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TWI826005B - 源選擇模組及其相關度量衡及微影設備 - Google Patents

源選擇模組及其相關度量衡及微影設備 Download PDF

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TWI826005B
TWI826005B TW111135444A TW111135444A TWI826005B TW I826005 B TWI826005 B TW I826005B TW 111135444 A TW111135444 A TW 111135444A TW 111135444 A TW111135444 A TW 111135444A TW I826005 B TWI826005 B TW I826005B
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威特 保羅 寇尼 亨利 迪
朗諾 法藍西斯克斯 赫曼 修格斯
喬納斯 喬可巴斯 麥修斯 巴賽曼
Original Assignee
荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
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Abstract

本發明揭示一種用於對一寬頻帶照明光束光譜塑形以獲得一光譜成形照明光束之源選擇模組。該源選擇模組包含：一光束分散元件，其用於分散該寬頻帶照明光束；一光柵光閥模組，其用於在分散之後在空間上調變該寬頻帶照明光束；及一光束組合元件，其用以重組經空間調變寬頻帶照明光束以獲得一輸出源光束。

Description

源選擇模組及其相關度量衡及微影設備
本發明係關於例如可用於藉由微影技術製造裝置之方法及設備，且係關於使用微影技術製造裝置之方法。更特定言之，本發明係關於度量衡感測器及具有此度量衡感測器之微影設備，且更特定言之，又係關於用於此等度量衡感測器之照明配置。
微影設備為將所要圖案施加至基板上(通常施加至基板之目標部分上)之機器。微影設備可用於例如積體電路(IC)之製造中。在彼情況下，圖案化裝置(其替代地稱為遮罩或倍縮光罩)可用於產生待形成於IC之個別層上的電路圖案。此圖案可被轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包括晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上來進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經相繼圖案化之相鄰目標部分的網路。此等目標部分通常被稱為「場」。
在複雜裝置之製造中，通常執行許多微影圖案化步驟，藉此依次在基板上之不同層中形成功能性特徵。因此，微影設備之效能之關鍵態樣能夠相對於(藉由相同設備或不同微影設備)置於先前層中之特徵恰 當且準確地置放所施加圖案。為了此目的，該基板具備一或多組對準標記。各標記為稍後可使用位置感測器(通常為光學位置感測器)來量測其位置之結構。微影設備包括一或多個對準感測器，可藉由該等感測器準確地量測基板上之標記之位置。不同類型之標記及不同類型之對準感測器來自不同製造商及同一製造商之不同產品為吾人所知。
在其他應用中，度量衡感測器用於量測基板上之曝光結構(或在抗蝕劑中及/或在蝕刻之後)。快速且非侵入性形式之特殊化檢測工具為散射計，其中將輻射光束引導至基板之表面上之目標上，且量測散射光束或反射光束之屬性。已知散射計之實例包括US2006033921A1及US2010201963A1中所描述之類型的角解析散射計。除了藉由重建構進行特徵形狀之量測以外，亦可使用此類設備來量測基於繞射之疊對，如公開專利申請案US2006066855A1中所描述。使用繞射階之暗場成像進行之基於繞射之疊對度量衡使得能夠對較小目標進行疊對量測。可在國際專利申請案WO 2009/078708及WO 2009/106279中找到暗場成像度量衡之實例，該等國際專利申請案之文件特此以全文引用之方式併入。已公開之專利公開案US20110027704A、US20110043791A、US2011102753A1、US20120044470A、US20120123581A、US20130258310A、US20130271740A及WO2013178422A1中已描述該技術之進一步開發。此等目標可小於照明光點且可由晶圓上之產品結構環繞。可使用複合光柵目標而在一個影像中量測多個光柵。所有此等申請案之內容亦以引用方式併入本文中。
在一些度量衡應用中，諸如在一些散射計或對準感測器中，度量衡目標中之缺陷可引起彼目標之量測值中之波長/偏振相依變 化。因而，有時藉由使用多個不同波長及/或偏振(或更一般而言，多個不同照明條件)執行相同量測來實現對此變化之校正及/或減輕。將需要改良用於此等度量衡應用之照明之光譜分量的切換及選擇。
在一第一態樣中，本發明提供一種用於光譜塑形一寬頻帶照明光束以獲得一光譜成形照明光束之源選擇模組，其包含：一光束分散元件，其用於分散該寬頻帶照明光束；一光柵光閥模組，其用於在分散之後在空間上調變該寬頻帶照明光束；及一光束組合元件，其用以重組經空間調變寬頻帶照明光束以獲得一輸出源光束。
亦揭示一種度量衡設備及一種微影設備，該微影設備包含可操作以執行該第一態樣之該方法的一度量衡裝置。
將根據對下文描述之實例之考量理解本發明之以上及其他態樣。
11:源
12:透鏡
13:孔徑板
13N:孔徑板
13S:孔徑板
14:透鏡
15:光束分光器
16:物鏡
17:第二光束分光器
18:光學系統
19:第一感測器
20:光學系統
21:孔徑光闌
22:光學系統
23:感測器
200:步驟
202:步驟/量測資訊
204:步驟/量測資訊
206:配方資料
208:量測資料
210:步驟
212:步驟
214:步驟
216:步驟
218:步驟
220:步驟
500:GLV組件
510:偏置帶
520:主動帶
AD:調整器
AM:照明標記
AS:對準感測器
B:輻射光束
BD:光束遞送系統
BS/BPF:回饋模組
C:目標部分
