CN120476342A - 用于产生超连续谱辐射的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于产生超连续谱辐射的系统，该系统包括：泵浦光源，被配置为产生泵浦光脉冲，泵浦光脉冲具有泵浦波长；和中空芯部光子晶体光纤，被配置为接收泵浦光脉冲，中空芯部光子晶体光纤含有气体；其中气体和中空芯部光子晶体光纤被选择为使得泵浦波长在与气体的正常群速度色散状态相对应的范围内；以及其中气体具有以下的任一项：大于0.5THz的转动谱线间距；或没有转动谱线。还描述了一种产生超连续谱辐射的方法。

Description

用于产生超连续谱辐射的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2023年1月20日提交的EP申请23152628.6和2023年1月30日提交的EP申请23153839.8的优先权，其通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及用于产生超连续谱辐射的系统和方法。

背景技术

光刻设备是一种被构造为将期望图案施加到衬底上的机器。光刻设备可以用于例如集成电路（IC）的制造中。光刻设备可以例如在图案形成装置（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）的层上。

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以在衬底上形成的特征的最小尺寸。当前使用的典型波长是365nm（i线）、248nm、193nm和13.5nm。与使用例如波长为193nm的辐射的光刻设备相比，使用波长在4nm-20nm的范围内（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的特征。

低k₁光刻术可以用于处理尺寸小于光刻设备的经典分辨率极限的特征。在这样的过程中，分辨率公式可以表示为CD=k₁×λ/NA，其中λ是所采用的辐射波长，NA是光刻设备中的投影光学器件的数值孔径，CD是“临界尺寸”（通常是所印制的最小特征尺寸，但在这种情况下为半节距），k₁是经验分辨率因子。通常，k₁越小，就越难以在衬底上复制与电路设计者为实现特定电气功能和性能而计划的形状和尺寸类似的图案。为了克服这些困难，可以将复杂的微调步骤应用于光刻投影设备和/或设计布局。这些包括例如但不限于NA的优化、定制的照射方案、相移图案形成装置的使用、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“光学过程校正”））、或通常定义为“分辨率增强技术”（RET）的其它方法。替代地，可以使用用于控制光刻设备的稳定性的严格控制回路来改善低k1下的图案的再现。

在光刻领域，可以在光刻设备内和光刻设备外部使用许多测量系统。通常，这种测量系统可以使用辐射源以用辐射照射目标，以及使用能够操作为测量从目标散射的入射辐射的一部分的至少一个性质的检测系统。光刻设备外部的测量系统的示例是检查设备或量测设备，其可以用于确定光刻设备先前投影到衬底上的图案的性质。例如，这种外部检查设备可以包括散射仪。可以在光刻设备内提供的测量系统的示例包括：形貌测量系统（也称为水平传感器）；位置测量系统（例如干涉测量装置），用于确定掩模版或晶片台的位置；以及对准传感器，用于确定对准标记的位置。这些测量装置可以使用电磁辐射来执行测量。

不同类型的辐射可以用于获取图案的不同类型的性质。一些测量系统可以使用宽带辐射源。这种宽带辐射源可以是超连续谱源，并且可以包括具有非线性介质的波导（例如光纤），脉冲式泵浦辐射束通过该非线性介质传播以展宽辐射的光谱。

超连续谱辐射源可以通过使用泵浦光源（例如窄带激光器）泵浦中空芯部光纤中的气体来实现。对于光纤中表现出异常群速度色散的气体，泵浦光源提供的输入辐射的光谱展宽可能由调制不稳定性、自相位调制或孤子动力学主导。WO2022122325中提供了孤子驱动宽带辐射产生中的光谱展宽机制的进一步细节，该申请的全部内容通过引用并入本文。

发明内容

作为在异常群速度色散状态下使用填充气体的中空芯部光纤的替代方案，可以通过在正常色散状态下使用泵浦光源（例如窄带激光器）泵浦中空芯部光纤中的气体（例如分子气体）来实现超连续谱辐射源，以产生包括离散光谱线的宽振动拉曼频率梳。当辐射传播通过光纤时（例如，通过旋转受激拉曼散射和/或光学克尔效应），频率梳的光谱线可以展宽，以实现可能从紫外至中红外（例如，从400nm以下至2000nm以上）的超连续谱。有利地，与在异常群速度色散状态下泵浦气体的技术相比，该技术可以提供减少的逐帧噪声（shot-to-shot noise），以及改进的光谱平坦度和光谱范围。

然而，发明人发现，当泵浦斯托克斯拍频产生的声子相干波与泵浦反斯托克斯拍频中湮灭的声子相干波相同时，可以发生增益抑制，从而使声子的产生和湮灭速率达到平衡。斯托克斯线仍然可以通过多模相干波在高阶模（HOM）中形成。

在超连续谱产生的背景下，增益抑制会导致超连续谱光谱能量密度的降低（特别是在通常覆盖可见光和紫外区域的正常色散区域），以及束轮廓与基模的偏差。由于增益抑制，可见光谱区域的光谱能量密度较低。在高阶模中行进的束会由于它们较低的峰值功率而对超连续谱的形成的贡献明显较小。

当旋转偏移足够小，使得斯托克斯线和反斯托克斯线的传播常数非常相似时，就会发生增益抑制。因此，可以通过选择转动谱线间距足够大（例如，大于0.5THz），使得斯托克斯线和反斯托克斯线的传播常数足够不同，从而使声子的产生和湮灭不平衡的气体来减轻增益抑制的问题。在一些示例中，可以选择没有转动谱线的气体，即根本没有旋转拉曼响应。

本文描述了一种用于产生超连续谱辐射的系统，该系统包括：泵浦光源，所述泵浦光源被配置为产生泵浦光脉冲，所述泵浦光脉冲具有泵浦波长；和中空芯部光子晶体光纤（HC-PCF，本文中也称为“光导纤维”或“光纤”），所述中空芯部光子晶体光纤被配置为接收所述泵浦光脉冲，所述HC-PCF含有气体；其中所述气体和所述HC-PCF被选择为使得所述泵浦波长在与所述气体的正常群速度色散状态相对应的范围内；以及其中所述气体具有以下的任一项：大于0.5THz的转动谱线间距；或没有转动谱线。

本文还描述了一种产生超连续谱辐射的方法，所述方法包括：向中空芯部光子晶体光纤提供泵浦光脉冲，所述泵浦光脉冲具有泵浦波长，以及中空芯部光子晶体光纤含有气体；其中所述气体和所述中空芯部光子晶体光纤被选择为使得所述泵浦波长在与所述气体的正常群速度色散状态相对应的范围内；以及其中所述气体具有以下的任一项：大于0.5THz的转动谱线间距；或没有转动谱线。

应当理解，“转动谱线”是指在气体的旋转光谱中可观察到的线，例如在气体的旋转光谱测量中可观察到的线（例如，微波光谱、红外光谱、拉曼光谱等）。没有转动谱线的气体是没有旋转拉曼响应的气体。

优选地，气体被选择为表现出振动拉曼响应。优选地，气体应当表现出强烈的振动拉曼响应，以实现宽的振动拉曼频率梳。

还将理解的是，正常群速度色散状态对应于正群速度色散的状态，其中群速度色散也可以表示为β₂。这与异常群速度色散（即，负β₂）形成对比。本领域技术人员将理解，气体的正常群速度色散状态是指HC-PCF中的气体的正常群速度色散状态。

通过在正常群速度色散状态下泵浦气体，调制不稳定性的影响被最小化，并且超连续谱辐射被替代地由本文所述的涉及振动和旋转拉曼散射以及克尔效应的级联过程产生。

转动谱线间距和/或正常群速度色散状态可以取决于气体的压力。在一些示例中，气体压力还被选择为使得泵浦波长在与所述气体压力下的气体的正常群速度色散状态相对应的范围内。选择气体可以包括选择气体压力（例如，对于期望的转动谱线间距、非线性量、分散量等的合适气体压力）。

HC-PCF内的气体的正常群速度色散状态取决于HC-PCF的结构。因此，选择HC-PCF可以包括选择HC-PCP的结构（例如，中空芯部尺寸、包层微观结构等）。

有利地，与具有较近的转动谱线间距的气体相比，转动谱线间距大于0.5THz的气体或没有转动谱线（即，没有旋转拉曼响应）的气体不会（或不太会）受到上述的增益抑制问题的影响。

