CN107003550B - 用于隔离激光系统中的增益元件的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了用于保护激光产生等离子体(LPP)极紫外(EUV)光系统中的种子激光器的方法和设备。被定位在光路上的隔离级使从LPP EUV光系统中的进一步的部件反射的光转向，以免到达种子激光器。隔离级包括通过延迟线分离的两个AOM。AOM当打开时将光引导到光路上，并且当关闭时将光远离光路引导。由延迟线引入的延迟被确定为使得AOM的打开和关闭可以被定时以将前向移动的脉冲引导到光路上并且在其他时间使反射光转向。隔离级可以被定位在增益元件之间，以防止放大的反射光到达种子激光器和其他潜在的有害效应。

Description

用于隔离激光系统中的增益元件的系统和方法
技术领域
本申请总体涉及激光产生等离子体(LPP)极紫外(EUV)光源，并且更具体地涉及防止通过这样的光源内的增益元件的反馈的方法和系统。
背景技术
半导体工业持续发展能够印刷愈来愈小的集成电路尺寸的光刻技术。极紫外(“EUV”)光(有时也称为软x射线)一般被限定为具有在6纳米(nm)与50nm之间的波长的电磁辐射。EUV光刻目前一般被认为包括处于在5nm至7nm的范围内的波长的EUV 光，并且用于在诸如硅晶片等的衬底中产生极小特征、例如亚10nm 特征。为了在商业上有用，期望这些系统高度可靠并且提供有成本效益的吞吐量和合理的工艺宽容度(process latitude)。
产生EUV光的方法包括但不必限于利用在EUV范围内的一个或多个发射线将材料转换成具有一种或多种元素(例如氙、锂、锡、铟、锑、碲、铝等等)的等离子体状态。在一种这样的方法中，往往称作激光产生等离子体(“LPP”)的所需的等离子体可以通过在辐照部位利用激光束辐照目标材料(诸如具有期望的线发射元素的材料的微滴、流或簇等)而产生。线发射元素可以呈纯的形式或合金形式，例如在期望温度下为液体的合金，或者可以与诸如液体等的另一材料混合或分散。
在一些现有技术的LPP系统中，用分离的激光脉冲辐照微滴流中的微滴以从各微滴形成等离子体。备选地，公开了其中用超过一个的光脉冲顺次地照射各微滴的一些现有技术的系统。在一些情况中，各微滴可以暴露于所谓的“预脉冲”以对目标材料进行加热、扩展、汽化、蒸发和/或离子化和/或生成弱等离子体，随后暴露于所谓的“主脉冲”以生成强等离子体并将受到预脉冲影响的材料中的大部分或全部转换成等离子体并由此产生EUV光发射。应领会的是，可以使用超过一个的预脉冲并且可以使用超过一个的主脉冲，并且预脉冲和主脉冲的功能可以在某种程度上重叠。
由于LPP系统中的EUV输出功率一般与辐照目标材料的驱动激光器功率成比例缩放，所以在一些情况中也可以认为期望采用包括相对低功率的振荡器或“种子激光器”以及用于放大来自种子激光器的脉冲的一个或多个放大器的布置。大放大器的使用允许种子激光器的使用，而同时仍然提供在LPP工艺中使用的相对高的功率脉冲。
然而，由激光脉冲进行的微滴的辐照可以造成反射并因此造成通过增益元件朝向种子激光器后向传播的光。这可以引起前向激光脉冲的不期望的调制，以及前置放大器中的增益损失。此外，种子激光器可以包括敏感光学器件，并且，由于来自种子激光器的脉冲已经被放大，所以该后向传播光可能强度足够大以至于损坏相对脆弱的种子激光器。
例如，在一些情况中，放大器可以具有100,000(即，105)数量级的信号增益。在这样的情况中，诸如可以例如阻止后向传播光的近似93％至99％的偏振鉴别光学隔离器等的现有技术的典型保护装置可能不足以保护种子激光器免受损坏。
因此，期望具有用于隔离这样的EUV光源中的增益元件和保护种子激光器的改进的系统和方法。
发明内容
如本文所描述的，使用AOM以通过在成对的AOM之间添加时间延迟来在一系列前置放大器之间提供隔离。
