TWI818302B - 輻射源配置及度量衡裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種輻射源配置，其包含；一輻射源，其可操作以產生包含源能量脈衝之源輻射；及至少一個非線性能量濾波器，其可操作以濾波該源輻射以獲得包含經濾波能量脈衝之經濾波輻射。該至少一個非線性能量濾波器可操作以藉由以下操作來緩和該經濾波輻射中之能量變化：減少具有與該等源能量脈衝之一能量分佈的兩端中之一者對應的一能量位準之該等源能量脈衝之該能量位準，其減少量為比具有與該能量分佈之一峰值對應的一能量位準之該等源能量脈衝的減少量更大之一量。

Description

輻射源配置及度量衡裝置
本發明係關於一種光源，特定言之，係關於一種用於微影設備或度量衡工具中之寬頻帶光源。
微影設備為經建構以將所要圖案施加至基板上之機器。微影設備可用於例如積體電路(IC)之製造中。微影設備可例如將圖案化裝置(例如，光罩)之圖案(常常亦被稱作「設計佈局」或「設計」)投影至提供於基板(例如，晶圓)上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。
為了將圖案投影至基板上，微影設備可使用電磁輻射。此輻射之波長判定可形成於基板上之特徵的最小大小。當前在使用之典型波長為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經典解析度極限的特徵。在此製程中，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。大體而言，k 1愈小，則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到特定電功能性及效能的圖案變得愈困難。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、定製照明方案、使用相移圖案化裝置、諸如設計佈局中之光學近接校正(OPC，有時亦被稱作「光學及製程校正」)之設計佈局的各種最佳化，或通常經定義為「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迴路可用以改良在低k 1下之圖案再生。
度量衡設備可用於量測基板上之結構之所關注參數。例如，度量衡設備可用於量測參數，諸如臨界尺寸、基板上之層之間的疊對、基板上之圖案之不對稱性及此圖案相對於晶圓之位置。量測輻射之射線用於照射基板。輻射由基板上之結構繞射。經繞射之輻射由物鏡收集且由感測器擷取。
量測輻射之射線由藉由光源發射之光提供。此光經由光束分光器及物鏡引導至基板上，該物鏡自基板收集經繞射之輻射。
提供量測輻射之光源可為寬頻帶光源。寬頻帶光源可具有脈衝間振幅變化或輻射雜訊，其對量測可再生性(或精確度)且因此對量測準確度具有負面影響。光源亦可為窄頻帶光源，且遭受相同的脈衝間振幅變化問題。
需要減少或緩和此輻射雜訊。
根據第一態樣，提供一種輻射源配置，其包含： 一輻射源，其可操作以產生包含源能量脈衝之源輻射；及至少一個非線性能量濾波器，其可操作以濾波該源輻射以獲得包含經濾波能量脈衝之經濾波輻射；其中該至少一個非線性能量濾波器可操作以藉由以下操作來緩和該經濾波輻射中之能量變化：減少具有與該等源能量脈衝之能量分佈的兩端中之一者對應的能量位準之該等源能量脈衝之能量位準，其減少量為比具有與該能量分佈之峰值對應的能量位準之該等源能量脈衝的減少量更大之量。
在本文獻中，術語「輻射」及「光束」用以涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線輻射(例如具有365 nm、248 nm、193 nm、157 nm或126 nm之波長)及EUV (極紫外線輻射，例如具有在約5 nm至100 nm之範圍內之波長)。
如本文中所使用之術語「倍縮光罩」、「光罩」或「圖案化裝置」可廣泛地解譯為係指可用於向入射輻射光束賦予圖案化橫截面之通用圖案化裝置，該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」。除經典光罩(透射或反射、二元、相移、混合等)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1A示意性地描繪微影設備LA。微影設備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)；光罩支撐件(例如，光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化裝置(例如，光罩) MA且連接至經組態以根據某些參數準確地定位圖案化裝置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，其經組態以藉由圖案化裝置MA將賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W的目標部分C (例如包含一或多個晶粒)上。
本文中所使用之術語「投影系統」PS應被廣泛地解譯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術語「投影系統」PS同義。
除了基板支撐件WT以外，微影設備LA可包含一量測台。量測台經配置以固持感測器及/或清潔裝置。感測器可經配置以量測投影系統PS之性質或輻射光束B之性質。量測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。量測台可在基板支撐件WT遠離投影系統PS時在投影系統PS之下移動。
在操作中，輻射光束B入射於固持在光罩支撐件MT上的圖案化裝置MA，例如光罩上，且藉由存在於圖案化裝置MA上的圖案(設計佈局)經圖案化。在已橫穿光罩MA的情況下，輻射光束B穿過投影系統PS，該投影系統PS將該光束聚焦至基板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，例如以便在聚焦且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1A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。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化裝置MA與基板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，此等基板對準標記稱為切割道對準標記。