在一些示例中，气体的转动谱线间距大于0.7THz、大于1THz、大于2THz或大于3THz。

气体可以包括气体的混合物。

气体可以包括分子气体。

优选地，气体在超连续谱上表现出良好的辐射线性传输。

在一些示例中，采用多个一个泵浦光源或泵浦波长。在这种情况下，至少一个泵浦波长在与气体的正常群速度色散状态相对应的范围内。

转动谱线间距大于0.5THz的气体的示例包括氢（H₂）和氘（D₂）。

没有转动谱线的气体的示例包括甲烷和SF₆。

因此，气体可以包括H₂、D₂、甲烷和SF₆中的一种或多种。

中空芯部晶体光纤的选择可以包括选择光纤的一个或多个物理特性，例如长度、芯部直径、材料成份、内部结构、护套区域厚度、壁厚度等。

气体的分散分布取决于HC-PCF的物理结构、气体种类、气体压力和泵浦波长的组合。对于给定的HC-PCF和气体种类，可以通过增加气体压力而将零色散波长（ZDW）转移成更长的波长。对于短于ZDW的泵浦波长，群色散速度是正常的，而对于长于ZDW的泵浦波长，群色散速度是异常的。相应地，气体种类、HC-PCF结构和泵浦波长可以被选择为使得在特定的气体压力下发生ZDW。

在一些示例中，泵浦波长小于1000nm。因此，有利地，与使用1000nm或更大的泵浦波长的情况相比，可以在较低的气体压力下实现给定气体种类的正常群速度色散状态。在一些示例中，泵浦波长小于800nm。在一些示例中，泵浦波长小于600nm。在一些示例中，泵浦波长是可见光波长（例如，在约380nm至约800nm的范围内）。在一些示例中，泵浦波长是紫外光波长（例如，在约100nm至约380nm的范围内）。在一些示例中，泵浦波长是绿光波长（例如，在从约500nm至约565nm的范围内，例如约515nm）。

在一些示例中，ZDW以及因此气体的正常群速度色散状态对HC-PCF的芯部直径特别敏感。因此，HC-PCF的选择可以包括HC-PCF的芯部直径的选择。

在一些示例中，泵浦光脉冲可以具有700ps或更小的脉冲持续时间，以避免需要过多脉冲能量。在一些示例中，脉冲持续时间可以是600ps或更小、500ps或更小、400ps或更小、300ps或更小、200ps或更小、或100ps或更小。优选地，脉冲持续时间应当被选择为足够长，以避免自相位调制对拉曼振动梳形成的主导作用，即50fs或更大，优选地100fs或更大。在一些示例中，泵浦光脉冲的脉冲持续时间可以在50fs和700ps之间。在一些示例中，泵浦在一些示例中泵浦光脉冲的脉冲持续时间可以在300fs和700ps之间。在一些示例中，泵浦光脉冲的脉冲持续时间可以在300fs和27ps之间。在一些示例中，泵浦光脉冲的脉冲持续时间可以在100fs和100ps之间。

本文还描述了一种量测设备，所述量测设备包括本文所述的系统。另外描述了一种光刻设备，所述光刻设备包括如本文所述的系统。

本领域技术人员将理解，根据本公开的“超连续谱”通常是指表现出基本平坦性的连续光谱功率分布。在一些示例中，超连续谱包括在至少100nm的波长范围内的连续光谱功率分布。在一些示例中，超连续谱的平坦度对应于小于100:1或20dB的峰谷光谱功率比。在一些示例中，超连续谱的平坦度对应于小于10:1或10dB的峰谷光谱功率比。

附图说明

现现在将仅通过示例的方式，参考所附的示意图来描述本发明的实施例，在附图中：

图1描绘了光刻设备的示意概略图；

图2描绘了包括光刻设备和辐射源的光刻系统；

图3描绘了光刻单元的示意概略图；

图4描绘了整体光刻的示意代表图，其表示用于优化半导体制造的三种关键技术之间的协作；

图5描绘了散射仪量测工具的示意概略图；

图6描绘了水平传感器量测工具的示意概略图；

图7描绘了对准传感器量测工具的示意概略图；

图8描绘了用于展宽所接收的输入辐射的频率范围的设备，该设备包括中空芯部光子晶体光纤；

图9描绘了图7所示类型的用于展宽所接收的输入辐射的频率范围的设备，该设备还包括贮存器；

图10描绘了用于提供宽带输出辐射的辐射源的示意代表图，该辐射源包括如图9所示的用于展宽所接收的输入辐射的频率范围的设备；

图11是中空芯部光子晶体光纤的示例在横向平面（即，垂直于光纤的轴线）中的示意性横截面图；

图12是图11所示的示例中空芯部光子晶体光纤在包括光纤的轴线的平面中的示意性横截面图；

图13描绘了在中空芯部光子晶体光纤中产生展宽的拉曼频率梳用于产生超连续谱辐射的数值模拟结果；和

图14示意性地示出了根据本公开的产生超连续谱辐射的方法。

具体实施方式

在本文档中，术语“辐射”和“束”用于涵盖所有类型的电磁辐射，包括紫外线辐射（例如，波长为365、248、193、157或126nm）和EUV（极紫外线辐射，例如，波长在约5-100nm的范围内）。

<掩模版>

本文中使用的术语“掩模版”、“掩模”或“图案形成装置”可以被广义地解释为是指通用图案形成装置，该通用图案形成装置可用于向入射的辐射束赋予与将在衬底的目标部分中产生的图案相对应的图案化横截面。在本上下文中也可以使用术语“光阀”。除了经典掩模（透射或反射掩模、二元掩模、相移掩模、混合式掩模等），其它这种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辐射或EUV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并且连接到第一定位器PM，第一定位器PM被配置为根据特定参数准确地定位图案形成装置MA；衬底支撑件（例如，晶片台）WT，其被构造为保持衬底（例如，涂覆有抗蚀剂的晶片）W并且连接到第二定位器PW，第二定位器PW被配置为根据特定参数准确地定位衬底支撑件；以及投影系统（例如，折射投影透镜系统）PS，其被配置为将通过图案形成装置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，例如经由束传输系统BD。照射系统IL可以包括用于引导、整形和/或控制辐射的各种类型的光学部件，诸如折射、反射、磁性、电磁、静电和/或其它类型的光学部件、或其任何组合。照射器IL可以用于调节辐射束B以使其在图案形成装置MA的平面处在其横截面中具有期望的空间和角度强度分布。

本文中使用的术语“投影系统”PS应当被广义地解释为涵盖包括以下的各种类型的投影系统：折射、反射、折反射、变形、磁性、电磁和/或静电光学系统，或者其任何组合，该投影系统适用于所使用的曝光辐射和/或其它因素（诸如浸没液体的使用或真空的使用）。本文中对术语“投影透镜”的任何使用可被认为与更通用的术语“投影系统”PS同义。

光刻设备LA可以是如下这样的类型：其中衬底的至少一部分可以被具有相对较高折射率的液体（例如，水）覆盖，以填充投影系统PS和衬底W之间的空间，这也称为浸没式光刻。关于浸没技术的更多信息在US6952253（其通过引用并且入本文）中给出。

光刻设备LA也可以是具有两个（也称为“双台”）或更多个衬底支撑件WT的类型。在这种“多台”机器中，可以并行使用衬底支撑件WT，和/或可以在位于衬底支撑件WT中的一个上的衬底W上执行对衬底W的后续曝光准备的步骤的同时，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，光刻设备LA可以包括测量台。测量台被布置成保持传感器和/或清洁装置。传感器可以被布置为测量投影系统PS的性质或辐射束B的性质。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的下方移动。

在操作中，辐射束B入射到被保持在掩模支撑件MT上的图案形成装置（例如，掩模）MA上，并且由图案形成装置MA上呈现的图案（设计布局）图案化。在通过掩模MA之后，辐射束B穿过投影系统PS，投影系统PS将束聚焦到衬底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，可以准确地移动衬底支撑件WT，例如，以便在辐射束B的路径中将不同目标部分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（其未在图1中明确地示出）可用于相对于辐射束B的路径而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。尽管所示的衬底对准标记P1、P2占据了专用目标部分，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，它们被称为划线对准标记。

图2示出了包括辐射源SO和光刻设备LA的光刻系统。辐射源SO被配置为产生EUV辐射束B并且将EUV辐射束B提供到光刻设备LA。光刻设备LA包括照射系统IL、被配置为支撑图案形成装置MA（例如，掩模）的支撑结构MT、投影系统PS和被配置为支撑衬底W的衬底台WT。

照射系统IL被配置为在EUV辐射束B入射到图案形成装置MA上之前调节EUV辐射束B。由此，照射系统IL可以包括琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11。琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11一起为EUV辐射束B提供期望的横截面形状和期望的强度分布。照射系统IL可以包括除琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11之外或代替琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11的其他反射镜或装置。

在进行这种调节之后，EUV辐射束B与图案形成装置MA相互作用。由于这种相互作用，产生了经图案化的EUV辐射束B’。投影系统PS被配置为将经图案化的EUV辐射束B’投影到衬底W上。为此，投影系统PS可以包括多个反射镜13、14，被配置为将经图案化的EUV辐射束B’投影到由衬底台WT保持的衬底W上。投影系统PS可将缩减因子应用于经图案化的EUV辐射束B’，从而形成所具有的特征小于图案形成装置MA上的相应特征的图像。例如，可以应用缩减因子4或8。尽管在图2中示出投影系统PS仅具有两个反射镜13、14，但是投影系统PS可以包括不同数量的反射镜（例如，六个或八个反射镜）。

