CN107533195A - 用于光学纤维连接的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种***，包括：第一部件，包括透镜琢面；和第二部件，被光学耦合至第一部件，第二部件包括锥形琢面，锥形琢面和透镜琢面彼此间隔开以便在第一部件与第二部件之间建立倏逝波耦合。

Description

用于光学纤维连接的方法和设备

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年4月16日提交的美国申请No.62/148,607和2015年4月17日提交的美国申请No.62/149,328的优先权，这些申请通过整体引用并入本文。

技术领域

本说明书涉及连接光学纤维的方法和设备。

背景技术

无论是在光刻还是其他工艺中，都期望使用光学检测测量技术来进行检查或测量。此外，期望在诸如表面的辐照的其他工艺中、在电信中等使用辐射。

为了至少便于辐射的传送，可以使用光学纤维。光学纤维是沿其轴线传输辐射的波导(典型地为柱状)。光纤典型地包括由“包覆”层包围的芯(通常在中部)。光纤可以整体上由诸如玻璃等的固体透明材料制成；芯和“包覆”层典型地由电介质材料制成。光纤的横截面的一个部分(通常是中部)中的透明材料具有与其余部分相比不同的光学结构、例如较高的折射率，并且形成了辐射在其内通过例如全内反射被引导的芯。芯与“包覆”层之间的边界可能是突变的、例如在阶跃折射率光纤中，或者是渐变的、例如在渐变折射率光纤中。光学纤维可以是单模或多模的，其中多模与单模光学纤维之间的主要差异在于前者具有显著更大的芯横向尺寸(例如，宽度或直径)、例如典型地为50μm至100μm，而后者典型地具有比所传播的辐射的波长的十倍小的芯横向尺寸、例如8μm和10.5μm。

光子晶体光纤(PCF)是特殊形式的光学纤维。PCF可以以各种各样的形式出现，并且基于光子晶体的属性(但是光纤本身不需要具有晶体材料)。PCF的示例包括单个固体的且基本透明的材料，诸如熔融石英玻璃，在其内嵌入有平行于光纤轴线走向的开口孔的周期性阵列。规则阵列内的呈单个缺失的孔形式的“缺陷”形成升高了的折射率的区域，该区域充当波导光纤芯，辐射在波导光纤芯内以类似于在标准光纤中引导的全内反射的方式被引导。用于引导辐射的另一机制是基于光子带隙效应。光子带隙引导可以通过孔的阵列的合适设计来获得。

发明内容

可能期望提供一种连接，通过该连接将光学纤维的一部分至少光学地彼此耦合，或者通过该连接将光学纤维至少光学地耦合至另一部件。特别地，期望提供一种提供高的耦合效率、稳定性和/或不要求特殊对准的连接。在一个实施例中，可能期望使得能够实现用于将PCF光学耦合至PCF的连接。

在一个实施例中，提供了一种***，包括：第一部件，包括透镜琢面；和第二部件，被光学耦合至第一部件，第二部件包括锥形琢面，锥形琢面和透镜琢面彼此间隔开以便在第一部件与第二部件之间建立倏逝波耦合。

在一个实施例中，提供了一种对光学部件进行光学耦合的方法，方法包括：横跨第一光学部件的透镜琢面与第二光学部件的锥形琢面之间的间隙，传播辐射的倏逝波。

在一个实施例中，提供了一种光谱加宽的辐射设备，包括：激光器，被配置成通过激光器的输出发出辐射；光学纤维，被光学耦合至激光器的输出，光学纤维具有输入以接收来自激光器的辐射并且具有输出以提供光谱加宽的输出辐射，光学纤维被配置成将来自激光器的辐射光谱加宽至在标称波长周围至少0.5nm的光谱宽度；和如本文中所描述的***。

在一个实施例中，提供了一种检查设备，包括：辐射设备，被配置成提供辐射；输出，用于将来自辐射设备的辐射提供到衍射目标上；检测器，被配置成接收来自目标的衍射辐射；和如本文中所描述的***。在一个实施例中，检测器被配置成响应于接收到的衍射辐射来确定两个或更多物体的对准。

在一个实施例中，提供了一种对准传感器，包括：输出，用于将来自辐射设备的辐射提供到目标上；检测器，被配置成接收来自目标的辐射；控制***，被配置成响应于接收到的辐射来确定两个或更多物体的对准；和如本文中所描述的***。

附图说明

现在将通过仅示例的方式参照附图来描述实施例，其中：

图1示意性地描绘了光刻设备的实施例；

图2示意性地描绘了光刻单元或簇的实施例；

图3示意性地描绘了检查设备的实施例；

图4示意性地描绘了检查设备的另一实施例；

图5示意性地描绘了对准传感器设备；

图6示意性地描绘了电磁光谱的可见区域中的短相干长度辐射***的实施例；

图7示意性地描绘了可调谐宽光谱宽度辐射***；

图8示意性地描绘了源与光学模块之间的示例连接；

图9示意性地描绘了连接的实施例；

图10(A)示意性地描绘了连接的实施例的详细部分；

图10(B)示意性地描绘了连接的实施例的详细部分；和

图11示意性地描绘了连接的另一实施例。

具体实施方式

在详细描述实施例之前，呈现出可以在其中实施实施例的示例环境是有指导意义的。

光刻设备是将期望的图案施加到衬底上(通常到衬底的目标部分上)的机器。光刻设备可以例如用在集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，备选地称为掩模或掩模版的图案形成装置可以用来生成要形成在IC的单独层上的电路图案。该图案可以被转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括裸片的部分、一个或若干裸片)上。图案的转移典型地凭借成像到设置于衬底上的一层辐射敏感材料(抗蚀剂)上。一般来说，单个衬底将包含相继地被图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括：所谓的步进器，其中通过使整个图案一次性曝光到目标部分上来辐照各目标部分，和所谓的扫描器，其中通过在给定方向(“扫描”方向)上通过辐射束扫描图案、而同时同步地平行于或反向平行于该方向扫描衬底来辐照各目标部分。也可以通过将图案压印到衬底上而使图案从图案形成装置转移至衬底。

图1示意性地描绘了光刻设备LA。设备包括：

-照射***(照射器)IL，被配置成调节辐射束B(例如，DUV辐射或EUV辐射)；

-支撑结构(例如，掩模台)MT，被构造成支撑图案形成装置(例如，掩模)MA，并被连接至配置成根据某些参数准确地定位图案形成装置的第一***PM；

-衬底台(例如，晶片台)WTa，被构造成保持衬底(例如，涂有抗蚀剂的晶片)W，并被连接至配置成根据某些参数准确地定位衬底的第二***PW；和

-投影***(例如，折射投影透镜***)PS，其被配置成将通过图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如，包括一个或多个裸片)上。

照射***可以包括各种类型的光学部件，诸如折射、反射、磁性、电磁、静电或其他类型的光学部件或其任何组合，用于定向、成形或控制辐射。

图案形成装置支撑结构以取决于图案形成装置的取向、光刻设备的设计和诸如例如图案形成装置是否被保持在真空环境中等的其他条件的方式保持图案形成装置。图案形成装置支撑结构可以使用机械、真空、静电或其他夹持技术来保持图案形成装置。图案形成装置支撑结构可以是例如框架或台，其可以根据需要是固定的或可移动的。图案形成装置支撑结构可以确保图案形成装置例如相对于投影***处于期望的位置。本文中的术语“掩模版”或“掩模”的任何使用都可以被视为与更上位的术语“图案形成装置”同义。

