微光刻投射曝光設(shè)備的照明系統(tǒng)本申請為國家申請日為2008年2月6日、申請?zhí)枮?00880004238.4發(fā)明名稱為“微光刻投射曝光設(shè)備的照明系統(tǒng)中多鏡陣列的監(jiān)測方法和設(shè)備”的在先申請的分案申請。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種微光刻投射曝光設(shè)備的照明系統(tǒng)，其中，由射束偏轉(zhuǎn)元件組成的平面狀布置例如微鏡陣列用于可變地照明光瞳面。

背景技術(shù)：
在用于制造精細(xì)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的微光刻投射曝光設(shè)備的照明系統(tǒng)中，越來越多使用射束偏轉(zhuǎn)元件的平面狀布置，借助它們可以非常靈活地操縱投射光，以便改善微光刻投射曝光設(shè)備的成像特性。這方面的一個例子是所謂Multi-Mirror-Array(多鏡陣列)，其中將多個微鏡，優(yōu)選地按行和列排列成陣列。微鏡可運(yùn)動并尤其可繞兩個互相垂直的軸線傾斜，從而使它們始于中性位置的表面法線可沿任意方向傾斜。在照明系統(tǒng)中這可以利用于可變地改變照明的調(diào)整。對此的例子在WO2005/026843A2及EP1262836A1中提供。此外，多鏡陣列還用作微光刻投射曝光設(shè)備的反射性掩模母版(WO2005/096098A2)。對于此類部件重要的是，得知各鏡元件準(zhǔn)確的傾斜位置，為的是能調(diào)整決定性地影響相應(yīng)的成像特性的精確的位置。例如在US6421573B1中公開了一種裝置，其中輔助光源被用于確定各掃描器鏡的傾斜角，在這里借助掃描器鏡使UV激光器的光線偏轉(zhuǎn)，以便能刻寫圖案。由US6965119已知一種調(diào)整多鏡陣列相應(yīng)鏡元件的方法，其中，部分曝光射束，亦即投射光，從射束路徑提取，以便能通過強(qiáng)度測量實(shí)施鏡元件的調(diào)整。這種方法顯然是有缺點(diǎn)的，由于有效光的提取造成強(qiáng)度損失，這對于盡可能短的曝光時間而言是不希望發(fā)生的。因此，按現(xiàn)有技術(shù)為避免因強(qiáng)度損失帶來的損害，例如可以在物鏡尚未利用的時間內(nèi)，進(jìn)行多鏡陣列鏡元件取向的檢查及調(diào)整。當(dāng)然，在有些情況下延長了為了檢查鏡元件所需的停止工作時間，這是不希望的以及影響相應(yīng)物鏡的有效工作。借助在使鏡元件運(yùn)動的致動器上的相應(yīng)的傳感器來確定多鏡陣列鏡元件的旋轉(zhuǎn)角度或傾斜角非常麻煩，這是由于鏡元件數(shù)量巨大，而且由于傳感器需要安裝空間，導(dǎo)致形式上為多鏡陣列的射束偏轉(zhuǎn)元件的排列所占的容積很大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
因此本發(fā)明的目的是提供一種裝置及一種方法，借助它能以有效的方式確定多鏡陣列鏡元件的角向位置。尤其是應(yīng)提供一種方法和設(shè)備，借助它們能檢測和能測量照射許多平面狀排列的射束偏轉(zhuǎn)元件的投射光的偏轉(zhuǎn)，并由此能監(jiān)測和調(diào)整這些偏轉(zhuǎn)。然而因?yàn)槔缬捎跓嶝?fù)荷之類引起光學(xué)元件表面和尤其表面區(qū)形狀或取向的改變，對于監(jiān)測成像特性和修正可能的成像缺陷而言是人們所關(guān)心的，所以這種方法和設(shè)備可考慮許多其他的應(yīng)用。此目的通過有權(quán)利要求1所述特征的設(shè)備以及有權(quán)利要求56所述特征的方法達(dá)到。有利的設(shè)計(jì)是從屬權(quán)利要求的技術(shù)主題。本發(fā)明的基本構(gòu)思在于，除照明系統(tǒng)投射光束偏轉(zhuǎn)元件平面狀布置的投射光外，測量照明裝置的至少一個測量光束被引導(dǎo)到要檢查的射束偏轉(zhuǎn)元件上，從而可以由檢測裝置記錄測量光束由射束偏轉(zhuǎn)元件引起的偏轉(zhuǎn)。如果假定測量光束由射束偏轉(zhuǎn)元件的偏轉(zhuǎn)以及入射在射束偏轉(zhuǎn)元件上的投射光的偏轉(zhuǎn)相互關(guān)聯(lián)，那么最終可以借助此單獨(dú)的測量裝置，確定投射光的偏轉(zhuǎn)或這種相對于規(guī)定的調(diào)整的改變。通過附加地設(shè)置產(chǎn)生相應(yīng)測量光束的單獨(dú)的測量裝置，可以取消將有效光從投射光中提取，而且可以實(shí)施在利用微光刻投射曝光設(shè)備期間連續(xù)進(jìn)行的、對于要檢查的光學(xué)元件偏轉(zhuǎn)改變所進(jìn)行的檢驗(yàn)和確定。為此，僅需要使一個或多個測量射束的入射方向不同于一個或多個投射光束的入射方向，從而不發(fā)生相互影響。采用這種方法，尤其可以監(jiān)測和檢查光學(xué)元件要檢查的鏡面其表面法線的角度變化或相應(yīng)的鏡面的取向。優(yōu)選地，所述方法和設(shè)備可以被用于檢查尤其上面已說明的多鏡陣列(Multi-Mirror-ArrayMMA)的鏡元件。測量射束的入射方向，既可以在涉及光學(xué)元件要檢查表面的入射角方面不同，也可以在入射方位角方面不同。入射方位角，在這里指的是相應(yīng)射束的入射平面相對于一個規(guī)定的平面，例如一個沿北-南取向布置的入射平面的平均旋轉(zhuǎn)角度。若測量光束和投射光的入射方向在入射方位角方面沒有區(qū)別，則它們必須至少在入射角方面不同，以避免彼此影響和允許通過檢測系統(tǒng)記錄從鏡面反射的測量光束。若測量光束的入射方向與一個或多個投射光束的入射方向，在入射方位角方面不同，則附加地還可以在要檢查的光學(xué)元件的入射角方面存在區(qū)別。不過這并不必要。優(yōu)選的是，測量光束的入射方向與一個或多個投射光束的入射方向，在入射方位角方面有差別，此時繞要檢查的光學(xué)元件表面法線的旋轉(zhuǎn)角度可以在30°以上的范圍內(nèi)，優(yōu)選地大于60°且尤其彼此的旋轉(zhuǎn)角度為90°。當(dāng)測量光的入射面和投射光的入射面之間為90°配置時，提供特別大的安裝空間，用于設(shè)置測量照明裝置和相應(yīng)配置的檢測裝置。為了保證要用測量光檢查的光學(xué)元件的規(guī)定照明，以及同樣地為了允許按規(guī)定記錄測量光由于與光學(xué)元件的交互作用的變化，可以一方面在照明源與要檢查的光學(xué)元件之間，和/或另一方面在要檢查的光學(xué)元件與相應(yīng)的檢測裝置之間，分別設(shè)置光學(xué)系統(tǒng)。測量光可以有任何恰當(dāng)?shù)牟ㄩL，以及既處于可見光區(qū)也處于不可見光區(qū)。通常，光是指任何電磁射線。測量照明用的光學(xué)系統(tǒng)可以包括一個或多個準(zhǔn)直器，尤其形式上為具有連接在上游的微透鏡陣列的孔板，從而產(chǎn)生相應(yīng)地準(zhǔn)直的測量光束。這些準(zhǔn)直的測量光束由要檢查的表面，以及相應(yīng)的設(shè)在檢測裝置的位置傳感器前的會聚透鏡反射，尤其是微會聚透鏡組成的透鏡陣列，它們作為遠(yuǎn)場衍射圖像或傅里葉變換，在相應(yīng)的會聚透鏡焦平面內(nèi)成像。在那里的焦平面內(nèi)可以設(shè)置相應(yīng)的位置傳感器，例如4象限檢測器或位置敏感式二維傳感器，它們確定抵達(dá)傳感器的光錐與中性位置的偏差，中性位置與要檢查的光學(xué)元件表面規(guī)定的取向相對應(yīng)。為獲得更多的安裝空間，可以在要檢查的光學(xué)元件與檢測裝置之間設(shè)置附加的光學(xué)部件，它允許檢測裝置遠(yuǎn)離要檢查的光學(xué)元件設(shè)置。