割装置の反射要素に入射し、反射要素によって反射されて第１の分岐放射ビームを形成すると共に、第１の放射源により出力される放射ビームの第２の部分が第１のビーム分割装置の反射要素間の間隙を通過して第２の分岐放射ビームを形成し、第２の放射源により出力される放射ビームが第２のビーム分割装置によって受光され、第２の放射源により出力される放射ビームの第１の部分が第２のビーム分割装置の反射要素に入射し、反射要素によって反射されて第３の分岐放射ビームを形成すると共に、第２の放射源により出力される放射ビームの第２の部分が第２のビーム分割装置の反射要素間の間隙を通過して第４の分岐放射ビームを形成するように配置された、第１及び第２のビーム分割装置と、を備え、第１及び第４の分岐放射ビームが概ね隣接し、同一線上にあり、２つのビームデリバリシステムの第１のものへ送出され、第２及び第３の分岐放射ビームが概ね隣接し、同一線上にあり、２つのビームデリバリシステムの第２のものへ送出される。
【０１１０】
[00110]  このような機構が有利である理由は、一方の放射源が動作していない場合に、第１及び第２の放射源が出力する放射ビームの経路の内外に光学コンポーネントを移動させる必要がないことである。
【０１１１】
[00111]  ２つの放射源の一方又は双方により出力される放射ビームは、ＥＵＶ放射又はｘ線放射を含むことができる。
【０１１２】
[00112]  一態様によれば、自由電子レーザのためのアンジュレータが提供される。このアンジュレータは、周期磁場を生成するように動作可能であり、電子ビームを周期経路に沿って導くように配置された少なくとも１つのアンジュレータモジュールであって、電子ビーム内の電子がアンジュレータ内の放射と相互作用してコヒーレントな放射の放出を誘導して放射ビームを与えるようになっている、少なくとも１つのアンジュレータモジュールと、少なくとも１つのアンジュレータモジュール内の電子ビームの軌道を変えるように配置されたステアリングユニットと、ステアリングユニットを制御するように配置された制御ユニットと、を備える。
【０１１３】
[00113]  このように制御ユニットは、アンジュレータ自体の少なくとも１つのモジュール内で、電子ビームを、従って放射ビームを方向操作することができ、これによって、調整が最大の効果を有する放射ビーム経路内の位置で放射ビームを調整することができる。
【０１１４】
[00114]  ステアリングユニットはアンジュレータ内で、電子ビームの伝搬方向に対して、アンジュレータの入口よりもアンジュレータの出口に近い位置に位置決めすることができる。
【０１１５】
[00115]  ステアリングユニットは、電子ビームの伝搬方向に対して、アンジュレータの最後のモジュールと最後から２番目のモジュールとの間に位置決めすることができる。すなわち、複数のモジュールが設けられる場合、電子ビームは各モジュール間を順番に移動する。電子ビームが通過する最後のモジュールが最後のモジュールである。電子ビームが最後のモジュールに入射する前に通過するモジュールが最後から２番目のモジュールである。
【０１１６】
[00116]  アンジュレータは、電子ビームの軌道を示す信号を制御ユニットに与えるためのセンサ機構を更に備えることができる。
【０１１７】
[00117]  センサ機構は、複数のアンジュレータモジュールの第１のものの後に位置決めされた第１のセンサと、複数のアンジュレータモジュールの第２のものの後に位置決めされた第２のセンサと、を備えることができる。
【０１１８】
[00118]  第１のセンサは最後から２番目のモジュールの後に位置決めし、第２のセンサは最後のモジュールの後に位置決めすることができる。
【０１１９】
[00119]  制御ユニットは、理想的な軌道からの電子ビームの軌道の逸脱を明らかにするように配置することができる。
【０１２０】
[00120]  制御ユニットは、電子ビームの軌道と理想的な軌道との差を小さくするように、又は理想的な軌道に平行な軌道と電子ビームをほぼ整合させるように、ステアリングユニットを制御するように配置することができる。
【０１２１】
[00121]  制御ユニットは、所定の位置における放射ビーム内の強度分布の指示を受信するように配置することができる。例えば所定の位置は、放射ビームを更に処理するための光学部品が配置された位置であり得る。例えば所定の位置は、リソグラフィシステムの一部であるビームエクスパンダの位置とすればよい。
【０１２２】
[00122]  アンジュレータは、所定の位置における放射ビーム内の強度分布と所定の位置における放射ビーム内の理想的な強度分布との差を明らかにするように、更に、所定の位置における放射ビーム内の強度分布と所定の位置における放射ビーム内の理想的な強度分布との差を小さくするようにステアリングユニットを制御するように、配置することができる。
【０１２３】
[00123]  制御ユニットは、電子ビームの軌道を周期的に所定の量だけ変化させるようにステアリングユニットを制御するように配置することができる。
【０１２４】
[00124]  制御ユニットは、アンジュレータの長手方向の軸に対して複数の個別の角度で電子ビームを順次送出するようにステアリングユニットを制御するように配置することができる。
【０１２５】
[00125]  複数の個別の角度は、複数の空間的に分離した放射ビームを与えるように選択することができる。
【０１２６】
[00126]  制御ユニットは、アンジュレータの長手方向の軸に対して所定の角度範囲にわたって電子ビームを掃引するようにステアリングユニットを制御するように配置することができる。
【０１２７】
[00127]  制御ユニットは、複数の空間的に重複した放射ビームを与えるようにステアリングユニットを制御するように配置することができる。このため、時間で平均化することで、複数の重複したビームは概ねフラットトップのビームプロファイルを与えることができる。
【０１２８】
[00128]  制御ユニットは、ほぼ一定の角速度で所定の角度範囲にわたって電子ビームを掃引するようにステアリングユニットを制御するように配置することができる。
【０１２９】
[00129]  制御ユニットは、アンジュレータの長手方向の軸に対して垂直な方向に１０００マイクロラジアンの角度まで軌道を変化させるようにステアリングユニットを制御するように配置することができる。例えば制御ユニットは、平面アンジュレータモジュール内で磁力線に垂直な面内で電子ビームを掃引する場合は平面アンジュレータモジュール内で１０００マイクロラジアンの角度まで、ヘリカルアンジュレータモジュール内では１００マイクロラジアンまで、軌道を変化させるようにステアリングユニットを制御するように配置することができる。
【０１３０】
[00130]  ステアリングユニットは第１のステアリングユニットとすることができ、アンジュレータはこのアンジュレータの最後のモジュールの後に配置された第２のステアリングユニットを備えることができる。この場合、制御ユニットは、第１のステアリングユニットによる電子ビームの変化前の電子ビームの伝搬軌道と第１のステアリングユニットによる電子ビームの変化後の伝搬軌道との差を小さくするように第２のステアリングユニットを制御するように配置することができる。例えば第２のステアリングユニットは、電子ビームの軌道を、電子ビームが第１のステアリングユニットと相互作用する前の電子ビームの軌道に戻すように、制御ユニットによって制御することができる。このように、電子ビームは、ビームダンプへの経路のような所望の経路（放射ビームの所望の経路とは異なる場合がある）を進ませることができる。
【０１３１】
[00131]  アンジュレータは、電子ビームの方向を変えるように制御ユニットにより制御される複数のステアリングユニットを備えることができる。
【０１３２】
[00132]  別の態様によれば、本明細書に記載する態様の１つに従ったアンジュレータを備える、少なくとも１つの放射ビームを生成するように配置された自由電子レーザが提供される。
【０１３３】
[00133]  別の態様によれば、本明細書に記載する態様に従った、少なくとも１つの放射ビームを生成するように配置された自由電子レーザと、各々が少なくとも１つの放射ビームの少なくとも１つを受光するように配置された少なくとも１つのリソグラフィ装置と、を備えるリソグラフィシステムが提供される。
【０１３４】
[00134]  リソグラフィシステムは、自由電子レーザから受光される少なくとも１つの放射ビームの断面の大きさ及び／又は形状を変えるように配置された光学部品を更に備えることができる。例えば、リソグラフィシステムはビームエクスパンダ光学部品を備え得る。
【０１３５】
[00135]  リソグラフィシステムは、少なくとも１つの放射ビーム内の強度分布を示す信号をアンジュレータの制御ユニットに与えるように配置された強度分布センサを更に備えることができる。強度分布センサは、例えばビームエクスパンダ光学部品の近傍に位置付けることができる。
【０１３６】
[00136]  少なくとも１つのリソグラフィ装置は１つ以上のマスク検査装置を備えることができる。
【０１３７】
[00137]  少なくとも１つの放射ビームはＥＵＶ放射を含むことができる。
【０１３８】
[00138]  別の態様によれば、アンジュレータ内の電子ビームの方向を変化させるためのコンピュータにより実施される方法が提供される。このアンジュレータは、周期磁場を生成するように動作可能であると共に、電子ビームを周期経路に沿って導くように配置されて、電子ビーム内の電子がアンジュレータ内の放射と相互作用してコヒーレントな放射の放出を誘導して放射ビームを与えるようになっている。この方法は、電子ビームの軌道を示す信号を受信すること、及び／又は所定の位置における放射ビーム内の強度分布を示す信号を受信することと、理想的な軌道からの電子ビームの軌道の逸脱を明らかにすること、及び／又は所定の位置における放射ビーム内の強度分布と所定の位置における放射ビーム内の理想的な強度分布との差を明らかにすることと、明らかになった逸脱を小さくするように、及び／又は明らかになった差を小さくするように、アンジュレータのモジュール内の電子ビームを方向操作するようにアンジュレータ内のステアリングユニットを制御することと、を備える。
【０１３９】
[0001]  別の態様によれば、自由電子レーザのためのアンジュレータが提供される。このアンジュレータは、第１の放射ビームを与えるように配置された第１のアンジュレータセクション及び第２の放射ビームを与えるように配置された第２のアンジュレータセクションであって、各アンジュレータセクションが、電子ビームを周期経路に沿って導くように配置された少なくとも１つのアンジュレータモジュールを備えて、電子ビームが第１及び第２のセクション内の放射と相互作用してコヒーレントな放射の放出を誘導して第１及び第２の放射ビームをそれぞれ与えるようになっている、第１のアンジュレータセクション及び第２のアンジュレータセクションと、第１のアンジュレータセクションと第２のアンジュレータセクションとの間に配置され、第１のアンジュレータセクションから出射する電子ビームの軌道を変えるように配置された第１のステアリングユニットであって、電子ビームを少なくとも部分的に第１の放射ビームから分離させることで、電子ビームが第２のアンジュレータセクションを伝搬する際に電子ビームから第１の放射ビームの少なくとも第１の部分が切り離されるようにする、第１のステアリングユニットと、を備える。
【０１４０】
[0002]  このような機構は、２つの別個の放射ビームの生成を可能とする。すなわち第１のアンジュレータセクションからのものと第２のアンジュレータセクションからのものである。これによって、このようなアンジュレータを用いる自由電子レーザは、放射ビームを２つの異なる位置に供給することができる。２つの別個の放射ビームは、例えば２つの異なるリソグラフィシステム又は２つの異なるセットのリソグラフィシステムに供給され得る。これにより、メイン放射ビームを複数のサブビームに分割する必要なく、単一の自由電子レーザが放射を複数のリソグラフィ装置に供給することが可能となる。
【０１４１】
[0003]  自由電子レーザを用いて、例えばリソグラフィのために使用可能な放射を生成することができる。しかしながら、自由電子レーザは構築及び運用の費用が高いことがある。従って、特に極端紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィにおいて自由電子レーザの費用対効果を高めるため、単一の自由電子レーザが複数のリソグラフィ装置に放射を提供することが望ましい場合がある。自由電子レーザは典型的に、比較的小さいエテンデュ（ｅｔｅｎｄｕｅ）の単一の放射ビームを生成する。例えばＥＵＶ自由電子レーザは、直径が数百ミクロンのオーダーであり、発散が数百マイクロラジアンのオーダーであり得る。このような小さいエテンデュの高パワー放射ビームを分割することは難しい。本発明は、そのような放射の分割を簡略化し、場合によっては単一の放射ビームを分割する必要性を完全に排除することも可能である。
【０１４２】
[0004]  アンジュレータは、３つ以上のアンジュレータセクション及び２つ以上のステアリングユニットを備え、各ステアリングユニットをそれぞれ異なる対の隣接アンジュレータセクション間に配置することができる。
【０１４３】
[0005]  第１のステアリングユニットが、第１のアンジュレータセクションの軸に対してある角度だけ電子ビームを曲げることができる。
【０１４４】
[0006]  第１のステアリングユニットにおいて電子ビームを曲げる角度は、第１の放射ビームの発散よりも大きくすることができる。
【０１４５】
[0007]  電子ビームはアンジュレータ内のビームラインパイプを通過することができ、ステアリングユニットにおいて電子ビームを曲げる角度は充分に小さいので第１及び第２の放射ビームは双方とも電子ビームラインパイプ内に収まることができる。アンジュレータが３つ以上のアンジュレータセクション及び２つ以上のステアリングユニットを備える実施形態では、各ステアリングユニットにおいて電子ビームを曲げる角度は充分に小さいので、放射ビームの全てが電子ビームラインパイプ内に収まることができる。アンジュレータが３つ以上のアンジュレータセクション及び２つ以上のステアリングユニットを備え、アンジュレータが平面型である実施形態では、電子ビームの軌道がほぼ１つの面内に保持されるようにステアリングユニットを配置することができる。有利な点として、これにより、この面に垂直な方向でビームラインパイプを小型にすることができ、これによってアンジュレータ内の磁石間の分離を小さくすることができる。アンジュレータが３つ以上のアンジュレータセクション及び２つ以上のステアリングユニットを備え、アンジュレータがヘリカル型である実施形態では、各アンジュレータセクションにおける電子ビームの方向がほぼ円錐上に位置するようにステアリングユニットを配置することができる。有利な点として、これによって、電子ビーム及び全ての発生した放射ビームを収容しながら、ビームラインパイプの直径を小さく維持することができる。
【０１４６】
[0008]  電子ビームの初期軌道が許容可能な初期軌道の範囲内である場合にのみ第２のアンジュレータセクション内でのコヒーレントな放射の著しい誘導放出が生じるように第２のアンジュレータセクションを配置し、電子ビームが第２のアンジュレータセクションに入射する際に初期軌道が許容可能な初期軌道の範囲内となるように第１のステアリングユニットを配置することができる。
【０１４７】
[0009]  第１及び／又は第２のアンジュレータセクションはヘリカルアンジュレータモジュールを含むことができる。
【０１４８】
[0010]  第２のアンジュレータセクションの中心軸は第１のアンジュレータセクションの中心軸と整合させないようにすることができる。
【０１４９】
[0011]  第１及び第２のアンジュレータセクションの中心軸間の角度は、第１のステアリングユニットにおいて電子ビームを曲げる角度とほぼ一致することができる。
【０１５０】
[0012]  第１のステアリングユニットは、第１のアンジュレータセクションの中心軸に対してほぼ垂直な方向に電子ビームを第１の放射ビームから分離させるように配置することができる。
【０１５１】
[0013]  電子ビームは第１の放射ビームから完全に分離させることができる。
【０１５２】
[0014]  このステアリングユニット又は各ステアリングユニットは、電子ビームがアンジュレータを移動する際に電子ビーム内で生じるエネルギ幅による収差を低減させるように配置された磁石を含むことができる。
【０１５３】
[0015]  第１の放射ビームの第２の部分は第２のアンジュレータセクションにおいてシード放射として機能することができる。
【０１５４】
[0016]  第１又は第２の放射ビームはシード放射源として機能することができる。
【０１５５】
[0017]  アンジュレータは、第１及び第２のアンジュレータセクション間に位相調整ユニットを更に備え、この位相調整ユニットはシード放射と電子ビームとの間の最適な整合を与えるように配置することができる。
【０１５６】
[0018]  第１及び第２のアンジュレータセクションはテーパ化し、第１及び第２のアンジュレータセクションのテーパ化は個別に制御可能とすることができる。
【０１５７】
[0019]  アンジュレータは、このステアリングユニット又は各ステアリングユニットの前の電子ビームエクスパンダと、このステアリングユニット又は各ステアリングユニットの後の電子ビーム圧縮機と、を更に備えることができる。
【０１５８】
[0020]  アンジュレータは、第１及び第２のアンジュレータセクション間に１つ以上の電子ビームシフト要素を更に備え、これらの電子ビームシフト要素は電子ビームをその伝搬方向に対してほぼ垂直な方向にシフトさせるように動作可能とすることができる。
【０１５９】
[0021]  別の態様によれば、前出の請求項のいずれかに記載のアンジュレータを備える、少なくとも１つの放射ビームを生成するように配置された自由電子レーザが提供される。
【０１６０】
[0022]  別の態様によれば、少なくとも１つの放射ビームを生成するように配置された、本明細書に記載する態様に従った自由電子レーザと、各々が少なくとも１つの放射ビームの１つの少なくとも一部を受光するように配置された少なくとも１つのリソグラフィ装置と、を備えるリソグラフィシステムが提供される。
【０１６１】
[0023]  このリソグラフィシステムは、自由電子レーザから受光される少なくとも１つの放射ビームの断面の大きさ及び／又は形状を変えるように配置された光学部品を更に備えることができる。
【０１６２】
[0024]  少なくとも１つのリソグラフィ装置は１つ以上のマスク検査装置を備えることができる。
【０１６３】
[0025]  少なくとも１つの放射ビームはＥＵＶ放射を含むことができる。
【０１６４】
[0026]  別の態様によれば、放射を発生させる方法が提供される。この方法は、相対論的バンチ化電子ビームを生成することと、電子ビームを、少なくとも１つのアンジュレータモジュールを備える第１のアンジュレータセクションへ送出することであって、少なくとも１つのアンジュレータモジュールが電子ビームを周期経路に沿って導くように配置されて、電子ビームがアンジュレータモジュール内の放射と相互作用してコヒーレントな放射の放出を誘導すると共に、第１の放射ビームを生成するようになっている、ことと、ビームが第１のアンジュレータセクションから出射する際にその軌道を変えて、電子ビームを少なくとも部分的に第１の放射ビームから分離させる、ことと、電子ビームを、少なくとも１つのアンジュレータモジュールを備える第２のアンジュレータセクションへ送出することであって、少なくとも１つのアンジュレータモジュールが電子ビームを周期経路に沿って導くように配置されて、電子ビームがアンジュレータモジュール内の放射と相互作用してコヒーレントな放射の放出を誘導すると共に、第２の放射ビームを生成するようになっている、ことと、を備え、電子ビームと第１の放射ビームとの少なくとも部分的な分離が、電子ビームが第２のアンジュレータセクションを伝搬する際に電子ビームから第１の放射ビームの少なくとも第１の部分が切り離されるようなものである。
【０１６５】
[0027]  別の態様によれば、光学要素が提供される。この光学要素は、本体と、この本体上に設けられ、放射ビームを受光してビームスポット領域と反射された放射ビームとを形成するための反射面と、ビームスポット領域が反射面上を移動して周期経路をたどるように、更に反射された放射ビームの方向がほぼ一定であるように本体を動かすように動作可能な移動機構と、を備える。
【０１６６】
[0028]  放射ビームのパワーの一部は光学要素により吸収されて、反射面を加熱する。移動機構は反射面を移動させてビームスポット領域が反射面上で動くように動作可能であるので、光学要素により吸収されるパワーは広いエリアに広がり、熱負荷の密度を低下させる。このため光学要素は、静的光学要素とは異なり、更に高いパワー密度の放射ビームを受光することが可能となる。
【０１６７】
[0029]  このビームスポット領域は反射面上で周期経路をとるので、ビームスポット領域が充分に迅速に動くならば、反射面を加熱する放射ビームによって周期経路に沿った方向に生じる反射面の湾曲は無視できる程度である。引き起こされる最大の湾曲の方向は、周期経路に垂直な方向である。このような湾曲は簡単に補正することができる。
【０１６８】
[0030]  本体は概ねディスク形状であり、移動機構は本体を回転軸を中心に回転させるように動作可能とすることができる。
【０１６９】
[0031]  回転軸に沿った又は回転軸に平行な方向を、軸方向と呼ぶことができる。回転軸に対して又は回転軸から延出し、この回転軸に垂直な方向を、半径方向と呼ぶことができる。
【０１７０】
[0032]  光学要素は、反射面の湾曲を変えるための歪み機構を更に備えることができる。この歪み機構は、反射面に入射する放射ビームが引き起こす反射面の湾曲を少なくとも部分的に補正するように反射面の湾曲を変えるように配置することができる。
【０１７１】
[0033]  光学要素によって吸収されたエネルギは、反射面から遠ざかる方向に温度勾配を生じる。この温度勾配の結果、光学要素の異なる部分が異なる膨張を生じ、反射面を歪ませる。歪み機構は、この歪みが引き起こす反射面の湾曲を少なくとも部分的に補正するように反射面の湾曲を変えるように配置されている。
【０１７２】
[0034]  反射面は本体の軸方向に面する表面上に配置することができる。
【０１７３】
[0035]  このような機構により、ビームスポット領域は反射面の環状領域をたどる。
【０１７４】
[0036]  歪み機構は、反射面の半径方向の湾曲を変えるように動作可能とすることができる。
【０１７５】
[0037]  歪み機構は、本体の半径方向外側エッジに概ね軸方向の力を加えるように動作可能とすることができる。
【０１７６】
[0038]  歪み機構は、概ねディスク形状の本体から遠ざかる方向に延出する磁性材料から形成された１つ以上の部材と、１つ以上の電気コイルと、を備え、概ね軸方向の力は、１つ以上の部材に作用する１つ以上の電気コイルからの磁力によって本体の半径方向外側エッジに加えることができる。
【０１７７】
[0039]  このような構成は、反射面の湾曲を変えるためのシンプルな機構を提供する。湾曲の量は、１つ以上の電気コイルを流れる電流を変えることによって調整可能である。
【０１７８】
[0040]  歪み機構は、概ねディスク形状の本体から軸方向に遠ざかって延出する１つ以上の質量を備え、本体の回転によって複数の質量に半径方向外向きの遠心力が作用し、この遠心力が本体の半径方向外側エッジに作用するモーメントを発生させて、反射面の曲率半径を変化させることができる。
【０１７９】
[0041]  このような構成は、反射面の湾曲を変えるためのシンプルな機構を提供する。湾曲の量は、本体の回転速度を変えることによって調整可能である。
【０１８０】
[0042]  本体の軸方向の厚さは半径方向で変動することができる。
【０１８１】
[0043]  このような機構では、単一の概ね軸方向の力を加えることによって、異なる半径方向位置に異なる湾曲を与えることが可能となる。
【０１８２】
[0044]  本体の軸方向の厚さは、放射ビームによりビームスポット領域に与えられる熱負荷と概ね一致し、比較的高い熱負荷を受ける反射面の半径方向位置に対して歪み機構により与えられる湾曲の量が、比較的低い熱負荷を受ける反射面の半径方向位置に対して歪み機構により与えられる湾曲の量よりも概ね大きいようにすればよい。
【０１８３】
[0045]  放射ビームによってビームスポット領域に与えられる熱負荷は、反射面上への放射ビームの強度分布の投影に比例し得る。例えば軸方向の厚さは、熱負荷が最も大きくなり得るビームスポット領域の中央において最小とすることができる。
【０１８４】
[0046]  歪み機構は、ビームスポット領域の近傍で、本体の反射面とは反対側の表面に熱負荷を与えるように配置された１つ以上の加熱要素を備えることができる。この熱負荷は、放射ビームによってビームスポット領域に与えられる熱負荷に対して概ね相補的とすることができる。あるいは、熱負荷は、放射ビームによってビームスポット領域に与えられる熱負荷とほぼ同様とすることができる。
【０１８５】
[0047]  第１の熱負荷が比較的低い領域において第２の熱負荷が比較的高い場合、又はその逆において、第２の熱負荷は第１の熱負荷に対して概ね相補的であることは理解されよう。
【０１８６】
[0048]  光学要素はその本体に冷却流体流のための１つ以上のチャネルを更に備え、１つ以上のチャネルは少なくとも部分的に、反射面が配置された本体の一部に配置することができる。
【０１８７】
[0049]  このような内部冷却は反射面の極めて近くで冷却を行うので、反射面の熱変形を最小限に抑えることができる。
【０１８８】
[0050]  本体の反射面の下方における形状は、反射面に入射する放射ビームにより引き起こされる反射面の温度の変動を少なくとも部分的に低減するようにすることができる。
【０１８９】
[0051]  そのような実施形態では、反射面は本体の半径方向に面する表面上に配置することができる。
【０１９０】
[0052]  そのような実施形態では、入来放射ビームが回転軸と交差せず、その近傍を通過することもないので、軸受及びアクチュエータを光学要素の両側に配置することができ、対称的でバランスのとれた設計が可能となる。
【０１９１】
[0053]  別の態様によれば、放射ビームを生成するように動作可能な放射源と、放射ビームが反射面のビームスポット領域に入射するように配置された、本明細書に記載する態様に従った光学要素と、を備える放射システムが提供される。
【０１９２】
[0054]  この放射システムは、放射源及び光学要素が配置されている放射バンカを更に備えることができる。
【０１９３】
[0055]  放射源は自由電子レーザを備えることができる。
【０１９４】
[0056]  別の態様によれば、本明細書に記載する態様に従った放射源を備えるリソグラフィシステムが提供される。
【０１９５】
[0057]  別の態様によれば、放射源から放射を受光すると共に、後に少なくとも１つのリソグラフィ装置に送出するために放射を出力アパーチャに送出するための装置が提供される。この装置は、放射を受光するための入力アパーチャと、出力アパーチャと、入力アパーチャと出力アパーチャとの間の、複数のチャンバを含む通路と、を備え、チャンバの少なくともいくつかの各々は少なくとも１つの真空ポンプに接続するための各ポンピングポートを含み、この装置は、入力アパーチャと出力アパーチャとの間の通路において気体の原子又は分子をイオン化するための電子又は他のイオン化粒子又はイオン化放射の源を更に備える。
【０１９６】
[0058]  入力アパーチャと出力アパーチャとの間で気体の原子又は分子をイオン化することで、この後に、例えば適切な電場又は磁場の印加により気体の原子又は分子の軌道を変えることができ、これは、気体の原子又は分子が真空ポンプの１つによってポンピングされる確率を上げることができる。
【０１９７】
[0059]  電子又は他のイオン化粒子又はイオン化放射の源は、チャンバの少なくとも１つにおいて及び／又は１対のチャンバ間のアパーチャにおいて気体の原子又は分子をイオン化するように構成することができる。
【０１９８】
[0060]  任意選択的に、各チャンバはそれぞれポンピングポートを含む。各チャンバは、それぞれアパーチャを介して少なくとも１つの他のチャンバに接続することができる。
【０１９９】
[0061]  通路は、放射が入力アパーチャから出力アパーチャへと進行する見通し経路（ｌｉｎｅ−ｏｆ−ｓｉｇｈｔ  ｐａｔｈ）を含むことができる。
【０２００】
[0062]  この装置は、イオン化した気体原子又は分子の軌道を変えるため、例えばチャンバの少なくとも１つにおいて及び／又はアパーチャの少なくとも１つにおいて軌道を変えるための、少なくとも１つの電場源又は磁場源を更に備えることができる。
【０２０１】
[0063]  電場源又は磁場源は、イオン化される気体の原子又は分子の弾道軌道を妨害するように構成することができる。
【０２０２】
[0064]  電場源又は磁場源は、イオン化した気体の原子又は分子の少なくとも一部を装置のコンポーネントの表面と衝突させるように構成することができる。これによって、この少なくとも一部のイオン化した気体の原子又は分子の弾道軌道を壊すことができる。
【０２０３】
[0065]  電場源又は磁場源は、イオン化した気体の原子又は分子の少なくとも一部を、チャンバの少なくとも１つの表面又は１対のチャンバ間のアパーチャの表面と衝突させるように構成することができる。チャンバの少なくとも１つのこの表面又は１対のチャンバ間のアパーチャのこの表面は、動作においてイオン化した気体の原子又は分子がこの表面に当たって跳ね返るように構成することができる。
【０２０４】
[0066]  この装置は、電子又は他のイオン化粒子の軌道を変えて電子又は他のイオン化粒子と気体の原子又は分子との衝突の確率を上げるための少なくとも１つの電場源及び／又は磁場源を更に備えることができる。
【０２０５】
[0067]  電子又は他のイオン化粒子の軌道を変えるための少なくとも１つの電場源又は磁場源は、電子又は他のイオン化粒子の経路長を長くするように構成することができる。
【０２０６】
[0068]  少なくとも１つの電場源又は磁場源は、電子を生成するカソードと電子を受容するように配置されたアノードとの間で電子の経路長を長くするように構成することができる。
【０２０７】
[0069]  電子又は他のイオン化粒子の軌道を変えるための少なくとも１つの電場源又は磁場源は、電子又は他のイオン化粒子の少なくともいくつかに少なくとも部分的にらせん状の軌道を進ませるように構成することができる。
【０２０８】
[0070]  少なくとも１つの電場源又は磁場源は、入力アパーチャに到達する弾道軌道を有する気体の原子又は分子が存在する可能性のあるチャンバの少なくとも１つの一部に電子又は他のイオン化粒子を集中させるように構成することができる。
【０２０９】
[0071]  少なくとも１つの電場源又は磁場源は、チャンバの少なくとも１つの壁に電位を印加するための回路を備えることができる。
【０２１０】
[0072]  電子はカソードによって生成することができ、回路は、動作時にチャンバの少なくとも１つの上記の壁を上記のカソードよりも低い電位に保持するように構成することができる。
【０２１１】
[0073]  イオン化した気体の原子又は分子の軌道を変えるための少なくとも１つの電場源又は磁場源、及び、電子の軌道を変えるための少なくとも１つの電場源又は磁場源は、共通の少なくとも１つの電場源又は磁場源を備えることができる。
【０２１２】
[0074]  電子源は、電子を生成するためのカソード機構とカソード機構により生成される電子を収集するためのアノードとを備えることができる。カソード機構によって生成されアノードによって収集される電子が上記の少なくとも１つのチャンバの少なくとも一部を通過するように、カソード機構及びアノードを配置することができる。
【０２１３】
[0075]  カソード機構は、カソードと、このカソード及びアノードの間に位置付けられた別のアノードと、を備えることができる。この別のアノードは、カソードにより生成された電子を加速するための加速アノードを含み得る。この別のアノードは、電子がこの別のアノードを通過した後に電場を印加して電子の加速を低減させるように構成することができる。適切に配置した別のアノードを用いることで、電子がこの別のアノードと上記のアノードとの間を通過する際に電子の少なくとも一部の運動エネルギのばらつきを軽減することができる。電子の少なくとも一部の運動エネルギは、この別のアノードと上記のアノードとの間を通過する際に所望の値の範囲内に維持することができる。
【０２１４】
[0076]  カソード機構は熱イオン放出によって電子を生成するように構成することができる。
【０２１５】
[0077]  電子源によって生成される電子が少なくとも１つのチャンバを通過する時間の少なくとも一部の間に有する運動エネルギが、２０ｅＶから３００ｅＶの範囲内、任意選択的に６０ｅＶから１００ｅＶの範囲内、更に任意選択的にほぼ８０ｅＶに等しくなるように、電子源を構成することができる。
【０２１６】
[0078]  カソード機構によって生成される電子の少なくとも一部がカソード機構とアノードとの間を通過する時間のほぼ全ての間に有する運動エネルギが、２０ｅＶから３００ｅＶの範囲内、任意選択的に６０ｅＶから１００ｅＶの範囲内、更に任意選択的にほぼ８０ｅＶに等しくなるように、カソード機構及びアノードを構成することができる。
【０２１７】
[0079]  衝突がない場合、例えば電子と気体の原子又は分子との衝突がない場合に、カソード機構によって生成される電子の少なくとも一部がカソード機構とアノードとの間を通過する時間のほぼ全ての間に有する運動エネルギが、２０ｅＶから３００ｅＶの範囲内、任意選択的に６０ｅＶから１００ｅＶの範囲内、任意選択的にほぼ８０ｅＶに等しくなるように、カソード機構及びアノードを構成することができる。
【０２１８】
[0080]  気体の原子又は分子は水素分子を含むことができる。気体の原子又は分子は、気体放出から得られる気体の原子又は分子を含み得る。
【０２１９】
[0081]  この装置は、動作において、ポンピングポートに真空ポンプが接続されてポンピングポートを介してポンピングが行われ、入力アパーチャにおける圧力が１０−７Ｐａ未満、任意選択的に約１０−８Ｐａ以下に維持され、出力アパーチャにおける圧力が１０−１Ｐａ超、任意選択的に約１Ｐａに維持されるように構成することができる。
【０２２０】
[0082]  入力アパーチャにおける圧力は、入力アパーチャに隣接した装置の外側の圧力を含み得る。出力アパーチャにおける圧力は、出力アパーチャに隣接した装置の外側の圧力を含み得る。入力アパーチャにおける圧力は、１０−６Ｐａ以下、任意選択的に約１０−７Ｐａ以下、更に任意選択的に１０−８以下であり得る。出力アパーチャにおける圧力は、０．１Ｐａから５Ｐａの範囲内、任意選択的に約０．５Ｐａから３Ｐａの範囲内、任意選択的に約１Ｐａであり得る。
【０２２１】
[0083]  任意選択的に、放射源は自由電子レーザ放射源又はシンクロトロン放射源を備えることができる。放射は４ｎｍから２５ｎｍの範囲内の波長を有することができる。放射は放射ビームを含むことができる。放射はＥＵＶ放射を含むことができる。
【０２２２】
[0084]  独立して提供可能である本発明の別の態様においては、放射源から放射ビームを受光し、後に少なくとも１つのリソグラフィ装置に送出するために放射ビームを装置を介して装置の出力アパーチャに送出する方法が提供される。この装置は、装置の入力アパーチャにおいて放射ビームを受光することと、入力アパーチャと出力アパーチャとの間の装置の少なくとも１つのチャンバをポンピングすることであって、少なくとも１つのチャンバが入力アパーチャと出力アパーチャとの間の通路の一部を形成する、ことと、電子又は他のイオン化粒子又はイオン化放射を与えて、入力アパーチャと出力アパーチャとの間の通路において気体の原子又は分子をイオン化することと、を備える。
【０２２３】
[0085]  この方法は、少なくとも１つの電場及び／又は磁場を与えて、入力アパーチャと出力アパーチャとの間の通路においてイオン化された気体の原子又は分子の軌道を変えることを更に備えることができる。
【０２２４】
[0086]  独立して提供可能である本発明の更に別の態様においては、リソグラフィシステムが提供される。このリソグラフィシステムは、放射源と、パターニングデバイスからのパターンを基板上に投影するように配置されたリソグラフィ装置と、放射源からリソグラフィ装置に放射を送出するためのシステムと、を備え、放射を送出するためのシステムは、特許請求するような又は本明細書に記載する装置を備える。
【０２２５】
[0087]  別の態様によれば、リソグラフィプロセスにおいて用いられる放射の強度を調整するための装置が提供される。この装置は、第１の放射ビームを受光するための第１の要素であって、第１の放射ビームの一部を第２の放射ビームの形態で第２の要素の方へ反射するように配置され、第２の要素が第２の放射ビームの一部を第３の放射ビームの形態で第２の要素から遠ざかる方向に反射させるように配置された、第１の要素と、第１の放射ビームと第１の要素との間及び第２の放射ビームと第２の要素との間の少なくとも一方の入射角を調整して第３の放射ビームの強度を変動させるように適合された調整手段と、を備える。
【０２２６】
[0088]  このように、減衰装置に入射する放射の減衰を効率的に調整するための装置が提供され、これによって減衰装置から出力される放射ビームの強度を調整する。機械的に高効率かつ直接的な方法で実施可能でありながら、第３の放射ビームの強度を迅速に調整することができる機構が提供される。
【０２２７】
[0089]  第３の放射ビームは、減衰装置から、例えばリソグラフィ装置へと出力することができる。あるいは、第３の放射ビームは別の減衰装置へ送出することも可能である。
【０２２８】
[0090]  第１の要素における第１の放射ビームの入射角は、第２の要素における第２の放射ビームの入射角と同一とすることができる。この装置は、第１の要素に対する第１の放射ビームの入射角が、第２の要素に対する第２の放射ビームの入射角と常にほぼ同一であることを保証するように配置することができる。このため第３の放射ビームは、第１の放射ビームの伝搬方向とほぼ同じ方向に第３の要素から反射される。
【０２２９】
[0091]  調整手段は、第１及び第２の放射ビームの入射角を約１度から約１０度の間で調整するように適合することができる。
【０２３０】
[0092]  第１の要素は第１のポイントを中心に回転するように配置し、及び／又は第２の要素は第２のポイントを中心に回転するように配置することができる。調整手段は、第１及び第２の要素の少なくとも一方を選択的に回転させて、第１及び第２の要素に対する第１又は第２の放射ビームの入射角を調整するように配置することができる。これによって、放射強度を調整するための装置を実施する特に効果的かつ簡単な方法が提供される。
【０２３１】
[0093]  約９度の角度だけ、第１の要素は第１のポイントを中心に回転するように配置し、及び／又は第２の要素は第２のポイントを中心に回転するように配置することができる。
【０２３２】
[0094]  減衰装置は、第３の放射ビームを受光し、第３の放射ビームの一部を第４の放射ビームの形態で反射させるための第３の要素と、第４の放射ビームを受光し、第４の放射ビームの一部を第５の放射ビームの形態で第４の要素から遠ざかる方向に反射させるための第４の要素と、を更に備えることができる。
【０２３３】
[0095]  第３及び第４の要素を設けることで、減衰装置の減衰範囲を拡大することができる。この代わりに又はこれに加えて、第３及び第４の要素を設けることによって、所与の減衰について、減衰装置の要素による反射が放射の極性に対して及ぼす効果を低減させることができる。
【０２３４】
[0096]  調整手段は、第３の放射ビームと第４の要素との間及び第４の放射ビームと第４の要素との間の少なくとも一方の入射角を調整するように適合することができる。
【０２３５】
[0097]  調整手段は、各第１、第２、第３、及び第４の要素に対する第１、第２、第３、及び第４の放射ビームの入射角を約１度から約５度の間で調整するように適合することができる。このように、第３の放射ビームにおける第１の放射ビームの極性をよりよく維持しながら、約８％から２０％の減衰範囲を達成することができる。
【０２３６】
[0098]  第１の要素は第１のポイントを中心に回転するように配置し、第２の要素は第２のポイントを中心に回転するように配置し、第３の要素が第３のポイントを中心に回転するように配置し、第４の要素が第４のポイントを中心に回転するように配置することができる。調整手段は、第１、第２、第３、及び第４の要素の少なくとも１つを選択的に回転させて、各第１、第２、第３、及び第４の要素に対する第１、第２、第３、又は第４の放射ビームの入射角を調整するように配置することができる。
【０２３７】
[0099]  約４度の角度だけ、第１、第２、第３、及び第４の要素の各々が各第１、第２、第３、又は第４のポイントを中心に回転するように配置することができる。
【０２３８】
[00100]  装置は、調整手段を制御するように配置されたコントローラを更に備えることができる。
【０２３９】
[00101]  コントローラは、センサから放射強度の指示を受信し、この指示に応じて調整手段を制御するように配置することができる。このようにして、第１の減衰装置が行う減衰をよりよく制御することができる。コントローラは例えば、所定の位置に与えられる放射の強度を所定の強度範囲内に維持するように配置された制御ループの一部を構成することができる。
【０２４０】
[00102]  装置は別の減衰装置を更に備えることができる。この別の減衰装置は固定減衰装置を備え得る。すなわち、この別の減衰装置によって得られる減衰は、変えることができないか、又は第１及び第２の要素を用いてもしくは第１から第４の要素を用いて達成可能な減衰の変動に比べてわずかな量だけしか変えることができない。この別の減衰装置は、可変減衰器よりも大きい減衰率を与えることができる。例えば、この別の減衰装置は１０の減衰率を与え得る。
【０２４１】
[00103]  あるいは、この別の減衰装置は調整可能減衰装置を備えることができる。この別の減衰装置は、第１の減衰装置よりも広い減衰範囲で調整可能であるが、第１の減衰装置を調整可能な周波数よりも低い周波数で調整可能であり得る。
【０２４２】
[00104]  この別の減衰装置はＥＵＶ吸収媒体を収容したチャンバを備え、このチャンバを放射ビームの経路に配置することができる。
【０２４３】
[00105]  この別の減衰装置はチャンバ内の圧力を監視するように動作可能な圧力センサを備えることができる。
【０２４４】
[00106]  この別の減衰装置は気体入口と気体出口を備えることができる。
【０２４５】
[00107]  装置は第２のコントローラを更に備え、この第２のコントローラは、圧力モニタと連通し、チャンバ内の圧力を所定の範囲内に維持するように気体入口と気体出口を制御するように配置することができる。
【０２４６】
[00108]  第１及び第２のコントローラは同一のコントローラとすることができる。
【０２４７】
[00109]  調整手段は、調整対象の各要素ごとにそれぞれ調整手段を備えることができる。
【０２４８】
[00110]  装置は、放射ビームの１つの伝搬方向に対して非垂直の角度に配置された反射膜を更に備え、この反射膜は、放射ビームの１つの一部を透過させると共に放射ビームの１つの一部を反射するように配置することができる。
【０２４９】
[00111]  放射ビームの１つは、例えば第１、第２、第３、又は第４の放射ビームとすることができる。
【０２５０】
[00112]  別の態様によれば、メイン放射ビームを生成するように動作可能な放射源と、メイン放射ビームの少なくとも一部を受光するように配置された、本明細書に記載する態様に従った減衰装置と、減衰装置から減衰された放射ビームを受光するように配置された少なくとも１つのリソグラフィ装置と、を備えるリソグラフィシステムが提供される。
【０２５１】
[00113]  例えば、メイン放射ビーム又はメイン放射ビームの一部が、上述の第１の放射ビームを提供することができる。
【０２５２】
[00114]  リソグラフィシステムは、メイン放射ビームを受光すると共に少なくとも１つの分岐放射ビームを出力するように配置されたビーム分割装置を更に備えることができる。減衰装置は、少なくとも１つの分岐放射ビームを受光するように配置することができる。
【０２５３】
[00115]  ビーム分割装置は複数の分岐放射ビームを出力するように配置することができる。リソグラフィシステムは、複数の分岐放射ビームの各々についてそれぞれ減衰装置を備え、各減衰装置は複数の分岐放射ビームの各１つを受光するように配置することができる。
【０２５４】
[00116]  あるいは、リソグラフィシステムは、複数の分岐放射ビームのいくつかに対して１つ以上の減衰装置を備えることも可能である。すなわち、いくつかの分岐放射ビームはリソグラフィシステム内で減衰装置を通過しない場合がある。
【０２５５】
[00117]  放射源は１つ以上の自由電子レーザを備えることができる。
【０２５６】
[00118]  少なくとも１つのリソグラフィ装置は１つ以上のマスク検査装置を備えることができる。
【０２５７】
[00119]  メイン放射ビームはＥＵＶ放射を含むことができる。
【０２５８】
[00120]  別の態様によれば、リソグラフィシステムのための放射源が提供される。この放射源は、放射ビームを生成するように動作可能な自由電子レーザと、光学システムであって、調整機構と、自由電子レーザから放射ビームを受光し、その断面積を拡大し、出力ビームを与えるように配置された１つ以上の可動光学要素と、が設けられた光学システムと、出力ビームの方向を明らかにするためのセンサ装置と、を備え、調整機構は、センサ装置により明らかになった方向に応じて１つ以上の可動光学要素を動かして、自由電子レーザにより生成された放射ビームの方向の変化を補償するように動作可能である。
【０２５９】
[00121]  センサ装置及び調整機構が提供するアクティブフィードバックループによって、光学システムを自由電子レーザから相当な距離だけ分離させながら、光学システムにより出力される放射ビームの方向が安定した状態を保つことを保証することができる。有利な点として、これにより、更に大きなパワーの自由電子レーザをリソグラフィに使用することができる。また、フィードバックループは、光学システムにより出力される放射ビームの位置が安定した状態を保つことを保証するように構成可能である。これによって、同様に、更に大きなパワーの自由電子レーザをリソグラフィに使用することができる。
【０２６０】
[00122]  自由電子レーザにより生成される放射ビームはＥＵＶ放射を含むことができる。
【０２６１】
[00123]  自由電子レーザにより生成される放射ビームは１０００マイクロラジアン以下の発散を有することができる。
【０２６２】
[00124]  光学システムにより与えられる出力ビームはほぼゼロの発散を有する。
【０２６３】
[00125]  １つ以上の可動光学要素は第１の光学要素と第２の光学要素を含み、第１の光学要素が凸面鏡を含み、第２の光学要素が凹面鏡を含むことができる。
【０２６４】
[00126]  調整機構は、１つ以上の可動光学要素の各々を線形に移動させるように動作可能である。調整機構は、１つ以上の可動光学要素の各々を２つの異なる方向に線形に移動させるように動作可能である。
【０２６５】
[00127]  調整機構は、１つ以上の可動光学要素の各々を回転させるように動作可能である。調整機構は、１つ以上の可動光学要素の各々を２つの異なる軸を中心として回転させるように動作可能である。
【０２６６】
[00128]  １つ以上の可動光学要素はかすめ入射ミラーを含む。
【０２６７】
[00129]  自由電子レーザと光学システムの第１の光学要素との距離を１０メートルよりも大きくすることができる。
【０２６８】
[00130]  １つ以上の可動光学要素は、自由電子レーザにより生成される放射ビームの形状及び／又は強度分布を変えるような形状とすることができる。
【０２６９】
[00131]  １つ以上の可動光学要素は、球面、アスティグマティック（ａｓｔｉｇｍａｔｉｃ）、又は非球面の形状とすることができる。
【０２７０】
[00132]  放射源は、第２の放射ビームを生成するように動作可能な第２の自由電子レーザを更に備え、１つ以上の可動光学要素は、自由電子レーザの１つから放射ビームを選択的に受光し、その断面積を拡大し、出力ビームを与えるように配置され、調整機構は、センサ装置により明らかになった方向に応じて１つ以上の可動光学要素を動かして、その自由電子レーザにより生成された放射ビームの方向の変化を補償するように動作可能とすることができる。
【０２７１】
[00133]  ２つの異なる自由電子レーザによって生成された放射ビームが異なる方向で光学システムに入射し、光学システムによって出力される放射ビームの方向は、それが発せられる自由電子レーザとは無関係とすることができる。
【０２７２】
[00134]  別の態様によれば、装置が提供される。この装置は、光学システムであって、調整機構と、自由電子レーザから放射ビームを受光し、その断面積を拡大し、出力ビームを与えるように配置された１つ以上の可動光学要素と、が設けられた光学システムと、出力ビームの方向を明らかにするためのセンサ装置と、を備え、調整機構は、センサ装置により明らかになった方向に応じて１つ以上の可動光学要素を動かして、自由電子レーザにより生成された放射ビームの方向の変化を補償するように動作可能である。
【０２７３】
[00135]  別の態様によれば、請求項１から１５のいずれか１項に記載の放射源と、１つ以上のリソグラフィ装置と、を備えるリソグラフィシステムが提供される。
【０２７４】
[00136]  リソグラフィシステムはマスク検査装置を更に備えることができる。
【０２７５】
[00137]  別の態様によれば、放射ビームを生成する方法が提供される。この方法は、自由電子レーザによって初期放射ビームを生成するステップと、放射ビームが１つ以上の可動光学要素を備える光学システムに入射する前に、ある距離を伝搬可能とするステップと、１つ以上の可動光学要素を用いてビームの断面積を拡大して出力ビームを生成するステップと、１つ以上の可動光学要素から出射する出力ビームの方向を明らかにするステップと、明らかになった方向に応じて１つ以上の可動光学要素を動かして初期放射ビームの方向の変化を補償するステップと、を備える。
【０２７６】
[00138]  １つ以上の可動光学要素を動かすステップは、出力ビームの方向がほぼ安定した状態を保つことを保証するために２つの光学要素をほぼ同時に動かすことを含むことができる。
【０２７７】
[00139]  １つ以上の可動光学要素を動かすステップは、出力ビームの方向がほぼ安定した状態を保つことを保証するために２つの光学要素を平行移動及び／又は回転させることを含むことができる。
【０２７８】
[00140]  更に別の態様によれば、リソグラフィシステムの放射源が提供される。この放射源は、２つの自由電子レーザであって、各々が放射ビームを生成するように動作可能であると共に、放射ビームを生成するオン状態と生成しないオフ状態との間で切り換え可能である、２つの自由電子レーザと、２つの自由電子レーザの各々から放射ビームを受光すると共に出力放射ビームを出力するように配置された、複数の光学要素を備える光学システムと、を備え、自由電子レーザの双方がそれぞれオン状態である場合には出力放射ビームが２つの自由電子レーザの各々からの放射を含む複合放射ビームを含み、自由電子レーザの一方のみがオン状態である場合には出力放射ビームがその自由電子レーザからの放射を含むように、光学システムが配置されている。
【０２７９】
[00141]  複数の光学要素は、自由電子レーザから受光される放射ビームの断面の大きさ及び／又は形状を変えるように配置することができる。
【０２８０】
[00142]  複数の光学要素は２つの自由電子レーザの各々のための発散光学要素を備え、各発散光学要素は、自由電子レーザの各１つから受光される放射ビームの断面積を拡大するように配置することができる。
【０２８１】
[00143]  複数の光学要素は２つの自由電子レーザの各々のための収束光学要素を備え、各収束光学要素は、自由電子レーザの各１つから受光される放射ビームの断面積が拡大された後にその放射ビームの発散をほぼゼロに低減するように配置することができる。
【０２８２】
[00144]  複数の光学要素は、自由電子レーザから受光される放射ビームの断面形状を変えるように配置された１つ以上のアスティグマティック又は非球面の要素を備えることができる。
【０２８３】
[00145]  光学要素の形状は、自由電子レーザから受光される放射ビームをよりいっそう矩形の形状に変化させるようにすることができる。
【０２８４】
[00146]  放射ビームの各々に与えられる断面の大きさ及び／又は形状を変化させることができるように光学要素を調整可能である。
【０２８５】
[00147]  発散光学要素の少なくとも１つの発散を変化させて、放射ビームの対応するものに与えられる断面の大きさ及び／又は形状を変化させることができる。
【０２８６】
[00148]  発散光学要素の少なくとも１つは、各々が異なる曲率半径を有する２つの反射面を含むことができ、２つの反射面の各々を自由電子レーザの各１つから受光される放射ビームの経路内に選択的に配置するように軸を中心として回転可能である。
【０２８７】
[00149]  ２つの自由電子レーザの各々について、複数の光学要素は異なる曲率半径を有する複数の発散光学要素を含むことができ、各複数の発散光学要素内の各光学要素は光学システム内で移動可能に搭載されて、各々が、自由電子レーザの各１つから受光される放射ビームの経路内へ及び経路外へ選択的に移動可能となっている。
【０２８８】
[00150]  放射源は、２つの自由電子レーザの状態に依存して、放射ビームの各々に与えられる断面の大きさ及び／又は形状を調整するように動作可能なコントローラを更に備えることができる。
【０２８９】
[00151]  自由電子レーザの双方がそれぞれオン状態である場合、光学システムが自由電子レーザの各々からの放射ビームを第１の断面に変化させ、２つの自由電子レーザからの放射ビームが結合して第２の断面を有する複合放射ビームを形成すると共に、２つの自由電子レーザの一方のみがそのオン状態である場合、光学システムがその自由電子レーザからの放射ビームを第３の断面に変化させるように、コントローラが光学システムを調整するように動作可能である。第２の断面に対する第１の断面の類似性よりも、第２の断面に対する第３の断面の類似性の方を高くすることができる。
【０２９０】
[00152]  第３の断面は第２の断面とほぼ同じとすることができる。
【０２９１】
[00153]  光学システムは、自由電子レーザから受光される放射ビームを、相互に隣接すると共にほぼ平行となるように送出するように配置可能であり得る。
【０２９２】
[00154]  放射源は、出力放射ビームの方向を明らかにするためのセンサ装置と、センサ装置により明らかになった方向に応じて光学システムの光学要素を動かして、２つの自由電子レーザにより生成された放射ビームの方向の変化を補償するように動作可能な調整機構と、を更に備えることができる。
【０２９３】
[00155]  調整機構は、２つの異なる軸を中心に複数の光学要素の１つ以上を回転させるように動作可能とすることができる。
【０２９４】
[00156]  調整機構は、複数の光学要素の１つ以上を２つの異なる方向に線形に移動させるように動作可能とすることができる。
【０２９５】
[00157]  ２つの自由電子レーザにより生成される放射ビームはＥＵＶ放射を含むことができる。
【０２９６】
[00158]  別の態様によれば、本明細書に記載する態様の放射源と共に用いるためのビームデリバリシステムが提供される。このビームデリバリシステムは、１つ又は２つの放射ビームを受光すると共に出力放射ビームを出力するように配置された、複数の光学要素を備える光学システムを備え、２つの放射ビームが受光された場合には出力放射ビームが２つのビームの各々からの放射を含む複合放射ビームを含み、１つの放射ビームのみが受光された場合には出力放射ビームがその放射ビームからの放射を含むように、光学システムが配置されている。
【０２９７】
[00159]  別の態様によれば、本明細書に記載する態様に従った放射源と、１つ以上のリソグラフィ装置と、放射源により出力される放射ビームの一部を１つ以上のリソグラフィ装置の各々に送出するように動作可能なビーム分割装置と、を備えるリソグラフィシステムが提供される。
【０２９８】
[00160]  ビーム分割装置は、放射源により出力される放射ビームの異なる部分を反射するように配置された複数の静的ミラーを備え、各静的ミラーはメイン放射ビームの反射した部分を関連付けられた分岐光路に沿って送出し、これによって分岐放射ビームを形成することができる。
【０２９９】
[00161]  各静的ミラーは部分的にメイン放射ビームを横切って延出するように配置することができ、メイン放射ビームの均質なエリアを反射するように構成されている。
【０３００】
[00162]  静的ミラーはほぼ同一とすることができる。
【０３０１】
[00163]  別の態様によれば、放射ビームを生成する方法が提供される。この方法は、２つの自由電子レーザを提供するステップであって、各自由電子レーザが放射ビームを生成するように動作可能であると共に、放射ビームを生成するオン状態と生成しないオフ状態との間で切り換え可能である、ステップと、自由電子レーザの１つ又は２つを用いて放射を生成するステップと、２つの自由電子レーザの各々が放射を生成しているか否かを判定するステップと、自由電子レーザの双方がそれぞれオン状態である場合、２つの自由電子レーザの双方からの放射を含む複合放射ビームを形成し、これを出力するステップと、自由電子レーザの一方のみがオン状態である場合、その自由電子レーザからの放射を含む放射ビームを出力するステップと、を備える。
【０３０２】
[00164]  別の態様によれば、リソグラフィ装置が提供される。このリソグラフィ装置は、放射を受光し、放射の断面にパターンを付与してパターン付与された放射ビームを形成し、このパターン付与された放射を基板上に投影するように動作可能な光学システムと、複数の集束要素と、を備え、複数の集束要素の各々が、異なる放射ビームを受光し、これを異なる中間焦点に集束させ、これを光学システムの第１の光学要素に送出するように配置されて、第１の光学要素において異なる放射ビームの各々からの放射が少なくとも部分的に重複するようになっている。
【０３０３】
[00165]  このような機構によって、リソグラフィ装置は、放射ビームを生成するように動作可能な複数の放射源からの放射を受光することができる。各放射ビームは複数の集束要素の異なる１つにより受光される。更に、第１の光学要素における放射ビームの少なくとも部分的な重複は、放射源の１つが放射を生成していない場合にリソグラフィ装置の動作に及ぼす影響を限定する。
【０３０４】
[00166]  第１の光学要素のフィールドのほぼ全体が異なる放射ビームの各々によって照明されるように、複数の集束要素の各々を配置することができる。
【０３０５】
[00167]  「第１の光学要素のフィールド全体」は、リソグラフィ装置によって放射ビームにいかなるパターンが付与されているかとは無関係に、基板上に投影される第１の光学要素の全ての部分を含むことは認められよう。すなわち、第１の光学要素のそれらの部分が放射を受光し、かつ放射ビームにパターンが付与されていない場合、その放射は光学システムを介して基板まで伝搬する。
【０３０６】
[00168]  そのような機構では、リソグラフィ装置の動作は、放射を受光する集束要素の数とはほぼ無関係である。１つの放射源が放射を生成していない場合、従ってｍ個の集束要素の１つに対して放射を供給していない場合、リソグラフィ装置は、ｍ個の集束要素の全てが放射を受光している場合と同じように動作を継続する。調整は必要ない。ｍ個の集束要素の１つが放射を受光しない場合、リソグラフィ装置は、ｍ個の集束要素の全てが放射を受光する場合に受光される放射の（ｍ−１）／ｍの割合のみを受光する（複数の集束要素に供給する放射源がほぼ等しい出力パワーであると仮定される）。
【０３０７】
[00169]  複数の集束要素の複数の中間焦点は第１の光学要素の光軸の周りに分散させることができる。
【０３０８】
[00170]  複数の集束要素の各々はウォルター集光器を備えることができる。
【０３０９】
[00171]  第１の光学要素はマルチファセットミラーを備えることができる。
【０３１０】
[00172]  複数の集束要素の各々は、概ね平行なビームを受光すると共にこれを第１の光学要素の開口数とほぼ一致する開口数で集束させるように配置することができる。
【０３１１】
[00173]  別の態様によれば、リソグラフィシステムが提供される。このリソグラフィシステムは、各々がメイン放射ビームを生成するように動作可能な複数の放射源と、複数のリソグラフィ装置と、複数の放射源の各々により生成されるメイン放射ビームを受光すると共に各メイン放射ビームの一部を又は各リソグラフィ装置に送出するように配置されたビームデリバリシステムと、を備える。
【０３１２】
[00174]  複数のリソグラフィ装置の各々は、本明細書に記載する態様に従ったリソグラフィ装置を含むことができる。複数のリソグラフィ装置の各々に送出される各メイン放射ビームの一部は、その複数の集束要素の異なる１つによって受光することができる。
【０３１３】
[00175]  複数の放射源の各々は自由電子レーザを備えることができる。
【０３１４】
[00176]  複数のリソグラフィ装置の各々の開口数は複数の放射源の各々の開口数よりも大きくすることができる。
【０３１５】
[00177]  ビームデリバリシステムは、放射源の各々からメイン放射ビームを受光すると共に複合放射ビームを出力するように配置されたビーム結合光学部品を備えることができる。ビームデリバリシステムは、複合放射ビームを受光すると共に複数の分岐放射ビームを出力するように配置されたビーム分割光学部品を更に備え、複数の分岐放射ビームの各々を複数のリソグラフィ装置の異なる１つによって受光することができる。
【０３１６】
[00178]  あるいは、ビームデリバリシステムは複数の放射源の各々について別個のビーム分割光学部品を備え、各ビーム分割光学部品は単一のメイン放射ビームを受光すると共に複数の分岐放射ビームを出力するように配置されて、複数の分岐放射ビームの各々を複数のリソグラフィ装置の異なる１つによって受光することができる。
【０３１７】
[00179]  ビームデリバリシステムは、メイン放射ビームの直径を拡大するように配置されたビーム拡大光学部品を備えることができる。
【０３１８】
[00180]  ビームデリバリシステムは、メイン放射ビームの断面形状及び／又は強度プロファイルを変えるように配置されたビーム整形光学部品を備えることができる。
【０３１９】
[00181]  メイン放射ビームはＥＵＶ放射を含むことができる。
【０３２０】
[00182]  別の態様によれば、放射を受光し、放射の断面にパターンを付与してパターン付与された放射ビームを形成し、パターン付与された放射を基板上に投影するように構成された光学システムを備えるリソグラフィ装置に放射を与える方法が提供される。この方法は、複数の隣接した放射ビームを生成することと、複数の隣接した放射ビームの各々を異なる中間焦点に集束させ、これを光学システムの第１の光学要素に送出して、第１の光学要素において複数の隣接した放射ビームの各々からの放射を少なくとも部分的に重複させる、ことと、
を備える。
【０３２１】
[00183]  複数の隣接した放射ビームの各々の集束は、第１の光学要素のフィールドのほぼ全体が複数の隣接した放射ビームの各々によって照明されるようにすることができる。
【０３２２】
[00184]  複数の隣接した放射ビームの各々は自由電子レーザによって生成することができる。
【０３２３】
[00185]  複数の隣接した放射ビームの各々はＥＵＶ放射を含むことができる。
【０３２４】
[00186]  複数の隣接した放射ビーム要素の各々の集束はウォルター集光器を用いることができる。
【０３２５】
[00187]  別の態様によれば、ビームデリバリシステムにおいて用いるためのミラーが提供される。このミラーは、放射ビームを受光し、放射ビームを第１の方向に反射し、放射ビームをクリッピングする（ｃｌｉｐ）ことで反射した放射ビームの強度プロファイルを強度プロファイルのクリッピングしたエッジに向かって徐々に低減させるように配置された反射面を備える。
【０３２６】
[00188]  ミラーにソフトクリッピング手段を設け、ソフトクリッピング手段は、反射面の中央部分から半径方向外側に延出する方向で徐々に吸収する放射量が増大するように配置することができる。
【０３２７】
[00189]  ソフトクリッピング手段は放射吸収材料を含み、反射面に対して垂直な放射吸収材料の深さは、反射面の中央部分から半径方向外側に延出する方向で徐々に大きくすることができる。
【０３２８】
[00190]  ソフトクリッピング手段は、反射面の中央部分から半径方向外側に延出する方向で反射面を覆う部分が徐々に大きくなる放射吸収材料を含むことができる。
【０３２９】
[00191]  放射吸収材料は、真空の屈折率とほぼ同様のＥＵＶ放射に対する屈折率を有する材料を含むことができる。
【０３３０】
[00192]  放射吸収材料は、アルミニウム、金、ニッケル、又はルテニウムの少なくとも１つを含むコーティングを備えることができる。
【０３３１】
[00193]  ミラーにソフトクリッピング手段を設け、ソフトクリッピング手段は、放射ビームの一部を第１の方向とは異なる第２の方向に反射するように配置することができる。
【０３３２】
[00194]  第２の方向に反射される放射ビームの一部は、反射面の中央部分から半径方向外側に延出する方向で増大させることができる。
【０３３３】
[00195]  ソフトクリッピング手段は反射面における複数のくぼみを含むことができる。くぼみを反射コーティングで覆うことも可能である。
【０３３４】
[00196]  ミラーは、ソフトクリッピング手段を含まないミラーの内側部分からソフトクリッピング手段を含むミラーのエッジ部分を隔離するように配置された隔離部を更に備えることができる。
【０３３５】
[00197]  別の態様によれば、本明細書に記載する態様の１つに従った１つ以上のミラーを備えるリソグラフィシステムのためのビームデリバリシステムが提供される。
【０３３６】
[00198]  ビームデリバリシステムは、本明細書に記載する態様の１つに従った第１のミラーと、上述の態様の１つに従った第２のミラーと、を備えることができる。第１及び第２のミラーは、ビームデリバリシステムにより受光される放射ビームをソフトクリッピングするように共働的に配置することができる。
【０３３７】
[00199]  ソフトクリッピング手段は、第１のミラーの反射面の第１のエッジ部分に沿って設けられているが第１のミラーの反射面の第２のエッジ部分には沿っておらず、ソフトクリッピング手段は第２のミラーの反射面の第２のエッジ部分に沿って設けられているが第２のミラーの反射面の第１のエッジ部分には沿っていないようにすることができる。
【０３３８】
[00200]  別の態様によれば、放射ビームを生成するように動作可能な放射源と、少なくとも１つのリソグラフィ装置と、放射ビームを受光すると共に放射ビームを少なくとも１つのリソグラフィ装置に送出するように配置された、本明細書に記載する態様の１つに従ったビームデリバリシステムと、を備えるリソグラフィシステムが提供される。
【０３３９】
[00201]  別の態様によれば、リソグラフィシステムが提供される。このリソグラフィシステムは、自由電子レーザを備え、第１の偏光状態を有する第１の放射ビームを放出するように構成された放射源と、放射源から放射ビームを受光すると共に放射ビームの少なくとも一部をリソグラフィツールに送出してリソグラフィツールに第２の偏光状態を有する第２の放射ビームを与えるように配置された複数の反射要素を備えるビームデリバリシステムであって、反射要素が、反射要素により送出される放射の偏光を、第２の偏光状態の偏光コントラストが第１の偏光状態の偏光コントラストよりも小さくなるように変えるように構成することができる。
【０３４０】
[00202]  ビームデリバリシステムは第１の放射ビームを複数の分岐放射ビームに分割するように構成することができ、第２の放射ビームは分岐放射ビームの１つである。
【０３４１】
[00203]  ビームデリバリシステムは、実質的に第２の偏光状態を有する複数の分岐放射ビームを出力するように分岐放射ビームの偏光を変化させるように構成することができる。
【０３４２】
[00204]  第２の偏光状態はほぼ円形の偏光状態とすることができる。
【０３４３】
[00205]  放射源は、複数の自由電子レーザと、自由電子レーザの各々から出力される放射を結合して第１の放射ビームを形成するように構成された光学システムと、を備えることができる。
【０３４４】
[00206]  ビームデリバリシステムの反射要素は、反射要素の各々に入射する放射がほぼ同じ大きさを有するｓ偏光成分及びｐ偏光成分を含むように構成されている。
【０３４５】
[00207]  ビームデリバリシステムの反射要素は、各反射要素においてｓ偏光成分とｐ偏光成分との間に位相遅れを生じるように構成することができる。
【０３４６】
[00208]  放射源は、偏光面においてほぼ直線偏光である第１の放射ビームを放出するように構成することができる。
【０３４７】
[00209]  ビームデリバリシステムは複数の反射要素を備え、これら複数の反射要素は、反射要素の各々における入射面が偏光面と約４５度の角度を形成するような向きに配することができる。
【０３４８】
[00210]  複数の反射要素は、反射要素の各々における入射面が偏光面と約＋４５度の角度を形成するような向きに配された第１グループの反射要素と、反射要素の各々における入射面が偏光面と約−４５度の角度を形成するような向きに配された第２グループの反射要素と、を含むことができる。
【０３４９】
[00211]  第１グループの反射要素における反射によって生じる全位相遅れと第２グループの反射要素における反射によって生じる全位相遅れとの差は約９０度とすることができる。
【０３５０】
[00212]  放射源は、ほぼ楕円偏光である第１の放射ビームを放出するように構成することができる。
【０３５１】
[00213]  放射源の自由電子レーザは複数のアンジュレータセクションを含むアンジュレータを備えることができ、アンジュレータセクションの少なくとも１つはヘリカルアンジュレータセクションであり、アンジュレータセクションの少なくとも１つは平面アンジュレータセクションである。
【０３５２】
[00214]  第２の偏光状態の偏光コントラストは約０．１未満とすることができる。
【０３５３】
[00215]  リソグラフィツールはリソグラフィ装置を含むことができる。
【０３５４】
[00216]  第１の放射ビームはＥＵＶ放射ビームとすることができる。
【０３５５】
[00217]  別の態様によれば、自由電子レーザと、複数の反射要素を備えるビームデリバリシステムと、を備えるリソグラフィシステムを構成する方法が提供される。この方法は、ビームデリバリシステムにより出力される放射ビームの所望の偏光状態である出力偏光状態を確定することと、自由電子レーザから放出されてビームデリバリシステムに入力される放射ビームの入力偏光状態を確定することと、入力偏光状態に適用された場合に結果として出力偏光状態を生じる偏光の変化を確定することと、ビームデリバリシステムの反射要素において放射を反射した結果として確定された偏光の変化が得られるように、ビームデリバリシステムの反射要素を構成することと、を備える。
【０３５６】
[00218]  出力偏光状態はほぼ円形偏光状態とすることができる。
【０３５７】
[00219]  入力偏光状態はほぼ直線偏光状態とすることができる。
【０３５８】
[00220]  偏光の変化を確定することは、入力偏光状態に適用された場合に結果として出力偏光状態を生じる位相遅れを確定することを含むことができる。
【０３５９】
[00221]  ビームデリバリシステムの反射要素を構成することは、反射要素の各々に入射する放射がほぼ同じ大きさを有するｓ偏光成分及びｐ偏光成分を含むように反射要素の向きを設定することを含むことができる。
【０３６０】
[00222]  ビームデリバリシステムの反射要素を構成することは、各反射要素においてｓ偏光成分とｐ偏光成分との間に位相遅れを生じるようにビームデリバリシステムの反射要素の向きを設定することを含むことができる。
【０３６１】
[00223]  反射要素によって生じる全位相遅れは上記の確定された位相遅れとすることができる。
【０３６２】
[00224]  本発明の別の実施形態によれば、自由電子レーザと、複数の反射要素を備えるビームデリバリシステムと、を備えるリソグラフィシステムを構成する方法が提供される。この方法は、ビームデリバリシステムにより出力される放射ビームの所望の偏光状態である出力偏光状態を確定することと、ビームデリバリシステムの反射要素における放射の反射によって生じる偏光の変化を確定することと、確定された偏光の変化が適用された場合に結果として出力偏光状態を生じる入力偏光状態を確定することと、自由電子レーザが入力偏光状態を有する放射ビームを出力するように自由電子レーザを構成することと、を備える。
