TWI807632B - 用於分離遠場中之輻射之總成、輻射源、及度量衡裝置 - Google Patents
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Abstract
一種用於分離遠場中之第一輻射與第二輻射之總成及方法，其中該第一輻射及該第二輻射具有非重疊波長。該總成包含：一毛細管結構，其中該第一輻射及該第二輻射沿著該毛細管結構之至少一部分同軸地傳播；及一光學結構，其經組態以經由干涉來控制該毛細管結構外部之該第一輻射的空間分佈，使得該遠場中之該第一輻射之強度沿著該第二輻射之一光軸縮減。
Description
本發明係關於用於分離跨越不同波長範圍之輻射的總成、方法及裝置。特定言之，本發明係關於分離自氣體毛細管射出的驅動輻射與高階諧波產生之輻射。
微影裝置為經建構以將所要圖案施加至基板上之機器。微影裝置可用於例如積體電路(IC)之製造中。微影裝置可例如將圖案化器件(例如遮罩)處之圖案(亦經常被稱作「設計佈局」或「設計」)投影至提供於基板(例如晶圓)上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。
為了將圖案投影於基板上，微影裝置可使用電磁輻射。此輻射之波長判定可形成於基板上之特徵之最小大小。當前在使用中之典型波長為365nm(i線)、248nm、193nm及13.5nm。與使用例如具有193nm之波長之輻射的微影裝置相比，使用具有在4nm至20nm之範圍內(例如6.7nm或13.5nm)之波長之極紫外線(EUV)輻射的微影裝置可用以在基板上形成較小特徵。
低k1微影可用以處理尺寸小於微影裝置之經典解析度極限的特徵。在此製程中，可將解析度公式表達為CD=k1×λ/NA，其中λ為所
使用輻射之波長、NA為微影裝置中之投影光學器件之數值孔徑、CD為「臨界尺寸」(通常為經印刷之最小特徵大小，但在此狀況下為半節距)且k1為經驗解析度因數。一般而言，k1愈小，則在基板上再生類似於由電路設計者規劃之形狀及尺寸以便達成特定電功能性及效能的圖案變得愈困難。為了克服此等困難，可將複雜微調步驟應用至微影投影裝置及/或設計佈局。此等步驟包括例如但不限於：NA之最佳化、自訂照明方案、相移圖案化器件之使用、設計佈局之各種最佳化，諸如設計佈局中之光學近接校正(OPC，有時亦被稱作「光學及製程校正」)，或通常被定義為「解析度增強技術」(RET)之其他方法。替代地，用於控制微影裝置之穩定性之嚴格控制迴路可用以改良在低k1下之圖案之再生。
在微影製程中，需要頻繁地對所產生之結構進行量測，例如，以用於製程控制及驗證。用於進行此類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，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，光柵填充不足)。在所謂的重建構方法中，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。調整模型之參數直至經模擬相互作用產生相似於自真實目標觀測到之繞射圖案的繞射圖案為止。
除了藉由重建構進行特徵形狀之量測以外，亦可使用此裝置來量測以繞射為基礎之疊對，如已公開專利申請案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。可在諸如例如US2011102753A1及US20120044470A之眾多已公開專利申請案中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光或近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)、極紫外線(EUV)或X射線輻射來界定此類產品特徵。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製程及/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，且可能不準確，此係因為度量衡目標在微影裝置中之光學投影及/或製造製程之其他步驟中之不同處理下不遭受相同的失真。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，電子不能夠穿透厚製程層，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。產生適當高頻率輻射(例如軟X射線及/或EUV輻射)之一種此類方法可使用泵浦輻射(例如紅外線輻射)以激發一
產生介質，藉此產生發射輻射，視情況包含高頻率輻射之高階諧波產生。
使用較長波長泵浦輻射來產生較短波長輻射的一個實例設置使用氣體毛細管光纖。毛細管結構內部之氣體可充當一產生介質，而毛細管可達成泵浦輻射之高局部強度以實現高階諧波產生。在氣體毛細管內部產生之短波長輻射以及泵浦輻射兩者在毛細管之輸出端處射出毛細管。為了例如在度量衡期間使用短波長輻射，可能需要分離短波長輻射與泵浦輻射。本發明旨在提供用以達成泵浦輻射與所產生輻射之改良之分離的方法、總成及裝置。
根據本發明之一態樣，提供一種用於分離遠場中之第一輻射與第二輻射之總成及方法，其中該第一輻射及該第二輻射具有非重疊波長。該總成包含一毛細管結構，其中該第一輻射及該第二輻射沿著該毛細管結構之至少一部分同軸地傳播。該總成進一步包含一光學結構，該光學結構經組態以經由干涉來控制該毛細管結構外部之該第一輻射的空間分佈，使得該遠場中之該第一輻射之強度沿著該第二輻射之一光軸縮減。
視情況，該光學結構可經組態以引起對該第一輻射之干涉使得其形成一環形光束。
視情況，該光學結構可經提供於該毛細管結構之一部分中以用於導引該第一輻射及該第二輻射。
視情況，該光學結構可位於朝向該毛細管結構之一輸出端定位的一末端區段中。
視情況，控制該遠場中之該空間分佈可包含：選擇該光學結構之一材料及一形狀中之至少一者之屬性，以便支援具有電場之一平均
值遍及該毛細管結構之一橫截面為零的一分佈的該第一輻射之模式之傳播。
視情況，該光學結構可包含一布拉格光柵，該布拉格光柵經組態以在遠離該毛細管結構之該輸出端之一方向上反射該第一輻射。
視情況，該布拉格光柵可為一漸進布拉格光柵。
視情況，該光學結構可包含在該毛細管結構之一輸出端之後添加的一波紋區段。
視情況，該光學結構可包含一或多個光學元件，該一或多個光學元件經組態以在該第一輻射進入該毛細管結構之前分裂該第一輻射，使得第一輻射之一第一部分傳播通過該毛細管結構，且第一輻射之一第二部分繞過該毛細管結構；及一旦該第一部分已傳播通過該毛細管結構，就干涉第一輻射之該第一部分及該第二部分。
視情況，該一或多個光學元件可包含圍繞該毛細管結構之一環形結構，該環形結構經組態以導引第一輻射之該第二部分繞過該毛細管結構。
視情況，該一或多個光學元件可經配置以使得第一輻射之該第一部分與該第一輻射之該第二部分的一路徑長度在其干涉之位置處匹配。
視情況，該光學結構可包含一布魯斯特(Brewster)板，該布魯斯特板經組態以在反射該第二輻射之至少一部分時抑制該第一輻射之反射。
視情況，該光學結構可包含一圓錐形鏡面，該圓錐形鏡面在該第一輻射射出該毛細管結構之後位於該第一輻射之路徑中。該圓錐形
鏡面可經組態以使得該第一輻射沿著該第二輻射之一光軸破壞性地干涉自身。
視情況，該光學結構可引起對該第一輻射之干涉使得其繞射至不同於該第二輻射之該光軸的一方向上(形成一偏斜光束)。
根據本發明之另一態樣，提供一種用於分離遠場中之第一輻射與第二輻射的總成及方法，其中該第一輻射及該第二輻射具有非重疊波長。該總成包含一毛細管結構，其中該第一輻射及該第二輻射沿著該毛細管結構之至少一部分同軸地傳播。該總成進一步包含一光學結構，該光學結構經組態以經由繞射來控制該毛細管結構外部之該第一輻射的空間分佈，使得該遠場中之該第一輻射之強度沿著該第二輻射之一光軸縮減。
視情況，該光學結構可包含一系列繞射孔徑，該等繞射孔徑經組態以吸收繞射至該等繞射孔徑之間的區中之該第一輻射之部分，使得該遠場中之該強度縮減了了10倍至1000倍的一範圍。
視情況，該毛細管結構可經組態以：在該毛細管結構之一輸入端處接收該第一輻射；及使用該第一輻射作為驅動輻射，使用高階諧波產生來產生該第二輻射。
視情況，該毛細管結構可包含經組態以容納一氣體介質之一空芯光纖。
視情況，該氣體介質可包含H2、Ne、He、Ar、N2、O2、Kr、Xe中之至少一者。
視情況，該第二輻射可包含具有在1nm至180nm之一範圍內之一或多個波長的輻射。
視情況，該第一輻射可包含具有在200nm至10μm之一範
圍內之一或多個波長的輻射。
根據本發明之另一態樣，提供一種輻射源，其包含如前述技術方案中任一項之一總成。
根據本發明之另一態樣，提供一種微影裝置，其包含如上文所描述之一輻射源。
根據本發明之另一態樣，提供一種度量衡裝置，其包含如上文所描述之一輻射源。
根據本發明之另一態樣，提供一種微影單元，其包含如上文所描述之一輻射源。
2:寬頻帶輻射投影儀
4:光譜儀偵測器
5:輻射
6:光譜
8:結構或剖面
10:反射或散射輻射
302:度量衡裝置/檢測裝置
310:照明源
312:照明系統/照明光學器件
314:參考偵測器
315:信號
316:基板支撐件
318:偵測系統/偵測器
320:度量衡處理單元(MPU)/度量衡處理器
330:泵浦輻射源
332:氣體遞送系統
334:氣體供應件
336:電源
340:第一泵浦輻射
342:發射輻射/經濾光光束
344:濾光器件
350:檢測腔室
352:真空泵
356:經聚焦光束
360:散射輻射/反射輻射
372:位置控制器
374:感測器
382:光譜資料
397:繞射輻射/繞射光
398:另外偵測系統
399:信號
600:實施例/照明源
601:腔室
603:照明系統
605:輻射輸入
607:輻射輸出
609:氣體噴嘴
611:泵浦輻射
613:發射輻射
615:氣流
617:開口
700:總成
702:毛細管結構
704:光學結構
706:第一輻射
708:第二輻射
710:第一輻射及第二輻射同軸地傳播
712:遠場
714:光軸
814:光軸
816:環形空間剖面
818:優先方向
820:輸入端
822:輸出端
1002:毛細管結構
1004:驅動輻射之第一部分
1006:驅動輻射之第二部分
1008:高階諧波產生(HHG)輻射
1010:驅動輻射
1012:同心環形通道
1102:毛細管結構
1104:驅動輻射的第一部分/雷射光束之第一部分
1106:雷射光束之第二部分
1108:高階諧波產生(HHG)輻射
1110:驅動輻射
1202:毛細管結構
1204:驅動輻射之第一部分
1206:驅動輻射之第二部分
1208:高階諧波產生(HHG)輻射
1210:驅動輻射
1212:用布魯斯特板
1214:光學元件
1302:毛細管結構
1312:圓錐形鏡面
1316:驅動輻射
1318:光束之中心
1402:毛細管結構
1412(a):孔徑
1412(b):孔徑
1412(c):孔徑
1412(N):孔徑
1502:毛細管結構
1506:第一輻射/驅動輻射
1507:驅動及高階諧波產生(HHG)輻射/重疊輻射
1508:第二輻射
1514:光軸
1520:孔徑
1530:金屬濾光器
1602:曲線
1604:曲線
1606:曲線
B:輻射光束
BD:光束遞送系統
BK:烘烤板
C:目標部分
CH:冷卻板
CL:電腦系統
DE:顯影器
I:強度
IF:位置量測系統
IL:照明系統/照明器
I/O1:輸入/輸出埠
I/O2:輸入/輸出埠
L:距離
LA:微影裝置
LACU:微影控制單元
LB:裝載匣
LC:微影單元
M1:遮罩對準標記
M2:遮罩對準標記
MA:圖案化器件/遮罩
MT:度量衡工具/散射計
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
PU:處理單元
PW:第二定位器
R:反射率
RO:基板處置器或機器人
S:橢圓形光點/輻射光點
SC:旋塗器
SCS:監督控制系統
SC1:第一標度
SC2:第二標度
SC3:第三標度
SO:輻射源
T:遮罩支撐件
TCU:塗佈顯影系統控制單元
W:基板
WT:基板支撐件
α:角度/傾斜角
φ:方位角
λ:波長
現在將參考隨附示意性圖式而僅作為實例來描述實施例，在該等圖式中：- 圖1描繪微影裝置之示意性綜述；- 圖2描繪微影單元之示意性綜述；- 圖3描繪整體微影之示意性表示，其表示用以最佳化半導體製造之三種關鍵技術之間的合作；- 圖4示意性地說明散射量測裝置；- 圖5描繪其中使用EUV及/或SXR輻射的度量衡裝置之示意性表示；- 圖6表示照明源之示意性表示；- 圖7描繪用於分離遠場中之第一輻射與第二輻射之總成的示意性表示；- 圖8描繪遠場中之驅動輻射之實例空間分佈的示意性表示。圖8(a)
描繪環形空間剖面，且圖8(b)描繪偏斜空間剖面；- 圖9之(a)至(f)描繪造成遠場中之軸線上之驅動輻射強度縮減的波紋區段之實例實施例的示意性表示；- 圖10描繪使用同心環形通道而由毛細管結構繞過驅動輻射之一部分的實例設置之示意性表示；- 圖11描繪使用光學元件而由自由空間中之毛細管結構繞過驅動輻射之一部分的實例設置之示意性表示；- 圖12描繪用於使用布魯斯特板分離遠場中之驅動輻射與HHG輻射的實例設置之示意性表示；- 圖13描繪用於使用圓錐形鏡面將遠場中之驅動輻射與HHG輻射分離的實例設置之示意性表示；- 圖14描繪用於使用藉由一系列孔徑之繞射分離第一輻射與第二輻射的總成之示意性表示；- 圖15描繪用於分離第一輻射與第二輻射的包含傾斜濾光器之總成的示意性表示；- 圖16描繪作為傾斜角之函數的濾光器反射率之實例曲線圖；- 圖17描繪作為傾斜角之函數的有效層厚度之實例曲線圖；及- 圖18描繪作為傾斜角之函數的HHG輻射透射增益之實例曲線圖。