如圖1B中所展示，微影設備LA可形成微影單元LC (有時亦稱作微影製造單元(lithocell)或(微影單元(litho))叢集)之部分，該微影單元LC常常亦包括對基板W執行前曝光製程及後曝光製程之設備。習知地，此等設備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、冷卻板CH及烘烤板BK，該等板例如用於調節基板W之溫度，例如用於調節抗蝕劑層中之溶劑。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、在不同製程設備之間移動基板W且將基板W遞送至微影設備LA之裝載匣LB。微影製造單元中常常亦統稱作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藉由監督控制系統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，需要檢測基板以量測經圖案化結構之性質，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以判定基板W之性質，且特定言之，判定不同基板W之性質如何變化或與同一基板W之不同層相關聯之性質在層與層間如何變化。檢測設備可替代地經建構以識別基板W上之缺陷，且可例如為微影製造單元LC之一部分，或可整合至微影設備LA中，或可甚至為單機裝置。檢測設備可量測潛影(曝光後在抗蝕劑層中之影像)上之性質，或半潛影(在後曝光烘烤步驟PEB之後在抗蝕劑層中之影像)上之性質，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)上之性質，或甚至經蝕刻影像(在諸如蝕刻之圖案轉印步驟之後)上之性質。
通常微影設備LA中之圖案化製程為在處理中之最具決定性步驟中的一者，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圖2中示意性地描繪之所謂「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協作以增強總體製程窗且提供嚴格控制迴路，從而確保由微影設備LA執行之圖案化保持在製程窗內。製程窗定義製程參數(例如劑量、聚焦、疊對)之範圍，在該製程參數範圍內特定製造製程得到經定義結果(例如功能半導體裝置)——通常在該製程參數範圍內，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演算以判定哪種光罩佈局及微影設備設定達成圖案化製程之最大總體製程窗(在圖2中由第一標度SC1中之雙箭頭描繪)。通常，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亦可用於偵測微影設備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2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設備LA以識別例如在微影設備LA之校準狀態下的可能變動(在圖2中由第三標度SC3中之多個箭頭描繪)。
在微影製程中，頻繁地需要對所產生結構進行量測，例如用於製程控制及驗證。用於進行此類量測之不同類型的度量衡設備MT為已知的，包括掃描電子顯微鏡或各種形式之散射計度量衡設備MT。
散射計為多功能器具，其允許藉由在光瞳或與散射計之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，該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製程之參數，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EP1,628,164中進一步描述此類散射計及相關聯量測技術。上述散射計可使用來自此文獻中所論述之光源之實施例的光來量測光柵。
使用特定目標之微影參數之總體量測品質至少部分藉由用於量測此微影參數之量測配方予以判定。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的一或多個參數，或兩者。例如，若用於基板量測配方中之量測為以繞射為基礎之光學量測，則量測之參數中之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之定向等。用以選擇量測配方之準則中之一者可例如為量測參數中之一者對於處理變化之敏感度。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及公開之美國專利申請案US 2016/0370717A1中。本文獻之光源可經組態以相對於此等基板量測配方之光源要求為可控制的。
微影設備可包括可藉以準確地量測提供於基板或晶圓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或晶圓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之實例係基於如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提供於基板上之層上或層中或(直接)形成於基板中的一系列長條。該等長條可規則地隔開且充當光柵線，使得標記可被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而光學地掃描每一標記，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設備之參考框架固定。可提供與不同(粗略及精細)標記尺寸有關之所謂的粗略及精細標記，以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)。亦可出於此目的使用不同間距之標記。
量測標記之位置亦可提供關於在其上提供標記之基板之變形的資訊，例如以晶圓柵格之形式提供標記。基板之變形可藉由例如將基板靜電夾持至基板台及/或當基板曝光於輻射時加熱基板而出現。
