CN110383955A - 辐射源 - Google Patents

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Abstract

辐射源布置引起泵浦辐射(340)与气态介质(406)之间的相互作用，以通过较高次谐波产生(HHG)来产生EUV或软x‑射线辐射。通过检测(420/430)由状态感测辐射与介质之间的相互作用产生的第三辐射(422)来监控辐射源布置的操作状态。状态感测辐射(740)可以与第一辐射相同，或者可以被单独地施加。第三辐射可以例如是状态感测辐射的被真空气体边界反射或散射的部分，或者它可以是HHG过程的较低次谐波、或荧光、或者被散射的。传感器可以包括一个或更多个图像检测器，以便可以分析第三辐射的空间强度分布和/或角分布。基于所确定的操作状态的反馈控制稳定了HHG源的操作。

Description

辐射源
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年3月2日提交的欧洲申请17158942.7的优先权，所述欧洲申请通过引用全文并入本文。
技术领域
本公开涉及用于可用在例如通过光刻技术的器件制造中的检查(例如量测)的方法和设备，并且涉及使用光刻技术来制造器件的方法。
背景技术
光刻设备是一种将所期望的图案施加到衬底(通常是在衬底的目标部分上)上的机器。例如，光刻设备可以用于集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可替代地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于产生要在IC的单个层上形成的电路图案。可以将所述图案转印到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括管芯的一部分、一个或更多个管芯)上。通常，通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行图案的转印。通常，单个衬底将包含被连续图案化的相邻目标部分的网络。这些目标部分通常称为“场”。
在光刻过程中，经常期望对所产生的结构进行测量，例如用于过程控制和验证。已知用于进行这种测量的各种工具，包括通常用于测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜和用于测量重叠误差的专用工具，重叠误差是器件中的两个层的对准的准确度。近来，已经开发了用于光刻领域的各种形式的散射仪。这些装置将辐射束引导到目标上，并且测量散射辐射的一个或更多个属性——例如在单个反射角下的强度随波长的变化；在一种或更多种波长下的强度随反射角的变化；或者偏振随反射角的变化——以获得衍射“光谱”，可以根据所述衍射“光谱”确定目标的感兴趣的属性。
同时，已知的检查技术采用在可见光或紫外波段中的辐射。这限制了可以被测量的最小特征，因此所述技术不再能够直接测量现代光刻过程中产生的最小特征。为了测量较小的结构，已经提出了使用较短波长的辐射，类似于EUV光刻术中使用的极紫外(EUV)波长。这样的波长可以在1至100nm的范围内，例如，或1-125nm的范围内。所述波长范围中的部分或全部也可以被称为软x-射线(SXR)波长。一些作者可以使用SXR来指代较窄范围的波长，例如1-10nm或1-20nm的范围内的波长。出于本公开的目的，这些术语SXR和EUV将被使用而不暗示任何硬性区分。也考虑了使用较硬的x-射线(例如0.1-1nm范围内的x-射线)的量测。在已公布的专利申请WO2015172963A1中公开了在透射型和/或反射型散射模式中使用这些波长的透射型和反射型量测技术的示例。在已公布的专利申请US2016282282A1、US2017045823A1和WO2017025392A1中以及在国际专利申请号PCT/EP2016/080058(但未在本优先权日公布)中公开了在透射型和/或反射型散射模式中使用这些波长的量测技术和设备的另外的示例。所有这些申请的内容通过引用并入本文。
常规的SXR辐射源包括较高次谐波产生(HHG)源，其中来自激光器的红外泵浦辐射通过与气态介质的相互作用而被转换成更短波长的辐射。HHG源可以从例如KMLabs，Boulder Colorado，USA(http：//www.kmlabs.com/)获得。对于用于光刻术的检查设备中的应用，也考虑了HHG源的各种修改。例如，在2016年11月11日的欧洲专利申请号16198346.5中公开了这些修改中的一些，所述申请在本申请的优先权日尚未公布。在美国专利申请15/388,463和国际专利申请PCT/EP2016/080103中公开了其它修改，两者都要求2015年12月23日的欧洲专利申请号15202301.6的优先权，这两者在本申请的优先权日也尚未公布。2016年9月14日的欧洲专利申请号16188816.9(在本优先权日尚未公布)描述了校正HHG辐射源中的波前以使检查设备中测量斑的模糊最小化。所有这些申请的内容通过引用并入本文。
由于感兴趣的SXR光子在任何介质中都具有非常短的穿透深度，因此气态介质可以采用位于低压(接近真空)环境中的气体射流的形式。气体射流可以从喷嘴自由地喷出，或者被限制在波导结构内，所述波导结构延长了所述气体射流与泵浦辐射的相互作用。无论详细的实施方式如何，都期望辐射源的性能对若干参数都很敏感，这些参数诸如泵浦辐射聚焦相对于气体射流的位置、形状和大小，以及气体射流本身的几何形状、流量、压力和稳定性。为了产生在大批量制造环境中使用的高功率、稳定的SXR输出，期望提供将随时间推移而稳定的源。目前，在评估被产生的辐射的(依赖于波长的)强度时，上文提到的参数中的大多数参数被手动地调整。因此，已知的布置不提供HHG源内的状态的自动感测，这将使得能够提供自动反馈回路以在长时间(可能以数月或甚至数年来度量)内稳定和优化辐射输出。
发明内容
本发明旨在改进HHG辐射源布置中操作状态的监控和/或控制。
本发明在第一方面提供了辐射源布置，其可操作以引起第一辐射与介质之间的相互作用，从而通过较高次谐波的产生来产生第二辐射，所述辐射源布置还包括：
至少一个传感器，所述至少一个传感器用于检测由状态感测辐射与介质的相互作用引起的第三辐射，所述第三辐射的特性与第二辐射的特性不同；和
处理器，所述处理器用于至少部分地基于检测到的第三辐射来确定辐射源布置的操作状态。
第三辐射的特性可以在诸如波长和/或方向之类的属性方面不同。益处可以被获得，特别是由于第三辐射沿与第二辐射不同的一个或更多个方向从介质行进。因此可以收集和检测第三辐射而不破坏作为辐射源布置的主要产物的珍贵的第二辐射。
在辐射源布置的实施例中，第二辐射包括短于100nm(可选地短于20nm或短于10nm)的波长，而第一辐射包括长于100nm的波长。在不同的实施例中，第三辐射可以具有长于100nm或短于100nm的波长。
第一辐射也可以用作状态感测辐射，或者可以提供分立类型的辐射作为状态感测辐射。
可以使用由于HHG过程附带的影响而可获得的第三辐射确定操作状态。所述第三辐射可以例如包括状态感测辐射的由HHG介质反射或散射的部分。在其他实施例中，第三辐射包括由于HHG以外的相互作用而发射的辐射。在其他实施例中，第三辐射包括以比在所述第二辐射中使用的谐波更低的波长产生的谐波。
本发明还提供了一种检查设备，所述检查设备包括用于将检查辐射传递到目标结构的照射系统和用于检测与所述目标结构相互作用之后的所述检查辐射的检测系统，其中照射系统包括根据如上文所阐述的本发明的第一方面的辐射源布置，通过较高次谐波的产生来产生的第二辐射被用作所述检查辐射。
本发明还提供了一种监控辐射源布置的操作状态的方法，所述辐射源布置引起第一辐射与介质之间的相互作用，从而通过较高次谐波的产生来产生第二辐射，所述方法包括：
检测由状态感测辐射与介质之间的相互作用引起的第三辐射，所述第三辐射的特性与第二辐射的特性不同；和
至少部分地基于检测到的第三辐射来确定辐射源布置的操作状态。
本发明还提供了一种还通过包括以下步骤的方法来控制辐射源布置的方法：至少部分地自动响应于由处理器基于检测到的第三辐射确定的操作状态来调整所述方法的至少一个操作参数。
本发明还提供了一种检查通过光刻过程形成在衬底上的结构的方法，所述方法包括：
用通过根据上文阐述的本发明的方法控制的较高次谐波的产生而产生的检查辐射来照射目标结构；和
检测所述检查辐射的与目标结构相互作用之后的部分。
所述检查方法还可以包括至少部分地基于所述检查辐射的检测到的部分来确定目标结构的属性。
所述检查方法还可以包括至少部分地基于所确定的目标结构的属性来确定光刻过程的至少一个性能参数。
本发明还提供一种制造装置，所述方法包括光刻过程步骤，其中，在执行所述光刻过程步骤之前或之后，通过根据如上文所阐述的本发明的检查方法来确定衬底上的一个或更多个目标结构的属性，并且其中所确定的属性被用于调整光刻过程步骤的参数以处理所述衬底和/或另外的衬底。
本发明还提供一种包括机器可读指令的计算机程序产品，所述机器可读指令用于使处理器实施如上文所阐述的根据本发明的辐射源布置的处理器和/或控制器。所述机器可读指令可以提供成非暂时性存储介质。
在下文中参考附图详细地描述进一步的特征和优点以及多个实施例的结构和操作。应注意，本发明不限于本文所描述的特定实施例。本发明中仅出于例示性目的而提出这些实施例。基于本发明中包含的教导，额外的实施例对于本领域技术人员而言将是明显的。
附图说明
现在将参考附图仅通过举例的方式描述实施例，在附图中：
图1描绘了形成用于半导体器件的生产设施的光刻设备以及其他设备，并且包括量测设备，所述量测设备包括根据本发明的实施例的检查设备；
图2示意性地显示了在检查设备的第一实施例中的部件的布置，所述第一实施例包括可以在其中应用本发明的辐射源布置；
图3显示了在辐射源布置中的第一辐射与HHG介质之间的相互作用的区域，并且图3包括图示本公开的原理的传感器和处理器；
图4图示了在HHG辐射源布置中可能出现的操作状态的一些示例偏差；
图5图示了根据本公开的第一实施例的传感布置；
图6图示了根据本公开的第二实施例的传感布置；
