TW202242563A - 空間地過濾光脈衝之方法及設備 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種光學濾光器設備，其包含：一光學發散裝置，其可操作以接收光脈衝且取決於該等光脈衝中之每一者之一脈衝能量而在一光學平面上方空間地分佈該等光脈衝；及一空間濾光器，其位於該光學平面處，可操作以基於由該空間分佈產生之該等光脈衝中之每一者在該光學平面處的一位置而將空間過濾應用於該等光脈衝。

Description

空間地過濾光脈衝之方法及設備
本發明係關於用於空間地過濾光脈衝的方法及設備，且詳言之，與用於脈衝式輻射源的雜訊降低應用相關的該等方法及設備。
微影裝置為經建構以將所要圖案塗覆至基板上之機器。微影裝置可用於例如積體電路(integrated circuit，IC)製造中。微影設備可例如將圖案化裝置(例如，遮罩)處之圖案(常常亦稱為「設計佈局」或「設計」)投影至提供於基板(例如，晶圓)上之一層輻射敏感材料(抗蝕劑)上。
為了將圖案投影至基板上，微影設備可使用電磁輻射。此輻射之波長決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係365 nm (i線)、248 nm、193 nm及13.5 nm。相比於使用例如具有193 nm之波長之輻射的微影設備，使用具有介於4 nm至20 nm之範圍內之波長(例如6.7 nm或13.5 nm)之極紫外線(EUV)輻射的微影設備可用於在基板上形成較小特徵。
低k 1微影可用於處理尺寸小於微影設備之典型解析度極限的特徵。在此程序中，可將解析度公式表達為CD = k 1×λ/NA，其中λ為所使用輻射之波長，NA為微影設備中之投影光學器件之數值孔徑，CD為「臨界尺寸」(通常為經印刷之最小特徵大小，但在此情況下為半間距)且k 1為經驗解析度因數。一般而言，k 1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設備及/或設計佈局。此等步驟包括例如但不限於：NA之最佳化、製訂照明方案、相移圖案化裝置之使用、設計佈局之各種最佳化，諸如設計佈局中之光學近接校正(OPC，有時亦被稱作「光學及程序校正」)，或通常被定義為「解析度增強技術」(RET)之其他方法。替代地，用於控制微影設備之穩定性之嚴格控制環路可用於改良在低k 1下之圖案之再生。
度量衡工具用於IC製造程序之許多態樣中，例如作為用於在曝光之前適當定位基板的對準工具、用以量測基板之表面拓樸的調平工具、用於例如在程序控制中檢測/量測經曝光及/或經蝕刻產品之基於聚焦控制及散射量測的工具。在每一情況下，皆需要輻射源。出於包括量測魯棒性及準確度之各種原因，寬頻帶或白光輻射源逐漸用於此類度量衡應用。將需要對現存裝置進行改良以用於寬頻帶輻射產生。
在本發明之一第一態樣中，提供一種光學濾光器設備，其包含：一光學發散裝置，其可操作以接收光脈衝且取決於該等光脈衝中之每一者之一脈衝能量而在一光學平面上方空間地分佈該等光脈衝；及一空間濾光器，其位於該光學平面處，可操作以基於由該空間分佈產生之該等光脈衝中之每一者在該光學平面處的一位置而將空間過濾應用於該等光脈衝。
較佳地，該光學發散裝置包含經組態以接收且隨後反射該等光脈衝之一可偏轉鏡面；該可偏轉鏡面進一步經組態以在該等光脈衝中之每一者的每一反射後偏轉，該偏轉之量值取決於該等光脈衝中之每一者的一脈衝能量且該偏轉導致在該光學平面上方空間地分佈該等光脈衝。
更佳地，該光學發散裝置進一步包含一光學延遲配置，該光學延遲配置經組態以在該等光脈衝已經歷來自該可偏轉鏡面之一第一反射之後將一延遲時間施加至該等光脈衝且將其引導回至該可偏轉鏡面以藉由該可偏轉鏡面經歷一第二反射。
在本發明之一第二態樣中提供一種空間過濾光脈衝的方法，其包含：取決於複數個光脈衝中之每一者之一脈衝能量而在一光學平面上方空間地分佈該等光脈衝；及基於由該空間分佈產生之該等光脈衝中之每一者在該光學平面處的一位置而空間過濾該等光脈衝。
較佳地，該等光脈衝之該空間分佈進一步包含：使用一可偏轉鏡面以第一反射光脈衝；將一延遲時間施加至首先自該可偏轉鏡面反射之該等光脈衝且隨後將其引導回至該可偏轉鏡面；使用該可偏轉鏡面以第二反射經延遲光脈衝以空間地分佈該等光脈衝；其中該可偏轉鏡面在該等光脈衝中之每一者的每一反射後偏轉，該可偏轉鏡面之偏轉取決於該等光脈衝中之每一者的一脈衝能量。
在本發明之一第三態樣中，提供一種寬頻帶光源裝置，其經組態以用於在接收到泵浦輻射後產生包含該等光脈衝之寬頻帶輸出輻射，其包含該第一態樣之一光學濾光器設備。
本發明度量衡裝置之其他態樣包含該第三態樣之寬頻帶光源裝置。
在本文檔中，術語「輻射」及「光束」用以涵蓋所有類型的電磁輻射，包括紫外輻射(例如具有365、248、193、157或126 nm之波長)及極紫外光輻射(extreme ultra-violet radiation，EUV，例如具有介於約5至100 nm之範圍內的波長)。
如本文中所採用之術語「倍縮光罩」、「遮罩」或「圖案化裝置」可廣泛地解釋為指代可用於向入射輻射光束賦予經圖案化橫截面之通用圖案化裝置，該經圖案化橫截面對應於待在基板之目標部分中產生的圖案。在此上下文中，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，其他此類圖案化裝置之實例包括可程式化鏡面陣列及可程式化LCD陣列。
圖1示意性地描繪微影設備LA。該微影設備LA包括：照明系統(亦被稱作照明器) 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) 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來準確地定位該圖案化裝置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來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 (例如包含一或多個晶粒)上。
在操作中，照射系統IL例如經由光束遞送系統BD自輻射源SO接收輻射光束。照射系統IL可包括用於引導、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可用於調節輻射光束B以在圖案化裝置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應被廣泛地解釋為涵蓋適於所使用之曝光輻射及/或適於諸如浸潤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。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用與更一般之術語「投影系統」PS同義。
微影設備LA可屬於一種類型，其中基板的至少一部分可由具有相對高折射率之例如水之液體覆蓋，以便填充投影系統PS與基板W之間的空間——此亦稱為浸潤式微影。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。
微影設備LA可屬於具有兩個或多於兩個基板支撐件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，及/或可對位於基板支撐件WT中之一者上的基板W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用於在該另一基板W上曝光圖案。
除基板支撐件WT以外，微影設備LA亦可包含量測載物台。該量測載物台經組態以固持感測器及/或清潔裝置。感測器可經配置以量測投影系統PS之屬性及/或輻射光束B之屬性。量測載物台可固持多個感測器。清潔裝置可經配置以清潔微影設備之部分，例如投影系統PS之部分或提供浸潤液體之系統之部分。當基板支撐件WT遠離投影系統PS時，量測載物台可在投影系統PS之下移動。
在操作中，輻射光束B入射於固持在遮罩支撐件MT上之圖案化裝置(例如，遮罩) MA上，且藉由存在於圖案化裝置MA上之圖案(設計佈局)圖案化。在已橫穿遮罩MA的情況下，輻射光束B穿過投影系統PS，該投影系統PS將光束聚焦於基板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，例如以便在聚焦卻對準之位置處在輻射光束B之路徑中定位不同目標部分C。類似地，第一定位器PM及可能之另一位置感測器(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裝置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，但其可定位於目標部分之間的空間中。當基板對準標記P1、P2位於目標部分C之間時，將該等基板對準標記P1、P2稱為切割道對準標記。
如圖2中所展示，微影設備LA可形成微影單元LC (有時亦被稱作微影單元(lithocell)或微影(litho)叢集)之部分，該微影單元LC通常亦包括用以對基板W執行曝光前程序及曝光後程序之設備。習知地，此等包括沈積抗蝕劑層之旋塗器SC、顯影經曝光之抗蝕劑的顯影器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、在不同程序設備之間移動基板W且將基板W遞送至微影設備LA之裝載區LB。微影單元中常常亦統稱為塗佈顯影系統之裝置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自身可受到監督控制系統SCS控制，該監督控制系統SCS亦可例如經由微影控制單元LACU來控制微影設備LA。
為了正確且一致地曝光由微影設備LA曝光之基板W，合乎需要的係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)等等。出於此目的，可在微影單元LC中包括檢測工具(未展示)。若偵測到誤差，則可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例如調整，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尤其如此。
亦可被稱作度量衡設備之檢測設備用於判定基板W之屬性，且尤其判定不同基板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。檢測設備可替代地經建構以識別基板W上之缺陷，且可例如為微影單元LC之部分，或可整合至微影設備LA中，或可甚至為獨立裝置。檢測設備可量測潛影(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(其中抗蝕劑之曝光部分或未曝光部分已被移除)上之屬性，或甚至經蝕刻影像(在諸如蝕刻之圖案轉印步驟之後)上之屬性。
典型地，微影設備LA中之圖案化程序係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設備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增強總體程序窗且提供嚴格控制迴路，以確保由微影設備LA執行之圖案化保持在程序窗內。程序窗定義一系列程序參數(例如劑量、焦點、疊對)，在該等程序參數內，特定製造程序產生經定義結果(例如功能性半導體裝置)--通常在該經定義結果內，允許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計算微影模擬及計算以判定哪種遮罩佈局及微影設備設定達成圖案化程序之最大總體程序窗(在圖3中藉由第一標度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設備LA之圖案化可能性。電腦系統CL亦可用以偵測微影設備LA當前正在程序窗內之何處操作(例如使用來自度量衡工具MT之輸入)以預測是否可能存在歸因於例如次佳處理的缺陷(由第二標度SC2中指向「0」之箭頭描繪於圖3中)。