圖3A為諸如例如US6961116中所描述且以引用方式併入之已知對準感測器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，該光束由轉向光學件轉向至標記，諸如位於基板W上之標記AM上，而作為照明光點SP。在此實例中，轉向光學件包含光點鏡面SM及物鏡OL。輻射源RSO可藉由此文獻之發明之光源的實施例提供。照射標記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)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(其可稱作反射)。例如上文所提及之US6961116中所揭示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。
可整合於微影設備中的構形量測系統、位階感測器或高度感測器經配置以量測基板(或晶圓)之頂部表面之構形。基板之構形的圖，亦稱作高度圖，可由指示隨基板上之位置而變化的基板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裝置的空中影像。將理解，「高度」在此上下文中指平面至基板之廣泛尺寸(亦稱作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。
如本領域中已知之位階或高度感測器LS之實例在圖3B中示意性地展示，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可包含此文獻之發明之實施例。
本發明係針對改良光源之操作壽命或改良其雜訊效能。此處參考之光源可為包含中空核心光子晶體光纖(HC-PCF)之寬頻帶光源。本發明之寬頻帶光源可用於度量衡工具，諸如如上文所描述之散射計、對準感測器、高度或位階感測器。大體而言，光源之此等兩個態樣，即壽命及雜訊效能，係矛盾的。特定而言，可藉由降低光源之重複率而改良壽命。然而，重複率愈小，觀測到之脈衝間變化愈大。此係因為偵測器，例如光電二極體藉由在一段時間內積分而量測光信號。在此時段內，若存在比如100個雷射脈衝，則結果實際上為此等脈衝之平均值。在統計學上，對大量脈衝取平均值會產生雜訊較小之資料點；相比之下，在相反程度上，若僅僅存在一個脈衝，則雜訊將更顯而易見。此處所揭示之概念藉由降低重複率同時維持給定效能位準來減少脈衝間變化(雜訊)，藉此使得雜訊效能能夠針對壽命進行折衷。
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性質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性質。寬頻帶輻射可適用於諸如例如位階感測器、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源。
例如超連續輻射之高品質寬頻帶輻射可能難以產生。一種用於產生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)可稱作泵輻射。替代地，輸入輻射可稱作種子輻射。為獲得用於增寬效應之高功率輻射，可將輻射限制至較小區域中以使得達成很大程度上經局域化之高強度輻射。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合適的非線性介質來實現及/或改良輻射增寬。
在一些實施中，在光子晶體光纖(PCF)中產生寬頻帶輸出輻射。在若干實施例中，此類光子晶體光纖在其光纖核心周圍具有微觀結構，有助於限制經由光纖核心中之光纖行進之輻射。光纖核心可由具有非線性性質且當高強度泵輻射透射通過光纖核心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。例如，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。
在一些實施中，如下文參考圖5進一步論述，用於增寬輸入輻射之方法及設備可使用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之光纖。該光纖可為中空核心光纖，且可包含用以在光纖中達到輻射之有效導引及限制的內部結構。該光纖可為中空核心光子晶體光纖(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限制，從而達到高輻射強度。光纖之中空核心可用氣體或氣體混合物填充，該氣體或氣體混合物充當用於增寬輸入輻射之增寬介質。此光纖及氣體混合物配置可用於產生超連續輻射源。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。輸出輻射可覆蓋UV、可見及近紅外範圍。輸出輻射之確切光譜及功率密度將由複數個參數判定，諸如光纖結構、氣體混合組合物、氣體壓力、輸入輻射之能量、脈衝持續時間及輸入輻射之脈衝形狀。
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。光纖為中空核心光子晶體光纖(HC-PCF)。特定言之，該光纖可為包含用於限制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，光纖可為光子帶隙光纖(HC-PBF，例如Kagome光纖)。
可工程設計多種類型之HC-PCF，其各自基於不同的物理導引機制。兩個此類HC-PCF包括：中空核心光子帶隙光纖(HC-PBF)及中空核心反諧振反射光纖(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 (針對中空核心反諧振反射光纖)中。圖6(a)展示包含Kagome晶格結構之Kagome光纖。
現將參考圖4描述用於輻射源之光纖之實例，圖4為光纖OF在橫向平面中之示意性橫截面圖。類似於圖4之光纖之實際實例的其他實施例揭示於WO2017/0324541中。
光纖OF包含細長主體，光纖OF在一個尺寸上比光纖OF之其他兩個尺寸相比更長。此更長尺寸可稱作軸向方向，且可定義光纖OF之軸。兩個其他尺寸定義可稱作橫向平面之平面。圖4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)中之橫截面。光纖OF之橫截面可為沿光纖軸基本恆定。
將瞭解，光纖OF具有一定程度之可撓性，且因此，軸之方向大體而言將與沿著光纖OF之長度之方向不一致。諸如光軸、橫截面及類似者之術語應理解為意指局部光軸、局部橫截面等等。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可具有在1 cm與10 m或0.1 cm與10 m之間的長度，例如光纖OF可具有在10 cm與100 cm之間的長度。
