CN118829946A - 用于过滤测量辐射的装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于测量与半导体制造工艺相关的结构参数的装置。该装置包括源组件，该源组件被配置为提供具有一个或多个第一波长的测量辐射，用于照射衬底上的结构。该装置还包括滤光器，该滤光器被布置为接收从结构散射的散射测量辐射，其中滤光器被配置为透射一个或多个第一波长处的散射测量辐射并滤除一个或多个第二波长处的辐射。滤光器包括在至少一个方向上具有曲率的薄膜。该装置还包括位于滤光器下游的多个检测器，该多个检测器被配置为检测经过滤的散射辐射，该经过滤的散射辐射被配置为测量结构的参数。

Description

用于过滤测量辐射的装置和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2022年3月1日提交的EP申请22159547.3和于2022年3月25日提交的EP申请22164333.1的优先权，并且其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及用于量测和/或检测与光刻工艺相关的结构的装置和方法。具体地，本发明涉及过滤除量测辐射以外的辐射。

背景技术

光刻设备是一种用于将期望的图案施加到衬底上的机器。光刻设备可用于制造集成电路(IC)。光刻设备可以例如将图案形成装置(例如，掩模)处的图案(通常也称为“设计布局”或“设计”)投影到衬底(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。该辐射的波长决定了可在衬底上形成的特征的最小尺寸。当前使用的典型波长为365nm(i线)、248nm、193nm和13.5nm。使用波长在4-20nm范围内的极紫外(EUV)辐射(例如6.7nm或13.5nm)的光刻设备可用于在衬底上形成比使用例如波长为193nm的辐射的光刻设备更小的特征。

低k₁光刻可用于处理尺寸小于光刻设备的经典分辨率极限的特征。在这种工艺中，分辨率公式可表示为CD＝k₁×λ/NA，其中λ是所用辐射的波长，NA是光刻设备中投影光学器件的数值孔径，CD是“关键尺寸”(通常是印刷的最小特征尺寸，但在这种情况下是半节距)，k₁是经验分辨率因子。通常，k1越小，就越难以在衬底上再现与电路设计人员为实现特定电气功能和性能而规划的形状和尺寸相似的图案。为了克服这些困难，可以对光刻投影设备和/或设计布局应用复杂的微调步骤。这些方法包括但不限于优化NA、定制照射方案、使用相移图案形成装置、设计布局的各种优化，诸如设计布局中的光学邻近校正(OPC，有时也称为“光学和工艺校正”)，或通常定义为“分辨率增强技术”(RET)的其他方法。备选地，可以使用用于控制光刻设备稳定性的紧密控制回路来改善低k1处的图案再现。

在光刻工艺中，期望经常对所创建的结构进行测量，例如用于工艺控制和验证。已知有各种用于进行此类测量的工具，包括通常用于测量关键尺寸(CD)的扫描电子显微镜，以及用于测量套刻(即，器件中两层的对准准确度)的专用工具。最近，已经开发出各种形式的散射仪用于光刻领域。

已知散射仪的示例通常依赖于专用量测目标的提供。例如，一种方法可能需要简单光栅形式的目标，该目标足够大，使得测量射束产生比光栅更小的斑点(即，光栅未充满)。在所谓的重建方法中，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特性。调整模型的参数，直到模拟的相互作用产生与从真实目标观察到的衍射图案相似的衍射图案。

除了通过重建来测量特征形状外，还可以使用此类装置来测量基于衍射的套刻，如已公布的专利申请US2006066855A1中所述。使用衍射级暗场成像的基于衍射的套刻量测法可以对较小的目标进行套刻测量。这些目标可以小于照射点，并且可以被晶片上的产品结构包围。暗场成像量测法的示例可以在许多已公布的专利申请中找到，诸如例如US2011102753A1和US20120044470A。使用复合光栅目标，可以在一个图像中测量多个光栅。已知的散射仪倾向于使用可见光或近红外(IR)波范围内的光，这要求光栅的节距比实际产品结构(其特性实际上令人感兴趣)粗得多。可以使用波长短得多的深紫外(DUV)、极紫外(EUV)或X射线辐射来定义此类产品特征。不幸的是，这种波长通常不适用于量测学。

另一方面，现代产品结构的尺寸非常小，以至于无法通过光学量测技术进行成像。小特征包括例如由多个图案化工艺和/或节距倍增形成的特征。因此，用于大批量量测的目标通常使用比产品大得多的特征，而产品的套刻误差或关键尺寸是感兴趣的特性。测量结果仅与实际产品结构的尺寸间接相关，并且可能不准确，因为量测目标在光刻设备的光学投影下和/或在制造过程的其他步骤中的不同处理不会遭受相同的畸变。虽然扫描电子显微镜(SEM)能够直接分辨这些现代产品结构，但SEM比光学测量费时得多。此外，电子无法穿透厚工艺层，这使得它们不太适合量测应用。其他技术，诸如使用接触垫测量电特性也是已知的，但它仅提供真实产品结构的间接证据。

通过降低量测期间使用的辐射波长，可以分辨更小的结构，提高对结构的结构变化的灵敏度和/或进一步穿透到产品结构中。产生适当高频辐射(例如，硬X射线、软X射线和/或EUV辐射)的一种此类方法可以是使用泵浦辐射(例如，红外IR辐射)来激发生成介质，从而产生发射辐射，可选地产生包括高频辐射的高次谐波产生。

量测期间使用的辐射可用于照射衬底上的结构，诸如沉积到晶片上的光刻图案。一旦辐射与结构相互作用，它就可以被一个或多个检测器收集以进行测量和分析。为了获得高质量的测量并减少噪声的影响，避免除测量辐射以外的辐射撞击检测器可能是有益的。检测器占据有限的空间，因此它们的放置可能受到限制。限制因素可能例如包括对结构附近的辐射路径的要求，和/或装置的其他附近元件(例如，其他检测器或装置的其他部件)的位置。本公开的目的是为与控制和检测测量辐射相关的至少一些挑战提供改进。

发明内容

根据本公开的第一方面，提供了一种用于测量与半导体制造工艺相关的结构的参数的装置。该装置包括源组件，其被配置为提供具有一个或多个第一波长的测量辐射，用于照射衬底上的结构。该装置还包括滤光器，该滤光器被布置为接收从结构散射的散射测量辐射，其中滤光器被配置为透射一个或多个第一波长处的散射测量辐射并滤除一个或多个第二波长处的辐射，并且其中滤光器包括至少在一个方向上具有曲率的薄膜。该装置还包括位于滤光器下游的多个检测器，该多个检测器被配置为检测经过滤的散射辐射，该经过滤的散射辐射被配置为测量结构的参数。

可选地，薄膜的基本上整个表面可以是弯曲的。

可选地，薄膜可以包括两个或更多个由薄膜的折叠部分连接的平面部分。

可选地，一个或多个第二波长可以在从200nm至10μm的范围内。

可选地，一个或多个第二波长处的辐射可以包括源组件用于产生测量辐射的泵浦辐射。

可选地，一个或多个第二波长处的辐射可以包括由该装置的一个或多个部件产生的杂散辐射。

可选地，测量辐射可以包括0.01nm-50nm、或0.01nm-20nm、或1nm-10nm、或10nm-20nm范围内的一个或多个波长。

可选地，源组件可以包括高次谐波产生源。

可选地，滤光器薄膜包括锆、铝、碳、硼、硅、钇、银中的至少一者。

可选地，滤光器薄膜的厚度范围为50nm至800nm。

可选地，滤光器薄膜的厚度为150～250nm。

可选地，该装置还可以包括至少部分防辐射的外壳。

可选地，多个检测器可以位于外壳内部。

可选地，该结构可以位于外壳的外部。

可选地，外壳的表面可以包括一个或多个被配置为捕获不需要的辐射的凹槽。

可选地，该结构可以包括目标结构，该目标结构包括一个或多个衍射图案。

根据当前公开的另一个方面，提供了一种用于测量与半导体制造工艺相关的结构的参数的装置。该装置包括源组件，该源组件被配置为提供具有一个或多个第一波长的测量辐射，用于照射衬底上的结构。该装置还包括滤光器，该滤光器被布置为接收从结构散射的散射测量辐射，其中滤光器被配置为透射一个或多个第一波长处的散射测量辐射并滤除一个或多个第二波长处的辐射，其中滤光器包括在至少一个方向上具有曲率的薄膜。该装置还包括位于滤光器下游的多个检测器，该多个检测器被配置为检测经过滤的散射辐射，该经过滤的散射辐射被配置为测量结构的参数；以及外壳，该外壳被配置为包括结构和多个检测器，其中外壳对于测量辐射波长是至少部分防辐射的，并且其中外壳包括用于通过辐射的开口，并且其中滤光器被放置在开口内。