根据一些实施例，一种系统，包括：激光器种子模块，用于在光路上产生激光；第一增益元件，沿着光路被定位；第二增益元件，沿着光路被定位在第一增益元件之后；和隔离级，沿着光路被定位在第一增益元件与第二增益元件之间，隔离级被配置成使从第二增益元件沿着光路往回反射的光转向，隔离级包括：第一声光调制器(AOM)，被配置成在第一时间段内在其中光沿着光路被引导的第一状态与其中光未沿着光路被引导的第二状态之间转变；第二 AOM，被配置成在时间段内在其中光沿着光路被引导的第一状态与其中光未沿着光路被引导的第二状态之间转变，第二AOM的转变在时间延迟之后发生；和延迟装置，被定位在第一AOM与第二 AOM之间，并且被配置成使第一AOM与第二AOM之间的激光束的传输延迟基于在两个第一状态与两个第二状态之间转变的时间段和第一AOM和第二AOM两者保持处于第一状态所在的预定时间段而选择的时间。
根据一些实施例，一种方法，包括：在光路上产生激光；使从激光生成的激光脉冲通过沿着光路被定位的第一增益元件；使激光脉冲通过沿着光路被定位在第一增益元件与第二增益元件之间的隔离级，隔离级被配置成使从第二增益元件沿着光路往回反射的光转向，隔离级包括：第一声光调制器(AOM)，被配置成在一时间段内在其中光沿着光路被引导的第一状态与其中光未沿着光路被引导的第二状态之间转变；第二AOM，被配置成在时间段内在其中光沿着光路被引导的第一状态与其中光未沿着光路被引导的第二状态之间转变，该转变在时间延迟之后发生；和延迟装置，被定位在第一 AOM与第二AOM之间，并且被配置成使第一AOM与第二AOM 之间的激光束的传输延迟基于在两个第一状态与两个第二状态之间转变的时间段和第一AOM和第二AOM两者保持处于第一状态所在的时间段而选择的时间；和使激光脉冲通过沿着光路被定位在第一增益元件之后的第二增益元件。
附图说明
图1是LPP EUV系统的一个实施例的一些部件的图示。
图2是可以在LPP EUV系统中使用的种子激光器模块的一个实施例的一些部件的图示。
图3是使用种子激光器模块的脉冲发生系统的一个实施例的简化框图。
图4A至图4E是声光调制器的一个实施例的简化框图。
图5A至图5B是隔离级的一个实施例的简化框图。
图6是描绘了在一个实施例中如何通过隔离级使光转向的简化定时图。
图7是使反射光转向的方法的一个实施例的流程图。
具体实施方式
在LPP EUV发生系统中，种子激光器典型地生成种子脉冲，其在辐照目标材料之前通过各种元件被整形、放大和以其他方式修改。种子激光器可能是脆弱的，并且光可以从目标材料反射并回到种子激光器。沿着反向路径，反射光可以通过修改种子脉冲的相同元件被添加、放大和修改。声光调制器(AOM)因此通常用作使在两个方向上行进的光转向或传递的开关。
使用AOM时的一个挑战是布拉格AOM要求一时间段(例如，一微秒)以从打开状态(使光沿着光路偏转)转变至关闭状态(使来自光路的光转向)。该时间可能会比种子脉冲的长度显著地长，从而潜在地损坏了其他元件，在种子脉冲的长度期间反射光可以通过AOM。
为了保护种子激光器以及LPP EUV系统中的其他元件，隔离级被定位在某些元件之间。隔离级包括被定位在两个AOM之间的延迟线。AOM被定时为使得每个AOM允许由种子激光器生成的前向传播脉冲沿着光路传递，并且在其他时间使来自光路的反射光转向。当第一个AOM将脉冲偏转到光路上时，第二个使反射光转向，并且反之亦然。延迟线用于在另一AOM转变至期望状态的同时使已通过AOM中的一个的光延迟。
图1是LPP EUV光源10的一个实施例的一些部件的简化示意图。如图1所示，EUV光源10包括激光源12，其用于生成激光脉冲的光束并且使光束从激光源12沿着一个或多个光路传送并且进入室14中，以在辐照区域16处照射诸如微滴等的相应目标。下面更详细地描述可适合用作图1所示EUV光源10中的激光源12的激光器布置的示例。
还是如图1所示，EUV光源10还可以包括目标材料传送系统 26，其例如将目标材料的微滴传送进入室14的内部到辐照区域16，在那里微滴将与一个或多个激光脉冲相互作用以最终产生等离子体并生成EUV发射。现有技术中已存在各种目标材料传送系统，并且它们的相对优点对于本领域技术人员来说是显而易见的。
