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技术领域

本申请涉及激光产生设备技术领域,特别是涉及一种极紫外光产生方法和系统。

背景技术

近年来半导体行业开始突飞猛进的发展,已成为目前领域内支柱性的高科技行业,而支撑着半导体技术发展的关键正是光刻技术的不断升级。其中,更短曝光波长的极紫外(Extreme ultraviolet,EUV)光源的应用使得光刻技术的刻蚀分辨率更高,能生产出更小尺寸的集成电路。目前,主要有四种方案可以获得EUV光源,分别是:同步辐射源、激光等离子体(Laser Produced Plasma,LPP)、放电等离子体(Discharge Produced Plasma,DPP)和激光辅助放电等离子体(Laser-induced Discharge Plasma,LDP)。其中,由于LPP技术具有造价低、收集功率大等优点被广泛用于大规模工业生产。

传统的通过LPP技术获取EUV光源时,泵浦激光均是采用CO

发明内容

基于此,有必要针对上述传统LPP技术获取EUV光源转换效率较低的问题,提供一种极紫外光产生方法和系统。

一种极紫外光产生方法,包括:

光纤激光光源装置根据激光参数产生激光脉冲;

液滴靶生成装置在真空环境中根据液滴靶参数生成两路以上交替喷出的液滴靶流,在预设打靶位置形成重复频率与所述激光脉冲的重复频率匹配的液滴靶;

所述激光脉冲在所述预设打靶位置轰击对应的所述液滴靶,产生极紫外光。

在其中一个实施例中,所述液滴靶参数包括每一路液滴靶流中液滴靶的喷出速率与喷出频率,还包括液滴靶流间的液滴靶喷出延迟时间。

在其中一个实施例中,所述液滴靶生成装置在真空环境中根据液滴靶参数生成两路以上交替喷出的液滴靶流,在预设打靶位置形成重复频率与所述激光脉冲的重复频率匹配的液滴靶,包括:

液滴靶生成装置在真空环境中根据液滴靶参数生成两路以上交替喷出的液滴靶流至预设打靶位置;

控制装置获取所述预设打靶位置的液滴靶的实际重复频率,并根据所述液滴靶的实际重复频率与所述激光脉冲的重复频率调整所述液滴靶参数,得到调整后的液滴靶参数;

所述液滴靶生成装置根据所述调整后的液滴靶参数生成两路以上交替喷出的液滴靶流,在所述预设打靶位置形成重复频率与所述激光脉冲的重复频率匹配的液滴靶。

在其中一个实施例中,所述控制装置获取所述预设打靶位置的液滴靶的实际重复频率,并根据所述液滴靶的实际重复频率与所述激光脉冲的重复频率调整所述液滴靶参数,得到调整后的液滴靶参数,包括:控制装置获取所述预设打靶位置的液滴靶的实际重复频率,并根据所述液滴靶的实际重复频率与所述激光脉冲的重复频率分别对应调整每一路液滴靶流中液滴靶的喷出速率与喷出频率,以及液滴靶流间的液滴靶喷出延迟时间,得到调整后的液滴靶参数。

在其中一个实施例中,在所述激光脉冲在所述预设打靶位置轰击对应的所述液滴靶,产生极紫外光之后,还包括:

控制装置获取所述液滴靶的烧蚀情况,并根据所述烧蚀情况调整所述光纤激光光源装置的所述激光参数。

在其中一个实施例中,所述烧蚀情况包括烧蚀比例,所述光纤激光光源装置的所述激光参数包括线宽、波长以及功率;所述控制装置获取所述液滴靶的烧蚀情况,并根据所述烧蚀情况调整所述光纤激光光源装置的所述激光参数,包括:

控制装置获取所述液滴靶的烧蚀比例,并根据所述烧蚀比例和预设烧蚀比例,调整所述光纤激光光源装置的线宽、波长以及功率。

在其中一个实施例中,提供一种极紫外光产生系统,包括控制装置、光纤激光光源装置以及液滴靶生成装置,所述光纤激光光源装置与所述液滴靶生成装置均连接所述控制装置;

所述光纤激光光源装置用于根据激光参数产生激光脉冲;