在本發明文件中，術語「輻射」及「光束」用以涵蓋所有類型之電磁輻射及粒子輻射，包括紫外線輻射(例如，具有為365nm、248nm、193nm、157nm或126nm之波長)、極紫外輻射(EUV，例如具有在約5nm至100nm之範圍內之波長)、X射線輻射、電子束輻射及其他
粒子輻射。
如本文中所採用之術語「倍縮光罩」、「遮罩」或「圖案化器件」可被廣泛地解譯為係指可用以向入射輻射光束賦予經圖案化橫截面之通用圖案化器件，該經圖案化橫截面對應於待在基板之目標部分中產生之圖案。在此內容背景中，亦可使用術語「光閥」。除經典遮罩(透射或反射；二元、相移、混合式等)以外，其他此類圖案化器件之實例包括可程式化鏡面陣列及可程式化LCD陣列。
圖1示意性地描繪微影裝置LA。該微影裝置LA包括：照明系統(亦被稱作照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如UV輻射、DUV輻射、EUV輻射或X射線輻射)；遮罩支撐件(例如遮罩台)T，其經建構以支撐圖案化器件(例如遮罩)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MA之第一定位器PM；基板支撐件(例如晶圓台)WT，其經建構以固持基板(例如抗蝕劑塗佈晶圓)W且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該基板支撐件之第二定位器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(例如包含一或多個晶粒)上。
在操作中，照明系統IL例如經由光束遞送系統BD自輻射源SO接收輻射光束。照明系統IL可包括用於引導、塑形及/或控制輻射的各種類型之光學構件，諸如折射、反射、繞射、磁性、電磁、靜電及/或其他類型之光學構件，或其任何組合。照明器IL可用以調節輻射光束B，以在圖案化器件MA之平面處在其橫截面中具有所要空間及角強度分佈。
本文所使用之術語「投影系統」PS應被廣泛地解譯為涵蓋適於所使用之曝光輻射及/或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其
他因素的各種類型之投影系統，包括折射、反射、繞射、反射折射、合成、磁性、電磁及/或靜電光學系統，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」PS同義。
微影裝置LA可屬於如下類型：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PS與基板W之間的空間-此亦被稱作浸潤微影。全文係以引用方式併入本文中之US6952253中給出關於浸潤技術之更多資訊。
微影裝置LA亦可屬於具有兩個或多於兩個基板支撐件WT(又名「雙載物台」)之類型。在此「多載物台」機器中，可並行地使用基板支撐件WT，及/或可對位於基板支撐件WT中之一者上的基板W進行準備基板W之後續曝光的步驟，同時將另一基板支撐件WT上之另一基板W用於在該另一基板W上曝光圖案。
除了基板支撐件WT以外，微影裝置LA亦可包含量測載物台。量測載物台經配置以固持感測器及/或清潔器件。感測器可經配置以量測投影系統PS之屬性或輻射光束B之屬性。量測載物台可固持多個感測器。清潔器件可經配置以清潔微影裝置之部分，例如投影系統PS之部分或提供浸潤液體之系統之部分。量測載物台可在基板支撐件WT遠離投影系統PS時在投影系統PS下方移動。
在操作中，輻射光束B入射於被固持於遮罩支撐件T上之圖案化器件(例如遮罩)MA上，且係由存在於圖案化器件MA上之圖案(設計佈局)而圖案化。在已橫穿遮罩MA的情況下，輻射光束B穿過投影系統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及位置量測系統IF，可準確地移動基板支撐件WT，例如以便使不同目
標部分C在輻射光束B之路徑中定位於經聚焦且對準之位置處。相似地，第一定位器PM及可能另一位置感測器(其未在圖1中明確地描繪)可用以相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化器件MA。可使用遮罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記P1、P2佔據專用目標部分，但該等標記可位於目標部分之間的空間中。當基板對準標記P1、P2位於目標部分C之間時，此等基板對準標記P1、P2被稱為切割道對準標記。
如圖2所展示，微影裝置LA可形成微影單元LC(有時亦被稱作微影單元(lithocell)或(微影)叢集)之部分，微影單元LC常常亦包括用以對基板W執行曝光前製程及曝光後製程之裝置。通常，此等裝置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、例如用於調節基板W之溫度例如以用於調節抗蝕劑層中之溶劑之冷卻板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W、在不同製程裝置之間移動基板W且將基板W遞送至微影裝置LA之裝載匣LB。微影單元中常常亦被集體地稱作塗佈顯影系統之器件可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自身可受到監督控制系統SCS控制，監督控制系統SCS亦可例如經由微影控制單元LACU來控制微影裝置LA。
在微影製程中，需要頻繁地對所產生之結構進行量測，例如，以用於製程控制及驗證。用以進行此量測之工具可被稱為度量衡工具MT。用於進行此類量測之不同類型的度量衡裝置MT為吾人所知，包括掃描電子顯微鏡或各種形式之散射計度量衡工具MT。散射計為多功能器具，其允許藉由在光瞳或與散射計之接物鏡之光瞳共軛的平面中具有感測
器來量測微影製程之參數(量測通常被稱作以光瞳為基礎之量測)，或藉由在影像平面或與影像平面共軛之平面中具有感測器來量測微影製程之參數，在此狀況下量測通常被稱作以影像或場為基礎之量測。全文係以引用方式併入本文中之專利申請案US20100328655、US2011102753A1、US20120044470A、US20110249244、US20110026032或EP1,628,164A中進一步描述此類散射計及關聯量測技術。前述散射計可使用來自硬X射線、軟X射線、極紫外線及可見光至近IR波長範圍之光來量測光柵。在輻射為硬X射線或軟X射線之狀況下，視情況在波長在0.01nm至10nm範圍內之情況下，前述散射計可視情況為小角度X射線散射度量衡工具。
為了正確且一致地曝光由微影裝置LA曝光之基板W，需要檢測基板以量測經圖案化結構之屬性，諸如後續層之間的疊對誤差、線厚度、臨界尺寸(CD)、結構之形狀等。出於此目的，可在微影單元LC中包括檢測工具及/或度量衡工具(圖中未繪示)。若偵測到誤差，則可對後續基板之曝光或對待對基板W執行之其他處理步驟進行例如調整，尤其是在同一批量或批次之其他基板W仍待曝光或處理之前進行檢測的情況下。
亦可被稱作度量衡裝置之檢測裝置用以判定基板W之屬性，且尤其判定不同基板W之屬性如何變化或與同一基板W之不同層相關聯之屬性在不同層間如何變化。檢測裝置可替代地經建構以識別基板W上之缺陷，且可例如為微影單元LC之部分，或可整合至微影裝置LA中，或可甚至為單機器件。檢測裝置可量測潛影(在曝光之後在抗蝕劑層中之影像)上之屬性，或半潛影(在曝光後烘烤步驟PEB之後在抗蝕劑層中之影像)上之屬性，或經顯影抗蝕劑影像(其中抗蝕劑之曝光部分或未曝光部分已被移除)上之屬性，或甚至經蝕刻影像(在諸如蝕刻之圖案轉印步驟之後)
上之屬性。
在第一實施例中，散射計MT為角度解析散射計。在此散射計中，重建構方法可應用於經量測信號以重建構或計算光柵之屬性。此重建構可例如由模擬散射輻射與目標結構之數學模型之相互作用且比較模擬結果與量測之結果產生。調整數學模型之參數直至經模擬相互作用產生相似於自真實目標觀測到之繞射圖案的繞射圖案為止。
在第二實施例中，散射計MT為光譜散射計MT。在此光譜散射計MT中，由輻射源發射之輻射經引導至目標上且來自目標之反射、透射或散射輻射經引導至光譜儀偵測器，該光譜儀偵測器量測鏡面反射輻射之光譜(亦即依據波長而變化的強度之量測)。自此資料，可例如藉由嚴密耦合波分析及非線性回歸或藉由與經模擬光譜庫比較來重建構引起偵測到之光譜的目標之結構或剖面。
在第三實施例中，散射計MT為橢圓量測散射計。橢圓量測散射計允許藉由量測針對每一偏振狀態之散射或透射輻射來判定微影製程之參數。此度量衡裝置藉由在度量衡裝置之照明區段中使用例如適當偏振濾光器來發射偏振光(諸如線性、圓形或橢圓)。適合於度量衡裝置之源亦可提供偏振輻射。全文係以引用方式併入本文中之美國專利申請案11/451,599、11/708,678、12/256,780、12/486,449、12/920,968、12/922,587、13/000,229、13/033,135、13/533,110及13/891,410中描述現有橢圓量測散射計之各種實施例。
在散射計MT之一項實施例中，散射計MT經調適以藉由量測反射光譜及/或偵測組態中之不對稱性(該不對稱性係與疊對之範圍有關)來量測兩個未對準光柵或週期性結構之疊對。可將兩個(可重疊)光柵結構
施加於兩個不同層(未必為連續層)中，且該兩個光柵結構可形成為處於晶圓上實質上相同的位置。散射計可具有如例如共同擁有之專利申請案EP1,628,164A中所描述之對稱偵測組態，使得任何不對稱性係可明確區分的。此提供用以量測光柵中之未對準之直接了當的方式。可在全文係以引用方式併入本文中之PCT專利申請公開案第WO 2011/012624號或美國專利申請案US 20160161863中找到用於經由作為目標之週期性結構之不對稱性來量測含有該等週期性結構的兩個層之間的疊對誤差之另外實例。
其他所關注參數可為焦點及劑量。可藉由如全文係以引用方式併入本文中之美國專利申請案US2011-0249244中所描述之散射量測(或替代地藉由掃描電子顯微法)同時判定焦點及劑量。可使用具有針對焦點能量矩陣(FEM-亦被稱作焦點曝光矩陣)中之每一點之臨界尺寸及側壁角量測之獨特組合的單一結構。若可得到臨界尺寸及側壁角之此等獨特組合，則可根據此等量測獨特地判定焦點值及劑量值。
度量衡目標可為藉由微影製程主要在抗蝕劑中形成且亦在例如蝕刻製程之後形成的複合光柵之總體。光柵中之結構之節距及線寬可在很大程度上取決於量測光學器件(尤其是光學器件之NA)以能夠捕捉來自度量衡目標之繞射階。如早先所指示，繞射信號可用以判定兩個層之間的移位(亦被稱作「疊對」)或可用以重建構如藉由微影製程所產生的原始光柵之至少一部分。此重建構可用以提供微影製程之品質指導，且可用以控制微影製程之至少一部分。目標可具有較小子分段，該等子分段經組態以模仿目標中之設計佈局之功能性部分之尺寸。歸因於此子分段，目標將表現得更相似於設計佈局之功能性部分，使得總體製程參數量測較佳類似於設計佈局之功能性部分。可在填充不足模式中或在填充過度模式中量測
目標。在填充不足模式中，量測光束產生小於總體目標之光點。在填充過度模式中，量測光束產生大於總體目標之光點。在此填充過度模式中，亦有可能同時量測不同目標，因此同時判定不同處理參數。
使用特定目標進行之微影參數之總體量測品質至少部分由用以量測此微影參數之量測配方判定。術語「基板量測配方」可包括量測自身之一或多個參數、經量測之一或多個圖案之一或多個參數，或此兩者。舉例而言，若用於基板量測配方中之量測為以繞射為基礎之光學量測，則量測之參數中之一或多者可包括輻射之波長、輻射之偏振、輻射相對於基板之入射角、輻射相對於基板上之圖案之定向等。用以選擇量測配方之準則中之一者可為例如量測參數中之一者對於處理變化之敏感度。全文係以引用方式併入本文中之美國專利申請案US2016-0161863及已公開美國專利申請案US 2016/0370717A1中描述更多實例。
微影裝置LA中之圖案化製程可為在處理中之最具決定性步驟中的一者，其需要基板W上之結構之尺寸標定及置放之高準確度。為了確保此高準確度，可將三個系統組合於所謂的「整體」控制環境中，如圖3示意性地所描繪。此等系統中之一者為微影裝置LA，其(實際上)連接至度量衡工具MT(第二系統)且連接至電腦系統CL(第三系統)。此「整體」環境之關鍵在於最佳化此等三個系統之間的合作以增強總體製程窗且提供嚴格控制迴路，從而確保由微影裝置LA執行之圖案化保持在製程窗內。製程窗界定製程參數(例如劑量、焦點、疊對)之範圍，在該製程參數範圍內特定製造製程產生所界定結果(例如功能半導體器件)-可能在該製程參數範圍內，微影製程或圖案化製程中之製程參數被允許變化。
電腦系統CL可使用待圖案化之設計佈局(之部分)以預測使
