CN112912352B - 光纤及其生产方法 - Google Patents

Abstract

一种光纤、用于形成光纤的制造中间体以及一种用于形成光纤的方法。所述方法包括：提供制造中间体(300)，所述制造中间体具有细长本体并且包括外管(308)和多个内管(304)，多个内管布置在外管内，多个内管围绕着孔(302)以一个或多个环形结构的形式布置并且至少部分地限定孔，孔沿着细长本体的轴向维度延伸穿过细长本体的孔，孔的边界限定制造中间体的内表面。方法还包括：使用蚀刻物质蚀刻制造中间体的内表面，并且沿着轴向维度拉制制造中间体以形成光纤。

Description

光纤及其生产方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年10月24日提交的EP申请18202368.9和于2018年11月5日提交的EP申请18204375.2的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及光纤、用于形成光纤的制造中间体以及形成光纤的方法。尤其地，本发明可以涉及具有至少一个延伸穿过其中的孔的光纤(该至少一个孔可以形成光纤的空芯或包层的一部分)。尤其地，本发明涉及具有一个或多个反谐振元件环的空芯光子晶体光纤(也称为空芯反谐振反射光纤)及其生产方法。根据本发明形成的光纤可以用在量测设备中，例如用在光刻设备中。

背景技术

光刻设备是一种被构造为将期望的图案施加到衬底上的机器。光刻设备可以用于例如集成电路(IC)的制造中。光刻设备可以例如在图案形成装置(例如，掩模)上将图案(常常也称为“设计布局”或“设计”)投影到设置在衬底(例如，晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。

为了将图案投影在衬底上，光刻设备可以使用电磁辐射。该辐射的波长确定了可以在衬底上形成的特征的最小大小。当前使用的典型波长是365nm(i线)、248nm、193nm和13.5nm。相较于使用例如波长为193nm的辐射的光刻设备，使用波长范围在4nm至20nm(例如6.7nm或13.5nm)内的极紫外(EUV)辐射的光刻设备可以用于在衬底上形成更小的特征。

低k1光刻可以用于处理尺寸小于光刻设备的经典分辨率极限的特征。在这种处理中，分辨率公式可以表示为CD＝k₁×λ/NA，其中λ是采用的辐射波长，NA是光刻设备中投影光学元件的数值孔径，CD是“临界尺寸”(通常是打印出的最小特征大小，但在这种情况下为半间距)，而k₁是经验分辨率因子。通常，k₁越小，就越难在衬底上再现与电路设计者计划的形状和尺寸类似的图案，以实现特定电气功能性和性能。为了克服这些困难，可以将复杂的微调步骤应用于光刻投影设备和/或设计布局。这些包括，例如但不限于，NA的优化、定制照射方案、相移图案形成装置的使用、设计布局的各种优化(诸如，设计布局中的光学邻近效应校正(OPC，有时也称为“光学和过程校正”))或其他通常限定为“分辨率增强技术”(RET)的方法。可替代地，可以使用用于控制光刻设备的稳定性的紧密控制环来改善低k₁下的图案的再现。

在光刻领域，可以在光刻设备内和光刻设备外部都使用许多测量系统。通常，这种测量系统可以使用辐射源以辐照目标，并且可以使用检测系统来测量从目标散射的入射辐射的一部分的至少一种性质。在光刻设备外部的测量系统的示例是检查设备(也称为量测设备)，该检查设备可以用于确定先前由光刻设备投影到衬底上的图案的性质。这种外部检查设备可以例如包括散射仪。可以设置在光刻设备内的测量系统的示例包括：形貌测量系统(也称为水平传感器)；位置测量系统(例如，干涉装置)，用于确定掩模版或晶片平台的位置；以及对准传感器，用于确定对准标记的位置。这些测量装置可以使用电磁辐射来执行测量。这种测量系统还可以使用光纤，例如，来进行电磁辐射的输送或电磁辐射的生成。可能期望提供用于生产光纤的替代方法(以及通过这种方法生产的光纤)。可能期望这种替代方法和光纤至少部分地解决与现有技术布置相关联的一个或多个问题，无论是否在本文中进行了识别。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于形成光纤的方法，其中，该方法包括：提供具有细长本体并且包括外管和多个内管的制造中间体，该多个内管布置在外管中，该多个内管围绕着孔以一个或多个环形结构布置并且至少部分地限定了孔，该孔沿着细长本体的轴向维度延伸穿过细长本体，孔的边界限定了制造中间体的内表面；使用蚀刻物质蚀刻制造中间体的内表面；以及沿着轴向维度拉制制造中间体以形成光纤，光纤是空芯反谐振反射光纤，该空芯反谐振反射光纤包括由内管形成的多个反谐振元件。

根据本发明的第一方面的方法涉及光纤的制作，光纤具有本体，该本体具有延伸穿过本体的孔。有利地，使用蚀刻物质蚀刻制造中间体的内表面起到从制造中间体的内表面去除污染物的作用，从而提高内表面的质量和光滑度。进而，这减少了在使用时沿着光纤传播的辐射的吸收和/或散射。进而，这减少了可以由这种辐射的吸收和/或散射引起的对光纤的损坏量。蚀刻制造中间体的内表面还起到减小存在于材料表面中的应力的作用，该应力可能是由先前对表面的处理(例如，在制造中间体的制作步骤期间)引起的。去除受应力影响的表面的顶部会导致表面的特性会更类似于块状材料的特性，从而进一步增加所得光纤的损坏阈值，并且还可能导致更好的机械性能，例如，通过去除微裂纹。

要了解，细长本体是在一个维度上比在其他两个维度上长的本体。还要了解，如本文所使用的，细长本体最长的维度可以称为本体的轴向维度。相似地，细长本体的垂直于轴向维度的维度可以称为径向维度。

制造中间体的孔可以称为空芯，并且一旦已经将制造中间体拉制成光纤，则这将提供光纤的空芯。围绕空芯的内管可以被认为提供了包层部。包层部包括多个内管，一旦已经将制造中间体拉制成光纤，该内管将提供反谐振元件，以制导辐射穿过所述光纤的空芯。外管可以称为围绕并支撑包层部的支撑部。

要了解，被蚀刻表面的光滑度取决于蚀刻深度(进而，这取决于蚀刻方法，包括蚀刻物质的类型和浓度以及蚀刻过程的持续时间)。对制造中间体执行蚀刻步骤的优点在于，制造中间体的径向维度大于光纤本身的径向维度。因此，可以将制造中间体的内表面蚀刻至比可以蚀刻由这种制造中间体形成的光纤的深度更大的深度，从而使表面更光滑和/或达到化学污染物的浓度较小的深度。

首先使用蚀刻物质蚀刻制造中间体的内表面然后随后拉制制造中间体以形成光纤的另一优点是在内表面上残留的任何污染(化学污染和物理污染)在该过程的拉制步骤中都被延伸了，因此进一步提高了光纤的孔表面的质量。

在制造中间体上执行蚀刻步骤的另一个优点是制造中间体的轴向维度小于光纤的轴向维度。结果，与光纤的内表面相比，可以更容易和/或均匀地使蚀刻物质与制造中间体的内表面接触。由于蚀刻区域的规模更小，这提供了更容易的蚀刻过程，并且对过程进行了更好的控制。

制造中间体是在生产光纤的过程中获得的中间体形式。制造中间体可以由光纤的预制件形成，并且可以被拉制成光纤。制造中间体可以称为藤料。

沿着制造中间体的轴向维度的孔可以被认为提供了光纤的空芯(并且例如可以大体上位于细长本体的中央部分中)。可替代地，沿着制造中间体的轴向维度的孔可以位于细长本体的外面部分中，并且可以被认为提供了在光纤的包层部内的结构。

蚀刻可以从制造中间体的内表面(并且，进而，从所得的光纤)去除化学污染物和物理污染物。示例性物理杂质包括划痕、缺陷和微裂纹。示例性化学污染物包括杂质、污垢和有机材料、指纹、油等。从表面去除化学污染物和物理污染物(诸如杂质或划痕)可能会在表面下方暴露出其他化学和/或物理污染物。示例包括位于表面下方的新的化学污染物或深裂纹和划痕。进一步的蚀刻也可以去除这种化学和/或物理杂质。

对制造中间体执行蚀刻步骤的另一个优点是可以实现所得光纤的反谐振元件的更小的壁。进而，这改善了所得光纤的制导。

多个内管围绕着空芯以单个环形结构的形式布置，使得每个内管不与任何其他内管接触。根据本发明的第一方面的制造光纤的方法对于这种布置特别有利，该布置包括多个内管(这些内管在使用时将形成反谐振元件)，这些内管布置成使得每个内管不与任何其他内管接触。这是因为将要形成反谐振元件的壁不与相邻反谐振元件的那些壁接触，因此壁可以被蚀刻剂均匀地蚀刻。相反，相邻反谐振元件接触的光子晶体光纤几何形状将具有厚度增加的区域(可以称为节点)，在该区域中，反谐振元件的壁彼此接触，并且此外，通常，这种节点对连接它们的壁部的蚀刻方式会有所不同。在极端的示例中，Kagome光纤设置有互相连接的壁网，这些壁在节点之间延伸。当蚀刻这种布置时，即使壁部被均匀地蚀刻，由于节点的存在，被蚀刻的孔的内部形状也会变形。这种变形将降低在由制造中间体形成的光纤的空芯内的辐射制导。此外，这种变形的程度将随着蚀刻的深度而增加。相反，反谐振元件被布置为使得每个反谐振元件不与任何其他反谐振元件接触的布置则不会遭受这种变形。结果，对于这种实施例，可以实现更深的蚀刻深度，而不会负面影响所得光纤的光学特性(特别是不会负面影响经过光纤的光学限制或制导)。如已经讨论的，增加的蚀刻深度还会改善所得光纤的光学特性。因此，可以认为在以下方面之间存在协同作用：(i)存在一种布置，其中，反谐振元件被布置为使得每个反谐振元件不与任何其他反谐振元件接触；以及(ii)首先使用蚀刻物质蚀刻制造中间体的内表面，随后拉制制造中间体以形成光纤。这种布置是特别有利的。

通过沿着轴向维度拉制制造中间体，制造中间体的垂直于轴向维度的尺寸可以减小至少10倍。在一些实施例中，制造中间体的垂直于轴向维度的尺寸可以减小至少20倍。在一些实施例中，制造中间体的垂直于轴向维度的尺寸可以减小至少50倍。

