TW202113492A - 經安置空芯光纖配置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種經安置空芯光纖配置，其包含具有一微觀結構之一空芯光纖，及一種安置配置，其包含經組態以將一力施加至該空芯光纖之一外部層之複數個安置接觸件。該空芯光纖之一部分位於該安置配置之一接納區中。該複數個安置接觸件定位在該接納區周圍。該安置接觸件分佈在該接納區周圍，該安置接觸件之該分佈對應於該空芯光纖之該微觀結構之特徵之一分佈。可在一輻射源裝置中使用該經安置空芯光纖以用於提供寬頻帶輻射。

Description

經安置空芯光纖配置
本發明係關於一種用於空芯光纖之經安置光纖配置。具體而言，本發明係關於藉由安置件施加至包含內部微觀結構之空芯光纖之力之分佈。
微影裝置為經建構以將所要圖案施加至基板上之機器。微影裝置可用於例如積體電路(integrated circuit；IC)之製造中。微影裝置可例如將圖案化器件(例如，遮罩)處之圖案(通常亦稱為「設計佈局」或「設計」)投影至設置於基板(例如，晶圓)上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。
為了將圖案投影至基板上，微影裝置可使用電磁輻射。此輻射之波長判定可形成於基板上之特徵的最小大小。當前在使用中之典型波長為365 nm (i線)、248 nm、193 nm及13.5 nm。相比於使用例如具有193 nm之波長之輻射之微影裝置，使用具有介於4至20 nm範圍內(例如6.7 nm或13.5 nm)之波長的極紫外(extreme ultraviolet；EUV)輻射之微影裝置可用以在基板上形成更小特徵。
低k1 微影可用以處理尺寸小於微影裝置之典型解析度限制的特徵。在此程序中，可將解析度公式表示為CD = k1 ×λ/NA，其中λ為所採用輻射之波長，NA為微影裝置中之投影光學器件之數值孔徑，CD為「臨界尺寸」(通常為所印刷之最小特徵大小，但在此狀況下為半間距)且k1 為經驗解析度因子。一般而言，k1 愈小，則愈難以在基板上再生類似於由電路設計者規劃之形狀及尺寸以便達成特定電功能性及效能的圖案。為了克服此等困難，可將複雜微調步驟應用於微影投影裝置及/或設計佈局。此等步驟包括例如但不限於NA之最佳化、定製照明方案、相移圖案化器件之使用、諸如設計佈局中之光學近接校正(optical proximity correction；OPC，有時亦稱為「光學及程序校正」)的設計佈局之各種最佳化或一般定義為「解析度增強技術」(resolution enhancement technique；RET)之其他方法。替代地，用於控制微影裝置之穩定性之嚴格控制環路可用以改良在低k1下之圖案之再生。
關於微影應用，在微影裝置內及在微影裝置外部均可執行許多不同類型之量測。一般而言，可藉由使用輻射源以輻照量測目標之裝置及可操作以量測自目標散射之入射輻射之一部分的至少一個屬性之偵測系統執行此等量測。在微影裝置外部之量測裝置之實例包括度量衡裝置及檢測裝置。度量衡裝置可返回與基板之一或多個屬性相關的資料，其中資料可為定量資料。檢測裝置可偵測基板上之缺陷或瑕疵。在微影裝置內部之量測系統之實例包括用於量測基板上之圖案之屬性的構形量測、位置量測及對準量測。
量測之品質可影響與其相關聯的微影程序之品質。可影響量測之品質之要素中的一者為在量測中使用之輻射之品質。
可使用不同類型之輻射來詢問基板之不同屬性。
根據本發明之第一態樣，提供一種經安置空芯光纖配置，其包含具有微觀結構之空芯光纖及包含經組態以將力施加至空芯光纖之外部層之複數個安置接觸件的安置配置。空芯光纖之一部分位於安置配置之接納區中。複數個安置接觸件定位在接納區周圍。該安置接觸件分佈在接納區周圍，該安置接觸件之該分佈對應於空芯光纖之微觀結構之特徵之分佈。
視情況，複數個安置接觸件中之每一者可經組態以將實質上相同的力施加至空芯光纖之外部層。
視情況，複數個安置接觸件之位置可在接納區周圍為等距的。
視情況，微觀結構之特徵之分佈可包含對稱性。複數個安置接觸件之位置可具有對應於微觀結構之對稱性的對稱性。
視情況，空芯光纖可為包含具有複數個圍繞空芯之毛細管之單環結構的空芯光子晶體光纖。
視情況，在單環結構中之毛細管分佈可具有多個旋轉對稱性。安置接觸件之數目為旋轉對稱性之數目的整數倍數或旋轉對稱性之數目為安置接觸件之數目的整數倍數。
視情況，安置接觸件之數目可等於圍繞空芯之毛細管的數目。
視情況，經安置在安置配置之接納區內部之空芯光纖的部分可為空芯光纖之末端部分。
視情況，藉由安置接觸件所施加之力可為可調整的。
視情況，安置配置可包含經彈簧加壓螺釘，其經組態以調整藉由安置接觸件施加之力。
視情況，安置配置可包含電配置，其經組態以藉由施加電場來調整藉由安置接觸件施加之力。
視情況，電配置可包含在安置配置之第一側上之第一板，及在安置配置之第二側上之第二板，其中接納區位於第一側與第二側之間。力可經組態以藉由調整施加於第一板與第二板之間的電場來調整。
視情況，安置配置可包含磁配置，其經組態以藉由施加磁場來調整藉由安置接觸件施加之力。
視情況，磁配置可包含在安置配置之第一側上之第一磁體，及安置配置之第二側之第二磁體，其中接納區位於第一側與第二側之間。力可經組態以藉由調整施加於第一磁體與第二磁體之間的磁場來調整。
視情況，力可經組態以進行調整以最佳化針對預定窄波長範圍之空芯光纖之效能。
視情況，預定窄波長範圍可包含用於提供輸入輻射以耦合至空芯光纖中之源之波長。
視情況，預定波長範圍可包含空芯光纖之操作波長範圍之至少一部分。
視情況，空芯光纖可經組態以在寬頻帶波長範圍內操作。
視情況，寬頻帶波長範圍可包含200 nm至2000 nm之波長。
視情況，寬頻帶波長範圍可包含400 nm至1000 nm之波長。
視情況，安置配置可包含具有形成接納區之部分之凹槽的基底，及經組態以覆蓋基底之頂部封蓋。
視情況，頂部封蓋可包含用於接納空芯光纖之凹槽，其中頂部封蓋凹槽可與基底凹槽對準以形成接納區。
視情況，當頂部封蓋覆蓋基底時，基底凹槽及頂部封蓋可經組態以形成多邊形形狀。
視情況，多邊形形狀之各側可包含安置接觸件。
視情況，多邊形形狀可為正多邊形形狀。
視情況，經安置空芯光纖配置可進一步包含儲集器，該儲集器經組態以提供在儲集器之內部與儲集器之外部之間的可重複密封之氣密密封。經安置空芯光纖可位於儲集器內部。儲集器可經組態以含有受控制的氣體混合物。
視情況，經安置空芯光纖配置可包含第二安置配置，其中空芯光纖之第二部分可位於第二安置配置之接納區內部。
根據本發明之另一態樣，提供一種經安置空芯光纖配置，其包含：空芯光纖，其具有微觀結構；及安置配置，其包含經組態以在複數個接觸點處將力施加空芯光纖之外部層之複數個安置接觸件。空芯光纖可位於安置配置之接納區中。複數個安置接觸件可均勻地定位在安置配置之接納區周圍。複數個安置接觸件可經組態以在複數個接觸點中之每一者處將實質上相同的力施加至空芯光纖之外部層。
視情況，空芯光纖可為包含單環之空芯光子晶體光纖，該單環包含圍繞空芯之複數個毛細管。
根據本發明之另一態樣，提供一種用於提供輸出輻射之輻射源裝置。輻射源裝置可包含如上文所描述之經安置空芯光纖配置。空芯光纖可包含經組態以接收輸入輻射之輸入端部分，及經組態以提供輸出輻射之輸出端部分。空芯光纖之輸出端部分可位於第一安置配置之接納區內部。
視情況，輸出輻射可為寬頻帶輸出輻射。空芯光纖可經組態以在輸入端部分處接收輸入輻射，當輻射傳播通過空芯光纖時增寬輸入輻射之波長範圍，且在空芯光纖之輸出端部分處提供寬頻帶輸出輻射。
視情況，空芯光纖之輸入端部分可位於經組態以接納空芯光纖之輸入端部分的第二安置配置之接納區中。第二安置配置及輸入端部分可位於儲集器之內部的內部。
視情況，第一安置配置可經組態以將第一力施加至輸出端部分且第二安置配置可經組態以將第二力施加至輸入端部分。可最佳化第一力以減少在包含在輸出輻射中之窄波長範圍中之應力誘發的損耗或模式加擾。可最佳化第二力以減少在輸入波長中之應力誘發的損耗或模式加擾。
根據本發明之另一態樣，提供一種將空芯光纖安置至安置配置中之方法。方法可包含：提供如上文所描述之空芯光纖及安置配置；將空芯光纖之一部分安置在安置配置中；將輸入輻射提供至空芯光纖之末端區段；量測由空芯光纖輸出之輻射以用於判定應力誘發的損耗或模式加擾；及當量測由光纖輸出之輻射時，調整藉由安置配置之複數個安置接觸件施加之力，以使得在空芯光纖內部之應力誘發的損耗或模式加擾減少。
根據本發明之另一態樣，提供一種包含如上文所描述之輻射源裝置的度量衡配置。
根據本發明之另一態樣，提供一種包含如上文所描述之度量衡配置的度量衡裝置。
根據本發明之另一態樣，提供一種包含如上文所描述之度量衡配置的檢測裝置。
根據本發明之另一態樣，提供一種包含如上文所描述之度量衡配置的微影裝置。
在本發明之文件中，術語「輻射」及「光束」用以涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外輻射(例如具有365、248、193、157或126 nm之波長)及極紫外輻射(EUV，例如具有在約5至100 nm之範圍內之波長)。
如本文中所採用之術語「倍縮光罩」、「遮罩」或「圖案化器件」可廣泛地解釋為係指可用以向入射輻射光束賦予經圖案化橫截面之通用圖案化器件，該經圖案化橫截面對應於待在基板的目標部分中產生之圖案。在此內容背景中亦可使用術語「光閥」。除經典遮罩(透射或反射、二元、相移、混合式等)以外，其他此類圖案化器件之實例包括可程式化鏡面陣列及可程式化LCD陣列。
圖1示意性地描繪微影裝置LA。微影裝置LA包括：照明系統(亦稱為照明器) IL，其經組態以調節輻射光束B (例如，UV輻射、DUV輻射或EUV輻射)；遮罩支撐件(例如，遮罩台) T，其經建構以支撐圖案化器件(例如，遮罩) MA且連接至經組態以根據某些參數準確地定位圖案化器件MA之第一定位器PM；基板支撐件(例如，晶圓台) WT，其經建構以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓) W且連接至經組態以根據某些參數準確地定位基板支撐件之第二定位器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器件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，包含一或多個晶粒)上。
在操作中，照明系統IL例如經由光束遞送系統BD自輻射源SO接收輻射光束。照明系統IL可包括用於導向、塑形及/或控制輻射之各種類型之光學組件，諸如，折射、反射、磁性、電磁、靜電及/或其他類型之光學組件，或其任何組合。照明器IL可用以調節輻射光束B，以在圖案化器件MA之平面處在其橫截面中具有所要之空間及角強度分佈。