【０３６３】
[00225]  出力偏光状態はほぼ円形偏光状態とすることができる。
【０３６４】
[00226]  偏光の変化を確定することは、ビームデリバリシステムの反射要素における放射の反射によって生じる位相遅れを確定することを含むことができる。
【０３６５】
[00227]  偏光の変化を確定することはビームデリバリシステムのジョーンズ行列を確定することを含むことができる。
【０３６６】
[00228]  入力偏光状態を確定することはジョーンズ行列の逆行列を求めることを含むことができる。
【０３６７】
[00229]  入力偏光状態を確定することは、求めたジョーンズ行列の逆行列を、出力偏光状態を表すジョーンズベクトルで乗算することを更に含むことができる。
【０３６８】
[00230]  自由電子レーザを構成することは複数のアンジュレータセクションを含むアンジュレータを提供することを含むことができ、アンジュレータセクションの少なくとも１つはヘリカルアンジュレータセクションであり、アンジュレータセクションの少なくとも１つは平面アンジュレータセクションである。
【０３６９】
[00231]  自由電子レーザを構成することは、自由電子レーザが入力偏光状態を有する放射ビームを出力するように、少なくとも１つの平面アンジュレータセクションの長さに対する少なくとも１つのヘリカルアンジュレータセクションの長さを構成することを更に含むことができる。
【０３７０】
[00232]  上述の１つ以上の態様の特徴を、上述の態様の他のものの特徴と組み合わせることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０３７１】
[00233]  これより本発明の実施形態について添付図面を参照して一例としてのみ説明する。
【０３７２】
【図１】放射源及び複数のリソグラフィ装置を備えたリソグラフィシステムの概略図である。
【図２】本明細書に記載するリソグラフィシステムの一部を形成し得るリソグラフィ装置の概略図である。
【図３】自由電子レーザの概略図である。
【図４】２つの自由電子レーザを備えた放射源を含むリソグラフィシステムの概略図である。
【図５】２つの自由電子レーザを備えた放射源のための光学システムの概略図である。
【図６】複数の静的ミラー（ｓｔａｔｉｃ  ｍｉｒｒｏｒ）を備えたビーム分割装置の概略図である。
【図７】複数の静的ミラーを備えたビーム分割装置の概略図である。
【図８】複数の静的ミラーを備えたビーム分割装置の概略図である。
【図９】複数の静的ミラーを備えたビーム分割装置の概略図である。
【図１０】複数の静的ミラーを備えたビーム分割装置の概略図である。
【図１１】複数の静的ミラーを備えたビーム分割装置の概略図である。
【図１２ａ】近接場（ｎｅａｒ  ｆｉｅｌｄ）において反射格子が生成する分岐放射ビームの強度分布の概略図である。
【図１２ｂ】遠距離場（ｆａｒ  ｆｉｅｌｄ）において反射格子が生成する分岐放射ビームの強度分布の概略図である。
【図１３】放射ビームを分割するための代替的な格子の概略図である。
【図１４】放射ビームを分割するための代替的な格子の概略図である。
【図１５】本明細書に記載する実施形態に従ったビーム分割装置を備えるリソグラフィシステムを示す。
【図１６ａ】図１５に示すビーム分割装置内のメイン放射ビームの側断面図であり、ビーム分割装置の抽出光学部品の第１の部分を詳細に示す。
【図１６ｂ】図１５に示すビーム分割装置内のメイン放射ビームの側断面図であり、ビーム分割装置の抽出光学部品の第２の部分を詳細に示す。
【図１７】図１６ａ及び図１６ｂの抽出光学部品の、メイン放射ビームの断面上への投影を示す。
【図１８】図１６ａ及び図１６ｂの抽出光学部品の、及びビーム分割装置の第２の抽出光学部品の、メイン放射ビームの断面上への投影を示す。
【図１９】図１５に示すビーム分割装置によって形成される分岐放射ビームの断面を示す。
【図２０】本明細書に記載するリソグラフィシステムの一部を形成し得る、本明細書に記載する実施形態に従ったビーム分割装置の一実施形態の斜視図である。
【図２１】図２０のビーム分割装置の一部の斜視図である。
【図２２】図２０のビーム分割装置の平面図である。
【図２３】本明細書に記載するリソグラフィシステムの一部を形成し得るビーム分割装置の別の実施形態の一部の平面図である。
【図２４】本明細書に記載するリソグラフィシステムの一部を形成し得るビーム分割装置の別の実施形態の斜視図である。
【図２５】本明細書に記載するリソグラフィシステムの一部を形成し得るビーム分割装置の別の実施形態の平面図である。
【図２６】図２５のビーム分割装置の斜視図である。
【図２７】２つのビーム分割装置を備え、第１の構成に配置されたリソグラフィシステムの別の実施形態の概略図である。
【図２８】第２の構成に配置された図２７のリソグラフィシステムの概略図である。
【図２９】ビーム分割装置のための冷却システムの概略図である。
【図３０】ビーム分割装置のための別の冷却システムの概略図である。
【図３１】複数の個別ビーム分割装置を含む複合ビーム分割装置の一実施形態の概略図である。
【図３２】複数の個別ビーム分割装置を含む複合ビーム分割装置の別の実施形態の概略図である。
【図３３】本明細書に記載するリソグラフィシステムの一部を形成し得るビーム分割装置の別の実施形態の側断面図である。
【図３４】本明細書に記載するリソグラフィシステムの一部を形成し得るビーム分割装置の別の実施形態の側面図である。
【図３５】図３４のビーム分割装置の斜視図である。
【図３６】２つのビーム分割装置を備えたリソグラフィシステムの別の実施形態の概略図である。
【図３７】本明細書に記載する実施形態に従ったアンジュレータの概略図である。
【図３８】代替的な実施形態に従ったアンジュレータの概略図である。
【図３９】更に別の実施形態に従ったアンジュレータの概略図である。
【図４０】更に別の実施形態に従ったアンジュレータの概略図である。
【図４１】本明細書に記載する実施形態に従ったリソグラフィシステムの概略図である。
【図４２】別の実施形態に従ったリソグラフィシステムの概略図である。
【図４３】本明細書に記載する実施形態に従ったアンジュレータの概略図である。
【図４４】代替的な実施形態に従ったアンジュレータの概略図である。
【図４５】自由電子レーザのための既知のアンジュレータを通過する放射パワーの増大を示す図である。
【図４６】本明細書に記載する実施形態に従ったアンジュレータを通過する放射パワーの増大を示す図である。
【図４７】本明細書に記載する実施形態に従った第１の光学要素を備えるリソグラフィシステムの概略図である。
【図４８】本明細書に記載するリソグラフィシステムの第１の光学要素を形成し得る光学要素の斜視図である。
【図４９】図４８の光学要素の平面図である。
【図５０】図４８及び図４９の光学要素を形成し得る光学要素の実施形態の部分断面図である。
【図５０Ａ】図４８及び図４９の光学要素を形成し得る光学要素の別の実施形態の部分断面図である。
【図５１】図４８及び図４９の光学要素を形成し得る光学要素の別の実施形態の断面図である。
【図５２】図４８及び図４９の光学要素を形成し得る光学要素の別の実施形態の部分断面図である。
【図５３】図５２の光学要素の一部の断面図であり、２つの電気コイルが発生する磁場を示す。
【図５４】図５２の光学要素の２つの電気コイルのレイアウトの概略図である。
【図５５】図４８及び図４９の光学要素を形成し得る光学要素の別の実施形態の断面図である。
【図５６】本明細書に記載するリソグラフィシステムの第１の光学要素を形成し得る別の光学要素の側面図である。
【図５７】図５６の光学要素を形成し得る、冷却システムを備えた光学要素の概略図である。
【図５８】図５６の光学要素の本体の第１の幾何学的形状の熱マップである。
【図５９】図５６の光学要素の本体の第２の幾何学的形状の熱マップである。
【図６０】ＦＥＬ放射源と光学システムとの間に設けられてＦＥＬ放射源と光学システムとの間に適切な圧力変化量を与えることができる装置の概略図である。
【図６１】図６０の装置の一部の概略図である。
【図６２】図６０の実施形態のチャンバ内に設置された電子源の概略図である。
【図６３】代替的な実施形態に従ったカソード及びアノード機構を備える電子源の概略図である。
【図６４】別の代替的な実施形態に従ったカソード及びアノード機構を備える電子源の概略図である。
【図６５】更に別の代替的な実施形態に従ったカソード及びアノード機構を備える電子源の概略図である。
【図６６】更に別の代替的な電子源機構を示す概略図である。
【図６７】更に別の代替的な電子源機構を示す概略図である。
【図６８】更に別の実施形態に従った装置の概略図である。
【図６９】本発明の一実施形態に従ったビーム分割装置を備えるリソグラフィシステムを示す。
【図７０Ａ】図６９のリソグラフィシステムの減衰装置の概略図である。
【図７０Ｂ】図６９のリソグラフィシステムの減衰装置の概略図である。
【図７１】図６９のリソグラフィシステムの代替的な減衰装置の概略図である。
【図７２Ａ】図６９のリソグラフィシステムの更に別の減衰装置の概略図である。
【図７２Ｂ】図６９のリソグラフィシステムの更に別の減衰装置の概略図である。
【図７３】図６９のリソグラフィシステムの更に別の減衰装置の概略図である。
【図７４】本明細書に記載する実施形態に従った放射源の概略図である。
【図７５】図７４の放射源の光学要素及びアクチュエータの概略図である。
【図７６】本明細書に記載する実施形態に従った別の放射源の概略図である。
【図７７】本明細書に記載する実施形態に従った更に別の放射源の概略図である。
【図７８Ａ】双方の自由電子レーザがオンである場合の、図７７に示す放射源が出力するビームの断面を概略的に示す。
【図７８Ｂ】双方の自由電子レーザがオンである場合の、図７７に示す放射源が出力するビームの断面を概略的に示す。
【図７９】２つの自由電子レーザの第１のものがオフである場合の、図７７に示す放射源の概略図である。
【図８０】２つの自由電子レーザの第２のものがオフである場合の、図７７に示す放射源の概略図である。
【図８１】図７７、図７９、及び図８０に示す放射源の第１の光学要素のｘ−ｙ面での断面を示す。
【図８２】１つのみの自由電子レーザがオンである場合の、図７９に示す放射源が出力するビームの断面を示す。
【図８３】本明細書に記載する実施形態に従った別の放射源の概略図である。
【図８４】２つの自由電子レーザの第１のものがオフである場合の、図８３に示す放射源の概略図である。
【図８５Ａ】双方の自由電子レーザがオンである場合の、図８３に示す放射源が出力するビームの断面を示す。
【図８５Ｂ】双方の自由電子レーザがオンである場合の、図８３に示す放射源が出力するビームの断面を示す。
【図８６】リソグラフィシステムの別の実施形態の概略図である。
【図８７】本明細書に記載するリソグラフィシステムの一部を形成し得るリソグラフィ装置の概略図である。
【図８８】図８７のリソグラフィ装置の一部を形成し得る集束ユニットの概略図である。
【図８９】図８８の集束ユニットの一部の拡大図である。
【図９０】図８８の集束ユニットの一部を形成し得るタイプＩＩＩのウォルター集光器の概略図である。
【図９１】図８６に示すタイプのリソグラフィシステムの例示的な実施形態の概略図である。
【図９２】図９１に示すリソグラフィシステムの一部を形成し得るビーム結合光学部品の概略図である。
【図９３】図９２に示すビーム結合光学部品により出力される複合放射ビームの断面プロファイルの図である。
【図９４】図８６に示すタイプのリソグラフィシステムの別の例示的な実施形態の概略図である。
【図９５】本明細書に記載するリソグラフィシステムのビームデリバリシステムにおいて使用可能なミラーの一実施形態の概略図である。
【図９６】ビームデリバリシステムにおいて使用可能なミラーの代替的な実施形態の概略図である。
【図９７Ａ】リソグラフィシステムの一部の概略図である。
【図９７Ｂ】リソグラフィシステムの一部の概略図である。
【図９８】反射要素における放射ビームの反射の概略図である。
【図９９】反射要素における放射の反射中に生じる吸収損失及び位相遅れを、反射要素に入射する放射のかすめ角の関数として表す。
【図１００】放射ビームの偏光状態の図である。
【図１０１】リソグラフィシステムの概略図である。
【図１０２Ａ】リソグラフィシステムのビームデリバリシステムによって生じる偏光状態の変化の図である。
【図１０２Ｂ】リソグラフィシステムのビームデリバリシステムによって生じる偏光状態の変化の図である。
【図１０３】複数のアンジュレータセクションを備えるアンジュレータの概略図である。
【図１０４】リソグラフィシステムを構成する第１の方法を表すフローチャートである。
【図１０５】リソグラフィシステムを構成する第１の方法を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０３７３】
[00234]  本明細書で用いる場合、「ビームデリバリシステム」という言葉は、放射源が生成したビームをリソグラフィ装置等のツールに提供するために用いられる光学要素のいずれかの組み合わせを指すために使用可能である。
【０３７４】
[00235]  図１は、放射源ＳＯ、ビーム分割装置２０、及び複数のツールを備えたリソグラフィシステムＬＳを示す。図１では、２０のツールＬＡ１〜ＬＡ２０が設けられている。ツールの各々は放射ビームを受光するいずれかのツールとすればよい。ツールＬＡ１〜ＬＡ２０は本明細書において一般にリソグラフィ装置と称するが、ツールはそのように限定されないことは認められよう。例えばツールは、リソグラフィ装置、マスク検査装置、空間像測定システム（ＡＩＭＳ：Ａｒｉａｌ  Ｉｍａｇｅ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）を含み得る。
【０３７５】
[00236]  放射源ＳＯは、少なくとも１つの自由電子レーザを備え、極端紫外線（ＥＵＶ）放射ビームＢ（これをメインビームと称することがある）を発生するように構成されている。メイン放射ビームＢは、ビーム分割装置２０によって、複数の放射ビームＢ１〜Ｂ２０（これらを分岐ビームと称することがある）に分割され、その各々がリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０の異なるものに送出される。分岐放射ビームＢ１〜Ｂ２０はメイン放射ビームＢから直列に分割され、各分岐放射ビームは直前の分岐放射ビームの下流でメイン放射ビームＢから分岐することができる。ビーム分割装置は例えば一連のミラー（図示せず）を含み、それらは各々、メイン放射ビームＢの一部を分岐放射ビームＢ１〜Ｂ２０へと分割するように構成することができる。
【０３７６】
[00237]  図１において、分岐放射ビームＢ１〜Ｂ２０は、メイン放射ビームＢの伝搬方向に対してほぼ垂直な方向に伝搬するようにメイン放射ビームＢから分割されるものとして図示されている。しかしながらいくつかの実施形態では、分岐放射ビームＢ１〜Ｂ２０は、各分岐放射ビームＢ１〜Ｂ２０の伝搬方向とメイン放射ビームの伝搬方向との角度が実質的に９０度未満となるようにメイン放射ビームＢから分割されることも可能である。これにより、メイン放射ビームＢが直角よりも小さい入射角でビーム分割装置のミラーに入射するようにミラーを配置することが可能となる。これによってミラーが吸収する放射量が低減し、従って、ミラーから反射されて分岐放射ビームＢ１〜Ｂ２０を介してリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０に与えられる放射量が増大するという利点が得られる。更に、１つ以上の分岐放射ビームを、（図２に示すような）イルミネータの入口に対してある角度で送出することが望ましい場合がある。これによって、分岐放射ビームをイルミネータへ供給する際に使用するミラー数を減らすことができ、従ってパワー損失の低減／伝送の増大が可能となる。
【０３７７】
[00238]  以下の説明から明らかとなるように、図１において分岐ビームＢ１〜Ｂ２０は直接メイン放射ビームＢから発するものとして示すが、メイン放射ビームＢを１つ以上のサブビームに分割し、次いでサブビームの１つ以上を更に少なくとも１回以上分割して分岐放射ビームＢ１〜Ｂ２０を生成してもよいことは認められよう。
【０３７８】
[00239]  リソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０は全て同一の垂直レベル上に位置決めすることができる。リソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０を位置決めする垂直レベルは、ビーム分割装置２０が位置決めされると共にメインビームＢが放射源ＳＯから受光される垂直レベルとほぼ同じ垂直レベルとすることができる。あるいは、ビーム分割装置２０は分岐放射ビームＢ１〜Ｂ２０の少なくともいくつかを、リソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０の少なくともいくつかが位置決めされた１つ以上の異なる垂直レベルに送出することも可能である。例えば、メイン放射ビームＢは地下室又は１階の垂直レベルでビーム分割装置によって受光することができる。ビーム分割装置２０は少なくともいくつかの分岐放射ビームＢ１〜Ｂ２０を、ビーム分割装置よりも上方に位置決めされてリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０の少なくともいくつかが位置決めされた垂直レベルへと送出することができる。リソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０は多数の垂直レベルに位置決めすることができるので、これらのリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０によって受光するために、ビーム分割装置２０は分岐放射ビームＢ１〜Ｂ２０を異なる垂直レベルへと送出することができる。
【０３７９】
[00240]  放射源ＳＯ、ビーム分割装置２０、及びリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０は全て、外部環境から隔離可能であるように構築及び配置することができる。放射源ＳＯ、ビーム分割装置２０、及びリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０の少なくとも一部において真空を与えて、ＥＵＶ放射の吸収を最小限に抑えることができる。リソグラフィシステムＬＳの異なる部分に、異なる圧力（すなわち大気圧より低い異なる圧力に保持する）、及び異なるガス組成（ＳＯ及びビーム分割装置２０内の異なる位置に対して異なるガス混合物を供給する）の真空を与えることも可能である。
【０３８０】
[00241]  図２は、図１に示したリソグラフィシステムＬＳのリソグラフィ装置ＬＡ１の概略図である。リソグラフィ装置ＬＡ１は、照明システムＩＬ、パターニングデバイスＭＡ（例えばマスク）を支持するように構成された支持構造ＭＴ、投影システムＰＳ、及び基板Ｗを支持するように構成された基板テーブルＷＴを備えている。照明システムＩＬは、リソグラフィ装置ＬＡ１によって受光される分岐放射ビームＢ１がパターニングデバイスＭＡに入射する前にこれを調節するように構成されている。投影システムＰＳは、分岐放射ビームＢ１（この時点でマスクＭＡによりパターンが与えられている）を基板Ｗ上に投影するように構成されている。基板Ｗは予め形成されたパターンを含むことができる。この場合リソグラフィ装置は、パターンが与えられた放射ビームＢ１を、基板Ｗ上に予め形成されたパターンと位置合わせする。
【０３８１】
[00242]  リソグラフィ装置ＬＡ１により受光される分岐放射ビームＢ１は、ビーム分割装置２０から照明システムＩＬの閉鎖構造の開口８を通って照明システムＩＬ内に入る。任意選択的に、分岐放射ビームＢ１は、開口８において又はその近傍で中間焦点を形成するように集束させてもよい。
【０３８２】
[00243]  照明システムＩＬは、ファセットフィールドミラーデバイス１０及びファセット瞳ミラーデバイス１１を含むことができる。ファセットフィールドミラーデバイス１０及びファセット瞳ミラーデバイス１１は共に、放射ビームＢ１に所望の断面形状及び所望の角度分布を与える。放射ビームＢ１は照明システムＩＬから出て、支持構造ＭＴが保持するパターニングデバイスＭＡに入射する。パターニングデバイスＭＡは放射ビームを反射し、これにパターンを与えて、パターン付与されたビームＢ１’を形成する。照明システムＩＬは、ファセットフィールドミラーデバイス１０及びファセット瞳ミラーデバイス１１に加えて又はこれらの代わりに、他のミラー又はデバイスを含むこともある。照明システムＩＬは、例えば個別に移動可能なミラーのアレイを含むことができる。個別に移動可能なミラーは、例えば直径１ｍｍ未満であり得る。個別に移動可能なミラーは、例えば微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスとすればよい。
【０３８３】
[00244]  パターン付与された放射ビームＢ１１は、パターニングデバイスＭＡから反射した後、投影システムＰＳに入る。投影システムＰＳは、放射ビームＢ１１を基板テーブルＷＴが保持する基板Ｗに投影するように構成された複数のミラー１３、１４を備えている。投影システムＰＳは放射ビームに縮小率を適用して、パターニングデバイスＭＡ上の対応するフィーチャよりも小さいフィーチャを有する像を形成することができる。例えば縮小率４を適用可能である。図２において投影システムＰＳは２つのミラー１３、１４を有するが、投影システムはいかなる数のミラーも含むことができる（例えば６個のミラー）。
【０３８４】
[00245]  いくつかの実施形態において、リソグラフィシステムＬＳは１つ以上のマスク検査装置（図示せず）を含む場合がある。マスク検査装置は、ビーム分割装置２０から分岐放射ビームＢ１〜Ｂ２０を受光し、この分岐放射ビームをマスクＭＡに送出するように構成された光学部品（例えばミラー）を含むことができる。マスク検査装置は更に、マスクから反射した放射を集めてマスクの像を画像センサに形成するように構成された光学部品（例えばミラー）も含み得る。画像センサで受光された像を用いて、マスクＭＡの１つ以上の特性を判定することができる。マスク検査装置は、例えば図２に示すリソグラフィ装置ＬＡ１と同様のものとし、基板テーブルＷＴの代わりに画像センサを用いればよい。
【０３８５】
[00246]  いくつかの実施形態において、リソグラフィシステムＬＳは、マスクＭＡの１つ以上の特性を測定するために使用可能である１つ以上の空間像測定システム（ＡＩＭＳ）を含むことがある。ＡＩＭＳは、例えばビーム分割装置２０から分岐放射ビームＢ１〜Ｂ２０を受光し、この分岐放射ビームＢ１〜Ｂ２０を用いてマスクＭＡの１つ以上の特性を判定するように構成することができる。
【０３８６】
[00247]  放射源ＳＯは、ＥＵＶ放射ビームを生成するように動作可能である自由電子レーザＦＥＬを備えている。任意選択的に、放射源ＳＯは、以下の例示的な実施形態を参照して説明するように２つ以上の自由電子レーザＦＥＬを備えてもよい。しかしながら他の実施形態では、放射源ＳＯは放射を発生させる他の手段を備え得ることは認められよう。例えば放射源ＳＯは１つ以上の「レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）」源を備えることができる。実際、いくつかの実施形態において放射源ＳＯは、適切な高パワーの放射ビームを提供するように動作可能ないかなる手段でも利用し得ることは理解されよう。
【０３８７】
[00248]  自由電子レーザは、バンチ化相対論的電子ビームを生成するように動作可能な電子源と、この相対論的電子バンチが送出される周期磁場と、を備えている。周期磁場はアンジュレータにより生成され、これによって電子は中心軸を中心とした振動経路をとる。この磁場によって生じた加速の結果、電子は概ね中心軸方向に電磁放射を自発的に放射する。相対論的電子はアンジュレータ内の放射と相互作用する。特定の条件下で、この相互作用によって電子はバンチ化して、アンジュレータ内の放射の波長で変調されたマイクロバンチ（ｍｉｃｒｏｂｕｎｃｈ）となり、中心軸に沿った放射のコヒーレントな放出が誘導される。
【０３８８】
[00249]  図３は自由電子レーザＦＥＬの概略図であり、これは電子源２１、線形加速器２２、ステアリングユニット２３、及びアンジュレータ２４を備えている。電子源２１は代替的に入射器と呼ぶことがあり、アンジュレータ２４は代替的にウィグラー（ｗｉｇｇｌｅｒ）と呼ぶことがある。
【０３８９】
[00250]  電子源２１は電子ビームＥを生成するように動作可能である。電子源２１は、例えばフォトカソード又は熱イオンカソードと加速電場とを備えることができる。電子ビームＥ内はバンチ化電子ビームＥであり、一連の電子バンチから成る。ビームＥ内の電子は線形加速器２２によって更に加速される。一例において線形加速器２２は、共通軸に沿って軸方向に離間した複数の無線周波数空洞と、共通軸に沿って電磁場を制御して電子バンチが通過する際に各電子バンチを加速するように動作可能である１つ以上の無線周波数電力源と、を備えることができる。空洞は超伝導無線周波数空洞とすればよい。有利な点として、これによって、比較的大きい電磁場を高いデューティサイクルで印加すること、ビームアパーチャが大きくなるので航跡場（ｗａｋｅｆｉｅｌｄ）による損失を低減させること、（空洞の壁を通って放散するのとは対照的に）ビームに伝達される無線周波数エネルギ部分を増大させること、が可能となる。あるいは、空洞は従来どおり伝導性とすることも可能であり（すなわち超伝導ではない）、例えば銅から形成すればよい。
【０３９０】
[00251]  いくつかの加速ステップを経て、ビームＥの最終エネルギに到達することができる。例えばビームＥは、ビーム輸送要素（ベンド、ドリフト空間等）により分離された複数の線形加速器モジュールを通るように送出することができる。この代わりに又はこれに加えて、ビームＥは同一の線形加速器モジュールを繰り返し通るように送出することも可能であり、この場合、ビームＥのエネルギの利得及び／又は損失は反復の数に対応する。他のタイプの線形加速器も使用可能である。例えば、レーザ航跡場加速器又は逆自由電子レーザ加速器を用いることができる。
【０３９１】
[00252]  線形加速器２２から出た相対論的電子ビームＥはステアリングユニット２３に入射する。ステアリングユニット２３は、相対論的電子ビームＥを線形加速器２２からアンジュレータ２４に向けるように電子ビームＥの軌道を変えるように動作可能である。ステアリングユニット２３は例えば、ステアリングユニット２３内に磁場を発生させるように構成された１つ以上の電磁石及び／又は永久磁石を含むことができる。この磁場は電子ビームＥに力を加え、これが電子ビームＥの軌道を変えるように作用する。線形加速器２２から出る際の電子ビームＥの軌道は、電子をアンジュレータ２４へと向けるように、ステアリングユニット２３によって変更される。
【０３９２】
[00253]  ステアリングユニット２３が１つ以上の電磁石及び／又は永久磁石を含む実施形態では、磁石は、磁気双極子、磁気四極子、磁気六極子、及び／又は電子ビームＥに力を加えるように構成された他のいずれかの種類の多極磁場機構の１つ以上を形成するように配置すればよい。ステアリングユニット２３は、これに加えて又はこの代わりに１つ以上の帯電プレートを備えることも可能であり、これはステアリングユニット２３内に電場を生成して電子ビームＥに力を加えるように構成することができる。概して、ステアリングユニット２３は、電子ビームＥに力を加えてその軌道を変えるように動作可能であればいかなる装置も含み得る。
【０３９３】
[00254]  ステアリングユニット２３は相対論的電子ビームＥをアンジュレータ２４に送出する。アンジュレータ２４は相対論的電子を周期経路に沿って導くように動作可能であり、これによって電子ビームＥはアンジュレータ２４内の放射と相互作用し、放射のコヒーレントな放出が誘導される。一般にアンジュレータ２４は、周期磁場を生成するように動作可能な複数の磁石を含み、この周期磁場により電子ビームＥは周期経路を進む。この結果、電子は概ねアンジュレータ２４の中心軸の方向に電磁放射を放出する。アンジュレータ２４は複数のセクション（図示せず）を含み、各セクションが周期磁石構造を備えることができる。アンジュレータ２４は更に、例えば１つ以上の隣接セクション対の間の四重極磁石等、電子ビームＥを再集束させる（ｒｅｆｏｃｕｓ）ための機構を備えることができる。電子ビームＥを再集束するための機構は電子バンチのサイズを縮小することができ、これによってアンジュレータ２４内の電子と放射との結合を向上させて、放射の放出の誘導を増大させることができる。
【０３９４】
[00255]  電子は、アンジュレータ２４を通過する際にアンジュレータ２４内で電磁放射の電場と相互作用し、放射とエネルギを交換する。一般に、条件が以下で与える共振条件に近くない限り、電子と放射との間で交換されるエネルギ量は高速で振動する。
【０３９５】
【数１】
0006571092.tif 000002
【０３９６】
ここで、λｅｍは放射の波長であり、λｕはアンジュレータ周期であり、γは電子のローレンツ因子であり、Ｋはアンジュレータパラメータである。Ａはアンジュレータ２４の幾何学的形状に依存する。ヘリカルアンジュレータ（ｈｅｌｉｃａｌ  ｕｎｄｕｌａｔｏｒ）ではＡ＝１であり、平面アンジュレータ（ｐｌａｎａｒ  ｕｎｄｕｌａｔｏｒ）ではＡ＝２である。円偏光でないが楕円偏光の光を生成するヘリカルアンジュレータでは、Ａは１から２までの範囲内となる。実際には、各電子バンチはある幅のエネルギを有するが、この幅は（電子ビームＥを低いエミッタンスで生成することによって）できる限り最小限に抑えることができる。アンジュレータパラメータＫは典型的に約１であり、以下によって与えられる。
【０３９７】
【数２】
0006571092.tif 000003
【０３９８】
ここで、ｑ及びｍはそれぞれ電子の電荷及び質量であり、Ｂｏは周期磁場の振幅であり、ｃは光の速度である。
【０３９９】
[00256]  共振波長λｅｍは、アンジュレータ２４を通過する電子が自発的に放射する第１高調波波長に等しい。自由電子レーザＦＥＬは、ＳＡＳＥ（ｓｅｌｆ−ａｍｐｌｉｆｉｅｄ  ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ：自己増幅自発放出）モードで動作することができる。ＳＡＳＥモードの動作では、電子ビームＥがアンジュレータ２４に入射する前にその電子バンチのエネルギ幅が小さいことが必要であり得る。あるいは、自由電子レーザＦＥＬは、アンジュレータ２４内の誘導放出により増幅可能なシード放射源を備えることができる。自由電子レーザＦＥＬは再循環増幅器自由電子レーザ（ＲＡＦＥＬ：ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒ  ｆｒｅｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｌａｓｅｒ）として動作可能であり、この場合、自由電子レーザＦＥＬが発生する放射の一部を用いて更に放射の発生をシードする（ｓｅｅｄ）。
【０４００】
[00257]  アンジュレータ２４を通過する電子によって放射振幅を増大させることができる。すなわち、自由電子レーザＦＥＬは非ゼロの利得を有することができる。共振条件を満たす場合、又は条件が共振に近いがわずかに外れている場合に、最大の利得が達成され得る。
【０４０１】
[00258]  アンジュレータ２４に入射する際に共振条件を満たす電子は、放射を放出（又は吸収）する際にエネルギを喪失（又は獲得）するので、共振条件は満たされなくなる。従っていくつかの実施形態では、アンジュレータ２４をテーパ化することができる。すなわち、電子バンチにアンジュレータ２４を通過させる際にこれを共振又は共振近傍に維持するため、周期磁場の振幅及び／又はアンジュレータ周期λｕは、アンジュレータ２４の長さに沿って変化し得る。アンジュレータ２４内での電子と放射との相互作用は電子バンチ内である幅のエネルギを生成することに留意すべきである。アンジュレータ２４のテーパ化は、共振又は共振近傍にある電子数を最大化するように構成することができる。例えば電子バンチは、ピークエネルギでピークに達するエネルギ分布を有することができ、テーパ化は、電子にアンジュレータ２４を通過させる際に共振又は共振近傍にこのピークエネルギの電子を維持するように構成することができる。有利な点として、アンジュレータのテーパ化は、変換効率を大幅に上昇させる可能性がある。テーパ化アンジュレータの使用により、変換効率（すなわち放射ビームＢ内の放射に変換される電子ビームＥのエネルギ部分）を２倍超上昇させることが可能である。アンジュレータのテーパ化を達成するには、アンジュレータパラメータＫをその長さに沿って低減させればよい。これを達成するには、アンジュレータ周期λｕ及び／又はアンジュレータ軸に沿った磁場強度Ｂ０を電子バンチエネルギに合致させて、それらが共振条件又はその近傍となることを保証すればよい。このように共振条件を満たすことで、放出される放射の帯域幅が拡大する。
【０４０２】
[00259]  電磁放射は、アンジュレータ２４から出た後、放射ビームＢ’として放出される。放射ビームＢ’はＥＵＶ放射を含み、ビーム分割装置２０（図１に示す）に与えられてリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０に提供される分岐放射ビームＢ１〜２０を形成する放射ビームＢの全部又は一部を形成することができる。
【０４０３】
[00260]  図３に示す自由電子レーザの実施形態では、アンジュレータ２４から出た電子ビームＥ’は第２のステアリングユニット２５に入射する。第２のステアリングユニット２５は、アンジュレータ２４から出た電子ビームＥ’の軌道を変更して、電子ビームＥ’を再び線形加速器２２に送出する。第２のステアリングユニット２５はステアリングユニット２３と同様のものとすればよく、例えば１つ以上の電磁石及び／又は永久磁石を含むことができる。第２のステアリングユニット２５は、アンジュレータ２４から出た放射ビームＢ’の軌道には影響を与えない。従って、ステアリングユニット２５は放射ビームＢ’から電子ビームＥ’の軌道を切り離す。いくつかの実施形態では、電子ビームＥ’の軌道を、第２のステアリングユニット２５に達する前に、（例えば１つ以上の磁石を用いて）放射ビームＢ’の軌道から切り離してもよい。
【０４０４】
[00261]  第２のステアリングユニット２５は、電子ビームＥ’がアンジュレータ２４から出た後にこれを線形加速器２２に送出する。アンジュレータ２４を通過した電子バンチは、線形加速器２２における加速フィールド（例えば無線周波数フィールド）に対して約１８０度の位相差で線形加速器２２に入射し得る。電子バンチと線形加速器２２における加速フィールドとの位相差のため、電子はこのフィールドにより減速される。減速する電子Ｅ’はエネルギの一部を線形加速器２２のフィールドに戻し、これによって、電子源２１から到着する電子ビームＥを加速させるフィールドの強度が増大する。従ってこの機構は、（線形加速器により電子バンチが加速された時に）線形加速器２２において電子バンチに与えられたエネルギの一部を回収し、電子源２１から到着する後続の電子バンチを加速する。このような機構はエネルギ回収ＬＩＮＡＣとして既知であり得る。
【０４０５】
[00262]  線形加速器２２により減速された電子Ｅ’は、ビームダンプ２６によって吸収される。ステアリングユニット２３は、線形加速器２２により減速された電子ビームＥ’の軌道を、線形加速器２２により加速された電子ビームＥの軌道から切り離すように動作可能であり得る。これによって、減速された電子ビームＥ’をビームダンプ２６で吸収すると共に、加速された電子ビームＥをアンジュレータ２４に送出することができる。
【０４０６】
[00263]  自由電子レーザＦＥＬは、電子源２１から入来するビームＥの軌道とステアリングユニット２５から入来するビームＥ’の軌道とを実質的に重複させるビームマージ（ｍｅｒｇｉｎｇ）ユニット（図示せず）を備えることができる。このマージが可能であるのは、加速器２２による加速の前にビームＥのエネルギがビームＥ’のエネルギよりも著しく小さいという事実のためである。実質的に一定の磁場を発生させることによって、加速した電子ビームＥの軌道を減速した電子ビームＥ’の軌道から切り離すことができる。加速した電子ビームＥと減速した電子ビームＥ’とのエネルギ差により、２つの電子ビームの軌道を一定の磁場によって異なる量だけ変えることができる。従って、２つの電子ビームの軌道は相互に切り離される。
【０４０７】
[00264]  あるいは、ステアリングユニット２３は例えば、加速した電子ビームＥ及び減速した電子ビームＥ’を形成する電子バンチと実質的に一定の位相関係を有する周期磁場を発生させるように動作可能であり得る。例えば加速した電子ビームＥからの電子バンチがステアリングユニット２３に入射する時、ステアリングユニット２３はこの電子をアンジュレータ２４に送出するように作用する磁場を発生させることができる。減速した電子ビームＥ’からの電子バンチがステアリングユニット２３に入射する時、ステアリングユニット２３はこの電子をビームダンプ２６に送出するように作用する磁場を発生させることができる。あるいは、減速した電子ビームＥ’からの電子バンチがステアリングユニット２３に入射する時、ステアリングユニット２３は、この電子がステアリングユニット２３から外れてビームダンプ２６に向かうように、磁場をほとんど又は全く発生させないことも可能である。
【０４０８】
[00265]  あるいは、自由電子レーザＦＥＬは、ステアリングユニット２３とは別個のビーム分割ユニット（図示せず）を備え、これを、ステアリングユニット２３の上流の減速した電子ビームＥ’の軌道から加速した電子ビームＥの軌道を切り離すように構成することができる。ビーム分割ユニットは例えば、加速した電子ビームＥ及び減速した電子ビームＥ’を形成する電子バンチと実質的に一定の位相関係を有する周期磁場を発生させるように動作可能であり得る。
【０４０９】
[00266]  ビームダンプ２６は、例えば大量の水、又は高エネルギ電子衝突による放射性同位元素の発生について高い閾値を有する材料を含み得る。例えばビームダンプ２６は、約１５ＭｅＶの放射性同位元素発生の閾値を有するアルミニウムを含む場合がある。原子ビームＥ’がビームダンプ２６に入射する前にこれを線形加速器２２内で減速させることで、電子がビームダンプ２６により吸収される時に有するエネルギ量を低減させる。これは、誘導放射のレベルを低下させ、ビームダンプ２６で生成される二次粒子を減少させる。これによって、ビームダンプ２６から放射性廃棄物を除去及び処分する必要性が解消されるか又は少なくとも低減される。放射性廃棄物を除去するためには自由電子レーザＦＥＬを周期的にシャットダウンする必要があり、放射性廃棄物を処分することは高コストであると共に深刻な環境への影響を伴う恐れがあるので、これは有利である。
【０４１０】
[00267]  線形加速器２２は、減速器として動作している場合、電子Ｅ’のエネルギを閾値エネルギ未満に低減させるように動作可能であり得る。この閾値エネルギ未満の電子は、ビームダンプ２６において著しいレベルの放射能を誘導しない可能性がある。
【０４１１】
[00268]  いくつかの実施形態では、線形加速器２２とは別個の減速器（図示せず）を用いて、アンジュレータ２４を通過した電子ビームＥ’を減速させることができる。電子ビームＥ’は、線形加速器２２によって減速することに加えて、又は線形加速器２２によって減速する代わりに、この減速器によって減速することができる。例えば、電子ビームＥ’が線形加速器２２によって減速する前に、第２のステアリングユニット２５がこの電子ビームＥ’を減速器に通過させることができる。これに加えて又はこの代わりに、電子ビームＥ’は、線形加速器２２により減速した後であってビームダンプ２６により吸収される前に減速器を通過することも可能である。あるいは、電子ビームＥ’は、アンジュレータ２４から出た後に線形加速器２２を通過せずに、１つ以上の減速器によって減速し、その後ビームダンプ２６によって吸収することができる。
【０４１２】
[00269]  任意選択的に、自由電子レーザＦＥＬは１つ以上のバンチ圧縮器を備えてもよい。バンチ圧縮器は線形加速器２２の下流又は上流に配置することができる。バンチ圧縮器は、電子ビームＥ、Ｅ’内の電子をバンチ化し、電子ビームＥ、Ｅ’内の既存の電子バンチを空間的に圧縮又は伸張するように構成されている。圧縮を用いると、高いピーク電流を与えることによってアンジュレータ２４での変換効率を増大させることができる。バンチの伸張を用いると、低いピーク電流でバンチの輸送を可能とすることができる。
【０４１３】
[00270]  あるタイプのバンチ圧縮器は、電子ビームＥを横断する方向に向いた放射場（ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｆｉｅｌｄ）を含む。電子ビームＥ内の電子は放射と相互作用して、近傍の他の電子とバンチ化する。別のタイプのバンチ圧縮器は磁気シケイン（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｃｈｉｃａｎｅ）を含む。この場合、電子がシケインを通過する際の経路の長さはそのエネルギに依存する。このタイプのバンチ圧縮器を用いると、電位が例えば無線周波数で振動する複数の導体によって、線形加速器２２で加速された電子バンチを圧縮することができる。
【０４１４】
[00271]  アンジュレータ２４に入射する電子バンチは、密に（ｔｉｇｈｔｌｙ）バンチ化されること、従って加速器内の他の位置におけるよりも高いピーク電流を有することが望ましい場合がある。このため、電子バンチがアンジュレータ２４内に入る前に１つ以上のバンチ圧縮器を用いてこれを圧縮することが望ましい場合がある。従って、ステアリングユニット２３とアンジュレータ２４との間に別個のバンチ圧縮器（図示せず）を配置することができる。この代わりに又はこれに加えて、ステアリングユニット２３自体が電子ビームＥ内の電子をバンチ化するように作用することも可能である。線形加速器２２によって加速された電子バンチは、バンチの長さに沿った平均エネルギ勾配である相関エネルギ幅を有し得る。例えば電子バンチ内の一部の電子は電子バンチの平均エネルギより高いエネルギを有することがあり、バンチ内の一部の電子は平均エネルギより低いエネルギを有することがある。ステアリングユニット２３による電子軌道の変化は、電子のエネルギに依存し得る（例えば軌道が磁場によって変えられる場合）。従って、異なるエネルギの電子は、ステアリングユニット２３によって異なる量だけ軌道が変えられ、これが軌道の相違となり、これを制御することで電子バンチの圧縮が可能となる。
【０４１５】
[00272]  図３に示す自由電子レーザＦＥＬは建造物３１内に収容されている。建造物３１は、自由電子レーザＦＥＬの動作中に自由電子レーザＦＥＬで発生される放射を実質的に透過しない壁を備えることができる。例えば建造物３１は、厚いコンクリート製の壁（例えば約４メートルの厚さ）を備え得る。建造物３１の壁は更に、例えば鉛、及び／又は中性子及び／又は他の種類の放射線を吸収するように構成された他の材料のような放射遮蔽材料を備えることができる。放射遮蔽は、電子及びガンマ光子を阻止するための高密度かつ重元素含有量の大きい材料（例えば高いＺ値を有する材料）と、中性子を阻止するための軽元素含有量の大きい材料（例えば水素又はホウ素等の低いＺ値を有する材料）と、の双方を含み得る。建造物３１の壁に放射吸収材料を備えると、建造物３１の壁の厚さを低減することができる利点が得られる。しかしながら、壁に放射吸収材料を加えると建造物３１の構築コストが増大する可能性がある。放射を吸収するために建造物３１の壁に追加し得る比較的安価な材料は、例えば土又は砂の層とすればよい。
【０４１６】
[00273]  放射遮蔽特性を有する建造物３１の壁を設けることに加えて、建造物３１は、自由電子レーザＦＥＬが発生した放射が建造物３１の下方の地下水を汚染するのを防ぐように構成することも可能である。例えば建造物３１の基礎及び／又は土台は、放射遮蔽材料を設けるか、又は充分に厚くすることで放射による建造物３１の下方の地下水の汚染を防ぐことができる。一実施形態では、建造物３１を少なくとも部分的に地下に位置付けることができる。そのような実施形態では、地下水は建造物３１の下方にあると共に建造物３１の外側部分を取り囲み得る。従って、放射が建造物３１を取り囲む地下水を汚染するのを防ぐために、建造物３１の外側の周りに放射遮蔽を設ければよい。
【０４１７】
[00274]  建造物３１の外側の放射遮蔽に加えて又はその代わりに、建造物３１の内部にも放射遮蔽を設けることも可能である。例えば建造物３１の内部で、大量の放射を放出する自由電子レーザＦＥＬの部分に近い位置に放射遮蔽を設けることができる。
【０４１８】
[00275]  図３には特定のレイアウトを有するＦＥＬを示すが、ＦＥＬは他の配置を有し得ることは認められよう。例えば他の実施形態では、加速器２２及びアンジュレータ２４を一列に配置することができる。他の実施形態では、アンジュレータから出る電子ビームを加速器に戻さない場合がある。従って一般的に、ＦＥＬはいずれかの適切な配置にすればよいことは理解されよう。
【０４１９】
[00276]  放射源ＳＯは単一の自由電子レーザＦＥＬを備えることができる。自由電子レーザＦＥＬはＥＵＶ放射ビームをビーム分割装置２０に供給することができ、これが分岐放射ビームをリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０に与える。放射源ＳＯは、自由電子レーザＦＥＬから出力された放射ビームＢをリソグラフィシステムＬＳのビーム分割装置２０に送出するように構成された専用光学コンポーネントを含む光学システムを備えることができる。ＥＵＶ放射は概ねあらゆる物質によって充分に吸収されるので、損失を最小限に抑えるように、一般的には（透過性コンポーネントでなく）反射性光学コンポーネントが用いられる。光学システムの専用光学コンポーネントは、自由電子レーザＦＥＬにより生成された放射ビームの特性を、ツール（例えばリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０の照明システムＩＬ及び／又はマスク検査装置）が受光するのに適切となるように適合させることができる。
【０４２０】
[00277]  あるいは、放射源ＳＯは複数の自由電子レーザ（例えば２つの自由電子レーザ）を備え、これらの各々がＥＵＶ放射ビームＢ’、Ｂ’’を光学システムに与えることも可能である。光学システムは、放射源ＳＯの一部を形成すると見なすことができ、又は放射源ＳＯとは別個であると見なすことも可能である。光学システムは、複数の自由電子レーザの各々から放射ビームを受光し、これらの放射ビームを結合して１つの複合放射ビームとする。分岐放射ビームＢ１〜Ｂ２０をリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０に与えるため、この複合放射ビームはビーム分割装置２０に与えられる。
【０４２１】
[00278]  図４は、第１の自由電子レーザＦＥＬ’及び第２の自由電子レーザＦＥＬ’’を備えた放射源ＳＯを含むリソグラフィシステムＬＳの概略図である。第１の自由電子レーザＦＥＬ’は第１のＥＵＶ放射ビームＢ’を出力し、第２の自由電子レーザＦＥＬ’’は第２のＥＵＶ放射ビームＢ’’を出力する。第１の自由電子レーザＦＥＬ’は第１の建造物３１’内に収容されている。第２の自由電子レーザＦＥＬ’’は第２の建造物３１’’内に収容されている。
【０４２２】
[00279]  第１及び第２の放射ビームＢ’、Ｂ’’は光学システム４０によって受光される。光学システム４０は、第１の放射ビームＢ’及び第２の放射ビームＢ’’を受光してメイン放射ビームＢを出力するように構成された複数の光学要素（例えばミラー）を備えている。第１及び第２の自由電子レーザが双方とも動作している時、メイン放射ビームＢは、第１及び第２の放射ビームＢ’、Ｂ’’の双方からの放射を含む複合放射ビームである。複合放射ビームＢはビーム分割装置２０に与えられ、これは分岐放射ビームＢ１〜Ｂ２０をリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０に与える。
【０４２３】
[00280]  図４に示す、２つの自由電子レーザが放射ビームＢ’、Ｂ’’を与えてメイン放射ビームＢを形成するように配置された機構では、放射を連続的にリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０に与えながら自由電子レーザの一方をオフにすることも可能である。例えば、自由電子レーザの一方を修理するため又は保守を行うために、この自由電子レーザを動作から外すことができる。この場合、他方の自由電子レーザは、光学システム４０が受光する放射ビームを与え続けることができる。自由電子レーザの一方のみが放射を光学システム４０に与える場合、光学システム４０は、光学システム４０に放射を与えている自由電子レーザからの放射を含むメイン放射ビームＢを形成するように動作可能である。このため、自由電子レーザの一方が動作から外された場合であってもリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０の連続動作を行うことができる。
【０４２４】
[00281]  図５は、本発明の一実施形態に従った光学システム４０の実施形態の概略図である。これは、自由電子レーザＦＥＬ’、ＦＥＬ’’の各々から放射ビームＢ’、Ｂ’’を受光して出力放射ビームＢを出力するように配置されている。光学システム４０が出力する放射ビームＢは、ビーム分割装置２０（図１を参照のこと）によって受光される。
【０４２５】
[00282]  光学システム４０は４つの光学要素を備えている。すなわち、自由電子レーザＦＥＬ’に関連付けられた第１及び第２の光学要素５０、５１と、自由電子レーザＦＥＬ’’に関連付けられた第１及び第２の光学要素５２、５３である。光学要素５０、５１、５２、５３は、自由電子レーザＦＥＬ’、ＦＥＬ’’からの放射ビームＢ’、Ｂ’’の断面の大きさ及び形状を変えるように構成されている。
【０４２６】
[00283]  具体的には、第１の光学要素５０、５２は凸面鏡であり、自由電子レーザＦＥＬ’、ＦＥＬ’’からの放射ビームＢ’、Ｂ’’の断面積を拡大するように作用する。図５において第１の光学要素５０、５２はｘ−ｙ面でほぼ平坦であるように見えるが、これらはこの面及びｚ方向の双方において凸形とすることができる。第１の光学要素５０、５２は凸形であるので、ＥＵＶ放射ビームＢ’、Ｂ’’の発散を増大させ、これによって下流のミラーに対する熱負荷を低減させる。従って第１の光学要素５０は、第１の自由電子レーザＦＥＬ’から受光した放射ビームＢ’の断面積を拡大するように構成された発散光学要素である。第１の光学要素５２は、第２の自由電子レーザＦＥＬから受光した放射ビームＢ’’の断面積を拡大するように構成された発散光学要素である。これによって下流のミラーは、あまり冷却を行わない、低スペック（ｌｏｗ  ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）の、従って複雑でない安価なものとすることができる。これに加えて又はこの代わりに、これは下流のミラーを近垂直入射とすることができる。実際には、以下で説明するように、放射源ＳＯが出力する放射ビームＢは、ビームＢの経路に直列に配置された複数の連続した静的エッジ形成ミラーによって分割することができる。（例えば第１の光学要素５０、５２として凸面鏡を用いることで）ビームＢのサイズを拡大すると、そのような静的ミラーをビームＢ経路内に位置付ける際に要求される精度を低くすることができる。従ってこれは、分割装置２０による出力ビームＢのいっそう正確な分割を可能とする。
【０４２７】
[00284]  第２の光学要素５１、５３は凹形で、第１の光学要素と相補的な形状にして、第２の光学要素５１、５３から出るビームの発散を実質的にゼロとする。従って、第２の光学要素５１、５３の下流ではビームは実質的にコリメートされている。この場合も、図５において第２の光学要素５１、５３はｘ−ｙ面でほぼ平坦であるように見えるが、これらは実際にはこの面及びｚ方向の双方において凹形である。あるいは、ミラー５０、５１、５２、５３のいずれかは双曲放物面の形状であり、正及び負の曲率を有することができる。あるいは、ミラー５０から５３は平坦であり、単独で用いてビームのずれ及び傾斜を制御することも可能である。更に、ミラー５０、５２の背後に放射吸収器を設けて、制動放射のためにビームＢ’及びＢ’’と共に伝搬するアンジュレータ２４で発したガンマ光子及び中性子を阻止することも可能である。この場合も、例えば高密度で高いＺ値の材料を低密度で低いＺ値の材料と組み合わせることで、放射遮蔽を設けることができる。
【０４２８】
[00285]  ビーム分割装置２０により受光される出力ビームＢは、自由電子レーザＦＥＬ’、ＦＥＬ’’が出力するものとは異なる形状及び／又は強度分布を有することが好ましい場合がある。例えば、ビーム分割装置２０内の連続したエッジ形成抽出ミラーには、円形ビームよりも矩形の形状の方が好ましいことがある。従って光学要素５０、５１、５２、５３は、放射ビームＢ’、Ｂ’’の断面積を拡大することに加えて、放射ビームＢ’、Ｂ’’の断面形状を変えるように作用することができる。具体的には、光学要素５０、５１、５２、５３はアスティグマティック又は非球面として、第２の光学要素５１、５３から出る放射ビームＢ’、Ｂ’’が、自由電子レーザＦＥＬ’、ＦＥＬ’’により生成された放射ビームＢ’、Ｂ’’よりも矩形の形状であることを保証するような形状とすればよい。例えばこれらの光学要素は、第２の光学要素５１、５３から出るビームＢ’、Ｂ’’が概ね矩形であるが丸めた角を有するような形状とすることができるが、他の形状も可能である。このような矩形形状の２つの寸法は、例えばｘ−ｙ面とｚ方向のような２つの垂直方向における光学要素の曲率半径に関連付けることができる。有利な点として、これにより、リソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０への入射前に出力放射ビームＢを分岐放射ビームＢ１〜Ｂ２０（図１を参照のこと）に分割するために用いるミラーを、同一のものとするか又は少なくとも極めて類似したものとすることができる。これは製造上の観点から特に有益である。
【０４２９】
[00286]  光学要素４０から出るビームの断面形状に加えて、光学システム４０は、ビームＢ’及びＢ’’の強度プロファイルに対して放射ビームＢの断面の強度プロファイルを変えるように動作可能であり得る。例えば、強度プロファイルをガウス分布からもっと平坦な「トップハット（ｔｏｐ  ｈａｔ）」プロファイルに変更することができる。このような変更は、ビーム分割装置２０によるビームＢの部分のいっそう直接的な抽出を可能とする。これについては以下で詳述する。自由電子レーザＦＥＬ’、ＦＥＬ’’が双方ともオンである場合、光学システム４０はそれらの放射ビームＢ’、Ｂ’’を結合して複合放射ビームＢを形成するように動作可能である。この実施形態においてこれを達成するには、第１の自由電子レーザＦＥＬ’の第１及び第２の光学要素５０、５１を、第２の自由電子レーザＦＥＬ’’の光学要素５２、５３からｘ方向にずらして、第２の光学要素５１、５３から出るビームＢ’、Ｂ’’が相互に隣接すると共に相互に平行になるようにする。具体的には、第１の自由電子レーザＦＥＬ’の第１及び第２の光学要素５０、５１を、第２の自由電子レーザＦＥＬ’’の光学要素５２、５３の「下流」（レーザビームＢ’、Ｂ’’の伝搬方向に対して）に配置する。
【０４３０】
[00287]  このような配置において、光学システム４０は２つの放射ビームＢ’、Ｂ’’を結合して複合放射ビームを形成するように動作可能である。この複合ビームは、光学システム４０が出力する出力放射ビームＢである。
【０４３１】
[00288]  図５は例示に過ぎず、光学システム４０は図５に示すようなもの以外にも実施可能であることは認められよう。
【０４３２】
[00289]  自由電子レーザの実施形態について線形加速器２２を備えるものとして上述したが、線形加速器２２は、自由電子レーザの電子を加速させるために使用可能な粒子加速器の種類の一例に過ぎないことは認められよう。線形加速器２２は、異なるエネルギを有する電子を同一の軌道に沿って加速させることができるので、特に有利であり得る。しかしながら、自由電子レーザの代替的な実施形態では、他の種類の粒子加速器を用いて電子を相対論的エネルギまで加速させることができる。
【０４３３】
[00290]  電子ビームが第１の経路に沿って実質的に第１の方向に、更に第２の経路に沿って実質的に第２の方向に伝搬し、第１の経路及び第２の経路が相互に垂直方向に分離している自由電子レーザの実施形態について説明した。第１及び第２の経路が実質的に相互に平行であると共に実質的に水平方向に平行である実施形態について説明し図示したが、他の配置を用いることも可能である。例えばいくつかの実施形態では、第１の経路及び／又は第２の経路を水平方向に対して非ゼロの角度で配置しながら、相互に垂直方向に分離したままとすることができる。いくつかの実施形態では、第１及び第２の経路が水平方向に対して異なる角度を形成し、従って相互に非ゼロの角度で配置することができる。
【０４３４】
[00291]  放射源ＳＯの実施形態について２つの自由電子レーザＦＥＬを備えるものとして説明し図示したが、放射源はいかなる数の自由電子レーザＦＥＬも備え得ることは認められよう。例えば放射源は、単一の自由電子レーザＦＥＬを備えるか、又は３より大きい数の自由電子レーザＦＥＬを備えることも可能である。
【０４３５】
[00292]  放射源ＳＯの実施形態について光学システム４０を備えるものとして説明し図示したが、放射源ＳＯのいくつかの実施形態は光学系４０を含まない場合があることは認められよう。例えば自由電子レーザは、放射ビームＢ’を最初に光学システム４０に送出することなく、リソグラフィシステムＬＳのビーム分割装置２０に直接与えることができる。
【０４３６】
[00293]  上述のように、放射源ＳＯが生成する放射ビームＢは、リソグラフィ装置及びマスク検査装置等の複数のツールに与えるために複数の分岐放射ビームに分割することができる。ここで、放射ビームＢを分岐放射ビームに分割するのに適した、複数の静的ミラーを用いるビーム分割機構について説明する。静的とは、正常動作中にミラーが動かないこと、換言するとミラーが動いている間は分割が行われないことであると理解される。従って、各静的ミラーに入射するメイン放射ビームの相対的な割合は、正常動作中は実質的に一定のままである。以下で説明するミラーは静的であるが、それらを調整可能とすることで、例えばこれらのミラーとメイン放射ビームＢとの重複の調整及び／又は分岐放射ビームＢの位置合わせを行うことができる（例えばリソグラフィシステムの設置、又は既存のリソグラフィシステムに対する新しいツールの設置の際）。
【０４３７】
[00294]  図６は、放射ビームＢを分割して２つ以上の分岐放射ビームを与えるのに適したビーム分割装置５４の概略図である。この機構５４において、放射ビームＢは分割要素５５に送出される。分割要素５５は、放射ビームＢの第１の部分を反射するように配置された第１の反射面５６と、放射ビームＢの第２の部分を反射するように配置された第２の反射面５７と、を有する。第１の反射面５６及び第２の反射面５７が合流して形成するエッジ５８は、放射ビームＢの経路内に配置されている。分割要素５５は２つの静的ミラーを与えると見なすことができる。分割要素５５は例えば三角プリズムとして形成することができるが、いかなる構成も使用可能であることは理解されよう。
【０４３８】
[00295]  第１の反射面５６に入射するビームＢの第１の部分の反射は第１の分岐ビームＢ１を与え、第２の反射面５７からの放射ビームＢの第２の部分の反射は第２の分岐ビームＢ２を与える。
【０４３９】
[00296]  分岐放射ビームＢ１、Ｂ２は、更に分割することなく、例えばリソグラフィ装置又はマスク検査装置等のツールに送出することができる。あるいは、分岐放射ビームＢ１、Ｂ２の一方又は双方を、例えば別のエッジ形成分割要素のような別の分割手段に与えることも可能である。この可能性は、分岐放射ビームＢ２の経路内に配置された破線で示す別のエッジ形成分割要素５９によって図示している。図６には示さないが、分割要素５９を用いて分岐放射ビームＢ２を分割することで得られた分岐放射ビームを更に別の分割要素に与えてもよいことは認められよう。
【０４４０】
[00297]  第１の面５６と第２の面５７との角度αは、プリズムのナイフエッジ（面５６及び５７の交点）とビームＢとの角度α１（図示せず）と共に、第１及び第２の面５６、５７に対する放射ビームの部分の入射角度を決定する。角度α及び／又はα１は、放射ビームＢが面５６、５７の各々に対してかすめ入射角となるように充分に小さくして、ＥＵＶ放射の吸収を低減すると共に反射率を上昇させることができる。例えば角度α及び／又はα１は１０度以下とすればよい。
【０４４１】
[00298]  また、分割要素５５による吸収の低減は、分割要素５５内での加熱、従って熱応力を低減するため、具体的には小さい断面積を有し得るエッジ５８の加熱を低減するために望ましい。分割要素５５の加熱を更に低減するため、分割要素５５を能動冷却手段（図示せず）によって冷却することも可能である。例えば、分割要素５５内に液体冷却剤を循環させて熱を逃がすことができる。例えば、反射面５６、５７の反対側に及びエッジ５８に沿ってチャネルを設けてもよい。他の冷却手段も代替的に使用可能である。
【０４４２】
[00299]  分割要素５５は、いずれかの適切な材料から作製することができる。例えば分割要素５５は銅から作製することができる。分割要素５５を銅から作製することは、銅の高い熱伝導率を考慮すると有利であり得る。反射率を上昇させるため、所望の放射波長において高い反射率を有する材料を分割要素５５の反射面５６、５７上に配置することができる。例えば、波長が１３．５ｎｍの放射に対して高いかすめ入射反射率を有するモリブデン（Ｍｏ）又はルテニウム（Ｒｕ）を使用可能である。他の波長を有する放射に対して他の高いかすめ入射反射率を得るため、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｃａ、Ｅｕ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｔｅ、Ｌａ、Ｂｅ、Ｂ、Ｃ、Ｔｉ、Ｓｃ、Ａｕ、及びＰｔのような他の材料のコーティングを用いてもよい。
【０４４３】
[00300]  分岐放射ビームＢ１、Ｂ２に与えられる放射量を変えるために、分割要素５５のエッジ５８と放射ビームＢの下部エッジとの間の距離ｄを制御することができる。図６では、分岐放射ビームＢ１、Ｂ２間の比がほぼ５０：５０であるように、エッジ５８は放射ビームＢの中心点にあるものとして示されている。しかしながら、距離ｄを縮小することにより、分岐放射ビームＢ１に寄与する放射ビームＢの量が増大すると共に、分岐放射ビームＢ２に寄与する放射ビームＢの量が低減する。距離ｄを拡大すると、これとは反対の効果が得られる。
【０４４４】
[00301]  図６では反射面５６、５７を実質的に平面状として示すが、分岐放射ビームＢ１、Ｂ２の発散を増大させるためにこれらを湾曲させることも可能である。例えば、面５６、５７の各々を凹形又は凸形とすることができる。この代わりに又はこれに加えて、分岐放射ビームＢ１、Ｂ２の経路内に配した光学部品を設けて、特定のツール又は別の分割機構に与えるために分岐放射ビームを調節することも可能である。
【０４４５】
[00302]  有利な点として、分割要素５５は、小さい距離内で分岐放射ビームＢ１、Ｂ２間に大きい分離度を与える。例えば、角度αが１０度であると、放射ビームＢに対する分岐放射ビームＢ１、Ｂ２の１０度の偏向角が得られることは認められよう。
【０４４６】
[00303]  図７は、放射ビームＢを複数の分岐放射ビームに分割するための代替的な機構を概略的に示す。図７の例示的な機構において、ビーム分割装置６０は、放射源ＳＯ（図示せず）から放射ビームＢを受光してこれを複数の分岐放射ビームに分割するように動作可能である。図７には３つの分岐放射ビームＢ１〜Ｂ３を示すが、図７の一般的な機構を用いてもっと多数又はもっと少数の分岐放射ビームを生成可能であることは容易に認められよう。
【０４４７】
[00304]  ビーム分割装置６０は、かすめ入射ミラーである凸面鏡６１を含む。ビーム分割装置６０により受光される放射ビームＢは凸面鏡６１に入射し、これはメイン放射ビームＢの発散を増大させるように作用する。凸面鏡６１は、発散光学要素（すなわち放射ビームの発散を生じるように作用する光学要素）の一例である。放射ビームＢの経路に１つ以上の追加の発散光学要素を設けてもよい。
【０４４８】
[00305]  ビーム分割装置６０は更に３つのミラー６２ａ〜ｃを備え、これらの各々はメイン放射ビームＢの経路内に配置されている。ミラー６２ａ〜ｃの各々は部分的に放射ビームＢを横切って延出し、交差するメイン放射ビームの部分を反射する。ミラー６２ａ〜ｃの各々は、メイン放射ビームＢの各部分Ｂ１〜Ｂ３を異なる分岐光路に沿って偏向させる。
【０４４９】
[00306]  分岐放射ビームＢ１〜Ｂ３の１つ以上を、リソグラフィ装置又はマスク検査装置等の各ツールに送出することができる。これに加えて又はこの代わりに、分岐放射ビームＢ１〜Ｂ３の各々を更に別の分岐放射ビームに分割するため、分岐放射ビームの１つ以上を別の分割手段に送出することも可能である。
【０４５０】
[00307]  図７に第１のミラー６２ａの正面図を示して、そのミラーとメイン放射ビームＢとの交差を概略的に図示する。第１のミラー６２ａはメイン放射ビームＢの均質なエリア６３と交差し、メイン放射ビームＢのこのエリアを反射する。このため、第１の分岐放射ビームＢ１は円盤から切り取った断片の断面形状を有する。
【０４５１】
[00308]  上述のように、ミラー６２ａ〜ｃは静的であるが、それらを調整可能マウント上に設けることで、例えばミラー６２ａ〜ｃとメイン放射ビームＢとの重複の調整及び／又は分岐放射ビームＢ１〜Ｂ３の位置合わせを行ってもよい。
【０４５２】
[00309]  上述した分割要素５５と同様に、ミラー６２ａ〜ｃはいずれかの適切な方法で作製することができ、例えば金属から形成可能である。ミラー６２ａ〜ｃはかすめ入射ミラーとすることができる。上述のように、かすめ入射ミラーからの反射ではＥＵＶ放射の損失が比較的小さい（例えば約１０％の損失）ので、かすめ入射ミラーの使用は有利である。また、例えば金属又はコーティングされたＳｉであり得るかすめ入射ミラーから、ビーム分割装置の他の光学部品を形成することも可能である。
【０４５３】
[00310]  凸面鏡６１は、ミラー６２ａ〜ｃの各々の位置におけるメイン放射ビームＢの断面積を拡大する。このような光学部品を本明細書では発散光学部品と呼ぶことができる。同様の発散光学部品を、上述のビーム分割要素５５等の本明細書に記載する他のビーム分割装置と、更に図８、図９、図１０を参照して以下で説明するビーム分割装置と、組み合わせて使用可能であることは理解されよう。
【０４５４】
[00311]  メイン放射ビームＢは１つ以上の自由電子レーザから与えられるので、発散が比較的小さく、従って分割装置６０において小さい直径を有し得る（放射ビームＢを生成する自由電子レーザからの分割装置の距離に依存する）。メイン放射ビームＢの寸法が小さくなればなるほど、ビームＢの所望の割合をメイン放射ビームＢから分流させることを保証するためにミラー６２ａ〜ｃを高い精度で配置しなければならない。
【０４５５】
[00312]  凸面鏡６１は、メイン放射ビームＢの寸法を拡大して、メイン放射ビームＢの所望の割合を分岐光路Ｂ１〜Ｂ３の各々に沿って分流させるようにミラー６２ａ〜ｃを精度高く位置決めすることを容易にする。更に、メインビームＢの発散を増大させることで、ミラー６２ａ〜ｃのような凸面鏡６１の下流にある光学要素に入射する放射の強度が低下する。これにより、メインビームＢによって生じるミラー上への熱の集中が軽減される。メイン放射ビームＢの熱量が大きく、ミラーの能動冷却が必要となる場合があるので、これは有利である。凸面鏡６１の上流ではメイン放射ビームＢの寸法は比較的小さい。従って、凸面鏡６１に能動冷却を備えることがある。能動冷却は、例えば水等の液体のような冷却流体を供給することにより達成可能である。
【０４５６】
[00313]  ミラー６２ａ〜ｃは部分的にのみメイン放射ビームＢを横切って延出するので、分岐光路に沿って伝搬する放射ビームは非標準的なビームプロファイルを有し得る。例えば図７を参照すると、第１の分岐放射ビームＢ１は概ね円の弓形の断面形状６３を有する。このビーム形状は、リソグラフィ装置を用いてマスクＭＡから基板Ｗにパターンを投影する場合に望ましくないことがある。分岐放射ビームの経路内に光学部品を配置し、分岐光学ビームのビーム形状を変更して所望のビーム形状を与えるように構成することができる。
【０４５７】
[00314]  例えば図２を参照すると、リソグラフィ装置の照明システムＩＬは、ビーム形状を変更して所望のビーム形状を与えるように構成することができる。これを達成するには、例えばミラー（例えばフィールドファセットミラー１０）のアレイを用いてビームを複数のサブビームに分離し、各サブビームが分岐放射ビームＢ１のエリア６３の異なる部分であるようにすればよい。フィールドファセットミラーは複数のサブビームをミラー上の同一位置に送出して、サブビームを相互に重ねて入射させる。このようにサブビームは結合される。異なるサブビームの異なるエッジフィーチャは相互に重複し、これにより取り除かれて、より有用な断面形状を有するビームを形成する。断面形状はフィールドファセットミラーのファセット形状と合致することができる。このため、分岐放射ビームＢ１の最初の望ましくない形状は除去されて、所望の放射ビーム形状に置き換えられる。
【０４５８】
[00315]  一般に、所望のビーム形状を得るためにいずれかの適切な光学部品を使用可能である。これは、入射ビームを複数のサブビームに分離し、次いでこれらを相互に重ねて入射させるように送出することを含み得る。
【０４５９】
[00316]  図６の機構に比べると、図７の機構は特に小さい断面積の部分（図６の分割要素５５のエッジ５８等）を含まない。このため、図７のミラー６２ａ〜６２ｃの方が、放射ビームＢから吸収される熱に耐えることができる。
【０４６０】
[00317]  図８を参照すると、代替的なビーム分割装置７０が示されている。ビーム分割装置７０は一連の静的ミラー７１ａ〜ｂを備え、その各々は、複数のアパーチャ７２が設けられ、メイン放射ビームＢ全体を横切って延出する。第３の（かつ最終の）静的ミラー７１ｃはアパーチャを備えていない。第１のミラー７１ａの反射エリアに入射するメインビームＢの部分は、第１の分岐放射ビームＢ１として分岐光路に沿って送出される。第１のミラー７１ａのアパーチャ７２に入射するメインビームＢの部分は、アパーチャを通過し、偏向されない。第２のミラー７１ｂは、メイン放射ビームＢの一部を第２の分岐放射ビームＢ２として第２の分岐光路に沿って反射すると共に、メインビームの一部を偏向させずにミラー７１ｂのアパーチャ７２を通過させる。第３のミラー７１ｃは、メイン放射ビームＢの残り部分を第３の分岐放射ビームＢ３として第３の分岐光路に沿って反射する。
【０４６１】
[00318]  図８の実施形態が形成する分岐放射ビームＢ１〜Ｂ３は、内部に多数の穴（ｈｏｌｅ）を有し、従ってリソグラフィ装置によるパターン投影に適さない場合がある。図７に関連付けて先に説明したように、分岐放射ビームの経路に、分岐放射ビームを変更して所望の分岐放射ビーム形状を得るための光学部品を配置することができる。これは、分岐放射ビームを複数のサブビームに分離し、次いでこれらを相互に重ねて入射させるように送出することを含み得る。
【０４６２】
[00319]  図８には３つのミラー７１ａ〜７１ｃのみを示すが、このような機構において追加の（又はもっと少ない）ミラーを設けてもよいことは認められよう。図８ではミラー７１ａ〜７１ｃの反射面を実質的に平面状として示すが、分岐放射ビームの発散を増大させるためにミラー７１ａ〜７１ｃの１つ以上を湾曲させることも可能である。
【０４６３】
[00320]  図９は、メイン放射ビームＢを複数の分岐放射ビームに分割するためのビーム分割装置８０を側面図で示す。機構８０では、放射ビームＢの経路に３つの静的ミラー８１、８２、８３が配置されている。各ミラー８１、８２、８３は、放射ビームＢの伝搬経路に対してある角度に配置されて、放射ビームＢの一部を各分岐光路に沿って反射する。第１のミラー８１は、放射ビームＢの一部を反射するように配置された外側リング形状反射部８１ａを有するリングミラーである。リング形状反射面８１ａはアパーチャ８１ｂを画定し、放射ビームＢの残り部分はこれを通過して第２のミラー８２の方向に進む。第１のミラー８１による反射はリング形状の分岐放射ビームＢ１を与える。図９において分岐放射Ｂ１は、第１のミラー８１の上方で分岐放射ビームＢ１の長手方向軸に沿って見た断面で示されている。