随着制造中间体沿着轴向维度被拉制并且其沿着轴向方向的长度增加，细长本体的壁的厚度将减小。当拉制过程导致正常或简单缩放时，所有垂直于轴向维度的尺寸都会减小相同的倍数。如果垂直于轴向维度的尺寸减小了f倍，则轴向维度将增大f²倍(因为材料守恒)。因此，细长本体的壁的厚度比光纤的壁的厚度大f倍。进而，有利地，首先蚀刻制造中间体然后将其拉制以形成光纤允许蚀刻过程蚀刻至为了获得质量相当的光纤而必须蚀刻光纤的深度的f倍(如果您选择先拉制然后蚀刻)的深度。

在一些实施例中，蚀刻可以包括深蚀刻过程。

本领域技术人员要了解，可以观察到所得光纤的改善特性的最佳蚀刻深度可以因制造中间体变化，并且通常将取决于多种因素。这种因素包括例如以下任何一项：形成细长本体的材料(例如玻璃)的类型和纯度(这可以限定随深度变化的污染物的分布)；形成制造中间体或部分制造中间体的初始玻璃管的表面粗糙度；和/或制造中间体的处理和制作方法。一方面，可能希望蚀刻至更大的深度以去除更多的污染物。另一方面，最佳蚀刻深度可能受到被蚀刻部分的机械稳定性的限制。例如，可能希望确保蚀刻不会太深以至于所得制造中间体缺乏足够的被拉制成光纤的机械稳定性。

本领域技术人员要了解，深蚀刻过程意在表示一种蚀刻过程，其中蚀刻深度足够深以至于进一步去除材料不会导致从制造中间体得到的光纤的特性的显著改善。在化学污染的情况下，这可以对应于最佳深度，超过该最佳深度，随深度变化的污染物浓度达到平稳状态。对于诸如划痕和微裂纹等物理污染物，这可以对应于最佳深度，超过该最佳深度，表面粗糙度达到平稳状态和/或划痕的进一步扩宽不会导致所得光纤的光学特性(例如其光学损坏阈值)的进一步改善。

蚀刻制造中间体而不是例如蚀刻光纤的优点在于，随着更多材料可获得，可以执行更深的蚀刻。因此，蚀刻过程能够例如通过蚀刻掉在污染物附近的区域中发生的污染物的影响来更彻底地去除污染物。可以通过深蚀刻过程去除的示例缺陷包括在表面缺陷周围存在的非桥键氧空穴中心(NBOHC)、氧不足中心(ODC)等。

对制造中间体的内表面的蚀刻可以包括湿法化学蚀刻过程。

使用湿法化学蚀刻的优点在于通过控制形成蚀刻物质的溶液的浓度来控制蚀刻过程的能力。另一优点可以是，相对于气体蚀刻物质，相对容易控制液体蚀刻物质。将湿法蚀刻用于制造中间体的优点是，制造中间体的尺寸足够紧凑，从而可以将其放置在包括用于蚀刻的蚀刻物质的容器中。使用湿法化学蚀刻的其他优点包括，湿法化学蚀刻使用简单的装置，例如简单的蚀刻浴，可以实现高蚀刻速率，并提供高选择性。

对制造中间体的内表面的蚀刻可以包括液体浸没、毛细管填充、加压填充或喷雾蚀刻中的一种。与光纤相比，这种插入方法更易于应用于制造中间体，这是由于制造中间体中的孔相对于光纤而言长度相对较短且直径较大。

蚀刻物质可以例如包括HF、HF和HNO₃的混合物、或KOH中的一种。已知这些物质可以蚀刻SiO₂，因此可以用于蚀刻制造中间体的内表面。

该方法可以在室温下执行。不需要升高的温度来执行该方法使得该方法更容易且更便宜地执行。

可替代地，该方法可以在受控环境中执行，例如在受控温度条件、压力条件和/或受控环境气体组成下。这可以提供对蚀刻过程的增强控制。

对制造中间体的内表面的蚀刻可以包括干法化学蚀刻。

干法化学蚀刻可以使用气态蚀刻物质。例如，蚀刻物质可以包括氟化氢(HF)气体。使用HF气体执行蚀刻提供了湿法蚀刻的替代方案，从而在不需要湿法蚀刻的情况下执行该方法。也可以使用能够蚀刻制造中间体的内表面的材料的其他气体。

该方法还可以包括：清洁制造中间体，以便从孔内至少部分地去除蚀刻物质和/或蚀刻过程的任何产物。

要了解，清洁制造中间体以至少部分地从孔内去除蚀刻物质的步骤发生在蚀刻步骤之后，并且可以例如发生在拉制步骤之前。清洁制造中间体的步骤可以包括以下任一项：使用液体冲洗孔；在真空室中干燥制造中间体；和/或在烘箱中烘烤制造中间体。

该方法还可以包括使用蚀刻物质来蚀刻制造中间体的一个或多个内管的内表面。

该方法还可以包括：阻塞一个或多个内管的端部，使得所述内管的内表面不被蚀刻物质蚀刻。

在这种实施例中，仅蚀刻限定制造中间体的空芯的表面。对制造中间体的空芯的这种选择性蚀刻是有益的，因为由内管限定的毛细管腔可能相对较小，并且因此可能难以以足够的精确度来控制所述内管内的蚀刻过程以确保内管的壁部具有均匀的厚度。进而，这些壁部的均匀厚度可能导致从制造中间体拉制出的光纤的中空腔内的制导辐射的限制更差。

使用蚀刻物质蚀刻制造中间体的内表面可以包括选择性地蚀刻多个孔中的一些但不是所有孔的内表面。

可替代地，使用蚀刻物质蚀刻制造中间体的内表面可以包括蚀刻多个孔中的每一个孔的内表面。

光纤是空芯反谐振反射光纤。例如，光纤可以包括以下任何一种：单环空芯光纤；或嵌套管空芯光纤。

使用蚀刻物质蚀刻制造中间体的内表面可以包括：优先蚀刻制造中间体的内表面的一个或多个部分，该一个或多个部分与光纤的在使用时与传播经过光纤的光具有显性接触或相互作用的一个或多个部分相对应。

该方法还可以包括蚀刻制造中间体的外表面。

根据本发明的第二方面，提供了一种根据本发明的第一方面的方法形成的光纤。

光纤可以是充气光纤。气体可以是原子气体、分子气体、或两者的混合物。

要了解，如现在所讨论的，根据本发明的第二方面的光纤(由本发明的第一方面形成)可以与现有技术的光纤区分开。例如，将根据本发明的第二方面的光纤与现有技术的光纤区分开的一种方式是监测沿着光纤传播的辐射的侧向散射。在现有技术的光纤中(来自未蚀刻的制造中间体)，表面粗糙度和划痕可能表现为散射点，这些散射点在光沿着光纤传播时对光进行散射。如果光的波长在可见范围内，则这些散射点对于合适的检测器甚至人眼都是可见的。相反，根据本发明的第二方面的光纤(即，从蚀刻的制造中间体中拉制出的)将具有更少数量的这些散射点。因此，通过监测从光纤散射的辐射量，可以将根据本发明的第二方面的光纤与现有技术的光纤区分开。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于形成光纤的制造中间体，在沿着轴向维度拉制制造中间体以形成光纤之前，根据本发明的第一方面的方法将该制造中间体形成为中间体。

根据本发明的第四方面，提供了一种超连续谱辐射源，包括：辐射源，可操作以产生辐射束；以及根据本发明的第一方面的方法形成的光纤，其中，该光纤被配置为接收辐射束并且加宽该脉冲辐射束的光谱以生成超连续谱辐射束。

辐射束可以是脉冲辐射束或连续波辐射束，例如激光束。光纤可以是充气光纤。

根据本发明的第五方面，提供了一种包括根据本发明的第一方面的方法形成的光纤的光刻设备。

根据本发明的第六方面，提供了一种包括根据本发明的第一方面的方法形成的光纤的量测设备。

本发明的任何上述方面可以根据需要包括本发明的一个或多个其他方面的一个或多个特征。

附图说明

现在参照随附的示意图仅以示例的方式描述本发明的实施例，在图中：

-图1描绘了光刻设备的示意概图；

-图2描绘了光刻单元的示意概图；

-图3描绘了整体光刻的示意图，表示了三种关键技术之间的协作以优化半导体制造；

-图4描绘了量测设备的示意图；

-图5描绘了形貌测量系统的示意图；

-图6描绘了对准传感器的示意图；

-图7描绘了表示形成光纤的方法中的步骤的流程图；

-图8描绘了制造中间体的示意图；

-图9(a)、9(b)和9(c)描绘了与形成预制件有关的形成光纤的过程中的步骤的示意图；

-图10描绘了从光纤的预制件形成制造中间体的示意图；

-图11(a)、11(b)和11(c)描绘了制造中间体的示例配置的示意图；

-图12是空芯制造中间体在横向平面(即垂直于制造中间体的轴线)中的示意性截面图；以及

-图13描绘了宽带辐射源的示意图。

具体实施方式

在本文档中，术语“辐射”和“束”被用于涵盖所有类型的电磁辐射，包括紫外线辐射(例如，波长为365、248、193、157或126nm)和EUV(极远紫外辐射，例如波长在约5-100nm范围内)。如本文中所使用的术语“掩模版”、“掩模”或“图案形成装置”可以被广义地解释为是指一种通用图案形成装置，其可被用于赋予进入的辐射束图案化的横截面，对应于将在衬底的目标部分中创建的图案。在这种情况下，也可以使用术语“光阀”。除了经典的掩模(透射或反射的、二进制的、相移的、混合的等)以外，其他这种图案形成装置的示例还包括可编程镜阵列和可编程LCD阵列。

图1示意性地描绘了光刻设备LA。光刻设备LA包括：照射系统(也称为照射器)IL，被配置为调节辐射束B(例如，UV辐射、DUV辐射或EUV辐射)；掩模支撑件(例如，掩模台)T，被构造为支撑图案形成装置(例如，掩模)MA并且连接到第一定位器PM，该第一定位器PM被配置为根据某些参数准确地定位图案形成装置MA；衬底支撑件(例如，晶片台)WT，被构造为保持衬底(例如，涂有抗蚀剂的晶片)W并且连接到第二定位器PW，该第二定位器W被构造为根据某些参数准确地定位衬底支撑件WT；以及投影系统PS(例如，折射投影透镜系统)PS，被配置为将图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如，包括一个或多个管芯)上。

在操作中，照射系统IL从辐射源SO(例如，经由束传送系统BD)接收辐射束。照射系统IL可以包括各种类型的光学部件，诸如折射的、反射的、磁性的、电磁的、静电的和/或其他类型的光学部件、或其任何组合，用于引导、整形和/或控制辐射。照射器IL可以被用于调节辐射束B以使其在图案形成装置MA的平面处的横截面中具有期望的空间和角度强度分布。