图7示意性地图示了根据本公开的第三实施例的传感布置；
图8示意性地图示了根据本公开的第四实施例的传感布置；
图9示意性地图示了本公开的示例实施例中的传感器信号和反馈控制信号的流程；和
图10是图示使用由图1的混合量测系统进行的测量结果来控制量测方法和/或光刻制造过程的性能的方法的流程图。
具体实施方式
在详细地描述本发明的实施例之前，提出可以实施本发明的实施例的示例环境是有指导意义的。
图1中的100显示了一种光刻设备LA，其作为实施大批量光刻制造过程的工业设施的一部分。在本示例中，制造过程适用于在诸如半导体晶片之类的衬底上制造半导体产品(集成电路)。本领域技术人员应了解，可以通过以这个过程的变形例的方式来处理不同类型的衬底从而制造各种各样的产品。半导体产品的生产仅作为在现今具有重大的商业意义的示例。
在光刻设备(或简称“光刻工具”100)内，测量站MEA在102处显示，曝光站EXP在104处显示。控制单元LACU在106处显示。在所述示例中，每个衬底访问测量站和曝光站以被施加图案。例如，在光学光刻设备中，投影系统用于使用被调节的辐射和投影系统将产品图案从图案形成装置MA转印到衬底上。这是通过在辐射敏感抗蚀剂材料层中形成图案的图像来完成的。
在本文中所使用的术语“投影系统”应被广义地解释为包括任意类型的投影系统，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型以及静电型光学系统或者它们的任意组合，如对于所使用的曝光辐射或者诸如使用浸没液体或使用真空等其它因素所适合的。图案形成装置MA可以是掩模或掩模版，其将图案赋予至由图案形成装置透射或反射的辐射束。众所周知的操作模式包括步进模式和扫描模式。众所周知，投影系统可以以各种方式与用于衬底和图案形成装置的支撑和定位系统协作，以将所期望的图案施加到横跨衬底的许多目标部分。可以使用可编程图案形成装置来代替具有固定图案的掩模版。例如，辐射可以包括深紫外(DUV)或极紫外(EUV)波段中的电磁辐射。本公开也适用于其它类型的光刻过程，例如压印光刻术和例如通过电子束的直写光刻术。
光刻设备控制单元LACU控制各种致动器和传感器的所有移动和测量，使得设备接收衬底W和掩模版MA并实施图案化操作。LACU也包括用以实施与所述设备的操作相关的所期望的计算的信号处理及数据处理能力。在实践中，控制单元LACU将被实现为许多子单元的系统，每个子单元处理所述设备内的子系统或部件的实时数据采集、处理和控制。
在曝光站EXP处将图案施加至衬底之前，在测量站MEA处处理衬底，使得可进行各种预备步骤。所述预备步骤可以包括使用水平传感器来绘制衬底的表面高度的地图，和使用对准传感器来测量衬底上的对准标记的位置。对准标记名义上被布置成规则栅格图案。然而，由于产生标记时的不准确性且亦由于衬底的贯穿其处理而发生的变形，标记偏离理想栅格。因此，如果所述设备应以极高的准确性在正确的部位处印制产品特征，除了测量衬底的位置和方向以外，对准传感器实际上也必须详细地测量横跨衬底区域的许多标记的位置。
光刻设备LA可以是所谓的双平台型，其具有两个衬底台，每个衬底台具有由控制单元LACU控制的定位系统。在曝光站EXP处正在曝光一个衬底台上的一个衬底的同时，可以在测量站MEA处将另一衬底装载至另一衬底台上以使得可以执行各种预备步骤。因此，对准标记的测量非常耗时，设置两个衬底台能够显著地提高设备的生产量。如果位置传感器IF在测量站和曝光站处时都不能测量衬底台的位置，则可以设置第二位置传感器以实现在两个站处追踪衬底台的位置。当光刻设备LA是具有两个衬底台的所谓的双平台型时，曝光站和测量站可以是不同的部位，可以在所述部位之间交换衬底台。然而，这只是一种可能的布置，测量站和曝光站不需要这样区分。例如，已知具有单个衬底台，在曝光前测量阶段期间测量平台被临时耦接至所述单个衬底台。本公开内容不限于任一类型的系统。
在生产设施内，设备100构成“光刻元”或“光刻簇”的部分，该“光刻元”或“光刻簇”也包含涂覆设备108以用于将光致抗蚀剂和其它涂层施加至衬底W以用于通过设备100进行图案化。在设备100的输出侧处，设置焙烤设备110和显影设备112以用于将经曝光的图案显影成实体的抗蚀剂图案。在所有这些设备之间，衬底处置系统负责支撑衬底且将衬底自一台设备转移至下一台设备。常常被统称为涂覆显影系统(track)的这些设备是在涂覆显影系统控制单元的控制下，该涂覆显影系统控制单元自身受管理控制系统SCS控制，该管理控制系统SCS亦经由光刻设备控制单元LACU来控制光刻设备。因此，不同设备可被操作以最大化生产量和处理效率。管理控制系统SCS接收选配方案信息R，该选配方案信息R极详细地提供待执行以产生每一图案化的衬底的步骤的定义。
如果已在光刻元中施加并显影图案，就将图案化的衬底120转移至诸如在122、124、126处图示的其它处理设备。各种各样的处理步骤由典型制造设施中的各种设备来实施。出于示例起见，这一实施例中的设备122为蚀刻站，且设备124执行蚀刻后退火步骤。另外的物理和/或化学处理步骤被应用于另外设备126等中。可能需要众多类型的操作以制造真实的器件，诸如材料沉积、表面材料特性的改性(氧化、掺杂、离子注入等)、化学机械抛光(CMP)等等。实际上，设备126可表示在一个或更多个设备中执行的一系列不同的处理步骤。
众所周知，半导体器件的制造涉及这种处理的许多次重复，以在衬底上逐层地建造具有适当材料及图案的器件结构。因此，到达光刻簇的衬底130可以是新近制备的衬底，或其可以是先前已在所述簇中或完全在另一设备中被处理的衬底。类似地，依赖于所需的处理，离开设备126的衬底132可被返回以用于同一光刻簇中的后续图案化操作，其可被指定以用于不同簇中的图案化操作，或它们可以是待发送以供切片及封装的成品。
产品结构的每一层需要一组不同的过程步骤，且在每一层处所使用的设备126可以在类型方面完全不同。另外，即使在待由设备126应用的处理步骤在大型设施中名义上是相同的情况下，也可以存在并行地工作以对不同衬底执行步骤126的几个假设相同的机器。这些机器之间的设置或故障上的小差异可能意味它们以不同方式影响不同衬底。即使对于每一层而言是相对共同的步骤，诸如蚀刻(设备122)也可以由名义上相同但并行地工作的几个蚀刻设备来实施，以最大化生产量。此外，实际上，不同层根据待蚀刻的材料的细节需要不同蚀刻过程，例如化学蚀刻、等离子体蚀刻，且需要特定的要求，诸如(例如)各向异性蚀刻。
可以在如刚才所提及的其它光刻设备中执行先前和/或后续过程，且可甚至在不同类型的光刻设备中执行先前和/或后续过程。例如，器件制造过程中的在诸如分辨度和重叠误差的参数上要求极高的一些层相比于要求较不高的其它层可以在更先进的光刻工具中来执行。因此，一些层可以曝光于浸没类型光刻工具中，而其它层曝光于“干式”工具中。一些层可曝光于在DUV波长下工作的工具中，而其它层使用EUV波长辐射来曝光。
为了正确地且一致地曝光由光刻设备曝光的衬底，期望检测曝光的衬底以测量属性，诸如后续层之间的重叠误差、线厚度、临界尺寸(CD)等。因此，光刻元LC位于其中的制造设施也包括量测系统，该量测系统容纳已在光刻元中被处理的衬底W中的一些或全部。将量测结果直接地或间接地提供至管理控制系统SCS 138。如果检测到误差，则可对后续衬底的曝光进行调整，尤其是在可足够迅速地且快速地完成量测以使得同一批次的其它衬底仍处于待曝光的情况下。此外，已经曝光的衬底可被剥离和返工以改善良率，或被舍弃，由此避免对已知有缺陷的衬底执行进一步的处理。在仅衬底的一些目标部分有缺陷的情况下，可仅对良好的那些目标部分执行进一步的曝光。
图1中还示出了量测设备140，该量测设备140被设置用于在制造过程中的所期望的阶段进行产品的参数的测量。现代光刻生产设施中的量测设备的常见示例为散射仪，例如角度分辨散射仪或光谱散射仪，且其可被应用以在设备122中的蚀刻之前在120处测量被显影的衬底120的属性。通过使用量测设备140，可确定例如诸如套刻精度或临界尺寸(CD)的重要性能参数并不满足显影的抗蚀剂中的规定的准确性要求。在蚀刻步骤之前，存在通过光刻簇剥离显影的抗蚀剂且重新处理衬底120的机会。还众所周知的是，来自设备140的量测结果142可以被使用以通过管理控制系统SCS和/或控制单元LACU 106随着时间推移进行小的调整来维持光刻簇中的图案化操作的准确性能，由此最小化制造出不合格产品且需要返工的风险。当然，量测设备140和/或其它量测设备(未显示)可以应用于测量处理后的衬底132、134和新进的衬底130的属性。
如果需要，则量测设备140可以实施为混合量测系统。现代光刻生产设施中的量测设备的常见示例是散射仪(例如角分辨散射仪或光谱散射仪)，并且它可以被应用于在设备122中于蚀刻之前在120处测量显影后的衬底的属性。
每一代光刻制造技术(通常被称为技术“节点”)对诸如CD之类的性能参数具有更严格的规范。量测的主要挑战之一是产品内特征的尺寸变得越来越小，这个更小的特征尺寸也应体现在量测目标的设计中。因此，量测设备140可以包括被设计为用于使用比常规的可见波长或UV波长更短的波长的辐射来操作的检查设备。作为特定示例，可以使用波长在1-10nm或1-20nm范围内的软x-射线(SXR)辐射，或者更一般地，可以使用波长在1-100nm范围内的极紫外EUV辐射。
在实践中可使用各种检查设备，而并非依赖于单个检查设备上的所有目的。混合量测系统可以包括在不同波长下工作的散射仪，以及额外类型的检查设备，从而可以在混合量测系统内执行多种类型的测量，以获得对给出的目标结构上一个或更多个感兴趣的参数的更好的总测量结果。
混合量测系统中的每个检查设备可以具有用于特定特性的辐射的特定照射系统。在上文提到的待审国际专利申请号PCT/EP2016/080058中给出了可以被组合的多种类型的设备的更详细的示例。出于本公开的目的，假设量测设备140是使用短于100nm的波段的软x-射线(SXR或EUV)辐射的检查设备。所述SXR检查设备可以作为混合量测系统中的检查设备之一来应用，但是如果需要也可以被独立地应用。