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設備LA以識別例如在微影設備LA之校準狀態下的可能漂移(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，例如以用於程序控制及驗證。用以進行此類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之度量衡工具MT已為吾人所知，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(量測通常被稱作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，在此情況下量測通常被稱作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波長範圍可見的光來量測光柵。
在第一實施例中，散射計MT為角解析散射計。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。此重建構可例如由模擬散射輻射與目標結構之數學模型之相互作用且比較模擬結果與量測之彼等結果而引起。調整數學模型之參數，直至經模擬相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上，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)。自此資料，可例如藉由嚴密耦合波分析(Rigorous Coupled Wave Analysis)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。此度量衡設備藉由在度量衡設備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)。適用於度量衡設備之源亦可提供偏振輻射。現有橢圓量測散射計之各種實施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。
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(該不對稱性與疊對之範圍有關)來量測兩個未對準光柵或週期性結構之疊對。可將兩個(通常重疊)光柵結構應用於兩個不同層(未必為連續層)中，且該兩個光柵結構可形成為實質上處於晶圓上之相同位置。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，使得任何不對稱性為可明確區別的。此提供用以量測光柵中之未對準的直接方式。可在全文係以引用方式併入本文中之PCT專利申請公開案第WO 2011/012624號或美國專利申請案第US 20160161863號中找到關於含有作為目標之週期性結構之兩個層之間的疊對誤差經由該等週期性結構之不對稱性予以量測的另外實例。
其他所關注參數可為焦點及劑量。可藉由如以全文引用的方式併入本文中之美國專利申請案US2011-0249244中所描述之散射術(或替代地藉由掃描電子顯微法)同時判定焦點及劑量。可使用具有針對焦點能量矩陣(FEM，亦稱為焦點曝光矩陣)中之每一點的臨界尺寸及側壁角量測之獨特組合的單一結構。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，繞射信號可用於判定兩個層之間的位移(亦稱為『疊對』)或可用於重建構如由微影程序產生的原始光柵之至少一部分。此重建構可用於提供微影程序之品質的導引，且可用於控制微影程序之至少一部分。目標可具有經組態以模仿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，目標將表現得更類似於設計佈局之功能性部分，使得總體程序參數量測與設計佈局之功能性部分更佳地相似。可在填充不足模式中或在填充過度模式中量測目標。在填充不足模式下，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。
使用特定目標之微影參數之總體量測品質至少部分地由用於量測此微影參數的量測配方來判定。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例如為量測參數中之一者對於處理變化的敏感度。在以全文引用方式併入本文中之美國專利申請案US2016-0161863及已公開之美國專利申請案US 2016/0370717A1中描述更多實例。
圖4中描繪度量衡設備，諸如散射計。該散射計包含將輻射投影至基板6上之寬頻帶(白光)輻射投影儀2。將經反射或經散射輻射傳遞至光譜儀偵測器4，該光譜儀偵測器量測鏡面反射輻射之光譜10 (亦即，依據波長變化的之強度之量測)。自此資料，可由處理單元PU重建構引起經偵測光譜之結構或輪廓，例如，藉由嚴密耦合波分析及非線性回歸，或藉由與圖3之底部處所展示之經模擬光譜庫的比較。一般而言，對於重建構，結構之一般形式係已知的，且根據用於製造結構之程序之知識來假定一些參數，從而僅留下結構之幾個參數以待根據散射量測資料予以判定。此散射計可經組態為正入射散射計或斜入射散射計。
經由量測度量衡目標之微影參數的整體量測品質係至少部分地由用於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例如為量測參數中之一者對於處理變化的敏感度。更多實例描述於以全文引用之方式併入本文中的美國專利申請案US2016/0161863及公開的美國專利申請案US 2016/0370717A1中。
用於IC製造中之另一種類型的度量衡工具為構形量測系統、位階感測器或高度感測器。此類工具可整合於微影設備中，用於量測基板(或晶圓)之頂部表面之構形。基板之構形的映圖(亦被稱作高度圖)可由指示依據基板上之位置而變的基板之高度的此等量測產生。此高度圖隨後可用於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裝置的空中影像。應理解，「高度」在此內容背景中係指相對於基板大致在平面之外的尺寸(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)處進行量測，且基板與位階或高度感測器之光學系統之間的相對移動引起跨越基板之位置處的高度量測。
圖5中示意性地展示如此項技術中已知之位階或高度感測器LS之實例，其僅說明操作原理。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。輻射源LSO可為例如窄帶或寬頻帶光源，諸如超連續譜光源，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不限於可見光輻射，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為包含引起具有週期性變化強度之輻射光束BE1之週期性結構的週期性光柵。具有週期性變化強度之輻射光束BE1經導向基板W上之量測位置MLO，該輻射光束具有0度與90度之間，通常70度與80度之間的相對於垂直於入射基板表面之軸線(Z軸)的入射角ANG。在量測位置MLO處，經圖案化輻射光束BE1由基板W反射(由箭頭BE2指示)且經引導朝向偵測單元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相同。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之強度，諸如光偵測器，或表示所接收之強度之空間分佈，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。偵測到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可沿著投影光柵PGR與偵測光柵DGR之間的經圖案化輻射光束之路徑包括其他光學元件，諸如透鏡及/或鏡面(未展示)。
在一實施例中，可省略偵測光柵DGR，且可將偵測器DET置放於安置偵測光柵DGR之位置處。此類組態提供投影光柵PGR之影像之較直接偵測。
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，藉此產生覆蓋較大量測範圍之量測區域MLO或光點的陣列。
例如在兩者以引用方式併入的US7265364及US7646471中揭示一般類型之各種高度感測器。使用UV輻射代替可見或紅外輻射之高度感測器揭示於以引用之方式併入的US2010233600A1中。在以引用方式併入的WO2016102127A1中，描述使用多元件偵測器來偵測及辨識光柵影像之位置而無需偵測光柵的緊湊型高度感測器。
用於IC製造中之另一種類型之度量衡工具為對準感測器。因此，微影設備之效能的關鍵態樣為能夠相對於置於先前層中(藉由相同設備或不同微影設備)之特徵恰當且準確地置放經施加圖案。為此目的，基板具備一或多組標記或目標。每一標記為稍後可使用通常為光學位置感測器之位置感測器來量測位置的結構。位置感測器可稱為「對準感測器」，且標記可稱為「對準標記」。
微影設備可包括可藉以準確地量測提供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係以引用之方式併入本文中。
圖6為諸如在例如US6961116中所描述且以引用之方式併入之已知對準感測器AS之一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之直徑可稍微小於標記自身之寬度。
經對準標記AM繞射之輻射(在此實例中經由物鏡OL)經準直成資訊攜載光束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以自身干涉光束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，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中進行之光學處理與在單元PU中進行之演算處理的組合而輸出基板相對於參考框架之X位置及Y位置的值。
所說明類型之單一量測僅將標記之位置固定於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/或較精細層級之同一程序，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波長以便同時處理該等波長，及/或可藉由分時或分頻來多工該等波長。
