光子源、量测设备、光刻系统以及器件制造方法

光子源、量测设备、光刻系统以及器件制造方法
【专利摘要】一种激光驱动的光源，包括激光器(52)和聚焦光学装置(54)。这些产生聚焦在容器(40)内的等离子体形成区上的辐射束，其中所述容器包括气体(例如，氙气)。收集光学装置(44)收集由通过所述激光束保持的等离子体(42)发射的光子，以形成输出辐射束(46)。等离子体具有细长形状(L>d)，并且收集光学装置被配置用于收集沿纵向从等离子体出射的光子。相比于收集沿横向从等离子体出射的辐射的源，等离子体的亮度被增大。由于增大的亮度，使用所述光源的量测设备可以获得较大的精确度和/或生产率。可以提供回射反射器。微波辐射可以被使用，代替激光辐射，以形成等离子体。
【专利说明】光子源、量测设备、光刻系统以及器件制造方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2012年6月12日递交的美国临时申请61/658，654的权益，并且通过引用将其全部内容并入到本文中。

【技术领域】
[0003]本发明涉及基于等离子体的光子源。这种源可以例如用于在方法中提供高亮度的照射，并且可用于例如能够在由光刻技术进行的器件制造中使用的量测以及使用光刻技术制造器件的方法。

【背景技术】
[0004]根据本发明的光子源可以应用在很宽范围的情形中。作为示例性应用，我们将描述本发明用作量测中的光源。作为量测的具体应用领域，为了举例，我们将参考通过光刻术制造器件过程中的量测。术语“光”和“光源”可以被方便地用于指示所产生的辐射以及光子源本身，而不意味着限于具有可见波长的辐射。
[0005]光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成在所述IC的单层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。通常，图案的转移是通过把图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行的。通常，单个的衬底将包含被连续形成图案的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括:所谓的步进机，在所谓的步进机中，每个目标部分通过一次将整个图案曝光到目标部分上来辐照每个目标部分；以及所谓的扫描器，在所谓的扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步扫描所述衬底来辐照每个目标部分。也可以通过将图案压印到衬底上来将图案从图案形成装置转移到衬底上。
[0006]在光刻过程中，经常期望对所生成的结构进行测量，例如用于过程控制和验证。用于进行这种测量的多种工具是已知的，包括经常用于测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜以及用于测量重叠(在器件中两个层的对准精度)的专用工具。近来，用于光刻领域的各种形式的散射仪已经被研制。这些装置将辐射束引导到目标上并测量被散射的辐射的一种或更多种性质。从这些被测量的性质，能够确定目标的感兴趣的性质。
[0007]在一种商业上可以获得的量测设备中，光源是氙(Xe)弧放电灯。来自该灯的光通过设备传感器的照射支路而被成像到测量目标上，所述照射支路的最后一级由具有高数值孔径的物镜构成。测量光斑可以例如具有25 μ m的直径。辐射的光谱分布在属性上可以是宽带或窄带，波长可以在近红外、可见光和/或紫外波带中。每次测量所需的时间在实际中依赖于光源在给定波长或波段处的亮度。期望未来的设备能够提供增大的光谱带宽并且提供具有低透射的传感器设计，同时保持测量时间不变或者更短。显著的源亮度的改善是需要的，以便实现这些需求。
[0008]不能简单地通过增大总的源功率来获得增大的亮度。为了增大亮度，必然会有更高的功率被传递到相同的小的光斑尺寸中。集光率是光线在光学系统中“展开或传播开”得如何的一种度量。光学系统的基本性质是“集光率”在通过系统时从不会降低。在量测设备中的光学系统的目标侧处的光学集光率是非常小的(由于小的光斑尺寸)。因此，光源必须在非常小的集光率下传递它所有的能量，以便提供可用亮度的真实的增大。
[0009]基于等离子体的光子源，例如激光器驱动的光源(LDLS)提供较高的亮度。通过利用放电施加能量以及通过施加激光能量，可以在气体介质中产生等离子体。然而，等离子体具有有限的物理范围，增大亮度对于这些源来说仍然是个挑战。


【发明内容】

[0010]本发明旨在通过替代的方式提供具有高亮度的光子源。
[0011]本发明在第一方面中提供了一种基于等离子体的光子源设备，包括:用于容纳气体环境的容器；驱动系统，用于产生辐射，以下将称为驱动辐射，并且该驱动系统用于将所述驱动辐射形成为在所述容器内的等离子体形成区上聚焦的至少一个束；以及收集光学系统，用于收集被通过所述辐射束保持在等离子体部位处的等离子体发射的光子，并且用于将所收集的光子形成为至少一个输出辐射束。所述驱动系统被配置用于将等离子体保持为细长形状，所述细长形状具有沿纵轴的长度并且所述长度实质上大于在横向于所述纵轴的至少一个方向上的等离子体的直径，并且其中所述收集光学系统被配置用于沿着所述纵轴从所述等离子体的一端收集自所述等离子体射出的光子。
[0012]所述驱动系统可以包括至少一个激光器，用于产生所述辐射束，其中所述辐射束具有例如处于红外或可见光波带内的波长。因此，本发明适于应用于激光驱动的光源。可选地，所述驱动系统可以被布置用于产生处于微波范围内的辐射。在任一情况中，驱动系统可以被认为是驱动光学系统，根据情况应用例如红外光学装置或微波光学装置。
[0013]如所述，新的光子源可以应用于量测中，例如光刻术中。本发明在另一方面中提供一种测量通过光刻过程形成在衬底上的结构的性质的方法，所述方法包括步骤:使用根据如上所述的本发明第一方面所述的光子源的输出辐射照射所述结构；检测由所述结构衍射的辐射；以及从所述衍射辐射的性质确定所述结构的一种或更多种性质。
[0014]本发明还提供一种用于测量衬底上的结构的性质的检查设备，所述设备包括:用于其上具有所述结构的支撑件；光学系统，用于在预定的照射条件下照射所述结构，并且用于在所述照射条件下检测辐射的被组成目标结构衍射的预定部分；处理器，所述处理器被布置用于处理表征检测到的辐射的信息，以获得所述结构的性质的测量。所述光学系统包括根据上述本发明所述的光子源设备。
[0015]本发明还提供一种光刻系统，所述光刻系统包括光刻设备，所述光刻设备包括:照射光学系统，被布置用于照射图案；投影光学系统，被布置用于将所述图案的图像投影到衬底上；以及根据如上所述的本发明的实施例所述的检查设备。所述光刻设备被布置用于在将所述图案应用于其他衬底时使用来自所述检查设备的测量结果。