图2图示了检查设备302的示意性物理布置，纯粹作为举例，所述检查设备302包括使用掠入射的EUV/SXR辐射的光谱散射仪。检查设备的替代形式可以提供成角度分辨散射仪的形式，所述角度分辨散射仪使用与在较长波长下操作的常规的散射仪类似的正入射或接近正入射的辐射。检查设备302包括辐射源310、照射系统312、衬底支撑件316、检测系统318、以及量测处理单元(MPU)320。所述示例中的源310包括基于高次谐波产生(HHG)技术的EUV或软x-射线辐射的发生器。这些源可以从例如KMLabs，Boulder Colorado，USA(http：//www.kmlabs.com/)获得。辐射源的主要部件是驱动激光器330和HHG气体单元332。气体供应件334向气体单元供应合适的气体，其中可选地，所述气体可以被电源336进行电离。驱动激光器可以例如是具有光学放大器的基于光纤的激光器，产生每脉冲可以持续例如小于1ns(1纳秒)的红外辐射脉冲，并且脉冲重复率在需要时高达数兆赫兹。红外辐射的波长可以例如在1μm(1微米)的范围内。激光脉冲作为第一辐射束340传输到HHG气体单元332，在此，所述辐射的一部分在气体中被转换成比第一辐射的频率更高的频率，所述第一辐射被转换成包括所需的一个或更多个波长的相干的第二辐射的束342。
第二辐射可以包含多个波长。如果所述辐射是单色的，则可以简化测量计算(例如重构)，但是HHG更容易产生具有多个波长的辐射。气体单元332内的气体体积限定所述HHG空间，尽管HHG空间不需要被完全包围，并且可以使用气体流代替静态体积。所述气体可以是例如惰性气体，诸如氖(Ne)或氩(Ar)。N2、02、He、Ar、Kr、Xe气体都可以被考虑。这些是设计选择的问题，甚至可能是同一设备内的可选选项。当对不同材料的结构进行成像时，不同的波长将例如提供不同水平的对比度。对于金属结构或硅结构的检查，例如，不同的波长可以被选择为用于对(碳基)抗蚀剂的特征进行成像，或用于检测这些不同材料的污染。可以设置一个或更多个滤光装置344。例如，诸如铝(A1)薄膜之类的滤光器可以用于截断基本的IR辐射而避免进一步传递到检查设备中。可以提供光栅(未显示)以从气体单元中产生的那些波长中选择一个或更多个特定的谐波波长。考虑到SXR辐射在空气中行进时被吸收，一些或全部束路径可能被包含在真空环境中。辐射源310和照射光学装置312的各种部件可以是可调整的，以在同一设备内实施不同的量测“选配方案”。例如，可以使得不同的波长和/或偏振是可选择的。
取决于处于检查的结构材料，不同的波长可以提供穿透到多个下层中的所需的水平。为了解析最小器件特征以及最小器件特征之中的缺陷，然后可能优选短波长。例如，可以选择1-20nm或1-10nm范围内的一个或更多个波长。当反射远离半导体制造中通常感兴趣的材料时，短于5nm的波长遭受非常低的临界角。因此，选择大于5nm的波长将在更大入射角下提供更强的信号。另一方面，如果检查任务是用于检测某种材料的存在，例如用于检测污染，那么高达50nm的波长可能是有用的。
被滤光的束342从所述辐射源310进入检查腔室350，于此，包括感兴趣的结构的衬底W被衬底支撑件316保持从而用于检查。感兴趣的结构被标注为T。检查腔室350内的气氛由真空泵352保持成接近真空，因此EUV辐射可以通过气氛而不过度衰减。照射系统312具有将辐射聚焦到聚焦束356中的功能，并且可以包括例如二维弯曲的反射镜或一系列一维弯曲的反射镜，如上文所提到的国际申请号PCT/EP2016/080058中所描述的。当被投影到感兴趣的结构上时，进行聚焦以获得直径小于10μm的圆形或椭圆形斑S。衬底支撑件316包括例如X-Y平移台和旋转台，通过所述X-Y平移台和旋转台，衬底W的任何部分可以沿期望的方向被带到束的焦点。因此，辐射斑S形成在感兴趣的结构上。
被反射的辐射360被检测器318捕获，并且光谱被提供给处理器320，用于计算目标结构T的属性。照射系统312和检测系统318因此形成检查设备。所述检查设备可以包括US2016282282A中描述的那种SXR光谱反射计。也可以提供衬底在一个或更多个维度的的倾斜。
为了有助于斑S与所需产品结构的对准和聚焦，检查设备300也可以提供辅助光学装置，辅助光学装置使用在量测处理器320的控制下的辅助辐射。量测处理器320也可以与位置控制器372通信，所述位置控制器372操作平移平台和旋转平台。处理器320经由传感器接收关于衬底的位置和方向的高精确反馈。传感器374可以包括干涉仪，例如，所述干涉仪可以给出几个皮米的范围内的准确度。在所述检查设备300的操作中，由检测系统318捕获的光谱数据382被传输到量测处理单元320。
如上所述，检查设备的一个替代形式使用正入射或接近正入射的SXR辐射来(例如)执行基于衍射的不对称性的测量。两种类型的检查设备都可以提供在混合量测系统中。待测量的性能参数可以包括重叠误差(OVL)、临界尺寸(CD)、相干衍射成像(CDI)和分辨率处重叠误差(at-resolution overlay)(ARO)量测。例如，SXR辐射可以具有小于100nm的波长，例如使用5-30nm范围内的辐射。所述辐射在特点上可以为窄带的或宽带的。
与现今的生产设施中使用的光学散射仪相似，检查设备400可以用于测量在光刻单元内处理的抗蚀剂材料内的结构(显影后检查或ADI)和/或用于测量被形成于更硬的材料中的结构(蚀刻后检查或AEI)。例如，可以在由显影设备212、蚀刻设备222、退火设备224和/或其他设备226处理衬底之后，使用量测设备400对衬底进行检查。
图3显示较高次谐波产生(HHG)源的操作原理。在这样的源中，高功率飞秒脉冲IR激光器(驱动激光器330)产生第一辐射束340。如图3中由实线示意性地指示的，束340被聚焦在HHG产生空间中的点402处。喷嘴404发射包含Ne、Ar或其他原子的气体射流406，这些原子将与第一辐射相互作用。在聚焦位置周围，由第一辐射引起的大的振荡电场将电子从气体原子移位。在重新组合时，产生与泵浦辐射同步但具有较高的谐波能量的高能光子。这导致第二辐射的束342(虚线)。由于感兴趣的SXR/EUV光子在任何介质中都具有非常短的穿透深度，因此气体射流位于不断泵送至低压的真空腔室中。在另一类型的HHG辐射源布置中，气体与泵浦辐射一起被限制在细长的光导中。在任何一种情况下，操作原理都是相同的。
如在引言中所提到的，对于基于HHG辐射源的检查设备在大批量制造设施中的应用，HHG辐射源布置的控制和稳定性程度需要超过由现有源的人工设定程序和短期运行所提供的HHG辐射源布置的控制和稳定性程度。可以预期的是，像泵浦辐射聚焦相对于气体射流的位置、形状和大小以及气体射流本身的几何形状、流量、压力和稳定性之类的特性是产生想要的辐射的高功率、稳定输出的重要参数。
图4示意性地图示了操作状态的一些偏差，这些偏差可能劣化HHG辐射源布置的操作。在图4(a)中，泵浦辐射被聚焦在从气体射流移位的点402’处，导致气体射流内的电场的最大幅值损失，并因此导致HHG过程可能失效/劣化。在(b)处，泵浦辐射未完全聚焦，再次导致电场的最大幅值的损失。在(c)处，泵浦辐射被聚焦在气体射流内的点402”处，但是从设计部位402移位。在这点上，气体射流的形式可能不同，导致HHG过程可能失效/劣化，和/或导致第二辐射342相对于照射系统312不正确地定位。在(d)处，泵浦辐射聚焦在期望的部位处，但是气体射流的状态例如由于错误的压力或喷嘴的磨损而劣化，再次导致HHG过程可能失效/劣化。这四个示例只是可能出现的一些偏差。目前，在评估被产生的EUV光的(依赖于波长的)强度时，上文提到的参数中的大多数参数被手动地调整。
本公开旨在提供更具工业实用性的源布置，其具有自动反馈回路以稳定和优化EUV输出。也可能出现喷嘴磨损以外的磨损状态，包括暴露于来自HHG过程的离子的光学部件的磨损。这样的部件可以包括真空系统入口窗口和泵浦辐射聚焦光学器件(如果它在真空内)。可以被视为“磨损”状态的其它状态包括气体成分和气体纯度的变化。随时间变化的受控的气体混合物可以被使用，或者杂质可以被累积，例如，如果出于经济原因而再循环所述气体。
再次参考图3，提出本申请以提供一个或更多个传感器，用于实时监控HHG辐射源布置的操作状态，而不依赖于对所产生的第二辐射342的分析。各种实施例将被描述，每个实施例纯粹用作举例。在图3的示意图中，传感器420接收在某种程度上由于第一辐射与HHG介质的相互作用产生的第三辐射422，在这种情况下所述HHG介质是气体。第三辐射与第二辐射不同，但可以被用于获得关于HHG产生空间中的操作状态的信息。处理器424从传感器420接收响应于第三辐射的信号，并且导出表示辐射源布置的操作状态的一个或更多个信号426(模拟或数字数据)。从第三辐射导出而不妨碍想要的第二辐射342的这些信号可以用在自动反馈控制回路中，以控制辐射源布置300的操作。可替代地或另外，出于诊断目的，可以监控表示辐射源布置的操作状态的信号，例如用于检测磨损状态的故障状态，和用于紧急中断操作，或者用于安排维护操作。
传感器420可以包括光学系统和光电探测器，所述光学系统可以包括一个或更多个光谱滤光器，例如，成像光学元件，例如，和/或一个或更多个光谱光栅。所述光电探测器可以是单元件光电探测器，例如光电二极管、或者一维或二维检测器阵列。所述光电探测器可以例如包括具有许多像素的分段的光电二极管或图像传感器。下面将描述这些示例。传感器420被显示为位于与第一辐射的入射束340相邻的位置，而传感器430(显示为虚线)可以被布置成从朝向较高次谐波产生空间的向外侧的位置接收第三辐射432。除由处理器424产生的信号426之外或作为其替代，处理器434可以产生信号436，提供两个传感器的情况下，所述两个处理器当然可以是相同的。两个传感器420和430的形式可以彼此相同或不同。它们可以响应于相同或不同类型的第三辐射422、432。由处理器424、434产生的信号可以被组合以导出辐射源布置的一个操作参数的信息，或者它们可以被单独使用以指示总操作状态的不同参数。
在一些示例中，由传感器检测到的第三辐射包括第一辐射的一部分，例如在泵浦辐射束340中的被HHG气体406反射或被所述气体散射的红外辐射的部分。例如，传感器420可以被定位以检测第一辐射的由介质反射的部分，而传感器430(例如)可以被定位以检测第一辐射的被所述气体406散射的部分。
