TWI808213B - 具有燈室校正之電漿源之系統及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種具有燈室校正之電漿光源。該系統可包含經組態以產生泵浦照明之一泵浦源。可藉由一橢圓反射器元件將該泵浦照明引導至一電漿燈內所含有之一氣體體積以便產生一電漿。該電漿可經組態以產生寬頻照明。該系統亦可包含經組態以變更該泵浦照明以校正由該電漿燈引入之像差之一校正板及/或一非球面橢圓反射器元件。該系統亦可包含經組態以變更該寬頻照明以校正由該系統之光學元件引入之像差之一額外非球面校正板。

Description

具有燈室校正之電漿源之系統及方法
本發明大體上係關於基於電漿之光源，且更特定言之係關於一種具有燈室像差校正之基於電漿之光源。
隨著對具有愈來愈小裝置特徵之積體電路之要求持續增加，對用於檢測此等不斷縮小裝置之經改良照明源之需求持續增長。一種此照明源包含一雷射維持電漿(LSP)源。雷射維持電漿光源能夠產生高功率寬頻照明。雷射維持電漿光源藉由將雷射輻射聚焦至一電漿燈內所含有之一氣體體積中以便將該氣體(諸如氬氣或氙氣)激發成能夠發射寬頻照明之一電漿狀態而進行操作。此效應通常被稱為「泵激」該電漿。
雷射維持光源之有效性係至少部分基於在一緊密、緊湊、精確已知位置中產生一電漿之能力。然而，雷射維持電漿光源內之光學組件(包含電漿燈自身)可使泵激雷射輻射失真，從而需要增加之泵激功率且導致熱管理問題。泵激雷射輻射中之失真可使泵浦源之焦點失真，從而增加電漿大小、增加系統光展量並降低處理量。此外，雷射維持電漿光源內之光學組件亦可引起由電漿產生之照明中之像差，從而導致難以收集所產生之照明且藉此降低處理量。
因此，期望提供一種解決上文所識別之缺點之一或多者之 系統及方法。
揭示一種根據本發明之一或多項實施例之系統。在一項實施例中，該系統包含經組態以產生泵浦照明之一泵浦源。在另一實施例中，該系統包含一校正板，該校正板經組態以接收該泵浦照明且修改該泵浦照明之一或多個特性以便校正由該系統之一或多個光學元件引入之該泵浦照明之一或多個像差。在另一實施例中，該系統包含經組態以接收該泵浦照明且將該泵浦照明引導至一電漿燈內所含有之一氣體體積之一反射器元件，其中該電漿燈經組態以維持該氣體體積內之一電漿以產生寬頻照明。
揭示一種根據本發明之一或多項實施例之系統。在一項實施例中，該系統包含一寬頻照明源。該寬頻照明源可包含：一泵浦源，其經組態以產生泵浦照明；一校正板，其經組態以接收該泵浦照明且修改該泵浦照明之一或多個特性；及一反射器元件，其經組態以接收該泵浦照明且將該泵浦照明引導至一電漿燈內所含有之一氣體體積。在另一實施例中，該電漿燈經組態以維持該氣體體積內之一電漿以產生寬頻照明。在另一實施例中，該系統包含一偵測器總成。在另一實施例中，該系統包含經組態以自該寬頻照明源收集該寬頻照明之至少一部分且將該寬頻照明引導至一樣本上之一組特性化光學器件。在另一實施例中，該組特性化光學器件進一步經組態以將輻射自該樣本引導至該偵測器總成。
揭示一種根據本發明之一或多項實施例之系統。在一項實施例中，該系統包含經組態以產生泵浦照明之一泵浦源。在另一實施例中，該系統包含經組態以接收該泵浦照明且修改該泵浦照明之一或多個特 性之一第一校正板。在另一實施例中，該系統包含經組態以接收該泵浦照明且將該泵浦照明引導至一電漿燈內所含有之一氣體體積之一反射器元件。在另一實施例中，該電漿燈經組態以維持該氣體體積內之一電漿以產生寬頻照明。在另一實施例中，該系統包含經組態以接收該寬頻照明且校正該寬頻照明之一或多個像差之一第二校正板，其中該第二校正板包括一非球面校正板。
揭示一種根據本發明之一或多項實施例之系統。在一項實施例中，該系統包含一寬頻照明源。在另一實施例中，該寬頻照明源包含：一泵浦源，其經組態以產生泵浦照明；一第一校正板，其經組態以接收該泵浦照明且修改該泵浦照明之一或多個特性；及一反射器元件，其經組態以接收該泵浦照明且將該泵浦照明引導至一電漿燈內所含有之一氣體體積。在另一實施例中，該電漿燈經組態以維持該氣體體積內之一電漿以產生寬頻照明。在另一實施例中，該寬頻照明源包含經組態以接收該寬頻照明且校正該寬頻照明之一或多個像差之一第二校正板。在另一實施例中，該第二校正板包括一非球面校正板。在另一實施例中，該系統包含一偵測器總成。在另一實施例中，該系統包含經組態以自該寬頻照明源收集該寬頻照明之至少一部分且將該寬頻照明引導至一樣本上之一組特性化光學器件，其中該組特性化光學器件進一步經組態以將輻射自該樣本引導至該偵測器總成。
揭示一種根據本發明之一或多項實施例之方法。在一項實施例中，該方法包含產生泵浦照明。在另一實施例中，該方法包含用一第一校正板校正該泵浦照明。在另一實施例中，該方法包含用一反射器元件收集該泵浦照明並將該泵浦照明聚焦至一電漿燈內所含有之一氣體體積。 在另一實施例中，該方法包含在該電漿燈內所含有之該氣體體積內產生一電漿。在另一實施例中，該方法包含用該電漿產生寬頻照明。在另一實施例中，該方法包含用一第二校正板校正該寬頻照明之一或多個像差。
應理解，前文概述及下文詳細描述兩者僅為例示性及說明性且並不一定限制如所主張之本發明。併入說明書且構成說明書之一部分之附圖繪示本發明之實施例且連同概述一起用於說明本發明之原理。
100:燈室校正系統/系統/電漿源燈室校正系統
101:泵浦照明/泵浦輻射
102:泵浦源
103:泵激路徑
104:燈室
105:收集路徑/光束
106:入射窗
107:寬頻照明/寬頻輻射
108:校正板/圓柱形校正板
109:特性化照明
110:反射器元件/非球面反射器元件/橢圓反射器元件
112:電漿燈/圓柱形電漿燈
114:電漿
116:冷光鏡
118:校正板/非球面校正板
120:出射窗
122:光學元件
124:下游光學元件
126:補償器板
128:校正板/非球面校正板
130:電漿燈/扁長球形電漿燈
132:校正板/非球面校正板
200:圖表
202:圖表
300:圖表
302:圖表
400:圖表
402:圖表
500:圖表
502:圖表
600:表面輪廓圖表/圖表
602:曲線
700:圖表
702:圖表
800:表面輪廓圖表/圖表
802:曲線
900:圖表
902:圖表
1000:圖表
1002:圖表
1100:系統
1102:光學元件
1103:照明臂
1104:光束分離器
1105:收集臂
1106:物鏡
1107:樣品
1110:光學元件
1112:載物台總成/樣本載物台
1114:偵測器總成
1116:感測器
1118:控制器
1120:處理器
1122:記憶體/非暫時性記憶體媒體/記憶體媒體
1200:光學特性化系統/系統
1216:照明臂/照明臂路徑
1218:收集臂
1220:光束調節組件
1222:第一聚焦元件
1226:第二聚焦元件
1228:偵測器總成
1230:收集光束調節元件
1300:方法
1302:步驟
1304:步驟
1306:步驟
1308:步驟
1310:步驟
1312:步驟
