照射源和相关联的方法设备

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年6月14日递交的欧洲申请21179230.4和于2021年8月11日递交的欧洲申请21190842.1的优先权，并且这些申请的全部内容通过引用而被合并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种照射源和相关联的方法和设备。

背景技术

光刻设备是被构造成将期望的图案施加在衬底上的机器。光刻设备可以用于例如集成电路(IC)的制造中。光刻设备可以例如将图案形成装置(例如，掩模)处的图案(经常也称为“设计布局”或“设计”)投影至设置在衬底(例如，晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。

为了将图案投影到衬底上，光刻设备可以使用电磁辐射。这种辐射的波长确定可以形成在衬底上的特征的最小大小。当前使用的典型波长是365nm(i线)、248nm、193nm和13.5nm。相比于使用例如具有193nm的波长的辐射的光刻设备，使用具有介于4nm至20nm范围内的波长(例如6.7nm或13.5nm)的极紫外(EUV)辐射的光刻设备可以用于在衬底上形成更小特征。

低k

在光刻过程中，期望频繁地对所产生的结构进行测量，例如，用于过程控制和验证。用于进行这样的测量的各种工具是众所周知的，包括经常用于测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜，和用于测量重叠(器件中的两个层的对准的准确度)的专用工具。近来，已开发用于光刻领域中的各种形式的散射仪。

已知散射仪的示例经常依赖于专用量测目标的提供。例如，所述方法可能需要呈简单光栅的形式的目标，所述光栅足够大以使得测量束产生小于光栅的斑(即，光栅欠填充)。在所谓的重构方法中，可以通过模拟散射辐射与目标结构的数学模型的相互作用来计算光栅的性质。调整所述模型的参数，直到所模拟的相互作用产生类似于从真实目标观测到的衍射图案的衍射图案为止。

除了通过重构进行特征形状的测量以外，也可以使用这样的设备来测量基于衍射的重叠，如已公开专利申请US2006066855A1中所描述的。使用衍射阶的暗场成像进行的基于衍射的重叠量测使得能够对较小目标进行重叠量测。这些目标可以小于照射斑，并且可以由晶片上的产品结构围绕。可以在诸如US2011102753A1和US20120044470A等许多公开专利申请中发现暗场成像量测的示例。可以使用复合光栅目标在一个图像中测量多个光栅。已知散射仪趋向于使用在可见或近红外(IR)波范围内的光，这要求光栅的节距比性质实际上受到所关注的实际产品结构粗略得多。可以使用具有短得多的波长的深紫外(DUV)、极紫外(EUV)或X射线辐射来限定这样的产品特征。不幸地，这样的波长通常不可以用于或不能用于量测。

另一方面，现代产品结构的尺寸如此小以使得它们无法通过光学量测技术而被成像。小特征包括例如通过多重图案化过程和/或节距倍增而形成的那些特征。因此，用于大容量量测的目标经常使用与其中重叠误差或临界尺寸为所关注性质的产品相比大得多的特征。测量结果仅与真实产品结构的尺寸间接地相关，并且可能不准确，这是因为在光刻设备中的光学投影下，和/或制造过程的其它步骤中的不同处理下，量测目标不会遭受相同变形。虽然扫描电子显微法(SEM)能够直接地分辨这些现代产品结构，但SEM比光学测量耗时多得多。此外，电子不能够穿透厚的过程层，这使得电子较不适于量测应用。诸如使用接触垫来测量电性质的其它技术也是众所周知的，但其仅提供真实产品结构的间接迹像或间接证据。

通过减小在量测期间所使用的辐射的波长，可以分辨较小结构，以增加对所述结构的结构变化的灵敏度和/或进一步穿透至所述产品结构中。产生适当高频率辐射(例如，硬X射线、软X射线和/或EUV辐射)的一种这样的方法可以是使用泵浦辐射(例如，红外IR辐射)激励产生介质，由此产生发射辐射，可选地为包括高频率辐射的高阶谐波产生。

发明内容

在本发明的第一方面中，提供一种用于接收泵浦辐射以在相互作用空间处与气体介质相互作用以产生发射辐射的组件，所述组件包括：物件，所述物件具有中空芯部，其中，所述中空芯部具有穿过所述物件的细长体积，其中，所述相互作用空间位于所述中空芯部内部；和导热结构，所述导热结构连接在所述物件的外壁的多个部位处以用于将在所述相互作用空间处所产生的热转移远离所述物件。

在本发明的第二方面中，提供一种包括如上文所描述的组件的辐射源。

在本发明的第三方面中，提供一种包括如上文所描述的辐射源的光刻设备。

在本发明的第四方面中，提供一种包括如上文所描述的辐射源的量测设备。

在本发明的第五方面中，提供一种包括如上文所描述的辐射源的光刻单元。

附图说明

现将参考随附示意图仅借助于示例来描述实施例，在所述附图中：

-图1描绘光刻设备的示意性概略图；

-图2描绘光刻单元的示意性概略图；

-图3描绘整体光刻的示意性表示，其表示用以优化半导体制造的三种关键技术之间的协作；

-图4示意性图示散射量测设备；

-图5示意性图示透射性散射量测设备；

-图6描绘使用EUV和/或SXR辐射的量测设备的示意性表示；

-图7描绘气体喷嘴照射源的示意图；

-图8描绘毛细管照射源的示意图；

-图9描绘单元照射源的示意图；

-图10描绘第一实施例的示例的示意图；

-图11描绘第二实施例的示例的示意图；

-图12描绘第三实施例的示例的示意图；

-图13描绘第四实施例的示例的示意图。

具体实施方式

在本文献中，术语“辐射”和“束”用于涵盖所有类型的电磁辐射和粒子辐射，包括紫外辐射(例如，波长是365nm、248nm、193nm、157nm或126nm)、极紫外辐射(EUV，例如具有介于约5nm至100nm范围内的波长)、X射线辐射、电子束辐射和其它粒子辐射。

如本文中所所采用的术语“掩模版”、“掩模”或“图案形成装置”可以广义地解释为指代可以用于向入射辐射束赋予经图案化的横截面的通用图案形成装置，所述经图案化的横截面对应于待在衬底的目标部分中产生的图案。在这样的情境下，也可以使用术语“光阀”。除经典掩模(透射或反射、二进制、相移、混合式等)以外，其它这样的图案形成装置的示例包括可编程反射镜阵列和可编程LCD阵列。

图1示意性地描绘光刻设备LA。所述光刻设备LA包括：照射系统(也称为照射器)IL，所述照射系统被配置成调节辐射束B(例如，UV辐射、DUV辐射、EUV辐射或X射线辐射)；掩模支撑件(例如，掩模台)T，所述掩模支撑件被构造成支撑图案形成装置(例如，掩模)MA且连接至配置成根据某些参数准确地定位图案形成装置MA的第一定位器PM；衬底支撑件(例如，晶片台)WT，所述衬底支撑件被构造成保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)W且连接至配置成根据某些参数准确地定位衬底支撑件的第二定位器PW；以及投影系统(例如，折射型投影透镜系统)PS，所述投影系统被配置成将由图案形成装置MA赋予至辐射束B的图案投影至衬底W的目标部分C(例如，包括一个或更多个管芯)上。

在操作中，照射系统IL例如经由束传递系统BD从辐射源SO接收辐射束。照射系统IL可以包括各种类型的光学部件，诸如折射、反射、衍射、磁性、电磁、静电和/或其它类型的光学部件或其任何组合以引导、成形和/或控制辐射。照射器IL可以用于调节辐射束B，以在图案形成装置MA的平面处在其横截面中具有期望的空间和角强度分布。

本文中所使用的术语“投影系统”PS应广义地解释为涵盖适于所使用的曝光辐射和/或适于诸如浸没液体的使用或真空的使用之类的其它因素的各种类型的投影系统，包括折射、反射、衍射、折反射、合成、磁性、电磁和/或静电型光学系统，或其任何组合。可以认为本文中对术语“投影透镜”的任何使用与更上位的术语“投影系统”PS同义。

光刻设备LA可以属于一种类型，其中，衬底的至少一部分可以由具有相对高折射率的液体(例如，水)覆盖，以便填充投影系统PS与衬底W之间的空间，这也称为浸没光刻术。在以全文引用的方式并入本文中的US6952253中给出关于浸没技术的更多信息。