CO:聚光器/光束組合器
DE:分散元件
Dλ1:繞射光
Dλ2:繞射光
Dλ3:繞射光
Dλ4:繞射光
Dλ5:繞射光
EXP:曝光站
I:入射射線/強度
IB:資訊攜載光束
IF:位置感測器
IL:照明系統
IN:積光器
IS:輸入光譜
L1:透鏡
L2:透鏡
L3:透鏡
L4:透鏡
L5:透鏡
L6:透鏡
L7:透鏡
L8:透鏡
LA:微影設備
LC:微影製造單元
LS:位準感測器
M:鏡面
M1:光罩對準標記
M2:光罩對準標記
MA:圖案化裝置
MEA:量測站
MET:度量衡工具
MT:圖案化裝置支撐件或支撐結構
N:北
O:點線/光軸
OL:物鏡
OS:輸出光譜
P1:基板對準標記
P2:基板對準標記
PD:光偵測器
PM:第一定位器
PU:處理單元
PW:第二定位器
PS:投影系統
RB:輻射光束
RF:參考框架
RSO:輻射源
Rλ1:反射輻射
Rλ2:反射輻射
Rλ3:反射輻射
Rλ4:反射輻射
Rλ5:反射輻射
S:南
SDIP:第三光譜分散影像平面
SI:強度信號
SM:光點鏡面
SO:輻射源
SP:照明光點
SRI:區塊
ST:光闌
T:目標
W:基板/晶圓
W':基板/晶圓
W":基板
WT:基板台
WTa:基板台
WTb:基板台
X:軸
Y:軸
Z:晶圓高度圖
λ:波長
λ1:色帶/色彩/光譜分量
λ2:色帶/色彩/光譜分量
λ3:色帶/色彩/光譜分量
λ4:色帶/色彩/光譜分量
λ5:色帶/色彩/光譜分量
現將僅藉助於實例參考隨附圖式來描述本發明之實施例，其中：●圖1描繪微影設備；●圖2示意性地繪示圖1之設備中之量測及曝光程序；●圖3為根據本發明之實施例之可調式對準感測器的示意性說明；●圖4包含(a)用於使用第一對照明孔徑來量測目標之暗場散射計之示意圖、(b)給定照明方向之目標光柵的繞射光譜之細節；●圖5為光柵光閥之示意性說明，其繪示在(a)俯視圖、(b)呈第一 組態之端視圖及(c)呈第二組態之端視圖中的基本操作；●圖6為根據本發明之第一實施例之包含光柵光閥之照明配置的示意性說明；●圖7為根據本發明之第二實施例之包含光柵光閥之照明配置的示意性說明；●圖8為如圖6中所繪示之照明配置之操作原理的示意性說明，其展示：(a)輸入光譜；(b)入射於光柵光閥上之輻射之俯視圖；(c)入射於光柵光閥上之輻射的端視圖；及(d)所得輸出光譜；及●圖9為根據本發明之第二實施例之包含光柵光閥之照明配置的示意性說明。
在詳細地描述本發明之實施例之前，呈現可供實施本發明之實施例之實例環境係具指導性的。
圖1示意性地描繪微影設備LA。設備包括：照明系統(照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如，UV輻射或DUV輻射)；圖案化裝置支撐件或支撐結構(例如，遮罩台)MT，其經建構以支撐圖案化裝置(例如，遮罩)MA，且連接至經組態以根據某些參數而準確地定位圖案化裝置之第一定位器PM；兩個基板台(例如晶圓台)WTa及WTb，其各自經建構以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓)W，且各自連接至經組態以根據某些參數而準確地定位基板之第二定位器PW；及投影系統(例如，折射投影透鏡系統)PS，其經組態以將由圖案化裝置MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C(例如，包括一或多個晶粒)上。參考框架RF連接各種組件，且充當用於設定及量測圖案化裝置及基板之位置以及圖案化 裝置及基板上之特徵之位置的參考。
照明系統可包括用於引導、塑形或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。
圖案化裝置支撐件MT以取決於圖案化裝置之定向、微影設備之設計及其他條件(諸如，是否將圖案化裝置固持於真空環境中)之方式來固持圖案化裝置。圖案化裝置支撐件可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化裝置。圖案化裝置支撐件MT可為例如框架或台，其可視需要而固定或可移動。圖案化裝置支撐件可確保圖案化裝置例如相對於投影系統處於所要位置。
本文中所使用之術語「圖案化裝置」應廣泛地解釋為係指可用於在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中產生圖案的任何裝置。應注意，舉例而言，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂輔助特徵，則該圖案可不確切地對應於基板之目標部分中之所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中產生之裝置(諸如，積體電路)中之特定功能層。
如此處所描繪，設備屬於透射類型(例如，採用透射圖案化裝置)。替代地，設備可屬於反射類型(例如，採用如上文所提及之類型的可程式化鏡面陣列，或採用反射遮罩)。圖案化裝置之實例包括遮罩、可程式化鏡面陣列及可程式化LCD面板。可認為本文中對術語「倍縮光罩」或「遮罩」之任何使用皆與更一般術語「圖案化裝置」同義。術語「圖案化裝置」亦可解譯為係指以數位形式儲存用於控制此類可程式化圖案化裝置之圖案資訊的裝置。
本文中所使用之術語「投影系統」應廣泛地解釋為涵蓋適於所使用之曝光輻射或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的任何類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統，或其任何組合。本文中對術語「投影透鏡」之任何使用均可被視為與更一般術語「投影系統」同義。
微影設備亦可屬於以下類型：其中基板之至少部分可由具有相對較高折射率之液體(例如，水)覆蓋，以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸潤液體施加至微影設備中之其他空間，例如，遮罩與投影系統之間的空間。浸潤技術在此項技術中已為吾人所熟知用於增加投影系統之數值孔徑。