本文中所使用的术语“图案形成装置”应当被广泛地解释为是指可以用来在辐射束的横截面中的赋予辐射束以图案、以便在衬底的目标部分中创建图案的任何装置。应当注意的是，赋予辐射束的图案可能不是确切地对应于衬底的目标部分中的期望的图案，例如如果图案包括相移特征或所谓的辅助特征的话。一般地，赋予辐射束的图案将对应于诸如集成电路等的正在目标部分中创建的器件中的特定功能层。

图案形成装置可以是透射的或反射的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列和可编程LCD面板。掩模在光刻中是众所周知的，并且包括诸如二元、交替相移和衰减相移等的掩模类型，以及各种混合掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，其中的每个小反射镜可以单独地倾斜，以便在不同方向上反射进来的辐射束。倾斜的反射镜在由反射镜矩阵反射的辐射束中赋予图案。

本文中所使用的术语“投影***”应当被广泛地解释为涵盖任何类型的投影***，包括折射、反射、反射折射、磁性、电磁和静电光学***，或者它们的任何组合，视正使用的曝光辐射或者诸如浸没液体的使用或真空的使用等的其他因素的情况而定。本文中的术语“投影透镜”的任何使用都可以被视为与更上位的术语“投影***”同义。

如这里所描绘的，设备是透射型的(例如，采用透射掩模)。备选地，设备可以是反射型的(例如，采用如上面提及类型的可编程反射镜阵列，或者采用反射掩模)。

光刻设备可以是具有两个(双平台)或更多台(例如，两个或更多衬底台，两个或更多图案形成装置支撑结构，或者衬底台和量测台)的类型。在这样的“多平台”机器中，可以并行地使用附加台，或者可以在一个或多个台上执行预备步骤，同时使用一个或多个其他台用于曝光。

光刻设备也可以是其中衬底的至少一部分可用具有相对高的折射率的液体(例如水)覆盖以便填充投影***与衬底之间的空间的类型。浸没液体也可以施加至光刻设备中的其他空间，例如，在掩模与投影***之间。浸没技术用于增加投影***的数值孔径是本领域众所周知的。如本文中所使用的术语“浸没”不意味着诸如衬底等的结构必须被淹没在液体中，而是仅意味着液体在曝光期间位于投影***与衬底之间。

参见图1，照射器IL接收来自辐射源SO的辐射束。源和光刻设备可以是单独的实体，例如，当源是准分子激光器时。在这样的情况下，源不被认为形成光刻设备的一部分，并且辐射束在包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的光束传递***BD的帮助下、被从源SO传递到照射器IL。在其他情况下，源可以是光刻设备的一体部分，例如当源是汞灯时。源SO和照射器IL与光束传递***BD(如果需要的话)一起可以被称为辐射***。

照射器IL可以包括用于调整辐射束的角强度分布的调整器AD。一般地，可以调整照射器的光瞳平面中的强度分布的至少外径向范围和/或内径向范围(常分别称为“σ-外”和“σ-内”)。另外，照射器IL可以包括各种其他部件，诸如积分器IN和聚光器CO。照射器可以用来调节辐射束，以在其横截面中具有期望的均匀性和强度分布。

辐射束B入射在被保持在图案形成装置支撑件(例如，掩模台)MT上的图案形成装置(例如，掩模)MA上，并且通过图案形成装置被图案化。在横穿过图案形成装置(例如，掩模)MA之后，辐射束B通过投影***PS，投影***PS将射束聚焦到衬底W的目标部分C上。在第二***PW和位置传感器IF(例如，干涉仪装置、线性编码器、2-D编码器或电容传感器)的帮助下，可以准确地移动衬底台WTa，例如以便将不同的目标部分C定位在辐射束B的路径中。类似地，第一***PM和另一位置传感器(其在图1中未明确描绘)可以用于将图案形成装置(例如，掩模)MA相对于辐射束B的路径准确地定位，例如在从掩模库的机械检索之后，或者在扫描期间。一般来说，图案形成装置支撑件(例如，掩模台)MT的移动可以在形成第一***PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助下实现。类似地，衬底台WTa的移动可以使用形成第二***PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现。在步进器(与扫描器相对)的情况下，图案形成装置支撑件(例如，掩模台)MT可以仅连接至短行程致动器，或者可以是固定的。

图案形成装置(例如，掩模)MA和衬底W可以使用图案形成装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准。尽管如图示出的衬底对准标记占据专用目标部分，但它们可以位于目标部分之间的空间中(这些被称为划道对准标记)。类似地，在其中多于一个的裸片设置在图案形成装置(例如，掩模)MA上的状况下，图案形成装置对准标记可以位于裸片之间。小的对准标记也可以在器件特征之间被包括在裸片内，在该情况下期望标记尽可能小，并且不要求与相邻特征相比任何不同的成像或工艺条件。下面进一步描述检测对准标记的对准***。

光刻设备LA可以例如是所谓的双平台型的，其具有两个或更多的台WTa、WTb(例如，两个衬底台)和两个或更多的站—曝光站和测量站—在曝光站和测量站之间可以交换台。例如，在一个台上的衬底正在曝光站处被曝光时，另一衬底可以在测量站处被装载到另一个衬底台上并且可以执行各种准备步骤。准备步骤可以包括使用水平传感器LS来映射衬底的表面控制，并且使用对准传感器AS来测量对准标记在衬底上的位置，两个传感器均由参考框架RF支撑。如果在台处于测量站以及曝光站处时位置传感器IF不能测量台的位置，那么可以提供第二位置传感器以使得能够在两个站处追踪台的位置。作为另一示例，在一个台上的衬底正在曝光站处被曝光时，没有衬底的另一台在测量站处(在那里可选地可以进行测量活动)等待。该另一个台具有一个或多个测量装置，并且可以可选地具有其他工具(例如，清洁设备)。当衬底完成了曝光时，没有衬底的台移动到曝光站以执行例如测量，并且具有衬底的台移动到衬底被卸载并装载另一衬底所在的场所(例如，测量站)。这些多台布置使得能够实现设备的吞吐量上的显著增加。

如图2中所示，光刻设备LA形成有时也称为光刻单元或光刻簇的光刻单元LC的一部分，该光刻单元还包括在衬底上执行一个或多个曝光前和后工艺的设备。传统上，这些设备包括沉积抗蚀剂层的一个或多个旋涂器SC、使已曝光的抗蚀剂显影的一个或多个显影器DE、一个或多个激冷板CH和一个或多个烘烤板BK。衬底处理器或机器人RO从输入/输出端口I/O1、I/O2拾取衬底、使其在不同工艺装置之间移动、并且将其传递至光刻设备的装载台架LB。通常总称为轨道的这些装置在本身由监控***SCS控制的轨道控制单元TCU的控制之下，监控***SCS还经由光刻控制单元LACU控制着光刻设备。因此，可以操作不同设备以使吞吐量和处理效率最大化。