本文所使用之術語「投影系統」PS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漬液體之使用或真空之使用之其他因素的各種類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、合成、磁性、電磁及/或靜電光學系統，或其任何組合。可將本文中對術語「投影透鏡」之任何使用視為與更一般術語「投影系統」PS同義。
微影裝置LA可屬於以下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對高折射率之液體(例如，水)覆蓋，以便填充投影系統PS與基板W之間的空間，此亦稱為浸潤微影。在以引用之方式併入本文中的US6952253中給出關於浸潤技術之更多資訊。
微影裝置LA亦可屬於具有兩個或更多個基板支撐件WT (亦稱為「雙載物台」)之類型。在此「多載物台」機器中，可並行地使用基板支撐件WT，且/或可在位於基板支撐件WT中之一者上的基板W上進行準備基板W之後續曝光的步驟，同時將另一基板支撐件WT上之另一基板W用於在另一基板W上曝光圖案。
除了基板支撐件WT以外，微影裝置LA亦可包含量測載物台。量測載物台經配置以固持感測器及/或清潔器件。感測器可經配置以量測投影系統PS之屬性或輻射光束B之屬性。量測載物台可固持多個感測器。清潔器件可經配置以清潔微影裝置之部分，例如投影系統PS之一部分或提供浸潤液體之系統之一部分。量測載物台可在基板支撐件WT遠離投影系統PS時在投影系統PS下方移動。
在操作中，輻射光束B入射於固持在遮罩支撐件T上之圖案化器件(例如，遮罩) MA上，且由存在於圖案化器件MA上之圖案(設計佈局)進行圖案化。在已橫穿遮罩MA的情況下，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及位置量測系統IF，可準確地移動基板支撐件WT，例如以便在聚焦及對準之位置處在輻射光束B之路徑中定位不同的目標部分C。類似地，第一定位器PM及可能的另一位置感測器(其未在圖1中明確地描繪)可用於相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化器件MA。可使用遮罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記P1、P2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。在基板對準標記P1、P2位於目標部分C之間時，將此等基板對準標記稱為切割道對準標記。
如圖2中所展示，微影裝置LA可形成微影單元LC (有時亦稱為微影製造單元(lithocell)或(微影)叢集)之部分，該微影單元常常亦包括用以對基板W執行曝光前程序及曝光後程序之裝置。習知地，此等包括用以沈積抗蝕劑層之旋塗器SC、用以使經曝光抗蝕劑顯影的顯影器DE、例如用於調節基板W之溫度(例如用於調節抗蝕劑層中之溶劑)的冷卻板CH及烘烤板BK。基板處置器或機器人RO自輸入/輸出埠I/O1、I/O2拾取基板W，在不同程序裝置之間移動該等基板且將基板W遞送至微影裝置LA之裝載匣LB。微影製造單元中通常亦統稱為塗佈顯影系統(track)之器件通常處於塗佈顯影系統控制單元TCU之控制下，該塗佈顯影系統控制單元TCU自身可受監督控制系統SCS控制，該監督控制系統SCS亦可例如經由微影控制單元LACU控制微影裝置LA。
為了正確且一致地曝光由微影裝置LA曝光之基板W，需要檢測基板以量測經圖案化結構之屬性，諸如後續層之間的疊對誤差、線厚度、臨界尺寸(CD)等。出於此目的，可在微影製造單元LC中包括檢測工具(未展示)。若偵測到誤差，則可例如對後續基板之曝光或對待對基板W執行之其他處理步驟進行調整，尤其在同一批量或批次之其他基板W仍待曝光或處理之前進行檢測的情況下。
亦可稱為度量衡裝置之檢測裝置用以判定基板W之屬性，且特定言之，判定不同基板W之屬性如何變化或與同一基板W之不同層相關聯之屬性在不同層間如何變化。檢測裝置可替代地經建構以識別基板W上之缺陷，且可為例如微影製造單元LC之部分，或可整合至微影裝置LA中，或甚至可為獨立器件。檢測裝置可量測潛影(在曝光之後在抗蝕劑層中之影像)上之屬性，或半潛影(在曝光後烘烤步驟PEB之後在抗蝕劑層中之影像)上之屬性，或經顯影抗蝕劑影像(其中抗蝕劑之經曝光部分或未經曝光部分已移除)上之特性，或甚至經蝕刻影像(在諸如蝕刻之圖案轉印步驟之後)上之特性。
通常，微影裝置LA中之圖案化程序為在處理中之最關鍵步驟中的一者，其需要基板W上之結構之尺寸標定及置放的高準確度。為了確保此高準確度，可將三個系統組合於如圖3中示意性地描繪之所謂的「整體」控制環境中。此等系統中之一者係微影裝置LA，其(實際上)連接至度量衡工具MT (第二系統)且連接至電腦系統CL (第三系統)。此「整體」環境之關鍵在於最佳化此等三個系統之間的合作以加強總體程序窗且提供嚴格控制環路，以確保由微影裝置LA執行之圖案化保持在程序窗口內。程序窗界定程序參數(例如劑量、焦點、疊對)之範圍，在該範圍內，具體製造程序產生經界定結果(例如功能半導體器件)，通常在該範圍內允許在微影程序或圖案化程序中之程序參數變化。
電腦系統CL可使用待圖案化之設計佈局(之部分)以預測使用哪種解析度增強技術且執行運算微影模擬及計算以判定哪種遮罩佈局及微影裝置設定達成圖案化程序之最大總體程序窗(在圖3中由第一標度SC1中之雙箭頭描繪)。典型地，解析度增強技術經配置以匹配微影裝置LA之圖案化可能性。電腦系統CL亦可用以偵測微影裝置當前正在程序窗內何處操作(例如使用來自度量衡工具MT之輸入)以預測缺陷是否可歸因於例如次佳處理而存在(在圖3中由第二標度SC2中之指向「0」之箭頭描繪)。
度量衡工具MT可將輸入提供至電腦系統CL以實現準確模擬及預測，且可將回饋提供至微影裝置LA以識別例如微影裝置LA之校準狀態中的可能漂移(在圖3中由第三標度SC3中之多個箭頭描繪)。
在微影程序中，需要頻繁地對所產生結構進行量測，例如用於程序控制及驗證。用以進行此量測之工具通常稱為度量衡工具MT。用於進行此類量測之不同類型的度量衡裝置MT為吾人所知，包括掃描電子顯微鏡或各種形式之散射計度量衡工具MT。散射計為多功能器具，其允許藉由在光瞳或與散射計之接物鏡之光瞳共軛的平面中具有感測器來量測微影程序之參數(量測通常稱為以光瞳為基礎之量測)，或藉由在影像平面或與影像平面共軛之平面中具有感測器來量測微影程序之參數，在此狀況下量測通常稱為以影像或場為基礎之量測。以全文引用之方式併入本文中之專利申請案US20100328655、US2011102753A1、US20120044470A、US20110249244、US20110026032或EP1,628,164A中進一步描述此類散射計及相關聯之量測技術。前述散射計可使用來自軟x射線及對近IR波長範圍可見之光來量測光柵。
在第一實施例中，散射計MT為角度解析散射計。在此散射計中，重建構方法可應用於經量測信號以重建構或計算光柵之屬性。此重構可例如由模擬散射輻射與目標結構之數學模型之交互作用且比較模擬結果與量測之彼等引起。調整數學模型之參數，直至經模擬交互作用產生與自真實目標觀測到之繞射圖案類似的繞射圖案為止。
在第二實施例中，散射計MT為光譜散射計MT。在此光譜散射計MT中，由輻射源發射之輻射經導向至目標上，且來自目標之反射或散射輻射經導向至光譜儀偵測器，該光譜儀偵測器量測鏡面反射輻射之光譜(亦即，隨波長而變之強度之量測)。根據此資料，可例如藉由嚴密耦合波分析及非線性回歸或藉由與經模擬光譜庫比較來重建構產生偵測到之光譜的目標之結構或輪廓。
在第三實施例中，散射計MT為橢圓量測散射計。橢圓量測散射計允許藉由量測針對每一偏振狀態之散射輻射來判定微影程序之參數。此度量衡裝置藉由在度量衡裝置之照明區段中使用例如適當偏振濾光器來發射偏振光(諸如線性、圓形或橢圓)。適合於度量衡裝置之源亦可提供偏振輻射。以全文引用之方式併入本文中之美國專利申請案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及13/891,410中描述現有橢圓量測散射計的各種實施例。
在散射計MT之一個實施例中，散射計MT適用於藉由量測反射光譜及/或偵測組態中之不對稱性(該不對稱性係與疊對之範圍相關)來量測兩個未對準光柵或週期性結構之疊對。可將兩個(通常疊對)光柵結構施加於兩個不同層(未必為連續層)中，且該兩個光柵結構可形成為處於晶圓上之實質上相同的位置處。散射計可具有如例如在共同擁有之專利申請案EP1,628,164A中所描述之對稱偵測組態，以使得任何不對稱性可清楚地區分。此提供用以量測光柵中之未對準之直接了當的方式。可在以全文引用之方式併入本文中之PCT專利申請公開案第WO 2011/012624號或美國專利申請案第US 20160161863號中找到在經由週期性結構之不對稱性量測目標時用於量測含有週期性結構之兩個層之間的疊對誤差之其他實例。
其他所關注參數可為焦點及劑量。可藉由如以全文引用之方式併入本文中之美國專利申請案US2011-0249244中所描述之散射量測(或替代地藉由掃描電子顯微法)同時判定焦點及劑量。可使用針對焦點能量矩陣(focus energy matrix；FEM，亦稱為焦點曝光矩陣)中之每一點的具有臨界尺寸及側壁角量測之唯一組合的單一結構。若臨界尺寸及側壁角之此等唯一組合為可獲得的，則可根據此等量測唯一地判定聚焦及劑量值。
度量衡目標可為藉由微影程序主要在抗蝕劑中形成且亦在例如蝕刻程序之後形成之複合光柵的集合。通常，光柵中之結構之間距及線寬很大程度上取決於量測光學器件(尤其光學器件之NA)以能夠捕獲來自度量衡目標之繞射階。如較早所指示，繞射信號可用以判定兩個層之間的移位(亦稱為『疊對』)或可用以重建構如由微影程序產生的原始光柵之至少部分。此重建構可用以提供微影程序之品質之導引，且可用以控制微影程序之至少部分。目標可具有經組態以模仿在目標中之設計佈局之功能性部分的尺寸之較小子分段。歸因於此子分段，目標將表現得與設計佈局之功能性部分更類似，以使得總體程序參數量測更佳地類似於設計佈局之功能性部分。可在填充不足模式中或在填充過度模式中量測目標。在填充不足模式中，量測光束產生小於總體目標之光點。在填充過度模式中，量測光束產生大於總體目標之光點。在此填充過度模式中，亦有可能同時量測不同目標，藉此同時判定不同處理參數。
使用具體目標之微影參數之總體量測品質至少部分地由用以量測此微影參數之量測配方來判定。術語「基板量測配方」可包括量測自身之一或多個參數、經量測之一或多個圖案之一或多個參數，或此兩者。舉例而言，若用於基板量測配方中之量測為基於繞射的光學量測，則量測之參數中的一或多者可包括輻射之波長、輻射之偏振、輻射相對於基板之入射角、輻射相對於基板上之圖案的定向等。用以選擇量測配方的準則中之一者可為例如量測參數中之一者對於處理變化的靈敏度。更多實例描述於以全文引用之方式併入本文中之美國專利申請案US2016-0161863及所公開的美國專利申請案US 2016/0370717A1中。