用哪種解析度增強技術且執行運算微影模擬及計算以判定哪種遮罩佈局及微影裝置設定達成圖案化製程之最大總體製程窗(在圖3中由第一標度SC1中之雙箭頭描繪)。解析度增強技術可經配置以匹配微影裝置LA之圖案化可能性。電腦系統CL亦可用以偵測在製程窗內何處微影裝置LA當前正操作(例如使用來自度量衡工具MT之輸入)以預測歸因於例如次佳處理是否可存在缺陷(在圖3中由第二標度SC2中之指向「0」之箭頭描繪)。
度量衡工具MT可將輸入提供至電腦系統CL以實現準確模擬及預測，且可將回饋提供至微影裝置LA以識別例如微影裝置LA之校準狀態中的可能漂移(在圖3中由第三標度SC3中之多個箭頭描繪)。
在微影製程中，需要頻繁地對所產生之結構進行量測，例如，以用於製程控制及驗證。用於進行此類量測之各種工具為吾人所知，包括掃描電子顯微鏡或各種形式之度量衡裝置，諸如散射計。已知散射計之實例常常依賴於專用度量衡目標之佈建，諸如，填充不足之目標(呈簡單光柵或不同層中之重疊光柵之形式的目標，其足夠大使得量測光束產生小於光柵之光點)或填充過度之目標(藉以照明光點部分或完全含有該目標)。另外，使用度量衡工具(例如，照明諸如光柵的填充不足之目標之角度解析散射計)會允許使用所謂的重建構方法，其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且比較模擬結果與量測之結果來計算光柵之屬性。調整模型之參數直至經模擬相互作用產生相似於自真實目標觀測到之繞射圖案的繞射圖案為止。
散射計為多功能器具，其允許藉由在光瞳或與散射計之接物鏡之光瞳共軛的平面中具有感測器來量測微影製程之參數(量測通常被稱作以光瞳為基礎之量測)，或藉由在影像平面或與影像平面共軛之平面
中具有感測器來量測微影製程之參數，在此狀況下量測通常被稱作以影像或場為基礎之量測。全文係以引用方式併入本文中之專利申請案US20100328655、US2011102753A1、US20120044470A、US20110249244、US20110026032或EP1,628,164A中進一步描述此類散射計及關聯量測技術。前述散射計可在一個影像中使用來自硬X射線、軟X射線、極紫外線及可見光至近IR波範圍之光來量測來自多個光柵之多個目標。
圖4中描繪度量衡裝置之一個實例，諸如散射計。該散射計可包含將輻射5投影至基板W上之寬頻帶(例如白光)輻射投影儀2。反射或散射輻射10傳遞至光譜儀偵測器4，該光譜儀偵測器量測鏡面反射輻射之光譜6(亦即依據波長λ而變化的強度I之量測)。自此資料，可由處理單元PU重建構引起偵測到之光譜之結構或剖面8，例如藉由嚴密耦合波分析及非線性回歸，或藉由與圖4之底部處所展示之經模擬光譜庫的比較。一般而言，對於重建構，結構之一般形式為吾人所知，且根據用來製造結構之製程之知識來假定一些參數，從而僅留下結構之幾個參數以待自散射量測資料予以判定。此散射計可經組態為正入射散射計或斜入射散射計。
作為光學度量衡方法之替代方案，亦考慮使用硬X射線、軟X射線或EUV輻射，例如介於0.01nm與100nm之間，或視情況介於0.01nm與50nm之間或視情況介於1nm與50nm之間或視情況介於10nm與20nm之間的波長範圍內之輻射。度量衡工具在上文所呈現之波長範圍中之一者中運行的一個實例為透射小角度X射線散射(如內容之全文係以引用方式併入本文中的US 2007224518A中之T-SAXS)。Lemaillet等人在「Intercomparison between optical and X-ray scatterometry measurements of FinFET structures」(Proc.of SPIE，2013年，8681)中
論述了使用T-SAXS之剖面(CD)量測。應注意，雷射產生電漿(LPP)x射線源之使用描述於全文係以引用方式併入本文中的美國專利公開案第2019/003988A1號及美國專利公開案第2019/215940A1號中。已知在掠入射下使用X射線(GI-XRS)及極紫外線(EUV)輻射之反射量測術技術用於量測基板上之膜及層堆疊之屬性。在一般反射量測術領域內，可應用測角及/或光譜技術。在測角術中，量測在不同入射角下之反射光束之變化。另一方面，光譜反射量測術量測在給定角度下反射之波長之光譜(使用寬頻帶輻射)。舉例而言，EUV反射量測術已在製造用於EUV微影中之倍縮光罩(圖案化器件)之前用於遮罩基底之檢測。
在諸如散射計等度量衡裝置之實例的透射版本中，透射輻射傳遞至光譜儀偵測器，光譜儀偵測器量測如上文所論述之光譜。此散射計可經組態為正入射散射計或斜入射散射計。視情況，使用波長<1nm、視情況<0.01nm之硬X射線輻射之透射版本。
適用範圍有可能使例如軟X射線或EUV域中之波長之使用係不足夠的。因此，已公開專利申請案US 20130304424A1及US2014019097A1(Bakeman等人/KLA)描述混合度量衡技術，其中將使用x射線進行之量測及運用在120nm與2000nm之範圍內之波長的光學量測組合在一起以獲得諸如CD之參數之量測。CD量測係藉由經由一或多個共同部分將x射線數學模型及光學數學模型耦合來獲得。所引用之美國專利申請案之內容之全文係以引用方式併入本文中。
圖5描繪度量衡裝置302之示意性表示，其中在0.1nm至100nm之波長範圍內之輻射可用以量測基板上之結構之參數。圖5中呈現之度量衡裝置302適用於軟X射線或EUV域。
圖5說明僅僅作為實例的包含使用掠入射中之EUV及/或SXR輻射之光譜散射計的度量衡裝置302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302包含輻射源或稱為照明源310、照明系統312、基板支撐件316、偵測系統318、398及度量衡處理單元(MPU)320。
在此實例中，照明源310係用於產生EUV或軟x射線輻射，其可基於高階諧波產生(HHG)技術。輻射源之主要構件係可操作以發射泵浦輻射之泵浦輻射源330及氣體遞送系統332。視情況，泵浦輻射源330為雷射，視情況，泵浦輻射源330為脈衝式高功率紅外線或光學雷射。泵浦輻射源330可為例如具有光學放大器之以光纖為基礎之雷射，從而產生每脈衝可持續例如小於1奈秒(1ns)的紅外線輻射之脈衝，其中脈衝重複率根據需要高達幾兆赫茲。紅外線輻射之波長可為例如大約1微米(1μm)。視情況，雷射脈衝作為第一泵浦輻射340經遞送至氣體遞送系統332，其中在氣體中，輻射之一部分轉換為比第一輻射更高的頻率而成為發射輻射342。氣體供應件334將合適氣體供應至氣體遞送系統332，在該氣體遞送系統中，該合適氣體視情況由電源336離子化。氣體遞送系統332可為切割管。
發射輻射可含有多個波長。若發射輻射為單色的，則可簡化量測計算(例如重建構)，但更容易產生具有若干波長之輻射。發射輻射之發射發散角可為波長相依的。由氣體遞送系統332提供之氣體界定氣體目標，其可為氣流或靜態體積。舉例而言，氣體可為惰性氣體，諸如氖氣
(Ne)、氦氣(He)或氬氣(Ar)。N2、O2、H2、Ar、Kr、Xe氣體皆可被考慮。遞送系統322可提供單一氣體或氣體混合物。若提供氣體混合物作為氣態介質，則氣體可由氣體遞送系統提供為混合物，或提供為單獨氣體，以在遞送之後進行混合。此等氣體可為同一裝置內可選擇的選項。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對(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。可提供一或多個濾光器件344。舉例而言，諸如鋁(Al)或鋯(Zr)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)以自所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310及照明光學器件312之各種構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。
取決於在檢測中之結構之材料，不同波長可提供至下部層中之所要程度之穿透。為了解析最小器件特徵及最小器件特徵當中之缺陷，則短波長很可能為較佳的。舉例而言，可選擇介於1nm至20nm之範圍內或視情況介於1nm至10nm之範圍內或視情況介於10nm至20nm之範圍內的一或多個波長。短於5nm之波長可在自半導體製造中之所關注材料反射時遭受極低臨界角。因此，選擇大於5nm之波長將會在較高入射角下提供較強信號。另一方面，若檢測任務係偵測某一材料之存在例如以偵測污染，則高達50nm之波長可為有用的。
經濾光光束342可自輻射源310進入檢測腔室350，在該檢測腔室中，包括所關注結構之基板W由基板支撐件316固持以用於在量測
位置處進行檢測。所關注結構經標註為T。檢測腔室350內之氛圍可由真空泵352維持為接近真空，使得所產生之高階諧波輻射可在無不當衰減的情況下穿過該氛圍。照明系統312具有將輻射聚焦成經聚焦光束356之功能，且可包含例如二維曲面鏡或一系列一維曲面鏡，如上文所提及的已公開美國專利申請案US2017/0184981A1(其內容之全文係以引用方式併入本文中)中所描述。執行聚焦以在投影至所關注結構上時達成直徑低於10μm之圓形或橢圓形光點S。基板支撐件316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。替代地或另外，基板支撐件316包含例如可按某一角度使基板W傾斜以控制經聚焦光束在所關注結構T上之入射角的傾斜載物台。
視情況，照明系統312將參考輻射光束提供至參考偵測器314，該參考偵測器可經組態以量測經濾光光束342中之不同波長的光譜及/或強度。參考偵測器314可經組態以產生經提供至處理器320之信號315，且濾光器可包含關於經濾光光束342之光譜及/或在經濾光光束中之不同波長之強度的資訊。
散射輻射360係由偵測器318捕捉且光譜被提供至處理器320以用於計算目標結構T之屬性。照明系統312及偵測系統318因此形成檢測裝置。此檢測裝置可包含屬於內容之全文係以引用方式併入本文中之US2016282282A1中所描述之種類的軟X射線及/或EUV光譜反射計。
若目標T具有某一週期性，則經聚焦光束356之輻射亦可經部分地繞射。繞射輻射397相對於入射角接著相對於反射輻射360以明確界定之角度遵循另一路徑。在圖5中，經吸取繞射輻射397以示意性方式
經吸取，且繞射輻射397可遵循除經吸取路徑之外的許多其他路徑。檢測裝置302亦可包含偵測繞射輻射397之至少一部分及/或對繞射輻射397之至少一部分進行成像的另外偵測系統398。在圖5中，繪製了單個另外偵測系統398，但檢測裝置302之實施例亦可包含多於一個另外偵測系統398，該等偵測系統經配置於不同位置處以在複數個繞射方向上偵測繞射輻射397及/或對繞射輻射397進行成像。換言之，照射於目標T上之經聚焦輻射光束的(較高)繞射階由一或多個另外偵測系統398偵測及/或成像。該一或多個偵測系統398產生信號399，該信號經提供至度量衡處理器320。信號399可包括繞射光397之資訊及/或可包括自繞射光397獲得之影像。
為了輔助光點S與所要產品結構之對準及聚焦，檢測裝置302亦可提供在度量衡處理器320之控制下使用輔助輻射之輔助光學器件。度量衡處理器320亦可與位置控制器372通信，該位置控制器操作平移載物台、旋轉載物台及/或傾斜載物台。處理器320經由感測器接收關於基板之位置及定向的高度準確之回饋。感測器374可包括例如干涉計，其可給出大約數皮米之準確度。在檢測裝置302之操作中，由偵測系統318捕捉之光譜資料382經遞送至度量衡處理單元320。
如所提及，檢測裝置之替代形式使用處於正入射或近正入射之軟X射線及/或EUV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皆可經提供在混合度量衡系統中。待量測之效能參數可包括疊對(OVL)、臨界尺寸(CD)、當微影裝置印刷目標結構時微影裝置之焦點、相干繞射成像(CDI)及依解析度疊對(ARO)度量衡。軟X射線及/或EUV輻射可例如具有小於100nm之波長，例如使用介於5nm至30nm之範圍內，視情況介於10nm至20nm之範圍內的輻射。該輻射在特性
上可為窄頻帶或寬頻帶。該輻射可在特定波長帶中具有離散峰值或可具有更連續的特性。
類似於用於當今生產設施中之光學散射計，檢測裝置302可用以量測在微影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、蝕刻裝置、退火裝置及/或其他裝置處理之後使用檢測裝置302來檢測該等基板。
包括但不限於上文所提及之散射計之度量衡工具MT可使用來自輻射源之輻射以執行量測。由度量衡工具MT使用之輻射可為電磁輻射。輻射可為光輻射，例如電磁光譜之紅外線部分、可見光部分及/或紫外線部分中的輻射。度量衡工具MT可使用輻射以量測或檢測基板之屬性及態樣，例如半導體基板上之經微影曝光圖案。量測之類型及品質可取決於由度量衡工具MT使用之輻射之若干屬性。舉例而言，電磁量測之解析度可取決於輻射之波長，其中例如歸因於繞射限制，較小波長能夠量測較小特徵。為了量測具有小尺寸之特徵，可較佳使用具有短波長之輻射(例如EUV及/或軟X射線(SXR)輻射)來執行量測。為了在特定波長或波長範圍下執行度量衡，度量衡工具MT需要存取提供在彼/彼等波長下之輻射的源。存在用於提供不同波長之輻射的不同類型之源。取決於由源提供之波長，可使用不同類型之輻射產生方法。對於極紫外線(EUV)輻射(例如1nm至100nm)，及/或軟X射線(SXR)輻射(例如0.1nm至10nm)，源可使用高階諧波產生(HHG)以獲得在所要波長下之輻射。此等源之發展中面臨的挑戰中之一者係如何有效耦合來自產生設置之發射輻射及將發射輻射與用於驅動製程之輻射分離。