本文所使用的术语“投影系统”PS应该被广义地解释为涵盖各种类型的投影系统，包括折射的、反射的、反射折射的、变形的、磁性的、电磁的和/或静电的光学系统、或其任何组合，以适于所使用的曝光、和/或其他因素(诸如使用浸没液体或使用真空)。本文中对术语“投影透镜”的任何使用可以被认为与更通用的术语“投影系统”PS同义。

光刻设备LA可以是衬底的至少一部分可以被具有相对高的折射率的液体(例如水)覆盖的类型，以填充投影系统PS和衬底W之间的空间，这可以称为浸没式光刻。在US6952253中给出了关于浸没技术的更多信息，该案通过引用并入本文。

光刻设备LA也可以是具有两个或更多个衬底支撑件WT的类型(也称为“双平台”)。在这种“多平台”机器中，衬底支撑件WT可以并行使用，和/或可以在位于其中一个衬底支撑件WT上的衬底W上进行准备随后曝光衬底W的步骤，同时另一衬底支撑件WT上的另一衬底W用于曝光在另一衬底W上的图案。

除了衬底支撑件WT之外，光刻设备LA可以包括测量平台。测量平台布置成保持传感器和/或清洁装置。传感器可以布置为测量投影系统PS的性质和/或辐射束B的性质。测量平台可以保持多个传感器。清洁装置可以布置成清洁光刻设备的一部分，例如投影系统PS的一部分或提供浸没液体的系统的一部分。当衬底支撑件WT远离投影系统PS时，测量平台可以在投影系统PS下方移动。

在操作中，辐射束B入射在图案形成装置上，例如，掩模MA，掩模MA被保持在掩模支撑件T上，并被图案形成装置MA上的图案(即，设计布局)图案化。在穿过掩模MA后，辐射束B经过投影系统PS，该投影系统PS将辐射束B聚焦到衬底W的目标部分C上。借助第二定位器PW和位置测量系统IF，可以准确地移动衬底支撑件WT，例如，以便将不同的目标部分C定位在辐射束B的路径中的聚焦和对准位置处。相似地，第一定位器PM和可能的另一位置传感器(在图1中未明确描绘)可以被用于相对于辐射束B的路径准确地定位图案形成装置MA。可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置MA和衬底W。尽管如图所示的衬底对准标记P1、P2占据了专用目标部分，但是它们可以位于目标部分之间的空间中。当衬底对准标记P1、P2位于目标部分C之间时，它们称为划线对准标记。

如图2所示，光刻设备LA可以形成光刻单元LC的一部分，该光刻单元LC有时也称为光刻胞或光刻(litho)簇，其常常还包括在衬底W上执行预曝光和后曝光处理的设备。常规来说，这些包括：用于沉积抗蚀剂层的旋涂机SC、使曝光的抗蚀剂显影的显影剂DE、激冷板CH和烘烤板BK，例如用于调节衬底的温度W，例如用于调节抗蚀剂层中的溶剂。衬底处理器或机械手RO从输入/输出端口I/O1、I/O2拾取衬底W，在不同的处理设备之间移动衬底W，并将衬底W传送到光刻设备LA的进料台LB。光刻单元中的装置(常常也统称为轨道)通常受轨道控制单元TCU的控制，轨道控制单元TCU本身可以由管理控制系统SCS控制，SCS也可以控制光刻设备LA，例如经由光刻控制单元LACU。

为了使由光刻设备LA曝光的衬底W正确且一致地被曝光，需要检查衬底以测量图案化结构的性质，诸如后续层之间的重叠误差、线厚度、临界尺寸(CD)等。为此目的，检查工具(未显示)可能被包括于光刻单元LC中。如果检测到误差，例如，可以对后续衬底的曝光或待在衬底W上执行的其他处理步骤进行调整，特别是如果在同一批次或批量的其他衬底W仍待曝光或处理之前进行检查。

检查设备也可称为量测设备，被用于确定衬底W的性质，特别是不同衬底W的性质如何变化，或与同一衬底W的不同层相关联的性质如何在层间发生变化。检查设备可以替代地被构造为识别衬底W上的缺陷，并且例如可以是光刻单元LC的一部分，或者可以被集成到光刻设备LA中，或者甚至可以是单独的装置。检查设备可以测量潜像(在曝光后在抗蚀剂层中的图像)、半潜影(在后曝光焙烤步骤PEB后在抗蚀剂层中的图像)、或经显影后的抗蚀剂图像(其中已去除了抗蚀剂的曝光或未曝光部分)上的性质，或者甚至在被蚀刻图像上(在诸如蚀刻等图案转印步骤之后)的性质。

通常，光刻设备LA中的图案化过程是该处理中最关键的步骤之一，该处理要求在衬底W上进行结构的尺寸确定和放置的高精确度。为了确保这种高精确度，可以将三个系统组合成一个所谓的“整体”控制环境，如图3示意地示出的。这些系统之一是光刻设备LA，其(虚拟地)连接到量测工具MT(第二系统)和计算机系统CL(第三系统)。这种“整体”环境的关键是优化这三个系统之间的协作以增强整个处理窗口并提供紧密的控制回路以确保由光刻设备LA执行的图案化停留在处理窗口内。过程窗口限定了一定范围的过程参数(例如，剂量、焦点、重叠)，在该过程参数范围内，特定的制造过程会得出定义的结果(例如，功能半导体器件)，通常允许光刻过程或图案化过程中的过程参数在该过程参数范围内变化。

计算机系统CL可以使用要被图案化的设计布局(的一部分)，以预测使用哪种分辨率增强技术，并执行计算光刻模拟和计算以确定哪些掩模布局和光刻设备设置可以实现图案化过程的最大的总体处理窗口(在图3中由第一标尺SC1中的双箭头所描绘)。通常，分辨率增强技术布置为匹配光刻设备LA的图案化可能性。计算机系统CL还可以用于检测光刻设备LA当前正在处理窗口内何处操作(例如，使用来自量测工具MT的输入)，以预测是否由于例如次佳处理而存在缺陷(在图3中由第二标尺SC2中指向“0”的箭头所示)。

量测工具MT可以向计算机系统CL提供输入以实现准确的模拟和预测，并且可以向光刻设备LA提供反馈以识别可能的漂移，例如，在光刻设备LA的校准状态(在图3中由第三标尺SC3中的多个箭头所描绘)下的漂移。

在光刻过程中，期望对所创建的结构频繁地进行测量，例如，以进行过程控制和验证。进行这种测量的工具通常称为量测工具MT。已知用于进行这种测量的不同类型的量测工具MT，包括扫描电子显微镜或各种形式的散射仪量测工具MT。散射仪是多功能仪器，其通过将传感器置于散射仪物镜的光瞳或与光瞳的共轭平面上(这些测量通常称为基于光瞳的测量)或者通过将传感器置于图像平面或与图像平面共轭的平面上(在这种情况下，这些测量通常称为基于图像或场的测量)，来测量光刻过程的参数。在美国专利申请US20100328655、US2011102753A1、US20120044470A、US20110249244、US20110026032或EP1,628,164A中进一步描述了这种散射仪和相关联的测量技术，其全部内容通过引用并入本文。前述散射仪可以使用来自软X射线的并且可见到近红外波长范围的光来测量光栅。

已知散射仪的示例通常依赖于提供专用量测目标，诸如填充不足的目标(目标，其形式为简单的光栅或在不同层中重叠的光栅，目标足够大使得测量束生成小于光栅的斑点)或过度填充的目标(从而使照射斑点部分地或完全地包含目标)。此外，使用量测工具，例如照射填充不足的目标(诸如光栅)的角分辨散射仪，允许使用所谓的重构方法，在该重构方法中，可以通过模拟散射辐射与目标结构的数学模型的相互作用来计算光栅的性质，并将模拟结果与测量结果进行比较。调整模型的参数，直到模拟的相互作用产生类似于从实际目标观察到的衍射图案为止。

在第一实施例中，散射仪MT是角分辨散射仪。在这种散射仪中，可以将重构方法应用于所测量的信号以重构或计算光栅的性质。例如，可以通过模拟散射辐射与目标结构的数学模型的相互作用，并将模拟结果与测量结果进行比较，来进行这种重构。调整数学模型的参数，直到模拟的相互作用产生类似于从实际目标观察到的衍射图案为止。

在第二实施例中，散射仪MT是光谱散射仪MT。在这种光谱散射仪MT中，由辐射源发射的辐射被引导到目标上，并且来自目标的反射或散射辐射被引导到光谱仪检测器，该光谱仪检测器测量镜面反射辐射的光谱(即，根据波长，测量强度)。根据该数据，例如通过严格耦合波分析和非线性回归或通过与模拟的光谱库进行比较，可以重构产生检测到的光谱的目标的结构或轮廓。

在第三实施例中，散射仪MT是椭圆偏振散射仪。椭圆偏振散射仪允许通过测量针对每个偏振态的散射辐射来确定光刻过程的参数。这种量测设备通过在量测设备的照射部分中使用例如适当的偏振滤光器来发射偏振光(诸如线性的、圆形的或椭圆形的)。适用于量测设备的源也可以提供偏振辐射。在美国专利申请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和13/891,410中描述了现有椭圆偏振散射仪的各种实施例，其全部内容通过引用并入本文。

在散射仪MT的一个实施例中，散射仪MT适于通过测量反射光谱和/或检测配置中的不对称性来测量两个未对准的光栅或周期性结构的重叠，该不对称性与该重叠的程度有关。两个(通常是重叠的)光栅结构可以被应用在两个不同的层(不一定是连续的层)中，并且可以被形成在晶片上基本相同的位置处。散射仪可以具有例如在共同拥有的专利申请EP1,628,164A中描述的对称检测配置，使得任何不对称性都是明显可区分的。这提供了一种测量光栅中未对准的直接的方法。通过周期性结构的不对称性来测量包含作为目标的周期性结构的两个层之间的重叠误差的其他示例可以在PCT专利申请公开WO2011/012624或美国专利申请US 20160161863中找到，其全部内容通过引用并入本文。

其他感兴趣的参数可以是焦点和剂量。如美国专利申请US2011-0249244中描述的，可以通过散射测定法(或可替代地通过扫描电子显微镜)同时确定焦点和剂量，其全部内容通过引用并入本文。可以使用单个结构，该结构对于焦点能量矩阵(FEM，也称为焦点曝光矩阵)中的每个点具有关键尺寸和侧壁角度测量的唯一组合。如果临界尺寸和侧壁角度的这些唯一组合可用，则可以从这些测量中唯一地确定焦点和剂量值。