【０４６４】
[00321]  第２のミラー８２も、放射ビームＢの第２の部分を反射して第２の分岐放射ビームＢ２を与えるように配置された反射性の外側リング８２ａを有するリングミラーである。外側リング８２ａは、アパーチャ８１ｂより小さいアパーチャ８２ｂを画定する。放射ビームＢの第３の部分は、第２のミラー８２のアパーチャ８２ｂを通過して第３のミラー８３の方向に進む。図９の図では、第３のミラーは中実のミラーであり、放射ビームＢの残り部分を反射して第３の分岐放射ビームＢ３を与えるように配置された連続反射面８３ａ（すなわちアパーチャなし）を有する。しかしながら、放射ビームＢの経路に、徐々に小さくなるアパーチャを有する追加のリングミラーを設けてもよいことはもちろん認められよう。
【０４６５】
[00322]  上述のように、他のビーム分割装置に関しても、ミラー８１、８２、８３は金属等のいずれかの適切な材料から作製することができる。
【０４６６】
[00323]  図６、図７、及び図８に関連付けて上述した例と同様に、機構８０が生成する分岐放射ビームを、リソグラフィツール又はマスク検査装置等のツールに与えることができる。この代わりに又はこれに加えて、分岐放射ビームの１つ以上を別の分割装置に与えて追加の分岐放射ビームを与えることも可能である。
【０４６７】
[00324]  図９に示すタイプのリングミラーは、アパーチャの周りに充分な材料を与えて、放射ビームＢが入射するミラー部分から熱を逃がすように作製すると好都合であり得る。
【０４６８】
[00325]  これに加えて、図９の機構は、放射ビームＢの位置のばらつき又はビームＢの強度分布のばらつきがあっても各分岐放射ビームＢ１〜Ｂ３の強度があまり変動しないようになっている。すなわち、リングミラー８１、８２の各々で、リング形状反射面のある部分で受光される放射の強度の低下は、このリング形状反射面の異なる部分で受光される放射の強度の上昇によって概ね補償される。従って、装置８０が生成する分岐放射ビームＢ１、Ｂ２、Ｂ３の強度分布は、放射源ＳＯ内の１つ以上のＦＥＬの動作によって生じるメイン放射ビームＢの位置ずれに対してほぼ変化しない。
【０４６９】
[00326]  これより、ミラーの反射面を複数グループの面に分けるための溝を備えたミラーによって分割装置が提供される実施形態について記載する。特定グループ内の各面は、他のグループ内の面とは異なる特定の向きを有する。一般に、ミラーの面はマイクロスケール又はマクロスケールであり得る。例えばミラーの面及び面間のピッチは、マイクロメータのオーダー（マイクロスケール）又はもっと大きいオーダー（マクロスケール、例えばミリメートルのオーダー）であり得る。いずれの場合でも、ミラーに入射した放射はミラーの各面から反射されて、複数の反射部分又は「サブビーム」を生じる。
【０４７０】
[00327]  また、双方の場合において、面から反射される放射は回折される。すなわち、ミラーの面との相互作用によってサブビームの各々は広がる（発散する）。サブビームの発散量は面のサイズ及びピッチに依存し、マイクロスケールのミラーの方がサブビームの発散は大きい。マイクロスケールのミラー及びマクロスケールのミラーの双方を本明細書では格子と呼ぶ。マイクロスケール及びマクロスケールの双方の格子では、格子が複数の反射面を備えるので、格子は複数の静的ミラーを与えると見なすことができる。
【０４７１】
[00328]  以下で更に詳しく述べるように、マイクロスケールの格子及びマクロスケールの格子は双方とも、単一の入射放射ビームから複数の分岐放射ビームを与える分割装置として使用可能である。しかしながら、それぞれの場合で分割を行う方法は異なることがある。マクロスケールの格子では、サブビームを異なる方向に反射させることが、入射放射ビームを複数の分岐放射ビームに分割する中心的なプロセスであり得る（例えば、各反射方向で異なる分岐ビームを与えることができる）。マクロスケールの格子からサブビームを回折させることは、遠距離場で（例えばイルミネータの入口で）同一方向に進むサブビーム間の小さい重複を引き起こすには充分であり得る。この重複は、各分岐放射ビームの強度プロファイルを平滑化させることができる。
【０４７２】
[00329]  回折がもっと大きいマイクロスケールの格子では、多数の面からのサブビームは著しく重複し、遠距離場で干渉パターンを生じる。干渉パターン内の各最大値が各分岐放射ビームを与えることができる。例えば、０次、１次、及び−１次のビームの回折を生じる格子を用いて３つの分岐放射ビームを与えることができる。
【０４７３】
[00330]  図１０を参照すると、メイン放射ビームＢの経路にミラー９０が設けられている。図１０Ａはミラー９０の側面図を示し、図１０Ｂは上面図を示し、図１０Ｃはミラー９０の断面を示す。しかしながら、図１０の図は概略的なものに過ぎないことは理解されよう。
【０４７４】
[00331]  ミラー９０はかすめ入射ミラーとすればよい。ミラー９０は反射面９１を備えている。規則的に離間した複数の溝９２が、反射面９１を横切るように放射ビームＢの伝搬方向とほぼ垂直な方向に延出して、格子を提供する。溝９２は、例えばエッチング、スタンピング、又は電鋳等のいずれかの適切なプロセスによって形成すればよい。溝９２は反射面９１を複数グループの反射面に分ける。各グループ内の面はほぼ平行であるが、他の各グループの面に対して異なる角度である。従って、各グループの面は放射ビームＢの部分を各方向に反射するように作用する。このように、各面は各静的ミラーであると見なすことができ、複数の面は複数の静的ミラーを提供する。
【０４７５】
[00332]  図１０ｃを参照すると、図１０Ｂの線Ａ−Ａに沿った断面でミラー９０が示されている。この例示的な配置では、ミラー９０の溝９２は、３つのグループの面のうち少なくとも２つで放射ビームＢに対して実質的なかすめ入射角を与えるような非対称形であることがわかる。すなわち、断面で見た場合、各溝９２の右側面は各溝９２の左側面とは異なる長さ及び向きである。
【０４７６】
[00333]  溝９２は複数のリッジ９５を形成し、反射面９１を３つのグループの反射面に分ける。各リッジ９５の上面は第１グループの面Ｓ１を形成し、各リッジ９５の左側面は第２グループの面Ｓ２を形成し、各リッジ９５の右側面は第３グループの面Ｓ３を形成する。ミラー９０は各グループ内にいずれかの適切な数の反射面を含むことができ、１つの例示的な実施形態では各グループ内に１０００のオーダーの反射面を備え得る。
【０４７７】
[00334]  巨視的な溝の場合、第１グループＳ１の面に入射する放射ビームＢの各部分は第１の方向に送出され、第２グループＳ２の面に入射する放射ビームＢの各部分は第２の方向に送出され、第３グループＳ３の面に入射する放射ビームＢの各部分は第３の方向に送出される。顕微鏡的な溝の場合、全てのグループＳ１、Ｓ２、Ｓ３の面上、又は全てのグループＳ１、Ｓ２、Ｓ３の面間のエッジ上での放射ビームＢの回折がいくつかの分岐を生成する。これは例えば、分岐間でほぼ均一なパワー分布を有する２つ又は３つの分岐であり得る。
【０４７８】
[00335]  図１０Ａを参照すると、部分Ｐ１、Ｐ４は第１グループＳ１の面から反射され、部分Ｐ３は第２グループＳ２の面から反射され、部分Ｐ２、Ｐ５は第３グループＳ３の面から反射されると見なすことができる。しかしながら、分岐放射ビームの部分の図示は概略的なものに過ぎないことは認められよう。上述のように、分岐放射ビームを生成する反射部分Ｐ１〜Ｐ５間の相互作用は格子のスケールによって異なる。格子９０がマクロスケールの格子である場合、単一グループの面からの放射のみが各分岐放射ビームに寄与する。このため、マクロスケールの格子では、部分Ｐ１及びＰ４は（Ｓ１面から反射した他のサブビームと共に）１つの分岐放射ビームを形成し、部分Ｐ３は（Ｓ２面から反射した他のサブビームと共に）第２の分岐放射ビームを形成し、部分Ｐ２及びＰ５は（Ｓ３面から反射した他のサブビームと共に）第３の分岐放射ビームを形成する。
【０４７９】
[00336]  格子がマイクロスケールの格子である場合、格子９０から反射される放射の全てのサブビームの回折によって複数の分岐放射ビームが発生するので、異なるグループの面から反射されるサブビームが最終的な干渉パターンに寄与し、従って各分岐放射ビームに寄与するようになっている。
【０４８０】
[00337]  図１０の例示的な実施形態では、溝９２は放射ビームＢの伝搬方向に概ね垂直に延出する。図１１に示す代替的な実施形態では、放射ビームＢの伝搬方向に概ね平行に延出して３つのグループの反射面の格子を与える溝１０１を有するミラー１００が提供される。各グループの面は放射ビームＢの部分を異なる各方向に反射する。
【０４８１】
[00338]  図１１Ａはミラー１００を上面図で概略的に示し、図１１Ｂは図１１Ａに示す線Ａ−Ａに沿ったミラー１００の断面を概略的に示す。図１１Ｂを参照すると、溝１０１が複数の並列なリッジ１０２を形成することがわかる。各リッジ１０２の上面は第１グループの面Ｓ１を形成し、各リッジ１０２の左側面は第２グループの面Ｓ２を形成し、各リッジ１０２の右側面は第３グループの面Ｓ３を形成する。ミラー１００は各グループ内にいずれかの適切な数の反射面を含むことができ、１つの例示的な実施形態では各グループ内に１０００のオーダーの反射面を備え得る。
【０４８２】
[00339]  上述のように、マクロスケールの格子では、各分岐放射ビームは複数のサブビームを含み、各サブビームは単一グループ内の異なる面から反射された放射ビームＢの部分を含む。所与のグループの面内の各面は実質的に平行であるので、各サブビームは、少なくともミラー９０、１００の近接場において実質的に平行である。このため、近接場（ミラー９０、１００上又はその極めて近傍）では、各分岐放射ビームのパワー分布の形状は放射ビームＢのものと同様である。ただし異なるのは、各分岐放射ビームのパワー分布全体に、他グループの面の位置に対応した複数の帯状部分があり、ここではパワーが実質的にゼロであることである。
【０４８３】
[00340]  これを、放射ビームＢの強度分布１０３を示す図１２Ａに図示する。近接場（すなわちミラー９０、１００上又はその極めて近傍）における分岐放射ビームＢ１の強度分布は、強度分布１０３の複数の陰影付きサブセクションによって示されている。すなわち、強度分布１０３の陰影付きセクションの各々は、単一の面グループに属するミラー９０、１００の面に入射する放射ビームＢの部分に対応する。例えば図１２ＡでＢ１と表示された陰影付きサブセクションの各々は、ミラー９０、１００のＳ１面から反射された放射の各部分に対応し得る。陰影付きサブセクション間の間隙は、異なるグループの面に入射する放射ビームＢの部分を表す。
【０４８４】
[00341]  分岐放射ビームＢ１、Ｂ２、Ｂ３の非ゼロ発散（ある程度は回折により生じる）のため、各分岐放射ビームの複数のサブビームは遠距離場において重複し、結合されて、図１２Ｂに示すような放射ビームＢとほぼ同様の形状のパワー分布を形成する。遠距離場は、例えば図２に示すリソグラフィツールＬＡ１のようなリソグラフィツールへの入口であり得る。分岐放射ビームの強度分布がほぼ均質となる距離は、特定のミラーに配置された特定の溝パターンに応じて変動することは認められよう。しかしながら、いくつかの実施形態では、遠距離場は例えばミラーから約５０メートル離れている場合がある。
【０４８５】
[00342]  マイクロスケールの格子の場合、格子の面から反射されるサブビーム間の干渉の結果として、遠距離場において放射ビームＢとほぼ同じ強度分布を有する分岐放射ビームが得られる。
【０４８６】
[00343]  ミラー９０、１００は、例えばシリコンウェーハの結晶面に沿った異方性エッチングによってシリコンから形成することができる。再び図１１Ｂを参照し、ミラー１００がシリコンから形成されていると仮定すると、例えば上面Ｓ１は（１００）結晶面に沿って形成し、面Ｓ２、Ｓ３は（１１１）及び（−１１１）結晶面に沿って形成することができる。この場合、溝の底部の角度は約７０．５度（又は約１１０度の補角）であり、溝１０１及びリッジ１０２は＜０１−１＞方向に沿って延出する。入来放射ビームＢの方向は、＜０１−１＞方向に対して小さい（かすめ入射）角度に配置することができる。面上の＜ｈｋｌ＞方向に応じて様々なレイアウトが可能であることは認められよう。
【０４８７】
[00344]  上面Ｓ１が（１００）結晶面に沿って形成され、面Ｓ２、Ｓ３が（１１１）及び（−１１１）結晶面に沿って形成されている格子は、３つの分岐放射ビームを形成する。これらの分岐放射ビームの強度比は、格子のピッチに対するＳ１面の幅の比に依存すると共に、ビームＢの格子への入射角、及びビームＢの入射面に対して溝が形成する角度に依存する（これは、ビームＢに平行な溝では０度、ビームＢに垂直な溝では９０度、又は他のいずれかの角度であり得る）。パワーの等しい分岐放射ビームを提供することが望ましい場合がある。この場合は、ビームＢの特定の入射角に格子を適合させように上記のパラメータを最適化すればよい。
【０４８８】
[00345]  下の表１に、実現可能なマイクロ格子構成の追加の例を与え、各回折次数におけるエネルギ百分率を示す。
【０４８９】
【表１】
0006571092.tif 000004
【０４９０】
[00346]  表１において、結晶方位の欄は、格子の上面の結晶方位を示す（例えば図１１ＢのグループＳ１の面）。１ｍｍ当たりのラインは、格子の１ｍｍ当たりの溝数を示す。第１の角度θ及び第２の角度φは、入来放射ビームに対する格子の方位を示す。角度θ及びφは図１１Ｃに示されている。図１１Ｃにおいて、格子１００の上面はｘ−ｙ面を画定し、溝１０１の各々はｙ方向に沿って延出する。ライン１０５は、ｘ−ｚ面上への入射放射ビームＢの正射影を表す。角度φは正射影１０５とｚ軸との角度である。換言すると、入射放射ビームＢはｙ軸と共に面１０６を画定する。角度φは、面１０６がｚ軸と形成する角度である。角度θは、入射放射ビームＢとその正射影１０５との角度である。
【０４９１】
[00347]  「デューティサイクル」欄は、「平坦」である（すなわち非エッチングの）格子の上面の百分率を示す。例えばデューティサイク欄における４０％という値は、格子の表面の４０％はエッチングされていないが上面の６０％はエッチングされて溝が形成されていることを示す。
【０４９２】
[00348]  ミラー９０、１００に、より反射性の（吸収性の低い）材料のコーティングを設けてもよい（ＥＵＶ放射のため）。例えばミラーに、ルテニウム（Ｒｕ）又はモリブデン（Ｍｏ）のコーティングを設けることができる。これは、例えば約５０ｎｍの厚さとすることができる。
【０４９３】
[00349]  ミラー（ミラー９０、１００、及び他の分割装置を参照して上述したミラー等）にシリコンを用いることの利点は、約１２３Ｋでの動作によって動作中の熱膨張を抑制し得ることである。この温度において、シリコンの熱伝導率は６００Ｗ／ｍ／Ｋ以上のオーダーであり、これは室温における熱伝導率の４倍であり、銅（Ｃｕ）の熱伝導率よりも約５０％優れている。従って、ミラー９０、１００の膨張が小さくミラー９０、１００が設計上の構造寸法を維持する範囲内にミラー９０、１００の温度を保ちながら、比較的大きい熱負荷にも耐えることができる。
【０４９４】
[00350]  有利な点として、図１０及び図１１を参照して説明したもの等のミラーを用いることで得られる分岐放射ビームは、ほぼ等しいパワーを有すると共に、分割前の放射ビームＢの強度分布とほぼ同様の遠距離場での（例えばリソグラフィツールにおける）強度分布を有することができる。
【０４９５】
[00351]  更に、ミラー９０、１００等の格子を用いた放射ビームＢの分割は、最初に専用の拡大光学部品を用いて放射ビームＢを拡大することも、最初に放射ビームＢの強度分布をフラットトップ（ｆｌａｔ−ｔｏｐ）強度分布に形成することもなく実行可能である。一般に、そのような拡大／フラットトップ形成光学部品をＦＥＬの出口から相当な距離（例えば５０メートル）に配置する必要があり、この場合はポインティング及び発散の不安定性に対して極めて耐性が低い。ポインティング及び発散の不安定性のために、放射ビームＢは拡大／フラットトップ形成光学部品に対して位置がずれて、拡大したビームの歪みを生じる可能性がある。分割前の放射ビームＢのこのような歪みは、各分岐放射ビーム内のパワーのばらつきを引き起こし、このため、例えば各リソグラフィ装置又はマスク検査ツールに与えられるパワーのばらつきを引き起こす恐れがある。
【０４９６】
[00352]  更に、フラットトップ形成光学部品からフラットトップ強度分布を一貫して達成することが難しい場合がある。放射ビームＢのパワー分布は概ねガウス分布であり得るが、パワー分布は厳密にはガウス分布でなく、動作中に変動し得るＦＥＬのパラメータ及び設定値の結果として大幅に変動する可能性がある。また、放射ビームＢの軌道の角度（ビームポインティング）が時間と共に変動して、フラットトップ形成光学部品により発生されるフラットトップ強度プロファイルの著しい逸脱を招くことがある。
【０４９７】
[00353]  拡大光学部品を用いてビームを拡大する（所望の場合）前に、放射ビームＢのずれに対して変化しない分割格子を設けることによって、分割前の放射ビームの拡大又はフラットトップ強度分布を与えるための強度分布の調節に伴う不利点を回避することができる。実際、上述のように、本明細書に記載した種類の格子を用いて放射ビームＢを分割するプロセスでは、ビームＢの大きさを変えたコピーを得ることができ、ポインティングエラー及び放射ビームＢの強度プロファイル形状の影響を受けない。
【０４９８】
[00354]  格子（又は、複数の場合は格子の１つ以上）は、ビーム拡大及び／又はフラットトップ形成光学部品の前（上流）に位置決めすることができるが、格子（又は１つ以上の格子）を１つ以上の平面鏡の後（下流）に位置決めすることも可能である。１つ以上の平面鏡による放射ビームＢの反射を用いて、格子を制動放射から保護することができると共に、曲面鏡による反射の結果として生じ得るビームの角度又は位置のばらつきの増幅を回避することが可能となる。
【０４９９】
[00355]  ミラー９０、１００の各々は放射ビームを３つの分岐放射ビームに分割するための格子を提供するが、放射ビームを異なる数の分岐放射ビームに分割する格子も提供可能であることは認められよう。一般に、放射ビームを２つ以上の分岐放射ビームに分割する格子を提供することができる。
【０５００】
[00356]  上述のように、ミラー９０、１００をかすめ入射角に配置することが望ましい場合がある。しかしながらいくつかの実施形態において、図１１に示すもの等の構成は使用可能な入射角を制限することがある。具体的には、ミラー１００に対する放射ビームＢのいくつかの入射角において、面Ｓ３又はＳ４から反射される放射部分は少なくとも部分的に、隣接リッジの対向するＳ２面又はＳ３面に入射し得る。従って、いくつかの入射角では、放射ビームＢを所望の数の分岐放射ビームに精度高く分割することが難しい場合がある。
【０５０１】
[00357]  図１３は、代替的な実施形態の、反射格子を提供するミラー１１０を示す。ミラー１００と同様に、ミラー１１０は複数のリッジ１１１を備え、リッジ１１１は３つのグループの面フィーチャを与える。すなわち、第１グループの面フィーチャＳ１、第２グループの面フィーチャＳ２、及び第３グループの面フィーチャＳ３である。しかしながら図１３の実施形態では、各リッジのＳ２面は、各面の最も近い点における距離ｆだけ隣接リッジのＳ３面から離れている。距離ｆは、Ｓ２面又はＳ３面から反射された放射が次に隣接リッジのＳ２面又はＳ３面に入射しないことを保証するように選択することができる。
【０５０２】
[00358]  ミラー１１０を作製するには、例えばシリコンの上層をエッチングしてリッジ１１１を設けるために用いられるエッチングプロセスに対してエッチ耐性のある材料のベース部１１２を設ければよい。例えば、ベース部は二酸化シリコン（ＳｉＯ２）又は窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）から作製することができる。このためリッジ１１１間に任意の距離ｆが与えられることは認められよう。
【０５０３】
[00359]  再反射を防ぐための代替的な実施形態では、例えばシリコン格子の（１１０）面及び（１１１）面に沿ったエッチングによってリッジを形成することができる。
【０５０４】
[00360]  上述のことから、反射格子を提供するミラーを複数の適切な方法のいずれかで製造可能であることは明らかである。一実施形態では、概ね原子的に平坦な表面を有するリッジを設けるため、複数のエッチャントを用いてシリコンウェーハを処理することによって格子を生成することができる。例えば、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、及びフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）等のエッチャントを使用可能である。
【０５０５】
[00361]  エッチングしたミラー上にコーティングを堆積して、かすめ入射反射を増大させると共に、所望の波長を有する放射（例えばＥＵＶ放射）の吸収を低減することができる。例えば、１３．５ｎｍの波長を有する放射に対して高いかすめ入射反射率を有するモリブデン（Ｍｏ）又はルテニウム（Ｒｕ）を使用可能である。他の放射波長では他のコーティングを選択すればよい。しかしながら一般的には、電子密度が充分に高い透過性材料によって良好なかすめ入射反射が達成される。重元素金属はそのような材料の例である。更に、ＥＵＶ放射誘導プラズマの発生等、ビーム分割装置内に存在し得る条件への耐性を得るように材料を選択することも可能である。
【０５０６】
[00362]  いくつかの実施形態では、Ｍｏ及びＲｕの混合物等のアモルファス金属（又は金属ガラス）をエッチング層に堆積して反射コーティングを設けることができる。金属ガラスのアモルファス構造を用いると、所望の波長に対して高い反射率を有する平滑な表面を与えることができる。
【０５０７】
[00363]  ジルコニウム（Ｚｒ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｔ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）等の他のいずれかの適切な材料も使用可能であることは認められよう。エッチング表面の異なる部分に異なるコーティング材料又は組成を塗布することができる。例えば図１１及び図１３を参照すると、Ｓ１、Ｓ２、及びＳ３面に異なるコーティングを塗布することができる。エッチング表面の異なる部分に異なるコーティングを塗布することで、予想される面の熱膨張を補償することができる。
【０５０８】
[00364]  反射コーティングを設ける場合、この反射コーティングに更に別のコーティングを塗布してもよい。例えば、存在し得る条件に対する反射コーティングの安定性及び耐性を増大させるために、酸化物、窒化物、炭化物等を塗布することができる。
【０５０９】
[00365]  反射コーティングを設ける場合、エッチングした材料（例えばＳｉ）と反射コーティングとの間に１つ以上のインタフェース層を設けることで、表面の粗さを低減すると共に熱伝導率を上昇させることができる。例えばグラフェンのインタフェース層を設けることができる。
【０５１０】
[00366]  図１０から図１３には示していないが、ミラーの反対側（すなわち放射ビームＢを受光しない側）に冷却チャネルを設けることも可能である。そのような冷却チャネルは、水等の液体冷却剤又は２相の液体／気体冷却剤を受容するように配置することができる。また、熱伝導を増大させるため、冷却チャネルの１つ以上に例えばグラフェン等のコーティングを塗布してもよい。
【０５１１】
[00367]  エッチング表面がシリコンであり得ることを述べたが、他の材料も使用可能であることは理解されよう。異方性エッチングを行って格子を提供することができる他の材料の例には、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、シリコン−ゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、及びヒ化インジウム（ＩｎＡｓ）が含まれる。しかしながら一般的には、適切な材料であればいずれも使用可能である。
【０５１２】
[00368]  上述のように適切な格子を製造することができる。次いで、例えば金属ガラスにおける熱可塑性成形等のプロセスを用いて又はスタンピングによって格子をコピーすればよい。
【０５１３】
[00369]  上述した放射ビームを分割するための機構の１つ以上を、放射ビームを分割するための他の機構と組み合わせて用いることも可能である。例えば一実施形態では、放射源から与えられた放射ビームＢを、図１０から図１３を参照して説明した種類の格子を与えるミラーを用いて、最初に例えば３つの分岐放射ビームに分割することができる。３つの分岐放射ビームの各々を、図７を参照して説明したもの等の各エッジ形成ミラーに与えて、各分岐放射ビームを２つの別の分岐放射ビームに分割し、これによって６つの分岐放射ビームを与えることができる。６つの分岐放射ビームを、リソグラフィ装置、マスク検査装置、又は他のもの等の各ツールに送出することができる。より一般的に言えば、所望の数の分岐放射ビームを与えるために、本明細書で説明したようなビーム分割装置のいずれかの機構及び組み合わせを用いて、放射源ＳＯにより与えられた放射ビームを分割することができる。
【０５１４】
[00370]  一般的に、提供することができる格子では、溝は放射ビームＢに対していかなる角度にも配置されることは認められよう。更に、上述の例が示す格子では、各溝は隣接する各溝を平行移動させたコピーであるが、他の溝構造も提供可能である。例えば図１４に代替的な溝構造を断面で示す。図１４に示す双方の例において、各溝は隣接する溝とは異なるが、この場合も周期的である。更に、溝構造が周期的でなく、溝の繰り返しパターンが存在しない場合もある。一般に、図１４に示すもの等の構造を用いると、例えば４つ以上の分岐放射ビームを与えること、又は吸収を調節して格子の熱膨張を補償することが可能となる。例えば、放射ビームＢは概ね放射状の強度プロファイルを有する（中央部分の強度が高く、外側部分の強度が低い）ので、ミラーが反射面全体で一定の吸収係数を有する場合、放射ビームＢからのエネルギ放散は放射ビーム内の位置に依存し得る。このため、ミラーの異なる部分の温度は、それらに放射ビームＢのどの部分が入射するかに応じて異なる量だけ上昇するので、ミラー全体では熱膨張のばらつきが生じる。
【０５１５】
[00371]  熱膨張を補償するため、ミラーの外側エッジに吸収材料を設けることで、ミラーに沿った温度勾配を低減させ、更にミラーから反射される分岐放射ビームにおける勾配を低減させることができ、これは像形成の目的のために有益であり得る。例えば特定のミラーの幾何学的形状では、強度プロファイルが例えば２〜３シグマで「クリッピングされた（切り取られた）（ｃｌｉｐｐｅｄ）」放射ビームが得られることがある。この場合、反射された放射ビームでは「パワーあり」と「パワーなし」との間にシャープな遷移がある。ミラーの外側エッジに吸収材料を設けることで、そのような遷移を平滑化することができる。
【０５１６】
[00372]  図１５は、メイン放射ビームＢを複数の分岐放射ビームに分割するのに適した別の実施形態のビーム分割装置２００を概略的に示す。
【０５１７】
[00373]  ビーム分割装置２００は、放射源ＳＯからメイン放射ビームＢを受光し、複数の放射ビームＢ１〜Ｂ８を出力するように構成されている。ビーム分割装置２００は８つの抽出光学部品２０１〜２０８を備えている（明確さのため、図１５にはその中の抽出光学部品２０１、２０２、及び２０８のみを図示する）。メイン放射ビームＢを２０の分岐放射ビームに分割することを示した図１を参照すると、ビーム分割装置２００がこれより多いか又は少ない抽出光学部品を備え得ること、及びビーム分割装置２００がビーム分割装置２０の一部であり得ることは認められよう。
【０５１８】
[00374]  各抽出光学部品２０１〜２０８は、部分的にメイン放射ビームＢの軌道２１０を横切るように延在しており、メイン放射ビームＢの一部を反射して、これを関連付けられた分岐光路２１１〜２１８に沿って送出することで、分岐放射ビームＢ１〜Ｂ２０を形成するように構成されている。
【０５１９】
[00375]  各抽出光学部品２０１〜２０８は複数の部分を含む。具体的には、図示する例では、これらの部分は複数のミラーの形態をとる。以下で、図１６ａ、図１６ｂ、及び図１７を参照して、１つの抽出光学部品２０１について更に詳しく説明する。
【０５２０】
[00376]  抽出光学部品２０１は６つのミラー２０１ａ〜２０１ｆを備えている。各ミラー２０１ａ〜２０１ｆはくさび形状かすめ入射ミラーであり、メイン放射ビームＢの一部を反射するように配置された反射面が設けられている。各ミラー２０１ａ〜２０１ｆの反射面が、メイン放射ビームＢの伝搬方向に垂直な面上に投影されて、方形エリア２１１ａ〜２１１ｆ（図１７）を形成する。ミラー２０１ａ〜２０１ｆの各々により反射されたメイン放射ビームＢの部分をサブビーム２２１ａ〜２２１ｆと称することがある。従って抽出光学部品２０１は、メイン放射ビームＢの断面に分布する複数の別々の均質な方形エリア（エリア２１１ａ〜２１１ｆに対応する）を反射するように配置されている。
【０５２１】
[00377]  メイン放射ビームＢのエッジは、図１６ａ、図１６ｂでは２つの平行な矢印Ｅによって、図１７では円Ｅによって表されている。この状況で用いる場合、メイン放射ビームＢのエッジは、強度が予め設定された閾値未満に低下するポイントとして規定することができる。予め設定された閾値は、例えば最大強度の一定の割合とすればよい。図１７は、メイン放射ビームＢの伝搬方向に垂直な面上への抽出光学部品２０１の投影を示す。
【０５２２】
[00378]  図１６ａは、図１７のラインＤ−Ｄに沿ったメイン放射ビームＢの側断面図である。従って、図１６ａにはミラー２０１ａ〜２０１ｃのみが示されている。図１６ｂは、図１７のラインＦ−Ｆに沿ったメイン放射ビームＢの側断面図である。従って、図１６ｂにはミラー２０１ｄ〜２０１ｆのみが示されている。
【０５２３】
[00379]  各ミラー２０１ａ〜２０１ｆに、例えば水又は二酸化炭素（ＣＯ２）等の冷却流体の供給のような能動冷却機構（図示せず）を設けることができる。ミラー２０１ａ〜２０１ｆは、例えば銅のように良好な熱の伝導体である材料から形成し、例えばルテニウム（Ｒｕ）等の反射率を最大化すると共に吸収を最小限に抑えるコーティングを有することができる。
【０５２４】
[00380]  一般に、各ミラー２０１ａ〜２０１ｆの表面は、メイン放射ビームＢの軌道２１０に対して異なる角度に傾斜させることができる。各ミラー２０１ａ〜２０１ｆの表面は、メイン放射ビームＢの軌道２１０に対して約１０度の角度に傾斜させてもよい。
【０５２５】
[00381]  ビーム分割装置２００は更に、抽出光学部品２０１〜２０８の各々に関連付けた１つ以上の分岐ミラーを備えている。具体的には、ビーム分割装置は、抽出光学部品２０１に関連付けた第１の分岐ミラー２３１ａを備えている。抽出されたサブビーム２２１ａ〜２２１ｆは第１の分岐ミラー２３１ａに入射する。複数のミラー２０１ａ〜２０１ｆ及び／又は第１の分岐ミラー２３１ａの向きは、第１の分岐ミラー２３１ａからの反射後に、抽出されたサブビーム２２１ａ〜２２１ｆが結合されて単一の複合分岐放射ビームＢａを形成するようなものである。
【０５２６】
[00382]  この実施形態では、第１の抽出ミラー２３１ａはマルチファセットミラーであり、６つのファセット（図示せず）を備え、各ファセットが平面鏡である。複数のミラー２０１ａ〜２０１ｆの各々により反射されたメイン放射ビームＢの部分は、第１の抽出ミラー２３１ａの異なるファセットに入射する。ファセットは、抽出されたサブビーム２２１ａ〜２２１ｆの異なる経路を考慮に入れた異なる角度に配置されて、第１の分岐ミラー２３１ａからの反射後に、抽出されたサブビーム２２１ａ〜２２１ｆが全てほぼ同じ方向に伝搬して単一の複合分岐放射ビームＢ１を形成することを保証する。
【０５２７】
[00383]  代替的な実施形態では、第１の抽出ミラー２３１ａはマルチファセットミラーではない。第１の分岐ミラー２３１ａからの反射後に、抽出されたサブビーム２２１ａ〜２２１ｆが単一の複合分岐放射ビームＢ１を形成することを保証するため、複数のミラー２０１ａ〜２０１ｆをメイン放射ビームＢの伝搬方向に沿った異なる位置に配置することができる。複数のミラー２０１ａ〜２０１ｆの位置及び角度は、抽出されたサブビーム２２１ａ〜２２１ｆが全てほぼ同じ方向に伝搬するように構成される。例えば図１６ａを参照すると、そのような実施形態では、ミラー２０１ａはミラー２０１ｂに対して右側に変位させ、ミラー２０１ｃはミラー２０１ｂに対して左側に変位させることができる。これらの変位を適切に選択することで、これらのミラー２０１ａ〜２０１ｃからの抽出されたサブビーム２２１ａ〜２２１ｆはほぼ同じ方向に伝搬することができる。
【０５２８】
[00384]  一実施形態では、図１９に示すように、複数のミラー２０１ａ〜２０１ｆの向きは、抽出されたサブビーム２２１ａ〜２２１ｆが複合分岐放射ビームＢ１内で隣接するようになっている。好ましくは、複数のミラー２０１ａ〜２０１ｆの向きは、抽出されたサブビーム２２１ａ〜２２１ｆがほぼ重複せずに各隣接サブビーム２２１ａ〜２２１ｆ間の間隙２４０が最小限となるように選択される。そのような実施形態では、各分岐放射ビームＢ１〜Ｂ２０を更に調節するためにリップルプレート（図示せず）を設けることができる。リップルプレートは、概ね平坦な反射面を備え、平均垂線方向を有し、この平均垂線方向に対してランダムな局所変動がある。これは、分岐放射ビームＢ１〜Ｂ２０の強度分布を平滑化するように作用し、抽出されたサブビーム２２１ａ〜２２１ｆ間の重複又は間隙２４０の影響を低減する。サブビーム２２１ａ〜２２１ｆ間の重複及び／又は間隙２４０の大きさは、例えば複合分岐放射ビームＢａの大きさの１％未満とすることができる。これに加えて又はこの代わりに、サブビーム２２１ａ〜２２１ｆ間の重複及び／又は間隙２４０の大きさは、リップッルプレートの不鮮明化効果（ｓｍｅａｒｉｎｇ  ｅｆｆｅｃｔ）と同じオーダーか又はそれより小さくすることができる。リップルプレートの不鮮明化効果は、例えば約１ｍｍ未満、又は約１０μｍ未満であり得る。
【０５２９】
[00385]  あるいは、別の実施形態では、複数のミラー２０１ａ〜２０１ｆの向きは、抽出されたサブビーム２２１ａ〜２２１ｆが複合分岐放射ビームＢ１内でほぼ完全に重複するようになっている。このため、複合分岐放射ビームＢ１はエリア２１１ａ〜２１１ｆとほぼ同様の大きさのエリアを備えている。
【０５３０】
[00386]  各分岐光路２１１〜２１８は、分岐放射ビームＢ１〜Ｂ８がその対応するリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ８の照明システムＩＬ内に入る前に、これらの光路に沿って伝搬する分岐放射ビームＢ１〜Ｂ８の強度を調整するための機構（図示せず）を備えることができる。分岐放射ビームＢ１〜Ｂ８の強度を調整するための機構は粗調整機構及び微調整機構を含み得る。粗調整機構は１０倍までの強度調整を行うように動作可能であり、微調整機構は約１０％の強度調整を行うように動作可能であり得る。
【０５３１】
[00387]  分岐放射ビームＢ１〜Ｂ８は、所望の方向又は必要な方向のようないずれかの方向に伝搬することができる。各分岐放射ビームＢ１〜Ｂ８の方向は、関連付けられた抽出光学部品２０１〜２０８及び分岐ミラーの向きに依存する。図１６ａ及び図１６ｂには１つのみの分岐ミラー２３１ａを示す。しかしながら、複数の分岐ミラーを設けることも可能である。一実施形態では、分岐放射ビームＢ１〜Ｂ８はメイン放射ビームＢにほぼ垂直な方向に伝搬する。例えば、放射源ＳＯが生成するメイン放射ビームＢはほぼ水平方向に伝搬し、分岐放射ビームＢ１〜Ｂ８はほぼ垂直方向に伝搬することができる。そのような機構によって、リソグラフィシステムＬＳ内の複数のリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ８を異なる垂直位置に配置することが可能となる。例えば、リソグラフィシステムＬＳ内の複数のリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ８は、同一建造物の異なるフロア上にある場合がある。分岐放射ビームＢ１〜Ｂ８の伝送及び偏光は、メイン放射ビームＢからの放射を９０度回転させるために用いられるミラーの数に依存する。用いるミラー数が多くなればなるほど、放射と各ミラー表面との間の角度が小さくなり得る。放射ビームとこれが入射するミラー表面との間の角度が小さくなると、伝送は増大し、放射ビームの偏光に対する反射の影響は低減する。従って、メインビームＢからの放射を９０度回転させるために用いられるミラーの数が多くなればなるほど、伝送は増大し、放射ビームの偏光に対するミラーの影響は小さくなる。しかしながら、各追加ミラーによってリソグラフィシステムＬＳのコスト及び複雑さは増大する。一実施形態では、各分岐光路２１１〜２１８は、例えば２つから８つの分岐ミラーを備え得る。
【０５３２】
[00388]  ミラー２０１ａ〜２０１ｆの各々が受光するパワーＰは、以下によって与えられる。
【０５３３】
【数３】
0006571092.tif 000005
【０５３４】
ここで、ＩＢ（ｙ，ｚ）はメイン放射ビームＢの強度プロファイルであり、面積分が実行されるエリアＡは、そのミラーの反射面をメイン放射ビームＢの伝搬に垂直な面（図１６ａ、図１６ｂ、及び図１７のｙ−ｚ面）上に投影することによって形成される方形エリア２１１ａ〜２１１ｆである。
【０５３５】
[00389]  ミラー２０１ａ〜２０１ｆはほぼ静的であり得る。しかしながら、メイン放射ビームＢがその伝搬に垂直な面（図１６ａ、図１６ｂ、及び図１７のｙ−ｚ面）内で動くと、複数のミラー２０１ａ〜２０１ｆの各々が受光するパワーは次のいずれかの場合に変化する。すなわち、（ａ）強度分布ＩＢ（ｙ，ｚ）が不均一である場合、又は（ｂ）メイン放射ビームＢが動いたのでミラー２０１ａ〜２０１ｆの１つ以上の反射面全体を照明しなくなった場合である。ｙ−ｚ面内でメイン放射ビームＢが動くと、図１７の円Ｅは方形エリア２１１ａ〜２１１ｆに対して移動する。例えば、ｙ−ｚ面内のメイン放射ビームＢの位置が矢印Ａで示す方向にずれると、円Ｅは円Ｅ’へと位置がずれ、メイン放射ビームＢの中心Ｂ＊はＢ＊’へとずれる。
【０５３６】
[00390]  メイン放射ビームＢの強度プロファイルはガウス分布に近く、図１７の円Ｅはガウス分布強度プロファイルの３シグマ幅を示すことができる。そのような実施形態では、ｙ−ｚ面内でメイン放射ビームＢがずれると、複数のミラー２０１ａ〜２０１ｆの各々が受け取るパワーが変化する。複数のミラー２０１ａ〜２０１ｆのいくつかが受け取るパワーは大きくなり、複数のミラー２０１ａ〜２０１ｆのいくつかが受け取るパワーは小さくなる。従って、ミラー２０１ａ〜２０１ｆのいくつかが受け取るパワーの増大は、他のミラーが受け取るパワーの低減を少なくとも部分的に相殺する。有利な点として、そのような機構により生成される放射ビームＢ１〜Ｂ８は、例えば各抽出光学部品が単一の矩形ミラーを含む機構に比べて、放射源ＳＯが生成したメイン放射ビームＢのポインティングのばらつきによる影響を受けにくい。
【０５３７】
[00391]  方形エリア２１１ａ〜２１１ｆは、メイン放射ビームＢの断面全体に分布させることで、メイン放射ビームＢが動いた場合にミラー２０１ａ〜２０１ｆのいくつかが受け取るパワーの増大と他のミラーが受け取るパワーの低減との間の相殺を最大化する。すなわち、方形エリア２１１ａ〜２１１ｆの分布は、メイン放射ビームＢのポインティングのばらつきに対する分岐放射ビームＢ１〜Ｂ８のパワーの感度を最小限に抑えるように選択される。これを達成するため、メイン放射ビームＢの強度プロファイルはガウス分に近いので、方形エリア２１１ａ〜２１１ｆはメイン放射ビームＢの中心Ｂ＊の周りに概ね均一に分散させる。そのような配置では、メイン放射ビームＢの伝搬に垂直な面内でその位置が変化すると、メイン放射ビームＢのｙ−ｚ面内での動きの方向とは無関係に、ミラー２０１ａ〜２０１ｆの少なくとも第１のものが受け取るパワーは増大し、複数のミラー２０１ａ〜２０１ｆの少なくとも第２のものが受け取るパワーは低減する。
【０５３８】
[00392]  抽出光学部品２０１におけるミラー数を増やすことによって、メイン放射ビームＢの中心Ｂ＊の周りに方形エリア２１１ａ〜２１１ｆをいっそう均一に分散させることが可能となる。これによって相殺が更に良好に行われ、従っていっそう安定した分岐放射ビームＢ１が得られる。しかしながら、これはビーム分割装置２００のコスト及び複雑さを増大させる。
【０５３９】
[00393]  他の抽出光学部品２０２〜２０８は、上述の抽出光学部品２０１とほぼ同じであり得るが、そのミラーの反射面をメイン放射ビームＢの伝搬に垂直な面上に投影することで形成されるエリアの空間分布が異なる場合がある。
【０５４０】
[00394]  例えば、第２の抽出光学部品２０２も６つのくさび形状かすめ入射ミラーを備えることができる。第２の抽出光学部品２０２の６つのミラーの各々の反射面をメイン放射ビームＢの伝搬方向に垂直な面上に投影すると、各方形エリア２５１ａ〜２５１ｆが構成される。図１８は、メイン放射ビームＢの伝搬方向に垂直な面上での方形エリア２５１ａ〜２５１ｆの分布を示す。図１８には、第１の抽出光学部品２０１のミラー２０１ａ〜２０１ｆの反射面の投影を表す方形エリア２１１ａ〜２１１ｆも黒で示して、メイン放射ビームＢのこれらの部分がすでに第１の抽出光学部品２０１により抽出されていることを表している。
【０５４１】
[00395]  各抽出光学部品２０１〜２０８におけるミラーは実質的に同一のものとすることができ、これはミラーを製造するために特に有利である。複数の抽出光学部品２０１〜２０８における複数のミラーの形状及び位置決めは、メイン放射ビームＢの伝搬方向に垂直な面上へのそれらの投影がメイン放射ビームＢの断面エリアとほぼ一致し、重複がなく間隙が最小限となるようにすればよい。
【０５４２】
[00396]  上述の実施形態では、各抽出光学部品２０１〜２０８は複数のミラーを備え、各ミラーは抽出光学部品２０１〜２０８の一部を形成する。しかしながら代替的な実施形態では、各抽出光学部品は複数の異なる部分を含む単一のミラーを備え、それらの部分は、メイン放射ビームの伝搬方向に垂直な面内でのその位置が変化した場合に複数の部分の少なくとも第１のものが受け取るパワーが増大すると共に複数の部分の少なくとも第２のものが受け取るパワーが低減するような形状とすればよい。例えば各抽出光学部品は、メイン放射ビームＢと同軸の概ね環状のミラーを備え得る。
【０５４３】
[00397]  上述の実施形態では、ガウス分布に近い強度プロファイルを有するメイン放射ビームＢの特定の例について検討した。しかしながら本発明の実施形態は、異なる強度プロファイルを有するメイン放射ビームＢと共に用いるように適合することができる。強度分布がその中心について回転対称である（すなわち単に中心からの距離の関数である）場合、各抽出光学部品２０１〜２０８の複数の部分をその中心の周りに均一に配置することができる。強度分布がその中心に対して回転対称でない場合、各抽出光学部品２０１〜２０８の複数の部分の異なる分布を用いることができる。
【０５４４】
[00398]  上述の実施形態では、各抽出光学部品２０１〜２０８は６つのミラーを備えている。しかしながら、この代わりに他の数のミラーも使用可能である。異なる抽出光学部品２０１〜２０８に異なる数のミラーを設けてもよい。
【０５４５】
[00399]  好ましくは、メイン放射ビームＢの伝搬方向に垂直な面上への全てのミラーの投影は、メイン放射ビームＢの断面エリアとほぼ一致し、重複がなく間隙が最小限である。上述の実施形態において、これは、メイン放射ビームＢの伝搬方向に垂直な面上への投影が方形エリアとなるような形状及び向きのミラーを用いることで達成される。しかしながら他の実施形態では、これらのエリアが異なる形状を有してもよい。例えばミラーは、エリアが三角形、矩形、又は六角形となるような形状であり得る。
【０５４６】
[00400]  正常動作中に動かない１つ以上の静的ミラーを備えたビーム分割装置によってメイン放射ビームＢを分割可能であることを上述した。すなわち上述の実施形態では、メイン放射ビームＢの分割はビーム分割装置のミラーの動きによって達成されるのではない。次に、他の手段によって分割を達成する実施形態について説明する。
【０５４７】
[00401]  図２０及び図２１を参照すると、ビーム分割装置３００が示されている。このビーム分割装置は、図１に示すビーム分割光学部品３５とすることができ、又はその一部を形成することができる。
【０５４８】
[00402]  ビーム分割装置３００は、概ねディスク形状の本体３０１と、前記本体３０１を回転軸３０２を中心に回転させるように動作可能な機構（図示せず）と、を備えている。例えばディスク形状の本体３０１は、回転軸３０２に沿って延在するシャフトを備え得る。シャフトは、例えば２つの軸受のような１つ以上の軸受によって支持することができる。軸受は、例えば転がり軸受又は空気静圧軸受のような受動軸受とすればよい。あるいは、軸受は例えば磁気軸受のような能動軸受とすることも可能である。シャフトは、モータ又はエンジンのようないずれかの適切な機構により回転駆動することができる。
【０５４９】
[00403]  回転軸３０２に沿った又は回転軸３０２に平行な方向を、軸方向と呼ぶことができる。回転軸３０２に対して又は回転軸３０２から延出し、前記回転軸３０２に垂直な方向を、半径方向と呼ぶことができる。
【０５５０】
[00404]  ビーム分割装置３００は更に、複数の半径方向に延出するスポーク３０３を備えている。スポーク３０３の各々は、２つの半径方向に延出する側壁３０４と、軸方向に面する上面３０５と、半径方向に面する端壁３０６とを備えている。従って、各スポークの上面３０５の形状は環状の扇形である。各スポークの上面３０５は反射性材料から形成されている。スポーク３０３は各間隙３０７によって相互に分離している。このため、複数のスポーク３０３の軸方向に面する上面３０５は複数の個別反射要素を形成する。各スポーク３０３は大きさ及び形状がほぼ同じであり、各間隙３０７は大きさ及び形状がほぼ同じである。従って、複数のスポーク３０３の軸方向に面する上面３０５は、個別反射要素の周期的なアレイを形成する。半径方向の所与のポイントにおける周期的なアレイのピッチは、１つの軸方向に面する上面３０５及び１つの間隙３０７の角度範囲によって与えられる。
【０５５１】
[00405]  ビーム分割装置３００は、放射ビームＢｉｎを受光するように配置されたビームスポット領域３０８を備えている。ビームスポット領域３０８は、本体３０１の軸方向に面する表面上に配置され、この表面はスポーク３０３の軸方向上面３０５から形成されている。
【０５５２】
[00406]  放射ビームＢｉｎは自由電子レーザＦＥＬによって生成することができる。例えば放射ビームＢｉｎは、メイン放射ビームＢであるか又は分岐放射ビームであり得る。自由電子レーザのアンジュレータにより出力される放射ビームは、例えば約１００μｍの直径と約１００マイクロラジアンの発散を有し得る。更に、自由電子レーザが約１０のリソグラフィ装置に放射を与える場合、アンジュレータにより出力される放射ビームは数十キロワットのオーダーのパワーを有し得る。従って熱的な理由のために、ビーム分割装置３００はアンジュレータ２４から数十〜数百メートルのオーダーの距離だけ分離させることがある。例えばビーム分割装置３００において、放射ビームＢｉｎは約５ｍｍの直径を有し得る。この場合も熱的な理由のため、放射ビームＢｉｎは小さいかすめ入射角でビームスポット領域３０８に接近することができる。これによってビームスポット領域の広いエリアにパワーが広がり、更に、スポーク３０３の軸方向上面３０５の反射率を上げることができる。例えば、かすめ入射角は約１．４度とすればよい。この角度では、直径５ｍｍの入来放射ビームＢｉｎは、長軸及び短軸が約２１０ｍｍ及び５ｍｍである楕円形状のビームスポット領域３０８に広がる。
【０５５３】
[00407]  図２２を参照すると、入来放射ビームＢｉｎは本体３０１の軸方向に面する表面の一方側の上を通り、回転軸３０２の上を通り、ビームスポット領域３０８に接近する。放射ビームＢｉｎがビームスポット領域３０８に入射する際、その伝搬方向は概ね（局所的）半径方向（すなわち回転軸３０２に垂直）であり、軸方向（すなわち回転軸３０２に平行）の成分は小さい。この軸方向成分の大きさは、放射ビームＢｉｎのかすめ入射角によって決定される。
【０５５４】
[00408]  本体３０１が回転軸３０２を中心に回転すると、（スポーク３０３の上面３０５によって形成される）複数の反射要素がビームスポット領域３０８を通過して移動するように、周期的なアレイが動く。放射ビームの第１の部分はスポーク３０３の上面３０５に入射し、これによって反射されて第１の分岐放射ビームＢ１を形成する。放射ビームの第２の部分は反射要素間の間隙３０７を通過して第２の分岐放射ビームＢ２を形成する。従って、ビーム分割装置３００は入来放射ビームＢｉｎを、出射する第１及び第２の分岐放射ビームＢ１、Ｂ２に分割することができる。本記載において、ビーム分割装置３００は分岐放射ビームＢ１、Ｂ２を生成するものとして説明するが、これは例示に過ぎない。ビーム分割装置３００を用いて、例えば分岐放射ビームＢ１〜Ｂ２０の他のものを提供することも可能である。
【０５５５】
[00409]  一般に、複数のスポーク３０３の上面３０５がビームスポット領域３０８を通過して移動すると、異なる時点で反射又は透過される入来放射の量が増大又は低減するので、第１及び第２の分岐放射ビームＢ１、Ｂ２の強度は時間と共に変動する。強度のこの変動は周期的な振動である。反射要素がほぼ等しい反射性を有する場合、振動の周波数は周期的なアレイの速度及びピッチによって決定される。これは、第１及び第２の分岐放射ビームＢ１、Ｂ２の各々が与える放射線量を時間と共に変動させる。この線量の変動は、整数の振動周期に等しい時間期間で平均化される。従って、所与の露光時間中に第１及び第２の分岐放射ビームＢ１、Ｂ２が与える放射線量が一定のままであることを保証するためには、露光時間は整数の振動周期に等しくなければならない。実際、この基準を満たすことは可能でない場合がある。露光時間が整数の振動周期に等しくない場合、所与の露光時間中に第１及び第２の分岐放射ビームＢ１、Ｂ２が与える放射線量は時間と共に周期的に変動する。露光時間中に生じる（非整数の）振動周期が増大すると、露光時間中に受け取る平均線量に対するこの線量変動の振幅の比が低下する。従って、所与の露光時間期間においていっそう安定した線量を達成できるように、振動周波数はできる限り高いことが望ましい場合がある。
【０５５６】
[00410]  第１及び第２の分岐放射ビームＢ１、Ｂ２を、図１に示すリソグラフィシステムＬＳのリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０の１つ以上に供給することができる。このような機構では、第１及び第２の分岐放射ビームＢ１、Ｂ２の強度の振動周波数を充分に高くして、リソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ８の典型的な露光時間において安定した線量を達成可能であることが望ましい場合がある。この露光時間は１ｍｓのオーダーとすることができ、従って強度の振動周波数は１ｋＨｚより大きいことが望ましい場合がある。先に説明したように、強度の振動周波数を充分に高くして、露光時間中にいくつかの振動周期を発生させることが望ましい場合がある。例えば強度の振動周波数を約１６ｋＨｚ以上とし、結果として露光時間中に１６以上の振動周期を生じるか、又は周波数を約３０ｋＨｚ以上とし、結果として露光時間中に３０以上の振動周期を生じることができる。
【０５５７】
[00411]  第１及び第２の分岐放射ビームＢ１、Ｂ２の強度の振動周波数は、本体３０１の回転周波数を、本体３０１上に配置された周期的なアレイの周期数（すなわち本体３０１上に配置されたスポーク３０３の数）で乗算することによって与えられる。例えば本体３０１上に３００のスポーク３０３（及び３００の間隙３０７）が配置され、本体３０１が１６０Ｈｚの周波数で回転する場合、第１及び第２の分岐放射ビームＢ１、Ｂ２の強度の振動周波数は１６ｋＨｚである。
【０５５８】
[00412]  周期的なアレイは複数の個別反射要素を含むので、スポーク３０３の各々を更に小型にして更に密接させることも可能である。これは周期的なアレイのピッチを縮小し、従って、周期的なアレイの所与の速度について第１及び第２の分岐放射ビームＢ１、Ｂ２の強度が振動する周波数が増大する。有利な点として、これによって、周期的なアレイの所与の速度において更に短い時間期間で安定した線量を達成することができる。あるいは、これによって、周期的なアレイの更に低い速度において同様の時間期間で安定した線量を達成することができる。
【０５５９】
[00413]  反射要素がビームスポット領域を通過して移動する機構の利点は、第１及び第２の分岐放射ビームＢ１、Ｂ２の相対強度（整数の振動周期での時間平均）が、少なくとも周期的なアレイの動きの方向において、入来放射ビームＢｉｎの方向及び位置の影響を比較的受けにくいことである。これは、静的ミラーを用いて２つ以上の分岐放射ビームを提供し、入来放射ビームＢｉｎ及び静的ミラーの相対的な動きの結果として分岐放射ビームの相対強度が大幅に変化し得るビーム分割機構とは対照的である。このことは、入来放射ビームＢｉｎの直径が小さい場合に特に当てはまるが、これは一般に、上述のように約１００μｍの直径及び約１００マイクロラジアンの発散を有し得る自由電子レーザが生成した放射ビームについて言えることである。
【０５６０】
[00414]  複数のスポーク３０３及び間隙３０７は各々、ビーム分割装置３００の本体３０１のエッジまで延出している。従って各間隙３０７は、１対の隣接スポーク３０３のそれぞれからの２つの半径方向に延出する側壁３０４と、軸方向に面する下面３０９と、半径方向に面する壁３１０と、から画定される。従って、上方（軸方向）から見た場合の各間隙３０７の形状は環状の扇形である。各間隙３０７はビーム分割装置３００の本体３０１のエッジまで延出しているので、間隙３０７は一方側（半径方向外側）で開放している。入来放射ビームＢｉｎは、概ね半径増大方向にビームスポット領域３０８へ及びビームスポット領域３０８から伝搬する。例えば、ビームスポット領域３０８内の間隙３０７では、放射ビームＢｉｎは概ね半径方向に面する壁３１０から間隙３０７の開放側へと伝搬する。有利な点として、そのような機構では、許容可能かすめ入射角の範囲は本体３０１の厚さによって限定されない。
【０５６１】
[00415]  これは、例えば全ての側で閉じている本体３０１のアパーチャの形態の間隙のように、間隙３０７が本体３０１のエッジまで延出していない機構とは対照的である。このような機構では、許容可能かすめ入射角の範囲は、放射ビームの伝搬方向における間隙の大きさ及び本体の厚さの双方によって限定される。本体の厚さは、可能なかすめ入射角に下限を設定する。
【０５６２】
[00416]  複数の間隙３０７の各々は本体３０１のエッジまで延出しているので、ビーム分割装置３００では入来放射ビームＢｉｎがいっそう小さいかすめ入射角で接近することができる。これは、熱的な理由及び反射率の双方のために有益である。
【０５６３】
[00417]  スポーク３０３及び間隙３０７はほぼ同じサイズとすることができる。そのような機構では、第１及び第２の分岐放射ビームＢ１、Ｂ２はほぼ同じ強度を有する。あるいは、スポーク３０３及び間隙３０７は異なるサイズを有し得る。間隙３０７に対するスポーク３０３のサイズの比を変えることで、第１及び第２の分岐放射ビームＢ１、Ｂ２の強度の比を変えることができる。
【０５６４】
[00418]  周期的なアレイのピッチは、入来放射ビームＢｉｎの直径より小さいか、これと等しいか、又はこれより大きい場合がある。放射ビームのゼロでない部分が、スポーク３０３の半径方向に延出する側壁３０４に入射し、これによって反射される。入来放射ビームのこの部分は第１又は第２の放射分岐ビームＢ１、Ｂ２の一部を形成せず、従って失われる。ビーム分割装置３００の本体３０１の半径が充分に大きくて個々のスポーク３０３が実質的に平行であるならば、このように失われる放射部分は小さい。
【０５６５】
[00419]  図２３及び図２４に、スポーク３０３の半径方向に延出する側壁３０４からの反射によって生じる損失を解消するか又は少なくとも軽減するように構成されたビーム分割装置の２つの代替的な実施形態を示す。
【０５６６】
[00420]  図２３を参照すると、代替的なビーム分割装置３５０が示されている。ビーム分割装置３５０が図２０から図２２のビーム分割装置３００と異なる点は、複数のスポーク３５３が半径増大方向で内側に向かって（すなわち回転軸３５２から離れる方向に）テーパ状を有することである。結果として、間隙３５７は半径増大方向で外側に向かってテーパ状である。従って、スポーク２５３の側壁３５４は純粋な半径方向に延出していない。他の全ての面で、ビーム分割装置３５０はビーム分割装置３００と概ね同様とすることができる。スポーク２５３のテーパ化が充分な量であると、スポーク３５３の側壁３５４からの反射で失われる放射部分は無視できる量まで低減される可能性があり、例えばゼロとなり得る。
【０５６７】
[00421]  スポーク３５３のテーパ化は、第１及び第２の分岐放射ビームＢ１、Ｂ２の断面内に強度勾配を生じさせる。このような強度勾配がリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０の性能に及ぼす影響は、各リソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０の照明システムＩＬ内のファセットフィールドミラーデバイス１０及びファセット瞳ミラーデバイス１１（図２を参照のこと）により実行される混合によって限定することができる。このような強度勾配がリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０の性能に及ぼす影響は、強度勾配の方向がリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０のスキャン方向である場合に最小となる。
【０５６８】
[00422]  図２４を参照すると、代替的なビーム分割装置４００が示されている。ビーム分割装置４００は、概ねディスク形状の本体４０１と、前記本体４０１を回転軸４０２を中心に回転させるように動作可能な機構（図示せず）と、を備えている。ビーム分割装置４００が図２０から図２２のビーム分割装置３００と異なる点は、複数のスポーク４０３が、スポーク４０３の軸方向に面する上面４０５から離れる軸方向で内側に向かってテーパ状であり、各スポークにアンダーカットを与えることである。従って、スポーク４０３の側壁４０４は純粋な半径方向に延出していない。他の全ての面において、ビーム分割装置４００はビーム分割装置３００と概ね同様とすることができる。テーパ化が充分な量であると、スポーク４０３の側壁からの反射で失われる放射部分は無視できる量まで低減することができる。
【０５６９】
[00423]  有利な点として、ビーム分割装置３００と比べて、ビーム分割装置４００は、分岐放射ビームＢ１、Ｂ２に強度勾配を生じることなく、スポーク４０３の側壁からの反射により生じ得る損失を解消するか又は少なくとも軽減する。
【０５７０】
[00424]  図２５及び図２６に、別の実施形態のビーム分割装置５００を示す。ビーム分割装置５００は更に、各間隙５０７によって相互に分離された複数のスポーク５０３を備えている。ビーム分割装置５００が図２０から図２２のビーム分割装置３００と異なる点は、複数のスポーク５０３の各々は概ね半径方向に延出している（すなわちそれらは半径方向内側及び半径方向外側のポイント間に延出している）が、純粋な半径方向には延出していないことである。複数のスポーク５０３の各々の側壁は、半径方向に対して斜角５１０の方向に延出している。各スポーク５０３の上面５０５の形状は概ね矩形であり得る。あるいは、各スポーク５０３の上面５０５は半径増大方向で外側に向かってテーパ状とすることも可能である。
【０５７１】
[00425]  他の全ての面で、ビーム分割装置５００はビーム分割装置３００と概ね同様とすることができる。
【０５７２】
[00426]  図２５及び図２６の実施形態において、入来放射ビームＢｉｎはビームスポット領域５０８に接近する際に回転軸５０２を通過しない。図２５に最も明らかに見られるように、放射ビームＢｉｎの伝搬方向は、ビームスポット領域５０８内にあるスポーク５０３の軸方向に面する上面５０５の延出方向と概ね整合される。従って放射ビーム方向は半径方向に対して斜角である。
【０５７３】
[00427]  有利な点として、入来放射ビームが回転軸５０２を通過しないので、ビーム分割装置の本体５０１を軸方向の対向する両側で回転のために支持することができる。これによって、例えばシャフトは放射ビームＢｉｎを遮ることなく本体の軸方向上面から外れて延出することができる。これによって、例えばシャフトを本体の各側で軸受によって支持することができ、単一側の軸取り付けで行うよりも容易かつ安定した実施が可能となる。
【０５７４】
[00428]  ビーム分割装置３００、３５０、４００、５００の上述の実施形態の特徴を組み合わせることも可能である。例えば図２５及び図２６の実施形態５００に、図２３の実施形態３５０に関連付けて説明したようなテーパ状を設けるか、又は図２４の実施形態４００に関連付けて説明したようなテーパ状を設けることができる。
【０５７５】
[00429]  図２７及び図２８を参照すると、代替的な実施形態のリソグラフィシステムＬＳ２が示されている。リソグラフィシステムＬＳ２は２つの放射源５５１、５５２を備えている。各放射源５５１、５５２は、例えば自由電子レーザを含み得る。放射源５５１、５５２の各々に、対応するビームデリバリシステムＢＤＳ１、ＢＤＳ２が設けられている。各ビームデリバリシステムＢＤＳ１、ＢＤＳ２は、その対応する放射源５５１、５５２から放射ビームＢｉｎ１、Ｂｉｎ２を受光して、これを複数のリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ１０、ＬＡ１１〜ＬＡ２０に分配するように構成されている。各ビームデリバリシステムＢＤＳ１、ＢＤＳ２はビーム拡大光学部品及びビーム分割光学部品を備えることができる。
【０５７６】
[00430]  ２つの放射源５５１、５５２は、それらの出力放射ビームＢｉｎ１、Ｂｉｎ２が放射源５５１、５５２とビームデリバリシステムＢＤＳ１、ＢＤＳ２との間で交点５５３において交差するように配置されている。
【０５７７】
[00431]  リソグラフィシステムＬＳ２は更に、２つのビーム分割装置５５４、５５５を備えている。ビーム分割装置５５４、５５５の各々は、実質的に上述したようなビーム分割装置３００、３５０、４００、５００を含み得る。各ビーム分割装置５５４、５５５は、非作動位置と展開位置との間で移動可能である。非作動位置に配された場合、各ビーム分割装置５５４、５５５は交点５２０の近くに配置されるが放射ビームＢｉｎ１、Ｂｉｎ２の経路から外れている。各展開位置に配された場合、各ビーム分割装置５５４、５５５は放射ビームＢｉｎ１、Ｂｉｎ２の経路内で交点５２０に配置される。リソグラフィシステムＬＳ２は、２つの放射ビームＢｉｎ１、Ｂｉｎ２を充分な精度で方向操作するように動作可能な追加の光学部品を備える場合があり、これによって、いずれかのビーム分割装置５５４、５５５が展開位置に配された場合に２つの放射ビームＢｉｎ１、Ｂｉｎ２の一方をそのビームスポット領域に入射させることができる。
【０５７８】
[00432]  図２７を参照すると、リソグラフィシステムＬＳ２は、双方のビーム分割装置がそれぞれの非作動位置にあるものとして図示されている。このような構成を、双方の放射源５５１、５５２が動作している場合のリソグラフィシステムＬＳ２のデフォルト構成とすることができる。各放射源５５１、５５２は放射ビームＢｉｎ１、Ｂｉｎ２を放出し、これは対応するビームデリバリシステムＢＤＳ１、ＢＤＳ２によって受光される。
【０５７９】
[00433]  図２８を参照すると、リソグラフィシステムＬＳ２は、ビーム分割装置５５４が展開位置にあり、ビーム分割装置５５５が非作動位置にあるものとして図示されている。リソグラフィシステムＬＳ２のこのような構成は、放射源５５２が動作しなくなった場合（計画的なシャットダウンの一部として、又は放射源５５２が故障している場合）に使用可能である。放射源５５１のみが放射ビームＢｉｎ１を放出し、これは対応するビーム分割装置５５４によって受光される。
【０５８０】
[00434]  上述した通り、図２０から図２６を参照すると、放射ビームＢｉｎ１の第１の部分はビーム分割装置５５４の複数のスポークの上面に入射し、これによって反射されて第１の分岐放射ビームＢ１を形成する。ビーム分割装置５５４のビームスポット領域は交点５５３と概ね一致している。第１の放射ビームＢｉｎ１のかすめ入射角は、第１の分岐放射ビームＢ１の伝搬が、リソグラフィシステムＬＳ２が図２７に示す構成にある場合の放射源５５２からの放射ビームＢｉｎ２とほぼ同じ光路に沿うようになっている。従って、第１の分岐放射ビームＢ１は第２のビームデリバリシステムＢＤＳ２によって受光される。
【０５８１】
[00435]  放射ビームの第２の部分は、ビーム分割装置５５４のスポーク間の間隙を通過して、第２の分岐放射ビームＢ２を形成する。従って、第２の分岐放射ビームＢ２は第１のビームデリバリシステムＢＤＳ１によって受光される。
【０５８２】
[00436]  同様に、放射源５５１が動作していない場合、第１のビーム分割装置５５４は非作動位置に配され、第２のビーム分割装置５５５は展開位置に配されて、放射源５５２が出力する放射ビームＢｉｎ２を２つのビームデリバリシステムＢＤＳ１、ＢＤＳ２間に分割することができる。
【０５８３】
[00437]  従って、リソグラフィシステムＬＳ２が提供するシステムにおいては、２つの放射源５５１、５５２が並行して動作することができ、各々がビームデリバリシステムＢＤＳ１、ＢＤＳ２を介して異なる組のリソグラフィ装置に放射を与える。放射源５５１、５５２の一方が動作していない場合、ビーム分割装置５５４、５５５を用いて、他方の放射源が出力する放射ビームを２つの分岐放射ビームＢ１、Ｂ２に分割して、各ビームデリバリシステムＢＤＳ１、ＢＤＳ２に対し、動作中の放射源からの放射ビームの例えば約５０％を供給することができる。
【０５８４】
[00438]  有利な点として、ビームデリバリシステムＢＤＳ１、ＢＤＳ２によって受光される分岐放射ビームＢ１、Ｂ２は、合計強度以外に、放射源５５１、５５２によって出力される放射ビームＢｉｎ１、Ｂｉｎ２と同様のビームパラメータ（断面、発散、位置）を有する。例えば放射源５５１、５５２の一方からの入力放射ビームが円形の断面を有する場合、ビーム分割装置５５４、５５５により出力される分岐放射ビームも円形の断面を有する。これに対して、動作していない放射源を補償するために別の放射源の出力を分割する他の解決策は、異なる（例えば楕円の）断面形状を有する分岐放射ビームを生成する可能性がある。従ってそのような他の解決策では、分岐放射ビームを元の放射ビームの形状に戻すために追加の補正ミラーを必要とする場合がある。
【０５８５】
[00439]  動作していない放射源を補償するための他の解決策よりも優れたリソグラフィシステムＬＳ２の別の利点は、放射損失が小さいことである。動作中の放射源に関連付けられたビームデリバリシステム（及びそれによって対応されるリソグラフィ装置）は、元の放射ビームの５０％を受光することができる。動作していない放射源に関連付けられたビームデリバリシステム（及びそれによって対応されるリソグラフィ装置）は、元の放射ビームのうち、５０％に回転ビーム分割装置の反射率を乗算して求められる割合を受光することができる。回転ビーム分割装置の反射率は約９８％である可能性があり、従って動作していない自由電子レーザが対応するリソグラフィ装置は元の放射ビームの約４９％を受光することができる。これに対して他の分割の解決策では、元の放射ビームのうち、５０％に複数の（少なくとも３つの）追加ミラーの反射率を乗算して求められる割合が得られる。追加ミラーの反射率は約９８％である可能性があり、従ってそのような代替的な解決策では、全てのリソグラフィ装置が受光できるのは元の放射ビームのせいぜい約４７％である。
【０５８６】
[00440]  代替的な実施形態では、リソグラフィシステムＬＳ２は、いずれかの放射源５５１、５５２に対応するために向きを変更できるように構成された１つだけの回転ビーム分割装置を備えてもよい。
【０５８７】
[00441]  代替的な実施形態では、２つの放射源５５１、５５２により出力される２つの放射ビームＢｉｎ１、Ｂｉｎ２は交点で交差しない。このような実施形態では、放射源５５１、５５２の一方のみが動作している場合、追加の光学要素を用いて、動作中の放射源が出力した放射ビームをビーム分割装置５５４、５５５の方へ導くことができる。
【０５８８】
[00442]  上述の回転ビーム分割装置３００、３５０、４００、５００、５５０に冷却システムを設けてもよい。図２９及び図３０に、２つの代替的な冷却システムを概略的に示す。
【０５８９】
[00443]  図２９を参照すると、ビーム分割装置３００の回転本体３０１が静的冷却デバイス６００によって冷却される機構が示されている。熱は、回転本体３０１と静的冷却デバイス６００との間で主に放射によって伝達される。静的冷却デバイス６００は回転本体３０１の周りに搭載されている。例えば、回転本体３０１の下部は軸方向に延出する環状突起６０３を備えることができ、これを冷却本体６００の環状溝内に受容することができる。
【０５９０】
[00444]  本体３０１及び静的冷却デバイス６００の対向表面に高放射率材料のコーティング６０１、６０２を設けて、本体３０１による放射及び静的冷却デバイス６００による放出された放射の吸収を促進する。回転本体３０１と静的冷却デバイス６００との間に狭い間隙６１０が設けられている。間隙６１０に水素等の気体を充填することで、熱伝導による本体３０１の追加の冷却を与えることができる。静的冷却デバイス６００に、例えば水等の流体流を受容するためのチャネルを設けて、冷却デバイス６００から熱を逃がすことも可能である。
【０５９１】
[00445]  有利な点として、図２９に示す機構は、回転水継手（ｗａｔｅｒ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ）を用いることなく回転本体の水冷を可能とする。これは、水漏れの危険を回避するか又は少なくとも大幅に低減する。
【０５９２】
[00446]  図３０を参照すると、ビーム分割装置３００の回転本体３０１が静的冷却デバイス６５０によって冷却される機構が示されている。熱は、回転本体３０１と静的冷却デバイスとの間の液体金属層によって伝達される。
【０５９３】
[00447]  ビーム分割装置３００は、本体３０１から回転軸３０２に沿って軸方向に延出するシャフト３７０を備えている。静的冷却デバイス６５０はシャフト３７０に隣接して搭載されている。シャフト３７０と静的冷却デバイス６５０との間に狭い間隙６５１が設けられている。間隙６５１には、毛管力によって所定位置に保持された液体金属層６５２が充填されている。この金属は、比較的低い温度で溶解する可融合金を含むことができる。例えば金属は、７５．５重量％のガリウム及び２４．５重量％のインジウムを含有し得るガリウム及びインジウムの合金を含むことができる。このような合金は１５．７℃の融点を有する。静的冷却デバイス６５０に、例えば水等の流体流を受容するためのチャネル６５３を設けて、冷却デバイス６５０から熱を逃がす。
【０５９４】
[00448]  代替的な実施形態では、静的冷却デバイス６５０は、複数のスポーク３０３の軸方向上面３０５により形成された反射面に対して軸方向に面すると共に対向している回転本体３０１の下面に隣接させて搭載することができる。本体３０１と静的冷却デバイス６５０との間に狭い間隙６５１を設け、前記間隙に液体金属層を配置すればよい。
【０５９５】
[00449]  有利な点として、図３０に示す機構は、回転水継手を用いることなく回転本体の水冷を可能とする。これは、水漏れの危険を回避するか又は少なくとも大幅に低減する。熱を伝達するための液体金属層の使用は、超高真空条件及びシャフト３７０の高い角速度と両立できるロバストな技法である。
【０５９６】
[00450]  あるいは、上述の回転ビーム分割装置３００、３５０、４００、５００に他のいずれかの適切な冷却システムを設けてもよい。例えば冷却システムは１つ以上の空気軸受を備えることができ、この場合、ビーム分割装置の（回転）シャフトは（静的）軸受筒の穴に受容され、シャフトと軸受筒との間に薄い加圧ガス膜を設ける。熱は、ビーム分割装置の本体から離れる方向にシャフトに沿って流れ、シャフトから軸受筒に伝達させることができる。これは、例えば寸法が約１０μｍである小さい気体充填間隙が高い熱伝導性を有するからである。軸受筒を水冷して静的冷却デバイスを形成することも可能である。
【０５９７】
[00451]  実質的に上述したような複数のビーム分割装置３００、３５０、４００、５００を組み合わせて、入来放射ビームを３つ以上の出射分岐放射ビームに分割するように動作可能であるビーム分割装置を形成することができる。これについて以下で説明する。
