TWI720590B - 用於輸送氣體之設備及用於產生高諧波輻射之照明源 - Google Patents

Abstract

本文中揭示適合於一高諧波產生(HHG)輻射源之氣體輸送系統，該高諧波產生輻射源可用以產生用於一檢測設備之量測輻射。在此輻射源中，一氣體輸送元件在一第一方向上輸送氣體。該氣體輸送元件具有一光學輸入及一光學輸出，該光學輸入及該光學輸入界定執行於一第二方向上之一光學路徑。該第一方向相對於該第二方向以不垂直或平行之一角度而配置。亦揭示一種具有一氣體射流塑形器件之氣體輸送元件，或一對氣體輸送元件，其中之一者輸送一第二氣體，使得該氣體射流塑形器件或該第二氣體可操作以修改該氣體之一流動剖面使得該氣體之數量密度急劇降低。

Description

用於輸送氣體之設備及用於產生高諧波輻射之照明源

本發明係關於一種氣體輸送設備，且尤其係關於一種用於照明或輻射系統中之氣體輸送設備。

微影設備為將所要圖案施加至基板上(通常施加至基板之目標部分上)之機器。微影設備可用於例如積體電路(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。施加各自具有特定圖案及材料組合物的多個層以界定成品之功能器件及互連件。

在微影程序中，需要頻繁地進行所產生結構之量測，例如以用於程序控制及驗證。用於進行此等量測之各種工具係已知的，包括常常用以量測臨界尺寸(CD)之掃描電子顯微鏡，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，已開發供微影領域中使用的各種形式之散射計。

已知散射計之實例常常依賴於專用度量衡目標之佈建。舉例而言，方法可需要呈簡單光柵之形式之目標，該光柵足夠大以使得量測光束產生 小於該光柵之光點(亦即，該光柵填充不足)。在所謂的重新建構方法中，可藉由模擬散射輻射與目標結構之數學模型的相互作用來計算光柵之屬性。調整該模型之參數直至經模擬相互作用產生相似於自真實目標所觀測之繞射圖案的繞射圖案為止。

除了藉由重新建構進行特徵形狀之量測以外，亦可使用此設備來量測以繞射為基礎之疊對，如公開專利申請案US2006066855A1中所描述。使用繞射階之暗場成像的以繞射為基礎之疊對度量衡實現對較小目標之疊對量測。此等目標可小於照明光點且可由晶圓上之產品結構環繞。在諸如US2011102753A1及US20120044470A之眾多公開專利申請案中可找到暗場成像度量衡之實例。可使用複合光柵目標而在一個影像中量測多個光柵。已知散射計趨向於使用在可見或近IR波範圍內之光，此要求光柵之節距比屬性實際上受到關注之實際產品結構粗略得多。可使用具有短得多之波長之深紫外線(DUV)或極紫外線(EUV)輻射來界定此等產品特徵。令人遺憾的是，此等波長通常不可用於或不能用於度量衡。

另一方面，現代產品結構之尺寸如此小使得其無法藉由光學度量衡技術而成像。小特徵包括例如藉由多重圖案化程序及/或節距倍增而形成之特徵。因此，用於大容量度量衡之目標常常使用比疊對誤差或臨界尺寸為所關注屬性之產品大得多的特徵。量測結果僅與真實產品結構之尺寸間接地相關，且可不準確，此係因為度量衡目標不遭受微影設備中之光學投影下之相同失真，及/或製造程序之其他步驟中之不同處理。雖然掃描電子顯微法(SEM)能夠直接地解析此等現代產品結構，但SEM之耗時要比光學量測之耗時多得多。此外，電子不能夠穿透厚程序層，此使得電子較不適合於度量衡應用。諸如使用接觸墊來量測電屬性之其他技術亦為吾人所 知，但其僅提供真實產品結構之間接跡象。

藉由減小在度量衡期間使用之輻射的波長(亦即，朝向「軟X射線」波長光譜移動)，有可能解析較小結構以增大對結構之結構變化的敏感度及/或進一步穿透產品結構。一種此類產生合適高頻率輻射(例如軟X射線及/或EUV輻射)之方法係藉由使用高諧波產生(HHG)輻射源來進行。此HHG輻射源使用雷射輻射(例如紅外線輻射)來激發HHG產生介質，藉此產生包含高頻率輻射之高諧波。

關於所產生之高頻率輻射之一個問題為：其係由存在於其路徑中的任何粒子吸收。此要求HHG輻射源保持近真空。由於HHG產生介質通常為氣體，故必須謹慎地控制所產生介質以防止其吸收所產生輻射。

關於HHG輻射源之另一問題為維持所產生輻射之穩定輸出。HHG產生介質之供應時的任何波動可負面地影響輻射輸出之時間穩定性。

根據本發明之一第一態樣，提供一種用於一照明源中之氣體輸送系統，其包含經配置以在至少一第一方向上導引氣體之一氣體輸送元件，其中該氣體輸送元件包含：一光學輸入；及一光學輸出，其中該輸入及該輸出界定一光學路徑，該光學路徑係在一第二方向上定向，且其中該第二方向非垂直於且非平行於該第一方向。

根據本發明之一第二態樣，提供一種用於一照明源中之氣體輸送系統，其包含：一氣體輸送元件，其經配置以在至少一第一方向上導引氣 體，其中該氣體輸送元件包含：一光學輸入及一光學輸出，其共同界定一光學路徑，該光學路徑在一第二方向上定向；及一氣體射流塑形器件，其可操作以修改該氣體之一流動剖面，使得該氣體之數量密度在泵浦輻射與該氣體相互作用所處的一泵浦輻射相互作用區之後在該光學輸出之方向上急劇降低。

根據本發明之一第三態樣，提供一種用於產生高諧波輻射之照明源，其包含：一泵浦輻射源，其可操作以發射泵浦輻射；及如上文所闡明之一氣體輸送系統，其可操作以接收該經發射泵浦輻射且產生該高諧波輻射。

根據本發明之一第四態樣，提供一種用於量測一基板上之一目標結構之檢測設備，其包含：如上文所闡明之一照明源，其用於產生高諧波輻射；及一感測元件，其用於接收由該目標結構散射之高諧波輻射。

根據本發明之一第五態樣，提供一種微影設備，其包含：經配置以照明一圖案之一照明光學系統；及經配置以將該圖案之一影像投影至一基板上的一投影光學系統，其中該微影設備包含如上文所闡明之一照明源。

根據本發明之一第五態樣，提供一種微影系統，其包含：一微影設備，其包含經配置以照明一圖案之一照明光學系統，及經配置以將該圖案之一影像投影至一基板上的一投影光學系統；及如上文所闡明之一檢測設備，其中該微影設備經配置以使用藉由該檢測設備計算之一或多個參數 以將該圖案施加至另外基板。

根據本發明之一第六態樣，提供一種用於一照明源中之輸送系統，其包含至少一第一氣體輸送元件及一第二氣體輸送元件，該第一氣體輸送元件可操作以發射一第一氣體且該第二氣體輸送元件可操作以發射一第二氣體，其方式為使得該第一氣體之一數量密度剖面係藉由該第二氣體變更。

根據本發明之一第七態樣，提供一種用於產生高諧波輻射之照明源，其包含：一泵浦輻射源，其可操作以在一高諧波產生氣體介質處發射泵浦輻射，藉此在一泵浦輻射相互作用區內激發該高諧波產生氣體介質以便產生該高諧波輻射；及一離子化輻射源，其可操作以在該高諧波產生氣體介質處發射離子化輻射，以離子化該照明源之該泵浦輻射相互作用區與一光學輸出之間的一離子化區處之該氣體。

下文參考隨附圖式來詳細地描述本發明之另外態樣、特徵及優點，以及本發明之各種實施例之結構及操作。應注意，本發明不限於本文中所描述之特定實施例。本文中僅出於說明性目的而呈現此類實施例。基於本文中含有之教示，額外實施例對於熟習相關技術者而言將顯而易見。