所述液滴靶生成装置用于在真空环境中根据液滴靶参数生成两路以上交替喷出的液滴靶流,在预设打靶位置形成液滴靶;所述激光脉冲在所述预设打靶位置轰击对应的所述液滴靶,产生极紫外光;

所述控制装置用于根据所述液滴靶的实际重复频率,调整所述液滴靶生成装置的液滴靶参数,以使所述液滴靶的重复频率与所述激光脉冲的重复频率匹配。

在其中一个实施例中,所述液滴靶生成装置包括液滴发生模块与两个以上的液滴喷出模块,各所述液滴喷出模块连接所述液滴发生模块与所述控制装置。

在其中一个实施例中,各所述液滴喷出模块围绕所述预设打靶位置以环形排列。

在其中一个实施例中,还包括连接所述控制装置的摄像装置;所述摄像装置用于采集所述预设打靶位置处的图像信息并反馈至所述控制装置。

上述极紫外光产生方法和系统,通过采用能产生高重复频率激光脉冲满足系统要求的光纤激光光源装置,并搭配液滴靶生成装置生成多路交替喷出的液滴靶流,在预设打靶位置形成重复频率与所述激光脉冲的重复频率匹配的液滴靶,实现多路液滴靶流的液滴靶都能在预设打靶位置完全被激光脉冲轰击得到极紫外光,以较高的轰击频率达到提升极紫外光转换效率的目的。

附图说明

图1为一实施例中极紫外光产生方法的流程图;

图2为另一实施例中极紫外光产生方法的流程图;

图3为另一实施例中极紫外光产生方法的流程图;

图4为一实施例中极紫外光产生系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。

可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说,在不脱离本申请的范围的情况下,可以将第一电阻称为第二电阻,且类似地,可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻,但其不是同一电阻。

可以理解,以下实施例中的“连接”,如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递,则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是,术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在,但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

如背景技术部分所述,传统的通过LPP技术获取EUV光源时,泵浦激光均是采用CO

在一个实施例中,提供了一种极紫外光产生方法,如图1所示,该方法包括步骤100至步骤300,其中:

步骤100:光纤激光光源装置根据激光参数产生激光脉冲。

具体地,光纤激光光源装置为光纤激光器,用于根据激光参数产生激光脉冲并聚焦发射至预设打靶位置的液滴靶,以使液滴靶材等离子体化,获取激光等离子体,即极紫外光。获取的极紫外光可作为光刻光源完成极紫外光光中对应的光刻任务。其中,激光参数为光纤激光器所设定的个工艺参数,其内容并不唯一,可包括有重复频率、脉冲线宽、波长、光点直径以及脉冲功率等参数中的任意一个或多个,可根据实际情况选取作为光纤激光光源装置的激光参数。此外,光纤激光光源装置该可以是包括一台或多台的光纤激光器,可以理解,当光纤激光器为多台时,多台光纤激光器交替发出的激光脉冲至预打靶位置,形成打靶激光,且每台光纤激光器的激光脉冲的路径长度相同。