[0016]本发明还提供一种制造器件的方法，其中使用光刻过程将器件图案应用于一系列衬底，所述方法包括:使用根据权利要求12所述的检查方法检查至少一个复合目标结构，其中所述至少一个复合目标结构形成为所述衬底中的至少一个衬底上的器件图案的一部分或形成在所述衬底中的至少一个衬底上的器件图案的旁边；以及根据所述检查方法的结果控制用于后续衬底的光刻过程。
[0017]本发明的进一步的特征和优点以及本发明的各种实施例的结构和操作将在下文中参照附图进行详细描述。应当注意，本发明不限于本文所述的具体实施例。这种实施例在本文中仅仅以示例的目的给出。另外的实施例将是相关领域的技术人员根据本文中所包含的教导能够理解的。

【专利附图】

【附图说明】
[0018]在此包含在说明书中并形成说明书的一部分的附图示出本发明，并与文字描述一起进一步用于解释本发明的原理且能够使相关领域的技术人员实现和使用本发明。
[0019]图1示出根据本发明一实施例的光刻设备。
[0020]图2示出根据本发明一实施例的光刻单元或集群(cluster)。
[0021]图3包括包含光子源的光学设备的示例性视图，在该示例中，该设备具有用于量测中的散射仪的形式。
[0022]图4是根据本发明第一实施例的用于图3所示设备中的新的光子源的示意性视图。
[0023]图5是表示当沿纵向和横向看时有关细长等离子体的相对亮度的实验数据的图表。
[0024]图6是根据本发明第二实施例的用于图3所示设备中的新的光子源的示意性视图。
[0025]图7(a)和(b)是根据本发明第三实施例的用于图3所示设备中的新的光子源的示例性视图。
[0026]本发明的特征和优势将根据下面阐述的具体描述并结合附图而更容易理解，在附图中，自始至终，同样的参考字母表示对应的元件。在附图中，同样的附图标记大体上表示相同的、功能相似和/或结构相似的元件。元件第一次出现所在的附图由相应的附图标记的最左面的数字表不。

【具体实施方式】
[0027]本说明书公开了包含本发明的特征的一个或更多个实施例。所公开的实施例仅仅示例性地说明本发明。本发明的范围不限于所公开的实施例。本发明由所附的权利要求来限定。
[0028]所述实施例以及在本说明书中提及的“ 一个实施例”、“ 一实施例”、“示例实施例”等表示所述实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但是每个实施例可以不必包括该特定的特征、结构或特性。另外，这些措辞不必涉及同一实施例。而且，当特定的特征、结构或特性结合实施例进行描述时，应当理解，不论是否明确地描述，其都在本领域技术人员的知识范围内，用以结合其他实施例来实现这种特征、结构或特性。
[0029]本发明的实施例可以被实现为硬件、固件、软件或其任意组合。本发明的实施例也可以被实现为存储在机器可读介质上的指令，其可以由一个或更多个处理器来读取和执行。机器可读介质可以包括用于存储或传送呈机器(例如计算装置)可读形式的信息的任何机制。例如，机器可读介质可以包括只读存储器(ROM);随机存取存储器(RAM);磁盘存储介质；光存储介质；闪存装置；电、光、声或其他形式的传播信号(例如载波、红外信号、数字信号等)及其他。而且，固件、软件、例程、指令可以在此被描述为执行特定的动作。然而，应当理解，这种描述仅仅是为了方便起见，这种动作实际上由计算装置、处理器、控制器或用于执行固件、软件、例程、指令等的其他装置所导致。
[0030]然而，在更详细地描述这样的实施例之前，阐释本发明的实施例可以实施的示例环境是有意义的。
[0031]图1示意地示出了光刻设备LA。所述设备包括:照射系统(照射器)IL，其配置用于调节辐射束B (例如，UV辐射或DUV辐射)；图案形成装置支撑件或支撑结构(例如掩模台)MT，其构造用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA，并与配置用于根据特定的参数精确地定位图案形成装置的第一定位装置PM相连；衬底台(例如晶片台)WT，其构造用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置用于根据特定的参数精确地定位衬底的第二定位装置PW相连；和投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS，其配置成用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C (例如包括一根或更多根管芯)上。
[0032]照射系统可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射。
[0033]所述图案形成装置支撑件以依赖于图案形成装置的方向、光刻设备的设计以及诸如例如图案形成装置是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装置。所述图案形成装置支撑件可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术来保持图案形成装置。所述图案形成装置支撑件可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述图案形成装置支撑件可以确保图案形成装置位于所需的位置上(例如相对于投影系统)。这里使用的任何术语“掩模版”或“掩模”可以看作与更为上位的术语“图案形成装置”同义。
[0034]这里所使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。应该注意的是，赋予辐射束的图案可能不与衬底的目标部分上的所需图案精确地对应(例如，如果所述图案包括相移特征或所谓的辅助特征)。通常，被赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。
[0035]图案形成装置可以是透射型的或反射型的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程LCD面板。掩模在光刻技术中是熟知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可以独立地倾斜，以便沿不同方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。
[0036]这里使用的术语“投影系统”可以广义地解释为包括任意类型的投影系统，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统、或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其他因素所适合的。这里使用的任何术语“投影透镜”可以认为是与更上位的术语“投影系统”同义。