所以，在光刻设备的帮助下，不同的图案在精确对准的位置处被相继地成像到衬底上。衬底可能在彼此已对准的相继的图像之间经历物理和化学改变。在已用至少一个图案的图像使衬底曝光之后将衬底从设备上移除，并且，在衬底经历了期望的工艺步骤之后，将衬底放回以便用进一步的图案的图像使衬底曝光，以此类推，同时必须确保进一步的图案和任何后续图案的图像相对于衬底上的至少一个已经曝光的图像被准确地定位。为此目的，衬底(和/或衬底台和/或图案形成装置)可以设置有对准标记以提供在衬底上的参考定位，并且光刻设备设置有对准***以测量对准标记的对准位置。通过测量对准标记的对准位置，原则上可以预测衬底上的每一个点的位置，即，可以计算出先前曝光的目标部分的定位，并且可以控制光刻设备以使先前曝光的目标部分的顶部上的相继的目标部分曝光。

通常，衬底上的对准标记是诸如衍射光栅等的衍射结构。对准***于是包括：具有用以朝向光栅发出辐射的辐射源的对准传感器***和用以检测反射辐射中的衍射图案的检测器，即，使用以第一、第三和/或更高级衍射的子射束，以便确定光栅的位置。

此外，为了使通过光刻设备曝光的衬底正确且一致地被曝光，期望检查已曝光的衬底，以例如对所创建的结构(例如，在衬底上的或衬底的抗蚀剂和/或其他层中的器件特征)进行测量，例如用于工艺控制和验证。典型地测量或确定结构的一个或多个参数，例如，结构的临界尺寸(CD)、在衬底中或上形成的后续层之间的重叠误差、线厚度等。如果检测到误差，则可以对一个或多个后续衬底的曝光进行调整，尤其是如果检查可以完成得即刻且快速到足以使相同批次的另一衬底仍然待曝光的话。此外，已经曝光的衬底可以被剥离和重新加工(以提高产量)或者丢弃，由此避免在已知有缺陷的衬底上执行曝光。在其中衬底的仅一些目标部分有缺陷的情况下，可以仅在良好的那些目标部分上执行进一步的曝光。另一可能性是适配后续工艺步骤的设置以补偿误差，例如可以调整修整蚀刻步骤的时间，以补偿由光刻工艺步骤产生的衬底到衬底CD变化。

使用检查设备来确定衬底的一个或多个属性，并且特别是不同衬底或相同衬底的不同层的一个或多个属性从层到层和/或横跨衬底如何变化。存在有用于对在光刻工艺中形成的微观结构进行测量的各种技术。用于进行这样的测量的各种工具是已知的，包括通常用来测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜、以及用于测量重叠、器件中的两个层的对准的准确度的专业工具。这样的工具的示例是开发用于在光刻领域使用的散射仪。该装置将辐射的射束定向到衬底的表面上的目标上，并测量重新定向的辐射的一个或多个属性—例如，根据波长变化的在反射的单个角度处的强度；根据反射角度变化的在一个或多个波长处的强度；或者根据反射角度变化的偏振—以获得可以从其确定目标的感兴趣的属性的“光谱”。感兴趣的属性的确定可以通过各种技术来执行：例如，通过诸如严格耦合波分析或有限元法等的迭代途径对目标结构的重建、库检索和主成分分析。与对准一样，目标可以是衍射光栅，例如典型地是一个层中的光栅被另一层中的另一光栅覆盖的复合光栅。

检查设备可以被集成到光刻设备LA或光刻单元LC内，或者可以是独立的装置。为了使得能够实现最迅速的测量，期望检查设备在曝光之后立即测量已曝光的抗蚀剂层中的一个或多个属性。然而，抗蚀剂中的潜像具有非常低的对比度—在抗蚀剂的已曝光于辐射的部分与未曝光的那些之间在折射率上仅有非常小的差异—并且不是所有检查设备都具有用以对潜像进行有用测量的充分的敏感度。因而测量可以在曝光后烘烤步骤(PEB)之后进行，该曝光后烘烤步骤通常是在已曝光的衬底上所执行的第一步骤，并且增加了抗蚀剂的已曝光和未曝光部分之间的对比度。在该阶段，抗蚀剂中的图像可以被称为半潜。也可以对已显影的抗蚀剂图像进行测量—此时抗蚀剂的已曝光的或者未曝光的部分已被去除—或者在诸如蚀刻等的图案转移步骤之后进行。后一可能性限制了对有缺陷衬底进行重新加工的可能性，但仍然可以提供有用的信息、例如用于工艺控制的目的。

图3描绘了检查设备SM1的实施例。其包括将辐射投影到衬底6的目标(例如，衍射光栅)上的辐射投影器2(例如，宽带(白光)辐射投影器)。反射的辐射被传递至检测器4(例如，光谱仪检测器)，该检测器4在该情况下测量镜面反射辐射的光谱10(即，对根据波长变化的强度进行测量)。从该数据，可以通过处理单元PU、例如通过严格耦合波分析和非线性回归或者如图3的下部所示与模拟光谱的库的比较来重建产生检测到的光谱的结构或轮廓。一般来说，对于重建，结构的一般形式是已知的并且一些参数从制作结构所使用的工艺的知识来假设，仅留下结构的待从数据确定的几个参数。这样的检查设备可以被配置用于正入射或斜入射。

图4中示出检查设备SM2的另一实施例。在该装置中，由辐射源2发出的辐射使用透镜***12被聚焦通过干涉滤波器13和偏振器17、由部分反射表面16反射、并且经由具有高数值孔径(NA)(期望至少0.9或至少0.95)的物镜15被聚焦到衬底W的目标上。浸没测量(在透镜15与衬底W之间使用液体)可以甚至具有有着超过1的数值孔径的透镜。反射辐射接着传输通过部分反射表面16到检测器18中，以便使散射的辐射得以检测。检测器可以位于在透镜15的焦距处的反投影光瞳面11中，然而光瞳面可以代替地利用辅助光学器件(未示出)被重新成像到检测器18上。光瞳面是其中辐射的径向位置限定入射的角度并且角位置限定辐射的方位角的平面。检测器例如是二维检测器，使得可以测量衬底目标的二维角散射光谱(即，对根据散射的角度变化的强度的测量)。检测器18可以例如是CCD或CMOS传感器的阵列，并且可以具有例如每帧40ms的积分时间。

例如，通常使用参考射束来测量入射辐射的强度。为了做到这一点，当辐射束入射在部分反射表面16上时，其一部分作为参考射束朝向参考反射镜14被传输通过表面。参考射束接着被投影到相同检测器18的不同部分上。

一个或多个干涉滤波器13可用于选择在比方说405nm至790nm或者甚至更低(诸如200nm至300nm)的范围内的感兴趣的波长。干涉滤波器可以是可调谐的，而不是包括一组不同的滤波器。可以代替一个或多个干涉滤波器或者除了一个或多个干涉滤波器之外使用光栅。

检测器18可以测量散射辐射的在单个波长(或窄波长范围)处的强度、单独地在多个波长处的强度或者跨越波长范围积分的强度。此外，检测器可以单独地测量横向磁(TM)和横向电(TE)偏振辐射的强度和/或横向磁和横向电偏振辐射之间的相位差。

使用宽带辐射源2(即，具有宽范围辐射频率或波长—并因而是宽范围颜色的辐射源)是可能的，其给出大的集光率，从而允许多个波长的混合。宽带中的多个波长期望各具有δλ的带宽和至少2δλ(即，波长带宽的两倍)的间距。辐射的若干“源”可以是已经使用例如光纤束***的扩展辐射源的不同部分。以该方式，可以在多个波长从并行地测量角度分辨的散射光谱。可以测量三维光谱(波长和两个不同的角度)，其与二维光谱相比包含更多的信息。这允许测量更多信息，这增加了量测过程的鲁棒性。在美国专利申请公开号US2006-0066855中更详细地对此进行了描述，该文献通过整体引用合并于此。