步骤200:液滴靶生成装置在真空环境中根据液滴靶参数生成两路以上交替喷出的液滴靶流,在预设打靶位置形成重复频率与激光脉冲的重复频率匹配的液滴靶。

其中,由于极紫外光只能在真空环境传播,故需将液滴靶生成装置与光纤激光光源装置设置于真空环境中,真空环境可以是一个真空腔体,使用真空泵抽出腔体中的空气以保证其真空度。此外,用于产生两路以上交替喷出的液滴靶流的液滴靶生成装置的结构并不唯一,可以是由同一个液滴发生模块连接两个以上的液滴喷出模块组成,液滴发生模块用于对固体靶材进行加热,使其温度达到熔点以上,形成液体靶材输出至各液滴喷出模块,施加压力使液体靶材以预设初速度产生尺寸均匀、频率稳定的液滴靶流从喷口喷出。可以理解,各液滴喷出模块输出的液滴靶流在喷出后,是受到压力加速度与重力加速度的共同作用的,那么使各液滴靶流均运动至预设打靶位置的方式并不唯一,可以通过对各液滴喷出模块的排列位置以及施加的压力加速度的大小进行设计来实现。例如,可以是施加同样的压力加速度且使各液滴喷出模块产生的液滴靶运动至预设打靶位置的路径长度相同,也可以是根据不同的液滴靶运动至预设打靶位置的路径长度计算所需的压力加速度后施加给对应的液滴喷出模块。在本实施例中,如图4所示,各液滴喷出模块的喷出口围绕预设打靶位置以环状排列,且各液滴喷出模块喷出的液滴靶流的喷出速度均相同,以确保各液滴喷出模块喷出的液滴靶流均能运动至预设打靶位置,在预设打靶位置形成重复频率与激光脉冲的重复频率匹配的液滴靶。当然,液滴靶生成装置也可以是一个液滴发生模块连接一个液滴喷出模块为一组,多组液滴发生模块与液滴喷出模块构成的。具体地,液滴靶生成装置可以为锡(Sn)液滴靶生成装置,用于均匀地产生Sn液滴作为液滴靶。

具体地,液滴靶参数为液滴靶生成装置生成液滴靶流的工艺参数,其内容并不唯一,可包括每一路液滴靶流的参数,也可包括液滴靶流间的参数。例如,在一个实施例中,液滴靶参数包括每一路液滴靶流中液滴靶的喷出速率与喷出频率,还包括液滴靶流间的液滴靶喷出延迟时间。其中,每一路液滴靶流中液滴靶的喷出速率即液滴靶从喷口输出的预设初始速度,液滴靶流间的液滴靶喷出延迟时间可以理解为液滴靶生成装置交替喷出的液滴靶流的喷出时间节点,相对初始时刻的延迟时间。以第一路喷出的液滴靶流的喷出时间节点为初始时刻,在该初始时刻的基础上,叠加对应的脉冲延迟时间,即可得到其他各路喷出的液滴靶流的喷出时间节点。对应地,液滴发生模块对固体靶材进行加热形成液体靶材后,该液体靶材经由两个以上的液滴喷出模块交替喷出液滴靶流达到预设打靶位置,形成液滴靶。可以理解,该液滴靶即为到达预设打靶位置的液滴靶流的集合。

可以理解,液滴靶的重复频率由各路液滴靶到达预设打靶位置的时刻确定,而各路液滴靶到达预设打靶位置的时刻,由对应的液滴喷出模块的液滴靶流的喷出频率、喷出延迟时间和液滴靶传输路径决定。其中,液滴靶传输路径由液滴喷出模块的位置决定,一般固定不变。基于此,可以通过调整各液滴喷出模块的投入数量,以及各路液滴靶流对应的喷出延迟时间和/或喷出频率,使得各液滴喷出模块交替喷出液滴靶流至预设打靶位置,形成重复频率与激光脉冲的重复频率匹配的液滴靶。

以液滴喷出模块的数量为两组分别喷出两路液滴靶流,且各液滴靶流的喷出频率相同的情况为例。将其中一路液滴喷出模块的液滴靶流的喷出延迟时间设置为零,另一路液滴喷出模块的液滴靶流的喷出延迟时间设置为半个周期,则最终得到的液滴靶的重复频率为液滴靶流的喷出频率的两倍。可见,采用多路液滴喷出模块喷出液滴靶流,再基于对应的喷出延迟时间,交替喷出至预设打靶位置形成液滴靶的方式,可以在不改变液滴喷出模块本身构造的基础上,提高预设打靶位置的液滴靶的重复频率。

进一步的,液滴靶的重复频率与激光脉冲的重复频率的匹配的方式并不唯一,可以是液滴靶的重复频率为激光脉冲的重复频率的整数倍,也可以是液滴靶的重复频率为激光脉冲的重复频率的整分数倍,还可以是液滴靶的重复频率为激光脉冲的重复频率相同。在液滴靶的重复频率为激光脉冲的重复频率的整数倍或整分数倍时,一个聚焦后的激光脉冲轰击一个液滴靶,使其等离子体化产生极紫外光后,将漏过固定数量的激光脉冲或者是漏过固定数量的液滴靶,直到下一个液滴靶与下一个激光脉冲相遇,受到激光脉冲的作用力,发生等离子体化转变产生极紫外光。在液滴靶的重复频率为激光脉冲的重复频率相同时,即两个重复频率相等或者差值小于设定阈值,每一个聚焦后的激光脉冲对应作用于一个液滴靶,且每一个液滴靶都被对应的激光脉冲轰击,发生等离子体转化,进而产生极紫外光,确保液滴靶与激光脉冲均被最大化的利用,有利于提高激光脉冲的利用率,同时避免液滴靶的浪费。

