TW201906262A - 光學度量衡的方法和裝置 - Google Patents

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傑瑞特 賈寇巴斯 亨利德斯 布魯薩爾德
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Abstract

本發明揭示用於藉由高階諧波產生(HHG)產生輻射之方法及裝置。該裝置包含：用於保持一真空之一腔室，該腔室包含一輻射輸入、一輻射輸出及在使用中一介質存在所處之一相互作用區，該腔室經配置使得在使用中，當驅動輻射傳播通過該輻射輸入且入射於該介質上時，該介質經由HHG發射輻射，該發射輻射傳播通過該輻射輸出；及該輻射輸入及/或該輻射輸出處之至少一個電漿產生器，其用於產生一電漿體積，從而允許該驅動輻射及該發射輻射分別傳播通過該電漿體積。

Description

光學度量衡的方法和裝置
本發明係關於用於關於例如藉由微影技術進行邏輯及/或記憶體晶片之製造的光學度量衡之檢測工具及裝置。詳言之，本發明可關於經配置以藉由用於光學度量衡之高階諧波產生(HHG)發射輻射之檢測工具。
微影裝置為將所要圖案施加至基板之目標部分上之機器。微影裝置可用於例如邏輯及/或記憶體晶片(本文中被稱為積體電路(IC))之製造中。在彼情況下，圖案化器件(其替代地被稱作光罩或倍縮光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上之電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如矽晶圓)上之目標部分(例如包括晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上來進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次地圖案化之鄰近目標部分之網路。此等目標部分通常被稱作「場」。
在微影製程中，需要頻繁地進行所產生結構之量測，例如以用於製程控制及驗證。此可被稱為度量衡。用於進行此等量測之各種工具為吾人所知，包括常常用以量測臨界尺寸(CD)之掃描電子顯微鏡(SEM)，及用以量測疊對(器件中兩個層之對準準確度)之特殊化工具。近來，已開發各供微影領域中使用之各種形式之光學工具或散射計。此等器件將輻射光束導引至目標上且量測散射輻射之一或多個屬性-例如依據波長而變化的在單一反射角下之強度；依據反射角而變化的在一或多個波長下之強度；或依據反射角而變化的偏振-以獲得可供判定目標之所關注屬性之繞射「光譜」。
同時，已知檢測技術使用在可見或紫外線波帶內(例如大於200 nm)之輻射。此限制可量測之最小特徵，使得該技術可不再直接量測在現代微影製程中產生之最小特徵。為了允許量測較小結構，已提議使用具有例如相似於用於EUV微影中之極紫外線(EUV)波長之較短波長的輻射。舉例而言，此等波長可在例如1 nm至100 nm，或1 nm至125 nm之範圍內。此波長範圍之部分或全部亦可被稱作軟x射線(SXR)波長。一些作者可使用SXR以指較窄波長範圍，例如在1 nm至10 nm或1 nm至20 nm之範圍內。出於本文中所揭示之方法及裝置之目的，在不暗示任何明確區別的情況下使用此等術語SXR及EUV。亦預期使用例如在0.1 nm至1 nm之範圍內的較硬x射線之度量衡。
方便的SXR輻射源包括HHG源，其中來自雷射之紅外線泵浦輻射藉由與氣態介質相互作用而轉換成較短波長輻射。HHG源可購自例如美國科羅拉多州博爾德市(Boulder Colorado)之KMLabs (http://www.kmlabs.com/)。
由於所關注SXR光子在任何介質中皆具有極短穿透深度，故氣態介質可採取位於低壓(接近真空)環境中之氣體射流的形式。氣體射流可自由地自噴嘴噴出，或被侷限在延長其與泵浦輻射之相互作用之波導結構內。
當前可用之SXR源在輸出功率方面非常有限。因此，為了啟用既具有高解析度又具有高產出率的檢測工具，需要高功率SXR源。
圖1展示用作HHG源100之裝置100的區塊示意性草圖。該裝置100包含脈衝式高功率紅外線或光學雷射102、包含輻射輸入106及輻射輸出108之腔室104，及真空光學系統110。雷射102發射驅動輻射，該驅動輻射通過輻射輸入106進入腔室104且入射於位於腔室104內之相互作用區114處的氣體目標112上。氣體目標112包含小體積(通常幾立方mm)的特定氣體(例如惰性氣體、氮氣、氧氣或二氧化碳)。可使用諸如金屬電漿(例如鋁電漿)之其他介質。
歸因於由雷射102發射之驅動輻射與氣體目標112之氣體原子的相互作用，氣體目標112將把驅動輻射之部分轉換成發射輻射，在此狀況下發射輻射包含處於在1 nm至100 nm之範圍內之複數個波長的輻射(本文中被稱為SXR)。該發射輻射在與入射驅動輻射共線之方向上發射。
SXR光束傳遞通過輻射輸出108且隨後經操控及導引至待由真空光學系統110檢測之晶圓。
因為空氣(及事實上任何氣體)很大程度上吸收SXR輻射，所以氣體目標與待檢測之晶圓之間的體積被抽空或幾乎抽空。驅動輻射通過輻射輸入106導引至腔室104中，輻射輸入106為通常由熔融矽石或可相當材料製成之檢視區。由於驅動輻射與發射輻射(SXR光束)共線，故通常需要阻擋驅動輻射以防止其傳遞通過輻射輸出108並進入真空光學系統110。此阻擋通常藉由將濾光器併入至輻射輸出108中來完成，該濾光器置放於發射光束路徑中且對驅動輻射不透明(例如對紅外線或可見光不透明)但對發射輻射光束至少部分透明。可使用鋯來製造濾光器。
在已知HHG源中，發射輻射光束之相當大比例係由用於輻射輸出108處之雷射阻擋濾光器吸收，從而阻擋驅動輻射。此導致發射輻射輸出功率通常有50%的損失。
另外，驅動輻射進入裝置100之腔室104所通過的輻射輸入106處之檢視區具有數個缺點。
舉例而言，驅動輻射之部分係由檢視區反射及/或吸收。此可導致入射驅動輻射約5%至10%的透射損失。在HHG源之發射輻射強度由到達氣體目標112之驅動輻射之功率至少部分地判定之條件下，減輕此透射損失將會直接導致5%至10%的較高發射輻射強度。
又，為了達到高發射輻射強度，傾向於將驅動輻射嚴密聚焦至氣體目標112上。在此類嚴密聚焦組態中，氣體目標112通常將相對而言接近於檢視區而置放。因此，驅動輻射在其進入檢視區時將已經部分聚焦成相對較小光束橫截面，從而導致檢視區表面上之高的熱負荷。因此，HHG源中嚴密聚焦組態之可存取範圍當前受到檢視區之材料屬性及冷卻系統能力限制。減輕此熱負荷問題將會擴展至聚焦幾何形狀之可存取範圍。
另外，傳播通過檢視區之驅動輻射歸因於檢視區之材料缺陷及表面不完美性而傾向於光束降級。光束降級導致聚焦驅動輻射光束之能力降低，此減小可以焦斑到達氣體目標112處之強度之範圍。由於HHG機制及(藉此)發射輻射光束之屬性敏感地取決於驅動輻射強度分佈，故歸因於檢視區之光束降級導致對發射輻射強度及光束屬性之控制減小。
本發明旨在改良用於藉由高階諧波產生而產生輻射之裝置的輸出功率。
根據本發明，在一態樣中，提供一種用於藉由高階諧波產生HHG產生輻射之裝置，該裝置包含：用於保持一真空之一腔室，該腔室包含一輻射輸入、一輻射輸出及在使用中一介質存在所處之一相互作用區，該腔室經配置使得在使用中，當驅動輻射傳播通過該輻射輸入且入射於該介質上時，該介質經由HHG發射輻射，該發射輻射傳播通過該輻射輸出；及該輻射輸入及/或該輻射輸出處之至少一個電漿產生器，其用於產生一電漿體積，從而允許該驅動輻射及該發射輻射分別傳播通過該電漿體積。
視情況，該至少一個電漿產生器為該輻射輸出處之一輸出電漿產生器，且經組態以產生一輸出電漿體積以對該驅動輻射濾光使得比進入該輸出電漿體積之驅動輻射少的驅動輻射射出該輸出電漿體積。
視情況，該輸出電漿產生器經組態以產生該輸出電漿體積以將該驅動輻射之一或多個屬性變更達比該發射輻射之該相同一或多個屬性更大的一程度。
視情況，該一或多個屬性包含該驅動輻射及該發射輻射之一空間剖面。
視情況，該輸出電漿產生器經組態以產生該輸出電漿體積以將該驅動輻射自一大體上最低階高斯空間剖面變換成一大體上環形空間剖面。
視情況，該腔室進一步包含該輻射輸出處之一孔徑，該孔徑之大小設定為阻擋該驅動輻射之至少部分且允許該發射輻射傳遞通過。
視情況，該發射輻射之至少部分大體上在空間上被侷限於該驅動輻射之該環形空間剖面內。
視情況，該輸出電漿產生器經組態以產生該輸出電漿體積以使該驅動輻射徑向偏轉遠離該裝置之一輸出光軸。
視情況，該輸出電漿產生器包含一圓柱形通道且經組態以產生該輸出電漿體積，該輸出電漿體積具有自一輸出光軸通過該圓柱形通道徑向減低的自由電子之一密度。
視情況，該輸出電漿體積中之自由電子之該密度的該減低具有一拋物線函數。
視情況，該輸出電漿產生器經組態以產生一長度L在藉由以下方程式判定之一範圍內的該輸出電漿體積：及
其中η為電漿內之一離子化度、na 為該輸出光軸上之一離子化原子密度、R為高斯函數之均方根寬度、ncr 為臨界電子密度、σ為該輸出電漿體積中之原子、離子及/或分子對該發射輻射之吸收的一橫截面、F1 為該驅動輻射之一衰減因數且F2 為該發射輻射之一衰減因數。
視情況，該輸出電漿產生器經組態以產生作為一弧電漿且視情況作為一級聯弧電漿的包含一惰性氣體或氫氣之該輸出電漿體積。
視情況，該輸出電漿產生器經組態以使用雷射離子化產生該輸出電漿體積，且視情況該輸出電漿體積具有大於50%之一離子化度。
視情況，該至少一個電漿產生器包含該輻射輸入處之一輸入電漿產生器且經組態以產生一輸入電漿體積以保持該腔室中之該真空。
