TWI785352B - 輻射源 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種輻射源，其包含：一中空核心光纖，一工作介質；及一脈衝式泵輻射源。該中空核心光纖包含一主體且具有一中空核心。該工作介質安置於該中空核心內。該脈衝式泵輻射源經配置以產生由該中空核心自一輸入端接收且傳播通過該中空核心至一輸出端之脈衝式泵輻射。該脈衝式泵輻射、該光纖及該工作介質之參數經組態以允許該脈衝式泵輻射之孤立子自壓縮以便改變該脈衝式泵輻射之一光譜以便形成輸出輻射。在一些實施例中，該光纖之一長度使得該輸出端實質上與在其處該脈衝式泵輻射之一時間範圍最小之一位置一致。

Description

輻射源
本發明係關於一種輻射源。輻射源可為超連續光譜源且可包含用於接收輸入輻射且增寬該輸入輻射之頻率範圍以便提供(寬頻帶)輸出輻射之裝置。
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)製造中。微影裝置可例如將圖案化器件(例如，遮罩)處之圖案(通常亦稱作「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之波長之輻射的微影裝置，使用具有介於4至20 nm範圍內之波長(例如6.7 nm或13.5 nm)的極紫外(extreme ultraviolet；EUV)輻射之微影裝置可用於在基板上形成更小特徵。
低k1 微影可用於處理尺寸小於微影裝置之經典解析度極限的特徵。在此製程中，可將解析度公式表現為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」(通常為經印刷之最小特徵大小，但在此情況下為半間距)且k1 為經驗解析度因數。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、自訂照明方案、使用相移圖案化器件、設計佈局之各種最佳化(諸如設計佈局中之光學近接校正(optical proximity correction；OPC，有時亦稱作「光學及製程校正」))或通常定義為「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緊密控制迴路可用於改良在低k1下之圖案之再生。
在微影之領域中，在微影裝置內及微影裝置外部皆可使用許多量測系統。一般而言，此類量測系統可使用輻射源以藉由輻射來輻照目標，且偵測系統可操作以量測入射輻射自目標散射之一部分的至少一個屬性。在微影裝置外部之量測系統的一實例為檢測裝置或度量衡裝置，其可用於判定先前藉由微影裝置投影至基板上之圖案的屬性。此類外部檢測裝置可例如包含散射計。可設置於微影裝置內之量測系統的實例包括：構形量測系統(亦稱為位準感測器)；位置量測系統(例如干涉量測器件)，其用於判定倍縮光罩或晶圓載物台之位置；及對準感測器，其用於判定對準標記之位置。此等量測器件可使用電磁輻射來執行量測。
可使用不同類型之輻射來查詢圖案之不同類型的屬性。一些量測系統可使用寬頻帶輻射源。此類寬頻帶輻射源可為超連續光譜源，且可包含具有非線性介質的光纖，脈衝式泵輻射光束經由該非線性介質傳播以增寬輻射之光譜。
可能需要提供替代裝置及在用於接收輸入輻射且增寬該輸入輻射之頻率範圍以便提供(寬頻帶)輸出輻射之裝置中使用的方法，其至少部分地解決與本文中或其他處識別的先前技術相關聯的一或多個問題。
根據本發明之第一態樣，提供一種輻射源，其包含：中空核心光纖，其包含具有中空核心之主體；工作介質，其安置於中空核心內；及脈衝式泵輻射源，其經配置以產生由中空核心自輸入端接收且傳播通過該中空核心至輸出端之脈衝式泵輻射；其中脈衝式泵輻射、光纖及工作介質之參數經組態以允許脈衝式泵輻射之孤立子自壓縮以便改變脈衝式泵輻射之光譜以便形成輸出輻射，且另外其中光纖之長度使得輸出端實質上與在其處輸出輻射之時間範圍最小之位置一致。
根據本發明之第二態樣，提供一種輻射源，其包含：中空核心光纖，其包含具有中空核心之主體；工作介質，其安置於中空核心內；及脈衝式泵輻射源，其經配置以產生由中空核心自輸入端接收且傳播通過該中空核心至輸出端之脈衝式泵輻射；其中脈衝式泵輻射、光纖及工作介質之參數經組態以允許脈衝式泵輻射之孤立子自壓縮以便改變脈衝式泵輻射之光譜以便形成輸出輻射，且另外其中光纖之長度使得輸出端實質上與在其處輸出輻射之光譜之廣度最大之位置一致。
根據本發明之第一態樣及第二態樣之輻射源為有利的，此係由於其允許在輸出端處產生寬頻帶輸出輻射光束。此可用於在度量衡裝置內使用，例如在微影裝置內使用。
一些已知寬頻帶輻射源使用一種配置，其產生脈衝式泵輻射之光譜增寬但其中脈衝式泵輻射、光纖及工作介質之參數經組態以允許調變不穩定性產生光譜增寬。存在為何調變不穩定性用於產生光譜增寬之多種原因。首先，已知，調變不穩定性產生具有相對平坦強度波長分佈之寬頻帶輻射。此類寬頻帶輻射源可稱作白光輻射源(由於相對平坦光譜強度分佈)。其次，可使用相對低成本雷射源作為泵輻射源來實現調變不穩定性。
另一方面，孤立子自壓縮為用於自輸入泵雷射光束生成具有移位波長之輸出雷射光束的狀態。舉例而言，孤立子自壓縮用於生成具有不同(移位)波長之分散波。在孤立子自壓縮狀態(具有相對低孤立子數目)中，輻射之脈衝可經歷明顯時間壓縮，其伴有光譜增寬。最終，時間壓縮將達到最大位準(對應於脈衝式輻射之最小時間範圍)，接著為輻射之時間增寬。此時間增寬稱為孤立子分裂，此係由於較高階孤立子拆分成複數個個別孤立子。在(較高階)孤立子沿中空核心光纖傳播時，該(較高階)孤立子可在時間壓縮與時間增寬之週期之間振盪。在時間增寬後，其他效應可引起輻射之光譜之移位。舉例而言，自變陡(其可伴隨且輔助孤立子自壓縮)可引起光學衝擊，其可引發分散波發射。藉由調諧系統之參數，可生成特定之合乎需要的波長。舉例而言，波長可經選擇以便適合於與特定分子相互作用且用於研究該分子之研究實驗中。因此，孤立子自壓縮為用於自具有第一波長之輸入泵雷射光束生成具有第二移位波長之輸出輻射光束之已知狀態。
本發明之發明人已認識到，在孤立子自壓縮期間，在時間增寬之前(及在形成任何分散波之前)，存在(短暫的)過渡週期，在其期間傳播通過中空核心光纖之輻射為寬頻帶輻射。此外，發明人已認識到，雖然此寬頻帶輻射為短暫的，但藉由選擇光纖之長度使得輸出端實質上與在其處孤立子自壓縮已發生但在後續時間增寬(孤立子分裂)及光譜之移位之前的位置一致，此寬頻帶輻射可自光纖輸出以便提供特別穩定寬頻帶輻射源。
特定而言，若光纖之長度使得輸出端實質上與在其處脈衝式泵輻射之時間範圍最小之位置一致，則可提供特別穩定寬頻帶輻射源。將瞭解，如本文中所使用，若輸出端處之脈衝式泵輻射之時間範圍為已在光纖內之最小，則輸出端將實質上與在其處脈衝式泵輻射之時間範圍最小之位置一致。亦即，若脈衝式泵輻射之時間範圍尚未增大(由於孤立子分裂)，則輸出端將實質上與在其處脈衝式泵輻射之時間範圍最小之位置一致。將瞭解，對於足夠長之中空核心光纖，在輻射傳播通過中空核心纖維時，孤立子可在時間壓縮與時間增寬之週期之間振盪。在時間壓縮與時間增寬之每一週期之間中，可存在介於脈衝式泵輻射之時間範圍內之局部最小值。若中空核心光纖之長度使得輸出端定位於至多或包括第一局部最小值之任何位置，則輸出端將實質上與在其處脈衝式泵輻射之時間範圍最小之位置一致。若輸出端實質上與第一局部最小值一致，則可實現最大光譜增寬。
一般而言，在孤立子自壓縮之後，脈衝式泵輻射之光譜之廣度可減小及/或光譜中之間隙可發展(例如隨著分散波經發射)。因此，若光纖之長度使得輸出端實質上與在其處脈衝式泵輻射之光譜之廣度最大之位置一致，則可提供特別穩定寬頻帶輻射源。將瞭解，如此處所使用，脈衝式泵輻射之光譜之廣度(其可替代地稱作脈衝式泵輻射之光譜帶寬)可為其中功率密度高於最大值之臨限分率的光譜之寬度。舉例而言，脈衝式泵輻射之光譜之廣度可為其中功率密度高於最大值之0.0001的光譜(亦即跨越40分貝之光譜)之寬度。舉例而言，脈衝式泵輻射之光譜之廣度可為其中功率密度高於最大值之0.001的光譜(亦即跨越30分貝之光譜)之寬度。舉例而言，脈衝式泵輻射之光譜之廣度可為其中功率密度高於最大值之0.01的光譜(亦即跨越20分貝之光譜)之寬度。舉例而言，脈衝式泵輻射之光譜之廣度可為其中功率密度高於最大值之0.1的光譜(亦即跨越10分貝之光譜)之寬度。替代地，若光纖之長度使得輸出端實質上與在其處輸出輻射之光譜實質上連續之位置一致，則可提供特別穩定寬頻帶輻射源。
相比於經混亂驅動之調變不穩定性系統，由此類孤立子自壓縮生成之寬頻帶輻射將不具有逐次(shot-to-shot)變化。因此，有利地，可使用單個脈衝來生成穩定輸出光譜(相比於將為產生調變不穩定性系統之輸出光束中之一些穩定性所必需的若干脈衝)。
將瞭解，在輻射傳播通過中空核心光纖時，孤立子可在時間壓縮與時間增寬之週期之間振盪。在時間壓縮與時間增寬之每一週期之間中，可存在介於脈衝式泵輻射之時間範圍內之局部最小值。原則上，光纖之長度可使得輸出端實質上與脈衝式泵輻射之最小時間範圍之任何此類位置一致。然而，可藉由當輸出端與脈衝式泵輻射之最小時間範圍之第一位置一致時來提供最穩定輸出光譜(例如抗脈衝至脈衝變化)。
光纖之長度可使得輸出端實質上與脈衝式泵輻射之時間範圍之第一局部最小值一致。將瞭解，脈衝式泵輻射之時間範圍之第一局部最小值的位置可取決於多種因素，包括例如光纖之參數(例如核心直徑及光纖之長度)、工作介質之參數(例如氣體類型及壓力)及脈衝式泵輻射之參數(例如脈衝能量及脈衝持續時間)。為了輸出端實質上與脈衝式泵輻射之時間範圍之第一局部最小值一致，輸出端可經安置為足夠接近脈衝式泵輻射之時間範圍之第一局部最小值使得經壓縮脈衝尚未擴展或分散脈衝式泵輻射之時間範圍之第一局部最小值的200%。舉例而言，輸出端可經安置以足夠接近脈衝式泵輻射之時間範圍之第一局部最小值使得經壓縮脈衝尚未擴展或分散脈衝式泵輻射之時間範圍之第一局部最小值的100%。舉例而言，輸出端可經安置以足夠接近脈衝式泵輻射之時間範圍之第一局部最小值使得經壓縮脈衝尚未擴展或分散脈衝式泵輻射之時間範圍之第一局部最小值的50%。舉例而言，輸出端可經安置以足夠接近脈衝式泵輻射之時間範圍之第一局部最小值使得經壓縮脈衝尚未擴展或分散脈衝式泵輻射之時間範圍之第一局部最小值的10%。舉例而言，輸出端可經安置以足夠接近脈衝式泵輻射之時間範圍之第一局部最小值使得經壓縮脈衝尚未擴展或分散脈衝式泵輻射之時間範圍之第一局部最小值的5%。
輸入脈衝式泵輻射之脈衝持續時間可大於50 fs。舉例而言，輸入脈衝式泵輻射之脈衝持續時間可大於100 fs，例如約150 fs。
輸入脈衝式泵輻射之脈衝能量可小於1 µJ。舉例而言，輸入脈衝式泵輻射之脈衝能量可小於0.75 µJ。舉例而言，輸入脈衝式泵輻射之脈衝能量可小於0.5 µJ，例如約0.4 µJ。
輸入脈衝式泵輻射可具有任何所要波長。在一些實施例中，輸入脈衝式泵輻射可具有約1 µm之波長。