此外可以采用一種光學(xué)部件，它可以在要檢查的光學(xué)元件表面區(qū)清晰成像的同時，實(shí)施檢測裝置可變地配置。為此，將相應(yīng)地成像的光學(xué)部件設(shè)計(jì)為，使光學(xué)元件要檢查的表面區(qū)，在滿足交線條件(亦稱“向甫魯條件(Scheimpflugcondition)”)的情況下，在為位置傳感器配設(shè)的光學(xué)透鏡上成像。同時，相應(yīng)的光學(xué)部件必須保證，測量光束在檢測裝置的檢測會聚透鏡上的入射方向，與光學(xué)元件相關(guān)表面區(qū)的取向，或與多鏡陣列鏡元件的傾斜角相對應(yīng)。這例如可以通過具有兩個會聚透鏡的中繼光學(xué)部件保證。按本發(fā)明的設(shè)備和方法，確定光學(xué)元件鏡面按角度的取向，可以在光學(xué)元件或其中設(shè)置光學(xué)元件的照明系統(tǒng)的使用期間連續(xù)進(jìn)行。由此對于主動控制或調(diào)整可操縱的射束偏轉(zhuǎn)元件，例如多鏡陣列的微鏡，可以使用確定的值。附圖說明在下面借助附圖對兩種實(shí)施例的詳細(xì)說明中，可以清楚看出本發(fā)明其他優(yōu)點(diǎn)和特征。在這里附圖以純粹示意的方式表示：圖1非常簡化地表示微光刻投射曝光設(shè)備的透視圖；圖2表示要檢查的形式上為多鏡陣列的光學(xué)元件側(cè)視圖；圖3表示圖1中要檢查的光學(xué)元件俯視圖和測量裝置圖；圖4表示按本發(fā)明的測量裝置透視圖；圖5表示按本發(fā)明的測量裝置第一實(shí)施例側(cè)視圖；圖6表示按本發(fā)明的測量裝置第二實(shí)施例側(cè)視圖；圖7表示封裝在殼體內(nèi)的多鏡陣列側(cè)視圖；圖8表示一種實(shí)施例透視圖，其中借助照相機(jī)記錄多鏡陣列各個鏡元件的傾斜；圖9表示一種圖案，它適合在圖8所示實(shí)施例中使用；圖10表示有多鏡陣列的照明系統(tǒng)側(cè)視圖；圖11表示校準(zhǔn)裝置概況，其中一方面表示校準(zhǔn)板，另一方面表示在鏡元件運(yùn)動期間的強(qiáng)度分布，以及在鏡元件角與系統(tǒng)角之間由此確定的關(guān)系；圖12表示控制回路方框圖，它可以被用于監(jiān)測和控制射束偏轉(zhuǎn)元件；圖13表示圖12所示調(diào)節(jié)算法的詳細(xì)方框圖；以及圖14表示測量裝置結(jié)構(gòu)簡圖，它使用一種頻率倍增法。具體實(shí)施方式1.投射曝光設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖1非常示意地表示投射曝光設(shè)備10的透視圖，它適用于光刻制造微結(jié)構(gòu)化構(gòu)件。投射曝光設(shè)備10包含照明系統(tǒng)12，它在設(shè)置在所謂掩模平面內(nèi)的掩模14上，照明狹窄的在圖示實(shí)施例中矩形的照明區(qū)16。照明系統(tǒng)12包含光源，借助它可產(chǎn)生投射光。常用的光源例如是采用激光介質(zhì)KrF、ArF或F2的準(zhǔn)分子激光器，借助它們可分別產(chǎn)生波長248nm、193nm或157nm的投射光。在掩模14上處于照明區(qū)16內(nèi)部的結(jié)構(gòu)18，借助投射物鏡20在感光層22上成像。感光層22，在這里它例如可以涉及光刻膠，施加在晶片24上或另一種適用的襯底上，以及處于投射物鏡20的也稱為晶片平面的像平面內(nèi)。因?yàn)橥渡湮镧R20通常有成像比例|β|<1，所以處于照明區(qū)16內(nèi)部的結(jié)構(gòu)18縮小成像為16′。這種投射曝光設(shè)備10的性能，不僅取決于投射物鏡20，而且還取決于給掩模14照明的照明系統(tǒng)12。除了照射在掩模14上的光束強(qiáng)度外，它的照明角分布也影響質(zhì)量，以這種質(zhì)量將包含在掩模14內(nèi)的結(jié)構(gòu)18在感光層22上成像。根據(jù)要成像的結(jié)構(gòu)18的方向和尺寸，采用不同的照明角分布是有利的。因?yàn)榻柚渡淦毓庠O(shè)備10應(yīng)給不同的掩模14成像，所以理想的照明系統(tǒng)是，用它可以方便地調(diào)整不同的照明角分布。為此，對于決定性地確定照明角分布的照明系統(tǒng)12的光瞳面而言，需要能借助可驅(qū)動的光學(xué)元件盡可能可變地照明。2.按本發(fā)明的測量原理圖2在示意側(cè)視圖中表示這種光學(xué)元件的一個例子，光學(xué)元件的監(jiān)測和控制可以使用按本發(fā)明的設(shè)備或按本發(fā)明的方法。圖1的光學(xué)元件涉及所謂多鏡陣列(Multi-Mirror-Array)26，它包括多個小的鏡元件28，它們設(shè)置為可以運(yùn)動，確切地說尤其可以傾斜，從而使例如幾乎彼此成行和列地并列的鏡元件28的鏡面30可以有不同的取向。入射的投射光32由此可以通過在鏡面30上反射，分為許多反射的投射光束34，它們的傳播方向可以通過鏡面30在規(guī)定的界限之內(nèi)傾斜而自由選擇。在本文中傾斜是指繞軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，該軸線可以基本上通過鏡元件28中心、在其邊緣或甚至在鏡元件28之外延伸，從而相對于入射的投射光32改變鏡面30的取向。后面提到的兩種可選擇的方案還往往稱為旋轉(zhuǎn)。根據(jù)鏡元件28機(jī)械懸掛和致動器的實(shí)施形式，也可以使用平移和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的組合，在下文中為了簡化將這種組合同樣稱為“傾斜運(yùn)動”，目的是達(dá)到改變鏡元件28的取向，并因而也改變反射的投射光束34的傳播方向。此外，在多個系統(tǒng)中，入射的投射光32在照射到鏡面30前，還通過使用微透鏡陣列分成一個個光束，且聚焦在鏡元件28上。在微光刻投射曝光設(shè)備10的照明系統(tǒng)12中，這種多鏡陣列26可以被用于可變地照明光瞳面，也簡稱光瞳照明。為此，入射的投射光32在足夠數(shù)量的鏡元件28上偏轉(zhuǎn)，使得在光瞳面上產(chǎn)生期望的光分布。在這里，鏡數(shù)量不僅對光強(qiáng)度的空間波動，而且對反射的投射光束34(疊加它們組成光瞳照明)的最小直徑，均有重要影響。光學(xué)設(shè)計(jì)的計(jì)算表明，為了在光瞳面內(nèi)獲得在其特性方面可以與傳統(tǒng)的衍射光學(xué)元件的特性相比的強(qiáng)度分布，至少需要4000個鏡。因?yàn)殓R元件28傾斜角的非常小的改變就已經(jīng)對光瞳照明，并因而對在掩模14上的照明角分布有巨大作用，所以本發(fā)明提出，借助測量技術(shù)確定鏡面30準(zhǔn)確的角向位置。根據(jù)本發(fā)明，如圖3所示，除了入射的投射光32外，亦即除了由照明系統(tǒng)12照明掩模14的有效光(也稱為物鏡射束)外，還設(shè)置附加的測量照明裝置，它將測量光36，例如形式上為至少一個測量光束，被引導(dǎo)到多鏡陣列26的鏡元件28。按此實(shí)施例，測量照明為此可以產(chǎn)生一個或多個測量光束或測量射束，它們對于一些或所有鏡元件28或掃描亦即彼此相繼，或同時引導(dǎo)到鏡元件28上。因?yàn)闇y量光束的入射方向是已知的，所以可以通過測量反射的測量光束的出射方向，得出反射的鏡面30的取向。在這里利用了測量光36的偏轉(zhuǎn)與投射光32的偏轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)。