【０５９８】
[00452]  図３１を参照すると、入来放射ビームを３つ以上の出射分岐放射ビームに分割するように動作可能なビーム分割装置７００は、複数の回転ビーム分割装置７０１、７０２、７０３を備えている。回転ビーム分割装置７０１、７０２、７０３の各々は、実質的に上述したようなビーム分割装置３００、３５０、４００、５００を備え得る。
【０５９９】
[00453]  この実施形態において、ビーム分割装置７００は、入来放射ビームＢｉｎを受光して２つの分岐放射ビームＢ１’、Ｂ２’を出力するように構成された一次回転ビーム分割装置７０１を備えている。ビーム分割装置７００は更に、２つの二次回転ビーム分割装置７０２、７０３を備えている。第１の二次回転ビーム分割装置７０２は、一次回転ビーム分割装置７０１が生成した第１の分岐放射ビームＢ１’を受光して２つの分岐放射ビームＢ１、Ｂ２を出力するように構成されている。第２の二次回転ビーム分割装置７０３は、一次回転ビーム分割装置７０１が生成した第２の分岐放射ビームＢ２’を受光して２つの分岐放射ビームＢ３、Ｂ４を出力するように配置されている。
【０６００】
[00454]  個々のビーム分割装置７０１、７０２、７０３の各々のスポーク及び間隙は、ほぼ同じ大きさとすることができる。あるいは、スポーク及び間隙は所望のように異なる大きさとしてもよい。
【０６０１】
[00455]  先に説明したように、一般に、一次回転ビーム分割装置７０１の複数のスポークの上面がビームスポット領域３０８を通過して移動すると、異なる時点で反射又は透過される入来放射の量が増大又は低減するので、第１及び第２の分岐放射ビームＢ１’、Ｂ２’の強度は時間と共に変動する。二次回転ビーム分割装置７０２、７０３は、一次回転ビーム分割装置７０１とほぼ同じ大きさとすることができ、ほぼ同じ速度で回転することができる。このような実施形態では、分岐放射ビームＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の相対強度は、二次回転ビーム分割装置７０２、７０３及び一次回転ビーム分割装置７０１の回転の相対位相に依存する。従って、二次回転ビーム分割装置７０２、７０３及び一次回転ビーム分割装置７０１の回転の相対位相を調整することによって、分岐放射ビームＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の相対強度を調整することができる。従って、ビーム分割装置７００はある程度の柔軟性を有し、分岐放射ビームＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の各々に向けられる入来放射ビームＢｉｎの部分を変えるように動作可能である。
【０６０２】
[00456]  代替的な実施形態では、個々のビーム分割装置の追加レベルを設けることで、ビーム分割装置７００のツリー状構造を拡張可能である。例えば、４つの三次ビーム分割装置を設けて、入来放射ビームＢｉｎを８つの放射ビームに分割するように動作可能なビーム分割装置を提供することにより、ビーム分割装置７００のツリー状構造を拡張することができる。
【０６０３】
[00457]  図３２を参照すると、入来放射ビームを３つ以上の出射分岐放射ビームに分割するように動作可能なビーム分割装置７５０である。ビーム分割装置７５０は、線形アレイに配置された複数の回転ビーム分割装置７５１、７５２、７５３を備えている。回転ビーム分割装置７５１、７５２、７５３の各々は、実質的に上述のようなビーム分割装置３００、３５０、４００、５００を備えることができる。
【０６０４】
[00458]  この実施形態では、各回転ビーム分割装置７５１、７５２、７５３は、入来放射ビームを受光して第１及び第２の分岐放射ビームを出力するように構成されている。第１の分岐放射ビームは、例えば、図１に示すものと同様のリソグラフィシステムのリソグラフィ装置の１つの照明システムＩＬに向けて送出することができる。最後のビーム分割装置７５３は例外であるが、第２の分岐放射ビームはアレイ内の次のビーム分割装置に向けて送出される。
【０６０５】
[00459]  従って、第１の回転ビーム分割装置７５１は、入来放射ビームＢｉｎを受光して第１及び第２の分岐放射ビームＢ１、Ｂｉｎ’を出力するように構成されている。第２の分岐放射ビームＢｉｎ’は、第２の回転ビーム分割装置７５２に向けて送出される。第２の回転ビーム分割装置７５２は放射ビームＢｉｎ’を受光し、第１及び第２の分岐放射ビームＢ２、Ｂｉｎ’’を出力する。第２の分岐放射ビームＢｉｎ’’ビームは第３のビーム分割装置７５３に向けて送出される。第３の回転ビーム分割装置７５３はこの放射ビームＢｉｎ’を受光し、第１及び第２の分岐放射ビームＢ３、Ｂ４を出力する。分岐放射ビームＢ１、Ｂ２、Ｂ３、及びＢ４は各々、例えば図１に示すものと同様のリソグラフィシステム内のそれぞれ異なるリソグラフィ装置の照明システムＩＬに向けて送出することができる。
【０６０６】
[00460]  上述のビーム分割装置７００と同様に、分岐放射ビームＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の相対強度は、二次回転ビーム分割装置７５１、７５２、及び７５３の各々の回転間の相対位相に依存する。従って、回転ビーム分割装置７５１、７５２、７５３の回転の相対位相を調整することによって、分岐放射ビームＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の相対強度を調整することができる。従って、ビーム分割装置７５０はある程度の柔軟性を有し、分岐放射ビームＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の各々に向けられる入来放射ビームＢｉｎの部分を変えるように動作可能である。
【０６０７】
[00461]  ビーム分割装置７５０によって出力される分岐放射ビームＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４がほぼ同じ強度を有することを保証するため、一般に、各ビーム分割装置７５１、７５２、７５３のスポーク及び間隙は異なる大きさを有し得る。例えば、ビーム分割装置７５０によって出力される分岐放射ビームＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４がほぼ同じ強度を有することを保証するため、いくつかの実施形態では、スポークに対する間隙の大きさの比は、第１のビーム分割装置７５１では３：１、第２のビーム分割装置７５２では２：１、第３のビーム分割装置７５３では１：１とすることができる。これらの比は、回転ビーム分割装置７５１、７５２、７５３の回転の相対位相に依存する。
【０６０８】
[00462]  線形アレイにおいて、所望の通りにいかなる数の個別ビーム分割装置を設けてもよいことは認められよう。
【０６０９】
[00463]  図３３を参照すると、代替的なビーム分割装置８００が示されている。ビーム分割装置８００は、図１に示したビーム分割装置２０とすることができ、又はその一部を形成することができる。ビーム分割装置３００、３５０、４００、５００と同様に、ビーム分割装置８００は、概ねディスク形状の本体８０１と、前記本体８０１を回転軸８０５を中心に回転させるように動作可能な機構（図示せず）と、を備えている。ビーム分割装置８００が図２０から図２６のビーム分割装置３００、３５０、４００、５００と異なる点は、ビーム分割装置８００の本体８０１の軸方向に面する表面が半径方向において階段状であることである。これにより、軸方向に面する反射面を複数の表面８０２ａ〜８０２ｇに分割する。中央反射面８０２ａは概ね円形であり、残りの表面８０２ｂ〜８０２ｇは複数の同心環の形態である。
【０６１０】
[00464]  複数の表面８０２ａ〜８０２ｇの各々は、各間隙３０７（図示せず）により相互に分離された複数の概ね半径方向に延出するスポーク（図示せず）を備えている。各表面上の複数の概ね半径方向に延出するスポーク及び間隙は、ビーム分割装置３００、３５０、４００、５００のいずれか１つのスポークとほぼ同様のものとすればよい。
【０６１１】
[00465]  他の全ての面で、ビーム分割装置８００はビーム分割装置３００、３５０、４００、５００のいずれか１つと概ね同様のものとすることができる。
【０６１２】
[00466]  複数の反射面８０２ａ〜８０２ｆの各々は、放射ビームＢｉｎ又はその一部を受光するように配置されたビームスポット領域を備えている。入来放射ビームは中央反射面８０２ａに入射し、この反射面は第１及び第２の分岐放射ビームを形成して出力する。第１の分岐放射ビームＢ１は中央反射面８０２ａ上のスポークによって反射される。第２の分岐放射ビームは中央反射面８０２ａ上の間隙を通過し、第２の反射面８０２ｂに向かって送出される。各反射面８０２ｂ〜８０２ｆは、直前の各反射面の間隙を通過した放射ビームＢｉｎの一部を受光し、第１及び第２の分岐放射ビームを出力する。第１の分岐放射ビームＢ２〜Ｂ７は、反射面のスポークが反射した放射の一部を含む。第２の分岐放射ビームは、次の反射面に向けて送出される。反射面８０２ａ〜８０２ｆの全ての間隙を通過した放射の一部は、最終的な分岐放射ビームＢ８を形成し、これはかすめ入射ミラー８０３によって以降の光学部品へと送出することができる。
【０６１３】
[00467]  従って、ビーム分割装置８００により、入来放射ビームＢｉｎを複数の（例えば８つの）出射分岐放射ビームＢ１〜Ｂ８に分割することができる。
【０６１４】
[00468]  図３４及び図３５を参照すると、代替的なビーム分割装置８５０が示されている。ビーム分割装置８５０は、概ねディスク形状の本体８５１と、前記本体８５１を回転軸８５２を中心に回転させるように動作可能な機構（図示せず）と、を備えている。例えばディスク形状の本体８５１は、回転軸８５２に沿って延在するシャフトを備え得る。シャフトは、例えば２つの軸受のような１つ以上の軸受によって支持することができる。シャフトは、モータ又はエンジンのようないずれかの適切な機構により回転駆動することができる。
【０６１５】
[00469]  ビーム分割装置８５０は更に、複数の半径方向に延出するスポーク８５３を備えている。各スポーク８５３は、２つの半径方向に延出する側壁８５４と、２つの軸方向に面する壁８５５と、半径方向に面する表面８５６と、を備えている。従って、各スポークの半径方向に面する表面８５６の形状は概ね矩形である。各スポークの半径方向に面する表面８５６は反射性材料から形成されている。スポーク８５３は複数の間隙８５７によって相互に分離している。このため、複数のスポーク８５３の半径方向に面する表面８５６は複数の個別反射要素を形成する。各スポーク８５３は大きさ及び形状がほぼ同じであり、各間隙８５７は大きさ及び形状がほぼ同じである。従って、複数のスポーク８５３の半径方向に面する表面８５６は、個別反射要素の周期的なアレイを形成する。所与の半径方向のポイントにおける周期的なアレイのピッチは、１つの半径方向に面する表面８５６及び１つの間隙８５７の角度範囲によって与えられる。
【０６１６】
[00470]  ビーム分割装置８５０は、放射ビームＢｉｎを受光するように配置されたビームスポット領域８５８を備えている。ビームスポット領域８５８は、本体８５１の半径方向に面する表面上に配置され、この表面はスポーク８５３の半径方向に面する表面８５６から形成されている。
【０６１７】
[00471]  本体８５１が回転軸８５２を中心として回転すると、（スポーク８５３の半径方向に面する表面８５６によって形成される）複数の反射要素がビームスポット領域８５８を通過して移動するように、周期的なアレイが動く。放射ビームの第１の部分は、スポーク８５３の半径方向に面する表面８５６に入射し、これによって反射されて第１の分岐放射ビームＢ１を形成する。放射ビームの第２の部分は、反射要素間の間隙８５７を通過して第２の分岐放射ビームＢ２を形成する。便宜上、図３５ではスポーク８５３及び間隙８５７は本体８５１の円周の一部のみに延出している。しかしながら実際には、スポーク８５３及び間隙８５７は本体８５１の円周全体に延出している。
【０６１８】
[00472]  従ってビーム分割装置８５０は、入来放射ビームＢｉｎを出射する第１及び第２の分岐放射ビームＢ１、Ｂ２に分割することができる代替的な機構を提供する。
【０６１９】
[00473]  この実施形態８５０の利点は、ビームスポット領域８５８が本体８５１の半径方向に面する表面上に配置されているので、反射要素の各々が環状の扇形でなくほぼ矩形の形状であるということである。これによって入来放射ビームは、より小さいかすめ入射角で接近することが容易になる。より小さいかすめ入射角を与えるためには、本体８５１の（軸方向の）厚さのみを増大すればよい。これは、上述の実施形態３００、３５０、４００、５００において、より小さいかすめ入射角に対応するために本体の半径を増大する必要があるのとは対照的である。更に、かすめ入射角が小さくなっても、スポーク８５３が形成する反射要素は矩形のままである。
【０６２０】
[00474]  別の利点は、入来放射ビームＢｉｎが回転軸８５２と交差せず、その近傍を通過することもないことである。この結果、軸受及びアクチュエータを本体８５１の両側に配置することができ、対称的でバランスのとれた設計が可能となる。
【０６２１】
[00475]  スポーク８５３は、半径増大方向で外側に向かってテーパ状とすることも可能である。これは、図２４のビーム分割装置３００が採用するものと同様のアンダーカットを与える。このような実施形態では、側壁８５４は純粋な半径方向に延出していない。充分な半径方向のテーパ化を行うことで、側壁８５４に入射する放射部分を低減又は排除することができる。
【０６２２】
[00476]  スポーク８５３の半径方向に面する表面８５６は平坦であり得る。あるいは、スポーク８５３の半径方向に面する表面８５６は湾曲させ、例えばディスク形状の本体８５１に従う湾曲を有してもよい。
【０６２３】
[00477]  スポーク８５３間の間隙８５７に傾斜部８５９を設け、この傾斜部８５９の表面が入来放射ビームＢｉｎにほぼ平行であるように配置することができる。有利な点として、このような傾斜部８５９により、入来放射ビームＢｉｎと干渉することなくビーム分割装置８５０の剛性及び熱伝導率が増大する。
【０６２４】
[00478]  （反射した）第１の分岐放射ビームＢ１のビームは軸方向に沿ってアスティグマティックに発散し、（透過した）第２の分岐放射ビームＢ２は歪んでいない。これは、第１の分岐放射ビームＢ１を受光する光学要素に対する熱負荷を低減させることができる。
【０６２５】
[00479]  図３６を参照すると、２つの放射源９０１、９０２を備えたリソグラフィシステムＬＳ３の一部が示されている。リソグラフィシステムＬＳ３は更に、実質的に図３４及び図３５に示して上述したような２つのビーム分割装置９０３、９０４を備えている。
【０６２６】
[00480]  放射源９０１が出力する放射ビームＢｉｎ、１は、第１のビーム分割装置９０３のビームスポット領域によって受光される。この放射ビームＢｉｎ、１の第１の部分は、スポークの半径方向に面する表面に入射し、これにより反射されて第１の分岐放射ビームＢ１を形成する。放射ビームＢｉｎ、１の第２の部分は、反射要素間の間隙を通過して第２の分岐放射ビームＢ２を形成する。放射源９０２が出力する放射ビームＢｉｎ、２は、第２のビーム分割装置９０４のビームスポット領域によって受光される。この放射ビームＢｉｎ、２の第１の部分は、スポークの半径方向に面する表面に入射し、これにより反射されて第１の分岐放射ビームＢ３を形成する。放射ビームＢｉｎ、２の第２の部分は、反射要素間の間隙を通過して第２の分岐放射ビームＢ４を形成する。
【０６２７】
[00481]  ２つのビーム分割装置９０３、９０４は、それらの回転軸がほぼ平行であり、かつそれらのビームスポット領域が空間的に近接するように配置されている。このような配置によって、各々が平行かつ極めて近接した別個の自由電子レーザからの２つのサブビームを含む２つの複合ビームを生成することができる。一方の複合ビームは分岐放射ビームＢ１及びＢ４を含み、他方の複合ビームは分岐放射ビームＢ２及びＢ３を含む。図３６の機構ＬＳ３が有利である理由は、一方の放射源９０１、９０２が動作していない場合に、放射源９０１、９０２が出力する放射ビームＢｉｎ、１、Ｂｉｎ、２の経路の内外に光学コンポーネントを移動させる必要がないことである。この機構ＬＳ３によって、（ａ）放射源９０１、９０２が双方とも動作している場合、及び（ｂ）放射源９０１、９０２の一方のみが動作している場合に、同一の光学部品を用いることが可能となる。この特徴を充分に利用するため、リソグラフィシステムＬＳ３は、反射された分岐放射ビームＢ１及びＢ３に生じた発散を補正するように配置された、各複合放射ビームの光路のための可動光学要素を備え得る。放射源９０１、９０２が双方とも動作している場合、これらの光学要素を対応する放射ビームの経路外へ移動させることができる。放射源９０１、９０２の一方のみが動作している場合、これらの光学要素を対応する複合放射ビームの経路内に移動させることができる。これにより、放射源９０１、９０２が双方とも動作しているか否かにはかかわらず、これらの光学要素の下流にある全ての光学要素がほぼ同じとなり得る。
【０６２８】
[00482]  ディスク形状の本体上に反射要素の周期的アレイが設けられ、この本体が軸を中心に回転することで周期的アレイにビームスポット領域を通過させるように構成されたビーム分割装置の実施形態について説明した。しかしながら、代替的な実施形態は、本体上に設けられた反射要素の周期的アレイを備え、この本体が経路（例えば線形経路）に沿って交互の方向に移動することで周期的アレイにビームスポット領域を通過させるように構成することも可能である。
【０６２９】
[00483]  反射要素の周期的アレイを備え、これらの反射要素が全てほぼ同じ方向に放射を送出することで第１の分岐放射ビームを形成し、反射要素間の間隙を通過した放射により第２の分岐放射ビームを形成するビーム分割装置の実施形態について説明した。代替的な実施形態では、反射要素の周期的アレイは、放射を複数の異なる方向に送出することで複数の分岐放射ビームを形成するように配置された反射要素を備えることができる。いくつかの実施形態では、反射要素の周期的アレイは反射要素間に間隙を含まない場合がある。
【０６３０】
[00484]  放射源ＳＯ１、ＳＯ２の実施形態について、１つの自由電子レーザＦＥＬを備えるものとして説明し図示したが、放射源はいかなる数の自由電子レーザＦＥＬも備え得ることは認められよう。例えば放射源は２つ以上の自由電子レーザＦＥＬを備えることができる。あるいは、放射源ＳＯ１、ＳＯ２は自由電子レーザを備えず、例えばレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）又は放電生成プラズマ（ＤＰＰ）放射源を備えることも可能である。
【０６３１】
[00485]  自由電子レーザは、ＬＰＰ又はＤＰＰ源よりも小さい帯域幅の放射ビームを生成する。このような小さい帯域幅により、パターニングデバイスＭＡにおいてスペックル（干渉による空間強度変動）が生じることがあり、これは望ましくない。上述のような回転ビーム分割装置を用いると、パターニングデバイスＭＡにおけるスペックルパターンは時間と共に変動し、パターニングデバイスＭＡの照明の均一性を向上させるように平均化される傾向がある。
【０６３２】
[00486]  上述のビーム分割装置の実施形態のいずれか１つの特徴を、適宜、上述のビーム分割装置の実施形態の他のいずれかと組み合わせることも可能である。例えば、ビーム分割装置８５０のスポーク８５３間の間隙８５７に設けられた傾斜部８５９について、傾斜部８５９の表面が入来放射ビームＢｉｎとほぼ平行に配置されることを説明した。このような傾斜部は、ビーム分割装置３００、３５０、４００、５００の他の実施形態のいずれにおいても提供することができる。有利な点として、このような傾斜部は、入来放射ビームと干渉することなくビーム分割装置の剛性及び熱伝導率を増大させる。
【０６３３】
[00487]  ビーム分割装置３００、３５０、４００、５００、８００、８５０の上述の実施形態のいずれにおいても、スポークの反射面を湾曲させることで、例えばビームデリバリシステムにおける他の光学コンポーネントが誘発するエネルギの相違又は形状の変化を補償することができる。
【０６３４】
[00488]  一般に、「かすめ入射角」という言葉は、入来放射ビームの伝搬方向とこれが入射する反射面との間の角度を指すことは認められよう。これは入射角の余角である。すなわち、かすめ入射角及び入射角の和は直角である。
【０６３５】
[00489]  図３７から図４０は、図３及び図４のアンジュレータ２４の異なる例示的な構成を示す。それぞれの場合において、記載するアンジュレータ機構から発した放射ビームＢは図３を参照して上述したようなものであることは理解されよう。
【０６３６】
[00490]  図３７に、一実施形態においてアンジュレータ２４を実施するために使用可能なアンジュレータ１０３０を概略的に示す。アンジュレータ１０３０は、バンチ化電子ビームＥが伝送される複数のアンジュレータモジュール１０３１、１０３２、１０３３を備えている。電子ビームＥがアンジュレータ１０３０を通過する際のエンベロープを一点鎖線で示す。図３７には３つのみのモジュール１０３１、１０３２、１０３３を示すが、もっと多いか又は少ないモジュールを提供可能であることは理解されよう。アンジュレータモジュール１０３１、１０３２、１０３３はいずれかの適切な方法で実施可能であるが、上述のように周期磁場を生成する複数の磁石を備えるのが一般的である。各アンジュレータモジュール１０３１、１０３２、１０３３について、アンジュレータモジュールの中心軸の周りの体積部分を、「有効磁場領域（ｇｏｏｄ  ｆｉｅｌｄ  ｒｅｇｉｏｎ）」（図示せず）と見なすことができる。有効磁場領域は中心軸の周りの一定の体積であり、この領域内では、特定ポイントにおける磁場の大きさ及び方向が、アンジュレータの軸上の最も近いポイントにおける値と実質的に等しい。有効磁場領域内で伝搬する電子バンチは、式（１）の共振条件を満たし、従って放射を増幅する。更に、有効磁場領域内で伝搬する電子ビームＥは、補償されない磁場による著しい予測外の分裂（ｄｉｓｒｕｐｔｉｏｎ）を経験しないはずである。
【０６３７】
[00491]  光子バンチＰ１、Ｐ２、Ｐ３が、各アンジュレータモジュール１０３１、１０３２、１０３３の先頭の電子バンチＥと概ね重複して図示されている。光子バンチは、図の左から右の方向に、アンジュレータ１０３０の長手方向軸に沿って増大することがわかる。光誘導（ｏｐｔｉｃａｌ  ｇｕｉｄｉｎｇ）として一般に知られる現象のため、光子バンチＰ１、Ｐ２、Ｐ３は各アンジュレータモジュール１０３１、１０３２、１０３３内の電子ビームＥに概ね追従する。光誘導は２つの効果の結果である。第１の効果は電子ビームＥ内の光屈折の結果である。電子ビームの屈折率の実部は電子ビーム中心の近傍で又はこの中心で最大となるので、電子ビームは光ファイバと同じように光を導く。第２の効果は光増幅である。これは、電流密度が最大となる場所（これは電子ビームＥの中心の近傍又はこの中心である）でＦＥＬの利得が最高となるからである。
【０６３８】
[00492]  アンジュレータモジュール間（ドリフト空間として知られる）では、光子及び電子は切り離される（すなわちそれらは相互作用しない）。
【０６３９】
[00493]  バンチ化電子ビームＥは有限エミッタンスを有するので、再集束されない限り直径が増大する。このため、アンジュレータ１０３０は更に２つの再集束要素１０３４、１０３５を備え、これらは各々、異なる隣接モジュール対（モジュール１０３１、１０３２と１０３２、１０３３）の間に位置決めされている。追加のモジュールを設ける場合、各モジュール間に再集束要素を提供することができる。再集束要素１０３４、１０３５は、例えば四重極磁石を含み得る。
【０６４０】
[00494]  アンジュレータ１０３０は更に、２つの異なる軸方向位置でアンジュレータ１０３０内の電子ビームＥの理想的な位置からの逸脱を測定するように適合された２つのビーム位置モニタ（ＢＰＭ）１０３６、１０３７を備えている。図３７に示すエンベロープは均一な経路をとっているが、実際には電子ビームＥはこの経路から逸脱してエンベロープが歪むことがある。この歪みをＢＰＭ１０３６、１０３７により検出することができる。ＢＰＭ１０３６、１０３７は、当業者に容易に認められるように、多数の方法のいずれかで実施可能である。
【０６４１】
[00495]  アンジュレータ内の電子ビームＥの軌道の逸脱は、放射ビームＢの軌道に同様の逸脱を引き起こす。この逸脱の結果、放射ビームＢは、ビームエクスパンダ内又はビーム分割装置２０内の光学部品のような下流の光学部品の最適部分又は許容可能部分に到達しないか又は入射しないことがある。しかしながら、放射ビームＢの軌道の歪みはそのアンジュレータ内で対処可能であり、更にアンジュレータの最終モジュールにおいて対処可能であることが認識されている。
【０６４２】
[00496]  アンジュレータ１０３０は更に、モジュール１０３２とＢＰＭ１０３６との間に位置決めされた２つの電子ビームステアリングユニット１０３８ａ、１０３８ｂを備えている。電子ビームステアリングユニット１０３８ａ、１０３８ｂは、水平（ｚ）及び垂直（ｙ）方向の双方で電子ビームＥを導くように配置されている。ＢＰＭ１０３６、１０３７は、これらＢＰＭ１０３６、１０３７の各々から電子ビームＥの位置を示す信号を受信するように構成された制御ユニット１０３９に接続されている。制御ユニット１０３９は、電子ビームＥの軌道が所望の軌道から逸脱している量を明らかにし、電子ビームＥが所望の軌道にほぼ追従するようにこれを方向操作するためビームステアリングユニット１０３８ａ、１０３８ｂを制御するように構成されている。
【０６４３】
[00497]  アンジュレータ２４の出口とその直後の下流の光学部品（これは例えばビームエクスパンダ、又はビーム分割装置２０内の光学部品であり得る）との間の距離のため、リソグラフィシステムＬＳは、放射ビームＢの平行移動（すなわち放射ビームＢの伝搬方向とアンジュレータ２４の長手方向軸との間のオフセット）よりも、放射ビームＢの傾斜（すなわち放射ビームＢの伝搬方向とアンジュレータ２４の長手方向軸との角度）の変化に対して、より影響を受けやすい。図３７に示す機構１０３０は、放射ビームＢの傾斜の補正が最も効果的であるアンジュレータ２４の出口において、この傾斜を補正することができるシステムを提供する。
【０６４４】
[00498]  このようにアンジュレータ１０３０は、電子ビームＥ、従って放射ビームＢを理想的な伝搬軸と整合させることができる機構を提供する。この代わりに又はこれに加えて、リソグラフィシステムＬＳは放射ビームＢの平行移動よりも放射ビームＢの傾斜に影響を受けやすいので、理想的な伝搬軸から外れた放射ビームＢの平行移動量が公差内である場合、アンジュレータ１０３０を用いて、放射ビームＢの所望の伝搬軸に平行な電子ビームＥを生成することができる。このようにして、放射ビームＢを下流の光学要素によって適正に処理することが可能となる。一実施形態では、放射ビームＢの検出された平行移動に応じて下流の光学要素自体を平行移動させることができる。
【０６４５】
[00499]  アンジュレータ１０３０内に示すコンポーネントの位置及び数は例示に過ぎないことは認められよう。例えば、３つ以上のＢＰＭを設けてもよく、もっと多いか又は少ない数のステアリングユニットを設けてもよい。代替的な実施形態では、ステアリングユニット１０３８ａ、１０３８ｂ及びＢＰＭ１０３６、１０３７はアンジュレータ１０３０内で異なる位置決めを行ってもよい。しかしながら、ステアリングユニットをアンジュレータ１０３０の出力の比較的近くに配置することで、電子ビームＥ、従って放射ビームＢに対して変位又は不安定性のその他の原因が及ぼす影響を軽減させると有利であることが明らかになっている。
【０６４６】
[00500]  図３８は、例えば図３又は図４のアンジュレータ２４を提供するために使用可能である代替的なアンジュレータ１０４０を示す。アンジュレータ１０４０は複数のモジュール１０４１、１０４２、１０４３を備えている。図３８には３つのみのモジュールを示すが、もっと多いか又は少ないモジュールを提供可能であることは理解されよう。アンジュレータ１０４０は更に、モジュール１０４１、１０４２と１０４２、１０４３間に位置決めされた２つの再集束要素１０４４、１０４５を備え、これらは図３７の再集束モジュール１０３２、１０３３と同様に実施することができる。アンジュレータ１０４０は更に、放射ビームＢ内の強度分布を測定するように構成されたＥＵＶ強度分布センサ１０４６を備えている。強度分布センサ１０４６は、当業者に容易に明らかであるようないずれかの適切な方法で実施可能である。
【０６４７】
[00501]  強度分布センサ１０４６は、垂直に（ｙ方向に）分離した２つの部分１０４６ａ、１０４６ｂを備えるものとして図示している。このため、例えば部分１０４６ａがＥＵＶパワーの増大を検出し、部分１０４６ｂが同時にＥＵＶパワーの低減を検出した場合、ビームがｙ方向でセンサ１０４６ａの方へずれたと判定することができる。強度分布センサ１０４６は他の部分を含み得ることは認められよう。例えば強度分布センサ１０４６はｚ方向に分離した部分を含むことがあり、ｘ方向に分離した部分を含むことがある。更に、強度分布センサは２つ以上の方向に分離した部分を含むことも可能である。アンジュレータ１０４０は更に、モジュール１０４２と再集束要素１０４５との間に位置決めされた２つの電子ビームステアリングユニット１０４７、１０４８を備えている。電子ビームステアリングユニット１０４７、１０４８は、水平（ｚ）及び垂直（ｙ）方向の双方でアンジュレータ内の電子ビームＥを導くように配置されている。
【０６４８】
[00502]  強度分布センサ１０４６は、制御ユニット１０４９に接続され、放射ビームＢ内の強度分布を示す信号を制御ユニット１０４９に送信するように構成されている。制御ユニット１０４９は、強度分布センサ１０４６から受信した指示を処理すると共に、放射ビームＢ内の強度分布を所望の強度分布と比較するように構成されている。強度分布センサ１０４６により示される強度分布が所望の強度分布から逸脱している場合、制御ユニット１０４９は、放射ビームＢの強度分布が所望の強度分布に近付くように電子ビームＥ、従って放射ビームＢを方向操作するため、制御信号をビームステアリングユニット１０４７、１０４８に送信する。
【０６４９】
[00503]  このようにして、放射ビームＢの中心を、下流の光学部品のビーム許容中心（又はスイートスポット）の中心位置に向けて送出することができる。
【０６５０】
[00504]  １つ以上の強度分布センサ１０４６をアンジュレータ１０４０の一部として示しているが、一実施形態では、これを下流の光学部品の入口及び／又は出口に配置することも可能である。しかしながら、強度分布センサ１０４６は放射ビームＢの経路に沿ったいかなる位置に配置してもよい。
【０６５１】
[00505]  上述のように、電子ビームＥがアンジュレータ２４内を通過する経路は、正弦波形状かつ平面状であって電子が周期的に中心軸を横断するか、又はらせん状であって電子が中心軸を中心に回転する場合がある。一般に、らせん状の経路では、アンジュレータ２４内の電子ビームＥの傾斜は１／１０ｐを超えてはならない。ここで、ｐはピアスパラメータである。一実施形態では、ピアスパラメータは約０．１％であり、ステアリングユニット１０３８ａ、１０３８ｂ、又は１０４７、１０４８により実行される方向操作の量が１００マイクロラジアン未満であり得ることが示される。
【０６５２】
[00506]  相対論的電子ビームの曲げは、式（４）によって記述される。
【０６５３】
【数４】
0006571092.tif 000006
【０６５４】
ここで、ｒは曲げ半径であり、ｅは電子の電荷であり、Ｂは磁場であり、ｗはビームのエネルギである。これから、磁場強度Ｂ（単位はテスラ）及び曲げ半径ｒ（単位はメートル）の積が、電子ビームＥのエネルギｗ（単位はＭｅＶ）を３００で除算することで近似的に与えられることがわかる（すなわちＢ＊ｐ（Ｔ＊ｍ）≒Ｅ（ＭｅＶ）／３００）。ステアリングユニットが長さ約０．１ｍのステアリング磁石を備える実施形態では、約２＊１０−４Ｔの磁場によって１０マイクロラジアンの曲げ角を達成可能であり、２ｍＴの磁場によって約１００マイクロラジアンの曲げ角を達成可能である。このため、１００マイクロラジアン未満の曲げの電子ビームＥの方向操作は、ステアリングユニット１０３８ａ、１０３８ｂ及び１０４７、１０４８内で迅速に確立され得る比較的小さい磁場によって達成可能である。
【０６５５】
[00507]  図３７及び図３８の機構に示す機構の特徴を組み合わせてもよいことは認められよう。図３９は、アンジュレータ２４を提供するために使用可能でありモジュール１０５１、１０５２、１０５３、及び再集束要素１０５４、１０５５を備えたアンジュレータ１０５０を示す。アンジュレータ１０５０は更に、図３７の機構のＢＰＭ１０３６、１０３７と同等のＢＰＭ１０５６、１０５７を備えている。アンジュレータ１０５０は更に、図３８の機構における強度分布センサ１０４６と同等の強度分布センサ１０５８（部分１０５８ａ、１０５８ｂを有する）を備えている。アンジュレータ１０５０は更に、制御ユニット１０６１から命令を受信するように構成されたビームステアリングユニット１０５９、１０６０を備えている。アンジュレータ１０５０において、制御ユニット１０６１は、ＢＰＭ１０５６、１０５７から電子ビームＥの軌道を示す信号を受信すると共に、強度分布センサ１０５８から放射ビームＢ内のＥＵＶ放射分布を示す信号を受信するように構成されている。このため制御ユニット１０６１は、電子ビームＥの軌道及び／又は放射ビームＢの強度分布の双方における逸脱に応じて、電子ビームＥを（ステアリングユニット１０５９、１０６０を用いて）方向操作することができる。
【０６５６】
[00508]  図４０は、代替的な実施形態においてアンジュレータ２４を実施するために使用可能なアンジュレータ１０７０を示す。明確さのため、図４０には電子ビームエンベロープを示していない。アンジュレータ１０７０は、３つのモジュール１０７１、１０７２、１０７３、及び２つの再集束要素１０７４、１０７５を備えている。モジュール１０７３は平面モジュールである。すなわち、モジュール１０７３内で電子ビームＥの電子がとる経路は正弦波形状かつ平面状であって、らせん状ではない。モジュール１０７１、１０７２は、ヘリカル又は平面モジュールとすればよい。アンジュレータ１０７０は更に、モジュール１０７３の前に配置された第１のステアリングユニット１０７６と、モジュール１０７３の後に配置された第２のステアリングユニット１０７７と、を備えている。制御ユニット１０７８は、第１及び第２のステアリングユニット１０７６、１０７７の双方と通信状態にある。
【０６５７】
[00509]  制御ユニット１０７７は、第１のステアリングユニット１０７６に命令を与えて、電子ビームＥの軌道を能動的にかつ周期的に変更し、これによって放射ビームＢを遠距離場に再分配するように構成されている。具体的には、ステアリングユニット１０７６は、周期的に偏向角だけ電子ビームＥを偏向させるように制御することができる。従ってアンジュレータ１０７０は、放射ビームＢを空間的に分離した異なる軌道に沿って順次送出して、別個のＥＵＶ放射ビームＢ１、Ｂ２、Ｂ３をリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２のそれぞれ異なるものに与えることができる。図４０には３つのみの放射ビームＢ１、Ｂ２、Ｂ３を示すが、これより多いか又は少ない放射ビームを提供可能であることは認められよう。例えば、各リソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０にそれぞれ放射ビームを与えることができる。
【０６５８】
[00510]  このような実施形態では、ビーム分割装置２０は必要ない場合があり、又は簡略化される場合がある。例えば、各リソグラフィ装置にそれぞれ別個の放射ビームを与えるように電子ビームＥを偏向させることによって、多数のリソグラフィ装置に与えるために単一の放射ビームを分割する必要がなくなる。あるいは、２つ以上の放射ビームが与えられるが、各リソグラフィ装置について別個の放射ビームを与えるわけではない場合、各リソグラフィ装置に与えるために各放射ビームをビーム分割装置によってもっと少数のビームに分割する必要がある。
【０６５９】
[00511]  多数の放射ビームがアンジュレータ１０７０によって与えられる場合、各放射ビームに、それぞれのビームエクスパンダ又はビームスプリッタ等、下流の光学部品をそれぞれ設けることができる。
【０６６０】
[00512]  この代わりに又はこれに加えて、制御ユニット１０７８によってステアリングユニット１０７６は、ほぼ一定の角速度で所定の角度だけ電子ビームＥを周期的に掃引することができる。例示的な実施形態では、電子ビームＥは、１０マイクロラジアン、１００マイクロラジアン、又は１０００マイクロラジアンの角度で掃引することができるが、電子ビームＥは他の角度で掃引してもよいことは認められよう。
【０６６１】
[00513]  実質的にフラットトップの強度分布（トップハット強度分布としても知られる）を有する放射ビームを生成することが望ましい場合がある。これは、ＦＥＬの下流にある光学部品を調節することで達成可能である。しかしながら、電子ビームＥを掃引することによって、得られる放射ビームＢの強度プロファイルは、多数の放出パルスで平均化した場合に遠距離場では実質的にフラットトップの強度分布を含み、非掃引ビームに比べて発散が増大し得る。従って、電子ビームＥをある角度で掃引することで生成される放射ビームＢは、フラットトップ条件を与えるような光学部品の調節により調節を行う必要がなくなる場合がある。更に、下流の拡大光学部品によって放射ビームＢの更なる拡大を実行可能であるが、いずれかの必要な拡大は低減する。
【０６６２】
[00514]  第２のステアリングユニット１０７７は、モジュール１０７３の後に配置されて、第１のステアリングユニット１０７６により変更された電子ビームＥをステアリングユニット２５及びダンプ２６の方へ向け直す。ステアリングユニット１０７６及びステアリングユニット１０７７は双方とも、モジュール１０７３内の磁力線に垂直な面内で電子ビームＥを方向操作する。
【０６６３】
[00515]  ステアリングユニット１０７６はアンジュレータ１０７０の最終モジュール１０７３の前に配置されているが、他の実施形態では、ステアリングユニット１０７６はアンジュレータ１０７０の最後のモジュールでないモジュール（例えばモジュール１０７２）の前に配置してもよい。しかしながら好適な実施形態では、ステアリングユニット１０７６はアンジュレータの最後の部分内に配置する。例えばステアリングユニットは、アンジュレータ１０７０の入口よりもアンジュレータ１０７０の出口に近いモジュールの前に配置することができる。
【０６６４】
[00516]  また、図３９の実施形態を図３７から図３８の実施形態と組み合わせてもよいことは認められよう。例えば図３９の機構にＢＰＭを設けて、電子ビームが正確な角度範囲にわたって掃引されるのを保証することができる。同様に、１つ以上の強度分布モジュールを設けて、アンジュレータ１０７０と同様に構成されたアンジュレータによって与えられる単一の（経時的に平均化された）放射ビーム又は多数の放射ビームの強度分布を監視することができる。
【０６６５】
[00517]  図４１は、本発明の一実施形態に従ったリソグラフィシステムＬＳ４を示す。リソグラフィシステムＬＳ４は、放射源ＳＯ１及び２つのリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２を備えている。放射源ＳＯ１は、２つの極端紫外線（ＥＵＶ）放射ビームＢ１〜Ｂ２を発生させるように構成されている。この実施形態では、放射源ＳＯ１が発生するＥＵＶ放射ビームＢ１〜Ｂ２の各々は、光学部品１１１６によってリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２のそれぞれ異なるものに送出される。光学部品１１１６は、放射ビームＢ１〜Ｂ２の断面積を拡大するように構成されたビーム拡大光学部品を備えることができる。
【０６６６】
[00518]  図４２は、本発明の別の例示的な実施形態に従ったリソグラフィシステムＬＳ５を示す。リソグラフィシステムＬＳ５は、放射源ＳＯ２及び４つのリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ４を備えている。放射源ＳＯ２は、２つのＥＵＶ放射ビームＢ’、Ｂ’’を発生させるように構成されている。この実施形態では、放射源ＳＯ２が発生するＥＵＶ放射ビームＢ’、Ｂ’’の各々は２つの分岐放射ビームに分割される。リソグラフィシステムＬＳ５は、放射源ＳＯ２が発生する放射ビームＢ’〜Ｂ’’の経路に、ビーム拡大光学部品１１１７ａ、１１１７ｂ及びビーム分割装置１１１８ａ、１１１８ｂをそれぞれ備えている。図４１、図４２のリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ４は、図２を参照して上述したものと概ね同様とすればよい。
【０６６７】
[00519]  ビーム拡大光学部品１１１７ａ、１１１７ｂは、放射ビームＢ’、Ｂ’’の断面積を拡大するように構成されている。有利な点として、これにより、ビーム拡大光学部品１１１７ａ、１１１７ｂの下流の光学コンポーネント（ミラー等）に対する熱負荷が軽減する。これによってビーム拡大光学部品の下流のミラーは、低スペックで、あまり冷却を行わない、従って安価なものとすることができる。これに加えて又はこの代わりに、これは下流のミラーを近垂直入射とすることができる。いったんビーム拡大光学部品１１１７ａ、１１１７ｂによって拡大されたら、放射ビームＢ’はビーム分割装置１１１８ａによって２つの分岐放射ビームＢ１、Ｂ２に分割され、放射ビームＢ’’はビーム分割装置１１１８ｂによって２つの分岐放射ビームＢ３、Ｂ４に分割される。各ビーム分割装置１１１８ａ、１１１８ｂは上述したような１つ以上のビーム分割装置を含み得る。ビーム拡大光学部品は、全ての実施形態に設けるわけでない場合がある。具体的には、特定のビーム分割装置では必要ないことがある。
【０６６８】
[00520]  図４１、図４２の放射源ＳＯ１、ＳＯ２は、複数のＥＵＶ放射ビームを発生するように構成され、自由電子レーザを含む。図３、図４を参照して上述したように、自由電子レーザは、バンチ化相対論的電子ビームを生成するように動作可能な電子源及び加速器と、この相対論的電子バンチが送出される周期磁場と、を備えている。周期磁場はアンジュレータにより生成され、これによって電子は中心軸を中心とした振動経路をとる。磁気構造によって生じた加速の結果、電子は概ね中心軸方向に電磁放射を自発的に放射する。相対論的電子はアンジュレータ内の放射と相互作用する。特定の条件下で、この相互作用によって電子はバンチ化して、アンジュレータ内の放射の波長で変調されたマイクロバンチとなり、中心軸に沿った放射のコヒーレントな放出が誘導される。
【０６６９】
[00521]  上述のように、電子がとる経路は、正弦波形状かつ平面状であって電子が周期的に中心軸を横断するか、又はらせん状であって電子が中心軸を中心に回転する場合がある。振動経路のタイプは、自由電子レーザが放出する放射の偏光に影響を及ぼし得る。例えば、電子をらせん状経路に沿って伝搬させる自由電子レーザは楕円偏光放射を放出することができ、これは一部のリソグラフィ装置による基板Ｗの露光には好ましい場合がある。
【０６７０】
[00522]  図４３を参照すると、４つのアンジュレータモジュール１１３１、１１３２、１１３３、１１３４を備えたアンジュレータ２４の例示的な実施形態が図示されている。アンジュレータモジュール１１３１、１１３２、１１３３、１１３４は直列に配置されて、電子ビームＥが、モジュール１１３１から始まってモジュール１１３４で終わるように各アンジュレータモジュールを順番に通過するようになっている。アンジュレータモジュール１１３１、１１３２、１１３３、１１３４の各々は入口及び出口を備える。各モジュール１１３１、１１３２、１１３３、１１３４は更に周期磁石構造１１３１ａ、１１３２ａ、１１３３ａ、１１３４ａを備え、これらは周期磁場を生成するように動作可能であると共に、電子源２１及び線形加速器２２が生成した相対論的電子ビームＥを、そのモジュール１１３１、１１３２、１１３３、１１３４の入口と出口との間で周期経路に沿って導くように配置されている。この結果、各アンジュレータモジュール１１３１、１１３２、１１３３、１１３４内で、電子は概ねそのモジュールを通る周期経路の中心軸の方向に電磁放射を放射する。
【０６７１】
[00523]  図４３に示すアンジュレータモジュール１１３１、１１３２、１１３３、１１３４はヘリカルモジュールである（すなわち、電子ビームＥは各アンジュレータモジュール内を通るらせん状経路を進む）。本発明の代替的な実施形態では、アンジュレータモジュール１１３１、１１３２、１１３３、１１３４の一部又は全部を平面モジュールとしてもよく、アンジュレータモジュール１１３１、１１３２、１１３３、１１３４の一部又は全部をヘリカルモジュールとしてもよい。
【０６７２】
[00524]  電子は、各アンジュレータモジュール１１３１、１１３２、１１３３、１１３４を通過する際に放射の電場と相互作用し、放射とエネルギを交換する。一般に、条件が上記の式（１）のような共振条件に近くない限り、電子と放射との間で交換されるエネルギ量は高速で振動する。
【０６７３】
[00525]  各アンジュレータモジュール１１３１、１１３２、１１３３、１１３４の中心軸の周りの領域を「有効磁場領域」と見なすことができる。有効磁場領域は、中心軸の周りの一定の体積であり、アンジュレータモジュール１１３１、１１３２、１１３３、１１３４の中心軸に沿った所与の位置では、この体積内の磁場の大きさ及び方向が実質的に一定である。有効磁場領域内で伝搬する電子バンチは、式（１）の共振条件を満たすことができ、従って放射を増幅する。更に、有効磁場領域内で伝搬する電子ビームＥは、補償されない磁場による著しい予測外の分裂を経験しないはずである。
【０６７４】
[00526]  各アンジュレータモジュール１１３１、１１３２、１１３３、１１３４は、ある範囲の許容可能な初期軌道を有し得る。この範囲の許容可能な初期軌道内の初期軌道でアンジュレータモジュール１１３１、１１３２、１１３３、１１３４に入射する電子は、式（１）の共振条件を満たすことができ、そのアンジュレータモジュール１１３１、１１３２、１１３３、１１３４内で放射と相互作用してコヒーレント放射の放出を誘導する。これに対して、他の軌道でアンジュレータモジュール１１３１、１１３２、１１３３、１１３４に入射する電子は、コヒーレント放射の顕著な放出を誘導しない場合がある。
【０６７５】
[00527]  例えば、一般的にヘリカルアンジュレータモジュールでは、電子ビームＥはアンジュレータモジュールの中心軸と実質的に位置合わせしなければならない。電子ビームＥとアンジュレータモジュールの中心軸との間の傾斜又は角度は概ね１／１０ｐを超えてはならない（ｐはピアスパラメータである）。そうでない場合、アンジュレータモジュールの変換効率（すなわち、そのモジュール内で放射に変換される電子ビームＥのエネルギ部分）は、所望の量未満に低下し得る（又はほとんどゼロまで低下し得る）。一実施形態では、ＥＵＶヘリカルアンジュレータモジュールのピアスパラメータは約０．００１である場合があり、これは、アンジュレータモジュールの中心軸に対する電子ビームＥの傾斜が１００マイクロラジアン未満でなければならないことを示している。
【０６７６】
[00528]  平面アンジュレータモジュールでは、もっと広い範囲の初期軌道が許容可能であり得る。電子ビームＥが平面アンジュレータモジュールの磁場に対してほぼ垂直のままであり、平面アンジュレータモジュールの有効磁場領域内に留まるならば、コヒーレントな放射の放出を誘導することができる。
【０６７７】
[00529]  電子ビームＥの電子が各アンジュレータモジュール１１３１、１１３２、１１３３、１１３４間のドリフト空間を移動する際は、電子は周期経路をとらない。従ってこのドリフト空間では、電子は空間的に放射と重複するが、放射と大きなエネルギを交換しないので、効果的に放射から切り離される。
【０６７８】
[00530]  バンチ化電子ビームＥは有限エミッタンスを有するので、再集束されない限り直径が増大する。このため、アンジュレータ２４は更に、１つ以上の隣接モジュール１１３１、１１３２、１１３３、１１３４の対の間に電子ビームＥを再集束するための機構を備えている。図４３を参照すると、アンジュレータ２４は３つの四重極磁石１１６１、１１６２、１１６３を備えている。すなわち、第１及び第２のアンジュレータモジュール１１３１、１１３２間の第１の四重極磁石１１６１と、第２及び第３のアンジュレータモジュール１１３２、１１３３間の第２の四重極磁石１１６２と、第３及び第４のアンジュレータモジュール１１３３、１１３４間の第３の四重極磁石１１６３と、である。四重極磁石１１６１、１１６２、１１６３は電子バンチのサイズを縮小し、電子ビームＥをアンジュレータ２４の有効磁場領域内に維持する。これによって次段のアンジュレータモジュール内の電子と放射との結合が向上し、放射の放出の誘導が増大する。
【０６７９】
[00531]  アンジュレータ２４に入射する際に共振条件を満たす電子は、放射を放出（又は吸収）する際にエネルギを喪失（又は獲得）するので、共振条件は満たされなくなる。従っていくつかの実施形態では、アンジュレータ２４をテーパ化することができる。すなわち、電子バンチにアンジュレータ２４を通過させる際にこれを共振又は共振近傍に維持するため、周期磁場の振幅及び／又はアンジュレータ周期λｕは、アンジュレータ２４の長さに沿って変化し得る。テーパ化を達成するには、各アンジュレータモジュール１１３１、１１３２、１１３３、１１３４内で及び／又はモジュールごとに、周期磁場の振幅及び／又はアンジュレータ周期λｕを変化させればよい。
【０６８０】
[00532]  上述のように、アンジュレータ２４内での電子と放射との相互作用は電子バンチ内である幅のエネルギを生成する。アンジュレータ２４のテーパ化は、共振又は共振近傍にある電子数を最大化するように構成することができる。例えば電子バンチは、ピークエネルギでピークに達するエネルギ分布を有することができ、テーパ化は、電子にアンジュレータ２４を通過させる際に共振又は共振近傍にこのピークエネルギの電子を維持するように構成することができる。有利な点として、アンジュレータ２４のテーパ化は、変換効率を大幅に増大させる可能性がある。例えば、テーパ化アンジュレータ２４の使用により、変換効率を２倍超上昇させることが可能である。アンジュレータ２４のテーパ化を達成するには、アンジュレータパラメータＫをその長さに沿って低減させればよい。これを達成するには、アンジュレータ周期λｕ及び／又はアンジュレータ軸に沿った磁場強度Ｂ０を電子バンチエネルギに合致させて、それらが共振条件又はその近傍となることを保証すればよい。このように共振条件を満たすことで、放出される放射の帯域幅が拡大する。
【０６８１】
[00533]  アンジュレータ２４は複数のセクションを備え、各セクションは１つ以上のアンジュレータモジュールを備えている。図４３を参照すると、アンジュレータ２４は２つのアンジュレータセクション１１５１、１１５２を備えている。第１のアンジュレータセクション１１５１は３つのアンジュレータモジュール１１３１、１１３２、１１３３を備え、第２のアンジュレータセクション１１５２は１つのアンジュレータモジュール１１３４を備えている。電子ビームＥは複数の離間した電子バンチを含み、これらは左側からアンジュレータ２４に入射して左から右へと移動する。電子ビームは、アンジュレータ２４内の金属パイプを構成するビームラインパイプ１１５３を通過する。電子ビームラインパイプ１１５３は、約５ｍｍから５ｃｍの直径を有し得る。いくつかの実施形態では、電子ビームラインパイプ１１５３は約１０ｍｍから２０ｍｍの直径を有し得る。平面アンジュレータでは、電子ビームラインパイプ１１５３は矩形の断面を有し、短い方の寸法は磁場の方向で約１０ｍｍから２０ｍｍとすることができる。
【０６８２】
[00534]  第１の電子バンチ１１５４は、第１のアンジュレータセクション１１５１に入射するものとして示されている。第２の電子バンチ１１５５は、第１のアンジュレータセクション１１５１の端部に示されている。（上述のような）第１の３つのアンジュレータモジュール１１３１、１１３２、１１３３内での電子ビームと放射の相互作用の結果、第２の電子バンチはマイクロバンチ化を生じ、関連した光子バンチ１１５６を伴っている。第１のアンジュレータセクション１１５１から出る光子バンチ１１５６は、パルス放射ビームＢ１を形成する。
【０６８３】
[00535]  光子バンチ１１５６は、概ね電子バンチ１１５５と重複しているものとして示され、第１のアンジュレータセクションの中心軸１１５７に沿って（図４３の左から右に向かって）増大している。光誘導として一般に知られる現象のため、光子バンチは各アンジュレータセクション１１５１、１１５２内の各電子バンチに概ね追従する。光誘導は２つの効果の結果である。第１の効果はアンジュレータモジュール１１３１、１１３２、１１３３、１１３４内の光増幅によるものである。これは、電流密度が最大となる場所（これは電子バンチの中心の近傍又はこの中心にある）で自由電子レーザＦＥＬの利得が最高となるからである。この第１の効果は、各アンジュレータモジュール１１３１、１１３２、１１３３、１１３４内の光誘導を促進するだけである。第２の効果は電子ビームＥ内の光屈折の結果である。電子ビームの屈折率の実部は電子バンチ中心の近傍で又はこの中心で最大となるので、電子ビームＥは光ファイバと同じように光を導く。
【０６８４】
[00536]  アンジュレータ２４は更に、１つ以上の隣接アンジュレータセクション対間に配置されたステアリングユニットを備えている。図４３を参照すると、アンジュレータ２４は、第１及び第２のアンジュレータセクション１１５１、１１５２間に配置されたステアリングユニット１１５８を備えている。ステアリングユニット１１５８は、第１のアンジュレータセクション１１５１から出射した放射ビームＢ１が伝搬する第１のアンジュレータセクション１１５１の軸１１５７に対して角度１１５９だけ電子ビームを曲げる。ステアリングユニット１１５８の後に第３の電子バンチ１１６０が示されている。放射ビームＢ１は第１のアンジュレータモジュール１１５１の軸１１５７に沿って伝搬し続け、電子バンチ１１６０は放射ビームＢ１に対して分離距離ｈだけずれる。この距離は、ステアリングユニット１１５８の曲げ角１１５９及び長さＬに依存する。
【０６８５】
[00537]  ステアリングユニット１１５８は、第１のアンジュレータセクション１１５１から出射した電子ビームＥの軌道を変更して、電子ビームＥが第２のアンジュレータセクション１１５２への入射時に第１のアンジュレータセクション１１５１を出射した放射ビームＢ１から少なくとも部分的に分離されるように構成されている。従って、電子ビームＥは第２のアンジュレータセクション１１５２内で周期経路をとるが、第１のアンジュレータセクション１１５１から出射した放射ビームＢ１の少なくとも一部は、第２のアンジュレータセクション１１５２を伝搬する電子ビームＥと空間的に重複しない。この結果、電子ビームＥは第２のアンジュレータセクション１１５２を伝搬する間に放射ビームＢ１のこの部分と相互作用しない。電子ビームＥは、第２のアンジュレータセクション１１５２を伝搬する際に放射ビームＢ１から効果的に部分的に切り離される。
【０６８６】
[00538]  分離距離ｈは、電子バンチ１１６０が光子バンチ１１５０から完全に切り離されるようにしてもよく、又は電子バンチ１１６０が光子バンチ１１５０と部分的に重複するようにしてもよい。各電子バンチを以前に発生させた光子バンチから切り離すことは、比較的小さい曲げ角と曲げフィールド長で可能である。これは、電子バンチ及び光子バンチが双方とも約１００μｍ以下の直径を有するからである。例えば切り離しは、約１００マイクロラジアンの曲げ角と約１ｍの曲げフィールド長で達成可能である。
【０６８７】
[00539]  ステアリングユニット１１５８において電子ビームＥを曲げる角度１１５９は、第１のアンジュレータセクション１１５１から出射したＥＵＶ放射ビームＢ１の発散よりも大きい場合がある。第１のアンジュレータセクション１１５１から出射したＥＵＶ放射ビームＢ１の発散は、例えば約１００マイクロラジアンであり得る。このような実施形態では、遠距離場において、自由電子レーザＦＥＬは、重複しない複数の（この例では２つの）ＥＵＶ放射ビームを生成し、これらを調節して個別に用いることができる。
【０６８８】
[00540]  この代わりに又はこれに加えて、ステアリングユニット１１５８において電子ビームＥを曲げる角度１１５９は、ＥＵＶ放射ビームＢ１の発散よりも小さい場合がある。このような実施形態では、ＥＵＶ放射ビームは遠距離場において少なくとも部分的に重複し、従って所望の強度分布を与えるために使用可能である。
【０６８９】
[00541]  ステアリングユニット１１５８は、ＦＥＬプロセス中に電子バンチ内で生じるエネルギ幅による収差を低減させるように配置した磁石を含むことができる。これらは、より高次の磁石を備え得る（例えば六極子、八極子）。
【０６９０】
[00542]  ステアリングユニット１１５８並びに第１及び第２のアンジュレータセクション１１５１、１１５２は、電子ビームが第２のアンジュレータセクション１１５２の入口に入射する際に初期軌道が第２のアンジュレータセクション１１５２の第１のアンジュレータモジュール１１３４の許容可能軌道範囲内となるように配置されている。従って、電子ビームＥは第２のアンジュレータセクション１１５２内で放射と相互作用して、コヒーレントな放射の放出を誘導する（第２の放射ビームＢ２を生成する）。図４３に示す実施形態では、アンジュレータモジュール１１３１、１１３２、１１３３、１１３４はヘリカルモジュールである。従って、電子ビームＥが第２のアンジュレータセクション１１５２の入口に入射する際に初期軌道が第２のアンジュレータセクション１１５２内の第１のアンジュレータモジュール１１３４の許容可能軌道範囲内となることを保証するため、第１及び第２のアンジュレータセクション１１５１、１１５２は、それらの中心軸が整合しないように配置される。これによって電子ビームＥは、ステアリングユニット１１５８によって角度１１５９だけ曲げられたにもかかわらず、第２のアンジュレータセクション１１５２の有効磁場領域内に収まることができる。また、電子ビームＥと第２のアンジュレータセクション１１５２の中心軸との整合を向上させるために、第２のアンジュレータセクション１１５２を、第１のアンジュレータモジュール１１５１の中心軸１１５７の方向に（図４３の右側に）ずらすことができる。
【０６９１】
[00543]  ステアリングユニット１１５８において電子ビームＥを曲げる角度１１５９は、充分に小さくすることで、そのような機構で得られる全ての放射ビームを電子ビームラインパイプ１１５３内に収めることができる。
【０６９２】
[00544]  電子ビームラインパイプ１１５３は、電子ビームＥがアンジュレータ２４内で通る経路にほぼ沿いつつ、電子ビームＥから効果的に切り離された放射ビームＢ１の部分のための充分な空間を確保することを可能とする。有利な点として、これによって電子ビームＥはビームラインパイプ１１５３のほぼ中心にとどまるので、航跡場による損失が最小限に抑えられる。あるいは、ビームラインパイプ１１５３を第１のアンジュレータセクション１１５１の軸１１５７と整合することも可能である。
【０６９３】
[00545]  ２つの放射ビームＢ１、Ｂ２は、アンジュレータ２４から出た後、自由電子レーザＦＥＬによって放出され、リソグラフィシステムＬＳ４、ＬＳ５のリソグラフィ装置に供給することができる。２つの放射ビームＢ１、Ｂ２はＥＵＶ放射を含む。
【０６９４】
[00546]  任意選択的に、２つの放射ビームＢ１、Ｂ２の一方（又はその一部）を、例えば第１の電子セクション１１５１のようなアンジュレータセクションの一方の入口に導いてもよい。これは、第１のアンジュレータセクション１１５１内で誘導放出により増幅されるシード放射源として機能することができる。このように用いられる放射ビームは、例えば数百ワット未満のような低いパワーを有し得る。このため、アンジュレータ２４の出力の近傍に配置したミラーを用いて放射ビームを導くことができる。
【０６９５】
[00547]  上述の実施形態２４は２つのアンジュレータセクション１１５１、１１５２及び単一のステアリングユニット１１５８を備えているが、この代わりに他の数のアンジュレータセクション及びステアリングユニットを用いてもよい。これによって、３つ以上の放射ビームをアンジュレータ２４によって出力することが可能となる。
【０６９６】
[00548]  図４４を参照すると、３つのアンジュレータセクション１２５１、１２５２、１２５３を備えたアンジュレータ１２２４の代替的な実施形態が示されている。説明を容易にするため、図４３に示すいくつかの特徴は図４４に示していない。第１のアンジュレータセクション１２５１は２つのアンジュレータモジュール１２３１、１２３２を備え、第２のアンジュレータセクション１２５２は１つのアンジュレータモジュール１２３３を備え、第３のアンジュレータモジュール１２５３は１つのアンジュレータモジュール１２３４を備えている。電子ビームＥは複数の離間した電子バンチを含み、これらは左側からアンジュレータ１２２４に入射して左から右へと移動する。電子ビームＥは、アンジュレータ１２２４内の金属パイプを構成するビームラインパイプ１２１４を通過する。電子ビームＥは、ビームラインパイプ１２１４の中心に沿って延在する軌道１２１０に追従する。
【０６９７】
[00549]  電子ビームＥは、第１のアンジュレータセクション１２５１を伝搬する際にアンジュレータモジュール１２３１、１２３２内の放射と相互作用し、放射ビームＢ１を発生させる。
【０６９８】
[00550]  ステアリングユニット１２４１は、第１のアンジュレータセクション１２５１から出射した電子ビームＥの軌道を変更して、電子ビームＥが第２のアンジュレータセクション１２５２への入射時に第１のアンジュレータセクション１２５１から出射した放射ビームＢ１から少なくとも部分的に切り離されるように構成されている。この結果、電子ビームＥは、第２のアンジュレータセクション１２５２又は第３のアンジュレータセクション１２５３を伝搬する際に、第１のアンジュレータセクション１２５１から出射した放射ビームＢ１の少なくとも一部と相互作用しない。第１のアンジュレータセクション１２５１から出射した放射ビームＢ１は自由電子レーザによって出力される。
【０６９９】
[00551]  ステアリングユニット１２４１及び第１のアンジュレータセクション１２５１、１２５２は、電子ビームＥが第２のアンジュレータセクション１２５２の入口に入射する際に初期軌道が第２のアンジュレータセクション１２５２の第１のアンジュレータモジュール１２３３の許容可能軌道範囲内となるように配置されている。従って、電子ビームＥは第２のアンジュレータセクション１２５２内で放射と相互作用して、放射のコヒーレントな放出を誘導する（放射ビームＢ２を生成する）。前述の実施形態と同様、これは、第１及び第２のアンジュレータセクション１２５１、１２５２の中心軸が整合しないように配置することによって達成される。
【０７００】
[00552]  ステアリングユニット１２４２は、第２のアンジュレータセクション１２５２から出射した電子ビームＥの軌道を変更して、電子ビームＥが第３のアンジュレータセクション１２５３への入射時に第２のアンジュレータセクション１２５２を出射した放射ビームＢ２から少なくとも部分的に切り離されるように配置されている。この結果、電子ビームＥは、第３のアンジュレータセクション１２５３を伝搬する際に、第２のアンジュレータセクション１２５２から出射した放射ビームＢ２の少なくとも一部と相互作用しない。第２のアンジュレータセクション１２５２から出射した放射ビームＢ２は自由電子レーザによって出力される。
【０７０１】
[00553]  ステアリングユニット１２４１、１２４２は、電子ビームＥの軌道を変えて、電子ビームＥ及び放射ビームＢ１、Ｂ２、Ｂ３の各々が電子ビームラインパイプ１２１４内に収容されてその壁に当たらないように構成されている。有利な点として、これは放射損失と電子ビームラインパイプ１２１４の加熱を回避する。アンジュレータセクション１２５１、１２５２、１２５３が平面アンジュレータである実施形態では、ステアリングユニット１２４１、１２４２は、電子ビームＥの軌道がほぼ１つの（アンジュレータ１２２４が発生する磁場にほぼ垂直な）面内に存在するように配置することができる。有利な点として、これによってビームラインパイプ１２１４を前記面に垂直な方向で小さく維持し、このためアンジュレータ１２２４における磁石間の分離も小さくすることができる。アンジュレータセクション１２５１、１２５２、１２５３がヘリカルアンジュレータである実施形態では、ステアリングユニット１２４１、１２４２は、各アンジュレータセクション１２５１、１２５２、１２５３内の電子ビームＥの方向がほぼ円錐上に存在するように配置することができる。有利な点として、これは、ビームラインパイプ１２１４の直径を小さく維持しながら、電子ビームＥ及び発生した全ての放射ビームを収容することができる。
【０７０２】
[00554]  ステアリングユニット１２４２並びに第２及び第３のアンジュレータセクション１２５２、１２５３は、電子ビームＥが第３のアンジュレータセクション１２５３の入口に入射する際に初期軌道が第３のアンジュレータセクション１２５３の第１のアンジュレータモジュール１２３４の許容可能軌道範囲内となるように配置されている。従って、電子ビームＥは第３のアンジュレータセクション１２５３内で放射と相互作用して、放射のコヒーレントな放出を誘導する（放射ビームＢ３を生成する）。
【０７０３】
[00555]  図４３及び図４４を参照して上述したものに対する代替的な実施形態では、各アンジュレータセクションはいかなる数のアンジュレータモジュールを含んでもよく、一般には異なるアンジュレータセクションが異なる数のアンジュレータモジュールを備えることができる。いくつかの実施形態では、第１のアンジュレータセクションは、以降のアンジュレータモジュールよりも多くのアンジュレータモジュールを備えることができる。
【０７０４】
[00556]  図４５は、レーザ放射のパワーを、従来のアンジュレータ（すなわち単一のアンジュレータセクションを含むアンジュレータ）内を進む距離Ｌの関数としてグラフで示す。単一の電子バンチ１４００がアンジュレータに入射し、自由電子レーザプロセスが低パワー領域１４５０でノイズから開始する。電子バンチがアンジュレータ内を進んでいくと自由電子レーザプロセスは電子バンチのマイクロバンチ化へと進行し、レーザパワーが増大する。指数関数的な成長モード１４５１の間、電子１４０１は適度にマイクロバンチ化した状態１４０１である。マイクロバンチ化は、電子バンチが充分にマイクロバンチ化した状態１４０２となって放射パワーが飽和１４５２に達するまで増大する。
【０７０５】
[00557]  アンジュレータの各アンジュレータモジュール内で、各バンチの相対論的電子がその対応する光子バンチと相互作用すると、放射パワーが変化する。ドリフト空間（アンジュレータモジュール間の領域）内で、電子は周期経路をとらず、従って放射から切り離される。従って、これらの領域内では放射パワーはほぼ一定のままである。これは図４５において領域１４６０で示されている。
【０７０６】
[00558]  マイクロバンチ化が充分に進展したアンジュレータの一部において、各電子バンチから放射の大部分が抽出される（１４６２）。
【０７０７】
[00559]  本発明の実施形態では、光子及び関連した電子バンチは、２つの隣接したアンジュレータセクション間で、例えばこれらのアンジュレータセクション間のドリフト空間において電子ビームＥを偏向させることによって分離されるか又は部分的に分離される。電子ビームＥの関連した光子ビームからのこの切り離し又は部分的な切り離しが、マイクロバンチ化が充分に又はほぼ充分に進展した時に行われるならば、次のアンジュレータセクションでレージングが迅速に開始する。次のアンジュレータセクションにおける放射パワーの増大（図４５においてグラフ１４７０で示す）は、自由電子レーザプロセスがノイズから開始する第１のアンジュレータセクションにおけるよりも短い距離にわたって発生する。電子バンチに関連した光子が部分的にのみ取り除かれる場合には、次のアンジュレータセクションにおける放射パワーの増大はもっと短い距離内で（図４５においてグラフ１４７１で示す）発生し得る。
【０７０８】
[00560]  図４６を参照すると、グラフ１４８０、１４８１、１４８２は、本発明の一実施形態によるアンジュレータを用いて放出された各光子ビームＢ１、Ｂ２、Ｂ３のパワーを、アンジュレータ内を進む距離Ｌの関数として示す。３つの光子ビームＢ１、Ｂ２、Ｂ３は、（例えば図４４における実施形態のような）３つのアンジュレータセクションを備えたアンジュレータを用いて放出される。グラフ１４８０は、第１のアンジュレータセクションで生成される第１のＥＵＶ放射ビームＢ１のパワーを示す。グラフ１４８１は、電子ビームＥの第１の曲げの後に第２のアンジュレータセクションで生成される第２のＥＵＶ放射ビームＢ２のパワーを示す。グラフ１４８２は、電子ビームＥの第２の曲げの後に第３のアンジュレータセクションで生成される第３のＥＵＶ放射ビームＢ３のパワーを示す。この例では、電子ビームＥの各曲げの後、直前のアンジュレータセクションからの放射ビームのパワーの一部が新たなビームのシードとなってレージングが再開する（１４８５、１４８６）。すなわち、第１の放射ビームＢ１の一部は第２の放射ビームＢ２のシードとなり、曲線１４８１の初期値１４８５を設定する。第２の放射ビームＢ２の一部は第３の放射ビームＢ３のシードとなり、曲線１４８２の初期値１４８６を設定する。
【０７０９】
[00561]  図４６に示すように、概して、本発明の一実施形態によるアンジュレータが生成する複数の放射ビームの各々は異なるパワーを有し得る。各放射ビームのパワーは、その放射ビームの光子が電子ビームＥから分離された後に大きく変化しない。これは、各放射ビームの極めて小さい部分だけが次のアンジュレータセクションのシードに用いられるからである。異なるパワーの放射を用いて、電子ビームＥの各曲げの後に、ＥＵＶビームにおけるレージングをシード及び／又は再開することができる。
【０７１０】
[00562]  代替的な実施形態では、各アンジュレータセクションの後、そのアンジュレータセクションで発生させた放射ビームから電子ビームＥを完全に分離して、次のアンジュレータセクションでは放射ビームのどの部分も電子ビームＥと相互作用しないようにする。このような実施形態では、新しい各アンジュレータセクションにおけるレージングはノイズから開始し得る。しかしながら、マイクロバンチは引き続き存在しているので、コヒーレントな放射の増大は最初のアンジュレータセクションにおけるよりも極めて高速であり得る。
【０７１１】
[00563]  アンジュレータ２４のテーパ化の量（すなわちどのようにアンジュレータパラメータＫがアンジュレータ２４の長さに沿って変動するか）、電子ビームの集束（格子設計としても知られる）、及び個々のアンジュレータモジュールごとの磁石の長さ及び／又は数は、自由電子レーザＦＥＬの性能を調整するために調節可能なアンジュレータ２４のパラメータである。例えばテーパ化及び集束は、自由電子レーザＦＥＬにより出力される放射ビームのいくつか又は各々が単一のリソグラフィ装置及び／又は別のＥＵＶ消費デバイスへの供給のために充分なパワーを有するように選択することができる。これに加えて又はこの代わりに、それらの選択は、１つのアンジュレータセクションから出射する予めマイクロバンチ化された電子ビームが、リソグラフィ装置ツール又は次のアンジュレータセクションにおける一定数のアンジュレータモジュール内でＥＵＶを消費する他のデバイスを駆動するために充分なパワーの光子ビームを生成するように行うことができる。１つのアンジュレータセクションから出射するこれらの予めマイクロバンチ化された電子ビームは、そのセクションから出射する放射ビームの一部によって部分的にシードすることができる。好ましくは、予めマイクロバンチ化された電子ビームは、リソグラフィ装置ツール又は１つもしくは数個のアンジュレータモジュール内でＥＵＶを消費する他のデバイスを駆動するために充分なパワーの光子ビームを生成することができる。
【０７１２】
[00564]  図４３、図４４を参照して説明した例示的な実施形態は、２つ又は３つのアンジュレータセクション及び放射ビームを用いるアンジュレータに関連するが、代替的な実施形態はもっと多くのアンジュレータセクション及び放射ビームを備えることも可能である。
【０７１３】
[00565]  いくつかの実施形態では、ステアリングユニットに加えて、各アンジュレータセクション対の間のドリフト空間が、シード光子バンチ及び電子バンチの最適な適合を与えるように構成された位相調整ユニットを含むことができる。位相調整ユニットは、例えばフィールド制御のＫ値を用いる小型アンジュレータモジュールを備え得る。そのような位相調整器を用いて、個別の放射ビームの１つのパワーを制御することができる。