視情況，該輸入電漿產生器經組態以使用該等惰性氣體中之一者產生該輸入電漿體積。
視情況，該惰性氣體為氬氣。
視情況，該輸入電漿產生器經組態以產生該輸入電漿體積以將該驅動輻射自一大體上最低階高斯空間剖面變換成一大體上環形空間剖面。
視情況，該輸入電漿產生器經組態以產生該輸入電漿體積以將該驅動輻射聚焦於該相互作用區處。
視情況，該輸入電漿產生器包含一圓柱形通道，且經組態以產生該輸入電漿體積，該輸入電漿體積具有自一輸入光軸通過該圓柱形通道徑向減低的自由電子之一密度。
視情況，該輸入電漿體積之一長度在30 mm至100 mm之一範圍內，及/或其中該輸入電漿體積之一直徑在3 mm至55 mm之一範圍內。
視情況，該驅動輻射具有在0.8 µm至1.2 µm之一範圍內的一波長，及/或其中該發射輻射包含處於在1 nm至100 nm之一範圍內的多個波長之輻射。
視情況，該相互作用區包含經組態以保持一氣體之一腔室。
視情況，該氣體為一惰性氣體及空氣中之一者。
根據本發明，在一態樣中，提供一種檢測裝置，其包含本文中所描述之一裝置，且進一步包含用於固持一基板之一基板台及用於將該發射輻射導引至該基板上之光學件。
視情況，該檢測裝置係一度量衡裝置。
根據本發明，在一態樣中，提供一種用於使用一裝置藉由高階諧波產生HHG產生輻射之方法，該裝置包含：一腔室，其包含一輻射輸入、一輻射輸出及在使用中一介質存在所處之一相互作用區；及該輻射輸入及/或該輻射輸出處之至少一個電漿產生器，該方法包含：由該至少一個電漿產生器在該輻射輸入處產生一電漿體積及/或在該輻射輸出處產生一電漿體積；及將驅動輻射傳播通過該輻射輸入使得該驅動輻射入射於該介質上，從而致使該介質經由HHG發射輻射，該發射輻射傳播通過該輻射輸出，其中該輻射輸入處之該電漿體積允許該驅動輻射傳播通過，且該輻射輸出處之該電漿體積允許該發射輻射傳播通過。
視情況，該電漿體積包含該輻射輸出處之一輸出電漿體積，該輸出電漿體積對該驅動輻射濾光使得比進入該輸出電漿體積之驅動輻射少的驅動輻射射出該輸出電漿體積。
視情況，該輸出電漿體積將該驅動輻射之一或多個屬性變更達比該發射輻射之該相同一或多個屬性更大的一程度。
視情況，該一或多個屬性包含該驅動輻射及該發射輻射之一空間剖面。
視情況，該輸出電漿體積將該驅動輻射自一大體上最低階高斯空間剖面變換成一大體上環形空間剖面。
視情況，該腔室進一步包含該輻射輸出處之一孔徑，該孔徑阻擋該驅動輻射之至少部分且允許該發射輻射傳遞通過。
視情況，該發射輻射之至少部分大體上在空間上被侷限於該驅動輻射之該環形空間剖面內。
視情況，該輸出電漿體積使該驅動輻射徑向偏轉遠離該裝置之一輸出光軸。
視情況，該輸出電漿產生器包含一圓柱形通道，且該輸出電漿體積具有自一輸出光軸通過該圓柱形通道徑向減低的自由電子之一密度。
視情況，該輸出電漿體積中之自由電子之該密度的該減低具有一拋物線函數。
視情況，該輸出電漿體積之一長度L在藉由以下方程式判定之一範圍內及
其中η為電漿內之一離子化度、na 為該輸出光軸上之一離子化原子密度、R為高斯函數之均方根寬度、ncr 為臨界電子密度、σ為該輸出電漿體積中之原子、離子及/或分子對該發射輻射之吸收的一橫截面、F1 為該驅動輻射之一衰減因數且F2 為該發射輻射之一衰減因數。
視情況，該輸出電漿體積作為包含一惰性氣體或氫氣的一弧電漿且視情況作為一級聯弧電漿。
視情況，該輸出電漿產生器使用雷射離子化產生該輸出電漿體積，且視情況該輸出電漿體積具有大於50%之一離子化度。
視情況，該電漿體積包含該輻射輸入處之保持該腔室中之該真空的一輸入電漿體積。
視情況，該輸入電漿產生器使用該等惰性氣體中之一者產生該輸入電漿體積。
視情況，該惰性氣體為氬氣。
視情況，該輸入電漿體積將該驅動輻射自一大體上最低階高斯空間剖面變換成一大體上環形空間剖面。
視情況，該輸入電漿體積將該驅動輻射聚焦於該相互作用區處。
視情況，該輸入電漿產生器包含一圓柱形通道，且該輸入電漿體積具有自一輸入光軸通過該圓柱形通道徑向減低的自由電子之一密度。
視情況，該輸入電漿體積之一長度在30 mm至100 mm之一範圍內，及/或該輸入電漿體積之一直徑在3 mm至55 mm之一範圍內。
視情況，該驅動輻射具有在0.8 µm至1.2 µm之一範圍內的一波長，及/或該發射輻射包含處於在1 nm至100 nm之一範圍內的多個波長之輻射。
視情況，該相互作用區包含經組態以保持一氣體之一腔室。
視情況，該氣體為一惰性氣體及空氣中之一者。
根據本發明，在一態樣中，提供一種電腦程式，其包含在經執行於至少一個處理器上時致使該至少一個處理器控制一裝置以進行根據本文中所描述之任何內容之一方法的指令。
根據本發明，在一態樣中，提供一種載體，其含有上文所提及之該電腦程式，其中該載體為一電子信號、光學信號、無線電信號中之一者，或為非暫時性電腦可讀儲存媒體。
通常，本文揭示在用作HHG輻射源之裝置之腔室的輻射輸入及輻射輸出中之一者或兩者處產生電漿體積之方法及裝置。
當被置放於輻射輸出處時，電漿體積(輸出電漿體積)可經組態以允許發射輻射(例如SXR光束)傳播通過且可經進一步組態以減小傳播通過之任何驅動輻射(例如雷射光)之功率。在例示性配置中，輸出電漿體積可經組態以對驅動輻射進行濾光使得比進入輸出電漿體積之驅動輻射少的驅動輻射射出輸出電漿體積。此濾光可例如藉由發生衰減及/或偏轉來完成。
當被置放於輸入處時，電漿體積(輸入電漿體積)經組態以允許驅動輻射傳遞通過且可經組態以在具有不同壓力之兩個體積之間提供障壁。舉例而言，輸入電漿體積可在腔室之真空或接近真空與腔室外部之氛圍之間提供障壁。 在詳細地描述本發明之實施例之前，有指導性的是呈現可供實施本發明之實施例之實例環境。
圖2展示作為實施大容量微影製造製程之工業設施之部分的微影裝置200 (LA)之示意性表示。在圖2之實例中，製造製程適用於在諸如半導體晶圓之基板上製造半導體產品(例如IC)。熟習此項技術者將瞭解，可藉由以此製程之變體處理不同類型之基板來製造廣泛多種產品。半導體產品之生產純粹用作一實例。
微影裝置(或簡言之「微影工具」) 200包含量測站202 (MEA)及曝光站204 (EXP)。亦展示控制單元206 (LACU)。在此實例中，每一基板造訪量測站及曝光站以被施加圖案。舉例而言，在光學微影裝置中，投影系統用以使用經調節輻射及投影系統而將產品圖案自圖案化器件MA轉印至基板上。此轉印係藉由在輻射敏感抗蝕劑材料層中形成圖案之影像來完成。
本文所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解譯為涵蓋適於所使用之曝光輻射或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的任何類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統，或其任何組合。圖案化MA器件可為將圖案賦予至由圖案化器件透射或反射之輻射光束的光罩或倍縮光罩。熟知操作模式包括步進模式及掃描模式。眾所周知，投影系統可以多種方式與用於基板及圖案化器件之支撐件及定位系統合作，以將所要圖案施加至橫越基板之許多目標部分。可使用可程式化圖案化器件來替代具有固定圖案之倍縮光罩。輻射例如可包括在深紫外線(DUV)波帶或極紫外線(EUV)波帶中之電磁輻射。本發明亦適用於其他類型之微影製程，例如(例如)藉由電子束之壓印微影及直寫微影。
LACU 206控制各種致動器及感測器之所有移動及量測，從而致使裝置收納基板W及倍縮光罩MA且實施圖案化操作。LACU 206亦包括用以實施與裝置之操作相關之所要計算的信號處理及資料處理能力。實務上，LACU 206可被實現為許多子單元之系統，每一子單元處置裝置內之子系統或組件之即時資料獲取、處理及控制。
在曝光站204處將圖案施加至基板之前，在量測站202處處理基板，使得可進行各種預備步驟。該等預備步驟可包括使用位階感測器來映射基板之表面高度，及使用對準感測器來量測基板上之對準標記之位置。對準標記係以規則柵格圖案標稱地配置。然而，歸因於產生標記時之不準確度且亦歸因於基板之貫穿其處理而發生的變形，標記偏離理想柵格。因此，在裝置應以極高準確度在正確部位處印刷產品特徵的情況下，除了量測基板之位置及定向以外，對準感測器實務上亦必須詳細地量測橫越基板區域之許多標記之位置。
微影裝置200可屬於具有兩個基板台之所謂的雙載物台類型，每一基板台具有藉由控制單元LACU控制之定位系統。在曝光站204處曝光一個基板台上之一個基板的同時，可在量測站202處將另一基板裝載至另一基板台上，使得可進行各種預備步驟。因此，對準標記之量測極耗時，且提供兩個基板台會實現裝置之產出率的相當大增加。若在基板台處於量測站處以及處於曝光站處時位置感測器不能夠量測基板台之位置，則可提供第二位置感測器以使得能夠在兩個站處追蹤基板台之位置。
當微影裝置200屬於具有兩個基板台之所謂的雙載物台類型時，曝光站204及量測站202可為相異部位，在其之間可交換基板台。然而，此僅為一個可能的配置，且量測站202及曝光站204無需相異的。舉例而言，已知具有單一基板台，在曝光前量測階段期間量測載物台202暫時耦接至該單一基板台。本文中所揭示之方法及裝置不限於以上類型之系統中之任一者。