熟習此項技術者藉由參考附圖可更佳理解本發明之許多優點，其中：圖1A繪示根據本發明之一或多項實施例之具有燈室校正系統之一電漿源；圖1B繪示根據本發明之一或多項實施例之具有燈室校正系統之一電漿源；圖2A及圖2B繪示根據本發明之一或多項實施例之在具有一圓柱形電漿燈之一系統中之橢圓反射器附近之泵激焦點輪廓橫截面；圖3A及圖3B繪示根據本發明之一或多項實施例之在具有一圓柱形電漿燈之一系統中之橢圓反射器焦點處之泵激熱輪廓橫截面；圖4A及圖4B繪示根據本發明之一或多項實施例之在具有一圓柱形電漿燈之一系統中之橢圓反射器焦點處之收集熱輪廓橫截面；圖5A及圖5B繪示根據本發明之一或多項實施例之在具有一扁長球形電漿燈之一系統中之橢圓形反射器焦點處之泵激焦點輪廓橫截面；圖6繪示根據本發明之一或多項實施例之一非球面校正板之一表面輪 廓圖表；圖7A及圖7B繪示根據本發明之一或多項實施例之在具有一扁長球形電漿燈之一系統中之橢圓反射器焦點處之泵激焦點輪廓橫截面；圖8繪示根據本發明之一或多項實施例之一非球面校正板之一表面輪廓圖表；圖9A及圖9B繪示根據本發明之一或多項實施例之在具有一扁長球形電漿燈之一系統中之集光焦點處之集光焦點輪廓橫截面；圖10A及圖10B繪示根據本發明之一或多項實施例之在具有一扁長球形電漿燈之一系統中之集光焦點處之集光焦點輪廓橫截面；圖11繪示根據本發明之一或多項實施例之實施具有燈室校正系統之電漿源之一光學特性化系統的一簡化示意圖；圖12繪示根據本發明之一或多項實施例之實施具有燈室校正系統之電漿源之一光學特性化系統的一簡化示意圖；及圖13繪示根據本發明之一或多項實施例之用於校正由一電漿源燈室引發之誤差之一方法的一流程圖。
相關申請案之交叉參考
本申請案根據35 U.S.C.§ 119(e)規定主張以Shiyu Zhang、Mark Shi Wang及Ilya Bezel為發明者，於2018年7月31日申請之標題為PLASMA SOURCE LAMP HOUSE CORRECTION METHOD之美國臨時申請案第62/712,391號之權利，該案之全文以引用的方式併入本文中。
本發明已參考某些實施例及其等之特定特徵而具體展示及 描述。本文中所闡述之實施例應被視為闡釋性而非限制性。一般技術者應易於明白，可在不脫離本發明之精神及範疇之情況下作出形式及細節方面之各種改變及修改。
現將詳細參考附圖中繪示之所揭示標的物。
大體上參考圖1A至圖13，描述根據本發明之一或多項實施例之具有燈室校正系統之一電漿源及方法。
本發明之實施例係關於用於校正可歸因於雷射維持電漿(LSP)光源中之組件之誤差之一系統及方法。更特定言之，本發明之實施例係關於用於校正可歸因於LSP光源中之組件(包含但不限於，補償器、電漿燈及類似者)之像差之系統及方法。本發明之額外實施例係關於使用非球面校正板及/或非球面反射器元件以修改一LSP光源之泵浦照明以便校正可歸因於該LSP光源之組件之像差。本發明之額外實施例係關於使用非球面校正板以修改藉由一LSP光源之電漿產生之寬頻照明以便校正可歸因於該LSP光源之組件之像差。
如本文中先前所提及，LSP光源之光學組件可使一LSP光源之泵激輻射/照明失真。該泵浦輻射/照明中之失真可需要額外泵激功率以達成相同處理量，從而導致熱管理問題。此外，失真之泵浦輻射可使泵浦輻射之焦點失真，從而增加電漿之大小、增加系統光展量並降低系統處理量。此外，LSP光源內之光學組件亦可引起由電漿自身產生之寬頻照明中之像差，從而導致難以收集所產生之照明且藉此降低處理量。
例如，LSP光源可利用不同形狀之電漿燈，包含(但不限於)圓柱形電漿燈、扁長球形電漿燈(例如，「橄欖球形」電漿燈)及類似者。此等電漿燈組態可使進入及離開電漿燈之照明失真。若保持未校正， 則由電漿燈及其他光學元件引起之此等失真及/或像差可增加LSP光源所需之功率、降低LSP光源之有效性並降低處理量。因此，本發明之實施例係關於用於校正由LSP光源之光學組件所引起之像差之系統及方法。一LSP光源內之像差之校正可減小所需泵激功率，產生一更緊密、更亮電漿焦點並改良由電漿產生之照明之收集。
圖1A及圖1B繪示根據本發明之一或多項實施例之具有燈室校正系統100之一電漿源。一般而言，系統100可包含一泵浦源102、一燈室104、一入射窗106、一冷光鏡116、一反射器元件110及一出射窗120。
圖1A繪示根據本發明之一或多項實施例之具有燈室校正系統100之一電漿源。系統100可包含(但不限於)一泵浦源102及一燈室104。燈室104可包含(但不限於)一入射窗106、一校正板108、一反射器元件110、經組態以含有一氣體體積並產生一電漿114之一電漿燈112、一冷光鏡116、一額外校正板118及一出射窗120。在另一實施例中，系統100可包含一或多個光學元件122及一或多個下游光學元件124。本文中應注意，除非本文中另有提及，否則所描繪之組態不應被視為限制性。在此方面，系統100可包含除所展示及描述之光學元件以外之額外光學元件/少於所展示及描述之光學元件之光學元件。藉由實例，額外校正板118及出射窗120可組合成一單個組件，使得額外校正板118充當一出射窗。
在一項實施例中，泵浦源102經組態以產生泵浦照明101且沿著一泵激路徑103引導泵浦照明101。泵浦源102可包含此項技術中已知之經組態以泵激電漿之任何照明源，包含(但不限於)一或多個雷射。例如，泵浦源102可包含此項技術中已知之一或多個光纖雷射或任何形式之 電力能量。例如，泵浦源102可包含一或多個200μm光纖雷射。藉由另一實例，泵浦源102可包含一或多個紅外線雷射。本文中應注意，出於本發明之目的，除非本文中另有提及，否則術語「泵浦照明101」及「泵浦輻射101」可交換使用。此外，術語「泵激路徑103」及類似術語可係指泵浦照明101採用之自泵浦源102至電漿114之路徑。泵浦照明101可包含此項技術中已知之任何波長或波長範圍之照明/輻射，包含(但不限於)紅外線(IR)輻射、近紅外線(NIR)輻射、紫外線(UV)輻射、可見光輻射及類似者。
在另一實施例中，泵浦照明101經由一入射窗106進入燈室104。入射窗106可包含此項技術中已知之用於傳輸照明之任何光學元件，包含(但不限於)一或多個窗、一或多個透鏡、一或多個埠及類似者。在另一實施例中，將泵浦照明101引導至一校正板108。校正板108可包含一圓柱形校正板。在一項實施例中，校正板108經組態以變更泵浦照明101之一或多個特性。例如，校正板108可經組態以校正由系統100之光學元件引入之泵浦照明之一或多個像差。
在另一實施例中，將泵浦照明101引導至一反射器元件110。如圖1A中所展示，反射器元件110可包含一橢圓反射器元件110。然而，除非本文中提及，否則此不應被視為一限制，因為橢圓反射器元件110可採用此項技術中已知之用於將泵浦照明101引導至電漿燈112之任何形狀。反射器元件110可經組態以接收泵浦照明101且將泵浦照明101引導至電漿燈112內所含有之一氣體體積以便在該氣體體積內產生一電漿114。電漿燈112可採用此項技術中已知之用於含有一氣體體積之任何形狀。例如，如圖1A中所展示，電漿燈112可包含一圓柱形電漿燈112。圓 柱形電漿燈112可含有此項技術中已知之適用於產生一電漿之包含任何氣體或氣體混合物之一氣體體積，包含(但不限於)氙氣(Xe)、氬氣(Ar)及類似者。在一項實施例中，可在一高壓下含有圓柱形電漿燈112內所含有之該氣體體積。例如，圓柱形電漿燈112內之氣體體積可處於10atm。