0:零階射線/繞射射線

+1:繞射射線

-1:繞射射線

11:輻射源

12:照明系統

15:部分反射表面

16:顯微鏡物鏡/透鏡

20:孔徑光闌/離軸孔徑

21:成像光學系統

23:感測器/偵測器

30a:照明射線

30b:射線

40:影像處理器及控制器

408:輻射

414:基板支撐件

430:輻射源

431:泵浦輻射源

432:高諧波產生(HHG)氣胞

434:氣體供應件

440:泵浦輻射光束

442:量測輻射

444:過濾器件

452:真空泵

454:光學元件

456:經聚焦光束

460:偵測器

532:高諧波產生(HHG)氣胞

540:入射泵浦輻射

542:高諧波產生(HHG)輻射/量測輻射

544:剩餘泵浦輻射

570:毛細管

572:箭頭

574:氣體雲

600:氣體輸送系統

602:氣體輸送元件

603:第一方向

604:氣體

605:氣體之第三部分

606:光學輸入

608:光學輸出

610:光學路徑

612:第一壁

614:第二壁

616:第一側壁

618:第二側壁

620:氣體之第一部分

622:氣體之第二部分

702:氣體輸送元件

703:第一方向

704:氣體

705:氣體之第三部分

706:光學輸入

708:光學輸出

710:第二方向

712:第一壁

714:第二壁

720:氣體之第一部分

722:氣體之第二部分

724a:角度

724b:角度

724c:角度

724d:角度

724e:角度

802:氣體輸送元件

803:第一方向

804:氣體

806:光學輸入

807:實質上環形氣體輸送組件

808:光學輸出

809:氣體輸送通路

810:第二方向

930:輻射源

932:高諧波產生(HHG)氣胞

934:氣體源

960:氣體緩衝元件

962:控制構件

1002:氣體輸送元件

1004:移動氣體

1024:流動剖面

1026a:流動剖面

1026b:層流剖面

1028:過濾元件

1030:第一過濾組件

1032:第二過濾組件

1104:氣體射流

1170:氣體輸送元件

1180:氣體射流塑形元件

1182:孔隙

1184:噴嘴出口

1186:點線

1187:圓盤

1291:第一氣體密度剖面

1292:第二氣體密度剖面

1293:第一氣體密度位準線

1294:第二氣體密度位準線

1295:泵浦輻射相互作用長度

1296:泵浦輻射相互作用長度

1297:下降長度

1298:下降長度

1300:泵浦輻射脈衝

1310:離子化輻射脈衝

1320:氣體目標

1330:電漿

1340:軟X射線量測輻射

1400:泵浦輻射脈衝

1405:輻射源/雷射源系統

1407:輸出輻射

1410:離子化輻射脈衝

1415:光束分裂器

1420:氣體目標

1425:泵浦輻射光束路徑

1427:離子化輻射光束路徑

1430:延遲載物台

1435:光學元件

1450:光學元件

1455:半波片

1460:偏振光束分裂器

1470:光束集堆

1475:偏振光束分裂器

1485:光束集堆

1500:泵浦輻射脈衝

1530:電漿

1540:量測輻射脈衝

1550:圓柱形透鏡

1560:離子化輻射脈衝

1600a:第一氣體輸送元件/第一氣體噴嘴

1600b:第二氣體輸送元件/第二氣體噴嘴

1610a:第一氣體射流

1610b:第二氣體射流

1620:第一標繪圖

1630:第二標繪圖

1640:總體氣體密度

AD:調整器

AS:對準感測器

B:輻射光束

BD:光束輸送系統

BK:烘烤板

C:目標部分

CH:冷卻板

CO:聚光器

DE:顯影器

EXP:曝光站

I:入射角/入射射線

IF:位置感測器

IL:照明系統/照明器

IN:積光器

I/O1:輸入/輸出埠

I/O2:輸入/輸出埠

LA:微影設備

LACU:微影控制單元/微影設備控制單元

LB:裝載匣

LC:微影製造單元

LS:位階感測器

M₁:光罩對準標記

M₂:光罩對準標記

MA:圖案化器件

MEA:量測站

MET:檢測設備

MT:圖案化器件支撐件或支撐結構

O:光軸

P':光瞳平面

P":光瞳平面

P₁:基板對準標記

P₂:基板對準標記

PM:第一定位器

PS:投影系統

PW:第二定位器/基板定位器

RF:參考框架

RO:基板處置器或機器人

S:輻射光點

SC:旋塗器

SCS:監督控制系統

SO:輻射源

T:目標光柵結構/度量衡目標光柵

TCU:塗佈顯影系統控制單元

W:基板

WTa:基板台

WTb:基板台

現在將參考隨附示意性圖式而僅作為實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中，對應元件符號指示對應部分，且在該等圖式中：圖1描繪微影設備；圖2描繪其中可使用根據本發明之檢測設備的微影製造單元或叢集；圖3之(a)及圖3之(b)示意性地說明適應於執行已知暗場成像檢測方法之檢測設備； 圖4示意性地說明使用根據本發明之一實施例可調適的HHG源之度量衡設備；圖5示意性地展示可用於HHG源中之HHG氣胞的細節；圖6展示可用於HHG氣胞中之第一例示性氣體輸送元件；圖7之(a)至圖7之(e)說明根據本發明之氣體輸送元件的原理；圖8展示根據本發明之第二例示性氣體輸送元件；圖9展示根據本發明之一實施例之HHG輻射源；及圖10之(a)及圖10之(b)展示根據本發明之一實施例之過濾器組件；圖11之(a)及圖11之(b)展示根據本發明之一實施例之包含氣體射流塑形器件的氣體輸送元件；圖12為針對圖11之氣體輸送元件及無氣體射流塑形器件之氣體輸送元件的經發射氣體之數量密度相對於沿著光學路徑之距離的標繪圖；圖13之(a)至圖13之(d)示意性地展示用於使用電漿來產生軟X射線量測輻射以減輕再吸收的方法之四個步驟；圖14展示用於執行圖13中所展示之方法的配置；圖15之(a)至圖15之(c)示意性地展示用於使用電漿來產生軟X射線量測輻射以減輕再吸收的替代方法之三個步驟；及圖16展示(a)用於減輕所產生量測輻射之再吸收的另一配置；及(b)氣體密度相對於泵浦輻射傳播方向x之標繪圖，其說明圖16之(a)之配置所隱含的工作原理。

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1示意性地描繪微影設備LA。該設備包括：照明系統(照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如UV輻射或DUV輻射)；圖案化器件支撐件或支撐結構(例如光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如光罩)MA且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該圖案化器件之第一定位器PM；兩個基板台(例如晶圓台)WTa及WTb，其各自經建構以固持基板(例如抗蝕劑塗佈晶圓)W且各自連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該基板之第二定位器PW；及投影系統(例如折射投影透鏡系統)PS，其經組態以將由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C(例如包括一或多個晶粒)上。參考框架RF連接各種組件，且充當用於設定及量測圖案化器件及基板之位置以及圖案化器件及基板上之特徵之位置的參考。

照明系統可包括用於導引、塑形或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件或其任何組合。

圖案化器件支撐件以取決於圖案化器件之定向、微影設備之設計及其他條件(諸如圖案化器件是否被固持於真空環境中)之方式來固持圖案化器件。圖案化器件支撐件可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化器件。圖案化器件支撐件MT可為例如框架或台，其可根據需要而固定或可移動。圖案化器件支撐件可確保圖案化器件例如相對於投影系統處於所要位置。

本文所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解譯為係指可用以在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中產生圖案的任何器件。應注意，舉例而言，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移 特徵或所謂的輔助特徵，則該圖案可不確切地對應於基板之目標部分中之所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所產生之器件(諸如積體電路)中的特定功能層。

如此處所描繪，設備屬於透射類型(例如使用透射圖案化器件)。替代地，設備可屬於反射類型(例如使用如上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。圖案化器件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。可認為本文對術語「倍縮光罩」或「光罩」之任何使用皆與更一般之術語「圖案化器件」同義。術語「圖案化器件」亦可被解譯為係指以數位形式儲存用於控制此可程式化圖案化器件之圖案資訊的器件。

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。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用皆與更一般之術語「投影系統」同義。

微影設備亦可屬於以下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對較高折射率之液體(例如水)覆蓋，以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸潤液體施加至微影設備中之其他空間，例如光罩與投影系統之間的空間。浸潤技術在此項技術中被熟知用於增大投影系統之數值孔徑。

在操作中，照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當源為準分子雷射時，源及微影設備可為單獨實體。在此等狀況下，不認為源形成微影設備之部分，且輻射光束係憑藉包括例如合適導引鏡及/或光束擴展器之光束輸送系統BD而自源S0傳遞至照明器IL。在其他狀況下，舉例 而言，當源為水銀燈時，源可為微影設備之整體部分。源SO及照明器IL連同光束輸送系統BD在需要時可被稱作輻射系統。

照明器IL可例如包括用於調整輻射光束之角強度分佈之調整器AD、積光器IN及聚光器CO。照明器可用以調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。

輻射光束B入射於被固持於圖案化器件支撐件MT上之圖案化器件MA上，且係由該圖案化器件而圖案化。在已橫穿圖案化器件(例如光罩)MA之情況下，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器PW及位置感測器IF(例如干涉器件、線性編碼器、2D編碼器或電容式感測器)，可準確地移動基板台WTa或WTb，例如以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。相似地，第一定位器PM及另一位置感測器(其未在圖1中明確地描繪)可用以例如在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化器件(例如光罩)MA。

可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件(例如光罩)MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記佔據專用目標部分，但該等基板對準標記可位於目標部分之間的空間中(此等標記被稱為切割道對準標記)。相似地，在多於一個晶粒提供於圖案化器件(例如光罩)MA上之情形中，光罩對準標記可定位於該等晶粒之間。小對準標記亦可在器件特徵當中包括於晶粒內，在此狀況下，需要使該等標記物儘可能地小且相比於鄰近特徵無需任何不同成像或程序條件。下文進一步描述偵測對準標記物之對準系統。

可在多種模式中使用所描繪設備。在掃描模式中，在將被賦予至輻 射光束之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描圖案化器件支撐件(例如光罩台)MT及基板台WT(亦即單次動態曝光)。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對於圖案化器件支撐件(例如光罩台)MT之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大大小限制單次動態曝光中之目標部分之寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度判定目標部分之高度(在掃描方向上)。如在此項技術中為吾人所熟知，其他類型之微影設備及操作模式係可能的。舉例而言，步進模式係已知的。在所謂的「無光罩」微影中，使可程式化圖案化器件保持靜止，但具有改變之圖案，且移動或掃描基板台WT。

亦可使用上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同的使用模式。

微影設備LA屬於所謂的雙載物台類型，其具有兩個基板台WTa、WTb以及兩個站-曝光站EXP及量測站MEA-在該兩個站之間可交換該等基板台。在曝光站處曝光一個台上之一基板的同時，可在量測站處將另一基板裝載至另一基板台上且進行各種預備步驟。此情形實現設備之產出率之相當大增加。該等預備步驟可包括使用位階感測器LS來映射基板之表面高度輪廓，及使用對準感測器AS來量測基板上之對準標記物之位置。若位置感測器IF在基板台處於量測站以及處於曝光站時不能夠量測該基板台之位置，則可提供第二位置感測器以使能夠在兩個站處追蹤基板台相對於參考框架RF之位置。代替所展示之雙載物台配置，其他配置係已知及可用的。舉例而言，提供基板台及量測台之其他微影設備為吾人所知。此等基板台及量測台在執行預備量測時銜接在一起，且接著在基板台經歷曝光時不銜接。