因此反射的測量光38包含有關(guān)傾斜狀態(tài)并因而有關(guān)鏡元件28取向的信息。在圖3所示的測量裝置中，在一個平面內(nèi)的測量光36被引導(dǎo)到鏡元件28上，這一平面相對于入射的投射光32的入射平面繞反射鏡面30的表面法線轉(zhuǎn)90°。由此也可以在照明系統(tǒng)12工作期間實(shí)現(xiàn)鏡元件28取向的連續(xù)測量。因此不會為了確定鏡元件28的取向而造成投射曝光設(shè)備10的停用時間。因?yàn)闉榱舜_定鏡元件28的取向并不使用任何入射的投射光32部分，所以不會形成光損失，否則會降低投射曝光設(shè)備10的生產(chǎn)量。圖4用透視圖表示按本發(fā)明的測量原理詳情。由圖4可以看出，入射的投射光32以規(guī)定的入射角α沿入射方向40照射鏡元件28的鏡面30。在這里入射的投射光32的入射方向40與鏡面30的表面法線42橫跨入射平面(xz平面)44，按反射法則，反射的投射光束34的出射方向46也處于此平面內(nèi)。按圖3所示，在yz平面48內(nèi)，此平面在方位上相對于投射光32的入射平面40繞表面法線42旋轉(zhuǎn)一個數(shù)量級為90°的旋轉(zhuǎn)角度θ，入射的測量光36沿入射方向50被引導(dǎo)到鏡面28上，它在鏡面28上反射后，作為反射的測量光38沿出射方向52朝檢測裝置的方向發(fā)射。因此在本方案中，測量光36的入射方向50與投射光32的入射方向40，至少在方位角的入射方向方面，亦即在入射平面內(nèi)不同。附加地或按另一種選擇，測量光36也可以按一個不同于投射光32的入射角照射鏡面30。這一點(diǎn)針對測量光36的入射方向50′舉例說明，它處于投射光32在其中照射鏡元件28的同一個入射平面44內(nèi)，然而相對于表面法線42形成入射角α′，α′與投射光32入射方向40的入射角α不同。因此，反射的測量光38也以不同于投射光32的角度，沿出射方向52′從鏡元件28發(fā)射。這種包括入射的測量線36入射方向50′和反射的測量光38射出方向52′的布局，也構(gòu)成了一種按本發(fā)明的方案。3.測量裝置實(shí)施例圖5表示測量裝置的一種實(shí)施例，其中，測量照明裝置的光源54將光引導(dǎo)到孔板56上。通過孔板56產(chǎn)生多個點(diǎn)光源58。在下游，準(zhǔn)直器會聚透鏡60分別構(gòu)成準(zhǔn)直器，并由相關(guān)的點(diǎn)光源58產(chǎn)生的光，產(chǎn)生準(zhǔn)直的測量光束62，準(zhǔn)直器會聚透鏡60可以為微透鏡陣列，或者可以微透鏡陣列得方式組合。由不同準(zhǔn)直器會聚透鏡60產(chǎn)生測量光束62，優(yōu)選地互相平行傳播?？商鎿Q地，單個測量光束62也可以用兩個電流計(jì)掃描器或一種由一個多邊形掃描器與一個電流計(jì)掃描器的組合，在多鏡陣列26上掃描。光源，例如VCSEL(見下文)還可以是脈沖的，使光源僅在命中鏡元件28時發(fā)光。由此在鏡之間的區(qū)域不影響信號，所述信號時間分辨地由檢測裝置記錄。準(zhǔn)直的測量光束62照射多鏡陣列26要檢查的鏡面28，以及在那里根據(jù)鏡面28的取向沿不同的方向偏轉(zhuǎn)。反射的測量光束64照射微透鏡陣列，它包含多個檢測器會聚透鏡66，在它們的后焦平面內(nèi)設(shè)置檢測裝置的位置傳感器68。通過這種配置，反射的測量光束64照射檢測器會聚透鏡66的角度，與位置傳感器68上反射的測量射束64聚焦的焦點(diǎn)位置為傅里葉關(guān)系。因?yàn)榘凑丈厦嬉颜f明的反射法則，反射的測量光束64的角度取決于多鏡陣列26各相關(guān)鏡元件28的取向，因此可以通過記錄位置傳感器68上的焦點(diǎn)位置，確定鏡元件28的取向。可例如使用4象限檢測器或位置敏感性二維傳感器作為位置傳感器68。以此方式，例如可以確定鏡元件28相對于預(yù)定的表面取向傾斜的從±2至±3°的角度范圍。若鏡元件28的鏡面30有彎曲度，則測量光束62可被引導(dǎo)到同一個鏡元件28的不同點(diǎn)上。這可以同時或也可以相繼，甚至用同一個測量光束62采用一種掃描法實(shí)現(xiàn)。然后，由測量光束62對于鏡面30不同點(diǎn)的不同偏轉(zhuǎn)，可以確定曲率。另一種確定曲率的可能性在于，從已知入射測量光36的發(fā)散度出發(fā)，例如通過確定一個來自彎曲鏡面30的測量光束62在位置傳感器68上的焦點(diǎn)直徑，確定其發(fā)散度并因而鏡面30的曲率。通過在位置傳感器68上信號的積分及時間比較，在假定光源有恒定強(qiáng)度的情況下，可以進(jìn)一步測量鏡面30反射系數(shù)的可能的改變，以及推斷鏡層的退化。為了使包括位置傳感器68的檢測裝置和連接在上游包括檢測器會聚透鏡66的微透鏡陣列能離多鏡陣列26一定距離布置，按另一種圖6所示的實(shí)施例，設(shè)附加的中繼光學(xué)部件70。圖中用兩個會聚透鏡72和74純粹示意表示的中繼光學(xué)部件70，將多鏡陣列26成像在檢測器會聚透鏡66的布置上。通過中繼光學(xué)部件70，允許離光學(xué)元件一個/多個要檢查的表面，在本例中為鏡面30，距離較大，而不限制要檢查的角度范圍。因此所述中繼光學(xué)部件70使傾斜可檢測的角度范圍與位置傳感器68離多鏡陣列26的距離脫耦。以此方式測量裝置可以設(shè)置在照明系統(tǒng)12的射束路徑之外，在那里可提供足夠的安裝空間。在圖6所示的實(shí)施例中，位置傳感器68和包括檢測器會聚透鏡66的微透鏡陣列設(shè)置在平面76和78中，它們相對于多鏡陣列26布置在其中的平面80滿足交線條件。若中繼光學(xué)部件70的主平面，與檢測器會聚透鏡66的平面76和多鏡陣列26的鏡元件28在其中延伸的平面80相交在一條軸線內(nèi)，則滿足交線條件。在遵守此條件的情況下，盡管平面76和80彼此傾斜地配置，使得對于它們也能清晰地在彼此上成像。因此這種布局使要檢查的光學(xué)元件表面大的區(qū)域或多個鏡元件28，同樣清晰地成像在微透鏡陣列的檢測器會聚透鏡66上，以及可以實(shí)現(xiàn)檢測裝置相應(yīng)的角向布置。按這種布置，相對于光學(xué)軸線傾斜設(shè)置的、鏡元件28在其中延伸的平面80，可以在微透鏡陣列的檢測器會聚透鏡66上清晰地成像。與圖5所示實(shí)施例類似，在位置傳感器68上形成的焦點(diǎn)位置隨入射角改變，相關(guān)的測量光束64以所述入射角照射檢測器會聚透鏡66。然而由于通過中繼光學(xué)部件70成像，所以此入射角又與相關(guān)的鏡面傾斜角成比例，意欲測量該鏡面的取向。由此在這里，還可以通過在位置傳感器68中的焦點(diǎn)與相應(yīng)于鏡面30預(yù)定取向的中性位置的偏離，推出所涉及鏡面30的傾斜角。本發(fā)明可以在投射曝光設(shè)備工作期間，確定多鏡陣列26鏡元件28的取向。當(dāng)測得的取向偏離設(shè)定取向時，所涉及的鏡元件28可以重調(diào)，直至達(dá)到期望的設(shè)定取向。這是主動控制或調(diào)整鏡元件28的先決條件，后面對此還要詳細(xì)說明。4.多鏡陣列的封裝圖7非常簡化地表示一個多鏡陣列26，為了防止外部影響，例如壓力或溫度波動，將其封裝在照明系統(tǒng)12內(nèi)部的殼體82內(nèi)。殼體82有透明的窗口84，入射的投射光32和測量光36可通過它照射多鏡陣列26的各個鏡元件28。在各個射束根據(jù)鏡元件28的取向偏轉(zhuǎn)后，它們沿反方向穿過殼體82的透明的窗口84。為了避免不希望的反射和與之相關(guān)聯(lián)的強(qiáng)度損失，透明窗口84帶一個或多個抗反射層86，它們通常與透射光的波長和產(chǎn)生的角度相匹配。