根据本公开的另一个方面，提供了一种包括如上所述的装置的量测工具。

根据本公开的另一个方面，提供了一种包括如上所述的装置的检查工具。

根据本公开的另一个方面，提供了一种包括如上所述的装置的光刻装置。

根据本公开的另一个方面，提供了一种包括如上所述的装置的光刻单元。

附图说明

现在将仅通过示例的方式参考附图来描述实施例，其中：

图1示出了光刻设备的示意图；

图2示出了光刻单元的示意图；

图3示出了整体光刻的示意图，代表了三种关键技术之间的合作，以优化半导体制造；

图4示意性地示出了散射测量装置；

图5示意性地示出了透射散射测量装置；

图6示出了使用EUV和/或SXR辐射的量测装置的示意图；

图7示出了照射源的简化示意图；

图8(a)和图8(b)描绘了使用短波长测量辐射802的示例量测装置；

图9描绘了用于测量与半导体制造工艺相关的结构的参数的装置；

图10(a)和图10(b)示出了被布置为接收从待测量的结构散射的辐射的弯曲滤光器；

图11(a)和图11(b)示出了分段平面滤光器，该分段平面滤光器被布置为接收从待测量的结构散射的辐射；

图12示出了在至少部分防辐射外壳的开口中提供的弯曲滤光器；以及

图13描绘了一种备选实施方式，其中外壳包括外壳内部的结构，并且滤光器被放置在该结构的上游。

具体实施方式

在本文件中，术语“辐射”和“射束”用于涵盖所有类型的电磁辐射和粒子辐射，包括紫外线辐射(例如，波长为365nm、248nm、193nm、157nm或126nm)、EUV(极紫外辐射，例如，波长范围约为5-100nm)、X射线辐射、电子束辐射和其他粒子辐射。

本文中使用的术语“掩模版”、“掩模”或“图案形成装置”可以广义地解释为指通用的图案形成装置，其可用于为入射辐射束赋予图案化横截面，对应于要在衬底的目标部分中创建的图案。术语“光阀”也可以在此上下文中使用。除了经典的掩模(透射或反射、二元、相移、混合等)之外，其他此类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示意性地示出了光刻设备LA。光刻设备LA包括照射系统(也称为照射器)IL，其被配置为调节辐射束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，其被构造为支撑图案形成装置(例如，掩模)MA并连接到第一定位器PM，该第一定位器PM被配置为根据某些参数来精确定位图案形成装置MA；衬底支撑件(例如，晶片台)WT，其被构造为保持衬底(例如，抗蚀剂涂覆的晶片)W并连接到第二定位器PW，该第二定位器PW被构造为根据某些参数精确定位衬底支撑件；以及投影系统(例如，折射投影透镜系统)PS，其被配置为将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如，包括一个或多个管芯)上。

在操作中，照射系统IL接收来自辐射源SO的辐射束，例如，通过射束传递系统BD。照射系统IL可以包括各种类型的光学部件，例如折射、反射、衍射、磁性、电磁、静电和/或其他类型的光学部件，或它们的任何组合，用于引导、成形和/或控制辐射。照射器IL可用于调节辐射束B，使其在图案形成装置MA的平面处的横截面上具有期望的空间和角度强度分布。

本文使用的术语“投影系统”PS应被广泛解释为涵盖各种类型的投影系统，包括折射、反射、衍射、反射折射、变形、磁性、电磁和/或静电光学系统，或它们的任何组合，以适合于所使用的曝光辐射和/或其他因素，诸如使用浸没液体或使用真空。本文使用的任何术语“投影透镜”均可视为更通用的术语“投影系统”PS的同义词。

光刻设备LA可以是这样一种类型，其中至少一部分衬底可以被具有相对较高折射率的液体(例如，水)覆盖，以便填充投影系统PS和衬底W之间的空间——这也称为浸没式光刻。有关浸没技术的更多信息，请参阅US6952253，其全文以引用的方式并入本文。

光刻设备LA还可以是具有两个或更多个衬底支撑件WT的类型(也称为“双平台”)。在这种“多平台”机器中，衬底支撑件WT可以并行使用，和/或可以在位于一个衬底支撑件WT上的衬底W上执行衬底W的后续曝光的准备步骤，同时使用另一个衬底支撑件WT上的另一个衬底W来用于曝光该另一个衬底W上的图案。

除了衬底支撑件WT之外，光刻设备LA可以包括测量台。测量台被布置为保持传感器和/或清洁装置。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。测量台可以保持多个传感器。清洁装置可以被布置为清洁光刻设备的一部分，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。当衬底支撑件WT远离投影系统PS时，测量台可以在投影系统PS下方移动。

在操作中，辐射束B入射到图案形成装置(例如，掩模MA)上，该图案形成装置被保持在掩模支撑件T上，并由图案形成装置MA上的图案(设计布局)图案化。穿过掩模MA后，辐射束B穿过投影系统PS，该投影系统PS将射束聚焦到衬底W的目标部分C上。借助第二定位器PW和位置测量系统IF，衬底支撑件WT可以被精确移动，例如，以便将辐射束B路径中的不同目标部分C定位在聚焦和对准的位置处。类似地，第一定位器PM和可能的另一个位置传感器(未在图1中明确示出)可用于精确定位图案形成装置MA相对于辐射束B的路径。图案形成装置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。尽管所示的衬底对准标记P1、P2占据专用的目标部分，但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，它们被称为划线对准标记。

如图2所示，光刻设备LA可以形成光刻单元LC的一部分，有时也称为光刻单元或(光刻)簇，其通常还包括用于对衬底W执行曝光前和曝光后工艺的装置。传统上，这些装置包括用于沉积抗蚀剂层的旋涂机SC、用于显影经曝光的抗蚀剂的显影器DE、冷却板CH和烘烤板BK，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。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，将它们在不同工艺装置之间移动，并将衬底W传送到光刻设备LA的装载台LB。光刻单元中的设备通常也统称为轨道，它们可由轨道控制单元TCU控制，而轨道控制单元TCU本身可由监控系统SCS控制，监控系统SCS也可控制光刻设备LA，例如经由光刻控制单元LACU。

在光刻工艺中，期望经常测量所创建的结构，例如，用于工艺控制和验证。进行这种测量的工具可以称为量测工具MT。已知用于进行这种测量的不同类型的量测工具MT，包括扫描电子显微镜或各种形式的散射仪量测工具MT。散射仪是一种多功能仪器，其允许通过在散射仪物镜的光瞳中或附近或与光瞳共轭的平面中或附近放置传感器来测量光刻工艺的参数，这种测量通常称为基于光瞳的测量，或者通过在图像平面中或附近或与图像平面共轭的平面中或附近放置传感器来测量光刻工艺的参数，在这种情况下，测量通常称为基于图像或场的测量。此类散射仪和相关测量技术在专利申请US20100328655、US2011102753A1、US20120044470A、US20110249244、US20110026032或EP1,628,164A中被进一步描述，这些专利申请通过全部引用并入本文。上述散射仪可使用来自硬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。如果辐射是硬X射线或软X射线，则上述散射仪可以可选地是小角度X射线散射量测工具。

为了使光刻设备LA曝光的衬底W能够正确且一致地被曝光，需要检查衬底以测量图案化结构的特性，诸如后续层之间的套刻误差、线厚度、关键尺寸(CD)、结构形状等。为此，光刻单元LC中可以包括检查工具和/或量测工具(未示出)。如果检测到误差，例如，可以对后续衬底的曝光或对衬底W上待执行的其他处理步骤进行调整，特别是如果在同一批次或批的其他衬底W仍待曝光或处理之前进行检查。

检查装置(也可以称为量测装置)用于确定衬底W的特性，特别是不同衬底W的特性如何变化或同一衬底W的不同层的相关特性如何逐层变化。检查装置也可以备选地构造为标识衬底W上的缺陷，并且可以例如作为光刻单元LC的一部分，或者可以集成到光刻设备LA中，或者甚至可以是独立设备。检查装置可以测量潜像(曝光后抗蚀剂层中的图像)的特性、或半潜像(曝光后烘烤步骤PEB之后的抗蚀剂层中的图像)的特性、或已显影的抗蚀剂图像(其中已去除抗蚀剂的曝光或未曝光部分)的特性、或甚至蚀刻图像(在诸如蚀刻等图案转印步骤之后)的特性。

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，可以将重建方法应用于测量信号以重建或计算光栅的特性。这种重建可以例如通过模拟散射辐射与目标结构的数学模型的相互作用并将模拟结果与测量结果进行比较而产生。调整数学模型的参数，直到模拟的相互作用产生与从真实目标观察到的衍射图案相似的衍射图案。

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，而来自目标的反射、透射或散射辐射被引导到光谱仪检测器，该检测器测量镜面反射辐射的光谱(即，作为波长的函数的强度的测量值)。根据该数据，可以重建导致检测到的光谱的目标的结构或轮廓，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进行比较。

在第三实施例中，散射仪MT是椭圆偏振散射仪。椭圆偏振散射仪允许通过测量每个偏振状态的散射或透射辐射来确定光刻工艺的参数。这种量测装置通过使用例如量测装置的照射部分中的适当偏振滤光器来发射偏振光(诸如线性、圆形或椭圆形)。适用于量测装置的源也可以提供偏振辐射。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中描述了现有椭圆偏振散射仪的各种实施例，这些专利申请通过引用其全部内容而并入本文中。