衬底W可以包括先前形成的图案。在这种情况下，光刻设备LA将由经图案化的EUV辐射束B’形成的图像与先前形成在衬底W上的图案对准。

可以在辐射源SO、照射系统IL和/或投影系统PS中提供相对真空，即压力远低于大气压力下的少量气体（例如氢气）。

辐射源SO可以是激光产生等离子体（LPP）源、放电产生等离子体（DPP）源、自由电子激光器（FEL）、或能够产生EUV辐射的任何其他辐射源。

如图3所示，光刻设备LA可以形成光刻单元LC的一部分，光刻单元LC有时也称为光刻单元或（光刻）簇，光刻单元LC通常还包括用于在衬底W上执行预曝光和后曝光过程的设备。通常，这些设备包括用于沉积抗蚀剂层的旋涂器SC、用于显影曝光抗蚀剂的显影剂DE、激冷板CH和烘烤板BK，例如用于调整衬底W的温度，例如用于调整抗蚀剂层中的溶剂。衬底输送装置（或机器手）RO从输入/输出端口I/O1、I/O2拾取衬底W，在不同处理设备之间移动衬底W，并且将衬底W输送到光刻设备LA的装载台LB。光刻单元中的装置（通常也统称为轨道）通常受轨道控制单元TCU的控制，轨道控制单元TCU本身可由管理控制系统SCS控制，管理控制系统SCS也可以控制光刻设备LA，例如经由光刻控制单元LACU。

为了正确地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图案化结构的性质，诸如后续层之间的重叠误差、线厚度、临界尺寸（CD）等。为此，光刻单元LC中可以包括检查工具（未示出）。如果检测到错误，尤其是如果在曝光或处理相同批次或相同批的其它衬底W之前进行检查，则例如可以对后续衬底的曝光和/或待在衬底W上执行的其它处理步骤进行调整。

检查设备（也可以称为量测设备）用于确定衬底W的性质，特别是确定不同衬底W的性质如何变化或者与相同衬底W的不同层相关联的性质如何在层与层之间变化。替代地，检查设备可被构造为识别衬底W上的缺陷，并且可以例如是光刻单元LC的一部分，或者可以被集成到光刻设备LA中，或者甚至可以是独立装置。检查设备可以测量潜像（在曝光之后在抗蚀剂层中的图像），或半潜像（在曝光后烘烤步骤PEB之后在抗蚀剂层中的图像），或显影抗蚀剂图像（其中已经移除抗蚀剂的已曝光部分或未曝光部分），或甚至蚀刻图像（在诸如蚀刻等图案转移步骤之后）上的性质。

通常，光刻设备LA中的图案化过程是要求在衬底W上进行结构的高精度定尺寸和放置的处理中的最关键的步骤之一。为了确保这种高精度，可以将三个系统组合成所谓的“整体”控制环境，如图4中示意性描绘的。这些系统中的一个是（实际上）连接到量测工具MT（第二系统）和计算机系统CL（第三系统）的光刻设备LA。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整个过程窗口，并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。过程窗口定义了过程参数（例如，剂量、聚焦、重叠）的范围，在这些过程参数的范围内，特定制造过程会产生定义的结果（例如，功能性半导体器件），通常允许光刻过程或图案化过程中的过程参数在这些过程参数的范围内变化。

计算机系统CL可以使用待图案化的设计布局（的一部分）来预测使用哪种分辨率增强技术以及执行计算光刻模拟和计算，以确定哪些掩模布局和光刻设备设置实现了图案化过程的最大的总体过程窗口（在图4中由第一标度SC1中的双箭头表示）。通常，分辨率增强技术被布置为匹配光刻设备LA的图案化可能性。计算机系统CL还可用于检测光刻设备LA当前正在过程窗口内的哪个位置操作（例如，通过使用来自量测工具MT的输入），以预测是否由于例如次最佳过程而可能存在缺陷（在图4中由第二标度SC2中的指向“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提供反馈以识别，在例如光刻设备LA的校准状态下的可能漂移（在图3中由第三标度SC3中的多个箭头表示）。

在光刻过程中，期望经常测量所产生的结构，例如以用于过程控制和验证。进行这种测量的工具通常称为量测工具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，其允许通过将传感器置于散射仪物镜的光瞳中或者与该光瞳的共轭平面中来测量光刻过程的参数，测量通常称为基于光瞳的测量，或者在通过将传感器置于图像平面中或与图像平面共轭的平面中来测量光刻过程的参数，这该情况下测量通常称为基于图像或场的测量。这种散射仪和相关的测量技术被进一步描述在专利申请US20100328655、US2011102753A1、US20120044470A、US20110249244、US20110026032或EP1,628,164A中，它们通过引用整体并入本文。上述散射仪可以使用来自软X-射线和可见光至近IR波长范围的光测量光栅。

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，可以将重建方法应用于测量信号以重建或计算光栅的性质。例如，可以通过模拟经散射的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得到这种重建。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。在这样的光谱散射仪MT中，由辐射源发射的辐射被引导到目标，并且从目标反射或散射的辐射被引导到光谱检测器，该光谱检测器测量镜面反射辐射的光谱（即，强度作为波长函数的测量结果）。根据该数据，可例如通过严格耦合波分析和非线性回归或者通过与模拟光谱库进行比较，来重建产生检测到的光谱的目标的结构或轮廓。

在第三实施例中，散射仪MT是椭圆偏振散射仪。椭圆偏振散射仪允许通过针对每个偏振状态，测量经散射的辐射来确定光刻过程的参数。这种量测设备通过例如在量测设备的照射部分中使用合适的偏振滤光器来发射偏振光（诸如，线性、圆形或椭圆形）。适用于量测设备的源也可以提供偏振辐射。现有的椭圆偏振散射仪的各种实施例被描述在美国专利申请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，其全部内容通过引用并入本文。

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的光栅或周期性结构（的重叠，不对称性与重叠的程度有关。两个（通常重叠的）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位置处。散射仪可以具有例如在共有的专利申请EP1,628,164A中描述的对称检测配置，使得可清楚区分任何不对称性。这提供了一种测量光栅未对准的直接方法。可以在PCT专利申请公开号WO 2011/012624或美国专利申请US 20160161863中找到当通过周期性结构的不对称性测量目标时测量包括周期性结构的两个层之间的重叠误差的其他示例，其全部内容通过引用并入本文。

其他感兴趣的参数可以是聚焦和剂量。聚焦和剂量可以通过散射仪（或替代地通过扫描电子显微镜）同时确定，如在美国专利申请US2011-0249244中所描述的，其全部内容通过引用并入本文。可以使用对聚焦能量矩阵（FEM–也称为聚焦曝光矩阵）中的每个点具有临界尺寸和侧壁角度测量结果的唯一组合的单个结构。如果这些临界尺寸和侧壁角度的唯一组合可用，则可以根据这些测量结果唯一地确定聚焦和剂量值。

量测目标可以是由光刻过程大多数在抗蚀剂中、但也例如在蚀刻过程之后形成的一组复合光栅。通常，光栅中的结构的节距和线宽很大程度上取决于测量光学器件（特别是光学器件的NA），以能够捕获来自量测目标的衍射阶。如前所述，衍射信号可以用于确定两个层之间的漂移（也称为“重叠”），或可以用于重建由光刻过程产生的原始光栅的至少部分。这种重建可以用于提供光刻过程的质量的指导，并可以用于控制光刻过程的至少部分。目标可以具有被配置成模拟目标中的设计布局的功能部分的尺寸的较小的子分段。由于这种子分段，目标的行为将更类似于设计布局的功能部分，从而使整个过程参数测量与设计布局的功能部分更好地相似。可以在未填充模式或过填充模式下测量目标。在未填充模式中，测量束产生的斑点小于整个目标。在过填充模式中，测量束产生的斑点大于整个目标。在这种过填充模式中，还可以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选配方案确定。术语“衬底测量选配方案”可以包括测量本身的一个或多个参数、一个或多个所测量的图案的一个或多个参数、或者两者。例如，如果衬底测量选配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取向等。例如，选择测量选配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。更多的示例被描述在美国专利申请US2016-0161863和公开的美国专利申请US 2016/0370717A1中，这些专利申请的全部内容通过引用并入本文。

图5描绘了量测设备，诸如散射仪SM1。量测设备包括宽带（白光）辐射投影仪2，其将辐射投影到衬底W上。经反射或散射的辐射被传递到光谱检测器4，光谱检测器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）。通过该数据，例如通过如在图5的底部所示出的严格耦合波分析和非线性回归或者通过与模拟光谱库进行比较，处理单元PU可以重建产生所检测到的光谱的结构或轮廓8。通常，对于重建，已知结构的通用形式，并且根据形成结构的过程的知识来假设一些参数，所以结构的仅较少参数需要根据散射测量数据确定。这种散射仪可以被配置为正入射散射仪或斜入射散射仪。