因此在本例中抗反射層86設(shè)計(jì)為，使以入射角α入射的投射光32，可以在強(qiáng)度損失盡可能少的情況下通過透明的窗口84。為了使入射的大多有不同波長和如上所述在有些情況下以不同角度β照射多鏡陣列26的測量光36，盡可能不引起可以穿過透明的窗口84的有害的反射，在入射的測量光36的射束路徑內(nèi)插入偏振器88。在這里將入射的測量光36的偏振方向選擇為，使測量光36關(guān)于在透明的窗口84上的測量光36入射平面而言基本上p偏振。此外將測量照明裝置設(shè)置為，使入射的測量光36的入射角β至少大體等于布魯斯特角（Brewsterangle）。也就是說，若光以布魯斯特角照射兩個光學(xué)介質(zhì)的界面，則反射光僅含有入射光的s偏振分量。在這種情況下入射光的p偏振分量完全折射到另一個光學(xué)介質(zhì)中。因?yàn)樵诒纠腥肷涞臏y量光36完全p偏振并因而不含任何可能反射的s偏振分量，所以在以布魯斯特角入射時反射光的強(qiáng)度為零，并因而沒有測量光36在透明的窗口84上反射。在近似以布魯斯特角入射時，亦即圍繞布魯斯特角5°范圍內(nèi)，由于p偏振分量的部分反射，反射的強(qiáng)度大約小于入射的強(qiáng)度的5％。因此盡管抗反射層86只對于入射的投射光32，而并不對于入射的測量光36被優(yōu)化，入射的測量光36仍然幾乎可以無損失地穿過透明的窗口84。然而有利的是，入射的測量光36的波長大于抗反射層86的厚度，這對于入射的投射光32是優(yōu)選的，因?yàn)樵谶@種情況下抗反射層86對入射的測量光36不起任何作用。在多鏡陣列26的鏡元件28上反射后，雖然射束射出的角度不再等于布魯斯特角，但是由于鏡元件28的小傾斜角±2-3°接近布魯斯特角，從而即使在這種射出的射束的情況下，也能觀察到減小了不希望的反射。此外，結(jié)合圖7說明的封裝的多鏡陣列26還可以設(shè)計(jì)有氣密殼體，使多鏡陣列26的鏡元件28被處于殼體82內(nèi)的惰性氣體圍繞。作為替換，殼體82也可以設(shè)有氣體連接(圖7未顯示)，以便更換惰性氣體。在這種情況下可以連續(xù)地，也就是說，即使在多鏡陣列26用測量光36和/或投射光32照明期間，也可以實(shí)施氣體更換。按另一種可選擇的方案，惰性氣體的氣體更換也可以在多鏡陣列26沒有用測量光36和/或投射光32照明時進(jìn)行。作為惰性氣體適用所有氣體或氣體混合物，只要它們防止在多鏡陣列26鏡元件28的鏡面30上的反應(yīng)或以下述方式推遲反應(yīng)，即，在鏡元件28意欲的使用期限內(nèi)，對其反射特性沒有或至少沒有顯著影響，也就是說，它們的反射特性(例如它們的反射系數(shù))在所述使用期限內(nèi)的改變不超過約10％。當(dāng)鏡面30或在那里使用的鍍層可能反應(yīng)的情況下，尤其還應(yīng)考慮多鏡陣列26工作時光的波長和光的強(qiáng)度。所使用的惰性氣體還可能與光的波長和光的強(qiáng)度有關(guān)。因?yàn)殓R面30通常有增大反射的鍍層，以及取決于該鍍層或該多種鍍層的材料，在空氣中例如通過與空氣中的氧反應(yīng)可能使這種鍍層惡化，所以通過多鏡陣列26借助殼體82封裝和包含在殼體內(nèi)的適用的惰性氣體，防止鍍層惡化。此外，因?yàn)榛诜庋b多鏡陣列26并且使用惰性氣體，抑制了鍍層材料與空氣可能的反應(yīng)，所以在鏡面30鍍層時可以采用許多種材料。作為鍍層材料或作為鏡元件28的材料，例如可以采用鋁、非晶態(tài)或晶態(tài)硅、鉻、銥、鉬、鈀、釕、鉭、鎢、銠、錸、鍺，鍍層同樣也可以由這些材料的混合物制成。作為惰性氣體可例如使用氦、氬或其他惰性氣體、氮或這些氣體的混合物。此外，所用的氣體也可以被用于多鏡陣列26的溫度控制，以便例如在用測量光36和/或投射光32照射時冷卻多鏡陣列26。圍繞多鏡陣列26的殼體82上透明的窗口84，根據(jù)測量光36和/或投射光32所使用的波長和所使用的強(qiáng)度，可以包括非晶態(tài)或晶態(tài)的石英或包括例如氟化鈣，或由這些材料組成。作為上述在圍繞多鏡陣列26的殼體82內(nèi)使用惰性氣體的替換，殼體也可以抽成真空，或者氣體或氣體混合物在其壓力或其成分方面可以改變。通過殼體82抽成真空或通過改變氣體壓力或氣體成分，同樣可以防止在多鏡陣列26的鏡元件28的鏡面30上有害的反應(yīng)，或可以下述方式推遲，即，鏡元件28在其按意欲的使用期限內(nèi)，對其反射特性沒有顯著的影響。5.通過圖案識別確定取向圖8表示確定多鏡陣列26的鏡元件28取向的另一種可能性。在這里一個圖案，例如一個照明的圖案在多鏡陣列26上反射并在照相機(jī)91中成像。此照明的圖案可例如通過照明上面帶所述圖案的半反射性屏幕90，或通過通過透明片(類似于幻燈片)產(chǎn)生。圖9舉例表示一種為了達(dá)到按本發(fā)明的目的適用的圖案。該圖案在亮和暗之間交替的棋盤形，其頻率沿兩個屏幕軸x_屏幕和y_屏幕連續(xù)增大，所以屏幕90沒有任何兩個區(qū)有一致的圖案。若觀察相應(yīng)于一鏡元件28的局部照相機(jī)照片，則根據(jù)于鏡元件28的傾斜，可以在此細(xì)節(jié)中看到圖案的不同區(qū)。于是借助例如在照相機(jī)圖像的細(xì)節(jié)與屏幕90已知圖案之間實(shí)施自動關(guān)聯(lián)的評估裝置，便可以記錄出鏡元件28準(zhǔn)確的傾斜。因?yàn)檎障鄼C(jī)可以設(shè)置為，使它記錄多個鏡元件28并使每個鏡元件28單獨(dú)顯示屏幕圖案的一個區(qū)域，所以采用本裝置可以同時確定多個鏡元件28的傾斜。取代如圖9所示有序的圖案，也可以選擇隨機(jī)圖案，只要它有盡可能窄的自相關(guān)函數(shù)。另一種可能性在于，沿兩個屏幕軸線x_屏幕和y_屏幕采用不同的顏色分布，并因而可以實(shí)現(xiàn)在屏幕上不同位置的色編碼。因此理論上一個對顏色敏感的照相機(jī)91或其他對顏色敏感的傳感器，只有一個像素就足以通過上述方法確定鏡元件28的傾斜角。因?yàn)槭袌錾峡少I到的彩色數(shù)字照相機(jī)中已經(jīng)直接存在顏色矢量或RGB矢量，所以所述的評估非常簡單和計(jì)算工作量很小。6.校準(zhǔn)-第一實(shí)施例圖10簡化表示一種可以按第一實(shí)施例校準(zhǔn)測量裝置的配置。校準(zhǔn)包括在反射的投射光34實(shí)際的射束偏轉(zhuǎn)與通過測量裝置記錄的信號之間的比較，此投射光34意欲以期望的強(qiáng)度分布給照明系統(tǒng)12的光瞳面照明。但是在這里闡述的校準(zhǔn)也可以在下列情況下被使用，亦即描述鏡元件28取向的信號并非由上述測量裝置提供，而是由其他傳感器或測量裝置提供。在本文中可例如考慮，例如在多鏡陣列26上設(shè)置在一定程度上從“內(nèi)部”記錄傾斜角的機(jī)電式、壓電式、感應(yīng)式、電容式或光學(xué)傳感器。在圖10非常簡單地表示的照明系統(tǒng)12的光瞳成形部分92中，由投射光源（例如準(zhǔn)分子激光器）產(chǎn)生的投射光32照射多鏡陣列26，以及在其上面反射后經(jīng)過光瞳光學(xué)部件94，被引導(dǎo)到照明系統(tǒng)12的光瞳面96上。因?yàn)檫m用于達(dá)到這種目的的多鏡陣列26的組裝密度通常不超過90％-95％，并因而在各鏡元件28之間沒有片段或沒有不期望的反射性片段，所以在本實(shí)施例中，入射的投射光32借助微透鏡陣列以較小的投射光束聚焦在鏡元件28上，如現(xiàn)有技術(shù)中例如由WO2005/026843A2己知的那樣。此外，通過單獨(dú)的射束路徑，準(zhǔn)直的測量光束62以較大的入射角α′被引導(dǎo)到多鏡陣列26上。在本實(shí)施例中，測量照明裝置包括多個半導(dǎo)體激光器的布置，激光器從其平的半導(dǎo)體面發(fā)光。