根據本發明之第三態樣，提供一種輻射源，其包含：中空核心光纖，其包含具有中空核心之主體；工作介質，其安置於中空核心內；及脈衝式泵輻射源，其經配置以產生由中空核心自輸入端接收且傳播通過該中空核心至輸出端之脈衝式泵輻射；其中脈衝式泵輻射、光纖及工作介質之參數經組態以允許脈衝式泵輻射之孤立子自壓縮以便改變脈衝式泵輻射之光譜，且另外其中輸入脈衝式泵輻射之脈衝持續時間大於50 fs。
舉例而言，輸入脈衝式泵輻射之脈衝持續時間可大於100 fs，例如約150 fs。
根據本發明之第四態樣，提供一種輻射源，其包含：中空核心光纖，其包含具有中空核心之主體；工作介質，其安置於中空核心內；及脈衝式泵輻射源，其經配置以產生由中空核心自輸入端接收且傳播通過該中空核心至輸出端之脈衝式泵輻射；其中脈衝式泵輻射、光纖及工作介質之參數經組態以允許脈衝式泵輻射之孤立子自壓縮以便改變脈衝式泵輻射之光譜，且另外其中輸入脈衝式泵輻射之脈衝能量小於1 µJ。
舉例而言，輸入脈衝式泵輻射之脈衝能量可小於0.75 µJ。舉例而言，輸入脈衝式泵輻射之脈衝能量可小於0.5 µJ，例如約0.4 µJ。
根據本發明之第三態樣及第四態樣之輻射源為有利的，此係由於其允許在輸出端處產生寬頻帶輸出輻射光束。此可用於在度量衡裝置內使用，例如在微影裝置內使用。
相比於根據調變不穩定性狀態來產生脈衝式泵輻射之光譜增寬的已知寬頻帶輻射源，根據本發明之第三態樣及第四態樣之輻射源更穩定，例如抗脈衝至脈衝變化。
輸入脈衝式泵輻射之孤立子階數N為可用於區分根據其藉由調變不穩定性來主導光譜增寬之條件與根據其藉由孤立子自壓縮來主導光譜增寬之條件的便利參數。當N＞＞20時，光譜增寬通常由調變不穩定性主導，而當N＜＜20時，光譜增寬通常由孤立子自壓縮主導。
因此，對於使用孤立子自壓縮之配置，期望產生具有低孤立子階數N之輸入脈衝式泵輻射。此外，輸入脈衝式泵輻射之孤立子階數與輸入脈衝式泵輻射之脈衝持續時間成正比。因此，其中孤立子自壓縮主導之大體上先前技術配置，典型地輸入脈衝式泵輻射之脈衝持續時間經減小至約30 fs或更小。為實現此類配置，典型地高功率飛秒光纖雷射或Ti:Sapph放大器用作脈衝式泵輻射源。雷射頭為相對大的(飛秒光纖雷射頭具有例如60×40×20 cm之尺寸)，且在大多數情況下，需要外部控制器及冷水機。另外，此類雷射為相對成本密集的。
本發明之發明人已認識到，輸入脈衝式泵輻射之孤立子階數可替代地藉由減小輸入脈衝式泵輻射之脈衝能量來減小。舉例而言，若所有其他參數保持恆定，則藉由將輸入脈衝式泵輻射之脈衝能量減小因數α，可使用增大因數α之脈衝持續時間來實現相同孤立子階數。脈衝能量之此減小與其中教示使用經增大脈衝能量之先前技術之教示相反。在此項技術中，使用孤立子自壓縮之輻射源典型地用於研究應用，諸如原子或分子光譜學，其中期望最大化輻射源之脈衝能量。
在本發明之第一態樣、第二態樣、第三態樣或第四態樣中之任一者中，輸入脈衝式泵輻射之孤立子階數可小於20。
在本發明之第一態樣、第二態樣、第三態樣或第四態樣中之任一者中，工作介質可經組態以產生異常分散。亦即，工作介質可具有負群延遲分散參數。
在本發明之第一態樣、第二態樣、第三態樣或第四態樣中之任一者中，中空核心光纖可包含包圍中空核心之包覆部分，且包覆部分可包含用於導引輻射通過中空核心之複數個反諧振元件。複數個反諧振元件中之每一者可包含毛細管。
包覆部分之複數個反諧振元件可安置於圍繞中空核心之環結構中。
複數個反諧振元件可經配置以使得反諧振元件中之每一者並不與另一反諧振元件中之任一者接觸。
在本發明之第一態樣、第二態樣、第三態樣或第四態樣中之任一者中，工作介質可包含惰性氣體。舉例而言，工作介質可包含氬氣、氪氣、氖氣、氦氣及氙氣中之一或多者。
在本發明之第一態樣、第二態樣、第三態樣或第四態樣中之任一者中，工作介質可包含分子氣體。舉例而言，工作介質可包含N2 、O2 、CH4 及SF6 中之一或多者。
根據本發明之第五態樣，提供一種用於判定基板上之結構之所關注參數的度量衡配置，該度量衡配置包含：本發明之第一態樣、第二態樣、第三態樣或第四態樣中之任一者的輻射源；照明子系統，其用於使用寬頻帶輸出輻射來照明基板上之結構；及偵測子系統，其用於偵測由結構散射及/或反射之輻射的一部分，且用於自輻射之該部分判定所關注參數。
根據本發明之第六態樣，提供一種包含根據本發明之第五態樣之度量衡配置的微影裝置。
根據本發明之第七態樣，提供一種選擇輻射源之操作狀態之方法，輻射源包含：中空核心光纖，其包含具有中空核心之主體；工作介質，其安置於中空核心內；及脈衝式泵輻射源，其經配置以產生由中空核心自輸入端接收且傳播通過該中空核心至輸出端之脈衝式泵輻射；其中該方法包含：選擇脈衝式泵輻射、光纖及工作介質中之一或多者的參數以便允許脈衝式泵輻射之孤立子自壓縮以便改變脈衝式泵輻射之光譜以便形成輸出輻射，且另外其中選擇參數使得光纖之長度使得輸出端實質上與在其處發生以下情況之位置一致：輸出輻射之時間範圍最小；及/或輸出輻射之光譜之廣度最大。
根據本發明之第八態樣之方法提供可藉由其來設計根據本發明之第一態樣、第二態樣及第三態樣之輻射源的方法。
在方法之初始應用中，可選擇光纖之參數。在已製造該光纖後，其參數可例如藉由量測值來判定，且可作為約束條件輸入至方法之第二應用中。
光纖之參數可不變，且可選擇脈衝式泵輻射及/或工作介質之參數。當光纖之參數不變時(例如，在已製造光纖後)，此可允許選擇脈衝式泵輻射及/或工作介質之工作參數。
在本發明文件中，術語「輻射」及「光束」用於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於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之目標部分中產生之圖案。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) 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可用於調節輻射光束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」之任何使用可與更一般術語「投影系統」PS同義。
微影裝置LA可屬於一種類型，其中基板之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。在此類「多載物台」機器中，可並行地使用基板支撐件WT，及/或可在定位於基板支撐件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之一部件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入射於固持於遮罩支撐件T上之圖案化器件，例如遮罩MA上，且由圖案化器件MA上存在之圖案(設計佈局)圖案化。在已橫穿遮罩MA之情況下，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，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，但該等標記可定位於目標部分之間的空間中。在基板對準標記P1、P2定位於目標部分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(lithographic cell) LC (有時亦稱作微影單元(lithocell)或(微影)群集)之部分，該微影單元LC通常亦包括對基板W執行曝光前製程及曝光後製程之裝置。習知地，此等裝置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。基板處置器或自動機RO自輸入/輸出埠I/O1、I/O2拾取基板W，在不同製程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。微影單元中之通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自身可由監督控制系統SCS控制，該監督控制系統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(critical dimension；CD)等。出於此目的，檢測工具(未展示)可包括於微影單元LC中。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。
亦可稱作度量衡裝置之檢測裝置用於判定基板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層與層間如何變化。檢測裝置可替代地經建構以識別基板W上之缺陷，且可例如為微影單元LC之部分，或可整合至微影裝置LA中，或可甚至為獨立器件。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(其中抗蝕劑之曝光部分或未曝光部分已經移除)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。
通常，微影裝置LA中之圖案化製程為在處理中之最重要步驟中之一者，其需要基板W上之結構之尺寸標定及置放之高準確度。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)。此類「整體」環境之關鍵在於最佳化此等三個系統之間的協作以增強總體製程窗且提供嚴格控制迴路，以確保由微影裝置LA執行之圖案化保持在製程窗內。製程窗限定製程參數(例如劑量、焦點、疊對)之範圍，在該範圍內特定製造製程產生經限定結果(例如功能性半導體器件)--在該範圍內通常允許微影製程或圖案化製程中之製程參數變化。
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裝置設定達成圖案化製程之最大總體製程窗(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亦可用於偵測微影裝置LA當前正在製程窗內之何處操作(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(在圖3中由第二標度SC2中指向「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)。現將描述用於量測與微影裝置及/或待圖案化之基板相關的一或多個屬性之不同類型的度量衡工具MT。