考虑到反射的示例，对于感兴趣的SXR量测方法，产生足够的EUV辐射所需的泵浦辐射的功率可能非常大，例如250W。因此，即使反射微小的部分，也足以用于诊断。气体406位于接近真空环境中，但是射流本身的压力可以是例如约10bar。因此，当泵浦辐射从真空(n＝1)进入所述气体(对于在10bar下的氙气，n＝1.006)时，折射率n存在一个小的变化。来自这种界面的菲涅耳反射非常小但非零：反射率R＝10-5。因此，来自所述气体的反射光可以具有2.5mW左右的功率。所述反射光可以被用作第三辐射，以通过传感器420和处理器424监控HHG辐射源布置的操作状态。类似地，所述激光辐射的由所述气体406散射出第二辐射342的路径的微小部分足以被传感器430和处理器434检测到。
将理解的是，所述气体与周围真空之间的边界可能不是折射率的急剧阶跃位置，而是折射率的分级位置。因此，实际上，来自气体射流的反射的过程比简单的菲涅耳反射更复杂。2013年11月在线公布的R I Rabady的“Simplified Model for Light Propagationin Graded-Index-Medium”，Optics and Photonics Journal，2013，3，347-350(http：//www.scirp.org/journal/opj)(http：//dx.doi.org/10.4236/opj.2013.37054A)呈现了在渐变折射率的介质中的传播光的功率演化的简化的理论模型。
除了反射和散射之外，折射、色散和吸收是状态感测辐射与介质之间的其他类型的相互作用。基于本公开中呈现的原理和示例，这些其他相互作用可以被本领域读者考虑以获得介质的成分和/或几何形状的属性。
图5更详细地显示了辐射源布置的一种可能的实施方式，其中包括泵浦辐射(第一辐射340)的反射部分的第三辐射422被感测。通过第一辐射340与较高次谐波产生空间中的气体406的相互作用，将产生包括想要的EUV波长的第二辐射342。如在图3的示意图中那样，传感器420捕获第三辐射422，所述第三辐射422是第一辐射被所述气体反射的部分。
激光束传递系统包括光学系统502，所述光学系统502用于将被聚焦的激光辐射传递到相互作用位置402处的气体射流。在所述示例中，经由分束器504传递所述激光辐射。全部或几乎全部第一辐射被分束器反射到相互作用部位402，其中第一辐射的一小部分被气体406反射回来。所述反射部分被透射通过分束器504并作为第三辐射422进入传感器420。
如上文所提到的，传感器420可以采用许多形式，典型地包括一些种类的光学系统和一种或多种光电探测器。在图5的示例中，传感器420包括第一光电探测器510(例如CCD或CMOS图像传感器)和第二光电探测器512(也例如CCD或CMOS图像传感器)。第一传感器420的光学系统包括聚焦元件514和516，所述聚焦元件514和516使用所述激光辐射的第三辐射422的至少第一部分422a在第一光电探测器510上形成被聚焦在气体406上的激光辐射的图像。分束器518(可替代地为可移动的反射镜)将第三辐射422的另一部分422b转向到第二光电探测器512上。所述部分取自所述束在聚焦元件514、516之间的平行部分，以便形成第三辐射的光瞳图像(角度分辨的)图像。因此，第一光电探测器510记录第一辐射的在其进入气体406的位置的空间分布，而第二光电探测器512记录被反射的第一辐射的角分布。
可选地提供波长选择型滤光器(光谱滤光器)520，以仅选择想要的第三辐射422并排除可能通过激光辐射与气体406的相互作用而发射的其他波长的辐射。例如，虽然泵浦辐射可以具有1微米左右的波长，但是可以通过(例如)气体(包括可能存在的任何杂质)和/或系统的其他组分内的电离和/或荧光产生更短波长的辐射。通过消除这些组分，可以增加想要的第三辐射的检测的信噪比。在所考虑的泵浦辐射的波长范围内，合适的带通滤光器可被广泛地得到。
另一方面，在其他实施例中，传感器420和关联的处理器可以被特意地布置以响应并非第一辐射的反射部分的第三辐射。在这种情况下，滤光器520的功能可以是截掉红外的第一辐射，并通过其他辐射(荧光、电离等)。可以通过提供额外束路径和具有适当的滤光器(例如二向色滤光器以最小化信号损失)的光电探测器，或者通过使滤光器520在不同的特性之间切换，使另外的实施例响应于两种类型的第三辐射。除了波长选择之外，偏振也可以是可选择的。
除了检测被反射的辐射强度的角分布和/或空间分布之外，可选地，传感器420还可以被实现以检测被反射的辐射的相位的角分布和/或空间分布。实现此目的的一种方式是使用反射器522提供参考辐射束，其作为可选的特征用虚线表示。允许第一辐射340的一部分524通过分束器504以被反射器522反射。然后，所述部分524被分束器504重新反射到与检测器420的光学系统中的第三辐射422的路径相同的路径中。这里，所述参考辐射与从所述气体反射的光干涉。在光电探测器512上产生的干涉图案对从气体406反射的光的波前进行可视化，包括强度和相位信息。
假定高功率的泵浦辐射340，则分束器504应反射绝大部分的所述光，因为这将被用于实际的EUV产生。例如，它可以反射99.9％。在这种情况下，所述激光辐射的从所述气体反射的(已经很小的)部分被进一步降低到10-3倍。另一种光学元件(514、516、520、522)可以被涂覆使得额外的损失是微不足道的。如果来自激光器的入射功率是250W，则在被所述气体反射并被所述分束器透射后，预期在检测器上的光的量约为2.5mW(微瓦)。用商业上可获得的摄像机，也所述量的辐射可以被检测到，即使其展开在图像传感器上的例如一百个像素上。传感器420的光学系统可能已经被提供在商业上可获得的摄像机中，或者可以被定制成与商业上可获得或定制的光电探测器一起使用。根据检测器上可获得的光量，可以选择带宽(采样率或帧率)(例如1Hz、或10Hz或1kHz)，以对HHG辐射源布置中的操作状态的实时监控和/或控制来说足够频繁地实现期望的信噪比。
检测器上的光量的上述计算假设典型中性气体的折射率。然而，期望HHG介质的反射率将由于泵浦辐射部分地电离所述气体而被增大。除了在信号强度方面的益处之外，反射强度的增加可以被用作HHG介质内的状态的度量，作为辐射源设备的操作状态的度量。
激光束传递系统中的另外的可选的元件是用于波前校正的补偿光学装置530。2016年9月14日的欧洲专利申请号16188816.9(在本优先权日尚未公布)描述了波前的校正，用于校正在检查设备中的照射系统412光学元件的“斜率误差”，从而最小化测量斑的模糊。所述欧洲专利申请描述了用于校正所述斜率误差的校准是一次性校准的实施例：一旦配置了补偿光学装置，就不期望需要另外的调整。在这样的实施例中，校准步骤可以在构造期间仅执行一次。在其他实施例中，校准步骤可能必须定期重复。为了允许波前的实时闭环控制，补偿光学装置530可以是可编程的空间光调制器(SLM)。不用说的是，束传递系统的真实实施方式可以包括若干个光学元件，而不是如简化图中所示出的单个透镜。注意，所述图纯粹为了简化说明而示出透射型SLM装置。由于激光束中的功率，实际的实施方式可以使用反射类型的SLM(例如，数字微镜装置(DMD)阵列)。
如图5中示意性地显示的，可以提供另外的传感器430以捕获另一种类型的辐射作为第三辐射432，用于诊断和/或控制系统。已经参考图3在上文提到了第二传感器的示例。
图6图示了传感器的不同布置，所述布置可以用作先前示例的传感器420和/或传感器430的替代或可以是除先前示例的传感器420和/或传感器430之外的布置。透射通过气体406的泵浦辐射具有比由传感器420使用的反射光高得多的强度。图6描绘了传感器600，其中所述光可以被用于确定HHG辐射源布置的操作状态以用于诊断和/或控制。在所述示例中，具有与部件502-530类似功能的部件被编号为602-630，并且将仅详细描述这两个传感器420、600之间的差异。
在图6的示例中，来自驱动激光器的第一辐射340不通过分束器，并且没有提供用于检测由气体406反射的辐射的布置。传感器600实际上可以被设置为附加于反射检测器420之外的传感器，而不仅仅作为替代。在这种情况下，除了图6中显示的部件之外，还可以设置图5的分束器504和其他部件。然而，出于传感器600的目的，包括第一辐射的残留部分340’和第二辐射342(包括EUV波长)的透射束在与HHG介质、气体相互作用之后被引导到反射镜604。根据HHG过程的性质，被透射的泵浦辐射通常具有比EUV第二辐射更大的发散锥。在反射镜604中放置孔允许EUV被透射到检查设备的照射系统312或其他EUV光学系统，而泵浦辐射的周围环(surrounding annulus)被反射到传感器600的光学系统中。
类似于图5的传感器420，传感器600具有第一光电探测器610和第二光电探测器612。被透射的第一辐射的空间分布可以通过光电探测器610在像平面中检测，而被透射的第一辐射的角分布可以通过光电探测器612在光瞳面中检测。上文描述的关于传感器420的其他选项和替代方案同样适用于传感器600的构造和操作。与传感器420相比，被透射的第一辐射的较高强度可以在检测器上产生更好的信噪比。另一方面，所述光行进通过所述气体射流和省略所述束的中心锥可能限制可得到的信息的类型。
如上文所提到的，用于监控HHG辐射源布置的操作状态的第三辐射的选择不限于第一辐射的由HHG介质反射和/或散射的部分。已经提到的不同类型的第三辐射包括被第一辐射激发的介质的任何种类的光致发光，诸如通过介质的电离形成等离子体而发射的荧光和/或光。
可以被用作由第一辐射与介质的相互作用产生的第三辐射的另一类型的辐射是通过比被用作第二辐射的辐射的谐波更低次的谐波进行谐波的产生而产生的辐射。众所周知，HHG过程趋向于激发所有谐波(或至少所有奇数谐波)直到某个截止点，所述截止点取决于介质、泵浦波长和操作状态的选择。假设，为了示例，第一辐射(泵浦辐射)的波长为1000nm，则3次谐波和5次谐波将分别具有333nm和200nm的波长。只有(10次或)11次和更高次谐波将具有EUV/SXR范围内的短于100nm的波长。