光刻设备LA也可以属于具有两个或更多个衬底支撑件WT(也称为“双平台”)的类型。在这样的“多平台”机器中，可以并行地使用衬底支撑件WT，和/或可以对位于衬底支撑件WT中的一个衬底支撑件上的衬底W进行准备衬底W的后续曝光的步骤，同时将另一衬底支撑件WT上的另一衬底W用于在另一衬底W上曝光图案。

除了衬底支撑件WT以外，光刻设备LA可以包括测量平台。所述测量平台被布置成保持传感器和/或清洁装置。传感器可以被布置成测量投影系统PS的性质或辐射束B的性质。测量平台可以保持多个传感器。清洁装置可以被布置成清洁光刻设备的部分，例如投影系统PS的一部分或提供浸没液体的系统的一部分。测量平台可以在衬底支撑件WT远离投影系统PS时在投影系统PS下方移动。

在操作中，辐射束B入射到保持在掩模支撑件T上的图案形成装置(例如掩模)MA上，并且通过存在于图案形成装置MA上的图案(设计布局)被图案化。在已横穿掩模MA的情况下，辐射束B穿过投影系统PS，所述投影系统PS将束聚焦至衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW和位置测量系统IF，可以准确地移动衬底支撑件WT，例如以便使不同的目标部分C在辐射束B的路径中定位在经聚焦且对准的位置处。类似地，第一定位器PM和可能的另一位置传感器(其未在图1中明确地描绘的)可以用于相对于辐射束B的路径准确地定位图案形成装置MA。可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置MA和衬底W。虽然如所图示的衬底对准标记P1、P2占据专用目标部分，但所述标记可以位于目标部分之间的空间中。在衬底对准标记P1、P2位于目标部分C之间时，这些衬底对准标记称为划线对准标记。

如图2中示出的，光刻设备LA可以形成光刻单元LC(有时也称为光刻单元或(光刻簇)的部分，所述光刻单元LC经常也包括对衬底W执行曝光前过程和曝光后过程的设备。常规地，这些设备包括用于沉积抗蚀剂层的旋涂器SC、用于显影经曝光的抗蚀剂的显影器DE、例如用于调节衬底W的温度(例如，用于调节抗蚀剂层中的溶剂)的激冷板CH和焙烤板BK。衬底输送装置或机器人RO从输入/输出端口I/O1、I/O2拾取衬底W，在不同过程装置之间移动衬底，并且将衬底W传递至光刻设备LA的进料台LB。光刻单元中经常也统称为轨道或涂覆显影系统的装置可以处于轨道或涂覆显影系统控制单元TCU的控制下，所述轨道或涂覆显影系统控制单元TCU自身可以由管理控制系统SCS控制，所述管理控制系统SCS也可以例如经由光刻控制单元LACU来控制光刻设备LA。

在光刻过程中，期望频繁地对所产生的结构进行测量，例如以用于过程控制和验证。用于进行这种测量的工具可以被称为量测工具MT。用于进行这样的测量的不同类型的量测工具MT是众所周知的，包括扫描电子显微镜或各种形式的散射仪量测工具MT。散射仪是多功能仪器，其允许通过在光瞳或与散射仪的物镜的光瞳共轭的平面中或附近具有传感器来测量光刻过程的参数，测量通常称为基于光瞳的测量，或通过在像平面或与像平面共轭的平面中或附近具有传感器来测量光刻过程的参数，在这种情况下测量通常称为基于图像或场的测量。以全文引用的方式并入本文中的专利申请US20100328655、US2011102753A1、US20120044470A、US20110249244、US20110026032或EP1,628,164A中进一步描述这样的散射仪和相关联的测量技术。前述散射仪可以使用来自硬X射线(HXR)、软X射线(SXR)、极紫外(EUV)、可见光至近红外(IR)和IR波长范围的光来测量光栅。在辐射为硬X射线或软X射线的情况下，前述散射仪可以可选地为小角度X射线散射量测工具。

为了正确且一致地曝光由光刻设备LA曝光的衬底W，期望检查衬底以测量经图案化的结构的性质，诸如后续层之间的重叠误差、线厚度、临界尺寸(CD)、结构的形状等。为此目的，可以在光刻单元LC中包括检查工具和/或量测工具(未示出)。如果检测到误差，则可以例如对后续衬底的曝光或对待对衬底W执行的其它处理步骤进行调整，在同一批量或批次的其它衬底W仍待曝光或处理之前进行检查的情况下尤其如此。

也可以称为量测设备的检查设备用于确定衬底W的性质，并且特别地，确定不同衬底W的性质如何变化或与同一衬底W的不同层相关联的性质在层与层间如何变化。检查设备替代地构造成识别衬底W上的缺陷，并且可以例如为光刻单元LC的部分，或可以集成至光刻设备LA中，或甚至可以是单独的装置。检查设备可测量潜像(在曝光之后在抗蚀剂层中的图像)上的性质，或半潜像(在曝光后焙烤步骤PEB之后在抗蚀剂层中的图像)上的性质，或经显影的抗蚀剂图像(其中抗蚀剂的曝光部分或未曝光部分已被移除)上的性质，或甚至经蚀刻的图像(在诸如蚀刻的图案转印步骤之后)上的性质。

在第一实施例中，散射仪MT是角分辨散射仪。在这样的散射仪中，重构方法可以应用于所测量的信号以重构或计算光栅的性质。这种重构可以例如由模拟散射辐射与目标结构的数学模型的相互作用且比较模拟结果与测量的结果引起。调整数学模型的参数，直到所模拟的相互作用产生类似于从真实目标观测到的衍射图案的衍射图案为止。

在第二实施例中，散射仪MT是光谱散射仪MT。在这样的光谱散射仪MT中，由辐射源发射的辐射被引导至目标上，并且来自目标的反射、透射或散射辐射被引导至光谱仪检测器，所述光谱仪检测器测量镜面反射辐射的光谱(即，随波长变化的强度的测量)。根据这种数据，可以例如通过严格耦合波分析和非线性回归或通过与模拟光谱库比较来重构产生所检测的光谱的目标的结构或轮廓。

在第三实施例中，散射仪MT是椭圆测量散射仪。椭圆测量散射仪允许通过测量针对每个偏振状态的散射或透射辐射来确定光刻过程的参数。这种量测设备通过在量测设备的照射区段中使用例如适当偏振滤波器来发射偏振光(诸如，线性、环状或椭圆)。适于量测设备的源也可以提供偏振辐射。在以全文引用的方式并入本文中的美国专利申请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和13/891,410中描述现有椭圆测量散射仪的各个实施例。

在散射仪MT的一个实施例中，散射仪MT适用于通过测量反射光谱和/或检测配置中的不对称性来测量两个未对准光栅或周期性结构的重叠，所述不对称性与重叠程度相关。可以将两个(可叠置)光栅结构应用于两个不同层(不必是连续层)中，并且所述两个光栅结构可以形成为处于晶片上大致相同的位置。散射仪可以具有如例如共有的专利申请EP1,628,164A中所描述的对称检测配置，使得任何不对称性为可明确区分的。这提供一种用于测量光栅中的未对准的直接方式。可以在以全文引用的方式并入本文中的PCT专利申请公开出号WO 2011/012624或美国专利申请US20160161863中发现当经由周期性结构的不对称性来测量目标时用于测量包括所述周期性结构的两个层之间的重叠误差的其它示例。

其它所关注的参数可以是焦距和剂量。可以通过如以全文引用的方式并入本文中的美国专利申请US2011-0249244中所描述的散射测量术(或替代地通过扫描电子显微法)同时确定焦距和剂量。可以使用具有针对焦距能量矩阵(FEM-也称为焦距曝光矩阵)中的每个点的临界尺寸和侧壁角测量的独特组合的单个结构。如果可以得到临界尺寸和侧壁角的这些独特组合，则可以根据这些测量唯一地确定焦距和剂量值。