在微影製程中，需要頻繁地對所產生結構進行量測，例如用於製程控制及校驗。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的度量衡工具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製程之參數，量測通常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製程之參數，在此情況下量測通常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係角度解析散射計。在此類散射計中，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。此類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。在此類光譜散射計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分光計偵測器上，該分光計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製程之參數。此類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之各種實施例。
在散射計MT之一個實施例中，散射計MT適於藉由量測反射光譜及/或偵測組態中之不對稱性來量測兩個未對準光柵或週期性結構之疊對，該不對稱性與疊對之範圍有關。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，以使得可清楚地辨識任何不對稱性。此提供用於量測光柵中之未對準之直接方式。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。可使用具有針對焦點能量矩陣(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獨特組合為可獲得的，則可根據此等量測獨特地判定焦點及劑量值。
度量衡目標可為藉由微影製程主要在抗蝕劑中形成且亦在例如蝕刻製程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)以能夠捕捉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移位(亦稱為『疊對』)或可用於重建構如由微影製程產生的原始光柵之至少一部分。此重建構可用於提供微影製程之品質的導引，且可用於控制微影製程之至少一部分。目標可具有較小子分段，該等子分段經組態以模仿目標中之設計佈局之功能性部分之尺寸。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，以使得總體製程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。在填充不足模式下，量測光束生成小於總體目標之光點。在填充過度模式中，量測光束生成大於總體目標之光點。在此類填充過度模式中，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。
圖4中描繪度量衡裝置，諸如散射計SM1。其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分光計偵測器4，該分光計偵測器4量測鏡面反射輻射之光譜10 (亦即隨波長λ而變之強度In1之量測)。根據此資料，可由處理單元PU例如藉由嚴密耦合波分析及非線性回歸，或藉由與如在圖4之底部所展示的經模擬光譜之比較來重建構產生偵測到之光譜的結構或輪廓。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製程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。此類散射計可組態為正入射散射計或斜入射散射計。
在微影製程中，需要頻繁地對所產生結構進行量測，例如用於製程控制及校驗。用於進行此類量測之各種工具為已知的，包括掃描電子顯微鏡或各種形式之度量衡裝置，諸如散射計。已知散射計之實例常常依賴於專用度量衡目標之供應，諸如填充不足之目標(呈簡單光柵或不同層中之重疊光柵之形式的目標，其足夠大使得量測光束生成小於光柵之光點)或填充過度之目標(藉以照明光點部分或完全含有該目標)。另外，使用度量衡工具(例如，照明諸如光柵的填充不足之目標之角度解析散射計)允許使用所謂的重建構方法，其中可藉由模擬散射輻射與目標結構之數學模型的相互作用且比較模擬結果與量測之彼等結果來計算光柵之屬性。調整模型之參數直至經模擬相互作用產生類似於自真實目標所觀測之繞射圖案的繞射圖案為止。
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製程之參數，量測通常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製程之參數，在此情況下量測通常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聯之量測技術。前述散射計可在一個影像中使用來自軟x射線及可見光至近IR波範圍之光來量測來自多個光柵之多個目標。
構形量測系統、位準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)之頂部表面的構形。基板之構形的映圖(亦稱為高度映圖)可由指示隨在基板上之位置而變的基板之高度的此等量測生成。此高度映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器件的空中影像。將理解，「高度」在此上下文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，位準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，且基板與位準或高度感測器之光學系統之間的相對移動跨越基板在位置處產生高度量測。
在僅說明操作原理之圖5中示意性地展示此項技術中已知的位準或高度感測器LS之實例。在此實例中，位準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可為例如窄頻帶或寬頻帶輻射源(諸如超連續光譜光源)，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。位準感測器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相對於垂直於入射基板表面的軸線(Z軸)以在0度與90度之間，典型地在70度與80度之間的入射角ANG經導向基板W上之量測部位MLO。在量測部位MLO處，圖案化輻射光束BE1由基板W反射(由箭頭BE2指示)且經導向偵測單元LSD。
為了判定量測部位MLO處之高度位準，位準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，可判定量測部位MLO處之高度位準。偵測到的高度位準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所定位之位置處。此類組態提供投影光柵PGR之影像的較直接偵測。
為了有效地覆蓋基板W之表面，位準感測器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，籍此生成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輻射而非可見光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不需要偵測光柵的緊湊型高度感測器。
位置量測系統PMS可包含適合於判定基板支撐件WT之位置之任何類型的感測器。位置量測系統PMS可包含任何類型的感測器，該感測器適合於判定光罩支撐件MT之位置。感測器可為光學感測器，諸如干涉計或編碼器。位置量測系統PMS可包含干涉計及編碼器之組合系統。感測器可為另一類型之感測器，諸如磁感測器、電容式感測器或電感感測器。位置量測系統PMS可判定相對於參考(例如度量衡框架MF或投影系統PS)的位置。位置量測系統PMS可藉由量測位置或藉由量測位置之時間導數(諸如速度或加速度)來判定基板台WT及/或遮罩支撐件MT之位置。
位置量測系統PMS可包含編碼器系統。舉例而言，編碼器系統係自2006年9月7日申請之特此以引用方式併入的美國專利申請案US2007/0058173A1為吾人所知。編碼器系統包含編碼器頭、光柵及感測器。編碼器系統可接收初級輻射光束及次級輻射光束。初級輻射光束及次級輻射光束兩者源自相同輻射光束，亦即，原始輻射光束。藉由運用光柵來繞射原始輻射光束來產生初級輻射光束及次級輻射光束中之至少一者。若藉由運用光柵來繞射原始輻射光束來產生初級輻射光束及次級輻射光束兩者，則初級輻射光束需要具有與次級輻射光束相比不同的繞射階。不同繞射階為例如+1階、-1階、+2階及-2階。編碼器系統將初級輻射光束及次級輻射光束光學組合至組合輻射光束中。編碼器頭中之感測器判定經組合輻射光束之相位或相位差。感測器基於該相位或相位差而生成信號。信號表示編碼器頭相對於光柵之位置。編碼器頭及光柵中之一者可配置於基板結構WT上。編碼器頭及光柵中之另一者可經配置於度量衡框架MF或基座框架BF上。舉例而言，複數個編碼器頭經配置在度量衡框架MF上，而光柵經配置在基板支撐件WT之頂部表面上。在另一實例中，光柵經配置於基板支撐件WT之底部表面上，且編碼器頭經配置於基板支撐件WT下方。
位置量測系統PMS可包含干涉計系統。干涉計系統為自例如特此以引用之方式併入的1998年7月13日提交的美國專利US6,020,964為吾人所知。干涉計系統可包含光束分光器、鏡面、參考鏡面及感測器。輻射光束藉由光束分光器分成參考光束及量測光束。量測光束傳播至鏡面且由鏡面反射回至光束分光器。參考光束傳播至參考鏡面，且由參考鏡面反射回至光束分光器。在光束分光器處，量測光束及參考光束組合成組合輻射光束。組合輻射光束入射於感測器上。感測器判定組合輻射光束之相位或頻率。感測器基於相位或相位差而生成信號。該信號表示鏡面之移位。在一實施例中，鏡面連接至基板支撐件WT。可將參考鏡面連接至度量衡框架MF。在一實施例中，藉由額外光學組件替代光束分光器將量測光束及參考光束組合成組合輻射光束。
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特徵。因此，微影裝置之效能的關鍵態樣為能夠相對於置於先前層中之特徵正確及準確地置放經施加圖案(藉由相同裝置或不同微影裝置)。出於此目的，基板具備一或多組標記。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」。標記亦可稱為度量衡目標。
微影裝置可包括一或多個(例如複數個)對準感測器，可藉由該一或多個對準感測器準確地量測設置於基板上之對準標記的位置。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。用於當前微影裝置中之對準感測器的一實例係基於如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。