圖6展示照明源310之實施例600的簡化示意圖，該照明源可為用於高階諧波產生之照明源。關於圖5所描述之度量衡工具中之照明源之特徵中的一或多者亦可在適當時存在於照明源600中。照明源600可包含腔室601。照明源600經組態以接收具有由箭頭指示之傳播方向的泵浦輻射611。此處所展示之泵浦輻射611為來自泵浦輻射源330之泵浦輻射340的實例，如圖5中所展示。泵浦輻射611可經由輻射輸入605引導至腔室601中，輻射輸入605可為可由熔融矽石或可相當材料製成之檢視區。泵浦輻射611可具有高斯或中空(例如環形)橫向橫截面剖面且可入射(視情況聚焦)於腔室601內之氣流615上，該氣流具有由第二箭頭指示之流動方向。氣流615包含其中氣體壓力高於某一值的小體積(例如，幾立方毫米)之特定氣體(例如惰性氣體，視情況氦氣、氬氣或氖氣、氮氣、氧氣或二氧化碳)。氣流615可為穩定流。亦可使用其他介質，諸如金屬電漿(例如鋁電漿)。
照明源600之氣體遞送系統經組態以提供氣流615。照明源600經組態以將泵浦輻射611提供於氣流615中以驅動發射輻射613之產生。其中產生發射輻射613之至少大部分的區被稱為相互作用區。相互作用區可自幾十微米(用於緊密聚焦泵浦輻射)變化至幾mm或cm(用於適度聚焦泵浦輻射)或甚至高達幾公尺(用於極其鬆散聚焦泵浦輻射)。視情況，氣流615係由氣體遞送系統提供至抽空或幾乎抽空之空間中。氣體遞送系統可包含氣體噴嘴609，如圖6中所展示，該氣體噴嘴包含在該氣體噴嘴609之出口平面中之開口617。氣流615係自開口617提供。在幾乎所有先前技術中，氣體噴嘴具有切割管幾何結構形狀，其為均勻的圓柱內部幾何結構形狀，且出口平面中之開口之形狀為圓形。如專利申請案
CN101515105B中所描述，亦已使用細長開口。
氣體噴嘴609之尺寸可想像地亦可用於範圍介於微米大小噴嘴至公尺大小噴嘴的按比例增大或按比例縮小之版本中。此廣泛範圍之尺寸標定來自如下事實：可按比例調整設置使得氣流處之泵浦輻射之強度最終處於可對發射輻射有益的特定範圍內，此需要針對可為脈衝雷射之不同泵浦輻射能量之不同尺寸標定，且脈衝能量可在數十微焦耳至數焦耳之間變化。
歸因於泵浦輻射611與氣流615之氣體原子的相互作用，氣流615將使泵浦輻射611之部分轉換成發射輻射613，該發射輻射可為圖5中所展示之發射輻射342的實例。發射輻射613之中心軸線可與入射泵浦輻射611之中心軸線共線。發射輻射613可具有在X射線或EUV範圍內之波長，其中該波長係在0.01nm至100nm、視情況0.1nm至100nm、視情況1nm至100nm、視情況1nm至50nm或視情況10nm至20nm的範圍內。
在操作中，發射輻射613光束可穿過輻射輸出607，且可隨後由照明系統603操縱及引導至待檢測晶圓以用於度量衡量測，照明系統603可為圖5中之照明系統312的實例。發射輻射613可經導引(視情況聚焦)至晶圓上之目標。
因為空氣(及實際上任何氣體)很大程度上吸收SXR或EUV輻射，所以氣流615與待檢測晶圓之間的體積可經抽空或幾乎抽空。由於發射輻射613之中心軸線可與入射泵浦輻射611之中心軸線共線，因此泵浦輻射611可需要被阻擋以防止其穿過輻射輸出607及進入照明系統603。此可藉由將圖5中所展示之濾光器件344併入至輻射輸出607中而進行，該濾光器件置放於所發射光束路徑中且對於驅動輻射不透明或幾乎不透明
(例如對紅外線或可見光不透明或幾乎不透明)但對發射輻射光束至少部分透明。可使用鋯來製造濾光器。當泵浦輻射611具有中空(視情況環形)橫向橫截面剖面時，濾光器可為中空(視情況環形)塊體。
本文中描述用以獲得視情況在泵浦輻射之高階諧波頻率下之發射輻射的方法、裝置及總成。經由製程(視情況使用非線性效應以產生在所提供泵浦輻射之諧波頻率下之輻射的HHG)產生的輻射可作為輻射提供於度量衡工具MT中以用於基板之檢測及/或量測。基板可為經微影圖案化之基板。經由製程獲得之輻射亦可經提供於微影裝置LA及/或微影單元LC中。泵浦輻射可為脈衝式輻射，其可在短時間叢發內提供高峰值強度。
泵浦輻射611可包含具有高於發射輻射之一或多個波長的一或多個波長之輻射。泵浦輻射可包含紅外線輻射。泵浦輻射可包含具有在800nm至1500nm之範圍內之波長的輻射。泵浦輻射可包含具有在900nm至1300nm之範圍內之波長的輻射。泵浦輻射可包含具有在100nm至1300nm之範圍內之波長的輻射。泵浦輻射可為脈衝式輻射。脈衝式泵浦輻射可包含具有在飛秒範圍內之持續時間的脈衝。
對於一些實施例，發射輻射(視情況高階諧波輻射)可包含具有泵浦輻射波長之一或多個諧波。發射輻射可包含在電磁光譜之極紫外線(EUV)、軟X射線(SXR)及/或硬X射線(HXR)部分中之波長。發射輻射613可包含在0.01nm至100nm之範圍內之波長。發射輻射613可包含在0.1nm至100nm之範圍內之波長。發射輻射613可包含在0.1nm至50nm之範圍內之波長。發射輻射613可包含在1nm至50nm之範圍內之波長。發射輻射613可包含在10nm至20nm之範圍內之波長。
諸如以上所描述之高階諧波輻射之輻射可經提供為度量衡工具MT中之源輻射。度量衡工具MT可使用源輻射以對由微影裝置曝光之基板執行量測。該等量測可用於判定基板上之結構之一或多個參數。相比於使用較長波長(例如可見光輻射、紅外線輻射)，使用在較短波長下(例如在如上文所描述之波長範圍內所包含的EUV及/或SXR波長下)之輻射可允許藉由度量衡工具解析結構之較小特徵。具有較短波長之輻射(諸如EUV及/或SXR輻射)亦可更深地穿透至諸如經圖案化基板之材料中，此意謂基板上之較深層之度量衡係可能的。此等較深層可能不可藉由具有較長波長之輻射到達。
在度量衡工具MT中，源輻射可自輻射源發射且經引導至基板上之目標結構(或其他結構)上。源輻射可包含EUV及/或SXR輻射。目標結構可反射及/或繞射入射於目標結構上之源輻射。度量衡工具MT可包含用於偵測繞射輻射之一或多個感測器。舉例而言，度量衡工具MT可包含用於偵測正一(+1)及負一(-1)繞射階之偵測器。度量衡工具MT亦可量測鏡面反射輻射(0階繞射輻射)。用於度量衡之另外感測器可存在於度量衡工具MT中，例如以量測另外繞射階(例如較高繞射階)。
度量衡工具MT可使用短波長輻射，諸如在UV、UV、EUV及SXR輻射中之輻射。輻射可例如在0.1nm至100nm、1nm至100nm或1nm至10nm之範圍內。此輻射可由諸如關於圖6所描述之照明源的照明源提供。照明源可使用高階諧波產生製程以獲得短波長輻射。在高階諧波產生(HHG)中，泵浦輻射之強雷射輻射脈衝(亦被稱作驅動輻射)可經發射至氣態介質中，該氣態介質亦可被稱作氣體目標。此可造成氣體粒子歸因於其與強泵浦輻射相互作用而發射短波長輻射。泵浦輻射可具有在電
磁光譜之可見光或紅外線部分中的波長。在一實例微影度量衡應用中，可使用光學柱將HHG產生之輻射聚焦至基板上之目標上，該光學柱可被稱作照明器，其將來自HHG源之輻射轉移至目標。HHG輻射可接著自目標反射，經偵測及處理例如以量測及/或推斷目標之屬性。
氣體目標HHG組態可大致劃分成兩個單獨的類別：氣體射流及氣體毛細管。圖6描繪實例氣體射流組態，其中氣體體積被引入至驅動輻射雷射光束中。在氣體射流組態中，驅動輻射與固體部件之相互作用保持為最小值。氣體體積可例如包含垂直於驅動輻射光束之氣體流，其中氣體體積圍封於氣胞內部。在氣體毛細管設置中，容納氣體之毛細管結構之尺寸在側向方向上很小，使得其顯著影響驅動輻射雷射光束之傳播。毛細管結構可例如為空芯光纖，其中空芯經組態以容納氣體。
氣體射流HHG組態可提供相對自由度來塑形遠場中之驅動輻射光束之空間剖面，此係由於其並不受由氣體毛細管結構強加之限定限制。氣體射流組態亦可具有較不嚴格的對準容限。另一方面，氣體毛細管可提供驅動輻射與氣態介質之增大之相互作用分區，此可最佳化HHG製程。
為了例如在度量衡應用中使用HHG輻射，將HHG輻射與氣體目標下游的驅動輻射分離。對於氣體射流組態及氣體毛細管組態，HHG輻射與驅動輻射之分離可能為不同的。在兩種狀況下，驅動輻射抑制方案可包含用於自短波長輻射濾出任何剩餘驅動輻射之金屬透射濾光器。然而，在可使用此濾光器之前，驅動輻射之強度應自其在氣體目標處之強度顯著縮減，以免對濾光器造成損壞。可用於此強度縮減之方法對於氣體射流組態及毛細管組態而不同。對於氣體射流HHG，歸因於聚焦至
氣體目標上之驅動輻射光束之形狀及空間剖面(其亦可被稱作空間分佈及/或空間頻率)的相對自由度，此可經工程設計使得在遠場中，其沿著短波長輻射傳播之方向具有低強度。遠場中之此空間分離意謂孔徑可用以阻擋驅動輻射且降低其強度。
相比而言，在氣體毛細管結構中，光束在其穿過氣態介質時之空間剖面可主要由毛細管規定。驅動輻射之空間剖面可由毛細管結構之形狀及材料判定。舉例而言，在將空芯光纖用作毛細管結構之狀況下，光纖結構之形狀及材料判定支援哪些驅動輻射模式傳播通過光纖。對於大多數標準光纖，所支援之傳播模式產生空間剖面，其中驅動輻射之高強度與HHG輻射之高強度重疊。舉例而言，驅動輻射強度可在遠場中以高斯或接近高斯剖面為中心。
隨著驅動輻射及HHG輻射自諸如光纖之毛細管結構射出，該等輻射可與維持遠場中之顯著重疊的空間剖面同軸地傳播。本文中描述用以達成驅動輻射與HHG輻射之空間分離使得可阻擋驅動輻射之方法及總成，且可出於所要目的而提供HHG輻射。儘管本文中關於驅動輻射及HHG輻射加以描述，但本文中所描述之方法及總成可更一般經應用以達成同軸傳播之第一輻射與第二輻射的空間分離，其中第一輻射與第二輻射具有非重疊波長/波長範圍，例如(但不限於)在氣體射流HHG設置中。
圖7描繪用於分離遠場中之第一輻射706與第二輻射708之總成700的示意性表示。該第一輻射與該第二輻射具有非重疊波長，且可例如藉由驅動輻射及HHG輻射。該總成包含毛細管結構702，其中第一輻射及第二輻射沿著毛細管結構702之至少一部分同軸地傳播710。該總成進一步包含光學結構704，該光學結構經組態以控制毛細管結構外部的遠
場中之第一輻射之空間剖面(亦即，空間分佈)。該光學結構使用干涉達成對第一輻射之空間剖面之控制。該干涉造成遠場712中之第一輻射之強度沿著第二輻射之光軸714縮減，使得遠場712中之第一輻射與第二輻射實質上分離。
上文所描述之總成之優點為干涉之使用係波長相依的。由於第一輻射及第二輻射具有非重疊波長，因此有可能控制第一輻射與任何重疊第二輻射分離。此允許光學結構使驅動輻射干涉其他驅動輻射以將其與HHG輻射分離。
在氣體毛細管高階諧波產生組態中，驅動輻射及HHG輻射可實質上在產生HHG輻射之氣體毛細管內部重疊。驅動輻射及HHG輻射在到達光學結構之前可在毛細管內部在實質上相同的方向上傳播。光學結構可藉由控制輻射之空間分佈而達成在遠場中之驅動輻射與HHG輻射之空間分離。隨著驅動輻射傳播開，此構成驅動輻射之傅立葉變換，其中藉由傅立葉變換而變換之頻率對應於輻射之方向。表示輻射傳播之方向的空間頻率判定遠場中之輻射之空間剖面。空間頻率可經修改使得其與遠場中之HHG輻射之空間分佈沒有重疊或有較低重疊。
圖8描繪遠場中之驅動輻射之實例空間分佈。在圖8(a)中，圍繞HHG輻射之光軸814達成環形空間剖面816。在圖8(b)中，驅動輻射在一或多個優先方向818上自HHG輻射之光軸814偏斜。在一實例實施中，HHG輻射可沿著筆直光軸814傳播。該軸線可被稱作z方向或z軸。HHG輻射之強度可能集中在沿著z方向之空間頻率周圍，其中方向(x,y,z)=(0,0,1)。由光學結構執行之空間分佈之修改可引起驅動輻射具有一空間剖面，其中沿著(0,0,1)方向之強度經設定為零或顯著縮減。
在一些實施中，光學結構可形成毛細管結構之部分。毛細管結構可具有輸入端820及輸出端822，其中相對於驅動輻射及HHG輻射之傳播方向來界定輸入及輸出。驅動輻射可在輸入端820處耦合至毛細管結構中。HHG輻射可在氣態毛細管結構內部，在毛細管結構內部存在高強度之驅動輻射的位置處產生。HHG輻射在輸出端822處射出毛細管結構。光學結構可存在於產生HHG輻射之位置與毛細管結構之輸出端822之間。
為了達成光學結構作為毛細管結構之部分，毛細管結構之幾何形狀可經修改，使得其支援在驅動輻射光束自毛細管結構之輸出端822射出之後在遠場中產生環形驅動輻射光束之模式的傳播。形成光學結構之經修改之毛細管不以相同方式影響HHG輻射之模式，此意謂HHG輻射之空間分佈可保持具有約(x,y)=(0,0)之峰值強度的空間剖面。一旦達成環形驅動輻射形狀，就可使用孔徑實現驅動輻射之抑制。孔徑可阻擋環形驅動輻射，同時允許HHG輻射穿過該孔徑。
射出毛細管結構之輻射在遠場中的空間強度剖面可取決於表示在毛細管結構之輸出端822處之輻射之方向的空間頻率。該關係可表示為傅立葉變換，如下：
其中Eff為遠場中之電場，Enf為毛細管末端處之電場，k為對應於驅動雷射波長之波數。座標x,y係沿著x軸及y軸，如圖8中所闡明。θx、θy表示輻射之方向(亦即，空間頻率)與光軸814之間的角度。為了判定毛細管結構之輸出端822處之哪些空間分佈會在遠場中產生環形強度剖面，可沿著光軸(θx=θy=0)評估上述方程式(1.1)，其中要求遠場為