在光刻过程中，期望频繁地测量所形成的结构，以例如用于过程控制和验证。用于进行这种测量的各种工具是已知的，包括扫描电子显微镜或各种形式的量测设备（诸如，散射仪）。已知的散射仪的示例通常依赖于提供专用的量测目标，诸如欠填充目标（呈简单光栅的形式或不同层中的重叠光栅的形式的目标，所述目标足够大使得测量束产生小于光栅的斑点）或过填充目标（其中照射斑点部分地或完全地包含目标）。进一步地，使用量测工具（例如，用于照射欠填充目标（诸如光栅）的角分辨散射仪）允许使用所谓的重建方法，其中可以通过模拟经散射的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光栅的性质。调整模型的参数，直到所模拟的相互作用产生类似于从真实目标观察到的衍射图案。

散射仪是多功能仪器，其允许通过将传感器置于散射仪的物镜的光瞳中或者与该光瞳共轭的平面中来测量光刻过程的参数，所述测量通常称为基于光瞳的测量，或者所述多功能仪器允许通过将传感器置于图像平面或与图像平面共轭的平面中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。这种散射仪和相关的测量技术被进一步描述在专利申请US20100328655、US2011102753A1、US20120044470A、US20110249244、US20110026032或EP1,628,164A中，所述专利申请的全部内容通过引用并且入本文中。上述散射仪可以使用来自软X-射线和可见光至近IR波长范围的光来在一个图像中测量来自多个光栅的多个目标。

可以集成在光刻设备中的形貌测量系统、水平传感器或高度传感器被布置成测量衬底（或晶片）的顶表面的形貌。衬底的形貌图（也称为高度图）可以从将衬底的高度指示为衬底上的位置的函数的这些测量结果产生。随后，该高度图可以用于将图案转印在衬底上的期间校正衬底的位置，以便在衬底上的适当聚焦位置提供图案形成装置的空间图像。将理解的是，在本上下文中的“高度”是指相对于衬底显著在平面之外（也称为Z轴）的尺寸。通常，水平传感器或高度传感器在（相对于其本身的光学系统的）固定部位处执行测量，并且衬底与水平传感器或高度传感器的光学系统之间的相对运动产生了在跨越衬底上的多个部位处的高度测量结果。

图6示意性地示出了本领域已知的水平传感器或高度传感器LS的示例，其仅说明了操作原理。在该示例中，水平传感器包括光学系统，所述光学系统包括投影单元LSP和检测单元LSD。投影单元LSP包括辐射源LSO，所述辐射源LSO提供由投影单元LSP的投影光栅PGR赋予的辐射束LSB。辐射源LSO可以例如是窄带辐射源或宽带辐射源，诸如超连续谱光源、偏振式或非偏振式辐射源、脉冲式或连续式辐射源，诸如偏振式或非偏振式激光束。辐射源LSO可以包括具有不同的颜色或波长范围的多个辐射源，诸如可以包括多个LED。水平传感器LS的辐射源LSO不限于可见辐射，而是可以附加地或替代地涵盖UV和/或IR辐射以及适于从衬底的表面反射的任何波长范围。

投影光栅PGR是包括周期性结构的周期性光栅，所述周期性结构产生具有周期性变化强度的辐射束BE1。具有周期性变化强度的辐射束BE1被引导朝向衬底W上的测量位置MLO，所述辐射束BE1相对于垂直于入射衬底表面的轴线（Z轴）具有入射角ANG，所述入射角ANG在0度与90度之间，通常在70度与80度之间。在测量位置MLO处，经图案化的辐射束BE1被衬底W反射（由箭头BE2指示）并且被引导朝向检测单元LSD。

为了确定测量位置MLO处的高度水平，水平传感器还包括检测系统，所述检测系统包括检测光栅DGR、检测器DET以及用于处理检测器DET的输出信号的处理单元（未示出）。检测光栅DGR可以等同于投影光栅PGR。检测器DET产生指示所接收的光的检测器输出信号，例如产生指示所接收的光的强度的检测器输出信号（诸如光电检测器），或产生表示所接收的强度的空间分布的检测器输出信号（诸如相机）。检测器DET可以包括一种或多种检测器类型的任意组合。

通过三角测量技术，可以确定测量位置MLO处的高度水平。检测到的高度水平通常与由检测器DET测量的信号强度有关，该信号强度具有周期性，所述周期性尤其取决于投影光栅PGR的设计和（倾斜）入射角ANG。

投影单元LSP和/或检测单元LSD沿着投影光栅PGR和检测光栅DGR（未示出）之间的经图案化的辐射束的路径可以包括其他光学元件，诸如透镜和/或反射镜。

在一实施例中，可以省略检测光栅DGR，并且可以将检测器DET放置在检测光栅DGR所在的位置处。这样的配置提供了对投影光栅PGR的图像的更直接的检测。

为了有效地覆盖衬底W的表面，水平传感器LS可以被配置为将测量束BE1的阵列投影到衬底W的表面上，从而产生覆盖更大测量范围的测量区域MLO或斑点的阵列。

各种通用类型的高度传感器例如公开在US7265364和US7646471中，两者通过引用并入。一种使用UV辐射而不是可见光辐射或红外辐射的高度传感器被公开在US2010233600A1中，其通过引用并入。在通过引用并入的WO2016102127A1中，描述了一种紧凑型高度传感器，所述紧凑型高度传感器使用多元件检测器以检测和识别光栅图像的位置，而不需要检测光栅。

位置测量系统IF可以包括适于确定衬底支撑件WT的位置的任何类型的传感器。位置测量系统IF可以包括适于确定掩模支撑件MT的位置的任何类型的传感器。该传感器可以是光学传感器，诸如干涉仪或编码器。位置测量系统IF可以包括干涉仪和编码器的组合系统。该传感器可以是另一类型的传感器，诸如磁传感器。电容式传感器或电感式传感器。位置测量系统IF可以确定相对于参考（例如，量测框架MF或投影系统PS）的位置。位置测量系统IF可以通过测量位置或通过测量位置的时间导数（诸如，速度或加速度）来确定衬底台WT和/或掩模支撑件MT的位置。

位置测量系统IF可以包括编码器系统。编码器系统可以例如从2006年9月7日提交的美国专利申请US2007/0058173A1中已知，该申请通过引用并入本文。编码器系统包括编码器头、光栅和传感器。编码器系统可以接收初级辐射束和次级辐射束。初级辐射束和次级辐射束都源自同一辐射束，即原始辐射束。初级辐射束和次级辐射束中的至少一个是通过用光栅衍射原始辐射束而产生的。如果初级辐射束和次级辐射束都是通过用光栅衍射原始辐射束而产生的，则初级辐射束需要具有与次级辐射束不同的衍射阶。例如，不同的衍射阶为+1阶、-1阶、+2阶和-2阶。编码器系统将初级辐射束和次级辐射束光学组合成组合辐射束。编码器头中的传感器确定组合辐射束的相位或相位差。传感器基于相位或相位差产生信号。该信号表示编码器头相对于光栅的位置。编码器头和光栅中的一个可以布置在衬底结构WT上。编码器头和光栅中的另一个可以布置在量测框架MF或基部框架BF上。例如，多个编码器头被布置在量测框MF上，而光栅被布置在衬底支撑件WT的顶表面上。在另一示例中，光栅布置在衬底支撑件WT的底表面上，而编码器头布置在衬底支撑件WT下方。

位置测量系统IF可以包括干涉仪系统。干涉仪系统可以例如从1998年7月13日提交的美国专利US6,020,964中已知，该专利通过引用并入本文。干涉仪系统可以包括分束器、反射镜、参考反射镜和传感器。辐射束被分束器分成参考束和测量束。测量束传播到反射镜，并被反射镜反射回分束器。参考束传播到参考反射镜，并被参考反射镜反射回分束器。在分束器处，测量束和参考束被组合成组合辐射束。组合辐射束入射到传感器上。传感器确定组合辐射束的相位或频率。传感器基于该相位或频率产生信号。该信号表示反射镜的位移。在实施例中，反射镜连接到衬底支撑件WT。参考反射镜可以连接到量测框架MF。在实施例中，测量束和参考束通过附加的光学部件而不是分束器而组合成组合辐射束。

在复杂器件的制造中，通常执行许多光刻图案化步骤，从而在衬底上的连续层中形成功能特征。因此，光刻设备的性能的关键方面在于，（通过相同的设备或不同的光刻设备）相对于铺设在先前层中的特征正确地且准确地放置所施加的图案的能力。为此目的，衬底被设置有一组或多组标记。每个标记都是一种其位置可以在之后的时间使用位置传感器（通常是光学位置传感器）进行测量的结构。位置传感器可以被称为“对准传感器”，并且标记可以被称为“对准标记”。掩模还可以称为量测目标。