[0037]如这里所示的，所述设备是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替代地，所述设备可以是反射型的(例如，采用如上所述类型的可编程反射镜阵列，或采用反射式掩模)。
[0038]光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或更多的掩模台)的类型。在这种“多平台”机器中，可以并行地使用附加的台，或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台用于曝光。
[0039]所述光刻设备还可以是这种类型:其中衬底的至少一部分可以由具有相对高的折射率的液体(例如水)覆盖，以便填充投影系统和衬底之间的空间。浸没液体还可以施加到光刻设备中的其他空间，例如掩模和投影系统之间的空间。浸没技术用于提高投影系统的数值孔径在本领域是熟知的。这里使用的术语“浸没”并不意味着必须将结构(例如衬底)
[0040]浸入到液体中，而仅意味着在曝光过程中液体位于投影系统和该衬底之间。
[0041]参照图1，照射器IL接收来自辐射源SO的辐射束。所述源和光刻设备可以是分立的实体(例如当该源为准分子激光器时)。在这种情况下，不会将该源考虑成形成光刻设备的一部分，并且通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统BD的帮助，将所述辐射束从所述源SO传到所述照射器IL。在其它情况下，所述源可以是所述光刻设备的组成部分(例如当所述源是汞灯时)。可以将所述源SO和所述照射器IL、以及如果需要时设置的所述束传递系统BD —起称作辐射系统。
[0042]所述照射器IL可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器AD。通常，可以对所述照射器的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和ο-内部)进行调整。此外，所述照射器IL可以包括各种其它部件，例如整合器IN和聚光器CO。可以将所述照射器用于调节所述辐射束，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。
[0043]所述辐射束B入射到保持在图案形成装置支撑件(例如，掩模台MT)上的所述图案形成装置(例如，掩模)ΜΑ上，并且通过所述图案形成装置来形成图案。已经穿过图案形成装置(例如，掩模)MA之后，所述辐射束B通过投影系统PS，所述投影系统将辐射束聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位装置PW和位置传感器IF (例如，干涉仪器件、线性编码器、二维编码器或电容传感器)的帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束B的路径中。类似地，例如在从掩模库的机械获取之后或在扫描期间，可以将所述第一定位装置PM和另一个位置传感器(在图1中没有明确地示出)用于相对于所述辐射束B的路径精确地定位图案形成装置(例如掩模)ΜΑ。通常，可以通过形成所述第一定位装置PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助来实现图案形成装置支撑件(例如掩模台)ΜΤ的移动。类似地，可以采用形成所述第二定位装置PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台WT的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反)，图案形成装置支撑件(例如掩模台)MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。
[0044]可以使用掩模对准标记Μ1、Μ2和衬底对准标记Ρ1、Ρ2来对准图案形成装置(例如掩模)MA和衬底W。尽管所示的衬底对准标记占据了专用目标部分，但是它们可以位于目标部分(这些公知为划线对齐标记)之间的空间中。类似地，在将多于一个的管芯设置在图案形成装置(例如掩模)MA上的情况下，所述掩模对准标记可以位于所述管芯之间。小的对准标记也可以被包括在管芯内、在器件特征之间，在这种情况下，期望所述标记尽可能小且不需要任何与相邻的特征不同的成像或处理条件。检测对准标记的对准系统将在下文中进一步描述。
[0045]可以将所示的设备用于以下模式中的至少一种中:
[0046]1.在步进模式中，在将图案形成装置支撑件(例如掩模台)MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上(S卩，单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的所述目标部分C的尺寸。
[0047]2.在扫描模式中，在对图案形成装置支撑件(例如掩模台)MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上(即，单一的动态曝光)。衬底台WT相对于图案形成装置支撑件(例如掩模台)MT的速度和方向可以通过所述投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特性来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一的动态曝光中的所述目标部分的宽度(沿非扫描方向)，而所述扫描移动的长度确定了所述目标部分的高度(沿扫描方向)。
[0048]3.在另一模式中，将用于保持可编程图案形成装置的图案形成装置支撑件(例如掩模台)MT保持为基本静止，并且在将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上的同时，对所述衬底台WT进行移动或扫描。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。
[0049]也可以采用上述使用模式的组合和/或变体，或完全不同的使用模式。
[0050]光刻设备LA是所谓的双平台类型，其具有两个衬底台WTa、WTb和两个站一曝光站和测量站，在曝光站和测量站之间衬底台可以被进行交换。当一个衬底台上的一个衬底在曝光站被进行曝光时，另一衬底可以被加载到测量站处的另一衬底台上且执行各种预备步骤。所述预备步骤可以包括使用水平传感器LS对衬底的表面控制进行规划和使用对准传感器AS测量衬底上的对准标记的位置。这能够实质地增加设备的生产率。如果当衬底台处于测量站以及处于曝光站时，位置传感器IF不能测量衬底台的位置，则可以设置第二位置传感器来使得衬底台的位置能够在两个站处被追踪。