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裝至參考框架，同時在與基板W之移動方向相對之方向上有效地掃描標記AM。在此移動中藉由基板W安裝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、構形量測系統或位置量測系統)可使用源自輻射源之輻射來進行量測。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來同時獲得更多度量衡資料。不同輻射頻率亦可能夠查詢及發現度量衡目標之不同屬性。寬頻帶輻射可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)可被稱作泵浦輻射。替代地，輸入輻射可被稱作種子輻射。為獲得用於增寬效應之高功率輻射，可將輻射約束至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/或形成非線性媒體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/或結構可用於藉由提供合適的非線性媒體來實現及/或改良輻射增寬。
在一些實施方案中，在光子晶體纖維(PCF)中產生寬頻帶輸出輻射。在若干實施例中，此光子晶體纖維在其纖芯周圍具有微結構，其輔助限制穿過纖芯中之纖維的輻射。纖芯可由具有非線性屬性且當高強度泵浦輻射透射穿過纖芯時能夠產生寬頻帶輻射之固體材料製成。儘管在固體核心光子晶體纖維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，若在固體核心中產生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。
在一些實施方案中，如下文參看圖8進一步論述，用於增寬輸入輻射之方法及設備可使用光纖用於限制輸入輻射且用於將輸入輻射增寬以輸出寬頻帶輻射。該纖維可為空芯纖維，且可包含用以在纖維中達成輻射之有效引導及限制的內部結構。該纖維可為空芯光子晶體纖維(hollow core photonic crystal fiber；HC-PCF)，其尤其適合於主要在纖維之空芯內部進行強輻射限制，從而達成高輻射強度。纖維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。此類纖維及氣體配置可用於產生超連續光譜輻射源。纖維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作白光。
一些實施例係關於包含光纖之此寬頻帶輻射源之新穎設計。該光纖為空芯光子晶體纖維(HC-PCF)。特定而言，該光纖可為包含用於限制輻射之反共振結構之類型的空芯光子晶體纖維。包含反共振結構之此類纖維在此項技術中已知為反共振纖維、管狀纖維、單環纖維、負曲率纖維或抑制耦合纖維。此類纖維之各種不同設計在此項技術中已知。替代地，光纖可為光子帶隙纖維(HC-PBF，例如Kagome纖維)。
可工程設計多種類型之HC-PCF，每種基於不同物理導引機制。兩個此類HC-PCF包括：空芯光子帶隙纖維(HC-PBF)及空芯反共振反射纖維(HC-ARF)。HC-PCF之設計及製造上之細節可見於以引用之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 (針對空芯反共振反射纖維)中。圖9之(a)展示包含Kagome晶格結構之Kagome纖維。
現將參看圖7描述用於輻射源中之光纖的實例，該圖為橫向平面中光纖OF之示意性橫截面圖。類似於圖7之纖維之實際實例的其他實施例揭示於WO2017/032454A1中。
光纖OF可包含細長主體，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，且可限定光纖OF之軸。兩個其他維度界定可被稱作橫向平面之平面。圖7展示光纖OF在經標記為x-y平面之此橫向平面(亦即，垂直於軸線)中之橫截面。光纖OF之橫向橫截面沿著纖維軸線可為實質上恆定的。
應瞭解，光纖OF具有一定程度之可撓性，且因此，一般而言，軸線之方向沿著光纖OF之長度將不均勻。諸如光軸、橫向橫截面及其類似者之術語應理解為意謂局部光軸、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HC；包圍空芯HC之包層部分；及包圍且支撐包層部分之支撐部分SP。可將光纖OF視為包含具有空芯HC之主體(包含包層部分及支撐部分SP)。該包層部分包含用於導引輻射穿過空芯HC之複數個反共振元件。特定言之，複數個反共振元件經配置以約束主要在空芯HC內部傳播通過光纖OF之輻射，且經配置以沿著光纖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之軸線亦可限定光纖OF之空芯HC之軸線。
該包層部分包含用於導引傳播穿過光纖OF之輻射的複數個反共振元件。特定而言，在此實施例中，包層部分包含六個管狀毛細管CAP之單環。管狀毛細管CAP中之每一者充當反共振元件。
毛細管CAP亦可被稱作管。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包含大體上圓柱形壁部分WP，該大體上圓柱形壁部分WP至少部分地限定光纖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裏-珀羅(Fabry-Perot)共振器，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，以便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可具有在0.01 µm至10.0 µm之間的厚度。
應瞭解，如本文中所使用，術語包層部分意欲意謂光纖OF之用於導引傳播穿過光纖OF之輻射的部分(亦即，將該輻射約束於空芯HC內之毛細管CAP)。輻射可以橫向模式之形式受約束，從而沿纖維軸線傳播。
支撐部分大體上為管狀的且支撐包層部分之六個毛細管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邊形之形式安置。
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。此配置因為可增加光纖OF之透射頻寬(相對於例如毛細管彼此接觸之配置)而可為有益的。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。
包層部分之六個毛細管CAP以環結構安置於空芯HC周圍。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HC光纖OF之模場直徑、衝擊損失、分散度、模態多元性及非線性屬性。
在此實施例中，包層部分包含毛細管CAP (其充當反共振元件)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。
應瞭解，其他實施例可具備反共振元件之不同配置。此等配置可包括具有反共振元件之多個環之配置及具有嵌套式反共振元件的配置。圖9之(a)展示具有毛細管CAP之三個環的HC-PCF之實施例，該等環沿著徑向方向堆疊於彼此之上。在此實施例中，每一毛細管CAP在同一環中及不同環中均與其他毛細管接觸。此外，儘管圖7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，包含任何數目之反共振元件(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層部分中。
圖9之(b)展示上文所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9之(b)的實例中，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。支撐管可由二氧化矽製成。
圖7以及圖9之(a)及(b)之實例的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。另外，圖7以及圖9之(a)及(b)之實例的管狀毛細管之固體材料可包含如PMA之塑性材料、如二氧化矽之玻璃，或軟玻璃。
圖8描繪用於提供寬頻帶輸出輻射之輻射源RDS。輻射源RDS包含：脈衝式泵浦輻射源PRS或能夠產生所要長度及能量位階之短脈衝的任何其他類型之源；具有空芯HC之光纖OF (例如圖7中所展示之類型)；及安置於空芯HC內之工作介質WM (例如氣體)。儘管在圖8中輻射源RDS包含圖7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HC光纖OF。
脈衝式泵浦輻射源PRS經組態以提供輸入輻射IRD。光纖OF之空芯HC經配置以容納來自脈衝式泵浦輻射源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進一步包含儲集器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接近於光纖OF之輸入端IE處定位。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 (或至少其較大部分)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至少對於設備120之寬頻帶輸出輻射ORD之頻率可為透明的。
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8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為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，以准許光纖OF部分地置放於儲集器內部且部分地置放於儲集器外部，使得氣體可密封於儲集器內部。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相對較長(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)視為提供用於提供光纖OF之空芯HC內工作介質WM的設備。
在此上下文中，若窗上某一頻率之入射輻射之至少50%、75%、85%、90%、95%或99%透射通過該窗，則窗對於彼頻率可為透明的。
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)。應瞭解，氣體WM可在不同於儲集器RSV之環境壓力的壓力下包含於儲集器RSV內。
工作介質WM可包含：諸如氬氣、氪氣及氙氣之惰性氣體；諸如氫氣、氘氣及氮氣之拉曼(Raman)活性氣體；或諸如氬氣/氫氣混合物、氙氣/氘氣混合物、氪氣/氮氣混合物或氮氣/氫氣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(MI)、孤立子自壓縮、孤立子分裂、克爾(Kerr)效應、拉曼效應及分散性波產生(DWG)，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)來調諧填充氣體之分散，因此可調整所產生之寬頻帶脈衝動態及相關光譜增寬特性，以便最佳化頻率轉換。
在一個實施方案中，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。應瞭解，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可全部或部分地不存在於空芯HC中。