如上所述，目标材料是EUV发射元素，其可以包括但不必限于包括锡、锂、氙或其组合的材料。目标材料可以呈液滴的形式，或者备选地可以是包含在液滴内的固体颗粒。例如，元素锡可以呈现为作为纯锡、作为诸如SnBr4、SnBr2、SnH4等的锡化合物、作为锡合金(例如锡镓合金、锡铟合金或锡铟镓合金或者其组合)的目标材料。取决于所使用的材料，目标材料可以以包括室温或接近室温的各种温度(例如，锡合金或SnBr4)、以高于室温的温度(例如，纯锡)或以低于室温的温度(例如，SnH4)呈现给辐照区域16。在一些情况中，这些化合物可能是相对易挥发的，诸如SnBr4。除了锡之外的EUV发射元素的类似合金和化合物及这样的材料和上面描述的那些材料的相对优点对于本领域技术人员来说是显而易见的。
返回到图1，EUV光源10还可以包括光学元件18，诸如具有呈长椭球形式(即，围绕其主轴线转动的椭圆)的反射表面的近正入射收集器反射镜，使得光学元件18具有在辐照区域16内或附近的第一焦点，和在所谓的中间区域20处的第二焦点，其中EUV光可以从EUV光源10输出并输入到诸如集成电路光刻工具(未示出) 等的利用EUV光的装置。如图1所示，光学元件18形成有孔径以允许由激光源12生成的激光脉冲通过并到达辐照区域16。
光学元件18应该具有用于收集EUV光并将其引导至中间区域 20以供随后传送至利用EUV光的装置的适当表面。例如，光学元件 18可以具有带钼和硅的交替层的梯度多层涂层，和在一些情况中的一个或多个高温扩散阻挡层、平滑层、加盖层和/和蚀刻停止层。
本领域技术人员应领会的是，除了长椭球反射镜之外的光学元件可以用作光学元件18。例如，光学元件18备选地可以是围绕其主轴线转动的抛物线，或者可以配置成将具有环形截面的光束传送至中间位置。在其他实施例中，光学元件18可以利用不同于本文描述的那些或除了本文描述的那些之外的涂层和层。本领域技术人员将能够在特定状况下为光学元件18选择适当的形状和组成。
如图1所示，EUV光源10可以包括聚焦单元22，其包括用于将激光束聚焦至辐照部位处的焦斑的一个或多个光学元件。EUV光源10还可以包括在激光源12与聚焦单元22之间的具有一个或多个光学元件的光束调节单元24，用于扩展、操纵和/或整形激光束和/ 或整形激光脉冲。各种聚焦单元和光束调节单元是本领域已知的，并且可以由本领域技术人员适当地选择。
如上面所提到的，在一些情况中LPP EUV系统使用一个或多个种子激光器以生成激光脉冲，该激光脉冲接着可以被放大以成为在辐照部位16辐照目标材料以形成产生EUV发射的等离子体的激光束。图2是可以用作LPP EUV系统中的激光光源的一部分的种子激光器模块30的一个实施例的简化示意图。
如图2所图示的，种子激光器模块30包括两个种子激光器，预脉冲种子激光器32和主脉冲种子激光器34。本领域技术人员应领会的是，在使用包含两个种子激光器的这样的实施例的情况下，可以首先用来自预脉冲种子激光器32的一个或多个脉冲并接着用来自主脉冲种子激光器34的一个或多个脉冲来辐照目标材料。
种子激光器模块30被示出为具有“折叠”布置而不是将部件布置在直线上。在实际中，这样的布置是典型的以便限制模块的大小。为了实现这一点，由预脉冲种子激光器32和主脉冲种子激光器 32的激光脉冲产生的光束通过多个光学部件36被引导到期望的光路上。取决于所期望的特定配置，光学部件36可以是如透镜、滤光器、棱镜、反射镜这样的元件，或者是可以用于将光束在期望的方向上引导的任何其他元件。在一些情况中，光学部件36也可以执行其他功能，诸如更改传递的光束的偏振。
在图2的实施例中，使来自各种子激光器的光束首先通过电光调制器38(EOM)。EOM38与种子激光器一起用作脉冲整形单元，以将由种子激光器生成的脉冲修整成具有较短持续时间和较快下降时间的脉冲。较短脉冲持续时间和相对快的下降时间可以增加 EUV输出和光源效率，这是因为脉冲与目标之间的短的相互作用时间，并且因为脉冲的不需要的部分不会消耗放大器增益。虽然示出了两个分离的脉冲整形单元(EOM 38)，但备选地可以使用公共脉冲整形单元来修整预脉冲和主脉冲种子两者。
