TW201327622A - 用於調整輻射光點大小之方法及設備 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種設備，其可包括：一第一光束裁剪機，其經組態以裁剪具有一第一光點大小之一輻射脈衝之一部分以形成一中間經裁剪輻射脈衝，該中間經裁剪輻射脈衝具有一中間經裁剪光點，該中間經裁剪光點具有小於該第一光點大小之一中間經裁剪光點大小；及一第二光束裁剪機，其經組態以裁剪該中間經裁剪光點以形成一第二經裁剪輻射脈衝，該第二經裁剪輻射脈衝具有一第二經裁剪光點，該第二經裁剪光點具有小於該中間經裁剪光點大小之一第二經裁剪光點大小。

Description

用於調整輻射光點大小之方法及設備

如在本文中例示性描述之本發明之實施例大體上係關於用於調整輻射脈衝之光點大小之設備及調整輻射脈衝之光點大小之方法。

分析設備(諸如質譜儀)可分析目標材料之組成。通常目標材料之樣本以氣溶膠之形式提供給分析設備。習知氣溶膠產生設備可藉由引導具有足以燒蝕目標材料之一部分之劑量之輻射脈衝產生氣溶膠。經燒蝕材料通常呈氣溶膠煙羽形式自目標材料塊體噴出。

通常需使用分析設備對目標材料執行不同類型的組成分析。因此，氣溶膠產生設備可能需產生含有不同目標材料量之氣溶膠的個別煙羽。例如，為對目標材料執行「塊體組成分析」，氣溶膠煙羽應大體自目標材料之相對較大區域產生。因此，氣溶膠產生設備產生大小相對較大且含有自目標移除之相對較大量材料之氣溶膠煙羽。此一塊體組成分析可有助於提供指示任意組分之量存在於目標材料中之資訊。然而，為執行目標材料之「空間組成分析」，氣溶膠煙羽應大體上自目標材料之相對較小區域產生，因此，氣溶膠產生設備產生大小相對較小且含有自目標移除之相對較小量材料之氣溶膠煙羽。此一空間組成分析可有助於提供指示任意組分之量在目標材料中之不同位置(例如，在受關注區域內)改變之資訊。

習知上，氣溶膠產生設備藉由使用具有光闌之孔徑輪而產生不同大小之氣溶膠煙羽，該光闌具有界定於其中之複數個不同大小之孔徑以「裁剪」用於產生氣溶膠煙羽之輻射脈衝之光點大小。儘管孔徑之尺寸可在該孔徑輪內被精確界定，但是孔徑輪內所界定之孔徑數量取決於孔徑輪之大小以及氣溶膠產生設備之其他大小限制。

在一實施例中，一種設備可具備：第一光束裁剪機，其經組態以裁剪具有第一光點大小之輻射脈衝之一部分以形成具有中間經裁剪光點之中間經裁剪輻射脈衝，該中間經裁剪光點具有小於該第一光點大小之中間經裁剪光點大小；第二光束裁剪機，其經組態以裁剪該中間經裁剪光點以形成具有第二經裁剪光點之第二經裁剪輻射脈衝，該第二經裁剪光點具有小於該中間經裁剪光點大小之第二經裁剪光點大小。

在另一實施例中，一種方法可包括裁剪具有第一光點大小之輻射脈衝之一部分以形成具有中間經裁剪光點之中間經裁剪輻射脈衝，該中間經裁剪光點具有小於該第一光點大小之中間經裁剪光點大小；及裁剪該中間經裁剪光點以形成具有第二經裁剪光點之第二經裁剪輻射脈衝，該第二經裁剪光點具有小於該中間經裁剪光點大小之第二經裁剪光點大小。

下文參考附圖更全面地描述本發明，其中該等附圖中 展示本發明之例示性實施例。然而，本發明可以許多不同形式具體實施並且不應被解釋為限於本文所述之實施例，而是，此等實施例經提供使得本揭示內容將是透徹及全面的，並且將全面傳達本發明之範疇給熟習此項技術者。在圖式中，層及區域之大小及相對大小可出於明瞭而擴大。

應瞭解，雖然術語第一、第二、第三等在本文中可用於描述各種元件、組件、區域、裝置等，但是此等元件、組件、區域、裝置不應受此等術語限制。此等術語僅用於區分一元件、組件、區域、裝置等與另一元件、組件、區域、裝置等。因此，下文論述之第一元件、組件、區域、裝置等可稱為第二元件、組件、區域等，而不脫離本文所提供之教示。

本文所使用之術語僅出於描述特定例示性實施例之目的且並非旨在限制本發明。如本文所使用，除非上下文另有明確指示，否則單數形式「一」、「一個」、「該」旨在亦包括複數形式。應進一步瞭解術語「包括(comprise及/或comprising)」在本說明書中使用時，指定規定特徵、整數、步驟、操作、元件及/或組件之存在，但不排除一個或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、組件及/或其等之群組之存在或添加。

