CN114342564A - 改进的高次谐波生成装置 - Google Patents

Abstract

一种用于生成高次谐波辐射的高次谐波生成组件和方法。所述组件包括空腔，被配置为接收输入辐射，并且增加所述空腔内的所述输入辐射的所述强度，以形成适合用于高次谐波生成的驱动辐射。所述组件还包括：所述空腔内的相互作用区域，在使用中，所述相互作用区域存在介质，所述介质被配置为当所述驱动辐射被入射到其上时通过高次谐波生成来生成谐波辐射；以及光学组件，被配置为引导所述驱动辐射穿过所述相互作用区域，并且包括输出耦合器，所述输出耦合器包括孔径，通过所述孔径所生成的谐波辐射的至少一部分能够离开所述空腔。所述光学组件还被配置为在所述驱动辐射穿过所述相互作用区域之前将所述驱动辐射整形为会聚的中空束。

Description

改进的高次谐波生成装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年9月5日提交的EP申请19195502.0和于2019年10月14日提交的EP申请19202908.0的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及用于高次谐波生成的组件、装置和方法。具体地，它涉及在被配置为增加所接收的辐射的强度的空腔内生成高次谐波辐射。

背景技术

光刻装置是被构造为将期望的图案施加到衬底上的机器。光刻装置可以被用于例如集成电路(IC)的制造中。例如，光刻装置可以在图案形成设备(例如，掩模)处将图案(通常也称为“设计布局”或“设计”)投影到设置在衬底(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，光刻装置可以使用电磁辐射。该辐射的波长确定了可以被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。与使用例如具有193nm波长的辐射的光刻装置相比，使用波长在4至20nm范围内(例如6.7nm或13.5nm)的极紫外(EUV)辐射的光刻装置可以被用于在衬底上形成更小的特征。

低k₁光刻可以被用于处理尺寸小于光刻装置的经典分辨率极限的特征。在这种过程中，分辨率公式可以被表达为CD＝k₁×λ/NA，其中λ是所采用的辐射波长，NA是光刻装置中的投影光学器件的数值孔径，CD是“临界尺寸”(通常是印刷的最小特征大小，但在在该情况下是半间距)，并且k₁是经验分辨率因子。通常，k₁越小，为了实现特定电气功能性和性能，就越难在衬底上再现与电路设计者计划的形状和尺寸类似的图案。为了克服这些困难，复杂的微调步骤可以被应用于光刻投影装置和/或设计布局。例如，这些包括但不限于NA的优化、定制照明方案、相移图案形成设备的使用、设计布局中的诸如光学邻近校正(OPC，有时也称为“光学和过程校正”)等设计布局的各种优化或者通常定义为“分辨率增强技术”(RET)的其他方法。备选地，用于控制光刻装置的稳定性的严格控制回路(tight controlloop)可以被用于改进低k1下的图案的再现。

为了监测光刻图案化过程的质量和性能，执行了对所得图案的检查。这些检查可以被用于监测沉积的图案的多个参数，以标识图案中的问题。可以分析这些问题以确定光刻图案化过程设置和/或光刻装置是否存在问题。检查可以由检查和/或量测工具执行。衬底的检查可能涉及使用辐射(例如电磁辐射)的一次或多次测量。由于由光刻装置图案化的特征的小尺寸，辐射的波长和入射到图案上的辐射的质量可能会影响可以从测量中获得的细节量。针对电磁辐射，较短的波长能够区分较小的特征尺寸。因此，使用具有期望的波长或波长范围的高质量辐射源的量测工具是有意义的。

发明内容

根据本公开的第一方面，提供了一种高次谐波生成组件。高次谐波生成组件包括空腔，该空腔被配置为接收输入辐射，并且增加空腔内的输入辐射的强度，以形成适合用于高次谐波生成的驱动辐射。高次谐波生成组件还包括空腔内的相互作用区域，在使用中，存在介质，在该区域处该介质被配置为当驱动辐射被入射到其上时通过高次谐波生成来生成谐波辐射。高次谐波生成组件还包括光学组件，该光学组件被配置为引导驱动辐射多次穿过相互作用区域。光学组件包括输出耦合器，该输出耦合器包括孔径，通过该孔径生成的谐波辐射的至少一部分能够离开空腔；

可选地，光学组件可以被配置为在驱动辐射穿过相互作用区域之前将驱动辐射整形为中空束。

可选地，输出耦合器可以被定位为使得当驱动辐射已经沿着第一方向穿过相互作用区域时，生成的谐波辐射的至少一部分能够离开空腔。

可选地，光学组件可以包括另一输出耦合器，该另一输出耦合器包括孔径，通过该孔径生成的谐波辐射的至少一部分能够离开空腔。另一生成的谐波辐射可以通过在第二方向上穿过相互作用区域的驱动辐射生成。

可选地，第二方向可以基本上与第一方向相反。

可选地，光学组件可以被配置为在穿过相互作用区域之前将驱动辐射整形为会聚的中空束。

可选地，输出耦合器和/或另一输出耦合器可以包括针孔镜。

可选地，驱动辐射和谐波辐射可以在输出耦合器处至少部分地空间分离和/或其中驱动辐射和另一生成的谐波辐射可以在另一输出耦合器处至少部分地空间分离。

可选地，光学组件可以被配置为在输出耦合器和/或另一输出耦合器处将驱动辐射整形为中空束形状。光学组件可以被配置为引导驱动辐射在一个方向上穿过相互作用区域，使得生成的谐波辐射的至少一部分位于输出耦合器处的中空束的中空区域中，和/或生成的另一谐波辐射的至少一部分位于另一输出耦合器处的中空束的中空区域中。

可选地，中空束可以是环形束。

可选地，光学组件可以包括用于将驱动辐射整形为中空束的整形光学器件。

可选地，整形光学器件可以被定位在空腔外。

可选地，光学组件可以包括用于将驱动辐射整形为中空束的第一整形光学器件和第二整形光学器件。

可选地，第一整形光学器件和第二整形光学器件可以被定位在空腔内的相互作用区域的不同侧。

可选地，整形光学器件可以包括轴锥镜对。

可选地，轴锥镜对可以包括与正轴锥镜元件串联放置的负轴锥镜元件。

可选地，轴锥镜对可以包括反射轴锥镜元件、折射轴锥镜元件和衍射轴锥镜元件中的至少一个。

可选地，整形光学器件可以包括针孔镜。

可选地，相应的高次谐波生成组件还可以包括被定位在输出耦合器的共轭平面中的光学元件和/或可以包括被定位在另一输出耦合器的共轭平面中的光学元件，使得在使用中，在输出耦合器和/或另一输出耦合器处获得光学元件处的辐射的图像。

可选地，光学元件可以是针孔镜。

可选地，光学组件可以包括相互作用区域周围的对称部分。

可选地，光学组件可以包括用于在所述驱动辐射一次或多次穿过相互作用区域之后恢复驱动辐射的校正光学器件。

可选地，光学组件可以包括用于放大输入辐射和/或驱动辐射以增加空腔内的辐射强度的增益介质。

可选地，空腔可以是无源空腔。

可选地，空腔可以被配置为通过输入辐射的相干叠加(coherent addition)来增加空腔内的输入辐射的强度。

可选地，空腔中的光路的长度可以基于输入辐射的一个或多个波长而被设置，使得辐射在多次穿过空腔期间相干地累积。

可选地，输入辐射可以被配置为在被耦合到空腔中之前被整形为中空束。

可选地，输入辐射可以包括在具有800nm至1500nm或者900nm至1300nm或者1000nm至1100nm的波长范围内的辐射。

可选地，输入辐射可以包括脉冲辐射。

可选地，生成的谐波辐射和/或另一生成的谐波辐射可以包括在0.1nm至100nm范围内的一个或多个波长；在1nm至50nm范围内的一个或多个波长；和/或在10nm至20nm范围内的一个或多个波长。

可选地，高次谐波生成组件可以包括提供由空腔接收的输入辐射的输入辐射源。

可选地，生成的谐波辐射和另一生成的谐波辐射可以包括不同的功率谱密度。

可选地，介质可以包括在真空中提供的用于高次谐波生成的纯气体或者气体混合物。

根据本公开的另一方面，提供了一种高次谐波生成组件，包括空腔，该空腔被配置为接收输入辐射，并且增加空腔内的输入辐射的强度，以形成适合用于高次谐波生成的驱动辐射。高次谐波生成组件还包括空腔内的相互作用区域，在使用中，在该相互作用区域处存在介质，该介质被配置为当驱动辐射被入射到其上时通过高次谐波生成来生成谐波辐射。高次谐波辐射组件还包括空腔内的光学组件，该光学组件被配置为引导驱动辐射多次穿过相互作用区域。光学组件包括：第一输出耦合器和第二输出耦合器，通过该第一输出耦合器由驱动辐射第一次穿过相互作用区域导致的谐波辐射的至少一部分能够离开空腔；通过该第二输出耦合器由驱动辐射第二次穿过相互作用区域导致的谐波辐射的至少一部分能够离开空腔。

根据当前公开的另一方面，提供了一种用于通过高次谐波生成提供谐波辐射的方法。该方法包括：将输入辐射接收到空腔中；从输入辐射形成适合用于高次谐波生成的驱动辐射；由光学组件将驱动辐射整形为会聚的中空束；由光学组件引导驱动辐射多次通过相互作用区域；以及由介质生成谐波辐射，其中该介质存在于相互作用区域处，并且被配置为当驱动辐射被入射到其上时通过高次谐波生成来生成谐波辐射。生成的谐波辐射的至少一部分通过输出耦合器离开空腔。

根据本公开的另一方面，提供了一种辐射源，该辐射源包括如上面陈述的高次谐波生成组件。

根据本公开的另一方面，提供了一种量测装置，该量测装置包括如上面陈述的高次谐波生成组件。

根据本公开的另一方面，提供了一种检查装置，该检查装置包括如上面陈述的高次谐波生成组件。

根据本公开的另一方面，提供了一种光刻装置，该光刻装置包括如上面陈述的高次谐波生成组件。

根据本公开的另一方面，提供了一种光刻单元，该光刻单元包括如上面陈述的高次谐波生成组件。

附图说明

现在将参照所附示意图仅通过示例的方式描述本发明的实施例，其中：

-图1描绘了光刻装置的示意图；

-图2描绘了光刻单元的示意图；

-图3描绘了整体光刻的示意图，表示了用于优化半导体制造的三种关键技术之间的协作；

-图4描绘了散射仪的示意图；

-图5描绘了其中使用EUV和/或SXR辐射的量测装置的示意图；

-图6描绘了腔内HHG设置的示意图；

-图7描绘了包括用于高次谐波生成的空腔的高次谐波辐射组件的示意图；

-图8描绘了包括两个轴锥镜对的高次谐波辐射组件的示意图；

-图9描绘了包括一个轴锥镜对的高次谐波辐射组件的示意图；

-图10描绘了包括用于整形驱动辐射的针孔镜的高次谐波辐射组件的示意图；

-图11描绘了包括位于组件的空腔外部的轴锥镜对的高次谐波辐射组件的示意图；

-图12描绘了高次谐波辐射组件的示意性表示，包括位于输出耦合器和另一输出耦合器的共轭平面中的两个针孔镜；

-图13描绘了共轭平面中的光学元件和输出耦合器的示意性表示；

-图14包括生成高次谐波辐射的方法中的步骤的流程图；

-图15包括折射轴锥镜对的示意图；

-图16(a)包括负轴锥镜元件的示意图；

-图16(b)包括正轴锥镜元件的示意图；

-图17描绘了包括无源空腔的高次谐波辐射组件的示意图。

具体实施方式

在本文档中，术语“辐射”和“束”被用于涵盖所有类型的电磁辐射，包括紫外辐射(例如具有365、248、193、157或126nm的波长)和EUV(极紫外辐射，例如具有在约5至100nm的范围内的波长)。