在操作中，照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當源為準分子雷射時，源及微影設備可為分離的實體。在此類情況下，不認為源形成微影設備之部分，且輻射光束藉助於包括例如合適導向鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統BD而自源SO傳遞至照明器IL。在其他情況下，例如，在源為水銀燈時，源可為微影設備之整體部分。源SO及照明器IL連同光束傳遞系統BD在必要時可被稱為輻射系統。
照明器IL可例如包括用於調整輻射光束之角強度分佈之調整器AD、積光器IN及聚光器CO。照明器可用於調節輻射光束以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。
輻射光束B入射於經固持於圖案化裝置支撐件MT上之圖案化裝置MA上，且由該圖案化裝置圖案化。在已橫穿圖案化裝置(例如，遮罩)MA之後，輻射光束B通過投影系統PS，該投影系統PS將光束聚焦至基板W之目標部分C上。藉助於第二定位器PW及位置感測器IF(例如，干 涉量測裝置、線性編碼器、2D編碼器或電容式感測器)，可準確地移動基板台WTa或WTb，例如以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。類似地，第一定位器PM及另一位置感測器(其未在圖1中明確地描繪)可用於例如在自遮罩庫機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化裝置(例如，遮罩)MA。
可使用遮罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化裝置(例如，遮罩)MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記佔據專用目標部分，但該等標記可位於目標部分之間的空間中(此等標記被稱為切割道對準標記)。類似地，在圖案化裝置(例如，遮罩)MA上提供多於一個晶粒之情況下，遮罩對準標記可位於晶粒之間。小對準標記亦可在裝置特徵當中包括於晶粒內，在此情況下，需要使標記物儘可能地小且無需與鄰接特徵不同的任何成像或程序條件。下文進一步描述偵測對準標記之對準系統。
可在多種模式下使用所描繪設備。在掃描模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至上目標部分C時，同步地掃描圖案化裝置支撐件(例如，遮罩台)MT及基板台WT(亦即，單次動態曝光)。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對於圖案化裝置支撐件(例如，遮罩台)MT之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大大小限制單次動態曝光中之目標部分的寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度決定目標部分之高度(在掃描方向上)。如在此項技術中為吾人所熟知，其他類型之微影設備及操作模式為可能的。舉例而言，步進模式係已知的。在所謂的「無遮罩」微影中，使可程式化圖案化裝置保持靜止，但具有改變的圖案，且移動或掃描基板台WT。
亦可使用關於上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同的使用模式。
微影設備LA屬於所謂的雙載物台類型，其具有兩個基板台WTa、WTb以及兩個站--曝光站EXP及量測站MEA--在該兩個站之間可交換該等基板台。在曝光站處曝光一個基板台上之一個基板的同時，可在量測站處將另一基板裝載至另一基板台上，且可進行各種預備步驟。此實現設備之產出量的相當巨大增加。該等預備步驟可包括使用位準感測器LS來映射基板之表面高度輪廓，及使用對準感測器AS來量測基板上之對準標記之位置。若位置感測器IF不能夠在基板台處於量測站以及處於曝光站時量測基板台之位置，則可提供第二位置感測器以使得能夠在兩個站處追蹤基板台相對於參考框架RF之位置。代替所展示之雙載物台配置，其他配置係已知且可用的。舉例而言，提供有基板台及量測台之其他微影設備為已知的。此等基板台及量測台在執行預備量測時對接在一起，且接著在基板台經歷曝光時不對接。
圖2繪示用以在圖1之雙載物台設備中之基板W上曝光目標部分(例如，晶粒)的步驟。量測站MEA處所執行之步驟係在虛線框內之左手側，而右手側展示曝光站EXP處執行之步驟。有時，基板台WTa、WTb中之一者將位於曝光站處，而另一者位於量測站處，如上文所描述。為了此描述之目的，假定基板W已經裝載至曝光站中。在步驟200處，藉由圖中未展示之機構將新基板W'裝載至設備。並行地處理此兩個基板以便增加微影設備之產出量。
首先參考新裝載之基板W'，此基板可為先前未經處理之基板，其藉由新抗蝕劑而製備以供在設備中第一次曝光。然而，一般而言， 所描述之微影程序將僅為一系列曝光及處理步驟中之一個步驟，使得基板W'已通過此設備及/或其他微影設備若干次，且亦可經歷後續程序。尤其對於改良疊對效能之問題，任務為確保將新圖案確切地施加於已經經受圖案化及處理之一或多個循環之基板上的正確位置中。此等處理步驟逐漸地在基板中引人失真，該等失真必須經量測及校正該等失真以達成令人滿意的疊對效能。
可在其他微影設備中執行先前及/或後續圖案化步驟(如剛才所提及)，且甚至可在不同類型之微影設備中執行先前及/或後續圖案化步驟。舉例而言，裝置製造程序中之在諸如解析度及疊對之參數方面要求極高之一些層相比於要求較不高之其他層可在更先進微影工具中予以執行。因此，一些層可曝光於浸潤類型微影工具中，而其他層曝光於『乾式』工具中。一些層可曝光於在DUV波長下工作之工具中，而其他層係使用EUV波長輻射來曝光。
在202處，使用基板標記P1等及影像感測器(圖中未展示)之對準量測用於量測及記錄基板相對於基板台WTa/WTb之對準。另外，將使用對準感測器AS來量測跨越基板W'之若干對準標記。在一個實施例中，此等量測係用於建立「晶圓柵格」，該晶圓柵格極準確地映射跨越基板之標記之分佈，包括相對於標稱矩形柵格的任何失真。
在步驟204處，亦使用位階感測器LS來量測相對於X-Y位置之晶圓高度(Z)圖。習知地，高度圖僅用於達成經曝光圖案之準確聚焦。其可另外用於其他目的。