在散射仪MT的一个实施例中，散射仪MT适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结构的套刻，该不对称性与套刻的程度有关。两个(可能重叠的)光栅结构可以应用于两个不同的层(不一定是连续的层)，并且可以基本上形成在晶片上的相同的位置处。散射仪可以具有对称的检测配置，例如在共同拥有的专利申请EP1,628,164A中所述，使得任何不对称性都可以清楚地区分。这提供了一种测量光栅对准不良的直接方法。在PCT专利申请公布号WO 2011/012624或美国专利申请US20160161863中可以找到用于通过周期结构的不对称性来测量作为目标的包含周期结构的两个层之间的套刻误差的其他示例，这两个专利申请通过引用全部并入本文中。

其他感兴趣的参数可能是焦点和剂量。焦点和剂量可以通过散射测量法(或者通过扫描电子显微镜)同时确定，如美国专利申请US2011-0249244中所述，该专利申请通过全文引用并入本文。可以使用单个结构，该结构具有焦点能量矩阵(FEM——也称为焦点曝光矩阵)中每个点的关键尺寸和侧壁角度测量值的唯一组合。如果这些关键尺寸和侧壁角度的唯一组合可用，则可以根据这些测量值唯一地确定焦点和剂量值。

量测目标可以是复合光栅的集合，由光刻工艺形成，主要是在抗蚀剂中，但也可以在蚀刻工艺之后形成。光栅中结构的节距和线宽可能在很大程度上取决于测量光学器件(特别是光学器件的NA)，以便能够捕获来自量测目标的衍射级。如前所述，衍射信号可用于确定两层之间的偏移(也称为“套刻”)，或可用于重建由光刻工艺产生的原始光栅的至少一部分。该重建可用于提供光刻工艺质量的指导，并可用于控制光刻工艺的至少一部分。目标可以具有较小的子分段，其被配置为模拟目标中设计布局的功能部分的尺寸。由于该子分段，目标将表现地更类似于设计布局的功能部分，使得整体工艺参数测量值更类似于设计布局的功能部分。目标可以在未充满模式或过充满模式中被测量。在未充满模式中，测量射束产生的斑点小于整体目标。在过充满模式中，测量射束产生的斑点大于整体目标。在这种过充满模式中，还可以同时测量不同的目标，从而同时确定不同的工艺参数。

使用特定目标的光刻参数的整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来决定。术语“衬底测量方案”可以包括测量本身的一个或多个参数、所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、辐射相对于衬底的入射角、辐射相对于衬底上的图案的定向等。选择测量方案的标准之一可以是测量参数之一对处理变化的敏感性。更多示例在美国专利申请US2016-0161863和已公布的美国专利申请US 2016/0370717A1中进行了描述，其全部内容通过引用并入本文。

光刻设备LA中的图案化工艺可能是处理中最关键的步骤之一，它要求对衬底W上结构的尺寸设计和放置具有高精确度。为了确保这种高精确度，可以将三个系统组合在所谓的“整体”控制环境中，如图3所示。这些系统之一是光刻设备LA，它(虚拟地)连接到量测工具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，以增强整体工艺窗口，并提供紧密的控制回路，以确保光刻设备LA执行的图案化保持在工艺窗口内。工艺窗口限定了工艺参数(例如，剂量、焦点、套刻)的范围，特定制造工艺在此范围内产生限定的结果(例如，功能性半导体器件)——也许允许光刻工艺或图案化工艺中的工艺参数在该范围内变化。

计算机系统CL可使用待图案化的设计布局(的一部分)来预测要使用哪种分辨率增强技术，并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工艺的最大整体工艺窗口(图3中由第一刻度盘SC1中的双箭头表示)。分辨率增强技术可被布置为与光刻设备LA的图案化可能性相匹配。计算机系统CL还可用于检测光刻设备LA当前在工艺窗口内运行的位置(例如，使用来自量测工具MET的输入)，以预测是否可能由于例如次优处理而存在缺陷(图3中由第二刻度盘SC2中指向“0”的箭头表示)。

量测工具MT可以向计算机系统CL提供输入以实现准确的模拟和预测，并且可以向光刻设备LA提供反馈以标识可能的漂移，例如，在光刻设备LA的校准状态中(在图3中由第三刻度盘SC3中的多个箭头表示)。

可以提供许多不同形式的量测工具MT，用于测量使用光刻图案形成设备创建的结构。量测工具MT可以使用电磁辐射来探查结构。辐射的性质(例如，波长、带宽、功率)会影响工具的不同测量特性，较短的波长通常可以提高分辨率。辐射波长会影响量测工具可以实现的分辨率。因此，为了能够测量具有小尺寸特征的结构，优选使用具有短波长辐射源的量测工具MT。

辐射波长影响测量特性的另一种方式是穿透深度，以及在辐射波长处待检查材料的透明度/不透明度。根据不透明度和/或穿透深度，辐射可用于透射或反射测量。测量类型会影响是否获得有关结构/衬底的表面和/或主体内部的信息。因此，在为量测工具选择辐射波长时，穿透深度和不透明度是另一个需要考虑的因素。

为了实现光刻图案化结构测量的更高分辨率，具有短波长的量测工具MT是优选的。这可能包括比可见波长更短的波长，例如电磁频谱的UV、EUV和X射线部分。硬X射线方法(诸如透射小角度X射线散射(TSAXS))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不会穿透目标太远，但可能会在要探测的材料中引起丰富的光学响应。这可能是由于许多半导体材料的光学特性，以及由于结构的尺寸与探测波长相当。因此，EUV和/或软X射线量测工具MT可以在反射中操作，例如通过对光刻图案化结构进行成像或分析衍射图案。

对于硬X射线、软X射线和EUV辐射，由于缺乏所需波长的可用高亮度辐射源，其在大批量制造(HVM)应用中的应用可能会受到限制。就硬X射线而言，工业应用中常用的源包括X射线管。X射线管(包括基于液态金属阳极或旋转阳极的先进X射线管)可能相对便宜且紧凑，但可能缺乏HVM应用所需的亮度。目前存在高亮度X射线源，诸如同步加速器光源(SLS)和X射线自由电子激光器(XFEL)，但它们的尺寸(>100m)和高成本(数亿欧元)使其对于量测应用来说过于庞大和昂贵。同样，缺乏足够明亮的EUV和软X射线辐射源。

图4示出了一种量测装置(诸如散射仪)的一个示例。其可以包括宽带(例如，白光)辐射投影仪2，其将辐射5投影到衬底W上。反射或散射的辐射10被传递到光谱仪检测器4，其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的测量值)。根据该数据，处理单元PU可以重建导致检测到的光谱的结构或轮廓8，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进行比较，如图4底部所示。通常，对于重建，结构的一般形式是已知的，并且一些参数是从结构被制造的过程的知识中假设的，只留下一些结构参数需要从散射测量数据中确定。这种散射仪可以被配置为正入射散射仪或斜入射散射仪。

图5示出了量测装置示例(诸如图4中所示的散射仪)的透射版本。透射辐射11被传递到光谱仪检测器4，其测量光谱6，如图4中所述。这种散射仪可以被配置为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<0.01nm的硬X射线辐射。

作为光学量测方法的备选，还考虑使用硬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波长范围的辐射：<0.01nm、<0.1nm、<1nm、0.01nm至100nm之间、0.01nm至50nm之间、1nm至50nm之间、1nm至20nm之间、5nm至20nm之间以及10nm至20nm之间。在上述波长范围之一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(T-SAXS，如US2007224518A中所述，其内容通过整体引用并入本文中)。Lemaillet等人在“Intercomparison between optical and X-ray scatterometry measurements ofFinFET structure”,Proc.of SPIE,2013,868讨论了使用T-SAXS的轮廓(CD)测量。值得注意的是，美国专利公开号2019/003988A1和美国专利公开号2019/215940A1中描述了激光产生的等离子体(LPP)x射线源的使用，这些专利通过整体引用并入本文。使用掠入射的X射线(GI-XRS)和极紫外(EUV)辐射的反射测量技术可用于测量衬底上的薄膜和层叠层的特性。在反射测量的一般领域内，可以应用测角和/或光谱技术。在测角测量法中，可以测量具有不同入射角的反射射束的变化。另一方面，光谱反射测量法测量在给定角度处反射的波长的光谱(使用宽带辐射)。例如，在制造用于EUV光刻的掩模版(图案形成装置)之前，EUV反射测量法已用于检查掩模基底。

应用范围可能使得对硬X射线、软X射线或EUV域中的波长的使用不够。已公布的专利申请US20130304424A1和US2014019097A1(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范围内的光学测量相结合以获得诸如CD之类的参数的测量。通过将x射线数学模型和光学数学模型通过一个或多个公共模型耦合来获得CD测量。所引用的美国专利申请的内容通过引用整体并入本文。

图6示出了量测装置302的示意图，其中上述辐射可用于测量衬底上的结构参数。图6中所示的量测装置302可适用于硬X射线、软X射线和/或EUV域。

图6示出了量测装置302的示意性物理布置，其包括光谱散射仪，(可选地以掠入射的方式)使用硬X射线、软X射线和/或EUV辐射，这仅仅是示例。可以以角度分辨散射仪的形式提供检查装置的备选形式，其可以使用类似于在较长波长处操作的常规散射仪的法向或近法向入射的辐射，并且还可以使用方向比平行于衬底的方向大于1°或2°的辐射。可以以透射散射仪的形式来提供备选形式的检查装置，图5中的配置适用于该透射散射仪。