構形量測系統、位階感測器或高度感測器(且其可整合於微影裝置中)經配置以量測基板(或晶圓)之頂部表面之構形。基板之構形之映圖(亦稱為高度圖)可由指示隨基板上之位置而變的基板之高度的此等量測產生。此高度圖隨後可用以在將圖案轉印於基板上期間校正基板之位置，以便在基板上之恰當聚焦位置中提供圖案化器件之空中影像。將理解，「高度」在此內容背景中係指相對於基板大體上在平面外之維度(亦稱為Z軸)。通常，位階或高度感測器在固定位置(相對於其自身光學系統)處執行量測，且基板與位階或高度感測器之光學系統之間的相對移動跨基板在各位置處產生高度量測。
僅說明操作原理之圖4中示意性地展示此項技術中已知之位階或高度感測器LS的實例。在此實例中，位階感測器包含光學系統，該光學系統包括投影單元LSP及偵測單元LSD。投影單元LSP包含提供輻射光束LSB之輻射源LSO，該輻射光束LSB由投影單元LSP之投影光柵PGR賦予。舉例而言，輻射源LSO可為諸如超連續光譜光源之窄頻帶或寬頻帶輻射源、偏振或非偏振、脈衝或連續，諸如偏振或非偏振雷射光束。輻射源LSO可包括具有不同顏色或波長範圍之複數個輻射源，諸如複數個LED。位階感測器LS之輻射源LSO不限於可見輻射，但可另外地或替代地涵蓋UV及/或IR輻射及適合於自基板之表面反射的任何波長範圍。
投影光柵PGR為包含週期性結構的週期性光柵，該週期性結構產生具有週期性變化強度之輻射光束BE1。具有週期性變化強度之輻射光束BE1經導向基板W上的相對於垂直於入射基板表面之軸(Z軸)具有入射角ANG的量測位置MLO，該入射角ANG介於0度與90度之間，通常介於70度與80度之間。在量測位置MLO處，圖案化輻射光束BE1由基板W反射(藉由箭頭BE2指示)且經導向偵測單元LSD。
為了判定量測位置MLO處之高度位階，位階感測器進一步包含偵測系統，該偵測系統包含偵測光柵DGR、偵測器DET及用於處理偵測器DET之輸出信號的處理單元(未展示)。偵測光柵DGR可與投影光柵PGR一致。偵測器DET產生偵測器輸出信號，該偵測器輸出信號指示所接收之光，例如指示所接收之光的強度，諸如光偵測器，或表示所接收之強度的空間分佈，諸如攝影機。偵測器DET可包含一或多種偵測器類型之任何組合。
藉助於三角量測技術，可判定量測位置MLO處之高度位階。所偵測之高度位階通常與如藉由偵測器DET所量測之信號強度相關，該信號強度具有尤其取決於投影光柵PGR之設計及(傾斜)入射角ANG的週期性。
投影單元LSP及/或偵測單元LSD可沿投影光柵PGR與偵測光柵DGR之間的圖案化輻射光束之路徑(未展示)包括其他光學元件，諸如透鏡及/或鏡面。
在一實施例中，可省略偵測光柵DGR，且可將偵測器DET置放於偵測光柵DGR所位於之位置處。此組態提供投影光柵PGR之影像的較直接偵測。
為了有效地覆蓋基板W之表面，位階感測器LS可經組態以將量測光束BE1之陣列投影至基板W之表面上，籍此產生覆蓋較大量測範圍之量測區域MLO或光點的陣列。
例如在皆以引用之方式併入的US7265364及US7646471中揭示一般類型之各種高度感測器。在以引用之方式併入的US2010233600A1中揭示使用UV輻射而非可見或紅外輻射之高度感測器。在以引用之方式併入的WO2016102127A1中，描述使用多元件偵測器來偵測及識別光柵影像之位置而無需偵測光柵的緊湊型高度感測器。
在複雜器件之製造中，通常執行許多微影圖案化步驟，籍此在基板上之連續層中形成功能性特徵。因此，微影裝置之效能的關鍵態樣能夠相對於置於先前層中(藉由相同裝置或不同微影裝置)之特徵恰當且準確地置放經施加圖案。出於此目的，基板設置有一或多組標記。每一標記為稍後可使用位置感測器(通常為光學位置感測器)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」。
微影裝置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)感測器可使用光學現象，諸如繞射及干涉，以自形成於基板上之對準標記獲得位置資訊。用於當前微影裝置中之對準感測器的實例係基於如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，例如如US2015261097A1中所揭示。所有此等公開案之內容以引用之方式併入本文中。
圖5為諸如(例如)在US6961116中所描述且以引用方式併入的已知對準感測器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，該輻射光束藉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之寬度。
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)。例如上文所提及之US6961116中所揭示之類型的自參考干涉計SRI運用其自身干涉光束IB，其後光束由光偵測器PD接收。可包括額外光學器件(未展示)以在由輻射源RSO產生多於一個波長之狀況下提供單獨光束。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，以使得資訊攜載光束IB僅包含來自標記AM之高階繞射輻射(此對於量測並非必需，但提高信雜比)。
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中之運算處理的組合，輸出相對於參考框架之基板上之X位置及Y位置的值。
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間距的某一範圍內。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經標記位置之週期。可在不同波長下重複較粗略及/或較精細位階下之同一程序，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供標記提供於上方及/或下方之材料。可光學地多工及解多工該等波長以便同時處理該等波長，及/或可藉由分時或分頻而多工該等波長。
在此實例中，對準感測器及光點SP保持靜止，而基板W移動。因此，對準感測器可剛性且準確地安置至參考框架，同時在與基板W之移動方向相反之方向上有效地掃描標記AM。在此移動中，藉由將基板W安置於基板支撐件上且基板定位系統控制基板支撐件之移動來控制基板W。基板支撐件位置感測器(例如干涉計)量測基板支撐件之位置(未展示)。在一實施例中，一或多個(對準)標記設置於基板支撐件上。對設置於基板支撐件上之標記之位置的量測允許校準如由位置感測器所判定之基板支撐件的位置(例如相對於對準系統所連接之框架)。對設置於基板上之對準標記之位置的量測允許判定基板相對於基板支撐件之位置。
上文所提及之度量衡工具MT (諸如散射計、位置量測系統或構形量測系統)可使用源自輻射源的輻射來執行量測。藉由度量衡工具MT使用之輻射之屬性可影響可執行之量測的類型及品質。量測所使用之輻射之頻率可影響可藉由彼輻射詢問之特徵之大小，且可影響不同材料與輻射交互作用之方式。對於一些應用，使用多個輻射頻率來量測基板可為有利的。舉例而言，可使用可為超連續光譜輻射之寬頻帶輻射。多個不同頻率可能夠在不干涉其他頻率或最少干涉其他頻率之情況下傳播、輻照及/或散射開度量衡目標。因此，可例如使用不同頻率以同時獲得愈來愈多不同度量衡資料。不同輻射頻率亦可能夠詢問及發現度量衡目標之不同屬性。寬頻帶輻射亦可適用於諸如位階感測器、對準標記量測系統、散射量測工具或檢測工具之度量衡工具MT中。寬頻帶輻射源可為超連續光譜源。在一些情況下，可選擇性地過濾寬頻帶輸出輻射以實質上自該輸出輻射移除一或多個頻率及/或頻帶。舉例而言，可進行此以獲得包含一或多個感興趣窄頻帶輻射區之經過濾輸出輻射。選擇性過濾可提供可調的輻射源。輻射可為電磁輻射。
高品質寬頻帶輻射可能難以產生。用於產生諸如寬頻帶電磁輻射之寬頻帶輻射之一個選項為使用非線性頻率增寬效應。為獲得顯著非線性效應，可能需要高輻射強度。高輻射可在光纖中達成。光纖可具有包含光軸之細長尺寸，沿光軸之橫截面可實質上恆定。輻射可耦合至光纖。輻射可沿細長尺寸傳播通過光纖。輻射可限制在光纖內部之小空間內部，例如，主要限制在光纖之芯內部。由於其將輻射限制至小區域內之能力，光纖可適合於在光纖之一部分內部產生高輻射強度。然而，高輻射強度可造成光纖材料及/或光纖結構損壞。光纖損壞可導致光纖之光學效能之降低，其可導致光纖之使用壽命減少。
為了解決輻射誘發之損壞之難題，可使用空芯光纖以用於產生寬頻帶輻射。空芯光纖可經設計以使得耦合至光纖中之輻射之大多數限制在空芯內部。因此，輻射與光纖材料之交互作用減少，從而可導致光纖材料之損壞減少。
微觀結構可包括在空芯光纖中，例如圍繞光纖之空芯。微觀結構可控制且最佳化光纖內部之輻射限制及導引屬性。微觀結構可形成光子晶體結構以產生光子晶體光纖。舉例而言，微觀結構可包含複數個薄壁特徵，諸如用於控制空芯內部之輻射之限制及導引屬性的週期性晶格或毛細管。薄壁特徵可具有例如在100 nm與1000 nm之間、在500 nm與1000 nm之間、在100 nm與500 nm之間的壁厚度。具體而言，薄壁特徵可具有在100 nm與300 nm之間的壁厚度。
空芯光子晶體光纖(HC-PCF)可將輻射主要限制在空芯內部。HC-PCF可沿光纖軸以橫向模式導引輻射，該光纖軸可能位於沿光纖之細長尺寸之中心區。空芯可經氣體混合物填充，當與耦合至光纖之高強度輻射交互作用時，氣體混合物經受非線性增寬效應以產生寬頻帶輸出輻射。
一個實例微觀結構包含單環結構，在單環結構中，空芯由毛細管之單環包圍。毛細管可為與光纖之光軸平行之薄壁管。毛細管之薄壁可造成干涉效應，干涉效應可用以控制光纖內部之模式限制從而產生光子晶體光纖。
在空芯光纖內部之輻射之導引可對在光纖之內部微觀結構中的變化敏感。在空芯光纖中之輻射限制及導引之非所要或不意欲的變化可不利地影響輸出輻射之屬性。在輻射限制及導引中之改變可損壞光纖中之一或多者、降低光纖之效能及減少光纖之使用壽命。可影響光纖內部輻射行為之一種類型之特徵為施加至光纖的力。施加至光纖之力可將應力引入至光纖中。光纖內部(例如在微觀結構中)之應力反過來可導致對損壞之靈敏度增加，及/或改變光纖內部之輻射限制。可將力施加至光纖之一個實例為將光纖安置至安置配置中。安置配置可施加夾持力以將光纖固持在所要位置中。所要位置可例如係關於用於將輻射耦合至光纖中及/或耦合至光纖之外之耦合元件。安置配置可與光纖之一部分實體接觸，例如用於控制光纖之彼部分之位置。可例如使用安置配置以便於將輻射有效耦合至光纖中及/或耦合至光纖之外。因此，可在光纖之一個或兩個端上發現安置配置。