本文中采用的术语“掩模版”、“掩模”或“图案形成设备”可以被广义地解释为指代通用图案形成设备，该通用图案形成设备可以被用于将入射辐射束赋予对应于将在衬底的目标部分中创建的图案的图案化的横截面。在该上下文中，术语“光阀”也可以被使用。除了经典的掩模(透射或反射的、二进制的、相移的、混合的等)以外，其他这种图案形成设备的示例还包括可编程反射镜阵列和可编程LCD阵列。

图1示意性地描绘了光刻装置LA。光刻装置LA包括被配置为调节辐射束B(例如UV辐射、DUV辐射或EUV辐射)的照明系统(也称为照明器)IL；被构造为支撑图案形成设备(例如掩模)MA并且连接至第一定位器PM的掩模支撑件(例如掩模台)T，该第一定位器PM被配置为根据某些参数准确地定位图案形成设备MA；被构造为保持衬底(例如抗蚀剂涂覆的晶片)W并且连接至第二定位器PW的衬底支撑件(例如，晶片台)WT，该第二定位器PW被配置为根据某些参数准确地定位衬底支撑件；以及被配置为将由图案形成设备MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如，包括一个或多个管芯)上的投影系统(例如，折射投影透镜系统)PS。

在操作中，照明系统IL(例如，经由束递送系统BD)从辐射源SO接收辐射束。照明系统IL可以包括各种类型的光学组件(诸如折射、反射、磁性、电磁、静电和/或其他类型的光学组件或其任何组合)，以用于引导、整形和/或控制辐射。照明器IL可以被用于调节辐射束B，以使在其在图案形成设备MA的平面处的横截面中具有期望的空间和角强度分布。

本文使用的术语“投影系统”PS应该被广义地解释为涵盖各种类型的投影系统，包括折射、反射、反射折射、变形、磁性、电磁和/或静电光学系统或其任何组合，以适合于所使用的曝光辐射和/或其他因素(诸如使用浸没液或使用真空)。本文中对术语“投影透镜”的任何使用可以被认为与更一般的术语“投影系统”PS同义。

光刻装置LA可以是其中衬底的至少一部分可以被具有相对较高的折射率的液体(例如，水)覆盖的类型，以填充投影系统PS和衬底W之间的空间，这也被称为浸没式光刻。关于浸没技术的更多信息在US6952253中给出，其通过引用并入本文。

光刻装置LA也可以是具有两个或多个衬底支撑件WT的类型(也称为“双工作台”)。在这种“多工作台”机器中，衬底支撑件WT可以被并行使用，和/或准备后续曝光衬底W的步骤可以在位于衬底支撑件WT中的一个衬底支撑件WT上的衬底W执行，而另一衬底支撑件WT上的另一衬底W被用于在另一衬底W上曝光图案。

除了衬底支撑件WT之外，光刻装置LA可以包括测量工作台。测量工作台被布置为保持传感器和/或清洁设备。传感器可以被布置为测量投影系统PS的特性或辐射束B的特性。测量工作台可以保持多个传感器。清洁设备可以被布置为清洁光刻装置的一部分，例如投影系统PS的一部分或提供浸没液的系统的一部分。当衬底支撑件WT远离投影系统PS时，测量工作台可以在投影系统PS下方移动。

在操作中，辐射束B被入射到图案形成设备(例如掩模)MA上，该图案形成设备MA被保持在掩模支撑件T上，并且由存在于图案形成设备MA上的图案(设计布局)形成图案。在穿过掩模MA后，辐射束B穿过投影系统PS，该投影系统PS将辐射束聚焦到衬底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，衬底支撑件WT可以被准确地移动(例如，以便在辐射束B的路径中将不同的目标部分C定位在聚焦和对准位置处)。类似地，第一定位器PM和可能的另一位置传感器(未在图1中明确描绘)可以被用于相对于辐射束B的路径准确地定位图案形成设备MA。图案形成设备MA和衬底W可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准。尽管所图示的衬底对准标记P1、P2占用了专用目标部分，但是它们可以位于目标部分之间的空间中。当衬底对准标记P1、P2位于目标部分C之间时，这些被称为划线对齐标记。

如图2所示，光刻装置LA可以形成光刻单元LC的一部分，该光刻单元LC有时也称为光刻单元或(光刻)簇(cluster)，其通常还包括在衬底W上执行曝光前处理和曝光后处理的装置。常规地，这些包括用于沉积抗蚀剂层的旋涂器SC、使曝光的抗蚀剂显影的显影器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和烘烤板BK。衬底处理器或机器人RO从输入/输出端口I/O1、I/O2拾取衬底W，在不同的处理装置之间移动它们，并且将衬底W递送给光刻装置LA的进料台LB。光刻单元中的设备(通常也被统称为轨道)通常受轨道控制单元TCU的控制，该轨道控制单元TCU本身可以由监督控制系统SCS控制，该监督控制系统SCS也可以控制光刻装置LA，例如经由光刻控制单元LACU。

为了使由光刻装置LA曝光的衬底W被正确且一致地曝光，期望检查衬底以测量图案化结构的特性，诸如后续层之间的重叠误差(overlay error)、线厚度、临界尺寸(CD)等。出于该目的，检查工具(未示出)可能被包括在光刻单元LC中。如果误差被检测到，则例如可以对后续衬底的曝光或要在衬底W上执行的其他处理步骤进行调整，特别是如果在同一批次(batch)或批量(lot)的其他衬底W仍然要被曝光或处理之前完成检查。

检查装置(也可以被称为量测装置)被用于确定衬底W的特性，特别是不同衬底W的特性如何变化，或与同一衬底W的不同层相关联的特性如何在层间发生变化。检查装置可以备选地被构造为标识衬底W上的缺陷，并且例如可以是光刻单元LC的一部分，或者可以被集成到光刻装置LA中，或可以甚至是独立的设备。检查装置可以测量潜像(曝光后抗蚀剂层中的图像)或半潜像(曝光后烘烤步骤PEB后抗蚀剂层中的图像)或显影后的抗蚀剂图像(其中抗蚀剂的曝光或未曝光部分已经被移除)上的特性，或甚至已蚀刻图像(在诸如蚀刻等图案转印步骤之后)上的特性。

通常，光刻装置LA中的图案形成处理是处理中最关键的步骤中的一个步骤，它要求衬底W上的结构的尺寸标注和放置的高准确性。为了确保这种高准确性，三个系统可以被组合到如图3中示意性地描绘的所谓的“整体”控制环境中。这些系统中的一个系统是光刻装置LA，它(事实上)被连接至量测工具MT(第二系统)和计算机系统CL(第三系统)。这种“整体”环境的关键是优化这三个系统之间的协作以增强整个过程窗口，并且提供紧密控制回路以确保由光刻装置LA执行的图案化停留在过程窗口内。过程窗口限定了过程参数范围(例如剂量、焦点、套刻(overlay))，在该过程参数范围内，具体的制造过程会产生限定的结果(例如功能半导体设备)，通常在该过程参数范围内，光刻过程或图案化过程中的过程参数被允许变化。

计算机系统CL可以使用(部分)要被图案化的设计布局以预测要使用哪些分辨率增强技术，并且执行计算光刻模拟和计算以确定哪些掩模布局和光刻装置设置实现了图案化过程的最大总体过程窗口(在图3中由第一标尺SC1中的双箭头描绘)。通常，分辨率增强技术被布置为与光刻装置LA的图案化可能性匹配。计算机系统CL还可以被用于检测光刻装置LA当前正在过程窗口内何处操作(例如使用来自量测工具MT的输入)，以预测是否由于例如次优处理(在图3中由第二标尺SC2中指向“0”的箭头描绘)而可能存在缺陷。

量测工具MT可以向计算机系统CL提供输入以使能准确的模拟和预测，并且可以向光刻装置LA提供反馈以标识可能的漂移，例如在光刻装置LA的校准状态(在图3中由第三标尺SC3中的多个箭头描绘)中。

在光刻过程中，期望对所创建的结构频繁地进行测量，例如用于进行过程控制和验证。进行这种测量的工具通常被称为量测工具MT。用于进行这种测量的不同类型的量测工具MT是已知的，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，其通过将传感器置于散射仪物镜的光瞳或与光瞳的共轭平面中允许测量光刻过程的参数，测量通常称为基于光瞳的测量，或者通过将传感器置于图像平面或与图像平面共轭的平面中允许测量光刻过程的参数，在这种情况下测量通常被称为基于图像或场的测量。在专利申请US20100328655、US2011102753A1、US20120044470A、US20110249244、US20110026032或EP1,628,164A中进一步描述这种散射仪和相关联的测量技术，其通过引用全部并入本文。上述散射仪可以使用来自软x射线和可见到近IR波长范围的光来测量光栅。

在第一实施例中，散射仪MT是角分辨散射仪。在这种散射仪中，重构方法可以被应用于所测量的信号以重构或计算光栅的特性。例如，这种重构可以由模拟散射辐射与目标结构的数学模型的相互作用并且将模拟结果与测量结果进行比较而造成。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实际目标观察到的衍射图案为止。

在第二实施例中，散射仪MT是光谱散射仪MT。在这种光谱散射仪MT中，由辐射源发射的辐射被引导到目标上，并且来自目标的反射或散射辐射被引导到光谱仪检测器，该光谱仪检测器测量镜面反射辐射的光谱(即，根据波长测量强度)。根据该数据，产生检测到的光谱的目标的结构或轮廓可以被重构，例如通过严格耦合波分析和非线性回归或通过与模拟的光谱库进行比较。