如本文中先前所提及，電漿燈112可使進入電漿燈112之泵浦照明101失真及/或使藉由電漿114產生並離開電漿燈112之寬頻照明107(例如，寬頻輻射107)失真。此外，系統100之額外光學元件可引入額外失真。此等失真可導致藉由電漿產生之寬頻照明107中之一或多個像差，從而降低系統100之有效性並減少處理量。可參考圖2A及圖2B更佳理解由電漿燈112及/或系統100之額外光學元件引入之像差。
圖2A及圖2B繪示根據本發明之一或多項實施例之在具有一圓柱形電漿燈112之一系統100中之橢圓反射器附近之泵激焦點輪廓橫截面。圖表200及202中之焦點輪廓之輻照度係以W/mm2為單位表達。如圖2A中所描繪，圖表200繪示沿著X-Y平面之泵激焦點輪廓橫截面。如圖2B中所描繪，圖表202繪示沿著X-Z平面之泵激焦點輪廓橫截面。如圖2A及圖2B中可見，圓柱形電漿燈(例如，圓柱形電漿燈112)可在反射器元件110(例如，橢圓反射器元件110)附近引入大量失真/像差。藉由實例，橢圓焦點處之一28μm電漿球可在泵激焦點處重新成像至超過60mm。若未校正，則此位準之失真/像差可導致降低之泵激效率、降低之寬頻照明107收集效率及降低之處理量。
再次參考圖1A，反射器元件110(例如，橢圓反射器元件110)可經組態以校正由電漿燈112及/或額外光學元件沿著泵激路徑103引發之一或多個像差。在一項實施例中，反射器元件110可包含最小化及/或 減小由電漿燈112及/或額外光學元件引入之像差之一奇數項非球面反射器元件。在一項實施例中，數個奇數非球面項可被增加至反射器元件110(例如，橢圓反射器元件110)以便校正由電漿燈112(例如，圓柱形電漿燈112)引入之像差。例如，兩階奇數非球面項可被增加至反射器元件110。藉由另一實例，六階奇數非球面項可被增加至反射器元件110。進一步藉由實例，一百階奇數非球面項可被增加至反射器元件。
可藉由等式1描述一非球面反射器元件110(例如，非球面橢圓反射器元件110)之表面輪廓：
Figure 108124199-A0305-02-0012-2
 其中k係反射器元件110之圓錐常數，c係基本曲率半徑，r係反射器元件110之半徑，且a i 係用於r i 之係數，其中i可為1、2、3、…n。在一些實施例中，等式1可簡化及表達為等式2：
Figure 108124199-A0305-02-0012-3
可參考圖3A及圖3B更佳理解可使用一非球面反射器元件110校正沿著泵激路徑103引入之像差而實現之益處。
圖3A及圖3B繪示根據本發明之一或多項實施例之在具有一圓柱形電漿燈112之一系統100中之橢圓反射器焦點處之泵激熱輪廓橫截面。圖表300、302繪示橢圓反射器焦點處之一28μm電漿球之泵激熱輪廓橫截面。圖表300(圖3A)繪示不具有一非球面反射器元件110之一系統之熱輪廓橫截面，且圖表302(圖3B)繪示具有校正沿著泵激路徑103之像差之一非球面反射器元件110之一系統之熱輪廓橫截面。比較圖3A與圖3B，可見一非球面反射器元件110可能夠校正由一圓柱形電漿燈112及/或 其他光學元件沿著泵激路徑103引入之像差。在一些實施例中，包含一非球面反射器元件110可將泵激熱輪廓橫截面減少六十倍以上。
如先前所提及，反射器元件110可引導泵浦照明101且將泵浦照明101聚焦至電漿燈112內所含有之氣體體積中以便產生一電漿114。在另一實施例中，電漿114發射寬頻照明107。寬頻照明107可包含各種波長之照明/輻射，包含(但不限於)紫外線(UV)輻射、深紫外線(DUV)輻射、真空紫外線(VUV)輻射及類似者。可藉由冷光鏡116引導寬頻照明107。冷光鏡116可包含此項技術中已知之任何光學元件，包含(但不限於)一光束分離器、一取樣器、一濾光器及類似者。在另一實施例中，冷光鏡116將寬頻照明107沿著一收集路徑105引導至一額外校正板118。本文中應注意，收集路徑105可被視為寬頻照明107自電漿114至下游光學元件124之路徑。
在另一實施例中，冷光鏡116將寬頻照明107引導至一額外校正板118。在額外及/或替代實施例中，額外校正板118可經組態以校正在寬頻照明107中沿著收集路徑105引入之任何失真及/或像差。在此方面，額外校正板118可包含一非球面校正板118。例如，額外校正板118可包含一奇數項非球面校正板118。本文中應注意，在收集路徑105中使用一額外校正板118可改良寬頻照明107之校正，且因此增加系統100之處理量及效率。
可參考圖4A及圖4B更佳理解一額外校正板118校正沿著收集路徑105引入之失真及/或像差之益處。
圖4A及圖4B繪示根據本發明之一或多項實施例之在具有一圓柱形電漿燈112之一系統100中之橢圓反射器焦點處之熱輪廓橫截 面。圖4A之圖表400繪示定位於橢圓焦點處之一28μm電漿圓盤之一熱輪廓橫截面。類似地，圖4B之圖表402繪示定位於橢圓焦點處之一28μm電漿球之一熱輪廓橫截面。
將再次參考圖1A。在另一實施例中，將寬頻照明107沿著收集路徑105引導至一出射窗120。出射窗120可包含經組態以容許寬頻照明107離開燈室104之任何光學元件，包含(但不限於)一或多個窗、一或多個透鏡、一或多個埠及類似者。在另一實施例中，透過一或多個光學元件122沿著收集路徑105引導寬頻照明107。一或多個光學元件122可包含此項技術中已知之任何光學元件，包含(但不限於)一或多個彩色濾光器、一或多個透鏡、一或多個鏡、一或多個光束分離器、一或多個稜鏡及類似者。在另一實施例中，一或多個光學元件122將寬頻照明107引導至一或多個下游光學元件124。一或多個下游光學元件124可包含此項技術中已知之用於形成、收集或聚焦特性化照明109之任何光學元件，包含(但不限於)一或多個均質器、一或多個偏光器、一或多個光束塑形器及類似者。特性化照明109可用於任何下游特性化系統(包含但不限於，成像系統、度量系統、光譜學系統及類似者)。
本文中應注意，除非本文中另有提及，否則沿著泵激路徑103及/或收集路徑105配置之光學元件之順序不應被視為限制性。例如，在藉由冷光鏡116引導之後，寬頻照明107可在與額外校正板118互動之前經由出射窗120離開燈室104。因此，除非本文中另有提及，否則圖1A中之光學元件之順序僅為圖解而提供。
圖1B繪示根據本發明之一或多項實施例之一電漿源燈室校正系統100。系統100可包含(但不限於)一泵浦源102及一燈室104。燈室 104可包含(但不限於)一入射窗106、一補償器板126、一校正板128、一反射器元件110、一電漿燈130(例如，扁長球形電漿燈130)、一冷光鏡116、一額外校正板132及一出射窗120。本文中應注意，除非本文中另有提及，否則在適用範圍內，與圖1A相關聯之任何描述可被視為適用於圖1B。類似地，除非本文中另有提及，否則在適用範圍內，與圖1B相關聯之任何描述可被視為適用於圖1A。