圖1係圖解說明根據一實施例之設備之示意圖。

參考圖1，設備(諸如設備100)包括燒蝕腔室102、燒蝕光束源104及分析系統106。然而，在其他實施例中，該燒蝕腔室102及該分析系統106之一者或兩者可自設備 100省略。

如例示性所示，該燒蝕腔室102包括：燒蝕腔室本體108，其界定經組態以容納目標110之容納區域108a；傳輸窗112，其經組態以沿著傳輸方向傳輸輻射脈衝114；載氣入口116，其經組態以將載氣(例如，氦氣、氬氣或類似氣體或其等之組合)自燒蝕腔室102外部之載氣源(未展示)傳輸至容納區域108a中；及氣溶膠輸送導管118，其耦合至該燒蝕腔室本體108。如下文將更詳細論述，輻射脈衝114具有足以燒蝕目標110之一部分之劑量，自而產生氣溶膠煙羽(本文中亦簡稱為「氣溶膠」、「煙羽」、「氣溶膠煙羽」等等)，包括自目標燒蝕夾帶在載氣中之材料。氣溶膠輸送導管118經組態以接收氣溶膠煙羽之至少一部分並且將氣溶膠煙羽輸送至分析系統106。如下文將更詳細論述，分析系統106經組態以對由氣溶膠輸送導管118輸送之氣溶膠執行組成分析。

如下文將更詳細論述，燒蝕光束源104經組態以產生輻射脈衝114，該輻射脈衝114具有足以產生含有自目標110移除之所需量之材料的氣溶膠煙羽之所需光點大小。分析系統106經組態以對由氣溶膠輸送導管118輸送之氣溶膠煙羽執行組成分析。分析系統106可提供為任何合適系統，諸如MS系統(例如，惰性氣體MS系統、穩定同位素MS系統等)、OES系統、或類似系統或其等之組合。然而，一般而言，該分析系統106包括經組態以激發(例如，離子化、霧化、照亮、加熱等)所接收之氣溶膠煙羽之一種 或多種組分之樣本製備模組及經組態以偵測所接收之氣溶膠煙羽之所激發組分之一個或多個特性(例如，電磁發射或吸收、顆粒質量、離子質量、或類似特性、或其等之組合)之偵測模組。用於激發所接收之氣溶膠煙羽之一種或多種組分之技術包括電漿產生(例如，經由感應耦合式電漿(ICP)火炬)、火花離子化、熱離子化、大氣壓力化學離子化、快速原子轟擊、輝光放電、或類似技術、或其等之組合。在一實施例中，分析系統106可進一步包括排序模組，該排序模組經組態以在偵測模組偵測到特性之前基於前述特性之一者或多者對所接收之氣溶膠煙羽的(諸)所激發組分進行排序。

在一實施例中，設備100進一步包括安置在燒蝕腔室102與燒蝕光束源104之間的遮蔽板122。該遮蔽板122可由對輻射脈衝114至少部分透明之材料形成。在所示實施例中，該遮蔽板122鄰接燒蝕腔室本體108並覆蓋傳輸窗112以在燒蝕目標110期間防止碎屑(例如，灰塵、水蒸氣、大體氣體(諸如空氣)及類似物)非預期地進入容納區域108a中。燒蝕光束源106一般安置為緊鄰遮蔽板122(如所示)，且可鄰接遮蔽板122以減少或消除由燒蝕腔室本體108外部之碎屑引起的對輻射脈衝至容納區域108a中的傳輸之任何不利干涉。在一實施例中，該遮蔽板122可耦合至燒蝕光束源104及燒蝕腔室本體108之一者或兩者。

圖2係圖1所示之燒蝕光束源之一實施例之示意圖。圖3係圖解說明根據一實施例之圖2所示之第一光束裁剪 機之平面圖。圖4係圖解說明根據一實施例之圖2所示之第二光束裁剪機之平面圖。

參考圖2，根據一實施例，圖1所示之燒蝕光束源104可包括：輻射源202，其經組態以產生初級輻射脈衝之初級光束202a；光束擴展器204，其經組態以擴展光束202a以產生初級輻射脈衝之經擴展光束204a；光束裁剪系統206，其經組態以裁剪初級輻射脈衝之光點並產生經裁剪輻射脈衝之經裁剪光束206a；裁剪控制系統208，其經組態以控制光束裁剪系統206；及輔助選用組件，其經組態以聚焦、反射或以其他方式修改由光束裁剪系統206產生之經裁剪輻射脈衝以產生前述輻射脈衝114。一些輔助選用組件之實例包括經組態以反射經裁剪光束206a之鏡子210，及經組態以聚焦經裁剪光束206a內之各經裁剪輻射脈衝並將各聚焦之經裁剪輻射脈衝引導為前述輻射脈衝114之透鏡212(例如，物鏡或聚焦透鏡)。如本文所使用，任何輻射脈衝「束」可包括僅單個輻射脈衝或一系列不連續的輻射脈衝。