量测目标可以是复合光栅的整体，其通过光刻过程形成，主要形成在抗蚀剂中，但是也可以在例如蚀刻过程之后形成。通常，光栅中结构的间距和线宽很大程度上取决于测量光学元件(尤其是光学元件的NA)，以便能够捕获来自量测目标的衍射级。如前所指示的，衍射信号可以用于确定两个层之间的偏移(也称为“叠加”)，或可以用于重构光刻过程所产生的至少部分原始光栅。该重构可以用于提供光刻过程的质量的指导，并且可以用于控制光刻过程的至少一部分。目标可以具有更小的子分段，该子分段被配置为模仿目标中设计布局的功能部分的尺寸。由于该子分段，目标的行为将与设计布局的功能部分更加相似，从而使总体过程参数测量更好地类似于设计布局的功能部分。可以在填充不足模式或过度填充模式下测量目标。在填充不足模式下，测量束生成比整个目标小的斑点。在过度填充模式下，测量束生成比整个目标大的斑点。在这种过度填充模式下，也可能同时测量不同的目标，从而同时确定不同的处理参数。

使用特定目标的光刻参数的总体测量质量至少部分地由用于测量该光刻参数的测量选配方案确定。术语“衬底测量选配方案”可以包括测量本身的一个或多个参数、被测量的一个或多个图案的一个或多个参数、或两者。例如，如果在衬底测量选配方案中使用的测量是基于衍射的光学测量，则测量的一个或多个参数可以包括辐射的波长、辐射的偏振、相对于衬底的辐射入射角、相对于衬底上的图案的辐射取向等。选择测量选配方案的其中一个标准可以是，例如，其中一个测量参数对处理变化的敏感性。在美国专利申请US2016-0161863和公开的美国专利申请US 2016/0370717A1中描述了更多示例，其全部内容通过引用并入本文。

图4中描绘了一种量测设备，诸如散射仪。该量测设备包括将辐射投影到衬底6上的宽带(白光)辐射投影仪2。反射或散射的辐射被传递到光谱仪检测器4，光谱仪检测器4测量镜面反射辐射的光谱10(即，根据波长检测强度)。根据该数据，例如通过严格耦合波分析和非线性回归或通过与如图4底部所示的模拟的光谱库进行比较，可以由处理单元PU(例如，处理单元)重构产生检测到的光谱的结构或轮廓。通常，对于重构，该结构的一般形式是已知的，并且根据制作该结构的过程的知识设定一些参数，仅有该结构的几个参数需要从散射测量数据确定。这种散射仪可以配置为正入射散射仪或斜入射散射仪。

可以被集成在光刻设备中的形貌测量系统、水平传感器或高度传感器被布置为测量衬底(或晶片)的顶表面的形貌。可以从这些测量生成衬底的形貌的映射图，也称为高度图，其指示随在衬底上的位置而变化衬底的高度。高度图随后可以用于在将图案转印到衬底上期间校正衬底的位置，以便在衬底上的适当聚焦的位置处提供图案形成装置的空间图像。要理解，在该上下文中，“高度”是指明显在衬底的平面之外的尺寸(也称为Z轴，见图1)。通常，水平或高度传感器在固定位置(相对于其本身的光学系统)执行测量，并且衬底与水平或高度传感器的光学系统之间的相对移动导致在整个衬底上的位置进行高度测量。

图5中示意性地示出了本领域中已知的水平或高度传感器LS的示例，该图仅图示了操作原理。在该示例中，水平传感器包括光学系统，该光学系统包括投影单元LSP和检测单元LSD。投影单元LSP包括辐射源LSO，该辐射源LSO提供入射到投影单元LSP的投影光栅PGR上的辐射束LSB。辐射源LSO可以是例如窄带或宽带辐射源，诸如超连续谱光源，偏振的或非偏振的、脉冲的或连续的，诸如偏振或非偏振激束。辐射源LSO可以包括具有不同颜色或波长范围的多个辐射源，诸如多个LED。水平传感器LS的辐射源LSO不限于可见辐射，而是可以附加地或可替代地包括UV和/或IR辐射以及适于从衬底表面反射的任何波长范围。

投影光栅PGR是包括周期性结构的周期性光栅，该周期性结构导致辐射束BE1具有周期性变化的强度。强度周期性变化的辐射束BE1被引导向衬底W上的测量位置MLO，相对于与入射衬底表面垂直的轴线(Z轴)具有入射角ANG，入射角ANG在0度到90度之间，通常在70度到80度之间。在测量位置MLO处，图案化的辐射束BE1被衬底W反射(由箭头BE2指示)，并且被引导向检测单元LSD。

为了确定测量位置MLO处的高度水平，水平传感器还包括检测系统，该检测系统包括检测光栅DGR、检测器DET和用于处理检测器DET的输出信号的处理单元(未示出)。检测光栅DGR可以与投影光栅PGR相同。检测器DET产生检测器输出信号，该检测器输出信号指示接收到的光，例如指示接收到的光的强度，诸如光电检测器；或者表示接收到的强度的空间分布，诸如照相机。检测器DET可以包括一种或多种检测器类型的任何组合。

借助于三角测量技术，可以确定在测量位置MLO处的高度水平。检测到的高度水平通常与由检测器DET测量的信号强度有关，该信号强度具有周期性，该周期性尤其取决于投影光栅PGR的设计和(倾斜)入射角ANG。投影单元LSP和/或检测单元LSD可以包括沿图案化的辐射束的路径的、在投影光栅PGR和检测光栅DGR之间的其他光学元件，诸如透镜和/或反射镜(未示出)。在实施例中，可以省略检测光栅DGR，并且可以将检测器DET放置在检测光栅DGR所在的位置。这种配置提供了对投影光栅PGR的图像的更直接的检测。为了有效地覆盖衬底W的表面，可以将水平传感器LS配置为将测量束BE1的阵列投影到衬底W的表面上，从而生成测量区域MLO或覆盖更大测量范围的斑点的阵列。

例如，在US7265364和US7646471中公开了一般类型的各种高度传感器，两者均通过引用并入本文。在US2010233600A1中公开了使用UV辐射而不是可见辐射或红外辐射的高度传感器，其通过引用并入本文。在WO2016102127A1(其通过引用并入本文)中，描述了紧凑型高度传感器，其使用多元检测器来检测和识别光栅图像的位置，而不需要检测光栅。

位置测量系统可以包括适于确定衬底支撑件WT的位置的任何类型的传感器。位置测量系统可以包括适于确定掩模支撑件T的位置的任何类型的传感器。传感器可以是光学传感器，诸如干涉仪或编码器。位置测量系统可以包括干涉仪和编码器的组合系统。传感器可以是另一类型的传感器，诸如磁传感器、电容传感器或电感传感器。位置测量系统可以确定相对于参照物(例如，量测系或投影系统PS)的位置。位置测量系统可以通过测量位置或通过测量位置的时间导数(例如，速度或加速度)来确定衬底台WT和/或掩模支撑件T的位置。

在复杂器件的制造中，通常执行许多光刻图案化步骤，从而在衬底上的连续层中形成功能特征。因此，光刻设备的性能的关键方面是能够相对于在先前层中(通过相同的设备或不同的光刻设备)所铺设的特征正确且精确地放置所施加的图案。为此，衬底设置有一组或多组标记。每个标记都是一种结构，其位置可以在以后使用位置传感器(通常是光学位置传感器)进行测量。位置传感器可以称为“对准传感器”，并且标记可以称为“对准标记”。

光刻设备可以包括一个或多个(例如，多个)对准传感器，通过该对准传感器可以准确地测量设置在衬底上的对准标记的位置。对准(或位置)传感器可以使用光学现象，诸如光的衍射和干涉，以从形成在衬底上的对准标记获得位置信息。当前光刻设备中使用的对准传感器的示例基于如US6961116中描述的自参考干涉仪。例如，如US2015261097A1中所公开的，已经开发了位置传感器的各种增强和修改。所有这些出版物的内容均通过引用并入本文。

标记或对准标记可以包括一系列栅条，这些栅条形成在设置在衬底上的层上或层中，或者(直接)形成在衬底中。栅条可以规则地间隔开，并且用作光栅线，使得标记可以被认为是具有众所周知的空间周期(节距)的衍射光栅。取决于这些光栅线的取向，可以设计标记以允许测量沿着X轴或沿着Y轴(其基本上垂直于X轴取向)的位置。包括相对于X轴和Y轴以+45度和/或-45度排列的栅条的标记允许使用US2009/195768A(其通过引用并入本文)中描述的技术进行组合式X和Y测量。

对准传感器用辐射的斑点光学地扫描每个标记，以获得诸如正弦波等周期性变化的信号。分析该信号的相位，以确定标记相对于对准传感器的位置，从而确定衬底相对于对准传感器的位置，而对准传感器相对于光刻设备的参考框架被固定。可以提供与不同的(粗略的和精细的)标记尺寸有关的所谓粗略和精细标记，使得对准传感器可以区分周期性信号的不同循环以及循环中的精确位置(相位)。不同间距的标记也可以用于此目的。

测量标记的位置还可以提供关于在其上例如以晶片栅格的形式被设置有标记的衬底的变形的信息。当衬底暴露于辐射时，衬底的变形可以由于例如将衬底静电夹持到衬底台和/或加热衬底而发生。

图6是诸如例如在US6961116中描述的已知对准传感器AS的实施例的示意框图，其通过引用并入本文。辐射源RSO提供一种或多种波长的辐射束RB，该辐射束RB通过将光学元件转向到标记(诸如位于衬底W上的标记AM)上作为照射斑点SP而被转向。在该示例中，转向光学元件包括斑点反射镜SM和物镜OL。照射标记AM的照射斑点SP的直径可以比标记本身的宽度稍小。

由标记AM衍射的辐射被准直(在该示例中，经由物镜OL)到信息承载束IB中。术语“衍射”旨在包括来自标记的零级衍射(可以称为反射)。自参考干涉仪SRI(例如，上面提到的US6961116中公开的类型)使束IB与其本身干涉，之后束被光电检测器PD接收。在辐射源RSO创建一个以上波长的情况下，可以包括附加的光学元件(未示出)以提供单独的束。如果需要，光电探测器可以是单个元件，或者它可以包括若干像素。光电探测器可以包括传感器阵列。

在该示例中包括斑点反射镜SM的转向光学元件还可以用于阻挡从标记反射的零级辐射，使得信息承载束IB仅包括来自标记AM的高阶衍射辐射(这对测量不是必不可少的，但可以提高信噪比)。强度信号SI被供应给处理单元APU。通过块SRI中的光学处理和单元APU中的计算处理的组合，输出衬底上相对于参考框架的X和Y位置的值。

所示类型的单个测量仅将标记的位置固定在与标记的一个间距相对应的特定范围内。将粗测技术与这种测量结合使用以识别正弦波的哪个时段是包含所标记的位置的时段。可以在不同的波长下以更粗和/或更细的级别重复相同的过程，用于提高准确性和/或用于鲁棒性地检测标记，而不考虑标记所用的材料以及标记所处位置上和/或下方的材料。可以光学地对波长进行复用和解复用，以便同时处理波长，和/或可以通过时分或频分对波长进行复用。