藉由安置配置施加至光纖上之力可在光纖材料中引入應力，該應力可影響光纖效能。較大之所施加力可引入較大應力，且在光纖效能上可具有較大負面效應。緊接於力之大小，空芯光纖可對力之分佈敏感。具體而言，在光纖中引入不對稱應力在光纖效能上可具有負面效應。不對稱應力可藉由非對稱安置配置引入，例如使用套圈或黏著劑定位光纖之配置。不對稱力亦可藉由安置配置施加，其中光纖藉由銳邊及/或扭結局部接觸。不對稱應力分佈可導致以下中之一或多者：經由光纖之視情況選用之傳輸減少，光纖中之波導模態之模式加擾減少以及光纖之損壞增加及使用壽命減少。對於較高輻射頻率，模式加擾之效應可能更強。因此，需要獲得對稱應力分佈以便減少安置配置對空芯光纖之負面效應。
圖6描繪位於安置配置104中之光纖102的已知實例設置。所說明之光纖具有塗覆在光纖之外部層周圍的保護塗層106。可自位於安置配置中之光纖之第一部分剝除塗層106，例如以使得輻射能夠較好耦合至光纖中。安置配置之第二部分保留了聚合物塗層106。黏著劑108已插入於藉由安置配置接納光纖102之區域中以附接光纖且將其固定在安置配置104中的適當位置。黏著劑108可將不對稱力分佈施加至光纖102。在圖7中說明實例不對稱力分佈，其描繪施加至空芯光纖102之力F1 至F6 。力F1 至F6 展示為藉由黏著劑108施加。力F1 至F6 在光纖102周圍具有不均勻分佈，且大小不相等，導致施加至光纖102上之總力之整體上不對稱。
在圖8中說明不均勻力分佈之效應之實例，其描繪兩個不同力分佈之實例光束輪廓。左側影像展示用於具有施加至光纖之均勻分佈的力之安置配置之光纖之準直輸出輻射的光束輪廓。右側影像展示用於施加不均勻力分佈之安置配置之光纖的準直輸出輻射之光束輪廓。
為了使在光纖102周圍之力施加均等，可在空芯光纖之外部層周圍施加保護塗層106。保護塗層106可例如為聚合物塗層。然而，在一些情況下，聚合物或其他材料塗層之使用並不適合於應用。舉例而言，當使用光纖102時，黏著劑、聚合物或其他材料中之有機組分可釋氣。此可造成氣態殘餘物釋放至光纖之周圍環境中。可輻照氣態殘餘物，此可導致雜質添加至圍繞光纖102之空芯之材料內部。此等雜質可位於光纖材料之內部表面上或接近於光纖材料之內部表面且可降低光纖之損壞臨限值。
本文描述用於安置具有均勻力分佈以用於減少空芯光纖內部之應力誘發的損耗及/或模式加擾之光纖的方法及裝置。為減輕上文所描述之潛在負面釋氣效應，方法及裝置經組態以可在裸光纖(亦即，不具有保護塗層106之光纖)上使用。本發明人意識到光纖內部之微觀結構之存在可影響光纖對力分佈之反應。因此，建議提供與微觀結構中之要素之分佈相匹配的力分佈。
圖9描繪包含具有圍繞光纖202之空芯201之微觀結構203之空芯光纖202的經安置空芯光纖配置200的示意圖。為簡潔起見，在本文中可將空芯光纖202稱為光纖202。空芯光纖202之一部分位於具有複數個安置接觸件MC之安置配置204的接納區205中。接納區為在光纖周圍之區，其中將置放光纖。視情況，接納區之橫截面在垂直於光纖方向之一個平面上。安置接觸件MC在接納區中且分佈在接納區周圍。安置接觸件MC可經組態以將力206施加至空芯光纖202之外部層。安置接觸件MC定位於安置配置204之接納部分205周圍，以使得安置接觸件MC可接觸光纖202。安置接觸件MC可分佈在接納區205周圍，其中該分佈可經設計以對應於光纖202之微觀結構203的特徵之分佈。
當安置接觸件MC之分佈經設計以對應於光纖之微觀結構之分佈時，其意謂在安置接觸件與空芯光纖之外部層之間的接觸點之位置係基於光纖之微觀結構之位置。在一個實施例中，將接觸點中之至少一者定位為與毛細管中之一者的位置對準，此意謂自光纖之中心沿徑向方向看，自中心至接觸點之線實質上與自中心至毛細管之線重合。在另一實施例中，接觸點中之至少一者定位於單環結構之兩個毛細管之間，視情況，在單環結構之兩個毛細管之間居中，此意謂自光纖之中心沿徑向方向看，自中心至接觸點之線實質上在來自兩個毛細管之中心之兩條線之間，視情況，實質上在來自兩個毛細管之中心之兩條線之間居中。
視情況，將全部接觸點定位為與毛細管之至少部分之位置對準或在單環結構之兩個毛細管之間的中心中。
視情況，安置接觸件之分佈具有對應於光纖之微觀結構之分佈的對稱性，其意謂安置接觸件之分佈具有基於微觀結構之對稱性中之至少一者的對稱性。在一個實例中，微觀結構包含60度旋轉對稱性及120度旋轉對稱性兩者，且安置接觸件MD可包含60度旋轉對稱性及120度旋轉對稱性中之一者。
視情況，對稱性為反射對稱性。視情況，對稱性為旋轉對稱性。
視情況，安置接觸件之數目為旋轉對稱性之數目的整數倍數或旋轉對稱性之數目為安置接觸件之數目的整數倍數。應注意，在本文中整數倍數意謂一倍、兩倍、三倍、四倍、五倍等中之一者。
本發明人已意識到藉由使安置接觸件MC之分佈與微觀結構203之特徵之分佈相匹配可改良光纖202之效能。此類對應可導致在力206施加之位置與引入至光纖202中之所得應力之間的對應。隨後，光纖中之應力分佈可與微觀結構之特徵對應，此意謂與不使安置接觸件MC對應於微觀結構203特徵分佈之情況相比，可達成更均勻的應力分佈。因此，安置接觸件MC及微觀結構特徵203之對應分佈的優勢可為減少空芯光纖202內部之應力誘發的損耗及/或模式加擾。損耗可為在輸出頻率範圍之部分或全部中來自光纖202之光學輸出功率的損耗。模式加擾可導致光纖202之輸出輻射之形狀及功率分佈的品質降低。此反過來可導致例如當在度量衡應用中使用時經安置空芯光纖配置200之效能降低。
複數個安置接觸件MC中之每一者可將實質上相同的力施加至空芯光纖202之外部層。指示力206之施加之三個箭頭展示為具有相同大小，其指示三個箭頭施加具有相同大小之力206。
安置接觸件MC之位置可在接納區205周圍為等距的。此在圖9中說明，在圖9中三個安置接觸件MC在位於安置配置204中之光纖202之圓周周圍施加間隔120度的力206。安置接觸件CM之等距可反映微觀結構之特徵之對應等距。舉例而言，N個等距安置接觸件可對應於N個特徵之等距分佈。特徵可包含單個重複的要素或要素之群集，其中群集為重複的。在另一實例中，N個等距安置接觸件CM可對應於微觀結構203之2N個等距特徵。此在圖9中說明，其中三個安置接觸件CM將力206施加至具有六個微觀結構特徵203之光纖202。
在一個實例中，在安置配置204之接納區內部提供包含微觀結構之空芯光纖202以形成經安置空芯光纖配置200。安置配置可具有經組態以在複數個接觸點處將力施加至空芯光纖202之外部層之複數個安置接觸件。複數個安置接觸件可均勻地定位在安置配置之接納區周圍。複數個安置接觸件MC可經組態以在複數個接觸點中之每一者處將實質上相同的力施加至空芯光纖202之外部層。
微觀結構203之特徵之分佈可包含一或多個對稱性。安置接觸件CM之位置可具有對應於微觀結構203之一或多個對稱性中之至少一者的對稱性。圖9中描繪之微觀結構203包含120度旋轉對稱性，且圖9之安置接觸件MD亦包含120度旋轉對稱性。應注意，圖9中描繪之微觀結構203亦包含60度旋轉對稱性。
空芯光纖202之微觀結構可包含光子晶體結構。光纖202可為空芯光子晶體光纖(HC-PCF)。微觀結構203可包含單環結構203。單環可具有圍繞空芯201之複數個毛細管。圖10描繪包含具有多個毛細管210之單環結構208之實例空芯光纖202。圍繞單環結構208可存在可為例如玻璃材料之塊狀材料之包覆材料212。
在空芯201周圍之毛細管210之分佈可具有多個旋轉對稱性。在空芯周圍毛細管為等距的狀況下，旋轉對稱性之數目可等於毛細管之數目。圖10 (a)描繪具有圍繞空芯201之6個等距毛細管210之空芯光纖202。等距可在60度間隔下置放毛細管。安置接觸件MC在六個類似地實質上等距位置處施加力206。圖10 (b)描繪具有圍繞空芯201之5個等距毛細管210之空芯光纖202。等距可在72度間隔下置放毛細管。
在一些實施方式中，微觀結構203之特徵之位置可對準至安置配置之安置接觸件MC之位置。舉例而言，在圖10中，安置接觸件MC描繪為對準以定位於單環結構208之兩個毛細管210之間的中心中。另一實例配置可使毛細管210之位置與安置接觸件MC之位置對準。此可最佳化以便獲得空芯光纖202中之應力誘發的損耗或模式加擾之進一步減少。然而，並不需要將微觀結構203對準至安置接觸件MC之位置。與安置接觸件MC相比，微觀結構203之特徵之對應分佈之存在可為足夠的。
位於安置配置204內部之空芯光纖202之部分可為光纖之末端部分。經安置空芯光纖配置200可包含兩個單獨的安置配置204。第一安置配置204可固持光纖202之第一末端部分。第二安置配置204可固持光纖202之第二末端部分。第一末端部分及第二末端部分可為相同空芯光纖202之相對末端部分。
圖11描繪經安置空芯光纖配置200之實例實施方式。空芯光纖202可位於安置配置204之接納區205內部。安置配置204可包含基底214及頂部封蓋216。可將力218施加至安置配置204之頂部封蓋216。力218可藉由安置配置轉換為施加至光纖202之外部層之力。基底214可包含凹槽。凹槽中可用的空間可形成接收空間205之部分。凹槽可為如圖11中所說明之V形凹槽。在替代實施方式中，凹槽可具有多邊形形狀、彎曲形狀及/或不規則形狀。
頂部封蓋216亦可包含凹槽(圖11中未展示)。凹槽可位於頂部封蓋之面對基底之側處，以使得當在其所欲位置處將頂部封蓋21置放在基底214之頂部上時，基底214中之凹槽可與頂部封蓋216中之凹槽對準。當頂部封蓋216中之凹槽及基底214對準時，頂部封蓋216中之凹槽及基底214可形成空芯光纖202之接納區205。
接納區可具有多邊形形狀。多邊形形狀可例如藉由基底中之多邊形凹槽與頂部封蓋組合而形成。若頂部封蓋包含凹槽，則多邊形接納區可藉由頂部封蓋216及基底214之對準凹槽形成。多邊形形狀可為規則多邊形形狀，亦即，其中在兩個相鄰側之間的每一角度之大小為實質上相同之多邊形。在圖11中，基底中之凹槽及頂部封蓋可組合以形成規則三角形。圖12描繪兩個其他實例安置配置(a)及(b)。圖12之安置配置兩者包含具有凹槽之頂部封蓋216及具有凹槽之基底214，其中凹槽形成實質上規則多邊形。在安置配置(a)中，凹槽組合以形成實質上規則六邊形。在安置配置(b)中，凹槽組合以形成實質上規則五邊形。規則多邊形可接納空芯光纖202。
在如上文所描述之接納區205中，安置接觸件可藉由在接納區之邊界上之點或區形成。在接納區具有多邊形形狀之狀況下，每一側可包含安置接觸件。在接納區具有規則多邊形形狀之狀況下，可將安置接觸件實質上定位在多邊形之每一側之中心中。