步骤300:激光脉冲在预设打靶位置轰击对应的液滴靶,产生极紫外光。

具体地,通过控制激光脉冲与液滴靶的重复频率匹配后,两者在预设打靶位置相遇,高能的激光脉冲聚焦后辐照在高密度液滴靶上,在液滴靶吸收激光脉冲的能量之后,使液滴靶内部的粒子产生电离,在10~100ns内加热液滴靶使之产生高温,从而使液滴靶电离产生等离子体,在等离子体中通过高电离态离子的电子跃迁,从而辐射出波长为13.5纳米(nm)的极紫外光,该极紫外光通过收集和转换后,即可用于光刻加工。

上述极紫外光产生方法,通过采用能产生高重复频率激光脉冲满足系统要求的光纤激光光源装置,并搭配液滴靶生成装置生成多路交替喷出的液滴靶流,在预设打靶位置形成重复频率与所述激光脉冲的重复频率匹配的液滴靶,实现多路液滴靶流的液滴靶都能在预设打靶位置完全被激光脉冲轰击得到极紫外光,以较高的轰击频率达到提升极紫外光转换效率的目的。

可以理解,使预设打靶位置处的液滴靶的重复频率与激光脉冲的重复频率匹配的具体方式并不唯一。例如,可以分别对液滴靶生成装置和光纤激光光源装置进行参数设置,以使预设打靶位置处的液滴靶的重复频率与激光脉冲的重复频率匹配;也可以保持液滴靶生成装置或光纤激光光源装置的参数不变,通过调整另一装置的参数,使预设打靶位置处的液滴靶的重复频率与激光脉冲的重复频率匹配。具体的,可以通过调整液滴靶生成装置中液滴喷出模块的投入数量,以及各路液滴靶流对应的喷出频率和喷出延迟时间,改变液滴靶的重复频率;可以通过调整光纤激光光源装置的激光参数,改变激光脉冲的重复频率。

以下以光纤激光光源装置的激光参数,即激光脉冲的重复频率不变的情况为例进行解释说明。在一个实施例中,如图2所示,步骤200包括步骤210至步骤230:

步骤210:液滴靶生成装置根据液滴靶参数生成两路以上交替喷出的液滴靶流至预设打靶位置。

具体地,液滴靶生成装置中的液滴发生模块对固体靶材进行加热形成液体靶材后,该液体靶材经由两个以上的液滴喷出模块根据液滴靶参数交替喷出液滴靶流至预设打靶位置,形成液滴靶。可以理解,该液滴靶即为到达预设打靶位置的液滴靶流的集合。

步骤220:控制装置获取预设打靶位置的液滴靶的实际重复频率,并根据液滴靶的实际重复频率与激光脉冲的重复频率调整液滴靶参数,得到调整后的液滴靶参数。

其中,预设打靶位置的液滴靶的实际重复频率可以通过采集图像后进行图像分析得到。具体地,可以通过配置摄像装置采集预设打靶位置处的图像信息,并根据图像信息分析得到预设打靶位置处的液滴靶的实际重复频率,再将该实际重复频率发送至控制装置;也可以通过配置摄像装置采集预设打靶位置处的液滴靶的图像信息,再由控制装置基于不同时刻的图像信息,分析得到预设打靶位置处的液滴靶的实际重复频率。进一步地,控制装置根据液滴靶的实际重复频率与激光脉冲的重复频率的差值,调整各液滴喷出模块的投入数量、各路液滴靶流对应的喷出延迟时间和/或喷出频率,以提高液滴靶与激光脉冲的频率匹配程度,提升能量转换效率。