零。此可導致用於毛細管之光學結構部分內部的驅動輻射之條件：
當遍及毛細管之橫截面平均化之電場為零時，可滿足條件1.2，使得在遠場中獲得環形光束。可由毛細管結構中之驅動輻射之模式滿足的條件可進一步包括以下各者中之一或多者：在毛細管結構之光學結構部分內部，遍及橫截面平均化之電場可為零。電場可在毛細管之中心處達到峰值。此中心峰值可有效地產生諧波，以用於HHG輻射產生。驅動輻射之模式之分散可足夠低以輸送雷射脈衝而不會引起相當大的脈衝延長，而不管雷射脈衝之大頻寬。模式之衰減可足夠低以限制雷射脈衝沿著毛細管之傳播的雷射功率之損失。在此情況下，足夠低可為取決於應用之要求及容限而設定之準則。
毛細管之形狀及/或材料可經選擇以便達成驅動輻射在毛細管之光學結構部分內部的空間分佈。一個選項可為使用普通圓柱形中空毛細管。此類毛細管准許無限數目個離散模式。一些模式可經修整以滿足以上條件中之一些或全部。舉例而言，模式HE12及/或模式LP02可經修整以滿足上文所列之條件。具有在毛細管之中心處達到峰值的電場本質上可藉由模式之形狀來滿足。具有遍及毛細管之橫截面平均化為零的電場可藉由操縱毛細管壁處之場之邊界條件來實現。此可例如藉由選擇合適的壁材料來進行。
達成低分散以避免脈衝延長，達成低衰減以限制毛細管內部之損耗以及控制毛細管內部之輻射之相位速度皆可在很大程度上取決於壁材料之光學屬性。因此，或許有可能藉由自具有有利選擇之光學屬性的不同材料之層構成壁來設計亦滿足此等條件的毛細管。儘管高階模式之使
用常常被捨棄，理由為其在中空介電波導中展現高衰減，但藉由選擇具有合適屬性的材料，所達成之衰減可保持足夠低以滿足應用之要求。舉例而言，具有1μm波長之雷射脈衝可在LP02模式中傳播通過半徑為50μm的毛細管，其中每cm僅損失17%，而對於基諧模每cm損失3%。
除了如上文所描述之圓柱形中空毛細管之外，第二選項亦為使用空芯光子晶體光纖(HC-PCF)，其為將材料微結構添加至內壁的毛細管。HC-PCF微結構圖案之若干實例為此項技術中已知的。此類HC-PCF之光學屬性可藉由適合地設計微結構之圖案而在大範圍內調諧。因此，可設計滿足上述條件中之一些或全部的光纖。在一項實例中，HC-PCF可經設計以使得在毛細管內部針對LP02模式之分散為零。
使用諸如LP02模式之高階模式之一個困難可在於確保此為當將雷射光束聚焦至毛細管中時耦合至之模式。此係因為常見高斯雷射光束可傾向於主要耦合至具有相似於高斯光束之強度剖面的毛細管之LP01模式。對於圓柱形毛細管，耦合至高階模式可藉由在空間上塑形經聚焦雷射光束以具有相似於毛細管內部之所要高階模式的強度剖面來達成。此可例如使用光束塑形器件來進行，諸如包含例如旋轉三稜鏡透鏡、一或多個可變形鏡面、一或多個自由形式透射光學元件、一或多個固定自由形式鏡面、空間光調變器等之配置。在HC-PCF之狀況下，或許有可能首先在毛細管入口處激發LP01模式，且接著使用其中微結構逐漸改變之模式轉換器區段將LP01模式轉換成高階模式。
控制毛細管內部之輻射模式的光學結構可沿著所有毛細管存在。在其他實施中，毛細管可具有朝向毛細管之輸入端的第一部分及朝向毛細管之輸出端的第二部分。該第一部分可用於自驅動輻射產生HHG
輻射。該第二部分可包含用於控制驅動輻射之模式以達成遠場中之驅動輻射與HHG輻射之分離的光學結構。
在一實例實施中，存在於毛細管結構之第二部分中的光學結構可包含布拉格光柵。該布拉格光柵可經組態以將驅動輻射反射回遠離毛細管結構之輸出端。為了反射驅動輻射，可將光柵節距設定為驅動輻射之波長一半的整數倍。此引起在此波長下之輻射在向後傳播方向上朝向毛細管結構之輸入端建設性地干涉。該節距亦引起輻射在向前傳播輻射中朝向毛細管結構之輸出端破壞性地干涉。此導致射出輸出端之驅動輻射的強度縮減，且引起遠場中驅動輻射與HHG輻射的分離。驅動輻射可例如反射回至毛細管結構之輸入端。
當針對驅動輻射波長設定布拉格光柵之節距時，HHG輻射並未反射，且可傳播至毛細管結構之輸出端。可能問題可為經反射驅動輻射脈衝可能負面地影響所產生之HHG輻射。然而，對於HHG源中之典型脈衝長度(例如，大約10μm之脈衝長度)，該脈衝如此短使得前向脈衝與毛細管結構內部之氣態介質之相互作用在反向反射之驅動輻射脈衝到達時已經結束。因此，反射脈衝不成問題。反向反射之驅動輻射脈衝可在反向方向上產生次級HHG輻射脈衝，其朝向毛細管結構之輸入端傳播。可提供光學總成以防止反向反射脈衝進入驅動輻射源系統中。
可能的挑戰可為：布拉格光柵可具有波長選擇性，且可能不能反射驅動輻射之全波長範圍，且結果在縮減射出毛細管結構之輸出端的驅動輻射之強度方面不太有效。為了克服此挑戰，布拉格閘控可為漸進布拉格光柵，其中布拉格光柵之節距(亦被稱作週期性)逐漸變化，以反射較寬波長範圍。漸進布拉格光柵亦可被稱作調頻之布拉格光柵。
在中空圓柱形光纖中，布拉格光柵可採用設置於光學結構之內壁上的繞射光柵之形狀。布拉格光柵亦可應用於HC-PCF，例如如Flannery等人之Opt.Mat.Express 7(2017年)中所描述。
除了形成毛細管結構之部分的光學結構以外或作為形成毛細管結構之部分的光學結構之替代方案，光學結構亦可包含與毛細管結構分離之一或多個結構。該光學結構可包含波紋區段。該波紋區段可在朝向毛細管之輸出端的第二部分中添加，或可恰好在毛細管結構之輸出端之後添加。自毛細管結構射出的輻射光束之輻射圖案可藉由對毛細管結構之末端區段塑形及/或添加波紋來修改。
在一實例實施中，該光學結構之底面已成波紋形。該光學結構可在毛細管結構之輸出端之後突出一些距離。波紋之尺寸/節距可經設定以使得驅動輻射之輻射峰值移位遠離HHG輻射之光軸。此可修改射出毛細管之驅動輻射光束之遠場輻射圖案。
圖9之(a)至(f)描繪導致遠場中之軸線上之驅動輻射強度縮減的波紋區段之若干實例實施例。圖9之(a)描繪具有圓柱對稱波紋之實例毛細管。在尺寸經設定以與驅動輻射相互作用的情況下，此結構可在遠場中產生環形驅動輻射光束。圓柱對稱波紋之優點為其與僅在毛細管之部分上具有波紋之結構相比更容易製造。在圖9之(b)中，僅將波紋添加至光學結構之底半部。此可產生不對稱輻射圖案，其中峰值偏斜/傾斜遠離光軸。在圖9之(c)中，光學結構上之波紋表面之長度依據方位角φ而逐漸變化，亦即，光學結構之內壁之不同側可具有不同數目個波紋。由於一般而言，波導中存在波紋傾向於減小導引輻射之相位速度，因此此幾何形狀可產生已在不同方位角下被延遲不同量的驅動輻射波前。結果可為隨著方位
角相位變化轉換成一或多個模式，其可相似於毛細管結構中之TE01模式。此模式之輻射圖案之特徵可在於光軸上之零或接近零強度。可產生環形光束。圖9之(d)描繪包含漸縮成圓錐號角之毛細管的實例結構。此結構可較容易製造，且其可增大驅動輻射發散角。圖9之(e)及圖9之(f)描繪產生遠場光束之實例半圓形結構，該遠場光束可偏斜且離軸地達到峰值。
波紋可為物理波紋。替代地或另外，可藉由使用具有顯著不同光學屬性之材料來提供光學結構之變化。可為圖9之(a)至(f)中所描繪之實例設置中的任一者提供此類基於材料屬性之波紋。
波紋之縮放可包含次波長尺度之尺寸。此類次波長波紋可例如包含在毛細管表面上製造之次微米節距之繞射光柵。然而，波紋亦可導致基於掠入射之離軸建設性干擾，其可能較不依賴於或獨立於波紋之節距。因此，可提供具有非週期性散射中心之平面，諸如粗糙板。此平面可引起離軸地引導驅動輻射光束。
波紋可影響光學結構中之傳播驅動輻射光束之相位速度。在毛細管結構之未經修改部分已經最佳化以用於相位匹配之高階諧波產生的狀況下，波紋可因此不利地影響HHG產生。因此，可較佳的是減少或移除波紋區段中氣態介質之存在，使得僅修改驅動輻射且不存在至HHG輻射之不利的耦合。
上文所描述之用於分離輻射之實例設置使用已傳播通過毛細管結構之驅動輻射之干涉。替代地或另外，有可能在驅動輻射之一部分耦合至毛細管結構輸入端之前分離該驅動輻射之該部分。此可藉由在驅動輻射光束耦合至毛細管結構中之前分裂該驅動輻射光束使得該驅動輻射之第一部分傳播通過毛細管結構且該驅動輻射之第二部分繞過毛細管結構來
達成。一旦第一部分已傳播通過毛細管結構，就干涉驅動輻射之第一部分及第二部分。光學結構可包含用以分裂毛細管結構之前的驅動輻射且干涉驅動輻射之輸出端之後的輻射之部分的光學元件。
用以在毛細管結構外部傳播驅動輻射之第二部分的第一選項可為在毛細管結構周圍添加同心環形通道。該同心環形通道可形成光學結構之部分，且可導引驅動輻射之第二部分。此可在圖10中加以說明。在圖10中，驅動輻射之第一部分1004耦合至毛細管結構1002中。驅動輻射之第二部分1006耦合至毛細管結構周圍的同心環形通道1012中。驅動輻射之第一部分及第二部分可在自毛細管結構及環形通道射出之後組合1010。該經組合驅動輻射可在遠場中形成環形光束。使用驅動輻射之第一部分1004在毛細管結構內部產生的HHG輻射1008可沿著光軸傳播且在遠場中與驅動輻射1010空間上分離。
在組合之毛細管結構1002及同心環形通道1012之末端處驅動輻射之強度分佈可相似於以上所描述之LP02模式的驅動輻射之強度分佈。然而，相比於以上所描述的單一毛細管結構或光子晶體光纖中之LP02模式，在圖10之實施中，中心高強度區可藉由材料壁與外部環形高強度區分離。以此方式，可足以激發及維持毛細管結構中之低階LP01模式。相比於諸如(例如)LP02模式之高階模式，此LP01模式可更容易激發及維持。藉由適當地設計毛細管結構1002及同心環形通道1012中之傳播驅動輻射1004及1006的相位速度，該等驅動輻射在毛細管結構之輸出端平面處之各別相位可經選擇使得其在遠場中之光軸上引起破壞性干涉，亦即，產生環形光束。用於在遠場中達成環形光束之實例條件關於以上方程式1.2加以描述。
同心環形通道之材料可與毛細管結構之材料實質上相同。毛細管結構10002及同心通道1012兩者中之相對相位速度的控制可藉由將其填充有適當氣態介質來達成。毛細管1002及同心通道1012中的氣態介質可具有不同物種及/或具有不同壓力。可藉由適當地選擇毛細管1002及/或同心通道1012之壁材料及/或直徑來進一步控制相位速度。
為了將足夠大分數之驅動輻射耦合至同心通道1012中，一定分數之輸入光束可聚焦於較大光點中或可能呈環形形狀，使得其覆蓋毛細管結構之輸入端及環形同心通道之輸入端兩者。將驅動輻射光束之一部分聚焦於較大光點中可藉由使用光束分光器分裂輸入驅動輻射脈衝之一部分來達成。可使用不同透鏡，藉由使用諸如(例如)可變形鏡面、空間光調變器之光束塑形器件或藉由使用雙聚焦透鏡來獨立地聚焦分裂輻射之兩個部分。
以驅動輻射之第二部分繞過毛細管結構的第二選項使用光學元件以將輻射導引通過自由空間。此想法在圖11中加以說明。如上文所陳述，繞過毛細管結構1102的第二部分1106之功能會干涉自毛細管結構射出之驅動輻射1110的第一部分1104，其方式為使得該干涉在遠場中之軸線上係破壞性的，且形成環形雷射光束。此造成遠場中之驅動輻射1110與HHG輻射1108分離。如圖11中所展示，雷射光束之第一部分1104可聚焦至毛細管結構1102之入口上，而第二部分1106可經引導在毛細管結構1102的周圍。用於分裂及操縱驅動輻射光束之兩個部分之選項在上文關於圖10加以描述，且亦可應用於圖11之設置。圖11展示用以再結合驅動輻射之第一部分及第二部分之光學元件的實例設置。光學元件包含鏡面之組態，即輔助環形鏡面及毛細管之反射出射面。將繞過第二部分
1106與進入毛細管之部分1104再結合使得其可在傳播射出毛細管結構1102之HHG輻射1108之光軸上破壞性地干涉。
以上關於圖10及圖11所描述的同心環形通道及鏡面配置為用於導引及再結合驅動輻射之第二部分與第一部分的光學元件之2個實例配置。使第一部分及第二部分之路徑能夠在空間上再結合的光學元件之許多其他配置係很有可能的。為了達成干涉，脈衝應經再結合以不僅在空間上重疊，而且在時間上重疊。因此，用於光學元件之任何此類組態之另一重要準則可為：穿過毛細管結構之第一部分的路徑長度與繞過毛細管結構之第二部分的路徑長度在準確度內相等，顯著小於脈衝長度。若第一部分與第二部分之間的路徑長度差相對於脈衝之長度顯著地不同，則經再結合部分將在時間上不重疊，從而使得干涉係不可能的。設計光學結構及毛細管結構使得經再結合之驅動輻射部分在空間及時間上重疊可被稱作路徑長度匹配。用於HHG輻射之典型脈衝長度可具有約10μm之數量級(亦即，大約幾十fs之持續時間)。除了在再結合之後達成驅動輻射之第一部分與第二部分在空間及時間上的重疊之外，第一部分及第二部分之強度亦可起作用。較佳地，該等強度應對應於達成驅動輻射之受影響第一部分之整個強度的破壞性干涉。
用於將驅動輻射與HHG輻射分離之另一方法可利用布魯斯特板。布魯斯特板可顯著減少針對給定偏振入射角等於布魯斯特角的輻射之反射。布魯斯特板可對有限範圍之波長有效。在此設置之內容背景中，布魯斯特板可經組態以在與驅動輻射波長重疊之波長範圍中操作。儘管可單獨使用單個布魯斯特板限制驅動輻射強度的縮減，但將受到限制且不足以將驅動輻射與HHG輻射分離。可使用多個布魯斯特板，然而，此亦可
引起HHG輻射(其由布魯斯特板部分反射且部分透射)之強度顯著縮減。其他光學元件可結合布魯斯特板使用以增大分離驅動輻射與HHG輻射之光學結構的總體有效性。