光束202a中之各初級輻射脈衝可具有具初級光點大小之光點。出於論述目的，術語「光點大小」在本文中將指代輻射脈衝之光點面積。應明白，如一般技術者將瞭解，光點之「光點大小」可藉由量測光點之特定尺寸(例如，直徑、大直徑、共軛直徑等)及基於所量測直徑執行相關計算而判定。應明白本文所論述之任何光束中之任何輻射脈衝可具有具任何所需幾何形狀(例如，圓形、橢圓形、正方形、矩形、三角形、或類似形狀或其等之組合)之光 點。然而，且僅出於論述目的，將假定本文論述之光束中的全部輻射脈衝具有形狀大體為圓形之光點，且因此輻射脈衝之光點大小將對應於光點面積，光點面積可根據下列方程式判定：

其中A係圓形光點之面積且d係圓形光點之直徑。在一實施例中，初級光點大小可大於約19.5 mm²(對應於約5 mm光點直徑)並且小於約38.5 mm²(對應於約7 mm光點直徑)。

在一實施例中，輻射源202提供為經組態以產生一個或多個雷射輻射脈衝之束202a之一個或多個雷射。該一個或多個雷射可各經組態以產生波長大於約157 nm並小於約1064 nm之雷射輻射。例如，該一個或多個雷射可各經組態以產生選自由266 nm、213 nm、193nm或類似波長組成之群組的波長。該一個或多個雷射之各者可經組態以產生脈衝寬度介於約1.0皮秒至約25奈秒之間之雷射脈衝。雷射光束源104亦可包括經組態以聚焦由一個或多個雷射產生之雷射輻射之雷射光學件。

光束擴展器204經組態以將初級光束202a中之初級輻射脈衝之光點大小自初級光點大小擴展至經擴展光點大小。因此，經擴展光束204a中之初級輻射脈衝之該經擴展光點大小大於該初級光束202a中之初級輻射脈衝之初級光點大小。在一實施例中，該經擴展光點大小可大於約50 mm²(對應於約8 mm光點直徑)並且小於約78.5 mm²(對應於 約10 mm光點直徑)。然而，在另一實施例中，光束擴展器204可省略。

一般而言，光束裁剪系統206經組態以裁剪初級輻射脈衝並產生具有小於經擴展光點大小之經裁剪光點大小之經裁剪輻射脈衝。在一實施例中，經裁剪光點大小可小於初級光點大小。然而，在另一實施例中，經裁剪光點大小可大於初級光點大小。如下文將進一步詳細論述，光束裁剪系統可經組態以調整經裁剪光點大小使得該經裁剪光點大小可大於約0.78 μm²(對應於約1μm光點直徑)並且小於約63.5 mm²(對應於約9 mm光點直徑)。

在一實施例中，光束裁剪系統206可經組態以調整經裁剪光點大小使得經裁剪光點大小可在介於約63.5 mm²(對應於約9 mm光點直徑)與約1.7 mm²(對應於約1.5 mm光點直徑)之間之第一經裁剪光點大小範圍內增量或連續調整。在一實施例中，光束裁剪系統206可經組態以在該第一經裁剪光點大小範圍內以介於約0.78 μm²(對應於約1 μm光點直徑的增量改變)與約78.5 μm²(對應於約10μm光點直徑的增量)之間的增量增量調整經裁剪光點大小。因此，光束裁剪系統206可經組態以將中間經裁剪光點大小調整至多於50個中間經裁剪光點大小。當然，光束裁剪系統206亦可經組態以將中間經裁剪光點大小調整至小於50個中間經裁剪光點大小。

在一實施例中，光束裁剪系統206可經組態以調整經裁剪光點大小使得經裁剪光點大小可在介於約1.7 mm²(對 應於約1.5 mm光點直徑)與約0.78 μm²(對應於約1 μm光點直徑)之間之第二經裁剪光點大小範圍內增量調整。在一實施例中，光束裁剪系統可經組態以在該第二經裁剪光點大小範圍內以介於約0.78 μm²(對應於約1 μm光點直徑之增量改變)與約19.6 μm²(對應於約5 μm光點直徑的增量改變)之間的增量增量調整經裁剪光點大小。