在一个实施例中,步骤220包括:控制装置获取预设打靶位置的液滴靶的实际重复频率,并根据液滴靶的实际重复频率与激光脉冲的重复频率分别对应调整每一路液滴靶流中液滴靶的喷出速率与喷出频率,以及液滴靶流间的液滴靶喷出延迟时间,得到调整后的液滴靶参数。

具体地,控制装置可以是在获取到预设打靶位置的液滴靶的实际重复频率后,将其与激光脉冲的重复频率进行差值计算,在液滴靶的实际重复频率小于激光脉冲的重复频率时,按照预设步长提高每一路液滴靶流中液滴靶的喷出速率与喷出频率,以及液滴靶流间的液滴靶喷出延迟时间;在液滴靶的实际重复频率大于激光脉冲的重复频率时,按照预设步长降低每一路液滴靶流中液滴靶的喷出速率与喷出频率,以及液滴靶流间的液滴靶喷出延迟时间。其中,在进行调节的过程中,可以是每调节一个参数后实时检测液滴靶的实际重复频率与激光脉冲的重复频率的匹配情况,也可以是调节完所有参数之后再检测液滴靶的实际重复频率与激光脉冲的重复频率的匹配情况,然后再根据匹配情况进行下一次参数调节,直至满足检测到的液滴靶的实际重复频率与激光脉冲的重复频率匹配。

步骤230:液滴靶生成装置根据调整后的液滴靶参数生成两路以上交替喷出的液滴靶流,在预设打靶位置形成重复频率与激光脉冲的重复频率匹配的液滴靶。

具体地,在调整至满足检测到的液滴靶的实际重复频率与激光脉冲的重复频率匹配时,即可根据此时的液滴靶参数生成两路以上交替喷出的液滴靶流,在预设打靶位置形成重复频率与激光脉冲的重复频率匹配的液滴靶,以完成一个激光脉冲在预设打靶位置轰击对应的一个液滴靶,产生极紫外光。

在一个实施例中,如图3所示,在步骤300之后,还包括步骤400:控制装置获取液滴靶的烧蚀情况,并根据烧蚀情况调整光纤激光光源装置的激光参数。

具体地,预设打靶位置处的液滴靶的烧蚀情况同样可以采集图像后进行图像分析得到。通过图像识别方式,可将连续的多张图像进行叠加来确定等离子体并取其轮廓,得到对应液滴靶的烧蚀情况。其中,液滴靶的烧蚀情况可包括烧蚀程度和实际打靶位置等。其中,烧蚀程度的表示方式并不唯一,可以是采用烧蚀比例与预设烧蚀比例阈值来表达,烧蚀比例主要包括等离子化后产生的等离子体的扩散程度、位置和移动速度等,可以理解,液滴靶与激光脉冲作用越充分,液滴靶烧蚀越充分,则对应的扩散程度、位置和移动速度越接近预设烧蚀比例阈值。实际打靶位置则是指液滴靶被激光脉冲轰击,发生等离子体转化的实际位置,可以理解需越接近预设打靶位置为佳。

进一步地,光纤激光光源装置的激光参数的具体内容也并不唯一,可以是包括可以包括激光脉冲的线宽、波长、能量、功率和功率密度、照射方式、光斑面积等。在一个实施例中,光纤激光光源装置的激光参数包括线宽、波长以及功率。

在一个实施例中,步骤400包括:控制装置获取液滴靶的烧蚀比例,并根据烧蚀比例和预设烧蚀比例,调整光纤激光光源装置的线宽、波长以及功率。

具体地,基于上述参数,配置的摄像装置采集预设打靶位置的液滴靶的一张或多张图像信息后,还用于分析得到液滴靶的烧蚀比例,再将该烧蚀比例发送至控制装置;也可以是配置的摄像装置采集预设打靶位置的液滴靶的图像信息,再由控制装置基于不同时刻的图像信息,分析得到预设打靶位置的液滴靶的烧蚀比例。最后,再由控制装置根据该烧蚀比例,在可调范围内,实时调整光纤激光光源装置的激光参数,以确保后续产生的激光脉冲能与液滴靶充分作用,提高液滴靶的烧蚀程度,进一步提升能量转换效率和极紫外光的功率。