接着使来自种子激光器的光束通过包括声光调制器(AOM)40 和42及光束延迟装置41的隔离级。如下面将说明的那样，AOM 40 和42充当“开关”或“光阀”，其操作以使来自目标材料的激光束的任何反射转向以免到达种子激光器；如上所述，种子激光器典型地包含敏感光学器件，并且AOM 40和42因此防止任何反射引起对种子激光器元件造成损坏。延迟装置41是诸如本领域已知的；如在延迟装置48中更清楚地看出的，延迟装置41具有包括诸如反射镜、棱镜等等的光学部件的光束折叠光学布置，使得通过了单元的光行进光学延迟距离d延迟；使用大约3×108米/秒的估计光束速度，每米的光束延迟为光路上的光添加附加的近似3.33ns的行进时间。下面更详细地(特别是与图3的第一隔离级33有关地)讨论关于延迟装置41和隔离级的附加细节。在这里示出的实施例中，来自各种子激光器的光束通过两个AOM。此外，如将在本文别处讨论的那样，隔离级可以被定位在种子激光器模块30中的别处。
在通过了AOM 42之后，两个光束由光束组合器44“组合”。由于来自各种子激光器的脉冲在不同的时间生成，所以这实际上意味着两个时间上分离的光束被置于公共光路46上，以用于进一步的处理和使用。
在被置于公共光路上之后，来自种子激光器(再次，每次仅有一个)中的一个的光束通过具有光束折叠光学布置的另一光束延迟装置48。接下来，光束被引导通过至少一个前置放大器50并接着通过扩束器52。此后，光束通过薄膜偏光器54，并接着由光学部件56向上引导，光学部件56再次是将光束引导至LPP EUV系统中的下一级的元件并且也可以执行其他功能。从光学部件56，光束典型地传递至一个或多个光学放大器和其他部件，如下面将说明的那样。
适合用作预脉冲和主脉冲种子激光器两者的各种波长可调谐种子激光器是本领域已知的。例如，在一个实施例中，种子激光器可以是具有密封填充气体的CO2激光器，密封填充气体包括在亚大气压力(例如0.05至0.2个大气压)下的CO2且通过射频放电泵送。在一些实施例中，可以使用光栅来帮助限定种子激光器的光腔，并且可以转动光栅以将种子激光器调谐至选择的转动线。
图3是种子脉冲发生系统60的一个实施例的简化框图。与种子激光器模块30一样，种子脉冲发生系统60生成种子脉冲、整形种子脉冲并放大种子脉冲。然而，种子脉冲发生系统60包括两个前置放大器74和84代替图2的种子激光器模块30的一个前置放大器 50。第二前置放大器的添加和由第二前置放大器提供的附加增益可以造成被定位在种子脉冲发生系统60之外的功率放大器将自身发射激光的较高可能性，从而诱导了前向激光脉冲的调制并且使种子激光发生系统60中的前置放大器74和84增益损失。在功率放大器中所产生的自发激光已被观察为具有持续若干微秒的宽持续时间的脉冲。为了使添加第二前置放大器的这些效应衰减，图3的种子脉冲发生系统60包括被定位在图2的种子激光器模块30的元件之间的附加隔离级，以防止反射光到达种子激光器以及第二前置放大器。种子脉冲发生系统60的隔离级可以被添加至图2的种子激光器模块 30，或者在其中实现，如对于本领域技术人员来说显而易见的。
在图3中，尽管种子激光器62被描绘为单个单元，但它如与图 2的预脉冲种子激光器32和主脉冲种子激光器34有关地描述的那样产生光束。再次如本领域技术人员将理解的那样，种子脉冲发生系统60可以包括超过一个的种子激光器62。EOM 64如与上面图2的 EOM38有关地描述的那样整形脉冲。
第一隔离级66被定位在EOM 64与第一前置放大器74之间。第一隔离级66包括第一AOM 68、延迟装置70和第二AOM 72；延迟装置70再次具有光束折叠光学布置。像图2的AOM40和42及延迟线41一样的第一隔离级66操作以使来自目标材料的激光脉冲的任何反射转向以免到达种子激光器62。如本文进一步详述的，隔离级66提供了与已通过第一前置放大器74的放大脉冲的改进的隔离。
为了放大由种子激光器62生成的种子脉冲，使种子脉冲通过两个或更多前置放大器，而不是如图2所示的只一个前置放大器。通过使用超过一个的前置放大器，可以分级放大种子脉冲，这具有许多益处。具有较小单独增益的分离的放大器的使用防止了光学元件的自发激光。从具有多个前置放大器的隔离级的使用得出的另一益处在于，在反射光的99％被转向之后增益如此高到即使反射光的1％仍然强大到足够损坏种子激光器62之前，可以使反射光中间放大转向。
第一前置放大器74由包括第一AOM 78、延迟装置80和第二 AOM 82的第二隔离级76跟随。第二隔离级76能够使源自LPP EUV系统的除第一隔离级之外的其他部分的反射光转向。由于第二前置放大器84跟随第二隔离级76以用于行进到辐照部位的脉冲，所以到达第二隔离级76的所有的反射光也将已经被第二前置放大器 84放大。