光纖OF包含：中空核心COR；包圍中空核心COR之包覆部分；及包圍且支撐包覆部分之支撐部分SP。可將光纖OF視為包含具有中空核心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中空核心COR之複數個反諧振元件。特定言之，該複數個反諧振元件經配置以限制主要在中空核心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之中空核心HC可實質上安置於光纖OF之中心區中，以使得光纖OF的軸亦可定義光纖OF之中空核心HC之軸。
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。特定言之，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包含大體上為圓柱形之壁部分WP，該大體上為圓柱形之壁部分WP至少部分地定義光纖OF的中空核心HC且將中空核心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，該輻射傳播通過中空核心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中空核心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。
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，限制中空核心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方形式安置。
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之透射頻寬(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安置於中空核心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定義光纖OF之中空核心HC。中空核心HC之直徑d (其可定義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。中空核心HC之直徑d可影響中空核心光纖OF之模場直徑、衝擊損耗、分散、模態多元性及非線性性質。
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，自中空核心HC之中心至光纖OF之外部的任何徑向方向上的線穿過不超過一個毛細管CAP。
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4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6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6之(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4及圖6之(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4及圖6之(a)及(b)之實例之管狀毛細管的固體材料可包含塑膠材料，如PMA；玻璃，如二氧化矽或軟玻璃。
圖5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量位準之短脈衝的任何其他類型之源；具有中空核心HC之光纖OF (例如圖4中所展示之類型)；及安置於中空核心HC內之工作介質WM (例如氣體)。儘管在圖5中輻射源RDS包含圖4中所展示之光纖OF，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PRS經組態以提供輸入輻射IRD。光纖OF之中空核心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亦可稱作殼體、容器或氣室。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)之組合物的一或多個特徵。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可至少對於設備之寬頻帶輸出輻射ORD之頻率為透明的。
替代地，在另一實施例中，光纖OF之兩個對置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之第一端區段，及用於輸出寬頻帶輸出輻射ORD之第二端區段。第一端區段可置放於包含工作介質WM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WM。儲集器之功能可如上文關於圖5所描述。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部分地置放於儲集器內部及部分地置放於儲集器外部，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合物的一或多個特徵)視為提供用於提供光纖OF之中空核心HC內的工作介質WM之設備。
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)。將瞭解，可在不同於儲集器RSV之環境壓力的壓力下在儲集器RSV內含有氣體WM。
工作介質WM可包含：諸如氬、氪及氙之稀有氣體；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、氪/氦或氮/氫混合物之氣體混合物。取決於填充氣體之類型，非線性光學製程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(亦即氣室壓力)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聯之光譜增寬特性，以便最佳化頻率轉換。
在一個實施中，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期間安置於中空核心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可全部或部分自中空核心COR消失。
為達到頻率增寬，可能需要高強度輻射。具有中空核心光纖OF之優點為，其可經由傳播通過光纖OF之輻射的強空間限制而達到高強度輻射，從而達到高局域化輻射強度。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/或歸因於光纖OF內部之輻射的強空間限制而較高。中空核心光纖之優點為中空核心光纖可導引具有比固體核心光纖更廣之波長範圍之輻射，且特定言之，中空核心光纖可導引在紫外及紅外範圍兩者中之輻射。