在生產設施內，微影裝置200形成「微影製造單元」或「微影叢集」之部分，「微影製造單元」或「微影叢集」亦含有塗佈裝置208以用於將感光性抗蝕劑及其他塗層施加至基板W以供裝置200圖案化。在裝置200之輸出側處，提供烘烤裝置210及顯影裝置212以將經曝光圖案顯影成實體抗蝕劑圖案。在所有此等裝置之間，基板處置系統負責支撐基板且將基板自一台裝置轉移至下一台裝置。常常被集體地稱作「塗佈顯影系統(track)」之此等基板處置系統係在塗佈顯影系統控制單元之控制下，塗佈顯影系統控制單元自身受到監督控制系統238 (SCS)控制，該監督控制系統亦經由LACU 206而控制微影裝置200。因此，不同裝置可經操作以最大化產出率及處理效率。SCS 238接收配方資訊R，該配方資訊極詳細地提供待執行以產生每一經圖案化基板之步驟的定義。
一旦已在微影製造單元中施加並顯影圖案，就將經圖案化基板220轉移至諸如在222、224、226處說明之其他處理裝置。廣泛範圍之處理步驟係由典型製造設施中之各種裝置來實施。出於實例起見，此實施例中之裝置222為蝕刻站，且裝置224執行蝕刻後退火步驟。將另外物理及/或化學處理步驟應用於另外裝置226，等。可需要眾多類型之操作以製造實際器件，諸如材料沈積、表面材料特性改質(氧化、摻雜、離子植入等)、化學機械拋光(CMP)等等。實務上，裝置226可表示在一或多個裝置中執行之一系列不同處理步驟。
半導體器件之製造涉及此處理之許多重複，以在基板上逐層地建置具有適當材料及圖案之器件結構。因此，到達微影叢集之基板230可為新近製備之基板，或其可為先前已在此叢集中或在另一裝置中完全地被處理之基板。相似地，取決於所需處理，基板232在離開裝置226時可經返回以用於同一微影叢集中之後續圖案化操作，其可經預定以用於不同叢集中之圖案化操作，或其可為待發送以用於切塊及封裝之成品。
產品結構之每一層需要製程步驟之不同集合，且用於每一層處之裝置222、224、226可在類型方面完全不同。另外，即使在待由裝置226應用之處理步驟在大型設施中標稱地相同的情況下，亦可存在並行地工作以對不同基板執行步驟226之若干假設相同的機器。此等機器之間的小設置差異或疵點可意謂其以不同方式影響不同基板。即使對於每一層相對而言為共同的步驟，諸如蝕刻(裝置222)亦可由標稱地相同但並行地工作以最大化產出率之若干蝕刻裝置來實施。此外，實務上，不同層根據待蝕刻之材料的細節需要不同蝕刻製程，例如化學蝕刻、電漿蝕刻，且需要特定要求，諸如(例如)各向異性蝕刻。
可在如剛才所提及之其他微影裝置中執行先前及/或後續製程，且可甚至在不同類型之微影裝置中執行先前及/或後續製程。舉例而言，器件製造製程中之在諸如解析度及疊對之參數上要求極高的一些層相比於要求較不高之其他層可在更進階微影工具中來執行。因此，一些層可曝光於浸潤類型微影工具中，而其他層曝光於「乾式」工具中。一些層可曝光於在DUV波長下工作之工具中，而其他層係使用EUV波長輻射來曝光。
為了正確地且一致地曝光由微影裝置曝光之基板，需要檢測經曝光基板以量測屬性，諸如後續層之間的疊對誤差、線厚度、臨界尺寸(CD)等。因此，經定位有微影製造單元LC之製造設施亦包括度量衡系統240 (MET)，該度量衡系統收納已在微影製造單元中處理之基板W中的一些或全部。將度量衡結果242、246直接地或間接地提供至SCS 238。若偵測到誤差，則可對後續基板之曝光進行調整，尤其是在可足夠迅速地且快速地完成度量衡以使得同一批量之其他基板仍待曝光的情況下。又，已經曝光之基板可被剝離及重工以改良良率，或被捨棄，藉此避免對已知有缺陷之基板執行進一步處理。在基板之僅一些目標部分有缺陷的狀況下，可僅對良好的彼等目標部分執行進一步曝光。
提供度量衡裝置240以用於在製造製程之所要階段對產品參數進行量測。現代微影生產設施中之度量衡裝置240之常見實例為散射計，例如角度解析散射計或光譜散射計，且其可經應用以在裝置222中之蝕刻之前量測在220處之經顯影基板之屬性。
在使用度量衡裝置240之情況下，可判定出例如諸如疊對或臨界尺寸(CD)之重要效能參數並不滿足經顯影抗蝕劑中之指定準確度要求。在蝕刻步驟之前，存在經由微影叢集剝離經顯影抗蝕劑且重新處理基板220的機會。藉由SCS 238及/或LACU 206隨著時間推移進行小幅度調整，可使用來自裝置240之度量衡結果242、246來維持微影叢集中之圖案化操作之準確效能，藉此最小化製得不合格產品且需要重工之風險。當然，度量衡裝置240及/或其他度量衡裝置(未圖示)可經應用以量測經處理基板232、234及傳入基板230之屬性。
度量衡裝置240可視需要實施混合度量衡系統。現代微影生產設施中之度量衡裝置之常見實例為散射計，例如角度解析散射計或光譜散射計，且其可經應用以在裝置222中之蝕刻之前量測在220處之經顯影基板之屬性。
每一代微影製造技術(通常被稱作技術「節點」)具有對諸如CD之效能參數之較嚴厲規格。度量衡中之主要挑戰中之一者為產品內之特徵之大小變得愈來愈小，且此較小特徵大小亦應反映於度量衡目標之設計中。因此，度量衡裝置240可包括經設計以運用波長短於習知可見光或UV波長之輻射操作的檢測裝置。作為特定實例，可使用具有在1 nm至10 nm、5 nm至50 nm及1 nm至100 nm之範圍內的波長之輻射。更一般而言，可將輻射波長描述為SXR或EUV波長。
實務上，可使用多種檢測裝置，而非出於所有目的依賴於單一檢測裝置。混合度量衡系統可包括在不同波長下工作之散射計，及額外類型之檢測裝置，使得可在混合度量衡系統內執行多種類型之量測以獲得給定目標結構上之參數或所關注參數之較佳總體量測。
混合度量衡系統內之檢測裝置中之每一者可具有用於具有特定特性之輻射的特定照明系統。出於本文中所揭示之方法及裝置之目的，假定度量衡裝置240為使用在短於100 nm之波帶中的軟x射線(SXR)或極紫外線(EUV)輻射之檢測裝置。出於本文中所揭示之方法及裝置之目的，將在不暗示任何明確區別的情況下使用術語SXR及EUV。可將使用EUV或SXR輻射之此檢測裝置應用為混合度量衡系統中之檢測裝置中之一者，但亦可視需要獨立應用使用EUV或SXR輻射之此檢測裝置。
圖2a說明純粹作為實例的包含使用掠入射中之EUV/SXR輻射之光譜散射計的檢測裝置260之示意性實體配置。檢測裝置之替代形式可能以角度解析散射計之形式提供，該角度解析散射計相似於在較長波長下操作之習知散射計使用正入射或接近正入射中之輻射。檢測裝置260包含輻射源262、照明系統264、基板支撐件266、偵測系統268及度量衡處理單元(MPU) 270。在此實例中，源262包含基於HHG技術之EUV或軟x射線輻射之產生器。輻射源262之主要組件為驅動雷射272及HHG氣胞274。氣體供應件276將合適氣體供應至氣胞274，在該氣胞中，該合適氣體視情況由電源278離子化。驅動雷射272可例如為具有光學放大器之以光纖為基礎之雷射，從而產生每脈衝持續例如小於1 ns的紅外線輻射之脈衝，其中脈衝重複率視需要達至幾兆赫茲。紅外線輻射之波長可例如為大約1 mm。將雷射脈衝作為第一輻射光束280遞送至HHG氣胞274，其中在氣體中，輻射之一部分轉換為比第一輻射高的頻率，成為包括具有所要波長之相干第二輻射之光束282。
第二輻射可含有多個波長。若該輻射為單色的，則可簡化量測計算(例如重新建構)，但在運用HHG的情況下較易於產生具有若干波長之輻射。氣胞274內之氣體體積界定HHG空間，但該空間無需被完全圍封且可使用氣體流代替靜態體積。舉例而言，氣體可為惰性氣體，諸如氖氣(Ne)或氬氣(Ar)。N2 、02 、He、Ar、Kr、Xe皆可被考慮。此等氣體甚至可為同一裝置內可選擇的選項。不同波長將例如在使不同材料之結構成像時提供不同等級之對比度。舉例而言，為了檢測金屬結構或矽結構，可將不同波長選擇為用於使(碳基)抗蝕劑之特徵成像或用於偵測此等不同材料之污染的波長。視情況可提供一或多個濾光器件284。舉例而言，諸如鋁(Al)薄膜之濾光器可用以切斷基諧IR輻射以免進一步傳遞至檢測裝置中。可提供光柵(圖中未繪示)以自氣胞中產生之波長當中選擇一或多個特定諧波波長。在真空環境內可含有光束路徑中之一些或全部，應記住，SXR輻射在空氣中行進時會被吸收。輻射源262及照明系統264之各種組件可為可調整的以在同一裝置內實施不同度量衡「配方」。舉例而言，可使不同波長及/或偏振為可選擇的。
光束282自輻射源262進入檢測腔室286，在檢測腔室中，包括所關注結構之基板W由基板支撐件266固持以用於檢測。所關注結構被標註為T。檢測腔室286內之氛圍係由真空泵288維持為接近真空，使得EUV輻射可在無不當衰減的情況下傳遞通過該氛圍。照明系統264具有將輻射聚焦成經聚焦光束290之功能，且可包含例如二維彎曲鏡面或一系列一維彎曲鏡面，如國際申請案第PCT/EP2016/080058號中所描述。執行聚焦以在投影至所關注結構上時達成直徑視情況低於10 mm的圓形或橢圓形光點S。基板支撐件266包含例如X-Y平移載物台及旋轉載物台，藉由X-Y平移載物台及旋轉載物台，可使基板W之任何部分在所要定向上到達光束之焦點。因此，輻射光點S形成於所關注結構上。
反射輻射292係由偵測器268捕捉且光譜被提供至處理器270以用於計算目標結構T之屬性。源262、照明系統264及偵測系統268因此形成檢測裝置260之部分。此檢測裝置260可包含US2016282282A1中所描述之種類的SXR光譜反射計。亦可提供基板W在一或多個維度上之傾斜。
如所提及，檢測裝置之替代形式使用正入射或接近正入射下之SXR輻射，例如以執行以繞射為基礎之不對稱性量測。兩種類型之檢測裝置可提供於混合度量衡系統中。待量測之效能參數可包括疊對(OVL)、臨界尺寸(CD)、相干繞射成像(CDI)及依解析度疊對(ARO)度量衡。自HHG腔室274發射之輻射可例如具有小於100 nm之波長，例如具有在5 nm至30 nm之範圍內之波長，或視情況在10 nm至20 nm之範圍內之波長。輻射在特性上可為窄頻帶或寬頻帶。輻射亦可為在相對較廣頻帶內之數個窄頻帶發射。