虽然未描绘，但是进一步的隔离级可以在光束被引导到LPP EUV发生系统的又进一步的元件之前跟随第二前置放大器84。这样的进一步的隔离级可以在反射光被第二前置放大器84放大之前使从 LPP EUV系统中的进一步的部件到达的反射光转向。
图4A至图4E是诸如图2的种子脉冲发生系统30和图3中的 60中所描绘的那些等的AOM 90的一个实施例的简化框图。AOM 90可以是布拉格AOM，这是本领域技术人员所熟悉的，并且在其操作期间的五个时间点进行描绘。如上面相对于图2的AOM 40和 42所描述的，AOM 90充当“开关”或“光阀”以取决于其当前状态使光偏转或转向。AOM 90使用声光效应，其中材料内的声学 (声音)波引起材料的光学特性上的改变，以使通过了AOM 90的光的频率衍射和偏移。
如本领域已知的，AOM 90典型地由附接至AOM的一端的压电换能器(PZT)激活。功率(典型地是射频(RF)功率)作为振荡电信号被施加至PZT，这引起PZT振动并在AOM中创建声波92。当未施加功率时，因此没有声波92，并且光被直接传输通过 AOM；当施加功率时，存在声波并且AOM以其中入射光束被偏转到光束路径上并在频率上偏移的“偏转模式”操作。在偏转模式中施加至PZT的RF功率的振幅对于使光偏转到光束路径上来说是充分的。如对于本领域技术人员来说显而易见的，振幅仅需要将光以对于实践偏转来说充分的程度引导。归因于期望的开关速度，典型地在处理器或控制器的方向上对PZT施加功率。
如图4A至图4E中所描绘的，声波92横跨AOM 90行进。声波92具有基于功率施加至PZT所在的时间段T以及速度V的已知长度。AOM 90被定位在光路上以便在光束孔径94处拦截脉冲。光束孔径94在图中被描绘为具有直径“d”的圆，但不必是AOM 90 的物理特征。声波92与光束孔径94重叠以允许脉冲传递所在的时间T的量(称为最小声学包大小)可以通过如下等式从光束直径和脉冲持续时间计算出：
T＝D/V+dT
其中D是光束直径，V如上所述是声波传播通过AOM 90时的速度 (对于AOM是常数)，并且dT是光学脉冲持续时间(对于AOM 也是常数)。当光束直径是4毫米、声学包(acoustic packet)的速度是5500米/秒并且光学脉冲持续时间是200纳秒时，所产生的最小声学包大小是927纳秒。
一旦如图4A所示启动，声波90就在一个方向上横跨AOM 90 传播。当声波90与AOM90的光束孔径94重叠时(如图4C所示)，光束被偏转到光路上以便继续到其他元件。当声波92与光束孔径94不重叠时，来自种子发生系统60中的任一方向上的光都被传递以便不跟随光路。这样，当在光束孔径94处不存在声波时，反射光不太可能到达种子激光器32，如图4A和图4E所示。
当声波92如图4B和图4D所示与光束孔径94部分重叠时，击中具有声波92的部分的光的一部分被偏转到光路上，而余下部分通过AOM 90。因此，从室朝向种子脉冲发生器行进的反射光的一部分可以通过声波92与光束孔径94重叠所在的部分并且被引导到光路上。反射光的余下部分被防止在不存在声波的情况下跟随光路。在一些情况下，光束的偏转部分展现出其中偏转部分在被偏转时保持光束的一部分的形状的称为“光束成像”的现象。光束成像被观察为光束从光束孔径94的中心的偏移，并且可以具有非圆形、卵形或半圆形的形状。
图5A和图5B是诸如隔离级66和76等的隔离级的一个实施例的简化框图。在图5A中，隔离级被示出为由AOM 106和112及延迟装置110组成。图5A和图5B一起描绘了当种子脉冲和反射光分别通过隔离级时的AOM的相对状态。如上面所描述的，当声波92 与光束孔径94重叠时，光被偏转到描绘为光路104的光路上。当声波92与光束孔径94不重叠时，光被引导远离光路104。如本领域已知的，当声波92不存在时光通过AOM，然而，为了简单起见，图 5将光路104描绘为直线。
如图5A中看到的，在操作中，由种子激光器62生成的脉冲 102在沿方向108横跨AOM 106传播的声波92到达光束孔径94时到达第一AOM 106。脉冲102沿着光路104传递至延迟装置110。当脉冲102通过AOM 106时，紧跟在延迟装置110之后被定位的第二AOM 112处于如下状态：使得其防止源自隔离级之外的反射光进入延迟装置110并往回进行至种子激光器62。