標記或對準標記可包含形成於設置於基板上之層上或層中或(直接)形成於基板中之一系列長條。該等長條可規則地間隔且充當光柵線，使得標記可視為具有熟知空間週期(間距)之繞射光柵。取決於此等光柵線之定向，標記可設計成允許沿著X軸或沿著Y軸(其經定向成實質上垂直於X軸)量測位置。包含以相對於X軸及Y軸兩者成+45度及/或-45度配置的長條之標記允許使用如以引用方式併入之US2009/195768A中所描述的技術進行組合之X及Y量測。
對準感測器運用輻射光點以光學方式掃描每一標記，以獲得週期性變化之信號，諸如正弦波。分析此信號之相位以判定標記之位置，且因此判定基板相對於對準感測器之位置，該對準感測器又相對於微影裝置之參考框架固定。可提供與不同(粗略及精細)標記尺寸相關之所謂的粗略及精細標記，使得對準感測器可區分週期性信號之不同循環，以及在一循環內之確切位置(相位)。亦可出於此目的而使用不同間距之標記。
量測標記之位置亦可提供關於其上提供有例如呈晶圓柵格之形式之標記的基板之變形的資訊。基板之變形可藉由例如將基板靜電夾持至基板台及/或當基板暴露於輻射時加熱基板而發生。
圖6為諸如在例如US6961116中所描述且以引用之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的光束RB，該光束藉由轉向光學器件轉向至標記(諸如定位於基板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。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繞射之輻射經準直(在此實例中經由物鏡OL)為資訊攜載光束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之較高階繞射輻射(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中之計算處理的組合來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/或較精細位準之同一製程，以用於提高準確度及/或用於穩健地偵測標記，而無關於製成標記之材料，及在其上及/或下方提供標記之材料。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。對準感測器因此可穩固及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，藉由將基板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準感測器、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生成。一種用於生成寬頻帶輻射之方法可為例如利用非線性較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(seed radiation)。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/或結構可用於藉由提供適合之非線性介質來實現及/或改良輻射增寬。
在一些實施方式中，如下文參考圖8進一步論述，用於增寬輸入輻射之方法及裝置可使用用於約束輸入輻射且用於將輸入輻射增寬以輸出寬頻帶輻射之光纖。該光纖可為中空核心光纖，且可包含用以在光纖中實現輻射之有效導引及約束的內部結構。該光纖可為中空核心光子晶體光纖(hollow core photonic crystal fiber；HC-PCF)，其尤其適合於主要在光纖之中空核心內部進行強輻射約束，從而實現高輻射強度。光纖之中空核心可經氣體填充，該氣體充當用於增寬輸入輻射之增寬介質。此類光纖及氣體配置可用於產生超連續光譜輻射源。光纖之輻射輸入可為電磁輻射，例如在紅外光譜、可見光譜、UV光譜及極UV光譜中之一或多者中的輻射。輸出輻射可由寬頻帶輻射組成或包含寬頻帶輻射，該寬頻帶輻射在本文中可稱作白光。
一些實施例係關於包含光纖之此類寬頻帶輻射源之新穎設計。該光纖為中空核心光子晶體光纖(HC-PCF)。特定而言，該光纖可為包含用於約束輻射之反諧振結構之類型的中空核心光子晶體光纖。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(例如Kagome光纖)。
現將參考圖7描述在輻射源中使用之光纖之實例，圖7為光纖100在橫向平面中之示意性橫截面圖。
光纖100包含細長主體，光纖100之一個尺寸與其他兩個尺寸相比更長。此更長尺寸可稱作軸向方向，且可限定光纖100之軸線。兩個其他尺寸限定可稱為橫向平面之平面。圖7展示光纖100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100之橫向橫截面可為沿著光纖軸線實質上恆定的。
將瞭解，光纖100具有一定程度的可撓性，且因此，軸線之方向大體而言將為沿光纖100之長度不均一的。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100彎曲時可能已變形的此類形狀。
光纖100可具有任何長度且將瞭解，光纖100之長度可取決於應用。光纖100可具有1 cm與20 m之間的長度，例如，光纖100可具有1 cm與10 m之間的長度，或例如，光纖100可具有10 cm與100 cm之間的長度。
光纖100包含：中空核心102；包圍中空核心102之包覆部分；及包圍並支撐包覆部分之支撐部分108。光纖100可視為包含具有中空核心102之主體(包含包覆部分及支撐部分108)。該包覆部分包含用於導引輻射通過中空核心102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約束主要在中空核心102內部傳播通過光纖100的輻射，且經配置以沿光纖100導引輻射。光纖100之中空核心102可實質上安置在光纖100之中心區中，以使得光纖100之軸線亦可限定光纖100之中空核心102之軸線。
包覆部分包含用於導引輻射傳播通過光纖100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104之單環。管狀毛細管104中之每一者充當反諧振元件。
毛細管104亦可稱作管。在橫截面中，毛細管104可為圓形的，或可具有另一形狀。每一毛細管104包含大體上圓柱壁部分105，該大體上圓柱壁部分105至少部分地限定光纖100之中空核心102且將中空核心102與毛細管空腔106分離。將瞭解，壁部分105可充當用於輻射之抗反射法布里-珀羅(Fabry-Perot)諧振器，該輻射傳播通過中空核心102 (且其可以掠入射角入射於壁部分105上)。壁部分105之厚度可為適合的，以便確保大體上增強返回至中空核心102中之反射，而大體上抑制至毛細管空腔106中之透射。在一些實施例中，毛細管壁部分105可具有0.01至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謂用於導引輻射傳播通過光纖100的光纖100之一部分(亦即約束中空核心102內的該輻射之毛細管104)。輻射可以橫向模式之形式受約束，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104。六個毛細管104均勻分佈在內部支撐部分108之內表面周圍。六個毛細管104可描述為安置在大體上六角形構形中。
毛細管104經配置成使得每一毛細管不與其他毛細管104中之任一者接觸。毛細管104中之每一者與內部支撐部分108接觸，且與環結構中之相鄰毛細管104間隔開。此類配置可為有益的，此係由於其可增加光纖100之透射帶寬(相對於例如其中毛細管彼此接觸的配置)。替代地，在一些實施例中，毛細管104中之每一者可與環結構中之相鄰毛細管104接觸。
包覆部分之六個毛細管104安置在中空核心102周圍之環結構中。毛細管104之環結構之內部表面至少部分地限定光纖100之中空核心102。中空核心102之直徑(其可限定為對置毛細管之間的最小尺寸，由箭頭114指示)可介於10與1000 µm之間。中空核心102之直徑114可影響中空核心光纖100之模場直徑、衝擊損耗、分散、模態複數及非線性屬性。
在此實施例中，包覆部分包含毛細管104 (其充當反諧振元件)之單環配置。因此，自中空核心102之中心至光纖100之外部的任何徑向方向上的線穿過不超過一個毛細管104。
將瞭解，其他實施例可具備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。視情況，支撐部分108可包含至少部分地將包覆部分與外應力隔離的可變形部分。
圖8描繪用於提供寬頻帶輸出輻射之輻射源134。輻射源134包含脈衝式泵輻射源136；具有中空核心102之(圖7中所展示之類型的)光纖100；及安置於中空核心102內之工作介質126 (例如氣體)。儘管在圖8中輻射源134包含圖7中所展示之光纖100，但在替代實施例中，可使用其他類型之中空核心光纖。
脈衝式泵輻射源136經組態以提供輸入輻射122。光纖100之中空核心102經配置以接收來自脈衝式泵輻射源136之輸入輻射122，且增寬輸入輻射122以提供輸出輻射124。工作介質126能夠增寬所接收輸入輻射122之頻率範圍以便提供寬頻帶輸出輻射124。
輻射源134進一步包含儲集器128。光纖100安置在儲集器128內部。儲集器128亦可稱作殼體或容器。儲集器128經組態以含有工作介質126。儲集器128可包含此項技術中已知的用於控制、調節及/或監測儲集器128內部之工作介質126 (其可為氣體)之組成的一或多個特徵。儲集器128可包含第一透明窗130。在使用時，光纖100安置在儲集器128內部以使得第一透明窗130定位於接近於光纖100之輸入端。第一透明窗130可形成儲集器128之壁的部分。第一透明窗130可針對至少所接收輸入輻射頻率為透明的，以使得所接收輸入輻射122 (或至少其大部分)可耦合至定位於儲集器128內部的光纖100中。將瞭解，可提供用於將輸入輻射122耦合至光纖100中之光學器件(未展示)。
儲集器128包含形成儲集器128之壁之部分的第二透明窗132。在使用時，當光纖100安置在儲集器128內部時，第二透明窗132定位於接近於光纖100之輸出端。第二透明窗132可至少對於裝置120之寬頻帶輸出輻射124之頻率為透明的。
替代地，在另一實施例中，光纖100之兩個對置端可經置放在不同儲集器內部。光纖100可包含經組態以接收輸入輻射122之第一端區段，及用於輸出寬頻帶輸出輻射124之第二端區段。第一端區段可置放於包含工作介質126之第一儲集器內部。第二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126。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122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124為透明的。第一及第二儲集器亦可包含可密封開口，以允許光纖100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100可進一步包含不含於儲集器內部之中間區段。使用兩個分離氣體儲集器之此類配置對於其中光纖100相對長(例如當長度不超過1 m時)之實施例可為尤其便利的。將瞭解，對於使用兩個分離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100之中空核心102內之工作介質126的裝置。