光束裁剪系統206包括第一光束裁剪機214，該第一光束裁剪機經組態以如上所論述在前述第一經裁剪光點大小範圍內調整經裁剪光點大小。在一實施例中，第一光束裁剪機214經組態以裁剪經擴展光束204a(或若光束擴展器204省略，則為初級光束202a)中之各初級輻射脈衝之一部分並且傳遞初級輻射脈衝之未經裁剪部分作為具有中間經裁剪光點之中間經裁剪輻射脈衝，該中間經裁剪光點具有中間經裁剪光點大小。因此，第一光束裁剪機214經組態以產生中間經裁剪輻射脈衝之中間經裁剪光束214a，其中各中間經裁剪輻射脈衝具有中間經裁剪光點，該中間經裁剪光點具有如上所論述可在前述第一經裁剪光點大小範圍內調整之中間經裁剪光點大小。

光束裁剪系統206亦包括第二光束裁剪機216，該第二光束裁剪機經組態以如上所論述在前述第二經裁剪光點大小範圍內調整經裁剪光點大小。在一實施例中，第二光束裁剪機216經組態以裁剪光束204a(或若光束擴展器204省略，則為光束202a)中之各中間裁剪輻射脈衝之一部分並且傳遞中間經裁剪輻射脈衝之未經裁剪部分作為具有第 二經裁剪光點之第二經裁剪輻射脈衝，該第二經裁剪光點具有第二經裁剪光點大小。因此，第二光束裁剪機216經組態以產生第二經裁剪輻射脈衝之第二經裁剪光束216a，其中各第二經裁剪輻射脈衝具有第二經裁剪光點，該第二經裁剪光點具有如上所論述可在前述第二經裁剪光點大小範圍內調整之第二經裁剪光點大小。如例示性所示，無額外光束裁剪機安置在第二光束裁剪機216之「下游」。因此，第二經裁剪輻射脈衝可由光束裁剪系統輸出作為經裁剪輻射脈衝。然而，儘管如此，應明白光束裁剪系統可含有相同於或不同於第一光束裁剪機214或第二光束裁剪機216之額外光束裁剪機。

一般而言，第一光束裁剪機214可包括界定第一孔徑之第一光闌，該第一孔徑安置在傳輸經擴展光束204a(或若光束擴展器204省略，則為初級光束202a)所沿之路徑中(即，沿著光束傳輸路徑)。該第一光闌由可阻擋或以其他方式阻止初級輻射脈衝之傳輸之任何適合材料形成，使得初級輻射脈衝之一部分可透過該第一孔徑相對於該第一光闌選擇性地傳輸。在一實施例中，該第一光闌可由界定該第一孔徑之複數個元件形成。在一實施例中，該等元件之至少一者可相對於該等元件之另一者致動以調整該第一孔徑之大小及形狀之至少一者。該等元件可提供為可選擇性地移動至光束傳輸路徑並移出光束傳輸路徑(或以其他方式可選擇性地製成不透明或適宜的半透明)之任何元件以阻擋或以其他方式阻止初級輻射脈衝之至少一部分的 傳輸。可形成第一光闌之元件的實例包括板、反射式液晶顯示元件、透射式液晶顯示元件、半透射半反射式液晶顯示元件、或類似元件或其等之組合。

參考圖3，根據一實施例，圖1所示之第一光束裁剪機214可包括由複數個元件諸如彼此重疊並圓周配置為界定第一孔徑306之葉片304形成之第一光闌302。該等葉片304由外殼308圓周支撐。外殼308可界定輻射脈衝可傳輸通過之域或區域之最外邊界。雖然未展示，各葉片304之徑向外部耦合至可在外殼308內移動之致動元件(例如，致動器環)。當致動元件移動時，葉片304相對於彼此移動以改變孔徑306之大小及/或形狀(例如，自例示性所示孔徑306之大小及/或形狀至由虛線310例示性所示之大小及/或形狀)。因此，孔徑306之大小對應於中間經裁剪光點大小。

第一光束裁剪機214可經致動使得該等葉片304可連續或增量移動以調整孔徑306之大小使得孔徑306之大小可在介於約63.5 mm²(對應於約9 mm光點直徑)與約1.7 mm²(對應於約1.5 mm光點直徑)之間之前述第一經裁剪光點大小範圍內連續或增量調整。圖3中例示性所示之孔徑306之大小可在概念上表示對應於前述第一經裁剪光點大小範圍之較小端的大小(即，約1.7 mm²，對應於約1.5 mm光點直徑)。同樣地，虛線310可在概念上表示對應於前述第一經裁剪光點大小範圍之較大端的大小(即，約63.5 mm²，對應於約9 mm光點直徑)。在一實施例中，第一光 束裁剪機214可經致動可經組態以在該第一經裁剪光點大小範圍內以介於約0.78 μm²(對應於約1 μm光點直徑之增量改變)與約78.5 μm²(對應於約10 μm光點直徑的增量改變)之間的增量增量調整孔徑306之大小。

應明白關於圖3描述之第一光束裁剪機214係機械光圈。亦應明白第一光束裁剪機214可提供為任何類型的機械光圈(例如，經組態以產生具有非零最小大小之孔徑的機械光圈、具有經組態以覆蓋具有非零最小大小之孔徑之光閘的機械光圈、具有各經組態以阻擋由外殼界定的域之不同區域的兩組葉片之機械光圈、或類似光圈或其等之組合)。