安置配置204可由能夠機械處理以形成接納區205之至少一部分之材料形成。安置配置可包含例如鋁、黃銅或不鏽鋼之金屬。安置配置204可包含二氧化矽玻璃(SiO2 )。舉例而言，可在二氧化矽玻璃中蝕刻凹槽，以用於形成安置配置204之接納區205之一部分。安置配置204可包含矽(Si)。安置配置204可由複數個材料形成。空芯光纖202可具有在數十公分至數十公尺範圍內之長度。舉例而言，空芯光纖202可具有在10 cm至100 m之間的長度。空芯光纖長度可在10 cm與1 m之間。空芯光纖202之長度可基於經安置空芯光纖配置200所使用之應用而判定。具體而言，長度可藉由意欲使用空芯光纖202之應用之光譜要求來判定。 可調整的力
安置配置可經組態以將可調整的力施加至空芯光纖202。圖13展示如上文所描述之包含基底214及頂部封蓋216之安置配置204。當頂部封蓋216與基底214對準時，可藉由將頂部封蓋216及基底214朝彼此按壓來施加可調整的力220。為了將頂部封蓋216及基底214推在一起而施加至安置配置204上之力之量值可與由空芯光纖202之外部層上之安置接觸件所施加之力的強度成比例。施加至安置配置之力可例如在數十mN至幾N之間的範圍內。施加至安置配置204之力之實例範圍可為10 mN至10 N。
具有能夠將可調整的力220施加至經安置光纖之外部層之安置配置204的優勢為可調整力以改良空芯光纖202之光學效能。若則施加至空芯光纖202之外部層之力的量值過高，則此可導致應力誘發的損耗或模式加擾增加。此反過來可導致輸出輻射光束品質降低。若施加至空芯光纖202之外部層之力太低，則可能無法藉由安置配置204正確地固定光纖202。若光纖202並未以穩定之方式牢固地安置，則可導致輻射至光纖202中及/或輻射至光纖202外之耦合效率降低。低夾持力可導致光纖202滑移，其反過來可導致輻射耦合之損耗。可有可能使用最大可容許之力來判定及操作經安置光纖配置200。此類最大可容許之力可判定為具有能夠實現輻射之低耗損、高模態純度傳輸的最高量值之力。最大可容許之力可為在過低力下光纖202在安置配置204中滑移或移動之風險與在過高力下光學效能之降低之間的平衡。低損耗及高模態純度均可判定為比預定臨限值更佳地執行。最大可容許之力可取決於使用光纖202之系統及/或應用。最大可容許之力可例如基於模態品質、平均功率頻譜改變、偏振等中之一或多者而判定。
可藉由包含經彈簧加壓螺釘之結構將力施加至安置配置204。可調整該結構中之彈簧以控制藉由該結構施加至安置配置204之力的大小。藉由經彈簧加壓螺釘施加之力可手動調整或可以電子方式設定。力之電子設定可包含設定力之目標量值，及使控制系統調整經彈簧加壓螺釘直至達成目標量值。為達成目標力量值，控制系統可例如包含感測器，或可校準以將螺釘位置與對應力相關聯。
力可藉由電配置施加至安置配置204。電配置可經組態以調整藉由安置接觸件MC施加至空芯光纖202之外部層之力。可藉由調整電場來調整力。在一實例實施方式中，電配置可包含位於安置配置204之第一側上之第一板。電配置可進一步包含位於安置配置204之第二側上之第二板。第一板及第二板可由導電材料形成，以使得當在第一板與第二板之間施加場時，該等板彼此牽引。此可藉由在相對板上積累相反電荷來達成。
第二板可與第一板相對，以使得安置配置204之至少一部分位於第一板與第二板之間。位於第一板與第二板之間的部分可包含接納區。安置配置204之第一側及第二側可分別對應於安置配置204之基底214及頂部封蓋216之側，以使得當第一板及第二板朝向彼此拉動時，基底214及頂部封蓋216按壓在一起。
力可藉由磁配置施加至安置配置201。磁配置可經組態以藉由施加磁場來調整藉由安置配置204施加之力。磁配置可包含在安置配置204之第一側上之第一磁體且可包含在安置配置之第二側上之第二磁體。在一些情況下，兩種磁體均可為具有可調整磁場之磁體。在其他情況下，磁體中之一者可具有可調整磁場，而另一者可為具有恆定磁場之磁體。磁體可例如為電磁體或永久磁體。磁配置可藉由向第一板及第二板施加相反磁電荷來施加可調整力，以使得第一板及第二板朝彼此吸引。此可將安置配置之第一側拉向磁體位於其上之安置配置之第二側。第一側及第二側可在安置配置之相對側上。包含接納區之安置配置之一部分可位於第一側與第二側之間。第一側及第二側可分別位於安置配置之基底214及頂部封蓋216上。當磁體牽引在一起時，可將基底214拉向頂部封蓋216，從而在位於接納區205中之空芯光纖202上施加力。調整兩個磁體之間的吸引力可調整施加至空芯光纖202外部層之力。
藉由基底214施加在頂部封蓋216上之力可與藉由頂部封蓋216施加在安置配置之基底214上之力相等但相反。將藉由頂部封蓋施加之力轉換為藉由安置接觸件施加之力的方式取決於接納區之形狀及大小。接納區之形狀可以使得達成較佳力施加之方式設計。舉例而言，可改變多邊形之長度及/或角度以便改變施加至頂部封蓋216或基底214之轉換至安置接觸件MC之力的比例。
如上文所描述，可調整藉由安置配置204施加至空芯光纖202之外部層之力，以便減少應力誘發的損耗或模式加擾。在空芯光纖202內部之損耗及/或模式加擾之量可為波長相依的。此在空芯光纖202經組態以在寬頻帶波長範圍內操作之實施方式中可尤其相關。空芯光纖經組態以起作用之範圍可稱為光纖之操作波長範圍。操作波長範圍可包含電磁光譜之紅外、可見及/或紫外部分之輻射。寬頻帶波長範圍可例如包含200 nm至2000 nm或400 nm至1000 nm之波長。
藉由安置接觸件施加之力可經組態以進行調整從而將空芯光纖202之操作波長範圍的至少一部分之效能最佳化。如上文所描述，最佳化效能可指調整施加至空芯光纖之力以便減少應力誘發的損耗及/或模式加擾。力調整可最佳化之操作波長部分可為窄頻帶波長範圍。該部分可包含一或多個離散波長及/或一或多個窄波長範圍。該部分可例如為使用空芯光纖202之應用所關注之輸出波長。在一些實例中，該部分可包含耦合至空芯光纖202中之輸入輻射之波長。
如上文所描述，空芯光纖202可用於寬頻帶輻射源中。空芯光纖202可例如用以增寬輸入輻射以提供寬頻帶輸出輻射。寬頻帶輸出輻射可包含輸入輻射。輸入輻射可包含單個波長、複數個離散波長或窄頻帶波長範圍。輸出輻射可為超連續光譜輻射。
圖14描繪位於儲集器222內部之經安置空芯光纖配置200的示意性綜述。為了增寬輸入輻射以獲得寬頻帶輸出輻射，光纖202之空芯可經氣體混合物224填充。為了提供且控制光纖202之空芯內部之氣體混合物224，可將光纖置放在可重複密封之儲集器222內部。儲集器222可具有氣體混合物控制單元226以在用於待產生之寬頻帶輻射之儲集器之內部提供適合的氣體條件。儲集器222可包含空芯光纖202之全部或一或多個部分。空芯光纖202之一或多個部分可包含空芯光纖202之至少末端部分，在該等末端部分中氣體混合物可進入及/或離開光纖202之空芯。
此處描述用於提供輸出輻射之輻射源裝置。輻射源裝置可自輸入輻射源接收輸入輻射，輻射源裝置可包含如本文所描述之經安置空芯光纖配置。輸入輻射可耦合至空芯光纖202中，輻射可傳播通過光纖，且輸出輻射可耦合至空芯光纖202之外。為了能夠耦合至空芯光纖202中且耦合至空芯光纖202之外，可將空芯光纖之末端部分安置至安置配置204中。耦合至將輸入輻射耦合至空芯光纖202之源之輻射源裝置可形成輻射源。
輸出輻射可為寬頻帶輻射。為了增寬輸入輻射以產生寬頻帶輸出輻射，可將經安置空芯光纖配置200置放在用於提供可控制氣體混合物之儲集器內部。光纖內部所提供之氣體混合物可包含氫組分及額外組分。額外組分可為惰性氣體。額外組分可包含氬氣、氪氣、氖氣、氦氣及氙氣中之一或多者。可替代地或另外，額外組分可包含分子氣體(例如H2 、N2 、O2 、CH4 、SF6 )。
空芯光纖202可由玻璃材料形成。舉例而言，空芯光纖202可由以下中之任一者構成或包含以下中之任一者：高純度二氧化矽(SiO2) (例如，如由德國的Heraeus Holding GmbH出售之F300材料)；軟玻璃，諸如矽酸鉛玻璃(例如由德國的Schott AG出售之SF6玻璃)；或其他特殊玻璃，諸如硫族化物玻璃或重金屬氟化物玻璃(亦稱為ZBLAN玻璃)。亦可使用具有適合於光纖功能性之屬性(例如對在光纖之操作範圍中之頻率實質上透明)之其他材料。
空芯光纖202可安置在空芯光纖202之輸入端部分及輸出端部分兩者上。可調整藉由安置配置204施加之力以對在光纖之輸入端部分及輸出端部分處之不同波長之效能進行最佳化。舉例而言，可調整藉由安置配置204在輸入端部分處施加之力以最佳化一或多個輸入輻射波長之效能。可調整藉由安置配置204在輸出端部分處施加之力以最佳化輸出輻射之一或多個波長之效能。
為了判定藉由安置配置204施加至經安置光纖部分之最佳力，可調諧藉由安置配置所施加之可調整的力。為了將可調整的力調諧至特定經安置空芯光纖配置200之具體要求，可在使用中執行調諧。在使用中可意味著用作輻射源之部分。可量測自空芯光纖202耦合出之輸出輻射，且可評定輻射光束之品質以便調整力且判定最佳力設置。
現將描述一種用於在安置配置204中安置空芯光纖202之方法。空芯光纖202之一部分(例如末端部分)可經安置至安置配置204之接納區205中。光纖202可藉由兩個單獨的安置配置204安置在兩個末端部分上。經安置空芯光纖配置可置放於可重複密封之儲集器中。儲集器可經組態以提供可控制氣體混合物以實現空芯光纖202內部之輸入輻射之光譜增寬。藉由安置接觸件MC施加之力可為可調整的，且可調諧以獲得空芯光纖202之經最佳化效能。調諧可調整的力可由對來自空芯光纖202之寬頻帶輸出輻射進行光譜濾波構成，光譜濾波可選擇經濾波輸出輻射波長之窄頻帶。隨後，可在監測經濾波輸出輻射光束之同時，調整經由安置接觸件MC藉由安置配置施加之力。
可針對固定空芯光纖202之輸出端部分之安置配置來執行對輸出輻射之經濾波部分之力的調諧。空芯光纖202之輸入端部分可固定在安置配置中，針對該安置配置調諧可調整的力以最佳化輸入波長輻射之效能。
由於遠端調諧之可能性，當在儲集器內部使用空芯光纖202時，可調整的力之調諧可為可能的。可在儲集器內部例如經由用於調整力之電配置、磁配置或機械力配置之遠端控制及操作來調整力。
當經安置空芯光纖配置200在使用中時，可調整的力可為可再調諧的。舉例而言，光纖可形成寬頻帶輻射源之部分，其經組態以在使用寬頻帶波長範圍之不同部分之裝置中依序操作。此可例如藉由對輸出波長範圍之不同部分進行依序濾波來達成。如上文所描述，隨著應用所關注之波長改變，可調整的力可經再調諧以最佳化彼等波長之效能。
如本文所描述之經安置空芯光纖配置200可在寬頻帶輻射源中使用。寬頻帶輻射源可在度量衡配置中使用，例如在諸如如上文所描述之度量衡裝置及/或檢測裝置之度量衡工具MT中使用。輻射源可在微影裝置LA中使用。輻射源可例如在微影裝置LA內部之度量衡配置中使用。在微影裝置LA內部之度量衡配置之一個實例為圖5中所展示之對準感測器。