通过将射束的在其被目标重新定向之前和之后的一个或多个属性进行比较，可以确定衬底的一个或多个属性。这可以例如通过将重新定向的射束与使用衬底的模型计算出的理论重新定向射束进行比较、并且搜索给出测得的与计算出的重新定向射束之间的最佳拟合的模型来完成。典型地，使用参数化的通用模型，并且使模型的参数(例如图案的宽度、高度和侧壁角度)变化直到获得最佳匹配。

分光镜型的这样的检查设备将宽带辐射束定向到衬底上，并且测量散射到特定窄角范围内的辐射的光谱(根据波长变化的强度)。角分辨型的这样的检查设备使用单色辐射束并且测量根据角度变化的散射辐射的强度(或者在椭圆偏振测量配置的情况下是强度比率和相位差)。备选地，可以单独地测量不同波长的测量信号，并且在分析阶段进行组合。可以使用偏振辐射从相同衬底生成多于一个的光谱。

为了确定衬底的一个或多个参数，典型地在从衬底的模型产生的理论光谱与由根据波长(分光镜型设备)或者角度(角分辨型设备)变化的重新定向射束产生的测得光谱之间找到最佳匹配。为了找到最佳匹配，存在有各种方法，这些方法可以被组合。例如，第一种方法是迭代搜索方法，其中使用第一模型参数集合来计算第一光谱，进行与测得光谱的比较。接着选择第二组模型参数、计算第二光谱并且进行第二光谱与测得光谱的比较。重复这些步骤，其目的是找到给出最佳匹配光谱的参数集合。典型地，来自比较的信息用来操纵对后续参数集合的选择。该过程被称作迭代搜索技术。具有给出最佳匹配的参数集合的模型被认为是对所测衬底的最佳描述。第二种方法是制作光谱的库，各光谱对应于模型参数的特定集合。典型地，选取模型参数的集合来覆盖衬底属性的所有或几乎所有可能的变化。将测得的光谱与库中的光谱进行比较。与迭代搜索方法类似，具有对应于给出最佳匹配的光谱的参数集合的模型被认为是对所测衬底的最佳描述。内插技术可以用于更准确地确定该库搜索技术中的最佳参数集合。

在任何方法中，应当使用计算出的光谱中的充分的数据点(波长和/或角度)，以便使得能够实现准确的匹配，典型地对于各光谱在80到多达800个数据点之间或者更多。使用迭代方法，对于各参数值的各迭代将涉及在80个或更多数据点处的计算。这乘以获得正确轮廓参数所需要的迭代的数量。因此可能要求许多计算。实际上这导致准确度与处理速度之间的折中。在库途径中，存在有准确度与设置库所需的时间之间的类似折中。

在本文中所描述的设备中的任一个中，衬底W上的目标可以是被印刷的光栅，使得在显影后形成了固体抗蚀剂线的条。条可以备选地被蚀刻到衬底中。

在一个实施例中，目标图案被选取成对感兴趣的参数敏感，诸如焦点、剂量、重叠、光刻投影设备中的色差等，使得相关参数上的变化将显现为被印刷的目标上的变化。例如，目标图案可以对光刻投影设备(特别是投影***PL)中的色差敏感，并且照射对称性和这样的像差的存在将本身显现在所印刷的目标图案上的变化中。相应地，所印刷的目标图案的测量数据用来重建目标图案。目标图案的诸如线宽和形状等的参数可以被输入重建过程，该重建过程由处理单元PU从印刷步骤和/或其他过程的知识来执行。

可以在一个实施例中使用其他类型的检查或量测设备。例如，可以使用诸如美国专利申请公开No.2013-0308142中所描述的暗场量测设备，该申请通过整体引用全部并入本文。此外，这些其他类型的量测设备可以使用与本文中所描述的相比完全不同的技术。

此外，虽然已经描述了检查设备的示例，但是对准设备以将来自源的辐射提供到目标(例如，对准光栅)上、使用检测器来检测衍射辐射和分析检测到的辐射以确定对准的类似原理进行操作。

图5是图示出示例对准***100的示意图。对准***100包括将电磁辐射106提供至棱镜108的诸如激光器等的干涉照射***104。电磁辐射的至少一部分被反射离开涂层110，以照射对准标记或目标112。对准标记或目标112可以具有一百八十度的对称性。关于一百八十度的对称性，意味着当对准标记112(也称为“目标”)关于垂直于对准标记112的平面的对称轴线被转动一百八十度时，对准标记与未转动的对准标记基本一样。适用于此的轴线叫做对称轴线。对准标记112被放置在可涂有辐射敏感膜的衬底或晶片W上。

衬底W被放置在衬底台WT上。可以在用箭头114指示出的方向上扫描衬底台WT。从对准标记112反射的电磁辐射通过棱镜108，并且被图像转动干涉仪116收集。应当领会的是，不需要形成良好质量的图像，但是应当分辨对准标记的特征。图像转动干涉仪116可以是任何适当的光学元件集合，并且在一个实施例中是棱镜的组合，其形成对准标记的两个图像、使图像中的一个相对于另一个转动一百八十度、并接着将两个图像进行干涉重组，使得当与对准标记112对准时，电磁辐射将在偏振的意义上或者在幅度的意义上建设性地或破坏性地干涉，使得对准标记112的中心可易于检测。通过了由干涉仪116建立的转动中心的光学射线限定了传感器对准轴线118。

检测器120接收来自图像转动干涉仪116的电磁辐射。检测器120接着将一个或多个信号提供至信号分析器122。信号分析器122被联接至衬底台WT或其位置传感器IF，使得当确定对准标记112的中心时衬底台WT的位置是已知的。因而，参照衬底台WT非常准确地知道对准标记112的位置。备选地，对准传感器100的定位可以是已知的，使得对准标记112的中心参照对准传感器100是已知的。相应地，对准目标112的中心的确切定位相对于参考位置是已知的。

在一个实施例中，照射***104可以包括4色激光模块组件(LMA)和偏振多路复用器(PMUX)。LMA被配置成生成四个不同的激光。例如，LMA 30可以生成532nm的绿色波长、633nm的红色波长、780nm的近红外波长和850nm的远红外波长的辐射束。偏振多路复用器被配置成将由LMA生成的四个激光射束多路复用成单个偏振射束，该单个偏振射束用作用于对准***100的照射源。代替刚刚描述的照射***104的构造，照射***104可以具有如本文中所描述的不同的构造。

