CN111585152B - 用于激光器腔室的电极、激光器系统及曝光设备 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种用于激光器腔室的电极、激光器系统及曝光设备。本公开的用于激光器腔室的电极，包括一具有多个电极表面的电极及中心轴，所述电极可绕中心轴旋转切换至任意一个电极表面。本公开与现有技术相比，激光器腔室的电极具有多个电极表面，当脉冲激光的质量下降时，可旋转切换到良好的电极表面继续操作，延长了激光器腔室的使用寿命。

Description

用于激光器腔室的电极、激光器系统及曝光设备
技术领域
本公开涉及半导体技术领域，具体涉及一种用于激光器腔室的电极、激光器系统及曝光设备。
背景技术
脉冲激光用于多种应用，例如在集成电路光刻中，将激光通过掩模来用于曝光在晶片上的光刻胶。可使用在腔室中的气体放电介质来产生这种脉冲激光，通过在非常高的电压下于气体放电介质中以非常短的电气放电方式在一对电极(阳极和阴极)之间提供气体放电。
腔室中的一些等离子体对电极是高度腐蚀的，尤其是对于阳极。因此，在腔室操作时，阳极将随时间腐蚀。再有，在阳极的表面因为等离子体趋于跟随电流从阴极到阳极的流动，可导致在等离子体中发生电弧作用。如图1和图2阴影部分所示的腐蚀部分。图1示出了现有技术中阳极被腐蚀部分的横截面图，图2示出了现有技术中阳极被腐蚀部分的侧面图。
等离子体中的电弧作用是不利的，因为它夺取激光器腔室的能量，因为能量进入电弧放电而不进入激光器腔体。因此，当在等离子体中发生大量电弧作用时，必须更换电极来保持激光器腔室有效操作，此时得连同腔室一起更换，缩短了激光器系统有效操作时间。
发明内容
本公开的目的是提供一种用于激光器腔室的电极、一种激光器系统及一种曝光设备。
本公开第一方面提供一种用于激光器腔室的电极，包括：
电极，所述电极具有中心轴，并具有多个电极表面，所述电极可绕中心轴旋转切换至任意一个电极表面。
本公开第二方面提供一种激光器系统，包括：
腔室；
设置在所述腔室之内的阴极，所述阴极具有阴极表面；以及，
设置在所述腔室之内的阳极，所述阳极具有中心轴，并具有多个阳极表面；所述阳极可旋转切换至任意一个阳极表面来与所述阴极表面相对，所述阳极表面和阴极表面之间的间隔限定了腔室之内的放电区域。
本公开第三方面提供一种曝光设备，包括：
如第二方面中所述的激光器系统。
本公开与现有技术相比的优点在于：
激光器腔室的电极具有多个电极表面，当脉冲激光的质量下降时，可旋转切换到良好的电极表面继续操作，延长了激光器腔室的使用寿命。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本公开的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了现有技术中阳极被腐蚀部分的横截面图；
图2示出了现有技术中阳极被腐蚀部分的侧面图；
图3示出了本公开所提供的一种用于激光器腔室的电极的横截面示意图；
图4示出了本公开所提供的一种用于激光器腔室的电极的侧面示意图；
图5示出了本公开所提供的一种控制阳极切换不同阳极表面的流程图。
具体实施方式
以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。
现有的激光器腔室的电极，由于使用寿命短，缩短了激光器系统有效操作时间。
为了解决上述现有技术中存在的问题，本公开实施例提供一种用于激光器腔室的电极、一种激光器系统及一种曝光设备，下面结合附图进行说明。
参考图3和图4，图3示出了本公开所提供的一种用于激光器腔室的电极的横截面示意图。图4示出了本公开所提供的一种用于激光器腔室的电极的侧面示意图。
如图3所示，所述用于激光器腔室的电极包括：