检查装置302包括辐射源或所谓的照射源310、照射系统312、衬底支撑件316、检测系统318、398和量测处理单元(MPU)320。

本示例中的照射源310用于生成EUV、硬X射线或软X射线辐射。照射源310可以基于如图6所示的高次谐波产生(HHG)技术，也可以是其他类型的照射源，例如，液体金属喷射源、逆康普顿散射(ICS)源、等离子体通道源、磁波荡器源、自由电子激光(FEL)源、紧凑储存环源、放电产生的等离子体源、软X射线激光源、旋转阳极源、固体阳极源、粒子加速器源、微焦点源或激光产生的等离子体源。

HHG源可以是气体喷射/喷嘴源、毛细管/纤维源或气室源。

对于HHG源的示例，如图6所示，辐射源的主要部件是可操作以发射泵浦辐射的泵浦辐射源330和气体输送系统332。泵浦辐射源330可选地是激光器，泵浦辐射源330可选地是脉冲高功率红外或光学激光器。泵浦辐射源330可以是例如具有光放大器的基于光纤的激光器，产生红外辐射脉冲，该脉冲可以持续例如小于1ns(1纳秒)/脉冲，其中脉冲重复率可根据需要高达几兆赫。红外辐射的波长可以在200nm至10μm的范围内，例如在1μm(1微米)的范围内。可选地，激光脉冲作为第一泵浦辐射340传递到气体输送系统332，其中在气体中，一部分辐射被转换为比第一辐射更高的频率，从而变成发射的辐射342。气体供应334向气体输送系统332供应合适的气体，其中该气体可选地由电源336电离。气体输送系统332可以是切割管。

由气体输送系统332提供的气体限定了气体目标，其可以是气流或静态体积。气体可以是例如空气、氖(Ne)、氦(He)、氮气(N₂)、氧气(O₂)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、二氧化碳及其组合。这些可以是同一装置内的可选选项。发射的辐射可以包含多个波长。如果发射的辐射是单色的，则可以简化测量计算(例如重建)，但更容易产生具有多个波长的辐射。发射的辐射的发射发散角可能取决于波长。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的对比度水平。例如，对于金属结构或硅结构的检查，可以选择与用于对(碳基)抗蚀剂的特征进行成像或用于检测这些不同材料的污染的波长不同的波长。可以提供一个或多个滤光装置344。例如，诸如铝(Al)或锆(Zr)薄膜之类的滤光器可用于切断基本的IR辐射，使其无法进一步进入检查装置。可提供光栅(未示出)以从生成的波长中选择一个或多个特定波长。可选地，照射源包括被配置为抽空的空间，并且气体输送系统被配置为在空间中提供气体目标。可选地，射束路径的部分或全部可被包含在真空环境中，请记住，SXR和/或EUV辐射在空气中行进时会被吸收。辐射源310和照射光学器件312的各种部件可以是可调节的，以在同一装置内实施不同的量测“方案”。例如，可以选择不同的波长和/或偏振。

根据被检查的结构的材料，不同的波长可提供期望的进入到下层中的穿透水平。为了解决最小的器件特征和最小器件特征中的缺陷，短波长可能是优选的。例如，可以选择0.01-20nm范围内的一个或多个波长，或可选地在1-10nm范围内，或可选地在10-20nm范围内。在半导体制造中，当从感兴趣的材料反射时，短于5nm的波长可能会受到非常低的关键角的影响。因此，选择大于5nm的波长可以以更高的入射角提供更强的信号。另一方面，如果检查任务是用于检测某种材料的存在，例如检测污染，那么高达50nm的波长可能会有用。

从辐射源310开始，经过滤的射束342可进入检查室350，其中包括感兴趣的结构的衬底W由衬底支撑件316保持在测量位置处以供检查。感兴趣的结构标记为T。可选地，检查室350内的气氛可通过真空泵352维持在接近真空的状态，使得SXR和/或EUV辐射可通过气氛而不会过度衰减。照射系统312具有将辐射聚焦成聚焦射束356的功能，并且可包括例如二维曲面反射镜或一系列一维曲面反射镜，如上文提到的已公布的美国专利申请US2017/0184981A1(其内容通过整体引用并入本文)中所述。聚焦是为了在投射到感兴趣的结构上时实现直径小于10μm的圆形或椭圆形斑点S。衬底支撑件316包括例如X-Y平移平台和旋转平台，通过该平台可以将衬底W的任何部分带到射束的焦点，以达到期望的定向。因此，辐射点S形成在感兴趣的结构上。备选地，或者另外地，衬底支撑件316包括例如倾斜平台，该倾斜平台可以将衬底W倾斜到一定角度，以控制聚焦的射束在感兴趣的结构T上的入射角。

可选地，照射系统312向参考检测器314提供参考辐射束，该参考检测器314可被配置为测量经过滤的射束342中的不同波长的光谱和/或强度。参考检测器314可被配置为生成提供给处理器310的信号315，并且滤光器可以包括关于经过滤的射束342的光谱和/或经过滤的射束中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T的特性。照射系统312和检测系统318因此形成检查装置。该检查装置可以包括US2016282282A1中描述的那种硬X射线、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，聚焦射束356的辐射也可能部分衍射。衍射辐射397遵循与入射角成明确限定的角度的另一条路径，然后是反射辐射360。在图6中，所绘制的衍射辐射397以示意方式绘制，衍射辐射397可以遵循除所绘制路径之外的许多其他路径。检查装置302还可以包括另外的检测系统398，其检测和/或成像衍射辐射397的至少一部分。在图6中绘制了单个另外的检测系统398，但检查装置302的实施例还可以包括多于一个的另外的检测系统398，其被布置在不同位置以检测和/或成像多个衍射方向上的衍射辐射397。换句话说，撞击到目标Ta上的聚焦辐射束的(较高)衍射级被一个或多个另外的检测系统398检测和/或成像。一个或多个检测系统398生成信号399，该信号399被提供给量测处理器320。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。

为了帮助将点S与所需产品结构对准和聚焦，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提供辅助光学器件。量测处理器320还可以与位置控制器372通信，该位置控制器372操作平移平台、旋转平台和/或倾斜平台。处理器320通过传感器接收关于衬底位置和定向的高精确度反馈。传感器374可以包括干涉仪，例如，干涉仪可以提供皮米范围的精确度。在检查装置302的操作中，由检测系统318捕获的光谱数据382被传送到量测处理单元320。

如上所述，一种备选形式的检查装置使用硬X射线、软X射线和/或EUV辐射，可选地以法向入射或近法向入射，例如执行基于衍射的不对称性测量。另一种备选形式的检查装置使用硬X射线、软X射线和/或EUV辐射，其中方向比平行于衬底的方向大于1°或2°。两种类型的检查装置都可以在混合量测系统中提供。要测量的性能参数可以包括套刻(OVL)、关键尺寸(CD)、光刻设备在印刷目标结构时的焦点、相干衍射成像(CDI)和分辨率套刻(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5-30nm范围内的辐射，可选地在从10nm至20nm的范围内。辐射在特征上可以是窄带或宽带的。辐射可能在特定波长带中具有离散峰，或者可能具有更连续的特征。

与当今生产设施中使用的光学散射仪一样，检查装置302可用于测量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/或测量已经在较硬的材料中形成的结构(蚀刻后检查或AEI)。例如，在衬底经过显影装置、蚀刻装置、退火装置和/或其他装置处理后，可使用检查装置302来检查衬底。

量测工具MT(包括但不限于上述散射仪)可使用来自辐射源的辐射执行测量。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，例如电磁频谱的红外、可见和/或紫外部分中的辐射。量测工具MT可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。测量的类型和质量可能取决于由量测工具MT使用的辐射的几种性质。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)来执行测量。为了在特定波长或波长范围内执行量测，量测工具MT需要访问提供该波长处的辐射的源。存在不同类型的源来提供不同波长的辐射。根据由源提供的波长，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)，源可以使用高次谐波产生(HHG)或逆康普顿散射(ICS)来获得所需波长处的辐射。

图7示出了照射源310的一个实施例600的简化示意图，其可以是用于高次谐波产生(HHG)的照射源。关于图6描述的量测工具中的照射源的一个或多个特征也可以在照射源600中适当地存在。照射源600包括腔室601，并且被配置为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的一个示例，如图6所示。泵浦辐射611可以通过辐射输入端605引导到腔室601中，辐射输入端605可以是视口，可选地由熔融石英或类似材料制成。泵浦辐射611可以具有高斯或空心的横截面轮廓，例如环形，并且可以入射到、可选地聚焦到腔室601内的气流615上，该气流615具有由第二箭头指示的流动方向。气流615包括小体积(称为气体体积或气体目标(例如几立方毫米))的特定气体(例如，空气、氖(Ne)、氦(He)、氮气(N₂)、氧气(O₂)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、二氧化碳及其组合)，其中气体压力高于特定值。气流615可以是稳定流。也可以使用其他介质，诸如金属等离子体(例如，铝等离子体)。