參考圖4，根據一實施例，圖1所示之第二光束裁剪機216可包括第二光闌402，該第二光闌由單個板諸如具有界定於其中之複數個第二孔徑406之板404形成，該等孔徑圓周地配置在板404上在十字准線408之中心標注的點周圍。板404可由可選擇性地移動至光束傳輸路徑中並移出光束傳輸路徑之任何材料形成以阻擋或以其他方式阻止中間經經裁剪輻射脈衝的至少一部分之傳輸使得該中間經裁剪輻射脈衝之一部分可透過複數個第二孔徑相對於第二光闌選擇性地傳輸。第二孔徑406可藉由任何合適製程(例如，機械鑽孔、水射流鑽孔、或類似鑽孔或其等之組合)形成於板404中。如上所述構建後，第二光闌402可繞與板404上之前述點交叉的旋轉軸旋轉。當安裝在燒蝕光束源104內(例如，使得板404上之點可繞圖2所示之軸412 旋轉)時，複數個第二孔徑406之各者可選擇性地安置在光束傳輸路徑中。因此，選擇性地安置在光束傳輸路徑中之第二孔徑406之大小對應於第二經裁剪光點大小。

第二光束裁剪機216可經致動使得板404可連續或增量移動以調整孔徑306之大小使得孔徑306之大小可在介於約1.7 mm²(對應於約1.5 mm光點直徑)與約0.78 μm²(對應於約1 μm光點直徑)之間之前述第二經裁剪光點大小範圍內連續或增量調整。圖4中例示性所示之複數個第二孔徑406之第一者(即，第二孔徑406a)的大小可在概念上表示對應於前述第二經裁剪光點大小範圍之較小端的大小(即，約0.78 μm²，對應於約1 μm的光點直徑)。同樣地，圖4中例示性所示之複數個第二孔徑406之第二者(即，第二孔徑406b)的大小可在概念上表示對應於前述第二經裁剪光點大小範圍之較大端的大小(即，約1.7 mm²，對應於約1.5 mm光點直徑)。在一實施例中，第二孔徑406之大小沿著圓周方向圍繞板404上的前述點增量改變使得該等第二孔徑406之圓周相鄰孔徑之間的大小差異介於約0.78 μm²(對應於約1 μm光點直徑的增量改變)與約19.6 μm²(對應於約5 μm光點直徑的增量改變)之間。

雖然圖4將第二光束裁剪機216圖解說明為包括15個界定於板404中之第二孔徑406，但是應明白更多或更少第二孔徑406可界定在板404中。例如，板404可包括13、14、16、17、…30、31、50、100個等。在一實施例中，該等第二孔徑406之圓周相鄰的孔徑之間的距離可小於擴展 光點大小。在另一實施例中，該等第二孔徑406之圓周相鄰孔徑之間的距離可小於初級光點大小。在又另一實施例中，該等第二孔徑406之圓周相鄰孔徑之間的距離可小於或等於任何中間經裁剪光點大小。

第二光束裁剪機216可經致動使得板404可連續或增量移動以調整孔徑306之大小使得孔徑306之大小可在介於約1.7 mm²(對應於約1.5 mm光點直徑)與約0.78 μm²(對應於約1 μm光點直徑)之間之前述第二經裁剪光點大小範圍內連續或增量調整。圖4中例示性所示之複數個第二孔徑406之第一者(即，第二孔徑406a)的大小可在概念上表示對應於前述第二經裁剪光點大小範圍之較小端的大小(即，約0.78 μm²，對應於約1 μm的光點直徑)。同樣地，圖4中例示性所示之複數個第二孔徑406之第二者(即，第二孔徑406b)的大小可在概念上表示對應於前述第二經裁剪光點大小範圍之較大端的大小(即，約1.7 mm²，對應於約1.5 mm的光點直徑)。在一實施例中，第二孔徑406之大小沿著圓周方向圍繞板404上的前述點增量改變，使得該等第二孔徑406之圓周相鄰孔徑之間的大小差異介於約0.78 μm²(對應於約1 μm光點直徑的增量改變)與約19.6 μm²(對應於約5 μm光點直徑的增量改變)之間。

仍參考圖4，第二光束裁剪機216亦可包括形成於板404中之第三孔徑410。第三孔徑410之大小及/或形狀等於或基本上等於圖3所示之虛線310例示性所示之大小及/或形狀。在一實施例中，第三孔徑410之大小等於或基本上 等於對應於前述第一經裁剪光點大小範圍之較大端的大小(即，約63.5 mm²，對應於約9 mm光點直徑)。當安裝在燒蝕光束源104內時，第三孔徑406可選擇性地安置在光束傳輸路徑內。因此當第三孔徑410安置在光束傳輸路徑中時，中間經裁剪輻射脈衝之全部或中間經裁剪輻射脈衝之基本上全部可由第二光束裁剪機216傳遞並且由光束裁剪系統輸出作為經裁剪輻射脈衝206a之束中的經裁剪輻射脈衝。