在第三实施例中，散射仪MT是椭偏散射仪。椭偏散射仪允许通过测量针对每个偏振态的散射辐射来确定光刻过程的参数。这种量测装置通过在量测装置的照明区段中使用例如适当的偏振滤光器来发射偏振光(诸如线性的、圆形的或椭圆形的)。适合于量测装置的源也可以提供偏振辐射。现有椭偏散射仪的各种实施例在美国专利申请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，其通过引用全部并入本文。

已知散射仪的示例通常依赖于提供专用量测目标，诸如填充不足的目标(目标，以简单光栅或不同层中的交叠光栅(overlapping grating)的形式，其足够大以使测量束生成小于光栅的斑点)或过度填充的目标(其中照明斑点部分或完全地包含目标)。进一步地，使用量测工具(例如照亮填充不足的目标，诸如光栅，的角分辨散射仪)允许使用所谓的重构方法，其中光栅的特性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并且将模拟结果与测量结果进行比较来计算。调整模型的参数直到模拟的相互作用产生类似于从实际目标观察到的衍射图案。

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的光栅或周期性结构的套刻，该不对称性与该套刻的程度相关。两个(通常是交叠的)光栅结构可以被应用在两个不同的层(不一定是连续的层)中，并且可以被形成在晶片上基本相同的位置处。散射仪可以具有例如在共同拥有的专利申请EP1,628,164A中描述的对称检测配置，使得任何不对称性都是明显可区分的。这提供了一种测量光栅中的未对准的直接方法。用于在目标通过周期性结构的不对称性测量时测量包含周期性结构的两个层之间的覆盖误差的其他示例可以在PCT专利申请公开号WO 2011/012624或美国专利申请US 20160161863中找到，其通过引用全部并入本文。

感兴趣的其他参数可以是焦点和剂量。焦点和剂量可以通过散射测量(或备选地通过扫描电子显微镜)同时确定，如美国专利申请US2011-0249244中描述的，其通过引用全部并入本文。单个结构可以被使用，该结构对于焦点能量矩阵(FEM，也称为焦点曝光矩阵)中的每个点具有关键尺寸和侧壁角度测量值的唯一组合。如果临界尺寸和侧壁角度的这些唯一组合可用，则焦点和剂量值可以从这些测量值中唯一地确定。

量测目标可以是复合光栅的整体，其通过光刻过程形成，主要形成在抗蚀剂中，但是也可以在例如蚀刻过程之后形成。通常，光栅中的结构的间距和线宽很大程度上取决于测量光学器件(尤其是光学器件的NA)，以便能够捕获来自量测目标的衍射级。如早前指示的，衍射信号可以被用于确定两个层之间的移位(也称为‘套刻’)，或可以被用于重构由光刻过程产生原始光栅的至少一部分。该重构可以被用于提供光刻过程的质量的指导，并且可以被用于控制光刻过程的至少一部分。目标可以具有更小的子细分，该子细分被配置为模仿目标中的设计布局的功能部分的尺寸。由于该子细分，目标的行为将与设计布局的功能部分更加类似，使得总体过程参数测量更好地类似于设计布局的功能部分。目标可以在填充不足模式或过度填充模式下测量。在填充不足模式下，测量束生成比总体目标小的光点。在过度填充模式下，测量束生成比总体目标大的光点。在这种过度填充模式下，也可以可能同时测量不同的目标，从而同时确定不同的处理参数。

使用特定目标的光刻参数的总体测量质量至少部分地由用于测量该光刻参数的测量方案确定。术语“衬底测量方案”可以包括测量本身的一个或多个参数、被测量的一个或多个图案的一个或多个参数或两者。例如，如果在衬底测量方案中使用的测量是基于衍射的光学测量，则测量的一个或多个参数可以包括辐射的波长、辐射的偏振、相对于衬底的辐射入射角、相对于衬底上的图案的辐射取向等。选择测量方案的标准中的一个标准可以是例如测量参数中的一个测量参数对处理变化的敏感性。更多示例在美国专利申请US2016-0161863和发布的美国专利申请US 2016/0370717A1中描述，其通过引用全部并入本文。

量测装置(诸如散射仪SM1)在图4中描绘。它包括将辐射投影到衬底6上的宽带(白光)辐射投影仪2。反射或散射辐射被传递给光谱仪检测器4，该光谱仪检测器4测量镜面反射辐射的光谱10(即，根据波长λ测量强度INT)。从该数据，例如通过严格耦合波分析和非线性回归或通过与图4的底部所示的模拟光谱库进行比较，产生检测到的光谱的结构或轮廓可以由处理单元PU重构。通常，针对重构，结构的一般形式是已知的，并且一些参数从通过该结构被制造的过程的知识而被假设，仅有该结构的几个参数要从散射测量数据确定。这种散射仪可以被配置为正入射散射仪或斜入射散射仪。

作为光学量测方法的备选方案，还考虑使用软X射线或EUV辐射，例如波长范围在0.1nm和100nm之间或者可选地在1nm和50nm之间或者可选地在10nm和20nm之间的辐射。在上面提出的波长范围中的一个波长范围内起作用的量测工具的一个示例是透射的小角度X射线散射(如在US 2007224518A中的T-SAXS，其内容通过引用全部并入本文)。使用T-SAXS进行轮廓(CD)测量是Lemaillet等人在“Intercomparison between optical and X-rayscatterometry measurements of FinFET structures”，Proc.of SPIE，2013，8681.中讨论的。在掠入射时使用X射线(GI-XRS)和极紫外(EUV)辐射的反射测量技术已知用于测量衬底上的薄膜和叠层的特性。在反射测量的一般领域内，测角和/或光谱技术可以被应用。在测角中，具有不同入射角的反射束的变化被测量。另一方面，光谱反射计测量以给定角度反射的波长光谱(使用宽带辐射)。例如，在制造用于EUV光刻的掩模版(图案形成设备)之前，EUV反射计已被用于检查掩模基底。

应用的范围可能使软X射线或EUV域中的波长的使用不够充分。因此，公开的专利申请US 20130304424A1和US 2014019097A1(Bakeman等人/KLA)描述了混合量测技术，其中使用x射线进行的测量和波长在120nm和2000nm范围内的光学测量被组合在一起以获得参数(诸如CD)的测量。CD测量是通过耦合和x射线数学模型以及光学数学模型通过一个或多个共同点获得的。引用的美国专利申请的内容通过引用全部并入本文。

图5描绘了量测装置302的示意性表示，其中波长范围从0.1nm至100nm中的辐射可以被用于测量衬底上的结构的参数。图5中提出的量测装置302适合于软X射线或EUV域。

图5仅通过示例图示了量测装置302的示意性物理布置，该量测装置302包括在掠入射中使用EUV和/或SXR辐射的光谱散射仪。备选形式的检查装置可以以角分辨散射仪的形式提供，其使用法向或接近法向入射的辐射，类似于以较长波长操作的常规散射仪。

检查装置302包括辐射源310、照明系统312、衬底支撑件316、检测系统318、398和量测处理单元(MPU)320。

在该示例中，源310包括基于高次谐波生成(HHG)技术的EUV或软x射线辐射的生成器。这种源例如可从美国科罗拉多州博尔德的KMLabs(http://www.kmlabs.com/)获得。辐射源的主要组件是驱动激光器330和HHG气室332。气体供应334向气室供应合适的气体，在气室中该气体可选地由电源336电离。驱动激光器300例如可以是具有光学放大器的基于光纤的激光器，产生红外辐射脉冲，例如每个脉冲的持续时间可能小于1ns(1纳秒)，并且根据需要，脉冲重复率高达几兆赫。红外辐射的波长可以例如在1μm(1微米)的区域内。激光脉冲作为第一辐射束340被递送给HHG气室332，在HHG气室332中在气体中，辐射的一部分被转换为比束342中的第一辐射更高的频率，包括一个或多个期望波长的相干第二辐射。

第二辐射可以包含多个波长。如果辐射是单色的，那么测量计算(例如重构)可以被简化，但使用HHG更容易产生具有多个波长的辐射。气室332内气体的体积限定了HHG空间，尽管该空间不需要完全封闭并且气体流可以代替静态体积而使用。气体可以是例如惰性气体，诸如氖气(Ne)或氩气(Ar)。N2、O2、He、Ar、Kr、Xe气体都可以被考虑。这些是设计选择的问题，甚至可能是同一装置内的可选选项。例如，当对不同材料的结构进行成像时，不同的波长将提供不同水平的对比度。例如，针对金属结构或硅结构的检查，不同的波长可以被选择为用于(碳基)抗蚀剂的成像特征的波长，或者用于检测这种不同材料的污染。一个或多个过滤设备344可以被提供。例如，诸如铝(Al)薄膜等过滤器可以用于切断基本IR辐射，以防止进一步传递到检查装置中。光栅(未示出)可以被提供，以从在气室中生成的那些波长中选择一个或多个具体谐波波长。一些或全部束路径可能被包含在真空环境内，记住SXR辐射在空气中传播时会被吸收。辐射源310和照明光学器件312的各种组件可以是可调整的，以在同一装置内实施不同的量测‘方案’。例如，不同的波长和/或偏振可以是可选择的。

取决于被检查结构的材料，不同的波长可能会提供渗透到较低层的期望水平。为了解决最小设备特征和最小设备特征中的缺陷，那么短波长可能是优选的。例如，可以选择1至20nm范围内或可选地1至10nm范围内或可选地10至20nm范围内的一个或多个波长。当反射出半导体制造中通常感兴趣的材料时，短于5nm的波长会受到非常低的临界角的影响。因此，选择大于5nm的波长将以更高的入射角提供更强的信号。另一方面，如果检测任务是用于检测某种材料的存在，例如以检测污染，那么高达50nm的波长可能是有用的。

从辐射源310，经过滤的束342进入检查室350，其中包括感兴趣的结构的衬底W被衬底支撑件316保持在测量位置处以供检查。感兴趣的结构被标记为T。检查室350内的大气被真空泵352维持在接近真空，使得EUV辐射可以穿过大气而没有过度衰减。照明系统312具有将辐射聚焦为聚焦束356的功能，并且可以包括例如二维曲面镜或一系列一维曲面镜，如上面提及的公开的美国专利申请US2017/0184981A1(其内容通过引用全部并入本文)中描述的。当投影到感兴趣的结构上时，执行聚焦，以实现直径小于10μm的圆形或椭圆形斑点S。衬底支撑件316包括例如XY平移工作台和旋转工作台，通过它们，衬底W的任何部分可以被带到束的焦点以处于期望的定向。因此，辐射斑点S被形成在感兴趣的结构上。备选地或附加地，衬底支撑件316包括例如倾斜工作台，其可以将衬底W以一定角度倾斜以控制聚焦束在感兴趣结构T上的入射角。