上文所提及之度量衡工具MT (諸如散射計、構形量測系統或位置量測系統)可使用源自輻射源的輻射來執行量測。藉由度量衡工具使用之輻射之屬性可影響可執行之量測的類型及品質。對於一些應用，使用多個輻射頻率來量測基板可為有利的，例如可使用寬頻帶輻射。多個不同頻率可能夠在不干涉其他頻率或最少干涉其他頻率之情況下傳播、輻照及散射開度量衡目標。因此，可例如使用不同頻率以同時獲得更多度量衡資料。不同輻射頻率亦可能夠詢問及發現度量衡目標之不同屬性。寬頻帶輻射可適用於諸如位階感測器、對準標記量測系統、散射量測工具或檢測工具之度量衡系統MT中。寬頻帶輻射源可為超連續光譜源。
例如超連續光譜輻射之高品質寬頻帶輻射可能難以產生。用於產生寬頻帶輻射之一種方法可為例如利用非線性高階效應來增寬高功率窄頻帶或單頻輸入輻射。輸入輻射(其可使用雷射來產生)可稱為泵輻射。替代地，輸入輻射可稱為種子輻射。為獲得用於增寬效應之高功率輻射，可將輻射限制至較小區域中以使得達成很大程度上經局域化的高強度輻射。在彼等區域中，輻射可與增寬結構及/或形成非線性介質之材料相互作用以便形成寬頻帶輸出輻射。在高強度輻射區域中，不同材料及/或結構可用以藉由提供合適的非線性介質來實現及/或改善輻射增寬。
在一些實施方式中，在光子晶體光纖中產生寬頻帶輸出輻射。(PCF)。在若干實施例中，此類光子晶體光纖在其光纖芯周圍具有微觀結構，有助於限制經由光纖芯中之光纖行進之輻射。光纖芯可由具有非線性屬性且當高強度泵輻射透射通過光纖芯時能夠產生寬頻帶輻射之固體材料製成。儘管在固體芯光子晶體光纖中產生寬頻帶輻射為可實行的，但使用固體材料可存在幾個缺點。舉例而言，若在固體芯中產生UV輻射，則此輻射可不存在於光纖之輸出光譜中，因為輻射由大多數固體材料吸收。
在一些實施方式中，如下文參考圖16進一步論述，用於增寬輸入輻射之方法及裝置可使用用於限制輸入輻射且用於將輸入輻射增寬至輸出寬頻帶輻射之光纖。該光纖可為空芯光纖，且可包含用以在光纖中達成輻射之有效導引及限制的內部結構。該光纖可為空芯光子晶體光纖(HC-PCF)，其尤其適合於主要在光纖之空芯內部進行強輻射限制，從而達成高輻射強度。光纖之空芯可經氣體填充，該氣體充當用於增寬輸入輻射之增寬介質。此光纖及氣體配置可用以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稱作白光。該輸出輻射可
一些實施例係關於包含光纖之此類寬頻帶輻射源之新設計。該光纖為空芯光子晶體光纖(HC-PCF)。特定而言，該光纖可為包含用於限制輻射之反諧振結構之類型的空芯光子晶體光纖。包含反諧振結構之此類光纖在此項技術中已知為反諧振光纖、管狀光纖、單環光纖、負曲率光纖或抑制耦合光纖。此類光纖之各種不同設計在此項技術中已知。替代地，該光纖可為光子帶隙光纖(HC-PBF，例如Kagome光纖)。
可設計多種類型之HC-PCF，每種基於不同物理導引機制。兩個此類HC-PCF包括：空芯光子帶隙光纖(HC-PBF)及空芯反諧振反射光纖(HC-ARF)。設計及製造HC-PCF之細節可見於以引用的方式併入本文中之美國專利US2004/015085A1 (針對HC-PBF)及國際PCT專利申請案WO2017/032454A1 (針對空芯反諧振反射光纖)中。圖17 (a)展示包含Kagome晶格結構之Kagome光纖。
現將參考圖15描述用於輻射源之光纖之實例，圖15為光纖OF在橫向平面中之示意性橫截面圖。類似於圖15之光纖之實踐實例的其他實施例揭示於WO2017/032454A1中。
光纖OF包含細長主體，光纖OF在一個維度上比光纖OF之其他兩個維度相比更長。此更長維度可稱為軸向方向，且可界定光纖OF之軸。兩個其他維度界定可稱為橫向平面之平面。圖15展示光纖OF在經標記為x-y平面之橫向平面(亦即，垂直於軸線)中之橫截面。光纖OF之橫向橫截面可為沿光纖軸線實質上恆定的。
將瞭解，光纖OF具有一定程度之可撓性，且因此，軸線之方向一般而言將為沿著光纖OF之長度不均勻的。諸如光軸、橫向橫截面及類似者之術語應理解為意指局部光軸、局部橫向橫截面等。此外，在組件經描述為成圓柱形或管狀之情況下，此等術語應理解為涵蓋當光纖OF彎曲時可能已變形的此類形狀。
光纖OF可具有任何長度且將瞭解，光纖OF之長度可取決於應用。光纖OF可具有1 cm與10 m之間的長度，例如光纖OF可具有10 cm與100 cm之間的長度。
光纖OF包含：空芯COR；圍繞空芯COR之包覆部分；及圍繞且支撐包覆部分之支撐部分SP。可將光纖OF視為包含具有空芯COR之主體(包含包覆部分及支撐部分SP)。包覆部分包含用於導引輻射通過空芯COR之複數個反諧振元件。特定而言，複數個反諧振元件經配置以限制主要在空芯HC內部傳播通過光纖OF之輻射，且經配置以沿光纖OF導引輻射。光纖OF之空芯HC可實質上安置於光纖OF之中心區中，以使得光纖OF之軸線亦可界定光纖OF之空芯HC之軸線。
包覆部分包含用於導引傳播通過光纖OF之輻射之複數個反諧振元件。特定而言，在此實施例中，包覆部分包含六個管狀毛細管CAP之單環。管狀毛細管CAP中之每一者充當反諧振元件。
毛細管CAP亦可稱為管。在橫截面中，毛細管CAP可為圓形的，或可具有另一形狀。每一毛細管CAP包含大體上圓柱形之壁部分WP，該大體上圓柱形之壁部分WP至少部分地界定光纖OF之空芯HC且將空芯HC與毛細管空腔CC分離。將瞭解，壁部分WP可充當用於輻射之抗反射法布里-珀羅(Fabry-Perot)諧振器，該輻射傳播通過空芯HC (且該輻射可以一掠入射角入射於壁部分WP上)。壁部分WP之厚度可為合適的，以確保大體上增強返回空芯HC之反射，而大體上抑制進入毛細管空腔CC之透射。在一些實施例中，毛細管壁部分WP可具有0.01 µm與10.0 µm之間的厚度。
將瞭解，如本文中所使用，術語包覆部分意欲意指光纖OF之用於導引傳播通過光纖OF之輻射的部分(亦即，限制空芯COR內之該輻射之毛細管CAP)。輻射可以橫向模式之形式受限制，從而沿光纖軸線傳播。
支撐部分大體上為管狀的且支撐包覆部分之六個毛細管CAP。六個毛細管CAP均勻分佈在內部支撐部分SP之內表面周圍。六個毛細管CAP可描述為以大體上六角形之形式安置。
毛細管CAP經配置以使得每一毛細管不與其他毛細管CAP中之任一者接觸。毛細管CAP中之每一者與內部支撐部分SP接觸，且與環結構中之相鄰毛細管CAP間隔開。此配置可為有益的，此係由於其可增加光纖OF之透射帶寬(相對於例如其中毛細管彼此接觸之配置)。替代地，在一些實施例中，毛細管CAP中之每一者可與環結構中之相鄰毛細管CAP接觸。
包覆部分之六個毛細管CAP安置於空芯COR周圍之環結構中。毛細管CAP之環結構之內表面至少部分地界定光纖OF之空芯HC。空芯HC之直徑d (其可界定為對置毛細管之間的最小尺寸，由箭頭d指示)可在10 µm與1000 µm之間。空芯HC之直徑d可影響空芯光纖OF之模場參數、衝擊損耗、色散、模態多元性及非線性屬性。
在此實施例中，包覆部分包含毛細管CAP (其充當反諧振元件)之單環配置。因此，自空芯HC之中心至光纖OF之外部的任何徑向方向上的線通過不超過一個毛細管CAP。
將瞭解，其他實施例可設置有反諧振元件之不同配置。此等配置可包括具有反諧振元件之多個環的配置及具有嵌套式反諧振元件的配置。此外，儘管圖15中所展示之實施例包含六個毛細管之環，但在其他實施例中，包含任何數目之反諧振元件(例如4、5、6、7、8、9、10、11或12個毛細管)的一或多個環可設置於包覆部分中。
圖17 (b)展示上文論述之具有管狀毛細管之單環的HC-PCF之經修改實施例。在圖17 (b)之實例中存在管狀毛細管21之兩個同軸環。為了固持管狀毛細管21之內部及外部環，支撐管ST可包括在HC-PCF中。該支撐管可由二氧化矽製成。
圖15及圖17 (a)及(b)之實例之管狀毛細管可具有圓形橫截面形狀。對於管狀毛細管，其他形狀亦有可能，如橢圓或多邊形橫截面。此外，圖15及圖17 (a)及(b)之實例之管狀毛細管的固體材料可包含塑性材料(如PMA)、玻璃(如二氧化矽或軟玻璃)。
圖16描繪用於提供寬頻帶輸出輻射之輻射源RDS。輻射源RDS包含：脈衝式泵輻射源PRS或能夠產生所要長度及能階之短脈衝之任何其他類型之源；具有空芯COR之光纖OF (例如圖15中所展示之類型)；及安置於空芯COR內之工作介質WM (例如氣體)。儘管在圖16中輻射源RDS包含圖15中所展示之光纖OF，但在替代實施例中，可使用其他類型之空芯光纖。
脈衝式泵輻射源PRS經組態以提供輸入輻射IRD。光纖OF之空芯HC經配置以接收來自脈衝式泵輻射源PRS之輸入輻射IRD，且增寬輸入輻射IRD以提供輸出輻射ORD。工作介質WM能夠增寬所接收輸入輻射IRD之頻率範圍以便提供寬頻帶輸出輻射ORD。
輻射源RDS更包含儲集器RSV。光纖OF安置於儲集器RSV內部。儲集器RSV亦可稱為殼體、容器或氣胞。儲集器RSV經組態以含有工作介質WM。儲集器RSV可包含此項技術中已知的用於控制、調節及/或監測儲集器RSV內部之工作介質WM (其可為氣體)之組成的一或多個特徵。儲集器RSV可包含第一透明窗TW1。在使用時，光纖OF安置於儲集器RSV內部，以使得第一透明窗TW1位於接近於光纖OF之輸入端IE處。第一透明窗TW1可形成儲集器RSV之壁的部分。第一透明窗TW1可至少對於所接收輸入輻射頻率為透明的，以使得所接收輸入輻射IRD (或至少其大部分)可耦合至位於儲集器RSV內部之光纖OF中。將瞭解，可提供用於將輸入輻射IRD耦合至光纖OF中之光學器件(未展示)。
儲集器RSV包含形成儲集器RSV之壁之部分的第二透明窗TW2。在使用時，當光纖OF安置於儲集器RSV內部時，第二透明窗TW2位於接近於光纖OF之輸出端OE處。第二透明窗TW2至少對於裝置120之寬頻帶輸出輻射ORD之頻率可為透明的。
可替代地，在另一實施例中，光纖OF之兩個對置末端可置放於不同儲集器內部。光纖OF可包含經組態以接收輸入輻射IRD之第一末端區段，及用於輸出寬頻帶輸出輻射ORD之第二末端區段。第一末端區段可置放於包含工作介質WM之第一儲集器內部。第二末端區段可置放於第二儲集器內部，其中第二儲集器亦可包含工作介質WM。儲集器之運作可如上文關於圖16所描述來進行。第一儲集器可包含第一透明窗，該第一透明窗經組態以對於輸入輻射IRD為透明的。第二儲集器可包含第二透明窗，該第二透明窗經組態以對於寬頻帶輸出寬頻帶輻射ORD為透明的。第一儲集器及第二儲集器亦可包含可密封開口，以允許光纖OF部分地置放在儲集器內部且部分地置放在儲集器外部，以使得氣體可密封在儲集器內部。光纖OF可進一步包含不含於儲集器內部之中間區段。使用兩個單獨氣體儲集器之此配置對於其中光纖OF相對長(例如當長度超過1 m時)之實施例可為尤其便利的。將瞭解，對於使用兩個單獨氣體儲集器之此類配置，可將兩個儲集器(其可包含此項技術中已知的用於控制、調節及/或監測兩個儲集器內部之氣體之組成的一或多個特徵)可視為提供用於提供光纖OF之空芯HC內之工作介質WM的裝置。