類似於用於當今生產設施中之光學散射計，檢測裝置260可用以量測在微影製造單元內處理之抗蝕劑材料內之結構(顯影後檢測或ADI)，及/或用以在結構已以較硬材料形成之後量測該等結構(蝕刻後檢測或AEI)。舉例而言，可在基板已由顯影裝置212、蝕刻裝置222、退火裝置224及/或其他裝置226處理之後使用度量衡裝置來檢測該等基板。
圖3展示用於藉由HHG產生輻射(例如在1 nm至100 nm之波長範圍內)之裝置300的示意性表示，該HHG可包括於諸如度量衡裝置240之檢測裝置中。裝置300包括與圖1中所展示之特徵相同或相似的數個特徵，且此等特徵可使用以「3」而非「1」作為前綴的相同元件符號。一般而言，圖3之特徵在其與圖1之特徵之不同之處方面加以論述。
圖3之裝置300包括腔室304之輻射輸出308處之輸出電漿產生器316。輸出電漿產生器316經組態以產生輸出電漿體積318，該輸出電漿體積允許自介質312發射之輻射傳播通過。因此，在輻射輸出308處使用透射雷射阻擋濾光片(如以上關於圖1所描述)不再為必需的且減小或避免了發射輻射322之透射損耗。發射輻射322之輸出功率之對應增大表示相當大的改良。
與在圖1中一樣，腔室304經組態以保持真空或至少幾乎抽空。腔室304包含輻射輸入306，該輻射輸入具有與關於圖1所揭示之檢視區相同或相似的檢視區。腔室304亦包含輻射輸出308，該輻射輸出包括輸出電漿產生器316。腔室304亦包括當在使用中時存在介質之相互作用區314。在圖3之例示性配置中，介質為氣體312，其可為惰性氣體中之一者，諸如氬氣。
腔室經組態使得當自雷射302發射之驅動輻射320傳播通過輻射輸入306且入射於介質312上時，在介質312處藉由HHG產生發射輻射322。發射輻射322傳播通過輻射輸出308及關聯輸出電漿體積318且到達真空光學系統310，在該真空光學系統中發射輻射322經操控且導引朝向待檢測之晶圓。在圖3之例示性配置中，輸出電漿產生器316經組態以產生發射輻射322可傳播通過之輸出電漿體積318。
電漿為一定比例之原子經離子化，從而導致自由電子的氣體。電漿具有其折射率取決於電漿內之自由電子之密度的屬性。由於此屬性，電漿體積通常作為負透鏡對入射於電漿體積上且至少部分地傳播通過該電漿體積之輻射光束起作用，該電漿體積通常使光束散焦。
輸出電漿產生器316經組態以產生輸出電漿體積，該輸出電漿體積使用電漿散焦效應以至少部分濾出驅動輻射320，使得進入輸出電漿體積318之驅動輻射320之功率大於射出輸出電漿體積318之驅動輻射320之功率。此可藉由在驅動輻射320傳播通過輸出電漿體積318時使該驅動輻射320衰減及/或藉由在驅動輻射320傳播通過輸出電漿體積318時使該驅動輻射320偏轉來完成。應注意，一定比例之驅動輻射320將由輸出電漿體積318吸收。相似地，一定比例之發射輻射322將由輸出電漿體積318吸收。此吸收將為熟習此項技術者所理解且應注意，在例示性配置中，驅動輻射320在傳遞通過輸出電漿體積318之後的功率減小程度大於由此吸收造成的功率減小程度。在一些例示性方法及裝置中，驅動輻射320對在輸出電漿體積318之後的發射輻射322之間的比率相比於驅動輻射320對在輸出電漿體積318之前的發射輻射322之比率會減小。
在例示性實施例中，輸出電漿體積318可使一定比例之驅動輻射能量偏轉至輸出電漿產生器316之側壁上。側壁可接著至少部分吸收經偏轉驅動輻射320，因此該經偏轉驅動輻射大體上並不反射回至輸出電漿產生器316中。防止經偏轉之驅動輻射320射出輸出電漿體積318且進入腔室304之下游的真空光學系統310。輸出電漿體積318經組態使得發射輻射322傳播通過且很大程度上不受影響。
輸出電漿產生器316經組態以產生輸出電漿體積，該輸出電漿體積對驅動輻射320之屬性之影響程度比對發射輻射322之同一屬性之影響程度大。在一些例示性實施例中，屬性為驅動輻射320及發射輻射322之光束之空間剖面。空間剖面可涵蓋光束之形狀及/或光束之大小或發散度。
在一些例示性方法及裝置中，驅動輻射320可在其入射於輸出電漿體積318之前具有大體上最低階高斯空間剖面，此意謂驅動輻射320之空間剖面具有最低階高斯或最低階高斯空間剖面。輸出電漿體積318可經組態以使驅動輻射320之光束自輸出電漿體積318之光軸324徑向向外偏轉。
一般而言，侷限電漿之腔室之壁附近的電漿中之自由電子之密度低於較遠離該等壁及較接近腔室中心的自由電子之密度。例示性輸出電漿產生器316可包含供含有輸出電漿體積318之圓柱形通道。在此等輸出電漿產生器316中，在光軸324上比在圓柱壁附近將存在更高的自由電子密度。因為電漿之折射率取決於自由電子密度，所以電漿通道中之折射率依據徑向位置而改變。此分級之折射率係使得通道為驅動輻射320之光束充當負透鏡，從而使其散焦且使該光束自光軸324徑向向外偏轉。此效應被稱為「電漿散焦」。
此情形展示於圖4中，該圖展示輸出電漿產生器316及輸出電漿體積318之示意性橫截面圖。自圖4可看到，驅動輻射光束320歸因於電漿散焦而發散遠離光軸324。例示性腔室304可包括輸出電漿體積318之下游末端處之孔徑326。驅動輻射光束320之發散度意謂經偏轉驅動輻射320並不傳遞通過電漿輸出產生器316之下游末端處之孔徑326。如下文中更詳細地解釋，發射輻射光束322之發散度低於驅動輻射光束320之發散度，且在某些配置中，發射輻射光束322之發散度可被認為可忽略的。
歸因於電漿散焦，光軸324上之驅動輻射光束320之強度Idrive 依據電漿長度L而減低，如下文所展示。(1)
其中： Idrive0 為入射於輸出電漿體積318上之驅動輻射光束320之強度； na 為光軸324上之輸出電漿體積318內之原子密度； η為光軸324上之經離子化的原子之比例，且R為高斯(或拋物線)輸出電漿體積318密度剖面之均方根(rms)寬度； 且 ncr 為所謂的臨界電子密度，其為取決於驅動輻射320之頻率之常數。
自方程式(1)，將光軸上之雷射光束強度抑制為入射之強度Idrive0 之分率F1 所需的輸出電漿體積長度L係由以下方程式給出：(2)
基於方程式(1)及(2)，亦可展示出，自介質312藉由HHG發射之發射輻射光束322在很大程度上不受電漿散焦影響，且因此不受干擾地傳遞通過孔徑326。此係因為輸出電漿體積318歸因於自由電子之折射率貢獻與傳播通過輸出電漿體積318之輻射波長的平方成比例。由於發射輻射之波長係在1 nm至100 nm之範圍內且驅動輻射可在0.8 mm至1.2 mm之範圍內，故輸出電漿體積318之電漿散焦效應對於發射輻射光束322而言極小。在一些配置中，發射輻射之波長通常比驅動輻射320之波長短約100倍，且因此，對發射輻射光束322之電漿散焦效應相比於對驅動輻射光束320之效應小~10000倍。
如上文所闡明，輸出電漿體積318可用作驅動輻射320阻擋濾光片。對此電漿使用之限制因素為：包含輸出電漿體積318之原子及離子吸收發射輻射光束322之部分。歸因於吸收，根據以下方程式，發射輻射光束322之強度Iemit 依據輸出電漿體積318長度L而減小：(3)
其中： Iemit0 為入射於輸出電漿體積318上之發射輻射光束322之強度； na 為光軸324上之輸出電漿體積318內之原子密度；及 σ為由輸出電漿體積318中之原子、離子及/或分子對發射輻射322之吸收的橫截面，其為取決於輸出電漿體積318之發射輻射頻率及原子物質之常數。
自方程式(3)，可判定輸出電漿體積長度318並不吸收或衰減發射輻射光束322多於入射強度Iemit0 的分率F2 。(4)
因此，輸出電漿產生器316可經組態以產生長度L介於藉由方程式(2)與(4)判定之長度之間的輸出電漿體積318。亦即，為了達成足夠驅動輻射光束320繞射及可容許的發射輻射322吸收，可同時滿足方程式(2)及(4)之長度條件。由於電漿散焦與L呈二次比例(參看方程式(1))且吸收率僅與L呈線性比例(參看方程式(3))，故存在使L之範圍滿足方程式(2)及(4)的密度na 。
舉例而言，在採取經組態以藉由作為電漿物質之氫氣產生輸出電漿體積318之輸出電漿產生器316的情況下，R=0.5 mm(其在例如級聯弧電漿中係典型的)，驅動輻射光束320 具有1 mm波長(其提供ncr )、na 為1023 m-3 ，離子化度η = 10%(亦在例如級聯弧電漿中係典型的)，且所要驅動輻射光束320衰減度為F1 =1%，方程式(2)會得到＞50 cm的輸出電漿體積長度。在所要發射輻射光束322之透射率為F2 = 90%的情況下，方程式(4)得到至多53 cm之輸出電漿體積318長度L。此假定發射輻射322具有為10 nm之波長且對應的σ = 2.2e-24 m2 。
因此，50 cm之L能夠使驅動輻射光束320衰減100倍且使超過90%的發射輻射光束322透射。此高發射輻射322透射率為相比於當前使用之鋯濾光器之透射率(~50%)的相當大的改良。
如由以上方程式所表明，輸出電漿體積318之長度之相當大的減小可藉由增大輸出電漿體積318之離子化度η來獲得。舉例而言，可將η增大至多於30%、多於40%、多於50%、多於70%或多於90%，後者允許輸出電漿體積318長度為僅幾厘米。為了達成此類離子化等級，輸出電漿產生器316可包含經組態以使輸出電漿體積318離子化之雷射。
如上文所提及，可使用氫氣來產生輸出電漿體積318，但亦可使用其他氣體。