应该理解的是,虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中,如图4所示,提供一种极紫外光产生系统,包括控制装置410、光纤激光光源装置420以及液滴靶生成装置430。光纤激光光源装置420与液滴靶生成装置430均连接控制装置410;光纤激光光源装置420用于根据激光参数产生激光脉冲;液滴靶生成装置430用于在真空环境中根据液滴靶参数生成两路以上交替喷出的液滴靶流,在预设打靶位置形成液滴靶;激光脉冲在预设打靶位置轰击对应的液滴靶,产生极紫外光;控制装置410用于根据液滴靶的实际重复频率,调整液滴靶生成装置430的液滴靶参数,以使液滴靶的重复频率与激光脉冲的重复频率匹配。

其中,液滴靶生成装置430设置于真空环境中,此真空环境可以是一个真空腔体,使用真空泵抽出腔体中的空气以保证其真空度。

具体地,用于产生两路以上交替喷出的液滴靶流的液滴靶生成装置430的结构并不唯一,均由液滴发生模块与液滴喷出模块组成,液滴发生模块用于对固体靶材进行加热,使其温度达到熔点以上,形成液体靶材输出至各液滴喷出模块,施加压力使液体靶材以预设初速度产生尺寸均匀、频率稳定的液滴靶流从喷口喷出。其中,液滴发生模块与液滴喷出模块的数量均不固定,液滴发生模块可以为一个或多个,由需要生成的液体靶材的速度与总量决定,液滴喷出模块也可以是两个以上,由需要的液滴靶流的数量决定,不作限定。本实施例中通过将液滴喷出模块单独设置成多个,来匹配激光脉冲的重复频率,既能达到提高极紫外光转换效率的目的,也能保证整个装置的体积不会很大。进一步地,液滴靶生成装置可以为锡(Sn)液滴靶生成装置,用于均匀地产生Sn液滴作为液滴靶。

进一步地,液滴靶生成装置430的液滴靶参数包括每一路液滴靶流中液滴靶的喷出速率与喷出频率,还包括液滴靶流间的液滴靶喷出延迟时间。液滴靶生成装置430在真空环境中根据液滴靶参数生成两路以上交替喷出的液滴靶流至预设打靶位置;控制装置410获取预设打靶位置的液滴靶的实际重复频率,并根据液滴靶的实际重复频率与激光脉冲的重复频率调整液滴靶参数,得到调整后的液滴靶参数;液滴靶生成装置430根据调整后的液滴靶参数生成两路以上交替喷出的液滴靶流,在预设打靶位置形成重复频率与激光脉冲的重复频率匹配的液滴靶。其中,控制装置410获取预设打靶位置的液滴靶的实际重复频率,并根据液滴靶的实际重复频率与激光脉冲的重复频率分别对应调整每一路液滴靶流中液滴靶的喷出速率与喷出频率,以及液滴靶流间的液滴靶喷出延迟时间,得到调整后的液滴靶参数。

在一个实施例中,控制装置410还用于获取液滴靶的烧蚀情况,并根据烧蚀情况调整光纤激光光源装置420的激光参数。其中,烧蚀情况包括烧蚀比例,光纤激光光源装置420的激光参数包括线宽、波长以及功率。具体地,控制装置410获取液滴靶的烧蚀比例,并根据烧蚀比例和预设烧蚀比例,调整光纤激光光源装置420的线宽、波长以及功率。

在一个实施例中,如图4所示,液滴靶生成装置430包括液滴发生模块(图中未示出)与两个以上的液滴喷出模块431,各液滴喷出模块431连接液滴发生模块与控制装置410。

具体地,液滴靶生成装置430由同一个液滴发生模块连接两个以上的液滴喷出模块431组成,液滴发生模块用于对固体靶材进行加热,使其温度达到熔点以上,形成液体靶材输出至各液滴喷出模块431,施加压力使液体靶材以预设初速度产生尺寸均匀、频率稳定的液滴靶流从喷口喷出。其中,液滴喷出模块431可以是如图4所示的带压力机构的喷嘴,也可以是通过旋转后将液滴靶从切线方向输出的转盘结构,还可以是本领域技术人员认可的其他结构,不作此限定。