如圖2中所展示，微影設備LA形成微影製造單元LC(有時亦被稱作微影製造單元(lithocell)或叢集)之部分，微影製造單元LC亦包括用以對基板執行曝光前程序及曝光後程序之設備。通常，此等設備包括用以沈積抗蝕劑層之旋塗器SC、用以顯影經曝光抗蝕劑之顯影器DE、冷卻板CH及烘烤板BK。基板處置器或機器人RO自輸入/輸出埠I/O1、I/O2拾取基板、在不同程序設備之間移動基板，且將基板輸送至微影設備之裝載匣LB。常常被集體地稱作塗佈顯影系統(track)之此等器件係在塗佈顯影系統控制單元TCU之控制下，塗佈顯影系統控制單元TCU自身受到監督控制系統SCS控制，監督控制系統SCS亦經由微影控制單元LACU來控制微影設備。監督控制系統亦可控制一或多個檢測設備MET，該一或多個檢測設備MET用以對基板W執行量測以確保微影程序之品質及一致性，且用以判定任何必需校正。因此，不同設備可經操作以最大化產出率及處理效率。接著將由塗佈顯影系統處理之基板轉移至其他處理工具以用於在器件製造程序內進行蝕刻及其他化學或物理處理。

微影設備控制單元LACU控制所描述之各種致動器及感測器之所有移動及量測。LACU亦包括用以實施與設備之操作相關之所要計算的信號處理及資料處理能力。在序言及申請專利範圍之術語中，此等處理及控制功能之組合被簡單地稱作「控制器」。實務上，控制單元LACU將被實現為許多子單元之系統，每一子單元處置設備內之一子系統或組件之即時資料獲取、處理及控制。舉例而言，一個處理子系統可專用於基板定位器PW之伺服控制。單獨單元甚至可處置粗略致動器及精細致動器，或不同軸線。另一單元可能專用於位置感測器IF之讀出。該設備之總體控制可受到中央處理單元控制，該中央處理單元與此等子系統處理單元通信、與操作 者通信，且與微影製造程序中所涉及之其他設備通信。

圖3之(a)示意性地展示實施所謂的暗場成像度量衡之檢測設備MET的關鍵元件。該設備可為單機器件或併入例如量測站處之微影設備LA中或微影製造單元LC中。由點線O表示貫穿設備具有若干分支之光軸。圖3之(b)中更詳細地說明目標光柵結構T及繞射射線。

如引言中所引用之先前申請案中所描述，圖3之(a)之暗場成像設備可為可代替光譜散射計或除光譜散射計以外加以使用之多用途角度解析散射計之部分。在此類型之檢測設備中，由輻射源11(在本發明中為HHG輻射源)發射之輻射係由照明系統12調節。舉例而言，照明系統12可包括準直透鏡系統、彩色濾光器、偏振器及孔徑器件。經調節輻射遵循照明路徑，在照明路徑中，經調節輻射係由部分反射表面15反射且經由顯微鏡物鏡16聚焦至基板W上之光點S中。度量衡目標T可形成於基板W上。透鏡16具有高數值孔徑(NA)，較佳為至少0.9且更佳為至少0.95。可視需要使用浸潤流體以獲得大於1的數值孔徑。多用途散射計可具有兩個或多於兩個量測分支。另外，其他光學系統及分支將包括於實務設備中，例如以收集參考輻射以用於強度正規化、用於捕捉目標之粗略成像、用於聚焦等等。可在上文所提及之先前公開案中發現此等光學系統及分支之細節。出於本發明之目的，僅詳細說明及描述暗場成像度量衡之所關注量測分支。

在用於暗場成像之收集路徑中，成像光學系統21在感測器23(例如CCD或CMOS感測器)上形成基板W上之目標之影像。在收集路徑之平面P'中提供孔徑光闌20。平面P'為與物鏡16之光瞳平面P"共軛之平面。孔徑光闌20亦可被稱為光瞳光闌。孔徑光闌20可採取不同形式，正如照明孔徑可採取不同形式一樣。與透鏡16之有效孔徑組合的孔徑光闌20判定使 用散射輻射之何部分會於感測器23上產生影像。通常，孔徑光闌20用以阻擋零階繞射光束，使得形成於感測器23上之目標之影像僅自一階光束形成。在一階光束兩者經組合以形成影像之實例中，此影像將為所謂的暗場影像，其等效於暗場顯微法。然而，在本申請案中，一次僅成像一階中之一者，如下文所解釋。將由感測器23捕捉之影像輸出至影像處理器及控制器40，影像處理器及控制器40之功能將取決於正被執行之量測之特定類型。出於本目的，執行對目標結構之不對稱性的量測。不對稱性量測可與目標結構之知識組合以獲得用以形成該等目標結構之微影程序之效能參數的量測。可以此方式量測之效能參數包括例如疊對、焦點及劑量。

在度量衡目標T被提供於基板W上的情況下，此可為1-D光柵，其經印刷使得在顯影之後，長條係由固體抗蝕劑線形成。目標可為2-D光柵，其經印刷成使得在顯影之後，光柵係由抗蝕劑中之固體抗蝕劑導柱或通孔形成。長條、導柱或通孔可替代地經蝕刻至基板中。此等光柵中之每一者為屬性可使用檢測設備來研究之目標結構之一實例。

可調整照明系統12之各種組件以在同一設備內實施不同度量衡「配方」。除了選擇波長(顏色)及偏振作為特定者之特性以外，照明系統12亦可經調整以實施不同照明剖面。因為平面P"與物鏡16之光瞳平面P'及偵測器23之平面共軛，所以平面P"中之照明剖面界定入射於上基板W上之光在光點S中的角度分佈。為了實施不同照明剖面，孔徑器件可提供於照明路徑中。孔徑器件可包含安裝於可移動滑桿或輪上之不同孔徑。其可替代地包含可程式化空間光調變器。作為另外替代例，光纖可安置於平面P"中之不同部位處且選擇性地用於在其各別部位處輸送光或不輸送光。此等變體皆在上文所引用之文件中加以論述及例示。

在第一實例照明模式中，提供射線30a，使得入射角如在「I」處所展示，且由目標T反射之零階射線之路徑標註為「0」(不應與光軸「O」混淆)。在第二照明模式中，可提供射線30b，在此狀況下將調換入射角與反射角。此等照明模式兩者皆將被辨識為離軸照明模式。可出於不同目的實施許多不同照明模式。

如圖3之(b)中更詳細地展示，作為目標結構之一實例的目標光柵T經置放成使得基板W垂直於物鏡16之光軸O。在離軸照明剖面之狀況下，與軸線O偏離一角度而照射於光柵T上的照明射線I產生一個零階射線(實線0)及兩個一階射線(點鏈線+1及雙點鏈線-1)。應記住，在運用填充過度的小目標光柵之情況下，此等射線僅為覆蓋包括度量衡目標光柵T及其他特徵之基板之區域的許多平行射線中之一者。由於照明射線30a之光束具有有限寬度(為接納有用量之光所必要)，故入射射線I事實上將佔據一角度範圍，且繞射射線0及+1/-1將稍微散開。根據小目標之點散佈函數(point spread function)，每一階+1及-1將遍及一角度範圍而進一步散佈，而非如所展示之單一理想射線。

亦參看圖3之(a)，在射線30a之第一照明模式下，來自目標光柵之+1階繞射射線將進入物鏡16且貢獻於記錄於感測器23處之影像。當使用第二照明模式時，射線30b以與射線30a相對之角度入射，且因此-1階繞射射線進入接物鏡且貢獻於影像。當使用離軸照明時，孔徑光闌20阻擋零階輻射。如先前公開案中所描述，照明模式可運用在X及Y方向上之離軸照明予以界定。

藉由比較在此等不同照明模式下之目標光柵之影像，可獲得不對稱性量測。替代地，可藉由保持同一照明模式但旋轉目標來獲得不對稱性量 測。雖然展示離軸照明，但可替代地使用目標之同軸照明，且可使用經修改之離軸孔徑20以將實質上僅一個一階繞射光傳遞至感測器。在另一實例中，使用稜鏡來代替孔徑光闌20，稜鏡具有將+1及-1階轉向至感測器23上之不同部位以使得其可被偵測及比較而無需兩個依序影像捕捉步驟的效應。上文所提及之已公佈專利申請案US2011102753A1中揭示此技術，該專利申請案之內容特此係以引用方式併入。代替一階光束或除了一階光束以外，亦可將二階、三階及高階光束(圖3中未繪示)用於量測中。作為另一變化，可使離軸照明模式保持恆定，而使目標自身在物鏡16下方旋轉180度以使用相對繞射階來捕捉影像。

以上技術通常使用具有可見光波長之輻射來執行。因而，散射量測目標具有大於基板上之產品結構之節距的節距。作為一實例，散射量測目標可具有以微米(μm)為單位而量測之目標光柵節距，而同一基板上之產品結構可具有以奈米(nm)為單位而量測之節距。

此節距差誘發產品結構上之經量測疊對與實際疊對之間的偏移。偏移至少部分地歸因於微影設備之光學投影失真及/或製造程序之其他步驟中的不同處理。目前，偏移包含對總體經量測疊對之顯著貢獻。減少或消除偏移將因此改良總體疊對效能。

可開發使用發射在「軟X射線」或EUV範圍內，例如波長在0.1奈米至100奈米之範圍內或視情況在1奈米至50奈米之範圍內或視情況在10奈米至20奈米之波長範圍內的輻射之源的度量衡工具。此等源之實例包括放電產生電漿源、雷射產生電漿源或高諧波產生(HHG)源。已知HHG源能夠提供發射光中之準直光子之大通量(高亮度)。

歐洲專利申請案EP152020301、EP16168237、EP16167512中說明 且進一步描述用於度量衡應用中之HHG源，該等專利申請案之全文特此以引用方式併入。在度量衡應用中，可(例如)以正入射之形式、非常接近於正入射之形式(例如，在與正入射成10度內)、以掠入射形式(例如在與表面成20度內)、以任意角度或以多種角度(以在單次捕捉中獲得較多量測資訊)使用此等HHG源。