在此內容背景中，若在窗口上彼頻率之入射輻射之至少50%、75%、85%、90%、95%或99%透射通過窗口，則窗口對於頻率可為透明的。
第一TW1及第二TW2透明窗兩者可在儲集器RSV之壁內形成氣密密封，以使得可在儲集器RSV內含有工作介質WM (其可為氣體)。將瞭解，可在與儲集器RSV之環境壓力不同的壓力下在儲集器RSV內含有氣體WM。
工作介質WM可包含：諸如氬、氪及氙之惰性氣體；諸如氫、氘及氮之拉曼(Raman)活性氣體；或諸如氬/氫混合物、氙/氘混合物、氪/氮混合物或氮/氫混合物之氣體混合物。取決於填充氣體之類型，非線性光學程序可包括調變不穩定性(modulational instability；MI)、孤立子自壓縮、孤立子分裂、克爾(Kerr)效應、拉曼效應及色散波產生，其詳細內容描述於WO2018/127266A1及US9160137B1 (兩者皆特此以引用之方式併入)中。由於可藉由改變儲集器RSR中之工作介質WM壓力(亦即氣胞壓力)來調諧填充氣體之色散，因此可調整所產生之寬頻帶脈衝動態及相關聯之光譜增寬特性，以便最佳化頻率轉化。
在一個實施方式中，工作介質WM可至少在接收用於產生寬頻帶輸出輻射ORD之輸入輻射IRD期間安置於空芯HC內。將瞭解，當光纖OF不接收用於產生寬頻帶輸出輻射之輸入輻射IRD時，氣體WM可全部或部分自空芯COR消失。
為達成頻率增寬，可能需要高強度輻射。具有空芯光纖OF之優勢為，其可經由對傳播通過光纖OF之輻射的強空間限制而達成高強度輻射，從而達成高局域化輻射強度。光纖OF內部之輻射強度可例如歸因於高接收輸入輻射強度及/或歸因於對光纖OF內部之輻射的強空間限制而為高。空芯光纖之優勢為空芯光纖可導引具有比固體芯光纖更廣之波長範圍之輻射，且特定而言，空芯光纖可導引在紫外及紅外範圍兩者中之輻射。
使用空芯光纖OF之優勢可為在光纖OF內部導引之輻射中的大部分受限於空芯COR。因此，光纖OF內部之輻射之交互作用的大部分係與工作介質WM進行，該工作介質WM經提供於光纖OF之空芯HC內部。因此，可增加工作介質WM對輻射之增寬效應。
所接收輸入輻射IRD可為電磁輻射。輸入輻射IRD可作為脈衝輻射經接收。舉例而言，輸入輻射IRD可包含例如由雷射產生之超快脈衝。
輸入輻射IRD可為相干輻射。輸入輻射IRD可為準直輻射，且其優勢可為促進且提高將輸入輻射IRD耦合至光纖OF中之效率。輸入輻射IRD可包含單頻或窄頻率範圍。輸入輻射IRD可由雷射產生。類似地，輸出輻射ORD可為準直的及/或可為相干的。
輸出輻射ORD之寬頻帶範圍可為連續範圍，其包含輻射頻率之連續範圍。輸出輻射ORD可包含超連續光譜輻射。連續輻射可有益於在眾多應用中(例如在度量衡應用中)使用。舉例而言，頻率之連續範圍可用以詢問大量屬性。頻率之連續範圍可例如用以判定及/或消除所量測屬性之頻率依賴性。超連續光譜輸出輻射ORD可包含例如在100 nm至4000 nm之波長範圍內的電磁輻射。寬頻帶輸出輻射ORD頻率範圍可為例如400 nm至900 nm、500 nm至900 nm或200 nm至2000 nm。超連續光譜輸出輻射ORD可包含白光。
由脈衝式泵輻射源PRS提供之輸入輻射IRD可為脈衝式的。輸入輻射IRD可包含在200 nm與2 µm之間的一或多個頻率之電磁輻射。輸入輻射IRD可例如包含具有1.03 µm之波長的電磁輻射。脈衝輻射IRD之重複率可具有1 kHz至100 MHz之數量級。脈衝能量可具有0.1 µJ至100 µJ之數量級，例如1 µJ至10 µJ。輸入輻射IRD之脈衝持續時間可在10 fs與10 ps之間，例如300 fs。輸入輻射IRD之平均功率可在100 mW至數百W之間。輸入輻射IRD之平均功率可例如為20 W至50 W。
脈衝式泵輻射源PRS可為雷射。經由(泵)雷射參數、工作組分WM變化及光纖OF參數之調整可改變及調諧沿光纖OF透射之此類雷射脈衝之時空透射特性(例如其光譜振幅及相位)。該等時空透射特性可包括以下中之一或多者：輸出功率、輸出模式輪廓、輸出時間輪廓、輸出時間輪廓之寬度(或輸出脈衝寬度)、輸出光譜輪廓及輸出光譜輪廓之帶寬(或輸出光譜帶寬)。該等脈衝泵輻射源PRS參數可包括以下中之一或多者：泵波長、泵脈衝能量、泵脈衝寬度、泵脈衝重複率。該等光纖OF參數可包括以下中之一或多者：空芯101之光纖長度、大小及形狀；毛細管之大小及形狀；圍繞空芯之毛細管之壁的厚度。該等工作組分WM (例如填充氣體)參數可包括以下中之一或多者：氣體類型、氣體壓力及氣體溫度。
由輻射源RDS提供之寬頻帶輸出輻射ORD可具有至少1 W之平均輸出功率。平均輸出功率可為至少5 W。平均輸出功率可為至少10 W。寬頻帶輸出輻射ORD可為脈衝式寬頻帶輸出輻射ORD。寬頻帶輸出輻射ORD可具有至少0.01 mW/nm之輸出輻射的整個波長帶中之功率譜密度。寬頻帶輸出輻射之整個波長帶中之功率譜密度可為至少3 mW/nm。
在後續經編號條項中揭示其他實施例： 1.     一種經安置空芯光纖配置，其包含： 空芯光纖，其具有微觀結構；及 安置配置，其包含經組態以將力施加至空芯光纖之外部層之複數個安置接觸件； 其中 空芯光纖之一部分位於安置配置之接納區中； 複數個安置接觸件定位在接納區周圍；及 安置接觸件分佈在接納區周圍，安置接觸件之分佈對應於空芯光纖之微觀結構之特徵之分佈。 2.     如條項1之經安置空芯光纖配置，其中複數個安置接觸件中之每一者經組態以將實質上相同的力施加至空芯光纖之外部層。 3.     如前述條項中任一項之經安置空芯光纖配置，其中複數個安置接觸件之位置在接納區周圍為等距的。 4.     如前述條項中任一項之經安置空芯光纖配置，其中微觀結構之特徵之分佈包含對稱性，且其中複數個安置接觸件之位置具有對應於微觀結構之對稱性之對稱性。 5.     如前述條項中任一項之經安置空芯光纖配置，其中空芯光纖為空芯光子晶體光纖，其包含具有圍繞空芯之複數個毛細管之單環結構。 6.     如條項5之經安置空芯光纖配置，其中在單環結構中之毛細管分佈具有多個旋轉對稱性，且其中安置接觸件之數目為旋轉對稱性之數目的整數倍數或旋轉對稱性之數目為安置接觸件之數目的整數倍數。 7.     如條項5至6中任一項之經安置空芯光纖配置，其中安置接觸件之數目等於圍繞空芯的毛細管之數目。 8.     如前述條項中任一項之經安置空芯光纖配置，其中經安置在安置配置之接納區內部之空芯光纖的部分為空芯光纖之末端部分。 9.     如前述條項中任一項之經安置空芯光纖配置，其中藉由安置接觸件所施加之力為可調整的。 10.   如條項9之經安置空芯光纖配置，其中安置配置包含經彈簧加壓螺釘，該彈簧加壓螺釘經組態以調整藉由安置接觸件所施加之力。 11.    如條項9之經安置空芯光纖配置，其中安置配置包含經組態以藉由施加電場來調整藉由安置接觸件所施加之力的電配置。 12.   如條項11之經安置空芯光纖配置，其中電配置包含在安置配置之第一側上之第一板，及在安置配置之第二側上之第二板，其中接納區位於第一側與第二側之間； 且其中力經組態以藉由調整施加於第一板與第二板之間的電場來調整。 13.   如條項9之經安置空芯光纖配置，其中安置配置包含磁配置，該磁配置經組態以藉由施加磁場來調整藉由安置接觸件所施加之力。 14.   如條項13之經安置空芯光纖配置，其中磁配置包含在安置配置之第一側上之第一磁體，及安置配置之第二側之第二磁體，其中接納區位於第一側與第二側之間； 且其中力經組態以藉由調整施加於第一磁體與第二磁體之間的磁場來調整。 15.   如條項9至14中任一項之經安置空芯光纖配置，其中力經組態以進行調整從而最佳化針對預定窄波長範圍之空芯光纖之效能。 16.   如條項15之經安置空芯光纖配置，其中預定窄波長範圍包含用於提供輸入輻射以耦合至空芯光纖中之源的波長。 17.   如條項15之經安置空芯光纖配置，其中預定波長範圍包含空芯光纖之操作波長範圍之至少一部分。 18.   如前述條項中任一項之經安置空芯光纖配置，其中空芯光纖經組態以在寬頻帶波長範圍內操作。 19.   如條項18之經安置空芯光纖配置，其中寬頻帶波長範圍包含200 nm至2000 nm之波長。 20.   如條項18或19中任一項之經安置空芯光纖配置，其中寬頻帶波長範圍包含400 nm至1000 nm之波長。 21.   如前述條項中任一項之經安置空芯光纖配置，其中安置配置包含具有形成接納區之部分之凹槽的基底及經組態以覆蓋基底之頂部封蓋。 22.   如條項21之經安置空芯光纖配置，其中頂部封蓋包含用於接納空芯光纖之凹槽，且其中頂部封蓋凹槽與基底凹槽對準以形成接納區。 23.   如條項21或22中任一項之經安置空芯光纖配置，其中當頂部封蓋覆蓋基底時，基底凹槽及頂部封蓋經組態以形成多邊形形狀。 24.   如條項23之經安置空芯光纖配置，其中多邊形形式之每一側包含安置接觸件。 25.   如條項23至24中任一項之經安置空芯光纖配置，其中多邊形形式為規則多邊形形式。 26.   如前述條項中任一項之經安置空芯光纖配置，其進一步包含儲集器，該儲集器經組態以提供在儲集器之內部與儲集器之外部之間的可重複密封之氣密密封。 其中經安置空芯光纖位於儲集器內部；且其中儲集器經組態以含有受控制的氣體混合物。 27.   如前述條項中任一項之經安置空芯光纖配置，其包含第二安置配置，其中空芯光纖之第二部分位於第二安置配置之接納區內部。 28.   一種經安置空芯光纖配置，其包含： 空芯光纖，其具有微觀結構；及 安置配置，其包含經組態以在複數個接觸點處將力施加至空芯光纖之外部層之複數個安置接觸件； 其中： 空芯光纖位於安置配置之接納區中； 複數個安置接觸件均勻地定位在安置配置之接納區周圍；且 複數個安置接觸件經組態以在複數個接觸點中之每一者處將實質上相同的力施加至空芯光纖之外部層。 29.   如條項28之經安置空芯光纖配置，其中空芯光纖為包含單環之空芯光子晶體光纖，該單環包含圍繞空芯之複數個毛細管。 30.   一種用於提供輸出輻射之輻射源裝置，其包含： 如條項26至27中任一項之經安置空芯光纖配置，其中空芯光纖包含經組態以接收輸入輻射之輸入端部分及經組態以提供輸出輻射之輸出端部分； 其中空芯光纖之輸出端部分位於第一安置配置之接納區內部。 31.   如條項30之輻射源裝置，其中輸出輻射為寬頻帶輸出輻射，且其中空芯光纖經組態以在輸入端部分處接收輸入輻射，當輻射傳播通過空芯光纖時增寬輸入輻射之波長範圍，且在空芯光纖之輸出端部分處提供寬頻帶輸出輻射。 32.   如條項30至31中任一項之輻射源裝置，其中空芯光纖之輸入端部分位於第二安置配置之接納區中，該第二安置配置經組態以接納空芯光纖之輸入端部分； 其中第二安置配置及輸入端部分位於儲集器之內部。 33.   如條項32之輻射源裝置，其中第一安置配置經組態以將第一力施加至輸出端部分且第二安置配置經組態以將第二力施加至輸入端部分。 其中最佳化第一力以減少在包含在輸出輻射中之窄波長範圍中之應力誘發的損耗或模式加擾；及 其中最佳化第二力以減少在該輸入波長中之應力誘發的損耗或模式加擾。 34.   一種將空芯光纖安置至安置配置中之方法，該方法包含： 當取決於條項9時，提供條項9至27之空芯光纖及安置配置； 在安置配置中安置空芯光纖之一部分； 將輸入輻射提供至空芯光纖之末端區段中； 量測由空芯光纖輸出的輻射以用於判定應力誘發的損耗或模式加擾； 當量測由光纖輸出的輻射時，調整藉由安置配置之複數個安置接觸件所施加之力，以使得應力誘發的損耗或模式加擾在空芯光纖內部減少。 35.   一種度量衡配置，其包含如條項30至33中任一項之輻射源裝置。 36.   一種度量衡裝置，其包含如條項35之度量衡配置。 37.   一種檢測裝置，其包含如條項35之度量衡配置。 38.   一種微影裝置，其包含如條項35之度量衡配置。