光刻设备可以包括一个或多个（例如多个）对准传感器，通过所述一个或多个对准传感器可以准确地测量设置在衬底或晶片上的对准标记的位置。对准传感器（或位置传感器）可以使用诸如衍射和干涉的光学现象来从形成于衬底上的对准标记获得位置信息。当前光刻设备中所使用的对准传感器的示例基于如US6961116中所描述的自参考干涉仪。例如，如US2015261097A1中所公开的，已经开发了位置传感器的各种增强和修改。所有这些公开的内容均通过引用并入本文。

标记或对准标记可以包括形成在被提供在衬底上的层上或层中或（直接）形成在衬底中的一系列条纹。这些条纹可以规则地间隔开并且用作光栅线，使得标记可以被视为具有已知的空间周期（节距）的衍射光栅。根据这些光栅线的取向，可以设计标记以允许沿X轴或沿Y轴（所述Y轴基本上垂直于所述X轴取向）测量位置。包括相对于X轴和Y轴两者，以+45度和/或-45度布置的条纹的标记允许使用在US2009/195768A（其通过引用并入本文）中描述的技术进行组合的X测量和Y测量。

对准传感器用辐射斑点对每个标记进行光学扫描，以获得周期性变化的信号，诸如正弦波。分析该信号的相位以确定标记的位置，从而确定衬底相对于对准传感器的位置，所述对准传感器又相对于光刻设备的参考框架是固定的。可以提供与不同的标记尺寸（粗标记尺寸和精标记尺寸）相关的所谓的粗标记和精标记，使得对准传感器可以区分周期性信号的不同周期以及在周期内的准确位置（相位）。不同节距的标记也可用于此目的。

测量标记的位置还可以提供关于其上设置有标记（例如以晶片栅格的形式）的衬底的变形的信息。例如，通过将衬底静电夹持到衬底台，和/或当衬底暴露于辐射时对衬底的加热而可能发生衬底的变形。

图7是已知对准传感器AS（诸如例如在通过引用并入的US6961116中所描述的对准传感器）的实施例的示意性框图。例如，对准传感器AS可以并入图2中所示的且本文中所描述的光刻系统。辐射源RSO提供一个或多个波长的辐射束RB，所述辐射束RB通过转向光学器件被转向到标记（诸如位于衬底W上的标记AM）上作为照射斑点SP。在此示例中，所述转向光学元件包括斑点反射镜SM和物镜OL。用于照射标记AM的照射斑点SP的直径可能略小于所述标记本身的宽度。

由标记AM所衍射的辐射被准直（在本示例中经由物镜OL）成信息承载束IB。术语“衍射”旨在包括来自标记的零阶衍射（其可称为反射）。自参考干涉仪SRI（例如以上所提及的US6961116中所公开的类型）使束IB与其自身发生干涉，之后所述束由光电探测器PD接收。在由辐射源RSO产生一个以上的波长的情况下，可以包括额外的光学器件（未示出）以提供单独的束。如果需要，光电探测器可以是单个元件，或光电探测器可以包括多个像素。光电探测器可以包括传感器阵列。

在该示例中包括斑点反射镜SM的转向光学器件也可以用于阻挡从标记反射的零阶辐射，使得携带信息的束IB仅包括来自标记AM的更高阶衍射辐射（这对测量不是必需的，但提高了信噪比）。

强度信号SI被提供给处理单元PU。通过块SRI中的光学处理和单元PU中的计算处理的组合，输出衬底上的相对于参考系的X位置和Y位置的值。

所示类型的单次测量仅将标记的位置固定在与标记的一个节距相对应的特定范围内。与此结合使用粗测量技术以识别正弦波的哪个周期是包括标记位置的周期。可以以不同的波长重复更粗水平或更细水平的相同过程，以提高准确度和/或鲁棒地检测标记，无论该标记是由什么材料制成的，以及无论该标记上和/或标记下设置有什么材料。可以对波长进行光学多路复用和解复用，以便同时进行处理，和/或可以通过时分或频分对波长进行多路复用。

在该示例中，对准传感器和斑点SP保持静止，而移动的是衬底W。因此，对准传感器可以固定地且准确地安装到参考框架上，同时在与衬底W的移动方向相反的方向上有效地扫描标记AM。通过将衬底W安装在衬底支撑件上并通过衬底定位系统而在该移动中控制衬底W，所述衬底定位系统控制衬底支撑件的移动。衬底支撑件位置传感器（例如干涉仪）测量衬底支撑件（未示出）的位置。在一实施例中，在衬底支撑件上设置一个或多个（对准）标记。对设置在衬底支撑件上的标记的位置的测量允许对由位置传感器确定的衬底支撑件的位置进行校准（例如，相对于对准系统所连接的框架进行校准）。对设置在衬底上的对准标记的位置的测量允许确定衬底相对于衬底支撑件的位置。

量测工具MT（诸如上述的散射仪、形貌测量系统或位置测量系统）可以使用源自辐射源的辐射来执行测量。量测工具所使用的辐射的性质可能会影响可能被执行的测量的类型和质量。对于一些应用，使用多个辐射频率来测量衬底可能是有利的，例如可以使用宽带辐射。多个不同的频率可以能够在不受其他频率干扰或受到最小干扰的情况下传播、照射和散射量测目标。因此，例如，可以使用不同的频率同时获得更多的量测数据。不同的辐射频率还可以能够查询和发现量测目标的不同性质。宽带辐射可以用于量测系统MT，诸如例如水平传感器、对准标记测量系统、散射测量工具、或检查工具。宽带辐射源可以是超连续谱源。

可能难以产生高质量的宽带辐射（例如超连续谱辐射）。一种产生宽带辐射的方法可以是例如利用非线性、高阶效应，使高功率窄带或单频输入辐射展宽。输入辐射（其可以使用激光器产生）可以称为泵浦辐射。为了获得用于展宽效应的高功率辐射，可以将辐射限制在小区域内，从而实现局部强化的高强度辐射。在这些区域中，辐射可以与形成非线性介质的展宽结构和/或材料相互作用，从而产生宽带输出辐射。在高强度辐射区域中，通过设置合适的非线性介质，可以使用不同的材料和/或结构来实现和/或改善辐射展宽。

在一些实施方式中，如下面参考图8至图10进一步讨论的，用于展宽输入辐射的方法和设备可以使用光纤来限制输入辐射并且展宽输入辐射，以输出宽带辐射。光纤可以是中空芯部光纤，并且可以包括用于实现在光纤中有效引导和限制辐射的内部结构。所述光纤可以是中空芯部光子晶体光纤（HC-PCF），其特别适于主要在光纤的中空芯部内进行强辐射限制，从而实现高辐射强度。光纤的中空芯部可以填充有用作展宽输入辐射的展宽介质的气体。这种光纤和气体布置可以用于产生超连续谱辐射源。输入到光纤的辐射可以是电磁辐射，例如红外光谱、可见光谱、UV光谱和极UV光谱中的一种或多种中的辐射。输出辐射可以由宽带辐射组成或包括宽带辐射，所述宽带辐射在本文中可以称为白光。

图8示意性地示出了用于接收输入辐射122并展宽输入辐射122的频率范围，以提供宽带输出辐射124的设备120的一般设置。设备120包括具有中空芯部102（即HC-PCF）的光纤100，所述中空芯部用于引导辐射传播通过光纤100。设备120还包括设置在中空芯部102内的气体126，其中该气体包括能够展宽所接收的输入辐射126的频率范围，从而提供宽带输出辐射124的工作成份。

气体126的工作成份可以包括分子气体（例如，N₂、O₂、CH₄、SF₆）。在一些示例中，气体126的工作成份可以包括惰性气体（例如,氩气、氪气、氖气、氦气和氙气中的一种或多种）。

在一个实施方式中，气体126可以至少在接收输入辐射122期间位于中空芯部102内，以产生宽带输出辐射124。应当理解，在设备120没有接收用于产生宽带输出辐射的输入辐射122时，中空芯部102中可以完全或部分地不存在气体126。通常，设备120包括用于在光纤100的中空芯部102内提供气体126的设备。这种用于在光纤100的中空芯部102内提供气体126的设备可以包括贮存器，如现在参考图9所讨论的。

图9示出了如图8所示的设备120，还包括贮存器128。光纤100设置在贮存器128内部。贮存器128还可以称为壳体或容器。贮存器128被配置为容纳气体126。贮存器128可以包括本领域已知的用于控制、调节和/或监测贮存器128内的气体126的成分的一个或多个特征。贮存器可以包括第一透明窗口130。在使用中，光纤100设置在贮存器128内部，使得第一透明窗口130位于光纤100的输入端附近。第一透明窗口130可以形成贮存器128的壁的部分。第一透明窗口130至少对于所接收的输入辐射频率是透明的，使得所接收的输入辐射122（或其至少大部分）可以耦合到位于贮存器128内的光纤100中。贮存器128可以包括形成贮存器128的壁的部分的第二透明窗口132。在使用中，当光纤100设置在贮存器128内部时，第二透明窗口132位于光纤100的输出端附近。第二透明窗口132可以至少对于设备120的宽带输出辐射124的频率是透明的。