借助這種所謂VCSEL(VerticalCavitySurfaceEmittingLaser:垂直腔面發(fā)射激光器)陣列98，可以針對多鏡陣列26的每一個鏡元件28，用一個準(zhǔn)直的測量光束62照明。為了說明單個可控性，圖10用虛線表示兩個暫時切斷的測量光束62′的射束路徑。在多鏡陣列26上反射后，測量光束62照射位置傳感器68，作為經(jīng)檢測器會聚透鏡66的反射的測量光束64，位置傳感器68設(shè)置在檢測器會聚透鏡66的焦平面上。由于檢測器會聚透鏡66，反射的測量光束64的角度改變促使反射的測量光束64在位置傳感器68上聚焦的焦點(diǎn)移動。為了校準(zhǔn)測量裝置，所述布置還有投射光檢測器100，它設(shè)在光瞳面內(nèi)一個精確預(yù)定的位置上，但緊鄰那個可用的光瞳孔，尤其在小于光瞳孔直徑的1/5的距離。若現(xiàn)在校準(zhǔn)各鏡元件28傾斜角的測量，則只將相應(yīng)的鏡元件28傾斜，直至從它反射的投射光束34照射光瞳面內(nèi)的投射光檢測器100。若同時將測量光束62被引導(dǎo)到要校準(zhǔn)的鏡元件28上，則此時在位置傳感器68上確定的焦點(diǎn)位置，可以作為校準(zhǔn)值儲存在評估裝置內(nèi)。為了記錄例如可通過光瞳光學(xué)部件94或通過彎曲的鏡面30形成的非線性，有利的是圍繞光瞳孔布置多個，尤其四個投射光檢測器100。這些投射光檢測器100也可以設(shè)計(jì)為4象限檢測器。若每個鏡元件28的傾斜角均按上述方式校準(zhǔn)，則測量裝置可用于在照明系統(tǒng)12工作期間檢測鏡元件28的傾斜并因而檢測光瞳面的照明，為的是鏡元件28必要時能再調(diào)整。通常這種再調(diào)整是有利的，因?yàn)槔缬捎跉饬骰蚵暡ㄒ鸬溺R元件28振動可能導(dǎo)致在100Hz至1000Hz范圍內(nèi)的高頻干擾，可導(dǎo)致光瞳面照明不可允許的誤差。此外，借助描述的校準(zhǔn)方法還可以記錄不適當(dāng)?shù)恼彰鳎@是由于多鏡陣列26的鏡元件28與微透鏡陣列之間緩慢的漂移造成的，微透鏡陣列將投射光32聚焦在鏡元件28上。這些最初不被測量裝置記錄，因?yàn)槠浣?jīng)歷了其它漂移。因?yàn)楦鱾€鏡元件28也甚至可以在照明系統(tǒng)12工作期間對準(zhǔn)投射光檢測器100，而這不會顯著影響光瞳面的照明，所以校準(zhǔn)可以在工作期間按規(guī)定的時間間隙逐漸為每個鏡元件28重復(fù)進(jìn)行。由此記錄并校正緩慢的漂移。取決于可能從照明系統(tǒng)12正常的射束路徑提取的投射光的份額有多大，可以改變時間間隙，或可以以此方式同時校準(zhǔn)個別、一些或全部鏡元件28。7.校準(zhǔn)-第二實(shí)施例圖11在縱覽圖中示出上面已詳細(xì)描述的測量裝置另一種校準(zhǔn)方法。按本實(shí)施例的校準(zhǔn)方法也可以獨(dú)立于測量裝置使用。因此也可以考慮使用，當(dāng)含有有關(guān)鏡元件28取向信息的信號，并非由上述測量裝置，而是由其他傳感器或測量裝置提供時。尤其是，本實(shí)施例的校準(zhǔn)方法可以被有利地使用，從而直接校準(zhǔn)驅(qū)動鏡元件28的調(diào)節(jié)參數(shù)，如果選擇多鏡陣列26的一種所謂的前饋(Feed-Forward)運(yùn)行方式，其中為了反饋不一定要設(shè)置單獨(dú)的傳感器或測量裝置。由后面的說明中可以清楚看出，這基于以下事實(shí)：為了再校準(zhǔn)可能的緩慢作用過程，如漂移、充電等，尤其可以用低成本快速重復(fù)已介紹的校準(zhǔn)方法，以及甚至可以在曝光機(jī)10的曝光過程中針對各個鏡元件28實(shí)施。按本實(shí)施例，在光瞳面規(guī)定的位置產(chǎn)生一些透射減少50％的區(qū)域102。為此，可例如在光瞳面內(nèi)或附近設(shè)透明的校準(zhǔn)板104。這些減少透射的區(qū)域102，分別有由反射的投射光束34在光瞳面內(nèi)產(chǎn)生的光斑的尺寸。它們在這里構(gòu)成一種校準(zhǔn)標(biāo)尺，它或相對于照明系統(tǒng)12的光軸固定，或可更換地設(shè)在一個準(zhǔn)確規(guī)定的位置上并按角度精確取向。采用恰當(dāng)?shù)姆椒?，透射減少的區(qū)域104也可以設(shè)在已經(jīng)存在的元件上或內(nèi)，例如光瞳光學(xué)部件94上。為了校準(zhǔn)鏡元件28，在場平面(fieldplane)內(nèi)，例如投射物鏡20的物鏡面或像平面內(nèi)，安置強(qiáng)度傳感器。強(qiáng)度傳感器記錄強(qiáng)度分布106，而各個鏡元件28通過賦予它的反射的投射光束34，沿預(yù)定路徑，例如沿坐標(biāo)軸，照射光瞳面的不同位置(見圖11右上方曲線圖)。圖11中針對一個鏡元件28的運(yùn)動，舉例表示了這種強(qiáng)度分布106，在運(yùn)動時光斑沿X軸線以光瞳平面為中心移動，亦即到光軸之外。若來自鏡元件28的反射的投射光束34照射透射減少的區(qū)域104，則它作為強(qiáng)度的下降被強(qiáng)度傳感器記錄。以此方式借助恰當(dāng)?shù)夭贾猛干錅p少的區(qū)域102及相應(yīng)的評估裝置，后者記錄強(qiáng)度分布106的最小值以及根據(jù)對區(qū)域104的了解配置在光瞳面內(nèi)部的規(guī)定的位置，可以校準(zhǔn)同時測量多個鏡元件取向的測量裝置的測量信號。由此將測量裝置確定的鏡元件28的傾斜角，與投射光32照明角的絕對角度位置聯(lián)系起來，如圖10右下方的曲線圖所示。按一項(xiàng)有利的進(jìn)一步發(fā)展，取代普通的強(qiáng)度傳感器，在場平面內(nèi)采用角度解析的強(qiáng)度傳感器。由此，不僅可以確定光是否確實(shí)照射場平面內(nèi)的點(diǎn)，而且還可以確定是來自哪些方向的光照射了這一點(diǎn)。因?yàn)樵谠搱銎矫鎯?nèi)不同的方向與光瞳面內(nèi)的位置相關(guān)聯(lián)，所以借助這種角度解析的強(qiáng)度傳感器，甚至可以同時校準(zhǔn)多個鏡元件28。因此各自照射的透射減少的區(qū)域102應(yīng)處于彼此離得盡可能遠(yuǎn)的位置，使強(qiáng)度傳感器仍能足夠準(zhǔn)確地解析在場平面內(nèi)相關(guān)聯(lián)的方向。為了防止投射曝光設(shè)備10在光瞳面上投射操作過程中，透射減少的區(qū)域102內(nèi)出現(xiàn)局部強(qiáng)度下降，總是將否則將提供的兩倍這么多反射的投射光束34引導(dǎo)到要照明的區(qū)域102上。因?yàn)檫@些區(qū)域102的透射如上所述是50％的量，所以兩倍投射光束34可產(chǎn)生期望的強(qiáng)度。以此方式，盡管校準(zhǔn)板104固定使用，但仍能在光瞳面內(nèi)造成均勻的強(qiáng)度分布。在上面介紹的實(shí)施例中發(fā)生了透射減少約50％，因此這種透射減少區(qū)102在投射操作時用雙倍的鏡數(shù)，或用雙倍反射的投射光束34照明。透射減少區(qū)102也可以減少為1/n，其中n是大于或等于2的整數(shù)。在這種情況下，在各自透射減少區(qū)102投射操作時，用n個反射的投射光束34照明。在各反射的投射光束34有大約相同強(qiáng)度時，這些實(shí)施例是推薦的。然而若各反射的投射光束34的強(qiáng)度彼此有明顯的差異，則n也可以是一個不同于整數(shù)的數(shù)。在這種情況下，當(dāng)投射操作時，透射減少區(qū)102用多個反射的投射光束34照明，使得對于賦予透射減少區(qū)102的角度，在場平面內(nèi)達(dá)到期望的強(qiáng)度。