儘管具體參考「度量衡裝置/工具/系統」或「檢測裝置/工具/系統」，但此等術語可指相同或類似類型之工具、裝置或系統。例如，包含本發明之實施例的檢測或度量衡裝置可用以判定基板上或晶圓上之結構的特性。例如，包含本發明之實施例的檢測裝置或度量衡裝置可用以偵測基板之缺陷或基板上或晶圓上之結構的缺陷。在此實施例中，基板上之結構的所關注之特性可關於結構中之缺陷、結構之具體部分之不存在或基板上或晶圓上之非所需結構之存在。
儘管可在本文中具體參考微影裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文中所描述之微影裝置可具有其他應用。可能之其他應用包括製造整合式光學系統、用於磁域記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(liquid-crystal display；LCD)、薄膜磁頭等。
儘管可在本文中具體參考在微影裝置之內容背景中之本發明之實施例，但本發明的實施例可用於其他裝置中。本發明之實施例可形成以下之部分：遮罩檢測裝置、度量衡裝置或量測或處理諸如晶圓(或其他基板)或遮罩(或其他圖案化器件)之物件之任何裝置。此等裝置可通常稱為微影工具。此微影工具可使用真空條件或環境(非真空)條件。
儘管上文可能已具體參考在光學微影之內容背景中對本發明之實施例的使用，但將瞭解，本發明在內容背景允許之情況下不限於光學微影且可用於其他應用(例如壓印微影)中。
雖然上文已描述本發明之具體實施例，但將瞭解，可以與所描述方式不同之其他方式來實踐本發明。以上描述意欲為說明性的，而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所陳述之申請專利範圍之範疇的情況下對如所描述之本發明進行修改。
102:光纖 104:安置配置 106:保護塗層 108:黏著劑 120:裝置 200:經安置空芯光纖配置 201:空芯 202:空芯光纖 203:微觀結構 204:安置配置 205:接納區 206:力 208:單環結構 210:毛細管 212:包覆材料 214:基底 216:頂部封蓋 218:力 220:可調整的力 222:儲集器 224:氣體混合物 226:氣體混合物控制單元 AM:標記 ANG:入射角 AS:對準感測器 B:輻射光束 BD:光束遞送系統 BE1:輻射光束 BE2:箭頭 BK:烘烤板 C:目標部分 CAP:毛細管 CC:毛細管空腔 CH:冷卻板 CL:電腦系統 COR:空芯 d:直徑 DE:顯影器 DET:偵測器 DGR:偵測光柵 F1 :力 F2 :力 F3 :力 F4 :力 F5 :力 F6 :力 HC:空芯 I/O1:輸入/輸出埠 I/O2:輸入/輸出埠 IB:資訊攜載光束 IE:輸入端 IF:位置量測系統 IL:照明系統 IRD:輸入輻射 LA:微影裝置 LACU:微影控制單元 LB:裝載匣 LC:微影單元 LS:位階或高度感測器 LSB:輻射光束 LSD:偵測單元 LSO:輻射源 LSP:投影單元 M1:遮罩對準標記 M2:遮罩對準標記 MA:圖案化器件 MC:安置接觸件 MLO:量測位置 MT:度量衡工具 OE:輸出端 OF:光纖 OL:物鏡 ORD:輸出輻射 P1:基板對準標記 P2:基板對準標記 PD:光偵測器 PGR:投影光柵 PM:第一定位器 PRS:脈衝式泵輻射源 PS:投影系統 PU:處理單元 PW:第二定位器 RB:輻射光束 RDS:輻射源 RO:機器人 RSO:輻射源 RSV:儲集器 SC:旋塗器 SC1:第一標度 SC2:第二標度 SC3:第三標度 SCS:監督控制系統 SI:強度信號 SIR:區塊 SM:光點鏡面 SO:輻射源 SP:照明光點 SP:支撐部分 SRI:自參考干涉計 ST:支撐管 T:遮罩支撐件 TCU:塗佈顯影系統控制單元 TW1:第一透明窗 TW2:第二透明窗 W:基板 WM:工作介質 WP:壁部分 WT:基板支撐件
現在將參看隨附示意性圖式而僅藉由實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中： -  圖1描繪微影裝置之示意性綜述； -  圖2描繪微影單元之示意性綜述； -  圖3描繪表示用以最佳化半導體製造之三種關鍵技術之間的合作之整體微影之示意性表示； -  圖4描繪位階感測器之示意性綜述； -  圖5描繪對準感測器之示意性綜述； -  圖6描繪安置於安置配置中之光纖的已知設置； -  圖7描繪藉由黏著劑施加至空芯光纖之不均勻地分佈的力； -  圖8描繪均勻力分佈(左側)及不均勻力分佈(右側)之空芯光纖的實例光束輪廓； -  圖9描繪包含具有圍繞空芯之微觀結構之空芯光纖的經安置空芯光纖配置之示意性表示； -  圖10描繪藉由具有對應於空芯光纖之微觀結構之分佈的分佈之複數個安置接觸件固持之空芯光纖的示意性表示； -  圖11描繪經安置空芯光纖配置之示意性表示； -  圖12描繪其中接納區具有正多邊形形狀之經安置空芯光纖配置之示意性表示； -  圖13描繪經組態以將可調整之力施加至經安置空芯光纖的經安置空芯光纖配置；及 -  圖14描繪在可重複密封之儲集器內部之經安置空芯光纖配置的示意性表示。 -  圖15為可在橫向平面中(亦即垂直於光纖之軸線)形成根據實施例之輻射源之部分之空芯光纖的示意性橫截面圖； -  圖16描繪用於提供寬頻帶輸出輻射之根據實施例之輻射源的示意性表示；及 -  圖17 (a)及(b)示意性地描繪用於超連續光譜產生之空芯光子晶體光纖(hollow core photonic crystal fiber；HC-PCF)設計之實例的橫向橫截面；
200:經安置空芯光纖配置
201:空芯
202:空芯光纖
203:微觀結構
204:安置配置
205:接納區
206:力
MC:安置接觸件

Claims (15)

  1. 一種經安置空芯光纖配置，其包含： 一空芯光纖，其具有一微觀結構；及 一安置配置，其包含經組態以將一力施加至該空芯光纖之一外部層之複數個安置接觸件； 其中 該空芯光纖之一部分位於該安置配置之一接納區中； 該複數個安置接觸件定位在該接納區周圍；且 該安置接觸件分佈在該接納區周圍，該安置接觸件之該分佈對應於該空芯光纖之該微觀結構之特徵之一分佈。
  2. 如請求項1之經安置空芯光纖配置，其中該複數個安置接觸件中之每一者經組態以將一實質上相同的力施加至該空芯光纖之該外部層。
  3. 如請求項1或2之經安置空芯光纖配置，其中該複數個安置接觸件之位置在該接納區周圍為等距的。
  4. 如請求項1或2之經安置空芯光纖配置，其中該微觀結構之特徵之該分佈包含一對稱性，且其中該複數個安置接觸件之該等位置具有對應於該微觀結構之該對稱性之一對稱性。
  5. 如請求項1或2之經安置空芯光纖配置，其中該空芯光纖為一空芯光子晶體光纖，其包含具有圍繞該空芯之複數個毛細管之一單環結構。
  6. 如請求項5之經安置空芯光纖配置，其中在該單環結構中之毛細管分佈具有多個旋轉對稱性，且其中安置接觸件之數目為旋轉對稱性之數目的一整數倍數或旋轉對稱性之該數目為安置接觸件之該數目的一整數倍數。
  7. 如請求項5之經安置空芯光纖配置，其中安置接觸件之該數目等於圍繞該空芯的毛細管之數目。
  8. 如請求項1或2之經安置空芯光纖配置，其中經安置在該安置配置之該接納區內部之該空芯光纖的該部分為該空芯光纖之一末端部分。
  9. 如請求項1或2之經安置空芯光纖配置，其中由該等安置接觸件施加之該力為可調整的。
  10. 如請求項9之經安置空芯光纖配置，其中以下中之至少一者： 該安置配置包含一經彈簧加壓螺釘，其經組態以調整由該等安置接觸件施加之該力，且 該安置配置包含一電配置，其經組態以藉由施加一電場來調整由該等安置接觸件施加之該力。
  11. 如請求項10之經安置空芯光纖配置，其中該電配置包含在該安置配置之一第一側上之一第一板，及在該安置配置之一第二側上之一第二板，其中該接納區位於該第一側與該第二側之間； 且其中該力經組態以藉由調整施加於該第一板與該第二板之間的一電場來調整。
  12. 一種經安置空芯光纖配置，其包含： 一空芯光纖，其具有一微觀結構；及 一安置配置，其包含經組態以在複數個接觸點處將一力施加至該空芯光纖之一外部層之複數個安置接觸件； 其中： 該空芯光纖位於該安置配置之一接納區中； 該複數個安置接觸件均勻地定位在該安置配置之該接納區周圍；且 該複數個安置接觸件經組態以在該複數個接觸點中之每一者處將一實質上相同的力施加至該空芯光纖之該外部層。
  13. 一種用於提供輸出輻射之輻射源裝置，其包含： 如請求項12之一經安置空芯光纖配置，其中該空芯光纖包含經組態以接收輸入輻射之一輸入端部分及經組態以提供輸出輻射之一輸出端部分； 其中該空芯光纖之該輸出端部分位於一第一安置配置之該接納區內部，且， 其中，視情況，該輸出輻射為寬頻帶輸出輻射，且其中該空芯光纖經組態以在該輸入端部分處接收輸入輻射，當該輻射經由該空芯光纖傳播時增寬該輸入輻射之波長範圍，且在該空芯光纖之該輸出端部分處提供寬頻帶輸出輻射。
  14. 一種將一空芯光纖安置至一安置配置之方法，該方法包含： 提供一空芯光纖及一安置配置，該安置配置包含複數個安置接觸件，其經組態以在一接納區中將一力施加至該空芯光纖之一外部層， 在該安置配置中安置該空芯光纖之一部分； 將輸入輻射提供至該空芯光纖之該末端區段中； 量測由該空芯光纖輸出之輻射以用於判定應力誘發的損耗或模式加擾； 當量測由該光纖輸出之輻射時，調整由該安置配置之該複數個安置接觸件施加之該力以使得該空芯光纖內部之應力誘發的損耗或模式加擾減少。
  15. 一種度量衡配置或一種度量衡裝置，其包含如請求項13之一輻射源裝置。
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