在脉冲102行进通过延迟装置110的同时，第一AOM 106和第二AOM 112中的声波92继续传播。在第二AOM 112中，声波92 是在声波92在第一AOM 106中生成之后生成的，使得它被延迟预定时间量。声波生成时之间的延迟和由延迟装置110引入光路内的延迟量被协调，使得当脉冲102到达第二AOM 112时声波92在光束孔径94处并且被偏转以便继续进一步沿着光路104。
在第二AOM 112将脉冲102偏转到光路104上的同时，第一 AOM 106处于防止光跟随光路104的相反状态。因此，如图5B中看到的，如果任何反射光114在第二AOM 112将前向脉冲部分或全部引导到光路104上的同时通过第二AOM 112，则反射光114在第一AOM 106中的声波92从光束孔径94中传播出来的同时继续通过延迟装置110。在声波92从第一AOM 106上的光束孔径94中出来之后，反射光114被防止继续往回到光路104上的种子激光器。
图6是描绘了如何通过隔离级(例如，隔离级66和76)使反射光转向的定时图。定时图描绘了可以使用的定时模式的一个实施例。基于下面提供的描述，本领域技术人员将能够生成和实施替代的定时模式以防止反射光到达种子模块。
如图表130和140中所描绘的，RF功率被提供至第一AOM 106 并且在等于声波覆盖光束孔径94所需的时间(标为TRISE)和光学脉冲持续时间(标为TP)的总和的时间内保持开启。在时间延迟 (标为TDELAY)之后，在图表150和160中，如与第一AOM 106 有关地描述的那样将RF功率提供至第二AOM 112。
标为“TP”的时间之间的延迟是由延迟装置110引入的延迟。延迟装置110可以例如提供至少300纳秒的延迟。AOM的定时和由延迟线引入的延迟量根据光束的直径、AOM内的声波传播的方向和光束成像的存在而变化。延迟可以对于不同实施以各种各样的方式计算出。以下示例实施被提供作为说明可以如何确定必要的延迟量的指导。
光束的直径影响声波堵塞光束孔径94所需的时间的量TRISE。对于具有被限定为1/e2的大小的高斯光束，TRISE可以近似为横穿其宽度的时间。如对于本领域技术人员来说显而易见的，对于2.7毫米的光束，TRISE是610纳秒，并且对于6.5毫米的光束，TRISE是1470纳秒。
当AOM内的声波在相同方向上传播时，如与图5A-图5B有关地讨论的那样，应该由被定位在隔离级中的AOM之间的延迟装置提供的最小延迟量可以计算如下：
TDELAY>TRISE+TP/2
其中TDELAY是由延迟装置110提供的延迟，TRISE是声波堵塞 AOM中的光束孔径所需的时间，并且TP是光学脉冲持续时间。延迟至少是允许AOM在不同时间打开的计算时间，并且是当相应门打开长到足够确保当反射光到达隔离级时组合的两个AOM被完全地或基本上关闭时之间的时间差。如对于本领域技术人员来说基于该公开显而易见的，时间延迟的上限值由延迟装置110的性质界定，包括但不限于延迟装置110的长度、体积和损耗。
在其中AOM中的相应声波在相反的方向上传播的实例中，将 AOM说成交叉启动的。AOM的交叉启动通过在第一AOM中的第一端和在第二AOM中的相反端启动声波来完成。因为当AOM被交叉启动时声波在相反方向上行进，所以由被定位在隔离级中的AOM 之间的延迟装置提供的最小延迟量可以计算如下：
TDELAY>(TRISE+TP)/2
在一些实例中，如用图解170描绘的，可观察到光束成像。如上面说明的，光束成像可以在声波与AOM上的光束孔径部分重叠时发生。如图6中描绘的，也可以利用光束成像现象以减少由延迟装置引入的延迟量，使得反射光的第一部分在第二AOM 112处被转向并且光的余下部分由第一AOM 106转向。因为AOM仅需要部分关闭以使反射光的一部分转向，所以由延迟装置110引入的延迟可以根据上面所描述的用于交叉启动的AOM的相同等式来缩短。
图7是使用隔离级使反射光转向的方法200的一个实施例的流程图。方法200的操作可以在如本文所描述的重叠时间点期间执行。