作為替換，校準(zhǔn)板104在正常的投射操作期間，也可以從射束路徑移開。8.調(diào)整-第一實(shí)施例至此所介紹的設(shè)備和方法，適用于確定多鏡陣列26的各個鏡元件28的傾斜角。一旦能夠得到有關(guān)傾斜角的信息，則必須借助調(diào)節(jié)系統(tǒng)保證，盡可能準(zhǔn)確遵守傾斜角規(guī)定的設(shè)定值。優(yōu)選地，射束偏轉(zhuǎn)元件的全部中性設(shè)置的平均值可以調(diào)整為有至少1/6000的精度。此外，相對于此中性設(shè)置的相對設(shè)置可調(diào)整為有至少1/500的精度。調(diào)整持續(xù)時間t設(shè)置(鏡元件28必須在此時間內(nèi)取向)通過這些時間確定，亦即為了微光刻投射曝光設(shè)備10的合理工作，應(yīng)當(dāng)在這些時間之內(nèi)改變光瞳照明。典型地，所述時間處于10ms-50ms范圍內(nèi)。這直接影響調(diào)節(jié)系統(tǒng)的帶寬，亦即旨在測量并調(diào)整鏡元件28的傾斜角的頻率。對于可以排除個別鏡元件28被相鄰鏡元件28或外部影響激振的多鏡陣列26而言，在有些情況下可以取消主動阻尼，只要多鏡陣列26的機(jī)械特性對于所謂的前饋控制足夠穩(wěn)定。但盡管如此重復(fù)校準(zhǔn)個別鏡元件28往往是恰當(dāng)?shù)?，因?yàn)樵阽R面30的法線矢量nv與施加的控制信號sv之間的關(guān)系，可由于不同的影響隨時間改變。這種關(guān)系可用公式nv=K(t)*sv表達(dá)。其中量K(t)在一般的情況下是一個張量，因?yàn)榭刂菩盘杝v也可能例如通過靜電彼此影響。如果張量K本身的時間依賴性取決于外部參數(shù)p，例如溫度，則這些影響可以通過單獨(dú)的測量裝置(例如溫度傳感器)測量。張量不僅是時間t的函數(shù)，而且也是參數(shù)p的函數(shù)(亦即K=K(t，p))。張量K(t，p)可利用來確定控制信號sv，無須實(shí)施重新校準(zhǔn)。然而因?yàn)橥ǔQ不可能完全抑制一些不確知的影響，所以盡管如此仍然需要重復(fù)校準(zhǔn)。例如對于合理的前饋控制，在調(diào)整持續(xù)時間為10ms時，為了校準(zhǔn)測量單個鏡元件28的傾斜角，校準(zhǔn)速率為1kHz(亦即調(diào)整時間的十分之一)可能是必要的。在不再能排除由于內(nèi)或外干擾引起振動的多鏡陣列26中，而提供一種閉式控制回路。在鏡元件28傾斜振蕩典型的固有頻率為1-2kHz時，對于每個鏡元件28的各個相應(yīng)的坐標(biāo)，得到測量和調(diào)整速率為1-2kHz，優(yōu)選地10-20kHz。在具有至少4000個鏡元件28的多鏡陣列26中，這導(dǎo)致每個坐標(biāo)，例如傾斜角或平移，測量速率超過4MHz。為此，可使用控制回路，根據(jù)接受的測量裝置的傳感器信號，該控制回路直接作用于控制鏡元件28傾斜角的調(diào)節(jié)參數(shù)s，使得盡可能準(zhǔn)確地遵守傾斜角設(shè)定值。為此目的，通常使用所謂PID(比例積分微分)調(diào)節(jié)器，它接收調(diào)節(jié)差e，亦即反射角設(shè)定值與實(shí)際值之間的偏差，作為輸入信號。然后，根據(jù)PID調(diào)節(jié)器比例部件(P)、積分部件(I)和微分部件(D)的調(diào)整，相應(yīng)地確定調(diào)節(jié)參數(shù)s，它又重新影響反射角的實(shí)際值。這種閉式控制回路按所謂的調(diào)節(jié)頻率f工作。然而，這里在多鏡陣列26的鏡元件28的調(diào)整方面存在下列問題。首先傳感器信號的微分往往難以進(jìn)行，因?yàn)闇y量裝置的傳感器值非常易受不確定性影響。因此微分在為微分部件(D)核定的調(diào)整環(huán)節(jié)內(nèi)通過不連續(xù)過濾，可導(dǎo)致強(qiáng)烈的噪聲放大，使得到的調(diào)節(jié)信號無法使用。另一方面，調(diào)節(jié)差e只能用提供鏡元件28傾斜角測量值的采樣頻率計(jì)算。由于鏡元件28巨大的數(shù)量，例如幾千或甚至數(shù)萬個鏡元件28，極大限制了單個鏡元件28的最大采樣頻率。由此控制回路也只能以一個與所述小的采樣頻率相應(yīng)的調(diào)節(jié)頻率f工作，從而可導(dǎo)致較大地偏離設(shè)定值。圖12表示控制回路的調(diào)節(jié)方案，它使用基于模型的狀態(tài)評估器，并因而沒有上面提及的那些缺點(diǎn)?；谀Ｐ偷臓顟B(tài)評估器，以模型為基礎(chǔ)，以及借助受到可能的不確定性(例如由于測量方法)影響的傳感器信號，估計(jì)鏡元件28當(dāng)前的傾斜角。為此，基于模型的狀態(tài)評估器借助內(nèi)部模型，根據(jù)(受不確定性影響的)傳感器信號，計(jì)算出估計(jì)的狀態(tài)矢量，亦即例如估計(jì)的傾斜角x和估計(jì)的傾斜角x點(diǎn)的時間導(dǎo)數(shù)。狀態(tài)矢量也可以包括多個傾斜角和/或鏡元件28的其他位置參數(shù)以及其動態(tài)特征，例如它們的時間導(dǎo)數(shù)。然后比較此估算的狀態(tài)矢量與系統(tǒng)的設(shè)定狀態(tài)，亦即傾斜角實(shí)際的設(shè)定值及其時間導(dǎo)數(shù)。盡管在這里也由反射角設(shè)定值通過微分確定傾斜角的時間導(dǎo)數(shù)，但所述的微分沒有什么困難，因?yàn)閮A斜角的設(shè)定值不受不確定性影響。除了調(diào)節(jié)差e外，還根據(jù)所述的比較得到調(diào)節(jié)差的時間導(dǎo)數(shù)de，它們共同構(gòu)成調(diào)節(jié)差矢量(e，de)?，F(xiàn)在將該調(diào)節(jié)差矢量(e，de)傳輸給一種調(diào)節(jié)算法，它計(jì)算控制參數(shù)s并傳輸給鏡元件28的控制器。圖13中詳細(xì)表示了此調(diào)節(jié)算法的調(diào)節(jié)方案。由圖13可以看出，調(diào)節(jié)算法有三個比例元件，借助它們可以確定不同調(diào)節(jié)部件的影響。第一個比例元件KP相應(yīng)于PID調(diào)節(jié)器的比例部件(P)，其中調(diào)節(jié)差e僅乘以一個常數(shù)。第二個比例元件KI將為調(diào)節(jié)差e積分的積分器的輸出信號乘以一個常數(shù)，并因而相應(yīng)于PID調(diào)節(jié)器的積分部件(I)。第三個比例元件KD相應(yīng)于PID調(diào)節(jié)器的微分部件(D)，其中，如上面說明的那樣，將要傳輸給調(diào)節(jié)算法的調(diào)節(jié)差e的時間導(dǎo)數(shù)de與一個常數(shù)相乘。全部三個調(diào)節(jié)器部件相加后作為調(diào)節(jié)參數(shù)s輸出。這種控制回路基于以模型為基礎(chǔ)的狀態(tài)評估器，也可以使用數(shù)字形式的帶有較強(qiáng)不確定性的測量信號，如采用普通的PID調(diào)節(jié)器的情況。作為產(chǎn)生以模型為基礎(chǔ)的狀態(tài)評估器的出發(fā)點(diǎn)，推薦使用由文獻(xiàn)已知的狀態(tài)評估器，它們尤其適用于在估計(jì)時考慮測量信號的隨機(jī)不確定性，這些狀態(tài)評估器能相應(yīng)地適應(yīng)具體應(yīng)用情況的要求。這方面的例子是卡爾曼濾波器（Kalmanfilter）、擴(kuò)展的卡爾曼濾波器(EKF)、無線索式(unscented)卡爾曼濾波器(UKF)或微粒過濾器。