替代地，在另一实施例中，光纤100的两个相对端可以放置在不同的贮存器内部。光纤100可以包括被配置成接收输入辐射122的第一端部分和用于输出宽带输出辐射124的第二端部分。第一端部分可以被放置在包括气体126的第一贮存器内。第二端部分可以被放置在第二贮存器内，其中第二贮存器也可以包括气体126。贮存器的功能可以是如上述关于图9所描述的。第一贮存器可以包括第一透明窗口，所述第一透明窗口被配置成对于输入辐射122是透明的。第二贮存器可以包括第二透明窗口，所述第二透明窗口被配置成对于宽带输出宽带辐射124是透明的。第一贮存器和第二贮存器还可以包括可密封开口，以允许光纤100部分地放置在贮存器内部并且部分地放置于贮存器外部，从而气体可以被密封在贮存器内部。光纤100还可以包括没有包含在贮存器内部的中间部分。对于光纤100相对较长（例如，当长度大于1m时）的实施例而言，使用两个单独的气体贮存器的这种布置可能特别方便。将理解的是，对于使用两个单独的气体贮存器的这种布置，两个贮存器（其可以包括本领域已知的用于控制、调节和/或监测两个贮存器内部的气体126的成份的一个或多个特征）可以被认为设置有用于将气体126提供到光纤100的中空芯部102内的设备。

在该上下文中，如果入射到窗口的一频率的入射辐射的至少50%、75%、85%、90%、95%或99%透射过所述窗口，则所述窗口对所述频率可以是透明的。

第一透明窗口130和第二透明窗口132都可以在贮存器128的壁内形成气密密封，使得气体126可以被容纳在贮存器128内。将理解的是，气体126可以以不同于贮存器128的环境压力的压力被容纳在贮存器128内。

为了实现频率展宽，可能期望高强度辐射。具有中空芯部光纤100的优点在于，通过对传播通过光纤100的辐射进行强空间限制，可以实现高强度辐射，从而实现局部高辐射强度。此外，中空芯部设计（例如，相比于实体芯部设计）可以产生更高质量的传输模式（例如，具有更大比例的单模传输）。例如，由于所接收的输入辐射强度高和/或由于光纤100内部的辐射的空间限制强，因此光纤100内部的辐射强度可以是高的。

使用中空芯部光纤100的优点可以在于，在光纤100的内部进行引导的大部分辐射被限制到中空芯部102。因此，光纤100内部的辐射的主要相互作用是与气体126的相互作用，所述气体126被设置在光纤100的中空芯部102内部。因此，可以增加气体126的工作成份对辐射的展宽效应。

所接收的输入辐射122可以是电磁辐射。输入辐射122可以作为脉冲辐射（即，泵浦光脉冲）接收。例如，输入辐射122可以包括超快脉冲。当辐射与气体126相互作用时，光谱展宽的各种机制是可能的，例如四波混频、调制不稳定性、工作气体的电离、拉曼效应、克尔非线性、孤子形成或孤子裂变。本公开特别涉及通过产生拉曼梳（Raman combs）来产生展宽的（即超连续谱）辐射，如本文所描述的。输入辐射122可以是相干辐射。输入辐射122可以是准直辐射，其优点在于可以促进和提高将输入辐射122耦合到光纤100的效率。输入辐射122可以包括单个频率或窄频率范围。输入辐射122可以由激光器产生。类似地，输出辐射124可以是准直的和/或可以是相干的。

输出辐射124的宽带范围可以是连续范围，所述连续范围包括辐射频率的连续范围。输出辐射124可以包括超连续谱辐射。在许多应用（例如量测应用）中使用连续辐射可以是有益的。例如，频率的连续范围可以用于查询大量性质。例如，频率的连续范围可以用于确定和/或消除所测量性质的频率依赖性。例如，超连续谱输出辐射124可以包括波长范围为100nm-4000nm的电磁辐射。例如，宽带输出辐射124的频率范围可以是400nm-900nm、500nm-900mm或200nm-2000nm。超连续谱输出辐射124可以包括白光。

图10描绘了用于提供宽带输出辐射的辐射源134。辐射源134包括如上文参照图9所述的设备120。辐射源134还包括输入辐射源136，该输入辐射源被配置为向设备120提供输入辐射122。设备120可以从输入辐射源136接收输入辐射122，并将所述输入辐射展宽以提供输出辐射124。

由输入辐射源136提供的输入辐射122可以是脉冲式的。输入辐射122可以包括在200 nm和2µm之间的一个或多个频率的电磁辐射。输入辐射122可以例如包括波长为1.03µm、515nm或343nm的电磁辐射。脉冲式辐射122的重复率可以是1kHz至100MHz的量级。脉冲能量可以具有0.1µJ至100µJ的量级，例如可以具有1µJ-10µJ。输入辐射122的脉冲持续时间可以在10fs和100ps之间，或在10fs和10ps之间，例如300fs。输入辐射122的平均功率可以在100mW至几百W之间。输入辐射122的平均功率可以例如是20W-50W。

由辐射源134提供的宽带输出辐射124可以具有至少1W的平均输出功率。平均输出功率可以是至少5W。平均输出功率可以是至少10W。宽带输出辐射124可以是脉冲式宽带输出辐射124。宽带输出辐射124的输出辐射的整个波长带的功率谱密度可以是至少0.01mW/nm。宽带输出辐射的整个波长带的功率谱密度可以是至少3mW/nm。

可以提供上述辐射源134作为量测布置的部分，以用于确定衬底上的结构的感兴趣参数。衬底上的结构例如可以是施加到衬底上的光刻图案。量测布置还可以包括用于照射衬底上的结构的照射子系统。量测布置还可以包括用于检测由结构散射和/或反射的辐射的一部分的检测子系统。检测子系统还可以根据由结构散射和/或反射的辐射的部分来确定结构上的感兴趣参数。例如，该参数可以是衬底上的结构的重叠、对准或调平数据。

根据本公开的用于产生超连续谱辐射的系统可以包括图8和图9的设备120和/或图10的辐射源134。

图11和图12示出了可以用于本公开的系统和/或方法的光纤（即HC-PCF）的示例。

光纤100包括细长主体，该细长主体在一个维度上的长度大于光纤100的其他两个维度的长度。该较长的维度可以称为轴向方向，并且可以限定光纤100的轴线101。另外两个维度限定了可以称为横向平面的平面。图11示出了光纤100在横向平面（即，垂直于轴线101）中的横截面，该横向平面被标记为x-y平面。图12示出了光纤100在包含轴线101的平面中的横截面，特别地x-z平面。光纤100的横向横截面可以沿着光纤轴线101基本恒定。

应当理解，光纤100具有一定程度的柔性，因此轴线101的方向通常沿着光纤100的长度是不均匀的。诸如光学轴线101、横向横截面等的术语将被理解为是指局部光学轴线101、局部横向横截面等。此外，在部件被描述为圆柱形或管状的情况下，这些术语将被解释为涵盖在光纤100弯曲时可能已经变形的形状。

光纤100可以具有任何长度，并且应当理解，光纤100的长度可以取决于应用（例如，在超连续谱辐射源内的应用中所期望的光谱展宽量）。光纤100的长度可以在1cm和10m之间，例如光纤100的长度可以在10cm和100cm之间。

光纤100包括：中空芯部102；围绕中空芯部102的内包层区域；以及围绕并支撑内包层区域的护套区域110。内包层区域包括多个反谐振元件，以用于引导辐射穿过中空芯部102。特别地，多个反谐振元件被布置为限制在中空芯部102内传播通过光纤100的大多数辐射，并沿着光纤100引导辐射。光纤100的中空芯部102可以基本上设置在光纤100的中心区域，使得光纤100的轴线101也可以限定光纤100的中空芯部102的轴线。

内包层区域包括围绕中空芯部102的多个毛细管104，例如管状毛细管。特别是，在图11和12所示的示例中，内包层区域包括六个管状毛细管104的单环。

毛细管104也可以称为管。毛细管104的横截面可以是圆形的，或者可以具有其他形状。每个毛细管104包括大致圆柱形的壁部分105，该壁部分至少部分地限定光纤100的中空芯部102，并将中空芯部102与腔106隔开。每个面向中空芯部的毛细管壁部分105都用作反谐振元件，以用于引导辐射传播通过光纤100。应当理解，壁部分105可以用作传播通过中空芯部102的辐射（并且其可以以掠入射角入射到壁部分105上）的抗反射法布里-珀罗（Fabry-Perot）谐振器。壁部分105的厚度160可以是合适的，以确保通常增强回到中空芯部102的反射，通常抑制进入腔106中的透射。在一些示例中，毛细管壁部分105的厚度160可以小于400nm；小于300nm；或小于150nm。