在一些配置中，輸出電漿體積318可經組態以將驅動輻射320之光束之空間剖面自大體上高斯空間剖面變換成在橫向與光軸324之平面中的大體上環形空間剖面(環形光束)。在此內容背景中，大體上環形空間剖面為鑒於系統中之損耗及誤差為環形或接近環形的空間剖面。輸出電漿體積318亦可能使光束自光軸324徑向向外偏轉。具有遠離光軸324之高斯(或拋物線)徑向電子密度分佈且具有足夠密度及長度從而滿足方程式2的輸出電漿體積318能夠將具有高斯空間剖面之驅動輻射光束320變換成具有環形空間剖面之光束。
圖5展示驅動輻射光束320在其已傳遞通過具有不同離子化之輸出電漿體積318之後的空間剖面之強度的標繪圖。如可看到，光束之強度經變更以得到不同的空間剖面，且在na = 0.2ncr 之狀況下已變換成環形光束。發射輻射光束322可大體上在空間上侷限於環形驅動輻射光束320內，此意謂發射輻射光束322之相當大比例(若非全部)在空間上侷限於圖5中所展示之界定驅動輻射320之環形光束的強度波峰內。
在此類配置中，定位於輸出電漿產生器316之在輸出電漿體積318之後之下游末端處的孔徑326或光圈能夠阻擋空間上成環形剖面之驅動輻射光束320。孔徑326之大小設定為允許發射輻射322之至少部分傳遞通過，同時阻擋驅動輻射320之至少部分。在某些例示性配置中，孔徑之大小可設定為阻擋驅動輻射320之全部或大部分及/或允許發射輻射322之全部或大部分傳遞通過。
此處應注意，環形驅動輻射光束320在中心(圖5中之x=0)處無需具有零或極低強度，而是僅需要在彼點具有減小之強度。由輸出電漿體積318結合孔徑326提供之濾光之位準可與在中心處之驅動輻射光束320之強度成比例。
圖6展示用於藉由HHG產生輻射之替代裝置600的示意性表示，該裝置可包括於諸如度量衡裝置240之檢測裝置中。裝置600包括與圖1及圖3中所展示之特徵相同或相似的數個特徵，且此等特徵可使用分別以「6」而非「1」或「3」作為前綴的相同元件符號。一般而言，圖6之特徵在其與圖1及圖3之特徵之不同之處方面加以論述。
裝置600包含輻射輸入606處之輸入電漿產生器628。輸入電漿產生器628可替換圖1及3中所描述的檢視區。輸入電漿產生器628經組態以產生驅動輻射620可傳播通過之輸入電漿體積630。輸入電漿體積630經組態以保持腔室604中之真空。亦即，輸入電漿體積630可在具有不同壓力之兩個體積，例如腔室604外部之環境空氣壓力與腔室604中之真空或接近真空之間形成障壁。輻射輸出608通常如參看圖1所描述。
輸入電漿產生器628可包含具有敞開端之大體上圓柱管且經組態以在該圓柱管內產生輸入電漿體積630，使得該圓柱管充滿離子化氣體。輸入電漿產生器628經組態以產生輸入電漿體積630使得其可耐受管之末端之間的壓力差，在一些實例中高達幾百千帕。輸入電漿體積630亦可阻擋氣體自高壓側流動至低壓側。因此，輸入電漿體積630可用以在使用任何檢視區或其他固體界面的情況下將腔室604內之真空與腔室604外部之氛圍分離。在輸入電漿產生器628之實際實現中，圓柱管之直徑在4 mm至6 mm之範圍內且在一個實例為5 mm。然而，可使用較寬直徑之圓柱管，例如高達20 mm、高達30 mm或高達50 mm。另外，圓柱管之長度可在30 mm至50 mm之範圍內且在一個實例中為40 mm。
驅動輻射620藉由傳播通過輸入電漿體積630進入腔室604。因此，不存在歸因於反射之驅動輻射630之功率損失，不存在將另外損害固體檢視區之光強度之限制，且不存在歸因於材料缺陷之光束降級。
驅動輻射620橫穿輸入電漿體積630，其一般而言歸因於以上所描述之電漿散焦效應而可導致繞射效應。因為電漿之折射率取決於自由電子密度，所以輸入電漿體積630中之折射率依據徑向位置而改變。通常，此分級折射率係使得通道為驅動輻射光束620充當負透鏡。
在例示性配置中，輸入電漿產生器628經組態以產生輸入電漿630，該輸入電漿630經配置使得電漿散焦效應小且並不明顯地影響驅動輻射620，且因此並不明顯地影響當驅動輻射620入射於介質612上時發射輻射622之產生。
圖7展示由輸入電漿體積630造成的電漿散焦對驅動輻射620之影響可被視為可忽略的。在圖7中，考慮自其在x軸上之一點(x = 0)處之焦點發散的驅動輻射光束。在下游位置x = L處，在光束尚未傳播通過電漿體積之狀況下，光束之波前將為中心處於x = 0的球體之部分，如由虛線曲線所指示。在光束傳播通過電漿體積之狀況下，電漿散焦效應將導致波前在x軸上向前移位距離W，如由實線曲線指示。因此，光束呈現為已自處於x軸上之一位置(x = b)處之經移位焦點發散。作為一準則，吾人可認為當b小於雷射聚焦區之典型長度尺度(被稱為瑞立(Rayleigh)範圍)(其通常為幾mm)時，電漿散焦對驅動輻射620有不顯著的影響且因此對藉由HHG產生之發射輻射有不顯著的影響。瑞立範圍zR 為在描述雷射光束之聚焦區時用於雷射光學件中的常見參數。對於理想經聚焦雷射光束，光強度I依據沿著光軸之距離z而變化為I ≈ 1 / [1+(z/zR )2 ]。因此，zR 約等於與HHG相關之高強度區之長度。因此，只要b顯著小於zR ，表觀焦點移位b就不會顯著變更HHG相互作用。
因此，在例示性方法及裝置中，輸入電漿產生器628可經組態以產生電子密度介於1018 m-3 至1027 m-3 之範圍內，且在特定配置中為1023 m-3 (其在電漿體積中係典型的)的輸入電漿體積630。另外，輸入電漿產生器628可包含用作電漿通道之圓柱管，其直徑為5 mm且長度為40 mm。在此狀況下且假定電漿密度為1023 m-3 的情況下，可將波前移位W計算為約2 mm。可將對應焦點移位b計算約為1 mm，其小於用於HHG源中之典型瑞立範圍。在此類配置中，電漿散焦將不會對驅動輻射620有相當大的影響。
在其他例示性配置中，輸入電漿產生器628經組態以產生經組態使得驅動輻射光束620可有利地受到輸入電漿體積630之電漿散焦效應操控的輸入電漿體積630。舉例而言，輸入電漿體積可經組態使得散焦效應放大，其一般而言意謂電子密度或電漿通道長度相比於上文所揭示之電子密度或電漿通道長度增大。舉例而言，可產生輸入電漿體積使得η = 60%、na = 1e25 m-3 、L = 10 cm、R = 2.5 mm且F1 = 0.01，但此類η值可需要雷射離子化。如上文所論述，具有足夠電子密度及/或長度之輸入電漿體積可將通用最低階高斯輻射光束變換成呈環形輻射光束。因此，輸入電漿體積630可經組態以將驅動輻射620變換成環形光束。
此外，當驅動輻射光束620由輸入電漿體積630變換成呈環形光束且接著聚焦於介質612上時，驅動輻射光束620以相比於發射輻射光束622不同之角度離開裝置600之該介質(例如氣體目標) 612。亦即，環形光束在介質612處在再次於介質612之下游發散成環形光束之前在焦點處具有大致高斯剖面。在此類配置中，可使用輻射輸出608處之與上文所論述之孔徑相似的孔徑阻擋驅動輻射620進入真空光學系統610。此可預防在輻射輸出608處對透射阻擋濾光片之需要，且避免發射輻射功率之對應透射損失。
圖8展示用於藉由HHG產生輻射之替代裝置800的示意性表示，該裝置可包括於諸如度量衡裝置240之檢測裝置中。裝置800包括與圖1、圖3及圖6中所展示之特徵相同或相似的數個特徵，且此等特徵可使用分別以「8」而非「1」、「3」或「6」作為前綴的相同元件符號。一般而言，圖8之特徵在其與圖1、圖3及圖6之特徵之不同之處方面加以論述。例示性裝置800包含根據本文中所描述之任何內容之輸出電漿產生器816及根據本文中所描述之任何內容之輸入電漿產生器828。
圖9展示用於使用本文中且尤其在圖3、圖6及圖8中所描述之任何裝置藉由高階諧波產生HHG產生輻射的方法。
該方法包含藉由位於腔室之輻射輸入或輻射輸出中的一者或兩者處之至少一個電漿產生器產生(900，GPV)電漿體積。根據圖3、圖6及圖8，例示性裝置可包含輸出電漿產生器316、816及/或輸入電漿產生器628、828，且產生電漿體積因此可包含產生輸出電漿體積318、818及/或輸入電漿體積630、830。對於圖9之描述之其餘部分，參考圖3且假定產生輸出電漿體積318，但應瞭解，可替代地或另外產生輸入電漿體積630、830。
藉由例如雷射302產生(902，GDR)驅動輻射320。驅動輻射320可具有在0.8 µm至1.2 µm之範圍內之波長，且在一特定實例中可具有為1 µm之波長。將驅動輻射320朝向腔室304之輻射輸入306發射且使該驅動輻射320傳播(904，PTI)通過其。在圖3之狀況下，輻射輸入306包含如本文中所描述之檢視區。
使驅動輻射320入射(906，驅動輻射射中介質(DRHM))於介質312上，該介質可為如本文中所描述之氣體目標。因此藉由HHG產生(908，GER)發射輻射322。發射輻射322可包含處於在1 nm至10 nm、在5 nm至50 nm或1 nm至100 nm之範圍內的波長之輻射。
根據上文所論述之方式中之任一者，發射輻射322傳播(910，PTO)通過輸出電漿體積318，且使驅動輻射320之至少部分衰減、偏轉或另外防止其傳播通過輸出電漿體積318。
參看圖6，裝置600可包含輸入電漿產生器628，且產生電漿體積(900)可包含產生輸入電漿體積630。在此類方法中，驅動輻射620傳播(904)通過輻射輸入606可包含傳播通過輸入電漿體積630。在產生(908)發射輻射622之後，驅動輻射620及發射輻射622可傳播通過透射雷射阻擋濾光片，如以上所描述。