圖4更詳細地說明展示輻射源430之度量衡配置。輻射源430為用於基於高諧波產生(HHG)技術產生「軟X射線」/EUV(高諧波)輻射之HHG源。輻射源430之主要組件係泵浦輻射源431(例如泵浦雷射或振盪器)及諸如HHG氣胞432之HHG媒體。氣體供應件434將合適氣體供應至氣胞，在該氣胞中，該合適氣體視情況由電源(圖中未繪示)離子化。泵浦輻射源431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奈秒(1ns)的紅外線輻射之輻射脈衝，其中脈衝重複率視需要達至若干兆赫茲。泵浦輻射之波長可為例如大約1微米(1μm)。將輻射脈衝作為泵浦輻射光束440輸送至HHG氣胞432，其中將輻射之一部分轉換成較高頻率。自HHG氣胞432出射量測輻射442之光束，其包括具有所要波長之相干輻射。

量測輻射442可含有多個波長。若該輻射亦為單色的，則可簡化量測計算(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。此等情形為設計選擇問題，且甚至可為同一設備內之可選擇選項。不同波長將例如在對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成像(碳基)抗蝕劑之特徵或用於偵測此等不同材料之污染的波長。

可提供一或多個濾光器件444。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設備中。可提供光柵以自氣胞432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，EUV輻射在空氣中行進時會被吸收。輻射源430及照明光學件之各種組件可為可調整的以在同一設備內實施不同度量衡「配方」。舉例而言，可使不同波長及/或偏振為可選擇的。

經濾光量測光束自輻射源430進入檢測腔室，其中包括所關注結構或目標結構之基板W係由基板支撐件414固持以供檢測。目標結構被標註為T。檢測腔室內之氛圍係由真空泵452維持為接近真空，使得軟X射線輻射可在無不當衰減的情況下傳遞通過該氛圍。照明系統包括用於將輻射聚焦成經聚焦光束456之一或多個光學元件454，且可包含例如一二維彎曲鏡面或一系列一維彎曲鏡面，如上文所提及之先前申請案中所描述。可視需要將諸如光譜光柵之繞射光柵與此等鏡面組合。執行聚焦以在投影至所關注結構上時達成直徑低於10微米之圓形或橢圓形光點。基板支撐件414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。接著藉由偵測器460偵測自所關注結構散射之輻射408。

圖5展示諸如可例如實施於圖4中所描述之系統中的例示性HHG氣胞之更詳細說明。出於與圖4之比較的簡易起見，相似於圖4之對應元件的圖5之元件係運用相似於用於圖4中之參考記號但具有前綴「5」而非「4」的參考記號予以標註。

展示入射泵浦輻射540(例如IR輻射)，其聚焦於HHG氣胞532(或其他HHG產生介質)上。所產生HHG輻射(量測輻射或軟X射線/EUV輻射) 542及剩餘泵浦輻射544被展示於HHG氣胞532之外，該剩餘泵浦輻射544需要自所產生量測輻射542濾出。由於通常存在所產生量測輻射542與剩餘泵浦輻射544之重疊區，故需要對量測輻射542基本上透明但阻擋泵浦輻射544之濾光器。在一些實例中，此可藉由使用超薄金屬膜濾光器來解決。在HHG氣胞內，毛細管570將氣體(亦即HHG介質)輸送至檢測腔室中(如由箭頭572所指示)。一旦氣體射出毛細管，其就取決於數個特性(例如流體之速度、材料屬性及毛細管之屬性)而散佈至檢測腔室中，藉此形成氣體「雲」574。泵浦輻射傳播通過該氣體，藉此產生量測輻射。如以上所描述，將檢測腔室維持處於近真空，從而避免所產生軟X射線輻射由存在之大氣粒子吸收。

關於已知例示性配置之一個問題為：一旦氣體粒子射出毛細管，該等氣體粒子就實質上在所有方向上散佈。雖然氣體粒子對於產生量測輻射係必需的，如以上所描述，但存在於量測輻射之路徑中的任何氣體粒子將吸收量測輻射。隨著氣體粒子之相當大百分比可沿著量測輻射之路徑傳播或傳播通過量測輻射之路徑，量測輻射之相當大部分可在已知系統中被吸收。換言之，量測輻射之路徑中的氣體粒子可負面影響量測輻射之強度及時間穩定性。

本發明人已認識到，有可能提供輸送氣體，同時最小化所產生輻射之吸收之量的設備。

圖6說明根據本發明之一態樣的用於照明源之氣體輸送系統600。該氣體輸送系統可經實施於合適輻射或照明系統中，諸如上文在圖4中所展示之輻射或照明系統。

該系統包含經配置以在至少第一方向603上導引氣體之氣體輸送元件 602。該氣體輸送元件包含光學輸入606。另外，該氣體輸送元件包含光學輸出608。光學輸入及光學輸出界定在第二方向上定向之光學路徑610，該第二方向非垂直於且非平行於第一方向。光學輸入及/或光學輸出在一些實例中可取決於泵浦輻射光束之特性。在一項實例中，使光學輸入與光學輸出匹配從而實質上符合泵浦輻射之光束形狀。

氣體輸送元件可具有任何合適或適宜的形狀。在本實例中，氣體輸送元件包含兩對對置之壁；包含光學輸入606之第一壁612；包含光學輸出之第二壁614；第一側壁616；及第二側壁618。

在操作期間，氣體604進入氣體輸送元件且在第一方向603上實質上流動。氣體之第一部分620將通過光學輸入606逸出，且氣體之第二部分622將通過光學輸出608逸出。如上文所解釋，氣體之第二部分將用以吸收所產生輻射，此情形減小所產生輻射之強度。氣體之第三部分605經導引氣體輸送元件之輸出。

氣體輸送系統經配置為使得泵浦輻射光束該光學路徑610傳播，且因此泵浦輻射光束聚焦於實質上在氣體輸送系統內部之點(亦即，位於光學路徑610上且在第一壁612與第二壁614之間)處。換言之，泵浦輻射光束經配置為使得最大化定位於氣體輸送元件內部之氣流內的泵浦輻射之強度(亦即，具有焦點或「光束腰」)。然而，應瞭解，此係僅出於例示性目的。在一些實例中，焦點定位於光學路徑上，但並不位於氣體輸送元件內部。在一實例中，焦點定位於氣體輸送元件之輸入側上。在另一實例中，焦點定位於氣體輸送元件之輸出側上。

當然，應瞭解，可設想氣體輸送元件之複數個特定橫截面及/或形狀。在本實例中，氣體輸送元件包含界定供氣體在內部流動的特定橫截面 之兩對對置之壁。應瞭解，可設想數個特定橫截面(包括但不限於：圓形；橢圓形；或矩形)。在一些實例中，氣體輸送元件之橫截面可適應於提供一個或若干特定效應，例如氣體之特定流動剖面。

圖7示意性地說明本發明之原理。出於與圖6之比較的簡易起見，相似於圖6之對應元件的圖7之元件係運用相似於用於圖6中之參考記號但具有前綴「7」而非「6」的參考記號予以標註。

氣體輸送元件702在第一方向703上輸送氣體704。在本實例中，氣體輸送元件與圖7中所展示之氣體輸送元件實質上相同，亦即，其包含其中有光學輸入706的第一壁712及其中有光學輸出708的第二壁714。氣體之第一部分720將通過光學輸入706逸出且氣體之第二部分722將通過光學輸出708逸出。如上文所解釋，氣體之第二部分將用以吸收所產生輻射，此情形減小所產生輻射之強度。氣體之第三部分705將朝向氣體輸送元件之輸出傳播。

現在特定轉向圖7之(a)，其說明已知情形：第一方向703垂直於第二方向710，亦即，第一方向與第二方向之間的角度724a為90度。歸因於此垂直性，自光學輸入逸出之氣體之部分實質上相同於自光學輸出逸出之氣體之部分。

圖7之(b)說明根據本發明之一態樣的例示性情形。在此例示性情形下，第一方向703相對於第二方向710以並不垂直或平行之角度724b而配置。在相似於圖7之(a)中所描述之情形的圖7之(b)之例示性情形下，氣體之第一部分將通過光學輸入逸出且氣體之第二部分將通過光學輸出逸出。歸因於非垂直性，氣體之第一部分大於氣體之第二部分。

圖7之(c)至圖7之(e)說明數個例示性情形，其實質上相似於圖7之(b) 中所說明之例示性情形，但其中在第一方向與第二方向之間具有角度724c、724d、724e之不同值。如應瞭解，隨著第一方向703與第二方向710之間的角度增大，通過光學輸入之氣流(亦即第一部分)增大，且通過光學輸出之氣流(亦即第二部分)減小。應瞭解，在下文所說明之值僅為例示性的以便說明本發明之原理。

氣體輸送元件之輸入側上之增大之氣流不會實質上影響量測輻射之輸出。然而，藉由減少通過光學輸出射出氣體輸送元件的氣體之量，歸因於在光學輸出處存在粒子的軟X射線輻射之吸收得以減少。此情形繼而增大照明源之輻射輸出。

圖8展示根據本發明之第二態樣的用於照明源之氣體輸送系統之第二例示性實施方案。出於與圖6之比較的簡易起見，相似於圖6之對應元件的圖8之元件係運用相似於用於圖6中之參考記號但具有前綴「8」而非「6」的參考記號予以標註。

相似於上文參看圖6所描述之實例，氣體輸送元件802包含界定光學路徑的光學輸入806及光學輸出808。在本實例中，光學路徑形成實質上圓柱形輻射導引件之部分，其界定第二方向810。氣體輸送元件進一步包含實質上環形氣體輸送組件807。該環形氣體輸送組件藉助於至少一個氣體輸送通路809連接至輻射導引件，藉此在至少第一方向803上將氣體輸送至輻射導引件。氣體輸送通路可具有任何合適形狀。在本實例中，氣體輸送通路具有實質上截頭圓錐形形狀使得氣體圍繞第二方向810實質上對 稱地被輸送。換言之，氣體輸送通路以非垂直於且非平行於第二方向之複數個角度輸送氣體804。