可选地，照明系统312向参考检测器314提供参考辐射束，该参考检测器314可以被配置为测量经过滤的束342中的不同波长的光谱和/或强度。参考检测器314可以被配置为生成信号315，其被提供给处理器310，并且过滤器可以包括关于经过滤的束342的光谱和/或经过滤的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，并且光谱被提供给处理器320以用于计算目标结构Ta的特性。照明系统312和检测系统318因此形成检查装置。该检查装置可以包括在US2016282282A1中描述的类型的软X射线和/或EUV光谱反射仪，其内容通过引用全部并入本文。

如果目标Ta具有一定的周期性，则聚焦的束356的辐射也可以被部分衍射。衍射辐射397遵循以相对于入射角明确定义的角度的另一路径，然后是反射辐射360。在图5中，所绘制的衍射辐射397以示意性方式绘制，并且衍射辐射397可以遵循除了绘制的路径之外的许多其他路径。检查装置302还可以包括检测系统398检测和/或成像衍射辐射397的至少一部分的另一检测系统398。在图5中，单个另一检测系统398被绘制，但是检查装置302的实施例还可以包括多于一个另一检测系统398，其被布置在不同位置处以检测和/或成像在多个衍射方向上的衍射辐射397。换言之，撞击在目标Ta上的聚焦辐射束的(更高)衍射级由一个或多个另一检测系统398检测和/或成像。一个或多个检测系统398生成被提供给量测处理器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。

为了辅助斑点S与期望的产品结构的对准和聚焦，检查装置302还可以在量测处理器320的控制下使用辅助辐射来提供辅助光学器件。量测处理器320还可以与操作平移工作台、旋转和/或倾斜工作台的位置控制器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准确性的反馈。传感器374可以包括例如干涉仪，其可以给出皮米范围内的准确度。在检查装置302的操作中，由检测系统318捕获的光谱数据382被递送给量测处理单元320。

如所提及的，检查装置的备选形式使用法向入射或接近法向入射的软X射线和/或EUV辐射，例如以执行基于衍射的不对称性测量。两种类型的检查装置都可以在混合量测系统中提供。待测量的性能参数可以包括套刻(OVL)、临界尺寸(CD)、相干衍射成像(CDI)和在分辨率处重叠(ARO)量测。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5至30nm范围内的辐射，可选地10nm至20nm范围内的辐射。辐射的特征可能是窄带或宽带。辐射可能在具体波长带中具有离散的峰值，或者可以具有更连续的特征。

像当今生产设施中使用的光学散射仪，检查装置302可以被用于测量在光刻单元内处置的抗蚀剂材料内的结构(显影检查或ADI后)，和/或测量在更硬的材料下形成之后的结构(蚀刻检查或AEI后)。例如，在衬底已经被显影装置、蚀刻装置、退火装置和/或其他装置处理之后，衬底可以使用检查装置302来检查。

量测工具MT(包括但不限于上面提及的散射仪)可以使用来自辐射源的辐射以执行测量。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、可见和/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特性和方面，例如半导体衬底上的光刻曝光图案。测量的类型和质量可能取决于由量测工具MT使用的辐射的多个特性。例如，电磁测量的分辨率可能取决于辐射的波长，较小的波长能够测量较小的特征，例如由于衍射极限。为了测量具有小尺寸的特征，可能优选地使用具有短波长的辐射，例如EUV和/或软X射线(SXR)辐射以执行测量。为了在特定的波长或波长范围执行量测，量测工具MT需要访问在该/这些(多个)波长的提供辐射的源。存在不同类型的源用于提供不同波长的辐射。取决于由源提供的(多个)波长，可以使用不同类型的辐射生成方法。针对极紫外(EUV)辐射(例如1nm到100nm)和/或软X射线(SXR)辐射(例如0.1nm到10nm)，源可以使用高次谐波生成(HHG)获得(多个)期望波长的辐射。使用HHG获得EUV/SXR辐射是已知的。在这些源的开发中面临的挑战之一是如何有效地将HHG辐射耦合到生成设置之外，并且将HHG辐射与用于驱动HHG过程的辐射分开。

用于执行测量的辐射特性可能会影响所获得测量的质量。例如，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会影响由辐射执行的测量。使源提供具有导致高质量测量的特性的辐射因此是有益的。

本文描述了用于高次谐波生成以获得输入辐射的高次谐波频率的输出辐射的方法、装置和组件。通过HHG过程生成的辐射可以在量测工具MT中作为辐射提供用于衬底的检查和/或测量。衬底可以是光刻图案化衬底。通过HHG过程获得的辐射也可以在光刻装置LA和/或光刻单元LC中提供。高次谐波生成使用非线性效应来以所提供驱动辐射的谐波频率生成辐射。为了提高生成速率，可以增加驱动辐射的强度。辐射可以是脉冲辐射，其可以为短脉冲时间提供高峰值强度。高次谐波生成可能在腔内进行，这可以被称为腔内HHG。关于腔内HHG的更多信息可以例如在D.C.Yost、T.R.Schibli和Jun Ye的“Efficient outputcoupling of intracavity high-harmonic generation”(Optics Letters Vol 33，pp.1099-1101，2008)中找到。在腔内辐射可能振荡，这可能会导致振荡辐射的干扰，引起光谱和/或时间脉冲整形，从而导致脉冲形成。可以增加空腔内的辐射强度。例如，增加空腔内的辐射强度可以通过在发生脉冲形成的空腔内提供辐射放大来实现。例如，辐射放大可以通过在空腔内包括增益介质来提供。在同一空腔中执行放大和高次谐波辐射的优点是，与它们在单独空腔中执行时相比，可以实现更高的平均功率。也有可能获得更高的重复率。增加空腔内的辐射强度也可以在有源放大内实现，例如通过在空腔内辐射的相干叠加。脉冲整形和增加的辐射强度都可以有助于创建适合引起高次谐波生成的驱动辐射。本文描述了用于在进行脉冲形成和辐射放大的同一空腔中执行高次谐波生成过程的方法。

在一些实例中，用于高次谐波生成的腔内辐射源(例如腔内激光源)可以使用由激光增益介质放大的高斯束。图6描绘了示例腔内HHG设置的示意性表示，其中输入辐射104被提供给空腔602。空腔可以包括增益介质626，和用于形成和维持驱动辐射束的可饱和吸收体620。这些元件将在下面更详细地描述。在一些实施方式中(图6中未描绘)，辐射104可以在进入空腔602之前被放大。输入辐射104可以是飞秒脉冲束。放大的输入辐射104可以在空腔602内形成适于HHG的驱动辐射106。驱动辐射106可以被聚焦到包括介质(例如气体射流)的相互作用区域612中，其中发生高次谐波生成过程以生成高次谐波辐射108。HHG过程可以在真空环境中进行。驱动辐射106和生成的高次谐波辐射108可以共线地传播到准直光学元件，例如准直镜610。反射镜可以是针孔镜，在反射镜上的生成的高次谐波辐射的横截面撞击反射镜表面的位置处具有小孔径。高次谐波辐射108可以经由针孔离开空腔602。然而，针孔镜在将高次谐波辐射108与驱动辐射106隔离时效率低下。由于驱动辐射106的高斯形状，共线传播的驱动辐射106的截面可能与高次谐波辐射108的横截面和针孔镜中的孔径交叠。因此，驱动辐射106的一部分也可能离开空腔602，导致HHG过程的驱动辐射106损失。备选地，对于图6所描绘的组件，空腔可以是无源空腔，不包括增益介质626。增益介质例如可以被移动到空腔602的外部。辐射104例如可以在进入空腔602之前被放大。空腔602然后可以增加空腔602内的辐射强度，以通过输入辐射104的相干叠加来形成驱动辐射106。这可以依赖于提供给空腔602的输入辐射104和在空腔602内振荡的辐射的相长干涉。

腔内HHG具有不需要单独的组件来形成适合于高次谐波生成的辐射和生成高次谐波辐射本身的优点。然而，也存在与执行腔内HHG相关联的挑战，例如涉及高次谐波辐射108如何从空腔602输出。第一个挑战涉及从空腔中移除高次谐波辐射可能对驱动辐射束的影响。如以上段落陈述的，在空腔内形成的用于引起高次谐波生成的驱动辐射束106可能由高次谐波辐射108的提取影响(例如强度的损失)。这可能会降低高次谐波生成过程的效率和质量。另一个挑战是如何提高从空腔中提取生成的高次谐波辐射的数量。具有不同方向的高次谐波辐射可以在空腔内生成。本文描述了用于改进高次谐波辐射生成的供应的组件，例如通过解决上面列出的挑战中的一个或多个。

图7描绘了包括用于高次谐波生成的空腔702的组件700的示意图。空腔被配置为接收输入辐射104。接收到的输入辐射104的强度可以在空腔内增加，以形成驱动辐射106。强度可以例如使用用于辐射放大的增益介质和/或使用辐射的相干叠加来增加。驱动辐射可能适用于高次谐波生成。相互作用区域712存在于空腔702内以用于高次谐波生成。组件700还包括光学组件716，该光学组件716被配置为引导驱动辐射106穿过相互作用区域712。驱动辐射106可以多次穿过相互作用区域712。在使用中，相互作用区域712可以包括介质，该介质被配置为当驱动辐射106被入射到介质上时通过高次谐波生成来生成高次谐波辐射108。光学组件716还可以包括输出耦合器710。输出耦合器710可以包括孔径，通过该孔径所生成的高次谐波辐射108的至少一部分能够离开空腔702。输出耦合器710可以是针孔镜。光学组件716可以被配置为在驱动辐射106穿过相互作用区域712之前将驱动辐射106的横截面整形为中空束714，该中空束714可以是会聚的中空束。

上面针对图7描述的组件的优点是它提供了会聚的中空束714。这可能会导致驱动辐射106和高次谐波辐射108的部分或全部空间分离，使得，驱动辐射106由于耦合到高次谐波辐射108之外的损耗可以被降低。会聚的中空束714可以使用光学元件形成，这将在下面更详细地描述。在一些实施方式中，单独的光学元件可以在光学组件716中提供，用于创建中空束并且用于创建会聚束。在一些实施方式中，相同的光学元件创建中空束和会聚束特性。会聚的中空束可以被聚焦到相互作用区域712中。由于中空束会聚到焦点，束内部的中空的大小随着其会聚而减小。在位于相互作用区域712中的焦平面处，束的中空可以被显著减小。中空可能已经从束横截面消失了。会聚的中空驱动辐射束106的横截面可以近似于焦平面处的高斯束横截面。因此，在相互作用区域712中，介质和驱动辐射束之间的相互作用可以类似于高斯束被入射在介质上的设置。