當裝載基板W'時，接收配方資料206，其定義待執行之曝光，且亦定義晶圓及先前在基板W'上製得及待在基板W'上製得之圖案的 屬性。將在202、204處製得之晶圓位置、晶圓柵格及高度圖之量測添加至此等配方資料，使得可將配方及量測資料208之完整集合傳遞至曝光站EXP。對準資料之量測例如包含以與作為微影程序之產品的產品圖案成固定或標稱固定關係而形成之對準目標的X位置及Y位置。恰好在曝光之前獲得之此等對準資料用於產生對準模型，該對準模型具有將模型擬合至資料之參數。此等參數及對準模型將在曝光操作期間用以校正當前微影步驟中所施加之圖案之位置。在使用中之模型內插經量測位置之間的位置偏差。習知對準模型可包含四個、五個或六個參數，該等參數一起以不同尺寸定義『理想』柵格之平移、旋轉及縮放。使用更多參數之進階模型為已知的。
在210處，調換晶圓W'與晶圓W，使得經量測基板W'變為基板W而進入曝光站EXP。在圖1之實例設備中，藉由在設備內交換支撐件WTa及WTb來執行此調換，使得基板W、W'保持準確地夾持且定位於彼等支撐件上，以保留基板台與基板自身之間的相對對準。因此，一旦已調換該等台，則為了利用用於基板W(以前為W')之量測資訊202、204以控制曝光步驟，就必需判定投影系統PS與基板台WTb(以前為WTa)之間的相對位置。在步驟212處，使用遮罩對準標記M1、M2來執行倍縮光罩對準。在步驟214、216、218中，將掃描運動及輻射脈衝依次施加於跨越基板W之不同目標位置處，以便完成數個圖案之曝光。
藉由在執行曝光步驟時使用量測站處所獲得之對準資料及高度圖，使此等圖案相對於所要位置，且詳言之，相對於先前放置於同一基板上之特徵準確地對準。在步驟220處，自設備卸載現標記為W"之經曝光基板，以根據經曝光圖案使其經歷蝕刻或其他程序。
熟習此項技術者將知曉以上描述為真實製造情形之一個實例中所涉及之多個極詳細步驟的簡化概述。舉例而言，常常將存在使用相同或不同標記之粗略及精細量測之分開的階段，而非在單一遍次中量測對準。可在高度量測之前或之後執行或交錯執行粗略及/或精細對準量測步驟。
在複雜裝置之製造中，通常執行許多微影圖案化步驟，藉此依次在基板上之不同層中形成功能性特徵。因此，微影設備之效能之一關鍵態樣係能夠相對於置放於先前層中(藉由同一設備或不同微影設備)之特徵正確且準確地置放經施加圖案。為了此目的，基板具備一或多組標記。各標記為稍後可使用一位置感測器(通常為一光學位置感測器)來量測其位置之結構。位置感測器可稱為「對準感測器」，且標記可稱為「對準標記」。
一微影設備可包括可藉以準確地量測設置於基板上之對準標記之位置的一或多個(例如，複數個)對準感測器。對準(或位置)感測器可使用諸如繞射及干涉之光學現象以自形成於基板上之對準標記獲得位置資訊。用於當前微影設備中之對準感測器之實例係基於如US6961116中所描述之自參考干涉計。已開發出位置感測器之各種增強及修改，例如US2015261097A1中所揭示。所有此等公開案之內容係以引用方式併入本文中。
一標記或對準標記可包含形成於設置於基板上之層上或層中或(直接)形成於基板中的一系列長條。該等長條可規則地隔開且充當光柵線，使得標記可被視為具有熟知空間週期(節距)之繞射光柵。取決於此等光柵線之定向，標記可設計成允許沿X軸或沿Y軸(其經定向成實質上垂 直於X軸)量測位置。包含以相對於X軸及Y軸兩者成+45度及/或-45度配置之長條之標記允許使用如以引用之方式併入的US2009/195768A中所描述之技術進行組合之X及Y量測。
對準感測器運用輻射光點以光學方式掃描各標記以獲得週期性變化信號，諸如正弦波。分析此信號之相位以判定標記之位置，且因此判定基板相對於對準感測器之位置，對準感測器又相對於微影設備之參考框架固定。可提供與不同(粗略及精細)標記尺寸相關之所謂的粗略及精細標記，使得對準感測器可區分週期性信號之不同循環，以及在一循環內之精確位置(相位)。亦可為了此目的而使用不同節距之標記。
量測標記之位置亦可提供關於其上例如以晶圓柵格形式設置有標記的基板之變形的資訊。基板之變形可藉由例如將基板靜電夾持至基板台及/或當基板曝光於輻射時加熱基板而出現。
圖3為已知對準感測器AS之實施例的示意性方塊圖。輻射源RSO提供具有一或多個波長之輻射光束RB，該輻射光束係由轉向光學器件轉向至標記(諸如位於基板W上之標記AM)上，而作為照明光點SP。在此實例中，轉向光學器件包含光點鏡面SM及物鏡OL。藉以照明標記AM之照明光點SP之直徑可略小於標記自身的寬度。
由標記AM繞射之輻射準直(在此實例中經由物鏡OL)成資訊攜載光束IB。術語「繞射」意欲包括來自標記之零階繞射(其可稱為反射)。例如屬於上文所提及之US6961116中所揭示的類型之自參考干涉計SRI以自身干涉光束IB，之後光束由光偵測器PD接收。可包括額外光學器件(圖中未展示)以在由輻射源RSO產生多於一個波長之情況下提供單獨光束。光偵測器可為單個元件，或其視需要可包含多個像素。光偵測器可包 含感測器陣列。
在此實例中包含光點鏡面SM之轉向光學器件亦可用以阻擋自標記反射之零階輻射，使得資訊攜載光束IB僅包含來自標記AM之較高階繞射輻射(此對於量測並非必需的，但改良信雜比)。
將強度信號SI供應至處理單元PU。藉由區塊SRI中之光學處理與單元PU中之計算處理的組合，輸出基板相對於參考框架之X位置及Y位置之值。
所說明類型之單個量測僅將標記之位置固定在對應於該標記之一個節距的某一範圍內。結合此量測來使用較粗略量測技術，以識別正弦波之哪一週期為含有所標記位置之週期。在不同波長下重複較粗略及/或較精細位階之同一程序，以用於提高準確度及/或用於穩固地偵測標記，而無關於製成標記之材料及標記設置於其上方及/或下方之材料。下文揭示執行及處理此類多波長量測中之改良。