應瞭解，上文所論述之實施方案僅為例示性的，且根據本發明之原理可設想許多特定實施方案。

如上文所論述，需要最大化量測輻射之強度及穩定性。為了確保穩定性，有必要確保氣體至HHG氣胞之供應保持處於實質上恆定位準。所供應氣體之特性之任何變化或不穩定性，例如(但不限於)氣體流速或氣體流量將造成量測輻射之特性隨著時間推移而變化。舉例而言，減小之氣流將減小量測輻射之量，此情形減小量測輻射之所感知強度。此繼而可影響使用量測輻射執行的量測之品質。

因此，將供應至HHG氣胞之氣體之穩定性維持處於恆定且高位準係有利的。現在將論述意欲改良至氣體輸送系統之氣體供應之穩定性的數個例示性實施方案。

圖9說明包含例示性氣體輸送系統之輻射源930。出於與圖4之比較的簡易起見，相似於圖4之對應元件的圖9之元件係運用相似於用於圖4中之參考記號但具有前綴「9」而非「4」的參考記號予以標註。

氣體輸送系統包含定位於氣體源934與HHG氣胞932之間的氣體緩衝元件960。該氣體緩衝元件具有連接至氣體源之輸出之輸入，及連接至HHG氣胞之輸入之輸出。在操作中，氣體係自氣體源(其可為裝配有簡單閥之高壓氣體瓶)傳送且傳送至氣體緩衝元件中。通常，氣體源包含具有氣流變化及不穩定性之高位準之輸出。氣體緩衝元件可操作以吸收來自氣體源之氣流之變化且將實質上恆定氣流輸送至HHG氣胞。

氣體緩衝元件可具有任何合適的形狀或形式。在一些實例中，氣體 緩衝元件可具備用於控制氣體之特性中之一或多者之控制構件962。在特定實例中，氣體緩衝元件包含溫度控制元件。此允許控制氣體溫度，此情形可減少歸因於氣體輸送系統自身處之環境之溫度變化的氣體之比質量之變化。應瞭解，雖然溫度控制元件在本實例中被論述為被包含作為氣體緩衝元件之部分，但溫度控制元件可定位於外部，同時在一些實例中結合氣體緩衝元件來使用。在其他實例中，可提供額外或替代控制構件。在一些實例中，氣體緩衝元件或氣體輸送系統可包含氣體成份控制元件。此在氣體包含特定氣體或化合物之混合物之情形下特別相關。在又其他實例中，氣體緩衝元件或氣體輸送系統可包含純度控制元件。此在氣體之品質或純度控制為關注點之情形下相關。在特定實例中，純度控制元件耦接至洗滌器或氣體替換元件。

圖10示意性地說明用於改良氣體之流動剖面的數個例示性氣體輸送元件。出於與圖6之比較的簡易起見，相似於圖6之對應元件的圖10之元件係運用相似於用於圖6中之參考記號但具有前綴「10」而非「6」的參考記號予以標註。

圖10之(a)展示已知氣體輸送元件1002，例如諸如參看圖5所論述之毛細管。已知在諸如所展示之氣體輸送元件的氣體輸送元件中，移動氣體1004具有特定流動剖面(如由點線1024所說明)。通常氣體之速度及壓力在氣體輸送元件之中間附近最大且在氣體輸送元件之壁附近最小。在氣體輸送元件之輸出處，流動剖面1026a與氣體輸送元件內之流動剖面實質上相同。由於流動剖面並非橫向地均勻，故相比於氣體流動剖面實質上橫向地均勻時(例如在氣體輸送元件中之氣流係層狀的情況下)將出現之情形，在射出氣體輸送件時之氣體散佈度係更高的。結果，氣體「雲」形成於其中 氣體與入射泵浦輻射相互作用之區域中。為了最大化泵浦輻射至所產生輻射之轉換且為了最小化量測輻射由氣體粒子之吸收，需要確保氣體輝光係層狀的。

圖10之(b)說明根據本發明之例示性氣體輸送元件1002。應瞭解，雖然作為實質上相同於圖10之(a)中所展示之毛細管的毛細管加以說明，但此實例之原理可適用於任何數目個特定實施方案。

圖10之(b)中所展示之氣體輸送元件包含過濾元件1028。該過濾元件可操作以修改流動通過氣體輸送元件之氣體的流動剖面。在一些實例中，過濾元件可操作以在氣體輸送元件之輸出處提供具有層流剖面1026b之氣體。藉由減小氣體中之擾流之量，一旦氣體射出氣體輸送元件，氣體之散佈度就會減小。此繼而維持氣體與泵浦輻射相互作用所在的區域中之氣體之較高濃度(此增大所產生輻射之轉換效率及所得強度)。在本實例中，過濾元件1028包含第一過濾組件1030及第二過濾組件1032。在此實例中，第一過濾組件及第二過濾組件兩者包含複數個微孔。第一過濾組件使過濾元件內部之氣體之壓力及速度等化。第二過濾器提供射出氣體輸送元件之氣體之均一流量分佈。應瞭解，有可能藉由控制氣體之微孔尺寸及分佈而控制特定流量分佈，例如以最佳化量測輻射之產生。應進一步瞭解，此實例僅為例示性的，且可設想執行所需功能，亦即在氣體輸送元件中提供流體之層流之數個特定實施方案。應進一步瞭解，雖然在圖10中作為毛細管加以說明，但此實例之原理可易於應用至本發明之其他特定例示性實施方案。

為了以合理的能量轉換效率產生(例如軟X射線)量測輻射，可調節若干實體參數。對HHG量測輻射之產生有影響的一個此類參數為氣胞內之 氣體之數量密度。較佳地，在泵浦輻射相互作用區(其中泵浦輻射與氣體相互作用/激發氣體)內為了相位匹配及離子化，數量密度應為高的，但在緊接在此部位之外之區中為了防止量測輻射吸收，數量密度應為低的。此外，為了高效量測輻射產生，高密度區應遍及某一最小距離，例如幾毫米而延伸，且接著急劇下降至低密度，例如沿著泵浦輻射光束之方向在泵浦輻射相互作用區之長度的10%內。

因此，提議使用氣體射流塑形器件以塑形氣體射流使得自高數量密度至低數量密度之下降長度得以減小。氣體射流塑形器件可進一步塑形氣體射流使得泵浦輻射相互作用區(具有高數量密度之區之長度)之長度相對於不存在氣體射流塑形器件之情形得以增加。在一實施例中，氣體射流塑形器件可使得短下降長度小於泵浦輻射相互作用區之長度的10%。在此內容背景中之「低密度」可包含真空容器中之背景壓力，其應足夠低以免吸收大量量測輻射，例如通常為1至10帕。在一實施例中，下降長度可描述氣體密度自泵浦輻射相互作用區處之密度下降至少十倍至低密度區所遍及之距離。泵浦輻射相互作用區之實際長度可變化一數量級或更大；泵浦輻射相互作用區之最佳長度將取決於氣體類型及泵浦輻射光束強度及焦點。

在一實施例中，氣體射流塑形元件可包含位於氣體輸送元件下方之成角度壁元件。該成角度壁元件可在鄰近於氣體輸送元件之輸出(例如噴嘴輸出)之點處附接至該氣體輸送元件，使得其在此輸出下方以一角度朝向所發射氣體射流延伸(例如幾毫米-例如小於10毫米)。該角度(相對於垂直線或z軸)可例如介於20度與60度之間、介於20度與50度之間，或介於30度與40度之間。在一實施例中，氣體射流塑形元件可包含在其底部末端處敞開的成角度水平圓柱形片段(例如水平地圓柱形片段切口)。更特定 言之，氣體射流塑形元件可包含半圓柱形元件。氣體射流塑形元件可經定位成使得氣體射流塑形元件之壁位於氣體射流與氣胞之光學輸出之間，且氣體射流塑形元件之壁皆不位於氣體射流與氣胞之光學輸入之間。氣體塑形元件可包含供透射所產生量測輻射之孔隙。

圖11為(a)以等角投影及(b)以橫截面描繪的根據一實施例之氣體輸送元件1170與氣體射流塑形元件1180的示意性說明。氣體輸送元件1170包含噴嘴出口1184。氣體射流塑形元件1180在此實施例中為半圓柱形，其中其之壁位於氣體射流1104與光學出口(圖中未繪示)之間。氣體塑形元件1180包含供透射所產生量測輻射之孔隙1182。氣體塑形元件1180之形狀及部位引起氣體射流1104之數量密度的急劇下降，此由點線1186指示。因而，在朝向光學出口之方向上沿著緊接在此點線1186之後之光學路徑的區具有極低數量密度(例如真空容器中之背景壓力)。此用以減小氣體射流1104對所產生量測輻射之吸收率。相對較少氣體分子歸因於氣體分子在豎直方向上之高速及動能而經過孔隙1182。

在一實施例中，氣體射流塑形元件1180之壁可較薄，例如小於0.2毫米，或大約0.1毫米。其可包含任何合適的材料，例如可焊接材料(例如使得其可被焊接至圍繞噴嘴出口1184之圓盤1187)。該材料可耐磨且具有高熔融溫度。舉例而言，合適材料可包含鎢、鉬、鋁或不鏽鋼。

氣體射流塑形元件1180之效應為在氣體射流塑形元件1180之氣體輸送側上提供較高密度氣體，且在接近於孔隙1182之部位的氣體射流塑形元件1180之出口側處提供陡密度下降。更特定言之，氣體射流塑形元件1180在其氣體輸送側上提供相對較長(相對於不存在氣體射流塑形元件之情形)泵浦輻射相互作用區，且在其出口側上提供長度小於泵浦輻射相互 作用區之長度之10%的密度下降區。