為了達成頻率增寬，可需要高強度輻射。具有空芯HC光纖OF之優勢為，其可經由對傳播穿過光纖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內部之輻射強度可較高，例如歸因於高接收輸入輻射強度及/或歸因於光纖OF內部之輻射的強空間約束。空芯光纖之優勢為其可導引具有比固體核心纖維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HC光纖OF之優勢可為在光纖OF內部導引之大部分輻射被限制在空芯HC中。因此，光纖OF內部之輻射之相互作用的大部分係與工作介質WM進行，該工作介質WM經設置於光纖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可為準直及/或可為相干的。
輸出輻射ORD之寬頻帶範圍可為連續範圍，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使用，例如在度量衡應用中使用。舉例而言，連續頻率範圍可用以查詢大量屬性。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。
由脈衝式泵浦輻射源PRS提供之輸入輻射IRD可為脈衝。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。
脈衝式泵浦輻射源PRS可為雷射。經由(泵浦)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各者中之一或多者：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頻寬(或輸出光譜頻寬)。該等脈衝泵浦輻射源PRS參數可包括以下中之一或多者：泵浦波長、泵浦脈衝能量、泵浦脈衝寬度、泵浦脈衝重複率。該等光纖OF參數可包括以下各者中之一或多者：空芯HC之光纖長度、大小及形狀；毛細管之大小及形狀；包圍空芯HC之毛細管的壁之厚度。該等工作組分WM (例如填充氣體)參數可包括以下各者中之一或多者：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的功率譜密度可為至少3 mW/nm。
在需要寬頻帶輸出輻射ORD之許多應用(諸如前述度量衡應用)中，存在對於進一步減少寬頻帶輸出輻射ORD之雜訊的增長關注。對於脈衝雷射源，諸如基於前述空芯(HC)光纖(OF)之寬頻帶輻射源，雷射雜訊之主源為輸出輻射的脈衝間變化。當此類脈衝雷射源用於例如晶圓對準應用中時，雷射雜訊對對準位置再現性(alignment position reproducibility；APR)具有直接影響，此又直接影響疊對。雷射雜訊愈高，APR (且因此疊對)將愈高。由於相對高之脈衝間變化對於寬頻帶輻射產生程序係基本的，因此目前對於此光源固有問題不存在直接解決方案。因此，雷射雜訊需要以間接方式在寬頻帶輻射源下游減少。
舉例而言，在現有方法中，寬頻帶輻射之光束用於照明對準標記。隨後，自對準標記繞射之信號光束被分裂成兩個子信號，每一子信號攜載相同雷射雜訊。藉由控制兩個子信號之間的相對相位延遲使得兩個子信號完全異相(或π之相位延遲)，接著將兩個子信號一起相加以形成最終信號。由於攜載相同雷射雜訊之兩個子信號異相，因此此兩個子信號之添加導致消除該兩個子信號，同時保留雷射雜訊。一旦經判定，便可接著自雷射信號移除雷射雜訊。然而，僅此現有方法不足以使APR下降或移除整個雷射雜訊。此係因為量測中之任何缺陷(例如，兩個子信號部分異相)可導致殘餘雷射雜訊及因此高APR。
圖10為展示依據雷射重複率而變化之經量測APR的實例曲線圖。如圖10中所展示，每一資料點表示在選定重複率下運用寬頻帶輸出輻射ORD量測之APR。更特定言之，在每一選定重複率下，寬頻帶輸出輻射ORD的第一部分及第二部分用以照明對準標記且分別產生第一對準信號及第二對準信號。隨後，第一對準信號及第二對準信號用以產生信號差。量測被重複複數次以便獲得一組統計上有意義的資料。資料集接著用於針對選定重複率產生APR資料點。藉由自另一信號減去一個信號，消除動態振動雜訊，且因此所得APR主要由雷射雜訊引起。
該圖清楚地展示在最低重複率(亦即，2.5 MHz)下量測之APR比在最高重複率(亦即，40 MHz)下量測之APR高0.12 nm。因此，增加寬頻帶輻射源之重複率似乎將為用以降低雷射雜訊誘發之APR的潛在解決方案。然而，對於許多寬頻帶輻射源，尤其基於空芯HC光纖OF (例如，HC-PCF)之輻射源，雷射壽命與雷射重複率成反比，亦即，雷射重複率愈高，雷射壽命愈短。出於此原因，基於HC-PCF之輻射源通常在相對低重複率下操作，例如，在1 MHz與5 MHz之間的範圍內操作，由此導致相對高APR (例如，0.1 nm至0.2 nm)且因此導致高疊對。因此，特別需要具有能夠有效地減少寬頻帶輻射源之雷射雜訊同時不損害雷射壽命之方法。
相對強度雜訊(Relative intensity noise；RIN)通常用於描述脈衝間變化之範圍。RIN為經正規化至平均功率位階的功率雜訊且可如下表達：
Figure 02_image001
，                                     [1] 其中
Figure 02_image003
及
Figure 02_image005
分別為脈衝振幅分佈之標準差及平均值。典型的基於HC-PCF之寬頻帶輻射源的RIN可取決於所量測波長或波長範圍而在例如0.4至0.6之範圍內。
在本發明中，提議方法及設備以克服與現有方法相關聯之上述問題。體現於以下實例中之所提議方法及設備提供在不影響雷射壽命的情況下減少寬頻帶輻射源之雷射雜訊的靈活且有效方式。此可藉由將光學濾光器配置施加至自寬頻帶輻射源發射之脈衝以使得脈衝振幅穩定且因此脈衝間振幅或能量變化之範圍縮減來達成。圖11(a)及圖11(b)為分別展示在光學濾光器配置之施加之前及之後的模擬脈衝振幅之兩個實例曲線圖。在圖11(a)中所展示之模擬脈衝振幅的情況下，脈衝振幅統計可遵循某一分佈，例如帕松分佈。將光學濾光器配置施加至雷射脈衝之目的在於接著選擇性地濾除振幅分佈以使得僅保持分佈之所要部分(例如，對應於具有較高出現機率之脈衝振幅的最中心部分)。在濾除非所要部分之後，脈衝間振幅或能量變化可顯著減少，例如減少超過30%，如圖11(b)中顯而易見。
應注意，所提議方法未必需要寬頻帶輸出輻射ORD之整個光譜遵循相同統計分佈。所提議方法可適用，只要某些光學波長或波長範圍遵循某一統計分佈且該分佈包含有限寬度即可。
圖12示意性地說明光學濾光器配置之操作原理。光學濾光器配置可包含：光學發散裝置，其可操作以接收光脈衝且取決於光脈衝中之每一者之脈衝能量而在光學平面上方空間地分佈該等光脈衝；及空間濾光器，其位於該光學平面處，可操作以基於由該空間分佈產生之該等光脈衝中之每一者在該光學平面處的位置而將空間過濾應用於該等光脈衝。應注意，圖12中示意性地說明之工作原理係基於光學濾光器配置之實施例，其中該光學發散裝置包含可偏轉鏡面DM。此可偏轉鏡面DM可用於朝向例如空間濾光器SF反射寬頻帶輸出輻射ORD之光束。寬頻帶輸出輻射ORD之光束可自例如基於HC-PCF之寬頻帶輻射源發射，且可包含在某一重複率下之一連串光脈衝。可偏轉鏡面之一個末端(或固定末端)可固定在固定點處，例如固定至鏡面支撐件，而另一末端(或自由末端)在反射寬頻帶輸出輻射ORD之光束的反射平面中自由地移動或位移。可偏轉鏡面可以使得其可圍繞固定點FP偏轉或傾斜且偏轉或傾斜角取決於由寬頻帶輸出輻射ORD之脈衝施加的輻射力的方式組態。
舉例而言，在無脈衝入射於可偏轉鏡面DM上的情況下，可偏轉鏡面DM可保持在預設偏轉位置P0。相比而言，在具有某一脈衝能量或振幅之脈衝入射於可偏轉鏡面DM上的情況下，該可偏轉鏡面DM可藉由輻射力偏轉至某一偏轉位置，諸如圖12中所展示之第一偏轉位置P1、第二偏轉位置P2及第三偏轉位置P3。三個偏轉位置P1、P2、P3可分別對應於相對於預設偏轉位置P0形成的第一偏轉角DA1、第二偏轉角DA2及第三偏轉角DA3以及第一脈衝能量PE1、第二脈衝能量PE2及第三脈衝能量PE3之脈衝。第三脈衝能量或振幅PE3可高於第二脈衝能量或振幅PE2，該第二脈衝能量或振幅PE2又可高於第一脈衝能量或振幅PE1。由於偏轉角與施加之輻射力且因此入射脈衝能量成比例，第三偏轉角DA3可因此大於第二偏轉角DA2，該第二偏轉角DA2又可大於第一偏轉角DA1。每一偏轉角(例如，第二偏轉角DA2)可藉由可偏轉鏡面之自由末端之邊緣的對應豎直位移(例如，d2)除以可偏轉鏡面DM之長度L來進行估計，亦即
Figure 02_image007
。應注意，在以下描述中，藉由鏡面之自由末端之邊緣的所得豎直位移來評估可偏轉鏡面之偏轉。
應注意，為簡單起見，圖12僅說明三個不同情境，每一情境對應於具有不同脈衝能量之脈衝。實際上，寬頻帶輸出輻射之脈衝串包含具有複數個脈衝能量之複數個脈衝。在反射後，儘管仍在時間上分離，但反射脈衝中之一些(例如，具有在帕松分佈的最中心中之脈衝能量或振幅的彼等脈衝)將至少部分地空間上重疊且因此形成空間發散反射光束DRB。假定寬頻帶輸出輻射ORD在與可偏轉鏡面DM相互作用之前經良好準直，則反射光束DRB之空間發散因此主要由在各種不同反射角下之鏡面反射引起，且因此反射光束DRB主要在反射平面中發散。因此，反射光束DRB包含橢圓光束輪廓，其中長軸LA在該反射平面中。具有落在所要範圍外之脈衝振幅或能量(例如，過低或過高脈衝振幅或能量)的其他反射脈衝將沿空間發散反射光束DRB的長軸定位於兩個邊緣周圍，且在一些情況下甚至可在空間上與空間發散反射光束分離。藉由使用空間濾光器SF以在空間上濾除空間發散反射光束DRB的非所要部分，反射光束DRB之剩餘部分將包含具有更一致脈衝振幅或能量的脈衝，由此導致低脈衝間變化或RIN。
根據參考，H.-J. Butt等人，表面科學報告(Surface Science Reports) 59 (2005) 1-152 (特此以引用之方式併入)，因入射輻射光束而導致之施加力係由下式給出：
Figure 02_image009
，                            [2] 其中
Figure 02_image011
為反射功率，
Figure 02_image013
為吸收功率，
Figure 02_image015
為入射角，且
Figure 02_image017
為光速。假定可偏轉鏡面DM塗佈有反射塗層，則
Figure 02_image019
。因反射而導致之(瞬時)功率藉由以下方程式與脈衝能量
Figure 02_image021
及脈衝寬度
Figure 02_image023
相關：
Figure 02_image025
。                                            [3]
在靜態分析中，可偏轉鏡面DM對於給出力之偏轉係藉由下式給出：
Figure 02_image027
，                                            [4] 其中
Figure 02_image029
為彈簧常數，
Figure 02_image031
為偏轉。可偏轉鏡面DM之彈簧常數
Figure 02_image029
係由下式給出：
Figure 02_image034
。                                         [5] 其中
Figure 02_image036
為楊氏模量，
Figure 02_image038
、
Figure 02_image040
及
Figure 02_image042
分別為可偏轉鏡面的寬度、厚度及長度。