圖4(a)中展示度量衡設備。圖4(b)中更詳細地繪示目標T及用以照明該目標之量測輻射之繞射射線。所說明之度量衡設備屬於稱為暗場度量衡設備之類型。此處所描繪之度量衡設備僅為例示性的，以提供對暗場度量衡之解釋。度量衡設備可為獨立式裝置，或併入於例如量測站處之微影設備LA中抑或微影製造單元LC中。貫穿設備具有若干分支之光軸係由點線O表示。在此設備中，由源11(例如，氙氣燈)發射之光藉由包含透鏡12、14及物鏡16之光學系統經由光束分光器15而導向至基板W上。此等透鏡以4F配置之雙重序列進行配置。可使用不同透鏡配置，其限制條件為：該透鏡配置仍將基板影像提供至偵測器上，且同時允許存取中間光瞳平面以用於空間頻率濾光。因此，可藉由在呈現基板平面之空間光譜之 平面(此處稱為(共軛)光瞳平面)中定義空間強度分佈來選擇輻射入射於基板上之角程。詳言之，可藉由在為接物鏡光瞳平面之背向投影影像之平面中在透鏡12與14之間插入適合形式之孔徑板13來進行此選擇。在所說明之實例中，孔徑板13具有不同形式(標註為13N及13S)，從而允許選擇不同照明模式。本實例中之照明系統形成離軸照明模式。在第一照明模式下，孔徑板13N自僅為了描述起見而指定為『北』之方向提供離軸。在第二照明模式下，孔徑板13S用於提供類似但來自標註為『南』之相對方向之照明。藉由使用不同孔徑，其他照明模式係可能的。光瞳平面之其餘部分理想地為暗的，此係因為所要照明模式之外的任何不必要光將干擾所要量測信號。
如圖4(b)中所展示，目標T在基板W垂直於物鏡16之光軸O之情況下經置放。基板W可由支撐件(圖中未展示)支撐。與軸O成一角度而照射於目標T上之量測輻射射線I引起一個零階射線(實線0)及兩個一階射線(點鏈線+1及雙點鏈線-1)。應記住，在運用過填充之小目標的情況下，此等射線僅為覆蓋包括度量衡目標T及其他特徵之基板區域的許多平行射線中之一者。由於板13中之孔徑具有有限寬度(為接納有用量之光所必要)，故入射射線I事實上將佔據一角度範圍，且繞射射線0及+1/-1將稍微散開。根據小目標之點散佈函數，各階+1及-1將遍及角度範圍進一步散佈，而非如所展示之單一理想射線。應注意，目標之光柵節距及照明角度可經設計或經調整成使得進入物鏡之一階射線與中心光軸緊密地對準。圖4(a)及圖3(b)中所繪示之射線展示為稍微離軸，以純粹地使其能夠在圖中更容易地被區分。
由基板W上之目標T繞射之至少0階及1階由物鏡16收集， 且經由光束分光器15引導回來。返回至圖4(a)，藉由指明標註為北(N)及南(S)之直徑相對孔徑而繪示第一照明模式及第二照明模式兩者。當量測輻射之入射射線I係來自光軸之北側時，亦即當使用孔徑板13N來應用第一照明模式時，標註為+1(N)之+1繞射射線進入物鏡16。相比之下，當使用孔徑板13S應用第二照明模式時，-1繞射射線(標註為1(S))為進入透鏡16之繞射射線。
第二光束分光器17將繞射光束劃分成兩個量測分支。在第一量測分支中，光學系統18使用零階繞射光束及一階繞射光束在第一感測器19(例如，CCD或CMOS感測器)上形成目標之繞射光譜(光瞳平面影像)。各繞射階射中感測器上之不同點，使得影像處理可比較及對比若干階。由感測器19捕捉之光瞳平面影像可用於聚焦度量衡設備及/或正規化一階光束之強度量測。光瞳平面影像亦可用於諸如重建構之許多量測目的。
在第二量測分支中，光學系統20、22在感測器23(例如，CCD或CMOS感測器)上形成目標T之影像。在第二量測分支中，在與光瞳平面共軛之平面中提供孔徑光闌21。孔徑光闌21用以阻擋零階繞射光束，使得形成於感測器23上之目標之影像僅由-1或+1一階光束形成。由感測器19及23捕捉之影像經輸出至處理影像之處理器PU，該處理器PU之功能將取決於正執行之量測之特定類型。應注意，在廣泛意義上使用術語『影像』。因而，若僅存在-1及+1階中之一者，則將不形成光柵線之影像。
圖4中所展示之孔徑板13及場光闌21之特定形式僅為實例。在本發明之另一實施例中，使用目標之同軸照明，且使用具有離軸孔 徑之孔徑光闌來將實質上僅一個一階繞射光傳遞至感測器。在其他實例中，可使用二象限孔徑。此可使得能夠同時偵測正階及負階，如上文所提及之US2010201963A1中所描述。如上文所提及之US2011102753A1所描述，在偵測分支中具有光楔(分段稜鏡或其他合適元件)的實施例可用於分離該等階以用於在單個影像中空間成像。在又其他實施例中，代替一階光束或除了一階光束以外，在量測中亦可使用2階、3階及更高階光束(圖4中未展示)。在又其他實施例中，可使用分段稜鏡代替孔徑光闌21，使得能夠在影像感測器23上之空間分離位置處同時捕捉+1及-1階。
為了使量測輻射可適應於此等不同類型之量測，孔徑板13可包含圍繞圓盤而形成之數個孔徑圖案，該圓盤旋轉以使所要圖案處於適當位置。應注意，孔徑板13N或13S可僅用於量測在一個方向(取決於設定的X或Y)上定向之光柵。為了量測正交光柵，可能實施達90°及270°之目標旋轉。
可用於本文中所揭示之概念之度量衡應用的光源可基於空心光纖，諸如空心光子晶體光纖(HC-PCF)。光纖之中空核心可經充當用於加寬輸入輻射之加寬介質之氣體填充。此光纖及氣體配置可用於產生超連續光譜輻射源。光纖之輻射輸入可為電磁輻射，例如在紅外光譜、可見光譜、UV光譜及極UV光譜中之一或多者中的輻射。輸出輻射可由寬頻帶輻射組成或包含寬頻帶輻射，該寬頻帶輻射在本文中可被稱為白光。此僅為可用於本文中所揭示之方法及設備中的寬頻帶光源技術之一個實例，且可替代地使用其他合適技術。
度量衡感測器包括主要針對曝光前度量衡或對準而設計之彼等感測器，諸如圖3中所繪示之對準感測器，及主要針對曝光後度量衡 (例如，疊對、CD及/或焦點監測)而設計之彼等感測器，諸如圖4中所繪示之度量衡設備。在任一情況下，常常需要控制照明光譜，例如以在不同波長(色彩)及/或波前輪廓之間切換照明。更特定言之，控制照明光譜可包含控制照明光譜之以下態樣中之一或多者：●色帶之可調中心頻率；●色帶之可調透射；●色帶之可調頻寬；●同時打開/關閉多個色帶。
多種方法當前用於控制照明光譜。一種此類方法包含使用聲光可調濾光器(acousto-optical tunable filter；AOTF)。然而，使用AOTF具有多個缺點，包括：●帶外抑制不足以用於一些應用；●頻寬控制之有限彈性；●若色帶彼此緊密間隔，則在色帶之間存在串擾。
一種用於光譜塑形之已知方法包含使用空間光調變裝置，諸如數位微鏡裝置(digital micromirror device；DMD)。已知使用此等裝置之配置，其提供色帶之可調中心頻率及頻寬及多個帶之同時切換。然而，此等裝置中無一者能夠進行所有此情形且亦提供每色帶之可調透射。
發現在圖4之設備中之應用的另一方法包含視需要將不同彩色濾光片旋轉至光束路徑中之色輪。然而，此等色輪之切換速度比所要的速度更慢，且其在上文所列之照明光譜之控制的態樣中的任一者中提供極少或無彈性。