在此上下文中，若在窗口上具有一頻率的入射輻射之至少50%、75%、85%、90%、95%或99%透射通過窗口，則窗口對於彼頻率可為透明的。
第一透明窗130及第二透明窗132兩者可在儲集器128之壁內形成氣密密封以使得工作介質126 (其可為氣體)可包含於儲集器128內。將瞭解，氣體126可以不同於儲集器128之環境壓力的壓力包含於儲集器128內。
工作介質126可包含惰性氣體。工作介質126可包含氬氣、氪氣、氖氣、氦氣及氙氣中之一或多者。可替代地或除惰性氣體以外，工作組分可包含分子氣體(例如H2 、N2 、O2 、CH4 、SF6 )。工作介質126亦可包含氬氣、氪氣、氖氣、氦氣、氙氣及分子氣體(例如H2 、N2 、O2 、CH4 、SF6 )中之兩者或更多者之混合物。工作介質126可經組態以產生異常分散，且視情況，以在輸入輻射122之波長下產生異常分散。亦即，工作介質126可具有負群延遲分散參數。
在一個實施方式中，工作介質126可至少在接收用於產生寬頻帶輸出輻射124之輸入輻射122期間安置於中空核心102內。將瞭解，當光纖100不接收用於產生寬頻帶輸出輻射之輸入輻射122時，氣體126可全部或部分自中空核心102消失。
為實現頻率增寬，可能需要高強度輻射。具有中空核心光纖100之優點在於其可經由對傳播通過光纖100之輻射的強空間約束而實現高強度輻射，從而實現高局域化輻射強度。光纖100內部之輻射強度可例如歸因於高所接收輸入輻射強度及/或歸因於對光纖100內部之輻射的強空間約束而為高。相比於固體核心光纖，中空核心光纖之優點在於其可導引具有更寬波長範圍之輻射，且特定而言，中空核心光纖可導引在紫外範圍及紅外範圍兩者內之輻射。
使用中空核心光纖100之優點可在於在光纖100內部導引之輻射之大部分經約束於中空核心102。因此，光纖100內部之輻射之相互作用的大部分係與工作介質126進行，該工作介質126經提供於光纖100之中空核心102內部。因此，可增大工作介質126對輻射之增寬效應。
所接收輸入輻射122可為電磁輻射。輸入輻射122可作為脈衝式輻射接收。舉例而言，輸入輻射122可包含超快脈衝。
輸入輻射122可為相干輻射。輸入輻射122可為準直輻射，且其優點可為促進且提高將輸入輻射122耦合至光纖100中之效率。輸入輻射122可包含單頻或窄頻率範圍。輸入輻射122可由雷射生成。類似地，輸出輻射124可為準直及/或相干的。
輸出輻射124之寬頻帶範圍可為連續範圍，包含連續輻射頻率範圍。輸出輻射124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，連續頻率範圍可用以查詢大量屬性。連續頻率範圍可例如用於判定及/或消除所量測屬性之頻率依賴性。超連續光譜輸出輻射124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124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124可包含白光。
由脈衝式泵輻射源136提供之輸入輻射122可為脈衝式。輸入輻射122可包含具有在200 nm與2 µm之間的一或多個頻率之電磁輻射。輸入輻射122可例如包含具有1.03 µm之波長的電磁輻射。脈衝式輻射122之重複率可具有1 kHz至100 MHz之數量級。脈衝能量可具有0.01 µJ至100 µJ，例如0.1 µJ至100 µJ，或例如1至10 µJ之數量級。輸入輻射122之脈衝持續時間可在10 fs與10 ps之間，例如300 fs。輸入輻射122之平均功率可在100 mW至數百W之間。輸入輻射122之平均功率可例如為20至50 W。
由輻射源134提供之寬頻帶輸出輻射124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124可為脈衝式寬頻帶輸出輻射124。寬頻帶輸出輻射124可具有在至少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。
一些實施例係關於圖8中所展示之輻射源134之形式的輻射源，其包含：中空核心光纖100；工作介質126，其安置於中空核心內；及脈衝式泵輻射源136，其經配置以產生由中空核心自輸入端110接收且傳播通過該中空核心至輸出端112之脈衝式泵輻射122。特定而言，一些實施例係關於此類輻射源，其中脈衝式泵輻射122、光纖100及工作介質126之參數經組態以允許脈衝式泵輻射122之孤立子自壓縮以便改變脈衝式泵輻射122之光譜以便形成輸出輻射124。
一些已知寬頻帶輻射源使用一種配置，其產生脈衝式泵輻射之光譜增寬但其中脈衝式泵輻射、光纖及工作介質之參數經組態以允許調變不穩定性產生光譜增寬。存在為何調變不穩定性用於產生光譜增寬之多種原因。首先，已知，調變不穩定性產生具有相對平坦強度波長分佈之寬頻帶輻射，其限制條件為足夠數目之脈衝經平均化。此類寬頻帶輻射源可稱作白光輻射源(由於相對平坦光譜強度分佈)。其次，可使用相對低成本雷射源作為泵輻射源來實現調變不穩定性。
另一方面，在孤立子自壓縮之狀態中，輸入脈衝經歷壓縮及時域，其伴有光譜之寬度的增大。在孤立子自壓縮後，經壓縮脈衝經歷孤立子分裂，其中脈衝拆分成複數個孤立子。此孤立子分裂引起輻射脈衝之時間增寬及光譜之移位。
在一些實施例中，光纖100之長度使得輸出端112實質上與在其處孤立子自壓縮發生但在孤立子分裂開始之前的位置一致。此提供相對平滑之特別穩定寬頻帶輻射源且在其光譜中不具有任何明顯間隙。
在一些實施例中，光纖100之長度使得輸出端112實質上與在其處輸出輻射124之時間範圍小於第一臨限值(或視情況，輸出輻射124之時間範圍最小)之位置一致。第一臨限值可經選擇使得獲得足夠寬輸出輻射光譜。實際上，由於塊體材料分散，故保留光纖100之輸出端112之經壓縮脈衝藉由第二透明窗132在時間上增寬。因此，在第二透明窗132之後的輸出輻射124之脈衝之持續時間可相對大。
在一些實施例中，光纖100之長度使得輸出端112實質上與在其處輸出輻射124之光譜之廣度大於第二臨限值(或視情況，在其處輸出輻射124之光譜之廣度最大)的位置一致。第二臨限值可經選擇使得光譜之廣度足夠大以滿足特定應用之帶寬需求，例如度量衡感測器之需求。
在一些實施例中，光纖100之長度使得輸出端112實質上與在其處輸出輻射124之光譜實質上連續之位置一致。
此類輻射源為有利的，此係由於其允許在輸出端112處產生穩定寬頻帶輸出輻射光束124，如現在所論述。此類穩定寬頻帶輸出輻射光束124可用於在度量衡裝置內使用，例如在微影裝置內使用。
在孤立子自壓縮狀態(具有相對低孤立子數目)中，輻射之脈衝可經歷明顯時間壓縮，其伴有光譜增寬。最終，時間壓縮將達到最大位準(對應於脈衝式輻射之最小時間範圍)，接著為輻射之時間增寬(孤立子分裂)。在(較高階)孤立子沿中空核心光纖傳播時，該(較高階)孤立子可在時間壓縮與時間增寬之週期之間振盪。在時間增寬後，其他效應可引起輻射之光譜之移位。舉例而言，自變陡(其可伴隨且輔助孤立子自壓縮)可引起光學衝擊，其可引發分散波發射。藉由調諧系統之參數，可生成特定之合乎需要的波長。舉例而言，波長可經選擇以便適合於與特定分子相互作用且用於研究該分子之研究實驗中。因此，孤立子自壓縮為用於自具有第一波長之輸入泵雷射光束生成具有第二移位波長之輸出輻射光束之已知狀態。
發明人已認識到，在孤立子自壓縮期間，在時間增寬之前(及在形成任何分散波之前)，存在(短暫的)過渡週期，在其期間傳播通過中空核心光纖之輻射為寬頻帶輻射(亦即具有寬的相對平坦光譜，而在頻譜密度光譜中無明顯間隙)。此外，發明人已認識到，雖然此寬頻帶輻射為短暫的，但藉由選擇光纖100之長度使得輸出端112實質上與在其處孤立子自壓縮已發生但在後續時間增寬及光譜之移位之前的位置一致，此寬頻帶輻射可自光纖100輸出以便提供特別穩定寬頻帶輻射源134。
特定而言，若光纖100之長度使得輸出端112實質上與在其處輻射之時間範圍最小之位置一致，則可提供特別穩定寬頻帶輻射源134。
一般而言，在孤立子自壓縮之後，脈衝式輻射之光譜之廣度可減小，及/或光譜中之間隙可發展(例如隨著孤立子演變且隨著分散波經發射)。因此，若光纖100之長度使得輸出端112實質上與在其處輻射之光譜之廣度最大的位置一致，則可提供特別穩定及平坦寬頻帶輻射源。替代地，若光纖100之長度使得輸出端112實質上與在其處輻射之光譜實質上連續之位置一致，則可提供特別穩定及平坦寬頻帶輻射源。
相比於經雜訊接種之調變不穩定性系統，由此類孤立子自壓縮生成之寬頻帶輻射將實質上不具有逐次變化。因此，有利地，可使用單個脈衝來生成穩定輸出光譜。相比之下，若干脈衝將必需在調變不穩定性系統之輸出光束中產生一些穩定性。
將瞭解，在輻射傳播通過中空核心光纖100時，孤立子可在時間壓縮與時間增寬之週期之間振盪。在時間壓縮與時間增寬之每一週期之間中，可存在介於輻射之時間範圍內之局部最小值。原則上，光纖100之長度可使得輸出端112實質上與輻射之最小時間範圍之任何此類位置一致。然而，最穩定(例如抗脈衝至脈衝變化)及最平坦之輸出光譜可藉由當輸出端112與輻射之最小時間範圍之第一位置一致時提供。
一些實施例係關於輻射源，其利用孤立子自壓縮且其中輸入脈衝式泵輻射122之脈衝持續時間大於50 fs，且視情況，輸入脈衝式泵輻射122之脈衝持續時間小於或等於400 fs。舉例而言，輸入脈衝式泵輻射122之脈衝持續時間可大於100 fs，例如約150 fs。
一些實施例係關於輻射源，其利用孤立子自壓縮且其中輸入脈衝式泵輻射之脈衝能量小於1 µJ，且視情況，輸入脈衝式泵輻射之脈衝能量大於或等於0.1 µJ。
輸入脈衝式泵輻射122之孤立子階數N為可用於區分根據其藉由調變不穩定性來主導光譜增寬之條件與根據其藉由孤立子自壓縮來主導光譜增寬之條件的便利參數。輸入脈衝式泵輻射122之孤立子階數N給出如下：
Figure 02_image001
其中γ 為非線性相位(或非線性參數)；Pp 為輸入脈衝式泵輻射122之泵峰值功率；τ 為輸入脈衝式泵輻射122之泵脈衝持續時間；且β 2 為工作介質126之群速度分散。
當N＞＞ 20時，光譜增寬通常由調變不穩定性主導，而當N＜＜ 20時，光譜增寬通常由孤立子自壓縮主導。