返回參考圖2，裁剪控制系統208包括可操作地耦合至第二光束裁剪機216之第一致動器218及通信地(例如，有線或無線地)耦合至第一致動器218之控制器220。該第一致動器218可操作以致動第二光束裁剪機216使得第二孔徑406或第三孔徑410之一者安置在光束傳輸路徑中。裁剪控制系統208可進一步包括可操作地耦合至第一光束裁剪機214並且通信地(例如，有線或無線地)耦合至控制器220之第二致動器222。第二致動器222可操作以致動第一光束裁剪機214以調整安置在光束傳輸路徑中的孔徑306之大小及/或形狀。第一致動器218及/或第二致動器222可提供為可致動第二光束裁剪機216及第一光束裁剪機214之各自者之任何類型的致動器(例如，電致動器、氣動致動器、液壓致動器、或類似致動器或其等之組合)。

一般而言，控制器220包括處理器(未展示)，該處理器經組態以執行儲存在記憶體(未展示)中的指令以用受控方式操作第一致動器218及第二致動器222(例如，基 於自使用者介面(未展示)接收的使用者輸入224)。在一實施例中，控制器220可基於第二致動器222之操作控制第一致動器218之操作。

例如，當由控制器220接收之使用者輸入224指示經裁剪輻射脈衝具有大於對應於前述第一經裁剪光點大小範圍之較小端的大小(或小於前述第一經裁剪光點大小範圍之較大端的大小)之所要經裁剪輻射光點大小時，控制器220控制第二致動器222之操作以致動第一光束裁剪機214以形成具有中間經裁剪光點大小(其等於或(基本上等於)所要經裁剪輻射光點大小)之中間經裁剪輻射脈衝，並且亦控制第一致動器218之操作以致動第二光束裁剪機216以將第三孔徑410安置在光束傳輸路徑中。

在另一實例中，當由控制器220接收的使用者輸入224指示經裁剪輻射脈衝具有等於或基本上等於對應於前述第一經裁剪光點大小範圍之較小端的大小(或等於或基本上等於對應於前述第二經裁剪光點大小範圍之較大端的大小)之所需經裁剪輻射光點大小時，控制器220可簡單控制第一致動器218之操作來致動第二光束裁剪機216以將複數個第二孔徑406之一適當者安置在光束傳輸路徑中，以形成具有等於(或基本上等於)所需經裁剪輻射光點大小之第二經裁剪光點大小之第二經裁剪輻射脈衝。

在另一實例中，當由控制器220接收的使用者輸入224指示經裁剪輻射脈衝具有小於對應於前述第一經裁剪光點大小範圍之較小端的大小之所需經裁剪輻射光點大小時， 控制器220可簡單控制第一致動器218之操作來致動第二光束裁剪機216以將複數個第二孔徑406之一適當者安置在光束傳輸路徑中，以形成具有等於(或基本上等於)所需經裁剪輻射光點大小之第二經裁剪光點大小之第二經裁剪輻射脈衝。

控制器220可包括定義各種控制、管理及/或調節功能之操作邏輯(未展示)，且可呈專用軟體之形式，諸如硬線狀態機、執行程式化指令之處理器、及/或熟習此項技術者可想到之不同形式。操作邏輯可包括數位電路、類比電路、軟體或任何此等類型之混合式組合。在一實施例中，控制器220包括可程式化微控制器微處理器、或可包括經配置以根據操作邏輯執行儲存在記憶體(未展示)中之指令之一個或多個處理單元的其他處理器。記憶體可包括一種或多種類型，包括半導體、磁及/或光學種類；及/或可為揮發性及/或非揮發性種類。在一實施例中，記憶體儲存可由操作邏輯執行的指令。或者或此外，記憶體可儲存可由操作邏輯操縱的資料。在一配置中，以管理並控制傳送系統光束裁剪系統206之操作態樣之操作邏輯的控制器/處理器形式而包括操作邏輯及記憶體，然而在其他配置中其等可為獨立。

前述內容闡釋本發明之實施例並且不被解釋為限制本發明。雖然已描述本發明之一些例示性實施例，但是熟習此項技術者應易明白在本質上不脫離本發明之新穎教示及優點的情況下，例示性實施例中許多修改係可行的。因此， 所有此等修改旨在包括在如申請專利範圍中所界定之本發明之範疇內。因此，應瞭解前述內容闡釋本發明並且不被解釋為限於所揭示之本發明之特定例示性實施例，且對所揭示例示性實施例的修改以及其他實施例旨在包括在隨附申請專利範圍之範疇內。本發明由下列申請專利範圍界定，申請專利範圍之等效物包括於本發明內。