【０７１４】
[00566]  いずれかのアンジュレータセクション内のアンジュレータモジュールのＫ値は個別に調整可能であり、及び／又は各アンジュレータモジュール内の磁石は個別に調整可能であり得る。これによって、複数の放射ビームの各々のパワーに対する制御が得られる。
【０７１５】
[00567]  ステアリングユニットは電子ビームシフト要素を備えることができる。これは、電子ビームＥをその伝搬方向にほぼ垂直な方向に数百μｍまでシフトさせるように動作可能であり得る。電子ビームシフト要素は調整可能とすることができる。そのような機構によって、電子ビームと放射ビームとの重複及び放射ビーム間の分離角度を別個に制御する。電子ビームシフト要素は１対の双極子磁石を含み得る。
【０７１６】
[00568]  電子ビームＥは、ステアリングユニットによって曲げられる前に横方向に拡張することができ、その後で横方向に圧縮して元の寸法に戻すことができる。これは、例えばコヒーレントシンクロトロン放射による電子ビームＥのバンチエミッタンスの劣化を軽減することができる。従ってそのような実施形態では、各アンジュレータセクション対間のドリフト空間は、ビームエクスパンダ、ステアリングユニット、及びビーム圧縮器を備え得る。あるいは、当業者には認められるであろうが、電子ビームＥは、電子ビームの最大局所寸法に平行な方向に曲げることも可能である。
【０７１７】
[00569]  図４７は、放射源ＳＯ３、本発明の一実施形態による第１の光学要素１５２０、ビームデリバリシステム１５１９、及び８つのリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ８を備えた例示的なリソグラフィシステムＬＳ６を示す。放射源ＳＯ３は、極端紫外線（ＥＵＶ）放射ビームＢ（これをメインビームと称することがある）を発生するように構成されている。もっと多いか又は少ない数のリソグラフィ装置を提供し得ることは認められよう。
【０７１８】
[00570]  ビームデリバリシステム１５１９はビーム分割光学部品を備えている。ビーム分割光学部品は、メイン放射ビームＢを複数の放射ビームＢａ〜Ｂｈ（これらを分岐ビームと称することがある）に分割し、その各々がリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ８の異なるものに送出される。
【０７１９】
[00571]  ビームデリバリシステム１５１９は更にビーム拡大光学部品を備えることができる。ビーム拡大光学部品は、放射ビームＢの断面積を拡大するように構成することができる。これにより、ビーム拡大光学部品の下流のミラーに対する熱負荷が軽減する。これによってビーム拡大光学部品の下流のミラーは、低スペックで、あまり冷却を行わない、従って安価なものとすることができる。これに加えて又はこの代わりに、これは下流のミラーを近垂直入射とすることができる。
【０７２０】
[00572]  ビーム拡大光学部品をビーム分割光学部品の上流に配置して、メイン放射ビームＢがビーム分割光学部品の前にビーム拡大光学部品を通過できるようにする。代替的な実施形態では、ビーム分割光学部品をビーム拡大光学部品の上流に配置することができる。このような実施形態では、各分岐放射ビームＢａ〜Ｂｈに別々のビーム拡大光学部品を設けることができる。代替的な実施形態では、ビームデリバリシステム１５１９はビーム拡大光学部品を備えない場合がある。
【０７２１】
[00573]  放射源ＳＯ３、第１の光学要素１５２０、ビームデリバリシステム１５１９、及びリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ８は全て、外部環境から隔離可能であるように構築及び配置することができる。放射源ＳＯ３、第１の光学要素１５２０、ビームデリバリシステム１５１９、及びリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ８の少なくとも一部において真空を与えて、ＥＵＶ放射の吸収を最小限に抑えることができる。リソグラフィシステムＬＳ６の異なる部分に異なる圧力の真空を与える（すなわち大気圧より低い異なる圧力に保持する）ことも可能である。
【０７２２】
[00574]  リソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ８は概ね図２を参照して上述したようなものとすればよい。
【０７２３】
[00575]  以下の検討は、自由電子レーザを備えた放射源、具体的には自由電子レーザによって発生される放射に関する。自由電子レーザは本発明に必須でないことは認められよう。本発明の実施形態は他の高パワー放射源を組み込んでもよい。
【０７２４】
[00576]  図４７を参照すると、自由電子レーザ（ＦＥＬ）のアンジュレータ２４は、メイン放射ビームＢに加えて、例えばガンマ放射線及び中性子等の電離放射線Ｒを放出する。この追加の電離放射線Ｒは健康上有害なものであり、アクチュエータ及びモータの磁石のように影響を受けやすい材料に損傷を与える恐れがあるので、望ましくない。
【０７２５】
[00577]  従って、リソグラフィシステムＬＳ６には、ＥＵＶ放射ビームＢの一部を偏向させて反射放射ビームＢ’を形成すると共に追加の電離放射線Ｒの吸収又は透過するように配置された反射性の第１の光学要素１５２０が設けられている。自由電子レーザは、電離放射線を収容するように配置されたバンカ内に配置することができ、第１の光学要素１５２０もこのバンカ内に配置することができる。このため、ＥＵＶ放射ビームＢは、アンジュレータ２４の軸と整合されていないバンカ内のアパーチャを介してビームデリバリシステム１５１９の方へ送出することができる。追加の電離放射線Ｒは吸収されるか、又は概ねアンジュレータ２４の軸方向に伝搬し続けてバンカによって収容される。
【０７２６】
[00578]  自由電子レーザＦＥＬにより出力された放射ビームＢは、ほぼ円形の断面及びガウス分布に近い強度プロファイルを有することができる。ＥＵＶ自由電子レーザにより生成された放射ビームＢは典型的に比較的小さいエテンデュを有する。具体的には、自由電子レーザＦＥＬにより生成されたＥＵＶ放射ビームＢは、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源又は放電生成プラズマ（ＤＰＰ）源（これらは双方とも当技術分野において既知である）によって発生されるＥＵＶ放射ビームよりも著しく小さいエテンデュを有する。例えば放射ビームＢは、例えば１００マイクロラジアン未満のような５００マイクロラジアン未満の発散を有し得る。放射ビームＢは、アンジュレータ２４からの出射時に例えば約５０μｍから１００μｍの直径を有し得る。
【０７２７】
[00579]  ８つのＥＵＶリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ８の高いスループットをサポートするため、自由電子レーザＦＥＬの出力パワーは、例えば約３０ｋＷのように数十キロワットのオーダーとすることができる。このようなパワーでは、自由電子レーザにより生成される放射ビームＢの初期直径は極めて小さいので、放射ビームＢのパワー密度はかなり高い。更に、自由電子レーザにより生成される放射ビームＢの発散は極めて小さいので、距離が遠くなるにつれて放射ビームＢのパワー密度は極めてゆっくり低下する。
【０７２８】
[00580]  従って、第１の光学要素１５２０は自由電子レーザＦＥＬを収容したバンカ内に配置されるが、熱的な理由のためにアンジュレータ２４からは比較的距離が離れている。例えば、第１の光学要素はアンジュレータ２４の出口から約１５２０ｍ離して配置することができる。初期直径が約１５５０μｍで発散が約５０マイクロラジアンの放射ビームの場合、アンジュレータから１５２０ｍの距離における放射ビームの直径は約２ｍｍである。第１の光学要素１５２０に対する熱負荷を低減するには、放射ビームＢが第１の光学要素１５２０に入射する際に、例えば約２度のかすめ入射角のような小さいかすめ入射角となるように構成すればよい。これによって、広いビームスポットエリアに放射が広がり、更に第１の光学要素１５２０の反射率が上昇する。３０ｋＷのパワーの放射ビームＢの場合、ビームエネルギの５％が第１の光学要素１５２０によって吸収されると仮定すると、第１の光学要素１５２０は約１５００Ｗの熱負荷を受ける。１５２０ｍの距離で、かすめ入射角が小さい場合、この熱負荷を第１の光学要素１５２０の表面の約１ｃｍ２のエリアに広げることができる。例えば、ビーム直径が２ｍｍの円形放射ビームが２度のかすめ入射角で第１の光学要素１５２０に入射すると、熱負荷は第１の光学要素１５２０の表面の０．９ｃｍ２の楕円エリアに広がる。
【０７２９】
[00581]  図４８は、リソグラフィシステムＬＳ６の第１の光学要素１５２０を形成することができる光学要素１５５０を示す。光学要素１５５０は、概ねディスク形状の本体１５６０と、自由電子レーザＦＥＬからの放射ビームＢを受光してビームスポット領域１５８０を形成するために本体１５６０上に設けられた反射面１５７０と、を備えている。光学要素１５５０は、放射ビームＢが例えば約２度のかすめ入射角のように小さいかすめ入射角で反射面１５７０に入射するように構成されている。従って、ビームスポット領域１５８０は細長い楕円形状である。
【０７３０】
[00582]  光学要素１５５０は更に、回転軸１５９０を中心として本体１５６０を回転させるように動作可能な移動機構（図示せず）を備えている。例えばディスク形状の本体１５６０は、回転軸１５９０に沿って延在するシャフトを備え得る。シャフトは、例えば２つの軸受のような１つ以上の軸受によって支持することができる。シャフトは、モータ又はエンジンのようないずれかの適切な機構により回転駆動することができる。
【０７３１】
[00583]  回転軸１５９０に沿った又はこれに平行な方向を、軸方向と呼ぶことができる。回転軸１５９０に対して又はこれから延出し前記回転軸１５９０に垂直な方向を、半径方向と呼ぶことができる。
【０７３２】
[00584]  反射面１５７０は、本体１５６０の軸方向に面する表面に配置されている。移動機構が回転軸１５９０を中心として本体１５６０を回転させると、反射面１５７０は回転し、ビームスポット領域１５８０を反射面１５７０上で移動させる。ビームスポット領域１５８０は反射面１５７０上で周期経路、具体的には円形経路に追従する。従って、本体１５６０が回転すると、ビームスポット領域１５８０は反射面１５７０の環状領域をたどる。
【０７３３】
[00585]  いくつかの実施形態では、ビームＢを拡大するために反射面１５７０を湾曲させることも可能である。例えば反射面は球の一部又はトーラスの一部を形成することができる。以下の実施形態では、放射ビームから本体１５６０への熱伝達から反射面１５７０の湾曲が生じ得ることを記載する。そのような熱伝達で生じる湾曲は、反射面１５７０がそのような熱伝達なしで湾曲している場合の追加の湾曲であり得る。
【０７３４】
[00586]  一般に、２次元表面は異なる方向において異なる湾曲を有し得る。以下において、「ある表面上の所与のポイントでの、所与の方向におけるその表面の湾曲」は、前記表面と、そのポイントにおける表面の法線ベクトル及び前記所与の方向におけるベクトルを含む面との交点が形成する曲線の湾曲を意味することは認められよう。
【０７３５】
[00587]  放射ビームＢのパワーの一部は光学要素１５５０により吸収されて、反射面１５７０を加熱する。移動機構は反射面１５７０を移動させてビームスポット領域１５８０が反射面１５７０上で動くように動作可能であるので、光学要素１５５０により吸収されるパワーは広いエリアに広がり、熱負荷の密度を低下させる。これによって光学要素１５５０は、更に高いパワー密度の放射ビームを受光することが可能となる。これは、同一又は同様の寸法の静的光学要素とは対照的である。
【０７３６】
[00588]  光学要素１５５０は、放射ビームＢのエネルギの一部を吸収して、概ね反射面１５７０から軸方向に遠ざかって延在する温度勾配を生じる。熱は、反射面１５７０から軸方向に遠ざかって本体１５６０内へ、この温度勾配を伝っていく。軸方向の温度勾配の結果、本体１５６０の異なる部分が異なる膨張を生じ、これによって反射面１５７０が歪んで、半径方向に湾曲した凸形となる。
【０７３７】
[00589]  本体の２つの対向表面が距離ｄ（本体の厚さ）だけ離れている場合、これらの表面の一方に均一にＱワットの熱負荷が加わると、エッジ効果を無視するならば、２つの表面間の温度差ΔＴは以下によって与えられる。
【０７３８】
【数５】
0006571092.tif 000007
【０７３９】
[00590]  ここで、Ａは熱が加わるエリアであり、λは本体の熱伝導率である。本体１５６０は例えば、熱伝導率が約１５６０Ｗｍ−１Ｋ−１であるシリコンから形成することができる。３０ｋＷのパワーの放射ビームＢでは、ビームエネルギの５％が第１の光学要素１５５０により吸収されると仮定すると、第１の光学要素１５５０は約１５５０Ｗの熱負荷を受ける。入来放射ビームＢの直径が２ｍｍであり、かすめ入射角が２度である場合、ビームスポット領域１５８０は、短軸の長さが２ｍｍ超で長軸の長さが約５８ｍｍの楕円形である。従って、楕円の長軸が半径方向に延出している場合、熱負荷は、半径方向の長さが約５８ｍｍである反射面１５７０の環状領域の周りに広がる。この環状領域の内半径が８０ｍｍである場合、熱負荷が加わるエリアは約０．０４ｍ２である。本体１５６０の軸方向の厚さが１５２０ｍｍである場合、０．０４ｍ２のエリアにおける１５００Ｗの熱負荷により、本体１５６０の２つの対向する軸方向に面する表面での温度差は約５Ｋとなる。
【０７４０】
[00591]  本体の２つの対向表面が距離ｄ（本体の厚さ）だけ離れている場合、これらの表面の一方が均一に加熱されて２つの表面間に温度ΔＴが生じると、加熱された表面は凸形となり、その曲率半径Ｒは以下によって与えられる。
【０７４１】
【数６】
0006571092.tif 000008
【０７４２】
[00592]  ここで、αは本体の熱膨張係数である。シリコンの熱膨張係数は２．５ｘ１０−６Ｋ−１である。従って、（上述の例示的な寸法を用い、５Ｋの温度差を仮定した）反射面１５７０の曲率半径は約１６００ｍである。従って反射面１５７０は、（放射ビームＢの入射面における）焦点距離ｆがｆ＝ｂＲ／２で与えられる円柱レンズのように機能する。ここでＲは曲率半径であり、ｂは放射ビームＢのかすめ入射角（単位はラジアン）である。曲率半径が１６００ｍであり、かすめ入射角が０．０３５ラジアン（２度と同等）である場合、焦点距離は約２８ｍである。
【０７４３】
[00593]  上記の計算では、簡略化のため、放射ビームからの熱負荷が反射面１５７０の固定（環状）エリアで均一に広がると仮定していることに留意すべきである。しかしながら一般には、熱負荷は固定エリアにおいてばらつきがある可能性がある。固定エリアの所与の部分における熱負荷は、放射ビームＢの強度分布、かすめ入射角、及び本体１５６０の回転時に反射面１５７０上でビームスポット領域１５８０がたどる経路に依存する。従って一般には、軸方向の温度勾配に加えて、反射面１５７０の面内、半径方向、反射面１５７０の固定エリア内に温度勾配がある。この結果、反射面１５７０は、反射面１５７０の固定エリア内の異なる半径方向位置において異なる変形を生じる。すなわち、反射面１５７０上の所与の位置における半径方向の局所的な曲率半径は、その所与の位置の半径方向位置の関数である。このため、反射面１５７０は円柱レンズとして機能しなくなり、反射面１５７０の異なる部分は概ね異なる焦点距離を有する。
【０７４４】
[00594]  放射ビームＢの熱負荷の結果として生じる反射面１５７０の湾曲は、特に反射面１５７０の曲率半径が入射する熱負荷に依存するために、問題となり得る。
【０７４５】
[00595]  従って、光学要素１５５０は更に、反射面１５７０の湾曲を変えるための歪み機構を備えることができる。歪み機構は、反射面１５７０の湾曲を変えることで、放射ビームＢが引き起こす反射面１５７０の湾曲を少なくとも部分的に補正するように構成することができる。
【０７４６】
[00596]  ビームスポット領域１５８０が充分に迅速に動くならば、このビームスポット領域は反射面１５７０上で周期経路をとるので、周期経路に沿った方向に放射ビームＢによって生じる反射面１５７０の湾曲は無視できる程度である。すなわち、所与の半径方向位置では、固定エリアの周囲で強度は同一である。引き起こされる最大の湾曲の方向は、周期経路に垂直な方向すなわち半径方向である。このような湾曲は、歪み機構を用いて補正することが簡単である。
【０７４７】
[00597]  図４９に示すように、いくつかの実施形態において、入来放射ビームＢは、本体１５６０の反射面１５７０の一方側の上を通り、回転軸１５９０を通過して、ビームスポット領域１５８０に接近する。放射ビームＢがビームスポット領域１５８０に入射する際、その伝搬方向は概ね（局所的）半径方向（すなわち回転軸１５９０に垂直）であり、軸方向（すなわち回転軸１５９０に平行）の成分は小さい。この軸方向成分の大きさは、放射ビームＢのかすめ入射角によって決定される。有利な点として、このような実施形態では、熱負荷が加わる反射面１５７０の環状領域１５８１（図４９にはこの一部のみを示す）の半径方向の長さが最大化される。これは、ビームスポット領域１５８０の長軸の長さ（放射ビームＢの直径及びかすめ入射角に依存する）によって与えられるからである。
【０７４８】
[00598]  代替的な実施形態では、放射ビームＢは、形成するビームスポット領域１５８０が回転軸１５９０に対して異なる向きを有するように反射面に接近することができる（すなわち、ビームスポット領域の長軸が半径方向に全く延出しないか、又は全体が半径方向に延出するわけではない）。例えば、再び図４９を参照すると、入来放射ビームＢが回転軸１５９０の上を通らず、放射ビームＢがビームスポット領域１５８０’に入射する際にその伝搬方向が概ね（局所的）接線方向（すなわち回転軸１５９０及び半径方向の双方に対して垂直）であり、軸方向（すなわち回転軸１５９０に平行）の成分が小さい、という場合がある。このような実施形態では、熱負荷が加わる反射面１５７０の環状領域１５８１’（図４９にはこの一部のみを示す）の半径方向の長さは、放射ビームＢの直径によって与えられる。従って、このような実施形態は、ビームスポット領域の長軸が半径方向に延出するものよりも熱の広がりが小さい。
【０７４９】
[00599]  熱膨張のため、反射面１５７０には環状リッジが生じる。このリッジは、ビームスポット領域１５８０よりもビームスポット領域１５８０’の方が急峻なものとなる。ビームスポット領域の長軸が接線方向に延出する実施形態では、ビームスポット領域１５８０’は概ね環状リッジと整合している。従って、ビームスポット領域１５８０’の長軸に沿った反射面１５７０の高さのばらつきは少ない。反射した放射ビームＢ’は、ビームスポット領域の短軸に沿う方向よりも、ビームスポット領域の長軸に沿う方向の高さのばらつきに対してわずかに影響を受けやすいことがある。更に、入来放射ビームＢは回転軸１５９０を通過しないので、光学要素１５５０の本体１５６０を軸方向の対向する両側で回転のために支持することができる。これによって、例えばシャフトは放射ビームＢを遮ることなく本体１５６０の反射面１５７０から外れて延出することができる。これによって、例えばシャフトを本体１５６０の各側で軸受によって支持することができ、単一側の軸取り付けで行うよりも容易かつ安定した実施が可能となる。
【０７５０】
[00600]  歪み機構は、反射面１５７０の半径方向の湾曲を変えるように動作可能であり得る。例えば歪み機構は、本体の半径方向外側エッジに概ね軸方向の力を加えるように動作可能であり得る。歪み機構には様々な異なる実施形態が可能である。これより、図５０から図５５を参照して歪み機構のいくつかの例について説明する。
【０７５１】
[00601]  図５０は、図４８及び図４９の第１の光学要素１５５０を形成し得る光学要素１６００を示す。光学要素１５５０のものと同一の光学要素１６００のフィーチャは共通の標示で示し、以下で詳細な説明は行わない。
【０７５２】
[00602]  シャフト１６１１は、本体１５６０から回転軸１５９０に沿って軸方向に延出する。シャフトは、例えば２つの軸受のように、１つ以上の軸受（図示せず）によって支持されている。移動機構は、シャフト１６１１を回転駆動するように動作可能なモータ１６２０を備えている。
【０７５３】
[00603]  光学要素１６００には、概ねディスク形状の本体１５６０から軸方向に遠ざかって延出する複数の質量（ｍａｓｓ）１６３０を備えた歪み機構１６０１が設けられている。複数の質量１６３０の各々は概ね球形である。代替的な実施形態では、複数の質量は別の形状を有してもよい。複数の質量１６３０は本体１５６０の円周に均一に分散している。
【０７５４】
[00604]  この歪み機構１６０１は、以下で説明するように反射面１５７０の湾曲を変えるのに適している。本体１５６０の回転により、複数の質量１６３０に半径方向外向きの遠心力が作用する。遠心力は、本体１５６０の半径方向外側エッジに作用するモーメントを発生させ、反射面１５７０の半径方向の湾曲を変化させる。本体１５６０の半径方向外側エッジに加わる曲げモーメントは、本体１５６０の回転率の二乗に比例する。従って、回転率を変更することで、反射面１５７０の歪みレベルを制御することが可能となる。例えば、放射ビームＢによって加わる熱負荷に応じて回転率を変動させることができる。
【０７５５】
[00605]  半径が約１５０ｍｍのディスクでは、反射面１５７０における約０．０４ｍ２の面積の環状領域で１５００Ｗの熱負荷を受ける。この場合、約０．０５Ｎｍのトルクを用いて充分な曲げモーメントを与え、熱負荷が引き起こす変形を実質的に補正することができる。これは例えば、本体から軸方向に約５ｃｍだけ変位させた約１ｋｇの全質量を用いて、４ラジアン／秒又は０．６５Ｈｚの回転速度によって達成可能である。
【０７５６】
[00606]  複数の質量１６３０の各々は、軸方向に延出する壁部１６３２を介してディスク形状の本体１５６０に接続されている。隣接した質量１６３０の対に設けられた軸方向に延出する壁部１６３２は、壁部１６３４によって接続されている。各壁部１６３４は弓形である。代替的な実施形態では、隣接した質量１６３０の対に設けられた軸方向に延出する壁部１６３２は、別の形状を有する壁部１６３４によって接続することができる。例えばいくつかの実施形態では、壁部はフォーク状の弓形壁部とすることができる。隣接した質量１６３０の対間の壁部１６３４は、本体１５６０の円周全体にモーメントを分散させる。壁部１６３４の形状は、本体１５６０の円周全体でのモーメントのほぼ均一な分散を保証するように最適化することができる。
【０７５７】
[00607]  第１の光学要素１６００が採用する歪み機構１６０１は、反射面１５７０の湾曲を変えるためのシンプルな機構を提供する。湾曲の量は、本体１５６０の回転速度を変えることで調整可能である。
【０７５８】
[00608]  第１の光学要素１６００は更に、以下で説明するような冷却機構を備えてもよい。一例としての冷却機構は、本体１５６０の反射面１５７０とは反対側の軸方向に面する表面に隣接して配置された静的冷却デバイス１６４０を備えている。回転本体１５６０と静的冷却デバイス１６４０との間に狭い間隙が設けられている。間隙には、毛管力によって所定位置に保持された液体金属層１６４２が充填されている。この金属は、比較的低い温度で溶解する可融合金を含むことができる。例えば金属は、７５．５重量％のガリウム及び２４．５重量％のインジウムを含有し得るガリウム及びインジウムの合金を含むことができる。このような合金は１５．７℃の融点を有する。静的冷却デバイス１６４０に、例えば水等の流体流を受容するためのチャネル１６４４を設けて、冷却デバイス１６４０から熱を逃がす。
【０７５９】
[00609]  このような冷却機構は、回転水継手を用いることなく回転本体１５６０の水冷を可能とする。これは、水漏れの危険を回避するか又は少なくとも大幅に低減する。熱を伝達するための液体金属層の使用は、（ＥＵＶ放射ビームＢに必要であるような）超高真空条件及び本体１５６０の高い角速度と両立できるロバストな技法である。
【０７６０】
[00610]  他の実施形態では、回転本体１５６０と静的冷却デバイス１６４０との間で放射によって熱を伝えることができる。例えば、本体１５６０及び静的冷却デバイス１６４０の対向表面に高放射率材料のコーティングを設けて、本体１５６０による放射と、狭い間隙を介した静的冷却デバイス１６４０による放出された放射の吸収とを促進することができる。間隙に水素等の気体を充填することで、更に熱伝導による本体１５６０の冷却も与えることができる。
【０７６１】
[00611]  図５０Ａは、図４８及び図４９の第１の光学要素１５５０を形成し得る代替的な光学要素１６５０を示す。図５０Ａの機構では、冷却及び形状補正の機能を組み合わせる。光学要素１６５０において、回転本体１５６０は筐体１６５１内に設けられている。回転本体１５６０の反射面１５７０は筐体１６５１の上面を形成して、筐体内で回転本体１５６０の下に空隙を形成するようになっている。
【０７６２】
[00612]  筐体１６５１の空隙内の回転本体１５６０の下に、少なくとも１つのノズル１６５２が設けられている。ノズル１６５２は、パイプ１６５３によって冷却剤流体（図示せず）の供給部に接続され、回転本体１５６０の裏側に冷却剤流体をスプレーするように配置されている。冷却剤流体は、回転本体の裏側に接触すると、筐体内で蒸発する。例えば１ｋＷの冷却力を達成するには、０．５ｍＬ／ｓの液体水を蒸発させればよい。
【０７６３】
[00613]  蒸発した冷却剤蒸気は、回転本体１５６０と筐体１６５１との界面にあるポンプ式非接触シール１６５４を用いて、ビームデリバリシステムの真空から隔離される。ポンプ１６５５はポンピングチャネル内に気体を注入して、冷却剤蒸気が逃げるのを防止する。図５０Ａにはポンピングチャネルを１つだけ示すが、シール１６５４は複数のポンピング段を含むことも可能である。
【０７６４】
[00614]  出口１６５６によって冷却剤蒸気を筐体１６５１から逃がすことができる。調整可能バルブ１６５７により空隙内の圧力が調節可能となる。例えば水蒸気の場合、室温におけるその圧力（約２．５ｋＰａ）は回転本体上に力を発生させ、これは、熱負荷による変形の方向の反対方向に回転本体１５６０を曲げる傾向がある。バルブ１６５７を調節することで、回転本体１５６０が「ニュートラルな」形状となるように空隙内の圧力を調整することができる。圧力センサ１６５８を設けて空隙内の圧力を監視することができる。
【０７６５】
[00615]  一実施形態では、入ってくる熱負荷の空間的なばらつきを補正するため、回転本体１５６０上の半径方向位置によって冷却力が異なるように、ノズル（又は複数のノズル）１６５２は回転本体１５６０の裏側に冷却剤の流れを発生させる。更に、回転本体１５６０上の半径方向位置に沿って冷却を変化させることで、熱変形の形状を更に自由に調整することが可能となる。
【０７６６】
[00616]  一実施形態では、少なくとも一部の冷却剤は蒸発せず、回転本体の裏側から滴下する。この場合、回転本体１５６０に加わる熱負荷が大きいほど、多くの冷却剤が蒸発し、空隙内の圧力が高くなり、結果として回転本体１５６０に大きな力がかかる。このように、圧力の形状補正効果を自己適合性とすることで、いっそう大きな熱負荷に適応することができる。
【０７６７】
[00617]  図５１は、歪み機構１６０１を組み込んだ代替的な光学要素１７００を示す。第１の光学要素１５５０、１６００のものと同一の光学要素１７００の機構は共通の標示で示し、以下で詳細な説明は行わない。
【０７６８】
[00618]  光学要素１７００が図５０の光学要素１６００と異なる点は、軸方向の厚さが半径方向で変化する概ねディスク形状の本体１７１０を備えることである。反射面１５７０は概ね平坦なままであり、軸方向の厚さの変化は、本体１７１０の反射面１５７０とは反対側の軸方向に面する背面の形状を変更することで達成される。更に、光学要素１７００は、本体１７１０の軸方向に面する背面に対して概ね相補的な形状を有する静的冷却デバイス１７４０を備えている。
【０７６９】
[00619]  回転軸１５９０を含む面内での本体１７１０の断面形状は、放射ビームＢから最大の熱負荷を受ける半径方向位置で反射面１５７０の最大の逆曲げ（ｃｏｕｎｔｅｒ−ｂｅｎｄｉｎｇ）が生じるようになっている。例えば上述のように、自由電子レーザＦＥＬが出力する放射ビームＢは、ほぼ円形の断面及びガウス分布に近い強度プロファイルを有し得る。小さいかすめ入射角で入射する場合、そのような円形断面ビームは細長い楕円形のビームスポット領域１５８０を生成する。ガウス分布に近い強度プロファイルのため、楕円ビームスポット領域１５８０の中心は最大の熱負荷を受け、ビームスポット領域１５８０のエッジは最小の熱負荷を受ける。
【０７７０】
[00620]  ガウス分布に近い放射ビームＢからの例示的な熱負荷を矢印１７５０で示す。このような熱負荷では、本体１７１０の軸方向の厚さは、ビームスポット領域１５８０の中心に対応する半径方向位置で最小であり、ビームスポット領域１５８０のエッジに対応する半径方向位置で最大である。
【０７７１】
[00621]  このような構成においては、この実施形態で質量１６３０に作用する遠心力によって与えられる単一の概ね軸方向の力を加えることで、歪み機構１６０１は異なる半径方向位置で異なる湾曲を生じることができる。
【０７７２】
[00622]  図５２から図５４を参照して、図４８及び図４９の光学要素１５５０を形成し得る光学要素１８００について説明する。光学要素１５５０、１６００、１７００のものと同一の光学要素１８００の機構は共通の標示で示し、以下で詳細な説明は行わない。
【０７７３】
[00623]  光学要素１８００には、概ねディスク形状の本体１５６０から軸方向に遠ざかって延出する複数の部材１８１０を備えた歪み機構１８０１が設けられている。複数の部材１８１０の各々は磁性材料から形成され、強磁性板の形態とすることができる。複数の部材１８１０の各々は、外部磁場が存在する場合のみ磁化される軟磁性材料から形成することも可能である。このような軟磁性材料は、例えば永久磁石よりも好ましいことがある。これは、永久磁石の方が自由電子レーザＦＥＬから放出される放射線Ｒの影響を受けやすい場合があるからである。複数の部材１８１０は本体１５６０の円周に均一に分散している。歪み機構は更に、２つの電気コイル１８１２、１８１４を備えている。電気コイル１８１２、１８１４は固定され、同軸であり、各々がほぼ同じ軸方向位置で回転軸１５９０を中心としたリングを形成する。第１の電気コイル１８１２は複数の部材１８１０よりも半径方向内側に配置され、第２の電気コイル１８１４は複数の部材１８１０よりも半径方向外側に配置されている。コイル１８１２、１８１４の各々は多重撚線導体で構成することができる。
【０７７４】
[00624]  第１及び第２のコイル１８１２、１８１４の周りで、電流が反対方向に流れる。図５３に示すように、２つのコイル１８１２、１８１４は複数の部材１８１０の近傍に磁場１８１６を発生させ、それらに概ね軸方向の力を加える。次いで、この概ね軸方向の力は本体１５６０の半径方向外側のエッジに伝わる。
【０７７５】
[00625]  従って、本体１５６０の半径方向外側エッジに加えられた概ね軸方向の力は電磁的に発生する。この概ね軸方向の力はディスク上に曲げモーメントを発生させ、反射面１５７０の湾曲を変化させる。局所的な曲げモーメントは半径方向の距離によって異なるので、本体１５６０の軸方向の厚さは一様でない場合がある（図５２には示していない）。例えば軸方向の厚さは、回転軸１５９０の近くで最大であり、本体１５６０のエッジに向かって薄くなるようにテーパ化することができる。
【０７７６】
[00626]  図５４を参照すると、２つのコイル１８１２、１８１４は半径方向に距離Ｄだけ離れている。複数の部材１８１０の各々は、２つのコイル１８１２、１８１４の中間の半径方向位置に配置されている。この半径方向位置における磁場は、２つのコイル１８１２、１８１４からの軸方向距離ｙの関数として、以下によって与えられる。
【０７７７】
【数７】
0006571092.tif 000009
【０７７８】
[00627]  ここで、Ｉは２つのコイルを流れる電流であり、Ｎは各コイルにおける巻線数であり、μ０は真空の透磁率であり、ｙは２つのコイルからの軸方向距離であり、Ｄは２つのコイルの半径方向分離距離である。ここで、Ｄ及びＹが各電流ループの直径よりも著しく小さいと仮定する。最大磁場勾配はｙ＝Ｄ／２で生じる。
【０７７９】
[00628]  このような構成は、反射面１５７０の湾曲を変えるためのシンプルな機構を提供する。生じる湾曲の量は、２つの電気コイル１８１２、１８１４を流れる電流を変えることで調整可能である。
【０７８０】
[00629]  図５５は、図４８及び図４９の光学要素１５５０を形成し得る光学要素１９００を示す。第１の光学要素１５５０、１６００、１７００、１８００のものと同一の光学要素１９００の機構は共通の標示で示し、以下で詳細な説明は行わない。
【０７８１】
[00630]  第１の光学要素１９００は、以下で説明する内部冷却システム５０１を備えている。内部冷却システム５０１は、水等の冷却流体の流れのために、入口１９８２ａと出口１９８２ｂとの間に延在する１つ以上のチャネル１９８２を備えている。１つ以上のチャネル１９８２は少なくとも部分的に、反射面１５７０が配置された概ねディスク形状の本体１９１０内に配置されている。入口１９８２ａ及び出口１９８２ｂは、２つの軸受１９１２、１９１３によって回転するように支持されたシャフト１９１１上に配置されている。チャネル１９８２は、シャフト１９１１を介して本体１９１０に対して及び本体１９１０から軸方向に延出している。
【０７８２】
[00631]  内部冷却システム５０１は更に、シャフト１９１１に隣接した固定冷却剤供給部１９８４を備えている。固定冷却剤供給部１９８４には入口１９８６及び出口１９８８が設けられている。冷却水は入口１９８６を通って固定冷却剤供給部１９８４に入る。シャフト１９１１が回転すると、入口１９８６は内部チャネル１９８２の入口１９８２ａと周期的に位置合わせされて、冷却水がチャネル１９８２に入って回転本体１９１０の方へ移動することを可能とする。加熱された水は本体１９１０からシャフト１９１１を通って戻る。シャフト１９１１が回転すると、出口１９８８は内部チャネル１９８２の出口１９８２ｂと周期的に位置合わせされて、加熱された水がチャネル１９８２から出口１９８８に入ることを可能とする。代替的な実施形態では、固定冷却剤供給部１９８４及び／又はシャフト１９１１には、入口１９８２ａ及び入口１９８６に対応した軸方向位置において第１の円周方向に延出する溝を設け、出口１９８２ｂ及び出口１９８８に対応した軸方向位置において第２の円周方向に延出する溝を設けることができる。第１の円周方向に延出する溝によって、入口１９８２ａは入口１９８６と連続的に流体連通することができ、第２の円周方向に延出する溝によって、出口１９８２ｂは出口１９８８と連続的に流体連通することができる。これは、内部冷却システム５０１の効率を上げることができる。
【０７８３】
[00632]  光学要素１９００は壁１９９０上に搭載され、本体１９１０が壁１９９０の一方側に配置されると共にシャフト１９１１が壁１９９０のアパーチャを貫通して反対側まで延出するようになっている。壁には真空シール１９９２を設けて、壁１９９０の２つの側を異なる圧力に維持することを可能とする。例えば、本体１９１０が配置された壁の側を、ＥＵＶ放射ビームＢによって必要とされるような高い真空に維持し、反対側を大気圧とすることができる。
【０７８４】
[00633]  光学要素１９００の内部冷却システムは、反射面１５７０の極めて近くで冷却を行うので、反射面１５７０の熱変形を最小限に抑えることができる。その結果として、反射面１５７０の熱変形を補正するのに必要な逆曲げの量を著しく低減することができる。
【０７８５】
[00634]  第１の光学要素１９００には歪み機構が設けられている。これは、ビームスポット領域１５８０の近傍で、本体１９１０の反射面１５７０とは反対側の軸方向に面する表面に熱負荷を与えるように配置された加熱要素１９６０を備えている。
【０７８６】
[00635]  与えられる熱負荷は、放射ビームＢがビームスポット領域１５８０に与える熱負荷とほぼ同様とすることができる。このような機構は、本体１９１０における軸方向の温度勾配を効果的に低減させ、従って、この軸方向の温度勾配のために生じる半径方向の反射面の湾曲を低減させる（上記の数式（５）及び（６）を参照のこと）。
【０７８７】
[00636]  あるいは、加えられる熱負荷は、放射ビームＢがビームスポット領域１５８０に加える熱負荷に対して概ね相補的とすることも可能である。第１の熱負荷が比較的低い領域において第２の熱負荷が比較的高い場合、又はその逆において、第２の熱負荷は第１の熱負荷に対して概ね相補的であることは理解されよう。例えば、放射ビームＢがビームスポット領域１５８０に加える熱負荷がガウス分布に近い場合、加熱要素１９６０によって加えられる熱負荷は、ビームスポット領域１５８０のエッジで大きく、ビームスポット領域１５８０の中心に向かって小さくすることができる。このような機構は、放射ビームＢが反射面１５７０の異なる部分に加える熱負荷のばらつきをいっそう良好に補正することができる。
【０７８８】
[00637]  図５６は、リソグラフィシステムＬＳ６の第１の光学要素１５２０を形成し得る光学要素２０００を示す。光学要素２０００は、概ねディスク形状の本体２０１０と、自由電子レーザＦＥＬからの放射ビームＢを受光してビームスポット領域２０３０を形成するために本体２０１０上に設けられた反射面２０２０と、を備えている。
【０７８９】
[00638]  第１の光学要素２０００は、放射ビームＢが例えば約２度（約０．０３５ラジアン）のかすめ入射角のように小さいかすめ入射角で反射面２０２０に入射するように構成されている。従って、ビームスポット領域２０３０は細長い楕円形状である。例えば、入来放射ビームＢの直径が２ｍｍであり、かすめ入射角が２度である場合、ビームスポット領域２０３０は、短軸の長さが２ｍｍで長軸の長さが約５８ｍｍの楕円形である。
【０７９０】
[00639]  第１の光学要素２０００は更に、回転軸２０４０を中心に本体２０１０を回転させるように動作可能な移動機構を備えている。移動機構は、本体２０１０から回転軸２０４０に沿って延出するシャフト２０１１と、回転軸２０４０を中心にシャフト２０１１を回転させるように構成されたアクチュエータ２０９０と、を備え得る。シャフト２０１１は、例えば２つの軸受等、１つ以上の軸受（図示せず）によって支持することができる。２つの軸受を備える実施形態では、本体２０１０の反対側に軸受を設けることができる。アクチュエータ２０９０は、モータ又はエンジンのようないずれかの適切な機構を備え得る。
【０７９１】
[00640]  反射面２０２０は、本体２０１０の半径方向に面する表面上に配置されている。移動機構が回転軸２０４０を中心として本体２０１０を回転させると、反射面２０２０が回転し、反射面２０２０上でビームスポット領域２０３０を動かす。ビームスポット領域２０３０は反射面２０２０上で、本体２０１０の円周に延在する周期経路をたどる。
【０７９２】
[00641]  放射ビームＢのパワーの一部は第１の光学要素２０００により吸収されて、反射面２０２０を加熱する。移動機構は反射面２０２０を移動させてビームスポット領域２０３０が反射面２０２０上で動くように動作可能であるので、光学要素２０００により吸収されるパワーは広いエリアに広がり、熱負荷の密度を低下させる。有利な点として、これによって第１の光学要素２０００は、更に高いパワー密度の放射ビームを受光することが可能となる。これは、同一又は同様の寸法の静的光学要素とは対照的である。
【０７９３】
[00642]  反射面２０２０は、接線方向に湾曲した本体２０１０の半径方向に面する表面上に配置されている。従って、放射ビームの入射面に垂直な方向において、第１の光学要素２０００は放射ビームの発散を増大させて、反射された放射ビームＢ’が入来放射ビームＢよりも大きく発散するようにする。放射ビームの入射面に垂直な方向において、反射面２０２０は、ｆ＝Ｒ（２／ｂ）で与えられる焦点距離ｆを有する。ここで、Ｒは本体２０１０の半径であり、ｂは半径ビームＢのかすめ入射角（単位はラジアン）である。本体２０１０は、半径が約０．２５ｍ、円周が約１．６ｍであり得る。本体２０１０の半径が約０．２５ｍであり、かすめ入射角が０．０３５ラジアンの場合、反射面２０２０の焦点距離は３．６ｍである。この湾曲は、放射ビームＢの方向に垂直な接線方向のものである。放射ビームの形状及び発散の変化は、ビームデリバリシステム１５１９内のミラーを用いて比較的容易に補正することができる。例えばビームデリバリシステム１５１９は、反射されたビームＢを、例えば固定の寸法と限られた発散で円形に整形するように配置された１つ以上の凹面円筒鏡を備えることができる。
【０７９４】
[00643]  概ねディスク形状の本体は均質でない場合がある。図５７は、図５６の光学要素２０００を形成し得る光学要素２１００を示す。光学要素２０００のものと同一の光学要素２１００の機構は共通の標示で示し、以下で詳細な説明は行わない。
【０７９５】
[00644]  光学要素２１００は、第１の本体部２１１２及び第２の本体部２１１３を備えている。第１及び第２の本体部２１１２、２１１３は概ねディスク形状の本体２１１０を形成する。第１の本体部２１１２は、第２の本体部２１１３の半径方向内側にある。第１の本体部２１１２の軸方向の厚さは第２の本体部２１１３の軸方向の厚さよりも小さいので、概ねディスク形状の本体２１１０の断面が階段状となり、本体２１１０の各軸方向に面する表面に概ね円形の止まり穴２１１４、２１１５が形成されるようになっている。
【０７９６】
[00645]  光学要素２１００には反射面２０２０が設けられ、第２の本体部２１１３の半径方向に面する表面上に配置されている。
【０７９７】
[00646]  光学要素２１００は更に、以下で説明するような冷却機構２１０１を備えている。冷却機構２１０１は、２つの概ねリング形状の冷却デバイス２１７０、２１７１を備え、これらの各々は、本体２１１０の各軸方向に面する表面上に形成された概ね円形の止まり穴２１１４、２１１５のそれぞれ異なるものに配置されている。各冷却デバイスは、第２の本体部２１１３の内側の半径方向に面する表面に隣接した外側の半径方向に面する表面と、第１の本体部２１１２の軸方向に面する表面に隣接した軸方向に面する表面と、を有する。回転本体２１１０と各静的冷却デバイス２１７０、２１７１との間に狭い間隙が設けられている。間隙には、毛管力によって所定位置に保持された液体金属層２１７２が充填されている。この金属は、比較的低い温度で溶解する可融合金を含むことができる。例えば金属は、７５．５重量％のガリウム及び２４．５重量％のインジウムを含有し得るガリウム及びインジウムの合金を含むことができる。このような合金は１５．７℃の融点を有する。静的冷却デバイス２１７０、２１７１に、例えば水等の流体流を受容するためのチャネル２１７４を設けて、冷却デバイス２１７０、２１７１から熱を逃がす。
【０７９８】
[00647]  このような冷却機構によって、回転水継手を用いることなく回転本体２１１０の水冷を可能とする。これは、水漏れの危険を回避するか又は少なくとも大幅に低減する。熱を伝達するための液体金属層の使用は、超高真空条件及び本体２１１０の高い角速度と両立できる既知の技法である。
【０７９９】
[00648]  代替的な実施形態では、回転本体２１１０と静的冷却デバイス２１７０、２１７１との間で主に放射によって熱を伝えることができる。例えば、本体２１１０及び静的冷却デバイス２１７０、２１７１の対向表面に高放射率材料のコーティングを設けて、本体２１１０による放射と、狭い間隙を介した静的冷却デバイス２１７０、２１７１による放出された放射の吸収とを促進することができる。間隙に水素等の気体を充填することで、更に対流による本体２１１０の冷却も与えることができる。
【０８００】
[00649]  光学要素２１００は、放射ビームＢのエネルギの一部を吸収して、概ね反射面２０２０から半径方向に遠ざかって延在する温度勾配を生じる。熱は、反射面２０２０から半径方向内側に本体２１１０内へ、この温度勾配を伝っていく。半径方向の温度勾配の結果、本体２１１０の半径方向の異なる部分が異なる膨張を生じ、これによって反射面２０２０が歪んで、反射面２０２０の軸方向の湾曲が変化する。
【０８０１】
[00650]  本体の２つの対向表面が距離ｄ（本体の厚さ）だけ離れている場合、これらの表面の一方にＱワットの熱負荷が加わると、エッジ効果を無視するならば、２つの表面間の温度差ΔＴは数式（５）によって与えられる。入来放射ビームＢの直径が２ｍｍであり、かすめ入射角が２度である場合、ビームスポット領域２０３０は、短軸の長さが２ｍｍで長軸の長さが約５８ｍｍの楕円形である。従って熱負荷は、幅が約５８ｍｍで円周が約１．６ｍの反射面２０２０の帯状部分、すなわち約０．０９ｍ２のエリアに広がる。
【０８０２】
[00651]  本体の２つの対向表面が距離ｄ（本体の厚さ）だけ離れている場合、これらの表面の一方が加熱されて２つの表面間に温度ΔＴが生じると、加熱された表面は凸形となり、曲率半径Ｒは数式（６）によって与えられる。軸方向の湾曲によって生じる焦点距離は、例えば３．６ｍのような最小焦点距離よりも大きくなければならないことが望ましい場合がある。この軸方向に引き起こされる湾曲は、放射ビームの入射面内にあることに留意すべきである。放射ビームＢの入射面において、焦点距離はｆ＝Ｒｂ／２で与えられる。ここで、Ｒは曲率半径であり、ｂはかすめ入射角（単位はラジアン）である。０．０３５ラジアンのかすめ入射角では、３．６ｍの最小焦点距離は、２０６ｍの最小許容曲率半径に対応する。ディスクの軸方向の寸法が５８ｍｍである場合、これは、２μｍの反射面２０２０のエッジの最大許容変形に対応する。
【０８０３】
[00652]  これは、例えば熱膨張係数が４ｘ１０−６Ｋ−１である炭化ケイ素（ＳｉＣ）等の材料から形成された本体２１１０において達成可能である。例えば、第２の本体部２１１３がＳｉＣから形成され、（半径方向の）厚さが１０ｍｍであり、第２の本体部２１１３の半径方向の温度差が約１０Ｋである場合、曲率半径は約１６２０ｍである。
【０８０４】
[00653]  上記の計算では、簡略化のため、放射ビームからの熱負荷が反射面２０２０の固定エリアで均一に広がると仮定していることに留意すべきである。しかしながら一般には、熱負荷は固定エリアにおいてばらつきがある可能性がある。固定エリアの所与の部分における熱負荷は、放射ビームの強度分布、かすめ入射角、及び本体２１１０の回転時に反射面２０２０上でビームスポット領域２０３０がたどる経路に依存する。従って一般には、半径方向の温度勾配に加えて、軸方向に温度勾配がある。この結果、反射面２０２０は、反射面２０２０の異なる軸方向位置において異なる変形を生じる。すなわち、反射面２０２０上の所与の位置における軸方向の局所的な曲率半径は、その位置の軸方向位置の関数である。このため、反射面２０２０は軸方向に一定の湾曲を有する円柱レンズとして機能しない。軸方向における反射面２０２０上の所与の位置の曲率半径は、その位置の軸方向位置に依存する。従って軸方向では、反射面２０２０の異なる部分は概ね異なる焦点距離を有し、反射面２０２０は円柱レンズとして機能しない。熱によって引き起こされる反射面２０２０のこの湾曲は、ほぼ不変のままである接線方向の反射面２０２０の固有の湾曲に対して垂直である。熱によって引き起こされる湾曲では、反射面２０２０の曲率半径が軸方向で変動し、この湾曲を補正することは難しい。従って、光学要素２１００の本体２１１０を、放射ビームＢによって生じる反射面２０２０の温度のばらつきを少なくとも部分的に低減するような形状とすることができる。
【０８０５】
[00654]  反射面２０２０の温度が一定である場合、反射面２０２０の軸方向における曲率半径のばらつきを解消することができる。従って、光学要素２１００の本体２１１０を、放射ビームＢによって生じる反射面２０２０の温度のばらつきを少なくとも部分的に低減するような形状とすることができる。例えば本体２１１０の形状は、熱が反射面２０２０から離れる方向に伝わる際の経路の熱抵抗が、反射面２０２０上の異なる軸方向位置では異なるようにすることができる。
【０８０６】
[00655]  例えば、本体２１１０を半径方向内側にテーパ状として、反射面２０２０の下方に狭窄部を形成することができる。これについて以下で説明する。
【０８０７】
[00656]  図５８及び図５９を参照すると、本体２１１０の２つの異なる幾何学的形状について熱マップ２２００、２２５０が示されている。各マップ２２００、２２５０は、本体２１１０の温度のばらつきを、軸方向（左から右）及び半径方向（下から上）の双方について示している。各マップ２２００、２２５０の上部エッジ２２０１、２２５１は光学要素２１００の反射面２０２０に相当し、各マップ２２００、２２５０の下部エッジ２２０２、２２５２は光学要素２１００の回転軸２０４０に相当する。各マップ２２００、２２５０上に、２つの冷却デバイス２１７０、２１７１の位置を概略的に示す。
【０８０８】
[00657]  マップ２２００、２２５０は、反射面２０２０に１５００Ｗの熱負荷を与える２シグマのガウス分布に近い強度分布を有する放射ビームＢに基づいて計算されている。各マップ２２００、２２５０上に、一定の温度を示す複数のライン２２１０、２２６０がそれぞれ示されている。隣接した２本のライン２２１０、２２６０間の間隔は０．５Ｋの温度差に相当する。温度は、各マップ２２００、２２５０の上部エッジ２２０１、２２５１において最も高い。材料はアルミニウム又はシリコンのいずれかであり、熱伝導率は約１５０Ｗｍ−１Ｋ−１である。本体２１１０の軸方向の面からの冷却は５０００Ｗｍ−２Ｋ−１のレートであり、本体２１１０の円周は１．５ｍである。
【０８０９】
[00658]  図５８のマップ２２００は、軸方向の厚さが均一である本体２０１０に対応する。図５９のマップ２２５０は、軸方向の厚さが半径と共に変動する本体２０１０に対応する。具体的には、反射面２０２０から半径方向内側に移動すると、本体の軸方向の厚さは最初に小さくなって狭窄部２２７０を形成し、次いで大きくなって反射面２０２０の軸方向の厚さに戻る。反射面２０２０の温度のばらつきは、軸方向の厚さが均一である本体では１．１Ｋであり、狭窄部２２７０を有する本体では０．２Ｋである。従って、狭窄部２２７０を設けることによって反射面２０２０上での軸方向の温度勾配が軽減し、この結果、反射面２０２０における曲率半径のばらつきが低減する。
【０８１０】
[00659]  上述の様々な実施形態を組み合わせてもよいことは認められよう。例えば、第１の光学要素１５２０は、歪み機構１６０１（質量を用いる）及び歪み機構３０１（磁気を用いる）を組み合わせた歪み機構を備えることができる。
【０８１１】
[00660]  図４７から図５９を参照して説明した例示的な実施形態は１つの自由電子レーザＦＥＬを含む放射源ＳＯ３を備えているが、放射源はいかなる数の自由電子レーザＦＥＬを備えてもよいことは認められよう。例えば放射源は２つ以上の自由電子レーザＦＥＬを備え得る。あるいは、放射源ＳＯ３は自由電子レーザを含まず、例えばレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）又は放電生成プラズマ（ＤＰＰ）放射源を備えることも可能である。
【０８１２】
[00661]  上述した熱負荷及び熱負荷を加えるエリアは一例に過ぎないこと、本発明は上述の値に限定されないことは理解されよう。例えば、放射源により出力される放射ビームはいかなるパワーを有してもよく、いずれかの入射角で反射光学要素に入射すればよい。ビームスポット領域は反射面のどんな大きさのエリアも追従することができ、反射面はいかなる反射率も有し得る。
【０８１３】
[00662]  上述の第１の光学要素１５２０の実施形態は、中心回転軸を中心として回転するように構成された概ねディスク形状の本体を備えているが、ビームスポット領域が反射面上で移動して周期経路をとるような反射面の動きは、他の方法でも達成可能である。
【０８１４】
[00663]  「軸方向」という言葉は、回転軸に沿った又は平行な方向であることは認められよう。「半径方向」という言葉は、回転軸を通り抜けると共に前記回転軸に垂直な方向であることは認められよう。「接線方向」という言葉は、軸方向及び半径方向に垂直な方向であることは認められよう。
【０８１５】
[00664]  「軸方向に面する表面」という言葉は、法線が概ね軸方向である概ね平坦な表面であることは認められよう。「半径方向に面する表面」という言葉は、法線が概ね半径方向である概ね湾曲した表面であることは認められよう。
【０８１６】
[00665]  「ある表面上の所与のポイントでの、軸方向におけるその表面の湾曲」は、前記表面と、そのポイントにおける表面の法線ベクトル及び軸方向におけるベクトルを含む面との交点が形成する曲線の湾曲を意味することは認められよう。これを、「その表面の軸方向の湾曲」と呼ぶことも可能である。同様に、「ある表面上での所与のポイントでの、半径方向におけるその表面の湾曲」は、前記表面と、そのポイントにおける表面の法線ベクトル及び半径方向におけるベクトルを含む面との交点が形成する曲線の湾曲を意味することは認められよう。これを、「その表面の半径方向の湾曲」と呼ぶことも可能である。
【０８１７】
[00666]  上述のような様々な光学要素を備えた光学システム４０を用いて放射ビームＢ’、Ｂ’をビーム分割装置２０に送出し、ここから放射ビームをリソグラフィ装置の１つ以上に提供可能であることは、上述の様々な実施形態の特徴である。代替的な実施形態では、例えば他のビームデリバリシステム機構のような他の光学システム機構を提供することができる。この場合は、放射ビームをＦＥＬ源からビームスプリッタに又は直接リソグラフィ装置に送出するため、及び／又は放射ビームを整形するために、光学要素の機構を用いる。
【０８１８】
[00667]  一般に、充分に高圧の水素（例えば約１Ｐａの水素圧力）、又はヘリウム、もしくは場合によってはアルゴン、酸素、もしくは窒素等の他の適切な気体が存在する環境に光学システムの光学要素を維持して、光学要素における炭素の蓄積を防止又は低減することが重要である。水素は炭素と反応して炭素の堆積を防止又は低減させることができる。しかしながら、ＦＥＬ源の電子ビームラインは、例えば約１０−８Ｐａのような超高真空で動作しなければならない。従って、ＦＥＬ源と光学システムとは、これらの間で真空の増大（圧力の低下）を可能とするように分離させなければならないことがわかっている。
【０８１９】
[00668]  例えば図１から図５のシステムにおいて、ＦＥＬ源と光学システム４０との間に更に別の装置を設けて、ＦＥＬ源と光学システムとの間に適切な圧力変化量を与えることができる。図６０に、一実施形態に従ったそのような更に別の装置２３００の一例を示す。
【０８２０】
[00669]  装置２３００は、セクション２３０６、２３０８、２３１０、２３１２、２３１４に分割された長い管（この場合、約５０ｍ長）を備える。これらのセクションは、アパーチャ２３１６、２３１８、２３２０、２３２２を有する壁によって分離され、これらのアパーチャを、ＦＥＬ源のアンジュレータによって放出された放射ビームが通過することができる。装置２３００は、ＦＥＬ源からの放射ビームを受光するための入力アパーチャ２３０２と、放射ビームを出力するための出力アパーチャ２３０４と、を含み、入力アパーチャ２３０２及び出力アパーチャ２３０４は、チャンバとも称するセクション２３０６、２３０８、２３１０、２３１２、２３１４によって分離されている。放射ビームの直径は通常、アンジュレータから遠ざかって進むにつれて拡大し、例えばアンジュレータからの出射時には約１００ミクロンの直径を有し、約５０ｍ後には５ｍｍ直径に発散し得る。従って、図６０の実施形態において、チャンバ間のアパーチャ２３１６、２３１８、２３２０、２３２２は、アンジュレータから離れるにつれて拡大する。図６０の実施形態には５つのセクション又はチャンバ２３０６、２３０８、２３１０、２３１２、２３１４が設けられているが、代替的な実施形態では、入力アパーチャと出力アパーチャとの間で所望の圧力変化量を与えるために、いかなる適切な数、大きさ、及び配置のセクション又はチャンバも設けることができる。
【０８２１】
[00670]  各チャンバ２３０６、２３０８、２３１０、２３１２、２３１４はそれぞれポンピングポートを含み、各チャンバには、チャンバのポンピングポートを介してチャンバをポンピングするための真空ポンプ２３２４、２３２６、２３２８、２３３０、２３３２を備えることができる。図６０の装置において、チャンバ２３０８、２３１０、２３１２、２３１４をポンピングするためのポンプ２３２６、２３２８、２３３０、２３３２はターボ分子ポンプである。チャンバ２３０６はＦＥＬ源に隣接し、この場合、チャンバ２３０６をポンピングするためにゲッターポンプ２３２４を用いる。代替的な実施形態では、達成しなければならない圧力に応じて、いずれかの適切な機構及び種類の真空ポンプを用いて異なるチャンバをポンピングすることができる。
【０８２２】
[00671]  １ｘ１０−３Ｐａ未満の圧力では、水素分子の平均自由行程は＞１０ｍとなる。室温での水素の熱運動速度は約ｖｍ＝１．８ｋｍ／ｓである。これが意味するのは、図６０の装置の場合、ＥＵＶビームとほぼ平行に進む水素分子はポンピングされずに結局はアンジュレータに到達する可能性があるということである。図６１にこれを示す。図６１は図６０の装置の一部を示し、分子「３」が、ＦＥＬ源のアンジュレータ内に弾道的に（ｂａｌｌｉｓｔｉｃａｌｌｙ）進み得ることがわかる。明確さのため、図６１にはポンプ２３２６のみを示す。
【０８２３】
[00672]  チャンバ内の圧力が低下すると（図６０の場合、右から左に動く）、分子間の衝突数が減り、分子の弾道挙動がいっそう顕著になり得る。
【０８２４】
[00673]  図６０の装置の場合、出力アパーチャ２３０４における圧力が約１Ｐａであるので、チャンバ２３２６内の圧力はほぼ１ｘ１０−３Ｐａに達し得る。チャンバ２３０８と２３１０との間のアパーチャ２３１８の面積をＡ２＝４ｍｍ２とし、入力アパーチャの面積をＡ１＝１ｃｍ２とすると、アパーチャ２３１８から入力アパーチャ２３０２への弾道気体スループット（例えばＰａｍ３／ｓで表す）は、以下のように考えることができる。
【０８２５】
【数８】
0006571092.tif 000010
【０８２６】
[00674]  アパーチャ２３１８と入力アパーチャ２３０２との間の長さを３０ｍとすると（入力アパーチャ２３０２と出力アパーチャ２３０４との間の全距離が約５０ｍであるのと比較して）、ＦＥＬ源のアンジュレータにおいて約１０−８Ｐａの圧力が維持されるならば、入力アパーチャ２３０２に対する弾道気体スループットは許容可能であり得る。
【０８２７】
[00675]  しかしながら、アパーチャ２３１８及び他のチャンバ内アパーチャの面積を拡大することが望ましい場合がある。また、装置２３００の長さ、従って距離Ｌを大幅に縮小することが望ましい場合がある。ＥＵＶビームは発散を有し、アンジュレータ２４において０．１ｍｍ直径で開始して、５０ｍの距離では例えば５ｍｍに拡大する。しかしながら、ステアリングユニット２５（図３、図４に示す）が存在するため、入力アパーチャを、例えばアンジュレータから１０ｍの距離に配置することが好都合である場合があり、この距離ではＥＵＶビームの直径は約１ｍｍである。マージンを含めると、直径２ｍｍ（３ｍｍ２の面積）のアパーチャを用いる可能性がある。ＦＥＬのいくつかの実施形態では、ＥＵＶビームの発散又はアンジュレータからの距離がもっと大きいために、アパーチャサイズの拡大が必要となり得る。装置２３００を建造物３１’、３１’’内又は他の遮蔽されたエリア内に保持することが望ましい場合があり、装置２３００の長さの縮小は構築サイズの縮小において著しい影響を及ぼし得る。しかしながら、アパーチャ面積の拡大及び装置２３００の長さの縮小は、ＦＥＬ源に対する弾道気体スループットを増大させることが予想される。更に、中間チャンバ２３１０内の実際の圧力は、実際には制御して精密に予想することが難しい。チャンバ２３１０内の圧力が例えば約１ｘ１０−４Ｐａであるならば、約１ｘ１０−２Ｐａの圧力を有し得る次のチャンバ２３１２からＦＥＬ源への著しい弾道気体輸送があるはずである。ＦＥＬ源に対する弾道気体輸送の増大は、ＦＥＬ源のアンジュレータにおいて許容できないほど高い気体圧力を生じる恐れがある。
【０８２８】
[00676]  図６２は、一実施形態に従った装置２３００の一部の概略図である。図６２の実施形態では、装置２３００のチャンバ２３０８において、放射ビーム経路の周りに、リング形状のアノード２３４０ａ、２３４０ｂ、２３４０ｃ、２３４０ｄ、及びカソード２３４２ａ、２３４２ｂ、２３４２ｃ、２３４２ｄの対の形態で電子源が設けられている。カソード及びアノードは熱イオン放出装置の一部を形成する。この装置は、カソードを加熱して熱イオン放出によって電子を放出するための加熱コンポーネント（図示せず）と、アノード及びカソード間に適切な電位差を印加すると共にカソードが動作時に放出する電子の量及びエネルギを制御するためのパワー及び制御装置（図示せず）と、を含む。
【０８２９】
[00677]  図６２の実施形態において、カソードはＬａＢ６又はＣｅＢ６から形成され、例えばＥｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ（ＲＴＭ）が販売するようなものであり、高電流密度及び中〜高真空条件に適したものである。しかしながら代替的な実施形態では、カソード及びアノードにいかなる適切な材料を用いてもよい。
【０８３０】
[00678]  明確さのため、図６２には装置２３００のポンプ、ポンピングポート、及びその他のチャンバは示していない。
【０８３１】
[00679]  また、１対の磁石２３５０、２３５２も設けられている。これらは、イオン化気体原子又は分子の軌道を変更するため、アパーチャ２３１６の近くのチャンバ２３０８の領域に磁場を与えるように動作可能である。
【０８３２】
[00680]  装置２３００の動作において、ＦＥＬ源が動作状態で入力アパーチャ２３０２と出力アパーチャ２３０４との間の装置２３００を通過する放射ビームを生成している間に、様々なポンプ２３２４、２３２６、２３２８、２３３０、２３３２を動作させて、チャンバ２３０６、２３０８、２３１０、２３１２、２３１４内に真空を維持する。この場合、放射ビームは４ｎｍから２５ｎｍの波長を有する。
【０８３３】
[00681]  同時に、電子源を動作させて、カソード２３４２ａ、２３４２ｂ、２３４２ｃ、２３４２ｄとアノード２３４０ａ、２３４０ｂ、２３４０ｃ、２３４０ｄとの間でチャンバを通る電子流を与える。
【０８３４】
[00682]  カソード２３４２ａ、２３４２ｂ、２３４２ｃ、２３４２ｄが放出する電子の少なくとも一部は、チャンバ２３０８内に存在する水素（又は他の原子又は分子）と相互作用してこれをイオン化する。磁石２３５０、２３５２が印加する磁場によってイオンは方向を変え、チャンバ２３０８の壁に当たるか又はチャンバ２３０８と２３０６との間のアパーチャに当たり、これが弾道軌道を壊すと共に、例えばチャンバ２３０８のポンプ２３２６又はチャンバ２３０６のポンプ２３２４のような正規の真空ポンプを用いたポンピングを可能とする。このため、電子源を用いた原子又は分子のイオン化と磁場を用いて、イオン化の後に気体原子又は分子の軌道を変更して、気体原子又は分子のポンピングを可能とすると共に、気体原子又は分子の入力アパーチャ２３０２への、結果としてアンジュレータへの弾道輸送を低減することができる。磁石２３５０、２３５２が印加する磁場の強度は、チャンバの大きさ及びその他の動作パラメータに基づいて選択して、イオン化気体原子又は分子のほとんど又は全てがチャンバの壁又はアパーチャと衝突することを保証することができる。例えばｖ＝１．８ｋｍ／ｓの水素イオンの曲率半径Ｒは、Ｂ＝０．１Ｔの印加磁場ではＲ＝ｍｖ／（Ｂｅ）＝０．２ｍｍであり、Ｂ＝０．１ｍＴの印加磁場（概ね地球磁場）では２３００ｍｍである。従って、いくつかの実施形態では、イオン化気体原子又は分子の弾道軌道を妨害するために外部磁場を印加せず、代わりに背景磁場（例えば地球磁場）を用いて弾道軌道を妨害し、チャンバの壁又はアパーチャとの衝突を引き起こす。
【０８３５】
[00683]  図６２の実施形態のいくつかの変形、又はカソード及びアノード構成を用いる他の実施形態では、チャンバの中心における電子密度を上昇させるため、更にこれによって電子と気体原子又は分子との衝突の確率を上げるために、チャンバの壁をカソードよりも低い電位に設定する。
【０８３６】
[00684]  図６１の実施形態では、１対の磁石２３５０、２３５２を用いて、イオン化原子又は分子、この場合はイオン化水素分子の軌道を変更する。代替的な実施形態では、磁場でなく電場を用いてイオン化原子又は分子の軌道を変更することができる。電場を印加するためにいかなる適切な機構も使用可能である。例えば、チャンバ２３０８、チャンバ２３０６の壁、又はチャンバ２３０８、２３０６間のアパーチャの壁、又はチャンバもしくはアパーチャ内もしくはそれらの近傍に位置決めされた装置の別のコンポーネントに、適切な電位を印加して、イオン化原子又は分子を引き付けるか又は反発させることができる。
【０８３７】
[00685]  図６２の実施形態において、電子源は、所望のエネルギ又はエネルギ範囲の電子を与えるように動作する。電子のイオン化相互作用断面積はエネルギに依存するので、電子エネルギを適切に制御することで、水素分子（又は他の原子又は分子）のイオン化が生じる確率を上昇させることができる。電子と水素分子との衝突の相互作用断面積の変動については、「Cross Sections and Related Data for Electron Collisions with Hydrogen Molecules and Molecular Ions」（H. Tawara等、J. Phys. Chem. Ref. Data、Vol. 19、No. 3、1990年）に記載されている。適切な電子エネルギは、例えばこの論文の図２のグラフに基づいて、この論文に与えられたデータから選択することができる。この論文によれば、水素分子のイオン化のための衝突断面積は、１００ｅＶの電子エネルギではσ＝１ｘ１０−２０ｍ２である。弾道水素分子が電子と相互作用する経路長がＸである場合、電流密度は以下を満足させなければならない。
【０８３８】
【数９】
0006571092.tif 000011
【０８３９】
[00686]  図６２の実施形態のいくつかの動作モードにおいては、水素分子を入力アパーチャ２３０２へと導く弾道軌道を有する水素分子が存在する可能性の最も高いチャンバ領域を電子が通過する際に、電子（衝突していない場合、又は衝突するまでの間）が所望の運動エネルギ値を有するように、電子源を制御する。これは例えば２０ｅＶから２４００ｅＶの間であり、任意選択的に６０ｅＶから１００ｅＶの間であり、更に任意選択的に約８０ｅＶである。例えば、電子がチャンバ２３０８の中心を通過する際に所望の運動エネルギ値を有するように、電子源を制御することができる。
【０８４０】
[00687]  電子源を形成するため、アノード及びカソードのいずれかの適切な構成を設けることができる。例えば図６２の実施形態の変形において、各アノード及びカソード対は、カソードの近くに位置付けられた、例えばメッシュ又はグリッドの形態の別のアノード（図６２には示していない）を含む。これは加速アノードとして機能し、所望の運動エネルギ又は運動エネルギ範囲を有するように電子を加速する。各対の他のアノード２３４０ａ、２３４０ｂ、２３４０ｃ、２３４０ｄは、チャンバ２３０８を通過した後に電子を集める収集電極として機能する。別のアノードの使用は、いくつかの構成では、別のアノードからアノードへ進行する際の電子の運動エネルギのばらつきを低減することができ、いくつかの構成では、その進行中の運動エネルギを所望の範囲内に維持することができる。例えばいずれかの既知の熱イオン、熱陰極、電界放出、又は他の技法に基づいて、他のいずれかの適切な電子源構成も使用可能である。
【０８４１】
[00688]  チャンバ内での１つ以上の電子と水素分子との衝突の確率を上げるため、いくつかの実施形態では、入力アパーチャ２３０２に到達する弾道軌道を有する水素分子が存在する可能性の最も高いチャンバの少なくとも一部を電子が通過する際の経路長を延長するための措置を講じる。例えばいくつかの実施形態では、印加電場又は磁場を用いて、チャンバ内での電子の軌道を変更する。そのような１つの実施形態に従った電子源及び磁場構成を図６３に概略的に示す。
【０８４２】
[00689]  図６３は、例えばチャンバ２３０８のような装置２３００のチャンバの一部の断面図であり、リング形状カソード２３４２ａの１つと、これに関連付けられたリング形状アノード２３４０ａの１つと、を示す。カソード２３４２ａ及びアノード２３４０ａの双方は、ＦＥＬ源からの放射ビームを通過可能とするようにチャンバ２３０８のアパーチャ２３１６、２３１８と整合されたアパーチャを含むことがわかる。この実施形態では、カソード機構の一部として、有孔板又はメッシュの形態の別の加速アノード２３６０が設けられている。マグネットコイル機構２３６２も設けられている。これを動作時に用いて、カソード２３４２ａからの電子が通過するチャンバ部分に磁場を印加する。この場合のマグネットコイル機構が備えるマグネットコイルの面は、ＦＥＬ源からの放射ビームの経路に対して垂直である。マグネットコイル機構２３６２が印加する磁場によって、電子はカソード機構とアノード２３４０ａとの間で少なくとも部分的にらせん状の経路を進む。これは、１つの電極について図６３に概略的に示されている。これによって電流密度が上昇し、電子と水素分子との衝突の可能性が高くなる。
【０８４３】
[00690]  代替的な実施形態では、カソードが放出する電子の軌道を変更するために、他のいずれかの適切なアノード及びカソード構成並びに磁場又は電場を与えて、いずれかの所望の経路をとるように電子の軌道を変更することができる。そのような代替的な実施形態の１つを図６４に概略的に示す。これは、例えばチャンバ２３０８のような装置２３００のチャンバの一部の断面図であり、平面カソード２３７０とこれに関連付けられた平面アノード２３７２を上下に位置合わせして示し、更に、ＦＥＬ源によって与えられる放射ビームが進む経路を示す。この場合、設けられるマグネットコイル機構（図６４には示していない）は、平面カソード２３７０とアノード２３７２との間に磁場を印加し、これによってカソード２３７２からアノード２３７０に進む電子は少なくとも部分的にらせん状の経路を進む。
【０８４４】
[00691]  図６５に、更に別の代替的な実施形態を概略的に示す。これは、例えばチャンバ２３０８のような装置２３００のチャンバの一部の断面図であり、ＦＥＬ源からの放射ビームを通過可能とするようにチャンバ２３０８のアパーチャ２３１８、２３２０と整合されたアパーチャを含むリング形状カソード２３８０と、アノード２３８４と、を示す。この実施形態では、カソード機構の一部として、有孔板又はメッシュの形態の別の加速アノード２３８２が設けられている。アノード２３８４は、カソードに垂直に配置されてチャンバ２３１０の壁に沿って位置合わせされた平面アノードである。この場合、磁気コイル機構（図示せず）は放射ビーム経路に垂直な磁場を印加し、電子がアノード２３８２へ進行する際に少なくとも部分的にらせん状の経路をたどらせる。
【０８４５】
[00692]  図６３から図６５の実施形態では、電磁石の形態の磁場源を用いて電子の軌道を変更することができ、この磁場源は、イオン化水素分子又は他の気体原子又は分子の軌道を変更するために用いる磁石２３５０、２３５２とは別のものある。代替的な実施形態では、例えば単一のマグネットコイル機構のような単一の磁石を用いて、電子の軌道の変更とイオン化水素分子の軌道の変更の双方を行うことができる。他の実施形態では、イオン化気体原子又は分子の軌道を変更するために追加の磁場源を動作させず、イオン化気体原子又は分子の軌道を必要な程度だけ変更するためには背景磁場（例えば地球磁場）で充分である。
【０８４６】
[00693]  図６２から図６５の実施形態では、電子及びイオン化原子又は分子（具体的にはイオン化水素分子）の双方の軌道を変更するための磁場の使用について記載した。代替的な実施形態では、磁場の代わりに又は磁場と共に電場を用いて、電子及びイオン化原子又は分子の一方又は双方の軌道を変更することができる。そのような実施形態における電場は、例えばいずれかの適切な電場源のようないずれかの適切なコンポーネントを用いて与えることができる。いくつかの実施形態では、電場を与えるには、適切な電位をチャンバの１つの壁に、又はチャンバ間の通路に、又はチャンバもしくはチャンバ間のアパーチャの１つ以上の内部もしくは近傍に配置された装置の他の何らかのコンポーネントに印加すればよい。
【０８４７】
[00694]  図６２から図６５に関連付けて説明した実施形態は、カソード及びアノード機構を用いて熱イオン放出によって電子を発生させる。代替的な実施形態では、水素又は他の原子又は分子をイオン化するための電子又は他の粒子又は放射を発生させるために他のいずれかの適切な機構を使用可能である。例えば一実施形態では、ネオン、アルゴン、クリプトン、又はキセノン等の比較的重い希ガスをチャンバに注入する。ＥＵＶについてのキセノンの吸収断面積は水素の約５００倍であり、ＥＵＶ放射の存在のために永久的にイオン化された状態となる。更に、ＥＵＶイオン化により８８ｅＶの電子が生成され、これは水素ガスのイオン化のために最適なエネルギに近い。一実施形態では、デュオプラズマトロン等のイオン源を用いて、約１００ｅＶのイオンエネルギで光子ビームを発生させる。これらの光子は、例えば０．１テスラの磁場でトラップすることができ、多数の水素原子をイオン化するのに充分なエネルギを有する。