照射源600的气体输送系统被配置为提供气流615。照射源600被配置为在气流615中提供泵浦辐射611以驱动发射辐射613的产生。产生至少大部分发射辐射613的区域称为相互作用区域。相互作用区域可以从几十微米(对于紧密聚焦的泵浦辐射)变化到几毫米或几厘米(对于中等聚焦的泵浦辐射)甚至高达几米(对于极其松散聚焦的泵浦辐射)。气体输送系统被配置为在气体目标的相互作用区域处提供用于产生发射辐射的气体目标，并且可选地，照射源被配置为接收泵浦辐射并在相互作用区域处提供泵浦辐射。可选地，气体输送系统将气流615提供到抽空或几乎抽空的空间中。气体输送系统可以包括气体喷嘴609，如图6所示，其包括位于气体喷嘴609的出口平面中的开口617。气流615从开口617提供。气体捕集器用于通过提取残余气流并维持腔室601内的真空或近真空气氛来将气流615限制在一定体积内。可选地，气体喷嘴609可以由厚壁管和/或高热导率材料制成，以避免由于高功率泵浦辐射611而导致的热变形。

可以想到气体喷嘴609的尺寸也可以用于范围从微米级喷嘴到米级喷嘴的放大或缩小的版本。这种宽的尺寸范围来自这样的事实：可以缩放设置，使得气流处的泵浦辐射强度最终处于可能有利于发射辐射的特定范围内，这需要针对不同的泵浦辐射能量进行不同的尺寸设计，这些泵浦辐射能量可以是脉冲激光，并且脉冲能量可以从几十微焦耳变化到几焦耳。可选地，气体喷嘴609具有更厚的壁，以减少由热膨胀效应引起的喷嘴变形，这可以通过例如相机检测到。具有更厚壁的气体喷嘴可以产生具有减小的变化的稳定的气体体积。可选地，照射源包括靠近气体喷嘴的气体捕集器，以维持腔室601的压力。

由于泵浦辐射611与气流615的气体原子相互作用，气流615将把泵浦辐射611的一部分转换成发射辐射613，其可以是图6中所示的发射辐射342的一个示例。发射辐射613的中心轴可以与入射泵浦辐射611的中心轴共线。发射辐射613可以具有X射线或EUV范围内的波长，其中波长在从0.01nm至100nm的范围内，可选地在从0.1nm至100nm的范围内，可选地在从1nm至100nm的范围内，可选地在从1nm至50nm的范围内，或者可选地在从10nm至20nm的范围内。

在操作中，发射辐射613射束可以穿过辐射输出端607，随后可以由照射系统603(可以是图6中的照射系统312的一个示例)操纵和引导到待检查的衬底以进行量测测量。发射的辐射613可以被引导(可选地聚焦)到衬底上的结构。

由于空气(事实上任何气体)都大量吸收SXR或EUV辐射，因此气流615与待检查的晶片之间的体积可能被抽空或几乎被抽空。由于发射辐射613的中心轴可能与入射泵浦辐射611的中心轴共线，因此可能需要阻挡泵浦辐射611以防止其穿过辐射输出607并进入照射系统603。这可以通过将图6所示的滤光装置344并入到辐射输出端607来实现，该滤光装置344被放置在发射射束路径中，并且对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)，但对发射辐射的射束至少部分透明。滤光器可以使用锆或组合在多层中的多种材料来制造。当泵浦辐射611具有中空的、可选的环形的横截面轮廓时，滤光器可以是中空的、可选的环形的块。可选地，滤光器不垂直且不平行于发射辐射的射束的传播方向，以具有有效的泵浦辐射过滤。可选地，滤光装置344包括中空块和薄膜滤光器，诸如铝(Al)或锆(Zr)薄膜滤光器。可选地，滤光装置344还可以包括有效反射发射辐射但较差反射泵浦辐射的反射镜，或者包括有效透射发射辐射但较差透射泵浦辐射的金属丝网。

本文描述了用于获得可选地在泵浦辐射的高次谐波频率处的发射辐射的方法、装置和组件。通过该过程产生的辐射，可选地，使用非线性效应以产生可选地在提供的泵浦辐射的谐波频率处的辐射的HHG，可以作为辐射提供在量测工具MT中，用于检查和/或测量衬底。如果泵浦辐射包括短脉冲(即，几个周期)，则产生的辐射不一定正好在泵浦辐射频率的谐波处。衬底可以是光刻图案化的衬底。通过该过程获得的辐射也可以提供在光刻设备LA和/或光刻单元LC中。泵浦辐射可以是脉冲辐射，其可以在短时间内提供高峰值强度。

泵浦辐射611可以包括具有比发射辐射的一个或多个波长更高的一个或多个波长的辐射。泵浦辐射可以包括红外辐射。泵浦辐射可以包括波长在500nm至1500nm范围内的辐射。泵浦辐射可以包括波长在800nm至1300nm范围内的辐射。泵浦辐射可以包括波长在900nm至1300nm范围内的辐射。泵浦辐射可以是脉冲辐射。脉冲泵浦辐射可以包括持续时间在飞秒范围内的脉冲。

对于一些实施例，发射辐射(可选地高次谐波辐射)可以包括泵浦辐射波长的一个或多个谐波。发射辐射可以包括电磁频谱的极紫外、软X射线和/或硬X射线部分的波长。发射的辐射613可以包括以下范围中的一个或多个范围中的波长：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。

辐射，诸如上述的高次谐波辐射，可作为源辐射提供在量测工具MT中。量测工具MT可使用源辐射对由光刻设备曝光的衬底执行测量。测量可用于确定衬底上结构的一个或多个参数。与使用较长波长(例如，可见辐射、红外辐射)相比，使用较短波长处的辐射(例如上述波长范围内的EUV、SXR和/或HXR波长)可允许通过量测工具分辨结构中的较小特征。波长较短的辐射(诸如EUVSXR和/或HXR辐射)也可更深地穿透到材料(诸如图案化衬底)中，这意味着可以对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的辐射到达。

在量测工具MT中，源辐射可从辐射源发射并引导到衬底上的目标结构(或其他结构)上。源辐射可包括EUVSXR和/或HXR辐射。目标结构可反射、透射和/或衍射入射到目标结构上的源辐射。量测工具MT可包括一个或多个用于检测衍射辐射的传感器。例如，量测工具MT可包括用于检测正(+1st)和负(-1st)第一衍射级的检测器。量测工具MT还可测量镜面反射或透射辐射(0级衍射辐射)。量测工具MT中可存在用于量测的另外的传感器，例如用于测量另外的的衍射级(例如，更高的衍射级)。

在示例光刻量测应用中，HHG产生的辐射可使用光学装置列聚焦到衬底上的目标上，光学装置列可称为照射器，其将来自HHG源的辐射传递到目标上。然后，HHG辐射可从目标反射、检测和处理，例如以测量和/或推断目标的特性。

气体目标HHG配置可大致分为三个独立类别：气体喷射器、气室和气体毛细管。图7描绘了示例气体喷射器配置，其中气体体积被引入驱动辐射激光束中。在气体喷射器配置中，驱动辐射与固体部件的相互作用保持最小。气体体积例如可以包括垂直于驱动辐射束的气流，气体体积封闭在气室内。在气体毛细管设置中，容纳气体的毛细管结构的尺寸在横向方向上很小，使得其显著影响驱动辐射激光束的传播。毛细管结构例如可以是中空芯纤维，其中空芯被配置为容纳气体。

气体喷射器HHG配置可以提供相对的自由度来成形远场中驱动辐射束的空间轮廓，因为它不受气体毛细管结构的限制。气体喷射器配置的对准公差也可能不那么严格。另一方面，气体毛细管可以提供更大的驱动辐射和气体介质的相互作用区，这可以优化HHG过程。

为了使用HHG辐射，例如在量测应用中，将其与气体目标下游的驱动辐射分开。对于气体喷射和气体毛细管配置，HHG和驱动辐射的分离可能不同。在这两种情况下，驱动辐射抑制方案可以包括金属透射滤光器，用于从短波长辐射中滤除任何剩余的驱动辐射。然而，在使用这种滤光器之前，驱动辐射的强度应该从其气体目标处的强度显著降低，以避免损坏滤光器。可用于这种强度降低的方法针对气体喷射器和毛细管配置是不同的。对于气体喷射器HHG，由于聚焦到气体目标上的驱动辐射束的形状和空间轮廓(也可以称为空间分布和/或空间频率)的相对自由度，这可以被设计为使得其在远场中沿短波长辐射传播的方向具有低强度。远场中的这种空间分离意味着可以使用孔径来阻挡驱动辐射并降低其强度。

相反，在气体毛细管结构中，射束穿过气体介质时的空间轮廓可能在很大程度上由毛细管决定。驱动辐射的空间轮廓可以由毛细管结构的形状和材料决定。例如，在使用中空芯光纤作为毛细管结构的情况下，光纤结构的形状和材料决定了驱动辐射的哪些模式支持通过光纤传播。对于大多数标准光纤，支持的传播模式会导致空间轮廓，其中驱动辐射的高强度与HHG辐射的高强度重叠。例如，驱动辐射强度可能以远场中的高斯或接近高斯轮廓为中心。

如本文所述，量测辐射可包括短波长辐射，例如在0.1nm-50nm范围内。量测辐射可以例如包括EUV和/或软X射线(SXR)辐射，例如波长范围在从大约0.01nm到100nm、可选地0.1nm到100nm、可选地1nm到100nm、可选地1nm到50nm或可选地10nm到20nm。