參看圖8，裝置800包含輸入電漿產生器828及輸出電漿產生器816。因此，產生電漿體積(900)可包含產生輸入電漿體積830及輸出電漿體積818。在此類方法中，驅動輻射820傳播(904)通過輻射輸入806可包含傳播通過輸入電漿體積830。在產生(908)發射輻射822之後，驅動輻射820及發射輻射822可傳播通過輸出電漿體積818，如以上所描述。
圖10展示另一例示性裝置1000。如同本文中所揭示之其他裝置一樣，裝置1000包含與已經在本文中所描述之特徵相同或相似的數個特徵。此等特徵此處並不再次加以詳細描述。裝置1000包含第一或入口孔徑，其可為入口光圈1032。入口光圈具有經組態以造成驅動輻射1020繞射之孔徑直徑。驅動輻射繞射可使得在傳遞通過入口光圈1032之孔徑之後，驅動輻射將以使得產生驅動輻射具有強度最小值及/或具有環形或大體上環形空間剖面之一或多個位置之方式傳播。亦即，驅動輻射1020橫向傳播方向所通過之區段將展示驅動輻射1020之大體上環形分佈。在此內容背景中，大體上環形空間剖面係如以上所界定。
可為出口光圈1034之第二或出口孔徑可定位於氣體目標1012之後且處於驅動輻射1020之傳播中之顯現強度最小值及/或大體上環形空間剖面的點之後。出口光圈1034之孔徑可經組態以阻擋驅動輻射之至少部分且可基於其環形空間剖面。在例示性配置中，出口光圈1034可經組態以阻擋多於50%、多於60%、多於70%、多於80%或多於90%的驅動輻射1020。
更詳細地參看圖10，入口光圈1032經定位於輻射輸入1006之上游，而處於雷射1002與腔室1004之輻射輸入1006之間。另外，出口光圈1034經定位於相互作用區1014之下游，且在圖10之特定實例中，定位於腔室1004之相互作用區1014與輻射輸出1008之間。然而應注意，入口光圈及出口光圈可各自不同地定位且仍達成與圖10中所展示之裝置1000相同的結果。舉例而言，入口光圈1032可定位於腔室1004中，處於輻射輸入1006之下游。入口光圈1032可定位於輻射輸入1006與相互作用區1014之間。
驅動輻射1020在其進入腔室1004之前傳遞通過入口光圈1032。入口光圈1032具有經組態以在驅動輻射1020傳遞通過其時使該驅動輻射1020繞射之直徑。歸因於由入口光圈1032造成的繞射效應，存在沿著驅動輻射1020之傳播路徑之使驅動輻射光束具有環形剖面之數個位置。詳言之，此等位置亦將存在於相互作用區1014之下游。藉由將第二出口光圈1034置放於相互作用區1014下游之位置處來利用此繞射屬性。出口光圈1034位於驅動輻射光束具有大體上環形空間剖面所處之位置處。出口光圈1034中之孔徑之直徑經組態以阻擋驅動輻射1020之至少部分，如上文所解釋。在例示性配置中，出口光圈1034中之孔徑可小於驅動輻射之環形空間剖面中之中心孔。因此，驅動輻射1020中之雷射光之全部或相當大的分率將由出口光圈1034阻擋。藉此防止驅動輻射1020進入敏感真空(SXR)光學系統。
由氣體目標1012發射的可為SXR光束之發射輻射1022係沿著驅動輻射1020之光軸導引，但相比於驅動輻射1020具有低得多的發散度。因此，發射輻射1022能夠不受影響地傳遞通過出口光圈1034之孔。發射輻射1022與驅動輻射1020實際上由出口光圈1034分離，該出口光圈1034實際上可替換鋯濾光器之功能。在其他例示性配置中，入口光圈1032及出口光圈1034可與鋯濾光器組合地用於輻射輸出1008處，該鋯濾光器係用以進一步濾出傳遞通過出口光圈1034之(減小之)量之驅動輻射1020。
圖11展示在圖10之例示性裝置中所利用的物理效應之表示，即雷射光束由光圈1102 (諸如入口光圈1032)中之圓形孔徑1100之邊緣的繞射。雷射光1104傳遞通過孔徑1100以產生繞射雷射光1106。繞射係歸因於光之波特性，且光波與孔徑1100之硬邊緣相互作用一般而言造成在孔徑1100之下游具有強度最大值及強度最小值的圖案。圖11說明此繞射之一個實例，其中可看見具有高光強度及低光強度之徑向線。如本文所使用，強度最大值涵蓋沿著驅動輻射1020之傳播路徑的驅動輻射1020之強度達到峰值之點。在考量完整傳播路徑的情況下強度最大值不一定必須為驅動輻射1020之最高強度，且因此可存在複數個最大值。出於相似原因，亦可存在複數個強度最小值。
在圖10之例示性裝置中，傳遞通過入口光圈1032之驅動輻射1020可包含聚焦至氣體目標1012上之雷射光束。在此狀況下，複雜強度圖案產生焦點附近之區。圖12展示可例如在波恩(Born)與伍爾夫(Wolf)之Principles of Optics (1986年)中以分析方式導出此圖案。等高線展示驅動輻射1020之相等強度之線。幾何焦點係由箭頭1200指示，且氣體目標1012之位置係由箭頭1202展示為幾何焦點1200之點處或附近。在光軸(亦即環形空間剖面)上具有最小或零強度之部位係由箭頭1204a至1204d指示。自圖12看到，在部位1204a至1204d中之一者處在垂直於光軸(圖12中之水平軸線)之平面中的強度圖案展現在中心處之孔。亦即，驅動輻射1020在彼等位置處為基本上環形。在例示性配置中，出口光圈1034可定位於部位1204a至1204d中之一者處，例如圖12中所指示之位置1204c或1204d。
在例示性裝置1000中，出口光圈1034之部位經定位成距幾何焦點1200某一距離處，以便避免光圈材料上之過多雷射強度可造成損害。原則上，光軸上之強度最小值1204a至1204d可無限重複。在特定配置中，強度最小值1204a至1204d位於距幾何焦點1200距離zN 處，該距離zN 可由以下方程式給出： zN = 8Nλ(f/#)2 其中N為整數、λ為驅動輻射1020之波長，且f/#為光學系統之所謂的f數，其等於自入口光圈1032至幾何焦點1200之距離除以入口光圈1032之直徑。典型值包括波長為1 μm及f數為20中之一或多者，從而每隔3 mm得到強度最小值1204a至1204d。
為了估計強度最小值1204a至1204d中之哪一者足夠遠離幾何焦點1200以便避免損害出口光圈1034材料，可藉由長度大致為數十飛秒(此對於HHG應用係典型的)之雷射脈衝將消融臨限值用於金屬。此臨限值可大致為每雷射脈衝0.5 J/cm2 。在考慮到具有長度為30半高全寬(full width at half maximum，fs)之雷射脈衝之例示性驅動輻射1020的情況下，可判定出約1017 W/m2 之峰值強度。此峰值強度約為通常施加於HHG氣體目標1012處的在幾何焦點1200處之強度的3%，該強度可能約為3×1018 W/m2 。因此，避免光圈損害之要求可在置放有出口光圈1034之平面1204d處的驅動輻射1020之強度不超過幾何焦點1200處之驅動輻射1020之強度的約3%時達成。在其他配置中，置放有出口光圈1034之平面1204d處的驅動輻射1020之強度可低於幾何焦點1200處之驅動輻射1020之強度的約15%、10%或5%。
自圖12之強度圖可看到，針對所有強度最小值1204a至1024d，大致滿足此條件。在上文給出關於強度最小值1204a至1204d之部位之估計值的情況下，例示性裝置可包括與幾何焦點1200相距約0.1 mm至10 mm之範圍內、約2 mm至4 mm之範圍內或約3 mm的距離的出口光圈1034。在其他例示性裝置中，光學系統可使用f數可低到f/# ~1的高數值孔徑(NA)光學件。對於此例示性裝置，出口光圈1034位置可處於距焦點1200大致8 µm處。原則上，出口光圈1034可處於距焦點1200任何數目個可能的距離處，此係由於強度最小值1204a至1024d無限地繼續(亦即任意大N)。
在另外例示性裝置中，強度最小值1204a至1204d之橫向大小(亦即環形空間剖面中之「孔」之內徑或直徑)應足夠大從而允許由位於幾何焦點1200處或附近之氣體目標1012發射的發射輻射光束1022傳遞通過。在例示性裝置中，入口光圈1032經組態使得幾何焦點1200處之發射輻射光束1022之橫向直徑在5 µm至15 µm之範圍內，且在一些配置中可能約為10 µm或更小。在例示性裝置中，入口光圈1032經組態使得在幾何焦點1200之下游的發射輻射光束1022之橫向直徑以在3 mrad至5 mrad之範圍內、且在特定實例中可約為4 mrad之角度發散。因此，距幾何焦點之下游大致3 mm之距離(亦即針對出口光圈1032之可能位置處)的發射輻射光束1022之近似直徑大致為23 µm。
在其他例示性裝置中，出口光圈1034之孔徑直徑應至多為在出口光圈1034經定位所處之強度最小值1204d處之驅動輻射1020之環形空間剖面的內徑。應注意，在強度最小值1204d處驅動輻射1020之環形空間剖面的內徑可約等於由箭頭1206指示之焦平面中之熟知距離。此距離等於1.22λ(f/#)。因此，在例示性配置中，出口光圈1034之孔徑直徑可使用同一公式來判定，且可在20 µm至30 µm之範圍內，且在特定實例中可大致為24 µm。亦應注意，出口光圈1034之此孔徑直徑稍微大於發射輻射光束1022之所估計大小，且出口光圈1034足夠小從而阻擋大部分驅動輻射1020，又足夠大從而允許發射輻射光束1022不受阻礙地通過。
圖10之例示性裝置1000包括輸入電漿體積1030及輸出電漿體積1018。然而，應理解，入口光圈1032及出口光圈1034可與其中輸入電漿體積1030及輸出電漿體積1018中之一者或兩者並不存在，在此狀況下其可用圖1之對應特徵替換的裝置一起使用。
電腦程式可經組態以提供以上所描述方法中之任一者。可將電腦程式提供於電腦可讀媒體上。電腦程式可為電腦程式產品。該產品可包含非暫時性電腦可用儲存媒體。該電腦程式產品可具有體現於經組態以執行方法之媒體中的電腦可讀程式碼。該電腦程式產品可經組態以致使至少一個處理器控制一裝置以執行方法中的一些或全部。