例如，许多光学***(例如，光刻对准和/或重叠传感器)受益于具有宽光谱宽度和短相干长度的高亮度辐射。图6示意性地描绘了短相干长度的宽光谱宽度辐射***500的实施例。***500包括可见(例如，绿色)激光器501，其经由一个或多个光学元件503将输入辐射提供至光学纤维505的输入端505a，一个或多个光学元件503例如包括但不限于准直器、衰减器和/或耦合透镜。在光学纤维505的输出端505b处获得输出辐射。输出辐射接着被提供至光学器件507，光学器件507可以例如包括但不限于准直器、透镜、棱镜、光栅、标准具、光谱滤波器或其他光学元件。在一个实施例中，具有位于输出辐射的光谱内的通带波长的、诸如光谱滤波器、标准具等的波长敏感光学器件或者与空间过滤耦合的诸如棱镜或光栅等的光谱分散光学器件可以放置在光纤之后，以选择和/或控制用于下游使用的光谱加宽辐射的波长和光谱宽度。因此，在一个实施例中，在光学纤维的输出处或下游提供有带通滤波器，以减小和/或控制输出辐射的波长和光谱宽度。例如，光谱宽度可以大于期望的并且带通滤波器可以减小光谱宽度或者选择输出光谱宽度的某一光谱宽度。在一个实施例中，带通滤波器是可调整的，以提供不同量的滤波和处于不同的波长。作为可调整滤波器的示例，可以提供有交换器，以将多个滤波器中的选定的一个放到射束路径中，各滤波器对于不同波长或量的光谱宽度是特定的。交换器可以是使不同滤波器转动到射束路径中的转动轮。来自输出光学器件507的辐射接着被提供至例如用于在光学测量中使用的衬底W上的目标。

在一个实施例中，光学纤维505是横跨其横截面具有折射率改变的光学纤维。在一个实施例中，光学纤维505是具有例如柱状横截面的标准阶跃折射率或渐变折射率光学纤维。光学纤维505可以是单模光纤、少模光纤或者多模光纤。在一个实施例中，光学纤维505是单模的基于二氧化硅的光学纤维。在一个实施例中，光学纤维505具有依赖于辐射强度而变化的折射率。在一个实施例中，光学纤维505可以由一个或多个材料(例如选自未掺杂或掺杂的二氧化硅、氟锆酸盐、氟铝酸盐、硫系玻璃、塑料或具有依赖于辐射强度而变化的折射率的任何其他材料的一个或多个材料)制成。在一个实施例中，光学纤维505可以包括光子晶体、是结构化的和/或是带隙光纤。但是，期望的是，在一个实施例中，光学纤维505大体上不是光子晶体。但是，期望的是，在一个实施例中，光学纤维505根本上不是结构化的。但是，期望的是，在一个实施例中，光学纤维50不是带隙光学纤维。

在一个实施例中，光谱加宽造成关于标称波长大于0.5nm的光谱宽度。在一个实施例中，光谱加宽造成关于标称波长大于2nm的光谱宽度。在一个实施例中，使用可见激光器，光谱宽度相对宽。在一个实施例中，光谱加宽造成超连续谱。在一个实施例中，超连续谱具有关于标称波长大于或等于大约350nm、大于或等于400nm、大于或等于500nm或者大于或等于900nm的光谱宽度。在一个实施例中，超连续谱具有选自大约400nm至900nm的范围的光谱宽度。

在一个实施例中，光谱宽度关于标称波长对称。在一个实施例中，光谱宽度关于标称波长不对称。在一个实施例中，在光谱宽度不对称的情况下，大约5％或更小、大约10％或更小、大约20％或更小、大约30％或更小或者大约40％或更小的光谱宽度低于标称波长。

一般地，光谱加宽的量与光纤505的长度成比例，并且对于较短脉冲来说较大，其中在时间上的强度改变的速率较快。因此，可以通过改变激光器的功率、激光器的脉冲宽度、光学纤维的芯尺寸和/或光学纤维的长度来实现在***中生成的光谱加宽可见(例如，绿色)辐射的不同带宽和功率。输出辐射的光谱宽度可以随着较高的输入泵功率和/或较长的光纤长度而增加。

本文中所描述的辐射***的光谱宽度可以通过例如调制输入辐射源(例如，绿色激光器)的一个或多个参数可靠且容易地调制。例如，光谱宽度可以通过减小脉冲宽度(即，增加强度改变的速率)或者增加输入辐射的强度来增加，或者光谱宽度可以通过增加脉冲宽度(即，减小辐射强度改变的速率)或减小输入辐射的强度来减小。另外地或备选地，光谱宽度可以通过增加辐射所通过的光学纤维的长度或增加光学纤维的非线性光学系数来增加，或者通过减小辐射所通过的光学纤维的长度或减小光学纤维的电光系数来减小。

作为另一示例，图7图示出宽带可调谐辐射***700的示例。在一个实施例中，***700包括诸如弧光灯或超连续谱源等的宽带辐射源。在一个实施例中，***700包括光纤放大器710和光子晶体光纤720。***700使用超连续谱生成，超连续谱生成引起来自诸如光纤放大器710等的源辐射的窄带辐射被转换成具有低时间相干性、同时维持源辐射的高空间相干性的有着连续、宽且平坦光谱带宽的辐射。光谱加宽可以通过使辐射的光学脉冲传播通过诸如光子晶体光纤720等的强非线性器件来实现。光子晶体光纤720具有色散特性，色散特性允许跨越光纤的显著长度的强非线性相互作用。超连续谱激光器辐射***可以用作提供高的空间相干性和时间相干性的照射源。

***700可以包括或连接至可调谐滤波器730(例如，声光可调谐滤波器(AOTF))，并且可以包括或连接至继电器和机械接口740。可调谐滤波器730使得能够实现例如仅对期望的波长设置点(典型地直到几个或若干纳米宽)的选择。滤波器730可以被配置成将带外波长阻挡到不会对下游光学模块(例如，对准***)具有不利影响的水平。继电器和机械接口740被配置成调整所发出的辐射束的轮廓。

根据实施例，发出的辐射可以被调谐成跨越连续、平坦且宽的光谱范围的特定窄带波长。该可调谐性允许选择落在处于传统离散波长设置点之间的光谱间隙中或落在传统离散波长设置点之外的波长。在一个实施例中，可调谐滤波器的期望的波长设置点可以被动态地设置，使得期望的波长设置点与例如对准或其他量测标记的相对窄的光谱带匹配。以该方式，可以提供由对准***进行的快速微调谐，例如飞速调谐。

可以在美国专利No.8,508,736中找到图7的实施例的进一步描述，该专利的全部内容并入本文。

所以，可以提供了一种具有在标称波长周围相对宽的光谱宽度的辐射***。辐射***可以通过将电磁光谱的可见区域内的可见激光器输出辐射耦合至光学纤维的输入端并将光学纤维中的辐射光谱加宽来提供，使得在光学纤维的输出端处的输出辐射具有在来自激光器的可见输出辐射的标称波长周围至少0.5nm的光谱宽度。为了实现在标称波长周围至少0.5nm的光谱宽度，可以调制激光器的参数和/或光学纤维的参数。例如，可以调整光学纤维的长度和/或芯尺寸以提供输出辐射的光谱宽度。另外地或备选地，可以调整激光器的参数、诸如平均功率、峰值功率、脉冲宽度、脉冲分离、脉冲重复率或从中选择的任何组合，以提供输出辐射的光谱宽度。在一个实施例中，光谱宽度是在标称波长周围至少大约400nm。