这种短波长范围的量测辐射比可见光区域短得多，可见光区域的范围约为400nm到700nm。使用较短的波长可能实现量测在小特征尺寸上的应用，而可见光的分辨率不足。

图8(a)和图8(b)描绘了使用短波长测量辐射802的示例量测装置800。量测装置可能与半导体制造工艺有关。然而，可以理解的是，可以使用本文所述的量测装置800来探查其他工艺。短波长辐射可以由源组件804提供。源组件可以例如使用高次谐波产生(HHG)通过转换具有较长波长的泵浦辐射(也称为驱动辐射)来产生短波长辐射。泵浦辐射可以包括脉冲较长波长(例如，红外)泵浦激光束。脉冲激光束可以聚焦到气态介质中，以便基于非线性效应产生短波长辐射。

在短波长产生之后，泵浦辐射和短波长测量辐射两者都可以具有相同的传播方向。泵浦辐射803和测量辐射802的混合806可以从源组件804离开。泵浦辐射803可以从混合辐射806中滤除(例如，由图8中由滤光器808示意性地示出)。在泵浦辐射滤光器808之后，测量辐射802可以成像到待测量的结构810上。该结构例如可以是光刻工艺的目标结构，例如如上所述。该结构可以存在于衬底上。包括待测量的结构的衬底也可以称为样品。可以提供光学元件812以将辐射从源组件引导到结构以及量测装置800中的其他地方。该结构可以是光刻图案化结构。测量辐射可以被结构衍射、反射和/或散射。

可以提供一个或多个检测器814来捕获衍射、反射和/或散射的测量辐射802。可以将多个单独的检测器定位为量测装置的一部分，以便捕获大的数值孔径(NA)。检测器814相对于结构810和测量辐射束802的定位对于捕获大的NA可能很重要。可能还期望获得大的填充因子，也就是说，在多个检测器的NA内，大片区域由检测器814的感测部分捕获。这可能并不总是简单的。例如，针对检测器的机械安装结构可能会阻挡辐射。入射到这种非感测结构上的辐射不会被检测器测量。高NA可能是有利的，因为它能够捕获来自较小节距目标的衍射，也就是说，结构上较小的尺寸。检测器还可以包括光谱分辨的检测器814A。该检测器可用于检测来自结构810的零级衍射辐射。可提供可选的光栅816，用于将不同波长的辐射空间地引导至检测器814A。

为了保护检测器和/或结构，可以从测量辐射束802的光路中去除从源组件802离开的强泵浦辐射束803(也称为抑制)。在测量辐射聚焦到结构上之前，应该去除大部分泵浦辐射803。存在若干泵浦辐射抑制方案，例如包括图8中所示的滤光器808。其他泵浦辐射抑制技术可以备选地和/或附加地用于滤光器808。

用于去除泵浦辐射803的一种类型的滤光器可以是薄膜透射滤光器。这种薄膜滤光器可以被配置为对光谱的至少一部分(例如，测量辐射802波长范围)具有高透射率，并且对光谱的至少另一部分(例如，泵浦辐射803波长范围)具有低透射率。非透射辐射可以被滤光器反射和/或吸收。

薄膜滤光器通常可作为最后(或后期)抑制步骤实施，因为薄膜可能无法承受高功率辐射束。薄膜滤光器的优点在于，它可以在泵浦辐射803和测量辐射802之间提供高抑制比。也就是说，薄膜滤光器可以抑制大量泵浦辐射波长，同时透射大部分测量辐射波长。为了从测量辐射中充分滤除泵浦辐射，可能需要高的抑制比。抑制比可能约为10¹²的数量级。滤光器厚度可以被选择为在测量辐射的高透射率和由滤光器透射的其他辐射的低残余透射率之间实现平衡。测量辐射的高透射率对于装置的高吞吐量可能是期望的，例如，该装置可以是量测或检查工具。然而，泵浦辐射的残余透射率可能是不期望的，因为它可能会到达衬底和/或检测器。

量测装置中可能存在其他不需要的辐射。滤光器(诸如薄膜滤光器)可以安装到滤光轮组件上。滤光轮组件可能不是完全密封在滤光器本身周围的辐射。通过滤光轮泄漏的不需要的辐射可能到达结构和/或检测器。可以使用平台来执行衬底的定位。通常，用于定位衬底的这种平台可以具有光学编码器和/或干涉仪以跟踪和/或对准衬底位置。定位可以是将要测量的结构定位在测量辐射的光路中。对于提供6个自由度(围绕三个空间维度平移和倾斜)的定位系统，衬底的腔室内可能存在多个编码器和/或干涉仪。这些编码器和/或干涉仪中的每一者都可能产生不需要的辐射(例如，用于实现定位)，这些辐射也可能到达检测器。产生辐射的其他部件也可能存在于测量腔室内。

由滤光器透射的残余辐射、滤光轮周围泄漏的辐射以及来自编码器、干涉仪和/或其他部件的辐射，可能会导致不需要的辐射到达衬底、结构和/或检测器。这可能会导致衬底、结构和/或(多个)检测器损坏。备选地或附加地，这还可能导致与结构相关的参数测量的质量下降。这种不需要的辐射可以称为杂散辐射。

相对于衬底和/或检测器放置滤光器也可能带来挑战。图8中所示的滤光器808被放置在合适的位置，用于滤除泵浦辐射803。然而，它可能无法滤除来自除测量辐射束光路以外的方向的杂散辐射。因此，覆盖更大的入射面积以过滤来自更大范围的入射方向的辐射可能是期望的。将大型滤光器放置在靠近检测器的位置似乎是期望的。但是，滤光器的尺寸和位置受到限制。

关于滤光器的尺寸，较大的滤光器可以覆盖检测器前方的较大区域，但是，随着尺寸的增加，制造较大的滤光器(例如，覆盖多个检测器)可能会变得越来越困难。此外，如果使用单个平面滤光器，则不能将其靠近衬底放置，否则会阻挡从源到衬底的入射测量辐射。这可能会限制可实现的NA。平面滤光器与通过该滤光器的辐射的增加的NA相结合，还会导致测量辐射到滤光器上的入射角(远离垂直方向)更大。这可能会导致测量辐射的传输损耗很大。

除了放置滤光器之外，用于减少到达检测器的杂散辐射的第二种解决方案可能是关闭所有杂散辐射源。这将包括平台、编码器、干涉仪和/或使用辐射信号的任何其他部件。在这些部件关闭期间，无法监控或调整衬底位置。一旦部件被重新打开，必须重新参考平台才能移动并再次使用平台以供精确定位，因为它们的位置跟踪已丢失。这种重新参考可能很耗时，并且可能导致产量大幅下降。这将严重限制商业应用的可行性，因为产量可能是一个主要考虑因素。避免使用光学编码器和/或干涉仪进行衬底定位会带来艰巨的挑战，并可能导致定位精确度性能下降。

此外，应去除滤光轮组件后的杂散辐射。这可以通过精心设计滤光轮组件来实现。由于需要高泵浦辐射抑制，这可能需要大量的工程努力。这可能会影响更换滤光器的便利性，而滤光器可能是消耗品。它还可能对测量辐射传输产生负面影响。

本文描述了几种用于允许具有改善的杂散辐射抑制的高NA检测器装置的方案。

图9示出了用于测量与半导体制造工艺相关的结构的参数的装置900。关于图9描述的装置可以包括上面关于图8描述的一些或所有特征。该装置包括源组件804，其被配置为提供用于照射衬底上的结构的测量辐射802。测量辐射802包括一个或多个第一波长。该装置还包括滤光器920，其被布置为接收从结构810散射的散射测量辐射，该结构被测量辐射802照射。滤光器920被配置为透射一个或多个第一波长处的辐射，例如散射测量辐射。滤光器还被配置为滤除一个或多个第二波长处的辐射。一个或多个第二波长不与一个或多个第一波长重叠。滤光器包括在至少一个方向上具有曲率的薄膜。装置900还可包括一个或多个检测器914，其被配置为检测测量辐射的波长处的辐射。检测器914位于滤光器的下游，并且被定位为接收散射的测量辐射，以便测量结构的参数。

上文关于图9描述的装置900的优点在于，提供了弯曲的滤光器920。由于滤光器920的曲率，对于较大的入射角范围，辐射到滤光器920上的入射角可能更接近法向入射。这可能与检测散射测量辐射有关，因为辐射可能在较大的角度范围内被结构散射。入射角越接近法向入射，透射通过滤光器的辐射的比例可能越高，例如，由于法向入射时穿过滤光器的路径长度较短。在一个实施例中，滤光器是弯曲的，使得来自目标的不同级次和/或不同颜色的散射测量辐射垂直于弯曲滤光器，即，穿过滤光器的辐射部分可以是法向入射。

另一个优点可能是，滤光器920的曲率可能导致衬底/结构与滤光器中间之间的间隔更大，从而减少衬底附近体积冲突。间隔更大的优点可能是有更多空间可用于入射测量辐射路径和/或用于测量散射辐射的一个或多个检测器。弯曲滤光器的曲率中心可能位于结构上测量辐射的目标点处。将曲率中心置于结构上入射测量辐射的目标点处可提供最高的体积冲突消除率。