然而，此處各脈衝獨立地處理，且此需要動態處理。可偏轉鏡面充當質量彈簧系統，因此遵循簡單諧波運動。因此，每一可偏轉鏡面將遵循運動之2階方程式。根據參考文件，振動之原理(Fundamentals of Vibrations)，Leonard Meirovitch, McGraw-Hill, 2001，運動之2階方程式由下式給出：
Figure 02_image044
，                      [6] 其中
Figure 02_image046
為可偏轉鏡面DM之(有效)質量，且
Figure 02_image048
為黏性阻尼之係數。進行操作之工作狀態使得其產生欠阻尼之二階系統。此系統之解決方案為已知的。特定言之，經受初始條件之欠阻尼的2階系統的回應為：
Figure 02_image050
，                       [7]
Figure 02_image052
，         [8]
Figure 02_image054
；                                         [9]
Figure 02_image056
；                                 [10]
Figure 02_image058
。                                         [11]
應注意，如上文所提供之運動方程式(亦即方程式[6])及其解決方案(亦即方程式[7])假定施加零力。在吾人之情況下，力並非零，而是存在由每一入射脈衝造成之『影響』。已知衝力產生由下式給出之初始速度：
Figure 02_image060
，                                           [12] 其中，對於在力-時間曲線下具有單位面積之脈衝，
Figure 02_image062
公斤-公尺每秒(kg·m/s)。然而，由於所使用之脈衝為具有如藉由例如半高全寬(full width half maximum；FWHM)表徵之有限脈衝寬度的高斯脈衝，因此
Figure 02_image064
不為1且應導出。為進行此操作，可假定外來脈衝為矩形的。考慮到脈衝之高斯性質，此為良好假定。此外，假定入射角為零。則：
Figure 02_image066
，                                     [13]
Figure 02_image068
，                       [14]
Figure 02_image070
。                               [15]
因此，現已完全判定可偏轉鏡面DM對能量脈衝
Figure 02_image072
之回應。應注意，脈衝寬度實際上並不影響可偏轉鏡面DM之回應(在上文所使用之近似內)。
以上方程式(亦即方程式[4]至[15])連同相關參數可用於模擬基於可偏轉鏡面之質量彈簧系統。為促進模擬，可使用商業原子力顯微鏡(AFM)之實例懸臂的參數。AFM懸臂對於用作可偏轉鏡面具有許多優勢。第一，AFM懸臂為已知技術且為可商購的。第二，存在具有各種不同參數(例如，不同硬度)之已在市場上可購的許多不同懸臂，由此允許不同使用情況。第三，大部分(即使並非全部)商用AFM懸臂已塗佈有一或多個光學塗層以在AFM中反射雷射光，因此，或許有可能直接使用該等懸臂。若AFM懸臂之現有塗層並不適合於入射寬頻輸出輻射ORD，則可將不同反射塗層塗覆至懸臂，該等反射塗層根據入射寬頻輸出輻射ORD之光譜輪廓最佳化。
藉由將以下參數應用於以上方程式，可判定可偏轉鏡面(例如，AFM懸臂)對給定能量之入射脈衝的回應。應注意，下文展示之參數值係基於實例實施方案；基於不同實施方案之其他不同參數值同樣適用。 dt     = 1e-9;                         % 時間步長 t       = (0 : dt : 0.6e-6);         % 時間 c      = 80e-7;                       %黏性阻尼係數 w      = 20e-6;                       % 懸臂寬度 L      = 25e-6;                       % 懸臂長度 厚 = 1.25e-6;                     % 懸臂厚度 E      = 100e9;                       % 矽之楊氏模數 rho   = 2329;                        %矽之密度 m     = 0.2427*w* 厚 *L*rho ； % 懸臂之有效質量 z0     = 0e-6;                         % 初始位移 e      = 0.5*5e-6;                   % 入射脈衝能量
圖13為展示藉由各自具有不同脈衝能量之三個光脈衝之單一反射誘發的懸臂之模擬時間相依偏轉的曲線圖。在模擬中，懸臂之材料為矽，且懸臂之寬度、長度及厚度分別為20 µm、25 µm及1.25 µm。所有脈衝之入射角經設定為或實質上接近0度。可偏轉鏡面之偏轉以奈米為單位且為可偏轉鏡面DM之自由末端在其由每一光脈衝撞擊之後相對於固定末端之徑向移動的結果。如圖13中所展示，最大偏轉隨著脈衝能量增加，且對於全部三個偏轉曲線，最大偏轉點M1、M2、M3在懸臂由寬頻帶輸出輻射ORD之脈衝撞擊之後位於約80 ns處。回應經阻尼之速度具有對懸臂之幾何形狀的依賴性。在圖13中所展示之此特定模擬中，懸臂需要至少400 ns來阻尼由入射脈衝誘發之回應。換言之，在懸臂由寬頻帶輸出輻射ORD之脈衝撞擊之後，懸臂之偏轉在約400 ns處返回至零。400 ns之回應時間對應於2.5 MHz的脈衝重複率。因此，寬頻帶輸出輻射之脈衝重複率可維持低於2.5 MHz，以便確保當下一脈衝到達懸臂時，由先前脈衝引起之懸臂的偏轉已至少實質上返回至零。此並非限制，此係因為如之前所提及，更高重複率通常具有更低雷射雜訊且將不那麼需要本發明。另外，400 ns數值可藉由改變懸臂周圍之環境以使得阻尼更快地發生而改變。
應瞭解，寬頻帶輸出輻射ORD之脈衝在可偏轉鏡面之任何顯著偏轉之前經受反射。此在圖13中所展示之模擬資料中顯而易見，其中懸臂之最大偏轉在相對於脈衝由懸臂反射之時間點的約80 ns之延遲時間處記錄。此延遲回應主要歸因於以下事實：基於可偏轉鏡面(例如，懸臂)之質量彈簧系統具有有限慣量，其展現比入射光脈衝(例如，自基於HC-PCF之寬頻帶輻射源產生的輸出輻射之脈衝)的持續時間長得多的加速時間。雖然已將動量轉移至可偏轉鏡面，但單一脈衝將自基本上未偏轉鏡面反射。由於較大鏡面偏轉實現具有不同脈衝能量之脈衝的較佳空間分離，其又允許更有效地移除具有不合需要之振幅或能量的彼等脈衝，所以期望以一種方式組態光學濾光器配置OFA，該方式使得已致使可偏轉鏡面DM在第一反射後偏轉的反射脈衝在可偏轉鏡面之偏轉達至最大值時經引導回至可偏轉鏡面DM以用於第二反射。舉例而言，用於可偏轉鏡面DM上之第二反射的每一光脈衝之重新導向可藉助於光學延遲線達成。
圖14示意性地說明光學濾光器配置OFA之實施例。在該實施例中，光學濾光器配置OFA可包含可偏轉鏡面DM、光學延遲配置ODA及空間濾光器。包含一連串光脈衝之寬頻帶輸出輻射ORD的光束可傾斜地入射於可偏轉鏡面DM上。寬頻帶輸出輻射ORD可例如由基於空芯光纖之寬頻帶輻射源產生。因此，相關雷射參數之值可屬於以上段落中所描述之典型參數範圍。應注意，所提議方法及設備不限於減少寬頻帶輻射之雷射雜訊，其同樣適用於減少使用窄光譜頻寬之輻射的雷射雜訊。
可偏轉鏡面DM可為能夠在反射入射雷射脈衝後圍繞可偏轉鏡面DM之固定點FP偏轉或傾斜的任何鏡面。可偏轉鏡面DM之偏轉或傾斜可發生在其中寬頻帶輸出輻射ORD由可偏轉鏡面DM反射之反射平面中。在圖14之實施例中，可偏轉鏡面可包含懸臂，該懸臂之一個末端在固定點FP處例如固定至鏡面支撐件(未展示)，且另一末端可移動或位移。實例懸臂可由矽製成。懸臂之尺寸與圖13中所展示之模擬中使用的尺寸相同。
在不同實施例中，可使用由除矽以外之不同材料製成的其他類型之可偏轉鏡面DM。另外，可靈活選擇可偏轉鏡面DM之尺寸以便滿足不同應用需要。在一些實施例中，可偏轉鏡面可包含介於以下範圍內之寬度及長度中之一或兩者：1 µm與1000 µm之間，1 µm與500 µm之間，1 µm與100 µm之間，或1 µm與10 µm；且可包含介於1 µm與5 µm、1 µm與10 µm或1 µm與100 µm之間的範圍內之厚度。在一些實施例中，可偏轉鏡面DM可包含一或多個反射塗層，該一或多個反射塗層經組態以在所要光譜範圍(例如，入射光脈衝之光譜範圍)內提供高反射率。所要光譜範圍中之高反射率可為至少80%，或至少85%、至少90%、至少95%或至少99%。反射塗層覆蓋之光譜範圍可在100 nm與4000 nm、400 nm與900 nm、500 nm與900 nm或200 nm與2000 nm之間。在一些實施例中，可偏轉鏡面DM可在經受脈衝能量在0.1 µJ與100 µJ之間的範圍內的光脈衝之後提供足夠偏轉。
在來自可偏轉鏡面DM (例如，懸臂)之第一反射後，入射光脈衝即可反射至光學延遲配置ODA。應注意，為簡單起見，假定寬頻帶輸出輻射ORD之光脈衝包含相同脈衝能量，且因此在來自可偏轉鏡面DM (經偏轉或未偏轉)之每一反射後，所有脈衝遵循相同軌跡。此為反射光脈衝由圖14中之單一實線表示的原因。然而，實際上，光脈衝將包含不同脈衝能量，且因此將不同輻射力施加至可偏轉鏡面DM。因此，光脈衝將在自偏轉鏡面反射後遵循不同軌跡，從而導致形成空間發散光束，諸如圖12中所展示之空間發散反射光束DRB。藉由在第一反射期間由入射光脈衝施加之輻射力驅動，可偏轉鏡面DM可朝向第一反射誘發之偏轉達至最大值的第一新位置P1'逐漸遠離預設位置P0移動。
光學延遲配置ODA可經組態以將延遲時間施加至反射光脈衝RP且隨後將反射光脈衝RP引導回至可偏轉鏡面DM。藉由光學延遲配置ODA施加至反射光脈衝RP之此延遲時間可為可調整的。在一實施例中，光學延遲配置ODA可包含配置於平移載物台TS上的兩個鏡面R1、R2。移動平移載物台TS可允許光學延遲配置ODA之兩個鏡面R1、R2與可偏轉鏡面DM之間的行進距離改變，由此導致施加至光脈衝之延遲時間的變化。為了最佳地使用可偏轉鏡面DM之最大偏轉，可最佳化光學延遲時間，使得可偏轉鏡面DM上之反射光脈衝RP的第二反射實質上與可偏轉鏡面DM之最大偏轉(例如，第一新位置P1')同時發生。實質上與最大偏轉同時發生可定義為例如當可偏轉鏡面處於其最大偏轉之1%、3%、5%、10%、15%或20%內時到達可偏轉鏡面。
如上文所描述，最大偏轉可取決於藉由入射光脈衝施加之輻射力的強度，該強度又取決於入射光脈衝之脈衝能量。應注意，雖然最大偏轉取決於入射脈衝能量，但此情形發生時的時間點獨立於脈衝能量且為可偏轉鏡面之性質(例如，幾何形狀、材料)及環境之性質(例如，阻尼係數)。在一些實施例中，藉由光學延遲配置ODA施加至反射脈衝RP之延遲時間可介於1 ns與100 ns、1 ns與200 ns、1 ns與500 ns或1 ns與1000 ns之間的範圍內。
在來自可偏轉鏡面DM之第二反射後，反射光脈衝RP可遵循藉由可偏轉鏡面DM之脈衝能量相依偏轉判定之新傳播方向。舉例而言，在圖14之實施例中，反射光脈衝RP之第二反射可在可偏轉鏡面DM已移動至第一新位置P1'時發生。反射光脈衝RP之第二反射可誘發除已由同一脈衝之第一反射誘發之現有偏轉以外的另一鏡面偏轉。藉由在第二反射期間由反射光脈衝RP施加的輻射力驅動，可偏轉鏡面DM可繼續偏轉並自第一新位置P1'移動至第二新位置P2'，在該第二新位置P2'處，第二反射誘發之偏轉達至最大值。可偏轉鏡面DM之總累積偏轉(亦即自P0至P2')可因此為由第一反射誘發之最大偏轉及由第二反射誘發之最大偏轉的總和。