进一步地,各液滴喷出模块431还连接控制装置410,用于在控制装置410获取预设打靶位置的液滴靶的实际重复频率,根据液滴靶的实际重复频率与激光脉冲的重复频率调整液滴靶参数,得到调整后的液滴靶参数,将调整后的液滴靶参数发送至各液滴喷出模块431,以使各液滴喷出模块431根据调整后的液滴靶参数生成两路以上交替喷出的液滴靶流,在预设打靶位置形成重复频率与激光脉冲的重复频率匹配的液滴靶。

其中,常用的光纤激光器脉冲能量在0.1~2mJ,脉冲宽度10~100ns,重复频率2~40GHz,光点尺寸0.01~0.1nm。而要产生大功率的极紫外激光,需将液滴靶的重复频率尽量匹配至光纤激光器的重复频率范围。在本实施例中,液滴喷出模块431的参数为喷嘴微孔直径50~100μm,射流速度6~14m/s,单个喷嘴重复频率30~50KHz。基于此,在不对液滴喷出模块431本身结构进行改进的前提下,可通过配置100-1000个液滴喷出模块431,以确保能够在预设打靶位置产生重复频率落入光纤激光器的重复频率范围的液滴靶。可以理解,液滴喷出模块431的具体数量并不唯一,例如可以是100个、500个、700个、800个、900个或1000个。进一步的,还可以根据液滴喷出模块431喷出的液滴靶流的喷出频率,和激光脉冲的重复频率,计算得到液滴喷出模块431的数量。

在一个实施例中,各液滴喷出模块431围绕预设打靶位置以环形排列。

具体地,液滴靶运动至预设打靶位置的路径,是指液滴靶520从液滴喷出模块431的喷出口,经由真空环境到达预设打靶位置530点的过程中,所经过的路径。可以理解,各液滴喷出模块431输出的液滴靶流在喷出后,是受到压力加速度与重力加速度的共同作用的,那么使各液滴靶流均运动至预设打靶位置的方式并不唯一,可以通过对各液滴喷出模块431的排列位置以及施加的压力加速度的大小进行设计来实现。例如,可以是施加同样的压力加速度且受重力加速度影响下各液滴喷出模块431产生的液滴靶运动至预设打靶位置的路径长度相同,也可以是根据不同的液滴靶运动至预设打靶位置的路径长度计算所需的压力加速度后施加给对应的液滴喷出模块431。可以理解,各液滴喷出模块431的位置、施加的压力加速度以及喷出的液滴靶流的路径都不是唯一的,只要在确定各液滴喷出模块431的位置后,相应调整各液滴喷出模块431的压力加速度,以使各液滴喷出模块431液滴靶流均运动至预设打靶位置,且互相之间的路径不存在交叉影响即可。

其中,使各液滴喷出模块431产生的液滴靶运动至预设打靶位置的路径长度相同的方式,可以是在以预设打靶位置为球心的球面的横截面上以环状排列。在本实施例中,如图4所示,各液滴喷出模块431的喷出口围绕预设打靶位置的上方以环状排列,且各液滴喷出模块431喷出的液滴靶流的喷出速度均相同,以确保各液滴喷出模块431喷出的液滴靶流均能运动至预设打靶位置,且互相之间的路径不存在交叉影响,在预设打靶位置形成重复频率与激光脉冲的重复频率匹配的液滴靶。

在一个实施例中,还包括连接控制装置410的摄像装置440;摄像装置440用于采集预设打靶位置处的图像信息并反馈至控制装置410。具体地,摄像装置440可以用于采集预设打靶位置处的图像信息,并根据图像信息分析得到预设打靶位置处的液滴靶的实际重复频率以及液滴靶的烧蚀情况。需要说明的是,由于液滴靶和激光脉冲的重复频率均很大,对应的,摄像装置440中的摄像头,需要使用帧频高的运动摄像头。进一步的,可以使用多个摄像头,交替进行图像采集,以提高摄像装置440的整体采样频率,使该整体采样频率与液滴靶和激光脉冲的重复频率匹配,提升反馈调节的效果,提高极紫外光的功率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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