根据本公开的原理，可以使用比较高次谐波更强的较低次谐波作为用于感测辐射源设备内的操作状态的第三辐射。除了更强大之外，较低次谐波通常被发射成具有比较高次谐波更宽的角分布。因此，图6的示例中的环形反射镜604将能够操作以将较低次谐波作为第三辐射422引导至传感器600，而较高次谐波通过中心孔作为第二辐射342。环形反射镜604具有阻止至少部分(不想要的)较低次谐波进入检查设备的照射系统的第二功能。不必要严格定义“较高次”谐波相比于“较低次”谐波，但是出于本公开的目的，3次和5次谐波可以被认为是“较低次谐波”，并且11次谐波以上可以被认为是“较高次谐波”。
在上文描述的示例中，第一辐射(即，通过较高次谐波的产生引起第二辐射的产生的辐射)用作状态感测辐射，其与HHG介质相互作用以提供用于确定辐射源布置的操作状态的第三辐射。然而，通常，第三辐射根本不需要是由第一辐射(泵浦辐射)与介质相互作用引起的辐射。状态感测辐射可以与第一辐射分开产生，并且可以具有不同的特性。现在将参考图7说明这一点。
在图7中，显示了类似于图5的布置，并且部件702-730功能上对应于图5中的部件502-530。第二激光器760和光学系统762被用于将状态感测辐射740朝向相互作用点402引导。在这种情况下，状态感测辐射相对于第一辐射具有不同的波长和/或不同的时序和/或不同的方向。在图示的示例中，分束器764被用于大致平行第一辐射地引导状态感测辐射。在其他实施方式中，可以更容易从完全不同的方向引导状态感测辐射，从而简化了高功率泵浦辐射的传递的设计。状态感测辐射740用点划线示意性地图示。例如，状态感测辐射740可以通过调谐到气体406的一些荧光激发线(以更直接地对所述气体流成像)的独立的激光器760产生。状态感测辐射740可以替代地从驱动激光器330导出，例如频率加倍以增加瑞利散射(Rayleigh scattering)并且在时间上移位到足以不干扰HHG过程的程度。如图7所图示的，所述状态感测辐射甚至可以被故意地散焦，以照射较大部分的所述射流。
在又一实施方式中，可以优选的是使状态感测辐射通过相同的光学系统702注入以作为泵浦辐射，(例如)以便可以监控光学系统720的聚焦性能，而不仅仅是所述气体射流的状态。在更复杂的实施例中，即使在使用不同的状态感测辐射时，也可以探测聚焦位置并获得关于HHG过程的信息。例如，第二辐射源可以被用于使用受激发射损耗显微镜(STED)或“泵浦探针”技术(第一辐射是泵浦，状态感测辐射是探针)来执行测量。
同样，使用这种不同的辐射进行的感测可以与使用被反射或被散射的泵浦辐射进行的感测并行地应用或替代后者而应用。作为实施方式，可以用相同的光电探测器或分立的光电探测器检测不同的辐射。在所有情况下，可以检测与第二辐射不同的第三辐射，而不会减少或劣化作为辐射源布置的主要产物的第二辐射。益处可以被获得，特别是由于第三辐射442沿与第二辐射342不同的一个或更多个方向从相互作用点402行进。
图8图示了又一示例，其中第二辐射的产生发生在细长的相互作用空间中。第一辐射840被限制在光导802内，所述光导802充满来自气体源332的气体406(图2)。通过延长第一辐射与所述气体的相互约束，提高了向较高次谐波辐射转换的效率。在其他方面，辐射源布置的操作原理与上文描述的所述气体射流示例的操作原理相同。
可以通过第一辐射与气体406的相互作用、通过上文提到的任何光致发光机制和/或通过较低次谐波的谐波产生来产生除了第一辐射840和第二辐射342之外的辐射。由于具有与第一辐射840不同的方向和/或波长，因此可以布置成：所述另一个辐射将从光导802泄漏。这可以被用作第三辐射822，并且由传感器820检测以监控和/或控制辐射源设备的操作状态。可以在这种类型的布置中施加变化，就像上文描述的具有在真空中气体射流的示例一样。
在任一上述示例中，从传感器获得的信息(例如辐射斑强度和强度的分布、或反射光的波前)可以被用于监控和/或调整操作辐射源布置的若干参数。可以实时监控(和自动或手动调整)的参数和状态的示例包括：
1)泵浦辐射的方向
2)泵浦辐射聚焦的定位
3)泵浦辐射的波前(例如通过对空间光调制器530、630、730进行修改或重新编程)
4)气流设定、喷嘴形状和其他气体射流参数
5)气体喷嘴劣化
6)气体成分和纯度
图9是辐射源布置的控制系统的示例框图。在图3和图5的硬件图中可识别的部件用相同的附图标记来标注。例如，表示了波前补偿装置510和气体406，以及泵浦辐射(第一辐射)430和输出EUV辐射(第二辐射)432。分别由检测器510、512、430检测不同类型的第三辐射422a、422b、432，并且由处理器424、434调整硬件元件的操作参数以实施反馈控制并在长时间内稳定辐射源布置的操作。
例如，通过处理器424、响应于由光电探测器512检测的光瞳图像来控制波前补偿装置510。响应于从气体射流反射的第一辐射斑的图像(由光电探测器510检测)的某些特性确定的操作状态来控制气体供应件331。也响应于从同一图像的不同特性确定的聚焦状态来控制束传递光学系统502。第二传感器430测量所述辐射的散射，并且处理器434也影响气体供应件332的操作。另外，处理器434产生与气体喷嘴的状态有关的警报消息。
在所述示例中，在与从传感器信号导出操作状态的处理硬件相同的处理硬件中实施硬件控制的功能。在其他实施方式中，可以在分立的处理硬件中实施监控信号的处理和控制功能。可以在分立的硬件或公共的硬件中实施处理器424和434。一旦传感器信号被数字化，就可以通过适当的编程，用固定的响应和/或自适应和机器学习响应来实施对这些传感器信号的分析以导出操作状态和/或确定适当的反馈控制动作。
因此，与检查设备的硬件部件相关联的实施例可以包括计算机程序，所述计算机程序包含一个或更多个序列的机器可读指令和/或功能数据，用于描述确定辐射源布置的操作状态的方法，和/或用于响应于所确定的状态来控制所述辐射源布置。所述计算机程序可以例如在图2至图9的设备中的量测处理单元MPU内和/或在附图的管理控制系统SCS内执行。还可以提供其中存储有这种计算机程序的非暂时性数据存储介质(例如，半导体存储器、磁盘或光盘)。在现有的辐射源布置已经在生产和/或使用中的情况下，可以通过提供更新的计算机程序产品以使处理器执行本文所描述的一种或多种方法来实现修改的实施例。
另外，可以包括激光辐射传递系统和HHG辐射源的其他部件的进一步修改，这里不再详述。例如，在2016年11月11日的欧洲专利申请号16198346.5中公开了这些修改中的一些，所述申请在本申请的优先权日尚未公布。在美国专利申请15/388，463和国际专利申请PCT/EP2016/080103中公开了其它修改，两者都要求2015年12月23日的欧洲专利申请号15202301.6的优先权，其在本申请的优先权日也尚未公布。已经提到过欧洲专利申请号16188816.9。所有这些申请的内容被通过引用并入本文，并且其中描述的技术可以与本公开的技术结合使用。
虽然本公开提出介于1-100nm之间的EUV和SXR辐射作为特别感兴趣的示例，但是对于当前技术发展，可以使用“较硬”的x-射线范围内的较短的波长，例如小于1nm和可能小于0.1nm的波长。虽然通过举例的方式描述了通过辐射的反射进行的检查，但是本公开的原理也可以被应用于透射型布置，特别是在较短的x-射线辐射可以穿透整个衬底的情况下。
图10图示了在图1所示类型的光刻制造系统的控制下的检查设备(诸如检查设备400)的应用。这些步骤将在此处列出，然后进行更详细的说明：
S21：处理晶片以在衬底上产生结构
S22：测量CD和/或在衬底上的其他参数
S23：更新量测选配方案
S24：更新光刻术和/或过程选配方案
在步骤S21处，使用光刻制造系统横跨衬底产生结构。在S22处，量测设备140和可选地其他量测设备和信息源被用于测量在横跨衬底的结构的属性。根据上文阐述的本公开的原理，使用由辐射源布置产生的EUV或SXR辐射测量一个或更多个目标的属性，所述辐射源布置被如上文所描述的那样监控和控制。
在步骤S23处，根据所获得的测量结果来更新量测设备的测量选配方案和校准。再次参考上面对图5和图6的讨论，量测选配方案可以指定要对衍射光谱的哪个部分进行比较以获得最可靠的不对称性测量。所述选配方案也可以指定激光辐射传输系统的设定，例如用以控制SXR辐射的光谱和/或偏振。
在步骤S24处，将重叠误差或其他性能参数的测量结果与期望值进行比较，并用于更新光刻制造系统内的光刻设备和/或其他设备的设定。
在随后被编号的方面中公开了另外的实施例：
1.一种辐射源布置，所述辐射源布置能够操作以引起第一辐射与介质之间的相互作用，从而通过较高次谐波的产生来产生第二辐射，所述辐射源布置还包括：
至少一个传感器，所述至少一个传感器用于检测由状态感测辐射与所述介质之间的相互作用引起的第三辐射，所述第三辐射的特性与所述第二辐射的特性不同；和
处理器，所述处理器用于至少部分地基于检测到的所述第三辐射来确定所述辐射源布置的操作状态。
2.根据方面1所述的辐射源布置，其中，所述第一辐射也用作所述状态感测辐射。
3.根据方面1所述的辐射源布置，其中，所述状态感测辐射与所述第一辐射不同。
4.根据任一前述方面所述的辐射源布置，其中，所述传感器布置成接收从所述介质沿不同于所述第二辐射的方向行进的所述第三辐射。
5.根据任一前述方面所述的辐射源布置，其中，检测到的所述第三辐射包括所述状态感测辐射的一部分。
6.根据方面5所述的辐射源布置，其中，检测到的所述第三辐射包括所述状态感测辐射的被所述介质反射的部分。
7.根据方面5所述的辐射源布置，其中，气态介质在接近真空环境中以气体射流的形式被提供，所述第三辐射包括所述状态感测辐射的被所述气体射流反射的部分。
8.根据方面5所述的辐射源布置，其中，检测到的所述第三辐射包括所述状态感测辐射的被所述介质散射的部分。
9.根据方面5、6或7所述的辐射源布置，其中，检测到的所述第三辐射包括所述状态感测辐射的被在所述第二辐射的角分布外侧的所述介质透射的部分。
10.根据任一前述方面所述的辐射源布置，其中，检测到的所述第三辐射包括由于通过所述状态感测辐射激发所述介质而引起的由所述介质发射的辐射。