[0051]如图2所示，光刻设备LA形成光刻单元LC(有时也称为光刻元或者光刻集群)的一部分，光刻单元LC还包括用以在衬底上执行曝光前和曝光后处理的设备。通常，这些包括用以沉积抗蚀剂层的旋涂器SC、用以对曝光后的抗蚀剂显影的显影器DE、激冷板CH和烘烤板BK。衬底操纵装置或机械人RO从输入/输出口 1/01、1/02拾取衬底，然后将它们在不同的处理设备之间移动，然后将它们传递到光刻设备的进料台LB。经常统称为轨道的这些装置处在轨道控制单元T⑶的控制之下，所述轨道控制单元T⑶自身由管理控制系统SCS控制，所述管理控制系统SCS也经由光刻控制单元LACU控制光刻设备。因此，不同的设备可以被操作用于将生产率和处理效率最大化。
[0052]图3是适于结合图2的光刻单元执行量测的散射仪形式的光学设备的示意性视图。所述设备可以用于测量通过光刻术形成的特征的临界尺寸，可以用于测量层之间的重叠，等等。产品特征或专用的量测目标形成在衬底W上。所述设备可以是独立装置或者可以合并在光刻设备(例如在测量站处)或光刻单元LC中。光轴由虚线O表示，其有多个贯穿设备的支路。在该设备中，由源11发出的光借助于包括透镜12、14和物镜16的光学系统经由分束器15被引导到衬底W上。这些透镜被布置成4F布置的双序列。可以使用不同的透镜布置，只要这样的透镜布置仍然能够将源的图像提供到衬底上，并且同时对于空间-频率过滤允许访问中间光瞳平面。因此，辐射入射到衬底上的角度范围可以通过在一平面中定义表示衬底平面(在此称为(共轭)光瞳平面)的空间谱的空间强度分布来选择。尤其，这可以通过将合适形式的孔板13在作为物镜光瞳平面的后投影图像的平面中插入到透镜12和14之间来完成。例如，如所示的，孔板13可以具有不同的形式，其中的两种形式以13N和13S标记，允许选择不同的照射模式。在本示例中的照射系统形成离轴照射模式。在第一照射模式中，孔板13N提供从标记为“N(北)”的方向(仅仅为了说明起见)的离轴。在第二照射模式中，孔板13S用于提供类似的照射，但是从标记为“S(南)”的相反方向。也可以通过使用不同的孔来实现其它的照射模式。光瞳平面的其余部分期望是暗的，因为所期望的照射模式之外的任何非必要的光将干扰所期望的测量信号。
[0053]至少由衬底W上的目标所衍射的O级以及+1级和-1级中的一个被物镜16所收集并通过分束器15被引导返回。第二分束器17将衍射束分成两个测量支路。在第一测量支路中，光学系统18使用第零级和第一级衍射束在第一传感器19(例如CCD或CMOS传感器)上形成目标的衍射光谱(光瞳平面图像)。每个衍射级击中传感器上的不同的点，以使得图像处理可以对衍射级进行比较和对比。由传感器19所捕捉的光瞳平面图像可以被用于会聚量测设备和/或归一化第一级束的强度测量。光瞳平面图像也可以用于许多的测量目的，例如重建。
[0054]在第二测量支路中，光学系统20、22在传感器23 (例如C⑶或CMOS传感器)上形成衬底W上的目标的图像。在第二测量支路中，孔径光阑21设置在与光瞳平面共轭的平面中。孔径光阑21的功能是阻挡第零级衍射束以使得形成在传感器23上的目标的图像仅仅由-1或+1第一级束形成。因此，被传感器23检测的图像被称为“暗场”图像。注意到，术语“图像”在此用于广泛的含义。如果仅存在-1和+1衍射级中的一个，则光栅线的图像同样将不被形成。
[0055]由传感器19和23捕捉的图像被输出到图像处理器和控制器所述图像处理器和控制器PU的功能将依赖于所进行的测量的特定类型。设备和它的应用的更多细节可以在以上介绍中提及的在先专利申请中找到。本公开涉及光源11的构造和操作，以提供比已知设备中使用的氙弧灯高的亮度。
[0056]散射仪和技术的示例可以在专利申请US2006/066855A1、W02009/078708、W02009/106279和US2011/0027704A中找到，这几篇专利文献以引用方式整体并入本文。以引用方式整体并入的公开的专利申请US 2011/204265A1公开了基于等离子体的光源，包括激光驱动的光源。可以解释为，等离子体可以采用细长的形状，这增大辐射面积并且增大亮度。描述了以增大亮度为目的而用于减小等离子体的纵向范围的措施。
[0057]图4示意性示出激光驱动的光子源设备的主要部件。中心部件是容器40，例如玻璃囊，包含预定的气体环境或气氛。适当气体例如可以是氙(Xe)或者氙-氩混合气体。在这个气体环境中，等离子体42以将要被描述的方式产生，并且等离子体发射光(更一般地说，具有期望波长的辐射光子)。收集光学装置44形成辐射束46，所述辐射束耦合到光纤48。光纤48将辐射传送至其所需要的点。当光子源用作图3的设备中的源时，光纤48的端部形成图3中所看到的源11。收集光学装置44在此示出为简单的透镜，但是在实际的实施例中当然可以是更复杂的。可以使用反射光学装置，而不是折射光学装置。
[0058]在该实施例中的等离子体42通过施加驱动辐射50而被产生，在该示例中驱动辐射50被激光器52产生。驱动光学装置54将激光聚焦到会聚光束56中，会聚光束56在等离子体42期望被形成和被保持的位置处达到它的最窄的点。激光器52可以是当今或未来能够得到的多种不同类型的高功率激光器中的一种。例如可以是Nd = YAG激光器、CO2激光器、二极管激光器、光纤激光器。驱动光学装置54在此示出为简单的透镜，但是在实际的实施例中当然可以是更复杂的。可以使用反射光学装置，而不是折射光学装置。可以设置另外的部件，以调节激光辐射的轮廓或者光谱特性。例如可以使用扩束器。
[0059]例如激光辐射可以处于红外波长中，诸如700至2000nm。典型地，等离子体将产生在红外、可见和/或紫外频带中的处于较短波长处的辐射，例如低至200nm或更低。在这个等离子体辐射中的是用于量测设备或其他应用中的期望的波长。滤光片部件58可以设置在光学路径中，例如用于减少进入收集光学装置44和/或滤光片48的红外辐射的量。这种滤光片可以放置在容器40内和/或容器40外。它们也可以与容器壁集成，和/或与收集光学装置44的其他部件集成。
[0060]虽然激光能量50被非常窄地会聚，但是激光能量50不一定足以点燃来自冷启动的等离子体，电极60和62设置有适当的功率和控制电路(未示出)，以便点燃等离子体。这些电极可以与传统气体放电灯中使用的那些类似，但是仅仅在操作的启动阶段期间被使用。
[0061]在视图中，出于描述的原因，定义了 X、Y和Z轴。Z轴与光轴O对准。Y方向与电极60、62对准。X轴横穿于电极并且正交于视图的平面。所述设备可以在任何便于其应用的取向上构造或安装有这些轴线。注意到，在Z方向上没有部件阻挡从等离子体42至收集光学装置的光学路径。在该示例中，在X方向上也没有任何部件阻挡光的路径(在该视图中未示出)。