因?yàn)檫@些以模型為基礎(chǔ)的狀態(tài)評估器，也可以以高于測量信號的采樣頻率的速率輸出估計(jì)的狀態(tài)矢量(x，x點(diǎn))，所以盡管鏡元件28數(shù)量巨大和與此相關(guān)聯(lián)地每個鏡元件28低的采樣頻率，調(diào)節(jié)仍能以高的調(diào)節(jié)頻率f進(jìn)行。由此鏡元件28傾斜角可以達(dá)到足夠的精度。在卡爾曼濾波器中，在以當(dāng)前傾斜角的泰勒展開為基礎(chǔ)的運(yùn)動學(xué)模型方案與動力學(xué)模型方案之間加以區(qū)分，該動力學(xué)模型方案更加精確地模擬特別在不提供測量值的時期內(nèi)系統(tǒng)的特性。此外，所有的調(diào)節(jié)元件可多重或共有地存在，用于調(diào)節(jié)多個鏡元件28。因此所有的調(diào)節(jié)參數(shù)，例如調(diào)節(jié)參數(shù)s，可以作為矢量，其分量的數(shù)量與鏡元件28的數(shù)量相同。對此的一種恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用是，控制回路還借助軟件或FPGA芯片執(zhí)行，因?yàn)橛绕湟阅Ｐ蜑榛A(chǔ)的狀態(tài)評估器可以由此被靈活設(shè)計(jì)。9.調(diào)整-第二實(shí)施例具有多鏡陣列26用于照明光瞳面的照明系統(tǒng)12，一個重要的方面是在調(diào)整各個鏡元件28時可以具有的速度和精度。記錄鏡元件28傾斜的檢測裝置的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，在這里通過對照明系統(tǒng)12光瞳成形部分92和照明系統(tǒng)12的設(shè)計(jì)所提出的光學(xué)和機(jī)械方面的總體要求決定。按一種實(shí)施例，多鏡陣列26總共有64×64=4096個鏡元件28，它們各沿兩條軸線單獨(dú)控制以及必須單獨(dú)測量其傾斜角。采用迄今現(xiàn)有技術(shù)中已知的方案，如此大量的鏡元件28不可能以所要求的精度和根據(jù)對當(dāng)代投射曝光設(shè)備10的要求決定的短的時間內(nèi)調(diào)整。這是因?yàn)?，每個鏡元件28應(yīng)能沿兩條軸線圍繞給定的中性位置采取至少±2°，如可能±3°的傾斜角，控制系統(tǒng)必須掌控這一角度范圍，具有約11微弧度的系統(tǒng)性精度以及約140微弧度的統(tǒng)計(jì)學(xué)不確定性。因此有必要測量鏡位置，并借助控制回路實(shí)施修正。在這里，為了測量全套4096個鏡元件28，可供使用的時間約1ms，也就是說，必須能在約250ns內(nèi)以所要求的精度地確定每個鏡元件28的傾斜角。此外，鏡元件的傾斜角還應(yīng)各借助測量光束62測量(見圖10的實(shí)施例)，其中，反射的測量光束64在鏡面30上反射后的傳播方向提供了關(guān)于傾斜角的信息。因此，目的在于足夠迅速地確定所反射的測量光束64的傾斜角。為此，如上面已說明的那樣，通過使用傅里葉光學(xué)部件，例如檢測器會聚透鏡66，將角度轉(zhuǎn)換為位置并在位置傳感器68上記錄此位置。但由于結(jié)構(gòu)空間受限，很難能使用4096個平行的如圖5的實(shí)施例中表示的那種檢測裝置。也就是說，在不投入巨大的費(fèi)用的情況下，就像在圖10所示實(shí)施例中那樣，可以分別僅使用一個位置傳感器68和傅里葉光學(xué)部件。付出高昂的代價(jià)，大約可以安裝四個檢測裝置，但目前幾乎不可能安裝4096個檢測裝置。因此要達(dá)到的目的是，只用一個位置傳感器68和一個傅里葉光學(xué)部件，便能滿足對測量及控制裝置提出的要求。為此，圖14顯示一種裝置的示意結(jié)構(gòu)，借助它可以實(shí)施一種倍增法，這種方法可以僅用一個位置傳感器68，平行和獨(dú)立地測量多個鏡元件28。如在圖10的實(shí)施例中已提及的那樣，作為測量照明的光源可使用激光器二極管的排列，即所謂VCSEL陣列98。這種具有64×64個陣點(diǎn)的正方形或六邊形網(wǎng)格的VCSEL陣列98，已經(jīng)可以在市場上買到。借助矩陣驅(qū)動，其中分別在行或列中的陽極和陰極互相連接，可以同時獨(dú)立地控制達(dá)64個例如在一行內(nèi)的激光器二極管。激光器二極管的光，通過固定安裝在VCSEL陣列98上的微透鏡陣列的準(zhǔn)直器會聚透鏡60，聚焦在多鏡陣列26上。作為位置傳感器68，可考慮已商品化的不同方案。具有約4MHz帶寬以及其噪聲仍還允許所要求的測量精度的位置傳感器68，在市場上已經(jīng)可以買到，它也簡稱PSD(例如SiTek的2L4型)。但因?yàn)槊總€鏡元件28的測量時間只允許約250ns，所以這種位置傳感器68鑒于測量速度已限制了其工作能力。已經(jīng)在尋找位置傳感器68的替代方案，其可實(shí)現(xiàn)要求的空間分辨率和允許更短的測量時間。因此本發(fā)明涉及各種類型的檢測器，其中SiTek的2L4PSDs的數(shù)據(jù)可被作為出發(fā)點(diǎn)。根據(jù)PSD、放大器電路和模-數(shù)轉(zhuǎn)換器的已發(fā)表的數(shù)據(jù)，可以推斷出理論上可達(dá)到的統(tǒng)計(jì)學(xué)位置誤差。因?yàn)樗孕∮谝螅虼死碚撋峡梢酝ㄟ^時分倍增來分析鏡元件28。VCSEL陣列98的激光器二極管在這里相繼地接通，所以僅被一個鏡元件28反射的測量光束64分別照射位置傳感器68。然而，由于激光器二極管和位置傳感器68有限的帶寬，測量所需的時間被縮短到小于100ns。這種方法在下文中稱為“順序”法，因?yàn)楣庠磭?yán)格地相繼接通以及一次僅一個被分別照明。為了對抗限制性因素，例如位置傳感器68的信號上升時間、DC偏離及其漂移、以及放大器的1/f噪聲，激光器二極管并不相繼地連接和斷開，而是例如以四或八個激光器二極管成組同時工作。當(dāng)然，一個組的各個激光器二極管的強(qiáng)度用不同頻率正弦形地調(diào)制。由于相位敏感地檢測位置傳感器68的電極電流，亦即它的輸出信號，在位置傳感器68不同位置反射的不同測量光束64的部分，按其調(diào)制的頻率分開。簡單地說，按本發(fā)明的方法類似于用多個并行工作的鎖定放大器的測量方法。由此減少位置傳感器68的信號上升時間嚴(yán)格地限制測量裝置工作能力的作用。因此可以在所述帶寬范圍內(nèi)并除此之外在振幅減小的情況下實(shí)現(xiàn)多個鏡元件28傾斜角的測量。此外，消除了所有DC效應(yīng)，亦即偏離、漂移和1/f噪聲的影響。例如通過放大器的AC耦合，可以取消對于位置傳感器68的PSD偏壓所需的差動放大器，從而消除其噪聲。此外，“死時間”(此時系統(tǒng)穩(wěn)定化和不可能測量)的影響也顯著減小。作為AC耦合的副效果，還提高了位置傳感器68的數(shù)字化傳感器信號的質(zhì)量，因?yàn)榕c使用的測量方法無關(guān)的最新一代的數(shù)-模轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)了僅在AC耦合時才達(dá)到最高分辨率。與已知的鎖定原理不同，系統(tǒng)不是用一種頻率而是用多種頻率同時調(diào)制。就此特點(diǎn)而言，本系統(tǒng)有些類似于傅里葉干涉儀。特別選擇頻率和數(shù)據(jù)記錄時間，使得可以利用嚴(yán)格的周期性邊界條件。因此也可以由非常短的數(shù)據(jù)流實(shí)現(xiàn)無誤差的傅里葉分析，以及沒有必要如在鎖定放大器中那樣使用平化或倍增式“窗口”。盡管與所說明的方法容易看出的優(yōu)點(diǎn)相比還存在一些缺點(diǎn)，然而這些缺點(diǎn)可易于克服：位置傳感器68能處理的最大光強(qiáng)度受到限制。