在一些实施方案中，滤光器的整个表面基本上都是弯曲的。这可以例如在图10(a)和图10(b)中示出。弯曲滤光器1020可以例如具有圆柱形或椭圆形圆柱形。还可以提供具有双曲面的滤光器，也称为沿两个方向弯曲的表面。双曲面的一个示例是半球或椭圆形半球。

弯曲滤光器1020可以相对于入射测量辐射1002的入射角以这样的方式定位，使得入射测量辐射束1002在到达结构1010之前不会穿过滤光器1020。在从结构1010散射、衍射和/或反射之后，辐射可以在到达检测器1014之前穿过滤光器1020。在一些实施方案中，滤光器并非沿其整个表面弯曲。滤光器1120可以例如包括两个平面1121和1122区域，它们彼此成角度，如图11(a)和图11(b)所示。平面区域1121和1122可以例如形成V形。平面区域可以在中间连接以形成单个连续的滤光器1120。连接区域可以是有角度的，将一个平面连接到另一个平面。备选地，连接区域可以包括用于连接两个平面的曲面部分。连接两个平面的曲线的半径可以任意选择。与上面关于图10(a)和图10(b)描述的实施方案类似，滤光器可以定位成使得入射测量辐射1102到达结构1110而无需穿过滤光器。来自结构1110的散射、反射和/或衍射辐射随后可穿过滤光器1120，然后到达检测器1114。尽管与曲面相比，分段平面结构可提供远离标称入射角的入射角，但这种滤光器可能更容易制造，并且与单个平面滤光器相比仍可提供显著的优势。在另一个实施例中，滤光器1120例如可以包括两个以上相对于彼此成角度的平面区域，并且至少部分平面部分通过(多个)折叠部分连接。在另一个实施例中，滤光器1120可例如包括两个以上相对于彼此成角度的平面区域，并且至少两个平面部分通过金属片连接，可选地，金属片具有V形。

测量辐射的一个或多个第一波长可以包括SXR和/或EUV辐射。测量辐射例如可以包括范围在0.01nm-50nm、或0.01nm-20nm、或1nm-10nm、或10nm-20nm内的一个或多个波长。测量辐射可以包括高次谐波产生的辐射。源组件804可以包括高次谐波产生系统。

一个或多个第二波长的杂散辐射可以包括源组件用于产生测量辐射的泵浦辐射。一个或多个第二波长可以附加地和/或备选地包括由装置900的一个或多个部件产生的杂散辐射。这些部件例如可以包括用于定位衬底的平台的编码器和/或用于对准定位的平台和/或辐射束的干涉仪系统。杂散辐射的波长例如可以包括电磁频谱的红外和/或可见部分中的一个或多个波长。泵浦辐射可以包括范围从200nm到10μm的一个或多个波长。泵浦辐射例如可以包括可从市售高强度辐射源获得的一个或多个波长。

测量辐射的波长可能不与要由装置的滤光器920、1020、1120滤除的杂散辐射的测量值重叠。测量辐射的波长可能全部被包括在测量波长范围内。在一些实施例中，测量辐射可能包括测量波长范围内的所有波长或基本上所有波长。在其他实施例中，测量波长范围内的一些离散波长和/或波长子范围可能不存在于测量辐射中。

弯曲滤光器可以被配置为阻挡某些波长并透射其他波长。例如，滤光器可以包括高通滤光器和/或带通滤光器。具体地，滤光器可以被配置为透射测量辐射波长，同时阻挡杂散辐射的波长。

为了实现上述所需波长范围的透射/反射特性，可以选择用于滤光的合适的材料。本文所述的滤光器可以包括例如锆、铝、碳、硼、硅、钇、银中的一者或多者。

滤光器薄膜的厚度范围可以是50nm至800nm，可选地从50nm至300nm。在某些情况下，滤光器薄膜的厚度可以高达2μm。滤光器薄膜的厚度可以被选择为足够薄以最小化测量辐射的传输损耗。滤光器可以被选择为足够厚以避免由入射辐射造成的损坏并阻挡杂散辐射。如果薄膜太厚，测量辐射的传输损耗可能太高，而如果薄膜太薄，薄膜可能由于强度太低而容易破裂。在一些示例实施例中，滤光器可以具有150nm至250nm的优选厚度，这既提供相对较低的传输损耗又提供良好的强度。

在一些实施方案中，该装置可包括至少部分防辐射的外壳1230。外壳可以是至少围绕该装置的检测器的几何结构。外壳对于杂散辐射的波长可以是防辐射的。外壳对于测量辐射波长可以是防辐射的。图12示出了示例外壳1230。滤光器1220可形成外壳1230的一部分和/或连接到外壳1230。多个检测器1214可位于外壳1230的内部或外部。

结构1210可以位于外壳1230外部。测量辐射可以入射到外壳1230外部的结构1210上。从结构1210散射、衍射和/或反射的辐射可以穿过滤光器1220并进入外壳1230。外壳可以是防辐射的，除了被滤光器1220覆盖的区域以外。这样的外壳装置可以为检测器提供这样的环境，其中只有测量辐射能够通过滤光器1220进入外壳。这可以进一步减少到达检测器的任何杂散辐射。

外壳可以包括一个或多个凹槽的图案，该一个或多个凹槽被配置为捕获不需要的辐射。凹槽可以是例如V形和/或U形凹槽。凹槽可阻止杂散辐射从外壳表面反射，从而阻碍不需要的辐射在外壳内部传播和/或行进。

在本文公开的单独实施方案中，可以提供一种用于测量与光刻制造工艺相关的结构参数的装置。该装置可以具有与上述图8(a)和图8(b)相关的一些或所有特征。与图9中描述的装置相比，滤光器的放置可能不同。图13示出了滤光器的备选放置。滤光器1320可以被放置在结构1310的上游。滤光器1320可以是平面的。滤光器可以包括如上所述的薄膜。薄膜/滤光器可以由框架固定。框架可以被放置在如上所述的外壳1330的开口中。除了放置滤光器的开口之外，外壳可以是防辐射的。结构1310可以被放置在外壳1330内部。在另一个实施例中，结构1310可以放置在外壳1330外。检测器1314可以放置在外壳1330内。测量辐射1302可以通过放置在外壳开口中的滤光器1320进入外壳1330。外壳的表面面向衬底，衬底可以例如被放置在距离目标结构的表面10μm至2mm的位置，例如在100-500μm的范围内。表面可以具有涂层。可选地，涂层对于杂散辐射的波长是辐射吸收的以捕获不需要的辐射。可选地，表面可以包括一个或多个凹槽的图案，该一个或多个凹槽被配置为捕获不需要的辐射。凹槽可以例如是V形和/或U形凹槽。凹槽可以阻止杂散辐射从表面反射，从而阻碍外壳内部不需要的辐射的传播和/或行进。

然而，杂散辐射可能通过开口进入外壳。为了降低结构和/或检测器与杂散辐射相互作用的风险，开口因此可以被放置在靠近目标结构表面的位置。例如，它可以放置在距离目标结构表面10μm至2mm的位置，例如在100-500μm的范围内。在一些实施例中，开口的直径可以尽可能小，例如，在100mm至40mm的范围内。

在一个示例实施例中，可通过检测器周围的外壳来实现杂散辐射的抑制。外壳可类似于检测器前方的鼻锥。防辐射外壳可包围多个检测器。外壳可延伸到包括该结构的衬底。外壳可在待测量衬底上的结构周围具有小开口。由于该小开口，来自环境的杂散光被抑制。外壳与衬底之间的小距离增强了这种抑制，起到类似于衬底与外壳之间的密封的作用。杂散辐射因此不太可能在外壳与衬底之间传播而不被吸收。可通过在外壳的外部和内部提供吸收杂散辐射波长的辐射的涂层来增强这种吸收。备选地或附加地，可通过合适的表面轮廓(例如，V形和/或U形凹槽)来实现吸收。

在一个实施例中，外壳可以类似于检测器前面的鼻锥。在这种情况下，检测器上的测量辐射剂量与结构上的剂量相同。这是有利的，因为照射结构的测量辐射的每个光子(在检测NA内)都被检测到，使得可以获得最小量的样品损伤/碳生长，这些损伤/碳生长可能是由测量辐射引起的并导致结构漂移，从而实现检测器上的给定SNR(信噪比)。以这种方式最小化结构漂移可以导致更好的参数推断，尤其是在例如轮廓测量的使用情况下。

在一些实施方案中，可提供具有两个腔室的外壳。可在结构的上游提供第一腔室，作为用于滤除杂散辐射的第一步。可在结构的下游提供第二腔室，如上文关于图12所述。虽然双腔室设置可进一步改善杂散辐射抑制，但它还涉及更复杂的外壳构造。

用于减少杂散辐射的另一种解决方案是使用波长与短波长测量辐射802的波长不同的(多个)杂散辐射源。这将包括如上所述的平台、编码器、干涉仪和/或使用辐射信号的任何其他部件。可选地，杂散辐射源的光谱与短波长测量辐射的光谱不同。可选地，杂散辐射源的光谱与短波长测量辐射的光谱没有重叠部分。可选地，杂散辐射源的波长比短波长测量辐射的长。可选地，(多个)杂散辐射源是(多个)红外源。可选地，杂散辐射源的波长比短波长测量辐射的短。