在一項實施例中，如圖1B中所描繪，電漿燈包含一實質上扁長球形電漿燈130(例如，實質上「橄欖球形」電漿燈130)。類似於圓柱形電漿燈112之情況，本文中應注意，扁長球形電漿燈130可引入像差至系統100中。在其中未校正由一扁長球形電漿燈130引入之像差之系統中，泵激雷射功率可在大約4千瓦(kW)至7千瓦(kW)之範圍內。可參考圖5A更佳理解由一扁長球形電漿燈130引入之像差。
圖5A繪示根據本發明之一或多項實施例之在具有一扁長球形電漿燈130之一系統100中之橢圓反射器焦點處之一泵激焦點輪廓橫截面。圖5A中所描繪之圖表500繪示用於一200μm光纖雷射源之泵激焦點輪廓橫截面。如圖5A中可見，一扁長球形電漿燈130可將需要校正之顯著失真及/或像差引入至系統100中。
將再次參考圖1B。在一項實施例中，系統100包含一補償器板126。本文中應注意，除了電漿燈(例如，圓柱形電漿燈112、扁長球形電漿燈130及類似者)之外，補償器板126亦可將需要校正之失真及/或像差引入至系統100中。
在另一實施例中，系統100包含校正板128。本文中應注意，除非本文中另有提及，否則關於校正板108及額外校正板118之論述 可被視為適用於校正板128。在一項實施例中，校正板128包含一非球面校正板128。校正板128(例如，非球面校正板128)可經組態以校正由補償器板126、冷光鏡116、電漿燈(例如，扁長球形電漿燈130)及類似者引入之一或多個像差及/或像散。在一項實施例中，校正板128可包括一經修改圓柱形校正板。例如，校正板128可藉由將高達三階奇數非球面項增加於圓柱形校正板108之後表面上而形成。在另一實施例中，校正板128可包括兩個分離校正板：一奇數非球面校正器及一圓柱形校正器，其等可經組態以校正由補償器板126、冷光鏡116、電漿燈(例如，扁長球形電漿燈130)及類似者引入之一或多個像差及/或像散。在又另一實施例中，校正板128可包含將奇數非球面項與圓柱形校正項組合至校正板128之一單一表面上之一歪像輪廓。
可參考圖6更佳理解校正板128(例如，非球面校正板128)之非球面輪廓。
圖6繪示根據本發明之一或多項實施例之一非球面校正板(例如，非球面校正板128)之一表面輪廓圖表600。在一項實例中，圖表600之曲線602可繪示校正板128(例如，非球面校正板128)之表面輪廓。然而，本文中應注意，除非本文中另有提及，否則曲線602僅為圖解而提供且不應被視為限制本發明之範疇。
校正板128可幫助校正沿著泵激路徑103引入至系統100中之像差及/或像散。為進一步繪示此效應，將再次參考圖5A及圖5B。
圖5A及圖5B繪示根據本發明之一或多項實施例之在具有一扁長球形電漿燈130之一系統100中之橢圓反射器焦點處之泵激焦點輪廓橫截面。更特定言之，圖5A中所描繪之圖表500繪示未藉由校正板128 校正之一200μm光纖雷射源之泵激焦點輪廓橫截面。相反地，圖5B中所描繪之圖表502繪示藉由校正板128校正之該200μm光纖雷射源之泵激焦點輪廓橫截面。
如圖表502中可見，對於一經校正200μm光纖雷射源，焦點輪廓橫截面之半高全寬(FWHM)係大約20μm。此外，一200μm光纖雷射源可能夠提供大約4kW功率，且可因此即使在用一校正板128校正時亦足以用於廣泛範圍之LSP光源中。比較圖表500與圖表502，可瞭解，經校正之焦點能量密度(例如，用系統100校正)可在未校正焦點能量密度之十倍與五十五倍之間。藉由系統100達成之改良位準可取決於許多因素，包含(但不限於)泵浦源102之類型、電漿燈(例如，圓柱形電漿燈112、扁長球形電漿燈130及類似者)之製造、對準公差及類似者。
圖7A及圖7B繪示根據本發明之一或多項實施例之在具有一扁長球形電漿燈130之一系統100中之橢圓反射器焦點處之泵激焦點輪廓橫截面。更特定言之，圖7A中所描繪之圖表700繪示未藉由校正板128校正之一600μm光纖雷射源之泵激焦點輪廓橫截面。相反地，圖7B中所描繪之圖表702繪示藉由校正板128校正之該600μm光纖雷射源之泵激焦點輪廓橫截面。比較圖表700與圖表702，經校正之焦點能量密度(例如，用系統100校正)係未校正焦點能量密度之大約2.4倍，從而指示對於600μm光線雷射源之大約140%之一改良。
本文中應注意，可調整泵浦源102之位置以便變更泵浦照明101焦點之位置。例如，可沿著一光軸調整一光纖雷射之尖端以便改變電漿114之位置。例如，使一光纖雷射之尖端移動近似6.4mm可導致使電漿114移動近似5.5μm。
將再次參考圖1B。在校正板128之後，可將泵浦照明101沿著泵激路徑103引導至反射器元件110(例如，橢圓反射器元件110)。反射器元件110可經組態以接收泵浦照明101且將泵浦照明101引導至扁長球形電漿燈130內所含有之一氣體體積以便在該氣體體積內產生一電漿114。在另一實施例中，電漿114產生寬頻照明107，包含(但不限於)紫外線(UV)照明、深紫外線(DUV)照明、真空紫外線(VUV)照明及類似者。
在另一實施例中，冷光鏡116可將寬頻照明107沿著一收集路徑105引導至一額外校正板132。在額外及/或替代實施例中，額外校正板132可經組態以校正藉由沿著收集路徑105之光學元件(包含但不限於，扁長球形電漿燈130)在寬頻照明107中引入之任何失真及/或像差。在此方面，額外校正板132可包含一非球面校正板132。例如，額外校正板132可包含一奇數項非球面校正板132。本文中應注意，在收集路徑105中使用一額外校正板132可改良寬頻照明107之校正，且因此增加系統100之處理量及效率。
本文中應進一步注意，除非本文中另有提及，否則與校正板108、額外校正板118及校正板128相關聯之論述可被視為適用於額外校正板132。因此，在一項實施例中，高達三階奇數非球面項可被增加至額外校正板132以便校正由扁長球形電漿燈130引入之像差。此外，本文中應注意，可藉由等式1或等式2描述額外校正板132之表面輪廓。
可參考圖8、圖9A及圖9B更佳理解一額外校正板132校正在包含一扁長球形電漿燈130之系統100中引入之失真及/或像差之益處。
圖8繪示根據本發明之一或多項實施例之一額外校正板132(例如，非球面校正板132)之一表面輪廓圖表800。在一項實例中，圖表 800之曲線802可繪示額外校正板132(例如，非球面校正板132)之表面輪廓。然而，本文中應注意，除非本文中另有提及，否則曲線802僅為圖解而提供且不應被視為限制本發明之範疇。
圖9A及圖9B繪示根據本發明之一或多項實施例之在具有一扁長球形電漿燈130之一系統100中之校正焦點處之集光焦點輪廓橫截面。圖9A中所描繪之圖表900繪示未藉由非球面校正板132校正之一20μm電漿球源之集光焦點輪廓橫截面。相反地，圖9B中所描繪之圖表902繪示藉由非球面校正板132校正之該20μm電漿球源之泵激焦點輪廓橫截面。