[0062]将注意到，等离子体42或者至少等离子体的、产生期望的辐射的区域部分采用细长的形状，具有大致圆筒的形状或者雪茄的形状。为了解释，我们将参考圆筒的形状。圆筒的长度是L，它的直径是d。实际的等离子体将包括细长形状的云，在该圆筒区域上居中。收集光学装置44被设置为:它的光轴O与等离子体的纵向对准，在该示例中为Z方向。因此，等离子体的面积显示为n d2/4，这是圆筒的一个端部的面积。当L实质地大于d时，与沿横向看等离子体相比，光子能够通过该小面积进入收集光学装置所经过的等离子体的深度较大。这使得对于具有给定尺寸和强度的等离子体来说，能够在该面积上看到更高的亮度。一般来说，光源(或接收器)的集光率是源(收集器)的面积和它的出射(入射)角度的乘积。与任何成像系统一样，收集光学装置44的集光率是光斑尺寸倍数与它的数值孔径的平方(NA2)的乘积。而数值孔径NA又由入射角度Θ确定。辐射等离子体的集光率通常将大于收集光学装置44的集光率。收集光学装置44可以在沿着圆筒的中途处被会聚在假想的源点64处，如图所示。在实际的示例中，光发射等离子体区域42的长度L可以是毫米量级的，如0.5至5mm。直径d可以是非常小的，在如0.0l至2mm的范围内，例如在0.1至Imm的范围内。
[0063]实际上，等离子体吸收非常少量的需要的辐射，使得沿着圆筒的长度L从任何地方发射的光子能够在收集光学装置44的入射锥中行进而进入光纤48。因此，与横向相比，等离子体比沿横向观看的情况显得更亮(每单位面积、每单位立体角的光通量更大)。虽然在US2011/204265A1中描述的已知的激光驱动的光源(以引用方式整体并入本文)寻求捕捉沿横向发射的光，但是新的光子源捕捉沿纵向发射的光，以开发增大的亮度和较小范围的等离子体。虽然在已知的源中设计措施被采取以试图减小等离子体的长度L、以将它的功率集中在更小的长度上，但是在新的源中对于等离子体形状的约束是相对宽松的。虽然在在先专利申请中的一些示例中，等离子体在点燃电极之间沿纵向(以下我们描述为Y方向)延伸，但是在新的源中正常操作中的等离子体被布置成使得沿纵向的光线不被遮掩，并且能够被收集光学装置44捕获。类似地，虽然在在先的专利申请中的其他示例中等离子体沿着我们描述为Z方向的方向延伸，但是这会被驱动激光光学装置遮挡，并且有用的光在从等离子体沿X和Y方向被发射之后，被曲面反射镜捕获。因此，在在先的专利中的所有示例依赖于捕获从等离子体沿横向发射的光子。
[0064]图5示出当沿纵向、而不是横向观看时，确认在整个波长光谱上具有细长等离子体42的增强的亮度的实验结果。水平轴表示波长(λ )，从紫外端处的200nm延伸至近红外中的850nm。垂直轴表示在每个波长处的亮度(B)，单位为104W/m2/nm/sr。上曲线70示出当沿纵向看等离子体时测量的亮度，而下曲线72、74(这两条线非常靠近，显示为重叠)示出当沿横向看等离子体时测量的亮度。清楚地，在整个光谱上，纵向视图展示为更大的亮度。在光谱的可见和紫外线部分中，亮度的增大倍数为5或更大。在该实验中等离子体具有近似0.3mm的直径d和近似1.5mm的长度L。
[0065]数值建模也确认沿纵向看的亮度将作为等离子体长度的函数增大(相对于横向)。对于第一建模示例(其中具有直径d = 300ym(0.3mm)的等离子体，以及对于收集光学装置具有50mrad半角(Θ /2))，亮度作为长度L的函数非常快速地增大，在大约5mm长度处达到10倍并且达到大约15倍的上限。对于d = Imm并且Θ/2 = 15mrad的第二建模示例，亮度的增大更稳定地上升，在大约1mm处达到10倍。
[0066]应该注意到，等离子体源所发射的辐射的强度轮廓在收集光学装置44的整个视场中可能不是非常均匀的。虽然如上所述对于等离子体尺寸的约束被放松，但是收集光学装置44的入口 NA仍然应该适当均匀地被填充以辐射。等离子体的纵横比L/d越大，辐射将在其中被均匀分布的集光率越小。例如在光子源设备被用于在图13所示的设备中传递经过孔13的均匀光场时，混合光以使得它更均匀可能是期望的。充分的混合会在光纤48中自然地发生，或者可以采用附加的措施。而且，容器40的壁的光学性质应该在关键部位处足够好，使得它们不会降低从等离子体42发出至收集光学装置44的光线束或驱动激光束的品质。在设计和构建收集光学装置44和聚焦光学装置54的过程中当然应该考虑容器壁的光学性质。如果希望，收集光学装置44和聚焦光学装置54的功能元件可以放置在容器40中，和/或可以与容器的壁集成。
[0067]图6和7示出基于刚刚描述的原理的另外的实施例。与图4中相同的附图标记将被用于具有相同功能的部件。光纤48在图6和7中被省略，仅仅是为了生成空间。除非另有说明，对应图4的示例描述的选项和性质等同地应用于图6和7的示例。
[0068]在图6中的布置与图4的布置非常类似，除了回射反射镜80被设置用于沿逆向的纵向发射的光线82反射回等离子体。反射器80例如可以是球面的，以焦点64为中心弯曲，半径为r。因为逆向的纵向也是入射激光束50的方向，反射器80形成有具有适当尺寸的孔，以允许激光束通过。反射器80可以设置在容器40的内部或外部，并且可以形成在容器40本身的壁上。可以设置附加的反射器来捕获横向发射的光子，并且使它们返回至等离子体。这些的示例将在图7的示例中被解释。被这些侧反射器反射的光子将不会进入如所述的具有小的集光率的收集光学装置。然而，它们可以帮助激光能量50来维持等离子体，并且它们可以改进等离子体的均匀性，因此能够改进被发射的辐射的均匀性。如前所述，光纤58或者等同部件可以被设置用于定制出射的辐射束46的光谱性质。尤其地，光纤58可以被设置用于减少或消除从激光器(例如红外辐射)进入收集光学装置44的辐射50。
[0069]图7示出另一个修改的实施例的两个视图。等离子体42和收集光学装置44的形状和取向与之前的示例中的一样，还设置有回射反射器80。然而，在该示例中，驱动等离子体的激光辐射50例如沿X方向被横向传递至细长的等离子体。附加的“侧”反射器84可以被设置用于捕获横向发射的光子86，并且使它们返回至等离子体。可以设置相对的侧反射器88，其具有允许被聚焦光学装置54传递形成束90的激光辐射通过的孔89。被这些侧反射器反射的光子将不会进入如所述的具有小集光率的收集光学装置。然而，它们可以帮助激光能量50来维持等离子体，并且它们可以改进等离子体的均匀性，因此能够改进被发射的辐射的均匀性。反射器84和88可以是球面的、圆筒形的或者可以是两者的复合形状，这依赖于在纵向上是否需要能量的某些再分配(混合)。反射器84可以设置有与反射器88中的孔类似的孔，以便允许激光辐射离开。如果需要，侧反射器可以被定位成靠近电极部位。如前所述，反射器可以在容器40的内部(如所示)或容器40的外部。它们可以与容器壁集成。