量测目标可以是通过光刻过程主要在抗蚀剂中形成且也在例如蚀刻过程之后形成的复合光栅的整体。光栅中的结构的节距和线宽可以在很大程度上依赖于测量光学器件(特别地，光学器件的NA)以能够捕获来自量测目标的衍射阶。如先前所指示的，衍射信号可以用于确定两个层之间的移位(也称为“重叠”)，或可以用于重构如由光刻过程所产生的原始光栅的至少一部分。这种重构可以用于提供光刻过程的品质指导，并且可以用于控制光刻过程的至少一部分。目标可以具有配置成模仿目标中的设计布局的功能性部分的尺寸的较小子分段。由于这种子分段，目标将表现得更类似于设计布局的功能性部分，使得总体过程参数测量优选地类似于设计布局的功能性部分。可以在欠填充模式中或在过填充模式中测量目标。在欠填充模式中，测量束产生小于总体目标的斑。在过填充模式中，测量束产生大于总体目标的斑。在这样的过填充模式中，也可能同时测量不同的目标，因此同时确定不同处理参数。

使用特定目标的光刻参数的总体测量品质至少部分地通过用于测量这种光刻参数的测量选配方案来确定的。术语“衬底测量选配方案”可以包括测量自身的一个或更多个参数、所测量的一个或更多个图案的一个或更多个参数，或两者。例如，如果用于衬底测量选配方案中的测量为基于衍射的光学测量，则测量的参数中的一个或更多个参数可以包括辐射的波长、辐射的偏振、辐射相对于衬底的入射角、辐射相对于衬底上的图案的方向等。用于选择测量选配方案的准则中的一个可以例如为测量参数中的一个对于处理变化的灵敏度。以全文引用的方式并入本文中的美国专利申请US2016-0161863和已公开美国专利申请US2016/0370717A1中描述更多示例。

光刻设备LA中的图案化过程可以是处理中的最关键步骤之一，其需要衬底W上的结构的尺寸标定和放置的高准确度。为了确保这种高准确度，可以将三个系统组合于所谓的“整体”控制环境中，如图3中示意性地描绘的。这些系统中的一个系统是光刻设备LA，所述光刻设备(实际上)连接至量测工具MT(第二系统)且连接至计算机系统CL(第三系统)。这种“整体”环境的关键在于优化这三个系统之间的协作以增强总体过程窗口且提供严格控制回路，以确保由光刻设备LA执行的图案化保持在过程窗口内。过程窗口限定过程参数(例如，剂量、焦距、重叠)的范围，在所述过程参数范围内，特定制造过程产生经限定结果(例如，功能半导体器件)——也许在所述过程参数范围内允许光刻过程或图案化过程中的过程参数变化。

计算机系统CL可以使用待图案化的设计布局(的部分)来预测使用哪种分辨率增强技术且执行计算光刻模拟和计算以确定哪种掩模布局和光刻设备设置实现图案化过程的最大总体过程窗口(在图3中通过第一标尺SC1中的双箭头描绘)。分辨率增强技术可以被布置成匹配光刻设备LA的图案化可能性。计算机系统CL也可以用于检测在过程窗口内光刻设备LA当前正在何处进行操作(例如，使用来自量测工具MET的输入)以预测由于例如次优处理是否可以存在缺陷(在图3中通过第二标尺SC2中的指向“0”的箭头描绘)。

量测工具MT可以将输入提供至计算机系统CL以使得能够准确模拟和预测，并且可以将反馈提供至光刻设备LA以识别例如光刻设备LA的校准状态中的可能漂移(在图3中通过第三标尺SC3中的多个箭头描绘)。

可以提供用于测量使用光刻图案形成装置产生的结构的许多不同的形式的量测工具MT。量测工具MT可以使用电磁辐射查询结构。辐射的性质(例如，波长、带宽、功率)可能影响工具的不同测量特性，其中，较短波长通常允许增加的分辨率。辐射波长对量测工具可实现的分辨率有影响。因此，为了能够利用具有小尺寸的特征来测量结构，具有短波长辐射源的量测工具MT是优选的。

辐射波长可能影响测量特性的另一方式是穿透深度和待检查材料在辐射波长下的透明度/不透明度。依赖于不透明度和/或穿透深度，辐射可以用于透射型或反射型的测量。测量的类型可能影响是否获得关于结构/衬底的表面和/或块体内部的信息。因此，当选择用于量测工具的辐射波长时，穿透深度和不透明度为待考虑的另一要素。

为了实现经光刻图案化的结构的测量的较高分辨率，具有短波长的量测工具MT是优选的。这可以包括比可见波长更短的波长，例如，在电磁光谱的UV、EUV和X射线部分中。诸如透射小角度X射线散射(TSAXS)等硬X射线方法利用硬X射线的高分辨率和高穿透深度，并且因此可以在透射中操作。另一方面，软X射线和EUV到目前为止不穿透目标，而是可以引发待探测的材料中的丰富光学响应。这可以由于许多半导体材料的光学性质，并且由于结构的大小与探测波长相当。因此，EUV和/或软X射线量测工具MT可以在反射中操作，例如通过成像或通过分析来自经光刻图案化的结构的衍射图案。

对于硬X射线、软X射线和EUV辐射，可以由于在所需波长下不具有可以用高亮度辐射源而限制大批量制造(HVM)应用中的应用。在硬X射线的情况下，工业应用中常用的源包括X射线管。包括进阶X射线管(例如，基于液态金属阳极或旋转阳极)的X射线管可以相对负担得起且紧密，但可能缺乏HVM应用所需的亮度。当前存在诸如同步辐射光源(SLS)和X射线自由电子激光(XFEL)等高亮度X射线源，但其大小(＞100m)和高成本(数亿欧元)使得其对于量测应用过于庞大和昂贵。类似地，缺乏足够明亮的EUV和软X射线辐射源的可用性。

图4中描绘量测设备的一个示例，诸如散射仪，其可以包括将辐射5投影至衬底W上的宽带(例如，白光)辐射投影仪2。将反射或散射辐射10传递至光谱仪检测器4，所述光谱仪检测器4测量镜面反射辐射的光谱6(即，作为波长λ的函数的强度I的测量结果)。根据这种数据，可以通过处理单元PU，例如通过严格耦合波分析和非线性回归或通过与如图4底部所示出的模拟光谱库的比较来重构产生所检测的光谱的结构或轮廓8。通常，对于重构，已知结构的一般形式是，并且根据从而制造结构的过程的知识假定一些参数，从而仅留下结构的几个参数从散射测量数据确定。这种散射仪可以被配置成正入射散射仪或斜入射散射仪。

图5中描绘量测设备的示例(诸如图4中示出的散射仪)的透射版本。透射辐射11传递至光谱仪检测器4，所述光谱仪检测器4测量如针对图4所论述的光谱6。这种散射仪可以被配置成正入射散射仪或斜入射散射仪。可选地，透射版本使用波长＜1nm、可选地＜0.1nm、可选地＜0.01nm的硬X射线辐射。

作为对光学量测方法的替代方案，也已考虑使用硬X射线、软X射线或EUV辐射，例如具有以下波长范围中的至少一个的辐射：＜0.01nm、＜0.1nm、＜1nm、在0.01nm与100nm之间、在0.01nm与50nm之间、在1nm与50nm之间、在1nm与20nm之间、在5nm与20nm之间和在10nm与20nm之间。在上文所呈现的波长范围中的一个中起作用的量测工具的一个示例是透射小角度X射线散射(如内容以全文引用的方式并入本文中的US2007224518A中的T-SAXS)。Lemaillet等人在“FinFET结构的光学与X射线散射测量之间的相互比较”(Proc.of SPIE，2013年，8681)中论述了使用T-SAXS的轮廓(CD)测量。应注意，在以全文引用的方式并入本文中的美国专利公开号2019/003988A1和美国专利公开出号2019/215940A1中描述激光产生等离子体(LPP)x射线源的使用。在掠入射下使用X射线(GI-XRS)和极紫外(EUV)辐射的反射测量技术可以用于测量衬底上的膜和叠置层的性质。在一般反射测量领域内，可以应用测角和/或光谱技术。在测角术中，可以测量具有不同入射角的反射束的变化。另一方面，光谱反射测量术测量在给定角度下反射的波长的光谱(使用宽带辐射)。例如，EUV反射测量术已在制造用于EUV光刻中的掩模版(图案形成装置)之前用于掩模基底的检查。