照射源可以被提供在例如量测装置MT、检查装置、光刻设备LA和/或光刻单元LC中。

用于执行测量的发射辐射的特性可能会影响所获得测量的质量。例如，辐射束的横向射束轮廓(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。因此，拥有提供具有高质量测量特性的辐射源是有益的。

在随后的编号条款列表中公开了另外的实施例：

1.一种用于测量与制造工艺相关的结构的参数的装置，所述装置包括：

源组件，被配置为提供具有一个或多个第一波长的测量辐射以用于照射衬底上的所述结构；

滤光器，被布置为接收从所述结构散射的散射测量辐射，其中所述滤光器被配置为透射所述一个或多个第一波长处的所述散射测量辐射并且滤除一个或多个第二波长处的辐射，其中所述滤光器包括在至少一个方向上具有曲率的薄膜；以及

位于所述滤光器的下游的多个检测器，被配置为检测经过滤的所述散射辐射，所述经滤波的所述散射辐射被配置为测量所述结构的所述参数。

2.根据条款1所述的装置，其中基本上所述薄膜的整个表面是弯曲的。

3.根据条款1所述的装置，其中所述薄膜包括两个或更多个由所述薄膜的折叠部分连接的平面部分。

4.根据前述条款中任一项所述的装置，其中所述一个或多个第二波长在从200nm至10μm的范围内。

5.根据前述条款中任一项所述的装置，其中在所述一个或多个第二波长处的所述辐射包括由所述源组件用于生成所述测量辐射的泵浦辐射。

6.根据前述条款中任一项所述的装置，其中在所述一个或多个第二波长处的所述辐射包括由所述装置的一个或多个部件生成的杂散辐射。

7.根据前述条款中任一项所述的装置，其中所述测量辐射包括0.01nm-50nm、或0.01nm-20nm、或1nm-10nm、或10nm-20nm范围内的一个或多个波长。

8.根据前述条款中任一项所述的装置，其中所述源组件包括高次谐波产生源。

9.根据前述条款中任一项所述的装置，其中所述滤光器薄膜包括以下中的至少一者：锆、铝、碳、硼、硅、钇、银。

10.根据前述条款中任一项所述的装置，其中所述滤光器薄膜的厚度在从50nm至800nm的范围内。

11.根据条款10所述的装置，其中所述滤光器薄膜的厚度在从150nm至250nm的范围内。

12.根据前述条款中任一项所述的装置，其中所述装置还包括至少部分防辐射的外壳。

13.根据条款12所述的装置，其中所述多个检测器位于所述外壳内部。

14.根据条款13所述的装置，其中所述结构位于所述外壳的外部。

15.根据条款12至14所述的装置，其中所述外壳的表面包括被配置为捕集不需要的辐射的一个或多个凹槽或涂层。

16.根据前述条款中任一项所述的装置，其中所述结构包括目标结构，所述目标结构包括一个或多个衍射图案。

17.一种用于测量与半导体制造工艺相关的结构的参数的装置，所述装置包括：

源组件，被配置为提供具有一个或多个第一波长的测量辐射以用于照射衬底上的所述结构；

滤光器，被布置为接收从所述结构散射的散射测量辐射，其中所述滤光器被配置为透射所述一个或多个第一波长处的所述散射测量辐射并且滤除一个或多个第二波长处的辐射，其中所述滤光器包括在至少一个方向上具有曲率的薄膜；

多个检测器，位于所述滤光器的下游，被配置为检测经过滤的所述散射辐射，经过滤的所述散射辐射被配置为测量所述结构的所述参数；以及

外壳，被配置为包括所述结构和所述多个检测器，其中所述外壳是至少部分防辐射的，并且其中所述外壳包括用于通过辐射的开口，并且其中所述滤光器被放置在所述开口内。

18.根据前述条款中任一项所述的装置，其中所述滤光器是弯曲的，使得所述散射测量辐射的不同级次和/或不同颜色垂直于所述弯曲的滤光器。

19.一种量测工具，包括根据前述条款中任一项所述的装置。

20.一种检查工具，包括根据条款1至18中任一项所述的装置。

21.一种光刻设备，包括根据条款1至18中任一项所述的装置。

22.一种光刻单元，包括根据条款1至18中任一项所述的装置。

尽管本文中可能具体提到了光刻设备在IC制造中的应用，但应理解本文所述的光刻设备可能具有其他应用。可能的其他应用包括制造集成光学系统、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。

尽管本文中可能在光刻设备的背景下具体提及实施例，但实施例可用于其他装置。实施例可形成掩模检查装置、量测装置或任何测量或处理诸如晶片(或其他衬底)或掩模(或其他图案形成装置)之类的物体的装置的一部分。这些装置通常可称为光刻工具。这种光刻工具可使用真空条件或环境(非真空)条件。

尽管本文中可能在检查或量测装置的背景下具体提及实施例，但实施例可用于其他装置。实施例可形成掩模检查装置、光刻设备或测量或处理诸如晶片(或其他衬底)或掩模(或其他图案形成装置)之类的物体的任何装置的一部分。术语“量测装置”(或“检查装置”)也可指检查装置或检查系统(或量测装置或量测系统)。例如，包括一个实施例的检查装置可用于检测衬底的缺陷或衬底上结构的缺陷。在这样的一个实施例中，衬底上结构的感兴趣特性可能与结构中的缺陷、结构特定部分的缺失或衬底上不需要的结构的存在有关。

尽管上文可能具体参考了光学光刻背景下的实施例的使用，但应当理解，在上下文允许的情况下，本发明不限于光学光刻，并且可以用于其他应用，例如压印光刻。

虽然上述目标或目标结构(更一般地是衬底上的结构)是专门为测量目的而设计和形成的量测目标结构，但在其他实施例中，可以在一个或多个结构上测量感兴趣的特性，该一个或多个结构是形成在衬底上的器件的功能部分。许多器件具有规则的光栅状结构。本文使用的术语结构、目标光栅和目标结构不要求该结构是专门为所执行的测量而提供的。此外，量测目标的节距可以接近散射仪光学系统的分辨率极限，或者可以更小，但可以比目标部分C中通过光刻工艺制成的典型非目标结构(可选地产品结构)的尺寸大得多。在实践中，可以使目标结构内的套刻光栅的线和/或空间包括与非目标结构尺寸相似的较小结构。

虽然上面已经描述了具体实施例，但可以理解的是，本发明可以以不同于所述的方式实施。上面的描述旨在说明，而非限制。因此，本领域技术人员将明白，可以对所述本发明进行修改，而不会背离下面提出的权利要求的范围。

尽管具体提到了“量测装置/工具/系统”或“检查装置/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，包括本发明的一个实施例的检查或量测装置可用于确定衬底或晶片上结构的特性。例如，包括本发明的一个实施例的检查装置或量测装置可用于检测衬底的缺陷或衬底或晶片上结构的缺陷。在这样的一个实施例中，衬底上结构的感兴趣特性可能与结构中的缺陷、结构的特定部分的缺失或衬底或晶片上不需要的结构的存在有关。

尽管特别提到了HXR、SXR和EUV电磁辐射，但应当理解，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。

尽管上面描述了特定的实施例，但应当理解，一个实施例中的一个或多个特征也可以存在于不同的实施例中，并且两个或更多个不同实施例中的特征也可以组合。

Claims (15)

1.一种用于测量与制造工艺相关的结构的参数的装置，所述装置包括：

源组件，被配置为提供具有一个或多个第一波长的测量辐射以用于照射衬底上的所述结构；

滤光器，被布置为接收从所述结构散射的散射测量辐射，其中所述滤光器被配置为透射所述一个或多个第一波长处的所述散射测量辐射并且滤除一个或多个第二波长处的辐射，其中所述滤光器包括在至少一个方向上具有曲率的薄膜；以及

位于所述滤光器的下游的多个检测器，被配置为检测经过滤的所述散射辐射，所述经滤波的所述散射辐射被配置为测量所述结构的所述参数。

2.根据权利要求1所述的装置，其中基本上所述薄膜的整个表面是弯曲的。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述薄膜包括两个或更多个由所述薄膜的折叠部分连接的平面部分。

4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述一个或多个第二波长在从200nm至10μm的范围内。

5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中在所述一个或多个第二波长处的所述辐射包括由所述源组件用于生成所述测量辐射的泵浦辐射或由所述装置的一个或多个部件生成的杂散辐射。

6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述测量辐射包括0.01nm-50nm、或0.01nm-20nm、或1nm-10nm、或10nm-20nm范围内的一个或多个波长。

7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述源组件包括高次谐波产生源。

8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述滤光器薄膜包括以下中的至少一者：锆、铝、碳、硼、硅、钇、银。

9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述滤光器薄膜的厚度在从50nm至800nm的范围内，可选地，所述滤光器薄膜的厚度在从150nm至250nm的范围内。

10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述装置还包括至少部分防辐射的外壳。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述多个检测器位于所述外壳内部。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述结构位于所述外壳的外部。

13.一种量测工具，包括根据前述权利要求中任一项所述的装置。

14.一种光刻设备，包括根据权利要求1至12中任一项所述的设备。

15.一种光刻单元，包括根据权利要求1至12中任一项所述的装置。