在操作202中，使激光脉冲可选地通过第一增益元件。第一增益元件可以是诸如图3的前置放大器74等的前置放大器。
接下来，在操作204中使第一AOM(诸如图5A-图5B的第一AOM 106)转变以将激光脉冲传递到光路(例如，图5A-图5B中的光路104) 上。如上面所讨论的，通过创建横跨AOM传播以与光束孔径(例如，图5A-图5B中的光束孔径94)重叠的声波使第一AOM转变。
接下来，在操作206中，使激光脉冲通过延迟装置(例如，图5A-图5B 的延迟装置110)。延迟装置增加隔离级中的第一AOM与第二 AOM之间的行进时间的量。
接下来，在操作208中，使第二AOM(例如，图5A-图5B的第二 AOM 112)转变以将激光脉冲传递到光路(例如，光路104)上到可选的第二增益元件(例如，图3的前置放大器84)。第二AOM 在声波传播经过AOM中的光束孔径时被类似地转变。
接下来，在操作210中，使第一AOM转变以使通过了第二 AOM和延迟装置的反射光转向。第一AOM在声波传播经过AOM 中的光束孔径时被转变。在实际中，操作210优选地跟随操作204 发生并且与操作206和208重叠。
接下来，在操作212中，使第二AOM转变以使来自LPP EUV 系统中的进一步的部件的反射光转向。在操作中，操作212优选地跟随操作208发生并且与操作210重叠。
本文所描述的隔离级允许脉冲在种子脉冲发生系统内沿光路行进，同时防止沿着光路在相反方向上行进的反射光到达隔离级上游的敏感和脆弱的部件。隔离级在系统内的两个AOM之间引入延迟。延迟可以通过交叉启动AOM或者当观察到光束成像的现象时缩短。
已在上面参照若干实施例说明了所公开的方法和设备。鉴于该公开，其他实施例将对于本领域技术人员来说是显而易见的。所描述的方法和设备的某些方面可以使用不同于上面实施例中所描述的那些的配置或者结合不同于上面所描述的那些的元件容易地实施。例如，可以使用不同的算法和/或逻辑电路、也许比本文中描述的那些更复杂，并且可能是不同类型的驱动激光器和/或聚焦透镜。
注意，如本文使用的，术语“光学部件”及其衍生物包括但不必限于反射和/或传输和/或操作入射光的一个或多个部件，并且包括但不限于一个或多个透镜、窗口、滤光器、楔形物、棱镜、棱珊、分级、传输纤维、标准具、扩散器、均质器、检测器和其他仪器部件、孔径、轴棱镜和包括多层反射镜、近正入射反射镜、掠入射反射镜在内的反射镜、镜面反射器、漫反射器及其组合。此外，除非另有指定，否则如本文使用的术语“光学器件”、“光学部件”及其衍生物都不意味着限于单独地或者在一个或多个特定波长范围内有利地操作、诸如在EUV输出光波长、辐照激光波长、适合量测的波长或一些其他波长下操作的部件。
如本文指出的，各种变化是可能的。在一些情况中可以使用单个种子激光器而不是图2中图示出的两个种子激光器。一个公共隔离级可以保护两个种子激光器，或者种子激光器中的任一个或两者可以具有它们自己的用于保护的隔离级。隔离级可以被定位在种子发生系统60中的别处，诸如在前置放大器84之后。在一些情况中可以使用单个布拉格AOM，或者如果期望的话，可以使用超过两个的布拉格AOM来保护单个种子激光器。也可以使用其他类型的 AOM。
还应理解的是，所描述的方法和设备可以以多种方式来实施，包括作为过程、设备或系统。本文描述的方法可以由用于指示处理器执行这样的方法的程序指令来实施，并且这样的指令记录在诸如硬盘驱动器、软盘、如压缩盘(CD)或数字通用光盘(DVD)的光盘、闪存等的计算机可读存储介质上，或者经由计算机网络，其中通过光学或电子通信链路发送程序指令。这样的程序指令可以借助于处理器或控制器来执行，或者可以被并入到固定的逻辑元件中。应注意的是，本文描述的方法的步骤的顺序可以更改并且仍然在本公开的范围内。
关于实施例的这些和其他变化旨在被仅由所附权利要求限制的本公开覆盖。

Claims (10)

1.一种用于激光产生等离子体极紫外光源的系统，包括：
激光器种子模块，用于在光路上产生激光束；
第一增益元件，沿着所述光路被定位；
第二增益元件，沿着所述光路被定位在所述第一增益元件之后；以及
隔离级，沿着所述光路被定位在所述第一增益元件与所述第二增益元件之间，所述隔离级被配置成使已经通过所述第二增益元件沿着所述光路往回反射的光转向，所述隔离级包括：