【０８４８】
[00695]  図６６は、代替的な実施形態に従ってチャンバ２３０８及び２３１０内で水素又は他の原子又は分子をイオン化するための電子ビームを発生させるための機構を示す。この場合、コリメートされた電子ビームを生成するためのカソードを含む電子銃機構２４００がチャンバ２３０８内に設けられ、これは、コリメートされた電子ビームをチャンバ２３０８内のアノード２４０２に送出して、チャンバ２３０８、チャンバ２３１０、又はそれらの間のアパーチャ内の水素又は他の原子又は分子をイオン化するように構成されている。
【０８４９】
[00696]  図６７は、更に別の代替的な実施形態に従ってチャンバ２３０８内の水素又は他の原子又は分子をイオン化するための電子ビームを発生させるための代替的な機構を示す。この場合、曲げ磁石２４１０、２４１２、２４１４、２４１６と線形加速器（ＬＩＮＡＣ）２４１８の機構が、適切なエネルギの再循環電子ビームを与えて、チャンバ２３０８内の水素又は他の原子又は分子をイオン化するように構成されている。
【０８５０】
[00697]  図６２から図６７に関連付けて説明した実施形態では、アノードもしくはカソード機構、又は、水素もしくは例えば酸素、アルゴン、もしくは窒素のような他の原子又は分子をイオン化するための電子を生成するための他の機構は、装置２３００に設けられている。装置２３００は、入力アパーチャ２３０２と出力アパーチャ２３０４との間の長さが約５０ｍであるものとして説明している。しかしながら、イオン化電子を用いて入力アパーチャ２３０２への水素分子の弾道進行を低減することで、いくつかの実施形態では、ＦＥＬレーザのアンジュレータ及びビームデリバリシステムにおいて動作時の所望の圧力レベル（例えばアンジュレータで約１０−８Ｐａ、ビームデリバリシステム又は他の光学システムで約１Ｐａ）を維持しながら、装置２３００の長さを縮小することができる。例えば図６２から図６７の実施形態の変形において、入力アパーチャ２３０２と出力アパーチャ２３０４との距離は約１０ｍから２０ｍまで縮小される。
【０８５１】
[00698]  図６８に、長さを縮小した別の実施形態を概略的に示す。この場合、入力アパーチャと出力アパーチャとの間の装置の長さは約１０ｍまで縮小されている。この実施形態では、図６２の実施形態又は他の実施形態のアノード及びカソード機構と、これに関連付けられた磁場源又は電場源（実施形態のいくつかの変形では省略される）は、チャンバ２３０６’に位置付けられている。チャンバ２３０６’は長さが約７ｍであり、チャンバ２３０８’は長さが約１ｍであり、チャンバ２３１０’は長さが約２ｍである。
【０８５２】
[00699]  図６８の実施形態では、ポンプ２３２４、２３２６、及び２３２８は約１００リットル／秒でポンピングする。アパーチャ２３０２、２３１６、２３１８は各々、長さが５０ｍｍで直径が３ｍｍであり、アパーチャ２３０４は長さが５ｍｍで直径が３ｍｍであり、チャンバ２３０６’、２３０８’、及び２３１０’は直径が１００ｍｍである。この構成では、チャンバ２３１０’は圧力が１ｘ１０−２Ｐａであり、水素分子の平均自由行程が１ｍであると予想できる。チャンバ２３１０’の長さ（２ｍ）により、アパーチャ２３１８を通過する分子はあまり多くビーム化されない（例えばアパーチャ２３０２に向かう弾道軌道を有しない）。チャンバ２３０８’、２３０６’は、圧力がそれぞれ１ｘ１０−５Ｐａ及び１ｘ１０−８Ｐａであり、アパーチャ２３１８からアパーチャ２３０２に向かうビーミング効果は考慮されない。イオン化機器がなければ、アンジュレータ内部（例えば５ｍから１０ｍｍ直径のパイプ）では、〜５ｘ１０−８Ｐａとなるはずである。もしもポンプ２３２８及びアパーチャ２３０４の寸法設定に失敗し、チャンバ２３１０’内部の圧力が大幅に低くなれば（例えば１ｘ１０−３Ｐａ）、数式（８）のｐ１は、１ｘ１０−２Ｐａ（チャンバ２３１０’から）でなく、１Ｐａ（上流圧力）となる。これは、２３１０内に分子ビームを破壊するのに充分な気体衝突が存在しないからである。この結果、アンジュレータに向かう分子ビームの流れは１００倍超となり、圧力も１００倍超となる。このため、装置の寸法、ポンプ容量、及びその他の装置パラメータの正しい選択が重要であり得ることが理解できる。場合によっては、パラメータの変動に対するアンジュレータ内の動作圧力の許容差及び感度は、装置の長さを拡大することによって向上させることができる。
【０８５３】
[00700]  図６０の実施形態に従って装置２３００に５つのチャンバ２３０６、２３０８、２３１０、２３１２、２３１４を設けるが、代替的な実施形態では、いずれかの適切な数のチャンバ及び真空ポンプを設けて、装置の入力及び出力において所望の圧力を得ることができ、いくつかの変形又は実施形態では、水素又は他の原子又は分子をイオン化するために電子又は他の粒子又は放射を用いることで、設けるチャンバ数を減らすことができる。
【０８５４】
[00701]  放射源が自由電子放射源を含む実施形態について説明したが、代替的な実施形態では、所望の波長の放射を与えるためにいかなる適切な放射源も用いることができる。例えばいくつかの実施形態では、放射源はシンクロトロン放射源を含む。
【０８５５】
[00702]  水素分子のイオン化に関連付けて実施形態を説明したが、これらの実施形態を用いて、場合によっては存在し得る他の気体原子又は分子、例えば酸素、アルゴン、又は窒素をイオン化し除去することも可能である。それに応じて、電子エネルギ又は他のイオン化粒子又は放射を選択すればよい。
【０８５６】
[00703]  いずれかの適切な大きさの電場又は磁場を用いて、電子もしくは他の荷電粒子の軌道、又はイオン化気体原子もしくは分子の軌道を変更することができる。適切な大きさの場の選択は、例えばコンポーネントの特定の大きさ、材料、及び／又は配置、及び／又は特定の実施形態における所望の動作パラメータに基づいて行えばよい。
【０８５７】
[00704]  図６９は例示的なリソグラフィシステムＬＳ７を示す。リソグラフィシステムＬＳ７は、図１のリソグラフィシステムＬＳと同様であり、本発明の一実施形態に従ったビーム分割装置２０を含む。リソグラフィシステムＬＳ７は更に、放射源ＳＯ４と、複数のリソグラフィ装置ＬＡａ〜ＬＡｎとを備えている。例えば２０のリソグラフィ装置があり得る。
【０８５８】
[00705]  放射源ＳＯ４が自由電子レーザを含む場合、放射源ＳＯ４は比較的高パワーの放射を出力することができる。例えば自由電子レーザ源ＳＯ４は、それぞれ約１ｋＷの分岐放射ビームＢ１〜Ｂ２０を与える放射ビームＢを出力することができる。いくつかのリソグラフィ装置では、リソグラフィ装置で受光される放射量を低減することが望ましい場合がある。例えば、リソグラフィ装置の基板は、約５ｍＪ／ｃｍ２の放射線量を必要とするレジスト層を含み得る。そのリソグラフィ装置において高パワーの分岐放射ビームを受光すると、確実にレジストに適切な放射線量を与えることが困難である場合がある。基板の一部で受光される放射線量を低減させるための１つの方法は、基板に入射する放射に対して基板を動かすことである（スキャニング）。しかしながら、基板で所望の放射線量を得るため充分に高いスキャン速度を達成することは難しい場合がある。
【０８５９】
[00706]  本発明の実施形態において、分岐放射ビームＢ１〜Ｂ２０はそれぞれ減衰器２５１５ａ〜２５１５ｎを介して送出される。各減衰器２５１５ａ〜２５１５ｎは、分岐放射ビームＢ１〜Ｂ２０が対応するリソグラフィ装置ＬＡａ〜ＬＡｎの照明システムＩＬに入射する前に各分岐放射ビームＢ１〜Ｂ２０の強度を調整するように構成されている。
【０８６０】
[00707]  図７０ａ、図７０ｂを参照すると、減衰器２５１５ａによって与えることができる第１の減衰装置２５１９の一例が示されている。分岐レーザビームＢ１は一点鎖線により示されている。減衰器２５１５ａは第１のミラー２５２０及び第２のミラー２５２１を備えている。第２のミラー２５２１は、図示のｙ方向において第１のミラー２５２０から距離２ｈだけ離れている。第２のミラー２５２１は、減衰器２５１５ａに入った分岐放射ビームＢ１が第１のミラー２５２０の反射面に入射しその反射面によって第２のミラー２５２１の反射面の方へ反射されるように配置されている。第２のミラー２５２１は、分岐放射ビームＢ１をリソグラフィ装置ＬＡａ（図７０には示していない）の方へ送出するような角度に配されている。
【０８６１】
[00708]  第１のミラー２５２０はアーム２５２０’を介して第１の枢軸点２５２２に接続され、第２のミラーはアーム２５２１’を介して第２の枢軸点２５２３に接続されている。第１の調整手段（図示せず）が第１の枢軸点２５２２を中心に回転するように設けられ、第２の調整手段（図示せず）が第２の枢軸点２５２３を中心に第２のミラー２５２１を回転させるように設けられている。第１及び第２の調整手段は、当業者に容易に認められるような適切な形態とすればよい。例えば調整手段は、枢軸点２５２２、２５２３に配置されアーム２５２０’、２５２１’に接続された適切なモータを含み得る。
【０８６２】
[00709]  枢軸点２５２２、２５２３を中心としたミラー２５２０、２５２１の回転により、分岐放射ビームＢ１に対するミラー２５２０、２５２１の入射角αを調整することができる。ミラー２５２０、２５２１が同一の入射角αに配置されると、ミラー２５２０、２５２１で反射された後の分岐放射ビームＢ１はミラー２５２０、２５２１で反射される前と同じ方向に伝搬することは認められよう。
【０８６３】
[00710]  ミラー２５２０、２５２１は、一般にかすめ（又は斜め（ｇｌａｎｃｉｎｇ））入射反射と称されるものによって分岐放射ビームＢ１を反射するように配置されている。図７０ａでは、ミラー２５２０、２５２１は最大入射角αでの配置が示され、分岐放射ビームはミラー２５２０の下部（ｙ方向に対して）及びミラー２５２１の上部（ｙ方向に対して）に入射する。いくつかの実施形態では、角度αの最大値は例えば約１０度の角度であり得る。
【０８６４】
[00711]  図７０ｂでは、ミラー２５２０、２５２１は最小入射角αでの配置が示され、分岐放射ビームＢ１はミラー２５２０の上部及びミラー２５２１の下部に入射する。角度αの最小値は例えば約１度の角度αであり得る。従って、図示する例においてミラー２５２０、２５２１は１度から１０度の入射角の間で各枢軸点２５２２、２５２３を中心に回転可能である。他の実施形態では、これよりも大きいか又は小さい角度範囲を可能とするようにミラー２５２０、２５２１の構成及び／又はサイズが異なる場合があることは認められよう。例えば枢軸点２５２２、２５２３は、ミラー２５２０、２５２１の有用角度範囲を拡大又は縮小するように選択することができる。更に、ミラー２５２０、２５２１の各々は固定の枢軸点を中心に回転する構成が図示されているが、これは例示に過ぎない。ミラー２５２０、２５２１の入射角は、当業者に容易に認められるような他のいずれかの適切な調整手段を用いて調整可能であることは認められよう。一実施形態では、ミラー２５２０、２５２１は双方とも同一の枢軸点を中心に回転するように構成することができる。枢軸点２５２２、２５２３の位置を適切に選択することで、入来分岐放射ビームＢ１に対する出射分岐放射ビームＢ１の変位（すなわち図７０ａ、図７０ｂの実施形態では２ｈ）は、所定の比較的小さい範囲内の角度α（図７０ａ、図７０ｂに示す）では実質的に一定とすることができる。しかしながら角度αの角度範囲がこれより大きい場合、入来分岐放射ビームＢに対する出射分岐放射ビームＢの変位を実質的に一定とするために、ミラー２５２０、２５２１の少なくとも一方又は双方に、ミラー２５２０、２５２１の一方又は双方をｙ方向に平行移動させるのに適した平行移動手段を備えることができる。
【０８６５】
[00712]  ミラー２５２０、２５２１の各々の反射率は、ミラー２５２０、２５２１と分岐放射ビームＢ１との間の入射角αの関数である。例えば２度の入射角αでは、ミラー２５２０、２５２１の各々で、入射放射の約９８％（ミラーが完璧に平坦な表面を有するルテニウム（Ｒｕ）コーティングを有するという理論上の場合）を反射することができる。すなわち２度の角度では、ミラー２５２０、２５２１の一方が反射する放射は、そのミラーに入射した放射強度に比べて２％低減する。このため、ミラー２５２０、２５２１の双方が２度の角度αに配置されている場合、分岐放射ビームＢ１の強度はミラー２５２０、２５２１による反射で約４％低減する。
【０８６６】
[00713]  １０度の入射角（上述の例で用いられる最大角度）では、ミラー２５２０、２５２１の各々で入射放射の約９０％を反射することができる。すなわち、入射角が１０度である場合、反射される放射の強度は入射した放射よりも約１０％低い。このため、ミラー２５２０、２５２１の双方が１０度の入射角αに配置されている場合、分岐放射Ｂ１の強度はミラー２５２０、２５２１による反射で約２０％低減する。
【０８６７】
[00714]  上述の説明から、角度αを１度から１０度の間で調整することにより、リソグラフィ装置ＬＡａで受光される分岐放射ビームＢ１の強度は２％から２０％の間で変動し得ることが認められよう。
【０８６８】
[00715]  いくつかの実施形態では、ミラー２５２０、２５２１の入射角を１ＫＨｚまでの周波数で調整することができ、これによって分岐レーザビームＢ１の減衰のための迅速な調整機構を提供する。第１及び第２の調整手段をコントローラ２５２５に接続することができる。コントローラ２５２５は、リソグラフィ装置ＬＡａで受光される分岐放射ビームＢ１の所望の強度を示す命令を受信するように構成可能である。このような命令の受信に応じてコントローラは、ミラー２５２０、２５２１の入射角αを調整するように調整手段を制御することで、分岐放射ビームＢ１の所望の減衰を達成し、これによってリソグラフィ装置ＬＡａにおける所望の強度を達成するように構成することができる。
【０８６９】
[00716]  コントローラ２５２５は、リソグラフィ装置ＬＡａにおける強度を所定値に又は所定範囲内に維持するために、リソグラフィ装置ＬＡａで受光した分岐放射ビームＢ１の強度を検出すると共に分岐放射ビームＢ１の減衰を調整するように構成されたフィードバック制御ループの一部とすることができる。
【０８７０】
[00717]  他の実施形態では、ミラー２５２０、２５２１の各々の入射角は相互に独立して調整可能である。この結果として分岐放射ビームＢ１の伝搬方向が変化するが、これは、例えばミラー２５２０、２５２１の入射角を離散ステップ（ｄｉｓｃｒｅｔｅ  ｓｔｅｐ）でのみ調整可能な実施形態において、可能な減衰値数が増えるという点で有益である。
【０８７１】
[00718]  上述の実施形態は減衰器２５１５ａを参照して説明したが、減衰器２５１５ｂ〜２５１５ｎについても同様に実施可能であることは認められよう。
【０８７２】
[00719]  図７１を参照すると、減衰器２５１５ａを備えることができる第１の減衰装置２５１９の代替的な実施形態が示されている。図７１の実施形態では、第１の減衰装置２５１９は４つのミラー２５３０、２５３１、２５３２、２５３３を備えている。ミラー２５３０、２５３１は、図７０ａ、７０ｂを参照して上述したミラー２５２０、２５２１と同様に構成されている。具体的には、第１のミラー２５３０には、このミラー２５３０がアーム２５３０’を介して接続する第１の枢軸点２５３４を中心としてミラー２５３０を回転させるように構成された第１の調整手段が設けられている。第２のミラー２５３１には、このミラー２５３１がアーム２５３１’を介して接続する第２の枢軸点２５３５を中心としてミラー２５３１を回転させるように構成された第２の調整手段が設けられている。
【０８７３】
[00720]  ミラー２５３２、２５３３は、ミラー２５３０、２５３１と同様に構成されているが、第１のミラー２５３０及び第２のミラー２５３１の構成を、分岐放射ビームＢ１の伝搬方向に垂直な軸に沿って「ミラーリング」したものと見なすことができる。具体的には、第３のミラー２５３２は、ｙ方向において第２のミラー２５３１と同じ位置に配置され、第２のミラー２５３１から反射した放射を受光するように配置されている。第３のミラーには、第３の枢軸点２５３６を中心としてミラー２５３２を回転させるように構成された第３の調整手段が設けられている。第３のミラー２５３２は、受光した放射を、第２のミラー２５３２からｙ方向に２ｈの距離だけ離れた第４のミラー２５３３の方へ反射させるように配置されている（すなわち第４のミラー２５３３はｙ方向において第１のミラー２５３０と同じ位置にある）。第４のミラー２５３３には、第４の枢軸点２５３７を中心としてミラー２５３３を回転させるように構成された第４の調整手段が設けられている。第４のミラー２５３３は、放射をリソグラフィ装置ＬＡａ（図７１には図示していない）へ送出するように配置されている。
【０８７４】
[00721]  第１から第４のミラー２５３０〜２５３３の各々の入射角αが同一である場合、分岐放射ビームＢ１は、減衰器２５１５ａへの入射時と同じ方向にかつｙ方向の同じ位置で減衰器２５１５ａから出射する。更に、各々が１度から１０度の範囲で入射角を調整するように動作可能な４つのミラーを用いることで、減衰器２５１５ａの可能な減衰範囲は、（図７０の構成における）２％から２０％の範囲から、４％から４０％まで拡大する（すなわち、可能な透過範囲は減衰器２５１５ａに入射する放射の９６％から６０％まで）。最小減衰が大きくても許容可能である場合、図７１の実施形態で達成可能な大きい方の減衰範囲が有利であり得ることは認められよう。
【０８７５】
[00722]  更に、図７１の実施形態を用いて、分岐放射ビームＢ１の偏光に対する影響を低減しつつ、図７０の実施形態が提供し得るものと同一又は同様の減衰範囲を与えることができる。すなわち、特定の減衰を達成するために必要な入射角αが小さくなるので、所与の減衰について、分岐放射ビームＢ１のＰ偏光成分及びＳ偏光成分に対する４つのミラー２５３０から２５３３の組み合わせ効果は、２つのミラー２５２０、２５２１の組み合わせ効果よりも小さい。これは、２０％又はこれに近い減衰（すなわち各ミラー２５２０、２５２１の入射角αが１０度に近い）について特に当てはまる。
【０８７６】
[00723]  いくつかの実施形態では、分岐放射ビームＢ１が減衰器２５１５ａに入射する前の概ね円形の偏光をできる限り維持することが望ましいことがある。この場合、約１度から５度までの角度調整範囲で約２％から２０％までの減衰範囲を達成し得る。従ってこの実施形態は、分岐放射ビームＢ１の偏光に対する影響を低減するために特に有益であり得る。
【０８７７】
[00724]  更に、図７１の構成では、ミラー２５３０から２５３３の１つ以上の平行移動補正を行うための平行移動手段は必要ない。出射ビームは、全てのαの値について入来ビームと同じ角度及び位置を有する（角度αが４つのミラー全てで等しい場合）。換言すると、ミラー２５３０、２５３１によって生じる距離２ｈのいかなる変化もミラー２５３２、２５３３によって「反転」されるので、分岐放射ビームＢ１が入射時と同じ位置で減衰器２５１５ａから出射することを保証するためにｙ方向のミラー平行移動は必要ない。
【０８７８】
[00725]  図７１は、２つのミラーのセットを２つ示すと考えることができる。すなわち、第１のセットはミラー２５３０、２５３１を含み、第２のセットはミラー２５３２、２５３３を含む。他の実施形態では、追加のミラー又は追加のミラーセットを設けることで、可能な減衰範囲を更に拡大するか、又は分岐放射ビームＢ１の偏光の変化を低減させることが可能であることは認められよう。
【０８７９】
[00726]  上述の第１の減衰装置に加えて、減衰器２５１５ａ〜２５１５ｎの１つ以上の内部に第２の減衰装置を設けることも可能である。第２の減衰装置は固定の減衰を与えることができる。あるいは、第２の減衰装置は、もっと低速で及び／又はもっと高域の可能減衰値で調整可能な調整可能減衰装置を与えることも可能である。
【０８８０】
[00727]  図７２ａは、図３及び図４を参照して上述したような第１の減衰装置と組み合わせて又はその代わりに設けることができる第２の減衰装置２５４０の例を概略的に示す。本明細書において「第１の」及び「第２の」減衰装置と称するが、これは順序を示唆するものではないことは理解されよう。実際、これらを組み合わせて設ける場合、分岐放射ビームＢ１は、第１又は第２の減衰装置のいずれか一方を通過した後に他方を通過することができる。
【０８８１】
[00728]  第１又は第２の減衰装置の一方が他方よりも大きな減衰を与える場合（例えば第２の減衰装置が減衰率１０を与える場合）、例えば制御ループのため、第２の減衰装置を、放射強度を監視するセンサの後段（分岐放射ビームＢ１の伝搬方向に対して）に配置することが望ましい場合がある。
【０８８２】
[00729]  減衰装置２５４０は、チャンバ２５４２を画定する筐体２５４１を備えている。筐体２５４１は、いかなる形状のチャンバ２５４２も画定することができる。例えば筐体２５４１は概ね管状とすることができる。チャンバ２５４２は、第１の端部で第１のウィンドウ２５４３によって閉鎖され、この反対側の第２の端部で第２のウィンドウ２５４４によって閉鎖されている。チャンバ２５４２内に制御された量のガスを流入可能とするために入口２５４５が設けられている。チャンバ２５４２内から制御されたガス流を排出可能とするためにバルブ２５４６も設けることができる。チャンバ２５４２内の圧力を監視するために圧力モニタ２５４７が設けられている。圧力モニタ２５４７はいかなる形態の圧力モニタであってもよい。固定の封入されたガス媒体でなくガス流を供給することで、ガスによって吸収したエネルギを除去することができる。このように除去されるエネルギ量は、減衰装置２５４０が大きい減衰率（１０等の減衰率）を与える場合には相当なものとなり得る。
【０８８３】
[00730]  入口２５４５によってチャンバ２５４２内にＥＵＶ吸収ガスを導入することができる。チャンバ２５４２内に導入される特定のガスは、所望のＥＵＶ吸収レベルに応じて選択可能であることは認められよう。しかしながら一例として、水素、ヘリウム、及び／又はアルゴン等のガスが適切であり得る。ウィンドウ２５４３、２５４４は、ＥＵＶ放射に高い透過率を与えるように構築すると共に、他の波長の電磁放射には高い吸収率を与えるように構築することができる。例えばこれらのウィンドウは、一般にスペクトル純度フィルタと称されるものを含むことができ、これはＥＵＶ波長外の放射を遮るがＥＵＶ放射の透過を可能とする。このようなスペクトル純度フィルタは、当業者に認められるいずれかの適切な方法で構築可能である。例えばウィンドウ２５４３、２５４４は、モリブデン（Ｍｏ）及びケイ化ジルコニウム（ＺｒＳｉ）から構築すればよい。Ｍｏ／ＺｒＳｉスタックの一面又は両面にモリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）を被せてもよい。代替的な例では、ウィンドウ２５４３、２５４４はポリシリコン（ｐＳｉ）から形成可能である。ポリシリコンフィルムの一面又は両面に窒化シリコン（ＳｉＮ）層を被せてもよい。例えばグラフェン等の他の材料も、ウィンドウ２５４３、２５４４に用いるのに適切であり得る。ウィンドウ２５４３、２５４４の厚さは、チャンバ２５４２内の所望の最大圧力に応じて選択すればよい。所望の最大圧力は所望の減衰に応じて選択すればよい。
【０８８４】
[00731]  分岐放射ビームＢ１は、第１のウィンドウ２５４３を通って第２の減衰装置２５４０に入射し、チャンバ２５４２内の流体との相互作用によって減衰した後、第２のウィンドウ２５４４を通って減衰装置２５４０から出射する。チャンバ２５４２を通過することによる分岐放射ビームＢ１の減衰は、チャンバ２５４２内のガスの種類、量、及び圧力を変えることで変動させることができる。
【０８８５】
[00732]  圧力センサ、ガス入口、及びガスバルブは、コントローラ２５２５（図３、図４）等のコントローラ、又は別個のコントローラと連通させることができる。コントローラは、ガス入口２５４５及びガスバルブ２５４６を制御することでチャンバ２５４２内の所望の圧力を達成するように動作可能である。チャンバ２５４２内の所望の圧力は、第２の減衰装置によって分岐放射ビームＢ１の所望の減衰が達成されるように選択することができる。この代わりに又はこれに加えて、チャンバ２５４２内の所望の圧力は、チャンバ２５４２内の圧力を所定の安全範囲内に維持するように選択してもよい。
【０８８６】
[00733]  図７２ｂに、第２の減衰装置の代替的な実施形態を示す。同様のコンポーネントには同様の番号を付す。図７２ａの例示的な実施形態では、ウィンドウ２５４３、２５４４の双方が長さに沿って分岐放射ビームＢ１の伝搬方向に対して垂直である。このため、分岐放射ビームＢ１がチャンバ２５４２に入射する位置とは無関係に、チャンバ２５４２を通る分岐放射ビームＢ１の経路は同一の長さである。図７２ｂに示す代替的な例では、ウィンドウ２５４３、２５４４は分岐放射ビームＢ１の伝搬方向に対して相互に角度が付いている。このため、分岐放射ビームＢ１がある位置からチャンバ２５４２に入射する場合、分岐放射ビームＢ１が（図７２のｙ方向で）もっと低い別の位置からチャンバ２５４２に入射する場合に比べて、短い距離でチャンバ２５４２を通り抜ける。従って、分岐放射ビームＢ１がチャンバ２５４２内に入射する位置を変えることによって分岐放射ビームの減衰を変動させることができる。更に、この構成を用いて光ビームの断面で強度勾配を発生させることも可能である。このような強度勾配を用いて、照明フィールドにおける強度のばらつきを補正してもよい。
【０８８７】
[00734]  一般に、図７２ａ、図７２ｂの第２の減衰装置を用いて分岐放射ビームＢ１の減衰を変動させ得る範囲は、図７０ａ、図７０ｂ、及び図７１の第１の減衰装置によって達成可能な減衰調整範囲よりも大きい。しかしながら、減衰を調整可能な速度は第１の減衰装置のものよりも遅い。例えば、減衰を低減させるため、チャンバ２５４２からガスを抜くことができる。しかしながらこれは、例えばミラー２５３０から２５３３を調整するために必要な時間に比べて著しく長い時間を要し得る。
【０８８８】
[00735]  図７３を参照すると、更に別の代替的な実施形態が示されている。この場合、分岐放射ビームＢ１の経路に近垂直入射角で配置したＥＵＶ反射膜２５５０によって第２の減衰装置を提供する。膜２５５０は、上述のウィンドウ２５４３、２５４４と同様に構築することができる。膜２５５０は、使用する構成及び材料に応じていずれかの適切な寸法とすればよい。
【０８８９】
[00736]  分岐放射ビームＢ１は、第１の減衰装置２５１９から出射して膜２５５０に入射する。膜２５５０は、分岐放射ビームＢ１の部分２５５１を減衰器２５１５ａの壁に配置された放射ダンプ２５５２の方へ反射させる分岐放射ビームＢ１の入射角を生成するような向きに配置されている。分岐放射ビームＢ１の部分２５５３は膜２５５０を透過する。反射されない分岐放射ビームＢ１の部分は膜２５５０によって吸収されることは認められよう。分岐放射ビームＢ１と膜２５５０の入射角を近垂直入射角として、前段の光学要素（すなわち図７３の減衰装置２５１９）の方への反射放射を実質的に回避することができる。
【０８９０】
[00737]  図７３において、反射膜２５５０は減衰器２５１５ａ内の減衰装置２５１９の後段（分岐放射ビームＢ１の伝搬方向に対して）に配置されている。しかしながら他の実施形態では、減衰器２５１５ａ内の減衰装置の順序は異なるものにしてもよい。更に、膜２５５０等の複数の膜を連続的に設けることで、分岐放射ビームＢ１の減衰を更に増大可能であることも認められよう。
【０８９１】
[00738]  更に、減衰器は第１及び第２の減衰装置を備え得ることを記載したが、減衰器は更に別の減衰装置を備える場合があることは認められよう。例えば図７３の実施形態を他の実施形態と組み合わせて、図３又は図４の減衰装置、図７２ａ、図７２ｂの減衰装置、及び膜２５５０等の膜を含む減衰装置を有する減衰器を提供することができる。他の構成も可能である。
【０８９２】
[00739]  各分岐放射ビームに対してそれぞれ減衰器２５１５ａ〜２５１５ｎを設けることを記載したが、他の実施形態では、分岐放射ビームの１つのみ又はいくつかに対して減衰器を設け得ることは認められよう。更に、複数の分岐放射ビームに単一の減衰器を設けることも可能である。すなわち、減衰器２５１５ａ〜２５１５ｎはビーム分割装置２０の外側に配置して図示しているが、他の実施形態では、本明細書で説明したような減衰器をビーム分割装置２０内に配置することで複数の分岐放射ビームを減衰することができる。例えば、分岐放射ビームＢｂ〜Ｂ２０の全てを共に減衰させるために、第１の分岐放射ビームＢ１の分岐直後に減衰器を設けてもよい。実際には、本明細書における教示の当業者に認められるように、減衰器のいかなる組み合わせ又は構成も提供可能である。
【０８９３】
[00740]  更に一般的には、概略的に説明したような減衰器１５は、リソグラフィシステム内で基板よりも前段の他の場所に位置付けることも可能であることは、本明細書における教示から容易に認められよう。例えば図２を参照すると、イルミネータＩＬ内に減衰器を位置付けることができる。
【０８９４】
[00741]  これより図７４を参照して放射源ＳＯ５の代替的な実施形態について説明する。これは、自由電子レーザＦＥＬ（例えば実質的に図３を参照して説明したものとすればよい）、光学システム２６３０、及びセンサ装置２６３１を備えている。光学システム２６３０は、第１の光学要素２６３２、第２の光学要素２６３３、コントローラ２６３０ａ、第１のアクチュエータ２６３２ａ、及び第２のアクチュエータ２６３３ａを備えている。第１及び第２のアクチュエータ２６３２ａ、２６３３ａは、それぞれコントローラ２６３０ａからの受信信号Ｓ１、Ｓ２に応じて第１及び第２の光学要素２６３２、２６３３を動かすように動作可能である。光学システム２６３０は、自由電子レーザＦＥＬから放射ビームＢ’を受信し、第１及び第２の可動光学要素２６３２、２６３３を用いてビームＢ’の断面積を拡大するように構成されている（例えばビームが円形断面を有する場合はビームの直径を拡大し、又は、ビームが矩形断面を有する場合はビームの高さ及び幅を拡大する）。この拡大されたビームＢは、光学システム２６３０により出力され、ビーム分割装置２０（図１）により受光される。
【０８９５】
[00742]  センサ装置２６３１は、ビームＢの伝搬方向に沿って離間した２つのセンサセット２６３１ａ、２６３１ｂを備えている。各センサセット２６３１ａ、２６３１ｂは、ビームＢの外縁の周りに配置されたセンサを含み、所望の位置から放射ビームが逸脱するとビームのエッジが１つ以上のセンサに重なるようになっている。例えば、光学システム２６３０により出力される放射ビームＢが円形である場合、ｙ−ｚ面内で放射ビームＢの直径とほぼ一致する直径を有する円の円周の周りに検知要素を配置すればよい。センサ装置の他のいずれかの適切な形態も使用可能である。
【０８９６】
[00743]  センサ装置２６３１は２つの出力信号Ｓａ、Ｓｂを与え、これらは各々、ビームが異なる距離だけ伝搬した後のビーム位置を示す。コントローラＳは、信号Ｓａ、Ｓｂを処理してビームＢの伝搬方向を明らかにするように構成されている。コントローラはビームＢの位置も明らかにすることができる。コントローラ２６３０ａは、センサ装置２６３１からの信号Ｓに応じてアクチュエータ２６３２ａ、２６３３ａを用いて１つ以上の可動光学要素２６３２、２６３３を動かし、自由電子レーザＦＥＬにより生成されるビームＢ’の方向の変化を補償するように動作可能である。コントローラ２６３０ａ並びに第１及び第２のアクチュエータ２６３２ａ、２６３３ａは、光学システム２６３０の調整機構を形成する。また、光学要素２６３２、２６３３を用いて、自由電子レーザＦＥＬにより生成されるビームＢ’の位置の変化を補償することも可能である。
【０８９７】
[00744]  この状況で用いる場合、ビームＢのエッジは、強度が予め設定された閾値未満に低下するポイントとして規定することができる。予め設定された閾値は、例えば最大強度の一定の割合とすればよい。
【０８９８】
[00745]  各センサセット２６３１ａ、２６３１ｂの各センサは、これに入射する放射の量を示す信号を出力することができる。これらの信号の各々は、別個に又は組み合わせ信号Ｓａ、Ｓｂとしてコントローラ２６３０ａに送信することができる。
【０８９９】
[00746]  複数のセンサの各々に入射する放射の量を解析することにより、放射ビームＢの位置を明らかにすることができる。例えば放射ビームが円形である実施形態では、２つの直径方向に対向した検知要素に入射する放射の量に差がある場合、放射ビームＢの中心は、より多くの放射を受光する検知要素の方に近い。いったんこのように各センサセット２６３１ａ、２６３１ｂについて放射ビームの位置が明らかになったら、放射ビームの方向を明らかにすることができる。これが放射ビームＢの所望の方向とは異なる場合、コントローラ２６３０ａは、第１及び第２の光学要素２６３２、２６３３を動かしてこれを補正するように動作可能である。
【０９００】
[00747]  センサ装置２６３１のセンサセット２６３１ａ、２６３１ｂを可動としてもよい。これによって、放射ビームＢの形状及び／又は強度プロファイルの変化を考慮に入れることができる。
【０９０１】
[00748]  第１及び第２の光学要素２６３２、２６３３の各々はミラーを含み、能動冷却機構を設けることができる。例えば各ミラーに、例えば水又は二酸化炭素（ＣＯ２）等の冷却流体を供給することができる。しかしながら、損傷を受けることなく光学要素が吸収及び放散することができるパワー密度には限りがある。
【０９０２】
[00749]  自由電子レーザＦＥＬの所与の出力パワーについて、自由電子レーザＦＥＬの下流にある第１の光学要素２６３２が受けるパワー密度は、（ｉ）放射ビームＢ’が自由電子レーザＦＥＬのアンジュレータ２４から出射する際の初期サイズ及び発散と、（ｉｉ）アンジュレータ２４と第１の光学要素２６３２との間の距離と、に依存する。自由電子レーザＦＥＬと第１の光学要素２６３２との間の距離が広がると、第１の光学要素２６３２が受けるパワー密度は低下する。
【０９０３】
[00750]  ＥＵＶ自由電子レーザが生成する放射ビームは通常、比較的小さいエテンデュを有する。具体的には、自由電子レーザＦＥＬが与えるＥＵＶ放射ビームＢ’は、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源又は放電生成プラズマ（ＤＰＰ）源（双方とも当技術分野において既知である）により発生されるＥＵＶ放射ビームよりも著しく小さいエテンデュを有する。例えば、自由電子レーザＦＥＬが生成する放射ビームＢ’は、例えば１００マイクロラジアンのような５００マイクロラジアン未満の発散を有する可能性があり、例えば約５０μｍの直径を有し得る。自由電子レーザＦＥＬが生成する放射ビームＢ’は、例えば約５０μｍの直径を有し得る。
【０９０４】
[00751]  １つ以上のＥＵＶリソグラフィ装置の高いスループットをサポートするため、自由電子レーザＦＥＬの出力パワーは数十キロワットのオーダーであり得る。このようなパワーにおいて、自由電子レーザＦＥＬが生成する放射ビームＢ’の初期直径は極めて小さいので、パワー密度はかなり大きい。例えば出力パワーが３０ｋＷであり初期ビーム直径が５０μｍである自由電子レーザの初期パワー密度は、約１．５ｘ１０１３Ｗ／ｍ２である。約１０％の吸収率を仮定するとしても（これはかすめ入射ミラーではあり得る）、このパワー密度は大きすぎるので、損傷を受けずに第１の光学要素２６３２が実際に対応することはできない。
【０９０５】
[00752]  本発明の実施形態では、第１の光学要素２６３２は凸面かすめ入射ミラーである。好ましくは、第１の光学要素２６３２は、例えば銅のような良好な熱の伝導体である材料から形成され、例えばルテニウム（Ｒｕ）のような反射率を最大化し吸収を最小限に抑えるコーティングを備えている。凸面かすめ入射ミラーは、例えば球面、アスティグマティック、又は非球面等のいずれかの適切な形状を有し得る。放射ビームＢ’と第１の光学要素２６３２の表面との角度は小さい。これは２つの利点を与える。すなわち、（ａ）第１の光学要素２６３２上でのビームスポットサイズを拡大してパワー密度を低下させること、及び（ｂ）吸収係数を低下させて、第１の光学要素２６３２により吸収されて放散しなければならない入射パワーの割合を低減させること、である。放射ビームＢ’と第１の光学要素２６３２の表面との角度は好ましくは約１０度未満である。これは、この角度が１０度超に拡大すると第１の光学要素２６３２の反射率が著しく低下するからである。第１の光学要素２６３２は凸形であるので、その曲率半径は、放射ビームＢ’と第１の光学要素２６３２の表面との角度の下限を設定する。好ましくは、この角度は０．５度から１０度の範囲内であり、より好ましくは１度から５度の範囲内であり、最も好ましくは１度から３度の範囲内である。
【０９０６】
[00753]  円形のビームＢ’では、第１の光学要素２６３２はかすめ入射ミラーであるので、第１の光学要素２６３２上のビームスポットサイズは楕円形である。第１の光学要素２６３２の湾曲を無視すると、楕円形の短軸の長さはビームＢ’の直径ｄであり、長軸の長さは、ビームＢ’の直径ｄの、放射ビームＢ’と第１の光学要素２６３２の表面との角度αのサインに対する比、すなわちｄ／ｓｉｎ（α）である。
【０９０７】
[00754]  再び第１の光学要素２６３２の湾曲を無視すると、第１の光学要素２６３２がかすめ入射ミラーである場合の円形ビームＢ’について、第１の光学要素２６３２によって吸収されるパワー密度ＰＤは以下により与えられる。
【０９０８】
【数１０】
0006571092.tif 000012
【０９０９】
ここで、αは放射ビームＢ’と第１の光学要素２６３２の表面との角度であり、ｆα（α）は第１の光学要素２６３２によって吸収されるパワーの割合であり（これはαに依存する）、ＰＤ０は、ビームＢ’のパワーの、その断面積に対する比（すなわちビームの初期パワー密度）である。
【０９１０】
[00755]  一例において、放射ビームＢ’と第１の光学要素２６３２の表面との角度αは２．５度である。この角度では、入射パワーの約８％が第１の光学要素２６３２によって吸収され得る。スポットサイズの拡大及び吸収係数の低下を考慮に入れると、上述のように出力パワーが３０ｋＷであり初期ビーム直径が５０μｍである自由電子レーザの例では、第１の光学要素２６３２によって吸収されるパワー密度は５．３ｘ１０１０Ｗ／ｍ２まで低減する。しかしながら、このパワー密度はまだ大きすぎるので、損傷を受けずに第１の光学要素２６３２が実際に対応することはできない。
【０９１１】
[00756]  放射ビームＢ’が伝搬すると、そのサイズは拡大する。２つのポイント間でのサイズ拡大は、２つのポイント間の距離と発散の２分の１のタンジェントとの積に比例する。第１の光学要素２６３２の湾曲を無視すると、第１の光学要素２６３２に垂直入射する円形ビームＢ’では、第１の光学要素２６３２によって吸収されるパワー密度Ｐｄは以下により与えられる。
【０９１２】
【数１１】
0006571092.tif 000013
【０９１３】
ここで、ｆαは第１の光学要素２６３２によって吸収されるパワーの割合であり、ｄ１は初期ビーム直径であり、θはビームＢ’の発散であり、ｌはアンジュレータ２４と第１の光学要素２６３２との間の距離であり、Ｐｄｉは、ビームＢ’のパワーの、その初期断面積に対する比（すなわちビームの初期パワー密度）である。
【０９１４】
[00757]  自由電子レーザＦＥＬが生成する放射ビームＢ’の発散は極めて小さいので、ビームのサイズを著しく拡大するためには（第１の光学要素２６３２により吸収されるパワー密度の大幅な低下に対応する）、ビームは相当な距離を進まなければならない。例えば、第１の光学要素２６３２上でのパワー密度が充分に低いのでその表面コーティングが損傷を受けずに済むためには、アンジュレータ２４と第１の光学要素２６３２との間の距離を数十メートルのオーダーとする必要があり得る。アンジュレータ２４と第１の光学要素２６３２との間の距離が約１０ｍでは小さすぎる場合があり、１００ｍでは不必要に大きい可能性がある。アンジュレータ２４と第１の光学要素２６３２との間の距離は、例えば３０ｍから８０ｍの範囲内とすることができ、例えば約５０ｍとすればよい。第１の光学要素の損傷が回避されるアンジュレータ２４と第１の光学要素２６３２との間の距離は、（ビームのパワー密度に依存することに加えて）表面コーティング及び第１の光学要素の基板の材料特性と、第１の光学要素の冷却に用いる冷却システムの有効性とに依存する。
【０９１５】
[00758]  上記のように、出力パワーが３０ｋＷ、初期ビーム直径が５０μｍ、放射ビームＢ’と第１の光学要素２６３２の表面との角度αが２．５度、発散が１００マイクロラジアン、アンジュレータ２４と第１の光学要素２６３２との間の距離が５０ｍである自由電子レーザＦＥＬの例では、第１の光学要素２６３２上のパワー密度を約４．４ｘ１０８Ｗ／ｍ２まで低下させることができる。充分な冷却を行うと、第１の光学要素２６３２に損傷を与えることなくそのようなパワー密度を第１の光学要素２６３２によって吸収及び放散することができる。
【０９１６】
[00759]  一般に、所与の初期ビーム直径、パワー、及び発散において、第１の光学要素２６３２が吸収するパワー密度ＰＤは、以下を変更することで変動させることができる。（ｉ）放射ビームＢ’と第１の光学要素２６３２の表面との間の角度α、及び／又は（ｉｉ）アンジュレータ２４と第１の光学要素２６３２との間の距離ｌである。角度αの許容可能値の範囲は距離ｌに依存し、その逆も同様である。また、角度αの許容可能値の範囲は第１の光学要素２６３２の曲率半径によって制約を受ける場合がある（これによって、第１の光学要素が放射ビームＢ’から離れる方向に湾曲して放射ビームの一部が第１の光学要素に入射しなくなる可能性を回避する）。
【０９１７】
[00760]  自由電子レーザＦＥＬのアンジュレータ２４と第１の光学要素２６３２との間の距離が数十メートルのオーダーである場合、第１の光学要素２６３２上のビームスポットの位置付けは、アンジュレータ２４から出射する放射ビームＢ’の初期方向に大きく依存する。この方向の極めて小さな変動が、第１の光学要素２６３２におけるスポットを大幅に移動させる可能性がある。距離ｌが充分に大きいので、放射源ＳＯ５のコンポーネント及び／又はそれらが収容されている建造物の小さい相対的な機械的移動が、第１の光学要素２６３２上のスポットの大きな変位を招きかねない。コントローラ２６３０ａ並びに第１及び第２のアクチュエータ２６３２ａ、２６３３ａは、光学システム２６３０のための調整機構を形成する。
【０９１８】
[00761]  光学システム２６３０の調整機構（コントローラ２６３０ａ並びに第１及び第２のアクチュエータ２６３２ａ、２６３３ａにより提供される）及びセンサ装置２６３１は、アクティブフィードバックループを与える。これによって、第１の光学要素２６３２が損傷しないようにアンジュレータ２４から充分遠くに配置しながら、光学システム２６３０によって出力されるビームＢの方向及び位置が安定したままであることを保証する。従って、有利な点として、自由電子レーザＦＥＬ及びこのアクティブフィードバックループの組み合わせにより、リソグラフィに高パワーＥＵＶ放射ビームを利用することが可能となる。
【０９１９】
[00762]  第１の光学要素２６３２は凸形であるので、ＥＵＶ放射ビームの発散を増大させて、光路の下流のミラーに対する熱負荷を低減させる。これによって下流のミラーは、低スペックで、あまり冷却を行わない、従って安価なものとすることができる。これに加えて又はこの代わりに、これは下流のミラーを近垂直入射とすることができる。
【０９２０】
[00763]  図７４を参照すると、基準の軸セット５０に対して、アンジュレータ２４の軸はｘ方向にある。放射ビームＢ’は概ねｘ方向に伝搬する。第１及び第２の光学要素２６３２、２６３３の各々は、ｙ方向及びｚ方向に線形移動するように動作可能であり、ｘ軸及びｚ軸を中心に回転するように動作可能である。この自由さによって光学システム２６３０は、ｘ方向からの放射ビームの伝搬方向の逸脱を補正することができる。
【０９２１】
[00764]  例えば、いわゆるビームポインティングエラーが発生することがある。この場合、放射ビームＢ’はｘ方向に伝搬せずにｘ方向に対してわずかな角度で伝搬する。ポインティングエラーは例えば、放射ビームＢ’の方向がｙ方向の成分を含むようなものであり得る。これは、第１及び第２の光学要素２６３２、２６３３をｚ方向を中心に回転させることで補正可能である。第１の光学要素２６３２の回転を用いて放射ビームＢ’が第２の光学要素２６３３の中心に入射するように方向付けることができ、第２の光学要素の回転を用いて放射ビームＢ’が光学システム２６３０からの出射時にｘ方向に伝搬することを保証することができる。
【０９２２】
[00765]  同様に、放射ビームの方向がｚ方向の成分を含むポインティングエラーは、第１及び第２の光学要素２６３２、２６３３をｘ方向を中心に回転させることで補正可能である。放射ビームがｙ方向及びｚ方向の成分を含むポインティングエラーは、第１及び第２の光学要素２６３２、２６３３をｘ方向及びｚ方向の双方に回転させることで補正可能である。
【０９２３】
[00766]  第１の光学要素２６３２はｙ方向及びｚ方向に平行移動可能であり得る。ｙ方向及びｚ方向の平行移動を用いて、放射ビームＢ’が第１の光学要素の中心又はその近傍に入射することを保証することができる。放射ビームＢ’が逸脱して第１の光学要素２６３２の中心に入射しなくなった場合、放射ビームＢ’が第１の光学要素の中心又はその近傍にくるまで、第１の光学要素をｙ方向及び／又はｚ方向に平行移動させればよい。第１の光学要素２６３２上の放射ビームＢ’の位置は、例えばカメラ又は他の何らかのセンサ（図示せず）によって監視することができる。
【０９２４】
[00767]  ビームポインティングエラーを補正するために、第２の光学要素２６３３のｙ方向及びｚ方向の平行移動は必要でない場合がある。しかしながら第２の光学要素２６３３は、他のエラーを補正することを考慮してｙ方向及びｚ方向に平行移動可能とすることができる。第２の光学要素２６３３の平行移動は、例えば放射ビームの断面形状の補正又は変更を行うために用いることがある（例えば光学要素２６３２、２６３３が非球面又は他の複雑な形状を有する場合）。
【０９２５】
[00768]  図７５は、第１の光学要素２６３２及びこれに関連付けられたアクチュエータ２６３２ａを更に詳しく概略的に示す。アクチュエータ２６３２ａは、第１の光学要素２６３２とアクチュエータのベース２６３５との間に接続された３つのアクチュエータ要素を含む。各アクチュエータ要素は、光学要素の角に、又は角に隣接して位置付けられている（３つのアクチュエータ要素は三角形の３つの角の形態に配置されている）。図７５には、２つのアクチュエータ要素２６３４ａ、２６３４ｂを概略的に示す。アクチュエータ要素２６３４ａ、２６３４ｂは、例えば圧電アクチュエータとすることができ、又は他のいずれかの適切な形態のアクチュエータとしてもよい。各アクチュエータ要素２６３４ａ、２６３４ｂは、（双方向の矢印に示すように）第１の光学要素の角をｙ方向に動かすように個別に動作可能である。これによって、第１の光学要素を所望のようにｚ軸又はｘ軸を中心として回転させることができる。全てのアクチュエータ要素を一緒に動作させると、第１の光学要素２６３２はｙ方向に平行移動する。別個のアクチュエータ要素を用いて第１の光学要素２６３２をｚ方向に平行移動させることも可能である。この別個のアクチュエータ要素を用いて、例えばベース２６３５をｚ方向に平行移動させ、これによって第１の光学要素２６３２をｚ方向に移動させることができる。同様に、別個のアクチュエータ要素を用いてｘ方向に平行移動させることも可能である。この別個のアクチュエータ要素を用いて、例えばベース２６３５をｘ方向に平行移動させ、これによって第１の光学要素２６３２をｘ方向に移動させることができる。
【０９２６】
[00769]  アクチュエータ２６３４ａ、２６３４ｂの上記の説明は、それらが第１の光学要素２６３２の角にあるか又は角に隣接していることを示すが、第１の光学要素が角を有することは必須ではない（例えばこれは楕円形であり得る）。一般に、三角形の３つの角にアクチュエータ要素を配置すると、（第１の光学要素の形状とは無関係に）第１の光学要素の容易に制御可能な回転及び平行移動が可能となる。しかしながら、いかなる適切な配置のアクチュエータ要素も用いることができる。例えば、６つのアクチュエータ要素を、対にしてベース上に搭載し、これとは異なる対にして光学要素上に搭載する配置を用いることも可能である（このタイプの配置はスチュアートプラットフォーム（Ｓｔｕａｒｔ  ｐｌａｔｆｏｒｍ）又は六脚型（Ｈｅｘａｐｏｄ）と称される）。
【０９２７】
[00770]  第１の光学要素２６３２とベース２６３５との間に、長さが変化し得る１つ以上の蛇腹が延出して、第１の光学要素２６３２からベースに熱を伝達するように機能することができる。熱の伝達は、高い熱伝導率を有する蛇腹内の固定材料によって容易にすることができる。これに加えて又はこの代わりに、１つ以上の可撓性パイプが蛇腹を介して取り付けプレートとの間で冷却流体を送受することができる。これに加えて又はこの代わりに、高温側で液体が蒸発し低温側で蒸気が凝結する可撓性ヒートパイプを用いて、光学要素から離れる方向に熱を伝達することができる。
【０９２８】
[00771]  第２の光学要素２６３３のアクチュエータ要素２６３３ａは、第１の光学要素２６３２のアクチュエータ２６３２ａと同様の構成を有し得る。一実施形態では、ｚ方向の平行移動を行うために用いる別個のアクチュエータを省略する場合がある。
【０９２９】
[00772]  コントローラ２６３０ａは、放射ビームＢの位置及び／又は方向が所望の方向と異なるか否かを判定し、異なる場合は、放射ビームＢを所望の方向に戻すためには第１及び第２の光学要素２６３２、２６３３がどのように動く必要があるか判定するように動作可能であり得る。次いでコントローラ２６３０ａは、それに応じて第１及び第２の光学要素２６３２、２６３３を動かすために、この情報を２つのアクチュエータ２６３２ａ、２６３３ａのための２つの信号Ｓ１、Ｓ２に変換することができる。コントローラ２６３０ａは、上述の機能を実施可能であるプロセッサ（図示せず）を備え得る。プロセッサは、センサ装置２６３１からの所与の入力信号Ｓａ、Ｓｂに応じて第１及び第２の光学要素２６３２、２６３３をどのように動かさなければならないかをリアルタイムで計算することができる。これに加えて又はこの代わりに、プロセッサは、メモリ（図示せず）に記憶することができる参照テーブル等からこの情報にアクセスしてもよい。
【０９３０】
[00773]  第２の光学要素２６３３は、出射ビームの発散がほぼゼロであるような凹形を有する。第２の光学要素２６３３の形状は、第１の光学要素２６３２の形状とほぼ一致し、例えば球面、アスティグマティック、又は非球面とすることができる。従って、第２の光学要素２６３３の下流ではビームは実質的にコリメートされている。有利な点として、これによって、分岐放射ビームＢ１〜Ｂ３（図１を参照のこと）がリソグラフィ装置ＬＡ１、ＬＡ２又はマスク検査装置ＭＩＡに入射する前にこれらを調節する他の光学要素を、同一のものとするか又は少なくとも極めて類似したものとすることができる。これは製造上の観点から有益である。
【０９３１】
[00774]  ビーム分割装置２０が受光するビームは、アンジュレータ２４が出力するものとは異なる形状及び／又は強度分布を有することが好ましい場合がある。例えば、ビーム分割装置２０内の連続したナイフエッジ抽出ミラーには、円形ビームよりも矩形の形状の方が好ましいことがある。放射の形状及び／又は強度分布は、例えば非球面の光学面を有する第１及び第２の光学要素を用いることで光学システム２６３０によって変更することができる。異なるビームＢ形状では、センサ装置２６３１の検知要素の配列がビームＢの形状とほぼ一致するように検知要素の異なる配置を用いればよいことは認められよう。
【０９３２】
[00775]  放射源ＳＯ５の上述の実施形態は１つの自由電子レーザＦＥＬを備えているが、本発明の一実施形態による放射源は２つ以上の自由電子レーザを備えることも可能である。
【０９３３】
[00776]  図７６を参照すると、本発明に従った放射源ＳＯ６の第２の実施形態は、２つの自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂ、光学システム２６６０、及びセンサ装置（図の複雑さを抑えるために図示していない）を備えている。自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂの各々は、ＥＵＶ放射Ｂ’，Ｂ’’のビームを生成するように動作可能であり、放射源ＳＯ５の第１の実施形態に関連付けて上述した自由電子レーザＦＥＬとほぼ同じとすることができる。このような構成は冗長性を与えて、自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂの一方が修理中又は保守を受けている間に他方が動作することを可能とする。このため、自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂの一方は常に使用に供することができる。
【０９３４】
[00777]  光学システム２６６０は４つの可動光学要素を備えている。すなわち、自由電子レーザの第１のものＦＥＬａに関連付けられた第１及び第２の光学要素２６６２ａ、２６６３ａと、自由電子レーザの第２のものＦＥＬｂに関連付けられた第１及び第２の光学要素２６６２ｂ、２６６３ｂである。光学システムは更に、コントローラ２６６０ａと、可動光学要素２６６２ａ、２６６２ｂ、２６６３ａ、２６６３ｂの各々のためのアクチュエータ２６６４、２６６５、２６６６、２６６７と、を備えている。４つのアクチュエータ２６６４、２６６５、２６６６、２６６７の各々は、コントローラ２６６０ａからの受信信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４に応じて可動光学要素２６６２ａ、２６６２ｂ、２６６３ａ、２６６３ｂの１つを動かすように動作可能である。
【０９３５】
[00778]  第１の光学要素２６６２ａ、２６６２ｂの各々は、放射源ＳＯ５の第１の実施形態に関連付けて上述した自由電子レーザＦＥＬについて第１の光学要素２６３２が行ったのとほぼ同じ機能を、各自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂについて実行する。第１の光学要素２６６２ａ、２６６２ｂの双方は、各自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂから受光した放射ビームＢ’、Ｂ’’をほぼ同じ位置に送出するように配置されている。
【０９３６】
[00779]  光学システム２６６０は、自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂの一方から放射ビームＢ’、Ｂ’’を選択的に受信し、その自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂに関連付けられた第１及び第２の光学要素を用いて、ビームＢ’の断面積を拡大し、直径が大きくなったビームＢを生成するように構成されている。光学システム２６６０により出力されるこの拡大したビームＢは、ビーム分割装置２０によって受光される。
【０９３７】
[00780]  第１の実施形態ＳＯ５と同様に、センサ装置（図示せず）は、光学システム２６６０により出力されたビームＢの位置及び方向を明らかにし、それを示す信号Ｓをコントローラ２６６０ａに送信するように動作可能である。コントローラ２６６０ａは、信号Ｓに応じて動作中の自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂに対応した第１及び第２の光学要素を動かし、その自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂにより生成されるビームＢ’，Ｂ’’の方向の変化を補償するように動作可能である。コントローラ２６６０ａ及び４つのアクチュエータ２６６４、２６６５、２６６６、２６６７は、光学システム２６６０の調整機構を形成する。
【０９３８】
[00781]  第１の実施形態ＳＯ５の第２の光学要素を２６３３に関連付けて上述した機能性に加えて、第２の光学要素２６６３ａ、２６６３ｂの各々は、矢印Ａによって示すように、ｙ方向で更に大きい距離にわたって移動するように動作可能である。これは、関連付けられた自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂから関連付けられた第１の光学要素を介して放射を受光するように配置された使用中の位置と、放射経路の外に引き込まれた格納位置と、の間での移動である。使用の際、例えば図７６のＦＥＬｂのような自由電子レーザの一方をオンに切り換え、他方の自由電子レーザをオフに切り換える（例えば保守を実行可能とするため）。オンに切り換えた自由電子レーザＦＥＬｂに関連付けられた第２の光学要素２６６３ｂは使用中の位置に配され、他方の第２の光学要素は格納位置にある。
【０９３９】
[00782]  有利な点として、このような構成によって、どちらの自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂが動作中であるかとは無関係に、光学システム２６６０が出力する放射ビームＢをほぼ同じ位置及び方向とすることができる。
【０９４０】
[00783]  ２つの第２の光学要素２６６３ａ、２６６３ｂを使用中の位置と格納位置との間で適宜移動させるため、制御機構（図示せず）を設けることができる。
【０９４１】
[00784]  図７６の基準の軸セット２６７０に対して、光学システム２６６０が出力する放射ビームＢは概ねｘ方向である。出力放射ビームＢ’、Ｂ’’が伝搬する２つの自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂの各々の軸は、ｘ軸に対して小さい角度βに配されている。これによって、２つの自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂ間の物理的な分離を、２つの第１の光学要素間のものより大きくすることができる。これは有利な点である。なぜなら、例えばシステム安定性のため、２つの第１の光学要素２６６２ａ、２６６２ｂは例えば約１メートルの離間距離のように比較的近くにあると好ましい場合があるが、自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂは極めて大型の装置であり、必然的に著しく大きい距離だけ分離する必要があり得るからである。２つの自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂのアンジュレータ間の距離Δは以下によって与えられる。
【０９４２】
【数１２】
0006571092.tif 000014
【０９４３】
ここで、ｌは自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂのアンジュレータと第１の光学要素２６６２ａ、２６６２ｂとの間の距離であり、αは放射ビームＢ’と第１の光学要素２６６２ａ、２６６２ｂの表面との角度であり、ｋは第１の光学要素２６６２ａ、２６６２ｂと第２の光学要素２６６３ａ、２６６３ｂとの間の距離である。ｌ及びｋが充分に大きい場合、以下となる。
【０９４４】
【数１３】
0006571092.tif 000015
【０９４５】
[00785]  図７７を参照すると、放射源ＳＯ７は、２つの自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂ及び光学システム２７３０を備えている。
【０９４６】
[00786]  自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂの各々は、ＥＵＶ放射ビームＢａ’、Ｂｂ’を生成するように選択的に動作可能である。すなわち、自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂの各々は、ＥＵＶ放射ビームを生成するオン状態と生成しないオフ状態との間でスイッチング可能である。自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂの各々は、オン状態に置かれた場合にオンであると言うことができ、オフ状態に置かれた場合にオフであると言うことができる。
【０９４７】
[00787]  自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂが出力するＥＵＶ放射ビームＢａ’、Ｂｂ’の各々は、ほぼ円形の断面とガウス分布強度プロファイルを有することができる。上述のように、ＥＵＶ自由電子レーザが生成する放射ビームは通常、比較的小さいエテンデュを有する。例えば、自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂが生成する放射ビームＢａ’、Ｂｂ’は、例えば１００マイクロラジアンのような５００マイクロラジアン未満の発散を有する可能性があり、各アンジュレータ２４から出射する際に例えば約５０μｍの直径を有し得る。
【０９４８】
[00788]  再び図７７を参照すると、光学システム２７３０は、自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂの各々からの放射ビームＢａ’、Ｂｂ’を受光して出力放射ビームＢを出力するように構成されている。光学システム２７３０が出力する放射ビームＢは、ビーム分割装置２０（図１を参照のこと）によって受光される。
【０９４９】
[00789]  光学システム２７３０は４つの光学要素を備えている。すなわち、自由電子レーザの第１のものＦＥＬａに関連付けられた第１及び第２の光学要素２７３２、２７３４と、自由電子レーザの第２のものＦＥＬｂに関連付けられた第１及び第２の光学要素２７３６、２７３８である。光学要素２７３２、２７３４、２７３６、２７３８は、自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂからの放射ビームＢａ’、Ｂｂ’の断面の大きさ及び形状を変更するように構成されている。
【０９５０】
[00790]  具体的には、第１の光学要素２７３２、２７３６は凸面鏡であり、自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂからの放射ビームＢａ’、Ｂｂ’の断面積を拡大するように作用する。図７７、図７９、及び図８０において第１の光学要素２７３２、２７３６はｘ−ｙ面でほぼ平坦であるように見えるが、これらは実際にはこの面及びｚ方向の双方において凸形である。第１の光学要素２７３２、２７３６は凸形であるので、ＥＵＶ放射ビームＢａ’、Ｂｂ’の発散を増大させ、これによって下流のミラーに対する熱負荷を低減させる。第１の光学要素２７３２は、第１の自由電子レーザＦＥＬａから受光した放射ビームＢａ’の断面積を拡大するように構成された発散光学要素と呼ぶことができる。第１の光学要素２７３６は、第２の自由電子レーザＦＥＬｂから受光した放射ビームＢｂ’の断面積を拡大するように構成された発散光学要素と呼ぶことができる。これによって下流のミラーは、低スペックで、あまり冷却を行わない、従って安価なものとすることができる。これに加えて又はこの代わりに、これは下流のミラーを近垂直入射とすることができる。実際には、放射源ＳＯ７が出力する放射ビームＢは、ビームＢの経路に直列に配置された複数の連続した静的ナイフエッジミラーによって分割することができる。（例えば第１の光学要素２７３２、２７３６として凸面鏡を用いることで）ビームＢのサイズを拡大すると、そのようなミラーをビームＢ経路内に位置付ける際に要求される精度を低くすることができる。従ってこれは、分割装置２０による出力ビームＢのいっそう正確な分割を可能とする。
【０９５１】
[00791]  第２の光学要素２７３４、２７３８は凹形で、第１の光学要素と相補的な形状にして、第２の光学要素２７３４、２７３８から出るビームの発散を実質的にゼロとする。第２の光学要素２７３４は、第１の自由電子レーザＦＥＬａから受光した放射ビームＢａ’の断面積を第１の光学要素２７３２によって拡大した後にその発散をほぼゼロに低減するように構成された収束光学要素と称することができる。第２の光学要素２７３８は、第２の自由電子レーザＦＥＬｂから受光した放射ビームＢｂ’の断面積を第１の光学要素２７３６によって拡大した後にその発散をほぼゼロに低減するように構成された収束光学要素と称することができる。従って、第２の光学要素２７３４、２７３８の下流ではビームは実質的にコリメートされている。この場合も、図７７、図７９、及び図８０において第２の光学要素２７３４、２７３８はｘ−ｙ面でほぼ平坦であるように見えるが、これらは実際にはこの面及びｚ方向の双方において凹形である。
【０９５２】
[00792]  ビーム分割装置２０により受光される出力ビームＢは、自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂが出力するものとは異なる形状及び／又は強度分布を有することが好ましい場合がある。例えば、ビーム分割装置２０内の連続したナイフエッジ抽出ミラーには、円形ビームよりも矩形の形状の方が好ましいことがある。従って光学要素２７３２、２７３４、２７３６、２７３８は、放射ビームＢａ’、Ｂｂ’の断面積を拡大することに加えて、放射ビームＢａ’、Ｂｂ’の断面形状を変えるように作用することができる。具体的には、光学要素２７３２、２７３４、２７３６、２７３８はアスティグマティック又は非球面として、第２の光学要素２７３４、２７３８から出る放射ビームＢａ、Ｂｂが、自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂにより生成された放射ビームＢａ’、Ｂｂ’よりも矩形の形状であることを保証するような形状とすればよい。例えばこれらの光学要素は、第２の光学要素２７３４、２７３８から出るビームＢａ、Ｂｂが概ね矩形であるが丸めた角を有するような形状とすることができるが、他の形状も可能である。このような矩形形状の２つの寸法は、例えばｘ−ｙ面とｚ方向のような２つの垂直方向における光学要素の曲率半径に関連付けることができる。有利な点として、これにより、リソグラフィ装置への入射前に出力放射ビームＢを分岐放射ビームに分割するために用いるミラーを、同一のものとするか又は少なくとも極めて類似したものとすることができる。これは製造上の観点から特に有益である。
【０９５３】
[00793]  本例では、８つのリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ８に８つの分岐放射ビームＢａ〜Ｂ８を与えることを記載している。図１に示すように、追加のリソグラフィ装置を設けてもよいことは認められよう。
【０９５４】
[00794]  自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂの双方がオンである場合、光学システム２７３０はそれらの放射ビームＢａ’、Ｂｂ’を結合して複合放射ビームを形成するように動作可能である。この実施形態では、これを達成するために、第１の自由電子レーザＦＥＬａの第１及び第２の光学要素２７３２、２７３４を、第２の自由電子レーザＦＥＬｂのもの２７３６、２７３８からｘ方向にずらして、第２の光学要素２７３４、２７３８から出るビームＢａ、Ｂｂが相互に隣接すると共に相互に平行となるようにする。具体的には、第１の自由電子レーザＦＥＬａの第１及び第２の光学要素２７３２、２７３４は、第２の自由電子レーザＦＥＬｂのもの２７３６、２７３８の「下流」（レーザビームＢａ’、Ｂｂ’の伝搬方向に対して）に配置されている。
【０９５５】
[00795]  このような構成では、光学システム２７３０は２つの放射ビームＢａ’、Ｂｂ’を結合して複合放射ビームを形成するように動作可能であり、２つの自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂを有する放射源ＳＯ７を提供する。放射源ＳＯ７は、自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂの一方がオフである場合に出力放射ビームを生成し続けることができる。これによって、例えば自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂの一方に修理又は保守を行うことが可能となる。しかしながら有利な点として、本発明の実施形態は、自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂの双方を必要に応じて又は所望のように同時に動作させることも可能である。このため、自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂの双方が動作状態である場合、それらは双方ともリソグラフィシステムＬＳ等のリソグラフィシステムに対して放射を生成している可能性がある。
【０９５６】
[00796]  複合ビームは、光学システム２７３０によって出力される出力放射ビームＢである。図７８に、光学システム２７３０によって出力される複合放射ビームＢの断面プロファイルを示す。複合放射ビームＢのエッジは、強度が予め設定された閾値未満に低下するポイントとして規定される。図７８は出力ビームの８つの部分２８２０も示し、これらは、８つのほぼ同一の連続したナイフエッジ抽出ミラー（図示せず）を用いてビーム分割装置２０によって生成され得る８つの分岐放射ビームＢａ〜Ｂ８に対応する。図７８Ａは、各分岐放射ビームＢａ〜Ｂ８が２つの放射ビームＢａ’、Ｂｂ’の各々からの放射の一部を含む実施形態を示し、図７８Ｂは、各分岐放射ビームＢａ〜Ｂ８が２つの放射ビームＢａ’、Ｂｂ’の一方又は他方からの放射だけを含む実施形態を示す。
【０９５７】
[00797]  自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂの各々は、それらがオフになる定例の及び／又は不定期のダウンタイムを有し得る。自由電子レーザの一方、例えば第１のものＦＥＬａがオフである場合、図７８Ａ及び図７８Ｂにそれぞれ示す２つの異なる実施形態ではリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０に対する影響が異なる。
【０９５８】
[00798]  図７８Ａに示す実施形態の場合、リソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０の全てがいくらかの放射を受光するが、双方の自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂがオンである場合に受光するはずの放射の半分だけである。分岐放射ビームＢａ〜Ｂ８をリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０のイルミネータＩＬに送出する光学部品を変更しない限り、このような実施形態では、ファセットフィールドミラーデバイス１０（図２）の半分のみが照明される。こういった条件のもとでは、以下のいずれかが当てはまる場合がある。（ａ）ファセットフィールドミラーデバイス１０のミラーの全てが完全に照明されるか又は全く照明されない。又は、（ｂ）ファセットフィールドミラーデバイス１０のミラーの少なくとも一部が部分的にのみ照明される。ファセットフィールドミラーデバイス１０のミラーの各々が完全に照明されるか又は全く照明されない場合、ファセットフィールドミラーデバイス１０及びファセット瞳ミラーデバイス１１の適切な構成によって、リソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０のイルミネータＩＬがマスクＭＡを照明するのに適切な照明パターンを生成するように配置することができる。これは、照明されたミラーがイルミネータＩＬの瞳面上にほぼ均一に分散するようにミラーを方向付けることによって達成される。この結果、性能が損なわれる。しかしながら、ファセットフィールドミラーデバイス１０のミラーの一部が部分的にのみ照明される場合、これらの条件の結果としてマスクＭＡのフィールドに著しい非均一性（傾斜）が生じ得る。これは、どのミラーも部分的に照明されることがないようにファセットフィールドミラーデバイス１０を適切に再設計することによって回避可能であるが、これはいささか非現実的である。更に、ミラーのいくつかが部分的に照明されることの影響は、ミラーの総数を増やすことによって軽減可能である（例えばＭＥＭＳデバイスを用いること、及び例えば１００，０００超のミラーを用いることで）。
【０９５９】
[00799]  図７８Ｂに示す実施形態の場合、リソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０の半分は、自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂの双方がオンである場合と同じ量の放射を受光するが、残りの半分は放射を全く受光しない。