圖10A及圖10B繪示根據本發明之一或多項實施例之在具有一扁長球形電漿燈之一系統中之集光焦點處之集光焦點輪廓橫截面。圖10A中所描繪之圖表1000繪示未藉由非球面校正板132校正之一200μm電漿球源之集光焦點輪廓橫截面。相反地，圖10B中所描繪之圖表1002繪示藉由非球面校正板132校正之該200μm電漿球源之泵激焦點輪廓橫截面。
比較圖9A與圖9B以及圖10A與圖10B，可見沿著收集路徑105校正寬頻照明107可極大程度改良系統100之收集效率。
圖11繪示根據本發明之一或多項實施例之實施電漿源燈室校正系統100之一光學特性化系統1100的一簡化示意圖。在一項實施例中，系統1100包含系統100、一照明臂1103、一收集臂1105、一偵測器總成1114及包含一或多個處理器1120及記憶體1122之一控制器1118。
本文中應注意，系統1100可包括此項技術中已知之任何成像、檢測、度量、微影或其他特性化系統。在此方面，系統1100可經組態以在一樣品1107上執行檢測、光學度量、微影及/或任何形式之成像。樣 品1107可包含此項技術中已知之任何樣本，包含(但不限於)一晶圓、一倍縮光罩/光罩及類似者。應注意，系統1100可併入有貫穿本發明所描述之系統100之各項實施例之一或多者。
在一項實施例中，樣品1107安置於一載物台總成1112上以促進樣品1107之移動。載物台總成1112可包含此項技術中已知之任何載物台總成1112，包含(但不限於)一X-Y載物台、一R-θ載物台及類似者。在另一實施例中，載物台總成1112能夠在檢測或成像期間調整樣品1107之高度以維持樣品1107上之焦點。
在另一實施例中，照明臂1103經組態以將來自系統100之特性化照明109引導至樣品1107。照明臂1103可包含此項技術中已知之任何數目及類型之光學組件。在一項實施例中，照明臂1103包含一或多個光學元件1102、一光束分離器1104及一物鏡1106。在此方面，照明臂1103可經組態以將來自系統100之特性化照明109聚焦至樣品1107之表面上。一或多個光學元件1102可包含此項技術中已知之任何光學元件或光學元件組合，包含(但不限於)一或多個鏡、一或多個透鏡、一或多個偏光器、一或多個光柵、一或多個濾光器、一或多個光束分離器及類似者。
在另一實施例中，收集臂1105經組態以收集自樣品1107反射、散射、繞射及/或發射之光。在另一實施例中，收集臂1105可將該光自樣品1107引導及/或聚焦至一偵測器總成1114之一感測器1116。應注意，感測器1116及偵測器總成1114可包含此項技術中已知之任何感測器及偵測器總成。感測器1116可包含(但不限於)一電荷耦合裝置(CCD)偵測器、一互補金屬氧化物半導體(CMOS)偵測器、一延時積分(TDI)偵測器、一光電倍增管(PMT)、一突崩光電二極體(APD)及類似者。此外，感 測器1116可包含(但不限於)一線感測器或一電子轟擊線感測器。
在另一實施例中，偵測器總成1114通信地耦合至包含一或多個處理器1120及記憶體1122之一控制器1118。例如，一或多個處理器1120可通信地耦合至記憶體1122，其中一或多個處理器1120經組態以執行儲存於記憶體1122上之一組程式指令。在一項實施例中，一或多個處理器1120經組態以分析偵測器總成1114之輸出。在一項實施例中，該組程式指令經組態以引起一或多個處理器1120分析樣品1107之一或多個特性。在另一實施例中，該組程式指令經組態以引起一或多個處理器1120修改系統1100之一或多個特性以便維持樣品1107及/或感測器1116上之聚焦。例如，一或多個處理器1120可經組態以調整物鏡1106或一或多個光學元件1102以便將來自系統100之特性化照明109聚焦至樣品1107之表面上。藉由另一實例，一或多個處理器1120可經組態以調整物鏡1106及/或一或多個光學元件1110以便收集來自樣品1107之表面之照明且將該經收集照明聚焦於感測器1116上。
應注意，系統1100可組態成此項技術中已知之任何光學組態，包含(但不限於)一暗場組態、一明場定向及類似者。
本文中應注意，系統1100之一或多個組件可以此項技術中已知之任何方式通信地耦合至系統1100之各種其他組件。例如，系統100、偵測器總成1114、控制器1118及一或多個處理器1120可經由一有線連接(例如，銅線、光纖光纜及類似者)或無線連接(例如，RF耦合、IR耦合、資料網路通信(例如，WiFi、WiMax、藍芽及類似者))彼此通信地耦合及與其他組件通信地耦合。
圖12繪示根據本發明之一或多項實施例之配置成一反射量 測及/或橢圓偏光量測組態之一光學特性化系統1200的一簡化示意圖。應注意，參考圖11所描述之各項實施例及組件可被解釋為擴展至圖12之系統。系統1200可包含此項技術中已知之任何類型之度量系統。
在一項實施例中，系統1200包含系統100、一照明臂1216、一收集臂1218、一偵測器總成1228及包含一或多個處理器1120及記憶體1122之控制器1118。
在此實施例中，經由照明臂1216將來自系統100之特性化照明109引導至樣品1107。在另一實施例中，系統1200經由收集臂1218收集自樣本發出之輻射。照明臂路徑1216可包含適於修改及/或調節特性化照明109之一或多個光束調節組件1220。例如，一或多個光束調節組件1220可包含(但不限於)一或多個偏光器、一或多個濾光器、一或多個光束分離器、一或多個擴散器、一或多個均質器、一或多個變跡器、一或多個光束塑形器或一或多個透鏡。
在另一實施例中，照明臂1216可利用一第一聚焦元件1222以將特性化照明109聚焦及/或引導至安置於樣本載物台1112上之樣品1107上。在另一實施例中，收集臂1218可包含收集來自樣品1107之輻射之一第二聚焦元件1226。
在另一實施例中，偵測器總成1228經組態以透過收集臂1218捕獲自樣品1107發出之輻射。例如，偵測器總成1228可接收自樣品1107反射或散射(例如，經由鏡面反射、擴散反射及類似者)之輻射。藉由另一實例，偵測器總成1228可接收藉由樣品1107產生之輻射(例如，與光束之吸收相關聯之發光及類似者)。應注意，偵測器總成1228可包含此項技術中已知之任何感測器及偵測器總成。感測器可包含(但不限於)CCD 偵測器、一CMOS偵測器、一TDI偵測器、一PMT、一APD及類似者。
收集臂1218可進一步包含用以引導及/或修改藉由第二聚焦元件1226收集之照明之任何數目個收集光束調節元件1230，包含(但不限於)一或多個透鏡、一或多個濾光器、一或多個偏光器或一或多個相位板。
系統1200可經組態為此項技術中已知之任何類型之度量工具，諸如(但不限於)具有一或多個照明角之一光譜橢圓偏光計、用於量測穆勒(Mueller)矩陣元素(例如，使用旋轉補償器)之一光譜橢圓偏光計、一單波長橢圓偏光計、一角解析橢圓偏光計(例如，一光束輪廓橢圓偏光計)、一光譜反射計、一單波長反射計、一角解析反射計(例如，一光束輪廓反射計)、一成像系統、一光瞳成像系統、一光譜成像系統或一散射計。