使用中空核心光纖OF之優點可為在光纖OF內部導引之輻射中的大部分限制於中空核心COR。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設置於光纖OF之中空核心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可作為脈衝式輻射接收。例如，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，且其優點可為促進且改良將輸入輻射IRD耦合至光纖OF中之效率。輸入輻射IRD可包含單頻率或窄頻率範圍。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可包含超連續輻射。連續輻射可有益於在多個應用中，例如在度量衡應用中使用。例如，連續頻率之範圍可用以查詢大量性質。連續頻率之範圍可例如用於判定及/或消除所量測性質之頻率依賴性。超連續輸出輻射ORD可包含例如在100 nm至4000 nm之波長範圍內、或甚至高達10 µm之電磁輻射。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。脈衝式泵輻射源PRS可為雷射。可經由(泵)雷射參數、工作組件WM變化及光纖OF參數之調整改變及調諧沿光纖OF透射之此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)。該等脈衝泵輻射源PRS參數可包括以下各者中之一或多者：泵波長、泵脈衝能量、泵脈衝寬度、泵脈衝重複率。該等光纖OF參數可包括以下各項中之一或多者：中空核心101之光纖長度、大小及形狀；毛細管之大小及形狀；包圍中空核心之毛細管之壁的厚度。該等工作組件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光譜密度。寬頻帶輸出輻射之整個波長帶中之功率光譜密度可為至少3 mW/nm。
任何雷射源具有相關聯脈衝間振幅變化，此產生雷射雜訊。此雜訊對對準位置可再生性(repro)具有直接影響，此又直接影響經量測所關注參數(例如，疊對)。已觀測到，對於至少一些色彩，諸如圖5中示意性地說明之寬頻帶源具有不可接受地高的雜訊位準，其可對可再生性造成顯著影響。雖然可存在減少雷射雜訊之影響的演算法，但無演算法能夠完全消除雷射雜訊，且將始終存在一些雷射雜訊。此對於給定應用仍可能過高。
因為此脈衝間雜訊對於光產生過程係基本的，所以當前不存在對該問題之光源固有直接解決方案。用以解決此問題之源之完整重新設計(即使可能)就精力、成本及複雜度而言係非所要的。因此，將描述在光源下游減少此雜訊的間接方法，其可補充雜訊消除演算法(或作為其替代)而實施。在彼情況下，達到之總雜訊降低將甚至更高。
圖7說明雷射雜訊之問題。圖7之(a)展示假想完美源之振幅A對脈衝計數PC(亦即，每一個別脈衝之振幅)的標繪圖，其中振幅中無脈衝間變化。圖7之(b)展示如針對實際源可見的等效標繪圖，其展示所描述之脈衝間振幅變化。
提議使用下游光學元件重新分佈脈衝振幅統計。對於未校正源，脈衝振幅統計可遵循泊松分佈，如圖8之(a)之直方圖中所說明，其展示經分格振幅A之計數C的數目。所提議概念旨在重新塑形此分佈。理想地，當然，重新塑形將產生單一尖端，其中所有值在單一振幅區間中。圖8之(b)中展示可由本文中所揭示之概念引起的更可達到的經改良分佈。此展示，已移除圖8之(a)的對應於脈衝振幅最小/最大之更罕見事件的分佈尾部。此可藉由簡單地完全移除此等更罕見脈衝(例如，使該等更罕見脈衝衰減為零)來達到。替代地或另外，此等更罕見脈衝可朝向分佈之中心移動，例如藉由僅衰減此等脈衝之能量之一部分(例如，僅將此等脈衝之能量之一部分轉換成其他能量形式)。在實施例中，可混合使用此兩種方法。更特定言之，高能量或高振幅脈衝可經部分衰減以使其能量或振幅接近平均脈衝能量，其中僅損失過量能量。可完全衰減且有效地阻擋低能量脈衝。
在一實施例中，光學元件可使得能量或振幅大於第一臨限值能量或振幅位準之大多數或所有高能量或振幅脈衝可經衰減，及/或能量或振幅小於第二臨限值能量或振幅位準之大多數或所有低能量或振幅脈衝可經衰減。
圖8之(b)之分佈純粹地說明原理且在實踐中不可行，此係因為大部分脈衝(例如，更接近分佈之峰值之脈衝)不存在衰減且恰好大於或小於臨限值之所有能量經截止。然而，歸因於所提議(被動)光學元件之性質，所有脈衝之一些衰減將很可能導致輸出分佈(亦即，在光學元件之後的分佈)相對於輸入分佈(亦即，在光學元件之前的分佈)發生總體移位。此外，該截止將不那麼準確，使得一些高能量/振幅(高於第一臨限值)及/或低能量/振幅(低於第二臨限值)仍可包括於輸出中。
所揭示概念可係關於分佈尾部中之僅一者(任一者)或兩個分佈尾部。因而，所揭示概念可將大於平均值之脈衝能量朝向輸出分佈之平均值轉換及/或抑制/阻擋小於平均值之脈衝能量。
為達到此目的，能量吸收光學元件可用於輸出(例如，寬頻帶)輻射路徑中，或替代地用於泵或種子輻射路徑中。當在寬頻帶源之輸出路徑中時，可僅針對特定色帶/通道(例如，僅針對雜訊通道，諸如雜訊高於臨限值之彼等通道)為每一色帶或色彩通道提供一或多個能量吸收光學元件，或可在整個輸出光譜中使用一或多個能量吸收光學元件。後一選項對於減少成本及複雜度可為較佳的，而若需要更大靈活性，則其他選項可為較佳的。
更特定言之，所提議源配置可使用非線性能量濾波器或振幅濾波器，諸如光功率限制元件(例如飽和吸收元件)使源能量脈衝之第一子集，亦即較高源能量脈衝，向經濾波能量脈衝分佈之平均值衰減，及/或使用非線性能量濾波器或振幅濾波器，諸如反飽和吸收元件衰減或阻擋源能量脈衝之第二子集，亦即較低能量脈衝。
飽和吸收元件包含具有非線性透射性之材料，使得能量/振幅比平均值高的輸入脈衝相較於更接近平均值之輸入脈衝受到更多衰減。例如，能量/振幅高於第一臨限值之輸入脈衝相較於第一臨限值與第二臨限值之間的輸入脈衝可經歷較大衰減；此範圍對應於輸入分佈之峰值區。小於第二臨限值之輸入能量脈衝可衰減至基本為零(例如，經阻擋)，在此情況下，其被稱作反飽和吸收元件。因而，輸出及/或單獨色彩通道可各自包含一對非線性振幅濾波器：例如飽和吸收元件及反飽和吸收元件。