应用范围可能使得在例如硬X射线、软X射线或EUV域中的波长的使用不充分。已公开专利申请US20130304424Al和US2014019097A1(Bakeman等人/KLA)描述混合量测技术，其中，将使用x射线进行的测量和利用介于120nm与2000nm范围内的波长的光学测量组合在一起以获得诸如CD的参数的测量。CD测量通过经由一个或更多个共同部分耦合和x射线数学模型和光学数学模型来获得。所列举美国专利申请的内容以全文引用的方式并入本文中。

图6描绘前述辐射可以用于测量衬底上的结构的参数的量测设备302的示意性表示。图6中所表示的量测设备302可以适用于硬X射线、软X射线和/或EUV域。

图6图示包括可选地在掠入射中使用硬X射线、软X射线和/或EUV辐射的光谱散射仪的量测设备302的示意性实体布置，其仅作为示例。检查设备的替代形式可以角分辨散射仪的形式提供，所述角分辨散射仪与在较长波长下操作的常规散射仪类似可以使用在正入射或近正入射下的辐射，并且其也可以使用具有与平行于衬底的方向成大于1°或2°的方向的辐射。检查设备的替代形式可以透射散射仪的形式提供，图5中的配置应用于所述透射散射仪。

检查设备302包括辐射源或称为照射源310、照射系统312、衬底支撑件316、检测系统318、398以及量测处理单元(MPU)320。

这种示例中的照射源310用于产生EUV、硬X射线或软X射线辐射。照射源310可以基于如图6中示出的高阶谐波产生(HHG)技术，并且其也可以是其它类型的照射源，例如液态金属射流源、逆康普顿散射(ICS)源、等离子体通道源、磁性波荡器源、自由电子激光(FEL)源、紧密储存环源、放电产生等离子体源、软X射线激光源、旋转阳极源、固体阳极源、粒子加速器源、微焦源或激光产生等离子体源。

HHG源可以是气体射流/喷嘴源、毛细管/光纤源或气室源。

对于HHG源的示例，如图6中示出的，辐射源的主要部件为可操作以发射泵浦辐射的泵浦辐射源330和气体传递系统332。可选地泵浦辐射源330为激光器，可选地泵浦辐射源330为脉冲式高功率红外或光学激光器。泵浦辐射源330可以是例如具有光学放大器的基于光纤的激光器，从而产生每脉冲可持续例如小于1纳秒(1ns)的红外辐射的脉冲，其中，脉冲重复率根据需要达到若干兆赫兹。泵浦辐射包括具有介于200nm至10μm、可选地500nm至2000nm、可选地800nm至1500nm范围内的一个或更多个波长的辐射，例如大约1微米(1μm)。可选地，激光脉冲作为第一泵浦辐射340传递至气体传递系统332，其中，在气体中，辐射的一部分转换为比第一辐射更高的频率而成为发射辐射342。气体供应件334将合适的气体供应给气体传递系统332，其中，所述合适的气体可选地通过电源336电离。气体传递系统332可以是切割管。

由气体传递系统332提供的气体限定气体目标，其可以是气体流或静态体积。气体可以是例如空气、氖气(Ne)、氦气(He)、氮气(N

依赖于在检查中的结构的材料，不同波长可以提供至下部层中的期望的程度的穿透。为了分辨最小器件特征和最小器件特征当中的缺陷，则短波长很可能是优选的。例如，可以选择介于0.01至20nm范围内或可选地介于1至10nm范围内或可选地介于10至20nm范围内的一个或更多个波长。短于5nm的波长可以在从半导体制造中的所关注的材料反射时遭受非常低的临界角。因此，选择大于5nm的波长可以在较高入射角处提供较强信号。另一方面，如果检查任务为检测某一材料的存在例如以检测污染，则高达50nm的波长可以是有用的。

滤光束342可以从辐射源310进入检查腔室350，在检查腔室350中，包括所关注的结构的衬底W由衬底支撑件316保持以用于在测量位置处进行检查。所关注的结构标记为T。可选地，检查腔室350内的大气可以由真空泵352维持为接近真空，使得SXR和/或EUV辐射可以在无不过分的衰减的情况下穿过所述大气。照射系统312具有将辐射聚焦至聚焦束356中的功能，并且可以包括例如二维曲面反射镜或一系列一维曲面反射镜，如上文提及的已公开美国专利申请US2017/0184981A1(其内容以全文引用的方式并入本文中)中所描述的。执行聚焦以在投影至所关注的结构上时实现直径低于10μm的圆形或椭圆形斑S。衬底支撑件316包括例如X-Y平移平台和旋转平台，通过X-Y平移平台和旋转平台，可以使衬底W的任何部分在期望的方向上到达束的焦点。因此，辐射斑S形成在所关注的结构上。替代地或另外，衬底支撑件316包括例如倾斜平台，其可以某一角度使衬底W倾斜以控制所关注的结构T上的聚焦束的入射角。

可选地，照射系统312将参考辐射束提供至参考检测器314，所述参考检测器314可以被配置成测量滤光束342中的不同波长的光谱和/或强度。参考检测器314可以被配置成产生提供至处理器310的信号315，并且所述滤波器可以包括关于滤光束342的光谱和/或滤光束中的不同波长的强度的信息。

反射辐射360由检测器318捕获，并且光谱被提供至处理器320以用于计算目标结构T的性质。照射系统312和检测系统318因此形成检查设备。这种检查设备可以包括属于内容以全文引用的方式并入本文中的US2016282282A1中所描述的种类的硬X射线、软X射线和/或EUV光谱反射计。

如果目标Ta具有某一周期性，则聚焦束356的辐射也可以被部分地衍射。衍射辐射397以相对于入射角明确定义的角度遵循另一路径，接着为反射辐射360。在图6中，以示意性方式绘制所绘制衍射辐射397，并且衍射辐射397可以遵循除所绘制路径之外的许多其它路径。检查设备302也可以包括检测衍射辐射397的至少一部分和/或使所述部分成像的其它检测系统398。在图6中，绘制单个其它检测系统398，但检查设备302的实施例也可以包括多于一个其它检测系统398，所述检测系统被布置于不同位置处以在多个衍射方向上检测衍射辐射397和/或使衍射辐射397成像。换句话说，照射到目标Ta上的经聚焦辐射束的(较高)衍射阶由一个或更多个其它检测系统398检测和/或成像。一个或更多个检测系统398产生提供至量测处理器320的信号399。信号399可以包括衍射光397的信息和/或可以包括从衍射光397获得的图像。

为了辅助斑S与期望的产品结构的对准和聚焦，检查设备302也可以提供在量测处理器320的控制下使用辅助辐射的辅助光学器件。量测处理器320也可以与操作平移平台、旋转平台和/或倾斜平台的位置控制器372通信。处理器320经由传感器接收关于衬底的位置和定向的高度准确的反馈。传感器374可以包括例如干涉仪，其可以给出大约数皮米的准确度。在检查设备302的操作中，由检测系统318捕获的光谱数据382被传递至量测处理单元320。

如提及的，检查设备的替代形式使用可选地处于正入射或近正入射的硬X射线、软X射线和/或EUV辐射，例如以执行基于衍射的不对称性测量。检查设备的另一替代形式使用具有与平行于衬底的方向成大于1°或2°的方向的硬X射线、软X射线和/或EUV辐射。两种类型的检查设备都可以被设置在混合量测系统中。待测量的性能参数可以包括重叠(OVL)、临界尺寸(CD)、当光刻设备印制目标结构时光刻设备的聚焦、相干衍射成像(CDI)和分辨率处重叠(ARO)量测。硬X射线、软X射线和/或EUV辐射可以例如具有小于100nm的波长，例如使用介于5至30nm范围内，可选地介于10nm至20nm范围内的辐射。所述辐射在特性上可以是窄频带或宽带。所述辐射可以在特定波长带中具有离散峰值或可以具有更连续的特性。

类似于用于当今生产设施中的光学散射仪，检查设备302可以用于测量在光刻单元内处理的抗蚀剂材料内的结构(显影后检查或ADI)，和/或用于在结构已在较硬材料中形成之后测量所述结构(蚀刻后检查或AEI)。例如，可以在衬底已由显影设备、蚀刻设备、退火装置和/或其它装置处理之后使用检查设备302检查衬底。