本文中參考電腦實施方法、裝置(系統及/或器件)及/或電腦程式產品之方塊圖或流程圖說明來描述各種方法及裝置。應理解，方塊圖及/或流程圖說明之區塊及方塊圖及/或流程圖說明中之區塊之組合可藉由由一或多個電腦電路執行的電腦程式指令來實施。可將此等電腦程式指令提供至通用電腦電路、專用電腦電路及/或用以產生機器之其他可程式化資料處理電路之處理器電路，使得經由電腦之處理器及/或其他可程式化資料處理裝置、變換及控制電晶體執行儲存於記憶體部位及此電路系統內之其他硬體組件中之值，以實施方塊圖及/或流程圖區塊中指定之功能/動作且藉此產生用於實施方塊圖及/或流程圖區塊中指定之該等功能/動作的構件(功能性)及/或結構。
亦可將電腦程式指令儲存於電腦可讀媒體中，該電腦可讀媒體可導引電腦或其他可程式化資料處理裝置以特定方式起作用，使得儲存於電腦可讀媒體中的指令產生包括實施方塊圖及/或流程圖區塊中指定之功能/動作之指令的製品。
有形的非暫時性電腦可讀媒體可包括電子、磁性、光學、電磁或半導體資料儲存系統、裝置或器件。電腦可讀媒體之更特定實例將包括以下各者：攜帶型電腦磁片、隨機存取記憶體(RAM)電路、唯讀記憶體(ROM)電路、可抹除可程式化唯讀記憶體(EPROM或快閃記憶體)電路、攜帶型緊密光碟唯讀記憶體(CD-ROM)，及攜帶型數位視訊光碟唯讀記憶體(DVD/藍光(Blu - ray))。
電腦程式指令亦可被載入至電腦及/或其他可程式化資料處理裝置上，以致使對該電腦及/或其他可程式化裝置執行一系列操作步驟以產生電腦實施之處理序，使得在該電腦或其他可程式化裝置上執行之指令控制裝置以提供用於實施方塊圖及/或流程圖區塊中所指定之功能/動作之步驟。
因此，本發明可以執行於處理器上之硬體及/或軟體(包括韌體、常駐軟體、微碼等)體現，該處理器可被集體地稱作「電路系統」、「模組」或其變體。
亦應注意，在一些替代實施中，區塊中所提及之功能/動作可按不同於流程圖中所提及之次序出現。舉例而言，取決於所涉及之功能性/動作，連續展示的兩個區塊事實上可大體上並行地執行，或該等區塊有時可以反向次序執行。此外，可將流程圖及/或方塊圖的給定區塊之功能性分成多個區塊，及/或可至少部分整合流程圖及/或方塊圖之兩個或多於兩個區塊的功能性。最後，可在所說明之區塊之間添加/插入其他區塊。
熟習此項技術者將能夠在不脫離所附申請專利範圍之範疇的情況下設想其他實施例。
在後續經編號條項中定義另外實施例： 1. 一種用於藉由高階諧波產生HHG產生輻射之裝置，該裝置包含： 用於保持一真空之一腔室，該腔室包含一輻射輸入、一輻射輸出及在使用中一介質存在所處之一相互作用區，該腔室經配置使得在使用中，當驅動輻射傳播通過該輻射輸入且入射於該介質上時，該介質經由HHG發射輻射，該發射輻射傳播通過該輻射輸出；及 該輻射輸入及/或該輻射輸出處之至少一個電漿產生器，其用於產生一電漿體積，從而允許該驅動輻射及該發射輻射分別傳播通過該電漿體積。 2. 如條項1之裝置，其中該至少一個電漿產生器為該輻射輸出處之一輸出電漿產生器，且經組態以產生一輸出電漿體積以對該驅動輻射濾光使得比進入該輸出電漿體積之驅動輻射少的驅動輻射射出該輸出電漿體積。 3. 如條項2之裝置，其中該輸出電漿產生器經組態以產生該輸出電漿體積以將該驅動輻射之一或多個屬性變更達比該發射輻射之該相同一或多個屬性更大的一程度。 4. 如條項3之裝置，其中該一或多個屬性包含該驅動輻射及該發射輻射之一空間剖面。 5. 如條項2至4中任一項之裝置，其中該輸出電漿產生器經組態以產生該輸出電漿體積以將該驅動輻射自一大體上最低階高斯空間剖面變換成一大體上環形空間剖面。 6. 如任一前述條項之裝置，其中該腔室進一步包含該輻射輸出處之一孔徑，該孔徑之大小設定為阻擋該驅動輻射之至少部分且允許該發射輻射傳遞通過。 7. 如條項5或6之裝置，其中該發射輻射之至少部分大體上在空間上被侷限於該驅動輻射之該環形空間剖面內。 8. 如條項2至7中任一項之裝置，其中該輸出電漿產生器經組態以產生該輸出電漿體積以使該驅動輻射徑向偏轉遠離該裝置之一輸出光軸。 9. 如條項2至8中任一項之裝置，其中該輸出電漿產生器包含一圓柱形通道且經組態以產生該輸出電漿體積，該輸出電漿體積具有自一輸出光軸通過該圓柱形通道徑向減低的自由電子之一密度。 10. 如條項9之裝置，其中該輸出電漿體積中之自由電子之該密度的該減低具有一拋物線函數。 11. 如條項10之裝置，其中該輸出電漿產生器經組態以產生一長度L在藉由以下方程式判定之一範圍內的該輸出電漿體積：及其中η為電漿內之一離子化度、na 為該輸出光軸上之一離子化原子密度、R為高斯函數之均方根寬度、ncr 為臨界電子密度、σ為該輸出電漿體積中之原子、離子及/或分子對該發射輻射之吸收的一橫截面、F1 為該驅動輻射之一衰減因數且F2 為該發射輻射之一衰減因數。 12. 如條項2至11中任一項之裝置，其中該輸出電漿產生器經組態以產生作為一弧電漿且視情況作為一級聯弧電漿的包含一惰性氣體或氫氣之該輸出電漿體積。 13. 如條項2至12中任一項之裝置，其中該輸出電漿產生器經組態以使用雷射離子化產生該輸出電漿體積，且視情況該輸出電漿體積具有大於50%之一離子化度。 14. 如任一前述條項之裝置，其中該至少一個電漿產生器包含該輻射輸入處之一輸入電漿產生器且經組態以產生一輸入電漿體積以保持該腔室中之該真空。 15. 如條項14之裝置，其中該輸入電漿產生器經組態以使用該等惰性氣體中之一者產生該輸入電漿體積。 16. 如條項15之裝置，其中該惰性氣體為氬氣。 17. 如條項14至16中任一項之裝置，其中該輸入電漿產生器經組態以產生該輸入電漿體積以將該驅動輻射自一大體上最低階高斯空間剖面變換成一大體上環形空間剖面。 18. 如條項14至17中任一項之裝置，其中該輸入電漿產生器經組態以產生該輸入電漿體積以將該驅動輻射聚焦於該相互作用區處。 19. 如條項14至18中任一項之裝置，其中該輸入電漿產生器包含一圓柱形通道且經組態以產生該輸入電漿體積，該輸入電漿體積具有自一輸入光軸通過該圓柱形通道徑向減低的自由電子之一密度。 20. 如條項14至19中任一項之裝置，其中該輸入電漿體積之一長度在30 mm至100 mm之一範圍內，及/或其中該輸入電漿體積之一直徑在3 mm至55 mm之一範圍內。 21. 如任一前述條項之裝置，其中該驅動輻射具有在0.8 µm至1.2 µm之一範圍內的一波長，及/或其中該發射輻射包含處於在1 nm至100 nm之一範圍內的多個波長之輻射。 22. 如任一前述條項之裝置，其中該相互作用區包含經組態以保持一氣體之一腔室。 23. 如條項22之裝置，其中該氣體為一惰性氣體、氮氣、氧氣及空氣中之一者。 24. 一種檢測裝置，其包含如條項1至23中任一項之裝置，且進一步包含用於固持一基板之一基板台及用於將該發射輻射導引至該基板上之光學件。 25. 如條項24之檢測裝置，其中該檢測裝置係一度量衡裝置。 26. 一種用於使用一裝置藉由高階諧波產生HHG產生輻射之方法，該裝置包含： 一腔室，其包含一輻射輸入、一輻射輸出及在使用中一介質存在所處之一相互作用區；及 該輻射輸入及/或該輻射輸出處之至少一個電漿產生器， 該方法包含： 由該至少一個電漿產生器在該輻射輸入處產生一電漿體積及/或在該輻射輸出處產生一電漿體積；及 將驅動輻射傳播通過該輻射輸入使得該驅動輻射入射於該介質上，從而致使該介質經由HHG發射輻射，該發射輻射傳播通過該輻射輸出， 其中該輻射輸入處之該電漿體積允許該驅動輻射傳播通過，且該輻射輸出處之該電漿體積允許該發射輻射傳播通過。 27. 一種電腦程式，其包含在經執行於至少一個處理器上時致使該至少一個處理器控制一裝置以進行如條項26之方法的指令。 28. 一種載體，其含有如條項27之電腦程式，其中該載體為一電子信號、光學信號、無線電信號中之一者，或為非暫時性電腦可讀儲存媒體。 29. 如技術方案1至23中任一項之裝置，其進一步包含一入口孔徑，該入口孔徑在該相互作用區之上游且經組態以在該驅動輻射傳遞通過其時使該驅動輻射繞射，使得在該入口孔徑之下游的該驅動輻射中產生複數個強度最小值。 30. 如技術方案第29項之裝置，其中該入口孔徑經組態以使該驅動輻射繞射使得該驅動輻射在該等強度最小值中之一或多者處具有一大體上環形空間剖面。 31. 如技術方案第30項之裝置，其中該入口孔徑經組態使得該複數個強度最小值中之一或多者之一內徑足以允許該發射輻射傳遞通過。 32. 如技術方案第29至31中任一項之裝置，其中該入口孔徑經定位於該輻射輸入之上游。 33. 如技術方案第29至32中任一項之裝置，其進一步包含一出口孔徑，該出口孔徑定位於該複數個強度最小值中之一者處且經組態以阻擋該驅動輻射之至少部分。 34. 如技術方案第33項之裝置，其中該出口孔徑經定位於該相互作用區之下游。 35. 如直接地或間接地附屬於技術方案第30項之技術方案第33或34項之裝置，其中該出口孔徑之一直徑小於或等於該驅動輻射之該大體上環形空間剖面之一內徑。 36. 如技術方案第35項之裝置，其中該出口孔徑之該直徑大於或等於藉由1.22λ(f/#)判定之一距離，其中λ為該驅動輻射之該波長，且f#為對應於該入口孔徑與該驅動輻射之一幾何焦點之間的一關係的f數。 37. 如技術方案第32至36中任一項之裝置，其中該出口孔徑定位於一強度最小值處，在該強度最小值處，該驅動輻射之強度不到該相互作用區處之該驅動輻射之強度的15%。 38. 如技術方案第32至37中任一項之裝置，其中該出口孔徑以距該相互作用區之一中心0.5 cm至1.5 cm之一範圍內定位。