参见图8，示意性地描绘了可以如何将辐射***光学耦合至另一光学模块。例如，辐射***800(诸如图5的辐射***104、图6的辐射***500或图7的辐射***700)通过连接825(其可以是光纤输入耦合器、光纤输出计算机、光纤接头等)通过光学纤维810被光学耦合至另一光学纤维815。此外，光学纤维820通过连接825被光学耦合至进一步的光学元件825。进一步的光学元件是光学模块830(诸如本文中所描述的检查设备或其他量测设备)的一部分或者与其光学耦合。进一步的光学元件825可以是光学纤维。类似地，光学纤维810和815不需要是光学纤维。所以，光学连接825的多于一侧不需要是光学纤维。在一个实施例中，光学连接825的多于一侧是光学纤维。在一个实施例中，光学连接825的所有侧都是光学纤维。在一个实施例中，光学连接825可以包括光学纤维和非光学纤维光学部件的组合。此外，虽然为了方便起见，光学连接825被示出在辐射***800的下游和光学模块830的上游，但一个或多个光学连接825可以设置在辐射***800内和/或在光学模块830内。此外，可以提供有在辐射***800与光学模块830之间的单个连接825。

可能期望提供一种连接825，通过连接825将光学纤维的一部分至少光学地彼此耦合，或者通过连接825将光学纤维至少光学耦合至另一部件。特别地，可能期望提供一种提供高耦合效率、稳定性和/或不要求特殊对准的连接。

在一个实施例中，可能期望使得能够实现用于将PCF光学耦合至PCF的这样的连接，其中例如光纤810和815是PCF。光子晶体光纤(PCF)可以使得能够实现从辐射***800向光学模块830(例如，如本文中所描述的对准***)传递单模照射。

为了使得能够实现例如具有高耦合效率、稳定性和/或不要求特殊对准的连接，提供了一种在光学部件之间(特别是在一个实施例中在PCF的部分之间)采用倏逝波耦合的连接。在一个实施例中，提供有与具有锥形琢面的PCF倏逝波耦合的具有透镜琢面的PCF，以实现在选自400nm至900nm的范围的一个或多个波长处的高耦合效率(>90％)。通过采用倏逝波耦合，在该PCF到PCF连接中在相应PCF接口之间可以不要求物理接触，因此例如降低了与PCF之间的物理接触相关联的污染损坏和/或接触损坏的风险。此外，该连接与例如在PCF之间由一个或多个透镜光学耦合的光学纤维相比对于对准误差基本不太敏感。

参见图9，描绘了PCF 900和PCF 910的部分之间的连接的实施例的示意图。虽然PCF 900和PCF 910被示出为相同类型的，但PCF900或PCF 910与另一相比可以是不同类型的光子晶体光纤。

PCF 900包括透镜琢面920。在该实施例中，透镜琢面920是PCF900的芯的琢面。在一个实施例中，芯是柱状的但是可以是诸如棱镜(诸如，矩形棱镜)等的另一形状。在该实施例中，PCF 900的芯被“包覆”层930包围，“包覆”层930如所描述的那样可以例如是在“缺陷”周围的孔的规则阵列(填充有与在其中形成它们的材料不同的折射率的材料，例如，具有例如空气的开口孔)，“缺陷”诸如是形成芯的在阵列中的缺失的开口孔。在一个实施例中，层930可以具有如图9中所示从透镜琢面朝向其外表面延伸的其琢面端面的斜面。如图11中所示，层930可以具有平坦的琢面端面，即，相对于PCF 900的光轴大约90度。

透镜琢面920可以具有限定了透镜琢面920的外表面的一个或多个半径R。在一个实施例中，半径R大于0且小于或等于大约50μm。透镜琢面可以通过蚀刻(例如，化学蚀刻)、热处理、抛光工艺、光刻(例如，使用抗蚀剂和对抗蚀剂的辐射曝光)或从中选择的组合来制作。在一个实施例中，芯可以使用例如掩模与“包覆”层单独地被选择性地处理，以形成透镜琢面。在一个实施例中，透镜琢面920具有基部，基部具有横向尺寸D(例如，在基部是圆形的情况下的宽度或直径)。在一个实施例中，基部具有与PCF 900的芯相同的横向尺寸，特别是例如在透镜琢面920与PCF 900的芯为一体的情况下。在一个实施例中，横向尺寸D(例如，直径)具有2μm至20μm的范围，其可以与PCF 900的芯的横向尺寸相同。

PCF 910包括锥形琢面940。在该实施例中，锥形琢面940是PCF910的芯的琢面。在该实施例中，PCF 910的芯被“包覆”层950包围，其如所描述的可以是例如在“缺陷”周围的孔的规则阵列(填充有与在其中形成它们的材料不同的折射率的材料，例如，具有例如空气的开口孔)，“缺陷”诸如是形成芯的在阵列中的缺失的开口孔。如图9中所示，层950可以具有平坦的琢面端面，即，相对于PCF 910的光轴大约90度。在一个实施例中，与如对于图9中的层930所示类似，层950可以具有从透镜琢面朝向其外表面延伸的其琢面端面的斜面。

锥形琢面940可以具有长度L。在一个实施例中，长度L大于0且小于或等于大约100μm。锥形琢面940在其端部具有朝向透镜琢面920的琢面960。琢面960可以是平坦的或弯曲的。在一个实施例中，锥形琢面940可以具有圆形周缘，并因此形成圆锥型结构。在该情况下，琢面960可以具有圆形周缘(但可以被成形为具有不同周缘)在一个实施例中，锥形琢面940可以具有矩形周缘并因此形成棱锥型结构。在该情况下，琢面960可以具有矩形周缘(但可以被成形为具有不同周缘)。在一个实施例中，锥形琢面940可以具有不同的周缘形状，包括在一端至另一端之间变化(例如，连续地)的周缘形状。如上面所指出的，锥形琢面940和琢面960可以具有不同的周缘形状。锥形琢面可以通过蚀刻(例如，化学蚀刻)、热处理、抛光工艺、光刻(例如，使用抗蚀剂和对抗蚀剂的辐射曝光)或从中选择的组合来制作。在一个实施例中，芯可以使用例如掩模与“包覆”层单独地被选择性地处理，以创建锥形琢面。

透镜琢面920与锥形琢面940的琢面960之间的开口间隙(例如，空气间隙)可以是距离Z。在一个实施例中，距离Z大于0且小于或等于大约100μm。因此，在该实施例中，辐射从PCF 900的透镜琢面930跨越间隙距离Z传播到PCF 910的锥形琢面940中。来自透镜琢面920的聚焦光场与由锥琢面960诱导的局部倏逝波的形状匹配。因而，辐射场通过倏逝波耦合传输到锥形琢面940的琢面960中并穿过锥形琢面940的琢面960。锥形琢面940的结构内的波传播通过全内反射被约束在锥内。

为了实现高耦合效率，锥形琢面940的琢面960应当位于透镜琢面930的焦点位置处或附近。在一个实施例中，锥形琢面940的琢面960的横向尺寸S(例如，在琢面960是圆形的情况下的宽度或直径)大于或等于0且小于或等于大约100nm，以便获得高耦合效率。在一个实施例中，琢面960具有大于或等于0且小于或等于大约10,000nm²的面积。在一个实施例中，琢面960具有大于或等于0且小于或等于大约400nm的周长。锥形琢面940的外表面的锥的形状可以是双曲线锥、指数锥、抛物线锥和/或线性锥。锥形状可能不会显著影响耦合效率。

在一个实施例中，锥形琢面940具有基部，基部具有横向尺寸D(例如，在基部是圆形的情况下的宽度或直径)。在一个实施例中，基部具有与PCF 910的芯相同的横向尺寸，特别是例如在锥形琢面940与PCF 910的芯为一体的情况下。在一个实施例中，横向尺寸D(例如，直径)具有2μm至20μm的范围，其可以与PCF 910的芯的横向尺寸相同。在一个实施例中，锥形琢面具有在5至10的范围内的纵横比L/D。在一个实施例中，锥形琢面具有在500至1000的范围内的纵横比L/S。