在该示例中，对准传感器和点SP保持静止，而衬底W在移动。对准传感器因此可以被牢固且准确地安装到参考框架，同时相对于参考框架有效地扫描标记AM。通过将其安装在衬底支撑件(例如，晶片台WT，见图1)上和控制衬底支撑件的移动的衬底定位系统(例如，第二定位器PW，见图1)中，来控制衬底W的移动。衬底支撑件位置传感器(例如，干涉仪，诸如干涉仪IF，见图1)测量衬底支撑件(未示出)的位置。在实施例中，在衬底支撑件上设置一个或多个(对准)标记。对设置在衬底支撑件上的标记的位置的测量允许校准由位置传感器确定的衬底支撑件的位置(例如，相对于对准系统所连接的框架)。对设置在衬底上的对准标记的位置的测量允许确定衬底相对于衬底支撑件的位置。

上述不同类型的设备使用源自辐射源的辐射。辐射可以是宽带辐射，例如，白光辐射。宽带辐射在例如对准标记测量系统、水平传感器、散射测量工具、位置测量系统IF、检查工具或其他传感器中可能特别有用。提供宽带辐射的辐射源可以是超连续谱源。由于高强度辐射传播经过合适的非线性光学介质而发生的各种非线性光学效应，可能会形成超连续谱。光学介质可以配置为引导泵浦辐射。泵浦辐射可以是电磁波。在其中实现非线性效应的光学介质可以是光纤，例如光子晶体光纤，或者可以是填充有气体的容器，例如，充气的中空光纤。光纤可以提供波导效应，以受控的方式制导辐射。为了实现非线性效应，可以提供高强度的泵浦辐射。可以在将辐射(例如来自泵浦源的辐射)限制在光纤的核心区域的光纤中实现超连续谱。光子晶体光纤尤其适于将辐射严格限制在光纤内部，并且因此可以用于局部地实现高辐射强度。

当辐射沿着光纤传播时，一些辐射可以被形成光纤的材料吸收和/或散射。这会损坏光纤，并且吸收和/或散射的能量越多(其依次取决于辐射的强度)，发生损坏的机会就越大。通常，只要辐射强度(即每单位面积的功率)低于该光纤的阈值，和/或如果光的光谱含量未落在光纤的材料遭受辐射诱导的损坏的范围内，则光纤将能够支持辐射。例如，由于高能光子(短波长辐射)，玻璃暴露于紫外线辐射可能会导致光学损坏和玻璃的暴晒。如果强度高于阈值和/或波长短到足以损坏光纤材料的辐射被耦合到光纤，则可能会损坏光纤。光纤的损坏阈值可以由光纤的性质来确定，诸如，例如光纤的材料和/或光纤的质量。在光被显著地限制或制导的光纤区域中，光纤材料和制作的质量尤其重要。这是因为吸收和/或散射的辐射量取决于这些区域中光纤的质量。在将光严格限制在小区域(这将增加辐射强度和/或辐射与光纤材料的重叠)的光纤中，增加损坏阈值对于提高光纤的性能和寿命可能尤其重要。在示例配置中，光纤可以是具有空芯或多个空芯的光子晶体光纤。影响光纤质量和损坏阈值的一个因素是光纤中存在的污染物和/或直接接触光的表面的粗糙度。这些可能是物理污染物(例如，缺陷、划痕、表面粗糙度)和/或化学污染物(例如，杂质、污垢、油、指纹)。污染物可能以更高的浓度出现在材料表面处或附近。在空芯光纤(光可以被限制在形成空芯边界的光纤的内表面处或附近)中，去除这些污染物对于增加性能和寿命可能尤其重要。

本发明的实施例涉及用于形成光纤的方法以及通过这种方法形成的光纤。这些光纤在制导高强度辐射束中可以具有特定的应用。例如，这些光纤可以形成超连续谱辐射源的一部分。本发明的一些实施例可以涉及这种超连续谱辐射源。这些超连续谱辐射源(其可以输出宽带辐射)可能在测量系统中具有特殊的应用。例如，这种超连续谱辐射源可以形成检查设备(也称为量测设备)的一部分，该检查设备可以在光刻设备的外部，并且可以用于确定由光刻设备投影到衬底上的图案的性质。这种外部检查设备可以例如包括散射仪。附加地或可替代地，超连续谱辐射源可以形成可以设置在光刻设备内的测量系统的一部分。这种内部测量系统可以包括以下任何一种：形貌测量系统(也称为水平传感器)；位置测量系统(例如，干涉装置)，用于确定掩模版或晶片平台的位置；或对准传感器，用于确定对准标记的位置。本发明的一些实施例可以涉及这种测量系统。

具有一个或多个孔的光纤，诸如空芯光子晶体光纤，可以被用作用于辐射的波导元件，并且可以附加地或可替代地用于辐射生成。形成光纤的过程可以包括若干步骤和中间形式。光纤可以由制造中间体212形成，制造中间体212随后可以被拉制以形成光纤。

根据本发明的第一实施例的方法100涉及光纤的制作，该光纤具有本体，该本体具有延伸穿过本体的孔，现在参考图7来描述方法100。

步骤102包括提供制造中间体。图8中示出了示例制造中间体212。制造中间体212具有细长本体218和沿着通过细长本体218的轴线220限定的轴向维度延伸穿过细长本体218的多个孔。孔217的每一个的边界限定了制造中间体212的内表面216。

步骤104包括蚀刻制造中间体212的内表面的至少一部分，例如，蚀刻由孔217的至少一个限定的内表面部分。这可以使用蚀刻物质来完成。

在步骤106中，通过沿着细长本体218的轴向维度拉制该制造中间体212来拉制成光纤。

使用蚀刻物质蚀刻制造中间体212的内表面216的优点在于，这具有从制造中间体212的内表面216去除污染物的效果，从而提高了内表面216的质量和光滑度。进而，这减少了在使用时沿着光纤传播的辐射的吸收和/或散射。进而，这通过减少由吸收和/或散射的辐射引起的损坏量，增加了光纤的损坏阈值。蚀刻制造中间体212的内表面216的作用还在于减小存在于制造中间体212的材料表面中的应力。该应力可能是由表面的机械处理(诸如表面的钻孔或铣削)引起的，或在拉制预制件以形成制造中间体212期间引起的(如下文进一步讨论)。去除受应力影响的表面会导致表面的性质会更类似于块状材料的性质。制造中间体212的内表面216和块状材料的类似度的增加减少了使用时传播经过光纤的辐射造成的损坏，从而增加了所得光纤的损坏阈值。

要了解，细长本体218是在本体的一个维度上比在其他两个维度上更长的本体。还要了解，如本文所使用的，细长本体218最长的维度可以称为本体的轴向维度。相似地，细长本体218的垂直于轴向维度并且穿过轴线220的维度可以称为径向维度。尽管此处对轴向维度和径向维度的定义是针对制造中间体212提出的，但要了解，类似的定义也适用于形成制造中间体212的物体(例如，可以将其称为预制件)和由制造中间体212形成的光纤。

要了解，制造中间体212和由制造中间体212形成的光纤可以具有一定程度的柔韧度，因此，轴线的方向沿着制造中间体212或光纤的长度通常是不均匀的。诸如光轴、轴向和径向维度、横截面等术语应理解为是指局部光轴、局部轴向和径向维度、局部横截面等。此外，在将部件描述为圆柱形或管状的情况下，这些术语应理解为涵盖随着部件(例如，制造中间体或光纤)弯曲而可能已经变形的形状。

制造中间体212是在生产光纤的过程中获得的中间形式，该过程在下文中更详细地描述。制造中间体212可以由任何材料形成，通常是玻璃材料。例如，制造中间体212可以由以下任何一种组成或包括以下任何一种：高纯二氧化硅(SiO₂)(例如，德国HeraeusHolding GmbH销售的F300材料)；软玻璃，诸如，例如硅酸铅玻璃(例如，德国Schott AG销售的SF6玻璃)；或其他特殊玻璃，诸如，例如硫属化物玻璃或重金属氟化物玻璃(也称为ZBLAN玻璃)。要了解，提供制造中间体212的步骤102可以包括以下描述的任何或所有步骤或过程。

制造中间体212可以由光纤的预制件208形成，并且可以被拉制成光纤。制造中间体212可以称为藤料(cane)，这是本领域的术语。沿着制造中间体212的轴向维度的孔217中的一个可以基本上位于细长本体218的中心部分。对于这种配置，该孔217可以被认为是提供了光纤的芯。光纤的芯可以被定义为光纤中制导辐射功率的主要部分的任何部分。可替代地和/或附加地，一个或多个孔217可以位于围绕芯的细长本体的外部部分中，例如被定位成使得这些孔217不包括制造中间体212的中心，或者例如被定位成比制造中间体212的中心靠近制造中间体212的外表面。对于这种配置，这些孔217可以被认为是在制造中间体212的包层部和所得光纤内提供了结构。

现在将参照图9和图10描述用于形成制造中间体212的方法中的步骤。

图9描绘了形成用于形成具有一个或多个孔的光纤的预制件208的方法中的步骤。在图9(a)中图示了预制件堆叠200，其中，毛细管202被放置在堆叠基座204中。毛细管202可以是二氧化硅(SiO₂)毛细管。毛细管202可以是基本上圆柱形的形状，具有基本上圆形的径向横截面以及在轴向维度上的细长本体。毛细管202的直径可以基本上小于沿着圆柱体的轴线的长度。在替代实施例中，毛细管202可以具有大体非圆形的径向横截面，例如椭圆形径向横截面、三角形径向横截面、正方形径向横截面或六边形径向横截面。毛细管202可以是中空的，也就是说，它可以是管，例如二氧化硅管，其中该管具有中空的中心。毛细管202的长度可以受到用于生产毛细管202的硬件的能力的限制。可以基于所得光纤的所需长度来选择/选取毛细管的长度。例如，沿着毛细管202的轴线，毛细管202的长度可以大约为1厘米或几厘米至几米。毛细管202的直径可以大约为1mm。毛细管202可以手动地放置在堆叠基座204中。可以在洁净室环境中执行手动预制件堆叠以创建期望的配置和毛细管202的分布。然而，污染物可以在预制件堆叠200期间被引入，例如以对毛细管的损坏和/或以杂质污染预制件的形式被引入。图9(b)示出了在堆叠基座204中的堆叠的毛细管配置。堆叠基座可以包括多个毛细管202，其中，毛细管可以全部具有基本上相同的径向横截面，或者可替代地，其中，毛细管具有不同形状和/或尺寸的范围。如图9(c)所示，离开堆叠基座204，毛细管202可以通过护套206封装。护套206可以是由二氧化硅形成的中空圆柱体，其包围堆叠的毛细管并且支撑其堆叠配置的形状。护套内部的毛细管和护套形成预制件208。预制件208的直径可以大约为1cm至几十cm。预制件的长度可以大约为1cm至几米。