【０９６０】
[00800]  （ａ）ファセットフィールドミラーデバイス１０の半分しか照明しないこと、及び／又は（ｂ）リソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０の半分にしか放射を与えないこと、という問題に対処するため、光学システム２７３０は、第２の光学要素２７３４、２７３８から出る放射Ｂａ、Ｂｂのビームの断面プロファイル（大きさ及び／又は形状）を変動させるように調整可能かつ動作可能である。この目的のため、光学システム２７３０は更に、コントローラ２７４４と、光学要素２７３２、２７３４、２７３６、２７３８の各々のためのアクチュエータ２７５２、２７５４、２７５６、２７５８と、を備えている。４つのアクチュエータ２７５２、２７５４、２７５６、２７５８の各々は、コントローラ２７４４からの受信信号（図示せず）に応じて、光学要素２７３２、２７３４、２７３６、２７３８の１つを動かすように動作可能である。
【０９６１】
[00801]  具体的には、２つの自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂの一方がオフである場合、光学システム２７３０は、他方の自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂに対応した第２の光学要素２７３４、２７３８から出射する放射ビームＢａ、Ｂｂが、双方の自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂがオンである場合に結合放射ビームＢが有するはずのものと概ね同じサイズ、形状、位置を有するように調整するように動作可能であり得る。あるいは、光学システム２７３０は、オンである自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂに対応した第２の光学要素２７３４、２７３８から出射する放射ビームＢａ、Ｂｂが、双方のリソグラフィ装置がオンである場合の結合放射ビームＢのサイズ、形状、及び位置に少なくとも近いように調整するように動作可能であり得る。この結果、各リソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０が受光する分岐放射ビームＢａ〜Ｂ８は、そのファセットフィールドミラーデバイス１０のほぼ全てを照明するが、そのパワーは、双方の自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂがオンである場合に受光されるものの半分である。有利な点として、これは、ビーム分割装置及びリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０を変更する必要がないこと、リソグラフィシステムＳＬ内の全てのリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０は著しい性能の損失なく動作を継続可能であることを意味する。誤解を避けるため、この文脈において言及される性能とは、例えばリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０によって基板Ｗに与えられる像の品質を意味する。当業者には認められるであろうが、自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂの一方のみが動作している場合、各リソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０が利用可能な放射のパワーは低減する（等しいパワーの２つの自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂでは半分になる）。従って、一方のみの自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂが動作している場合、各リソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０の動作速度は低下するが（例えば２分の１に）、品質は大きな影響を受けない。
【０９６２】
[00802]  図７９及び図８０を参照すると、これを達成するため、光学システム２７３０は、第１の光学要素２７３２、２７３６の発散をｘ−ｙ面内の方向に（すなわちｚ方向に垂直に）変動させると共に、第２の自由電子レーザＦＥＬｂの第２の光学要素２７３８をｙ方向に移動させるように動作可能である。第１の光学要素２７３２、２７３６の各々は、曲率半径が異なる２つの対向表面を備えている。例えば図８１を参照すると、第１の自由電子レーザＦＥＬａに対応した第１の光学要素２７３２は、第１の（２７３２ａ）及び第２の（２７３２ｂ）対向表面を備えている。アクチュエータ２７５２は、軸２７９２を中心として第１の光学要素２７３２をｚ方向に回転させるように動作可能である。第１の光学要素２７３２の発散を変動させるには、軸２７９２を中心としてこれをｚ方向に１８０度回転させて、対向表面２７３２ａ、２７３２ｂのそれぞれ異なるものを放射ビームＢａ’の経路内に配置する。双方の自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂがオンである場合、第１の自由電子レーザＦＥＬａからの放射ビームＢａ’は第１の表面２７３２ａに入射する。第１の自由電子レーザＦＥＬａのみがオンである場合は、第１の光学要素２７３２を回転させることで、第１の表面２７３２ａの曲率半径の半分を有する（従って２倍の発散を生成する）第２の表面２７３２ｂに放射ビームＢａ’を入射させる。同様に、第２の自由電子レーザＦＥＬｂに対応した第１の光学要素２７３６は２つの対向表面２７３６ａ、２７３６ｂを備え、アクチュエータ２７５６は軸２７９６を中心にこれをｚ方向に回転させてその発散を変動させるように動作可能である。
【０９６３】
[00803]  代替的な一例の実施形態では、各自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂに、曲率半径が異なる２つ以上の第１の光学要素を設けることができる。第１の光学要素の１つを放射ビームＢａ’、Ｂｂ’の経路外に移動させ、異なる曲率半径を有する別のものに置き換えることで、第１の光学要素２７３２、２７３６の発散を変動させることができる。
【０９６４】
[00804]  再び図７９を参照すると、第１の自由電子レーザＦＥＬａがオンであり第２の自由電子レーザＦＥＬｂがオフである構成が示されている。第１の自由電子レーザＦＥＬａのための第１の光学要素２７３２はその軸２７９２を中心に１８０度回転して、第２の表面２７３２ｂが放射ビームＢａ’の経路内に配置されている。更に、第２の光学要素２７３４はｙ方向に（矢印Ｃで示すように）上昇している。第２の表面２７３２ｂに入射した場合、第１の自由電子レーザＦＥＬａからの放射ビームＢａ’は、第１の表面２７３２ａに入射する場合に比べて第２の光学要素２７３４の２倍の面積を照明する。第２の光学要素２７３４の発散は同じであるがビームは２倍の面積に広がるので、第２の光学要素２７３４から出射する放射ビームＢａは発散がほぼゼロである。
【０９６５】
[00805]  図８０を参照すると、第２の自由電子レーザＦＥＬｂがオンであり第１の自由電子レーザＦＥＬａがオフである構成が示されている。第２の自由電子レーザＦＥＬｂのための第１の光学要素２７３６はその軸２７９６を中心に１８０度回転して、第２の表面２７３６ｂが放射ビームＢｂ’の経路内に配置されている。更に、第１の自由電子レーザＦＥＬａに対応した第２の光要素２７３４はｙ方向に（矢印Ｄで示すように）上昇している。第２の自由電子レーザＦＥＬｂからの放射ビームＢｂ’は、第１の光学要素２７３６の第１の表面２７３６ａが放射ビームＢｂ’の経路内にある場合に比べて第２の光学要素２７３８の２倍の面積を照明する。第２の光学要素２７３８の発散は同じであるがビームは２倍の面積に広がるので、第２の光学要素２７３８から出射する放射ビームＢｂは発散がほぼゼロである。
【０９６６】
[00806]  図８２に、第１の自由電子レーザＦＥＬａのみがオンである場合に放射源ＳＯ７が生成するビームプロファイルを示す。第２の自由電子レーザＦＥＬｂのみである場合に放射源ＳＯ７が生成するビームプロファイルは、図８２に示すものとほぼ同一である。
【０９６７】
[00807]  放射源ＳＯ７は、２つの自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂがオン又はオフのどちらであるかを判定するように動作可能な１つ以上のセンサ（図示せず）を備えることができる。そのようなセンサは、２つの自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂの状態を示す信号をコントローラ２７４４に送信することができる。これに加えて又はこの代わりに、放射源ＳＯ７は、ユーザが（例えば計画的なダウンタイムの場合に）２つの自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂの状態を手作業で入力できるユーザインタフェースを備えてもよい。
【０９６８】
[00808]  図７７、図７９、及び図８０の基準の軸セット２７７０に対して、光学システム２７３０が出力する出力放射ビームＢは概ねｘ方向に伝搬する。出力放射ビームＢａ’、Ｂｂ’が伝搬する２つの自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂの各々の軸は、ｘ軸に対して小さい角度βに配されている。これによって、２つの自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂ間の物理的な分離を、２つの第１の光学要素２７３２、２７３６間のものより大きくすることができる。これは有利な点である。なぜなら、例えばシステム安定性のため、２つの第１の光学要素２７３２、２７３６は例えば約１メートルの離間距離のように比較的近くにあると好ましい場合があるが、自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂは極めて大型の装置であり、必然的に著しく大きい距離だけ分離する必要があり得るからである。
【０９６９】
[00809]  放射源ＳＯ７は更にセンサ装置２７４０を備えている。センサ装置２７４０は、出力ビームＢの伝搬方向に沿って離間した２つのセンサセット２７４１、２７４２を備えている。各センサセット２７４１、２７４２は、出力ビームＢの外縁の周りに配置されたセンサを含み、所望の位置から放射ビームが逸脱するとビームのエッジが１つ以上のセンサに重なるようになっている。例えば、ｙ−ｚ面内で放射ビームＢの強度分布とほぼ一致する領域の外縁の周囲に検知要素を分散させることができる。例えば、図７８又は図８２に示すビームプロファイルの形状を画定するラインの周りに検知要素を分散させればよい。センサ装置の他のいずれかの適切な形態も使用可能である。
【０９７０】
[00810]  センサ装置２７４０は２つの出力信号Ｓａ、Ｓｂを与え、各信号は出力ビームＢが異なる距離だけ伝搬した後のビーム位置を示す。コントローラ２７４４は、信号Ｓａ、Ｓｂを処理して出力ビームＢの伝搬方向を明らかにするように構成されている。コントローラはビームＢの位置も明らかにすることができる。コントローラ２７４４は、センサ装置２７４０からの信号Ｓａ、Ｓｂに応じてアクチュエータ２７５２、２７５４、２７５６、２７５８を用いて光学要素２７３２、２７３４、２７３６、２７３８を動かし、自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂにより生成されるビームＢａ’、Ｂｂ’の方向の変化を補償するように動作可能である。コントローラ２７４４並びに４つのアクチュエータ２７５２、２７５４、２７５６、２７５８は、光学システム２７３０の調整機構を形成する。また、光学要素２７３２、２７３４、２７３６、２７３８を用いて、自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂにより生成されるビームＢａ’、Ｂｂ’の位置の変化を補償することも可能である。
【０９７１】
[00811]  この状況で用いる場合、出力ビームＢのエッジは、強度が予め設定された閾値未満に低下するポイントとして規定することができる。予め設定された閾値は、例えば最大強度の一定の割合とすればよい。
【０９７２】
[00812]  各センサセット２７４１、２７４２の各センサは、これに入射する放射の量を示す信号を出力することができる。これらの信号の各々は、別個に又は組み合わせ信号Ｓａ、Ｓｂとしてコントローラ２７４４に送信することができる。
【０９７３】
[00813]  複数のセンサの各々に入射する放射の量を解析することにより、出力放射ビームＢの位置を明らかにすることができる。例えば、ｙ−ｚ面内で出力放射ビームＢの強度分布とほぼ一致する領域の外縁の周囲に検知要素を分散させた実施形態では、２つの直径方向に対向した検知要素に入射する放射の量に差がある場合、出力放射ビームＢの中心は、より多くの放射を受光する検知要素の方に近い。いったんこのように各センサセット２７４１、２７４２について放射ビームの位置が明らかになったら、放射ビームの方向を明らかにすることができる。これが出力放射ビームＢの所望の方向とは異なる場合、コントローラ２７４４は、光学要素２７３２、２７３４、２７３６、２７３８を動かしてこれを補正するように動作可能である。
【０９７４】
[00814]  センサ装置２７４０のセンサセット２７４１、２７４２を可動としてもよい。これによって、出力ビーム形状Ｂ及び／又は強度プロファイルの変化を考慮に入れることができる。例えば、センサセットを可動として、双方の自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂがオンである場合は図７８に示すビームプロファイルに従ってそれらを分散させ、自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂの一方のみがオンである場合は図８２に示すビームプロファイルに従ってそれらを分散させることができる。
【０９７５】
[00815]  放射ビームＢａ’、Ｂｂ’は、ＥＵＶ放射をリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０に供給する。光学システム２７３０は、自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂからの放射をリソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０に送出する専用の光学コンポーネントセットの第１の部分を形成する。
【０９７６】
[00816]  光学要素２７３２、２７３４、２７３６、２７３８の各々はミラーを含み、能動冷却機構を設けることができる。例えば各ミラーに、例えば水又は二酸化炭素（ＣＯ２）等の冷却流体を供給することができる。しかしながら、損傷を受けることなく光学要素が吸収及び放散することができるパワー密度には限りがある。
【０９７７】
[00817]  自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂの所与の出力パワーについて、対応する自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂの下流にある第１の光学要素２７３２、２７３６が受けるパワー密度は、（ｉ）放射ビームＢａ’、Ｂｂ’がその自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂのアンジュレータ２４から出射する際の初期サイズ及び発散と、（ｉｉ）その自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂのアンジュレータ２４と対応する第１の光学要素２７３２、２７３６との間の距離と、に依存する。第１の光学要素２７３２、２７３６と対応する自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂとの間の距離が広がると、その第１の光学要素２７３２、２７３６が受けるパワー密度は低下する。
【０９７８】
[00818]  本発明の実施形態では、第１の光学要素２７３２、２７３６はかすめ入射ミラーである。好ましくは、第１の光学要素２７３２、２７３６は、例えば銅のような良好な熱の伝導体である材料から形成され、例えばルテニウム（Ｒｕ）のような反射率を最大化し吸収を最小限に抑えるコーティングを備えている。各自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂが出力する放射ビームＢａ’、Ｂｂ’とこれに対応する第１の光学要素２７３２、２７３６の表面との角度αは小さい。これは２つの利点を与える。すなわち、（ａ）第１の光学要素２７３２、２７３６上でのビームスポットサイズを拡大してパワー密度を低下させること、及び（ｂ）吸収係数を低下させて、第１の光学要素２７３２、２７３６により吸収されて放散しなければならない入射パワーの割合を低減させること、である。各放射ビームＢａ’、Ｂｂ’とこれに対応する第１の光学要素２７３２、２７３６の表面との角度αは、好ましくは約１０度未満である。これは、この角度が１０度超に拡大すると第１の光学要素２７３２、２７３６の反射率が著しく低下するからである。第１の光学要素２７３２、２７３６は凸形であるので、その曲率半径は、放射ビームＢａ’、Ｂｂ’と対応する第１の光学要素２７３２、２７３６の表面との角度の下限を設定する。好ましくは、角度αは０．５度から１０度の範囲内であり、より好ましくは１度から５度の範囲内であり、最も好ましくは１度から３度の範囲内である。
【０９７９】
[00819]  放射ビームＢａ’、Ｂｂ’が伝搬すると、そのサイズは拡大する。２つのポイント間でのサイズ拡大は、２つのポイント間の距離と発散の２分の１のタンジェントとの積に比例する。
【０９８０】
[00820]  自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂが生成する放射ビームＢａ’、Ｂｂ’の発散は極めて小さいので、ビームのサイズを著しく拡大するためには（第１の光学要素２７３２、２７３６により吸収されるパワー密度の大幅な低下に対応する）、ビームは相当な距離を進まなければならない。例えば、第１の光学要素２７３２、２７３６上でのパワー密度が充分に低いのでその表面コーティングが損傷を受けずに済むためには、各自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂのアンジュレータ２４と対応する第１の光学要素２７３２、２７３６との間の距離を数メートルのオーダーとする必要があり得る。各アンジュレータ２４と対応する第１の光学要素２７３２、２７３６との間の距離が約１０ｍでは小さすぎる場合があり、１００ｍでは不必要に大きい可能性がある。この距離は、例えば３０ｍから８０ｍの範囲内とすることができ、例えば約５０ｍとすればよい。一般に、第１の光学要素の損傷が回避される各自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂのアンジュレータ２４と対応する第１の光学要素２７３２、２７３６との間の距離は、（ビームのパワー密度に依存することに加えて）表面コーティング及び第１の光学要素の基板の材料特性と、第１の光学要素の冷却に用いる冷却システムの有効性とに依存する。
【０９８１】
[00821]  一般に、所与の初期ビーム直径、パワー、及び発散において、第１の光学要素２７３２、２７３６が吸収するパワー密度は、以下を変更することで変動させることができる。（ｉ）第１の光学要素２７３２、２７３６の表面とこれに入射する放射ビームＢａ’、Ｂｂ’との間の角度α、及び／又は（ｉｉ）その第１の光学要素２７３２、２７３６と対応するアンジュレータ２４との間の距離Ｌである。角度αの許容可能値の範囲は距離Ｌに依存し、その逆も同様である。また、角度の許容可能値の範囲は第１の光学要素２７３２、２７３６の曲率半径によって制約を受ける場合がある（これによって、第１の光学要素が放射ビームＢａ’、Ｂｂ’から離れる方向に湾曲して放射ビームの一部が第１の光学要素に入射しなくなる可能性を回避する）。
【０９８２】
[00822]  各自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂのアンジュレータ２４と対応する第１の光学要素２７３２、２７３６との間の距離Ｌが数十メートルのオーダーである場合、第１の光学要素２７３２、２７３６上のビームスポットの位置付けは、そのアンジュレータ２４から出射する放射ビームＢａ’、Ｂｂ’の初期方向に大きく依存する。この方向の極めて小さな変動が、第１の光学要素２７３２、２７３６におけるスポットを大幅に移動させる可能性がある。距離Ｌが充分に大きいので、放射源ＳＯ７のコンポーネント及び／又はそれらが収容されている建造物の小さい相対的な機械的移動が、第１の光学要素２７３２、２７３６上のスポットの大きな変位を招きかねない。
【０９８３】
[00823]  コントローラ２７４４及び４つのアクチュエータ２７５２、２７５４、２７５６、２７５８は、アクティブフィードバックループを与える。これによって、第１の光学要素２７３２、２７３６の各々が損傷しないように対応する自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂのアンジュレータ２４から充分遠くに配置しながら、光学システム２７３０によって出力される出力ビームＢの方向及び位置が安定したままであることを保証する。従って、有利な点として、自由電子レーザ（極めて小さいエテンデュを有する）及びこのアクティブフィードバックループの組み合わせにより、リソグラフィに高パワーＥＵＶ放射ビームを利用することができる。具体的には、これによって、複数の（例えば８つの）リソグラフィ装置に対応できる充分に大きいパワーの出力放射ビームを有する放射源ＳＯ７が可能となる。
【０９８４】
[00824]  図７７、図７９、及び図８０を参照すると、基準の軸セット２７７０に対して、自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂの軸は公称でｘ−ｙ面内に、ｘ軸に対して小さい角度βで配置されている。出力放射ビームＢは概ねｘ方向に伝搬する。光学要素２７３２、２７３４、２７３６、２７３８の各々は、ｙ方向及びｚ方向に線形移動するように動作可能であり、ｘ軸及びｚ軸を中心に回転するように動作可能である。この自由さによって光学システム２７３０は、公称方向からの放射ビームＢａ’、Ｂｂ’の伝搬方向の逸脱を補正することができる。
【０９８５】
[00825]  例えば、いわゆるビームポインティングエラーが発生することがある。この場合、放射ビームＢａ’、Ｂｂ’はｘ方向に対して角度βで伝搬せずにわずかに異なる角度で伝搬する。ポインティングエラーは例えば、放射ビームＢａ’、Ｂｂ’の方向ベクトルがｘ−ｙ面内にあるがｘ軸と異なる角度を生成するようなものであり得る。これは、第１の光学要素２７３２、２７３６及び第２の光学要素２７３４、２７３８をｚ方向を中心に回転させることで補正可能である。第１の光学要素２７３２、２７３６の回転を用いて放射ビームＢａ’、Ｂｂ’が第２の光学要素２７３４、２７３８に入射するように方向付けることができ、第２の光学要素２７３４、２７３８の回転を用いて出力放射ビームＢが光学システム２７３０からの出射時にｘ方向に伝搬することを保証することができる。
【０９８６】
[00826]  同様に、放射ビームＢａ’、Ｂｂ’の方向がｚ方向の成分を含むポインティングエラーは、第１の光学要素２７３２、２７３６及び第２の光学要素２７３４、２７３８をｘ方向を中心に回転させることで補正可能である。放射ビームＢａ’、Ｂｂ’がｙ方向及びｚ方向の成分を含むポインティングエラーは、第１の光学要素２７３２、２７３６及び第２の光学要素２７３４、２７３８をｘ方向及びｚ方向の双方に回転させることで補正可能である。
【０９８７】
[00827]  第１の光学要素２７３２、２７３６はｙ方向及びｚ方向に平行移動可能であり得る。ｙ方向及びｚ方向の平行移動を用いて、放射ビームＢａ’、Ｂｂ’が第１の光学要素の中心又はその近傍に入射することを保証することができる。放射ビームＢａ’、Ｂｂ’が逸脱して第１の光学要素２７３２、２７３６の中心に入射しなくなった場合、放射ビームＢａ’、Ｂｂ’が第１の光学要素２７３２、２７３６の中心又はその近傍にくるまで、第１の光学要素をｙ方向及び／又はｚ方向に平行移動させればよい。第１の光学要素２７３２、２７３６上の放射ビームＢａ’、Ｂｂ’の位置は、例えばカメラ又は他の何らかのセンサ（図示せず）によって監視することができる。
【０９８８】
[00828]  ビームポインティングエラーを補正するために、第２の光学要素の２７３４、２７３８のｙ方向及びｚ方向の平行移動は必要でない場合がある。しかしながら第２の光学要素２７３４、２７３８は、他のエラーを補正することを考慮してｙ方向及びｚ方向に平行移動可能とすることができる。第２の光学要素２７３４、２７３８平行移動は、例えば放射ビームの断面形状の補正又は変更を行うために用いることがある（例えば光学要素が非球面又は他の複雑な形状を有する場合）。
【０９８９】
[00829]  コントローラ２７４４は、出力放射ビームＢの位置及び／又は方向が所望の方向と異なるか否かを判定し、異なる場合は、出力放射ビームＢを所望の方向に戻すためには光学要素２７３２、２７３４、２７３６、２７３８がどのように動く必要があるか判定するように動作可能であり得る。次いでコントローラ２７４４は、それに応じて光学要素２７３２、２７３４、２７３６、２７３８を動かすために、この情報をアクチュエータ６２、６４、６６、６８のための２つの信号に変換することができる。コントローラ２７４４は、上述の機能を実施可能であるプロセッサ（図示せず）を備え得る。プロセッサは、センサ装置２７４０からの所与の入力信号Ｓａ、Ｓｂに応じて光学要素２７３２、２７３４、２７３６、２７３８をどのように動かさなければならないかをリアルタイムで計算することができる。これに加えて又はこの代わりに、プロセッサは、メモリ（図示せず）に記憶することができる参照等からこの情報にアクセスしてもよい。
【０９９０】
[00830]  第１の実施形態（図７７、図７９、及び図８０）の光学システム２７３０の光学レイアウトは、２つの自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂに関して対称的でない。このことが、異なる自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂから発する放射でわずかに異なる光学特性を生じる可能性がある。図８３及び図８４を参照して、別の実施形態の放射源ＳＯ８について説明する。２つの実施形態において同様のコンポーネントは共通の標示で示す。
【０９９１】
[00831]  放射源ＳＯ８は、２つの自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂ及び光学システム２７８０を備えている。光学システム２７８０は２つの第１の光学要素２７３２、２７３６を備え、これらは光学システム２７３０のものと同等であるが、ｘ方向において概ね同じ位置に配置されている。光学システム２７６０は更に単一の第２の光学要素２７８２を備えている。第２の光学要素２７８２は概ねくさび形であり、２つの反射面２７８２ａ、２７８２ｂを備えている。反射面の第１のもの２７８２ａは第１の自由電子レーザＦＥＬａの第２の光学要素として機能し、反射面の第２のもの２７８２ｂは第２の自由電子レーザＦＥＬｂの第２の光学要素として機能する。反射面は双方とも凹形であり、第１の光学要素２７３２、２７３６と一致するアスティグマティック又は非球面の形状を有することができる。
【０９９２】
[00832]  第１の実施形態ＳＯと同様に、双方の自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂがオンである場合、光学システム２７８０は放射ビームＢａ’、Ｂｂ’の大きさを拡大し、それらの形状を変更し、結合放射ビームＢを出力するように機能する。しかしながら図８５に示すように、第１の実施形態ＳＯとは異なり、この実施形態ＳＯ８の光学システム２７８０が出力する結合ビームＢは、２つの自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂからの寄与分を分離する間隙２７８４を有する。
【０９９３】
[00833]  第２の光学要素２７８２はくさび形であるが、第１及び第２の反射面２７８２ａ、２７８２ｂの交点２７８２ｃのポイントまでテーパ化することはできない。第２の光学要素２７８２は、交点２７８２ｃにおいて少なくとも最小の厚さをもたせ、第２の光学要素２７８２の熱伝導性で放射ビームＢａ’、Ｂｂ’からの吸収放射パワーを放散させることができる。結合放射ビームＢの強度分布内の間隙２７８４の最小サイズは、交点２７８２ｃにおける第２の光学要素２７８２の最小必要厚によって決定される。
【０９９４】
[00834]  原則として、この間隙２７８４はビーム分割装置２０内のビーム抽出光学要素に対して何の問題も引き起こさず、ビーム抽出光学要素は、各リソグラフィ装置ＬＡ１〜ＬＡ２０のファセットフィールドミラーデバイス１０のほぼ全体が照明されるように設計し位置決めすることができる。例えば図８５Ｂを参照すると、ビーム抽出光学要素は、領域２８２０に示すように、間隙２７８４が分岐放射ビームＢａ〜Ｂ８のいずれにも影響を与えないように配置することができる。
【０９９５】
[00835]  いくつかの実施形態では、第１の実施形態ＳＯと同様に、第１の光学要素２７３２、２７３６は、軸２７９２、２７９６を中心としてｚ方向に回転してそれらの発散を変更するように動作可能である。これは第１の実施形態ＳＯに関連付けて上述した通りである。このような実施形態では、第２の光学要素２７８２の表面２７８２ａ、２７８２ｂは、自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂの一方からの単一の放射ビームを受けるのに充分なサイズである（図８４を参照のこと）。光学システム２７８０が出力する放射ビームＢの形状は図８２に示す通りである。一方の自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂのみがオンである場合、光学システム２７８０が出力する放射ビームＢは間隙２７８４を含まず、ｙ方向に沿ってどちらかの方向にずれることに留意すべきである。従って、自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂのうち１つの使用と２つの使用とでスイッチングを行う場合は、ビーム分割装置２０を変更しなければならない。ただし、間隙２７８４が無視できるほど小さい場合、及び、出力放射ビームＢの中心が必ず破線２７８６となるように第２の光学要素２７８２をｙ方向に移動可能である場合を除く。
【０９９６】
[00836]  放射源ＳＯ８の実施形態は、所望のように又は適宜、放射源ＳＯの第１の実施形態のいずれか又は全ての両立可能な特徴を組み込むことができる。例えば、図８３及び図８４には示さないが、放射源ＳＯ８は更にセンサ装置を備えることができ、光学システム２７８０は更に、コントローラと、光学要素２７３２、２７３６、２７８２の各々のためのアクチュエータと、を備え得る。アクチュエータの各々は、光学要素２７３２、２７３６、２７８２の１つを動かして、２つの自由電子レーザＦＥＬａ、ＦＥＬｂにより生成される放射ビームの方向の変化を補償することができる。
【０９９７】
[00837]  図８６は、ｍ個の放射源ＳＯａ〜ＳＯｍ、ビームデリバリシステムＢＤＳ３、及びｎ個のリソグラフィ装置ＬＡ１’〜ＬＡｎ’を備えたリソグラフィシステムＬＳ８を示す。放射源ＳＯａ〜ＳＯｍの各々は、極端紫外線（ＥＵＶ）放射ビームＢＳ１〜ＢＳｍ（これらをメインビームと称することがある）を生成するように選択的に動作可能である。すなわち、放射源ＳＯａ〜ＳＯｍの各々は、メイン放射ビームを生成するオン状態と生成しないオフ状態との間でスイッチング可能である。放射源ＳＯａ〜ＳＯｍの各々は、オン状態に置かれた場合にオンであると言うことができ、オフ状態に置かれた場合にオフであると言うことができる。ビームデリバリシステムＢＤＳ３は、放射源ＳＯａ〜ＳＯｍの各々が生成したメイン放射ビームＢＳ１〜ＢＳｍを受光し、各メイン放射ビームの一部を各リソグラフィ装置ＬＡ１’〜ＬＡｎ’に送出するように構成されている。これについて以下で説明する。
【０９９８】
[00838]  ビームデリバリシステムＢＤＳ３はビーム分割光学部品を備えている。ビーム分割光学部品は、各メイン放射ビームＢＳ１〜ＢＳｍをｎ個の別個の放射ビーム（これらを分岐ビームと称することがある）に分割する。それらは各々、ｎ個のリソグラフィ装置ＬＡ１’〜ＬＡｎ’の異なるものに送出される。例えば、第１の放射源により出力されたメイン放射ビームＢＳ１はｎ個の分岐放射ビームＢＳ１、Ｌ１〜ＢＳ１、Ｌｎに分割され、第２の放射源により出力されたメイン放射ビームＢＳ２はｎ個の分岐放射ビームＢＳ２、Ｌ１〜ＢＳ２、Ｌｎに分割され、ｍ番目の放射源により出力された放射ビームＢＳｍはｎ個の分岐放射ビームＢＳｍ、Ｌ１〜ＢＳｍ、Ｌｎに分割される。以下では、分岐放射ビームＢＳｉ、Ｌｊと称する分岐放射ビームは、ｉ番目の放射源により出力されてｊ番目のリソグラフィ装置に送出される放射の部分を指すことは理解されよう。
【０９９９】
[00839]  ビームデリバリシステムＢＤＳ３はｍ個のビーム分割光学部品を備え、これらは、メイン放射ビームＢＳ１〜ＢＳｍの各々に対して前記ｍ個のビーム分割光学部品のそれぞれ異なるものが設けられるように構成することができる。ｍ個のビーム分割光学部品の各々により出力される分岐放射ビームをリソグラフィ装置に導くように、ビーム誘導光学部品を構成することができる。任意選択として、そのような実施形態では、ビーム結合光学部品を設けて、ｍ個のビーム分割光学部品により出力される分岐放射ビームを結合してｎ個の複合放射ビームとして、その各々を異なるリソグラフィ装置ＬＡ１’〜ＬＡｎ’へ送出してもよい。例えば、ｍ個のメイン放射ビームＢＳ１〜ＢＳｍの各々からの単一の分岐放射ビームを結合して各複合放射ビームを得ることができる。例えばビーム結合光学部品は、第１のリソグラフィ装置ＬＡ１’に送出される分岐放射ビームＢＳ２、Ｌ１、ＢＳ２、Ｌ１、．．．、ＢＳｍ、Ｌ１から成る複合放射ビームを形成するように構成可能である。このような構成では、所与の複合放射ビーム内の全ての分岐放射ビームが単一セットのビーム誘導光学部品を共有し得るので、ビーム誘導光学部品の複雑さを軽減することができる。各複合放射ビームは例えば、複数のほぼ平行に密接した分岐放射ビーム（すなわち空間的な重複がない）を含むことができる。
【１０００】
[00840]  あるいは、ビームデリバリシステムＢＤＳ３は、ｍ個の放射源ＳＯａ〜ＳＯｍが出力したｍ個のメイン放射ビームを結合して単一の複合放射ビームとするように構成されたビーム結合光学部品を備えることも可能である。そのような実施形態では、この単一の複合放射ビームをｎ個の複合放射ビームに分割するように単一セットのビーム分割光学部品を構成することができ、それらの複合放射ビームの各々を異なるリソグラフィ装置ＬＡ１’〜ＬＡ２０’に送出する。
【１００１】
[00841]  ビームデリバリシステムＢＤＳ３は更に、ビーム拡大光学部品及び／又はビーム整形光学部品を備えることができる。ビーム拡大光学部品は、メイン放射ビームＢＳ１〜ＢＳｍ又はこれらから形成された分岐放射ビームの１つ以上の断面積を拡大するように構成することができる。これにより、ビーム拡大光学部品の下流のミラーに対する熱負荷のパワー密度が低下する。これによってビーム拡大光学部品の下流のミラーは、低スペックで、あまり冷却を行わない、従って安価なものとすることができる。更に、このようなミラーでのパワー密度低下のため、熱膨張による光学面の変形が小さくなる。これに加えて又はこの代わりに、下流ミラーでの熱負荷のパワー密度の低下によって、これらのミラーは、メイン放射ビームＢＳ１〜ＢＳｍ又はこれらから形成された分岐放射ビームを、より大きなかすめ入射角で受光することができる。例えばこれらのミラーは、例えば２度でなく５度のかすめ入射角で放射を受光し得る。ビーム整形光学部品は、メイン放射ビームＢＳ１〜ＢＳｍ又はこれらから形成された分岐放射ビームの１つ以上の断面形状及び／又は強度プロファイルを変更するように構成することができる。
【１００２】
[00842]  代替的な実施形態では、ビームデリバリシステムＢＤＳ３がビーム拡大光学部品又はビーム整形光学部品を含まない場合がある。
【１００３】
[00843]  いくつかの実施形態では、ビームデリバリシステムＢＤＳ３は、メイン放射ビームＢＳ１〜ＢＳｍ又はこれらから形成された分岐放射ビームの１つ以上の断面積を縮小するように構成されたビーム縮小光学部品を備えることができる。上述のように、ビーム拡大光学部品は、ビームデリバリシステムＢＤＳ３内のミラーが受ける熱負荷のパワー密度を低下させることができ、これが望まれる場合がある。しかしながら、ビーム拡大光学部品によって前記ミラーのサイズが拡大し、これは望ましくない場合がある。ビーム拡大光学部品及びビーム縮小光学部品を用いると、所望のビームサイズを得ることが可能となる。これは、光学収差が所与の閾値レベル未満となる最小ビーム断面であり得る。
【１００４】
[00844]  放射源ＳＯａ〜ＳＯｍ、ビームデリバリシステムＢＤＳ３、及びリソグラフィ装置ＬＡ１’〜ＬＡ’は全て、外部環境から隔離可能であるように構築及び配置することができる。放射源ＳＯａ〜ＳＯｍ、ビームデリバリシステムＢＤＳ３、及びリソグラフィ装置ＬＡ１’〜ＬＡｎ’の少なくとも一部において真空を与えて、ＥＵＶ放射の吸収を最小限に抑えることができる。リソグラフィシステムＬＳ８の異なる部分に異なる圧力の真空を与える（すなわち大気圧より低い異なる圧力に保持する）ことも可能である。リソグラフィシステムＬＳ８の異なる部分を、例えば水素分圧を除いて超高真空（ＵＨＶ）条件下に維持してもよい。水素分圧は、例えば１Ｐａ未満のように、１０Ｐａより大幅に低いものとすればよい。
【１００５】
[00845]  図８７はリソグラフィ装置ＬＡ’を示す。これは、集束ユニットＦＵ、照明システムＩＬ、パターニングデバイスＭＡ（例えばマスク）を支持するように構成された支持構造ＭＴ、投影システムＰＳ、及び基板Ｗを支持するように構成された基板テーブルＷＴを備えている。リソグラフィ装置ＬＡ１’〜ＬＡｎ’の各々は、以下で説明するような図８７のリソグラフィ装置ＬＡ’とほぼ同一とすることができる。
【１００６】
[00846]  照明システムＩＬは、照明システムＩＬの閉鎖構造の開口３００８を通った放射ビームＣＢａを受光するように構成されている。開口３００８は、例えば数ミリメートルのオーダーの直径を有することができる。照明システムＩＬの第１の光学要素はファセットフィールドミラーデバイス３０１０を備え、非ゼロの開口数を有する。例えばファセットフィールドミラーデバイス３０１０は、約０．２２の開口数を有し、開口３００８に又はこの近傍に焦点を有することができる。従って、ファセットフィールドミラーデバイス３０１０が放射によって充分に照明されるように、集束ユニットＦＵは放射ビームＣＢａを開口３００８に又はこの近傍に集束させるように構成されている。
【１００７】
[00847]  明確さのため図８７には示さないが、リソグラフィ装置ＬＡ’は、複数のほぼ平行に隣接した放射サブビームから成る複合放射ビームＣＢａを受光するように構成されている。例えば図８６の第１のリソグラフィ装置は、分岐放射ビームＢＳ２、Ｌ１、ＢＳ２、Ｌ１、．．．、ＢＳｍ、Ｌ１から成る複合放射ビームを受光するように構成されている。更に、これも明確さのため図８７には示さないが、集束ユニットＦＵは複数の集束光学部品を備え、その各々が、リソグラフィ装置ＬＡ’により受光される放射サブビームのそれぞれ異なるものを受光するように配置されている。以下で更に説明するように、複数の集束光学部品は、リソグラフィ装置ＬＡ’により受光される放射サブビームの各々を異なる中間焦点に集束させるように構成されている。異なる中間焦点は、ファセットフィールドミラーデバイス３０１０の光軸周辺に近接して配置されるので、異なる放射サブビームの各々からの放射がファセットフィールドミラーデバイス３０１０で部分的に重複し、ファセットフィールドミラーデバイス３０１０が各放射サブビームによって完全に照明されるようになっている。明確さのため、図８７には単一の中間焦点３００６のみを示している。
【１００８】
[00848]  照明システムＩＬは、リソグラフィ装置ＬＡ１’によって受光される放射ビームＣＢａがパターニングデバイスＭＡに入射する前にこれを調節するように構成されている。この目的のため、照明システムＩＬの第２の光学要素はファセット瞳ミラーデバイス３０１１を備えている。ファセットフィールドミラーデバイス３０１０及びファセット瞳ミラーデバイス３０１１は共に、放射ビームＣＢａに所望の断面形状及び所望の角度分布を与える。放射ビームＣＢａは照明システムＩＬから出て、支持構造ＭＴが保持するパターニングデバイスＭＡに入射する。パターニングデバイスＭＡは放射ビームを反射し、これにパターンを与えて、パターン付与されたビームＣＢａ’を形成する。代替的な実施形態では、照明システムＩＬは、ファセットフィールドミラーデバイス３０１０及びファセット瞳ミラーデバイス３０１１に加えて又はこれらの代わりに、他のミラー又はデバイスを含むこともある。照明システムＩＬは、例えば個別に移動可能なミラーのアレイ（又は行列）を含むことができる。個別に移動可能なミラーは、例えば直径１ｍｍ未満であり得る。個別に移動可能なミラーは、例えば微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスとすればよい。
【１００９】
[00849]  パターン付与された放射ビームＣＢａ’は、パターニングデバイスＭＡ’から反射した後、投影システムＰＳ’に入る。投影システムＰＳ’は、パターン付与された放射ビームＣＢａ’を基板テーブルＷＴ’が保持する基板Ｗ’に投影するように構成されている。この目的のため、投影システムＰＳ’は、パターン付与された放射ビームＣＢａ’を基板Ｗ’上に投影するように構成された複数のミラー３０１３、３０１４を備えている。投影システムＰＳ’はパターン付与された放射ビームＣＢａ’に縮小率を適用して、パターニングデバイスＭＡ’上の対応するフィーチャよりも小さいフィーチャを有する像を形成することができる。例えば縮小率４を適用可能である。投影システムＰＳ’は、パターン付与された放射ビームＣＢａ’に、２つの相互に垂直な方向（ｘ方向及びｙ方向と呼ぶことがある）で異なる縮小率を適用することも可能である。図８７において投影システムＰＳ’は２つのミラーを有するが、投影システムはいかなる数のミラーも含むことができる（例えば６個のミラー）。基板Ｗ’は以前に形成されたパターンを含むことがある。この場合、リソグラフィ装置ＬＡ’は基板Ｗ’上の以前形成されたパターンとパターン付与された放射ビームＣＢａ’とを位置合わせする。
【１０１０】
[00850]  放射源ＳＯａ〜ＳＯｍの各々はＥＵＶ放射ビームＢＳ１〜ＢＳｍを発生させるように構成されている。これらのｍ個のＥＵＶ放射ビームＢＳ１〜ＢＳｍの結合パワーは、リソグラフィ装置ＬＡ１’〜ＬＡｎ’の各々に供給されるのに充分なものである。放射源の各々は自由電子レーザを備えることができる。あるいは、放射源は他のいずれかの方法で実施可能であり、例えばレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）放射源を備えてもよい。
【１０１１】
[00851]  以下の検討は自由電子レーザによって発生する放射に関するが、自由電子レーザが本発明に必須でないことは認められよう。本発明の実施形態は、比較的小さいエテンデュを有する他の高パワー放射源を組み込んでもよい。
【１０１２】
[00852]  自由電子レーザにより出力された放射ビームＢは、ほぼ円形の断面及びガウス分布に近い強度プロファイルを有することができる。ＥＵＶ自由電子レーザにより生成された放射ビームＢは典型的に比較的小さいエテンデュを有する。具体的には、自由電子レーザＦＥＬにより生成されたＥＵＶ放射ビームＢは、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源又は放電生成プラズマ（ＤＰＰ）源（これらは双方とも当技術分野において既知である）によって発生されるＥＵＶ放射ビームよりも著しく小さいエテンデュを有する。例えば放射ビームＢは、例えば１００マイクロラジアン未満のような５００マイクロラジアン未満の発散を有し得る。放射ビームＢは、アンジュレータ２４からの出射時にビームウェストにおいて例えば約５０μｍから１００μｍの直径を有し得る。
【１０１３】
[00853]  自由空間（すなわち屈折率が１）では、光学システムの無限小面素（ｉｎｆｉｎｉｔｅｓｉｍａｌ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｅｌｅｍｅｎｔ）ｄＳにおける放射ビームのエテンデュは、面ｄＳの面積、面素を横断する（又はその面素から放出される）放射に対する立体角ｄΩ、及び面素の法線とそのポイントを横断する放射の方向との角度のコサインの積によって与えられる。一般に、拡張表面Ｓにおける放射ビームのエテンデュは、各面素を横断する（又は各表面要素から放出される）放射に対する立体角についての積分（光が一定の角度範囲で面上の各ポイントを横断し得るという事実を考慮するため）、及び、面についての積分（全てのそのような面要素からの寄与分を合計するため）によって与えられる。自由電子レーザにより生成されるような充分にコリメートされた放射ビームを生成するように動作可能な光源では、光源のエテンデュは、光源の面積と、光の放出先の立体角との積によって見積もることができる。更に、そのような光源では、光の放出先の立体角は、（小さい角度近似を用いて）Πθ２によって与えられる。θは光源の発散の２分の１である。従って、そのような光源のエテンデュは、Ｇ＝ΠＡθ２によって与えられる。Ａは光源の面積である。これにより、ビームウェスト直径が５０μｍであり全発散が１００マイクロラジアンである自由電子レーザのエテンデュは、約１．５ｘ１０−１１ｍｍ２であることがわかる。
【１０１４】
[00854]  放射ビームが光学システムを伝搬する際、そのエテンデュは低下することができない。放射ビームが、自由空間における完璧な光学システムすなわち完璧な反射及び屈折を有する光学システムを伝搬する際、そのエテンデュは一定のままである。しかしながら、放射ビームが、例えば散乱及び／又は回折によって放射を拡大させる光学システムを伝搬すると、そのエテンデュは増大する。光学システムにおける光学要素（例えばミラー及びレンズ）の品質が高くなればなるほど、エテンデュの増大は小さくなる。
【１０１５】
[00855]  上記のことを踏まえて、ｍ個の放射源ＳＯａ〜ＳＯｍが自由電子レーザを備える実施形態では、メイン放射ビームＢＳ１〜ＢＳｍの各々は極めて小さいエテンデュを有し、更に、このエテンデュは、放射が各光源からリソグラフィ装置ＬＡ１’〜ＬＡｎ’まで伝搬する際に一定のままであるか又は比較的少量だけ増大する。この結果、各リソグラフィ装置ＬＡ１’〜ＬＡｎ’の第１の光学要素（例えば図８７に示すファセットフィールドミラーデバイス３０１０）に投影される放射のエテンデュも極めて小さい。従って、各自由電子レーザにより形成される中間焦点の直径は比較的小さい。
【１０１６】
[00856]  上述のように、各リソグラフィ装置ＬＡ１’〜ＬＡｎ’の照明システムＩＬ’の第１の光学要素は、約０．２２であり得る非ゼロの開口数を有する。すなわち、第１の光学要素の焦点（開口３００８に又はその近傍にある）における立体角は、各自由電子レーザの放射の放出先の立体角よりも著しく大きい。放射のエテンデュがほぼ一定のままである場合、これが意味するのは、各自由電子レーザにより形成される中間焦点の直径が、各メイン放射ビームＢＳ１〜ＢＳｍのビームウェスト直径の（すでに小さい）直径よりも大幅に小さいということである。
【１０１７】
[00857]  本発明の実施形態は、充分に小さいエテンデュの放射源ＳＯａ〜ＳＯｍを高品質のビームデリバリシステムＢＤＳ３と組み合わせると、各リソグラフィ装置ＬＡ１’〜ＬＡｎ’において充分に小さい中間焦点が形成されて、２つ以上のそのような中間焦点を密接配置できるという事実を利用している。これらの中間焦点をファセットフィールドミラーデバイス３０１０の光軸周辺に近接して配置することにより、所与のリソグラフィ装置が受光した異なる分岐放射ビームの各々からの放射はファセットフィールドミラーデバイス３０１０で部分的に重複して、ファセットフィールドミラーデバイス３０１０を各分岐放射ビームによって完全に照明することが可能となる。
【１０１８】
[00858]  本明細書では本発明の実施形態について特に自由電子レーザを参照して説明しているが、放射源ＳＯａ〜ＳＯｍは、充分に小さいエテンデュを有する他のいずれかのタイプの放射源を備えてもよいことは認められよう。
【１０１９】
[00859]  これより、２つの放射源ＳＯａ、ＳＯｂ（すなわちｍ＝２）を備えた図８６のリソグラフィシステムＬＳ８の一実施形態と共に用いられる、リソグラフィ装置ＬＡ１’〜ＬＡｎ’の集束ユニットＦＵ及びビームデリバリシステムＢＤＳ３の様々な実施形態について説明する。
【１０２０】
[00860]  図８８は、リソグラフィ装置ＬＡ１’〜ＬＡｎ’の各々の集束ユニットＦＵを形成し得る集束ユニット３３００の概略的なレイアウトを示す。
【１０２１】
[00861]  集束ユニット３３００は２つの集束要素３３１０、３３２０を備え、その各々は入力放射ビームを受光してこれを中間焦点で集束させるように配置されている。具体的には、各集束要素３３１０、３３２０は、概ね平行な放射ビームを受光してこれを焦点で集束させるように配置された２つの湾曲かすめ入射ミラーを用いるウォルター集光器（Ｗｏｌｔｅｒ  ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ）を備えている。集束要素３３１０、３３２０が受光する放射ビームは、例えば２つの放射源ＳＯａ、ＳＯｂの各々からの分岐放射ビームＢＳ１、Ｌｉ、ＢＳ２、Ｌｉを含むことができる。
【１０２２】
[00862]  各集束要素３３１０、３３２０はタイプＩＩＩのウォルター集光器を備えることができる。図９０はタイプＩＩＩのウォルター集光器３４００の断面図を示す。この集光器は、内側の凸面放物面鏡３４１０と、外側の凹面楕円鏡３４２０と、を備えている。概ね平行な入力放射ビームが放物面鏡３４１０に入射すると、これは楕円鏡３４２０の方へ反射され、楕円鏡３４２０によって反射され、集光器３４００の焦点３４３０で集束する。放射ビームは、放物面鏡３４１０から離れる方向に伝搬する時、楕円鏡３４２０の第１の焦点と一致する放物面鏡３４１０の焦点３４３２から発するように見える。このため、楕円鏡３４２０からの反射後、集光器３４００の焦点３４３０は楕円鏡３４２０の第２の焦点と一致する。このような配置により、反射かすめ入射光学部品を用いてＥＵＶ又はＸ線放射を集束させることができる。
【１０２３】
[00863]  ２つの集束要素３３１０、３３２０は、相互に隣接し、集束ユニット３３００の中心軸３３３０について対称的に配置されている。集束要素３３１０、３３２０の各々には、かすめ入射ステアリングミラー３３１１、３３２１がそれぞれ設けられている。かすめ入射ステアリングミラー３３１１、３３２１は、分岐放射ビームＢＳ１、Ｌｉ、ＢＳ２、Ｌｉが集束要素３３１０、３３２０に接近する際にそれぞれの方向を制御するように配置されている。各集束要素３３１０、３３２０及びこれに関連付けられたかすめ入射ステアリングミラー３３１１、３３２１を集束光学部品と呼ぶことができる。
【１０２４】
[00864]  ステアリングミラー３３１１は、中心軸３３３０の一方側にあって中心軸３３３０に対して概ね平行である概ね平行な分岐放射ビームＢＳ１、Ｌｉを受光するように配置されている。ステアリングミラー３３１１は、放射ビームＢＳ１、Ｌｉが集束要素３３１０に接近する際にその方向を変更する。図８９に最も明らかに見られるように、集束要素３３１０は、集束ユニット３３００の焦点面３３４０に位置する中間焦点３３１２で分岐放射ビームＢＳ１、Ｌｉを集束させる。中間焦点３３１２は、中心軸３３３０の一方側に配置され、（焦点面３３４０において）距離ｘだけ離れている。
【１０２５】
[00865]  同様に、ステアリングミラー３３２１は、中心軸３３３０の分岐放射ビームＢＳ１、Ｌｉとは反対側にあって中心軸３３３０に対して概ね平行である概ね平行な分岐放射ビームＢＳ２、Ｌｉを受光するように配置されている。ステアリングミラー３３２１は、放射ビームＢＳ２、Ｌｉが集束要素３３２０に接近する際にその方向を変更する。図８９に最も明らかに見られるように、集束ユニット３３２０は、集束ユニット３３００の焦点面３３４０に位置する中間焦点３３２２で分岐放射ビームＢＳ２、Ｌｉを集束させる。中間焦点３３２２は、中心軸３３３０の中間焦点３３１２とは反対側に配置され、中心軸３３３０から（焦点面３３４０において）距離ｘだけ離れている。
【１０２６】
[00866]  焦点面３３４０の２つの集束要素３３１０、３３２０とは反対側で、２つの分岐放射ビームＢＳ１、Ｌｉ、ＢＳ２、Ｌｉは発散する。それらの発散は、入来分岐放射ビームＢＳ１、Ｌｉ、ＢＳ２、Ｌｉの直径と各集束要素３３１０、３３２０内のミラーの湾曲によって決定する。集束ユニット３３００の焦点面３３４０の近傍では、２つの発散分岐放射ビームＢＳ１、Ｌｉ、ＢＳ２、Ｌｉは空間的に別々のままである。しかしながら図８８に見られるように、集束ユニット３３００の焦点面３３４０から充分に大きい距離だけ離れると、例えば面３３５０内で、２つのビームが部分的に重複する。面３３５０の重複領域３３５２は、２つの分岐放射ビームＢＳ１、Ｌｉ、ＢＳ２、Ｌｉの双方からの放射を受光する。面３３５０の第１のエッジ領域３３５４は分岐放射ビームＢＳ１、Ｌｉからの放射のみを受光し、面３３５０の第２のエッジ領域３３５６は分岐放射ビームＢＳ２、Ｌｉからの放射のみを受光する。中心軸３３３０からの各中間焦点３３１２、３３２２の焦点面３３４０での距離ｘを縮小することで、面３３５０の重複領域３３５２のサイズを拡大することができる。
【１０２７】
[00867]  かすめ入射ステアリングミラー３３１１、３３２１は、分岐放射ビームＢＳ１、Ｌｉ、ＢＳ２、Ｌｉがそれぞれ集束要素３３１０、３３２０に接近する際にそれらの方向を制御して、面３３５０内での２つの分岐放射ビームＢＳ１、Ｌｉ、ＢＳ２、Ｌｉの重複を最大化するように構成することができる。これに加えて又はこの代わりに、かすめ入射ステアリングミラー３３１１、３３２１及び２つの集束要素３３１０、３３２０は、分岐放射ビームＢＳ１、Ｌｉ、ＢＳ２、Ｌｉが集束要素３３１０、３３２０から出射する際に、確実に各ビームの方向が中心軸３３３０に概ね整合するように構成することができる。そのような構成は、２つの分岐放射ビームＢＳ１、Ｌｉ、ＢＳ２、Ｌｉの各々が面３３５０に接近する角度の差を最小限に抑える。結果として、これにより、パターニングデバイスＭＡ’に入射する放射ビームＣＢａの強度プロファイルのずれを最小限に抑える。
【１０２８】
[00868]  使用の際、集束ユニット３３００は、例えばリソグラフィシステムＬＳ８のｉ番目のリソグラフィ装置ＬＡｉのようなリソグラフィ装置の照明システムＩＬ’の閉鎖構造の開口３００８に近接配置される。集束ユニット３３００は、その中心軸３３３０がリソグラフィ装置ＬＡｉの第１の光学要素（例えばファセットフィールドミラーデバイス３０１０）の光軸と概ね整合するように配置される。更に、集束ユニット３３００は、リソグラフィ装置ＬＡｉの第１の光学要素の焦点が集束ユニット３３００の焦点面３３４０内に又はその近傍にあるように配置される。このような配置により、集束ユニット３３００は２つの分岐放射ビームＢＳ１、Ｌｉ、ＢＳ２、Ｌｉを、開口３００８で又はその近傍で２つの中間焦点３３１２、３３２２に集束させることができる。ファセットフィールドミラーデバイス３０１０は２つの分岐放射ビームＢＳ１、Ｌｉ、ＢＳ２、Ｌｉの重複内に配置される。例えばファセットフィールドミラーデバイス３０１０は、図８８に示す面３３５０の重複領域３３５２内に配置することができる。従って、ファセットフィールドミラーデバイス３０１０のフィールドのほぼ全体が双方の分岐放射ビームＢＳ１、Ｌｉ、ＢＳ２、Ｌｉによって照明される。「ファセットフィールドミラーデバイス３０１０のフィールド全体」は、リソグラフィ装置ＬＡｉが放射ビームに付与するパターンとは無関係に、基板Ｗ’上に投影されるファセットフィールドミラーデバイス３０１０の部分の全てを含むことは認められよう。すなわち、ファセットフィールドミラーデバイス３０１０のそれらの部分が放射を受光し、放射ビームにパターンが付与されない場合、その放射はリソグラフィ装置ＬＡｉを介して基板Ｗ’へと伝搬する。
【１０２９】
[00869]  いくつかの実施形態では、集束ユニット３３００は、リソグラフィ装置ＬＡｉの第１の光学要素の焦点が集束ユニット３３００の焦点面３３４０の近傍にあるが焦点面３３４０内には存在しないように配置することも可能である。分岐放射ビームＢＳ１、Ｌｉ、ＢＳ２、Ｌｉのこのような脱焦は、面３３４０における光スポットのサイズを拡大させる。ファセットフィールドミラーデバイス３０１０は、これらの光スポットの像をファセット瞳ミラーデバイス３０１１の各ミラー上に形成するように配置されている。従って、リソグラフィ装置ＬＡｉの第１の光学要素の焦点が集束ユニット３３００の焦点面３３４０の近傍にあるが焦点面３３４０内には存在しないような配置は、ファセット瞳ミラーデバイス３０１１のミラー上に像形成されるビームスポットのサイズを拡大する。これは、ファセット瞳ミラーデバイス３０１１のミラー（同様に、瞳面に位置するいずれかの下流ミラー）に対する熱負荷のパワー密度を低減させるので、有益である。
【１０３０】
[00870]  このような構成では、第１及び第２のエッジ領域３３５４、３３５６によって受光される放射はファセットフィールドミラーデバイス３０１０を照明せず、従って廃棄される。中心軸３３３０からの中間焦点３３１２、３３２２の各々の焦点面３３４０での距離ｘを縮小することで、このように廃棄される放射部分を減らすことができる。ビームウェスト直径が５０μｍであり全発散が１００マイクロラジアンである自由電子レーザでは、中間焦点３３１２、３３２２を中心軸３３３０の充分に近くに配置することで、第１及び第２のエッジ領域３３５４、３３５６により受光されるために廃棄される放射が、リソグラフィ装置ＬＡｉで受光される放射のうち極めて小さい割合であることを保証することができる。例えば、２つの中間焦点３３１２、３３２２の各々と中心軸との間の距離ｘは約３ｍｍとすることができ、ファセットフィールドミラーデバイス３０１０の面における分岐放射ビームＢＳ１、Ｌｉ、ＢＳ２、Ｌｉの各々の半径は約２２５ｍｍとすることができる。このような構成では、重複領域３３５２の大きさに対する第１及び第２のエッジ領域３３５４、３３５６の各々の大きさの比は約０．０１７であることがわかる。従って、分岐放射ビームＢＳ１、Ｌｉ、ＢＳ２、Ｌｉがトップハット強度分布を有する実施形態では、放射の１．７％が廃棄される。分岐放射ビームＢＳ１、Ｌｉ、ＢＳ２、Ｌｉがガウス分布に近い強度分布を有する実施形態では、第１及び第２のエッジ領域３３５４、３３５６における分岐放射ビームＢＳ１、Ｌｉ、ＢＳ２、Ｌｉの強度は比較的低い。ガウス分布に近い放射ビームでは、２シグマの半径における強度は中心における強度の１３．５％である。このため、分岐放射ビームＢＳ１、Ｌｉ、ＢＳ２、Ｌｉがガウス分布に近い強度分布を有し、第１及び第２のエッジ領域３３５４、３３５６が分岐放射ビームＢＳ１、Ｌｉ、ＢＳ２、Ｌｉの中心から約２シグマである実施形態では、放射の約１．７％ｘ１３．５％＝０．２３％のみが廃棄される。
【１０３１】
[00871]  複数（この場合は２つ）の集束要素３３１０、３３２０を備え、その各々が異なる放射ビームを受光してこれをリソグラフィ装置ＬＡｉの第１の光学要素（例えばファセットフィールドミラーデバイス３０１０）に投影するように構成されている集束ユニット３３００を用いると、入力放射ビームの数に比較的影響を受けにくい機構が得られる。例えば２つの放射源ＳＯａ、ＳＯｂの一方が動作していない場合、各リソグラフィ装置ＬＡ１’〜ＬＡｎ’のファセットフィールドミラーデバイス３０１０は、他方の放射源からの分岐放射ビームによってほぼ完全に照明され続ける。リソグラフィ装置が動作を継続するために、ビームデリバリシステムＢＤＳ３に（例えば動作中の放射源からの放射が進む光路を変更するために）、又はリソグラフィ装置ＬＡ１’〜ＬＡｎ’に（例えばファセットフィールドミラーデバイス３０１０及びファセット瞳ミラーデバイス３０１１の構成を調整するために）能動的な調整を行う必要はない。各リソグラフィ装置によって受光される放射のパワーは低減する（例えばｍ個の同一の放射源ＳＯａ〜ＳＯｍの１つが動作していない場合、ｍ／（ｍ−１））が、その他の点では、リソグラフィシステムＬＳ８は影響を受けないままである。
【１０３２】
[00872]  図９１は、２つの放射源ＳＯａ、ＳＯｂ（すなわちｍ＝２）を備えた図８６のリソグラフィシステムＬＳの一実施形態であるリソグラフィシステムＬＳ９を示す。リソグラフィシステムＬＳ９は、ビーム結合光学部品３５００及びビーム分割光学部品３５５０を含むビームデリバリシステムＢＤＳ４を備えている。ビーム結合光学部品３５００は、２つの放射源ＳＯａ、ＳＯｂが出力した２つのメイン放射ビームＢＳ１、ＢＳ２を受光して単一の複合放射ビームＢｏｕｔを出力するように構成されている。ビーム分割光学部品３５５０は、ビーム結合光学部品３５００が出力した単一の複合放射ビームＢｏｕｔを受光し、これをｎ個の複合放射ビームに分割するように構成されている。複合放射ビームの各々は異なるリソグラフィ装置ＬＡ１’〜ＬＡ２０’へ送出される。
【１０３３】
[00873]  図９２は、図９１のリソグラフィシステムＬＳ９の一部を形成し得るビーム結合光学部品３５００の概略的なレイアウトを示す。ビーム結合光学部品３５００は、（放射源ＳＯａ、ＳＯｂの各々から）メイン放射ビームＢＳ１、ＢＳ２を受光し、出力放射ビームＢｏｕｔを出力するように構成されている。
【１０３４】
[00874]  ビーム結合光学部品３５００は４つの光学要素を備えている。すなわち、放射源の第１のものＳＯａに関連付けられた第１及び第２の光学要素３５３２、３５３４と、放射源の第２のものＳＯｂに関連付けられた第１及び第２の光学要素３５３６、３５３８である。光学要素３５３２、３５３４、３５３６、３５３８は、放射源ＳＯａ、ＳＯｂからのメイン放射ビームＢＳ１、ＢＳ２の断面の大きさ及び形状を変更するように構成されている。
【１０３５】
[00875]  具体的には、第１の光学要素３５３２、３５３６は凸面鏡であり、メイン放射ビームＢＳ１、ＢＳ２の断面積を拡大するように機能する。第１の光学要素３５３２、３５３６を発散光学要素と呼ぶことができる。図９２では第１の光学要素３５３２、３５３６はｘ−ｙ面でほぼ平坦であるように見えるが、これらは実際にはこの面において凸形である。第１の光学要素３５３２、３５３６は凸形であるので、メイン放射ビームＢＳ１、ＢＳ２の発散を増大させ、これによって下流のミラーに対する熱負荷を低減させる。放射ビームＢｏｕｔは、ビームＢｏｕｔの経路に直列に配置された複数の連続した静的ナイフエッジミラーを備え得るビーム分割光学部品３５５０によって複数の複合分岐放射ビームに分割される。第１の光学要素３５３２、３５３６を用いてビームＢｏｕｔのサイズを拡大すると、このようなナイフエッジミラーを放射ビームＢｏｕｔの経路路内に位置付ける際に要求される精度を低くすることができる。従ってこれは、分割光学部品３５５０による出力ビームＢｏｕｔのいっそう正確な分割を可能とする。
【１０３６】
[00876]  第２の光学要素３５３４、３５３８は凹形で、第１の光学要素と相補的な形状にして、第２の光学要素３５３４、３５３８から出るビームの発散を実質的にゼロとする（すなわち平行なビームとする）。第２の光学要素３５３４、３５３８を収束光学要素と呼ぶことができる。従って、第２の光学要素３５３４、３５３８の下流では、ビームは実質的にコリメートされている。この場合も、図９２では第２の光学要素３５３４、３５３８はｘ−ｙ面でほぼ平坦であるように見えるが、これらは実際にはこの面において凹形である。
【１０３７】
[00877]  このような機構３５００は、２つのメイン放射ビームＢＳ１、ＢＳ２をｙ方向に拡大する。ビームをｚ方向にも拡大するため、ｚ方向に湾曲した別のミラー対（第１のものは凸形で第２のものは凹形）を用いることができる。従って、メイン放射ビームＢＳ１、ＢＳ２をｙ方向及びｚ方向の双方に拡大するために合計で８個のミラーを用いることができる。
【１０３８】
[00878]  ビーム分割光学部品３５５０により受光される出力ビームＢｏｕｔは、放射源ＳＯａ、ＳＯｂが出力するものとは異なる形状及び／又は強度分布を有することが好ましい場合がある。例えば、ビーム分割光学部品３５５０が複数の連続したナイフエッジ形成抽出ミラーを用いる実施形態では、例えばガウス分布に近い強度プロファイルを有する円形ビーム（放射源ＳＯａ、ＳＯｂによって出力される場合がある）よりも、概ねトップハットの強度プロファイルを有する矩形の形状の方が好ましいことがある。従って光学要素３５３２、３５３４、３５３６、３５３８は、放射ビームＢＳ１、ＢＳ２の断面積を拡大することに加えて、放射ビームＢＳ１、ＢＳ２の断面形状を変更するように作用する。具体的には、光学要素３５３２、３５３４、３５３６、３５３８はアスティグマティック又は非球面として、第２の光学要素３５３４、３５３８から出る放射ビームＢＳ１、ＢＳ２が、放射源ＳＯａ、ＳＯｂにより生成された放射ビームＢＳ１、ＢＳ２よりも矩形の形状であることを保証するような形状とする。例えばこれらの光学要素は、第２の光学要素３５３４、３５３８から出るビームＢＳ１、ＢＳ２が概ね矩形であるような形状とすればよいが、他の形状も可能である。このような矩形形状の２つの寸法は、例えばｘ−ｙ面とｚ方向のような２つの垂直方向における光学要素の曲率半径に関連付けることができる。このような概ね矩形の形状によって、出力放射ビームＢｏｕｔを分岐放射ビームに分割するために用いるミラーを、同一のものとするか又は少なくとも極めて類似したものとすることができる。これは製造上の観点から特に有益である。
【１０３９】
[00879]  放射源ＳＯａ、ＳＯｂが双方ともオンである場合、ビーム結合光学部品３５００は、２つのメイン放射ビームＢＳ１、ＢＳ２を結合して複合放射ビームＢｏｕｔを形成するように動作可能である。すなわち、第２の光学要素３５３４、３５３８から出るビームＢＳ１、ＢＳ２は相互に隣接していると共に相互に平行である。ビーム結合光学部品３５００によって、各リソグラフィ装置ＬＡ１’〜ＬＡ２０’に送出される分岐放射ビームの全てが、単一の光学部品セット（例えばビーム分割光学部品３５５０内の単一の静的ナイフエッジミラー及びいずれかの追加の誘導光学部品）を共用することができる。
【１０４０】
[00880]  図９１の放射源ＳＯａ、ＳＯｂの各々は、それらがオフになる定例の及び／又は不定期のダウンタイムを有し得る。放射源ＳＯａ、ＳＯｂの一方がオフである場合も、リソグラフィ装置ＬＡ１’〜ＬＡｎ’は全ていくらかの放射を受光するが、双方の放射源がオンである場合に受光するはずの放射の半分だけである（２つの放射源の出力がほぼ同じであると仮定した場合）。
【１０４１】
[00881]  図９３に、光学システム３５００により出力される複合放射ビームＢｏｕｔの断面プロファイルを示す。複合放射ビームＢｏｕｔのエッジは、その強度が予め設定された閾値未満に低下するポイントとして規定される。図９３は出力ビームＢｏｕｔの８つの部分３１２０も示す。これらは、８つのほぼ同一の連続したナイフエッジ抽出ミラー（図示せず）を用いてビーム分割光学部品３５５０により生成される８つの分岐放射ビームに対応している。これは、８つのリソグラフィ装置ＬＡ１１’〜ＬＡ８（すなわちｎ＝８）を備えたリソグラフィシステムＬＳ９の実施形態に対応する。各部分３１２０は、２つの放射ビームＢＳ１、ＢＳ２の各々からの放射の一部を含む。
【１０４２】
[00882]  図９４は、２つの放射源ＳＯａ、ＳＯｂ（すなわちｍ＝２）を備えた図８６のリソグラフィシステムＬＳの一実施形態である別のリソグラフィシステムＬＳ１０を示す。リソグラフィシステムＬＳ１０は、２つのビーム分割光学部品３６１０、３６２０を含む代替的なビームデリバリシステムＢＤＳ５を備えている。ビーム分割光学部品３６１０は、放射源ＳＯａが出力したメイン放射ビームＢＳ１を受光し、これをｎ個の複合放射ビームＢＳ２、Ｌ１〜ＢＳ１，ｎに分割するように構成されている。これらのビームの各々は異なるリソグラフィ装置ＬＡ１’〜ＬＡｎ’へ送出される。ビーム分割光学部品３６２０は、放射源ＳＯｂが出力したメイン放射ビームＢＳ２を受光し、これをｎ個の複合放射ビームＢＳ２、Ｌ１〜ＢＳ２、Ｌｎに分割するように構成されている。これらのビームの各々は異なるリソグラフィ装置ＬＡ１’〜ＬＡｎ’へ送出される。
【１０４３】
[00883]  ビームデリバリシステムＢＤＳ３、ＢＤＳ４、ＢＤＳ５内の光学部品の一部又は全ては、１つ以上の軸を中心とした回転、又は１つ以上の方向での平行移動を行うように動作可能であり得る。この目的のため、これらには、コントローラから受信した信号に応じて制御可能なアクチュエータを設けることができる。これにより、放射源ＳＯａ〜ＳＯｍが出力したメイン放射ビームＢＳ１〜ＢＳｍの方向のばらつきを補正するように、ビームデリバリシステムＢＤＳ３を調整することができる。ビームデリバリシステムは更に、ビームデリバリシステムＢＤＳ３内での１つ以上の放射ビームの位置を示す信号をコントローラに出力するように動作可能な１つ以上のセンサ装置を備えることができる。従って、センサ装置及びコントローラは、放射源ＳＯａ〜ＳＯｍが出力したメイン放射ビームＢＳ１〜ＢＳｍの方向のばらつきを補正するためのフィードバックループの一部を形成することができる。
【１０４４】
[00884]  上述のように、１つ以上の放射源によって生成された放射ビームを送出するビームデリバリシステムは概して、複数のミラーを含む複数の光学部品を備える。放射源が概ねガウス分布断面の放射ビームを与える自由電子レーザ（ＦＥＬ）を備えた実施形態では、ビームデリバリシステム内の光学部品によって放射ビーム直径がクリッピングされる（切り取られる）場合がある。例えば特定のミラーの幾何学的形状では、強度プロファイルが例えば２〜３又は４シグマで「クリッピングされた」放射ビームが得られることがある。この場合、反射された放射ビームでは「パワー」と「パワーなし」との間にシャープな遷移がある。このような「シャープなクリッピング」は、放射ビームの伝搬時にビームプロファイルに影響を及ぼす干渉作用を引き起こし得る。例えば回折効果によって、放射ビームの断面上に著しい強度振動を引き起こすことがある。
【１０４５】
[00885]  この強度振動を低減させるための１つの選択肢は、もっと大きい直径で放射ビームをクリッピングするミラーを用いることである。例えば放射ビームは、４シグマでなく６シグマでクリッピングされ得る。しかしながら、これを行うには、放射ビームの中心で同一のピークパワー密度を達成するためにビームデリバリシステム内のミラーを著しく大型化する必要がある。
【１０４６】
[00886]  「ハードクリッピング」の効果を低減する代替的な方法は、放射ビームの「ソフトクリッピング」を与えることである。ソフトクリッピングを行うと、放射ビームはシャープに遷移せずに徐々にクリッピングされる。一実施形態では、ビームデリバリシステム内の１つ以上のミラーの外側エッジにＥＵＶ放射吸収材料が設けられる。放射吸収材料は、放射吸収材料の最も内側の部分からミラーの外側エッジにかけて、最大反射率から最小反射率へと徐々に遷移するように構成することができる。例えば放射吸収材料は、内側部分から外側部分へ向かって厚くなるように、厚さを変化させて堆積することができる。あるいは、ミラーの異なる部分に、異なる放射吸収特性を有する異なる材料又は材料組成を適用してもよい。
【１０４７】
[00887]  放射吸収材料の厚さは、放射吸収材料によって生じ得る波面ずれ（ｗａｖｅ−ｆｒｏｎｔ  ｓｈｉｆｔ）を低減させるように選択すればよい。具体的には、放射吸収材料の厚さｔａｂについて、波面ずれは以下によって与えられる。
【１０４８】
【数１４】
0006571092.tif 000016
【１０４９】
ここで、ａはラジアン単位のかすめ角である。例えばいくつかの実施形態では、ａは約０．０３５ラジアンの値を有し得る。
【１０５０】
[00888]  放射吸収材料がＥＵＶ放射を吸収する結果、熱負荷が増大する。ミラーのエッジでの熱負荷増大が引き起こす温度勾配によってミラーが変形するのを抑えるため、いくつかの実施形態では、ミラーの外側エッジ（放射吸収材料が配置されている）をミラーの内側部分から断熱する。図７１は、上述のビームデリバリシステムの１つ以上のコンポーネントにおいて使用可能なミラー３８００の断面を概略的に示す。ミラー３８００は、放射源から与えられる放射ビームの経路に位置決めされた反射面３８０１を備えている。放射源は上述のようないずれかの放射源とすればよい。