因此，對於使用孤立子自壓縮之配置，期望產生具有低孤立子階數N 之輸入脈衝式泵輻射122。此外，如自等式(1)可看出，輸入脈衝式泵輻射122之孤立子階數與輸入脈衝式泵輻射122之脈衝持續時間τ 成正比。因此，其中孤立子自壓縮主導之大體上先前技術配置，典型地輸入脈衝式泵輻射122之脈衝持續時間τ 經減小至約30 fs或更小。為實現此類配置，典型地經壓縮高功率飛秒光纖雷射或Ti:Sapph放大器用作脈衝式泵輻射源136。Ti:Sapph放大器可產生具有約30 fs或更小之脈衝持續時間τ 之脈衝式輻射。高功率飛秒光纖雷射典型地具有300 fs之脈衝持續時間且因此使用飛秒光纖雷射之已知孤立子自壓縮配置亦包含用於壓縮此脈衝持續時間至例如30 fs之系統。用於壓縮脈衝持續時間之此類系統可例如使用線性調頻鏡面或光柵來使用基於自相位調變之光譜增寬及相位壓縮。雷射頭為相對大的(飛秒光纖雷射頭具有例如60×40×20 cm之尺寸)，且在大多數情況下，需要外部控制器及冷水機。另外，此類雷射為相對成本密集的。
發明人已認識到，輸入脈衝式泵輻射之孤立子階數可替代地藉由減小輸入脈衝式泵輻射之脈衝能量Ep 來減小(其中Ep = Pp τ )。舉例而言，若所有其他參數保持恆定，則藉由將輸入脈衝式泵輻射之脈衝能量Ep 減小因數α，可使用增大因數α之脈衝持續時間來實現相同孤立子階數。脈衝能量之此減小與其中教示使用經增大脈衝能量之先前技術之教示相反。在先前技術中，使用孤立子自壓縮之輻射源典型地用於研究應用，諸如原子或分子光譜學，其中期望最大化輻射源之脈衝能量。
現參看圖9A至10B論述實例實施例。
圖9A及9B展示中空核心光纖100內之輻射之脈衝之時間及光譜演變的模擬。中空核心光纖100具有32.5 µm之核心直徑，該中空核心光纖填充有10 bar之壓力下的氪氣之工作介質126。輸入脈衝式泵輻射122具有150 fs之泵脈衝持續時間τ 、0.4 µJ能量之脈衝能量Ep 及1030 nm之波長。此脈衝能量Ep 為比在調變不穩定性驅動寬頻帶光源中當前使用之脈衝能量更低的大致一個數量級。此組態允許異常分散狀態中之泵送(在1030 nm之泵波長下，β2 = - 6.3 fs2 /cm)。N = 17之孤立子階數允許脈衝式泵輻射122之孤立子自壓縮以便改變脈衝式泵輻射之光譜以便形成輸出輻射124。
在光纖100之第一部分中，輻射經歷自相位調變140。此之後為孤立子自壓縮142，輻射之時間範圍在自光纖100之第一端112距離大致110 cm處最小(見圖9A)。如圖9B中可見，此孤立子自壓縮伴有輻射之光譜之明顯增寬144。光纖100之第二端114與在其處輻射之時間範圍最小之位置142一致。
圖9C展示輻射源134之輸出光譜146。亦展示的為輸入脈衝式泵輻射122之光譜148。可見，在500至900 nm頻帶中實現約10 dB之平坦度。應注意，已針對單次發射計算了輸出光譜146，平滑度為來自抗小擾動之穩定性的結果。
應注意，在以上實例實施例中使用之脈衝具有150 fs之脈衝持續時間τ ，其明顯大於用於孤立子自壓縮之典型脈衝持續時間(＞30 fs)。此外，此類脈衝可容易地由提供Ti:Sapph放大器(30 fs)與高功率光纖雷射(300 fs)之間的脈衝持續時間的新類別之雷射產生且新近在顯著減小體積或成本下出現。適合之雷射之實例為在法國註冊之公司Amplitude Systemes SA作為Goji出售的雷射。
圖10A展示在光纖之長度增加至150 cm之情況下(亦即使得光纖100之第二端114不再與在其處輻射之時間範圍最小之位置142一致)在中空核心光纖100內之輻射之脈衝將經歷的光譜演變之模擬。圖10B展示具有光纖之此增大長度的輻射源134之輸出光譜150。亦展示的為輸入脈衝式泵輻射122之光譜148。
可見，在孤立子自壓縮及相關聯之光譜增寬144後，輻射之光譜經歷多種改變。舉例而言，發射分散波152，且輻射在光譜壓縮與光譜增寬之週期之間振盪。
此外，自圖10B中之輸出光譜150清楚可見，在光纖100之第二端114不再與在其處輻射之時間範圍最小之位置142一致後，輸出光譜之平坦度喪失。光譜不再平滑，從而具有數個峰值及谷值。
根據一些實施例，亦提供一種選擇圖8中所展示之類型之輻射源134之操作狀態的方法。該方法可包含：選擇脈衝式泵輻射122 (例如泵脈衝持續時間τ 及/或脈衝能量Ep )、光纖100 (例如幾何形狀、核心直徑等)及工作介質126 (例如氣體成分、壓力等)中之一或多者之參數以便允許孤立子自壓縮且使得光纖100之輸出端實質上與在其處輻射之時間範圍最小之位置一致。
在方法之初始應用中，可選擇光纖100之參數。在已製造光纖100後，其參數可例如藉由量測值來判定，且可作為約束條件輸入至方法之第二應用中。當光纖100之參數不變時(例如，在已製造光纖後)，此可允許選擇脈衝式泵輻射122及/或工作介質126之工作參數。
上文所描述之輻射源134可經提供為用於判定基板上之結構之所關注參數的度量衡配置之部分。基板上之結構可例如為施加於基板之微影圖案。度量衡配置可進一步包含用於照明基板上之結構的照明子系統。度量衡配置可進一步包含用於偵測由該結構散射及/或反射之輻射之一部分的偵測子系統。偵測子系統可進一步根據由結構散射及/或反射之輻射的部分來判定結構上之所關注參數。該參數可例如為基板上之結構的疊對、對準或調平資料。
上文所描述之度量衡配置可形成度量衡裝置MT之部分。上文所描述之度量衡配置可形成檢測裝置之部分。上文所描述之度量衡配置可包括於微影裝置LA內部。
在後續經編號條項中揭示其他實施例： 1.  一種輻射源，其包含： 中空核心光纖，其包含具有中空核心之主體； 工作介質，其安置於中空核心內；及 脈衝式泵輻射源，其經配置以產生由中空核心自輸入端接收且傳播通過中空核心至輸出端之脈衝式泵輻射； 其中脈衝式泵輻射、光纖及工作介質之參數經組態以允許脈衝式泵輻射之孤立子自壓縮以便改變該脈衝式泵輻射之光譜以便形成輸出輻射，且另外其中光纖之長度使得輸出端實質上與在其處輸出輻射之時間範圍最小之位置一致。 2.  一種輻射源，其包含： 中空核心光纖，其包含具有中空核心之主體； 工作介質，其安置於中空核心內；及 脈衝式泵輻射源，其經配置以產生由中空核心自輸入端接收且傳播通過中空核心至輸出端之脈衝式泵輻射； 其中脈衝式泵輻射、光纖及工作介質之參數經組態以允許脈衝式泵輻射之孤立子自壓縮以便改變脈衝式泵輻射之光譜以便形成輸出輻射，且另外其中光纖之長度使得輸出端實質上與在其處輸出輻射之光譜之廣度最大之位置一致。 3.  如任一前述條項之輻射源，其中光纖之長度可使得輸出端實質上與脈衝式泵輻射之時間範圍之第一局部最小值一致。 4.  如任一前述條項之輻射源，其中輸入脈衝式泵輻射之脈衝持續時間大於50 fs，且視情況，輸入脈衝式泵輻射之脈衝持續時間小於或等於400 fs。 5.  如任一前述條項之輻射源，其中輸入脈衝式泵輻射之脈衝能量小於1 µJ，且視情況，輸入脈衝式泵輻射之脈衝能量大於或等於0.01 µJ。 6.  一種輻射源，其包含： 中空核心光纖，其包含具有中空核心之主體； 工作介質，其安置於中空核心內；及 脈衝式泵輻射源，其經配置以產生由中空核心自輸入端接收且傳播通過中空核心至輸出端之脈衝式泵輻射； 其中脈衝式泵輻射、光纖及工作介質之參數經組態以允許脈衝式泵輻射之孤立子自壓縮以便改變脈衝式泵輻射之光譜，且另外其中輸入脈衝式泵輻射之脈衝持續時間大於50 fs，且視情況，輸入脈衝式泵輻射之脈衝持續時間小於或等於400 fs。 7.  一種輻射源，其包含： 中空核心光纖，其包含具有中空核心之主體； 工作介質，其安置於中空核心內；及 脈衝式泵輻射源，其經配置以產生由中空核心自輸入端接收且傳播通過中空核心至輸出端之脈衝式泵輻射； 其中脈衝式泵輻射、光纖及工作介質之參數經組態以允許脈衝式泵輻射之孤立子自壓縮以便改變脈衝式泵輻射之光譜，且另外其中輸入脈衝式泵輻射之脈衝能量小於1 µJ，且視情況，輸入脈衝式泵輻射之脈衝能量大於或等於0.01 µJ。 8.  如任一前述條項之輻射源，其中輸入脈衝式泵輻射之孤立子階數小於20。 9.  如任一前述條項之輻射源，其中工作介質經組態以產生異常分散，且視情況，工作介質經組態以至少在脈衝式泵輻射之波長下產生異常分散。 10.   如任一前述條項之輻射源，其中中空核心光纖包含包圍中空核心之包覆部分，包覆部分包含用於導引輻射通過中空核心之複數個反諧振元件。 11.    如條項10之輻射源，其中包覆部分之複數個反諧振元件安置於圍繞中空核心之環結構中。 12.   如條項10或條項11之輻射源，其中複數個反諧振元件經配置以使得反諧振元件中之每一者並不與其他反諧振元件中之任一者接觸。 13.   如任一前述條項之輻射源，其中工作介質包含惰性氣體。 14.   如任一前述條項之輻射源，其中工作介質包含分子氣體。 15.   一種用於判定基板上之結構之所關注參數的度量衡配置，該度量衡配置包含： 如任一前述條項之輻射源； 照明子系統，其用於使用寬頻帶輸出輻射來照明基板上之結構；及 偵測子系統，其用於偵測由結構散射及/或反射之輻射的一部分，且用於判定來自輻射之該部分的所關注參數。 16.   一種微影裝置，其包含如條項15之度量衡配置。 17.   一種選擇輻射源之操作狀態之方法，該輻射源包含： 中空核心光纖，其包含具有中空核心之主體； 工作介質，其安置於中空核心內；及 脈衝式泵輻射源，其經配置以產生由中空核心自輸入端接收且傳播通過中空核心至輸出端之脈衝式泵輻射； 其中該方法包含： 選擇脈衝式泵輻射、光纖及工作介質中之一或多者之參數以便允許脈衝式泵輻射之孤立子自壓縮以便改變脈衝式泵輻射之光譜以便形成輸出輻射，且另外其中選擇參數以使得光纖之長度使得輸出端實質上與在其處發生以下情況之位置一致： 輸出輻射之時間範圍小於第一臨限值；及/或 輸出輻射之光譜之廣度大於第二臨限值。 18.   如條項17之方法，其中光纖之參數不變且其中選擇脈衝式泵輻射及/或工作介質之參數。 19.   如條項17之方法，其中選擇參數以使得光纖之長度使得輸出端實質上與在其處發生以下情況之位置一致： 輸出輻射之時間範圍最小；及/或 輸出輻射之光譜之廣度最大。
儘管可在本文中特定地參考在IC製造中微影裝置之使用，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(liquid-crystal display；LCD)、薄膜磁頭等。
儘管可在本文中特定地參考在微影裝置之上下文中之本發明之實施例，但本發明之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。此等裝置可一般稱為微影工具。此類微影工具可使用真空條件或環境(非真空)條件。
儘管上文可特定參考在光學微影之上下文中之本發明之實施例的使用，但應瞭解，本發明在上下文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。
雖然特別提及「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於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。在此類實施例中，基板上之結構的所關注特性可係關於結構中之缺陷、結構之特定部分之不存在或基板上或晶圓上之非想要結構之存在。