圖15為展示如在圖13中所展示之模擬中使用的藉由兩個連續光脈衝之兩個反射誘發的可偏轉鏡面(例如，懸臂)之模擬時間相依偏轉的曲線圖。圖15中所展示之模擬為圖13中所展示之模擬的擴展。此意謂用於圖13中所展示之模擬中的大部分參數值(例如，與可偏轉鏡面DM及光脈衝相關聯的參數值)亦用於圖15中所展示之模擬中。兩個模擬之間的主要差異在於：圖15中所展示之模擬能夠針對光脈衝之第二反射施加延遲時間，且因此可表明由同一光脈衝之第二反射誘發的額外鏡面偏轉。
如圖15中所展示，第一脈衝之第一反射使得可偏轉鏡面DM自具有零偏轉之預設位置(例如，圖14中所展示之預設位置P0)移動至第一新位置，在該第一新位置處，鏡面偏轉在80 ns之第一時間例項T1處達至第一偏轉點D1 (例如，圖14中所展示之第一新位置P1')。在此模擬中，第一偏轉點D1經選擇為可藉由在第一反射期間由光脈衝施加之輻射力達到的最大偏轉。藉由將80 ns之延遲時間(與圖13中所展示之模擬相同)施加至反射光脈衝RP，同一脈衝之第二反射發生在與可偏轉鏡面DM之偏轉達至第一偏轉點D1的時間精確地或實質上相同的時間處。在第二反射後，可偏轉鏡面DM繼續偏轉且自第一新位置移動至第二新位置(例如，圖14中所展示之第二新位置P2')，在該第二新位置P2'處，偏轉在130 ns之第二時間例項T2處達至第二偏轉點D2。在此模擬中，第二偏轉點D2經選擇為可藉由在第二反射期間由光脈衝施加之輻射力達到的最大偏轉。第二偏轉點D2因此為偏轉曲線之第一峰的最大偏轉點且具有3.05 nm之值，該值等效於由第一反射誘發之1.75 nm的最大偏轉與由第二反射誘發之1.3 nm的最大偏轉的總和。
在可偏轉鏡面DM之偏轉在130 ns之第二時間例項處達至第二偏轉D2時，可偏轉鏡面DM開始移回至偏轉為零之預設位置。為了減少或避免任何殘餘鏡面偏轉之影響，需要後續光脈衝在可偏轉鏡面DM之偏轉為零或實質上接近零時達至可偏轉鏡面DM。在圖15中所展示之模擬中，第二脈衝在400 ns之第三時間例項T3處撞擊可偏轉鏡面DM，其中鏡面偏轉已減少至具有0.2 nm之殘餘偏轉的殘餘偏轉點D0。由於此殘餘偏轉比第二偏轉點D2處之最大偏轉(亦即3.05 nm)低多於一個數量級，因此其對後續光脈衝之影響為可忽略的。
為了確保至少400 ns之脈衝間隔時間，入射光脈衝之重複率可維持為不高於2.5 MHz。應注意，前述值係基於圖15中所展示之模擬中採用之光學濾光器配置OFA的實例組態；若光學濾光器配置OFA以不同方式經組態，則可獲得不同值。
如圖15中所展示，由第二脈衝之兩個反射產生的偏轉曲線之第二峰類似於由第一脈衝之兩個反射產生的第一峰，此係由於可偏轉鏡面DM之偏轉在達至第二偏轉點D2'之前自殘餘偏轉點D0增加至第一偏轉點D1'(在80 ns之延遲時間之後)。此處，第二偏轉點D2'亦為偏轉曲線之第二峰的最大偏轉點。第一偏轉點D1'處之偏轉為由第二脈衝之第一反射誘發的最大偏轉，而第二偏轉點D2'處之偏轉為分別由第二脈衝之兩個反射誘發之最大偏轉的總和。一旦可偏轉鏡面DM之偏轉達至最大值，亦即第二偏轉點D2'，則該偏轉開始再次減少至零。
返回參考圖14，在來自可偏轉鏡面DM之兩個反射之後，每一反射光脈衝可藉由遵循脈衝能量相依軌跡而導向空間濾光器SF。空間濾光器SF可用於至少部分地阻擋包含具有非所要脈衝能量(例如超出某一範圍之脈衝能量)之光脈衝的空間發散光束之一部分(例如，在周邊區中)。因而，透射穿過空間濾光器SF之光脈衝的能量分佈變得更加均勻，或換言之，脈衝間振幅或能量變化減小。脈衝能量範圍可在光脈衝之平均能量的±5%、±10%或±15%內。
在一些實施例中，空間濾光器SF可包含孔徑，該孔徑包括吸收性、散射及/或反射基板，該基板包括孔。在一較佳實施例中，空間濾光器SF可包含軟孔徑，該軟孔徑之基板包含對光脈衝具有逐漸變化之透射率的材料(例如，合適的玻璃)。在不同實施例中，空間濾光器SF可經組態以可動態調整。舉例而言，空間濾光器SF之孔徑之位置及/或大小可為可動態調整的，使得空間濾光器SF始終與可偏轉鏡面DM良好對準，且可經由改變空間濾光器SF之孔徑大小而主動地控制雷射雜訊減少之程度。在不同實施例中，空間濾光器SF可以反射組態操作。舉例而言，空間濾光器可包含反射鏡面，該反射鏡面選擇性地反射空間發散光束之部分(例如，在中心區中)同時吸收或透射該光束之未選定部分(例如，在周邊區中)。
應注意，以上實施例出於描述之目的而提供於本文中且因此並非限制性的，包含不同可偏轉鏡面及/或不同空間濾光器之其他實施例亦為可能的。舉例而言，在一些實施例中，可偏轉鏡面DM可在除空氣以外之不同介質(例如，水、氣體、油)中操作，且因此可偏轉鏡面DM對光脈衝之回應可不同。此可歸因於以下事實：在不同介質中操作之可偏轉鏡面DM與在空氣中操作之可偏轉鏡面DM相比可具有不同的黏性阻尼係數值，亦即方程式[11]中之
Figure 02_image074
。在不同實施例中，一或多個光學透鏡可用於控制(例如，增大或減小)入射輻射(例如寬頻帶輸出輻射ORD)之光束直徑，使得可放寬對可偏轉鏡面DM之實體尺寸的要求。亦應注意，儘管以上實施例在減少脈衝式寬頻帶輻射之雷射雜訊的內容背景中進行描述，但光學濾光器配置OFA應被理解為能夠改良具有不同時間及光譜特性(例如，脈衝寬度、光譜頻寬及中心波長)之脈衝式輻射的雜訊效能的工具。
圖16為說明可輔助實施本文中所揭示之方法及流程的電腦系統1600之方塊圖。電腦系統1600包括用於傳達資訊之匯流排1602或其他通信機構及與匯流排1602耦接以用於處理資訊之處理器1604 (或多個處理器1604及1605)。電腦系統1600亦包括耦接至匯流排1602以用於儲存待由處理器1604執行之資訊及指令的主記憶體1606，諸如隨機存取記憶體(RAM)或其他動態儲存裝置。主記憶體1606亦可用於在待由處理器1604執行之指令之執行期間儲存暫時性變數或其他中間資訊。電腦系統1600進一步包括耦接至匯流排1602以用於儲存用於處理器1604之靜態資訊及指令的唯讀記憶體(ROM) 1608或其他靜態儲存裝置。提供諸如磁碟或光碟之儲存裝置1610，且該儲存裝置1610耦接至匯流排1602以用於儲存資訊及指令。
電腦系統1600可經由匯流排1602耦接至用於向電腦使用者顯示資訊之顯示器1612，諸如，陰極射線管(CRT)或平板顯示器或觸控面板顯示器。包括文數字按鍵及其他按鍵之輸入裝置1614耦接至匯流排1602以用於將資訊及命令選擇傳達至處理器1604。另一類型之使用者輸入裝置為用於將方向資訊及命令選擇傳達至處理器1604且用於控制顯示器1612上之游標移動的游標控制件1616，諸如，滑鼠、軌跡球或游標方向按鍵。此輸入裝置通常具有在兩個軸線(第一軸(例如，x)及第二軸(例如，y))上之兩個自由度，從而允許該裝置指定平面中之位置。觸控面板(螢幕)顯示器亦可用作輸入裝置。
如本文中所描述之方法中之一或多者可由電腦系統1600回應於處理器1604執行主記憶體1606中所含有之一或多個指令的一或多個序列來執行。可將此類指令自另一電腦可讀媒體(諸如儲存裝置1610)讀取至主記憶體1606中。主記憶體1606中所含之指令序列的執行促使處理器1604執行本文中所描述之程序步驟。亦可使用呈多處理配置之一或多個處理器以執行主記憶體1606中所含之指令序列。在一替代性實施例中，可代替或結合軟體指令而使用硬連線電路系統。因此，本文中之描述不限於硬體電路系統與軟體之任何特定組合。
如本文中所使用之術語「電腦可讀媒體」指代參與將指令提供至處理器1604以供執行之任何媒體。此媒體可呈許多形式，包括(但不限於)非揮發性媒體、揮發性媒體及傳輸媒體。非揮發性媒體包括例如光碟或磁碟，諸如儲存裝置1610。揮發性媒體包括動態記憶體，諸如主記憶體1606。傳輸媒體包括同軸纜線、銅線及光纖，包括包含匯流排1602之電線。傳輸媒體亦可採取聲波或光波之形式，諸如，在射頻(RF)及紅外線(IR)資料通信期間產生之聲波或光波。電腦可讀媒體之常見形式包括(例如)軟磁碟、軟性磁碟、硬碟、磁帶、任何其他磁媒體、CD-ROM、DVD、任何其他光學媒體、打孔卡、紙帶、具有孔圖案之任何其他實體媒體、RAM、PROM及EPROM、FLASH-EPROM、任何其他記憶體晶片或卡匣、如下文所描述之載波，或可供電腦讀取之任何其他媒體。
各種形式之電腦可讀媒體可涉及將一或多個指令之一或多個序列攜載至處理器1604以供執行。舉例而言，可初始地將該等指令承載於遠端電腦之磁碟上。遠端電腦可將指令載入至其動態記憶體中，且使用數據機經由電話線來發送指令。在電腦系統1600本端之數據機可接收電話線上之資料，且使用紅外線傳輸器將資料轉換為紅外線信號。耦接至匯流排1602之紅外線偵測器可接收紅外線信號中所攜載之資料且將資料置放於匯流排1602上。匯流排1602將資料攜載至主記憶體1606，處理器1604自該主記憶體1606擷取並執行指令。由主記憶體1606接收之指令可視情況在由處理器1604實行之前或之後儲存於儲存裝置1610上。
電腦系統1600亦較佳地包括耦接至匯流排1602之通信介面1618。通信介面1618提供對網路鏈路1620之雙向資料通信耦合，該網路鏈路1620連接至區域網路1622。舉例而言，通信介面1618可為整合式服務數位網路(ISDN)卡或數據機以提供與對應類型之電話線之資料通信連接。作為另一實例方案，通信介面1618可為將資料通信連接提供至相容LAN的區域網路(LAN)卡。亦可實施無線鏈路。在任何此類實施中，通信介面1618發送且接收攜載表示各種類型之資訊之數位資料串流的電信號、電磁信號或光信號。
網路鏈路1620通常經由一或多個網路將資料通信提供至其他資料裝置。舉例而言，網路鏈路1620可經由區域網路1622而向主機電腦1624或向由網際網路服務提供者(ISP) 1626操作之資料裝備提供連接。ISP 1626又經由全球封包資料通信網路(現在通常被稱作「網際網路」 1628)而提供資料通信服務。區域網路1622及網際網路1628兩者皆使用攜載數位資料串流之電信號、電磁信號或光信號。經由各種網路之信號及在網路鏈路1620上且經由通信介面1618之信號為輸送資訊的例示性形式之載波，該等信號將數位資料攜載至電腦系統1600且自電腦系統1600攜載數位資料。
電腦系統1600可經由網路、網路鏈路1620及通信介面1618發送訊息並接收資料，包括程式碼。在網際網路實例中，伺服器1630可經由網際網路1628、ISP 1626、區域網路1622及通信介面1618而傳輸用於應用程式之所請求程式碼。舉例而言，一種此類經下載應用程式可提供本文中所描述之技術中的一或多者。所接收程式碼可在其被接收時由處理器1604執行，及/或儲存於儲存裝置1610或其他非揮發性儲存器中以供稍後執行。以此方式，電腦系統1600可獲得呈載波之形式之應用程式碼。