包括但不限于上文提及的散射仪的量测工具MT可以使用来自辐射源的辐射以执行量测。由量测工具MT使用的辐射可以是电磁辐射。辐射可以是光辐射，例如电磁光谱的红外部分、可见光部分和/或紫外部分中的辐射。量测工具MT可以使用辐射来测量或检查衬底的性质和方面，例如半导体衬底上的光刻曝光图案。测量的类型和品质可以依赖于由量测工具MT使用的辐射的若干性质。例如，电磁测量的分辨率可以依赖于辐射的波长，其中，较小波长例如由于衍射限制能够测量较小特征。为了测量具有小尺寸的特征，可优选地使用具有短波长的辐射，例如EUV、硬X射线(HXR)和/或软X射线(SXR)辐射，以执行测量。为了在特定波长或波长范围下执行测量，量测工具MT需要存取提供在所述/那些波长下的辐射的源。存在用于提供不同波长的辐射的不同类型的源。依赖于由源提供的波长，可以使用不同类型的辐射产生方法。对于极紫外(EUV)辐射(例如1nm至100nm)和/或软X射线(SXR)辐射(例如0.1nm至10nm)，源可以使用高阶谐波产生(HHG)或逆康普顿散射(ICS)以获得在期望的波长下的辐射。

图7示出照射源310的实施例600的简化示意图，所述照射源可以是用于高阶谐波产生(HHG)的照射源。关于图6所描述的量测工具中的照射源的多个特征中的一个或更多个特征也可以酌情即根据需要存在于照射源600中。所述照射源600包括腔室601，并且被配置成接收具有由箭头指示的传播方向的泵浦辐射611。这里示出的泵浦辐射611是来自泵浦辐射源330的泵浦辐射340的示例，如图6中示出的。所述泵浦辐射611可以通过辐射输入605而被引导至腔室601中，所述辐射输入605可以是可选地由熔融二氧化硅或可比材料即类似的材料制成的观察口。所述泵浦辐射611可以具有高斯或中空(例如环形)横向横截面轮廓且可以入射(可选地聚焦)于所述腔室601内的气体流615上，所述气体流615具有由第二箭头所指示的流动方向。所述气体流615包括其中气体压力高于某一值的特定气体(例如，空气、氖(Ne)、氦(He)、氮(N2)、氧(O2)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、二氧化碳(CO

照射源600的所述气体传递系统被配置成提供所述气体流615。所述照射源600被配置成在所述气体流615中提供所述泵浦辐射611以驱动所述发射辐射613的产生。产生所述发射辐射613的至少大部分的区被称为相互作用空间。所述相互作用空间可以从几十微米(用于紧密地聚焦的泵浦辐射)变化至几mm或cm(用于适度地聚焦的泵浦辐射)或甚至高达几米(用于极其松散地聚焦的泵浦辐射)。所述气体传递系统被配置成提供所述气体目标以用于在所述气体目标的所述相互作用空间处产生所述发射辐射，并且可选地，所述照射源被配置成接收所述泵浦辐射且在所述相互作用区处提供所述泵浦辐射。可选地，所述气体流615由所述气体传递系统提供至抽空的或几乎抽空的空间中。所述气体传递系统可以包括气体喷嘴609，如图6中示出的，所述气体喷嘴609包括在所述气体喷嘴609的射出平面中的开口617。从开口617提供气体流615。可选地，存在由靠近于所述开口617的气体捕获器。所述气体捕获器用于通过提取残余气体流且在腔室601内部维持真空或接近真空的大气而将所述气体流615限制在某一体积内。可选地，所述气体喷嘴609可以由厚壁管和/或高导热材料制成以避免由于高功率泵浦辐射611引起的热变形。

气体喷嘴609的尺寸可想到地也可以用于范围从微米尺寸喷嘴至米尺寸喷嘴的按比例增加或按比例缩小的版本中。这种广泛范围的尺寸确定来自如下事实：可以缩放所述设置，使得气体流处的所述泵浦辐射的强度最终处于可以对于所述发射辐射有益的特定范围内，这需要针对可以是脉冲激光器的不同泵浦辐射能量的不同尺寸确定，并且泵浦辐射能量可以在数十微焦耳至数焦耳之间变化。可选地，所述气体喷嘴609具有较厚壁以减少由可以由例如相机所检测的热膨胀效应所引起的喷嘴变形。具有较厚壁的气体喷嘴可以产生具有减少的变化的稳定气体体积。可选地，所述照射源包括气体捕获器，所述气体捕获器靠近于所述气体喷嘴以维持腔室601的压力。

由于泵浦辐射611与气体流615的气体原子的相互作用，所述气体流615将使所述泵浦辐射611的部分转换成发射辐射613，所述发射辐射613可以是图6中所示出的发射辐射342的示例。所述发射辐射613的中心轴线可以与泵浦辐射611的中心轴线共线。所述发射辐射613可以包括具有在X射线或EUV范围内的一个或更多个波长的辐射，其中，所述波长在从0.01nm至100nm、可选地从0.1nm至100nm、可选地从1nm至100nm、可选地从1nm至50nm、可选地从10nm至50nm、且可选地从10nm至20nm的范围内。泵浦辐射和发射辐射可以具有未重叠的波长。

在操作中，所述发射辐射613束可以传递穿过辐射输出607，并且可以随后被照射系统603操控和引导至待检查以用于量测测量的衬底，所述照射系统603可以是图6中的照射系统312的示例。所述发射辐射613可以被引导(可选地聚焦)至所述衬底上的结构。

因为空气(以及实际上任何气体)大量地吸收SXR或EUV辐射，所以气体流615与待检查的晶片之间的体积可以被抽空或几乎抽空。由于所述发射辐射613的中心轴线可以与泵浦辐射611的中心轴线共线，因此所述泵浦辐射611可能需要被阻挡以防止其传递穿过辐射输出607且进入照射系统603。这可以通过将图6中所示出的滤波装置344合并入所述辐射输出607中来进行，所述辐射输出607被放置在发射束路径中，并且对所述泵浦辐射不透明或几乎不透明(例如，对红外或可见光不透明或几乎不透明)但对发射辐射束是至少部分地透明。可以使用在多个层中组合的锆或多种材料来制造滤波器。当所述泵浦辐射611具有中空的(可选地环形的)横向横截面轮廓时，所述滤波器可以是中空的(可选地环形的)块体。可选地，所述滤波器不垂直且不平行于发射辐射束的传播方向，以具有高效的泵浦辐射滤光。可选地，滤波装置344包括中空块体和薄膜滤波器，诸如铝(Al)、硅(Si)或锆(Zr)薄膜滤波器。可选地，滤波装置344也可以包括有效地反射所述发射辐射但不良地反射所述泵浦辐射的反射镜，或包括有效地透射所述发射辐射但不良地透射所述泵浦辐射的金属丝网。

本文中描述了用于获得可选地在泵浦辐射的高阶谐波频率的情况下的发射辐射的方法、设备和组件。经由过程(其可选地是HHG，所述HHG使用非线性效应以产生可选地处于所提供泵浦辐射的谐波频率的辐射)所产生的辐射可以作为辐射被设置在量测工具MT中以用于衬底的检查和/或测量。如果所述泵浦辐射包括短脉冲(即，少周期)，则所产生的辐射不必精确地在泵浦辐射频率的谐波处。所述衬底可以是经光刻图案化的衬底。经由所述过程而获得的辐射也可以被设置在光刻设备LA和/或光刻单元LC中。所述泵浦辐射可以是脉冲辐射，其可以在短突发时间即短脉冲时间内提供高峰值强度。

所述泵浦辐射611可以包括具有比所述发射辐射的一个或更多个波长更长的一个或更多个波长的辐射。所述泵浦辐射可以包括红外辐射。所述泵浦辐射可以包括具有在500nm至1500nm范围内的波长的辐射。所述泵浦辐射可以包括具有在800nm至1300nm范围内的波长的辐射。所述泵浦辐射可以包括具有在900nm至1300nm范围内的波长的辐射。可选地，所述泵浦辐射包括以下波长中的一个或更多个波长：1064nm、1080nm和1032nm。所述泵浦辐射可以是脉冲辐射。脉冲式泵浦辐射可以包括具有在飞秒范围内的持续时间的脉冲。