一旦形成预制件208，就可以在熔炉中加热预制件208，以软化但不熔化预制件208的材料。尤其，预制件208被加热以使预制件208的材料具有充足粘性，以便适用于后续拉制过程。要了解，预制件208被熔化的特定温度通常将取决于形成预制件208的材料。预制件的材料可以是玻璃，例如熔融二氧化硅。使用二氧化硅作为预制件的材料的优点是该材料的大的光学透明窗口及其机械性质，这允许在光纤制作过程中很好地控制光纤结构。对于熔融二氧化硅，熔炉的温度可以设置在例如1850至2100摄氏度的范围内。基于待软化的预制件208的材料的性质来确定熔炉要设置的温度。图10示出了光纤的制造过程的第一拉制过程214的示意图。将预制件208拉制穿过熔炉210，以形成制造中间体212。制造中间体的长度和直径将取决于预制件的长度和直径，而预制件的长度和直径进而取决于待生产的光纤的要求。制造中间体的长度可能受到制作硬件规格的限制，例如，熔炉中加热元件的可用直径可能会限制可容纳的预制件208或制造中间体212的尺寸。制造中间体212的直径可以大约为1mm至10mm，例如，直径在1mm至2mm的范围内。制造中间体212的长度可以为1m量级。材料的软化可能会导致护套206和/或毛细管202的材料熔融，并且因此所得的制造中间体212可以被认为是形成包括由预制件208的毛细管202形成的一个或多个孔的单个整体。

可以以受控的方式执行预制件内部的毛细管的堆叠。毛细管堆叠可以用手进行、可以自动进行、或两者结合。毛细管202的放置以及所得的孔在制造中间体212中的放置对应于不同的空芯设计。图11(a)、11(b)和11(c)图示了具有多个孔的制造中间体212的径向横截面的示例非限制性设计。制造中间体212可以被拉制成在径向横截面中具有对应的孔分布的光纤。光纤拉制过程可以包括将制造中间体212插入玻璃(例如，熔融二氧化硅)管，其中该管用作护套，并将护套和制造中间体组合拉制成光纤。可替代地，制造中间体212可以被直接拉制成光纤。可以通过在熔炉中加热制造中间体212(其可以插入到护套中)以软化材料并从软化的材料中拉制出光纤，来形成光纤。熔炉可以位于光纤拉制塔中。可以使用一个或多个辊来从制造中间体212延伸和拉制出光纤。从制造中间体212拉制出的光纤的外径可以小于1mm。光纤的外径可以大约为100μm，并且可以在50μm至500μm的范围内，例如150μm。所得光纤的长度可以大约为10m至1000m。根据光纤拉制过程的大小和条件，也可以得到其他长度。

空芯光子晶体光纤(HC-PCF)通常取决于物理制导机制分为两类：空芯光子带隙光纤(HC-PBF)和空芯反谐振反射光纤(HC-AF)。本发明的优选实施例涉及空芯反谐振反射光纤(HC-AF)的形成。

尽管在图11(a)、11(b)和11(c)中示出了制造中间体212的三种不同的示例设计(在横向平面中)，但是在本发明的特别优选的实施例中，制造中间体212通常是图11(b)所示的形式。现在参照图12描述这种制造中间体212的一般形式，图12是制造中间体300在横向平面上的示意性截面图。

制造中间体300包括细长本体，该细长本体包括外管308和多个内管304。多个内管304布置在外管308内。尤其，多个内管304围绕着孔302以以一个或多个环形结构布置布置，并且至少部分地限定孔302，孔302沿细长本体的轴向维度延伸穿过细长本体。孔302的边界限定了制造中间体300的内表面。

与制造中间体300的其他两个维度相比，制造中间体300的本体在一个维度上较长。该较长的维度可以称为轴向方向，并且可以限定制造中间体300的轴线。另外两个维度限定了一个平面，该平面可以称为横向平面。图12示出了制造中间体300在该横向平面(即，垂直于轴线)中的横截面，该横向平面被记为x-y平面。制造中间体300的横截面沿着光纤轴线可以是基本一致的。

要了解，制造中间体300可以具有一定程度的柔韧度，因此，轴线的方向沿着制造中间体300的长度通常是不均匀的。诸如光轴、横截面等术语应理解为是指局部光轴、局部横截面等。此外，在将部件描述为圆柱形或管状的情况下，这些术语应理解为涵盖随着制造中间体300弯曲而可能已经变形的形状。

制造中间体300可以具有任何长度，并且要了解，制造中间体300的长度可以取决于应用。

制造中间体300的孔302可以称为空芯302(一旦已经拉制制造中间体300以形成光纤，则这将提供光纤的空芯)。外管308可以称为围绕并支撑包层部的支撑部308。围绕空芯302的内管304可以被看做提供了包层部。包层部包括多个内管304，一旦已经拉制制造中间体300以形成光纤，该内管304将提供反谐振元件，用于制导辐射穿过所述光纤的空芯302。尤其，多个反谐振元件布置为限制主要在空芯302内部传播穿过制造中间体300的辐射，并沿着制造中间体300制导该辐射。制造中间体300可以被认为包括本体(包括包层部和支撑部308)，该本体具有空芯302。制造中间体300的空芯302可以基本上设置在制造中间体300的中心区域中，使得制造中间体300的轴线还可以限定制造中间体300的空芯302的轴线。

包层部包括多个管304，在由制造中间体300形成的光纤中，多个管304提供用于制导辐射传播穿过光纤的反谐振元件。尤其，在该实施例中，包层部包括六个内管304的单个环，内管304可以称为管状毛细管304。

毛细管304的横截面可以是圆形的，或者可以具有其他形状。每个毛细管304包括大体上圆柱形的壁部305，壁部305至少部分地限定了制造中间体300的空芯302并将空芯302与毛细管腔306分开。要了解，在使用时(一旦制造中间体300已经被形成为光纤)，壁部305可以用作针对传播经过空芯302(并且可以以掠入射角入射在壁部305上)的辐射的抗反射Fabry-Perot谐振器。壁部305的厚度可以是合适的，以确保通常返回到空芯302中的反射被增加，而通常进入毛细管306中的透射被抑制。在一些实施例中，一旦被拉制以形成光纤，毛细管壁部305的厚度可以在0.01-10.0μm之间。

要了解，如本文所用，术语“包层部”旨在表示制造中间体300的部分，该部分在使用时(一旦制造中间体300已经被拉制成光纤)用于制导传播通过光纤的辐射(即，将所述辐射限制在空芯302内的毛细管304)。辐射可以被限制为横向模式的形式，沿着光纤轴线传播。

支撑部308通常是管状的，并且支撑包层部的六个毛细管304。六个毛细管304围绕支撑部108的内表面均匀分布。六个毛细管304可以被描述为设置成大体上六边形的形式。

毛细管304被布置为使得每个毛细管不与任何其他毛细管304接触。每个毛细管304与支撑部308接触，并且与环形结构中的相邻毛细管304间隔开。这种布置可以是有益的，因为它可以增大制造中间体300的传输带宽(例如，相对于毛细管彼此接触的布置)。此外，如将在下面进一步讨论的，这种布置允许制造中间体300被蚀刻到更大的深度，同时仍保持由制造中间体300形成的光纤的光学性质。可替代地，在一些实施例中，每个毛细管304可以与环形结构中的相邻毛细管304接触。

包层部的六个毛细管304围绕空芯302以环形结构布置。毛细管304的环形结构的内表面至少部分地限定了制造中间体300的空芯302。空芯302的直径(其可以被定义为由箭头314指示的对置的毛细管之间的最小尺寸)可以影响由空芯制造中间体300形成的光纤的模场直径、冲击损失、色散、模态复数和非线性性质。空芯302一旦被拉制成光纤，其直径可以在10μm至1000μm之间。

在该实施例中，包层部包括毛细管304的单环布置(在使用时，毛细管304将用作反谐振元件)。因此，从空芯302的中心到制造中间体300的外部的任何径向方向上的线仅穿过一个毛细管304。

要了解，其他实施例可以设置有反谐振元件的不同布置。这些布置可以包括具有反谐振元件的多个环的布置，以及具有嵌套的反谐振元件的布置。此外，尽管图12所示的实施例包括六个毛细管的环，但是在其他实施例中，包括任何数量的反谐振元件(例如4、5、6、7、8、9、10、11或12个毛细管)的一个或多个环可以被设置在包层部中。可选地，支撑部308可以包括可变形部，以使包层部至少部分地与外部应力隔离。反谐振元件可以全部具有相同的直径，或者可替代地，反谐振元件可以具有不同的直径。制造中间体300和由其形成的光纤的几何形状可以是WO2017/032454A1中公开的任何几何形状的形式，其内容通过引用并入本文。尤其，制造中间体300和由其形成的光纤的几何形状可以是WO2017/032454A1的图1A-1E中所示的任何布置，并且在随附的描述中描述了其替代方案。在图12所示的上述示例中，毛细管304的横截面(在横向平面上)大体上是圆形的。要了解，在替代实施例中，毛细管304可以具有(在横向平面中)基本非圆形的横截面，例如椭圆形横截面、三角形横截面、正方形横截面或六边形横截面。

要了解，被蚀刻表面的光滑度取决于蚀刻深度，蚀刻深度进而取决于蚀刻方法的细节，例如，蚀刻物质的类型、温度和浓度以及蚀刻过程的持续时间。在制造中间体212上执行蚀刻步骤104的优点是，制造中间体212的径向尺寸大于要从制造中间体212拉制出的光纤的径向尺寸。因此，可以蚀刻制造中间体212的内表面216至比蚀刻由这种制造中间体212形成的光纤的深度大的深度，从而得到更光滑的内表面216(进而得到所得光纤的更光滑的内表面)。

首先使用蚀刻物质蚀刻制造中间体212的内表面216随后拉制制造中间体212(即步骤106)以形成光纤的另一个优点是，在内表面216上残留的任何化学污染和物理污染在该过程的拉制步骤中都被延伸了。因此，在污染物可以跨光纤扩展之前减少在拉制步骤之前的污染物的量进一步提高了光纤的孔的内表面216的质量。

在制造中间体212上执行蚀刻步骤的另一个优点是制造中间体212的轴向尺寸220小于从制造中间体拉制出的光纤的轴向尺寸。结果，与光纤本身的内表面相比，可以更容易和/或更均匀地使蚀刻物质与制造中间体212的内表面216接触。由于蚀刻区域的规模更小，这提供了更容易的蚀刻过程，并且对过程进行了更好的控制。