第一声光调制器，被配置成在第一时间段内在其中光沿着所述光路被引导的第一状态与其中光未沿着所述光路被引导的第二状态之间转变，所述第一时间段基于所述激光束的直径；
第二声光调制器，被配置成在第二时间段内在其中光沿着所述光路被引导的第一状态与其中光未沿着所述光路被引导的第二状态之间转变，所述第二时间段基于所述激光束的直径，并且所述第二声光调制器的所述转变发生在所述第一声光调制器的所述转变之后的时间处；以及
延迟装置，被定位在所述第一声光调制器与所述第二声光调制器之间，并且包括光束折叠光学布置，所述光束折叠光学布置包括被配置成使所述第一声光调制器与所述第二声光调制器之间的光的传输延迟基于所述声光调制器的第一转变时间和第二转变时间确定的时间的光学部件，使得通过了所述第二声光调制器的沿着所述光路往回反射的任何光将不会通过所述第一声光调制器且不会回到所述激光器种子模块，
其中所述延迟进一步基于光束成像的发生，
其中，如果发生光束成像，则所述延迟被进一步确定为使得所述激光束的第一部分由所述第二声光调制器转向并且所述激光束的余下部分由所述第一声光调制器转向。
2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括被定位在所述第二增益元件之外的一个或多个其他元件。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述一个或多个其他元件包括极紫外(EUV)等离子体室。
4.根据权利要求2所述的系统，其中所述一个或多个其他元件包括功率放大器。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一增益元件和所述第二增益元件包括前置放大器。
6.根据权利要求1所述的系统，进一步包括沿着所述光路被定位在所述第二增益元件之外的第二隔离级。
7.根据权利要求1所述的系统，进一步包括沿着所述光路被定位在所述第一增益元件与所述激光器种子模块之间的第二隔离级。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述隔离级被进一步配置成通过使反射光转向来防止所述第一增益元件中的自发激光。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一声光调制器和所述第二声光调制器是交叉启动的。
10.一种用于激光产生等离子体极紫外光源的方法，所述方法包括：
通过激光器种子模块在光路上产生激光束；
使从所述激光束生成的激光脉冲通过沿着所述光路被定位的第一增益元件；
使所述激光脉冲通过沿着所述光路被定位在所述第一增益元件之后的隔离级，所述隔离级被配置成使从位于所述隔离级之外的任何元件沿着所述光路往回反射的光转向，所述隔离级包括：
第一声光调制器，被配置成在第一时间段内在其中光沿着所述光路被引导的第一状态与其中光未沿着所述光路被引导的第二状态之间转变，所述第一时间段基于所述激光束的直径；
第二声光调制器，被配置成在第二时间段内在其中光沿着所述光路被引导的第一状态与其中光未沿着所述光路被引导的第二状态之间转变，所述第二时间段基于所述激光束的直径，并且所述第二声光调制器的所述转变发生在所述第一声光调制器的所述转变之后的时间处；以及
延迟装置，被定位在所述第一声光调制器与所述第二声光调制器之间，并且包括光束折叠光学布置，所述光束折叠光学布置包括被配置成使所述第一声光调制器与所述第二声光调制器之间的光的传输延迟基于所述声光调制器的第一转变时间和第二转变时间确定的时间的光学部件，使得通过了所述第二声光调制器的沿着所述光路往回反射的任何光将不会通过所述第一声光调制器且不会回到所述激光器种子模块；以及
使所述激光脉冲通过沿着所述光路被定位在所述隔离级之后的第二增益元件，
其中所述延迟进一步基于光束成像的发生，
其中，如果发生光束成像，则所述延迟被进一步确定为使得所述激光束的第一部分由所述第二声光调制器转向并且所述激光束的余下部分由所述第一声光调制器转向。
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