11.根据任一前述方面所述的辐射源布置，其中，检测到的所述第三辐射包括通过以低于所述第二辐射的一个或更多个谐波进行谐波的产生而产生的辐射。
12.根据任一前述方面所述的辐射源布置，所述辐射源布置被配置成将所述第一辐射和所述介质限制在细长的波导中，以促进它们的相互作用，其中所述第三辐射包括通过所述波导的壁逃逸的辐射。
13.根据任一前述方面所述的辐射源布置，其中，所述传感器能够操作以检测所述第三辐射在所述介质附近的强度的分布，并且所述处理器能够操作以至少部分地基于所述强度的分布来确定所述布置的所述操作状态。
14.根据任一前述方面所述的辐射源布置，其中，所述传感器能够操作以检测在所述介质附近的相位和强度的分布，并且所述处理器能够操作以至少部分地基于所述相位和强度的分布来确定所述布置的所述操作状态。
15.根据方面14所述的辐射源布置，其中，所述传感器能够操作以引起所述第三辐射与参考束之间的干涉，所述参考束包括所述状态感测辐射的未与所述介质相互作用的部分。
16.根据任一前述方面所述的辐射源布置，其中，所述传感器能够操作以区分所述第三辐射内的两个或更多个光谱分量，并且所述处理器能够操作以至少部分地基于相位和强度的光谱分布来确定所述布置的所述操作状态。
17.根据任一前述方面所述的辐射源布置，其中，所述第二辐射包括短于100nm的波长，而所述第一辐射包括长于100nm的波长。
18.根据任一前述方面所述的辐射源布置，其中，所述介质是气态介质。
19.根据任一前述方面所述的辐射源布置，还包括控制器，所述控制器用于至少部分地自动响应于由所述处理器基于检测到的所述第三辐射确定的所述操作状态来调整所述辐射源布置的至少一个操作参数。
20.根据方面19所述的辐射源布置，其中，被调整的操作参数是所述第一辐射的束传递系统的操作参数，所述操作参数诸如束宽、轴向聚焦位置、横向聚焦位置或波前。
21.根据方面19或20所述的辐射源布置，其中，被调整的操作参数是所述介质的参数。
22.根据方面21所述的辐射源布置，其中，所述介质是气体射流，并且被调整的操作参数是所述气体传输系统的操作参数。
23.根据任一前述方面所述的辐射源布置，其中，所述处理器能够操作以至少部分地基于所确定的所述操作状态来输出诊断信息。
24.根据方面23所述的辐射源布置，其中，所述介质是气体射流，并且所述诊断信息涉及所述辐射源布置的一部分的磨损状态。
25.一种检查设备，所述检查设备包括用于将检查辐射传递到目标结构的照射系统和用于检测与所述目标结构相互作用之后的所述检查辐射的检测系统，其中所述照射系统包括根据任一前述方面所述的辐射源布置，通过较高次谐波的产生来产生的所述第二辐射被用作所述检查辐射。
26.根据方面25所述的检查设备，其中，所述检查辐射包括小于100nm的波长。
27.根据方面26所述的检查设备，还包括用于基于检测到的检查辐射来确定所述目标结构的属性的处理布置。
28.根据方面27所述的检查设备，其中，所述处理布置还被布置成至少部分地基于所确定的所述目标结构的属性来计算光刻过程的第一性能参数。
29.一种监控辐射源布置的操作状态的方法，所述辐射源布置引起第一辐射与介质之间的相互作用，从而通过较高次谐波的产生来产生第二辐射，所述方法包括：
检测由状态感测辐射与所述介质之间的相互作用引起的第三辐射，所述第三辐射的特性与所述第二辐射的特性不同；和
至少部分地基于检测到的所述第三辐射来确定所述辐射源布置的操作状态。
30.根据方面29所述的方法，其中，所述第一辐射也用作所述状态感测辐射。
31.根据方面29所述的方法，其中，除所述第一辐射之外，所述状态感测辐射也被传递到所述介质。
32.根据方面29至31中任一方面所述的方法，其中，所述第三辐射从所述介质沿不同于所述第二辐射的方向行进。
33.根据方面29至32中任一方面所述的方法，其中，检测到的所述第三辐射包括所述状态感测辐射的一部分。
34.根据方面33所述的方法，其中，检测到的所述第三辐射包括所述状态感测辐射的被所述介质反射的部分。
35.根据方面34所述的方法，其中，气态介质在接近真空环境中以气体射流的形式被提供，所述第三辐射包括所述状态感测辐射的被所述气体射流反射的部分。
36.根据方面33所述的方法，其中，检测到的所述第三辐射包括所述状态感测辐射的被所述介质散射的部分。
37.根据方面34、35或36所述的方法，其中，检测到的所述第三辐射包括所述状态感测辐射的被在所述第二辐射的角分布之外的所述介质透射的部分。
38.根据方面29至37中任一方面所述的方法，其中，检测到的所述第三辐射包括由于通过所述状态感测辐射激发所述介质而引起的由所述介质发射的辐射。
39.根据方面29至38中任一方面所述的方法，其中，检测到的所述第三辐射包括通过以低于所述第二辐射的一个或更多个谐波进行谐波的产生而产生的辐射。
40.根据方面29至39中任一方面所述的方法，其中，所述第一辐射和所述介质被限制在细长的波导中，以促进它们的相互作用，并且其中所述第三辐射包括通过所述波导的壁逃逸的辐射。
41.根据方面29至40中任一方面所述的方法，其中，检测所述第三辐射在所述介质附近的强度的分布，并且至少部分地基于所述强度的分布来确定所述布置的所述操作状态。
42.根据方面29至41中任一方面所述的方法，其中，检测在所述介质附近的相位和强度的分布，并且至少部分地基于所述相位和强度的分布来确定所述布置的所述操作状态。
43.根据方面42所述的方法，其中，引起所述第三辐射与参考束之间的干涉，所述参考束包括所述状态感测辐射的未与所述介质相互作用的部分。
44.根据方面29至43中任一方面所述的方法，其中，区分所述第三辐射内的两个或更多个光谱分量，并且所述处理器能够操作以至少部分地基于相位和强度的光谱分布来确定所述布置的所述操作状态。
45.根据方面29至44中任一方面所述的方法，其中，所述第二辐射包括短于100nm的波长，而所述第一辐射包括长于100nm的波长。
46.根据方面29至45中任一方面所述的方法，其中，所述介质是气态介质。
47.根据方面29至46中任一方面所述的方法，还包括至少部分地自动响应于由所述处理器基于检测到的所述第三辐射确定的所述操作状态来调整所述方法的至少一个操作参数。
48.根据方面47所述的方法，其中，被调整的操作参数是所述第一辐射的束传递系统的操作参数，所述操作参数诸如束宽、轴向聚焦位置、横向聚焦位置或波前。
49.根据方面47或48所述的方法，其中，被调整的操作参数是所述介质的参数。
50.根据方面49所述的方法，其中，所述介质是气体射流，并且被调整的操作参数是所述气体传输系统的操作参数。
51.根据方面29至50中任一方面所述的方法，还包括至少部分地基于所确定的所述操作状态来输出诊断信息。
52.根据方面51所述的方法，其中，所述介质是气体射流，并且所述诊断信息涉及所述辐射源布置的一部分的磨损状态。
53.一种检查通过光刻过程形成在衬底上的结构的方法，所述方法包括：
通过方面47至51中任一方面所述的方法控制的较高次谐波的产生而产生的检查辐射来照射目标结构；和
检测所述检查辐射的与目标结构相互作用之后的部分。
54.根据方面53所述的方法，还包括至少部分地基于所述检查辐射的检测到的部分来确定目标结构的属性。
55.根据方面54所述的方法，还包括至少部分地基于所确定的目标结构的属性来确定光刻过程的至少一个性能参数。
56.一种制造器件的方法，所述方法包括光刻过程步骤，其中，在执行所述光刻过程步骤之前或之后，通过根据方面53至56中任一方面所述的方法确定衬底上的一个或更多个目标结构的属性，其中所确定的所述属性被用于调整用于处理所述衬底和/或另外的衬底的所述光刻过程步骤的参数。
57.一种计算机程序产品，包括机器可读指令，所述机器可读指令用于使处理器实施根据方面1至24中任一方面所述的辐射源布置的处理器。
58.一种计算机程序产品，包括机器可读指令，所述机器可读指令用于使处理器实施根据方面19至22中任一方面所述的辐射源布置的控制器。
如果在本文献中使用了术语“量测设备”，则也可以在所述位置处读到术语“检查设备”，并且反之亦然。在所述文献的上下文中，所述设备可以被用于确定衬底上结构的感兴趣的特性。所述感兴趣的特性可能是测量值，也可能是与预期图案的偏差，诸如结构的缺失、非预期结构的存在和预期图案的改变。
上文所描述的目标结构可以是出于测量的目的而特定地设计和形成的量测目标，但在其他实施例中，可以在作为形成于衬底上的器件的功能部分的目标上测量属性。许多器件具有类似于光栅的规则周期性结构。本文中所使用的术语：目标的“目标”、“光栅”或“周期性结构”，不需要为正在执行的测量专门设置适用的结构。另外，虽然量测目标的节距P接近于测量工具的光学系统的分辨率极限，但是可以比目标部分C中通过图案化过程制作的典型产品特征的尺寸大得多。在实践中，可以使这些光栅的特征和/或空间包括在尺寸方面类似于产品特征的较小结构。
尽管上文可具体地参考了在光学光刻术的情形中使用本发明的实施例，但应了解，本发明可以用于其它应用(例如压印光刻术)中，且在上下文允许的情况下不限于光学光刻术。在压印光刻术中，图案形成装置中的拓扑限定了产生于衬底上的图案。可以将图案形成装置的拓扑压入被供应至衬底的抗蚀剂层中，在衬底上抗蚀剂通过施加电磁辐射、热、压力或其组合而固化。在抗蚀剂固化之后，将图案形成装置从抗蚀剂移出，从而在其中留下图案。
对具体实施例的上文描述将如此充分地揭露本发明的一般性质，在不背离本发明的整体构思的情况下，其它人可通过应用本领域中的知识针对各种应用而轻易地修改和/或调适这些具体实施例，而无需进行过多的实验。因此，基于本发明中所呈现的教导和引导，这些调适和修改意图在所披露的实施例的等同物的涵义和范围内。应理解，本发明中的措词或术语出于示例描述的目的而非限制性的目的，使得本说明书的术语或措词应由本领域技术人员根据所述教导和引导进行解释。
本发明的广度和范围不应受到上文描述的任何的示例性实施例的限制，而应仅由随附的权利要求书及其等同物来限定。

Claims (15)

1.一种辐射源布置，所述辐射源布置能够操作以引起第一辐射与介质之间的相互作用，从而通过较高次谐波的产生来产生第二辐射，所述辐射源布置还包括：