对制造中间体212执行蚀刻步骤的另一个优点是制造中间体212的轴向尺寸220小于从制造中间体拉制出的光纤的轴向尺寸。结果，与蚀刻光纤本身相比，使用一种蚀刻的制造中间体，可以获得具有改善性能的长度更长的光纤，从而提高了产率。

对制造中间体212执行蚀刻步骤的另一个优点是可以实现反谐振元件的更小壁(例如，更小壁部305)。进而，这改善了所得光纤的制导。

此外，上述制造光纤的方法(通过首先蚀刻制造中间体的内表面然后拉制制造中间体)对于包括被布置成使得每个内管不与任何其他内管接触的多个内管(在使用时会形成反谐振元件)的布置尤其有益。这种几何形状的示例是图12所示的制造中间体300。这是因为将形成反谐振元件的壁(例如壁部305)不与相邻反谐振元件的壁接触并且可以被蚀刻剂均匀地蚀刻。相反，相邻反谐振元件接触的光子晶体光纤几何形状将具有厚度增加的区域(可以称为节点)，在该区域反谐振元件的壁彼此接触，并且此外，通常，节点对连接它们的壁部分的蚀刻方式会有所不同。在极端的示例中，Kagome光纤设置有互相连接的壁的网，这些壁在节点之间延伸。当蚀刻这种布置时，即使壁部分被均匀地蚀刻，由于节点的存在，被蚀刻的孔的内部形状也会变形。这种变形将降低在由制造中间体形成的光纤的空芯内的辐射制导。此外，这种变形的程度将随着蚀刻的深度而增加。相反，反谐振元件被布置为使得每个反谐振元件不与任何其他反谐振元件接触的布置则不会遭受这种变形。结果，对于这种实施例，可以实现更深的蚀刻深度，而不会负面影响所得光纤的光学性能(特别是不会负面影响通过光纤的光学限制或制导)。如已经讨论的，增加的蚀刻深度还会改善所得光纤的光学性质。因此，可以认为在以下方面之间存在协同作用：(i)存在一种布置，在该布置中，反谐振元件被布置为使得每个反谐振元件不与任何其他反谐振元件接触；以及(ii)首先使用蚀刻物质蚀刻制造中间体的内表面，随后拉制制造中间体。这种布置是特别有利的。

使用蚀刻物质进行蚀刻可以从制造中间体212的内表面216去除化学和物理污染物。污染物可以存在于材料中和/或可以在制造中间体212的制造过程中被引入。示例物理污染物包括划痕、缺陷和微裂纹。示例化学污染物包括材料中存在的杂质。从表面去除诸如杂质等化学污染物可能会在表面处或附近暴露出由化学污染物引起的其他物理污染物。进一步的蚀刻可以去除这些其他物理污染物。

蚀刻可以包括深蚀刻过程。如本文所用，深蚀刻过程可以被定义为达到一种深度的任何蚀刻，并且超过该深度，材料的进一步去除将不会引起从制造中间体212得到的光纤的特性的明显改善。在化学污染的情况下，深可以对应于一种蚀刻深度，超过该蚀刻深度，随深度而变化的污染物浓度达到平稳状态/停止降低。在诸如划痕和微裂纹等物理污染物的情况下，深可以对应于一种蚀刻深度，超过该蚀刻深度，表面粗糙度达到平稳状态和/或划痕的进一步扩宽不会导致所得光纤的光学性能(例如其光学损坏阈值)的进一步改善。可以观察到所得光纤的改善特性的最佳蚀刻深度可以因制造中间体212变化。最佳深度可以取决于多种因素，包括：例如，形成制造中间体212的材料(例如，熔融二氧化硅)的类型和/或纯度，因为这可能例如影响随深度而变化的污染物在材料中的分布。最佳蚀刻深度还可以取决于初始材料(例如，预制件208、毛细管202等)的表面粗糙度和/或制造中间体的制作方法。光学蚀刻深度值可以根据经验确定，例如通过试错法确定。蚀刻深度可能受到制造中间体212的维度和被蚀刻部分的机械稳定性的限制，例如，如果蚀刻过程蚀刻得太深，则被蚀刻的材料可能缺乏机械稳定性而无法被拉制成光纤。

由蚀刻的和未蚀刻的制造中间体212生产的光纤可以具有多种区别因素，例如散射性质。一种区分由蚀刻的和未蚀刻的制造中间体212形成的光纤的示例方法是观察沿着光纤传播的电磁辐射的侧向散射量。在由未蚀刻的制造中间体212形成的光纤中，沿着内表面存在的表面粗糙度和划痕可以表现为散射点，当电磁辐射沿着光纤传播时，散射点可以散射电磁辐射。可以使用合适的检测器观察这种散射点。如果电磁辐射包括可见光，则在某些情况下肉眼甚至看得到散射点。与由未蚀刻的制造中间体212形成的光纤相比，由蚀刻的制造中间体212形成的光纤可以具有更少的上述辐射散射点。

蚀刻制造中间体212而不是蚀刻例如从制造中间体拉制的光纤的优点是，由于制造中间体212的径向维度大于光纤的径向维度，因此可以执行更深的蚀刻，所以可以蚀刻更多材料。当沿其轴向维度拉制制造中间体212以形成光纤时，轴向维度(也可称为制造中间体和/或光纤的长度)增加，并且制造中间体212的垂直于轴向维度的尺寸减小。当拉制过程导致正常或简单缩放时，所有垂直于轴向维度的尺寸都会减小相同的倍数。如果垂直于轴向维度的尺寸减小了f倍，则轴向维度将增大f²倍(因为材料守恒)。因此，制造中间体212的细长本体的壁的厚度比光纤的壁的厚度大f倍。进而，有利地，首先蚀刻制造中间体212然后将其拉制以形成光纤允许蚀刻过程蚀刻至为了获得质量相当的光纤而必须蚀刻光纤的深度的f倍(如果您选择先拉制然后蚀刻)的深度。在一些实施例中，在拉制制造中间体212以形成光纤的过程中，垂直于轴向维度的尺寸减小了至少10倍，例如减小了大约20倍或减小了大约50倍。

在制造中间体212上执行的蚀刻过程能够进行更深的蚀刻，因此能够例如通过蚀刻掉在污染物附近发生的污染物的影响来更彻底地去除污染物。可以通过深蚀刻过程去除的示例缺陷包括在表面缺陷周围存在的非桥键氧空穴中心(NBOHC)和/或氧不足中心(ODC)。

蚀刻可以包括深蚀刻过程。使用湿法化学蚀刻的优点是能够通过控制形成蚀刻物质的溶液的浓度来控制蚀刻过程。另一个优点可以是湿法蚀刻过程的各向同性蚀刻性质。另一优点可以是，相对于气体蚀刻物质，相对容易控制液体蚀刻物质。使用湿法化学蚀刻过程的其他优点包括使用直接简单的装置(例如蚀刻浴)、用于快速蚀刻过程的高蚀刻速率、以及蚀刻过程的高选择性的可能性，这将在下面更详细地解释。将湿法蚀刻用于制造中间体212的优点是制造中间体212的尺寸足够紧凑，从而可以将其放置在包括用于蚀刻的蚀刻物质的容器(即蚀刻浴)中。对制造中间体的内表面216的蚀刻可以包括液体浸没、毛细管填充或加压填充中的一种或多种。由于制造中间体212相对于光纤具有相对较短的轴向维度和较大的径向维度，这些用于将蚀刻物质插入一个或多个孔217中的方法相较于光纤更容易应用于制造中间体212。示例蚀刻物质可以包括氢氟酸HF、硝酸HNO₃和氢氟酸HF的混合物、或氢氧化钾KOH。这些物质能够蚀刻二氧化硅SiO₂(示例制造中间体212材料)，因此可以用于蚀刻制造中间体212的内表面216。对制造中间体212的蚀刻可在室温下执行。在不需要升高的温度的情况下执行蚀刻过程的能力是有益的，因为它使得该方法更便宜并且更容易执行。然而，在一些情况下，可能期望在升高的温度下执行蚀刻过程，例如以获得特定的最终结果。

蚀刻物质可以包括气体。例如，蚀刻物质可以包括氟化氢(HF)气体。使用HF气体执行蚀刻提供了湿法蚀刻的替代方案，从而可以在不需要湿法蚀刻的情况下执行该方法。例如，在一些情况下，湿法蚀刻过程本身可能会导致制造中间体212的不期望的污染物。附加地，或可替代地，可以使用能够蚀刻制造中间体212的内表面216的材料的其他气体。

图8所示的示例制造中间体212包括多个孔217，这些孔沿着细长本体218的轴向维度延伸穿过细长本体218。在这种情况下，多个孔217中的每一个的边界限定制造中间体212的内表面216的部分。光纤和从中拉制出光纤的制造中间体212可以包括多个孔217。可替代地，它们可仅包括一个孔217。光纤中的多个孔可以协作以形成用于制导光的复合结构。具体地，所得光纤是空芯反谐振反射光纤，例如单环反谐振空芯光纤或嵌套管反谐振光纤。孔217的每一个可以例如填充有气体(诸如空气、分子气体、原子气体、或分子和原子气体两者的混合物)或真空。

蚀刻过程包括蚀刻多个孔217中的至少一个的内表面216。蚀刻可以包括对多个孔217中的一些但不是全部的孔的内表面216的选择性蚀刻。除了其他方法之外，可以通过用抗蚀刻剂的物质阻塞不打算要蚀刻的孔，来实现对制造中间体212的选择性蚀刻。例如，这可以通过将胶水或聚合物注入不打算要蚀刻的一个或多个孔中来实现。在对胶水硬化(例如，在空气中硬化或通过暴露于特定的辐射下)之后，或在对聚合物进行硬化(例如，通过在强辐射下在聚合物中使用双光子吸收)之后，蚀刻剂自由进入一个或多个打算要蚀刻的孔，而不会进入被硬化的胶水或聚合物阻塞的一个或多个孔。在另一种方法中，阻塞用胶水或聚合物可以经由毛细管作用进入所有孔。在这种情况下，对于不同大小的孔，填充孔的速率可以不同。硬化后，具有不同大小的孔中的列的长度是不同的。通过在正确的位置劈开/切割制造中间体，以较慢速度填充的孔可以保持为打开状态，而其他孔则保持阻塞状态。在一个实施例中，仅蚀刻限定制造中间体212的空芯的表面。例如，对于图12中所示的制造中间体300，可以蚀刻限定空芯302的表面(即，壁部305的外表面和支撑部308的内表面)，而毛细管腔306的内表面(即壁部305的内表面)则不被蚀刻。这可以通过使用上述方法之一阻塞毛细管304来实现。对制造中间体212的空芯的这种选择性蚀刻是有益的，因为由毛细管304限定的毛细管腔306可能相对较小，因此，可能难以以足够的精确度控制蚀刻过程以确保毛细管304的壁部305具有均匀的厚度。进而，壁部305的均匀厚度可能导致从制造中间体300拉制出的光纤的中空腔内的被制导的辐射的限制更差。