[0070]代替被聚焦成与纵向对准的细长束，激光辐射50在该示例中被展开和聚焦成束90,束90具有线状焦点(line-shaped focus)或线聚焦，与期望的等离子体42的尺寸匹配。为此，聚焦光学装置54主要包括柱面透镜，如所示的，以便形成如在图7 (b)中沿Z方向看到的会聚束90。扩束器92可以设置在激光器52与光学装置54之间，以便将束扩展到期望的宽度。沿Y方向看，如图7(a)中所示，束90可以如所示是会聚的。可选地，沿Y方向看，束90可以是发散的，并且沿Z方向看束90是会聚的。多个激光束和透镜可以被配置用于沿着等离子体42的线生成期望的聚焦。如果期望，驱动辐射可以沿横向和纵向被传递，将图4-6和7的特征组合在一起。
[0071 ] 在该第二示例中，虽然聚焦光学装置可以更复杂，但是与图4和6的示例相比可以具有一些优点。从原理上讲，将可以看到，等离子体的纵向也是有用辐射的出射方向并且与点燃电极的轴线正交，而点燃电极的轴线又正交于驱动激光束的入射轴线。因此，这样的布置对于这些子系统之间的机械和光学干涉方面的约束具有更大的自由度。例如，一个优点是，回射反射器80 (如果设置有)不需要孔。可选地，第二收集光学装置和第二输出可以从等离子体的“后”端取。对于进行过滤、以防止激光辐射进入收集光学装置44的要求也被消除或减少。在之前的示例的情况下讨论的其他改变和变更也可以应用到图7所示的示例中。
[0072]也注意到，使用沿细长等离子体的纵向发射的辐射来增大亮度的原理不限于上述的激光驱动的光源示例。可以通过聚焦其他类型的辐射，尤其是微波辐射来产生细长等离子体。用适当的一个或更多个微波源替换激光器50以及用适当的微波聚焦光学装置替换聚焦光学装置54，则形成细长等离子体42和使用纵向发射的优点可以被应用。使用纵向发射的原理可以使用被其他装置或方法(例如被电场)形成的等离子体而被应用。
[0073]根据本发明的另外实施例在以下编号的各方案中被提供:
[0074]1.一种基于等离子体的光子源设备，包括:
[0075](a)用于容纳气体环境的容器；
[0076](b)驱动系统，用于产生辐射(以下将称为驱动辐射)，并且用于将所述驱动辐射形成为在所述容器内的等离子体形成区上聚焦的至少一个束；以及
[0077](C)收集光学系统，用于收集由通过所述辐射束保持在等离子体部位处的等离子体发射的光子，并且用于将所收集的光子形成为至少一个输出辐射束，
[0078]其中所述驱动光学系统被配置用于将等离子体保持为细长形状，所述细长形状具有沿纵轴的长度并且所述长度实质上或显著地大于在横向于所述纵轴的至少一个方向上的等离子体的直径，并且其中所述收集光学系统被配置用于沿着纵轴从所述等离子体的一端收集从所述等离子体出射的光子。
[0079]2.根据方案I所述的设备，其中所述驱动系统包括至少一个激光器，用于产生所述辐射束。
[0080]3.根据方案I或2所述的设备，其中所述驱动辐射具有主要处于第一范围内的波长，例如红外波长，并且所述输出辐射具有主要处于与所述第一范围不同的第二范围内的波长，例如可见光和/或紫外辐射。
[0081]4.根据方案1-3中任一项所述的设备，其中所述驱动系统被布置用于沿所述纵轴在所述等离子体的、与所收集的光子出射所在的等离子体的一端相反的一端处传递所述驱动辐射。
[0082]5.根据方案1-4中任一项所述的设备，其中所述驱动系统被布置用于沿横向于所述纵向的方向将所述驱动辐射传递至所述等离子体形成部位。
[0083]6.根据方案5所述的设备，其中所述驱动系统被布置用于将所述驱动辐射聚焦成与所述等离子体的细长形状相对应的大致的线聚焦。
[0084]7.根据前述各方案中任一项所述的设备，还包括定位在所述等离子体形成部位的相对侧上的两个或更多个电极，用于在操作之前点燃所述等离子体，所述电极放置为离开所述纵轴。
[0085]8.根据方案7所述的设备，其中所述电极定位在正交于所述纵轴的轴线上。
[0086]9.根据方案8所述的设备，其中所述电极、所述驱动系统和所述收集光学系统被布置在相互正交的三个轴线上。
[0087]10.根据前述各方案中任一项所述的设备，还包括反射器，所述反射器被定位和成形为将沿纵向从等离子体的相对端出射的光子反射回等离子体中。
[0088]11.根据前述各方案中任一项所述的设备，还包括一个或更多个反射器，所述一个或更多个反射器被定位和成形为将沿横向于等离子体的纵向的一个或更多个方向出现的光子反射回等离子体中。
[0089]12.一种测量已经通过光刻过程形成在衬底上的结构的性质的方法，所述方法包括步骤:
[0090](a)使用根据方案1-11中任一项所述的光子源的输出辐射照射所述结构；
[0091](b)检测通过所述结构衍射的辐射；以及
[0092](c)从所述衍射辐射的性质确定所述结构的一种或更多种性质。
[0093]13.一种用于测量衬底上的结构的性质的检查设备，所述设备包括:
[0094](a)支撑件，用于其上具有所述结构的衬底；
[0095](b)光学系统，用于在预定的照射条件下照射所述结构，并且用于在所述照射条件下检测辐射的被组成目标结构衍射的预定部分；
[0096](C)处理器，所述处理器被布置用于处理表征检测到的辐射的信息，以获得所述结构的性质的测量；
[0097](d)其中所述光学系统包括根据方案1-11中任一项所述的光子源设备。
[0098]14.一种光刻系统，包括:
[0099](a)光刻设备,所述光刻设备包括:
[0100](b)照射光学系统，被布置用于照射图案；
[0101](c)投影光学系统，被布置用于将所述图案的图像投影到衬底上；以及
[0102](d)根据方案13所述的检查设备，
[0103]其中所述光刻设备被布置用于在将所述图案应用于其他衬底时使用来自所述检查设备的测量结果。
[0104]15.一种制造器件的方法，其中使用光刻过程将器件图案应用于一系列衬底，所述方法包括:使用根据方案12所述的检查方法检查至少一个复合目标结构，其中所述至少一个组成目标结构形成为所述衬底中的至少一个衬底上的器件图案的一部分或形成在所述衬底中的至少一个衬底上的器件图案的旁边；以及根据所述检查方法的结果控制用于后续衬底的光刻过程。
[0105]16.一种基于等离子体的光子源设备，包括:
[0106]容器，所述容器被构造用于容纳气体环境；
[0107]驱动系统，所述驱动系统被配置用于产生驱动辐射以及用于将所述驱动辐射形成为聚焦在所述容器内的等离子体形成区上的至少一个束，以及
[0108]收集光学系统，所述收集光学系统被配置用于收集由通过所述辐射束保持在等离子体部位处的等离子体发射的光子，并且用于将所收集的光子形成为至少一个输出辐射束，
[0109]其中所述驱动光学系统被配置用于将等离子体保持为细长形状，所述细长形状具有沿纵轴的长度并且所述长度实质上大于在横向于所述纵轴的至少一个方向上的等离子体的直径，以及
[0110]其中所述收集光学系统被配置用于沿着纵轴从所述等离子体的一端收集从所述等离子体出射的光子。
[0111]17.根据方案16所述的设备，其中所述驱动系统包括至少一个激光器，用于产生所述辐射束。
[0112]18.根据方案16所述的设备，其中所述驱动辐射具有主要处于红外波长的第一范围内的波长，并且所述输出辐射具有主要处于与所述第一范围不同的可见光和/或紫外辐射的第二范围内的波长。