在描述上述設備後，應明白本發明之實施例可以許多不同形式實施及實行。例如，在本發明之一實施例中，設備可具備：第一光束裁剪機，其經組態以裁剪具有第一光點大小之輻射脈衝之一部分以形成具有中間裁剪光點之中間裁剪輻射脈衝，該中間經裁剪光點具有小於該第一光點大小之中間經裁剪光點大小；及第二光束裁剪機，其經組態以裁剪該中間經裁剪光點以形成具有第二經裁剪光點之第二經裁剪輻射脈衝，該第二經裁剪光點具有小於該中間經裁剪光點大小之第二經裁剪光點大小。

在本發明之另一實施例中，一種方法可包括基於一光束裁剪機之操作控制另一光束裁剪機之操作。

100‧‧‧設備

102‧‧‧燒蝕腔室

104‧‧‧燒蝕光束源

106‧‧‧分析系統

108‧‧‧燒蝕腔室本體

108a‧‧‧容納區域

110‧‧‧目標

112‧‧‧傳輸窗

114‧‧‧輻射脈衝

116‧‧‧載氣入口

118‧‧‧氣溶膠輸送導管

202‧‧‧輻射源

202a‧‧‧初級光束

204‧‧‧光束擴展器

204a‧‧‧經擴展光束

206‧‧‧光束裁剪系統

206a‧‧‧經裁剪光束

208‧‧‧裁剪控制系統

210‧‧‧鏡子

212‧‧‧透鏡

214‧‧‧光束裁剪機

214a‧‧‧中間經裁剪光束

216‧‧‧第二光束裁剪機

218‧‧‧第一致動器

220‧‧‧控制器

222‧‧‧第二致動器

224‧‧‧使用者輸入

302‧‧‧第一光闌

304‧‧‧葉片

306‧‧‧第一孔徑

308‧‧‧外殼

310‧‧‧虛線

402‧‧‧第二光闌

404‧‧‧板

406‧‧‧第二孔徑

406a‧‧‧第二孔徑

406b‧‧‧第二孔徑

408‧‧‧十字准線

410‧‧‧第三孔徑

412‧‧‧軸

圖1係圖解說明根據一實施例之設備之示意圖。

圖2係圖解說明圖1所示之燒蝕光束源之一實施例之示意圖。

圖3係圖解說明根據一實施例之圖2所示之第一光束裁剪機之平面圖。

圖4係圖解說明根據一實施例之圖2所示之第二光束 裁剪機之平面圖。

104‧‧‧燒蝕光束源

202‧‧‧輻射源

202a‧‧‧初級光束

204‧‧‧光束擴展器

204a‧‧‧經擴展光束

206‧‧‧光束裁剪系統

206a‧‧‧經裁剪光束

208‧‧‧裁剪控制系統

210‧‧‧鏡子

212‧‧‧透鏡

214‧‧‧光束裁剪機

214a‧‧‧中間經裁剪光束

216‧‧‧第二光束裁剪機

218‧‧‧第一致動器

220‧‧‧控制器

222‧‧‧第二致動器

224‧‧‧使用者輸入

Claims (23)