提議使用諸如藉由矽光機器(Silicon Light Machine； SLM)出售之光柵光閥(grating light valve；GLV)技術的源選擇模組。GLV為微機電系統(Micro-Electro-Mechanical System；MEMS)技術。圖5繪示其原理。圖5為來自(a)上方及(b)、(c)末端之GLV像素或組件500之示意性說明。GLV組件包含兩種類型之交替GLV反射帶：通常連同共同電極接地之靜態或偏置帶510及由電子驅動器通道驅動之驅動或主動帶520。GLV模組可包含以陣列方式配置之任何數目的此等GLV組件500。主動及偏置帶除其驅動方式之外可基本上相同。當無電壓施加至主動帶520時，其與偏置帶共面，圖5(b)中繪示之組態。在此組態中，GLV基本上充當鏡面，其中入射光經鏡面反射。當將電壓施加至主動帶520時，如圖5(c)中所繪示，其相對於偏置帶510偏轉，從而建立方形井繞射光柵。在此狀態下，入射光經繞射成固定繞射角。反射光相對於繞射光之比率可藉由控制主動帶520上之電壓而連續地變化，該主動帶控制其偏轉之量值。因此，可以類比方式將藉由GLV繞射之光的量自零(全鏡面反射)至所有入射光(零鏡面反射)進行控制。
提議使用GLV模組以提供每色帶可調透射，且因此允許較佳光譜塑形及控制。GLV模組可以零階模式使用，使得繞射輻射被阻擋/傾倒，且零階輻射經提供至度量衡工具。此具有保持光展量(etendue)之優點。
圖6為根據基本實施例之源選擇模組之示意性說明。寬頻帶或多色彩輻射源SO提供寬頻帶或多色彩輻射。分散元件DE(其可為任何合適之光束分散元件，例如，稜鏡或光柵)用於分散寬頻帶輻射。光柵光閥模組GLV用於調變分散輻射之光譜。調變輻射接著使用光束組合器CO(其可為任何合適之光束組合元件，例如稜鏡或光柵)而重組。組合光 束可接著藉由度量衡工具MET用作源照明。
圖7為圖6之實施例之優化的示意性說明，其中分散光束經雙重傳遞(或多次傳遞)至GLV模組上。該配置在其他方面類似於圖6之配置。在GLV模組第一次調變之後，分散光束藉由鏡面M反射回至GLV模組，在該GLV模組中該分散光束經第二次調變。將分散光束雙重傳遞至GLV上之優勢在於透射與阻擋輻射之間的比率得以改良。
圖8為概念上解釋圖6之配置如何工作的示意性說明。圖8(a)為展示描述來自寬頻帶輻射源SO之分散寬頻帶輻射之例示性輸入光譜IS的強度I相對於波長λ之圖。在此實例中，寬頻帶輻射包含具有相等強度之五個色帶λ1至λ5。當然，此僅為說明性實例且在輸入光譜中可存在更多或更少個色帶，輸入光譜可在波長範圍內為連續的及/或在色彩之間可存在一定強度變化。類似地，GLV模組可操作以選擇性地衰減相較於此處所展示之五個波長帶更多或更少的波長帶。
圖8(b)展示GLV模組之各別部分上之此等色帶中之各者(展示為俯視GLV帶)。儘管各色帶可入射於各別多個GLV組件上(亦即，複數個GLV組件用於控制各色彩)，但說明性圖式展示每GLV組件一色帶。由GLV表面定義之平面(例如，由靜態帶定義之平面)包含系統之光譜分散影像平面。
圖8(c)概念上繪示GLV如何用於調變輸入光譜IS。在所展示特定實例中，其上入射色彩λ1及λ5之GLV模組部分為完全反射的(亦即，不存在施加於主動帶520之電壓，且因此不存在主動帶520之位移，使得其與靜態帶510共面)。箭頭Rλ1、Rλ5之寬度表示所反射之色彩λ1、λ5之光的量。虛線Dλ1、Dλ5表示由GLV繞射成更高(非零)繞射階的可忽略或 零光。對於色彩λ2、λ3、λ4，主動帶520相對於形成具有各別不同繞射效率之繞射光柵的靜態帶510以不同量位移。再次，箭頭Rλ2、Rλ3、Rλ4之寬度表示所反射之色彩λ2、λ3及λ4之光的量，且標註為Dλ2、Dλ3、Dλ4之區塊的大小表示藉由GLV繞射成更高(非零)繞射階之色彩λ2、λ3及λ4之光的量。所有繞射光Dλ2、Dλ3、Dλ4(及Dλ1、Dλ5，若並非完全為零)受光闌ST或更高階區塊阻擋，使得僅反射輻射Rλ1、Rλ2、Rλ3、Rλ4、Rλ5透射至度量衡裝置。
光闌ST可位於系統之光瞳平面中。GLV模組針對除零階之外的所有階誘發分散，從而使零階不受影響(例如，零階光展量未增加)。此高階分散在光闌ST處產生不同光束位置，從而允許阻擋該光束位置。由於零階不受影響，故輸出光束將保持(接近)高斯/單模光束。此對於對準應用(亦即，用於對準感測器中)係尤其需要的，此係因為此等對準應用通常需要高斯或單模光束。
圖8(d)為強度I相對於波長λ之圖，其展示基於圖8(c)中所繪示之GLV模組之組態的所得輸出光譜OS。如可見，各光譜分量λ1、λ2、λ3、λ4、λ5具有對應於彼色彩之GLV模組之各別部分的GLV組態之強度I。以此方式，各光譜分量之強度可在最小與最大透射之間連續地變化。舉例而言，最小透射可小於10%、小於5%、小於3%、小於2%、小於1%、小於0.5%或小於0.1%。舉例而言，最大透射可大於90%、大於95%、大於97%、大於98%、大於99%、大於99.5%或大於99.9%。以此方式，有可能組態特定光譜輪廓以用於任何量測，從而改良量測準確度。
可使用本文中所揭示之概念實現進一步改良。舉例而言，可使用本文中所揭示之源選擇模組來延長源壽命。一些寬頻帶源(諸如上 文所描述之空心光纖源)傾向於僅針對一些光譜分量隨時間推移失去強度，從而使源作為整體不可用。藉由使用基於GLV之源選擇模組，可監測來自源之輸出光譜，且調整一或多個光譜分量以補償任何光譜分量隨時間推移之強度變化。此使得有可能增加源服務動作之間的間隔，諸如源之替換或修復。
一些脈衝驅動之照明源(諸如，基於中空核心之源)的另一問題在於脈衝間雜訊可相當大。提議本文中所揭示之概念可用於減輕此脈動間雜訊。舉例而言，可量測(例如，使用光譜儀、色彩過濾光電二極體或其他合適裝置)輸出光譜(例如，每色彩之強度及/或功率頻譜密度PSD)且在包含複數個脈衝之合適時間週期內平均化或整合該輸出光譜。基於光譜量測，可在運作中(即時)調整GLV模組以最小化強度波動，從而在即時回饋迴路中控制輸出光譜。舉例而言，量測(例如，對準標記掃描)可包含第一量測週期或掃描週期(例如，全部量測週期之前50%至90%)，其中GLV模組呈第一組態(例如，呈正常組態)且並行地量測輸出光譜。在第二量測週期或掃描週期(亦即，全部量測週期之剩餘部分)中，可控制GLV模組以校正所要光譜分量(例如，根據量測配方將用於彼量測之光譜分量)的強度。因而，若判定在第一量測週期期間存在過多藍色(或其他光譜分量)光，則可控制GLV模組以在第二量測週期期間減少藍色波長。此可顯著地減小強度變化。