至少一个传感器，所述至少一个传感器用于检测由状态感测辐射与所述介质之间的相互作用引起的第三辐射，所述第三辐射的特性与所述第二辐射的特性不同；和
处理器，所述处理器用于至少部分地基于检测到的所述第三辐射来确定所述辐射源布置的操作状态。
2.根据权利要求1所述的辐射源布置，其中，所述第一辐射也用作所述状态感测辐射。
3.根据任一前述权利要求所述的辐射源布置，其中，所述传感器被布置成接收从所述介质沿不同于所述第二辐射的方向行进的所述第三辐射。
4.根据任一前述权利要求所述的辐射源布置，其中，检测到的所述第三辐射包括所述状态感测辐射的一部分。
5.根据权利要求4所述的辐射源布置，其中，检测到的所述第三辐射包括所述状态感测辐射的被所述介质反射的部分。
6.根据权利要求4所述的辐射源布置，其中，气态介质在接近真空环境中以气体射流的形式被提供，所述第三辐射包括所述状态感测辐射的被所述气体射流反射的部分。
7.根据任一前述权利要求所述的辐射源布置，其中，检测到的所述第三辐射包括由于通过所述状态感测辐射激发所述介质而引起的由所述介质发射的辐射。
8.根据任一前述权利要求所述的辐射源布置，其中，检测到的所述第三辐射包括通过以低于所述第二辐射的一个或更多个谐波进行谐波的产生而产生的辐射。
9.根据任一前述权利要求所述的辐射源布置，其中，所述传感器能够操作以检测所述第三辐射在所述介质附近的强度的分布，并且所述处理器能够操作以至少部分地基于所述强度的分布来确定所述布置的所述操作状态。
10.根据任一前述权利要求所述的辐射源布置，其中，所述传感器能够操作以检测在所述介质附近的相位和强度的分布，并且所述处理器能够操作以至少部分地基于所述相位和强度的分布来确定所述布置的所述操作状态，并且其中，可选地，所述传感器能够操作以引起所述第三辐射与参考束之间的干涉，所述参考束包括所述状态感测辐射的未与所述介质相互作用的部分。
11.根据任一前述权利要求所述的辐射源布置，还包括控制器，所述控制器用于至少部分地自动响应于由所述处理器基于检测到的所述第三辐射确定的所述操作状态来调整所述辐射源布置的至少一个操作参数，并且其中，可选地，被调整的操作参数是所述第一辐射的束传递系统的操作参数，诸如束宽、轴向聚焦位置、横向聚焦位置或波前。
12.根据权利要求11所述的辐射源布置，其中，所述被调整的操作参数是所述介质的参数，并且其中，可选地，所述介质是气体射流，并且所述被调整的操作参数是气体传输系统的操作参数。
13.一种检查设备，所述检查设备包括用于将检查辐射传递到目标结构的照射系统和用于检测与所述目标结构相互作用之后的所述检查辐射的检测系统，其中所述照射系统包括根据任一前述权利要求所述的辐射源布置，通过较高次谐波的产生来产生的所述第二辐射被用作所述检查辐射。
14.一种监控辐射源布置的操作状态的方法，所述辐射源布置引起第一辐射与介质之间的相互作用，从而通过较高次谐波的产生来产生第二辐射，所述方法包括：
检测由状态感测辐射与所述介质之间的相互作用引起的第三辐射，所述第三辐射的特性与所述第二辐射的特性不同；和
至少部分地基于检测到的所述第三辐射来确定所述辐射源布置的操作状态。
15.一种计算机程序产品，包括机器可读指令，所述机器可读指令用于使处理器实施根据权利要求1至12中任一项所述的辐射源布置的处理器，或者实施根据权利要求12所述的辐射源布置的控制器。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117406564A (zh) * 2023-12-12 2024-01-16 鹏城实验室 光源调控方法、装置、设备及存储介质

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10553504B2 (en) * 2017-03-22 2020-02-04 Rudolph Technologies, Inc. Inspection of substrates
US10925142B2 (en) * 2018-07-31 2021-02-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. EUV radiation source for lithography exposure process
US11977219B2 (en) * 2018-11-13 2024-05-07 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Optical compensation system and optical compensation method
CN113196176A (zh) * 2018-12-21 2021-07-30 Asml荷兰有限公司 用于计量的方法和装置
WO2020210787A1 (en) * 2019-04-12 2020-10-15 Kapteyn Murnane Laboratories, Inc. Processor-controlled high harmonic optimization with optimal gas handling
WO2021150524A1 (en) 2020-01-22 2021-07-29 Applied Materials, Inc. In-line monitoring of oled layer thickness and dopant concentration
US11889740B2 (en) 2020-01-22 2024-01-30 Applied Materials, Inc. In-line monitoring of OLED layer thickness and dopant concentration
AU2021276375B2 (en) * 2020-05-20 2023-11-02 Ysi, Inc. Extended solid angle turbidity sensor
JPWO2022113719A1 (zh) * 2020-11-30 2022-06-02

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020186741A1 (en) * 1998-06-04 2002-12-12 Lambda Physik Ag Very narrow band excimer or molecular fluorine laser
US6711183B1 (en) * 1998-05-18 2004-03-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical wavelength conversion device, coherent light generator, and optical information processing apparatus
US20050226287A1 (en) * 2004-03-31 2005-10-13 Imra America, Inc. Femtosecond laser processing system with process parameters, controls and feedback
US20080069171A1 (en) * 2006-05-19 2008-03-20 Rocca Jorge G High-order harmonic generation in a capillary discharge
US20080144672A1 (en) * 2006-12-15 2008-06-19 Oren Cohen Phase matching of high order harmonic generation using dynamic phase modulation caused by a non-collinear modulation pulse
US20100192973A1 (en) * 2009-01-19 2010-08-05 Yoshifumi Ueno Extreme ultraviolet light source apparatus and cleaning method
US20110001978A1 (en) * 2009-07-06 2011-01-06 Asml Netherlands B.V. Inspection Method and Apparatus, Lithographic Apparatus, Lithographic Processing Cell and Device Manufacturing Method
CN102890424A (zh) * 2011-07-22 2013-01-23 Asml荷兰有限公司 辐射源及其控制方法、光刻设备以及器件制造方法
US20140111799A1 (en) * 2011-05-06 2014-04-24 Kla-Tencor Corporation Deep ultra-violet light sources for wafer and reticle inspection systems
US20140183362A1 (en) * 2012-12-31 2014-07-03 Omni Medsci, Inc. Short-wave infrared super-continuum lasers for detecting counterfeit or illicit drugs and pharmaceutical process control
US20150198860A1 (en) * 2014-01-14 2015-07-16 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Optical system and optical filtering method