適用於在本發明之各項實施例中實施之一檢測/度量工具之一描述係在以下項中提供：於2012年7月9日申請之標題為「Wafer Inspection System」之美國專利申請案13/554,954；於2009年7月16日發表之標題為「Split Field Inspection System Using Small Catadioptric Objectives」之美國公開專利申請案2009/0180176；於2007年1月4日發表之標題為「Beam Delivery System for Laser Dark-Field Illumination in a Catadioptric Optical System」之美國公開專利申請案2007/0002465；於1999年12月7日發佈之標題為「Ultra-broadband UV Microscope Imaging System with Wide Range Zoom Capability」之美國專利5,999,310；於2009年4月28日發佈之標題為「Surface Inspection System Using Laser Line Illumination with Two Dimensional Imaging」之美國專利 7,525,649；由Wang等人且於2013年5月9日發表之標題為「Dynamically Adjustable Semiconductor Metrology System」之美國公開專利申請案2013/0114085；由Piwonka-Corle等人於1997年3月4日發佈之標題為「Focused Beam Spectroscopic Ellipsometry Method and System」之美國專利5,608,526；及由Rosencwaig等人於2001年10月2日發佈之標題為「Apparatus for Analyzing Multi-Layer Thin Film Stacks on Semiconductors」之美國專利6,297,880，各案之全文以引用的方式併入本文中。
本發明之一或多個處理器1120可包含此項技術中已知之任一或多個處理元件。在此意義上，一或多個處理器1120可包含經組態以執行軟體演算法及/或指令之任何微處理器型裝置。應認知，貫穿本發明所描述之步驟可由一單個電腦系統或替代性地由多個電腦系統實行。一般而言，術語「處理器」可經廣泛定義以涵蓋具有一或多個處理元件及/或邏輯元件之任何裝置，該一或多個處理元件及/或邏輯元件執行來自一非暫時性記憶體媒體1122之程式指令。此外，所揭示之各種系統之不同子系統可包含適於實行貫穿本發明所描述之步驟之至少一部分之處理器及/或邏輯元件。
記憶體媒體1122可包含此項技術中已知之適於儲存可藉由相關聯之一或多個處理器1120執行之程式指令之任何儲存媒體。例如，記憶體媒體1122可包含一非暫時性記憶體媒體。例如，記憶體媒體1122可包含(但不限於)一唯讀記憶體、一隨機存取記憶體、一磁性或光學記憶體裝置(例如，磁碟)、一磁帶、一固態硬碟機及類似者。在另一實施例中，記憶體1122經組態以儲存本文中所描述之各種步驟之一或多個結果及/或輸出。應進一步注意，記憶體1122可與一或多個處理器1120一起容置於 一共同控制器外殼中。在一替代實施例中，記憶體1122可相對於一或多個處理器1120之實體位置而遠端定位。例如，一或多個處理器1120可存取可透過一網路(例如，網際網路、內部網路及類似者)存取之一遠端記憶體(例如，伺服器)。在此方面，控制器1118之一或多個處理器1122可執行貫穿本發明所描述之各種程序步驟之任一者。
在一些實施例中，如本文中所描述之系統100、1100及1200可經組態為一「獨立工具」，在本文中被解釋為未實體地耦合至一程序工具之一工具。在其他實施例中，此一檢測或度量系統可藉由可包含有線及/或無線部分之一傳輸媒體耦合至一程序工具(未展示)。該程序工具可包含此項技術中已知之任何程序工具，諸如一微影工具、一蝕刻工具、一沈積工具、一拋光工具、一鍍敷工具、一清潔工具或一離子植入工具。藉由本文中所描述之系統執行之檢測或量測之結果可用於使用一回饋控制技術、一前饋控制技術及/或一原位控制技術變更一程序或一程序工具之一參數。可手動或自動變更該程序或該程序工具之該參數。
可如本文中所描述般進一步組態系統100、1100及1200之實施例。另外，系統100、1100及1200可經組態以執行本文中所描述之(若干)方法實施例之任一者之(若干)任何其他步驟。
圖13繪示根據本發明之一或多項實施例之用於校正由一電漿源燈室引發之誤差之一方法1300的一流程圖。本文中應注意，方法1300之步驟可全部或部分由系統100實施。然而，應進一步認知，方法1300並不限於系統100，因為額外或替代系統級實施例可實行方法1300之步驟之全部或部分。
在一步驟1302中，產生泵浦照明。例如，泵浦源102可經組態以產生泵浦照明101且沿著一泵激路徑103引導泵浦照明101。泵浦源 102可包含此項技術中已知之經組態以泵激電漿之任何照明源，包含(但不限於)一或多個雷射、一或多個光纖雷射、一或多個紅外線(IR)雷射及類似者。
在一步驟1304中，用一第一校正板校正泵浦照明。例如，可藉由一圓柱形校正板108校正泵浦照明101，如圖1A中所繪示。藉由另一實例，可藉由一非球面校正板128校正泵浦照明101。如本文中先前所提及，可實行藉由一校正板(例如，校正板108、128)校正泵浦照明101以校正由系統100之一或多個光學元件(包含但不限於，電漿燈112、130)引入之一或多個像差。
在一步驟1306中，用一反射器元件收集泵浦照明且將泵浦照明聚焦至一電漿燈內所含有之一氣體體積。例如，反射器元件110可經組態以接收泵浦照明101且將泵浦照明101引導至電漿燈112內所含有之一氣體體積。反射器元件110可包含一橢圓反射器元件。此外，反射器元件110可包含一非球面反射器元件110。電漿燈112可採用此項技術中已知之用於含有一氣體體積之任何形狀。例如，如圖1A中所展示，電漿燈112可包含一圓柱形電漿燈112。藉由另一實例，電漿燈可包含一扁長球形電漿燈130，如圖1B中所展示。電漿燈112、130可含有此項技術中已知之適用於產生一電漿之包含任何氣體或氣體混合物之一氣體體積，包含(但不限於)氙氣(Xe)、氬氣(Ar)及類似者。在一項實施例中，可在一高壓下含有電漿燈112、130內所含有之該氣體體積。例如，電漿燈112、130內之氣體體積可處於10atm。
在一步驟1308中，在電漿燈內所含有之氣體體積內產生一電漿。在反射器元件110收集泵浦照明101且將泵浦照明101聚焦至電漿燈 112、130內所含有之氣體體積中時，可在該氣體體積內產生一電漿114。
在一步驟1310中，藉由電漿產生寬頻照明。寬頻照明107可包含各種波長之照明/輻射，包含(但不限於)紫外線(UV)輻射、深紫外線(DUV)輻射、真空紫外線(VUV)輻射及類似者。
在一步驟1312中，用一第二校正板校正寬頻照明之一或多個像差。例如，可將寬頻照明107引導至一額外校正板118、132，其中額外校正板118、132經組態以校正寬頻照明107之一或多個像差。在一些實施例中，額外校正板118、132包含一非球面校正板。