圖12說明此效應。其展示兩個氣體密度剖面：用於不具有氣體塑形元件之氣體輸送系統之第一氣體密度剖面1291(實線)，及用於具有如本文所揭示的氣體塑形元件之氣體輸送系統之第二氣體密度剖面1292(點線)。在每一狀況下，氣體密度剖面包含在對數尺度上(y軸上)之分子氣體密度相對於沿著光學路徑之距離(x軸)的標繪圖，其中原點0處於輸出噴嘴之中心。y軸上亦標記第一氣體密度位準線1293，其指示泵浦輻射將激發氣體之第一氣體密度位準。此第一氣體密度位準線對應於噴嘴輸出下方之特定距離處的相對較高密度(例如峰值的至少50%)之區；泵浦輻射並不經過密度峰值，此係由於雷射相互作用長度將接著為零。第二氣體密度位準線1294指示氣體密度相對於第一氣體密度位準降低一數量級(亦即10倍)之氣體密度位準。第二氣體密度剖面1292展示相對於第一氣體密度剖面1291之泵浦輻射相互作用長度1296之較長泵浦輻射相互作用長度1295。亦展示第二氣體密度剖面1292之下降長度1297及第一氣體密度剖面1291之下降長度1298。應特別注意，氣體密度下降長度1297小於第二氣體密度剖面1292之泵浦輻射相互作用長度1295的10%，而氣體密度下降長度1298大於第一氣體密度剖面1291之泵浦輻射相互作用長度1296的10%。

應注意，泵浦輻射相互作用區1295之實際長度取決於氣體類型、壓力等而可變。因而，一個純粹例示性操作點可具有1.5毫米之泵浦輻射相互作用長度1295及0.1毫米之下降長度1297。然而，此可例如在較高氣體密度下亦被按比例調整為小10倍。因此，另一(純粹例示性)操作點可具有0.2毫米之泵浦輻射相互作用長度1295及<0.02毫米之下降長度1297。氣體密度剖面在寬度(x軸：毫米)及高度(y軸：氣體密度)方面可縮放。

應注意，如本文中所揭示之氣體射流塑形元件可結合所揭示之其他實施例，亦即具有非垂直於或非平行於氣體射流輸送方向的光學路徑之氣體輸送元件而使用，或其可併入光學路徑垂直於氣體射流輸送方向的較習知之氣體輸送元件中。

如已經描述，減小氣體密度下降長度存在優點。在氣體介質之氣體密度下降在泵浦輻射之傳播方向x上具有銳邊的情況下可實質上防止所產生量測輻射由氣體再吸收，使得氣體密度緊接在泵浦輻射相互作用長度之後極急劇下降。更特定言之，此銳邊可沿著泵浦輻射光束之傳播軸線x處於位置x=x₀處，在該位置處氣體密度自處於x<x₀之特定相位匹配密度急劇降低至處於x>x₀之密度，其足夠低以使氣體對軟X射線輻射基本上透明。軟X強度射線輻射通常在泵浦輻射光束之焦點附近達到高峰值。倘若氣體密度剖面在此最大值之後緩慢降低(正如典型狀況一樣)，軟X射線強度歸因於其被區x>x₀中之氣體吸收而將減小至低值。與此對比，在氣體密度在x=x₀附近具有銳邊的情況下，實質上避免了區x>x₀中之吸收且軟X射線強度在區x>x₀中保持高的。當密度遍及與氣體之吸收長度相當或小於氣體之吸收長度的長度降低時，氣體密度剖面之「尖銳」度引起引起此所要行為，氣體之該吸收長度為取決於氣體物質之特性長度尺度。通常，適合於在低於20奈米之波長下之軟X射線產生的氣體之吸收長度為大約十分之幾毫米或更小。氣體密度通常在10²³m^-3至10²⁶m^-3之範圍內。

提議使用第二高強度(例如雷射)輻射脈衝以在軟X射線脈衝穿過此區之時刻在區x>x₀中產生高度或完全離子化電漿。電漿包含具有比氣相之原始原子(或分子)小得多的吸收橫截面之離子，且因此將顯著地吸收較少軟X射線量測輻射。此避免對陡粒子密度梯度之需要且提供對產生且再吸 收量測輻射之確切區之額外控制。

通常

10¹⁸W/m²之雷射強度可用以產生高度離子化電漿。為了遍及大致3毫米之長度(在氣體射流組態中氣體密度顯著降低所遍及之長度)產生此高度離子化電漿，可使用波長為例如1微米之雷射脈衝，其聚焦成直徑為大致30微米之光點。為了達到為10¹⁸W/m²之強度，50fs雷射脈衝之能量將為大約0.5mJ，其與用於產生量測輻射之泵浦雷射脈衝相當。

圖13展示包含反向傳播雷射脈衝之可能的組態，其說明(a)至(d)在量測輻射產生程序期間在不同時間之泵浦輻射脈衝1300及反向傳播離子化輻射脈衝1310。圖13之(a)展示在第一時間之泵浦輻射脈衝1300及離子化輻射脈衝1310，其各自朝向x=x₀處之氣體目標1320傳播。圖13之(b)展示在稍後時間之泵浦輻射脈衝1300及離子化輻射脈衝1310，其各自變得以增加之強度較接近於焦點。圖13之(c)展示產生依據離子化輻射脈衝而變化的電漿1330，該離子化輻射脈衝在相對於泵浦輻射傳播方向緊接在x=x₀之後之區中(例如x>x₀)離子化氣體目標1320。脈衝之間的延遲經調節使得其在x=x₀處(接近於x=x₀)達成重疊，該位置x=x₀為所產生量測輻射強度達到其最大值之處。因此，所產生軟X射線量測輻射1340傳播通過電漿1330而非惰性氣體。圖13之(d)展示所產生軟X射線量測輻射1340在已傳播通過電漿1330之後與泵浦輻射共同傳播。

可使離子化輻射脈衝與泵浦輻射脈衝同步。此將自動為離子化輻射脈衝係自與泵浦輻射脈衝相同的振盪器(例如泵浦雷射)產生之狀況。離子化輻射脈衝之延遲可經調節使得泵浦輻射脈衝一到達x=x₀處就形成電漿從而產生量測輻射。熟習此項技術者將認識到，此相當直接地以微米及亞皮秒精度來達成。準確定時亦意謂可主動地選擇量測輻射脈衝遭遇氣體/ 電漿邊界之位置。反向傳播離子化脈衝可具有與泵浦雷射脈衝相同的波長，或具有另一波長。離子化輻射脈衝之焦點大小(及(因此)發散度)可與泵浦輻射脈衝之焦點大小(及(因此)發散度)相似，但未必相同。可使離子化輻射之焦點大小及發散度匹配於所產生量測輻射光束之大小，使得量測輻射光束傳播通過高度離子化電漿而非非離子化氣體。

圖14展示用於自單一輻射源(振盪器)1405產生反向傳播泵浦輻射脈衝1400及離子化輻射脈衝1410之可能配置。輸出輻射1407係由光束分裂器1415分裂成泵浦輻射光束路徑1425及離子化輻射光束路徑1427。泵浦輻射係由光學元件1435導引至氣體目標1420。離子化輻射係由光學元件1450且經由延遲載物台1430導引至氣體目標1420。雖然延遲載物台1430在此處被展示於離子化輻射光束路徑1427中，但其可位於任一光束路徑中或甚至位於兩個光束路徑中。

為了確保防止返回之離子化輻射脈衝再進入雷射源系統1405，數種將雷射脈衝分離之方式係可能的。此處展示使用偏振來將脈衝分離之配置。半波片1455位於光束路徑中之一者中(哪一光束路徑並不重要)，接著在每一光束路徑中為偏振光束分裂器1460、1475及光束集堆1470、1485。歸因於此配置，兩個脈衝1400、1410將具有正交偏振，且因此入射輻射脈衝可藉助於偏振光束分裂器1460、1475而與返回之輻射脈衝分離，其中入射脈衝經導引至光束集堆1470、1485。替代地，可將離子化輻射脈衝以微小角度引入至系統中，以使返回脈衝之光束路徑與入射脈衝之光束路徑分離。作為另一替代例，可將不同波長可用於脈衝，此允許藉由二向色鏡或濾光器進行分離。

圖15之(a)至(c)展示在三個不同時間用於產生電漿之替代可能組態。 此組態使用圓柱形透鏡1550、圓柱形鏡面或其他合適光學元件以將離子化輻射脈衝1560聚焦成焦線。此線定向於量測輻射脈衝1540之路徑上(例如在相對於泵浦輻射脈衝1500傳播方向緊接在x=x₀之後之區中)，使得所產生量測輻射脈衝傳播通過電漿1530而非惰性氣體原子。此組態之優點為：相對於圖13配置可產生較長電漿。又，存在根據位置之定時之較大解耦。可在量測輻射脈衝到達之前的某時間(大約若干皮秒，直至奈秒)產生電漿。此避免了對準確定時之需要。

離子化輻射脈衝自相對於泵浦輻射脈衝之傳播方向的相對方向或正交方向到達(如在圖13及圖15中所特定展示一樣)並非必需的。在其他實施例中，離子化輻射脈衝及泵浦輻射脈衝之傳播方向可以不同角度分離。相關的是，所產生電漿鄰近於供產生所產生量測輻射脈衝之區域，且使得此等量測輻射脈衝具有(至多)僅短距離而在遇到電漿之前傳播通過高諧波產生氣體。

上文所揭示之電漿產生方法之另一優點係在劑量控制方面。藉由相對於泵浦輻射脈衝準確地定時離子化輻射脈衝及/或藉由控制離子化輻射脈衝之強度，有可能增加或減小由惰性氣體之吸收。因而，所提議照明源可包含劑量控制件，該劑量控制件控制相對於泵浦輻射脈衝對離子化輻射脈衝之定時，及/或控制離子化輻射脈衝之強度。此劑量控制亦可用以控制劑量位準及/或藉由確保不產生電漿而有效地暫時「切斷」量測輻射脈衝。若不產生電漿且適當地選擇氣體組態，則所有或幾乎所有量測輻射將由氣體再吸收。劑量控制可以任何合適方式來實施，例如藉由執行於控制離子化輻射脈衝及其產生之處理器上的合適軟體來實施。此處理器可為更大體而言控制照明源之操作的處理器。