圖8之(c)展示與源能量脈衝之輸入振幅(或能量)分佈ID (例如，先前技術分佈)疊對之經濾波能量脈衝的輸出振幅(或能量)分佈OD之更實際(相比於圖8之(b)中所展示之實例)實例。x軸上之強度值以任意單位表示。所提議濾波器之非線性回應用於塑形或濾波遵循洛仁子分佈的輸入分佈ID (在此特定實例中，速率參數為12)。可見，非線性回應之影響係減少總功率(分佈之均值向左移位)，且減少分佈寬度(其變得較窄且因此雜訊較少)。因而，大多數或所有脈衝之強度減少；然而，對應於輸入分佈中之較高能量/強度之脈衝相較於接近輸入分佈之峰值之脈衝受到更多衰減，從而產生具有較高峰值之顯著較窄分佈。對應於輸入分佈中之較低能量/強度的彼等脈衝相較於接近輸入分佈之峰值的彼等脈衝亦受到更多衰減，更特定言之，該等脈衝基本上被抑制或阻擋，使得其不會出現在輸出分佈中。
可用作(例如，前向)飽和吸收元件(亦即，用於限制高於平均振幅脈衝)之非線性振幅濾波器材料之實例包括飽和吸收體玻璃，諸如： ●     硼矽酸鹽玻璃；諸如硼矽酸鹽玻璃3.3 (出售為杜蘭(Duran) (RTM)玻璃)或BK7玻璃； ●     超低膨脹(ULE)玻璃，例如摻鈦矽酸鹽玻璃(例如，7.5TiO 2-92.5SiO 2)； ●     Sk3玻璃；或 ●     具有與上文所列之彼等相同之透射特性的任何其他適合之玻璃。
其他實例可包含飽和吸收體奈米粒子材料，諸如金屬氧化物奈米粒子材料(奈米球/奈米橢球)；例如Co 3O 4、V 2O 5、Fe 2O 3、Mn 3O 4、Cr 2O 3及CuO奈米球或奈米橢球。
用於反飽和吸收元件之實例非線性振幅濾波器材料包括： ●     二硫屬化物或過渡金屬二硫屬化物(TMD或TMDC)單層，諸如：MoS 2、MoSe 2、WS 2、WSe 2； ●     奈米粒子，諸如Cu 2O-Ag奈米異質結構； ●     陰丹士林化合物，諸如：氧化陰丹士林、單氯陰丹士林、陰丹士林寡聚物。
一些源，諸如圖5中所說明之超連續源(或使用固體核心光纖之類似裝置)可產生對於非線性振幅濾波器材料或飽和吸收體材料中之所要非線性回應具有不足脈衝能量(或更相關之脈衝強度)的脈衝。因此，本文所揭示之實施例可包括使用聚焦光學件增加飽和吸收元件處之光強度(亦即，能量/區域)；例如將光聚焦於飽和吸收元件上以確保所要非線性回應。此等聚焦元件係可選的且僅在源輸出之強度不足以在非線性振幅濾波器材料中獲得所要非線性回應的情況下需要此等聚焦元件。
圖9之(a)為透射率對強度之標繪圖，其說明典型非線性回應，且可係針對典型(前向)飽和吸收元件觀測到的，而圖9之(b)為可針對典型反飽和吸收元件觀測到之等效標繪圖。關於此等材料之問題為非線性行為僅在通常高於許多源(例如，類似於圖5之源)之強度輸出的強度臨限值I T處開始。例如，此源可具有約5 µJ之泵脈衝能量及300 fs之脈衝寬度。假定寬頻帶輸出光譜相對平坦且具有約1000 nm之光譜寬度，則10 nm光譜經濾波頻帶之能量為約50 nJ。進一步假定脈衝持續時間類似於泵，則峰值功率將在160 kW之範圍內。假定光束半徑為2.5 mm，則使得強度為0.8 MW/cm 2，其顯著地低於強度臨限值I T。
然而，藉由提供聚焦透鏡，可使光束半徑明顯較小且因此使強度更大，使得其高於強度臨限值I T。例如具有NA=0.7之聚焦元件將使得半徑降至10 μm且強度變為50 GW/cm 2。此為高於(例如)SK3玻璃所要之數量級的數量級，但其他材料可具有較大非線性臨限值。應注意，提供於此實例中之所有值純粹為例示性的以說明使用聚焦元件之原理。相關值可取決於所使用之源之類型而顯著地變化。
圖10為根據所描述概念之源配置的示意性說明。如同圖5之配置，輻射源RDS包含產生輸入輻射IRS之脈衝式泵輻射源PRS及光纖OF。在光纖OF內產生之寬頻帶輻射係藉由聚焦元件FL聚焦於飽和吸收體SA及反飽和吸收體RSA上或周圍，從而產生較少雜訊之輸出輻射光束ORD。
該實例主要係根據對輸出輻射脈衝(例如，每一通道或以其他方式)使用所提議非線性振幅濾波器來描述。然而，直接濾波種子雷射可為有益的。種子雷射通常為比輸出雷射大之數量級，且因此可在無需聚焦元件的情況下達到材料之光學回應之非線性區。另一方面，雖然基於中空核心光纖之當前源目前可能無法在無聚焦光學件之情況下產生足夠高之能量脈衝用於輸出輻射，但此在未來可能會發生變化。因而，本文中所揭示之概念可包含在具有或不具有聚焦光學件(其很可能並不需要)的情況下濾波種子雷射輻射或在具有或不具有聚焦光學件的情況下濾波輸出輻射。
本文中之概念可用於不同於所描述輻射源之其他類型之輻射源中的雜訊降低。例如，其他此等輻射源可包含用於基於高階諧波產生(HHG)技術而產生EUV、硬X射線或軟X射線輻射之輻射源；例如，諸如PCT申請案WO2017186491A1(以引用方式併入本文中)中所描述之技術。此類HHG源可包含用於遞送HHG產生介質(氣體)之氣體遞送系統及可操作以發射泵輻射以激發HHG產生介質之泵輻射源。提議本文中所描述之概念可作用於泵脈衝，且因此在(經壓縮)泵脈衝與氣體介質相互作用之前減少該等脈衝中之雜訊。該概念亦可適用之其他照明源可包括例如液體金屬射流源、逆康蔔吞散射(ICS)源、電漿通道源、磁性波紋機源或自由電子雷射(FEL)源。輻射源可為提供窄頻帶輸出之窄頻帶源，而非所描述之寬頻帶源。最後，本文中之概念適用於雷射雜訊(脈衝間振幅或能量變化)有問題之任何輻射源。
取決於所使用之材料，可使用本文中所描述之概念將雷射雜訊減少一數量級。由於所需材料及部件簡單，因此可在不產生較大成本之情況下實現此操作。此外，由於預期部件佔據之體積小，因此不存在功率或大小限制。
本文中所描述之概念可應用於僅可用色彩通道或波長帶之一者或子集(其中該源具有寬頻帶輸出)。例如，若輸出包含僅子集具有高於強度臨限值之強度的頻帶，則有可能僅向此子集之頻帶提供非線性振幅濾波器，或將不具有聚焦元件之濾波器應用於此子集，同時將具有聚焦元件之濾波器應用於其他頻帶。
雖然本文中所描述之概念指代透射能量吸收光學元件或飽和吸收元件，但所描述之概念亦可使用反射非線性振幅濾波器(例如，反射能量吸收光學元件或飽和吸收元件)及反射聚焦元件(其可包括合適工程設計之超材料)來達到。
雖然本文中所描述之輻射源係在微影或IC製造設定中提供量測輻射之上下文中加以揭示，但其不限於此且可用於提供量測照明或微影或IC製造設定之外之另一目的之照明。本文中所揭示之源可用於源雜訊存在問題之任何情形中。