圖12描繪使用布魯斯特板1212以分離遠場中之驅動輻射1210與HHG輻射1208的實例設置。方法可利用驅動輻射之第一部分1204及第二部分1206。在毛細管結構1202之上游，可分裂驅動輻射脈衝，如上文所詳述。第一部分1204可耦合至毛細管結構1202中以用於產生HHG輻射1208，而第二部分1206可繞過毛細管結構1202。在毛細管結構1202之下游，兩個部分可在佈魯斯板1212處再結合。布魯斯特板1212可經設置以最大限度地抑制驅動輻射之第一部分在HHG輻射1208之方向上反射。由於布魯斯特板1212經選擇以對驅動輻射波長起作用，因此不抑制HHG輻射1208之反射。同時，可使用光學元件1214(例如鏡面)來引導驅動輻射之第二部分1206以輻照布魯斯特板1212之背側，且部分透射該第二部分，使得其與驅動輻射之第一部分之剩餘反射重疊。如同涉及輻射之第一部分及第二部分之分裂及再結合的其他設置一樣，路徑長度匹配對於達成在空間及時間上之重疊以實現干涉係重要的。第一部分及第二部分可以此方式再結合以在遠場中形成驅動輻射1210之環形光束，其中其強度與HHG輻射1208之光軸分離。
除了將驅動輻射之一部分與HHG輻射分離之外，布魯斯特板1212亦可使能夠使用驅動輻射之較低強度的第二部分1206。因為布魯斯特板1212抑制驅動輻射之第一部分之反射，所以在布魯斯特板下游的驅動輻射1210之第一部分與第二部分之再結合點處存在較低量之第一部分。第二部分中之縮減之功率允許將較大分數之驅動輻射分裂成驅動輻射
之第一部分以用於在毛細管結構內部產生HHG。
一個潛在問題可為，驅動輻射之第一部分1204及第二部分1206具有不同發散度，且因此具有不同波前曲率，此可使對整個輻射光束1210之破壞性干涉變得困難。然而，若出現此問題，則可藉由亦引入另外光學元件作為光學結構之部分以將焦點提供至第二部分中來避免此問題。僅在毛細管結構之輸出端之後在與HHG輻射1208重疊的驅動輻射1210之部分中達成破壞性干涉可為足夠的。此可為驅動輻射之中心部分。方便地，僅在驅動輻射1210之中心部分中達成破壞可允許驅動輻射之所需第二部分1206縮減。
圖13描繪其中光學結構包含圓錐形鏡面1312之實例設置，該圓錐形鏡面可用以達成驅動輻射沿著HHG輻射之光軸之破壞性干涉。該干涉可在驅動輻射光束射出毛細管結構1302之後在該驅動輻射光束之角展度之外部上的驅動輻射1316與光束之中心1318中的驅動輻射之間發生。圓錐形鏡面1312可置放於毛細管結構之輸出端與意欲阻擋分離之驅動輻射同時允許HHG輻射通過之孔徑之間。孔徑可具有半徑R且可置放於距毛細管結構1302之出口一定距離L處。在此狀況下，圓錐形鏡面1312之開口之半徑h可能不小於d*R/L，其中d為圓錐形鏡面與毛細管結構之出口之間的距離。若開口h較小，則鏡面將阻擋將由孔徑接受的HHG輻射之部分。在給出關於圓錐形鏡面1312之開口之尺寸的此限制的情況下，沿著光軸通過開口之中心的驅動輻射之直接射線1318與經由鏡面自毛細管結構之出口到達孔徑之中心的間接射線1316之間的路徑長度差S為或大致為：
其中NA=R/L為數值孔徑。在該近似法中，已使用d.NA 
h≪d。此方法起作用之要求可為，路徑長度差S應顯著小於驅動輻射脈衝之長度(針對HHG源，為大約10μm)。否則，脈衝將在時間上不重疊且干涉將不可能。由於驅動輻射在其耦合至毛細管中之前未分裂成第一部分及第二部分，因此僅需要直接射線1318與穿過或射中圓錐形鏡面1312之間接射線1316之間的路徑長度匹配。
對於幾mrad之典型NA，當孔徑處於幾十公分遠時圓錐形鏡面接近於毛細管結構出口(例如，距毛細管結構出口幾公分處)時，可滿足此條件。圓錐形鏡面1312可提供為單獨結構，或可與毛細管結構1302自身製造成單個部件。達成破壞性干涉可需要將光學路徑長度微調至次波長準確度。此可例如藉由將鏡面1312在軸向方向上小幅度移動來實現。
以上所描述之實例設置使用干涉效應以使驅動輻射之強度移動遠離遠場中之HHG輻射之光軸。所描述之設置提供環形光束及/或偏斜光束使得驅動輻射之方向不同於HHG輻射之方向。替代此等方法或除了此等方法以外，亦有可能使用繞射機制來縮減驅動輻射之強度。
圖14描繪用於使用繞射將驅動輻射與HHG輻射分離之總成的實例實施。自毛細管結構1402射出之驅動輻射可由複數個孔徑1412(a)至1412(N)繞射。每一繞射步驟可將驅動輻射之一部分繞射至後續孔徑之間的區域中。繞射至孔徑之間的區中之輻射之部分係由下一孔徑吸收，而非穿過孔徑。結果，在每一方向上之傳播驅動輻射之強度會縮減。由繞射孔徑採用之機制可包含所謂的刀口繞射。在每一繞射孔徑處，光束之小部分可經繞射至當前孔徑與下一孔徑之間的區中，使得其將由下一孔徑阻擋及吸收。孔徑邊緣周圍之繞射角通常可為幾度，幾度可顯著大於自毛細管
結構射出之驅動輻射之光束發散度，該光束發散度通常可小於十分之幾度。
在圖14之設置中，N個孔徑1412可置放於距毛細管結構1402之一定距離dn處。孔徑中之每一者的半徑rn可滿足條件r n 
Rd n /L，其中R為最終孔徑之半徑且L為最終孔徑與毛細管結構之出口之間的距離(如上文關於圖13所描述)。此條件可經設定以達成以下情形：每一孔徑n不阻擋HHG輻射光束之部分，其將另外由最終驅動輻射阻擋孔徑接受。
每一孔徑n之存在可藉由將光束功率之小部分繞射至孔徑之間的陰影區(在圖14中之虛線之外部)中而導致傳播驅動輻射光束功率縮減，使得後續孔徑截取及吸收繞射光束功率。
藉由重複此效應多次(N次)，此配置可導致到達最終孔徑之驅動輻射功率顯著縮減。驅動輻射功率縮減可以愈高，使用的孔徑1412就愈多。孔隙1412可形成或可不形成單一總成，如圖14中所指示。孔徑1412可或可不附接至毛細管結構及/或最終孔徑(圖中未繪示)。在一實例設置中，隔開大致100μm的一系列100個後續孔徑可達成驅動輻射光束之幾乎完全衰減。孔徑之數目可經選擇以達成驅動輻射之所要程度之衰減。該衰減可例如在10倍至1000倍之範圍內。
或許有可能用連續圓錐形吸收體替換該系列離散孔徑。結構化或漫射表面可提供為用於圓錐形吸收體之掠入射表面，以便提高吸收速率。
用於泵浦/驅動輻射之強度縮減之方法通常可將強度縮減10倍至1000倍的範圍內。然而，HHG源之轉換效率通常可在10-9至10-6之範圍內。強度縮減之目的可為將驅動輻射之強度減小為至少低於HHG輻射
之強度。為了達成此情形，可需要多個強度縮減步驟。多個縮減步驟可包含上文所描述之強度縮減步驟中之一或多者之組合。此可包含藉由向驅動輻射及HHG輻射給予不同方向來分離遠場中之驅動輻射與HHG輻射的步驟。設置亦可包含阻擋驅動輻射之孔徑、優先透射HHG輻射之金屬絲網及/或(部分)阻擋驅動輻射之透射之其他濾光器(例如，幾個100nm厚的鋯(Zr)濾光器可用以阻擋IR驅動輻射，同時透射顯著更多HHG輻射)中的一或多者。
HHG源中之已知驅動輻射抑制方案可涉及金屬透射濾光器。此可通常以正入射角置放於光束路徑中，其亦可被稱作垂直於輻射光束之光軸的入射。在一實例設置中，在例如使用上文所描述之方法及總成分離遠場中之HHG輻射與驅動輻射之後，可藉由遠場中之硬圓形孔徑來濾光驅動輻射。一定分數之驅動輻射可保持與遠場中之HHG輻射重疊。此為透射濾光器可用以抑制(亦即反射及/或吸收)驅動輻射，同時透射HHG輻射的情況。透射濾光器可例如為400奈米厚的Zr金屬層。
在此已知組態中，驅動輻射及HHG輻射垂直於透射(Zr)濾光器之表面入射。此設置之問題可為：若光學通量大於Zr膜之損壞臨限值，則濾光器可能受損。對於典型的Zr濾光器大小及厚度，損壞臨限值可為約100mW至1W。此臨限值可表示在適合於大容量製造(HVM)應用(例如，使用1kW驅動雷射)之HHG照明源中所預見的驅動輻射功率之僅0.1%至1%。由於此情形使損壞臨限值接近或甚至低於可在HVM工具中預期的透射濾光器上之殘餘驅動輻射輻照度，因此開發用以支援較高驅動輻射輻照度之方式可為有益的。
為了解決改良濾光器之驅動輻射損壞臨限值使得其可耐受
較高入射強度的問題，本文中提議用於增大總成(諸如本文中所描述之總成)之損壞臨限值的特徵及方法。損壞臨限值可在2倍至3倍範圍內增大。透射濾光器厚度之選擇可受濾光器材料(例如金屬膜，諸如鋯)之損壞臨限值及/或待達成之驅動輻射抑制之程度影響。典型地，較薄膜可具有較低損壞臨限值。此可意謂由於低損壞臨限值，濾光器厚度無法任意縮減，但鑒於由較薄膜達成之較高HHG輻射透射率，有時可需要薄濾光器膜。
本文提供如圖15中所描繪之總成。第一輻射1506及第二輻射1508可自諸如毛細管結構1502之高階諧波產生設置輸出。第一輻射1506可為驅動輻射且第二輻射1508可為HHG輻射。第一輻射1506與第二輻射1508可在遠場中部分分離。此可例如使用如上文所描述之總成來達成。可將孔徑1520置放於遠場中，以便阻擋驅動輻射1506之部分。孔徑可為圍繞HHG輻射之光軸1514定位以使其通過的圓形孔徑。然而，一些驅動輻射亦可穿過孔徑1520。在已穿過孔徑1520的情況下，存在重疊之驅動輻射及HHG輻射1507。為了自重疊輻射1507移除驅動輻射1506，可將諸如鋯濾光器之金屬濾光器1530置放於重疊輻射之路徑中。金屬濾光器1530可具有波長相依材料屬性，此意謂濾光器對HHG輻射的透射率相比於對驅動輻射的透射率更高。在已穿過濾光器1530之後，驅動輻射分量可已實質上縮減。
如上文所提及，金屬濾光器可在入射輻射之功率強度的區中具有損壞臨限值，儘管存在任何先前施加之強度縮減元件。此可歸因於材料對入射輻射之吸收，從而導致高熱負荷及隨之而來的對濾光器之損壞。為了解決此問題，本文中提議使用以角度α傾斜之濾光器1530，如圖15中所描繪。為避免疑問。濾光器之非傾斜(0度角)位置被認為係垂直於
光軸1514之平面。具體言之，非傾斜位置可被認為垂直於驅動輻射之光軸。相對於驅動及HHG輻射1507以傾斜角定位濾光器1530可增大驅動輻射之反射比，同時使HHG輻射透射保持相同。增大反射將縮減濾光器材料中之熱負荷。增大之反射比亦可改良驅動輻射抑制。
由金屬濾光器反射之驅動輻射之量係角度相依的。舉例而言，對於在1032nm之波長下之s偏振之驅動輻射，當鋯濾光器自0°(亦即，垂直於光軸)移動至70°傾斜角時，該濾光器之反射率可自約40%增大至75%。反射率增大可引起濾光器對驅動輻射吸收較少。通過鋯濾光器之驅動輻射透射可極小。因此，未經反射之驅動輻射係由濾光器吸收。結果，當自0度傾斜角移動至70度傾斜角時，在此段落之特定實例中由鋯濾光器吸收之驅動輻射的量可自入射驅動輻射之約60%改變至25%。此可將Zr濾光器上之熱負荷減小2至3倍。
圖16描繪作為金屬濾光器之傾斜角α之函數的反射率R之實例曲線圖。曲線1602描繪驅動輻射之反射率，且曲線1604描繪HHG輻射之反射率。曲線1606為反射消光比(曲線1602與曲線1604之間的比率)。該曲線圖展示可針對高驅動輻射反射達成峰值，同時相比而言使HHG輻射反射保持相對較低。為了保存相對較高消光比，影像塊角度在0至70度內，視情況在10至70度內，視情況在20至70度內，視情況在30至70度內，視情況在40至70度內，視情況在50至70度內，視情況在55至70度內，視情況在60至70度內，視情況在65至70度內，且視情況為70度。
金屬濾光器之缺點可為其不僅使驅動輻射消光，而且可顯著吸收待由總成輸出之所要HHG輻射。舉例而言，400nm鋯濾光器可吸收高達75%的HHG輻射光。此可被認為係嚴重的HHG輻射功率損失。因
此，可需要提供具有增大之HHG輻射透射之濾光器。
有可能使用傾斜濾光器之優點來增大HHG透射。代替藉由引入如上文所描述之傾斜角來保持相同的金屬濾光器且增大驅動輻射之反射比，有可能使用相同傾斜角，同時縮減濾光器之厚度。此縮減之厚度可增大通過濾光器之HHG輻射透射，同時保持驅動輻射抑制相同。藉由引入傾斜角且縮減厚度以保持相同的驅動輻射抑制，HHG輻射透射可增大約15%。
圖17描繪達成與非傾斜濾光器相同的驅動輻射抑制所需的作為濾光器之傾斜角之函數的(有效)濾光器層厚度之實例曲線圖。非傾斜鋯濾光器之400nm厚(傾斜角α=0)的有效濾光器厚度在圖17中被描繪為曲線。自該曲線圖可看到，在70°下傾斜的340nm厚的鋯濾光器可達成與400nm厚的非傾斜鋯濾光器相同的驅動輻射抑制。圖17之實例可考量在真空-鋯濾光器界面處之反射、在傳播通過濾光器時之吸收及在鋯-真空界面處之反射。
若使用具有減小之厚度的(傾斜)金屬濾光器，則通過濾光器之HHG輻射透射可能因此增大。圖18描繪作為傾斜角之函數的HHG輻射透射中之相對增益的實例曲線圖，其中厚度已縮減以達成相同的驅動輻射反射，如圖17中所描繪。可看到，HHG輻射透射可因此增大15%。由於高HHG源功率輸出為用於基於XUV或SXR輻射(或本文中所描述之其他HHG輻射)之大容量製造度量衡應用的合乎需要且有利的結果，因此此可為使用縮減厚度之傾斜金屬濾光器的優點。
上文所提供之實例厚度及百分比係關於Zr濾光器。然而，鑒於金屬或其他材料之相似光學屬性，可針對由其他金屬或其他材料(諸
如(例如)Ag、Al、Si等，其為HHG源中之其他所用濾光器材料)製成之濾光器達成相似的效應。濾光器亦可由上列金屬之合金或不同材料之多個子層製成，例如Zr、Al、Si、Ag等之兩種或多於兩種之組合。
在金屬濾光器之損壞臨限值不為濾光器厚度之決定因素的狀況下，可連續使用多個較薄濾光器。系列中之每一濾光器可具有相同的傾斜角。因此，金屬-真空及真空-金屬界面之數目增大，且因此，自彼等表面反射之驅動輻射的量亦可增大。因此，可藉由較小總濾光器厚度達成相同程度之驅動輻射抑制，且藉此可達成HHG輻射透射之額外增大。