在經編號條項之後續清單中揭示另外實施例： 1.     一種光學濾光器設備，其包含： 光學發散裝置，其可操作以接收光脈衝且取決於光脈衝中之每一者之脈衝能量而在光學平面上方空間地分佈光脈衝；及 空間濾光器，其位於該光學平面處，可操作以基於由空間分佈產生的光脈衝中之每一者在光學平面處的位置而將空間過濾應用於光脈衝。 2.     如條項1之光學濾光器設備，其中該光學發散裝置包含經組態以接收且隨後反射該等光脈衝之可偏轉鏡面；該可偏轉鏡面進一步經組態以在該等光脈衝中之每一者的每一反射後偏轉，該偏轉之量值取決於該等光脈衝中之每一者的脈衝能量且該偏轉導致在該光學平面上方空間地分佈該等光脈衝。 3.     如條項2之光學濾光器設備，其中該可偏轉鏡面包含具有固定在適當位置之固定末端及在反射平面中可移動之自由末端的懸臂。 4.     如條項3之光學濾光器設備，其中該可偏轉鏡面之偏轉包含歸因於光脈衝之每一影響的自由末端相對於固定末端之徑向移動。 5.     如條項2至4中任一項中所定義之光學濾光器設備，其中該可偏轉鏡面包含矽。 6.     如條項2至5中任一項中所定義之光學濾光器設備，其中該可偏轉鏡面包含介於1 µm與1000 µm之間的範圍內之寬度。 7.     如條項2至6中任一項中所定義之光學濾光器設備，其中該可偏轉鏡面包含介於1 µm與1000 µm之間的範圍內之長度。 8.     如條項2至7中任一項中所定義之光學濾光器設備，其中該可偏轉鏡面包含介於0.1 µm與100 µm之間的範圍內之厚度。 9.     如條項2至8中任一項中所定義之光學濾光器設備，其中該可偏轉鏡面經組態以使得在第二反射後，光脈衝中之每一者根據其脈衝能量反射至傳播方向上。 10.   如條項2至9中任一項中所定義之光學濾光器設備，其中該可偏轉鏡面包含經組態以用於反射光脈衝之至少一個反射塗層。 11.   如條項10之光學濾光器設備，其中該至少一個反射塗層在由光脈衝界定之光譜範圍內提供至少80%之反射率。 12.   如條項11之光學濾光器設備，其中覆蓋該至少一個反射塗層之光譜範圍介於100 nm與4000 nm之間。 13.   如條項2至12中任一項中所定義之光學濾光器設備，其中該可偏轉鏡面經組態以在光脈衝之脈衝能量介於0.1 µJ與100 µJ之間的範圍內時提供充分偏轉以空間地分佈光脈衝。 14.   如條項2至13中任一項中所定義之光學濾光器設備，其中該光學發散裝置進一步包含光學延遲配置，該光學延遲配置經組態以在光脈衝已經歷來自可偏轉鏡面之第一反射之後將延遲時間施加至該等光脈衝且將其引導回至可偏轉鏡面以藉由可偏轉鏡面經歷第二反射。 15.   如條項14之光學濾光器設備，其中由光學延遲配置施加之延遲時間使得光脈衝中之每一者在可偏轉鏡面之偏轉實質上處於最大值時到達該可偏轉鏡面以用於第二反射。 16.   如條項14或15之光學濾光器設備，其中該光學延遲配置包含可組態延遲時間。 17.   如條項14至16中任一項中所定義之光學濾光器設備，其中該光學延遲配置經組態以包含置放於平移載物台上之至少兩個光學鏡面，該平移載物台可移動以改變光學延遲配置與該可偏轉鏡面之間的距離。 18.   如任何前述條項中所定義之光學濾光器設備，其中該空間濾光器包含：第一區，其經組態以選擇該等光脈衝之第一部分，該第一部分之位置在該第一區內；及第二區，其經組態以至少部分地阻擋該等光脈衝之第二部分，該第二部分之位置在該第二區內。 19.   如條項18之光學濾光器設備，其中該空間濾光器包含基板，該基板包含孔徑。 20.   如條項18之光學濾光器設備，其中該空間濾光器為反射性的，使得該第一區包含反射區且該第二區吸收區。 21.   如條項18至20中任一項中所定義之光學濾光器設備，其中至少部分地經阻擋之光脈衝包含脈衝能量自光脈衝之平均能量偏離超過5%的光脈衝。 22.   如條項18至20中任一項中所定義之光學濾光器設備，其中至少部分地經阻擋之光脈衝包含脈衝能量自光脈衝之平均能量偏離超過10%的光脈衝。 23.   如條項18至20中任一項中所定義之光學濾光器設備，其中至少部分地經阻擋之光脈衝包含脈衝能量自光脈衝之平均能量偏離超過15%的光脈衝。 24.   如條項18至23中任一項中所定義之光學濾光器設備，其中該空間濾光器經組態以使得第一區之大小及/或位置為可調整的。 25.   如任何前述條項中所定義之光學濾光器設備，其中該空間濾光器與光學發散裝置之間的距離為可調整的。 26.   如任何前述條項中所定義之光纖設備，其進一步包含一或多個光學透鏡，該一或多個光學透鏡經組態以在光脈衝由光學發散裝置接收之前控制該等光脈衝之光束直徑。 27.   一種寬頻帶光源裝置，其經組態以用於在接收泵浦輻射後產生包含該等光脈衝之寬頻帶輸出輻射，該寬頻帶光源裝置包含如任何前述條項中所定義之光學濾光器設備。 28.   一種寬頻帶光源裝置，其經組態以用於在接收泵浦輻射後產生包含該等光脈衝之寬頻帶輸出輻射，該寬頻帶光源裝置包含如條項2至17中任一項中所定義之光學濾光器設備，且經組態以使得光脈衝之脈衝間隔時間經組態以實質上等於或長於可偏轉鏡面之偏轉減少至零或實質上接近零所需的時間段。 29.   如條項27或28之寬頻帶光源裝置，其中該寬頻帶輸出輻射係在空芯光子晶體纖維(HC-PCF)中產生。 30.   一種度量衡裝置，其包含如條項26至28中任一項中所定義之寬頻帶光源裝置。 31.   如條項30之度量衡裝置，其包含散射計度量衡設備、位階感測器或對準感測器。 32.   一種空間過濾光脈衝之方法，其包含： 取決於複數個光脈衝中之每一者之脈衝能量而在光學平面上方空間地分佈該等光脈衝；及 基於由空間分佈產生之光脈衝中之每一者在光學平面處的位置而空間地過濾該等光脈衝。 33.   如條項32之方法，其中該等光脈衝之空間分佈進一步包含： 使用可偏轉鏡面以第一反射光脈衝； 將延遲時間施加至首先自可偏轉鏡面反射之光脈衝且隨後將其引導回至可偏轉鏡面； 使用可偏轉鏡面以第二反射經延遲光脈衝以空間地分佈該等光脈衝； 其中該可偏轉鏡面在光脈衝中之每一者之每一反射後偏轉，該可偏轉鏡面之偏轉取決於光脈衝中之每一者的脈衝能量。 34.   如條項33之方法，其中所施加之延遲時間使得光脈衝中之每一者在可偏轉鏡面之偏轉實質上處於最大值時到達該可偏轉鏡面以用於第二反射。 35.   如條項33或34之方法，其中光脈衝之至少一個脈衝間隔時間實質上等於或長於可偏轉鏡面之偏轉返回至零或實質上接近零所需的時間段。 36.   如條項32至35中任一項中所定義之方法，其中空間過濾包含至少部分地阻擋在光學平面處空間地分佈之該等光脈衝中的一些。 37.   如條項36之方法，其中至少部分地經阻擋之光脈衝包含脈衝能量自光脈衝之平均能量偏離超過5%的光脈衝。 38.   如條項37之方法，其中至少部分地鎖定之光脈衝包含脈衝能量自光脈衝之平均能量偏離超過10%的光脈衝。 39.   如條項38之方法，其中至少部分地經阻擋之光脈衝包含脈衝能量自光脈衝之平均能量偏離超過15%的光脈衝。 40.   如條項32至39中任一項中所定義之方法，其進一步包含在光脈衝在光學平面上方之空間分佈之前控制該等光脈衝之光束直徑。
儘管可在本文中特定地參考在IC製造中微影設備之使用，但應理解，本文中所描述之微影設備可具有其他應用。可能其他應用包括製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭，等等。
儘管在本文中可特定地參考在微影設備之上下文中的本發明的實施例，但本發明的實施例可以在其他設備中使用。本發明之實施例可形成遮罩檢測設備、度量衡設備或量測或處理諸如晶圓(或其他基板)或遮罩(或其他圖案化裝置)之物件之任何設備之部分。此等設備可通常被稱作微影工具。此微影工具可使用真空條件或環境(非真空)條件。
儘管上文可能已經特定地參考在光學微影之上下文中對本發明之實施例的使用，但應瞭解，在上下文允許之情況下，本發明不限於光學微影，且可用於其他應用(例如壓印微影)中。
儘管上文已描述本發明之特定實施例，但將瞭解，可以與所描述不同之其他方式來實踐本發明。以上描述意欲為說明性，而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡述之申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。
2:寬帶輻射投影儀 4:光譜儀偵測器 6:基板 10:光譜 21:管狀毛細管 120:裝置 1600:電腦系統 1602:匯流排 1604:處理器 1605:處理器 1606:主記憶體 1608:唯讀記憶體 1610:儲存裝置 1612:顯示器 1614:輸入裝置 1616:游標控制件 1618:通信介面 1620:網路鏈路 1622:區域網路 1624:主機電腦 1626:ISP 1628:網際網路 1630:伺服器 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 d:直徑 D0:殘餘偏轉點 D1:第一偏轉點 D1':第一偏轉點 D2:第二偏轉點 D2':第二偏轉點 DA1:第一偏轉角 DA2:第二偏轉角 DA3:第三偏轉角 DE:顯影器 DET:偵測器 DGR:偵測光柵 DM:可偏轉鏡面 DRB:反射光束 FP:固定點 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:照射系統 IRD:輸入輻射 LA:微影裝置/長軸 LACU:微影控制單元 LB:裝載區 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 MLO:量測區域/量測位置 MT:遮罩支撐件/散射計/度量衡工具 ODA:學延遲配置 OE:輸出端 OF:光纖 OFA:光學濾光器配置 OL:物鏡 ORD:寬頻帶輸出輻射 P0:預設偏轉位置 P1:基板對準標記/第一偏轉位置 P1':第一新位置 P2:基板對準標記/第二偏轉位置 P2':第二新位置 P3:第三偏轉位置 PD:光偵測器 PE1:第一脈衝能量 PE2:第二脈衝能量 PE3:第三脈衝能量 PEB:曝光後烘烤步驟 PGR:投影光柵 PM:第一定位器 PRS:泵浦輻射源 PS:投影系統 PU:處理單元 PW:第二定位器 R1:鏡面 R2:鏡面 RB:輻射光束 RDS:輻射源 RO:機器人 RP:反射光脈衝 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 SF:空間濾光器 SI:強度信號 SM:光點鏡面 SO:輻射源 SP:照明光點/支撐部分 SRI:自參考干涉計 ST:支撐管 T1:第一時間例項 T2:第二時間例項 T3:第三時間例項 TCU:塗佈顯影系統控制單元 TS:平移載物台 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
現在將參考隨附示意性圖式而僅藉助於實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中： -  圖1描繪微影設備之示意性綜述； -  圖2描繪微影單元之示意性綜述； -  圖3描繪整體微影之示意性圖示，其表示最佳化半導體製造之三種關鍵技術之間的協作； -  圖4描繪可包含根據本發明之實施例的輻射源之用作度量衡裝置的散射量測設備之示意性綜述； -  圖5描繪根據本發明之實施例的可包含輻射源之位階感測器設備的示意性綜述； -  圖6描繪根據本發明之實施例的可包含輻射源之對準感測器設備的示意性綜述； -  圖7為可在橫向平面中(亦即，垂直於光纖之軸線)形成根據一實施例之輻射源之部分的空芯光纖的示意性橫截面圖； -  圖8描繪用於提供寬頻帶輸出輻射之根據一實施例之輻射源的示意性表示； -  圖9之(a)及圖9之(b)示意性地描繪用於超連續光譜產生之空芯光子晶體纖維(HC-PCF)設計之實例的橫向橫截面； -  圖10為展示依據雷射重複率而變化之經量測APR的曲線圖； -  圖11(a)及圖11(b)為分別展示在光學濾光器配置之施加之前及之後的模擬脈衝振幅之兩個實例曲線圖； -  圖12示意性地描繪光學濾光器配置之操作原理； -  圖13為展示藉由各自具有不同脈衝能量之三個光脈衝之單個反射誘發的可偏轉鏡面(例如，懸臂)之模擬時間相依偏轉的曲線圖； -  圖14示意性地描繪光學濾光器配置之實施例； -  圖15為展示如在圖13中所展示之模擬中使用的藉由兩個連續光脈衝之兩個反射誘發的可偏轉鏡面(例如，懸臂)之模擬時間相依偏轉的曲線圖；且 -  圖16描繪用於控制寬頻帶輻射源之電腦系統的方塊圖。