熟習此項技術者將認知，為概念清楚起見，本文中所描述之組件(例如，操作)、裝置、物件及伴隨其等之論述係用作實例且預期各種組態修改。因此，如本文中所使用，所闡述之特定範例及隨附論述旨在表示其等之更一般類別。一般而言，使用任何特定範例旨在表示其類別，且不包含特定組件(例如，操作)、裝置及物件不應視為限制性。
熟習此項技術者將瞭解，存在可實現本文中所描述之程序及/或系統及/或其他技術之各種載體(例如，硬體、軟體及/或韌體)，且較佳載體將隨著其中部署該等程序及/或系統及/或其他技術之背景內容而改變。例如，若一實施者判定速度及準確性係最重要的，則該實施者可選擇一主要硬體及/或韌體載體；替代性地，若靈活性係最重要的，則實施者可選擇一主要軟體實施方案；或又再次替代性地，實施者可選擇硬體、軟體及/或韌體之某一組合。因此，存在可實現本文中所描述之程序及/或裝置及/或其他技術之若干可能載體，該等載體之任一者本質上並不優於另一者，因為待利用之任何載體係取決於其中將部署該載體之背景內容及實施者之特定考量因素(例如，速度、靈活性或可預測性)之一選擇，該等背 景內容及考量因素之任一者可能改變。
呈現先前描述以使一般技術者能夠製造並使用本發明，如在一特定應用及其要求之背景內容中提供般。如本文中所使用，方向性術語(諸如「頂部」、「底部」、「上方」、「下方」、「上」、「向上」、「下」、「下面」及「向下」)旨在出於描述目的提供相對位置，且並不意欲指定一絕對參考系。熟習此項技術者將易於明白對所描述實施例之各種修改，且本文中所定義之一般原理可應用於其他實施例。因此，本發明並不意欲限於所展示及描述之特定實施例，而應符合與本文中所揭示之原理及新穎特徵一致之最廣泛範疇。
關於本文中所使用之實質上任何複數及/或單數術語，熟習此項技術者可根據背景內容及/或應用來將複數轉化成單數及/或將單數轉化成複數。為清楚起見，本文中未明確闡述各種單數/複數排列。
本文中所描述之全部方法可包含將方法實施例之一或多個步驟之結果儲存於記憶體中。該等結果可包含本文中所描述之結果之任一者且可依此項技術中已知之任何方式儲存。記憶體可包含本文中所描述之任何記憶體或此項技術中已知之任何其他合適儲存媒體。在已儲存結果之後，該等結果可在記憶體中存取且由本文中所描述之方法或系統實施例之任一者使用；經格式化以向一使用者顯示；由另一軟體模組、方法或系統使用及類似者。此外，結果可「永久地」、「半永久地」、「暫時地」儲存或儲存一段時間。例如，記憶體可為隨機存取記憶體(RAM)，且結果可不一定無期限地留存於記憶體中。
應進一步預期，上文所描述之方法之實施例之各者可包含本文中所描述之(若干)任何其他方法之(若干)任何其他步驟。另外，上文 所描述之方法之實施例之各者可藉由本文中所描述之系統之任一者執行。
本文中所描述之標的物有時繪示含於其他組件內或與其他組件連接之不同組件。應理解，此等描繪架構僅為例示性，且事實上可實施達成相同功能性之諸多其他架構。就概念而言，用於達成相同功能性之任何組件配置經有效「相關聯」，使得達成所要功能性。因此，本文中經組合以達成一特定功能性之任何兩個組件可被視為彼此「相關聯」，使得達成所要功能性，不論架構或中間組件如何。同樣地，如此相關聯之任何兩個組件亦可被視為彼此「連接」或「耦合」以達成所要功能性，且能夠如此相關聯之任何兩個組件亦可被視為彼此「可耦合」以達成所要功能性。可耦合之特定實例包含(但不限於)可實體配合及/或實體互動組件、及/或可無線互動及/或無線互動組件、及/或邏輯互動及/或可邏輯互動組件。
此外，應理解，本發明係藉由隨附發明申請專利範圍定義。此項技術者將理解，一般而言，本文中且尤其在隨附發明申請專利範圍(例如，隨附發明申請專利範圍之主體)中所使用之術語一般意欲為「開放式」術語(例如，術語「包含(including)」應被解釋為「包含(但不限於)」，術語「具有」應被解釋為「至少具有」，術語「包含(includes)」應被解釋為「包含(但不限於)」及類似者)。此項技術者應進一步理解，若期望特定數目個所介紹發明申請專利範圍敘述，則此一意圖將明確敘述於發明申請專利範圍中，且若缺乏此敘述，則不存在此意圖。例如，作為理解之一輔助，以下隨附發明申請專利範圍可含有使用介紹性片語「至少一」及「一或多個」來介紹發明申請專利範圍敘述。然而，此等片語之使用不應被解釋為暗含：由不定冠詞「一」或「一個」介紹之一發明申請專 利範圍敘述將含有此所介紹發明申請專利範圍敘述之任何特定發明申請專利範圍限制為僅含有一個此敘述之發明，即使相同發明申請專利範圍包含介紹性片語「一或多個」或「至少一」及諸如「一」或「一個」之不定冠詞(例如，「一」及/或「一個」通常應被解釋為意指「至少一」或「一或多個」)；上述內容對用於介紹發明申請專利範圍敘述之定冠詞之使用同樣適用。另外，即使明確敘述特定數目個所介紹發明申請專利範圍，但熟習此項技術者亦應認知，此敘述通常應被解釋為意指至少該敘述數目(例如，「兩個敘述」之基本敘述(無其他修飾語)通常意指至少兩個敘述或兩個或兩個以上敘述)。此外，在其中使用類似於「A、B及C之至少一者，及類似者」之一慣用表述的例項中，此一構造一般意指熟習此項技術者將理解之慣用表述意義(例如，「具有A、B及C之至少一者之一系統」將包含(但不限於)僅具有A、僅具有B、僅具有C、同時具有A及B、同時具有A及C、同時具有B及C及/或同時具有A、B及C之系統，及類似者)。在其中使用類似於「A、B或C之至少一者，及類似者」之一慣用表述的例項中，此一構造一般意指熟習此項技術者將理解之慣用表述意義(例如，「具有A、B或C之至少一者之一系統」將包含(但不限於)僅具有A、僅具有B、僅具有C、同時具有A及B、同時具有A及C、同時具有B及C及/或同時具有A、B及C之系統，及類似者)。此項技術者應進一步理解，無論在實施方式、發明申請專利範圍或圖式中，呈現兩個或兩個以上替代項之幾乎任何轉折連詞及/或片語應被理解為涵蓋以下可能性：包含該等項之一者、該等項之任一者或兩項。例如，片語「A或B」將被理解為包含「A」或「B」或「A及B」之可能性。
據信，將藉由以上描述來理解本發明及其諸多伴隨優點， 且應明白，可在不背離所揭示標的物或不犧牲其全部實質性優點之情況下對組件之形式、構造及配置作出各種改變。所描述之形式僅為說明性，且以下發明申請專利範圍意欲涵蓋及包含此等改變。此外，應理解，本發明係藉由隨附發明申請專利範圍定義。
100:燈室校正系統/系統/電漿源燈室校正系統
101:泵浦照明/泵浦輻射
102:泵浦源
103:泵激路徑
104:燈室
105:收集路徑/光束
106:入射窗
107:寬頻照明/寬頻輻射
108:校正板/圓柱形校正板
109:特性化照明
110:反射器元件/非球面反射器元件/橢圓反射器元件
112:電漿燈/圓柱形電漿燈
114:電漿
116:冷光鏡
118:校正板/非球面校正板
120:出射窗
122:光學元件
124:下游光學元件

Claims (25)