为了提供和保持透镜琢面920与琢面960之间的间隙，提供有结构970以保持透镜琢面920和琢面960彼此间隔开。结构970可以是例如套筒、另一“包覆”层、单独地保持PCF900、910的一个或多个框架等。

诚然，PCF 900和PCF 910未按比例示出，并且省略了一部分以辅助描述的清楚。例如，“包覆”层930和950将典型地与示出的相比显著成比例地更厚。作为另一示例，PCF 900和PCF 910将具有与所示出的相比长得多的长度。

参见图10，透镜琢面920可以具有不同的配置。参见图10(A)，最大透镜半径R由PCF900的芯的横向尺寸(例如，半径)限制，例如，透镜半径R小于或等于PCF 900的芯与其光轴相距的半径。该透镜琢面920的配置与图9中所示的相同。在图10(b)中，透镜大于PCF 900的芯的横向尺寸(例如，半径)。也就是，透镜半径R大于PCF 900的芯的半径。这可以通过例如使芯的在其端部处的一部分生长、扩张或平坦化(例如，以使该端部“向外张开”)、并接着如上面所讨论地对其进行处理以提供透镜琢面920来实现。可选地，PCF 900的芯可以最初被构造成具有较宽部分，接着使用较宽部分以通过如上面所描述的处理来制作透镜琢面920。两个配置都可以与适当的锥形琢面940一起实现高耦合效率。

参见图11，描绘了单独的透镜琢面920和单独的锥形琢面940的示例；为了方便省略了结构970。在一个实施例中，可以提供单独的透镜琢面920或者单独的锥形琢面940。琢面920或940中的另一个可以如上面所描述的且在例如图9中所描绘的一体地形成。在一个实施例中，单独的透镜琢面920和单独的锥形琢面940具有与其附接所至的相应光学部件(例如，PCF的芯)相同或相似的折射率(例如，由相同材料制成)。单独的透镜琢面920和单独的锥形琢面940可以例如被胶合、热粘结等至其所附接至的其相应光学部件(例如，PCF的芯)。在一个实施例中，粘结材料具有与其相应单独的透镜琢面920和单独的锥形琢面940以及单独的透镜琢面920和单独的锥形琢面940被附接所至的相应光学部件相同或相似的折射率。在一个实施例中，单独的透镜琢面920可以具有比PCF 900的芯的横向尺寸大的横向尺寸，这例如可以便于制造。

所以，在一个实施例中，提供了一种对准(或其他量测)传感器，其包括如本文中所描述的一个或多个连接，以使得能够实现例如从辐射源向传感器的一个或多个光学模块传递单模照射。在一个实施例中，传感器可以使用选自大约400nm至900nm的范围的一个或多个照射波长进行操作，并因此连接可以传输选自相同范围的一个或多个波长。在一个实施例中，对准(或其他量测)传感器的连接中的一个或多个包括光子晶体光纤(PCF)，并且所以在一个实施例中连接是PCF到PCF连接。在一个实施例中，连接可以是电信***或者其中在经由连接传输的辐射中对模拟或数字数据进行编码的装置的一部分。连接可以是光通信发射机的一部分、可以将光通信发射机连接至光通信***的另一部分、可以是光通信接收机的一部分、可以将光通信接收机连接至光通信***的另一部分、可以是光通信信道的一部分、可以将光通信信道连接至光通信***的另一部分、可以是光通信放大器、中继器或路由器的一部分或者可以将光通信放大器、中继器或路由器连接至光通信***的另一部分。对于光通信***，***可以使用选自大约700nm至2300nm、例如800nm至1800nm、例如1200nm至1600nm的范围的一个或多个波长进行操作，并因此连接可以传输在这些范围内的一个或多个波长。

如本文中所使用的“可见”或“绿色”是指对应于由激光器发出的辐射的波长的电磁光谱颜色或颜色范围。因此，绿色激光器可以是指具有选自大约495nm至大约570nm的范围的标称波长的激光器。在某些实施例中，如图6中所示，绿色激光器可以具有大约532nm的波长。在其他实施例中，绿色激光器可以具有大约515nm或大约520nm的波长。可见激光器可以是指具有选自大约390nm至大约700nm的范围的标称波长的激光器。

在一个实施例中，提供了一种***，包括光学耦合的第一部件和第二部件，其中：第一部件具有透镜琢面，第二部件具有锥形琢面，透镜琢面和锥形琢面彼此间隔开，并且透镜琢面和锥形琢面可操作成在第一部件与第二部件之间建立倏逝波耦合。

在一个实施例中，提供了一种光学部件的连接件，连接包括：第一光学部件，包括透镜琢面；和第二光子部件，包括锥形结构，锥形结构与透镜琢面隔开以使得能够实现倏逝波耦合。

本发明的实施例可以采取包含描述了如本文中所公开的方法的机器可读指令的一个或多个序列的计算机程序或者在其中存储有这样的计算机程序的数据存储介质(例如，半导体存储器、磁盘或光盘)的形式。此外，机器可读指令可以体现在两个或更多计算机程序中。两个或更多计算机程序可以存储在一个或多个不同存储器和/或数据存储介质上。

本文中所描述的任何控制器可以各自或组合地可在一个或多个计算机程序由位于光刻设备的至少一个部件内的一个或多个计算机处理器读取时操作。控制器可以各自或组合地具有用于接收、处理和发送信号的任何合适的配置。一个或多个处理器被配置成与控制器中的至少一个通信。例如，各控制器可以包括用于执行包括用于上面描述的方法的机器可读指令的计算机程序的一个或多个处理器。控制器可以包括用于存储这样的计算机程序的数据存储介质，和/或接收这样的介质的硬件。所以控制器可以根据一个或多个计算机程序的机器可读指令进行操作。

尽管在上面可能具体参考了实施例在光学光刻的背景下的使用，但应领会的是，本发明的实施例可以用在其他应用中，例如压印光刻，并且在上下文允许的情况下不限于光学光刻。在压印光刻中，图案形成装置中的形貌限定了在衬底上创建的图案。图案形成装置的形貌可以被压入供给到衬底的一层抗蚀剂中，随之通过施加电磁辐射、热、压力或其组合使抗蚀剂固化。在抗蚀剂固化之后将图案形成装置从抗蚀剂上移走，在其中留下图案。

此外，尽管在该文本中可能具体参考了光刻设备在IC的制造中的使用，但应当理解的是，本文中所描述的光刻设备可以具有其他应用，诸如集成光学***的制造、用于磁畴存储器、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头的引导和检测图案等。本领域技术人员将领会的是，在这样的备选应用的背景下，本文中的术语“晶片”或“裸片”的任何使用可以被视为分别与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。本文中所提及的衬底可以在曝光之前或之后在例如轨道(典型地将一层抗蚀剂施加至衬底并使被曝光的抗蚀剂显影的工具)、量测工具和/或检查工具中进行处理。在适用的情况下，本文中的公开可以应用于这样的和其他衬底处理工具。此外，衬底可以被处理多于一次，例如以便创建多层IC，使得本文中所使用的术语衬底也可以是指已经包含多个经过处理的层的衬底。