DM:可偏轉鏡面
FP:固定點
ODA:學延遲配置
OFA:光學濾光器配置
ORD:寬頻帶輸出輻射
P0:預設偏轉位置
P1':第一新位置
P2':第二新位置
R1:鏡面
R2:鏡面
RP:反射光脈衝
SF:空間濾光器
TS:平移載物台

Claims (15)

  1. 一種光學濾光器設備，其包含： 一光學發散裝置，其可操作以接收光脈衝且取決於該等光脈衝中之每一者之一脈衝能量而在一光學平面上方空間地分佈該等光脈衝；及 一空間濾光器，其位於該光學平面處，可操作以基於由該空間分佈產生的該等光脈衝中之每一者在該光學平面處的一位置而將空間過濾應用於該等光脈衝。
  2. 如請求項1之光學濾光器設備，其中該光學發散裝置包含經組態以接收且隨後反射該等光脈衝之一可偏轉鏡面；該可偏轉鏡面進一步經組態以在該等光脈衝中之每一者的每一反射後偏轉，該偏轉之量值取決於該等光脈衝中之每一者的一脈衝能量且該偏轉導致在該光學平面上方空間地分佈該等光脈衝。
  3. 如請求項2之光學濾光器設備，其中該可偏轉鏡面包含具有固定在適當位置之一固定末端及在反射平面中可移動之一自由末端的一懸臂。
  4. 如請求項3之光學濾光器設備，其中該可偏轉鏡面之該偏轉包含歸因於該等光脈衝之每一影響的該自由末端相對於該固定末端之一徑向移動。
  5. 如請求項2至4中任一項之光學濾光器設備，其中以下各者中之至少一者： 該可偏轉鏡面包含介於1 µm與1000 µm之間的範圍內之一寬度， 該可偏轉鏡面包含介於1 µm與1000 µm之間的範圍內之一長度， 及 該可偏轉鏡面包含介於0.1 µm與100 µm之間的範圍內之一厚度。
  6. 如請求項2至4中任一項之光學濾光器設備，其中該可偏轉鏡面經組態以使得在第二反射後，該等光脈衝中之每一者根據其脈衝能量反射至一傳播方向上。
  7. 如請求項2至4中任一項之光學濾光器設備，其中該可偏轉鏡面包含經組態以用於反射該等光脈衝之至少一個反射塗層，且其中，視情況，該至少一個反射塗層在由該等光脈衝界定之一光譜範圍內提供至少80%之一反射率。
  8. 如請求項7之光學濾光器設備，其中覆蓋該至少一個反射塗層之該光譜範圍介於100 nm與4000 nm之間。
  9. 如請求項2至4中任一項之光學濾光器設備，其中該可偏轉鏡面經組態以在該等光脈衝之該脈衝能量介於0.1 µJ與100 µJ之間的範圍內時提供充分偏轉以空間地分佈該等光脈衝。
  10. 如請求項2至4中任一項之光學濾光器設備，其中該光學發散裝置進一步包含一光學延遲配置，該光學延遲配置經組態以在該等光脈衝已經歷來自該可偏轉鏡面之一第一反射之後將一延遲時間施加至該等光脈衝且將其引導回至該可偏轉鏡面以藉由該可偏轉鏡面經歷一第二反射，且其中，視情況，藉由該光學延遲配置施加之該延遲時間使得該等光脈衝中之每一者在該可偏轉鏡面之該偏轉實質上處於最大值時到達該可偏轉鏡面以用於該第二反射。
  11. 如請求項10之光學濾光器設備，其中該光學延遲配置包含一可組態延遲時間。
  12. 一種寬頻帶光源裝置，其經組態以用於在接收泵浦輻射後產生包含光脈衝之寬頻帶輸出輻射，該寬頻帶光源裝置包含如請求項1至11中任一項之光學濾光器設備。
  13. 一種寬頻帶光源裝置，其經組態以用於在接收泵浦輻射後產生包含光脈衝之寬頻帶輸出輻射，該寬頻帶光源裝置包含如請求項2至11中任一項之光學濾光器設備，且經組態以使得該等光脈衝之一脈衝間隔時間經組態以實質上等於或長於該可偏轉鏡面之該偏轉減少至零或實質上接近零所需的一時間段。
  14. 一種度量衡裝置，其包含如請求項1至11中任一項之光學濾光器設備或如請求項12或13中任一項之寬頻帶光源裝置，且視情況，該度量衡裝置包含一散射計度量衡設備、一位階感測器或一對準感測器。
  15. 一種空間過濾光脈衝之方法，其包含： 取決於複數個光脈衝中之每一者之一脈衝能量而在一光學平面上方空間地分佈該等光脈衝；及 基於由該空間分佈產生之該等光脈衝中之每一者在該光學平面處的一位置而空間地過濾該等光脈衝。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3307448A (en) * 1963-05-15 1967-03-07 Stimler Morton Output energy indicating optical maser
SU596047A1 (ru) * 1976-05-03 1981-03-30 Харьковский Ордена Трудового Красногознамени Государственный Университет Им.A.M.Горького Пондеромоторный измеритель энергииОКг
DE60319462T2 (de) 2002-06-11 2009-03-12 Asml Netherlands B.V. Lithographischer Apparat und Verfahren zur Herstellung eines Artikels
KR100434690B1 (ko) 2002-07-19 2004-06-04 소광섭 생명체에 대한 자기장의 영향을 측정하는 장치 및 방법
DE10251435B3 (de) * 2002-10-30 2004-05-27 Xtreme Technologies Gmbh Strahlungsquelle zur Erzeugung von extrem ultravioletter Strahlung
TWI232357B (en) 2002-11-12 2005-05-11 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method
KR100606502B1 (ko) 2003-01-14 2006-08-02 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 장치용 레벨센서
US7265364B2 (en) 2004-06-10 2007-09-04 Asml Netherlands B.V. Level sensor for lithographic apparatus
US7791727B2 (en) 2004-08-16 2010-09-07 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus for angular-resolved spectroscopic lithography characterization
NL1036245A1 (nl) 2007-12-17 2009-06-18 Asml Netherlands Bv Diffraction based overlay metrology tool and method of diffraction based overlay metrology.
NL1036734A1 (nl) 2008-04-09 2009-10-12 Asml Netherlands Bv A method of assessing a model, an inspection apparatus and a lithographic apparatus.
NL1036857A1 (nl) 2008-04-21 2009-10-22 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method.
US8891061B2 (en) 2008-10-06 2014-11-18 Asml Netherlands B.V. Lithographic focus and dose measurement using a 2-D target
EP2228685B1 (en) 2009-03-13 2018-06-27 ASML Netherlands B.V. Level sensor arrangement for lithographic apparatus and device manufacturing method
KR101429629B1 (ko) 2009-07-31 2014-08-12 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 계측 방법 및 장치, 리소그래피 시스템, 및 리소그래피 처리 셀
WO2012022584A1 (en) 2010-08-18 2012-02-23 Asml Netherlands B.V. Substrate for use in metrology, metrology method and device manufacturing method
NL2011173A (en) 2012-07-30 2014-02-03 Asml Netherlands Bv Position measuring apparatus, position measuring method, lithographic apparatus and device manufacturing method.
KR102314640B1 (ko) * 2014-01-27 2021-10-20 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 방사선 소스
US9160137B1 (en) 2014-05-09 2015-10-13 Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e. V. Method and device for creating supercontinuum light pulses
CN107111250B (zh) 2014-11-26 2019-10-11 Asml荷兰有限公司 度量方法、计算机产品和系统
US10241425B2 (en) 2014-12-22 2019-03-26 Asml Netherlands B.V. Level sensor, lithographic apparatus and device manufacturing method
KR102162234B1 (ko) 2015-06-17 2020-10-07 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 레시피간 일치도에 기초한 레시피 선택
EP3136143B1 (en) 2015-08-26 2020-04-01 Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Hollow-core fibre and method of manufacturing thereof
KR102413595B1 (ko) 2017-01-09 2022-06-27 막스-플랑크-게젤샤프트 츄어 푀르더룽 데어 비쎈샤프텐 에.파우. 광대역 광원장치 및 광대역 광 펄스 생성 방법

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