对于一些实施例，所述发射辐射(可选地高阶谐波辐射)可以包括具有泵浦辐射波长的一个或更多个谐波。所述发射辐射可以包括在电磁光谱的极紫外、软X射线和/或硬X射线部分中的波长。所述发射辐射613可以包括在以下范围中的一个或更多个波长中的波长：小于1nm、小于0.1nm、小于0.01nm、0.01nm至100nm、0.1nm至100nm、0.1nm至50nm、1nm至50nm和10nm至20nm。

诸如上文所描述的高阶谐波辐射之类的辐射可以被提供为量测工具MT中的源辐射。所述量测工具MT可以使用所述源辐射以对由光刻设备曝光的衬底执行测量。所述测量可以用于确定所述衬底上的结构的一个或更多个参数。相比于使用较长波长(例如，可见辐射、红外辐射)，使用处于较短波长(例如，在如被包括在上文所描述的波长范围内的EUV、SXR和/或HXR波长)的辐射可以允许由所述量测工具分辨一结构的较小特征。具有较短波长的辐射(诸如EUV、SXR和/或HXR辐射)也可以更深地穿透至诸如经图案化的衬底之类的材料中，这意味着对于所述衬底上的较深层的量测是可能的。这些较深层可能无法通过具有较长波长(例如，可见波长)的辐射接近或达到。

在量测工具MT中，源辐射可以从辐射源发射，并且被引导至衬底上的目标结构(或其它结构)上。所述源辐射可以包括EUV、SXR和/或HXR辐射。所述目标结构可以反射、透射和/或衍射入射到所述目标结构上的源辐射。所述量测工具MT可以包括用于检测所述衍射辐射的一个或更多个传感器。例如，所述量测工具MT可以包括用于检测正一(+1)和负一(-1)衍射阶的检测器。所述量测工具MT也可以测量镜面反射(0阶衍射辐射)或透射辐射。用于量测的其它传感器可以存在于所述量测工具MT中，例如以测量其它衍射阶(例如，较高衍射阶)。

在示例光刻量测应用中，可以使用光学柱体将HHG产生的辐射聚焦至衬底上的目标上，所述光学柱体可以被称为照射器，其将来自HHG源的辐射转移至所述目标。所述HHG辐射可以接着从所述目标被散射、被检测和被处理，例如以测量和/或推断所述目标的性质。

气体目标/介质HHG配置可被广泛地分成三个单独的类别：气体射流、气室和气体毛细管。图7描绘一种其中所述气体介质是被引入至泵浦辐射中的气体流的示例气体射流配置。在所述气体射流配置中，将泵浦辐射与固体部分的相互作用保持为最小值。气体体积可以例如包括垂直于泵浦辐射束的气体流/流，所述气体流/流不同于具有被封闭于气室内部的固定体积的气体介质(图9作为一个示例)。图8中所示出的毛细管是具有中空芯部的物件，并且所述中空芯部在通过所述物件的细长方向上具有细长体积。所述中空芯部用于保持所述气体介质，并且相互作用空间位于所述中空芯部内部以产生所述发射辐射。所述毛细管可以例如是中空芯部纤维。所述毛细管可以包括轴向中空芯部区和内部包覆区，所述内部包覆区包括围绕所述芯部区的抗谐振元件(ARE)的布置。所述毛细管可以例如具有包括参考文献EP 3341771A1(其以全文引用的方式而被合并入本文中)中所描述的结构中的一个或更多个的横截面。毛细管可以提供泵浦辐射和气态介质的增加的相互作用区，这可以优化HHG过程。另一方面，气体射流HHG配置可以提供相对自由度以在远场中成形泵浦辐射束的空间轮廓，这是由于其不受由毛细管强加的约束限制。气体射流配置也可以具有较不严格的对准容许度。

图8示出照射源310的实施例800的简化示意图，所述照射源可以是用于高阶谐波产生(HHG)的照射源。上文例如关于图6所描述的量测工具中的照射源的多个特征中的一个或更多个特征也可以酌情即根据需要存在于照射源800中。所述照射源800可以包括腔室作为图7中的腔室601，所述腔室在在此处未示出且被配置成接收具有由箭头所指示的传播方向的泵浦辐射811。箭头也指示细长体积的细长方向。在此处所示出的泵浦辐射811可以是来自如图6中所示出的泵浦辐射源330的泵浦辐射340的示例。所述泵浦辐射811可以通过辐射输入而被引导入腔室且进一步被引导进入毛细管809中，所述毛细管809可选地为中空芯部纤维并且可选地是薄石英或玻璃毛细管。在一个实施例中，保持所述气体介质的毛细管809的尺寸可以在侧向方向上是较小的以使得其显著地影响泵浦辐射束的传播。在一个实施例中，保持所述气体介质的毛细管809的尺寸在侧向方向上是足够大的以使得其将不影响所述泵浦辐射的传播。所述照射源800还包括用于将所述气体介质提供至中空芯部中的气体传递系统，所述气体传递系统可以是上文所提及的气体传递系统332的一个示例。所述气体传递系统可以包括气体入口817和气体出口819以用于利用气体介质填充所述毛细管809，所述气体介质在操作中可以是气体流815。在操作中，所述气体流815的至少一部分具有沿中空芯部的至少一部分的流动方向。毛细管809内部的气体流815的气体压力可以被优化，可选地所述气体压力高于一个大气压，可选地所述气体压力高于五个大气压，可选地所述气体压力高于十个大气压。所述气体流815可以包括以下气体中的一种或更多种：空气、氖气(Ne)、氦气(He)、氮气(N

由于所述泵浦辐射811与所述毛细管809中的所述气体介质的相互作用，所述气体介质将可选地经由高阶谐波产生过程将所述泵浦辐射811的部分转换成所述毛细管的中空芯部内部的发射辐射813。所述发射辐射813可以是图6中示出的发射辐射342的示例。所述发射辐射813的中心轴线可以与所述泵浦辐射811的中心轴线共线。在操作中，所述泵浦辐射811和所述发射辐射813沿光学传播方向且沿中空芯部的至少一部分同轴地传播。所述发射辐射813可以具有在X射线或EUV范围内的波长，其中，所述波长是在从0.01nm至100nm、可选地从0.1nm至100nm、可选地从1nm至100nm、可选地从1nm至50nm、可选地10nm至50nm、或可选地10nm至20nm的范围内。

图9示出照射源310的实施例900的简化示意图，所述照射源可以是用于高阶谐波产生(HHG)的照射源。上文例如关于图6和图8所描述的所述量测工具中的所述照射源的特征中的一个或更多个特征也可以酌情即根据需要存在于所述照射源900中。所述泵浦辐射911和所述发射辐射913与实施例800中所提及的泵浦辐射811和发射辐射813相同。在操作中，气体介质915可以是静态的而不是如图8中的气体流。气室909可以类似于气体毛细管809，但不具有气体入口817和气体出口819。在一个实施例中，保持所述气体介质的气室的尺寸可以是在侧向方向上较小的以使得其显著地影响泵浦辐射束的传播。在一个实施例中，保持所述气体介质的气室的尺寸在侧向方向上是足够大的以使得其将不影响所述泵浦辐射的传播。

充气毛细管和气室是用以产生高转换效率(CE)的高效方法，这是由于内部气体压力与上文所提及的气体喷嘴中的气体流的气体压力相比可以被维持在更高水平处。然而，可以被聚焦至毛细管或气室中的泵浦辐射的功率受到可以由毛细管或气室输送的最大热负荷的限制。将会需要具有高输入功率的泵浦辐射以产生用于HVM的量测测量的所需的发射辐射功率。在操作中，所述泵浦辐射的功率可以高于30W、可选地高于50W、可选地高于100W、可选地高于200W、可选地高于300W、可选地高于500W、可选地高于1000W、以及可选地高于2000W。增加所述泵浦辐射的功率将会导致毛细管或气泡的损害和不稳定性，并且因此可限制所述发射辐射的功率。例如，当按比例增加毛细管中的泵浦辐射功率超出上述值时，热问题可以变得越来越显著。热膨胀将使得所述毛细管移动，这将进一步改变所述泵浦辐射与所述毛细管的匹配，即所述泵浦辐射与所述毛细管之间的对准。毛细管的运动还可以改变所吸收的功率，即所述泵浦辐射的更多功率可以由毛细管吸收，从而导致更多热膨胀和运动。上述热问题可以不仅触发不想要的动力学特性或动态，并且也减少毛细管的寿命。