圖9為相較於圖6及圖7之說明更詳細的示意性說明，且進一步併入用於剛剛所描述之可選改良的元件。寬頻帶源SO發射寬頻帶輻射。由透鏡L1及L2表示之透鏡系統提供對其中定位有光束轉向及光束位置回饋模組BS/BPF的光瞳平面之存取。此可用於控制回饋迴路中之光束 位置。分散元件DE(例如，一光柵或稜鏡)亦在光瞳平面中。透鏡L2及L3定義第一光譜分散影像平面(或場平面)，而透鏡L4將分散輻射聚焦於第二光譜分散影像平面處之GLV模組上。來自GLV之反射(零階)輻射由透鏡L5捕捉，其中透鏡L5及L6提供對其中定位有光闌ST之光瞳平面的存取。光闌ST阻擋來自GLV模組之任何繞射階(圖中未展示)，同時實質上未衰減地傳遞零階繞射。透鏡L6及L7定義第三光譜分散影像平面SDIP，而透鏡L7及L8提供對光瞳平面之存取，其中光束組合器CO位於光瞳平面中。亦位於透鏡L7與L8之間的可為一光束診斷模組BD，其可操作以量測輸出光譜(例如，每光譜分量之強度/PSD)。一處理單元PU可控制GLV模組，且進一步可連接至光束診斷模組BD以實現如已描述之回饋控制。最終，透鏡L8將輸出光束聚焦至度量衡裝置MET中，例如聚焦至一合適光纖中，諸如用以將輻射輸送至度量衡裝置MET之一單模光纖。
可瞭解，分散照明可以藉由圖7所繪示之方式雙重傳遞(或多次傳遞)至圖9中所繪示之實施例中的GLV模組。
在一實施例中，源選擇模組(例如，已描述之源選擇模組中之任一者)可包含一多頻帶傳遞彩色濾光片元件，諸如一固定多頻帶傳遞彩色濾光片元件。此多頻帶傳遞彩色濾光片元件可位於例如源選擇模組之輸出端處(例如，在圖6、圖7及圖8中之光束組合器與度量衡裝置之間)。此濾光片可用於以良好控制方式定義色帶數目、其中心波長及其頻寬，其中GLV模組能夠控制每色帶之透射。以此方式，儘管與不具有此多頻帶濾光片元件之基於GLV之源選擇模組相比將存在減小彈性，但色帶之中心波長及頻寬由光學路徑中之(極)良好控制的固定元件定義。與僅使用固定多頻帶傳遞彩色濾光片(不具有一GLV模組)之一習知選擇模組相比，此實施 例提供隨時間推移而選擇一或多個頻帶及控制該等頻帶之彈性。
可使用以下條項進一步描述實施例：
1.一種用於對寬頻帶照明光束光譜塑形以獲得光譜成形之照明光束之源選擇模組，其包含：一光束分散元件，其用於分散寬頻帶照明光束；一光柵光閥模組，其用於在分散之後在空間上調變寬頻帶照明光束；及一光束組合元件，其用以重組經空間調變寬頻帶照明光束以獲得一輸出源光束。
2.如條項1之源選擇模組，其中對光柵光閥模組之控制控制光譜成形照明光束之每光譜分量的透射。
3.如條項1或2之源選擇模組，其經組態使得來自該光柵光閥模組之鏡面反射輻射包含於該輸出源光束內，且藉由該光柵光閥模組繞射之任何輻射不包含於該輸出源光束內。
4.如條項3之源選擇模組，其包含可操作以阻擋藉由該光柵光閥模組繞射之所有該輻射且透射該鏡面反射輻射的光闌。
5.如條項4之源選擇模組，其中該光闌位於該光柵光閥模組與該光束組合元件之間的光瞳平面中。
6.如任何前述條項之源選擇模組，其中源選擇模組包含可操作以將分散寬頻帶照明光束成像至該光柵光閥模組上之至少一個成像光學器件。
7.如任何前述條項之源選擇模組，其中該光柵光閥模組可組態使得該分散寬頻帶照明光束之各光譜分量之強度可個別地控制。
8.如條項7之源選擇模組，其中對各光譜分量之強度之該個別控制包 含在最小強度與最大強度之間的連續類比控制。
9.如任何前述條項之源選擇模組，其包含可操作以至少控制該光柵光閥模組之處理單元。
10.如條項9之源選擇模組，其進一步包含可操作以量測輸出源光束之輸出光譜之一或多個參數的光束診斷模組。
11.如條項10之源選擇模組，其中該光束診斷模組可操作以在時間週期內量測該輸出光譜；且該處理單元可操作以經由該光柵光閥模組之控制來調整分散寬頻帶照明光束之一或多個光譜分量，以補償該時間週期內之任何一或多個光譜分量的強度改變。
12.如條項10或11之源選擇模組，其中該光束診斷模組可操作以在量測週期之第一部分內量測該輸出光譜；且基於經量測輸出光譜，該處理單元可操作以經由該光柵光閥模組之控制來調整分散寬頻帶照明光束之一或多個光譜分量，以最小化由量測週期之第二部分內之源雜訊造成的強度波動。
13.如條項12之源選擇模組，其中該處理單元可操作以在量測期間即時調整該一或多個光譜分量。
14.如條項12或13之源選擇模組，其中該處理單元可操作以在該第一量測週期內平均化一或多個光譜分量之量測參數。
15.如條項11至14中任一項之源選擇模組，其中該量測輸出光譜包含量測每光譜分量之強度及/或功率頻譜密度。
16.如條項10至15中任一項之源選擇模組，其中該光束診斷模組包含光譜儀或色彩過濾光電二極體。
17.如任何前述條項之源選擇模組，其包含可操作以在該光柵光閥 模組上傳遞該分散寬頻帶照明光束兩次或更多次之光束引導配置，其中該分散寬頻帶照明光束在每次傳遞時經調變。
18.如任何前述條項之源選擇模組，其包含用於提供該輸入照明之照明源。
19.如條項18之源選擇模組，其中該照明源包含低光展量照明源。
20.如條項18或19之源選擇模組，其中該照明源包含用於限制加寬介質之空心光纖及可操作以提供用於激發該加寬介質之激發輻射的激發輻射源。
21.如任何前述條項之源選擇模組，其包含多頻帶傳遞彩色濾光片元件，該多頻帶傳遞彩色濾光片元件可操作以定義以下各者中之一或多者：包含於輸出源光束內之光譜分量頻帶之數目、包含於輸出源光束內之各光譜分量頻帶之中心波長，及包含於輸出源光束內之各光譜分量頻帶的頻寬。
22.一種度量衡裝置，其包含如前述條項中任一項之源選擇模組以提供量測照明。
23.如條項22之度量衡裝置，其中度量衡裝置包含散射計。
24.如條項23之度量衡裝置，其包含：用於基板之支撐件；光學系統，其用於將該量測照明引導至該基板上之結構；及偵測器，其用於偵測由基板上之結構散射之量測輻射。
25.如條項22之度量衡裝置，其中度量衡裝置包含對準感測器。
26.一種微影設備，其包含：圖案化裝置支撐件，其用於支撐圖案化裝置； 基板支撐件，其用於支撐基板；及如條項25之度量衡裝置，其可操作以執行該圖案化裝置及/或該基板支撐件之對準。