光学组件可以对辐射进行整形，使得传播通过相互作用区域712的驱动辐射可以形成发散的中空束。生成的高次谐波辐射108可以与发散的中空束共线传播。高次谐波辐射108和驱动辐射106可以在空腔702内传播到输出耦合器710。在输出耦合器710处，驱动辐射106和高次谐波辐射108可以在空间上分离，也就是说，驱动辐射中空束106和高次谐波辐射束108的横截面在输出耦合器710处可以没有交叠。在一些实例中，高次谐波辐射108的一部分和驱动辐射106之间的部分交叠可以出现在输出耦合器710处。这种部分交叠可以被称为在输出耦合器710处的部分空间分离。高次谐波辐射的至少一部分可以位于中空束的中空内。高次谐波辐射可以至少部分地在发散辐射束的中空内传播。中空束可以是环形束。环形驱动辐射束106的形状可以是基本圆形的。高次谐波辐射束108的形状可以是基本圆形的。由于在输出耦合器710处的部分或完全空间分离，高次谐波辐射108横截面可以被定位在发散的中空驱动辐射束的中空内。输出耦合器710的孔径可以被定位为使得它与高次谐波辐射的横截面交叠，使得高次谐波辐射可以通过孔径离开空腔702。输出耦合器710可以是准直镜，使得驱动辐射106的发散中空束可以在空腔内被准直。在一些实施方式中，发散驱动辐射106束基本上没有与孔径交叠。在其他实施方式中，驱动辐射束106横截面的一小部分与孔径交叠。在这两种情况下，输出耦合器710处的驱动辐射束的中空发散横截面导致空腔702内的驱动辐射106强度的损耗降低。

图8描绘了用于高次谐波生成的组件800的示意图。输入辐射104被接收到空腔802中，使得其强度可以被增加到驱动辐射106。该组件的光学组件816被配置为将驱动辐射106整形为可选地会聚的中空束。会聚的中空束被聚焦到相互作用区域812中，其中驱动辐射与介质相互作用以进行高次谐波生成。驱动辐射106可以在空腔802内振荡，从空腔的第一端818传播到空腔的第二端820。空腔802内的辐射通过可以被称为前向和返回通过。作为振荡的一部分，驱动辐射可以沿着第一方向822穿过相互作用区域812。在沿着第一方向822通过驱动辐射106期间生成的高次谐波辐射108可以通过输出耦合器810a部分或全部离开空腔802。

作为空腔802内振荡的一部分，驱动辐射106可以在第二方向824穿过相互作用区域812。光学组件可以被配置为引导驱动辐射106在第一方向和第二方向上通过相互作用区域812。第一方向822和第二方向824可以基本彼此相反。在第二方向824上通过驱动辐射106期间生成的高次谐波辐射108可以通过另一输出耦合器810b部分地或全部地离开空腔802，形成光学组件816的一部分。另一输出耦合器810可以具有与输出耦合器710基本相同的特性。上面提供的关于输出耦合器810a的驱动辐射束106和高次谐波辐射108的描述也可以适用于另一输出耦合器810b。在第二方向824上传播的高次谐波辐射108的至少一部分可以通过另一输出耦合器810b中的孔径离开空腔802。图8还示出了增益介质826和包括轴锥镜对832a、832b的整形光学器件830a、830b，这两者将在下面更详细地描述。增益介质826可以被用于放大入射到增益介质826上的辐射用于增加空腔802内的辐射强度。

组件800的光学组件816包括若干部分，这些部分被配置为在使用中与组件800中存在的辐射相互作用。光学组件可以通过提供空腔802的第一端818和第二端820来形成空腔802。第一端818和/或第二端820可以包括用于将辐射反射回空腔的反射镜功能(mirrorfunction)。第一端818可以被配置为将输入辐射104接收到空腔802中。光学组件816还可以包括校正光学器件，用于在驱动辐射106一次或多次穿过相互作用区域812之后恢复驱动辐射106。校正光学器件的示例可以是第二端820，其可以包括可饱和吸收体。可饱和吸收体820可以被提供，以在已经穿过相互作用区域812之后校正驱动辐射106。可饱和吸收体820可以例如校正脉冲的时间形状。可饱和吸收体可以是半导体可饱和吸收镜(SESAM)。其他校正光学器件可以作为光学组件816的一部分提供。校正光学器件的另一示例可以是包括透镜以校正辐射曲率。

空腔702、802和光学组件716、816可以提供具有一定长度和特性的光路，使得振荡辐射相长干涉以获得驱动辐射脉冲。光学组件716、816可以包括空腔702、802内的元件，以对驱动辐射106进行整形和引导，使得驱动辐射106在前向通过和返回通过空腔702中具有相同的束形状。前向通过和返回通过也可以被称为传播方向和反向传播方向。光学组件716、816可以被配置为在相互作用区域712、812周围具有对称性。在光学组件716、816中围绕相互作用区域712、812提供对称性可以减小驱动辐射106在前向和返回通过空腔702、802中的特性差异。如果前向和返回通过驱动辐射106具有基本相同的辐射特性，则由驱动辐射106生成的所得高次谐波辐射108也可能是更类似的。

空腔802可以包括增益介质826。增益介质826可以被配置为放大入射到其上的输入辐射104和/或驱动辐射106。由增益介质826提供的放大可以适合于创建用于建立驱动辐射106的辐射强度。它还可以提供驱动辐射106的放大以维持强度，例如以校正发生在空腔802内的强度损失。例如，增益介质826可以补偿空腔802中引起的强度损失。空腔802中的损耗可能是由于与空腔802内的光学组件816的元件相互作用造成的损耗。驱动辐射强度损失可以例如通过透射通过光学组件816元件或者由其吸收、可饱和吸收体820的吸收损失或者通过光学组件816的元件中的针孔或孔径的驱动辐射泄漏而引起。驱动辐射强度损失可能由高次谐波生成过程引起。增益介质826可以是薄盘元件。辐射可以以接近法向的反射角入射到薄盘增益介质上。这种接近法向入射未在提供的示意图中描述。

作为图7和8所示的空腔702、802的备选，该空腔可以是不包括增益介质的无源空腔。例如，增益介质826可以从图8所图示的组件800中移除。空腔内的辐射强度可以使用相干叠加来增加。空腔702、802内的振荡辐射可以被再循环以增强空腔702、802内的峰值强度，用于建立和/或维持驱动辐射106。

现在参照图17，这描绘了包括无源空腔1702的组件1700的示例实施方式。使用无源空腔的优点可以是在空腔1702中不需要空间用于提供增益介质。在空腔1702中没有增益介质可以使空腔内的光路更加对称。用于将束整形为中空束的整形光学器件1730可以位于空腔1702的外部。整形光学器件1730可以接收输入辐射104，并且将其整形为中空束(诸如环形束)。在空腔外提供整形光学器件可能意味着空腔内需要更少的空间。它还可以使空腔更加对称，因为中空束的形状是在耦合到空腔中之前确定的。整形光学器件可以包括本文描述的任何整形光学器件，例如轴锥镜对或针孔镜。辐射可以经由输入耦合器1718耦合到空腔1702中。输入耦合器可以是空腔1702的第一端1718。在空腔1702内，可以存在相互作用区域1712，在该相互作用区域1712中高次谐波辐射108通过驱动辐射106与HHG介质的相互作用生成。如上所述，生成的高次谐波辐射108可以通过输出耦合器1710离开空腔。输出耦合器1710可以是针孔镜。其他光学元件可以存在于空腔中，作为光学组件1716的一部分。光学组件可以包括用于将中空束聚焦到相互作用区域1712上的元件。如图17所描绘的，聚焦镜1711可以被设置在空腔1702内的光路中。聚焦镜1711可以将中空束聚焦到相互作用区域1712中。光学组件1716可以包括用于提供沿着光路的对称性的光学元件。光学元件还可以被提供以设计光路。光学元件1713例如可以被定位为沿着光路重定向辐射传播方向，和/或设置空腔1702内的光路长度。

为了在无源空腔1702中创建驱动辐射106，可以通过相干叠加来增加耦合到空腔1702中的输入辐射104的强度。这可以通过使脉冲多次穿过空腔1702以使脉冲的峰值强度局部增加来实现。空腔1702中的光路的长度可以被设置为使使得通过空腔1702的辐射的后续通过能够相干累积。空腔1702内的脉冲能量可以累积，直到驱动辐射被形成并且在相互作用区域1712中实现高次谐波生成。在一个实施例中，驱动辐射可以沿着空腔1712中的光路在单个方向(第一方向)上传播，如图17所图示的。在这种情况下，高次谐波辐射108可以在对应于驱动辐射106的第一方向的单个方向上生成。高次谐波辐射可以通过输出耦合器1710被耦合出空腔1702。可能不需要另一输出耦合器。光学元件1711可以是没有针孔的聚焦镜。在一个实施例中，驱动辐射可以沿着空腔1712中的光路在两个方向(第一方向和与第一方向相反的第二方向)上传播。在这种情况下，高次谐波辐射108可以在对应于驱动辐射106的第一方向和第二方向的两个方向上生成。高次谐波辐射可以通过输出耦合器1710和1711被耦合出空腔1702。光学元件1711可以是具有针孔的聚焦镜。

再次参照图7和8，相互作用区域712、812可以包括介质，该介质被配置为当驱动辐射106被入射到介质上时生成高次谐波辐射108。介质可以包括气体。气体可以包括例如氩气、氖氦气、氪气、氙气、氮气(N₂)或氧气(O₂)中的一种或多种。介质中所包括的气体可以例如基于要被生成的期望的高次谐波辐射波长和/或驱动辐射106的(多个)波长或强度来确定。气体可以由气体供应提供。气体可以在空腔702、802内的真空环境中被提供。

为了获得中空束，光学组件816可以包括整形光学器件830a、830b。整形光学器件830a、830b可以将驱动辐射106整形为中空束。中空束可以是环形束。光学组件可以包括第一整形光学器件830a和第二整形光学器件830b。第一整形光学器件和第二整形光学器件可以被定位在相互作用区域812的不同侧。

如图8所图示的，第一整形光学器件830a可以位于相互作用区域812的第一侧上的空腔802内，在第一端818和相互作用区域812之间。第一整形光学器件830a可以将朝向相互作用区域812传播的辐射整形为中空束。第二整形光学器件830b可以在空腔802内位于相互作用区域812和第二端820之间。第二整形光学器件830b可以接收朝向第二端区段传播的中空束，并且将其从中空束整形为填充束。针对沿着相反方向传播的辐射(返回通过空腔802)，第二整形光学器件830b将填充束整形为中空束，并且第一整形光学器件830a将中空束整形为填充束。具有第一整形光学器件830a和第二整形光学器件830b的优点可以是它添加了组件800的对称性。增加空腔中的对称性可以提供空腔内的增加的稳定性。对称性还可以增加在前向和后向通过空腔中发射和离开的高次谐波辐射之间的相似性。