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:寬頻帶輻射投影儀 4:分光計偵測器 6:基板 10:光譜 100:光纖 102:中空核心 104:管狀毛細管 105:大體上圓柱壁部分 106:毛細管空腔 108:支撐部分 110:輸入端 112:輸出端 114:直徑 120:裝置 122:輸入輻射 124:輸出輻射 126:工作介質 128:儲集器 130:第一透明窗 132:第二透明窗 134:輻射源 136:脈衝式泵輻射源 140:自相位調變 142:孤立子自壓縮 144:光譜增寬 146:輸出光譜 148:光譜 150:輸出光譜 152:分散波 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 BF:基座框架 BK:烘烤板 C:目標部分 CH:冷卻板 CL:電腦系統 DE:顯影器 DET:偵測器 DGR:偵測光柵 IB資訊攜載光束 I/O1:輸入/輸出埠 I/O2:輸入/輸出埠 IF:位置量測系統 IL:照明系統 In1:強度 LA:微影裝置 LACU:微影控制單元 LB:裝載匣 LC:微影單元 LS:位準感測器 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 MF:度量衡框架 MLO:量測部位 MT:度量衡工具 OL:物鏡 P1:基板對準標記 P2:基板對準標記 PD:光偵測器 PEB:曝光後烘烤步驟 PGR:投影光柵 PM:第一定位器 PMS:位置量測系統 PS:投影系統 PU:處理單元 PW:第二定位器 RB:光束 RO:基板處置器 RSO:輻射源 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 SM:光點鏡面 SM1:散射計 SO:輻射源 SP:照明光點 SRI:自參考干涉計/區塊 T:遮罩支撐件 TCU:塗佈顯影系統控制單元 W:基板 WT:基板支撐件 λ:波長
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圖綜述； -  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表示，其表示用以最佳化半導體製造之三種關鍵技術之間的協作； -  圖4描繪散射計度量衡工具之示意性綜述； -  圖5描繪位準感測器度量衡工具之示意性綜述； -  圖6描繪對準感測器度量衡工具之示意性綜述； -  圖7為可在橫向平面中(亦即垂直於光纖之軸線)形成根據實施例之輻射源之部分之中空核心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實施例之輻射源的示意性表示；及- 圖9A及圖9B展示當光纖之第二輸出端與在其處輻射之時間範圍最小之位置一致時在圖8中所展示之輻射源之中空核心光纖內的輻射之脈衝之時間及光譜演變的模擬； -  圖9C展示輻射源之輸出光譜之具有與圖9A及圖9B中所展示之模擬相同之參數的模擬； -  圖10A展示在光纖之長度增大至使得光纖之第二輸出端並不與在其處輻射之時間範圍最小之位置一致的情況下將經歷的在圖8中所展示之輻射源之中空核心光纖內之輻射之脈衝之光譜演變的模擬；及 -  圖10B展示輻射源之輸出光譜之具有與圖10A中所展示之模擬相同之參數的模擬。
146:輸出光譜
148:光譜

Claims (16)

  1. 一種輻射源，其包含：一中空核心光纖，其包含具有一中空核心之一主體；一工作介質(working medium)，其安置於該中空核心內；及一脈衝式泵輻射源(pulsed pump radiation source)，其經配置以產生由該中空核心自一輸入端接收且傳播通過該中空核心至一輸出端之脈衝式泵輻射；其中該脈衝式泵輻射、該光纖及該工作介質之參數經組態以允許該脈衝式泵輻射之孤立子自壓縮(soliton self-compression)以使該脈衝式泵輻射經歷時間壓縮且改變該脈衝式泵輻射之一光譜以形成輸出輻射，且另外其中該光纖之一長度使得該輸出端實質上與一位置一致且該輸出輻射之一時間範圍(temporal extent)在該位置處係最小。
  2. 一種輻射源，其包含：一中空核心光纖，其包含具有一中空核心之一主體；一工作介質，其安置於該中空核心內；及一脈衝式泵輻射源，其經配置以產生由該中空核心自一輸入端接收且傳播通過該中空核心至一輸出端之脈衝式泵輻射；其中該脈衝式泵輻射、該光纖及該工作介質之參數經組態以允許該脈衝式泵輻射之孤立子自壓縮以使該脈衝式泵輻射經歷時間壓縮且改變該脈衝式泵輻射之一光譜以形成輸出輻射，且另外其中該光纖之一長度使得該輸出端實質上與一位置一致且該輸出輻射之該光譜之一廣度在該位置處 係最大。
  3. 如請求項1或2之輻射源，其中該光纖之該長度使得該輸出端實質上與該脈衝式泵輻射之一時間範圍之一第一局部最小值一致。
  4. 如請求項1或2之輻射源，其中該輸入脈衝式泵輻射之一脈衝持續時間大於50fs。
  5. 如請求項1或2之輻射源，其中該輸入脈衝式泵輻射之一脈衝能量小於1μJ。
  6. 一種輻射源，其包含：一中空核心光纖，其包含具有一中空核心之一主體；一工作介質，其安置於該中空核心內；及一脈衝式泵輻射源，其經配置以產生由該中空核心自一輸入端接收且傳播通過該中空核心至一輸出端之脈衝式泵輻射；其中該脈衝式泵輻射、該光纖及該工作介質之參數經組態以允許該脈衝式泵輻射之孤立子自壓縮以使該脈衝式泵輻射經歷時間壓縮且改變該脈衝式泵輻射之一光譜，且另外其中該輸入脈衝式泵輻射之一脈衝持續時間大於50fs。
  7. 一種輻射源，其包含：一中空核心光纖，其包含具有一中空核心之一主體； 一工作介質，其安置於該中空核心內；及一脈衝式泵輻射源，其經配置以產生由該中空核心自一輸入端接收且傳播通過該中空核心至一輸出端之脈衝式泵輻射；其中該脈衝式泵輻射、該光纖及該工作介質之參數經組態以允許該脈衝式泵輻射之孤立子自壓縮以使該脈衝式泵輻射經歷時間壓縮且改變該脈衝式泵輻射之一光譜，且另外其中該輸入脈衝式泵輻射之一脈衝能量小於1μJ。
  8. 如請求項6或7之輻射源，其中該輸入脈衝式泵輻射之一孤立子階數(soliton orden)小於20。
  9. 如請求項6或7之輻射源，其中該工作介質經組態以產生異常分散(anomalous dispersion)。
  10. 如請求項6或7之輻射源，其中該中空核心光纖包含包圍該中空核心之一包覆部分，該包覆部分包含用於導引輻射通過該中空核心之複數個反諧振元件。
  11. 如請求項10之輻射源，其中該複數個反諧振元件經配置以使得該等反諧振元件中之每一者並不與該另一反諧振元件中之任一者接觸。
  12. 如請求項10之輻射源，其中該包覆部分之該複數個反諧振元件安置於圍繞該中空核心之一環結構中。
  13. 如請求項6或7之輻射源，其中該工作介質包含以下中之至少一者：i)一惰性氣體及ii)一分子氣體。
  14. 一種用於判定一基板上之一結構之一所關注參數的度量衡配置，該度量衡配置包含：如請求項1-13中任一項之輻射源；一照明子系統，其用於使用該寬頻帶輸出輻射來照明該基板上之該結構；及一偵測子系統，其用於偵測由該結構散射及/或反射之輻射的一部分，且用於自輻射之該部分判定該所關注參數。
  15. 一種微影裝置，其包含如請求項14之度量衡配置。
  16. 一種選擇一輻射源之一操作狀態之方法，該輻射源包含：一中空核心光纖，其包含具有一中空核心之一主體；一工作介質，其安置於該中空核心內；及一脈衝式泵輻射源，其經配置以產生由該中空核心自一輸入端接收且傳播通過該中空核心至一輸出端之脈衝式泵輻射；其中該方法包含：選擇該脈衝式泵輻射、該光纖及該工作介質中之一或多者之參數以允許該脈衝式泵輻射之孤立子自壓縮以使該脈衝式泵輻射經歷時間壓縮且改變該脈衝式泵輻射之一光譜以形成輸出輻射，且另外其中選擇該等參數 以使得該光纖之一長度使得該輸出端實質上與在其處發生以下情況之一位置一致：該輸出輻射之一時間範圍小於一第一臨限值；及/或該輸出輻射之該光譜之一廣度大於一第二臨限值。
TW109124706A 2019-07-24 2020-07-22 輻射源 TWI785352B (zh)

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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021144093A1 (en) * 2020-01-15 2021-07-22 Asml Netherlands B.V. Method, assembly, and apparatus for improved control of broadband radiation generation
US11789336B2 (en) * 2020-12-11 2023-10-17 National Taiwan University Device for improving laser wavelength conversion efficiency and high-power multi-wavelength fiber-format femtosecond laser system using the device
WO2023160924A1 (en) * 2022-02-22 2023-08-31 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus for reflecting pulsed radiation
EP4336251A1 (en) 2022-09-12 2024-03-13 ASML Netherlands B.V. A multi-pass radiation device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060262815A1 (en) * 2005-05-23 2006-11-23 Time-Bandwidth Products Ag Light pulse generating apparatus and method
US7791724B2 (en) * 2006-06-13 2010-09-07 Asml Netherlands B.V. Characterization of transmission losses in an optical system
CN102959465A (zh) * 2010-06-30 2013-03-06 费姆托激光产品股份有限公司 用于增加光学脉冲的光谱带宽的装置以及用于借助于这种装置减少光学脉冲的持续时间的设备和方法
WO2013152447A2 (en) * 2012-04-11 2013-10-17 Time-Bandwidth Products Ag Pulsed semiconductor laser