  1. 一種具有燈室校正之電漿源之系統，其包括：一泵浦源，其經組態以產生泵浦照明；一校正板，其經組態以接收該泵浦照明且修改該泵浦照明之一或多個特性以便校正由該系統之一或多個光學元件引入之該泵浦照明之一或多個像差，其中該校正板包含具有一或多個奇數非球面校正項及一或多個圓柱形校正項之一表面；及一反射器元件，其經組態以接收該泵浦照明且將該泵浦照明引導至一電漿燈內所含有之一氣體體積，其中該電漿燈經組態以維持該氣體體積內之一電漿以產生寬頻照明。
  2. 如請求項1之具有燈室校正之電漿源之系統，其中該電漿燈包括一圓柱形電漿燈。
  3. 如請求項1之具有燈室校正之電漿源之系統，其中該反射器元件包括一非球面反射器元件。
  4. 如請求項3之具有燈室校正之電漿源之系統，其中該非球面反射器元 件之表面輪廓係藉由等式
    Figure 108124199-A0305-02-0035-4
    表示，其中k係該反 射器元件之一圓錐常數，c係一基本曲率半徑，r係該反射器元件之一半徑，且a i 係用於r i 之一係數，其中i可為1、2、3、…n。
  5. 如請求項1之具有燈室校正之電漿源之系統，其中該電漿燈包括一實質上扁長球形電漿燈。
  6. 如請求項1之具有燈室校正之電漿源之系統，其中該校正板包括經組態以校正由該電漿燈引入之該泵浦照明之一或多個像差之一非球面校正板。
  7. 如請求項6之具有燈室校正之電漿源之系統，其中該校正板之表面輪 廓係藉由等式
    Figure 108124199-A0305-02-0036-5
    表示，其中k係該反射器元件之一 圓錐常數，c係一基本曲率半徑，r係該反射器元件之一半徑，且a i 係用於r i 之一係數，其中i可為1、2、3、…n。
  8. 如請求項1之具有燈室校正之電漿源之系統，其進一步包括經組態以接收該泵浦照明且將該泵浦照明引導朝向該反射器元件之一補償器板。
  9. 如請求項1之具有燈室校正之電漿源之系統，其進一步包括該一或多個光學元件及一均質器，其中該一或多個光學元件經組態以自該電漿燈接收該寬頻照明且將該寬頻照明引導至該均質器。
  10. 如請求項1之具有燈室校正之電漿源之系統，其中該泵浦源包括一光纖雷射泵浦源。
  11. 如請求項1之具有燈室校正之電漿源之系統，其進一步包括經組態以 接收該寬頻照明且將該寬頻照明引導至一第二校正板之一冷光鏡。
  12. 一種具有燈室校正之電漿源之系統，其包括：一寬頻照明源，其中該寬頻照明源包括：一泵浦源，其經組態以產生泵浦照明；一校正板，其經組態以接收該泵浦照明且修改該泵浦照明之一或多個特性，其中該校正板包含具有一或多個奇數非球面校正項及一或多個圓柱形校正項之一表面；及一反射器元件，其經組態以接收該泵浦照明且將該泵浦照明引導至一電漿燈內所含有之一氣體體積，其中該電漿燈經組態以維持該氣體體積內之一電漿以產生寬頻照明；一偵測器總成；及一組特性化光學器件，其等經組態以自該寬頻照明源收集該寬頻照明之至少一部分且將該寬頻照明引導至一樣本上，其中該組特性化光學器件進一步經組態以將輻射自該樣本引導至該偵測器總成。
  13. 一種具有燈室校正之電漿源之系統，其包括：一泵浦源，其經組態以產生泵浦照明；一第一校正板，其經組態以接收該泵浦照明且修改該泵浦照明之一或多個特性，其中該第一校正板包含具有一或多個奇數非球面校正項及一或多個圓柱形校正項之一表面；一反射器元件，其經組態以接收該泵浦照明且將該泵浦照明引導至一電漿燈內所含有之一氣體體積，其中該電漿燈經組態以維持該 氣體體積內之一電漿以產生寬頻照明；及一第二校正板，其經組態以接收該寬頻照明且校正該寬頻照明之一或多個像差，其中該第二校正板包括一非球面校正板。
  14. 如請求項13之具有燈室校正之電漿源之系統，其中該第二校正板之 表面輪廓係藉由等式
    Figure 108124199-A0305-02-0038-6
    表示，其中k係該反射器 元件之一圓錐常數，c係一基本曲率半徑，r係該反射器元件之一半徑，且a i 係用於r i 之一係數，其中i可為1、2、3、…n。
  15. 一種具有燈室校正之電漿源之系統，其包括：一寬頻照明源，其中該寬頻照明源包括：一泵浦源，其經組態以產生泵浦照明；一第一校正板，其經組態以接收該泵浦照明且修改該泵浦照明之一或多個特性，其中該第一校正板包含具有一或多個奇數非球面校正項及一或多個圓柱形校正項之一表面；一反射器元件，其經組態以接收該泵浦照明且將該泵浦照明引導至一電漿燈內所含有之一氣體體積，其中該電漿燈經組態以維持該氣體體積內之一電漿以產生寬頻照明；及一第二校正板，其經組態以接收該寬頻照明且校正該寬頻照明之一或多個像差，其中該第二校正板包括一非球面校正板；一偵測器總成；及一組特性化光學器件，其等經組態以自該寬頻照明源收集該寬頻照明之至少一部分且將該寬頻照明引導至一樣本上，其中該組特性化光學器件進一步經組態以將輻射自該樣本引導至該偵測器總成。
  16. 一種具有燈室校正之電漿源之方法，其包括：產生泵浦照明；用一第一校正板校正該泵浦照明；用一反射器元件收集該泵浦照明並將該泵浦照明聚焦至一電漿燈內所含有之一氣體體積；在該電漿燈內所含有之該氣體體積內產生一電漿；用該電漿產生寬頻照明；及用一第二校正板校正該寬頻照明之一或多個像差，其中該第二校正板包含具有一或多個奇數非球面校正項及一或多個圓柱形校正項之一表面。
  17. 如請求項16之具有燈室校正之電漿源之方法，其中該電漿燈包括一圓柱形電漿燈。
  18. 如請求項16之具有燈室校正之電漿源之方法，其中該反射器元件包括一非球面反射器元件。
  19. 如請求項16之具有燈室校正之電漿源之方法，其中該反射器元件之 表面輪廓係藉由等式
    Figure 108124199-A0305-02-0039-7
    表示，其中k係該反射器元 件之一圓錐常數，c係一基本曲率半徑，r係該反射器元件之一半徑，且a i 係用於r i 之一係數，其中i可為1、2、3、…n。
  20. 如請求項16之具有燈室校正之電漿源之方法，其中該電漿燈包括一 實質上扁長球形電漿燈。
  21. 如請求項16之具有燈室校正之電漿源之方法，其中該第一校正板包括經組態以校正由該電漿燈引入之該泵浦照明之一或多個像差之一非球面校正板。
  22. 如請求項21之具有燈室校正之電漿源之方法，其中該第一校正板之 表面輪廓係藉由等式
    Figure 108124199-A0305-02-0040-8
    表示，其中k係該反射器 元件之一圓錐常數，c係一基本曲率半徑，r係該反射器元件之一半徑，且a i 係用於r i 之一係數，其中i可為1、2、3、…n。
  23. 如請求項16之具有燈室校正之電漿源之方法，其進一步包括用一補償器板補償該泵浦照明。
  24. 如請求項16之具有燈室校正之電漿源之方法，其進一步包括經由一或多個光學元件將該寬頻照明引導至一均質器。
  25. 如請求項16之具有燈室校正之電漿源之方法，其中該產生泵浦照明包括用一光纖雷射泵浦源產生泵浦照明。
TW108124199A 2018-07-31 2019-07-10 具有燈室校正之電漿源之系統及方法 TWI808213B (zh)

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