这些毛细管和气室可以由熔融石英或玻璃制成以由于对于泵浦辐射波长的透明度而最大化损害阈值。但熔融石英和玻璃具有相对较低热导率，这使得它们难以冷却所述毛细管或气室。此外，在大部分应用中，所述石英毛细管由O形环或粘合剂支撑，所述毛细管尤其在真空中与周围环境分离即隔离开。O形环材料包括PTFE、腈(Buna)、氯丁橡胶、EPDM橡胶即三元乙丙橡胶、和碳氟化合物(Viton)。在高温应用中，广泛地使用硅橡胶或硅酮以及

可以实施下文中所描述的特征以改善至毛细管或气室上的最大功率来改善所述发射辐射的功率。这些特征可以产生较高热机械稳定性。虽然可以具体地参考毛细管，但应注意，这些实施例中所提及的特征也可以被实施至如图9中所示出的气室中。

图10中示出从垂直于所述细长方向的方向观察的第一实施例1000的示例。在此处所示出的毛细管1002可以是来自如图8中所示出的辐射源800的毛细管809的示例。毛细管1002分别在图11、图12和图13中称为1102、1202和1302。在一个示例中，为了可选地在高阶谐波过程期间将在相互作用空间处所产生的热转移远离毛细管1002，在毛细管1002的外壁的多个部位处连接导热结构1008。导热结构1008可以具有细长形状，并且可选地包括导线、编织物、散热片和弹簧中的至少一种。在一个示例中，毛细管1002的外壁的至少一部分包括导热外表面1004。所述导热外表面1004可以包括涂层、层、管和块体中的至少一种，并且可以具有与毛细管匹配的热膨胀系数。所述导热结构1008可以被钎焊至毛细管的外壁上和/或导热外表面1004上。在一个示例中，所述第一实施例1000还包括一个或更多个散热件1006，并且所述导热结构1004被连接至散热件1006且将热量转移远离所述毛细管1002至散热件1006。所述散热件1006还可以通过冷却液体或一个或更多个冷却表面1010而被冷却。所述冷却表面1010可选地是冷却液体冷却的、可选地水冷却的表面。毛细管1002与散热件1006之间的距离可以被保持较短，以结合高稳定性获得高冷却能力。导热外表面1004和导热结构1008可以是具有高热导率的相同或不同材料，包括锡、金、铜、铝、碳化硅(SiC)、氧化铍(BeO)、钨、锌、石墨和银中的一种或更多种。可选地，所述导热外表面1004包括人造金刚石或具有良好热导率的任何其它类金刚石材料。所述类金刚石材料是显示金刚石的一些典型性质的材料，诸如低摩擦、高硬度、高耐腐蚀性和红外中的良好透射性，其的示例是类金刚石碳。在图10中，在毛细管1002的相对侧处存在具有冷却表面1010的两个散热件，而实际上可以存在相对于毛细管1002被分布在任何部位处的其它数目的散热件。可选地，所述导热结构1008被均匀地沿毛细管方向分布和/或均匀地围绕毛细管1002分布。

在一个示例中，当所述泵浦辐射行进通过所述毛细管的细长体积时，其可能在导热结构1008上感应电流，这可能引起在相互作用空间中的功率衰减。对于包括导热外表面1004的实施例，由于所述导热外表面上的感应电流，也可以能发生功率衰减。因此，所述导热外表面1004和/或所述导热结构1008可被放置得更远离所述相互作用空间。为了找到低功率衰减与高导热性之间的最优点(sweet point)，所述导热外表面和/或所述导热结构与所述毛细管之间的总接触面积小于所述毛细管的外壁的总面积的75％、可选地小于所述毛细管的外壁的总面积的50％、可选地小于所述毛细管的外壁的总面积的10％以及可选地小于所述毛细管的外壁的总面积的5％。

图11中示出第二实施例1100的示例。关于图10所描述的第一实施例1000的特征中的一个或更多个特征也可以酌情即根据需要存在于第二实施例1100中。具有中空芯部1103的毛细管1102的至少一部分被放置在管1104(可选地，金属管)内部。所述管1104可以被视为所述导热外表面1004的一个示例。在一个示例中，所述管1104可以包括具有高热导率的一种或多种材料。例如，所述管1104可以包括锡、金、铜、铝、碳化硅(SiC)、氧化铍(BeO)、钨、锌、石墨和银中的一种或更多种。在一个示例中，所述管1104可以具有与毛细管1102匹配的热膨胀系数(CTE)和高导热性。匹配的CTE是为了防止毛细管开裂且具有热机械稳定系统。例如，包括钼铜合金(MoCu)的管可以具有与毛细管1102匹配的CTE。所述管1104可以包括可选地沿所述细长方向的冷却管路1106，可选地为水冷却管路。所述管1104可以通过如第一实施例1000中所论述的多个连接件或通过使用液态金属而被连接至所述毛细管1102。当液体金属用作连接件时，毛细管与管之间的CTE匹配是不必要的。在图11中所示出的示例中，存在有被分布在毛细管的横截面的四个拐角部处的四个冷却管路，而实际上可以存在由可选地以旋转/径向对称的方式围绕所述毛细管分布的其它数目的冷却管路。

图12中示出沿细长方向观察的第三实施例1200的示例。关于图10和图11所描述的第一实施例1000和第二实施例1100的特征中的一个或更多个特征也可以酌情即根据需要存在于第三实施例1200中。具有中空芯部1203的毛细管1202被钎焊或夹持至弹簧巢即弹簧套1206中，可选地接下来为金属弹簧。所述弹簧套1206可以用作如在第一实施例1000中所论述的导热结构1008的一个示例。可选地，所述弹簧套1206将所述毛细管1202连接至弹簧套保持器1204以将热量转移远离所述毛细管至弹簧套保持器1204。所述弹簧套保持器可以是上文所论述的散热件1006的一个示例。所述弹簧套保持器1204可以例如由水冷却，并且可以将毛细管1202保持在其热中心中。所述弹簧套保持器1204可以具有与所述毛细管1202匹配的热膨胀系数(CTE)和高导热性以防止毛细管开裂且具有热机械稳定系统。例如，包括钼铜合金(MoCu)的所述弹簧套保持器1204可以具有与毛细管1202匹配的CTE。所述弹簧套保持器1204可以具有冷却管路，可选地为水冷却管路。例如，弹簧套保持器1204可以包括锡、金、铜、铝、碳化硅(SiC)、氧化铍(BeO)、钨、锌、石墨和银中的一种或更多种。

图13中示出第四实施例1300的示例。关于图10、图11和图12所描述的第一实施例1000、第二实施例1100和第三实施例1200的特征中的一个或更多个特征也可以酌情即根据需要存在于第四实施例1300中。具有中空芯部1303的毛细管1302具有一个或更多个冷却管路1304，可选地为水冷却管路。不同于上文所提及的实施例中的冷却管路，图13中的冷却管路被集成在毛细管1302的管壁内部。所述冷却管路将热量从所述毛细管转移至其它部件。

对于上文提及的实施例，毛细管809、1002、1102、1202和1302可以包括玻璃、石英、结晶氧化铝AlO

为了得到高功率发射辐射，重要的是使所述毛细管与所述泵浦辐射对准且保持稳定，这增强CE且防止由所述泵浦辐射的高功率引起的损害。为了具有一种具备高稳定性的毛细管，重要的是毛细管的材料和/或设计使得它们具有高导热性和低CTE。

实施例可以使得毛细管具有较好的导热性，这可缩短在量测测量期间的稳定时间。本发明可以使得发射辐射具有较高功率，这可以改善量测测量吞吐量。

虽然可以具体地参考包括毛细管或气室的照射源，但将会了解到，在情境允许的情况下，本发明可以用于其它源中。例如，上述实施例的一些特征可以被应用于具有包含预定气态大气的容器(例如玻璃囊)的激光泵浦等离子体源(LPPS)中，如US9357626B2中所描述的，以改善容器的导热性。例如，上述实施例的一些特征可以被应用于具有光纤(例如，中空芯部光纤)的宽带光源中，如WO2021037472A1中所描述的，以改善光纤的导热性。