除了已論述之優勢以外，本文中所揭示之源選擇模組亦可藉由增加所要光譜分量之強度來改良信雜比。舉例而言，典型源當前可將12種色彩同時提供至晶圓。必須將各色彩之強度維持在低於安全臨限值，使得晶圓上之所有12種色彩之組合強度並不損壞晶圓。藉由使用本文中所揭示之源選擇模組，可最小化未使用之光譜分量的強度，此允許顯著地提高所要光譜分量之強度。舉例而言，在安全臨限值為50mW(僅僅作為一實例)之情況下，在本發明系統中，各色彩(假定12種色彩)可僅具有4mW之最大強度。然而，若此等色彩中之僅兩者待用於量測，則可使其他色彩衰減至零強度(或接近於此強度)，且可允許兩種所要色彩各自具有高達25mW之強度(或根據量測之需要以任何比率分佈於所要兩種(或多於兩種)色彩之間的50mW之組合強度)。
應瞭解，術語色彩貫穿本文與波長或光譜分量同義地使用，且色彩可包括在可見頻帶外之色彩(例如，紅外線或紫外線波長)。
雖然上文已描述本發明之特定實施例，但將瞭解，可以與所描述不同的其他方式來實踐本發明。
儘管上文可特定地參考在光學微影之內容背景中對本發明之實施例之使用，但將瞭解，本發明可用於其他應用(例如，壓印微影)中，且在內容背景允許之情況下不限於光學微影。在壓印微影中，圖案化裝置中之構形(topography)界定形成於基板上之圖案。可將圖案化裝置之構形壓入經供應至基板之抗蝕劑層中，在基板上，抗蝕劑係藉由施加電磁 輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑固化之後，將圖案化裝置移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。
本文中所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如，具有為或約為365nm、355nm、248nm、193nm、157nm或126nm之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如，具有在1nm至100nm之範圍內之波長)，以及粒子束，諸如離子束或電子束。
在內容背景允許之情況下，術語「透鏡」可指各種類型的光學組件中之任一種或組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。反射組件有可能用於在UV及/或EUV範圍內操作之設備中。
因此，本發明之廣度及範疇不應受上述例示性實施例中之任一者限制，而應僅根據以下申請專利範圍及其等效者來界定。
AM:照明標記
IB:資訊攜載光束
OL:物鏡
PD:光偵測器
PU:處理單元
RB:輻射光束
RSO:輻射源
SI:強度信號
SM:光點鏡面
SP:照明光點
SRI:區塊
W:基板/晶圓

Claims (18)

  1. 一種用於對一寬頻帶照明光束光譜塑形(spectrally shaping)以獲得一光譜成形照明光束之源選擇模組，其包含：一光束分散元件，其用於分散該寬頻帶照明光束；一光柵(grating)光閥模組，其用於在分散之後在空間上調變(spatially modulating)該寬頻帶照明光束；一光束組合元件，其用以重組該經空間調變寬頻帶照明光束以獲得一輸出源光束，其中該源選擇模組經組態使得來自該光柵光閥模組之鏡面反射輻射(specularly reflected radiation)包含於該輸出源光束內，且藉由該光柵光閥模組繞射之任何輻射不包含於該輸出源光束內；及一光闌(stop)，其可操作以阻擋藉由該光柵光閥模組繞射之所有該輻射且透射該鏡面反射輻射。
  2. 如請求項1之源選擇模組，其中對該光柵光閥模組之控制控制該光譜成形照明光束之每光譜分量的透射。
  3. 如請求項1之源選擇模組，其中該光闌位於該光柵光閥模組與該光束組合元件之間的一光瞳平面中。
  4. 如請求項1或2之源選擇模組，其中該源選擇模組包含可操作以將分散寬頻帶照明光束成像至該光柵光閥模組上之至少一個成像光學器件。
  5. 如請求項1或2之源選擇模組，其中該光柵光閥模組可組態使得該分散寬頻帶照明光束之各光譜分量之強度可個別地控制。
  6. 如請求項5之源選擇模組，其中對各光譜分量之該強度的該個別控制包含一最小強度與一最大強度之間的一連續類比控制。
  7. 如請求項1或2之源選擇模組，其包含可操作以至少控制該光柵光閥模組之一處理單元。
  8. 如請求項7之源選擇模組，其進一步包含可操作以量測該輸出源光束之一輸出光譜之一或多個參數的一光束診斷模組。
  9. 如請求項8之源選擇模組，其中該光束診斷模組可操作以在一時間週期內量測該輸出光譜；且該處理單元可操作以經由該光柵光閥模組之控制來調整該分散寬頻帶照明光束之一或多個光譜分量，以補償該時間週期內的任何一或多個光譜分量之強度改變。
  10. 如請求項8之源選擇模組，其中該光束診斷模組可操作以在一量測週期之一第一部分內量測該輸出光譜；且基於經量測輸出光譜，該處理單元可操作以經由該光柵光閥模組之控制來調整該分散寬頻帶照明光束之一或多個光譜分量，以最小化由該量測週期之一第二部分內之源雜訊造成的強度波動。
  11. 如請求項10之源選擇模組，其中該處理單元可操作以在一量測期間即時(in real time)調整該一或多個光譜分量。
  12. 如請求項10之源選擇模組，其中該處理單元可操作以在該量測週期之該第一部分內平均化一或多個光譜分量之一量測參數。
  13. 如請求項9之源選擇模組，其中該量測該輸出光譜包含量測每光譜分量之強度及/或功率頻譜密度。
  14. 如請求項8之源選擇模組，其中該光束診斷模組包含一光譜儀或一色彩過濾光電二極體。
  15. 如請求項1或2之源選擇模組，其包含可操作以在該光柵光閥模組上傳遞該分散寬頻帶照明光束兩次或更多次之一光束引導配置，其中該分散寬頻帶照明光束在每次傳遞時經調變。
  16. 如請求項1或2之源選擇模組，其包含用於提供該寬頻帶照明光束之一照明源。
  17. 如請求項16之源選擇模組，其中該照明源包含一光展量照明源。
  18. 如請求項16之源選擇模組，其中該照明源包含用於限制一加寬介質 之一空心光纖及可操作以提供用於激發該加寬介質之激發輻射的一激發輻射源。
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