图9描绘了用于高次谐波生成的备选的组件900，包括光学组件916，其中不存在第二整形光学器件。整形光学器件930将入射的填充辐射束整形为中空束。如图9所描绘的，整形光学器件930可以位于空腔902内。整形光学器件可以位于第一端和相互作用区域912之间。在该位置中，辐射被整形为空腔902内的中空束，使得会聚的中空束914到达相互作用区域912。中空束可以到达第二端920，并且作为反向传播的中空束反射回相互作用区域912。整形光学器件可以将入射的反向传播中空束整形为朝向第一端918传播的填充束。在第一端918，驱动辐射束106可以被反射以形成空腔902进行另一前向通过，如上所述。可以存在用于放大驱动辐射106的增益介质926。备选地，空腔902中可以不存在增益介质，并且空腔可以使用相干叠加来增加辐射强度。高次谐波辐射108可以通过输出耦合器910a和/或另一输出耦合器910b离开空腔902。

整形光学器件830a、830b、930可以包括轴锥镜对832a、832b、932a、932b。本文描述的组件的任何实施方式中的轴锥镜对可以包括反射轴锥镜元件、折射轴锥镜元件或衍射轴锥镜元件中的一个或多个。图8和9描绘了包括一个或多个轴锥镜对832a、832b、932a、932b的组件800、900，其被配置为将辐射整形为中空束。图8描绘了两个轴锥镜对830a、830b。轴锥镜对830a、830b、930可以包括正(凸)轴锥镜元件832a、932a和负(凹)轴锥镜元件832b、932b。轴锥镜元件832a、832b、932a、932b可以是反射轴锥镜元件。在其他实施方式中，轴锥镜元件可以是折射的。轴锥镜对可以被用于创建准直中空束。轴锥镜元件832a、932a和832b、932b之间的距离可以影响辐射束的横向轮廓内的中空的大小。轴锥镜元件832a、932a和832b、932b之间的距离可以被设置为确定束内的中空的大小。轴锥镜对832a、832b、932a、932b可以接收具有高斯横向束轮廓的束。轴锥镜对可以将高斯辐射整形为准直中空束，例如准直环形束。轴锥镜对可以包括正锥形元件832a、932a和负锥形元件832b、932b。正负锥形元件的顶角τ可以相同。锥形元件的角度大小可能会影响辐射束的横向轮廓内的中空的大小。关于轴锥镜元素的更多信息将在下面提供。

图10描绘了用于高次谐波生成的组件1000，该组件1000包括整形光学器件1030，该整形光学器件1030包括针孔元件，例如针孔镜。接收到的输入辐射束104可以被入射到光学组件1016的光学元件上。一个或多个针孔可以被用于移除束横截面内的辐射的部分。入射到针孔元件1030上的辐射可以是准直辐射。入射辐射可以具有比针孔的直径更宽的直径。在图10中，准直辐射可以被入射到针孔镜1030上。入射到针孔镜表面上的辐射可以被反射，而入射到针孔上的辐射不会被反射。这可以从辐射束横截面移除部分，从而创建中空束。中空束然后可以被聚焦到相互作用区域1012中。生成的高次谐波辐射108可以经由输出耦合器1010a和/或另一输出耦合器1010b离开空腔1002。针孔可以是圆形的，用于创建环形束。辐射束可以具有基本上圆形的横截面。入射辐射束例如可以是高斯的。与入射束相比，入射到整形光学器件1030的针孔上的辐射导致反射束中的强度损失。因此，与使用轴锥镜对相比，与使用针孔的整形光学器件1030相关的损耗可能更高。具体地，在辐射第一次穿过空腔1002期间，损耗可能更高。一旦辐射已被整形为中空束，中空形状可以在后续穿过空腔1002时维持。入射到整形光学器件1030的(多个)针孔上的辐射量可以被显著减少或完全移除。如图10所描绘的，另一针孔镜可以存在于组件的空腔1002内。另一针孔镜可以出于对称性目的而存在。增益介质1026可以位于空腔1002内。

整形光学器件130可以被定位在空腔102的内部或外部。图8至10描绘了组件800、900、1000，其中整形光学器件被设置在空腔802、902、1002内。也可以在空腔1102外提供整形光学器件1130，如图11所图示的。图11描绘了用于高次谐波生成的组件1100，其中整形光学器件1130可以被设置在空腔1102外。整形光学器件1130可以包括轴锥镜对1132a、1132b，如图11所示。整形光学器件1130备选地或附加地可以包括其他整形元件，诸如例如针孔镜。中空束在空腔1102外整形的配置移除了空腔1102内部的复杂性。位于空腔1102外的整形光学器件1130可以更便宜地提供。例如，这可能是因为光学元件适合的条件可能不太严格(例如更多可用空间，更低的峰值功率)。空腔1102外的整形光学器件可以包括折射、反射和衍射轴锥镜元件中的任何一个。例如，在空腔1102外，整形光学器件可以包括折射轴锥镜元件，其可以更便宜并且更容易对准。一旦在空腔1102内，中空束可以与光学组件1116相互作用。组件1100可以包括增益介质1126。在相互作用区域1112处生成的高次谐波辐射108可以经由输出耦合器1110a和/或另一输出耦合器1110b离开空腔1102。

图12描绘了用于高次谐波生成的另一组件1200。组件1200包括在空腔1202外部的整形光学器件1230。在空腔1202内，光学组件1216可以包括光学元件1234，该光学元件1234可以位于距另一输出耦合器1210b的两个焦距2f处。另一输出耦合器1210b可以具有聚焦功能，用于将中空束会聚到位于相互作用区域1212中的焦点位置。另一输出耦合器1210b因此可以位于距相互作用区域1212一个焦距f处。类似的布置可以被设置在相互作用区域1212的另一侧，其中光学元件1234可以被定位在距输出耦合器1210a两个焦距2f处。输出耦合器1210a可以位于距相互作用区域1212的一个焦距f处，使得它可以准直聚焦在相互作用区域中的辐射。通过这种方式，光学元件1234可以位于输出耦合器1210a和/或另一输出耦合器1210b的共轭平面中。这意味着光学元件1234处的辐射的清晰图像可以在输出耦合器1210a/另一输出耦合器1210b处成像。空腔1202可以包括增益介质1226。

光学元件1234可以形成整形光学器件1230的一部分。在一些实施方式中，光学元件1234可以执行本文描述的用于组件1200的整形光学器件1230的整形功能。例如，光学元件1234可以是适合于形成中空束的针孔镜。在一些实施方式中，光学元件1234可以具有入射到其上的中空束辐射。例如，空腔1202内部或外部的轴锥镜对1232a、1232b可以将辐射整形为中空束。光学元件1234可以执行另一整形功能。例如，光学元件可以改变或清理入射中空束形状，以获得中空束形状的共轭输出耦合器1210a、1210b处的清晰图像。

光学元件1234可以是针孔镜。如果图12中的光学元件1234是针孔镜，则针孔的尖锐环形轮廓可以是输出耦合器1210a和另一输出耦合器1210b上的图像。这可以导致驱动辐射106与输出耦合器1210a和另一输出耦合器1210b的孔径的有利清晰分离。针孔镜1234的开口半径可以与输出耦合器1210a、1210b的开口半径相关，它与之形成共轭对。该关系可以被设置为使得共轭针孔镜1234和输出耦合器1210a、1210b的开口角的数值孔径相等，使得直接成像关系可以被维持。

图13图示了光学元件1234关于聚焦输出耦合器1210a、1210b和相互作用区域1212的示例位置。第一共轭对A可以由针孔镜1234和输出耦合器1210a组成。共轭对A中的两个元件都被定位在远离聚焦的另一输出耦合器1210b的两个焦距处。第二共轭对B由另一输出耦合器1210b和针孔镜1234组成。共轭对B中的两个元件都被定位在距输出耦合器1210a两个焦距处。

输出耦合器和/或另一输出耦合器710、810a、810b、910a、910b、1010a、1010b、1110a、1110b、1210a、1210b、1710可以是针孔镜。针孔镜可以沿着光路定位，使得在针孔镜的地点处，高次谐波辐射在光路的横截面中与驱动辐射至少部分地空间分离。针孔镜的针孔的可以具有直径，该直径有使得发散中空束的至少一部分不被入射到针孔上的大小，可选地，发散中空束中没有一个被入射到针孔上，而至少一些高次谐波辐射被入射到针孔镜的针孔上。如在本文描述的组件中使用的针孔镜可以例如是赫里奥特池(Herriott Cell)反射镜(例如由Thorlabs公司销售的CM254-100CH3-M02反射镜)。

输入辐射104可以是从泵浦源(未示出)接收的泵浦辐射。泵浦源可以与组件分开提供，或者可以形成组件700、800、900、1000、1100、1200的一部分。泵浦源可能是高功率脉冲激光器。输入辐射104可以包括具有比高次谐波辐射108的一个或多个波长高的一个或多个波长的辐射。输入辐射104可以包括红外辐射。输入辐射可以包括(多个)波长在800nm到1500nm范围内的辐射。输入辐射可以包括(多个)波长在900nm到1300nm范围内的辐射。输入辐射可以包括(多个)波长在100nm到1300nm范围内的辐射。输入辐射104可以是脉冲辐射。脉冲输入辐射可以包括持续时间在飞秒范围内的脉冲。

高次谐波辐射可以包括(多个)驱动辐射波长的一个或多个谐波，例如(多个)驱动辐射波长的二次、三次、四次…、n次谐波。高次谐波辐射可以包括电磁光谱的极紫外(EUV)、软X射线(SXR)和/或硬X射线部分中的波长。高次谐波辐射108可以包括在0.01nm至100nm范围内的波长。高次谐波辐射108可以包括在0.1nm至100nm范围内的波长。高次谐波辐射108可以包括在0.1nm至50nm范围内的波长。高次谐波辐射108可以包括在1nm至50nm范围内的波长。高次谐波辐射108可以包括在10nm至20nm范围内的波长。

用于高次谐波生成的组件700、800、900、1000、1100、1200可以被用于生成高次谐波辐射的方法中，如图14所描绘的。在步骤200中，输入辐射被接收到空腔702、802、902、1002、1102、1202中。在步骤202中，驱动辐射106在空腔内由输入辐射104形成。驱动辐射106可以通过增加接收到的输入辐射104的强度来形成，例如通过放大和/或相干叠加。在步骤204中，驱动辐射106可以被整形为中空束。在一些实施方式中，输入辐射104可以在进入空腔之前被形成为中空束。在空腔内的辐射强度被充分增加以形成驱动辐射106之前，可以对空腔内的辐射执行整形。在步骤206中，驱动辐射106可以被引导到包括适合于高次谐波生成(HHG)的介质的相互作用区域712、812、912、1012、1112、1212中。一旦被生成，通过HHG过程获得的至少一些高次谐波辐射可以通过输出耦合器710、810a、910a、1010a、1110a、1210a和/或另一输出耦合器810b、910b、1010b、1110b、1210b离开空腔，与步骤208中一样。关于生成高次谐波辐射的方法的更多细节在上面关于图7至12描述的组件的描述中提供。