所述照射源可以被设置在例如量测设备MT、检查设备、光刻设备LA、和/或光刻单元LC中。

用于执行测量的所述发射辐射的性质可能影响所获得的测量的品质。例如，所述辐射束的横向束轮廓(横截面)的形状和大小、辐射的强度、辐射的功率谱密度等可能影响由所述辐射所执行的测量。因此，具有这样一种源是有益的，即：所述源提供具有引起高品质测量的性质。

在后续经编号的方面中披露了其它实施例：

1.一种用于接收泵浦辐射以在相互作用空间处与气体介质相互作用以产生发射辐射的组件，所述组件包括：

物件，所述物件具有中空芯部，

其中所述中空芯部具有穿过所述物件的细长体积，

其中所述相互作用空间位于所述中空芯部内部，和

导热结构，所述导热结构连接在所述物件的外壁的多个部位处以用于将在所述相互作用空间处所产生的热转移远离所述物件。

2.根据方面1所述的组件，其中，所述组件被配置用于高阶谐波产生过程，其中可选地，所述气体介质被选择以使得经由高阶谐波产生过程产生所述发射辐射，并且其中可选地，所述泵浦辐射被选择以使得经由高阶谐波产生过程产生所述发射辐射。

3.根据前述方面中任一项所述的组件，其中，在操作中，所述泵浦辐射的功率高于30W、可选地高于50W、可选地高于100W、可选地高于200W、可选地高于300W、可选地高于500W、可选地高于1000W、以及可选地高于2000W。

4.根据前述方面中任一项所述的组件，其中，在操作中，所述气体介质是气体流。

5.根据方面4所述的组件，其中，在操作中，所述气体流的至少一部分具有沿着所述中空芯部的至少一部分的流动方向。

6.根据前述方面中任一项所述的组件，其中，所述导热结构具有细长形状，可选地，所述导热结构包括导线、编织物、散热片和弹簧中的至少一种。

7.根据前述方面中任一项所述的组件，其中，所述导热结构包括锡、金、铜、铝、碳化硅、氧化铍、钨、锌、石墨和银中的至少一种。

8.根据前述方面中任一项所述的组件，其中，所述物件包括在所述多个部位处与所述导热结构接触的导热外表面，可选地，所述导热外表面包括涂层、层、管和块体中的至少一种。

9.根据方面8所述的组件，其中，所述导热外表面包括锡、金、铜、铝、碳化硅、氧化铍、钨、锌、石墨、银、人造金刚石和任何其它类金刚石材料中的至少一种。

10.根据方面8或9所述的组件，其中，导热外表面与所述物件之间的总接触面积小于所述物件的所述外壁的总面积的75％、可选地小于所述物件的所述外壁的总面积的50％、可选地小于所述物件的所述外壁的总面积的10％、以及可选地小于所述物件的所述外壁的总面积的5％。

11.根据方面8至10中任一项所述的组件，其中，所述导热外表面具有与所述物件匹配的热膨胀系数。

12.根据前述方面中任一项所述的组件，其中，所述导热结构与所述物件之间的总接触面积小于所述物件的所述外壁的总面积的75％、可选地小于所述物件的所述外壁的总面积的50％、可选地小于所述物件的所述外壁的总面积的10％、以及可选地小于所述物件的所述外壁的总面积的5％。

13.根据前述方面中任一项所述的组件，其中，所述组件还包括散热件，其中，所述导热结构被连接至所述散热件且将所述热量转移远离所述物件至所述散热件。

14.根据前述方面中任一项所述的组件，其中，所述泵浦辐射和所述发射辐射具有未重叠的波长。

15.根据前述方面中任一项所述的组件，其中，所述气体介质包括空气、氖气(Ne)、氦气(He)、氮气(N

16.根据前述方面中任一项所述的组件，其中，所述发射辐射包括具有从1nm至50nm、可选地从10nm至50nm且可选地从10nm至20nm的范围内的一个或更多个波长的辐射。

17.根据前述方面中任一项所述的组件，其中，所述泵浦辐射包括具有在200nm至10μm、可选地500nm至2000nm、可选地800nm至1500nm的范围内的一个或更多个波长的辐射。

18.根据前述方面中任一项所述的组件，其中，在操作中，所述泵浦辐射和所述发射辐射沿光学传播方向且沿着所述中空芯部的至少一部分同轴地传播。

19.根据前述方面中任一项所述的组件，其中，所述组件包括用于将所述气体介质提供至所述中空芯部中的气体传递系统。

20.一种辐射源，包括根据前述方面中任一项所述的组件。

21.一种光刻设备，包括根据方面20所述的辐射源。

22.一种量测设备，包括根据方面20所述的辐射源。

23.一种光刻单元，包括根据方面20所述的辐射源。

虽然可以在本文中具体地参考在IC制造中光刻设备的使用，但应理解，本文中所描述的光刻设备可以具有其它应用。可能的其它应用包括集成光学系统的制造、用于磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。

虽然可以在本文中具体地参考在光刻设备的情境下的实施例，但实施例可以用于其它装置中。实施例可以形成掩模检查设备、量测设备或测量或处理诸如晶片(或其它衬底)或掩模(或其它图案形成装置)的物件的任何装置的部分。这些装置通常可以称为光刻工具。这种光刻工具可以使用真空条件或环境(非真空)条件。

虽然可以在本文中具体地参考在或量测设备的情境下的实施例，但实施例可以用于其它装置中。实施例可以形成掩模检查设备、光刻设备或测量或处理诸如晶片(或其它衬底)或掩模(或其它图案形成装置)的物件的任何装置的部分。术语“量测设备”(或“检查设备”)也可以指检查设备或检查系统(或量测设备或量测系统)。例如，包括实施例的检查设备可以用于检测衬底的缺陷或衬底上的结构的缺陷。在这种实施例中，衬底上的结构的所关注的特性可能涉及结构中的缺陷、结构的特定部分的不存在或衬底上的不想要结构的存在。

虽然上文可能已具体地参考在光学光刻术的情境下的实施例的使用，但应了解，本发明在情境允许的情况下不限于光学光刻术且可以用于其它应用(例如，压印光刻术)中。

虽然上文所描述的目标或目标结构(更通常地，衬底上的结构)是出于测量的目的而特定设计和形成的量测目标结构，但在其它实施例中，可以对所为在衬底上形成的器件的功能性部分的一个或更多个结构测量所关注的性质。许多器件具有规则的类光栅结构。如本文中所使用的术语结构、目标光栅和目标结构不要求已特定针对正执行的测量来提供结构。此外，量测目标的节距可以接近散射仪的光学系统的分辨率极限或可能更小，但可能比目标部分C中的通过光刻过程制得的典型非目标结构(可选地产品结构)的尺寸大得多。实际上，可以使目标结构内的重叠光栅的线和/或空间包括在尺寸上与非目标结构类似的较小结构。

虽然上文已描述特定实施例，但应了解，可以以与所描述的方式不同的其它方式来实践本发明。以上描述旨在是说明性的，而不是限制性的。因此，本领域技术人员将明白，可以在不背离下文所阐述的权利要求的范围的情况下对如所描述的本发明进行修改。

虽然具体地参考“量测设备/工具/系统”或“检查设备/工具/系统”，但这些术语可以指相同或类似类型的工具、装置或系统。例如，包括本发明的实施例的检查或量测设备可以用于确定衬底上或晶片上的结构的特性。例如，包括本发明的实施例的检查设备或量测设备可以用于检测衬底的缺陷或衬底上或晶片上的结构的缺陷。在这种实施例中，衬底上的结构的所关注的特性可能涉及结构中的缺陷、结构的特定部分的不存在或衬底上或晶片上的不想要结构的存在。

虽然具体地参考HXR、SXR和EUV电磁辐射，但应了解，本发明在情境允许的情况下可以通过所有电磁辐射来实践，所述电磁辐射包括无线电波、微波、红外、(可见)光、紫外、X射线和伽马射线。

虽然上文已描述特定实施例，但应了解，一个实施例中的特征中的一个或更多也可以存在于不同实施例中，并且也可以组合两个或更多个不同实施例中的特征。