TW201809921A (zh) * 2016-06-09 2018-03-16 Ａｓｍｌ荷蘭公司 輻射源

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6020964A (en) 1997-12-02 2000-02-01 Asm Lithography B.V. Interferometer system and lithograph apparatus including an interferometer system
WO2002068998A2 (en) 2001-02-09 2002-09-06 Sanmina-Sci Corporation Fiber-optic cable alignment system
US7352468B2 (en) 2001-12-12 2008-04-01 Trustees Of Princeton University Cavity ring-down detection of surface plasmon resonance in an optical fiber resonator
DE60319462T2 (de) 2002-06-11 2009-03-12 Asml Netherlands B.V. Lithographischer Apparat und Verfahren zur Herstellung eines Artikels
SG121818A1 (en) 2002-11-12 2006-05-26 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP3910180B2 (ja) 2003-01-14 2007-04-25 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィ装置のレベルセンサ
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
DE102005043569A1 (de) 2005-09-12 2007-03-22 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Positionsmesseinrichtung
US7701577B2 (en) 2007-02-21 2010-04-20 Asml Netherlands B.V. Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method
IL194839A0 (en) 2007-10-25 2009-08-03 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method
NL1036123A1 (nl) 2007-11-13 2009-05-14 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method.
NL1036245A1 (nl) 2007-12-17 2009-06-18 Asml Netherlands Bv Diffraction based overlay metrology tool and method of diffraction based overlay metrology.
NL1036476A1 (nl) 2008-02-01 2009-08-04 Asml Netherlands Bv Alignment mark and a method of aligning a substrate comprising such an alignment mark.
NL1036684A1 (nl) 2008-03-20 2009-09-22 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method.
NL1036685A1 (nl) 2008-03-24 2009-09-25 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method.
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.
JP2011525713A (ja) 2008-06-26 2011-09-22 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． オーバレイ測定装置、リソグラフィ装置、及びそのようなオーバレイ測定装置を用いたデバイス製造方法
KR101295203B1 (ko) 2008-10-06 2013-08-09 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 2차원 타겟을 이용한 리소그래피 포커스 및 조사량 측정
EP2228685B1 (en) 2009-03-13 2018-06-27 ASML Netherlands B.V. Level sensor arrangement for lithographic apparatus and device manufacturing method
JP5545782B2 (ja) 2009-07-31 2014-07-09 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィ装置の焦点測定方法、散乱計、リソグラフィシステム、およびリソグラフィセル
NL2006229A (en) 2010-03-18 2011-09-20 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, and associated computer readable product.
NL2007176A (en) 2010-08-18 2012-02-21 Asml Netherlands Bv Substrate for use in metrology, metrology method and device manufacturing method.
NL2009004A (en) 2011-07-20 2013-01-22 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, and lithographic apparatus.
NL2010717A (en) 2012-05-21 2013-11-25 Asml Netherlands Bv Determining a structural parameter and correcting an asymmetry property.
US9606442B2 (en) 2012-07-30 2017-03-28 Asml Netherlands B.V. Position measuring apparatus, position measuring method, lithographic apparatus and device manufacturing method
EP2802043A1 (en) * 2013-05-08 2014-11-12 Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Method and light pulse source for generating soliton light pulses
CN103901699B (zh) * 2014-02-20 2016-05-11 中国科学院上海光学精密机械研究所 基于脉冲分割的飞秒激光脉冲宽度压缩装置
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
KR102109059B1 (ko) 2014-11-26 2020-05-12 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 계측 방법, 컴퓨터 제품 및 시스템
US10241425B2 (en) 2014-12-22 2019-03-26 Asml Netherlands B.V. Level sensor, lithographic apparatus and device manufacturing method
CN107924137B (zh) 2015-06-17 2021-03-05 Asml荷兰有限公司 基于配置方案间的一致性的配置方案选择
DK3136143T3 (en) * 2015-08-26 2020-05-18 Max Planck Gesellschaft Hollow-Core Fibre and Method of Manufacturing Thereof
JP6839787B2 (ja) * 2017-09-29 2021-03-10 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． 放射源

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060262815A1 (en) * 2005-05-23 2006-11-23 Time-Bandwidth Products Ag Light pulse generating apparatus and method
US7791724B2 (en) * 2006-06-13 2010-09-07 Asml Netherlands B.V. Characterization of transmission losses in an optical system
CN102959465A (zh) * 2010-06-30 2013-03-06 费姆托激光产品股份有限公司 用于增加光学脉冲的光谱带宽的装置以及用于借助于这种装置减少光学脉冲的持续时间的设备和方法
WO2013152447A2 (en) * 2012-04-11 2013-10-17 Time-Bandwidth Products Ag Pulsed semiconductor laser
TW201809921A (zh) * 2016-06-09 2018-03-16 Ａｓｍｌ荷蘭公司 輻射源

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Publication number Publication date
IL289310A (en) 2022-02-01
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