[0113]19.根据方案16所述的设备，其中所述驱动系统被布置用于沿所述纵轴在所述等离子体的、与所收集的光子出射所在的等离子体的一端相反的一端处传递所述驱动辐射。
[0114]20.根据方案16所述的设备，其中所述驱动系统被布置用于沿横向于所述纵向的方向将所述驱动辐射传递至所述等离子体形成部位。
[0115]21.根据方案20所述的设备，其中所述驱动系统被布置用于将所述驱动辐射聚焦成与所述等离子体的细长形状相对应的大致的线聚焦。
[0116]22.根据方案16所述的设备，还包括:
[0117]定位在所述等离子体形成部位的相对的侧上的两个或更多个电极，用于在操作之前点燃所等离子体，所述电极被放置为离开所述纵轴。
[0118]23.根据方案22所述的设备，其中所述电极定位在正交于所述纵轴的轴线上。
[0119]24.根据方案23所述的设备，其中所述电极、所述驱动系统和所述收集光学系统被布置在相互正交的三个轴线上。
[0120]25.根据方案16所述的设备，还包括反射器，所述反射器被定位和成形为将沿纵向从等离子体的相对端出现的光子反射回等离子体中。
[0121]26.根据方案16所述的设备，还包括一个或更多个反射器，所述一个或更多个反射器被定位和成形为将沿横向于等离子体的纵向的一个或更多个方向出射的光子反射回等离子体中。
[0122]27.—种方法，包括步骤:
[0123]使用光子源设备的输出辐射照射结构，所述光子源设备包括；
[0124]容器，被配置用于容纳气体环境；
[0125]驱动系统，被配置用于产生驱动辐射，并且用于将所述驱动辐射形成为在所述容器内的等离子体形成区上聚焦的至少一个束；以及
[0126]收集光学系统，被配置用于收集由通过所述辐射束保持在等离子体部位处的等离子体发射的光子，并且用于将所收集的光子形成为至少一个输出辐射束，
[0127]其中所述驱动光学系统被配置用于将等离子体保持为细长形状，所述细长形状具有沿纵轴的长度并且所述长度实质上大于在横向于所述纵轴的至少一个方向上的等离子体的直径，以及
[0128]其中所述收集光学系统被配置用于沿着纵轴从所述等离子体的一端收集从所述等离子体出射的光子；
[0129]检测通过所述结构衍射的辐射；以及
[0130]从所述衍射辐射的性质确定所述结构的一种或更多种性质。
[0131]28.—种检查设备，包括:
[0132]支撑件，用于其上具有所述结构的衬底；
[0133]光学系统，用于在预定的照射条件下照射所述结构，并且用于在所述照射条件下检测辐射的被组成目标结构衍射的预定部分；
[0134]处理器，所述处理器被布置用于处理表征检测到的辐射的信息，以获得所述结构的性质的测量；
[0135]其中所述光学系统包括光子源设备，所述光子源设备包括:
[0136]容器，被配置用于容纳气体环境；
[0137]驱动系统，被配置用于产生驱动辐射，并且用于将所述驱动辐射形
[0138]成为在所述容器内的等离子体形成区上聚焦的至少一个束；以及
[0139]收集光学系统，被配置用于收集由通过所述辐射束保持在等离子体
[0140]部位处的等离子体发射的光子，并且用于将所收集的光子形成为至
[0141]少一个输出辐射束，
[0142]其中所述驱动光学系统被配置用于将等离子体保持为细长形状，所述细长形状具有沿纵轴的长度并且所述长度实质上大于在横向于所述纵轴的至少一个方向上的等离子体的直径，以及
[0143]其中所述收集光学系统被配置用于沿着纵轴从所述等离子体的一端收集从所述等离子体出射的光子。
[0144]29.一种光刻系统，包括:
[0145]光刻设备，所述光刻设备包括:
[0146]照射光学系统，被布置用于照射图案；
[0147]投影光学系统，被布置用于将所述图案的图像投影到衬底上；以及
[0148]检查设备，包括:
[0149]支撑件，用于其上具有所述结构的衬底；
[0150]光学系统，用于在预定的照射条件下照射所述结构，并且用于在所述照射条件下检测辐射的被组成目标结构衍射的预定部分；
[0151]处理器，所述处理器被布置用于处理表征检测到的辐射的信息，以获得所述结构的性质的测量；
[0152]其中所述光学系统包括光子源设备，所述光子源设备包括:
[0153]容器，被配置用于容纳气体环境；
[0154]驱动系统，被配置用于产生驱动辐射，并且用于将所述驱动辐射形成为在所述容器内的等离子体形成区上聚焦的至少一个束；以及
[0155]收集光学系统，被配置用于收集由通过所述辐射束保持在等离子体部位处的等离子体发射的光子，并且用于将所收集的光子形成为至少一个输出辐射束，
[0156]其中所述驱动光学系统被配置用于将等离子体保持为细长形状，所述细长形状具有沿纵轴的长度并且所述长度实质上大于在横向于所述纵轴的至少一个方向上的等离子体的直径，以及
[0157]其中所述收集光学系统被配置用于沿着纵轴从所述等离子体的一端收集从所述等离子体出射的光子；
[0158]其中所述光刻设备被布置用于在将所述图案应用于其他衬底时使用来自所述检查设备的测量结果。
[0159]30.一种器件制造方法，包括:
[0160]使用检查方法检查至少一个复合目标结构，其中所述至少一个复合目标结构形成为多个衬底中的至少一个衬底上的器件图案的一部分或形成在多个衬底中的至少一个衬底上的器件图案的旁边，所述检查方法包括:
[0161]使用光子源设备的输出辐射照射结构，所述光子源设备包括；
[0162]容器，被配置用于容纳气体环境；
[0163]驱动系统，被配置用于产生驱动辐射，并且用于将所述驱动辐射形成为在所述容器内的等离子体形成区上聚焦的至少一个束；以及
[0164]收集光学系统，被配置用于收集由通过所述辐射束保持在等离子体部位处的等离子体发射的光子，并且用于将所收集的光子形成为至少一个输出辐射束，
[0165]其中所述驱动光学系统被配置用于将等离子体保持为细长形状，所述细长形状具有沿纵轴的长度并且所述长度实质上大于在横向于所述纵轴的至少一个方向上的等离子体的直径，以及
[0166]其中所述收集光学系统被配置用于沿着纵轴从所述等离子体的一端收集从所述等离子体出射的光子；
[0167]检测由所述结构衍射的辐射；以及
[0168]从所述衍射辐射的性质确定所述结构的一种或更多种性质；以及
[0169]根据所述检查方法的结果控制用于后续衬底的光刻过程。
[0170]虽然上文已经做出了具体参考，将本发明的实施例用于光学光刻术的情况中，应该注意到，本发明可以用在其它的应用中，例如压印光刻术，并且只要情况允许，不局限于光学光刻术。在压印光刻术中，图案形成装置中的拓扑或形貌限定了在衬底上产生的图案。可以将所述图案形成装置的拓扑印刷到提供给所述衬底的抗蚀剂层中，在其上通过施加电磁辐射、热、压力或其组合来使所述抗蚀剂固化。在所述抗蚀剂固化之后，所述图案形成装置被从所述抗蚀剂上移走，并在抗蚀剂中留下图案。