替代HHG透射之改良及熱負荷之縮減及/或除了HHG透射之改良及熱負荷之縮減以外，傾斜濾光器組態亦可用於HHG輻射脈衝能量控制及光譜參考量測。在已知度量衡工具中，可使用參考光柵。此等參考光柵可具有缺點，此係因為該等參考光柵可對HHG光束品質有相當大的影響。此可因為可包含短波長之HHG光束品質可對HHG光學器件中之任一者上的表面不完美性極敏感。此可導致用於參考光柵之光學器件之表面平滑度的嚴格nm尺度容限。然而，參考光柵中之光柵線之製造製程可導致一些表面粗糙度，其容易超越此等嚴格容限。另外，在極高品質HHG輻射相容鏡面上進行足夠平滑光柵之產生及製造表示度量衡工具之主要成本貢獻因素。本文中提議藉由使用總成中之金屬濾光器以監測HHG輻射之源功率及光譜來解決此等挑戰。此可避免使用參考光柵，且藉此避免對應成本及關於HHG光束品質之損失。
如圖16中所說明，將金屬濾光器之角度增大超出某一傾斜角(對於鋯，超出約70°傾斜角)亦可導致HHG輻射反射增大。有可能調諧該角度使得其經設定使得反射HHG輻射功率之小分數。可將經反射HHG
輻射發送至HHG輻射光譜儀。此可允許在例如度量衡應用中在源之使用期間進行原位光譜量測及/或源功率校準。在源功率及/或源光譜中觀測到之時間波動可例如用以校正度量衡工具之量測結果。此可導致工具之準確度及敏感度範圍的顯著改良。此外，此設置可允許避免在HHG輻射光束路徑中使用參考光柵。對參考光柵之此避免可導致HHG源光學器件之相當大的成本減少，以及HHG輻射光束品質之改良。
在包含本文中所描述之金屬濾光器之總成中，HHG輻射透射通過該濾光器。當濾光器以一角度傾斜時，HHG輻射通過該濾光器之路徑長度將隨著傾斜角增大而增大。因此，當傾斜角增大時，HHG輻射衰減亦增大。此可能因為HHG輻射之一部分在其傳播通過濾光器材料時被吸收。此角度相依衰減可用作用以控制由總成/源輸出之HHG輻射之劑量的動態方式，而不會影響HHG製程自身。可例如使用控制及/或回饋迴路原位調變濾光器角度。此動態劑量控制可實現HHG輻射輸出功率相對於任何波動之準確穩定化。波動可例如由驅動雷射及/或氣體目標系統誘發。當提供於度量衡工具內部時，度量衡工具之效能可得以改良。
包括如本文中所描述之傾斜濾光器的方法及總成可與光學總成組合使用，該光學總成諸如本文中所描述之毛細管結構HHG設置。用於減少如本文中所描述之濾光器之損壞臨限值的傾斜濾光器總成亦可用於替代HHG設置中，諸如(例如)圖6中所展示之氣體射流HHG設置及具有經密封氣體體積之氣胞HHG設置。傾斜濾光器總成亦可用於第一與第二重疊輻射待分離之任何其他設置中，其係藉由提供具有為相關第一及第二波長/波長範圍所需的反射及透射屬性的濾光器材料來進行。
包括如本文中所描述之傾斜濾光器的方法及總成可結合微
影裝置(例如使用如上文所描述之極紫外線(EUV)輻射之微影裝置)使用或結合EUV微影源使用。傾斜濾光器總成可用以分離具有用於微影裝置或微影源中之不同波長之輻射。一項實施例為使用傾斜濾光器總成來分離射中液態金屬介質之泵浦輻射與金屬介質產生之EUV輻射。
本文中所描述之驅動輻射可包含：紅外線(IR)輻射，其包含在大致700nm至10μm範圍內之一或多個波長；可見光輻射，其包含在大致400nm至700nm範圍內之一或多個波長；及/或紫外線(UV)輻射，其包含在大致200nm至400nm範圍內之一或多個波長。驅動輻射可包含以上各者中之任一者之組合。
本文中所描述之HHG輻射可包含在1nm至180nm之範圍內之一或多個波長。HHG輻射可例如包含在1nm至10nm、10nm至100nm及/或100nm至180nm之範圍內的波長。
本文中所描述之毛細管結構可在使用中用氣態介質填充以用於達成高階諧波產生。氣態介質可包含H2、Ne、He、Ar、N2、O2、Kr、Xe中之一或多種。本文中所描述之總成之使用的其他細節係關於圖5及圖6提供。
本文中所描述之總成可提供為用於提供HHG輻射之輻射源。輻射源可用作照明源。照明源可經提供於例如度量衡裝置MT、檢測裝置、微影裝置LA及/或微影單元LC中。
用以執行量測之發射輻射之屬性可影響所獲得量測之品質。舉例而言，輻射光束之橫向光束剖面(橫截面)的形狀及大小、輻射之強度、輻射之功率譜密度等可影響藉由輻射執行之量測。因此，具有提供具有引起高品質量測之屬性之輻射的源係有益的。
在以下經編號條項之後續清單中揭示另外實施例：
1.一種用於分離遠場中之第一輻射與第二輻射之總成，其中該第一輻射及該第二輻射具有非重疊波長，該總成包含：一毛細管結構，其中該第一輻射及該第二輻射沿著該毛細管結構之至少一部分同軸地傳播；及一光學結構，其經組態以經由干涉來控制該毛細管結構外部之該第一輻射的空間分佈，使得該遠場中之該第一輻射之強度沿著該第二輻射之一光軸縮減。
2.如條項1之總成，其中該光學結構經組態以引起對該第一輻射之干涉使得其形成一環形光束。
3.如前述條項中任一項之總成，其中該光學結構經提供於該毛細管結構之一部分中以用於導引該第一輻射及該第二輻射。
4.如條項3之總成，其中該光學結構位於朝向該毛細管結構之一輸出端定位的一末端區段中。
5.如條項3至4中任一項之總成，其中控制該遠場中之該空間分佈包含：選擇該光學結構之一材料及一形狀中之至少一者之屬性，以便支援具有電場之一平均值遍及該毛細管結構之一橫截面為零的一分佈的該第一輻射之模式之傳播。
6.如條項3至5中任一項之總成，其中該光學結構包含一布拉格光柵，該布拉格光柵經組態以在遠離該毛細管結構之該輸出端之一方向上反射該第一輻射。
7.如條項6之總成，其中該布拉格光柵係一漸進布拉格光柵。
8.如前述條項中任一項之總成，其中該光學結構包含在該毛細管結構之一輸出端之後添加的一波紋區段。
9.如前述條項中任一項之總成，其中該光學結構包含一或多個光學元件，該一或多個光學元件經組態以：在該第一輻射進入該毛細管結構之前分裂該第一輻射，使得第一輻射之一第一部分傳播通過該毛細管結構，且第一輻射之一第二部分繞過該毛細管結構；及一旦該第一部分已傳播通過該毛細管結構，就干涉第一輻射之該第一部分及該第二部分。
10.如條項9之總成，其中該一或多個光學元件包含圍繞該毛細管結構之一環形結構，該環形結構經組態以導引第一輻射之該第二部分繞過該毛細管結構。
11.如條項9至10中任一項之總成，其中該一或多個光學元件經配置以使得第一輻射之該第一部分與該第一輻射之該第二部分的一路徑長度在其干涉之位置處匹配。
12.如前述條項中任一項之總成，其中該光學結構包含一布魯斯特板，該布魯斯特板經組態以在反射該第二輻射之至少一部分時抑制該第一輻射之反射。
13.如前述條項中任一項之總成，其中該光學結構包含一圓錐形鏡面，該圓錐形鏡面在該第一輻射射出該毛細管結構之後位於該第一輻射之路徑中，其中該圓錐形鏡面經組態以使得該第一輻射沿著該第二輻射之一光軸破壞性地干涉自身。
14.如條項1之總成，其中該光學結構引起對該第一輻射之干涉使
得其繞射至不同於該第二輻射之該光軸的一方向上。
15.一種用於分離遠場中之第一輻射與第二輻射之總成，其中該第一輻射及該第二輻射具有非重疊波長，該總成包含：一毛細管結構，其中該第一輻射及該第二輻射沿著該毛細管結構之至少一部分同軸地傳播；及一光學結構，其經組態以經由繞射來控制該毛細管結構外部之該第一輻射的空間分佈，使得該遠場中之該第一輻射之強度沿著該第二輻射之一光軸縮減。
16.如條項15之總成，其中該光學結構包含一系列繞射孔徑，該等繞射孔徑經組態以吸收繞射至該等繞射孔徑之間的區中之該第一輻射之部分，使得該遠場中之該強度縮減了10倍至1000倍的一範圍。
17.如前述條項中任一項之總成，其中該毛細管結構經組態以：在該毛細管結構之一輸入端處接收該第一輻射；及使用該第一輻射作為驅動輻射，使用高階諧波產生來產生該第二輻射。
18.如前述條項中任一項之總成，其中該毛細管結構包含經組態以容納一氣體介質之空芯光纖。
19.如前述條項中任一項之總成，其中該氣體介質包含H2、Ne、He、Ar、N2、O2、Kr、Xe中之至少一者。
20.一種用於分離遠場中之第一輻射與第二輻射之總成，其中該第一輻射及該第二輻射具有非重疊波長，該總成包含：一傾斜金屬濾光器，其經組態以接收入射重疊之第一輻射及第二輻射，其中該濾光器對該第一輻射之一透射率低於對該第二輻射之透射率；
且其中該濾光器具有相對於與該第一輻射之光軸垂直的一平面的一傾斜角，使得該傾斜濾光器與平行於該垂直平面之一角度相比對第一輻射的一反射率增大。
21.如條項20之總成，其中該傾斜角在與該垂直平面成10度至70度之一範圍內。
22.如條項21之總成，其中該傾斜角經選擇為在達成第一輻射之最高反射的範圍內之角度。
23.如條項20至22中任一項之總成，其中該傾斜濾光器對該第一輻射之反射率係在40%至75%之一範圍內。
24.如條項20至23中任一項之總成，其中該金屬為鋯。
25.如條項20至23中任一項之總成，其中該金屬為銀、鋁中之一者。
26.如條項20至25中任一項之總成，其中該傾斜濾光器亦增大該第二輻射之反射率，且其中該總成進一步包含：一偵測器，其經組態以捕捉經反射第二輻射；及一光譜儀，其經組態以執行該所捕捉第二輻射之一光譜量測。
27.如條項26之總成，其中該光譜儀經進一步組態以執行該所捕捉第二輻射之一功率量測。
28.如條項20至27中任一項之總成，其中該總成經組態以調變該濾光器之該傾斜角以用於控制第二輻射之透射率之量。
29.如條項20至28中任一項之總成，其中該傾斜濾光器包含串聯定位之複數個傾斜濾光器。
30.如條項20至28中任一項之總成，其中該總成包含如條項1至19中任一項之總成之特徵。
31.如前述條項中任一項之總成，其中該第二輻射包含具有在1nm至180nm之一範圍內之一或多個波長的輻射。
32.如前述條項中任一項之總成，其中該第一輻射包含具有在200nm至10μm之一範圍內之一或多個波長的輻射。
33.一種輻射源，其包含如前述條項中任一項之總成。
34.一種微影裝置，其包含如條項33之輻射源。
35.一種度量衡裝置，其包含如條項33之輻射源。
36.一種微影單元，其包含如條項33之輻射源。
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。可能其他應用包括製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測、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實施例，但實施例可用於其他裝置中。實施例可形成遮罩檢測裝置、度量衡裝置或量測或處理諸如晶圓(或其他基板)或遮罩(或其他圖案化器件)之物件之任何裝置之部分。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周圍(非真空)條件。
儘管可在本文中特定地參考在檢測或度量衡裝置之內容背景中之實施例，但實施例可用於其他裝置中。實施例可形成遮罩檢測裝置、微影裝置或量測或處理諸如晶圓(或其他基板)或遮罩(或其他圖案化器件)之物件的任何裝置之部分。術語「度量衡裝置」(或「檢測裝置」)
亦可指檢測裝置或檢測系統(或度量衡裝置或度量衡系統)。例如包含一實施例的檢測裝置可用以偵測基板之缺陷或基板上之結構之缺陷。在此實施例中，基板上之結構之所關注特性可能係關於結構中之缺陷、結構之特定部分之不存在或基板上之非想要結構之存在。
儘管上文可特定地參考在光學微影之內容背景中對實施例之使用，但應瞭解，本發明在內容背景允許之情況下不限於光學微影可用於其他應用(例如壓印微影)中。
雖然上文所描述之目標或目標結構(更一般而言，基板上之結構)為出於量測之目的而特定設計及形成的度量衡目標結構，但在其他實施例中，可對作為在基板上形成之器件之功能性部分的一或多個結構量測所關注屬性。許多器件具有規則的類光柵結構。如本文中所使用之術語結構、目標光柵及目標結構並不要求已特定地針對正被執行之量測來提供該結構。另外，度量衡目標之節距可接近於散射計之光學系統的解析度極限或可能更小，但可能比目標部分C中之藉由微影製程製得的典型非目標結構(視情況產品結構)之尺寸大得多。實務上，可使目標結構內之疊對光柵之線及/或空間包括在尺寸上相似於非目標結構之較小結構。
雖然上文已描述特定實施例，但應瞭解，可以與所描述之方式不同的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。
儘管特定參考「度量衡裝置/工具/系統」或「檢測裝置/工具/系統」，但此等術語可指相同或相似類型之工具、裝置或系統。例如包含本發明之一實施例之檢測或度量衡裝置可用以判定基板上或晶圓上之
結構之特性。例如包含本發明之一實施例之檢測裝置或度量衡裝置可用以偵測基板之缺陷或基板上或晶圓上之結構之缺陷。在此實施例中，基板上之結構之所關注特性可能係關於結構中之缺陷、結構之特定部分之不存在或基板上或晶圓上之非想要結構之存在。
儘管特定地參考SXR及EUV電磁輻射，但應瞭解，本發明在內容背景允許之情況下可藉由所有電磁輻射來實踐，該等電磁輻射包括無線電波、微波、紅外線、(可見)光、紫外線、X射線及γ射線。作為光學度量衡方法之一替代方案，亦已考慮使用X射線，視情況硬X射線，例如在低於0.1nm，視情況低於0.01nm或在0.01nm與10nm之間，或視情況在0.01nm與1nm之間，或視情況在0.01nm與0.1nm之間之波長範圍內的輻射，以用於度量衡量測。