由離子化輻射源產生之電漿將折射泵浦輻射脈衝，而量測輻射脈衝僅受到可忽略的影響。此係因為量測輻射脈衝之頻率比相關典型密度範圍內之電漿頻率高得多。此意謂將更容易例如藉助於光束路徑中與量測輻射光束對準但阻擋經折射且(因此)經偏轉之泵浦輻射脈衝的小針孔而將泵浦輻射脈衝與軟X射線量測輻射分離。

應注意，如本文中所揭示之氣體離子化方法可結合所揭示之其他實施例，亦即，具有非垂直於或非平行於氣體射流輸送方向的光學路徑之氣體輸送元件及/或如圖11中所展示的氣體射流塑形元件輸送元件及/或下文所描述之兩個或多於兩個氣體噴嘴之佈建而使用。

圖16說明用於減輕量測輻射由氣體再吸收的替代配置，量測輻射係自該氣體而產生。在此配置中，提議使用具有兩個不同氣體(例如不同氣體物質)之至少兩個氣體射流。圖16之(a)說明此配置，其具有第一氣體輸送元件(諸如第一氣體噴嘴)1600a及第二氣體輸送元件(諸如第二氣體噴嘴)1600b。該等氣體可經選擇為使得由第一氣體噴嘴1600a發射之第一氣體射流1610a包含有效地產生所要(例如軟X射線)量測輻射之氣體介質。因而，此第一氣體可為用於上文所描述之其他實施例中的氣體。由第二氣體噴嘴1600b發射之第二氣體射流1610b可包含在所要(例如軟X射線)波長下具有低得多的吸收率之第二氣體。舉例而言，若所產生量測輻射包含在10至20奈米範圍內之軟X射線輻射，則氖氣可為合適第一氣體且氬氣可為合適第二氣體。氬氣在彼波長範圍下具有比氖氣低得多的吸收率。

第二氣體射流1610b流用以塑形第一氣體射流1610a以獲得緊接在x=x₀位置之後的陡密度下降梯度。此在圖16之(b)中加以說明，該圖為氣體密度相對於在x(泵浦輻射傳播方向)上之距離的標繪圖。第一標繪圖 1620(較細線)為用於第一氣體之密度剖面，且第二標繪圖1630(較粗線)為用於第二氣體之密度剖面。亦展示(點線)氣體目標區(HHG氣胞)內之總體氣體密度1640的標繪圖。可看到，用於第一氣體之密度剖面1620展示在x=x₀位置處存在極陡下降。在此位置之外基本上僅為將不吸收量測輻射的第二氣體。

在圖16之(a)中所示之實施例中，氣體射流彼此鄰近。視情況，第二氣體射流1610b可朝向第一氣體射流1610a傾斜。在另一可能實施例中，氣體射流可經同心地配置；例如其中第一氣體噴嘴位於第二氣體噴嘴內部。

可添加具有不同氣體剖面之更多氣體射流以塑形第一氣體之氣體剖面。可在相似氣體壓力下或在不同氣體壓力下操作氣體射流。該等氣體射流亦可具有不同形狀及大小。

應注意，如本文中所揭示之兩個或多於兩個氣體噴嘴實施例可結合所揭示之其他實施例，亦即，具有非垂直於或非平行於氣體射流輸送方向的光學路徑之氣體輸送元件及/或如圖11中所展示的氣體射流塑形元件輸送元件及/或離子化脈衝而使用，從而產生上文所描述之電漿方法。

在後續經編號條項中定義另外實施例：

1.一種用於一照明源中之氣體輸送系統，其包含經配置以在至少一第一方向上導引氣體之一氣體輸送元件，其中該氣體輸送元件包含：一光學輸入；及一光學輸出，其中該輸入及該輸出界定一光學路徑，該光學路徑係在一第二方向上定向，且 其中該第二方向非垂直於且非平行於該第一方向。

2.如技術方案1之氣體輸送系統，其中該第一方向相對於該第二方向成一鈍角。

3.如技術方案1或2之氣體輸送系統，其中該光學輸入及該光學輸出經配置以允許泵浦輻射傳遞通過該氣體以產生高諧波輻射。

4.如技術方案3之氣體輸送系統，其中該光學輸入及該光學輸出與該光學路徑同心地配置。

5.如技術方案3或4之氣體輸送系統，其中該光學輸入包含該氣體輸送系統之一第一壁中的一開口，且其中該光學輸出包含該氣體輸送系統之一對置壁中的一開口。

6.如任一前述技術方案之氣體輸送系統，其中該光學輸入或該光學輸出中之至少一者具有實質上對應於該泵浦輻射之一光束橫截面的一橫截面。

7.如任一前述技術方案之氣體輸送系統，其進一步包含連接至該氣體輸送元件之至少一個抽汲元件。

8.如任一前述技術方案之氣體輸送系統，其中該氣體輸送元件在該第一方向上具有為以下各者中之一者之一橫截面：矩形；圓形；或橢球形。

9.如技術方案1至7中任一項之氣體輸送系統，其中該氣體輸送元件包含一環形氣體輸送組件，該環形氣體輸送組件經配置以在至少該第一方向上將氣體輸送至該光學路徑。

10.如技術方案9之氣體輸送系統，其中該環形氣體輸送組件經配置以在複數個第一方向上將氣體輸送至該光學路徑。

11.如任一前述技術方案之氣體輸送系統，其進一步包含一氣體緩衝元件。

12.如技術方案11之氣體輸送系統，其中該氣體緩衝元件包含一溫度控制元件。

13.如任一前述技術方案之氣體輸送系統，其進一步包含可操作以修改該氣體之一流動剖面之一過濾元件。

14.如技術方案13之氣體輸送系統，其中該過濾元件可操作以提供該氣體之一層流剖面。

15.如任一前述技術方案之氣體輸送系統，其進一步包含一氣體射流塑形器件，該氣體射流塑形器件可操作以修改該氣體之一流動剖面，使得該氣體之數量密度在泵浦輻射與該氣體相互作用所處的一泵浦輻射相互作用區之後在該光學輸出之方向上急劇降低。

16.如技術方案15之氣體輸送系統，其中該氣體之該數量密度在朝向該輸出之該方向上在緊接在該泵浦輻射相互作用區之後的一下降區內相對於該泵浦輻射相互作用區之數量密度降低至少10倍，該下降區之一長度為該泵浦輻射相互作用區之一長度的10%或更小。

17.如技術方案15或16之氣體輸送系統，其中該流動剖面之該修改可進一步操作以相對於不存在氣體射流塑形器件之情形而延伸該泵浦輻射相互作用區之一長度。

18.如技術方案17之氣體輸送系統，其中該泵浦輻射相互作用區之該長度相對於不存在氣體射流塑形器件之情形而延伸大於50%。

19.如技術方案15至18中任一項之氣體輸送系統，其中該氣體射流塑形器件包含一成角度壁元件，該成角度壁元件位於該氣體輸送元件下方 且相對於該第一方向成鈍角。

20.如技術方案19之氣體輸送系統，其中該成角度壁元件附接於與該氣體輸送元件之一氣體輸出鄰近之一點處，使得其在此氣體輸出下方且以一角度朝向發射之該氣體延伸。

21.如技術方案20之氣體輸送系統，其中該氣體射流塑形元件包含在其底部末端處敞開的一成角度之水平圓柱形片段。

22.如技術方案21之氣體輸送系統，其中該氣體射流塑形元件包含一半圓柱形元件。

23.如技術方案19至22中任一項之氣體輸送系統，其中該氣體射流塑形元件經定位成使得該氣體射流塑形元件之一壁位於該泵浦輻射相互作用區與該光學輸出之間，且該氣體射流塑形元件之壁皆不位於該氣泵輻射相互作用區與該光學輸入之間。

24.如技術方案23之氣體輸送系統，其中該氣體塑形元件包含該壁中用以將該所產生量測輻射傳遞至該光學輸出的一孔隙。

25.一種用於一照明源中之氣體輸送系統，其包含：一氣體輸送元件，其經配置以在至少一第一方向上導引氣體，其中該氣體輸送元件包含：一光學輸入及一光學輸出，其共同界定一光學路徑，該光學路徑在一第二方向上定向；及一氣體射流塑形器件，其可操作以修改該氣體之一流動剖面，使得該氣體之數量密度在泵浦輻射與該氣體相互作用所處的一泵浦輻射相互作用區之後在該光學輸出之方向上急劇降低。

26.如技術方案25之氣體輸送系統，其中該氣體之該數量密度在朝 向該輸出之該方向上在緊接在該泵浦輻射相互作用區之後的一下降區內相對於該泵浦輻射相互作用區之數量密度降低至少10倍，該下降區之一長度為該泵浦輻射相互作用區之一長度的10%或更小。

27.如技術方案25或26之氣體輸送系統，其中該流動剖面之該修改可進一步操作以相對於不存在氣體射流塑形器件之情形而延伸該泵浦輻射相互作用區之一長度。

28.如技術方案27之氣體輸送系統，其中該泵浦輻射相互作用區之該長度相對於不存在氣體射流塑形器件之情形而延伸大於50%。

29.如技術方案25至28中任一項之氣體輸送系統，其中該氣體射流塑形器件包含一成角度壁元件，該成角度壁元件位於該氣體輸送元件下方且相對於該第一方向成鈍角。

30.如技術方案29之氣體輸送系統，其中該成角度壁元件附接於與該氣體輸送元件之一氣體輸出鄰近之一點處，使得其在此氣體輸出下方且以一角度朝向發射之該氣體延伸。

31.如技術方案30之氣體輸送系統，其中該氣體射流塑形元件包含在其底部末端處敞開的一成角度之水平圓柱形片段。

32.如技術方案31之氣體輸送系統，其中該氣體射流塑形元件包含一半圓柱形元件。

33.如技術方案29至32中任一項之氣體輸送系統，其中該氣體射流塑形元件經定位成使得該氣體射流塑形元件之一壁位於該泵浦輻射相互作用區與該光學輸出之間，且該氣體射流塑形元件之壁皆不位於該氣泵輻射相互作用區與該光學輸入之間。