[0171]这里使用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，包括:紫外辐射(UV)(例如具有或约为365、355、248、193、157或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有在5-20nm范围内的波长)，以及粒子束，例如离子束或电子束。如上所述，在驱动系统的情况下术语“辐射”还可以包括微波辐射。
[0172]在允许的情况下，术语“透镜”可以表示各种类型的光学部件中的任何一种或其组合，包括折射式的、反射式的、磁性的、电磁的以及静电的光学部件。
[0173]具体实施例的前述说明将充分地揭示本发明的一般属性，以致于其他人通过应用本领域技术的知识可以在不需要过多的实验、不背离本发明的整体构思的情况下针对于各种应用容易地修改和/或适应这样的具体实施例。因此，基于这里给出的教导和启示，这种修改和适应应该在所公开的实施例的等价物的范围和含义内。应该理解，这里的术语或措辞是为了举例描述的目的，而不是限制性的，使得本说明书的术语或措辞由本领域技术人员根据教导和启示进行解释。
[0174]本发明的覆盖度和范围不应该受上述的示例性实施例的任何一个限制，而应该仅根据随附的权利要求及其等价物限定。
[0175]应该认识到，具体实施例部分，而不是
【发明内容】
和摘要部分，用于解释权利要求。
【发明内容】
和摘要部分可以阐述本发明人所构思的本发明的一个或更多个示例性实施例、但不是全部示例性实施例，因而不能够以任何方式限制本发明和随附的权利要求。
[0176]上面借助示出具体功能及其关系的实施方式的功能性构造块描述了本发明。为了方便说明，这些功能性构造块的边界在此任意限定。可以限定替代的边界，只要特定功能及其关系被适当地执行即可。
[0177]具体实施例的前述说明将充分地揭示本发明的一般属性，以致于其他人通过应用本领域技术的知识可以在不需要过多的实验、不背离本发明的整体构思的情况下针对于各种应用容易地修改和/或适应这样的具体实施例。因此，基于这里给出的教导和启示，这种修改和适应应该在所公开的实施例的等价物的范围和含义内。应该理解，这里的术语或措辞是为了描述的目的，而不是限制性的，使得本说明书的术语或措辞由本领域技术人员根据教导和启示进行解释。
【权利要求】
1.一种基于等离子体的光子源设备，包括: (a)用于容纳气体环境的容器； (b)驱动系统，用于产生辐射，该辐射以下将称为驱动辐射，并且该驱动系统用于将所述驱动辐射形成为在所述容器内的等离子体形成区上聚焦的至少一个束；以及 (C)收集光学系统，用于收集由通过所述辐射束保持在等离子体部位处的等离子体发射的光子，并且用于将所收集的光子形成为至少一束输出辐射， 其中所述驱动光学系统被配置用于将等离子体保持为细长形状，所述细长形状具有沿纵轴的长度并且所述长度实质上大于所述细长形状在横向于所述纵轴的至少一个方向上的直径，并且其中所述收集光学系统被配置用于沿着所述纵轴从所述等离子体的一端收集从所述等离子体出射的光子。
2.根据权利要求1所述的光子源设备，其中所述驱动系统包括至少一个激光器，用于产生所述辐射束。
3.根据权利要求1或2所述的光子源设备，其中所述驱动辐射具有主要处于第一范围内的波长，例如红外波长，并且所述输出辐射具有主要处于与所述第一范围不同的第二范围内的波长，例如可见光和/或紫外辐射。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的光子源设备，其中所述驱动系统被布置用于沿所述纵轴在所述等离子体的、与所收集的光子出射所在的等离子体的一端相反的一端处传递所述驱动辐射。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的光子源设备，其中所述驱动系统被布置用于沿横向于所述纵向的方向将所述驱动辐射传递至所述等离子体形成部位。
6.根据权利要求5所述的光子源设备，其中所述驱动系统被布置用于将所述驱动辐射聚焦成与所述等离子体的细长形状相对应的大致线状焦点。
7.根据前述权利要求中任一项所述的光子源设备，还包括定位在所述等离子体形成部位的相对的侧上的两个或更多个电极，用于在操作之前点燃所述等离子体，所述电极被放置为离开所述纵轴。
8.根据权利要求7所述的光子源设备，其中所述电极定位在正交于所述纵轴的轴线上。
9.根据权利要求8所述的光子源设备，其中所述电极、所述驱动系统和所述收集光学系统被布置在相互正交的三个轴线上。
10.根据前述权利要求中任一项所述的光子源设备，还包括反射器，所述反射器被定位和成形为将沿纵向从等离子体的相对端出射的光子反射回等离子体中。
11.根据前述权利要求中任一项所述的光子源设备，还包括一个或更多个反射器，所述一个或更多个反射器被定位和成形为将沿横向于等离子体的纵向的一个或更多个方向出射的光子反射回等离子体中。
12.一种测量已经通过光刻过程形成在衬底上的结构的性质的方法，所述方法包括下述步骤: (a)使用根据权利要求1-11中任一项所述的光子源的输出辐射照射所述结构； (b)检测由所述结构衍射的辐射；以及 (c)从所衍射的辐射的性质确定所述结构的一种或更多种性质。
13.一种用于测量衬底上的结构的性质的检查设备，所述检查设备包括: (a)支撑件，用于其上具有所述结构的衬底； (b)光学系统，用于在预定的照射条件下照射所述结构，并且用于在所述照射条件下检测被组成目标结构衍射的预定辐射部分； (C)处理器，所述处理器被布置用于处理表征检测到的辐射的信息，以获得所述结构的性质的测量值； (d)其中所述光学系统包括根据权利要求1-11中任一项所述的光子源设备。
14.一种光刻系统,包括: (a)光刻设备，所述光刻设备包括: (b)照射光学系统，被布置用于照射图案； (C)投影光学系统，被布置用于将所述图案的图像投影到衬底上；以及 (d)根据权利要求13所述的检查设备， 其中所述光刻设备被布置用于在将所述图案应用于其他衬底时使用来自所述检查设备的测量结果。
15.一种制造器件的方法，其中使用光刻过程将器件图案应用于一系列衬底，所述方法包括下述步骤: 使用根据权利要求12所述的检查方法检查至少一个复合目标结构，其中所述至少一个复合目标结构形成为所述衬底中的至少一个衬底上的器件图案的一部分或形成在所述衬底中的至少一个衬底上的器件图案的旁边；以及 根据所述检查方法的结果控制用于后续衬底的光刻过程。
【文档编号】H01J61/54GK104380203SQ201380030523
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2013年5月23日 优先权日:2012年6月12日
【发明者】H·柏莱曼斯, G·范德祖克, R·斯梅茨, J·德维特, P·安齐费罗夫, V·克里夫特苏恩 申请人:Asml荷兰有限公司