【１０５１】
[00889]  ミラー３８００は更に、ミラー３８００のエッジに塗布された放射吸収材料３８０２を含む。この放射吸収コーティングは、ミラー３８００のエッジに近くなるにつれて厚さが増すように塗布されている。放射吸収コーティングは、いずれかの適切な材料から作製すればよい。一例として放射コーティングは、アルミニウム、金、ニッケル、又はレニウムとすることができる。アルミニウムの屈折率はＥＵＶ放射について真空のものとほぼ同様であり、従ってかすめ入射角において反射がほとんどなく、なおかつＥＵＶ放射を吸収するので、アルミニウムが特に有用である。
【１０５２】
[00890]  ミラー３８００は、反射面３８０１を含む上部３８０３と下部３８０４とを備えている。上部３８０３及び下部３８０４は各々、断熱間隙３８０５を形成するように共働する溝を備えている。断熱間隙３８０５は真空とするか、又は気体を充填することができる。断熱間隙３８０５はミラー３８００のエッジ部分を断熱して、放射吸収材料３８０２によるＥＵＶ放射の吸収が引き起こす局所的な熱負荷がミラー３８００の中央部を介した温度勾配を生成しない（又はこの温度勾配を低減させる）ように機能する。
【１０５３】
[00891]  ミラー３８００は更に、冷却流体を送出するための冷却チャネル３８０６を備えている。
【１０５４】
[00892]  図７２にミラー３９００の代替的な例を概略的に示す。ミラー３９００は、放射ビームの経路に配置された反射面３９０１を備えている。反射面３９０１上に、複数のスポット３９０２の形態の放射吸収材料が、異なる表面積密度で堆積されている。すなわち、ミラー３９００の外側エッジに近付くにつれて、スポット３９０２が反射面３９０１を覆う部分が大きくなる。好ましくは、スポットを充分に小さくすることで、スポット３９０１のエッジからの回折が充分に広がって放射ビームの伝搬に負の影響を与えないように、又は他の負の結果を生じないようにする。例えばスポットは約０．２５ｍｍの直径を有し得る。
【１０５５】
[00893]  更に別の実施形態では、スポット３９０１を吸収性でなく反射性とし、メイン放射ビームとは異なる方向に入来放射を反射するように構成してもよい。例えば各スポットは、反射面内に適切なくぼみを切削し、これらのくぼみをルテニウム等の反射コーティングで被覆することで設ければよい。
【１０５６】
[00894]  上述のことから、ビームデリバリシステムが複数のミラーを有し得ることは認められよう（例えば２つの放射源からの放射ビームを結合する構成、多数のツールに与えるために放射ビームを分割する構成等）。一実施形態では、複数の後続ミラーで放射ビームのソフトクリッピングを行うことで、放射ビームの所望のクリッピングを達成する。これは、単一のミラーのソフトクリッピング手段に加わる熱負荷を低減させるという利点を有し得る。例えば１つの例示的な実施形態では、第１のミラーが４つのうち第１の２つのエッジに沿ってソフトクリッピング手段を与え、後続の（例えば次の）ミラーが４つのうち第２の２つのエッジに沿ってソフトクリッピング手段を与えることができる。このため、これら２つのミラーを合わせると全てのエッジに沿ってソフトクリッピング手段が与えられる。熱負荷を拡散することに加えて、後続ミラーの異なるエッジ上にソフトクリッピング手段を設けることで、放射ビームの直径が変動する場合又は前もって知られていない場合に、「ソフトアパーチャ」の直径を変動させることができる。
【１０５７】
[00895]  リソグラフィ装置ＬＳ１１の様々な実施形態を参照して上述したように、リソグラフィ装置（例えばリソグラフィ装置ＬＡ１）に分岐放射ビームＢを与える。分岐放射ビームＢ１は、少なくとも１つの自由電子レーザＦＥＬを含む放射源ＳＯから放出されるメイン放射ビームＢから形成される。リソグラフィシステムＬＳ１１のいくつかの実施形態では、リソグラフィ装置ＬＡ１に、所望の偏光状態を有する分岐放射ビームＢ１を与えることが有利である。例えば、リソグラフィ装置に円偏光された分岐放射ビームを与えることが望ましい場合がある。
【１０５８】
[00896]  一般に、リソグラフィ装置ＬＡ１により受光される分岐放射ビームＢ１の偏光は、分岐放射ビームＢ１の一部を形成する出力を与える１つ以上の自由電子レーザから放出される放射の偏光と、１つ以上の自由電子レーザＦＥＬ及びリソグラフィ装置ＬＡ１間の放射の光路に沿って生じる偏光のなんらかの変化と、に依存する。
【１０５９】
[00897]  自由電子レーザＦＥＬから放出される放射は通常、リソグラフィ装置ＬＡ１によって受光される前に反射要素（例えばミラー）で何度か反射される。自由電子レーザからの放射が反射要素で反射されると、放射の偏光が変わることがある。従って、リソグラフィ装置ＬＡ１が受光する分岐放射ビームＢ１の偏光は、自由電子レーザＦＥＬから放出された放射の偏光とは異なる場合がある。
【１０６０】
[00898]  自由電子レーザＦＥＬから放出される放射の偏光は、自由電子レーザＦＥＬの一部を形成するアンジュレータ２４の幾何学的形状に依存する。具体的には、自由電子レーザＦＥＬから放出される放射の偏光は、アンジュレータ２４における係数Ａ（式１に表す）に依存する。いくつかの実施形態では、アンジュレータ２４はヘリカルアンジュレータである。アンジュレータ２４がヘリカルアンジュレータである場合、係数Ａは１にほぼ等しく、アンジュレータは円偏光の放射を放出し得る。上述のように、リソグラフィ装置ＬＡ１に円偏光の分岐放射ビームＢ１を与えることが望ましい場合がある。しかしながら、自由電子レーザＦＥＬが円偏光放射を放出する実施形態では、自由電子レーザＦＥＬからリソグラフィ装置ＬＡ１までの分岐放射ビームＢ１の光路に沿って反射要素により放射の偏光が変化すると、リソグラフィ装置ＬＡ１に与えられる分岐放射ビームＢ１は円偏光でなくなる可能性がある。例えば、自由電子レーザＦＥＬからリソグラフィ装置ＬＡ１までの光路に沿って分岐放射ビームＢ１の偏光が変化すると、分岐放射ビームＢ１はリソグラフィ装置ＬＡ１に与えられる時に楕円偏光となっている可能性がある。
【１０６１】
[00899]  従って、リソグラフィ装置ＬＡ１に与えられる分岐放射ビームＢ１がほぼ円偏光であるようにリソグラフィシステムＬＳ１１を構成することが望ましい場合がある。
【１０６２】
[00900]  図９７Ａ及び図９７Ｂは、リソグラフィシステムＬＳ１１’’の一実施形態の一部の概略図である。リソグラフィシステムＬＳ１１’’は、自由電子レーザＦＥＬを含む放射源ＳＯと、ビームデリバリシステムＢＤＳと、リソグラフィ装置ＬＡ１と、を備えている。図９７Ａ及び図９７Ｂの図では、自由電子レーザＦＥＬからリソグラフィ装置ＬＡ１まで伝搬する単一の分岐放射ビームＢ１を形成する放射の光路を示している。しかしながら、リソグラフィシステムＬＳ１１’’は、図９７Ａ及び図９７Ｂに示すよりも更に多くのリソグラフィ装置を含むことがあり、更に多くの分岐放射ビームを生成する場合があることは認められよう。例えば、放射源ＳＯから放出されるメイン放射ビームＢの部分を分割して他の分岐放射ビームを形成し、これらを他の光路（図示せず）から他のリソグラフィ装置（図示せず）に送出してもよい。
【１０６３】
[00901]  図９７Ａ及び図９７Ｂは各々、自由電子レーザＦＥＬからリソグラフィ装置ＬＡ１までの分岐放射ビームＢ１の同一の光路を示している。図９７Ａ及び図９７Ｂでは一貫したデカルト座標系を用い、各図において標示した軸で示す。図９７Ａはｙ−ｚ面内に投影したリソグラフィシステムＬＳ１１’’の部分を示し、図９７Ｂはｘ−ｙ面に投影したリソグラフィシステムＬＳ１１’’の部分を示す。
【１０６４】
[00902]  分岐放射ビームＢ１は、自由電子レーザＦＥＬから４つの反射要素Ｍ１〜Ｍ４及び屈曲光学部品（ｂｅｎｄｉｎｇ  ｏｐｔｉｃｓ）４００５を介してリソグラフィ装置ＬＡ１まで送出される。図９７Ａから図９７Ｂに示す実施形態では、屈曲光学部品４００５は４つの反射要素４００５ａ〜４００５ｄを備えている。従って分岐放射ビームＢ１は、リソグラフィ装置ＬＡ１で受光される前に８回反射される。他の実施形態では、分岐放射ビームは、自由電子レーザＦＥＬとリソグラフィ装置ＬＡ１との間の光路において８回より少ないか又は多い回数だけ反射することも可能である。
【１０６５】
[00903]  偏光された放射が反射要素で反射される場合、これはｐ偏光成分及びｓ偏光成分から形成されると考えることができる。ｐ偏光成分は、入射面に平行な偏光方向を有する放射ビームの成分であり、ｓ偏光成分は、入射面に垂直な偏光方向を有する放射ビームの成分である。入射面は、反射要素に入射する放射ビーム及び反射要素から反射される放射ビームの双方が位置する面である。
【１０６６】
[00904]  図９７Ａ〜図９７Ｂに示す実施形態では、自由電子レーザＦＥＬは平面アンジュレータを含む。平面アンジュレータでは、係数Ａはほぼ２に等しく、直線偏光放射が放出される。平面アンジュレータから放出される放射の直線偏光の向きは、アンジュレータにおいて周期磁場を発生させるアンジュレータ磁石４００３の向きに依存する。図９７Ｂで最もよく見られるように、アンジュレータ磁石４００３は、ｘ軸と偏光角αｐを形成する偏光面４００４内に位置する。自由電子レーザＦＥＬから放出される放射ビームＢの直線偏光の面が偏光面４００４である。従って、放射ビームＢの直線偏光はｘ軸と偏光角αｐを形成する。実際には、自由電子レーザＦＥＬは、図９７Ａ及び図９７Ｂに示すよりも多くの磁石４００３を含み得る。
【１０６７】
[00905]  放射ビームＢは最初に第１の反射要素Ｍ１に入射する。第１の反射要素Ｍ１は、この第１の反射要素における入射面がｘ軸と角度β１を形成するような向きに配されている。図９７Ｂから、偏光面４００４と第１の反射要素Ｍ１における入射面との角度はαｐ＋β１であることが最もよくわかる。偏光面４００４と第１の反射要素Ｍ１における入射面との角度αｐ＋β１は約４５度とすることができる。図９７Ａ及び図９７Ｂに示す実施形態では、偏光角αｐは約１５度であり、角度β１は約３０度である。従って角度αｐ＋β１は約４５度である。偏光面４００４と第１の反射要素Ｍ１における入射面との角度αｐ＋β１が４５度であるので、第１の反射要素Ｍ１に入射するｓ偏光成分及びｐ偏光成分は同じ大きさを有する。第１の反射要素Ｍ１に入射する放射は直線偏光であるので、ｓ偏光及びｐ偏光成分は相互に同相である。
【１０６８】
[00906]  反射要素における反射中に、ｓ偏光成分とｐ偏光成分との位相差が変わることがある。反射要素での反射中に起こるｓ偏光成分とｐ偏光成分との位相差の変化を、位相遅れ（ｐｈａｓｅ  ｒｅｔａｒｄａｎｃｅ）εと呼ぶことができる。反射要素での反射中に起こる位相遅れεは、反射要素の複素屈折率と、反射要素及び入射放射の相対的な向きとに依存する。図９８は、反射要素４０１１における放射ビーム反射の一例の概略図である。入射放射ビームＢｉは反射要素４０１１に入射し、この結果として反射放射ビームＢｒが反射要素４０１１から反射される。入射放射ビームＢｉは、放射要素４０１１の表面とかすめ角Ωを形成する。また、図９８には、入射放射ビームＢｉ及び反射放射ビームＢｒの双方が位置する入射面４０１３も示されている。ｓ偏光成分及びｐ偏光成分は、それぞれ入射面４０１３に対して垂直及び平行なものとして図示されている。
【１０６９】
[00907]  図９９は、反射要素４０１１において生じるｓ偏光成分とｐ偏光成分との間の位相遅れε（単位は度）を、反射要素４０１１に入射する放射のかすめ角Ωの関数として表すグラフである。図９９において位相遅れεは４０２１と標示する実線で示す。図９９には、反射要素４０２１での吸収による放射の損失も百分率で示している。ｐ偏光成分の吸収損失を４０２３と標示した破線で示す。ｓ偏光成分の吸収損失を４０２５と標示した点線で示す。図９９の値は、０．８７〜０．０１７ｉの複素屈折率を有する反射要素４０１１について算出した。この複素屈折率の値は、かすめ入射角でＥＵＶ放射を反射するように構成されたミラーの代表的なものである。一実施形態において、反射要素は、ルテニウムでコーティングしたＥＵＶ放射の反射向けに構成したミラーとすることができる。約１３．５ｎｍの波長におけるこのようなミラーの屈折率は、図９９に示す計算のために用いた通り、約０．８７〜０．１７１ｉである。
【１０７０】
[00908]  代替的な実施形態では、反射要素をルテニウム以外の材料でコーティングしてもよい。例えば、反射要素をモリブデンでコーティングすることができる。モリブデンでコーティングした反射要素は、図９９に示すものと同様の位相遅れを生じ得る。代替的な実施形態では、反射要素を、白金、オスミウム、イリジウム、金、ジルコニウム、ニオブ、又はニッケルでコーティングすることも可能である。しかしながら、白金、オスミウム、イリジウム、金、ジルコニウム、ニオブ、又はニッケルでコーティングした反射要素が生じる位相遅れは、図９９に示す位相遅れよりも小さい場合がある。
【１０７１】
[00909]  図９９から、ｓ偏光成分及び偏光成分の双方の吸収損失は、かすめ角Ωが大きくなると共に増大することがわかる。従って、状況によっては、かすめ角Ωが比較的小さくなるように反射要素を配置することが有利である。また、図９９から、比較的小さいかすめ角Ω（例えば約１０度未満のかすめ角）では、位相遅れεはかすめ角Ωにほぼ比例することがわかる。図９９に示す例では、１０度未満のかすめ角において、位相遅れεはほぼ０．９２Ωに等しい（単位は度）。
【１０７２】
[00910]  再び図９７Ａ及び図９７Ｂを参照すると、直線偏光放射ビームＢは、ｓ偏光成分及びｐ偏光成分が同じ大きさを有するように第１の反射要素Ｍ１に入射する。図９８及び図９９を参照して上述したように、第１の反射要素Ｍ１からの反射はｓ偏光成分とｐ偏光成分との間に位相シフトを引き起こす。例えば第１の反射要素Ｍ１における反射は、ｓ偏光成分とｐ偏光成分との間に、第１の反射要素Ｍ１におけるかすめ角Ωとほぼ等しい位相差を生じることがある。第１の反射要素Ｍ１から反射される放射は、相互に同相でない垂直の直線偏光成分を有するので、反射された放射はもはや直線偏光でない。第１の反射要素Ｍ１から反射された放射は楕円偏光である。
【１０７３】
[00911]  楕円偏光は、放射の電場ベクトルの軌跡が楕円であることによって特徴付けられる。図１００は、放射ビームのいくつかの異なる偏光状態の図である。図１００の水平軸及び垂直軸は、放射ビームの伝搬方向に対して垂直に延出する方向を表す。図１００に描かれている形状は、異なる偏光状態における放射ビームの電場ベクトルの軌跡の形状を表す。例えば図１００に示す点線４０３０は、電場ベクトルが１つの平面に限定される直線偏光状態を表す。点線４０３２及び破線４０３４は、電場ベクトルの軌跡が楕円である２つの楕円偏光状態を表す。実線４０３６は、電場ベクトルの軌跡が円である円偏光状態を表す。
【１０７４】
[00912]  偏光状態は、以下で与えられる偏光コントラストＣによって定量化することができる。
【１０７５】
【数１５】
0006571092.tif 000017
【１０７６】
ここで、Ｉｍａｘは放射ビームの中心軸を中心とした異なる角度における電場ベクトルの最大強度であり、Ｉｍｉｎは放射ビームの中心軸を中心とした異なる角度における電場ベクトルの最小強度である。すなわち、放射ビームが理想的な偏光子に入射し、この理想的な偏光子が３６０度回転するならば、Ｉｍａｘ及びＩｍｉｎは、その回転中に偏光子が透過させるはずの放射の最大強度及び最小の強度である。図１００に、楕円偏光状態４０３２について電場ベクトルの最大強度Ｉｍａｘ及び電場ベクトルの最小強度Ｉｍｉｎを示す。
【１０７７】
[00913]  図１００に示す直線偏光状態４０３０では、Ｉｍｉｎ＝０であり、従って偏光コントラストＣは１である。図１００に示す円偏光状態４０３６では、Ｉｍｉｎ＝Ｉｍａｘであり、従って偏光コントラストＣは０である。上述のように、直線偏光状態は、ｓ偏光成分とｐ偏光成分との間に位相遅れがない場合に生じる。円偏光状態は、ｓ偏光成分とｐ偏光成分との間の位相遅れεが９０度である場合に生じる。楕円偏光状態は、ｓ偏光成分とｐ偏光成分との間の遅れεが１より大きい場合に生じる。図１００に示す楕円偏光状態４０３２は、ｓ偏光成分とｐ偏光成分との間の位相遅れεが４５度である場合に生じる。図１００に示す楕円偏光状態４０３４は、ｓ偏光成分とｐ偏光成分との間の位相遅れεが７５度である場合に生じる。
【１０７８】
[00914]  一般に、偏光放射ビームのｓ偏光成分及びｐ偏光成分の大きさが等しい場合、偏光コントラストＣは式１６によってｓ偏光成分とｐ偏光成分との間の位相遅れεに関連付けられる。
【１０７９】
【数１６】
0006571092.tif 000018
【１０８０】
[00915]  再び図９７Ａ及び図９７Ｂを参照すると、第１の反射要素Ｍ１から反射される放射は楕円偏光であり、このため偏光コントラストＣは１未満である。従って、第１の反射要素Ｍ１は、第１の反射要素Ｍ１から反射される放射の偏光コントラストＣを低減させるように機能する。
【１０８１】
[00916]  第１の反射要素Ｍ１から反射された放射は第２の反射要素Ｍ２に入射する。第２の反射要素Ｍ２は、（第１の反射要素に入射する放射と同様に）第２の反射要素Ｍ２における入射面がｘ軸と角度β１を形成するような向きに配されている。従って、第２の反射要素Ｍ２における入射面は第１の反射要素Ｍ１における入射面と同じ面内にある。第１及び第２の反射要素Ｍ１、Ｍ２における入射面のこの対応は、第１の反射要素Ｍ１におけるｓ偏光成分及びｐ偏光成分が第２の反射要素Ｍ２におけるｓ偏光成分及びｐ偏光成分に相当することを意味する。従って、第２の反射要素Ｍ２に入射するｓ偏光成分及びｐ偏光成分は、第１の反射要素Ｍ１でｓ偏光成分とｐ偏光成分との間に生じた位相差に等しい位相差を有する。
【１０８２】
[00917]  第２の反射要素Ｍ２における放射の反射中、ｓ偏光成分とｐ偏光成分との間には更に位相遅れεが生じる。第２の反射要素Ｍ２おいて生じる位相遅れεは、放射が第２の反射要素Ｍ２に入射するかすめ角Ωに依存する。第２の反射要素Ｍ２の複素屈折率は、第２の反射要素Ｍ２で生じる位相遅れεが第２の反射要素Ｍ２におけるかすめ角Ωにほぼ等しいようにするすることができる。第２の反射要素Ｍ２におけるｓ偏光成分及びｐ偏光成分は第１の反射要素Ｍ１におけるｓ偏光成分及びｐ偏光成分に対応するので、第２の反射要素Ｍ２で生じる位相遅れεはｓ偏光成分とｐ偏光成分との間の位相差を更に増大させる。従って第２の反射要素Ｍ２は、反射する放射の偏光コントラストＣを更に低減させるように機能する。
【１０８３】
[00918]  第２の反射要素Ｍ２から反射される放射は第３の反射要素Ｍ３に入射する。第３の反射要素Ｍ３は、第３の反射要素Ｍ３における入射面がｘ軸と角度β２を形成するような向きに配されている。図９７Ａ〜図９７Ｂに示す実施形態では、第３の反射要素Ｍ３における入射面は、第１の反射要素Ｍ１における入射面に垂直であると共に、第２の反射要素Ｍ２における入射面に垂直である。従って、角度β１及びβ２の和は約９０度である。上述のように、角度β１は約３０度であり、角度αｐは約１５度である。従って角度β２は約６０度であり、第３の反射要素Ｍ３における入射面と偏光角αｐとの角度β２−αｐは約４５度である。
【１０８４】
[00919]  第３の反射要素Ｍ３における入射面は第１及び第２の反射要素Ｍ１、Ｍ２における入射面に垂直であるので、第３の反射要素Ｍ３におけるｓ偏光成分及びｐ偏光成分は、第１及び第２の反射要素Ｍ１、Ｍ２におけるｓ偏光成分及びｐ偏光成分と入れ替わる。すなわち、第３の反射要素Ｍ３におけるｓ偏光成分は第１及び第２の反射要素Ｍ１、Ｍ２におけるｐ偏光成分に対応し、第３の反射要素Ｍ３におけるｐ偏光成分は第１及び第２の反射要素Ｍ１、Ｍ２におけるｓ偏光成分に対応する。このため、第３の反射要素Ｍ３において生じる位相遅れεは、第１及び第２の反射要素Ｍ１、Ｍ２において生じる位相遅れεと反対方向に作用する。従って、第３の反射要素Ｍ３における反射は、第１及び第２の反射要素Ｍ１、Ｍ２において生じたｓ偏光成分とｐ偏光成分との間の位相差を低減させるように機能する。従って第３の反射要素Ｍ３における反射は、反射する放射の偏光コントラストＣを増大させるように機能する。
【１０８５】
[00920]  第３の反射要素Ｍ３から反射される放射は第４の反射要素Ｍ４に入射する。第４の反射要素Ｍ４は、第４の反射要素Ｍ４における入射面が第３の反射要素Ｍ３における入射面と同じ面内にあるような向きに配されている。従って、第４の反射要素Ｍ４における入射面はｘ軸と角度β２を形成する。第４の反射要素Ｍ４における入射面が第３の反射要素Ｍ３における入射面と同じ面内にあるので、第３の反射要素Ｍ３におけるｓ偏光成分及びｐ偏光成分は第４の反射要素Ｍ４におけるｓ偏光成分及びｐ偏光成分に相当する。従って、第４の反射要素Ｍ４において生じる位相遅れεは、第３の反射要素Ｍ３におけるものと同じ方向に作用し、第１及び第２の反射要素Ｍ１、Ｍ２におけるものとは反対方向に作用する。
【１０８６】
[00921]  図９７Ａ及び図９７Ｂの実施形態では、第１及び第２の反射要素Ｍ１、Ｍ２におけるかすめ角Ωの和は、第３及び第４の反射要素Ｍ３、Ｍ４におけるかすめ角Ωの和とほぼ等しい。上述したように、小さいかすめ角Ωにおける反射では、反射中に生じる位相遅れεは、かすめ角Ωにほぼ比例する。従って、第１及び第２の反射要素Ｍ１、Ｍ２において生じる全位相遅れεは、第３及び第４の反射要素Ｍ３、Ｍ４において生じる全位相遅れεとほぼ等しく、反対方向のものである。すなわち、第１及び第２の反射要素Ｍ１、Ｍ２における反射は放射の偏光コントラストＣを低減させるように機能し、第３及び第４の反射要素Ｍ３、Ｍ４における反射は、放射の偏光コントラストＣをほぼ等しい量だけ増大させるように機能する。従って、第４の反射要素Ｍ４から反射される放射の偏光は、第１の反射要素Ｍ１に入射する放射の偏光とほぼ同じである。
【１０８７】
[00922]  第４の反射要素Ｍ４から反射される放射は屈曲光学部品４００５に入射する。屈曲光学部品４００５は４つの反射要素４００５ａ〜４００５ｄを備え、これらは共に分岐放射ビームＢ１を屈曲させてリソグラフィ装置ＬＡ１に送出するように機能する。屈曲光学部品４００５を形成する反射要素４００５ａ〜４００５ｄの各々におけるかすめ角Ωの和は約４５度であり、これによって分岐放射ビームＢ１は屈曲光学部品４００５により約９０度の角度だけ曲げられる。
【１０８８】
[00923]  図９７Ｂから、屈曲光学部品４００５を形成する反射要素４００５ａ〜４００５ｄの各々における入射面はｘ軸と角度β２を形成し、第３及び第４の反射要素Ｍ３、Ｍ４における入射面と同じ面内にあることがわかる。従って、屈曲光学部品４００５を形成する反射要素４００５ａ〜４００５ｄにおけるｓ偏光成分及びｐ偏光成分は、第３及び第４の反射要素Ｍ３及びＭ４におけるｓ偏光成分及びｐ偏光に相当する。従って、各反射要素４００５ａ〜４００５ｄにおける各反射は、第３及び第４の反射要素Ｍ３及びＭ４における反射により引き起こされる位相遅れεと同じ方向に作用する位相遅れεを生じる。反射要素４００５ａ〜４００５ｄの各々における反射により引き起こされる位相遅れεは、例えば、放射が各反射要素４００５ａ〜４００５ｄに入射するかすめ角Ωにほぼ等しい場合がある。屈曲光学部品４００５を形成する反射要素４００５ａ〜４００５ｄの各々におけるかすめ角Ωの和は約４５度であるので、屈曲光学部品により引き起こされる位相遅れεは約４５度であり得る。従って、屈曲光学部品４００５から出力されてリソグラフィ装置ＬＡ１に与えられる分岐放射ビームＢ１は、相互に位相が約４５度外れた垂直偏光成分を有する。従って屈曲光学部品４００５は、分岐放射ビームＢ１の偏光コントラストＣを低減させるように機能し、結果として楕円偏光放射をリソグラフィ装置ＬＡ１に与える。
【１０８９】
[00924]  上述のように、自由電子レーザＦＥＬは、偏光コントラストＣが約１である直線偏光放射を放出する。自由電子レーザＦＥＬから放出される放射の少なくとも一部は第１及び第２の反射要素Ｍ１、Ｍ２によって反射されて位相遅れεを生じ、これは、それらの反射要素により反射される放射の偏光コントラストＣを低減させるように機能する。第１及び第２の反射要素Ｍ１、Ｍ２から反射される放射は、第３及び第４の反射要素Ｍ３、Ｍ４に入射して位相遅れεを生じ、これは、それらの反射要素により反射される放射の偏光コントラストＣを増大させるように機能する。第１及び第２の反射要素Ｍ１、Ｍ２による反射から生じる偏光コントラストＣの低減は、第３及び第４の反射要素Ｍ３、Ｍ４による反射から生じる偏光コントラストＣの増大とほぼ等しいので、第４の反射要素Ｍ４から反射される放射はほぼ直線偏光となり、約１の偏光コントラストＣを有するようになる。屈曲光学部品４００５は、約４５度の位相遅れεを生じ、これにより反射される放射の偏光コントラストＣを低減させるように機能する。第１、第２、第３、及び第４の反射要素Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４並びに屈曲光学部品４００５は共に、自由電子レーザＦＥＬからリソグラフィ装置ＬＡ１に放射を送出するビームデリバリシステムＢＤＳを形成する。ビームデリバリシステムＢＤＳを形成する反射要素は、リソグラフィ装置ＬＡ１に与えられる分岐放射ビームＢ１の偏光コントラストＣが自由電子レーザＦＥＬから放出される放射ビームＢの偏光コントラストＣよりも小さくなるように、放射の偏光状態を変える。
【１０９０】
[00925]  図９７Ａから図９７Ｂに示す実施形態では、自由電子レーザＦＥＬからリソグラフィ装置ＬＡ１までの光路上で放射を反射する反射要素は、これらの反射要素における入射面がｘ軸とβ１又はβ２のいずれかの角度を形成するように配置されている。第１及び第２の反射要素Ｍ１、Ｍ２を含む第１グループの反射要素は、この第１グループの反射要素における入射面がｘ軸と角度β１を形成するように配置されている。第３及び第４の反射要素Ｍ３、Ｍ４を含む第２グループの反射要素と屈曲光学部品４００５を形成する反射要素４００５ａ〜ｄとは、この第２グループの反射要素における入射面がｘ軸と角度β２を形成するように配置されている。偏光面４００４はｘ軸に対して（偏光角αｐで）配置されて、各反射要素における入射面間の角度が約４５度であるようになっている。第１グループの反射要素は、各反射要素における入射面が偏光面４００４に対して＋４５の角度であるような向きに配され、第２グループの反射要素は、各反射要素における入射面が偏光面４００４に対して−４５の角度であるような向きに配される。
【１０９１】
[00926]  入射面が偏光面４００４に対して＋４５度又は−４５度の角度を形成するような各反射要素の配置は、各反射要素に入射するｓ偏光成分及びｐ偏光成分ｓが各反射要素においてほぼ同じ大きさを有することを意味する。上述したように、第１グループの反射要素は第１の方向に位相遅れεを生じ、第２グループの反射要素は第２の反対の方向に位相遅れを生じる。自由電子レーザＦＥＬからリソグラフィ装置までの放射の光路上において各反射要素での反射の結果として生じる全位相遅れεは、第１グループの反射要素での反射によって生じる位相遅れεと、第２グループの反射要素での反射によって生じる位相遅れεとの差に等しい。
【１０９２】
[00927]  図９７Ａ及び図９７Ｂを参照して上述した例では、第１グループの反射要素における位相遅れεと第２グループの反射要素における位相遅れεとの差は約４５度である。自由電子レーザＦＥＬから放出される放射は直線偏光であるので、結果としてリソグラフィ装置ＬＡ１には楕円偏光放射が与えられる。いくつかの用途では、ほぼ円偏光の分岐放射ビームＢ１をリソグラフィ装置ＬＡ１に与えることが望ましい。これを達成するには、例えば、第２グループの反射要素内の反射要素の数を増やすことで、自由電子レーザＦＥＬからリソグラフィ装置へ送出される放射が、偏光面４００４に対して約−４５度に配置された入射面を有する反射要素によって反射される回数を増やせばよい。偏光面４００４に対して約−４５度に配置された入射面を有する反射要素によって放射が反射される回数を増やすと、放射の光路に沿って生じる全位相遅れεが増大する。例えば、偏光面４００４に対して約−４５度に配置された入射面を有する反射要素によって放射が反射される回数を増やして、放射の光路に沿って生じる全位相遅れεを９０度に近付けることができる。このような実施形態では、リソグラフィ装置Ｌにより受光される放射はほぼ円偏光である。
【１０９３】
[00928]  これに加えて又はこの代わりに、自由電子レーザＦＥＬからリソグラフィ装置ＬＡ１までの放射の光路に沿って生じる全位相遅れεは、第２グループの反射要素を形成する反射要素におけるかすめ角Ωを大きくすることによって増大可能である。図９９を参照して説明したように、小さいかすめ角では、位相遅れεはかすめ角Ωにほぼ比例する。従って、ある反射要素におけるかすめ角Ωを大きくすると、その反射要素で生じる位相遅れεが増大する。しかしながら、図９９から、かすめ角の拡大と共に位相遅れεが増大するのは限られた範囲のかすめ角（例えば約２０度未満のかすめ角）においてだけであり、この限られた範囲を超えてかすめ角Ωを拡大すると位相遅れεの低減を引き起こすことがわかる。従って、かすめ角Ωを拡大させることで得られる位相遅れεの増大量には限界があり得る。更に図９９から、かすめ角Ωの拡大と共に反射要素における放射の吸収率が上昇することもわかる。従って、位相遅れεを増大させる目的でかすめ角Ωを拡大すると反射要素における放射の吸収が増大し、このため、自由電子レーザＦＥＬからリソグラフィ装置ＬＡ１までの放射の光路に沿って、吸収されて失われる放射量が増大する。
【１０９４】
[00929]  図９７Ａから図９７Ｂに示す自由電子レーザＦＥＬからリソグラフィ装置ＬＡ１までの放射の光路は、一連の反射要素からの反射によって生じる偏光の変化を理解するのに役立てるために一例として提示するに過ぎない。実際には、リソグラフィシステムＬＳ１１は、図９７Ａ及び図９７Ｂに示すよりも多いか又は少ない反射要素を含むことがあり、これらの反射要素は図９７Ａ及び図９７Ｂに示すものとは異なる向きに配される場合がある。例えば、この記載全体を通して説明し図面に示した反射要素及び反射要素の構成のいかなるものも、自由電子レーザＦＥＬからリソグラフィ装置までの放射の光路の一部を形成し得る。
【１０９５】
[00930]  一般に、複数の反射要素を備えたビームデリバリシステムは、自由電子レーザから放射を受光し、その放射の少なくとも一部をリソグラフィ装置に送出するように構成されている。反射要素は、反射要素からの反射の結果として生じる放射の偏光の変化が偏光コントラストＣを低減させるように作用し、リソグラフィ装置ＬＡ１により受光される放射の偏光コントラストＣが自由電子レーザＦＥＬから放出される放射の偏光コントラストＣよりも小さくなるように構成されている。いくつかの実施形態では、自由電子レーザＦＥＬから放出される放射の偏光、及びビームデリバリシステムの反射要素からの反射の結果生じる偏光の変化によって、リソグラフィ装置に与えられる分岐放射ビームＢ１がほぼ円偏光となるように、反射要素を構成することができる。
【１０９６】
[00931]  ビームデリバリシステムを形成する反射要素の１つ以上は、この１つ以上の反射要素から反射される放射の偏光コントラストＣを増大させるように作用し得るが、ビームデリバリシステムの正味の効果（ｎｅｔ  ｅｆｆｅｃｔ）は、自由電子レーザＦＥＬからリソグラフィ装置ＬＡ１までの経路上で放射の偏光コントラストＣを低減させることであることは認められよう。
【１０９７】
[00932]  いくつかの実施形態では、自由電子レーザＦＥＬは、偏光面４００４内に偏光が位置する直線偏光放射を放出する。自由電子レーザＦＥＬが放出する放射の少なくとも一部をリソグラフィ装置ＬＡ１に送出するように構成されたビームデリバリシステムは、第１グループの反射要素及び第２グループの反射要素を備えることができる。第１グループの反射要素は各々、各反射要素における放射の反射が、偏光面４００４と約＋４５度の角度を形成する入射面を規定するような向きに配されている。第２グループの反射要素は各々、各反射要素における放射の反射が、偏光面４００４と約−４５度の角度を形成する入射面を規定するような向きに配されている。第１グループの反射要素を形成する反射要素における放射の反射によって、第１の方向に作用する位相遅れεが生じる。第２グループの反射要素を形成する反射要素における放射の反射によって、第２の方向に作用する位相遅れεが生じる。ビームデリバリシステムにより生じる全位相遅れεは、第１グループの反射要素で発生する位相遅れεと第２グループの反射要素で発生する位相遅れεとの差に等しい。第１グループの反射要素及び第２グループの反射要素は、ビームデリバリシステムで生じる全位相遅れεによって所望の偏光を有する分岐放射ビームＢ１が得られるような向きに配することができる。例えば、ビームデリバリシステムで生じる全位相遅れεを約９０度として、円偏光の分岐放射ビームＢ１を得ることができる。
【１０９８】
[00933]  他の実施形態では、ビームデリバリシステムによって生じる全位相遅れεは９０度未満である。例えば、ビームデリバリシステムによって生じる全位相遅れεは、リソグラフィ装置ＬＡ１に楕円偏光放射が提供されるようなものとすることができる。リソグラフィ装置ＬＡ１に与えられる楕円偏光放射は、比較的低い偏光コントラストＣを有する場合があり、自由電子レーザＦＥＬから放出される放射よりも低い偏光コントラストＣを有する。
【１０９９】
[00934]  上述の実施形態では、ビームデリバリシステムの反射要素における放射の反射は、自由電子レーザＦＥＬとリソグラフィ装置ＬＡ１との間の光路上で放射の偏光コントラストＣを低減させる。これによって例えば、自由電子レーザＦＥＬから放出される直線偏光放射ビームから、ほぼ円偏光又は楕円偏光である分岐放射ビームＢ１を形成することができる。従って、リソグラフィシステムＬＳ１１内の１つ以上のリソグラフィ装置に円偏光又は楕円偏光の放射が与えられるリソグラフィ装置ＬＳ１１のための放射源ＳＯの一部として、直線偏光放射を放出する平面アンジュレータを有する自由電子レーザＦＥＬを用いることができる。
【１１００】
[00935]  リソグラフィ装置ＬＳ１１のための放射源ＳＯにおいて平面アンジュレータを有する自由電子レーザＦＥＬを用いることは、例えばヘリカルアンジュレータを有する自由電子レーザＦＥＬの使用に比べて有利であり得る。ヘリカルアンジュレータの設計は通常、平面アンジュレータの設計よりも複雑である。例えばヘリカルアンジュレータでは、電子ビームが伝搬するビームパイプの円周の大部分の周囲に磁石を位置付けることがある。これによって、アンジュレータの他のコンポーネントを位置付けできる空間が制限される場合がある。例えばアンジュレータは、ビームパイプ内の真空を維持するための真空ポンプ及び／又はアンジュレータ内の熱的な条件を維持するように構成されたコンポーネントのようなコンポーネントを含み得る。従って、ヘリカルアンジュレータにおけるコンポーネントの位置付けは技術上の重要な課題となることがある。ヘリカルアンジュレータに比べて、平面アンジュレータにおける磁石は、例えば図９７Ｂに示すような単一の偏光面４００３に位置付けることができる。これによってビームパイプの残りの円周部分の周囲の空間が確保され、ここにアンジュレータの他のコンポーネントを位置付けることができる。これに加えて又はこの代わりに、アンジュレータにおける磁石の位置付け及び間隔確保は、平面アンジュレータよりもヘリカルアンジュレータにおいて極めて重要である及び／又は問題となる可能性が高い。従って、ヘリカルアンジュレータに比べ、平面アンジュレータの設計及びセットアップは簡略化することができる。従って、反射要素が自由電子レーザからリソグラフィ装置までの光路上で放射の偏光コントラストＣを低減させるように構成されたビームデリバリシステムは、円偏光又は楕円偏光の放射をリソグラフィ装置に与えながら平面アンジュレータの使用を可能とするという点で、特に有利であり得る。
【１１０１】
[00936]  リソグラフィシステムＬＳ１１の様々な実施形態を参照して上述したように、リソグラフィ装置ＬＡ１により受光される分岐放射ビームＢ１は、自由電子レーザからリソグラフィ装置ＬＡ１までの光路上で反射要素において数回反射されることがあり、図９７Ａ〜図９７Ｃに図示する実施形態に示すものよりも反射回数が多い場合もある。これより、リソグラフィシステムＬＳ１１の一実施形態において、自由電子レーザとリソグラフィ装置との間で放射が伝搬することができる例示的な光路について、一例としてのみ説明する。
【１１０２】
[00937]  一実施形態において、自由電子レーザＦＥＬは、偏光面４００４において直線偏光であるメイン放射ビームＢを放出する。メイン放射ビームＢは最初に分離ミラー（例えば図４７に示す反射性の第１の光学要素１５２０）に入射する。これは、自由電子レーザＦＥＬから放出され得るガンマ放射線及び／又は中性子からメイン放射ビームＢを分離するように構成されている。メイン放射ビームＢは、約２度のかすめ角Ωで分離ミラーに入射する。
【１１０３】
[00938]  分離ミラーから反射されたメイン放射ビームＢは、メイン放射ビームＢを複数の分岐放射ビームに分割するように構成された２つの反射格子（例えば図１０に示すミラー９０、図１１に示すミラー１００、及び／又は図１３に示すミラー１１０）に入射する。反射格子は、偏光面に平行な向き又は偏光面に垂直な向きに配されて、格子に入射する放射がｐ偏光成分又はｓ偏光成分のどちらか一方からのみ構成されるようになっている。このような反射格子の向きにより、格子において生じる位相遅れεをほぼ皆無にすることができる。反射格子の代替的な向きも使用可能であるが、偏光面に垂直又は平行な向きにすると、反射格子から反射される放射の偏光に対する格子の影響を軽減することができる。従って、このような構成はビームデリバリシステムの設計を簡略化することができる。
【１１０４】
[00939]  格子から反射された分岐放射ビームは２つの整形ミラーに入射する。整形ミラーの一方は凹形を有し、整形ミラーの他方は凸形を有する。これらの整形ミラーは、格子から反射される分岐放射ビームの断面形状を変更するように構成されている。例えば、格子から受光される分岐放射ビームは楕円の断面を有し得る。整形ミラーは分岐放射ビームの断面形状を変えて、整形ミラーからの反射後に分岐放射ビームの断面をほぼ円形とすることができる。整形ミラーは例えば、図７４に示す第１の光学要素２６３２及び第２の光学要素２６３３と同様とすればよい。図７４において第１の光学要素２６３２及び第２の光学要素２６３３は、メイン放射ビームＢを分岐放射ビームに分割する前にメイン放射ビームＢを整形するものとして示すが、同様の光学要素を用いて、メイン放射ビームから分岐放射ビームを分割した後にこれを整形してもよいことは認められよう。分岐放射ビームは約３度のかすめ角Ωで整形ミラーの各々に入射することができる。代替的な実施形態では、整形ミラーを、（２方向で湾曲した凹面鏡又は凸面鏡とは対照的に）単一方向でのみ湾曲した円筒形状とすることも可能である。そのような実施形態では、分岐放射ビームを４つの整形ミラーで反射させる場合がある。しかしながら、分岐放射ビームを４つの整形ミラーで反射させると、分岐放射ビームを２つの整形ミラーで反射させる場合よりも吸収による放射の損失が大きくなることがある。更に、分岐放射ビームを４つの整形ミラーで反射させると整形ミラーにおける全位相遅れεはゼロに等しくなり得るが、分岐放射ビームを２つの整形ミラーで反射させると整形ミラーにおける全位相遅れεはゼロより大きくなり得る。
【１１０５】
[00940]  整形ミラーから反射された分岐放射ビームは２つのステアリングミラーに入射する。ステアリングミラーは、これらから反射される分岐放射ビームの位置及び方向を制御するように動作可能である。ステアリングミラーは、例えば図８８に示すかすめ入射ステアリングミラー３３１１と同様とすればよい。分岐放射ビームは、約３度のかすめ角Ωでステアリングミラーの各々に入射することができる。
【１１０６】
[00941]  ステアリングミラーから反射された分岐放射ビームは屈曲光学部品（例えば図９７Ａ〜図９７Ｃに示す屈曲光学部品４００５）に入射する。屈曲光学部品は、分岐放射ビームを約９０度屈曲させるように構成された複数の反射要素を備えている。分岐放射ビームが屈曲光学部品の反射要素の各々に入射するかすめ角Ωは、屈曲光学部品を形成する反射要素の数に依存する。例えば、屈曲光学部品を形成する反射要素の数が減ると、分岐放射ビームを９０度曲げるために各反射要素が分岐放射ビームを偏向させる角度が大きくなる。
【１１０７】
[00942]  図９９を参照して上述したように、反射中に生じる放射の吸収損失は、かすめ角Ωの拡大と共に増大する。従って、各反射要素における放射の吸収損失を低減させるために、各反射要素におけるかすめ角Ωを小さくすることが有利であり得る。しかしながら、各反射要素におけるかすめ角Ωを小さくすると、分岐放射ビームを９０度曲げるために必要な反射要素の数が増える。
【１１０８】
[00943]  屈曲光学部品は分岐放射ビームを９０度曲げるので、屈曲光学部品の各反射要素におけるかすめ角Ωの和は約４５度である。
【１１０９】
[00944]  屈曲光学部品から反射された分岐放射ビームは２つの可変減衰ミラーに入射する。例えば分岐放射は、図７０ａに示す減衰装置２５１９の第１のミラー２５２０及び第２のミラー２５２１に入射することができる。可変減衰ミラーは、分岐放射ビームを制御可能に減衰するように構成され、分岐放射ビームの強度を制御することを可能とする。分岐放射ビームは、約５度のかすめ角Ωで可変減衰ミラーの各々に入射することができる。
【１１１０】
[00945]  可変減衰ミラーから反射された分岐放射ビームはウォルター集光器（例えば図８８及び図８９に示すウォルター集光器３３１０又は３３２０）に入射する。分岐放射ビームはウォルター集光器で２回反射される。各反射におけるかすめ角Ωの和は約１４度であり得る。ウォルター集光器から出力された放射はリソグラフィ装置に与えられる。
【１１１１】
[00946]  上述した自由電子レーザＦＥＬからリソグラフィ装置までの放射の例示的な光路中、放射の各反射におけるかすめ角Ωの和は約７２度である。図９９を参照して上述したように、小さいかすめ角度Ωでの反射中に生じる位相遅れεは、かすめ角Ωにほぼ等しいことがある。一実施形態において、放射の光路に沿った反射要素の各々の向きは、各反射要素における入射面が偏光面４００４と約４５度の角度を形成するような向きに配することができる。この実施形態では、自由電子レーザＦＥＬからリソグラフィ装置までの放射の光路に沿って生じる位相遅れεは約７２度であり、リソグラフィ装置で受光される放射は楕円偏光である。自由電子レーザＦＥＬから放出される放射は直線偏光である（従って偏光コントラストＣは１である）ので、リソグラフィ装置までの光路に沿った放射の反射は、放射の偏光コントラストＣを低減させるように作用する。リソグラフィ装置に与えられる分岐放射ビームの偏光コントラストＣは約０．３である。
【１１１２】
[00947]  いくつかの実施形態では、コントラスト閾値未満の偏光コントラストＣを有する分岐放射ビームをリソグラフィ装置に与えることが望ましい場合がある。例えば、約０．１未満の偏光コントラストＣを有する分岐放射ビームをリソグラフィ装置に与えることが望ましい場合がある。約０．１未満の偏光コントラストＣは、位相遅れεが約８４度から９６度の間である放射ビームに対応する。他の実施形態では、コントラスト閾値は０．１よりも大きいか又は小さい場合がある。
【１１１３】
[00948]  上述した実施形態では、リソグラフィ装置に与えられる分岐放射ビームの偏光コントラストＣは約０．３である。上述したように、いくつかの用途では、偏光コントラストＣが０．３未満の分岐放射ビームを与えることが望ましい場合がある。例えば、偏光コントラストＣが０．１未満である分岐放射ビームを与えることが望ましい場合がある。分岐放射ビームの偏光コントラストＣを更に低減させるため、分岐放射ビームを反射させる反射要素の数を増やし、このような追加の反射要素を、分岐放射ビームの位相遅れを増大させるように構成すればよい。これに加えて又はこの代わりに、反射要素の１つ以上において生じる位相遅れを増大させるため、１つ以上の反射要素におけるかすめ角Ωを拡大することも可能である。しかしながら、分岐放射ビームを反射させる反射要素の数を増やすこと、及び／又は反射要素の１つ以上におけるかすめ角Ωを拡大することにより、反射要素で吸収される放射量が増大する可能性がある。更に、分岐放射ビームを反射させる反射要素の数及び／又は向きを変更すると、分岐放射ビームが送出される位置及び／又は分岐放射ビームの伝搬方向が変わることがある。従って、反射要素の数及び／又は向きを変える際には、分岐放射ビームを受光するようにリソグラフィ装置の位置及び／又は向きを変える必要があり得る。複数のリソグラフィ装置を備えるリソグラフィシステムでは、リソグラフィ装置の位置及び／又は数を変えることは問題となる場合があることは認められよう。
【１１１４】
[00949]  代替的な実施形態では、リソグラフィ装置に与えられる分岐放射ビームの偏光は、自由電子レーザＦＥＬから出力されるメイン放射ビームの偏光を制御することによって制御可能である。例えば自由電子レーザＦＥＬは、楕円偏光で位相遅れが約１８度のメイン放射ビームを出力する場合がある。上述したように、反射要素における放射ビームの反射は７２度の位相遅れを引き起こす。従って、自由電子レーザから出力されるメイン放射ビームの位相遅れと、反射要素での反射により生じる位相遅れとを合わせることで、約９０度の位相遅れを有するほぼ円偏光の分岐放射ビームが得られる。
【１１１５】
[00950]  一般に、複数の反射要素を備えたビームデリバリシステムは、このビームデリバリシステムによって生じる偏光の変化の観点から特徴付けることができる。ビームデリバリシステムによって生じる偏光の変化を用いると、ビームデリバリシステムに入力された場合に結果として所望の偏光状態を有する分岐放射ビームがビームデリバリシステムから出力されることになる偏光状態を明らかにすることができる。
【１１１６】
[00951]  図１０１はリソグラフィ装置ＬＳ１１の概略図である。自由電子レーザＦＥＬはメイン放射ビームＢを放出する。ビームデリバリシステムＢＤＳは、自由電子レーザＦＥＬからのメイン放射ビームＢを受光し、分岐放射ビームＢ１をリソグラフィ装置ＬＡ１に送出する。分岐放射ビームＢ１は、自由電子レーザＦＥＬから放出された放射ビームＢの少なくとも一部を含む。実際には、リソグラフィシステムＬＳ１１は複数のリソグラフィ装置を備えることがあり、ビームデリバリシステムＢＤＳは、メイン放射ビームＢを複数の分岐放射ビームに分割してそれらを複数のリソグラフィ装置に送出するように構成することができる。しかしながら、以下で検討する目的のため、単一のリソグラフィ装置ＬＡ１への単一の分岐放射ビームＢ１の経路のみについて考える。
【１１１７】
[00952]  いくつかの実施形態では、リソグラフィシステムＬＳ１１は複数の自由電子レーザＦＥＬを備え、これらの出力を結合してメイン放射ビームＢを形成することができる。しかしながら、以下で検討する目的のため、単一の自由電子レーザＦＥＬのみについて考える。
【１１１８】
[00953]  放射ビームの偏光状態は、ジョーンズベクトルＪによって記述することができる。ジョーンズベクトルＪは、放射ビームの電場ベクトルの垂直成分の相対振幅及び相対位相を記述する２成分複素ベクトルである。例えばｚ方向に伝搬する放射ビームでは、ジョーンズベクトルＪはこの放射ビームの電場ベクトルのｘ成分及びｙ成分の相対振幅及び相対位相を記述することができる。自由電子レーザＦＥＬから放出されてビームデリバリシステムＢＤＳに入力されるメイン放射ビームＢの偏光は、入力ジョーンズベクトルＪｉｎによって特徴付けることができる。ビームデリバリシステムＢＤＳによって生じる分岐放射ビームＢ１の偏光の（メイン放射ビームＢに対する）変化は、ジョーンズ行列Ｍによって特徴付けることができる。ビームデリバリシステムＢＤＳから出力される分岐放射ビームＢ１の偏光は、出力ジョーンズ行列Ｊｏｕｔによって特徴付けることができる。出力ジョーンズ行列Ｊｏｕｔは式１６によって与えられる。
【１１１９】
【数１７】
0006571092.tif 000019
【１１２０】
[00954]  分岐放射ビームＢ１の偏光状態を制御するため、ジョーンズ行列Ｍを明らかにすることができる。図１０２Ａは、メイン放射ビームＢ及び分岐放射ビームＢ１の偏光状態を表している。メイン放射ビームＢは右回り円偏光状態を有する。ビームデリバリシステムは、これを伝搬する放射の偏光を変化させて、図１０２Ａに示すような向きの左回り楕円偏光状態を有する分岐放射ビームＢ１を与える。この例では、ビームデリバリシステムＢＤＳを伝搬する放射の偏光コントラストＣがビームデリバリシステムＢＤＳにより増大するという望ましくない点がある。
【１１２１】
[00955]  ビームデリバリシステムによって生じる偏光の変化を用いて、ビームデリバリシステムＢＤＳのジョーンズ行列Ｍを明らかにすることができる。次いで、ビームデリバリシステムＢＤＳの明らかになったジョーンズ行列Ｍを用いて、所望の偏光状態を有する分岐放射ビームＢ１が得られるメイン放射ビームＢの偏光状態を明らかにすることができる。例えば、右回りの円偏光状態を有する分岐放射ビームＢ１を与えることが望ましい場合がある。右回りの円偏光状態を有する分岐放射ビームＢ１が得られるメイン放射ビームＢのジョーンズベクトルＪｉｎは、以下から求められる。
【１１２２】
【数１８】
0006571092.tif 000020
【１１２３】
ここで、Ｍ−１はビームデリバリシステムＢＤＳのジョーンズ行列Ｍの逆行列であり、Ｊｏｕｔは所望の偏光状態を有する分岐放射ビームのジョーンズベクトルである。式１７で求められるジョーンズベクトルＪｉｎによって記述されるように、自由電子レーザＦＥＬから放出されるメイン放射ビームＢの偏光状態を制御して、所望の偏光状態を有する分岐放射ビームＢ１がビームデリバリシステムＢＤＳから出力されるようにすることができる。
【１１２４】
[00956]  図１０２Ａに示した例では、メイン放射ビームＢの右回りの円偏光状態を分岐放射ビームＢ１の左回りの楕円偏光状態に変化させた。分岐放射ビームＢ１の所望の偏光状態は、例えば右回りの円偏光状態である場合もある。図１０２ＡのビームデリバリシステムＢＤＳのジョーンズ行列Ｍを明らかにすることで、このビームデリバリシステムＢＤＳに特定の向きの左回りの楕円偏光状態を有するメイン放射ビームＢを入力すると、所望の右回りの円偏光状態を有する分岐放射ビームＢ１が得られることがわかった。図１０２Ｂは、特定の向きの左回りの楕円偏光状態を有するメイン放射をビームデリバリシステムＢＤＳに入力することによって右回りの円偏光状態を有する分岐放射ビームＢ１を得た場合の、メイン放射ビームＢ及び分岐放射ビームＢ１の偏光状態を表す。図１０２Ｂに示す例では、ビームデリバリシステムＢＤＳを伝搬する放射の偏光コントラストＣがビームデリバリシステムＢＤＳによって低減するという利点がある。
【１１２５】
[00957]  図１０２Ｂに示すような自由電子レーザＦＥＬのアンジュレータを平面アンジュレータセクションとヘリカルアンジュレータセクションの組み合わせから形成することで、この自由電子レーザＦＥＬから楕円偏光状態を出力することができる。図１０３は、楕円偏光状態を有するメイン放射ビームＢを与えるために使用可能なアンジュレータ２４の概略図である。アンジュレータ２４は、電子ビームＢが伝搬する複数のアンジュレータセクション４０２４ａ〜４０２４ｄを備えている。アンジュレータセクション４０２４ａ〜４０２４ｄの少なくとも１つはヘリカルアンジュレータセクションであり、アンジュレータセクション４０２４ａ〜４０２４ｄの少なくとも１つは平面アンジュレータセクションである。
【１１２６】
[00958]  一実施形態において、第１、第２、及び第３のアンジュレータセクション４０２４ａ〜４０２４ｃは、円偏光放射が放出されるヘリカルアンジュレータセクションである。第４のアンジュレータセクション４０２４ｄは、直線偏光放射が放出される平面アンジュレータセクションである。第１、第２、及び第３のアンジュレータセクション４０２４ａ〜４０２４ｃから放出される円偏光放射は、平面アンジュレータセクション４０２４ｄを通過する。円偏光放射の一部は平面アンジュレータセクション４０２４ｄ内の電子により吸収され、直線偏光放射として再放出され得る。ヘリカルアンジュレータセクション４０２４ａ〜４０２４ｃと平面アンジュレータセクション４０２４ｄの組み合わせにより、アンジュレータ２４から楕円偏光の放射ビームＢが放出される。
【１１２７】
[00959]  平面アンジュレータセクション４０２４ｄは、偏光面（図１０３には示していない）内に位置する磁石を含む。平面アンジュレータセクション４０２４ｄの偏光面は、放射ビームの楕円偏光の向きを決定する。具体的には、放射ビームＢの電場ベクトルの軌跡である楕円の長軸は、平面アンジュレータセクション４０２４ｄの偏光面と整合している。
【１１２８】
[00960]  アンジュレータ２４から放出される放射ビームＢの偏光コントラストＣは、ヘリカルアンジュレータセクション及び平面アンジュレータセクションにおける放射の相対利得に依存する。典型的に、アンジュレータセクションにおける放射利得は、アンジュレータセクション長が長くなると増大する。従って、放射ビームＢの偏光コントラストＣは、平面アンジュレータセクション及びヘリカルアンジュレータセクションの相対的な長さを制御することで制御可能である。例えば、平面アンジュレータセクション４０２４ｄの長さに対するヘリカルアンジュレータセクション４０２４ａ〜４０２４ｃの合計長を長くすると、アンジュレータ２４から放出される放射ビームＢの偏光コントラストＣが低減する。ヘリカルアンジュレータセクション４０２４ａ〜４０２４ｃの合計長に対する平面アンジュレータセクション４０２４ｄの長さを長くすると、アンジュレータ２４から放出される放射ビームＢの偏光コントラストＣが増大する。
【１１２９】
[00961]  アンジュレータ２４の代替的な実施形態は、図１０３に示すアンジュレータ２４よりも多いか又は少ない数のヘリカルアンジュレータセクション及び／又は平面アンジュレータセクションを含み得る。
【１１３０】
[00962]  図１０１に示すリソグラフィシステムＬＳ１１について、単一のリソグラフィ装置ＬＡ１に与えられる単一の分岐放射ビームＢ１の状況で説明した。しかしながら、ビームデリバリシステムＢＤＳはメイン放射ビームＢを複数のリソグラフィ装置に送出される複数の分岐放射ビームに分割し得ることは認められよう。いくつかの実施形態では、ほぼ同じ偏光状態を有する分岐放射ビームを複数のリソグラフィ装置に与えることが望ましい場合がある。従って、そのような実施形態では、ビームデリバリシステムＢＤＳは各分岐放射ビームの偏光状態をほぼ同じように変化させるように構成することが望ましい。すなわち、各分岐放射ビームのジョーンズ行列Ｍはほぼ同じである。これによって、第１の偏光状態を有する単一のメイン放射ビームＢを、複数のリソグラフィ装置に与えられると共に各々が第２の偏光状態を有する複数の分岐放射ビームに分割することが可能となる。一般に、第２の偏光状態の偏光コントラストＣは、第１の偏光状態の偏光コントラストＣより小さい。
【１１３１】
[00963]  メイン放射ビームＢが単一の自由電子レーザＦＥＬから放出されるリソグラフィシステムＬＳ１１の実施形態について説明した。他の実施形態では、メイン放射ビームＢは、複数の自由電子レーザＦＥＬから放出され、結合されてメイン放射ビームＢを形成する放射を含み得る。例えば光学システム４０（例えば図４及び図５に示した光学システム４０）は、複数の自由電子レーザＦＥＬから受光される複数の放射ビームを結合してメイン放射ビームＢを形成することができる。そのような実施形態では、ビームデリバリシステムＢＤＳに与えられるメイン放射ビームＢの偏光状態は、各自由電子レーザＦＥＬから放出される放射の偏光状態と、放射をメイン放射ビームＢに結合する間に起こり得る放射の偏光の変化とに依存する。
【１１３２】
[00964]  上述したように、リソグラフィ装置ＬＡ１に与えられる分岐放射ビームＢ１の偏光状態は、メイン放射ビームＢの偏光状態と、放射がビームデリバリシステムＢＤＳを伝搬する際の偏光状態の変化とに依存する。所望の偏光状態を有する分岐放射ビームをリソグラフィ装置に与えるようにリソグラフィシステムＬＳ１１を設計するため、リソグラフィシステムＬＳ１１の様々な実施形態を参照して上述した原理を使用可能であることは認められよう。
【１１３３】
[00965]  図１０４は、リソグラフィシステムＬＳ１１を構成する第１の方法のフローチャートである。ステップ１において、分岐放射ビームＢ１の所望の偏光状態を確定する。例えば、円偏光の分岐放射ビームＢ１を与えることが望ましいと確定されることがある。
【１１３４】
[00966]  ステップ２において、放射源から出力されるメイン放射ビームＢの偏光状態を確定する。放射源は少なくとも１つの自由電子レーザＦＥＬを備えている。例えば放射源は、放射ビームＢを放出する単一の自由電子レーザを備え得る。あるいは放射源は複数の自由電子レーザを備え、それらの出力を結合してメイン放射ビームＢが形成することも可能である。メイン放射ビームＢは例えば直線偏光であり得る。あるいは、メイン放射ビームＢは楕円偏光である場合もある。
【１１３５】
[00967]  ステップ３において、分岐放射ビームＢ１の所望の偏光状態が得られるメイン放射ビームＢの偏光状態の変化を確定する。例えば、メイン放射ビームＢに適用された場合に所望の位相遅れを有する分岐放射ビームＢ１が得られる位相遅れを確定することができる。
【１１３６】
[00968]  ステップ４において、メイン放射ビームの放射の少なくとも一部を送出して分岐放射ビームＢ１を形成するビームデリバリシステムＢＤＳを、ステップ３で確定した偏光の変化を生成するように構成する。例えば、ビームデリバリシステムＢＤＳの反射要素は、メイン放射ビームＢの偏光面に対して約＋４５度の角度の向きに配された入射面を有する第１グループの反射要素と、偏光面に対して約−４５度の角度の向きに配された入射面を有する第２グループの反射要素と、を備え、各反射要素においてｓ偏光成分とｐ偏光成分がほぼ同じ振幅となるようにすることができる。各反射要素におけるかすめ角Ωによって、ビームデリバリシステムＢＤＳを通る放射の光路に沿って生じる正味の位相遅れがステップ３で確定した位相遅れとなるように、第１及び第２グループの反射要素の向きを決定すればよい。
【１１３７】
[00969]  従って、リソグラフィシステムＬＳ１１を構成する第１の方法では、ビームデリバリシステムＢＤＳが、所望の偏光を有する分岐放射ビームＢ１を与えるようにメイン放射ビームＢの偏光状態を変化させるように構成される。
【１１３８】
[00970]  図１０５は、リソグラフィシステムＬＳ１１を構成する第２の方法のフローチャートである。この場合、メイン放射ビームを与える放射源を構成して、メイン放射ビームの偏光状態がビームデリバリシステムによって変更されると所望の偏光を有する分岐放射ビームＢ１が得られるようにする。
【１１３９】
[00971]  ステップ５において、分岐放射ビームＢ１の所望の偏光状態を確定する。例えば、円偏光の分岐放射ビームＢ１を与えることが望ましいと確定されることがある。
【１１４０】
[00972]  ステップ６において、ビームデリバリシステムＢＤＳによって生じる偏光の変化を確定する。例えば、ビームデリバリシステムＢＤＳによって生じる位相遅れを確定することができる。これに加えて又はこの代わりに、ビームデリバリシステムＢＤＳによって生じる偏光の変化を記述するジョーンズ行列Ｍを確定することも可能である。ビームデリバリシステムＢＤＳによって生じる偏光の変化は、例えばビームデリバリシステムＢＤＳの各反射要素によって生じる偏光の変化を計算することで理論的に確定することができる。これに加えて又はこの代わりに、ビームデリバリシステムＢＤＳによって生じる偏光の変化を実験的に確定することも可能である。例えば、既知の偏光の放射ビームをビームデリバリシステムＢＤＳに入力し、ビームデリバリシステムＢＤＳから出力される放射ビームの偏光を測定することができる。ビームデリバリシステムＢＤＳによって生じる偏光の変化を確定するため、入力ビームと出力ビームの偏光を比較すればよい。
【１１４１】
[00973]  ステップ７において、ステップ６で確定した偏光の変化と組み合わせた場合にステップ５で確定した所望の偏光を有する分岐放射ビームＢ１が得られる入力偏光状態を確定する。例えば、式１７に従って入力ジョーンズベクトルＪｉｎを確定するため、ステップ６で確定したビームデリバリシステムのジョーンズ行列Ｍの逆行列を求めて、ステップ５で確定した所望の偏光状態に対応する出力ジョーンズベクトルＪｏｕｔと組み合わせて乗算すればよい。
【１１４２】
[00974]  ステップ８において、ステップ７で確定した入力偏光状態を有するメイン放射ビームＢを放出するように放射源を構成する。放射源は少なくとも１つの自由電子レーザＦＥＬを備えている。少なくとも１つの自由電子レーザＦＥＬは複数のアンジュレータセクションを備え、これらが共に、確定された入力偏光状態を有する放射ビームを出力する。例えば、確定された入力偏光状態が楕円偏光状態である場合、自由電子レーザＦＥＬがこの確定された楕円偏光状態を放出するように１つ以上のヘリカルアンジュレータセクションを１つ以上の平面アンジュレータセクションと組み合わせればよい。
【１１４３】
[00975]  一実施形態では、リソグラフィシステムＬＳ１１を構成する第１の方法をリソグラフィシステムＬＳ１１を構成する第２の方法と組み合わせることも可能である。すなわち、所望の偏光状態を有する分岐放射ビームＢ１を与えるために、放射源及びビームデリバリシステムＢＤＳの双方を構成してもよい。
【１１４４】
[00976]  分岐放射ビームＢ１をリソグラフィ装置ＬＡ１に与える実施形態について上述したが、分岐放射ビームＢ１はいかなるツールに与えることも可能である。例えば分岐放射ビームは、リソグラフィ装置、マスク検査装置、又は別の形態のリソグラフィツールを備え得るいずれかのリソグラフィツールに与えることができる。従って、分岐放射ビームをリソグラフィ装置に与えることに関連付けて上述した方法及び装置のいずれも、分岐放射ビームをいずれかのツール（例えばリソグラフィ装置）に与えるために同様に用いることができる。
【１１４５】
[00977]  １つの例示的な実施形態に関連付けて上述した特徴を、別の例示的な実施形態に関連付けて記載した特徴と組み合わせてもよいことは認められよう。例えば、多数のリソグラフィシステムＬＳ〜ＬＳ１１について説明したが、１つのリソグラフィシステムのコンポーネントを他のリソグラフィシステムと共に使用することは、そのような組み合わせが明示的に記載されていなくても可能であることは認められよう。例えば、いくつかのリソグラフィシステムは１つのビームデリバリシステムＢＤＳ〜ＢＤＳ５を備えているが、各リソグラフィシステムと共に他のビームデリバリシステムを使用可能であることは認められよう。更に一般的には、特定の例示的な実施形態において記載したコンポーネント及び機構を他の例示的な実施形態において使用可能であることは認められよう。
【１１４６】
[00978]  また、リソグラフィシステムの実施形態は、１つ以上のマスク検査装置ＭＩＡ及び／又は１つ以上の空間像測定システム（ＡＩＭＳ）を含むことができる。いくつかの実施形態では、リソグラフィシステムは、ある程度の冗長性を織り込むために２つのマスク検査装置を備え得る。これは、一方のマスク検査装置が修理又は保守の最中である時に他方のマスク検査装置の使用を可能とする。このため、一方のマスク検査装置は常に使用に供することができる。マスク検査装置は、リソグラフィ装置よりも低パワーの放射ビームを用いることができる。更に、本明細書に記載したタイプの自由電子レーザを用いて発生させた放射は、リソグラフィ又はリソグラフィ関連の用途以外の用途に使用可能であることは認められよう。
【１１４７】
[00979]  「相対論的電子」という言葉は、粒子加速器による加速を通じて得られる相対論的エネルギを有する電子を意味するものと解釈するべきである。電子は、その運動エネルギが静止質量エネルギ（５１１ｋｅＶ）以上に相当する場合に相対論的エネルギを有すると見なすことができる。実際には、自由電子レーザの一部を形成する粒子加速器は、静止質量エネルギよりはるかに大きいエネルギに電子を加速させることができる。例えば粒子加速器は、１０ＭｅＶ以上、１００ＭｅＶ以上、１ＧｅＶ以上のエネルギに電子を加速させ得る。
【１１４８】
[00980]  ＥＵＶ放射ビームを出力する自由電子レーザの状況において本発明の実施形態を説明した。しかしながら自由電子レーザは、いかなる波長の放射も出力するように構成可能である。従って、本発明のいくつかの実施形態は、ＥＵＶ放射ビームでない放射ビームを出力する自由電子を含み得る。
【１１４９】
[00981]  「ＥＵＶ放射」という言葉は、例えば１３〜１４ｎｍの範囲内のように、４〜２０ｎｍの範囲内の波長を有する電磁放射を包含すると考えることができる。ＥＵＶ放射は、６．７ｎｍ又は６．８ｎｍ等、例えば４〜１０ｎｍの範囲内のように、１０ｎｍ未満の波長を有することができる。
【１１５０】
[00982]  本明細書に記載したリソグラフィ装置はＩＣの製造において使用可能である。あるいは、本明細書に記載したリソグラフィ装置は他の用途を有する場合もある。考えられる他の用途には、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用誘導及び検出パターン、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が含まれる。
【１１５１】
[00983]  本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実施可能であることは認められよう。上記の記載は限定でなく例示を意図したものである。従って、以下に述べる特許請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明に変更を行い得ることが当業者には明らかであろう。
【図１】
0006571092.tif 000021
【図２】
0006571092.tif 000022
【図３】
0006571092.tif 000023
【図４】
0006571092.tif 000024
【図５】
0006571092.tif 000025
【図６】
0006571092.tif 000026
【図７】
0006571092.tif 000027
【図８】
0006571092.tif 000028
【図９】
0006571092.tif 000029
【図１０Ａ】
0006571092.tif 000030
【図１０Ｂ】
0006571092.tif 000031
【図１０Ｃ】
0006571092.tif 000032
【図１１Ａ】
0006571092.tif 000033
【図１１Ｂ】
0006571092.tif 000034
【図１１Ｃ】
0006571092.tif 000035
【図１２Ａ】
0006571092.tif 000036
【図１２Ｂ】
0006571092.tif 000037
【図１３】
0006571092.tif 000038
【図１４】
0006571092.tif 000039
【図１５】
0006571092.tif 000040
【図１６ａ】
0006571092.tif 000041
【図１６ｂ】
0006571092.tif 000042
【図１７】
0006571092.tif 000043
【図１８】
0006571092.tif 000044
【図１９】
0006571092.tif 000045
【図２０】
0006571092.tif 000046
【図２１】
0006571092.tif 000047
【図２２】
0006571092.tif 000048
【図２３】
0006571092.tif 000049
【図２４】
0006571092.tif 000050
【図２５】
0006571092.tif 000051
【図２６】
0006571092.tif 000052
【図２７】
0006571092.tif 000053
【図２８】
0006571092.tif 000054
【図２９】
0006571092.tif 000055
【図３０】
0006571092.tif 000056
【図３１】
0006571092.tif 000057
【図３２】
0006571092.tif 000058
【図３３】
0006571092.tif 000059
【図３４】
0006571092.tif 000060
【図３５】
0006571092.tif 000061
【図３６】
0006571092.tif 000062
【図３７】
0006571092.tif 000063
【図３８】
0006571092.tif 000064
【図３９】
0006571092.tif 000065
【図４０】
0006571092.tif 000066
【図４１】
0006571092.tif 000067
【図４２】
0006571092.tif 000068
【図４３】
0006571092.tif 000069
【図４４】
0006571092.tif 000070
【図４５】
0006571092.tif 000071
【図４６】
0006571092.tif 000072
【図４７】
0006571092.tif 000073
【図４８】
0006571092.tif 000074
【図４９】
0006571092.tif 000075
【図５０】
0006571092.tif 000076
【図５０Ａ】
0006571092.tif 000077
【図５１】
0006571092.tif 000078
【図５２】
0006571092.tif 000079
【図５３】
0006571092.tif 000080
【図５４】
0006571092.tif 000081
【図５５】
0006571092.tif 000082
【図５６】
0006571092.tif 000083
【図５７】
0006571092.tif 000084
【図５８】
0006571092.tif 000085
【図５９】
0006571092.tif 000086
【図６０】
0006571092.tif 000087
【図６１】
0006571092.tif 000088
【図６２】
0006571092.tif 000089
【図６３】
0006571092.tif 000090
【図６４】
0006571092.tif 000091
【図６５】
0006571092.tif 000092
【図６６】
0006571092.tif 000093
【図６７】
0006571092.tif 000094
【図６８】
0006571092.tif 000095
【図６９】
0006571092.tif 000096
【図７０Ａ】
0006571092.tif 000097
【図７０Ｂ】
0006571092.tif 000098
【図７１】
0006571092.tif 000099
【図７２Ａ】
0006571092.tif 000100
【図７２Ｂ】
0006571092.tif 000101
【図７３】
0006571092.tif 000102
【図７４】
0006571092.tif 000103
【図７５】
0006571092.tif 000104
【図７６】
0006571092.tif 000105
【図７７】
0006571092.tif 000106
【図７８Ａ】
0006571092.tif 000107
【図７８Ｂ】
0006571092.tif 000108
【図７９】
0006571092.tif 000109
【図８０】
0006571092.tif 000110
【図８１】
0006571092.tif 000111
【図８２】
0006571092.tif 000112
【図８３】
0006571092.tif 000113
【図８４】
0006571092.tif 000114
【図８５Ａ】
0006571092.tif 000115
【図８５Ｂ】
0006571092.tif 000116
【図８６】
0006571092.tif 000117
【図８７】
0006571092.tif 000118
【図８８】
0006571092.tif 000119
【図８９】
0006571092.tif 000120
【図９０】
0006571092.tif 000121
【図９１】
0006571092.tif 000122
【図９２】
0006571092.tif 000123
【図９３】
0006571092.tif 000124
【図９４】
0006571092.tif 000125
【図９５】
0006571092.tif 000126
【図９６】
0006571092.tif 000127
【図９７Ａ】
0006571092.tif 000128
【図９７Ｂ】
0006571092.tif 000129
【図９８】
0006571092.tif 000130
【図９９】
0006571092.tif 000131
【図１００】
0006571092.tif 000132
【図１０１】
0006571092.tif 000133
【図１０２Ａ】
0006571092.tif 000134
【図１０２Ｂ】
0006571092.tif 000135
【図１０３】
0006571092.tif 000136
【図１０４】
0006571092.tif 000137
【図１０５】
0006571092.tif 000138