应当理解，如本文所使用的，术语内包层区域旨在表示光纤100的用于引导辐射传播通过光纤100的区域（即，将所述辐射限制在中空芯部102内的毛细管104）。辐射可以以横向模式的形式被限制，从而沿着光纤轴线101传播。

护套区域110通常是管状的，并支撑内包层区域的毛细管104。毛细管104围绕护套区域110的内表面均匀地分布。六个毛细管104可以被描述为以对称布置围绕中空芯部102。在包括六个毛细管104的实施例中，毛细管104可以被描述为以大致六边形的形式设置。

毛细管104被布置为使得每个毛细管不与任何其他毛细管104接触。每个毛细管104与护套区域110接触，并与环形结构中的相邻毛细管104间隔开。这种布置可能是有益的，因为这可以增加光纤100的传输带宽（例如，相对于毛细管彼此接触的布置）。替代地，在一些实施例中，每个毛细管104可以与环形结构中的相邻毛细管104接触。

内包层区域的六个毛细管104围绕中空芯部102设置成环形结构。毛细管104的环形结构的内表面至少部分地限定光纤100的中空芯部102。在一些实施例中，中空芯部102的直径（其可以被限定为相对的毛细管之间的最小尺寸，如箭头114所示）可以在5µm和100µm之间。在一些实施例中，中空芯部102的直径114可以在5µm和50µm之间。在一些实施例中，中空芯部102的直径114可以在30µm和40µm之间。中空芯部102的直径114可以影响中空芯部光纤100的模场参数、冲击损耗、色散、模态复数和非线性性质。

在图11和图12所示的实施例中，内包层区域包括毛细管104的单环布置（用作抗谐振元件的面向中空芯部的壁部分105）。因此，从中空芯部102的中心向光纤100的外部的任何径向方向上的线穿过不超过一个毛细管104。

应当理解，其他示例可以设置有反谐振元件的不同布置。这些可以包括具有多个反谐振元件环的布置和具有嵌套式反谐振元件的布置。此外，尽管图11和图12所示的实施例包括具有壁部分105的六个毛细管104的环，但在其他实施例中，可以在内包层区域中设置一个或多个包括任何数量的反谐振元件（例如4、5、6、7、8、9、10、11或12个毛细管）的环。

在图11和12所示的示例中，内包层区域包括圆形横截面。然而，应当理解，其他实施例可以设置具有非圆形横截面形状的内包层区域。例如，在本发明的实施例中，内包层区域可以具有六边形横截面。六边形横截面可以有利地促进更容易地以对称布置放置毛细管104。例如，六个毛细管104可以各自放置在六边形横截面的顶点处，从而提供具有六边形对称性的毛细管104的布置。

光纤100可以称为中空芯部光子晶体光纤（HC-PCF）。通常，这种中空芯部光子晶体光纤包括用于在光纤内引导辐射的内包层区域（例如，其可以包括反谐振元件）和护套区域。护套区域通常是支撑内包层区域的材料的护套或管。

根据本公开，设置在HC-PCF 120中的气体126中的分子对泵浦光（例如，由激光源提供的窄带光）的非弹性散射可以产生宽的离散光谱线集（称为拉曼频率梳）。

不希望受理论束缚，在光纤的起点（即，最靠近泵浦光源），通过大的振动频率偏移而产生宽频率梳。随着通过光纤的传播距离的增加，梳随后在旋转受激拉曼散射（SRS）、光学克尔效应（瞬时非线性折射率）或两者的组合的影响下被展宽为平滑的超连续谱。这种展宽如图13所示，该图示出了在15巴的压力下填充氮气、并用持续时间为20ps、能量为80µJ、波长为532nm的泵浦光脉冲泵浦的直径为26µm的HC-PCF的数值模拟结果。参数SPD表示相对光谱功率密度。关于图13所示的模拟的更多细节，可以在S.-F.Gao、Y.-Y.Wang、F.Belli、C.Brahms、P.Wang和J.C.Travers的非专利出版物“From Raman Frequency Combs toSupercontinuum Generation in Nitrogen-Filled Hollow-Core Anti-ResonantFiber”，《激光与光子学评论》，第16卷，第4期，p.2100426，2022年中找到，其内容通过引用并入本文。

因此，上述过程可用于产生超连续谱辐射。然而，在与图13的模拟条件类似的条件下使用氮气作为气体进行的实验中，发明人发现，当对应于旋转SRS的转动谱线间距足够小，使得斯托克斯（Stokes）线和反斯托克斯（anti-Stokes）线的传播常数非常相似时，会发生增益抑制。因此，泵浦斯托克斯拍频产生的相干波与泵浦反斯托克斯拍频中湮灭的相干波几乎相同，从而导致声子的产生和湮灭速率达到平衡。这导致任何信号在噪声水平以上的增长都可以忽略不计。然而，斯托克斯线可以通过多模相干波在高阶模中形成，因为传播常数差异很大。

鉴于当使用氮气作为气体时观察到的增益抑制效果，发明人提出使用转动谱线间距足以使斯托克斯线和反斯托克斯线的传播常数足够不同，使得声子的产生和湮灭速率不平衡的气体代替，从而减轻了增益抑制的效果。

考虑到来自J.Bendtsen的非专利文献“The rotational and rotation-vibrational Raman spectra of 14N2, 14N15N and 15N2”，《J.拉曼光谱仪》，第2卷，第2期，第133-145页，1974年（其内容通过引用并入本文）的数据，氮的转动谱线间距可以确定为在0.24THz和0.36THz之间。

因此，提出了气体的转动谱线间距应当大于0.5THz，这应该足以避免上述的增益抑制问题。优选地，气体的转动谱线间距应当为几THz，例如大于1THz、大于2THz或大于3THz。

具有适当间隔的转动谱线的气体的示例包括氢（H₂）和氘（D₂）。

替代地，可以使用没有旋转拉曼响应（即没有转动谱线）的气体来防止增益抑制问题。此类气体的示例包括甲烷（CH₄）和SF₆。

气体应当仍具有强烈的振动拉曼响应，以产生超连续谱辐射所需的宽频率梳。

应当理解，气体也应当在感兴趣的波长区域下具有良好的线性透射率。

HC-PCF应当被选择为确保跨感兴趣的光谱区域（例如，从紫外到近红外）具有良好的引导。这涉及选择合适的芯部直径和护套厚度150。如图11和12所示，芯部直径114可以限定为相对的毛细管之间的最小尺寸。替代地，对于没有毛细管的HC-PCF，芯部直径可以限定为横跨HC-PCF的中空芯部的距离。例如，芯部直径小于70µm，护套厚度小于1µm。HC-PCF的长度应足以完全建立超连续谱，但不要太长，以免引导损失导致超连续谱的降低。作为示例，合适的光纤的长度可以在1cm和10m之间（例如1.5m）。在一些示例中，光纤的长度可以在10cm和100cm之间。

泵浦波长被选择为处于HC-PCF中的气体的正常（正）群速度色散状态。特定波长下的群速度色散取决于混合物的气体种类、气体压力、中空芯部尺寸和HC-PCF包层中的微观结构的尺寸。群速度色散可以通过实验、数值建模（诸如有限元法）、或通过合适的经验或分析模型获得。泵浦波长也应当在HC-PCF的引导频带内。

为了最小化调制不稳定性的影响，从而确保超连续谱辐射是由本文所述的涉及振动和旋转拉曼散射以及克尔效应的过程产生的，气体压力还应当选择为使群速度色散在泵浦波长处正常。该分析应考虑气体的色散、气体密度的非理想标度、以及全中空光纤波导色散，包括谐振的影响。

对于短于零色散波长（ZDW）的泵浦波长，群色散速度是正常的，而对于长于ZDW的泵浦波长，群色散速度则是异常的。相应地，气体种类、HC-PCF结构和泵浦波长可以选择为使得ZDW在特定的气体压力下发生。因此，较短的泵浦波长可以允许使用较低的气体压力，并且泵浦波长应当优选地朝向HC-PCF引导频带的短波长端。例如，泵浦波长可以小于1000nm，可以是可见光波长，或可以是紫外光波长，以便有效地驱动超连续谱的形成。

对于具有多于一个泵浦波长的泵浦（例如双泵浦）的情况，至少一个泵浦波长应当对应于正常色散状态。

泵浦光脉冲应当具有脉冲持续时间和脉冲能量，使得脉冲峰值功率足以驱动填充气体的HC-PCF内的强非线性效应。优选地，脉冲持续时间应当足够短，以避免需要过多脉冲能量（例如小于100ps）。此外，脉冲持续时间应当最好选择得足够长，以避免自相位调制对拉曼振动梳形成的主导作用。对于长于50fs、优选长于100fs的脉冲，通常是这种情况。