US20160011523A1 (en) * 2014-07-09 2016-01-14 Asml Netherlands B.V. Inspection Apparatus and Methods, Methods of Manufacturing Devices
US20160061750A1 (en) * 2014-08-28 2016-03-03 Vrije Universiteit Amsterdam Inspection Apparatus, Inspection Method And Manufacturing Method
US20160282282A1 (en) * 2015-03-25 2016-09-29 Asml Netherlands B.V. Metrology Methods, Metrology Apparatus and Device Manufacturing Method

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4139015B2 (ja) * 1999-09-21 2008-08-27 株式会社小松製作所 パルスレーザ制御システム
US8264683B2 (en) * 2005-09-14 2012-09-11 University Of Washington Dynamic characterization of particles with flow cytometry
US8648999B2 (en) * 2010-07-22 2014-02-11 Cymer, Llc Alignment of light source focus
WO2014187619A1 (en) 2013-05-20 2014-11-27 Asml Netherlands B.V. Method of controlling a radiation source and lithographic apparatus comprising the radiation source
PT2953596T (pt) 2014-05-07 2017-03-03 Wavelight Gmbh Técnica para tratamento fotodisruptivo por múltiplos impulsos de um material
WO2015172963A1 (en) 2014-05-13 2015-11-19 Asml Netherlands B.V. Substrate and patterning device for use in metrology, metrology method and device manufacturing method
WO2017025373A1 (en) 2015-08-12 2017-02-16 Asml Netherlands B.V. Inspection apparatus, inspection method and manufacturing method
WO2017025392A1 (en) 2015-08-12 2017-02-16 Asml Netherlands B.V. Metrology methods, radiation source, metrology apparatus and device manufacturing method
CN108431692B (zh) 2015-12-23 2021-06-18 Asml荷兰有限公司 量测方法、量测设备和器件制造方法
WO2017108410A1 (en) 2015-12-23 2017-06-29 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and method for performing a measurement
EP3296723A1 (en) 2016-09-14 2018-03-21 ASML Netherlands B.V. Illumination source for an inspection apparatus, inspection apparatus and inspection method
EP3321739A1 (en) 2016-11-11 2018-05-16 ASML Netherlands B.V. Illumination source for an inspection apparatus, inspection apparatus and inspection method

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6711183B1 (en) * 1998-05-18 2004-03-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical wavelength conversion device, coherent light generator, and optical information processing apparatus
US20020186741A1 (en) * 1998-06-04 2002-12-12 Lambda Physik Ag Very narrow band excimer or molecular fluorine laser
US20050226287A1 (en) * 2004-03-31 2005-10-13 Imra America, Inc. Femtosecond laser processing system with process parameters, controls and feedback
US20080069171A1 (en) * 2006-05-19 2008-03-20 Rocca Jorge G High-order harmonic generation in a capillary discharge
US20080144672A1 (en) * 2006-12-15 2008-06-19 Oren Cohen Phase matching of high order harmonic generation using dynamic phase modulation caused by a non-collinear modulation pulse
US20100192973A1 (en) * 2009-01-19 2010-08-05 Yoshifumi Ueno Extreme ultraviolet light source apparatus and cleaning method
US20110001978A1 (en) * 2009-07-06 2011-01-06 Asml Netherlands B.V. Inspection Method and Apparatus, Lithographic Apparatus, Lithographic Processing Cell and Device Manufacturing Method
US20140111799A1 (en) * 2011-05-06 2014-04-24 Kla-Tencor Corporation Deep ultra-violet light sources for wafer and reticle inspection systems
CN102890424A (zh) * 2011-07-22 2013-01-23 Asml荷兰有限公司 辐射源及其控制方法、光刻设备以及器件制造方法
US20140183362A1 (en) * 2012-12-31 2014-07-03 Omni Medsci, Inc. Short-wave infrared super-continuum lasers for detecting counterfeit or illicit drugs and pharmaceutical process control
US20150198860A1 (en) * 2014-01-14 2015-07-16 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Optical system and optical filtering method
US20160011523A1 (en) * 2014-07-09 2016-01-14 Asml Netherlands B.V. Inspection Apparatus and Methods, Methods of Manufacturing Devices
US20160061750A1 (en) * 2014-08-28 2016-03-03 Vrije Universiteit Amsterdam Inspection Apparatus, Inspection Method And Manufacturing Method
US20160282282A1 (en) * 2015-03-25 2016-09-29 Asml Netherlands B.V. Metrology Methods, Metrology Apparatus and Device Manufacturing Method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117406564A (zh) * 2023-12-12 2024-01-16 鹏城实验室 光源调控方法、装置、设备及存储介质
CN117406564B (zh) * 2023-12-12 2024-04-12 鹏城实验室 光源调控方法、装置、设备及存储介质

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Publication number Publication date
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