在經編號條項之後續清單中揭示另外實施例： 1.   一種輻射源配置，其包含； 一輻射源，其可操作以產生包含源能量脈衝之源輻射；及 至少一個非線性能量濾波器，其可操作以濾波該源輻射以獲得包含經濾波能量脈衝之經濾波輻射； 其中該至少一個非線性能量濾波器可操作以藉由如下操作來緩和該經濾波輻射中之能量變化：將具有與該等源能量脈衝之一能量分佈的兩端中之一者對應的能量位準之該等源能量脈衝之該能量位準減少比具有與該能量分佈之一峰值對應的一能量位準之該等源能量脈衝更大之一量。 2.   如條項1之輻射源配置，其中該至少一個非線性能量濾波器包含至少一個非線性振幅濾波器，該非線性振幅濾波器可操作以藉由如下操作來緩和該經濾波輻射中之振幅變化：將具有與該等源能量脈衝之一振幅分佈的兩端中之一者對應的一振幅位準之該等源能量脈衝之該振幅位準減少比具有與該振幅分佈之一峰值對應的一振幅位準之該等源能量脈衝更大之一量。 3.   如條項2之輻射源配置，其中該至少一個非線性振幅濾波器包含一非線性特性，使得對於該等源能量脈衝之一第一子集之至少一些，其包含具有高於該振幅分佈中之一峰值振幅的一振幅位準的彼等源能量脈衝：該源能量脈衝之該振幅位準愈大，該振幅位準之衰減程度愈大。 4.   如條項3之輻射源配置，其中源能量脈衝之該第一子集包含具有高於一第一臨限值振幅位準之一振幅位準的源能量脈衝。 5.   如條項3或4之輻射源配置，其中該至少一個非線性振幅濾波器可操作以將源能量脈衝之該第一子集的該振幅位準降低至更接近該等經濾波能量脈衝之一振幅分佈之一平均值的一振幅位準。 6.   如條項3、4或5之輻射源配置，其中該至少一個非線性振幅濾波器包含至少一個飽和吸收元件。 7.   如條項6之輻射源配置，其中該至少一個飽和吸收元件包含一飽和吸收體玻璃或飽和吸收體奈米粒子材料。 8.   如條項7之輻射源配置，其中該飽和吸收體玻璃包含：一硼矽酸鹽玻璃、一超低膨脹玻璃、一Sk3玻璃。 9.   如條項7之輻射源配置，其中該飽和吸收體奈米粒子材料包含一金屬氧化物奈米球或奈米橢球形材料。 10.  如條項2至9中任一項之輻射源配置，其中該至少一個非線性振幅濾波器包含一非線性特性，使得對於該等源能量脈衝之一第二子集之至少一些或大多數，其包含具有低於一第二臨限值振幅位準之一振幅位準的彼等源能量脈衝，抑制該振幅位準。 11.  如條項10之輻射源配置，其中該抑制使得該等源能量脈衝之該第二子集之至少一些或大多數衰減至基本為零或標稱振幅位準。 12.  如條項10或11之輻射源配置，其中該至少一個非線性振幅濾波器包含一反飽和吸收元件。 13.  如條項12之輻射源配置，其中該反飽和吸收元件包含一二硫屬化物或過渡金屬二硫屬化物單層、一Cu 5O-Ag奈米異質結構或一陰丹士林化合物。 14.  如任一前述條項之輻射源配置，其中該至少一個非線性能量濾波器位於該輻射源之一輸出處。 15.  如條項14之輻射源配置，其包含複數個該至少一個非線性能量濾波器，使得針對該輸出輻射之不同波長帶提供單獨的至少一個非線性能量濾波器。 16.  如條項14或15之輻射源配置，其包含至少一個聚焦元件以減少該至少一個非線性能量濾波器上之該輸出輻射之一光束區域。 17.  如條項1至13中任一項之輻射源配置，其中該輻射源包含用於產生輸入輻射之一泵或種子雷射及用於藉由該輸入輻射激發之一介質，且該至少一個非線性能量濾波器位於該輸入輻射之路徑中。 18.  如任一前述條項之輻射源配置，其中該輸出輻射包含寬頻帶輸出輻射。 19.  如條項18之輻射源配置，其中該輸出輻射包含小於400 nm之波長。 20.  如條項18或19之輻射源配置，其中該輻射源包含一中空核心光纖，該中空核心光纖包含一工作介質及用於接收輸入輻射以便激發該工作介質以產生該寬頻帶輸出輻射之一光學輸入。 21.  如條項20之輻射源配置，其中該中空核心光纖包含一中空核心光子晶體光纖。 22.  一種度量衡裝置，其包含如任一前述條項之輻射源配置，其中該輻射源配置經組態以產生輻射以投影至一基板上。 23.  如條項22之度量衡裝置，其中該度量衡裝置為下述者中之一者：一散射計、一對準感測器或一調平感測器。 a.    一種輻射源配置，其包含； 一輻射源，其可操作以產生包含源能量脈衝之源輻射；及 至少一個非線性能量濾波器，其可操作以濾波該源輻射以獲得包含經濾波能量脈衝之經濾波輻射； 其中該至少一個非線性能量濾波器可操作以藉由以下操作來緩和該經濾波輻射中之能量變化：減少具有與該等源能量脈衝之一能量分佈的兩端中之一者或兩者對應的能量位準之該等源能量脈衝之該能量位準，其減少量為比具有與該能量分佈之一峰值對應的一能量位準之該等源能量脈衝的減少量更大之一量。 b.   如條項a之輻射源配置，其中該至少一個非線性能量濾波器包含至少一個非線性振幅濾波器，該非線性振幅濾波器可操作以藉由以下操作來緩和該經濾波輻射中之振幅變化：減少具有與該等源能量脈衝之一振幅分佈的兩端中之一者或兩者對應的一振幅位準之該等源能量脈衝之該振幅位準，其減少量為比具有與該振幅分佈之一峰值對應的一振幅位準之該等源能量脈衝的減少量更大之一量。
儘管在本文中可特定地參考微影設備在IC製造中之使用，但應理解，本文所描述之微影設備可具有其他應用，諸如，製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等。熟習此項技術者應瞭解，在此等替代應用之上下文中，可認為本文中對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更一般術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝光之前或之後在例如塗佈顯影系統(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)、度量衡工具及/或檢測工具中處理本文所提及之基板。在適用情況下，可將本文中之發明應用於此等及其他基板處理工具。此外，可將基板處理多於一次，例如，以便產生多層IC，使得本文中所使用之術語基板亦可指已經含有一個或多個經處理層之基板。
雖然上文已描述本發明之特定實施例，但將瞭解，可以與所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。
上方描述意欲為說明性，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。