因此在多個光源同時照明時，應(yīng)當(dāng)減小每個光源的亮度，從而降低信號幅度與噪聲比。然而這種幅度損失通過更長的可用測量時間補(bǔ)償，因此限制最大光強(qiáng)度自身不會帶來附加的測量誤差?；陬l率的選擇(見下文)，需要大于4MHz的帶寬。同時調(diào)制的光源越多，所需帶寬越大。由于位置傳感器68有限的帶寬，在頻率較高時信號幅度較小，并因而統(tǒng)計(jì)學(xué)誤差較大。為了卓有成效地實(shí)施技術(shù)，關(guān)鍵是正確選擇測量頻率。為了避免在傅里葉分析中的窗口問題，選擇頻率，從而在測量間隙分別測量每個頻率的整數(shù)周期。因此對于所有頻率，測量間隙的邊界是周期性的邊界條件。因此不需要窗口，以及測量信號準(zhǔn)確地正交，從而防止在傅里葉分析時的信道串?dāng)_。VCSEL陣列98及其電子設(shè)備表明，在驅(qū)動信號與發(fā)光度之間是非線性關(guān)系。因此除測量頻率外，光場還含有其諧波。如果一個激光器二極管的這種諧波與另一個激光器二極管(亦即另一個鏡元件28)的測量頻率重合，則賦予此另一個激光器二極管的測量結(jié)果被損害。因此應(yīng)當(dāng)沒有一個測量頻率是另一個測量頻率的多倍。為了確保這一點(diǎn)，頻率作為素?cái)?shù)分布在帶寬內(nèi)。在此具體例子中適用的是，每個鏡的測量周期達(dá)到250ns。當(dāng)四個光源同時活動時，需要四個頻率，以便同時分析四個鏡元件28。因此這種測量持續(xù)時間為1μs(忽略數(shù)量級為200ns的過渡時間)。因此周期性邊界條件適用于那些是1MHz多倍的頻率。因此，1MHz前四個素?cái)?shù)的多倍是，頻率2MHz、3MHz、5MHz和7MHz。在同時測量八個時，間隙為2ps長以及測量頻率為1、1.5、2.5、3.5、5.5、6.5、8.5和9.5MHz。頻率數(shù)量的最佳選擇，取決于位置傳感器68的帶寬。通過模擬得出，對于Silek2L4和要求的關(guān)鍵數(shù)據(jù)的最佳值處于四個與八個頻率之間，準(zhǔn)確的值也可以通過實(shí)驗(yàn)確定。因?yàn)樗財(cái)?shù)的密度隨值的增大而減小，所以隨著測量頻率數(shù)增加帶寬也增大，由此降低位置傳感器68可使用的信號幅度，這再次影響精度。由于可以在位置傳感器68上檢測到最大值的有限的總強(qiáng)度，也必須選擇光源的發(fā)光度，使得不超過位置傳感器68的飽和極限。為此，合理的是應(yīng)將光源控制為使最大總強(qiáng)度盡可能小，由此可將每個光源的平均功率調(diào)整得盡可能高。因?yàn)轭l率通過素?cái)?shù)分布確定，以及每個光源有相同的幅度，所以最大總發(fā)光度可通過調(diào)整相對相位最小化。非線性數(shù)值最小化的結(jié)果是，僅通過恰當(dāng)選擇相位，便能達(dá)到顯著減小最大強(qiáng)度。最大值用單個最大強(qiáng)度的多倍表達(dá)，例如在4個光源時為2.93，在6個光源時為4.33，在8個光源時為5.57。與前述順序采樣鏡元件(不調(diào)制)相比，所介紹的方法突出的優(yōu)點(diǎn)是，位置傳感器68的速度并不意味著對于測量精度根本性的限制。原則上可以任意迅速地測量，盡管由于降低了信號幅度使測量精度受損。不過由此可以設(shè)想(以及在計(jì)算裝置中通過相應(yīng)地設(shè)計(jì)評估軟件易于實(shí)現(xiàn))，依據(jù)指令在不同速度與精度之間轉(zhuǎn)換。因此例如當(dāng)測量誤差較大時，對于鏡的主動阻尼可以將所有鏡調(diào)整為0.2ms的采樣時間，以及在全精度時對于實(shí)際的調(diào)整過程重新返回為1ms。當(dāng)純粹順序測量時，用SiTek2L4不再能達(dá)到測量頻率0.2ms。因此本方法在給定的條件下(亦即當(dāng)用SiTek的2L4應(yīng)達(dá)到采樣時間為0.2ms，以便主動阻尼)不僅是一種有利的方案，而甚至有可能是唯一可行的方案。為了執(zhí)行所述的測量方法需要下列部件：·包括多個光源的測量照明裝置，它設(shè)有恰當(dāng)數(shù)量的主控放大器，從而使4、6、8等成一組的光源可以同時工作?！ば盘柊l(fā)生器，它可以產(chǎn)生頻率和相位相關(guān)的正弦信號，其中信號的數(shù)量與同時控制的光源數(shù)量相同。為此，按DDS原理(DirectDigitalSynthesis:直接數(shù)字式合成器)的發(fā)生器是非常適用的?！に膫€模-數(shù)轉(zhuǎn)換器，它們將位置傳感器68預(yù)放大的信號數(shù)字化。因?yàn)檫@種技術(shù)以同步檢測為基礎(chǔ)，所以轉(zhuǎn)換器的時鐘源可以由與信號發(fā)生器的時鐘相同的基準(zhǔn)導(dǎo)出。·計(jì)算裝置，它可以評估模-數(shù)轉(zhuǎn)換器的傳感器信號。對于此類任務(wù)合理的是，在這里使用可編程的邏輯單元，例如FPGA(Field-ProgrammableGateArray:現(xiàn)場可編程門陣列)。因此計(jì)算裝置(FPGA)有下列主任務(wù)：○收集四個ND轉(zhuǎn)換器的測量數(shù)據(jù)?！饠?shù)字地產(chǎn)生頻率與光源頻率相同的正弦和余弦信號?！鹩肁/D轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)倍增正弦和余弦信號。這使得每個使用的頻率得到8個乘積?！鸾?jīng)過在測量間隙累加這些乘積。這些和數(shù)給出未標(biāo)準(zhǔn)化的0°和90°分量，由它們通過二次加法可以確定各自輸入信號的幅度。由這些幅度，通過簡單的加法、減法和除法，確定各自鏡的2D角度位置。這些運(yùn)算可有比較多的時間，因?yàn)檫@種運(yùn)算每個鏡只須實(shí)施兩次。通過利用在現(xiàn)代化的FPGAs中可提供的計(jì)算裝置，可以在單個的FPGA中用適度的費(fèi)用完成此項(xiàng)任務(wù)。由圖14可見FPGA包括主功能在內(nèi)的電子裝置方塊圖。在計(jì)算單元108中只畫有計(jì)算量大的運(yùn)算?！癕AC單元”是乘法-加法單元，它以8*n倍的形式提供，其中n是光源的數(shù)量，它們同時用不同的頻率調(diào)制。除計(jì)算單元108(它作為FPGA的“Firmware”執(zhí)行以及不直接在硬件內(nèi)表現(xiàn)出來)外，本系統(tǒng)與慣用的“順序”測量方法非常類似，由此可以低成本制成。在此簡圖中，已經(jīng)主要在FPGA(D/A轉(zhuǎn)換器在右下方)中集成了DDS裝置的功能，盡管這也可以用市場上的DDS構(gòu)件執(zhí)行。10.結(jié)束語上面結(jié)合光瞳面的照明提及的測量和設(shè)備，毫無疑問也可以有利地被用于主動式掩模，其中同樣設(shè)微鏡排列作為可控元件。同樣，多鏡陣列可以用其他反射或透射元件替代，只要它們能使入射光在元件的不同分區(qū)內(nèi)通過施加控制信號沿不同方向偏轉(zhuǎn)。這些不同的可供選擇的結(jié)構(gòu)，可例如包括光電或聲光元件，在它們中通過使得適用的材料受到電場或超聲波的影響，可以改變折射率。折射率的這種改變可被用于達(dá)到期望的光偏轉(zhuǎn)。盡管借助所附實(shí)施例詳細(xì)說明了本發(fā)明，但對于本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是，可以就省略一些已說明的特征和/或?qū)⒔榻B的特征組合而言，替代或改進(jìn)是可能的，且并不脫離所附權(quán)利要求書請求保護(hù)的范圍。