34.如技術方案33之氣體輸送系統，其中該氣體塑形元件包含該壁 中用以將該所產生量測輻射傳遞至該光學輸出的一孔隙。

35.一種用於產生高諧波輻射之照明源，其包含：一泵浦輻射源，其可操作以發射泵浦輻射；及一如技術方案1至34或39至43中任一項之氣體輸送系統，其可操作以接收該經發射泵浦輻射且產生該高諧波輻射。

36.一種用於量測一基板上之一目標結構之檢測設備，其包含：一如技術方案35之照明源，其用於產生高諧波輻射；及一感測元件，其用於接收由該目標結構散射之高諧波輻射。

37.一種微影設備，其包含經配置以照明一圖案之一照明光學系統，及經配置以將該圖案之一影像投影至一基板上的一投影光學系統，其中該微影設備包含一如技術方案35或技術方案44至55中任一項之照明源。

38.一種微影系統，其包含：一微影設備，其包含經配置以照明一圖案之一照明光學系統，及經配置以將該圖案之一影像投影至一基板上的一投影光學系統；及一如技術方案36之檢測設備，其中該微影設備經配置以使用藉由該檢測設備計算之一或多個參數以將該圖案施加至另外基板。

39.一種用於一照明源中之氣體輸送系統，其包含至少一第一氣體輸送元件及一第二氣體輸送元件，該第一氣體輸送元件可操作以發射一第一氣體且該第二氣體輸送元件可操作以發射一第二氣體，其方式為使得該第一氣體之一數量密度剖面係藉由該第二氣體變更。

40.如技術方案39之氣體輸送系統，其中該第一氣體為為了產生高 諧波輻射的一高諧波產生氣體介質，且該第二氣體相比於該第一氣體具有高諧波輻射之一較低吸收率。

41.如技術方案39或40之氣體輸送系統，其中該第二氣體可操作以修改該第一氣體之一流動剖面，使得該氣體之數量密度在一泵浦輻射脈衝與該第一氣體相互作用所處的一泵浦輻射相互作用區之後在該泵浦輻射脈衝之傳播方向上急劇降低。

42.如技術方案39、40或41之氣體輸送系統，其中該第一氣體輸送元件鄰近於該第二氣體輸送元件。

43.如技術方案39、40或41之氣體輸送系統，其中該第一氣體輸送元件與該第二氣體輸送元件同心地配置。

44.一種用於產生高諧波輻射之照明源，該照明系統包含如技術方案39至43中任一項之氣體輸送系統且包含可操作以在該第一氣體處發射泵浦輻射之一泵浦輻射源。

45.一種用於產生高諧波輻射之照明源，其包含：一泵浦輻射源，其可操作以在一高諧波產生氣體介質處發射泵浦輻射，藉此在一泵浦輻射相互作用區內激發該高諧波產生氣體介質以便產生該高諧波輻射；及一離子化輻射源，其可操作以在該高諧波產生氣體介質處發射離子化輻射，以離子化該照明源之該泵浦輻射相互作用區與一光學輸出之間的一離子化區處之該氣體。

46.如技術方案45之照明源，其中該離子化區緊鄰該泵浦輻射相互作用區。

47.如技術方案45或46之照明源，其中該照明源經配置使得該離子 化輻射與該泵浦輻射激發該高諧波產生氣體介質實質上同時地來離子化該離子化區處之該氣體。

48.如技術方案45、46或47之照明源，其中該離子化輻射之傳播方向與該泵浦輻射之傳播方向相對。

49.如技術方案48之照明源，其中該泵浦輻射源與該離子化輻射源位於高諧波產生氣體介質之相對側上。

50.如技術方案49之照明源，其可操作使得該泵浦輻射之波長、偏振或傳播角度中之至少一者不同於該離子化輻射之波長、偏振或傳播角度中之至少一者，藉此實現返回泵浦輻射及/或離子化輻射之分離。

51.如技術方案45、46或47之照明源，其中該離子化輻射之傳播方向與該泵浦輻射之傳播方向正交。

52.如技術方案51之照明源，其包含一光學元件，該光學元件可操作以在該離子化區處將該離子化輻射聚焦於一焦線上。

53.如技術方案45至52中任一項之照明源，其包含一共同振盪器，該共同振盪器可操作以提供該泵浦輻射及該離子化輻射兩者。

54.如技術方案45至53中任一項之照明源，其中該光學輸出包含一孔隙，該孔隙經配置以允許傳遞該泵浦輻射且阻擋該高諧波輻射，該泵浦輻射之屬性係使得其相比於該高諧波輻射經受藉由該離子化輻射內之折射之較大偏轉。

55.如技術方案45至54中任一項之照明源，其包含一劑量控制件，該劑量控制件控制該離子化輻射相對於該泵浦輻射之定時，及/或該離子化輻射之強度，藉此控制該離子化區內之吸收特性。

若在此文件中使用術語「度量衡設備」，則吾人亦可讀到彼位置處之 術語「檢測設備」，且反之亦然。在此文件之內容背景中，該設備可用以判定基板上之結構之所關注特性。所關注特性可為量測值且亦可為與經預期圖案之偏差，諸如不存在結構、存在未預期之結構及經預期圖案之改變。

儘管在本文中可特定地參考微影設備在IC製造中之使用，但應理解，本文中所描述之微影設備可具有其他應用，諸如製造整合式光學系統、用於磁疇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。熟習此項技術者將瞭解，在此等替代應用之內容背景中，可認為本文中對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更一般之術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝光之前或之後在例如塗佈顯影系統(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)、度量衡工具及/或檢測工具中處理本文中所提及之基板。適用時，可將本文中之揭示內容應用於此類及其他基板處理工具。另外，可將基板處理多於一次，例如以便產生多層IC，使得本文中所使用之術語基板亦可指已經含有多個經處理層之基板。

儘管上文可特定地參考在光學微影之內容背景中對本發明之實施例之使用，但應瞭解，本發明可用於其他應用(例如壓印微影)中，且在內容背景允許之情況下不限於光學微影。在壓印微影中，圖案化器件中之構形(topography)界定產生於基板上之圖案。可將圖案化器件之構形壓入被供應至基板之抗蝕劑層中，在基板上，抗蝕劑係藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑固化之後，將圖案化器件移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。

本文中所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻 射，包括紫外線(UV)輻射(例如具有為或為約365奈米、355奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如具有在5奈米至20奈米之範圍內之波長)，以及粒子束，諸如離子束或電子束。

術語「透鏡」在內容背景允許時可指各種類型之光學組件中之任一者或其組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。

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。舉例而言，本發明可採取以下形式：電腦程式，其含有描述如上文所揭示之方法的機器可讀指令之一或多個序列；或資料儲存媒體(例如半導體記憶體、磁碟或光碟)，其中儲存有此電腦程式。

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而言將顯而易見，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。

703‧‧‧第一方向

710‧‧‧第二方向

724b‧‧‧角度

Claims (16)

1. 一種用於一照明源(illumination source)中之氣體輸送系統，其包含至少一第一氣體輸送元件及一第二氣體輸送元件，該第一氣體輸送元件可操作以發射(emit)一第一氣體且該第二氣體輸送元件可操作以發射一第二氣體，其方式使得該第一氣體之一數量密度剖面(number density profile)係藉由該第二氣體變更。
2. 如請求項1之氣體輸送系統，其中該第一氣體係用於產生高諧波輻射的一高諧波產生氣體介質，且該第二氣體相比於該第一氣體具有高諧波輻射之一較低吸收率。
3. 如請求項1或2之氣體輸送系統，其中該第二氣體可操作以修改該第一氣體之一流動剖面，使得該氣體之數量密度在一泵浦輻射脈衝與該第一氣體相互作用所處的一泵浦輻射相互作用區之後在該泵浦輻射脈衝之傳播方向上降低。
4. 如請求項1或2之氣體輸送系統，其中該第一氣體輸送元件鄰近於該第二氣體輸送元件。
5. 如請求項1或2之氣體輸送系統，其中該第一氣體輸送元件與該第二氣體輸送元件同心地配置。
6. 如請求項1或2之氣體輸送系統，其中該第一氣體包含產生一量測輻射之一氣體介質。
7. 如請求項6之氣體輸送系統，其中該量測輻射包含在一10至20奈米範圍內之一軟X射線輻射。
8. 如請求項1或2之氣體輸送系統，其中該第一氣體係氖氣且該第二氣體係氬氣。
9. 如請求項1或2之氣體輸送系統，其中該第二氣體塑形該第一氣體以在一預定位置處獲得一陡密度下降(steep density drop off)梯度。
10. 如請求項1或2之氣體輸送系統，其中該第二氣體朝向該第一氣體傾斜。
11. 如請求項1或2之氣體輸送系統，其中該第一氣體輸送元件位於該第二氣體輸送元件內部。
12. 如請求項1或2之氣體輸送系統，其中具有不同氣體剖面之至少兩個氣體射流係添加以塑形該第一氣體之該數量密度剖面。
13. 如請求項12之氣體輸送系統，其中該至少兩個氣體射流具有不同形狀及大小。
14. 如請求項12之氣體輸送系統，其中該至少兩個氣體射流係在實質上相同氣體壓力下操作。
15. 如請求項12之氣體輸送系統，其中該至少兩個氣體射流係在不同氣體壓力下操作。
16. 一種用於產生高諧波輻射之照明源，該照明源包含如請求項1至15中任一項之氣體輸送系統且包含可操作以在該第一氣體處發射泵浦輻射之一泵浦輻射源。

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