1. 一種設備，其包括：一第一光束裁剪機，其具有界定安置在沿其可傳輸一輻射脈衝束之一光束傳輸路徑中之一第一孔徑的一第一光圈，該輻射脈衝光束具有具一第一光點大小之一第一光點，其中一第一光束裁剪機經組態使得在該光束傳輸路徑中之一輻射脈衝束中之一輻射脈衝之一部分可透過該第一孔徑相對於該第一光圈選擇性地傳輸以傳遞具有一中間經裁剪光點之一中間經裁剪輻射脈衝，該中間經裁剪光點具有小於該第一光點大小之一中間經裁剪光點大小；及一第二光束裁剪機，其具有界定複數個第二孔徑之一第二光圈，其中該第二光束裁剪機經組態使得該複數個第二孔徑之各者可選擇性地安置在該光束傳輸路徑中，其中該複數個第二孔徑之各者經組態使得該經裁剪輻射脈衝之一部分可透過該複數個第二孔徑相對於該第二光圈選擇性地傳輸以傳遞具有一第二經裁剪光點之一第二經裁剪輻射脈衝，該第二經裁剪光點具有小於該中間經裁剪光點大小之一第二經裁剪光點大小。
2. 如申請專利範圍第1項之設備，其中該第一光圈包括界定該第一孔徑之複數個元件，其中該複數個元件之至少一者可相對於該複數個元件之另一者致動以調整該第一孔徑之一大小及一形狀之至少一者。
3. 如申請專利範圍第2項之設備，其中該複數個元件之該至少一者可相對於該複數個元件之另一者移動以調整該 第一孔徑之一大小及一形狀之至少一者。
4. 如申請專利範圍第2項之設備，其中該第一孔徑之一大小及一形狀之至少一者可調整使得該中間經裁剪光點大小可在介於一第一中間經裁剪光點大小與小於該第一中間經裁剪光點大小之一第二中間經裁剪光點大小之間之一第一經裁剪光點大小範圍內調整。
5. 如申請專利範圍第4項之設備，其中該第一中間經裁剪光點大小小於該第一光點大小。
6. 如申請專利範圍第4項之設備，其中該第一中間經裁剪光點大小大於約1.7 mm²。
7. 如申請專利範圍第4項之設備，其中該第二中間經裁剪光點大小小於約63.5 mm²。
8. 如申請專利範圍4項之設備，其中該第一孔徑之一大小及一形狀之至少一者可調整使得該中間經裁剪光點大小可調整至小於該第一中間經裁剪光點大小並大於該第二中間經裁剪光點大小之至少一額外經裁剪大小。
9. 如申請專利範圍第8項之設備，其中該第一孔徑之一大小及一形狀之至少一者可調整使得該中間經裁剪光點大小可調整至多於50個中間經裁剪光點大小。
10. 如申請專利範圍第4項之設備，其中該複數個第二孔徑之一者經組態使得該第二經裁剪大小基本上等於該第二中間經裁剪光點大小。
11. 如申請專利範圍第1項之設備，其中該複數個第二孔徑包括至少30個第二孔徑。
12. 如申請專利範圍第1項之設備，其中該複數個第二孔徑之至少二者之間之一距離小於該第一光點之一最大尺寸。
13. 如申請專利範圍第1項之設備，其中第二光圈可繞一旋轉軸旋轉並且該複數個第二孔徑繞該旋轉軸圓周地配置在該第二光圈內。
14. 如申請專利範圍第1項之設備，其中該第二光圈進一步界定一第三孔徑，其中該第二光束裁剪機經組態使得該第三孔徑可選擇性地安置在該光束傳輸路徑中，其中該第三孔徑經組態使得該中間經裁剪輻射脈衝之至少基本上全部傳遞通過該第三孔徑。
15. 如申請專利範圍第1項之設備，其進一步包括經組態以產生該輻射脈衝束之一燒蝕光束源。
16. 如申請專利範圍第15項之設備，其中該燒蝕光束源包括經組態以產生一雷射輻射脈衝作為該輻射脈衝之一雷射。
17. 如申請專利範圍第16項之設備，其進一步包括安置在該雷射與該第一光束裁剪機之間之一光束擴展器。
18. 如申請專利範圍第17項之設備，其進一步包括：一物鏡，其安置在該光束傳輸路徑中並經組態以聚焦該第二經裁剪輻射脈衝以產生聚焦的輻射脈衝，該聚焦的輻射脈衝具有足以燒蝕一目標之一部分並產生包括自該目標燒蝕的材料之一氣溶膠之一劑量；及一氣溶膠傳輸導管，其經組態以將該氣溶膠輸送至一 分析系統。
19. 如申請專利範圍第1項之設備，其進一步包括：一第一致動器，其耦合至該第二光束裁剪機，其中該第一致動器可操作以致動該第二光圈使得該複數個第二孔徑之一者安置在該光束傳輸路徑中；及一控制器，其耦合至該第一致動器，其中該控制器包括：一記憶體；及一處理器，其經組態以執行儲存在該記憶體中的指令以控制該第一致動器之操作。
20. 如申請專利範圍第19項之設備，其中該第一光圈包括界定該第一孔徑之複數個元件，其中該複數個元件之至少一者可相對於該複數個元件之另一者致動以調整該第一孔徑之一大小及一形狀之至少一者，該設備進一步包括耦合至該第一光束裁剪機及該控制器之一第二致動器，其中該第二致動器可操作以致動該複數個元件之該至少一者，且其中該處理器經進一步組態以執行儲存在該記憶體中之指令以控制該第二致動器之操作。
21. 如申請專利範圍第20項之設備，其中該處理器經進一步組態以執行儲存在該記憶體中之指令以基於該第二致動器之操作控制該第一致動器之操作。
22. 一種方法，其包括：裁剪具有一第一光點大小之一輻射脈衝之一部分以形 成具有一中間經裁剪光點之一中間經裁剪輻射脈衝，該中間經裁剪光點具有小於該第一光點大小之一中間經裁剪光點大小；及裁剪該中間經裁剪光點以形成具有一第二經裁剪光點之一第二經裁剪輻射脈衝，該第二經裁剪光點具有小於該中間經裁剪光點大小之一第二經裁剪光點大小。
23. 如申請專利範圍第22項之方法，其中該輻射脈衝係一雷射輻射脈衝。