A:振幅 AM:標記 AS:對準感測器 B:輻射光束 BK:烘烤板 C:計數/目標部分 CAP:管狀毛細管,毛細管 CC:毛細管空腔 CH:冷卻板 CL:電腦系統 DE:顯影器 d:直徑 FL:聚焦元件 HC:中空核心 IB:資訊攜載光束,光束 ID:輸入振幅(或能量)分佈 IE:輸入端 IF:位置量測系統 IL:照明系統 I/O1:輸入/輸出埠 I/O2:輸入/輸出埠 IRD:輸入輻射 I T:強度臨限值 LA:微影設備 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:光罩對準標記 M2:光罩對準標記 MA:圖案化裝置 MT:光罩支撐件,度量衡工具,度量衡系統 OD:輸出振幅(或能量)分佈 OE:輸出端 OF:光纖 OL:物鏡 ORD:輸出輻射,輸出輻射光束 PD:光偵測器 P1:基板對準標記 P2:基板對準標記 PC:脈衝計數 PGR:投影光柵 PM:第一定位器 PRS:脈衝式泵輻射源,泵輻射源 PS:投影系統 PW:第二定位器 RB:光束 RDS:輻射源 RO:機器人 RSA:反飽和吸收體 RSO:輻射源 RSV:儲集器 SA:飽和吸收體 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 SM:光點鏡面 SP:照明光點,支撐部分,內部支撐部分 SRI:自參考干涉計 ST:支撐管 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,氣體,工作組件 WP:壁部分 WT:基板支撐件 X:X軸 Y:Y軸 Z:Z軸
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1A描繪微影設備之示意性概述； -      圖1B描繪微影單元之示意性概述； -      圖2描繪整體微影之示意性表示，其表示最佳化半導體製造之三種關鍵技術之間的協作； -      圖3A描繪對準感測器之示意性方塊圖； -      圖3B描繪位階感測器之示意性方塊圖； -      圖4為可在橫向平面中(亦即垂直於光纖之軸)形成根據實施例之輻射源的部分之中空核心光纖的示意性橫截面圖； -      -圖5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6中之(a)及(b)示意性地描繪用於超連續產生之中空核心光子晶體光纖(HC-PCF)設計之實例的橫截面，每一設計可形成根據實施例之輻射源之部分； -      圖7為針對以下各者之振幅對脈衝計數之標繪圖：(a)不受雜訊影響之標稱完美源；及(b)說明輻射雜訊之影響之實際源； -      圖8包含：(a)直方圖，其說明先前技術之輻射源之振幅分佈；(b)直方圖，其說明根據本發明之實施例的源配置之振幅分佈；及(c)直方圖，其說明根據本發明之實施例的源配置之另一實例的疊對之輸入及輸出振幅分佈； -      圖9包含針對以下各者的透射率對輸入強度之標繪圖：(a)飽和吸收元件及(b)反飽和吸收元件；及 -      圖10為根據本發明之實施例之源配置的示意性說明。
FL:聚焦元件
IRD:輸入輻射
OF:光纖
ORD:輸出輻射光束
PRS:脈衝式泵輻射源
RDS:輻射源
RSA:反飽和吸收體
SA:飽和吸收體

Claims (16)

  1. 一種輻射源配置，其包含：一輻射源，其可操作以產生包含源能量脈衝之源輻射；及至少一個非線性能量濾波器，其可操作以濾波該源輻射以獲得包含經濾波能量脈衝之經濾波輻射；其中該至少一個非線性能量濾波器可操作以藉由以下操作來緩和該經濾波輻射中之能量變化：減少具有與該等源能量脈衝之一能量分佈的兩端(both extremities)中之一者對應的一能量位準之該等源能量脈衝之該能量位準，其減少量為比具有與該能量分佈之一峰值對應的一能量位準之該等源能量脈衝的減少量更大之一量；其中該至少一個非線性能量濾波器包含至少一個非線性振幅濾波器；其中該至少一個非線性振幅濾波器包含一非線性特性，使得對於該等源能量脈衝之一第二子集之至少一些或大多數，其包含具有低於一第二臨限值振幅位準之一振幅位準的彼等源能量脈衝，抑制該振幅位準，且該抑制使得該等源能量脈衝之該第二子集之至少一些或大多數衰減至實質上為零或標稱振幅位準；且其中該輻射源配置進一步包括至少一個聚焦元件(focusing element)，該至少一個聚焦元件用於聚焦該源輻射於該至少一個非線性能量濾波器上或周圍。
  2. 如請求項1之輻射源配置，其中該非線性振幅濾波器可操作以藉由以 下操作來緩和該經濾波輻射中之振幅變化：減少具有與該等源能量脈衝之一振幅分佈的兩端中之一者對應的一振幅位準之該等源能量脈衝之該振幅位準，其減少量為比具有與該振幅分佈之一峰值對應的一振幅位準之該等源能量脈衝的減少量更大之一量。
  3. 如請求項2之輻射源配置，其中該至少一個非線性振幅濾波器包含一非線性特性，使得對於該等源能量脈衝之一第一子集之至少一些，其包含具有高於該振幅分佈中之一峰值振幅的一振幅位準的彼等源能量脈衝：該源能量脈衝之該振幅位準愈大，該振幅位準之衰減程度愈大。
  4. 如請求項3之輻射源配置，其中源能量脈衝之該第一子集包含具有高於一第一臨限值振幅位準之一振幅位準的源能量脈衝。
  5. 如請求項3或4之輻射源配置，其中該至少一個非線性振幅濾波器可操作以將源能量脈衝之該第一子集的該振幅位準降低至更接近該等經濾波能量脈衝之一振幅分佈之一平均值的一振幅位準。
  6. 如請求項3或4之輻射源配置，其中該至少一個非線性振幅濾波器包含至少一個飽和吸收元件。
  7. 如請求項6之輻射源配置，其中該至少一個飽和吸收元件包含一飽和吸收體玻璃或飽和吸收體奈米粒子材料。
  8. 如請求項7之輻射源配置，其中存在以下中之至少一者：該飽和吸收體玻璃包含：一硼矽酸鹽玻璃、一超低膨脹玻璃或一Sk3玻璃，及該飽和吸收體奈米粒子材料包含一金屬氧化物奈米球或奈米橢球材料。
  9. 如請求項1之輻射源配置，其中該至少一個非線性振幅濾波器包含一反飽和吸收元件。
  10. 如請求項9之輻射源配置，其中該反飽和吸收元件包含一二硫屬化物或過渡金屬二硫屬化物單層、一Cu5O-Ag奈米異質結構或一陰丹士林化合物。
  11. 如請求項1至4中任一項之輻射源配置，其中該至少一個非線性能量濾波器位於該輻射源之一輸出處。
  12. 如請求項1至4中任一項之輻射源配置，其中該輻射源配置包含複數個該至少一個非線性能量濾波器，使得針對輸出輻射之不同波長帶提供單獨的(separate)至少一個非線性能量濾波器。
  13. 如請求項12之輻射源配置，其中該至少一個聚焦元件減少該至少一個非線性能量濾波器上之該輸出輻射之一光束區域。
  14. 如請求項12之輻射源配置，其中該輻射源包含一中空核心光纖，該中空核心光纖包含一工作介質及用於接收輸入輻射以便激發該工作介質以產生該輸出輻射之一光學輸入。
  15. 如請求項14之輻射源配置，其中該中空核心光纖包含一中空核心光子晶體光纖。
  16. 一種度量衡裝置，其包含如請求項1至15中任一項之輻射源配置，其中該輻射源配置經組態以產生輻射以投影至一基板上。
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