本文中所使用的术语“辐射”和“射束”涵盖所有类型的电磁辐射，包括近红外辐射(例如，具有在大约700nm至大约1400nm的范围内的波长的辐射)、可见辐射(例如，具有在大约390nm至700nm的范围内、例如大约633nm或者在大约495nm至大约570nm的范围内、例如大约515nm、大约520nm或大约532nm的波长的辐射)、紫外线(UV)辐射(例如，具有或者大约365nm、355nm、248nm、193nm、157nm或者126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如，具有在5nm至20nm的范围内的波长)以及诸如离子束或电子束等的粒子束。

术语“透镜”在背景允许的情况下可以是指各种类型光学部件中的任一个或组合，光学部件包括折射、反射、磁性、电磁和静电光学部件。

上面的描述旨在说明性的，而不是限制性的。因此，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在不脱离下面所陈述的权利要求的范围的情况下对如上面所描述的本发明做出修改。例如，一个或多个实施例的一个或多个方面可以适当地与一个或多个其他实施例的一个或多个方面组合或者被其替代。因而，基于本文呈现的教导和指导，这样的适应和修改旨在落入所公开的实施例的等同物的含义和范围内。需理解的是，本文中的措辞或专门术语是为了通过示例而不是限制的描述的目的，使得本说明书的专门术语或措辞应由本领域技术人员按照教导和指导来解释。本发明的广度和范围不应当受到上面描述的示例性实施例中的任一个的限制，而应当仅根据以下权利要求及其等同物来限定。

Claims (39)

1.一种***，包括：

第一部件，包括透镜琢面；和

第二部件，被光学耦合至所述第一部件，所述第二部件包括锥形琢面，所述锥形琢面和所述透镜琢面彼此间隔开，以便在所述第一部件与所述第二部件之间建立倏逝波耦合。

2.根据权利要求1所述的***，其中所述第一光学部件和/或所述第二光学部件包括光学纤维。

3.根据权利要求2所述的***，其中所述第一光学部件和/或所述第二光学部件包括光子晶体光纤。

4.根据权利要求3所述的***，其中所述第一光学部件和所述第二光学部件包括光子晶体光纤。

5.根据权利要求2至4中的任一项所述的***，其中所述透镜琢面的透镜半径小于或等于从所述光纤的芯的中心到所述芯的外周缘的距离。

6.根据权利要求2至4中的任一项所述的***，其中所述透镜琢面的透镜半径大于从所述光纤的芯的中心到所述芯的外周缘的距离。

7.根据权利要求2至6中的任一项所述的***，其中所述光纤是单模光纤。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的***，其中所述锥形琢面的前琢面位于所述透镜琢面的大约焦点位置处。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的***，其中所述锥形琢面的前琢面尺寸大于或等于0，且小于或等于大约100nm。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的***，其中所述透镜琢面是附接至所述第一光学部件的、相对于所述第一光学部件的单独的结构。

11.根据权利要求1至9中的任一项所述的***，其中所述透镜琢面与所述第一光学部件是一体的。

12.根据权利要求1至11中的任一项所述的***，其中所述锥形琢面是附接至所述第二光学部件的、相对于所述第二光学部件的单独的结构。

13.根据权利要求1至11中的任一项所述的***，其中所述锥形琢面与所述第二光学部件是一体的。

14.根据权利要求1至13中的任一项所述的***，其中通过连接的辐射的光谱宽度是大约400nm或更大。

15.根据权利要求1至14中的任一项所述的***，其中通过连接的辐射在大约500nm至900nm的范围内。

16.根据权利要求1至15中的任一项所述的***，其中在所述锥形琢面内的波传播通过全内反射被约束在锥内。

17.根据权利要求1至16中的任一项所述的***，其中在所述透镜琢面与所述锥形琢面之间的间隙大于0，且小于或等于大约100μm。

18.根据权利要求1至17中的任一项所述的***，其中所述锥形琢面的长度大于0，且小于或等于大约100μm。

19.根据权利要求1至18中的任一项所述的***，其中所述透镜琢面的周缘和所述锥形琢面的周缘是圆形的。

20.一种光谱加宽的辐射设备，包括：

激光器，被配置成通过所述激光器的输出发出辐射；

光学纤维，被光学耦合至所述激光器的所述输出，所述光学纤维具有输入以接收来自所述激光器的所述辐射并且具有输出以提供光谱加宽的输出辐射，所述光学纤维被配置成将来自所述激光器的所述辐射光谱加宽至在标称波长周围至少0.5nm的光谱宽度；和

根据权利要求1至19中的任一项所述的***。

21.一种检查设备，包括：

辐射设备，被配置成提供辐射；

输出，用于将来自所述辐射设备的所述辐射提供到衍射目标上；

检测器，被配置成接收来自所述目标的衍射辐射；和

根据权利要求1至19中的任一项所述的***。

22.根据权利要求21所述的检查设备，其中所述检测器被配置成响应于所接收到的衍射辐射来确定两个或更多物体的对准。

23.一种对准传感器，包括：

输出，用于将来自辐射设备的辐射提供到目标上；

检测器，被配置成接收来自所述目标的辐射；

控制***，被配置成响应于所接收到的辐射来确定两个或更多物体的对准；和

根据权利要求1至19中的任一项所述的***。

24.一种通信装置，被配置成发射用数字或模拟数据进行编码的辐射，所述通信装置包括根据权利要求1至19中的任一项所述的***。

25.一种对光学部件进行光学耦合的方法，所述方法包括：

横跨第一光学部件的透镜琢面与第二光学部件的锥形琢面之间的间隙传播辐射的倏逝波。

26.根据权利要求25所述的方法，其中所述第一光学部件和/或所述第二光学部件包括光学纤维。

27.根据权利要求26所述的方法，其中所述第一光学部件和/或所述第二光学部件包括光子晶体光纤。

28.根据权利要求27所述的方法，其中所述第一光学部件和所述第二光学部件包括光子晶体光纤。

29.根据权利要求25至28中的任一项所述的方法，其中所述锥形琢面的前琢面位于所述透镜琢面的大约焦点位置处。

30.根据权利要求25至29中的任一项所述的方法，其中所述锥形琢面的前琢面尺寸大于或等于0，且小于或等于大约100nm。

31.根据权利要求25至30中的任一项所述的方法，其中通过连接的辐射的光谱宽度是大约400nm或更大。

32.根据权利要求25至31中的任一项所述的方法，其中通过连接的辐射在大约500nm至900nm的范围内。

33.根据权利要求25至31中的任一项所述的方法，其中通过连接的辐射在大约800nm至1800nm的范围内。

34.根据权利要求25至33中的任一项所述的方法，其中在所述透镜琢面与所述锥形琢面之间的间隙大于0，且小于或等于大约100μm。

35.根据权利要求25至34中的任一项所述的方法，其中所述锥形琢面的长度大于0，且小于或等于大约100μm。

36.根据权利要求25至35中的任一项所述的方法，其中所述透镜琢面的周缘和所述锥形琢面的周缘是圆形的。

37.根据权利要求25至36中的任一项所述的方法，进一步包括：将所述辐射提供到衍射目标上并且在检测器处接收来自所述目标的衍射辐射。

38.根据权利要求37所述的方法，进一步包括：响应于在所述检测器处的所接收到的衍射辐射来确定两个或更多物体的对准。

39.根据权利要求25至36中的任一项所述的方法，其中所述辐射用数字或模拟数据进行编码。