高次谐波生成组件700、800、900、1000、1100、1200可以被设置为与输入辐射源一起，以形成高次谐波辐射源。高次谐波辐射源可以被提供在例如量测装置MT、检查装置、光刻装置LA和/或光刻单元LC中。

如上面提及的，用于将驱动辐射的横向轮廓整形为中空束的整形光学器件730、830a、830b、930、1030、1130、1230可以包括轴锥镜对。图15描绘了用于将填充的辐射束(例如具有高斯束轮廓的辐射)整形为中空辐射束的轴锥镜对512、514。轴锥镜对可以包括具有相等顶角τ的一对折射轴锥镜元件512、514。折射轴锥镜元件可以以轴向分离距离D1串联放置。串联放置可以被理解为沿着穿过整形光学器件的辐射的光路按顺序放置。折射轴锥镜元件是锥形光学元件，其可以是正514或负512。折射轴锥镜元件的特征在于顶角τ和形成轴锥镜元件512、514的材料的折射率。负折射轴锥镜和正折射轴锥镜的特性分别参照图16(a)和16(b)详细描述。通过“折射”，要理解的是，元件以透射方式操作并且由折射率通常大于或小于围绕轴锥镜元件的介质的折射率的材料形成。参照图16(a)，负折射轴锥镜元件可以由顶角τ表征。负轴锥镜可以具有值在1.4到1.6范围内的折射率n_axicon。周围介质(例如空气或真空)的折射率n通常可以近似为1.0。入射的平行光线/辐射远离光轴偏转的角度被表示为γ，并且可以通过以下表达式给出：

参照图16b，正折射轴锥镜元件也可以由顶角τ表征。正轴锥镜元件还可以具有表示为n_axicon的折射率，该折射率可以在1.4至1.6的范围内。从图16b显而易见的是，针对正轴锥镜的情况，也可能出现等效偏转角γ，并且可以被视为入射光线/辐射朝向光轴偏转的角度。这可以由上面的相同等式(1)来定义。

在图15中，轴锥镜对510的负轴锥镜元件512可以对入射到其上的辐射产生影响，以使其远离光轴516弯曲。光轴516可以是入射辐射束的中心轴。光轴516在图15中被示出为+z方向。远离负轴锥镜传播的辐射束可以从光轴发散为中空束，该中空束可以是环形束。束内的中空的半径可以随着沿着正z方向的距离线性增加。第二轴锥镜元件514可以是放置在与负轴锥镜元件512轴向分离距离D1处的正折射轴锥镜元件。正轴锥镜元件可以将束朝向光轴516向后弯曲。这可以基本抵消由负轴锥镜元件512施加的发散。轴锥镜对的作用可以由此产生准直的中空/环形束518。如果负轴锥镜元件和正轴锥镜元件具有相等但相反的顶角τ，则发散可以被抵消。可选地，聚焦元件520可以被配置为将准直的中空束聚焦到焦点。备选地，设想两个轴锥镜元件可以具有略微不同的顶角，从而产生非准直的环形束。在这种情况下，下面讨论的聚焦元件520可以被配置为至少部分地补偿环形束的非准直性质。轴锥镜元件中的一个或两个可以被安装在可移动的底座上，以允许z方向(即，沿着光轴)上的间距D₁被调整。

中空束可以是由轴锥镜对形成的环形束。环的内半径(束轮廓内的中空的半径)可以被称为R₁。围绕中空的可以是束腰大小为w₀的环，其中w₀可以表示环形束的径向宽度。束腰大小可以是入射到轴锥镜对510上的填充辐射束的宽度的一半。在入射束是准直高斯束的情况下，束腰大小可以基本等于高斯束束腰。入射到轴锥镜对上的束的束腰可以使用扩束光学元件设置。中空盘的半径可以被确定为R₁＝D₁ tan(γ)。准直束的半径可以被称为R₂。半径R₂可以被确定为R₂＝R₁+w₀，其中w₀是环的束腰大小。

在图11和15中描绘的折射轴锥镜对旁边，整形光学器件可以包括反射轴锥镜对，例如图8和9所示的轴锥镜对832a、832b、932a、932b。如在折射轴锥镜对中，反射轴锥镜对可以包括第一轴锥镜元件，该轴锥镜元件被配置为反射从光轴发散的入射填充辐射束，从而创建中空束。两个反射轴锥镜元件可以是锥形的，并且可以具有相同的顶角τ。针对锥形轴锥镜元件，反射的发散中空束可以是环形的。轴锥镜对中的第二轴锥镜元件可以接收发散中空束，并且基本上准直发散辐射以形成准直中空束。

除了折射和反射轴锥镜元件之外，衍射轴锥镜元件可以被用于形成轴锥镜对。衍射轴锥镜元件可以由发散角β，而不是由用于折射/反射轴锥镜元件的顶角τ限定。发散角β可以等于偏转角γ的两倍。针对衍射轴锥镜对，轴锥镜元件中的每个轴锥镜元件可以具有基本上相同的发散角β。轴锥镜元件可以被安装在一个或多个可移动的底座上，使得轴锥镜元件之间的轴向间距D1在使用中是可调整的，以控制所述调整设置。尽管本文中描述了成对的反射、折射或衍射轴锥镜元件，但包括两种不同类型的轴锥镜元件(例如反射和衍射)的组合的轴锥镜也可以被提供为整形光学器件730、830a、830b、930、1030、1130、1230。

本公开涵盖例如关于图7至12的上述的特征和元件的组合。例如，设置在空腔702、802、902、1002、1102、1202内部和/或外部的不同类型的整形光学器件730、830a、830b、930、1030、1130、1230的组合(诸如针孔镜和轴锥镜元件)被包括在本公开中。其他光学元件可以被包括在组件700、800、900、1000、1100、1200中，例如与应用束校正或用于添加空腔702、802、902、1002、1102、1202内的辐射路径的对称性相关。

尽管本发明的具体实施例已经在上面描述，但是要理解的是，针对所有组件实施例，增益介质可以例如在空腔内或空腔外。增益介质例如可以不存在于实施例中的一个实施例中。

尽管本发明的具体实施例已经在上面描述，但是要理解的是，针对所有组件实施例，整形光学器件可以例如在空腔内或空腔外。

上述实施例可以在量测装置、检查装置、光刻装置和/或光刻单元中提供。

其他实施例在后续带编号的条款中公开：

1.一种高次谐波生成组件，包括：

空腔，被配置为接收输入辐射，并且增加所述空腔内的输入辐射的强度，以形成适合用于高次谐波生成的驱动辐射；

所述空腔内的相互作用区域，在所述相互作用区域处在使用中，存在介质，所述介质被配置为当所述驱动辐射被入射到其上时通过高次谐波生成来生成谐波辐射；以及

光学组件，被配置为引导所述驱动辐射多次穿过相互作用区域，并且包括输出耦合器，所述输出耦合器包括孔径，所生成的谐波辐射的至少一部分能够通过所述孔径离开所述空腔；

其中所述光学组件还被配置为在所述驱动辐射穿过相互作用区域之前将所述驱动辐射整形为中空束。

2.根据条款1所述的高次谐波生成组件，其中所述输出耦合器被定位为使得当驱动辐射已经以第一方向穿过相互作用区域时，所生成的谐波辐射的所述至少一部分能够离开所述空腔。

3.根据条款2所述的高次谐波生成组件，其中所述光学组件包括另一输出耦合器，所述另一输出耦合器包括孔径，另一生成的谐波辐射的至少一部分能够通过所述孔径离开所述空腔，

所述另一生成的谐波辐射由在第二方向上穿过相互作用区域的所述驱动辐射生成。

4.根据条款3所述的高次谐波生成组件，其中所述第二方向基本上与所述第一方向相反。

5.根据前述条款中任一项所述的高次谐波生成组件，其中所述光学组件被配置为在穿过所述相互作用区域之前将所述驱动辐射整形为会聚的中空束。

6.根据前述条款中任一项所述的高次谐波生成组件，其中所述输出耦合器和/或所述另一输出耦合器包括针孔镜。

7.根据前述条款中任一项所述的高次谐波生成组件，其中所述驱动辐射和所述谐波辐射在所述输出耦合器处至少部分地空间分离和/或其中所述驱动辐射和所述另一生成的谐波辐射在所述另一输出耦合器处至少部分地空间分离。

8.根据条款3至7中任一项所述的高次谐波生成组件，其中所述光学组件被配置为在所述输出耦合器和/或所述另一输出耦合器处将所述驱动辐射整形为中空束形状，

并且其中所述光学组件被配置为引导所述驱动辐射在一个方向上穿过所述相互作用区域，使得所生成的谐波辐射的至少一部分位于所述输出耦合器处的所述中空束的中空区域中，和/或所述另一生成的谐波辐射的至少一部分位于所述另一输出耦合器处的所述中空束的中空区域中。

9.根据前述条款中任一项所述的高次谐波生成组件，其中所述中空束是环形束。

10.根据前述条款中任一项所述的高次谐波生成组件，其中所述光学组件包括用于将所述驱动辐射整形为所述中空束的整形光学器件。

11.根据条款10所述的高次谐波生成组件，其中所述整形光学器件被定位在所述空腔外。

12.根据条款10所述的高次谐波生成组件，其中所述光学组件包括用于将驱动辐射整形为所述中空束的第一整形光学器件和第二整形光学器件。

13.根据条款12所述的高次谐波生成组件，其中所述第一整形光学器件和所述第二整形光学器件被定位在所述空腔内的所述相互作用区域的不同侧。

14.根据条款10至13中任一项所述的高次谐波生成组件，其中所述整形光学器件包括轴锥镜对。

15.根据条款14的所述高次谐波生成组件，其中所述轴锥镜对包括与正轴锥镜元件串联放置的负轴锥镜元件。

16.根据条款14至15中任一项所述的高次谐波生成组件，其中轴锥镜对包括反射轴锥镜元件、折射轴锥镜元件和衍射轴锥镜元件中的至少一者。

17.根据条款10至15中任一项所述的高次谐波生成组件，其中所述整形光学器件包括针孔镜。

18.根据前述条款中任一项所述的高次谐波生成组件，还包括被定位在所述输出耦合器的共轭平面中的光学元件和/或包括被定位在所述另一输出耦合器的共轭平面中的光学元件，使得在使用中，所述光学元件处的所述辐射的图像在所述输出耦合器和/或所述另一输出耦合器处被获得。