儘管可在本文中特定地參考在IC製造中微影裝置之使用，但應理解，本文中所描述之微影裝置可具有其他應用。可能之其他應用包括製造整合式光學系統、用於磁域記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等。
儘管可在本文中特定地參考在微影裝置之內容背景中之本發明之實施例，但本發明之實施例可用於其他裝置中。本發明之實施例可形成光罩檢測裝置、微影裝置或量測或處理諸如晶圓(或其他基板)或光罩(或其他圖案化器件)之物件的任何裝置之部分。此等裝置通常可被稱作微影工具。此微影工具可使用真空條件或環境(非真空)條件。
雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述方式不同之其他方式來實踐本發明。以上描述意欲為說明性，而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。
100‧‧‧高階諧波產生(HHG)源/裝置
102‧‧‧脈衝式高功率紅外線或光學雷射
104‧‧‧腔室
106‧‧‧輻射輸入
108‧‧‧輻射輸出
110‧‧‧真空光學系統
112‧‧‧氣體目標
114‧‧‧相互作用區
200‧‧‧微影裝置(LA)
202‧‧‧量測站(MEA)/量測載物台
204‧‧‧曝光站(EXP)
206‧‧‧控制單元(LACU)
208‧‧‧塗佈裝置
210‧‧‧烘烤裝置
212‧‧‧顯影裝置
220‧‧‧經圖案化基板
222‧‧‧處理裝置/蝕刻裝置
224‧‧‧處理裝置/退火裝置
226‧‧‧處理裝置/步驟
230‧‧‧基板
232‧‧‧基板
234‧‧‧基板
238‧‧‧監督控制系統(SCS)
240‧‧‧度量衡系統(MET)
242‧‧‧度量衡結果
246‧‧‧度量衡結果
260‧‧‧檢測裝置
262‧‧‧輻射源
264‧‧‧照明系統
266‧‧‧基板支撐件
268‧‧‧偵測系統/偵測器
270‧‧‧度量衡處理單元(MPU)/處理器
272‧‧‧驅動雷射
274‧‧‧高階諧波產生(HHG)氣胞/高階諧波產生(HHG)腔室
276‧‧‧氣體供應件
278‧‧‧電源
280‧‧‧第一輻射光束
282‧‧‧光束
284‧‧‧濾光器件
286‧‧‧檢測腔室
288‧‧‧真空泵
290‧‧‧經聚焦光束
292‧‧‧反射輻射
300‧‧‧裝置
302‧‧‧雷射
304‧‧‧腔室
306‧‧‧輻射輸入
308‧‧‧輻射輸出
310‧‧‧真空光學系統
312‧‧‧介質/氣體
314‧‧‧相互作用區
316‧‧‧輸出電漿產生器
318‧‧‧輸出電漿體積
320‧‧‧驅動輻射
322‧‧‧發射輻射
324‧‧‧光軸
326‧‧‧孔徑
600‧‧‧裝置
604‧‧‧腔室
606‧‧‧輻射輸入
608‧‧‧輻射輸出
610‧‧‧真空光學系統
612‧‧‧介質
620‧‧‧驅動輻射/驅動輻射光束
622‧‧‧發射輻射/發射輻射光束
628‧‧‧輸入電漿產生器
630‧‧‧輸入電漿體積/輸入電漿
800‧‧‧裝置
806‧‧‧輻射輸入
816‧‧‧輸出電漿產生器
818‧‧‧輸出電漿體積
820‧‧‧驅動輻射
822‧‧‧發射輻射
828‧‧‧輸入電漿產生器
830‧‧‧輸入電漿體積
900‧‧‧步驟
902‧‧‧步驟
904‧‧‧步驟
906‧‧‧步驟
908‧‧‧步驟
910‧‧‧步驟
1000‧‧‧裝置
1002‧‧‧雷射
1004‧‧‧腔室
1006‧‧‧輻射輸入
1008‧‧‧輻射輸出
1012‧‧‧氣體目標
1014‧‧‧相互作用區
1018‧‧‧輸出電漿體積
1020‧‧‧驅動輻射
1022‧‧‧發射輻射
1030‧‧‧輸入電漿體積
1032‧‧‧入口光圈
1034‧‧‧第二出口光圈
1100‧‧‧圓形孔徑
1102‧‧‧光圈
1104‧‧‧雷射光
1106‧‧‧繞射雷射光
1200‧‧‧幾何焦點
1202‧‧‧氣體目標之位置
1204a‧‧‧部位/強度最小值
1204b‧‧‧部位/強度最小值
1204c‧‧‧部位/強度最小值
1204d‧‧‧部位/強度最小值
1206‧‧‧焦平面中之距離
b‧‧‧焦點移位
L‧‧‧電漿長度/輸出電漿體積長度
MA‧‧‧圖案化器件
R‧‧‧配方資訊
S‧‧‧圓形或橢圓形光點/輻射光點
T‧‧‧所關注結構/目標結構
W‧‧‧基板(圖2a/圖2b)/距離/波前移位(圖7)
現在將僅藉由實例參看隨附示意性圖式來描述本發明之實施例，在該等圖式中： 圖1為用作HHG輻射源之裝置的示意性橫截面圖； 圖2a為作為工業設施之部分的微影裝置之示意性表示； 圖2b為檢測裝置之示意性表示； 圖3為用作HHG輻射源之裝置的示意性橫截面圖； 圖4為用作HHG輻射源之裝置之輸出電漿產生器的示意性橫截面圖； 圖5為在行進通過具有不同原子密度之電漿體積之後的驅動輻射光束強度之標繪圖； 圖6為用作HHG輻射源之裝置的示意性橫截面圖； 圖7為展示波前之傳播的圖解； 圖8為用作HHG輻射源之裝置的示意性橫截面圖； 圖9為展示用於使用本文中所揭示之裝置中之一者藉由HHG產生輻射之方法的流程圖； 圖10為用作HHG輻射源之裝置的示意性橫截面圖； 圖11為傳遞通過孔徑之輻射光束之繞射的表示；及 圖12為在傳遞通過孔徑之後的輻射光束之強度圖案之表示。

Claims (15)

  1. 一種用於藉由高階諧波產生(HHG)產生輻射之裝置，該裝置包含： 用於保持一真空之一腔室，該腔室包含一輻射輸入、一輻射輸出及在使用中一介質存在所處之一相互作用區，該腔室經配置使得在使用中，當驅動輻射傳播通過該輻射輸入且入射於該介質上時，該介質經由HHG發射輻射，該發射輻射傳播通過該輻射輸出；及 該輻射輸入及/或該輻射輸出處之至少一個電漿產生器，其用於產生一電漿體積，從而允許該驅動輻射及該發射輻射分別傳播通過該電漿體積。
  2. 如請求項1之裝置，其中該至少一個電漿產生器為該輻射輸出處之一輸出電漿產生器，且經組態以產生一輸出電漿體積以對該驅動輻射濾光使得比進入該輸出電漿體積之驅動輻射少的驅動輻射射出該輸出電漿體積。
  3. 如請求項2之裝置，其中該輸出電漿產生器經組態以產生該輸出電漿體積以將該驅動輻射之一或多個屬性變更達比該發射輻射之該相同一或多個屬性更大的一程度，且其中視情況該一或多個屬性包含該驅動輻射及該發射輻射之一空間剖面。
  4. 如請求項2或3之裝置，其中該輸出電漿產生器經組態以產生該輸出電漿體積以將該驅動輻射自一大體上最低階高斯空間剖面變換成一大體上環形空間剖面。
  5. 2或3之裝置，其中該腔室進一步包含該輻射輸出處之一孔徑，該孔徑之大小設定為阻擋該驅動輻射之至少部分且允許該發射輻射傳遞通過。
  6. 如請求項4之裝置，其中該發射輻射之至少部分大體上在空間上被侷限於該驅動輻射之該環形空間剖面內。
  7. 如請求項2或3之裝置，其中該輸出電漿產生器經組態以產生該輸出電漿體積以使該驅動輻射徑向偏轉遠離該裝置之一輸出光軸。
  8. 如請求項2或3之裝置，其中該輸出電漿產生器包含一圓柱形通道且經組態以產生該輸出電漿體積，該輸出電漿體積具有自一輸出光軸通過該圓柱形通道徑向減低的自由電子之一密度。
  9. 如請求項8之裝置，其中該輸出電漿體積中之自由電子之該密度的該減低具有一拋物線函數， 且其中視情況，該輸出電漿產生器經組態以產生一長度L在藉由以下方程式判定之一範圍內的該輸出電漿體積：及其中η為電漿內之一離子化度、na 為該輸出光軸上之一離子化原子密度、R為高斯函數之均方根寬度、ncr 為臨界電子密度、σ為該輸出電漿體積中之原子、離子及/或分子對該發射輻射之吸收的一橫截面、F1 為該驅動輻射之一衰減因數且F2 為該發射輻射之一衰減因數。
  10. 如請求項2或3之裝置，其中該輸出電漿產生器經組態以使用雷射離子化產生該輸出電漿體積，且視情況該輸出電漿體積具有大於50%之一離子化度。
  11. 2或3之裝置，其中該至少一個電漿產生器包含該輻射輸入處之一輸入電漿產生器且經組態以產生一輸入電漿體積以保持該腔室中之該真空，且其中視情況，該輸入電漿產生器經組態以產生該輸入電漿體積以將該驅動輻射自一大體上最低階高斯空間剖面變換成一大體上環形空間剖面。
  12. 2或3之裝置，其進一步包含一入口孔徑，該入口孔徑在該相互作用區之上游且經組態以在該驅動輻射傳遞通過其時使該驅動輻射繞射，使得在該入口孔徑之下游的該驅動輻射中產生複數個強度最小值。
  13. 一種檢測裝置，其包含如請求項1至12中任一項之裝置，且進一步包含用於固持一基板之一基板台及用於將該發射輻射導引至該基板上之光學件，且其中視情況該檢測裝置係一度量衡裝置。
  14. 一種用於使用一裝置藉由高階諧波產生(HHG)產生輻射之方法，該裝置包含： 一腔室，其包含一輻射輸入、一輻射輸出及在使用中一介質存在所處之一相互作用區；及 該輻射輸入及/或該輻射輸出處之至少一個電漿產生器， 該方法包含： 由該至少一個電漿產生器在該輻射輸入處產生一電漿體積及/或在該輻射輸出處產生一電漿體積；及 將驅動輻射傳播通過該輻射輸入使得該驅動輻射入射於該介質上，從而致使該介質經由HHG發射輻射，該發射輻射傳播通過該輻射輸出， 其中該輻射輸入處之該電漿體積允許該驅動輻射傳播通過，且該輻射輸出處之該電漿體積允許該發射輻射傳播通過。
  15. 一種電腦程式，其包含在經執行於至少一個處理器上時致使該至少一個處理器控制一裝置以進行如請求項14之方法的指令。
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