儘管特定地參考金屬濾光器，但應瞭解，在內容背景允許之情況下，可運用具有合適光學屬性之其他類型之材料(諸如矽)的濾光器來實踐本發明。
雖然上文已描述特定實施例，但應瞭解，一個實施例中之特徵中之一或多者亦可存在於不同實施例中，且亦可組合兩個或多於兩個不同實施例中之特徵。
700:總成
702:毛細管結構
704:光學結構
706:第一輻射
708:第二輻射
710:第一輻射及第二輻射同軸地傳播
712:遠場
714:光軸
Claims (15)
- 一種用於分離遠場中之第一輻射與第二輻射之總成，其中該第一輻射及該第二輻射具有非重疊波長，該總成包含：一毛細管結構，其中該第一輻射及該第二輻射沿著該毛細管結構之至少一部分同軸地傳播；及一光學結構，其經組態以經由干涉或繞射來控制該毛細管結構外部之該第一輻射的空間分佈，使得該遠場中之該第一輻射之強度沿著該第二輻射之一光軸縮減。
- 如請求項1之總成，其中該毛細管結構經組態以：在該毛細管結構之一輸入端處接收該第一輻射；及使用該第一輻射作為驅動輻射來產生該第二輻射。
- 如請求項1或2之總成，其中該毛細管結構經組態以：使用該第一輻射作為驅動輻射，使用高階諧波產生來產生該第二輻射。
- 如請求項1或2之總成，其中該光學結構經組態以引起對該第一輻射之干涉使得其形成一環形光束。
- 如請求項1或2之總成，其中該光學結構經提供於該毛細管結構之一部分中以用於導引該第一輻射及該第二輻射，且其中視情況，該光學結構 位於朝向該毛細管結構之一輸出端定位的一末端區段中。
- 如請求項5之總成，其中存在以下情形中之至少一者：控制該遠場中之該空間分佈包含：選擇該光學結構之一材料及一形狀中之至少一者之屬性，以便支援具有電場之一平均值遍及該毛細管結構之一橫截面為零的一分佈的該第一輻射之模式之傳播，且該光學結構包含一布拉格光柵，該布拉格光柵經組態以在遠離該毛細管結構之該輸出端之一方向上反射該第一輻射。
- 如請求項1或2之總成，其中該光學結構包含在該毛細管結構之一輸出端之後添加的一波紋區段。
- 如請求項1或2之總成，其中該光學結構包含一或多個光學元件，該一或多個光學元件經組態以：在該第一輻射進入該毛細管結構之前分裂該第一輻射，使得該第一輻射之一第一部分傳播通過該毛細管結構，且該第一輻射之一第二部分繞過(bypass)該毛細管結構；及一旦該第一部分已傳播通過該毛細管結構，就干涉該第一輻射之該第一部分及該第二部分。
- 如請求項8之總成，其中該一或多個光學元件包含圍繞該毛細管結構之一環形結構，該環形結構經組態以導引該第一輻射之該第二部分繞過該毛細管結構。
- 如請求項8之總成，其中該一或多個光學元件經配置以使得該第一輻射之該第一部分與該第一輻射之該第二部分的一路徑長度在其干涉之位置處匹配。
- 如請求項1或2之總成，其中該光學結構引起對該第一輻射之干涉使得其繞射至不同於該第二輻射之該光軸的一方向上。
- 如請求項1或2之總成，其中該光學結構包含一系列繞射孔徑，該等繞射孔徑經組態以吸收繞射至該等繞射孔徑之間的區中之該第一輻射之部分，使得該遠場中之該強度縮減了10倍至1000倍的一範圍。
- 如請求項1或2之總成，其包含：一傾斜濾光器，其經組態以接收入射重疊之該第一輻射及該第二輻射，其中該傾斜濾光器對該第一輻射之一透射率低於對該第二輻射之透射率；且其中該傾斜濾光器具有相對於與該第一輻射之光軸垂直的一平面的一傾斜角，使得該傾斜濾光器與平行於該垂直平面之一角度相比對該第一輻射的一反射率增大。
- 一種輻射源，其包含如請求項1或2之總成。
- 一種度量衡裝置，其包含如請求項14之輻射源。
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6992306B2 (en) * | 2003-04-15 | 2006-01-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Temperature adjustment apparatus, exposure apparatus having the same, and device fabricating method |
| WO2015044182A2 (en) * | 2013-09-25 | 2015-04-02 | Asml Netherlands B.V. | Beam delivery apparatus and method |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1136443C (zh) * | 2001-02-19 | 2004-01-28 | 湖南先光科技有限公司 | 玻璃毛细管光学干涉装置 |
| SG121818A1 (en) | 2002-11-12 | 2006-05-26 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| US7791727B2 (en) | 2004-08-16 | 2010-09-07 | Asml Netherlands B.V. | Method and apparatus for angular-resolved spectroscopic lithography characterization |
| US7481579B2 (en) | 2006-03-27 | 2009-01-27 | Jordan Valley Applied Radiation Ltd. | Overlay metrology using X-rays |
| NL1036245A1 (nl) | 2007-12-17 | 2009-06-18 | Asml Netherlands Bv | Diffraction based overlay metrology tool and method of diffraction based overlay metrology. |
| NL1036734A1 (nl) | 2008-04-09 | 2009-10-12 | Asml Netherlands Bv | A method of assessing a model, an inspection apparatus and a lithographic apparatus. |
| NL1036857A1 (nl) | 2008-04-21 | 2009-10-22 | Asml Netherlands Bv | Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method. |
| JP5584689B2 (ja) | 2008-10-06 | 2014-09-03 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | ２次元ターゲットを用いたリソグラフィの焦点及びドーズ測定 |
| CN101515105B (zh) | 2009-03-26 | 2010-07-21 | 上海交通大学 | 基于超声波调制的准相位匹配高次谐波装置 |
| CN102498441B (zh) | 2009-07-31 | 2015-09-16 | Asml荷兰有限公司 | 量测方法和设备、光刻系统以及光刻处理单元 |
| WO2012022584A1 (en) | 2010-08-18 | 2012-02-23 | Asml Netherlands B.V. | Substrate for use in metrology, metrology method and device manufacturing method |
| US10801975B2 (en) | 2012-05-08 | 2020-10-13 | Kla-Tencor Corporation | Metrology tool with combined X-ray and optical scatterometers |
| US10013518B2 (en) | 2012-07-10 | 2018-07-03 | Kla-Tencor Corporation | Model building and analysis engine for combined X-ray and optical metrology |
| KR102355347B1 (ko) | 2014-11-26 | 2022-01-24 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 계측 방법, 컴퓨터 제품 및 시스템 |
| KR102010941B1 (ko) | 2015-03-25 | 2019-08-14 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 계측 방법, 계측 장치 및 디바이스 제조 방법 |
| JP6630369B2 (ja) | 2015-06-17 | 2020-01-15 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | 相互レシピ整合性に基づくレシピ選択 |
| CN113376975A (zh) | 2015-12-23 | 2021-09-10 | Asml荷兰有限公司 | 量测方法、量测设备、器件制造方法和计算机程序产品 |
| US11035804B2 (en) | 2017-06-28 | 2021-06-15 | Kla Corporation | System and method for x-ray imaging and classification of volume defects |
| US10959318B2 (en) | 2018-01-10 | 2021-03-23 | Kla-Tencor Corporation | X-ray metrology system with broadband laser produced plasma illuminator |
| US10666010B1 (en) * | 2019-04-11 | 2020-05-26 | Corelase Oy | Fiber laser pump reflector |
-
2022
- 2022-01-12 KR KR1020237027759A patent/KR20230146536A/ko unknown
- 2022-01-12 US US18/277,188 patent/US20240168392A1/en active Pending
- 2022-01-12 WO PCT/EP2022/050490 patent/WO2022174991A1/en active Application Filing
- 2022-01-12 EP EP22701539.3A patent/EP4295187A1/en active Pending
- 2022-02-10 TW TW111104851A patent/TWI807632B/zh active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6992306B2 (en) * | 2003-04-15 | 2006-01-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Temperature adjustment apparatus, exposure apparatus having the same, and device fabricating method |
| US20060151724A1 (en) * | 2003-04-15 | 2006-07-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Temperature adjustment apparatus, exposure apparatus having the same, and device fabricating method |
| WO2015044182A2 (en) * | 2013-09-25 | 2015-04-02 | Asml Netherlands B.V. | Beam delivery apparatus and method |
| US20160225477A1 (en) * | 2013-09-25 | 2016-08-04 | Asml Netherlands B.V. | Beam delivery apparatus and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20230146536A (ko) | 2023-10-19 |
| WO2022174991A1 (en) | 2022-08-25 |
| US20240168392A1 (en) | 2024-05-23 |
| TW202238248A (zh) | 2022-10-01 |
| EP4295187A1 (en) | 2023-12-27 |
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