19.根据条款18所述的高次谐波生成组件，其中所述光学元件是针孔镜。

20.根据前述条款中任一项所述的高次谐波生成组件，其中所述光学组件包括所述相互作用区域周围的对称部分。

21.根据前述条款中任一项所述的高次谐波生成组件，其中所述光学组件包括校正光学器件，所述校正光学器件用于在所述驱动辐射一次或多次穿过相互作用区域之后恢复所述驱动辐射。

22.根据前述条款中任一项所述的高次谐波生成组件，其中光学组件还包括用于放大所述输入辐射和/或驱动辐射以增加所述空腔内的辐射的所述强度的增益介质。

23.根据条款1至21中任一项所述的高次谐波生成组件，其中所述空腔是无源空腔。

24.根据条款23所述的高次谐波生成组件，其中所述空腔被配置为通过输入辐射的相干叠加来增加所述空腔内的输入辐射的所述强度。

25.根据条款24所述的高次谐波生成组件，其中所述空腔中的光路长度基于所述输入辐射的一个或多个波长而被设置，使得所述光路长度辐射在多次穿过所述空腔期间相干地建立。

26.根据条款23至25中任一项所述的高次谐波生成组件，其中所述输入辐射被配置为在被耦合到所述空腔中之前被整形为中空束。

27.根据前述条款中任一项所述的高次谐波生成组件，其中所述输入辐射包括在具有800nm至1500nm或者900nm至1300nm或者1000nm至1100nm的波长范围内的辐射。

28.根据前述条款中任一项所述的高次谐波生成组件，其中所述输入辐射包括脉冲辐射。

29.根据前述条款中任一项所述的高次谐波生成组件，其中所生成的谐波辐射和/或所述另一生成的谐波辐射包括：在0.1nm至100nm范围内的一个或多个波长；在1nm至50nm范围内的一个或多个波长；和/或在10nm至20nm范围内的一个或多个波长。

30.根据前述条款中任一项所述的高次谐波生成组件，还包括提供由所述空腔接收的所述输入辐射的输入辐射源。

31.根据前述条款中任一项所述的高次谐波生成组件，其中所生成的谐波辐射和所述另一生成的谐波辐射包括不同的功率谱密度。

32.根据前述条款中任一项所述的高次谐波生成组件，其中所述介质包括在真空中提供的用于高次谐波生成的纯气体或者气体混合物。

33.一种高次谐波生成组件，包括：

空腔，被配置为接收输入辐射，并且增加所述空腔内的输入辐射的强度，以形成适合用于高次谐波生成的驱动辐射；

所述空腔内的相互作用区域，在使用中，所述相互作用区域处存在介质，所述介质被配置为当所述驱动辐射被入射到其上时通过高次谐波生成来生成谐波辐射；以及

位于所述空腔内的光学组件，被配置为引导所述驱动辐射多次穿过所述相互作用区域；

所述光学组件包括：第一输出耦合器和第二输出耦合器，通过所述第一输出耦合器由所述驱动辐射第一次穿过相互作用区域导致的谐波辐射的至少一部分能够离开所述空腔；通过第二输出耦合器由所述驱动辐射第二次穿过相互作用区域导致的谐波辐射的至少一部分能够离开所述空腔。

34.一种用于通过高次谐波生成提供谐波辐射的方法，所述方法包括：

将输入辐射接收到空腔中；

从所述输入辐射形成适合用于高次谐波生成的驱动辐射；

由光学组件将所述驱动辐射整形为会聚的中空束；

由所述光学组件引导所述驱动辐射多次通过相互作用区域；

由介质生成谐波辐射，其中所述介质存在于所述相互作用区域处，并且被配置为当所述驱动辐射被入射到其上时，通过高次谐波生成来生成谐波辐射；

其中所生成的谐波辐射的至少一部分通过输出耦合器离开空腔。

35.一种辐射源，包括根据条款1至33中任一项所述的高次谐波生成组件。

36.一种量测装置，包括根据条款1至33中任一项所述的高次谐波生成组件。

37.一种检查装置，包括根据条款1至33中任一项所述的高次谐波生成组件。

39.一种光刻装置，包括根据条款1至33中任一项所述的高次谐波生成组件。

40.一种光刻单元，包括根据条款1至33中任一项所述的高次谐波生成组件。

尽管在本文中可以具体参考光刻装置在IC的制造中的使用，但是应该理解的是，本文描述的光刻装置可以具有其他应用。可能的其他应用包括集成光学系统的制造、用于磁畴存储器的指导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。

尽管在本文中可以在光刻装置的上下文中具体参考本发明的实施例，但是本发明的实施例可以被用于其他装置中。本发明的实施例可以形成掩模检查装置、量测装置或者测量或处理诸如晶片(或其他衬底)或掩模(或其他图案形成设备)等物体的任何装置的一部分。这些装置通常可以被称为光刻工具。这种光刻工具可以使用真空条件或环境(非真空)条件。

尽管上面可能已经在光学光刻的上下文中具体引用本发明的实施例的使用，但是应当理解，在上下文允许的情况下，本发明不限于光学光刻，并且可以被用于其他应用中，例如压印光刻。

尽管本发明的具体实施例已经在上面描述，但是应当理解的是，本发明可以以不同于所描述的方式来实践。以上描述旨在是说明性的，而不是限制性的。因此，对于本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离下面陈述的权利要求的范围的情况下，可以对所描述的本发明进行修改。

尽管具体引用“量测装置/工具/系统”或“检查装置/工具/系统”，但是这些术语可以指代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装置可以被用于确定衬底或晶片上的结构的特点。例如，包括本发明的实施例的检查装置或量测装置可以被用于检测衬底的缺陷或者衬底或晶片上的结构的缺陷。在这样的实施例中，衬底上的结构的感兴趣的特点可以涉及结构中的缺陷、结构的具体部分的缺失或者衬底或晶片上的不想要的结构的存在。

尽管具体参考了SXR和EUV电磁辐射，但应当理解的是，在上下文允许的情况下，本发明可以利用所有电磁辐射来实践，包括无线电波、微波、红外线、(可见)光、紫外线、X射线和伽马射线。作为光学量测方法的替代，还考虑使用X射线，可选地硬X射线，例如在0.01nm与10nm之间，或者可选地在0.01nm与0.2nm之间，或者可选地在0.1nm与0.2nm之间的波长范围内的辐射，用于量测测量。

Claims (15)

1.一种高次谐波生成组件，包括：

空腔，被配置为接收输入辐射并且增加所述空腔内的所述输入辐射的强度，以形成适合用于高次谐波生成的驱动辐射；

所述空腔内的相互作用区域，在使用中，所述相互作用区域处存在介质，所述介质被配置为当所述驱动辐射被入射到其上时通过高次谐波生成来生成谐波辐射；以及

光学组件，被配置为引导所述驱动辐射多次穿过所述相互作用区域，并且包括输出耦合器，所述输出耦合器包括孔径，所生成的谐波辐射的至少一部分能够通过所述孔径离开所述空腔；

其中所述光学组件还被配置为在所述驱动辐射穿过所述相互作用区域之前将所述驱动辐射整形为中空束。

2.根据权利要求1所述的高次谐波生成组件，其中所述输出耦合器被定位为使得当所述驱动辐射已经以第一方向穿过所述相互作用区域时，所生成的谐波辐射的所述至少一部分能够离开所述空腔。

3.根据权利要求2所述的高次谐波生成组件，其中所述光学组件包括另一输出耦合器，所述另一输出耦合器包括孔径，另一生成的谐波辐射的至少一部分能够通过所述孔径离开所述空腔，

所述另一生成的谐波辐射由在第二方向上穿过所述相互作用区域的所述驱动辐射生成，可选地所述第二方向基本上与所述第一方向相反。

4.根据前述权利要求中任一项所述的高次谐波生成组件，其中所述光学组件被配置为在穿过所述相互作用区域之前将所述驱动辐射整形为会聚的中空束。

5.根据权利要求3或4所述的高次谐波生成组件，其中所述光学组件被配置为在所述输出耦合器和/或所述另一输出耦合器处将所述驱动辐射整形为中空束形状，

并且其中所述光学组件被配置为引导所述驱动辐射在一个方向上穿过所述相互作用区域，使得所生成的谐波辐射的至少一部分位于所述输出耦合器处的所述中空束的中空区域中，和/或所述另一生成的谐波辐射的至少一部分位于所述另一输出耦合器处的所述中空束的中空区域中，其中可选地，所述中空束是环形束。

6.根据前述权利要求中任一项所述的高次谐波生成组件，其中所述光学组件包括用于将所述驱动辐射整形为所述中空束的整形光学器件。

7.根据权利要求6所述的高次谐波生成组件，其中所述光学组件包括用于将驱动辐射整形为所述中空束的第一整形光学器件和第二整形光学器件，可选地所述第一整形光学器件和所述第二整形光学器件被定位在所述空腔内的所述相互作用区域的不同侧。

8.根据前述权利要求中任一项所述的高次谐波生成组件，还包括被定位在所述输出耦合器的共轭平面中的光学元件和/或包括被定位在所述另一输出耦合器的共轭平面中的光学元件，使得在使用中，所述光学元件处的所述辐射的图像在所述输出耦合器和/或所述另一输出耦合器处被获得。

9.根据前述权利要求中任一项所述的高次谐波生成组件，其中所述光学组件包括所述相互作用区域周围的对称部分。

10.根据前述权利要求中任一项所述的高次谐波生成组件，其中所述光学组件包括校正光学器件，所述校正光学器件用于在所述驱动辐射一次或多次穿过所述相互作用区域之后恢复所述驱动辐射。

11.根据前述权利要求中任一项所述的高次谐波生成组件，其中所述光学组件还包括用于放大所述输入辐射和/或驱动辐射以增加所述空腔内的辐射的所述强度的增益介质，可选地所述空腔被配置为通过输入辐射的相干叠加来增加所述空腔内的输入辐射的所述强度。

12.根据前述权利要求中任一项所述的高次谐波生成组件，其中所述输入辐射包括脉冲辐射。

13.一种用于通过高次谐波生成提供谐波辐射的方法，所述方法包括：

将输入辐射接收到空腔中；

从所述输入辐射形成适合用于高次谐波生成的驱动辐射；

由光学组件将所述驱动辐射整形为会聚的中空束；

由所述光学组件引导所述驱动辐射多次通过相互作用区域；

由介质生成谐波辐射，其中所述介质存在于所述相互作用区域处，并且被配置为当所述驱动辐射被入射到其上时，通过高次谐波生成来生成谐波辐射；

其中所生成的谐波辐射的至少一部分通过输出耦合器离开所述空腔。

14.一种辐射源，包括根据权利要求1至12中任一项所述的高次谐波生成组件。

15.一种量测装置，包括根据权利要求1至12中任一项所述的高次谐波生成组件。

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