蚀刻可以包括蚀刻制造中间体212的全部多个孔的内表面216。蚀刻还可以包括蚀刻制造中间体212的外表面。蚀刻可以包括蚀刻整个表面，包括制造中间体212的内表面216和外表面。例如，可以通过使用毛细管作用将蚀刻物质吸入一个或多个选定的孔中，来实现要蚀刻的一个或多个孔217的选择。蚀刻物质可以是流体蚀刻物质，包括气体和液体中的一种或多种。可以使用毛细管作用或蚀刻剂的注入将蚀刻物质输送穿过孔，从而在蚀刻物质与表面216接触时蚀刻内表面216。

使用蚀刻物质蚀刻制造中间体212的内表面216可以包括：优先蚀刻制造中间体212的内表面216的一个或多个部分，该一个或多个部分与光纤的在使用时与传播经过光纤的光具有显性或接触或相互作用的一个或多个部分相对应。光纤的一个或多个孔的设计和径向分布可以确定光纤的与传播的辐射具有显性接触或相互作用的区域。传播的辐射的性质(例如辐射的一个或多个波长)还可以确定辐射在光纤内部的分布。要了解，传播经过光纤的辐射可以(在横向方向上)延伸超过一个或多个孔217的边界，并且可以渗透到围绕孔217的光纤的材料中。

在示例实施方式中，根据上面描述的方法制造的光纤形成图13所图示的超连续谱辐射源600的一部分。脉冲辐射源610可操作以产生脉冲辐射束611。脉冲辐射束611可以具有例如1kHz至80MHz范围内的重复率。脉冲辐射源610可以包括激光器，例如锁模激光器，其可以被动地或主动地锁模。辐射源可以包括一个放大单元或多个放大单元。脉冲持续时间可以在10飞秒至100皮秒范围内。脉冲辐射611可以包括波长的带宽。脉冲辐射束611可以使用增益介质612和泵浦辐射源614来放大。脉冲辐射(其可以是放大的脉冲辐射)可以耦合至光纤616。光纤616可以用作非线性光学介质，例如，通过用气体填充空芯光纤，并且可以配置为加宽接收到的脉冲辐射束的光谱以便在光纤的输出处生成超连续谱辐射束618。超连续谱辐射的生成可以是各种非线性效应的结果，其中，由光纤实现的强约束有助于非线性效应的发生。

在随后编号的条项中讨论了另外的实施例：

1.一种用于形成光纤的方法，其中，所述方法包括：

提供具有细长本体并且包括外管和多个内管的制造中间体，所述多个内管布置在所述外管中，所述多个内管围绕着孔以一个或多个环形结构的形式布置并且至少部分地限定所述孔，所述孔沿着所述细长本体的轴向维度延伸穿过所述细长本体，所述孔的边界限定所述制造中间体的内表面；

使用蚀刻物质蚀刻所述制造中间体的所述内表面；以及

沿着所述轴向维度拉制所述制造中间体以形成所述光纤，所述光纤是空芯反谐振反射光纤，所述空芯反谐振反射光纤包括由所述内管形成的多个反谐振元件。

2.根据条项1所述的方法，其中，所述多个内管围绕着空芯以单个环形结构的形式布置，使得所述内管的每一个不与任何其他内管接触。

3.根据条项1或2所述的方法，其中，通过沿着轴向维度拉制所述制造中间体，所述制造中间体的垂直于所述轴向维度的维度被减小了某个倍数，其中，所述倍数至少为10。

4.根据条项中任一项所述的方法，其中，对所述制造中间体的所述内表面的所述蚀刻包括湿法化学蚀刻过程。

5.根据条项4所述的方法，其中，对所述制造中间体的所述内表面的所述蚀刻包括液体浸没、毛细管填充、加压填充或喷雾蚀刻中的一种。

6.根据前述条项中任一项所述的方法，其中，所述蚀刻物质包括HF、HF和HNO₃的混合物、或KOH中的一种。

7.根据前述条项中任一项所述的方法，其中，所述方法在室温下被执行。

8.根据条项1至3或5至7中任一项所述的方法，其中，对所述制造中间体的所述内表面的所述蚀刻包括干法化学蚀刻。

9.根据前述条项中任一项所述的方法，还包括：清洁所述制造中间体，以便从所述孔内至少部分地去除所述蚀刻物质和/或所述蚀刻过程的任何产物。

10.根据前述条项中任一项所述的方法，还包括：使用所述蚀刻物质来蚀刻所述制造中间体的所述多个内管的一个或多个的内表面。

11.根据前述条项中任一项所述的方法，还包括：阻塞所述多个内管的一个或多个的端部，使得所述内管的内表面不被所述蚀刻物质蚀刻。

12.根据前述条项中任一项所述的方法，其中，使用所述蚀刻物质蚀刻所述制造中间体的所述内表面包括：优先蚀刻所述制造中间体的所述内表面的一个或多个部分，所述一个或多个部分与所述光纤的在使用时与传播通过所述光纤的光具有显性接触或相互作用的一个或多个部分相对应。

13.根据前述条项中任一项所述的方法，还包括：蚀刻所述制造中间体的外表面。

14.一种根据条项1至13所述的方法形成的光纤。

15.一种用于形成光纤的制造中间体，在沿着所述轴向维度拉制所述制造中间体以形成光纤之前，根据条项1至13中任一项所述的方法将所述制造中间体形成为中间体。

16.一种超连续谱辐射源，包括：

辐射源，能够操作以产生辐射束；以及

根据条项1至13所述的方法形成的光纤，其中，所述光纤被配置为接收所述辐射束并且加宽所述脉冲辐射束的光谱以生成超连续谱辐射束。

17.一种光刻设备，包括根据条项1至13所述的方法形成的光纤。

18.一种光刻设备，包括根据条项1至13所述的方法形成的光纤。

尽管在本文中可以具体提及在IC的制造中使用光刻设备，但是应当理解，本文所描述的光刻设备可以具有其他应用。可能的其他应用包括制造集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。

尽管在本文中可以在光刻设备的上下文中具体提及本发明的实施例，但是本发明的实施例可以被用在其他设备中。本发明的实施例可以形成掩模检查设备、量测设备、或测量或处理诸如晶片(或其他衬底)或掩模(或其他图案形成装置)等对象的任何设备的一部分。这些设备通常可以称为光刻工具。这种光刻工具可以使用真空条件或环境(非真空)条件。

尽管上面可能已经在光学光刻的上下文中具体提及了本发明的实施例的使用，但是要了解，在上下文允许的情况下，本发明不限于光学光刻，并且可以被用在其他应用中，例如压印光刻。

尽管可能已经具体提及“量测设备/工具/系统”或“检查设备/工具/系统”，但是这些术语可以指代相同或相似类型的工具、设备或系统。例如，包括本发明的实施例的检查或量测设备可以用于确定衬底或晶片上的结构的特性。例如，包括本发明的实施例的检查设备或量测设备可以用于检测衬底的缺陷或衬底或晶片上的结构的缺陷。在这种实施例中，衬底上的结构的感兴趣的特性可能与结构中的缺陷、结构的特定部分的不存在、或衬底或晶片上的不想要的结构的存在有关。

尽管上面已经描述了本发明的特定实施例，但是要了解，可以以不同于所描述的方式来实践本发明。上面的描述旨在是说明性的，而不是限制性的。因此，对于本领域的技术人员将显而易见的是，在不背离下面提出的权利要求的范围的情况下，可以对所描述的本发明进行修改。

Claims (17)

1.一种用于形成光纤的方法，其中，所述方法包括：

提供具有细长本体并且包括外管和多个内管的制造中间体，所述多个内管布置在所述外管中，所述多个内管围绕着孔以一个或多个环形结构的形式布置并且至少部分地限定所述孔，所述孔沿着所述细长本体的轴向维度延伸穿过所述细长本体，所述孔的边界限定所述制造中间体的内表面；

使用蚀刻物质蚀刻所述制造中间体的所述内表面；以及

沿着所述轴向维度拉制所述制造中间体以形成所述光纤，所述光纤是空芯反谐振反射光纤，所述空芯反谐振反射光纤包括由所述内管形成的多个反谐振元件；

其中，所述多个内管围绕着所述空芯以单个环形结构的形式布置，使得所述内管的每一个不与任何其他内管接触。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过沿着轴向维度拉制所述制造中间体，所述制造中间体的垂直于所述轴向维度的维度被减小了某个倍数，其中，所述倍数至少为10。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，对所述制造中间体的所述内表面的所述蚀刻包括湿法化学蚀刻过程。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，对所述制造中间体的所述内表面的蚀刻包括液体浸没、毛细管填充、加压填充或喷雾蚀刻中的一种。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述蚀刻物质包括HF、HF和HNO3的混合物、或KOH中的一种。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法在室温下被执行。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，对所述制造中间体的所述内表面的所述蚀刻包括干法化学蚀刻。

8.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：清洁所述制造中间体，以便从所述孔内至少部分地去除所述蚀刻物质和/或所述蚀刻过程的任何产物。

9.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：使用所述蚀刻物质来蚀刻所述制造中间体的所述内管的一个或多个的内表面。

10.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：阻塞所述多个内管的一个或多个的端部，使得所述内管的内表面不被所述蚀刻物质蚀刻。

11.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述使用蚀刻物质蚀刻所述制造中间体的所述内表面包括：优先蚀刻所述制造中间体的所述内表面的一个或多个部分，所述一个或多个部分与所述光纤的在使用时与传播通过所述光纤的光具有显性接触或相互作用的一个或多个部分相对应。

12.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：蚀刻所述制造中间体的外表面。

13.一种根据权利要求1至12中任一项所述的方法形成的光纤。

14.一种用于形成光纤的制造中间体，在沿着所述轴向维度拉制所述制造中间体以形成光纤之前，根据权利要求1至12中任一项所述的方法将所述制造中间体形成为中间体。

15.一种超连续谱辐射源，包括：

辐射源，能够操作以产生辐射束；以及

根据权利要求1至12中任一项所述的方法形成的光纤，其中，所述光纤被配置为接收所述辐射束并且加宽所述辐射束的光谱以生成超连续谱辐射束。

16.一种光刻设备，包括根据权利要求1至12中任一项所述的方法形成的光纤。

17.一种量测设备，包括根据权利要求1至12中任一项所述的方法形成的光纤。

Images