图14示出了根据本公开的用于产生超连续谱辐射的方法1400的示例。该方法可以使用本文所述的一个或多个系统或设备来执行，例如图8和图9所示的设备120和/或图10所示的辐射源134。方法1400包括在步骤S1402中，向中空芯部光子晶体光纤提供泵浦光脉冲，泵浦光脉冲具有泵浦波长，以及中空芯部光子晶体光纤含有气体。气体和中空芯部光子晶体光纤被选择为使得泵浦波长在与气体的正常群速度色散状态相对应的范围内。气体具有以下的任一项：转动谱线间距大于0.5 THz；或没有转动谱线。中空芯部光子晶体光纤可以是图8至图12中所示和本文所述的任何类型的光纤100。泵浦光脉冲可以由辐射源提供，诸如图10所示和本文所述的辐射源136。

在后续的编号条项列表中公开了其他实施例：

1. 一种用于产生超连续谱辐射的系统，所述系统包括：

泵浦光源，所述泵浦光源被配置为产生泵浦光脉冲，所述泵浦光脉冲具有泵浦波长；和

中空芯部光子晶体光纤，所述中空芯部光子晶体光纤被配置为接收所述泵浦光脉冲，所述中空芯部光子晶体光纤含有气体；

其中所述气体和所述中空芯部光子晶体光纤被选择为使得所述泵浦波长在与所述气体的正常群速度色散状态相对应的范围内；以及

其中所述气体具有以下的任一项：

大于0.5THz的转动谱线间距；或

没有转动谱线。

2.根据条项1所述的系统，其中所述气体的转动谱线间距大于1THz。

3.根据条项1或2所述的系统，其中所述气体包括分子气体。

4.根据前述条项中任一项所述的系统，其中所述气体被选择为表现出振动拉曼响应。

5.根据前述条项中任一项所述的系统，其中所述气体包括H₂。

6.根据前述条项中任一项所述的系统，其中所述气体包括D₂。

7.根据前述条项中任一项所述的系统，其中所述气体包括甲烷。

8.根据前述条项中任一项所述的系统，其中所述气体包括SF₆。

9.根据前述条项中任一项所述的系统，其中所述泵浦波长小于1000nm。

10. 根据前述条项中任一项所述的系统，其中所述泵浦波长小于800nm。

11. 根据前述条项中任一项所述的系统，其中所述泵浦波长小于600nm。

12. 根据前述条项中任一项所述的系统，其中所述泵浦波长是可见光波长。

13. 根据条项12所述的系统，其中所述泵浦波长是绿光波长。

14. 根据条项1至11中任一项所述的系统，其中所述泵浦波长是紫外光波长。

15. 根据前述条项中任一项所述的系统，其中选择所述中空芯部光子晶体光纤包括：选择所述中空芯部光子晶体光纤的芯部直径。

16. 根据前述条项中任一项所述的系统，其中所述泵浦光脉冲的脉冲持续时间在50fs和700ps之间。

17. 根据条项1至15中任一项所述的系统，其中所述泵浦光脉冲的脉冲持续时间在300fs和700ps之间。

18. 根据条项1至15中任一项所述的系统，其中所述泵浦光脉冲的脉冲持续时间在100fs和100ps之间。

19. 一种量测布置，包括根据前述条项中任一项所述的系统。

20. 一种光刻设备，包括根据前述条项中任一项所述的系统。

21. 一种产生超连续谱辐射的方法，所述方法包括：

向中空芯部光子晶体光纤提供泵浦光脉冲，所述泵浦光脉冲具有泵浦波长，以及所述中空芯部光子晶体光纤含有气体；

其中所述气体和所述中空芯部光子晶体光纤被选择为使得所述泵浦波长在与所述气体的正常群速度色散状态相对应的范围内；以及

其中所述气体具有以下的任一项：

大于0.5THz的转动谱线间距；或

没有转动谱线。

22. 根据条项21所述的方法，其中所述气体的转动谱线间距大于1THz。

23. 根据条项21或22所述的方法，其中所述气体包括分子气体。

24. 根据条项21至23中任一项所述的方法，其中所述气体被选择为表现出振动拉曼响应。

25. 根据条项21至24中任一项所述的方法，其中所述气体包括H₂。

26. 根据条项21至25中任一项所述的方法，其中所述气体包括D₂。

27. 根据条项21至26中任一项所述的方法，其中所述气体包括甲烷。

28. 根据条项21至27中任一项所述的方法，其中所述气体包括SF₆。

29. 根据条项21至28中任一项所述的方法，其中所述泵浦波长小于1000nm。

30. 根据条项21至29中任一项所述的方法，其中所述泵浦波长小于800nm。

31. 根据条项21至30中任一项所述的方法，其中所述泵浦波长小于600nm。

32. 根据条项21至31中任一项所述的方法，其中所述泵浦波长是可见光波长。

33. 根据条项32所述的方法，其中所述泵浦波长是绿光波长。

34. 根据条项21至31中任一项所述的系统，其中所述泵浦波长是紫外光波长。

35. 根据前述条项中任一项所述的方法，其中选择所述中空芯部光子晶体光纤包括选择所述中空芯部光子晶体光纤的芯部直径。

36. 根据前述条项中任一项所述的方法，其中所述泵浦光脉冲的脉冲持续时间在50fs和700ps之间。

37. 根据条项21至35中任一项所述的方法，其中所述泵浦光脉冲的脉冲持续时间在300fs和700ps之间。

38. 根据条项21至35中任一项所述的方法，其中所述泵浦光脉冲的脉冲持续时间在100fs和100ps之间。

上述的光刻布置可以形成量测设备MT的部分。上述的光刻布置可以形成检查设备的部分。上述的光刻布置可以包括在光刻设备LA内。

尽管在本文中可以具体地参考光刻设备在IC制造中的使用，但是应当理解，本文中描述的光刻设备可以具有其他应用。可能的其他应用包括制造集成光学系统、用于磁畴存贮存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。

尽管在本文中可以在光刻设备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在其他设备中使用。本发明的实施例可以形成掩模检查设备、量测设备、或者测量或处理诸如晶片（或其他衬底）或掩模（或其他图案形成装置）的物体的任何设备。这些设备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。

尽管上面可能已经在光学光刻的上下文中具体参考了本发明的实施例的使用，但是应当理解，本发明不限于光学光刻，并且在上下文允许的情况下，本发明可以在例如压印光刻的其他应用中使用。

尽管对“量测设备/工具/系统”或“检查设备/工具/系统”进行了具体参考，但是这些术语可以是指相同或相似类型的工具、设备或系统。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，衬底上的结构的感兴趣特性可以涉及结构中的缺陷、结构的特定部分的缺失、或衬底上或晶片上存在不期望的结构。

尽管上面已经描述了本发明的特定实施例，但是应当理解，本发明可以以不同于所描述的方式来实践。上面的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很清楚的是，可以在不脱离下面阐述的权利要求的范围的情况下，对所描述的本发明进行修改。

Claims (15)

1.一种用于产生超连续谱辐射的系统，所述系统包括：

泵浦光源，所述泵浦光源被配置为产生泵浦光脉冲，所述泵浦光脉冲具有泵浦波长；和

中空芯部光子晶体光纤，所述中空芯部光子晶体光纤被配置为接收所述泵浦光脉冲，所述中空芯部光子晶体光纤含有气体；

其中所述气体和所述中空芯部光子晶体光纤被选择为使得，所述泵浦波长在与所述气体的正常群速度色散状态相对应的范围内；以及

其中所述气体具有以下的任一项：

大于0.5THz的转动谱线间距；或

没有转动谱线。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述气体的转动谱线间距大于1THz。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述气体包括分子气体。

4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述气体被选择为表现出振动拉曼响应。

5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述气体包括H₂、 D₂、甲烷、SF₆中的一种。

6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述泵浦波长小于1000nm。

7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述泵浦波长是可见光波长。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述泵浦波长是绿光波长。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其中所述泵浦波长是紫外光波长。

10.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中选择所述中空芯部光子晶体光纤包括：选择所述中空芯部光子晶体光纤的芯部直径。

11.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述泵浦光脉冲的脉冲持续时间在50fs和700ps之间。

12.一种量测布置，包括根据前述权利要求中任一项所述的系统。

13.一种光刻设备，包括根据前述权利要求中任一项所述的系统。

14.一种产生超连续谱辐射的方法，所述方法包括：

向中空芯部光子晶体光纤提供泵浦光脉冲，所述泵浦光脉冲具有泵浦波长，且所述中空芯部光子晶体光纤含有气体；

其中所述气体和所述中空芯部光子晶体光纤被选择为使得所述泵浦波长在与所述气体的正常群速度色散状态相对应的范围内；以及

其中所述气体具有以下的任一项：

大于0.5THz的转动谱线间距；或

没有转动谱线。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述气体的转动谱线间距大于1THz。