电极100，所述电极100具有多个拉长的电极表面(如图中所示的1、2、3、4，当然此处仅用于示例，不是对电极表面数量的限定)；所述电极100具有中心轴，所述电极100可旋转切换至任意一个电极表面。具体的，所述电极表面在垂直于所述中心轴方向截面为一弧线，所述电极表面为所述弧线沿所述中心轴方向拉长而成的弧面。
一些具体的实施方式中，所述多个电极表面绕所述中心轴均匀间隔设置。例如，所述电极具有4个拉长的电极表面，该4个拉长的电极表面在圆周上均匀间隔设置，如图3所示的电极表面1、2、3、4的设置方式。
一些具体的实施方式中，如图4所示，所述电极还包括编码电动机200，所述编码电动机200设置在所述电极的中心轴处(如图3所示的中心轴A处)；所述电极100可随所述编码电动机200旋转切换至任意一个电极表面，例如从电极表面1旋转切换至电极表面2。
由于在具体的激光器系统中，阳极受到的腐蚀更大一些，因此本公开的一些具体的实施方式中，所述电极100用作阳极。具体的，该阳极的制作材料可以为铜，具体的制作材料也可以根据实际使用环境进行设计，本公开对此不做限定。
相较于现有技术，本公开提供的用于激光器腔室的电极通过设置多个拉长的电极表面，当脉冲激光的质量下降时，可旋转切换到良好的电极表面继续操作，延长了激光器腔室的使用寿命，从而延长了激光器系统的有效操作时间。
本公开实施例还提供了一种激光器系统，包括：
腔室；
设置在所述腔室之内的阴极，所述阴极具有拉长的阴极表面；以及，
设置在所述腔室之内的阳极，所述阳极具有中心轴，并具有多个阳极表面；所述阳极可旋转切换至任意一个阳极表面来与所述阴极表面相对，所述阳极表面和阴极表面之间的间隔限定了腔室之内的放电区域。具体的，所述阳极表面在垂直于所述中心轴方向截面为一弧线，所述阳极表面为所述弧线沿所述中心轴方向拉长而成的弧面。
一些具体的实施的方式中，所述阳极还包括编码电动机，所述编码电动机设置在所述阳极的中心轴处；所述阳极可随所述编码电动机旋转切换至任意一个阳极表面。
一些具体的实施方式中，所述多个阳极表面绕所述中心轴均匀间隔设置。
一些具体的实施方式中，所述阳极的制作材料可以为铜。
一些具体的实施方式中，所述阳极具有4个拉长的阳极表面。
本公开提供的上述激光器系统，与现有的激光器系统的区别在于，其腔室内的阳极替换为本公开提供的上述用于激光器腔室的电极，激光产生原理相同，在此不再赘述。值得一体的是，采用本公开提供的用于激光器腔室的电极作为阳极之后，在实际使用中，可以通过如图5所示的方法来控制阳极，所述方法如下：
步骤S101：在激光器系统开始产生脉冲激光后，实时检测阳极当前正在使用的阳极表面的腐蚀程度。具体可以通过检测所产生脉冲激光的质量来进行判断。
步骤S102：若当前阳极表面的腐蚀程度未超过预设阈值，则保持当前阳极表面；若当前阳极表面的腐蚀程度超过预设阈值，则判断阳极是否还存在未被腐蚀的新的阳极表面，若存在，则控制编码电动机旋转阳极至新的阳极表面，若不存在，则向管理装置发送更换腔室的提示。
实际使用中，若阳极设置4个阳极表面，可以将激光器系统腔室的使用寿命延长至原来的4倍。
相较于现有技术，本公开提供的激光器系统的阳极，通过设置多个阳极表面，当脉冲激光的质量下降时，可旋转切换到良好的阳极表面继续操作，延长了激光器腔室的使用寿命，从而延长了激光器系统的有效操作时间。
本公开实施例还提供了一种曝光设备，该曝光设备包括上述实施例中的激光器系统。该曝光设备例如可以是用于半导体制作的光刻设备，半导体例如可以是动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)。
本公开实施例还提供了一种激光器系统，包括：
腔室；
设置在所述腔室之内的阴极，所述阴极具有拉长的阴极表面；以及，
设置在所述腔室之内的阳极，所述阳极具有多个拉长的阳极表面；所述阳极可旋转切换至任意一个阳极表面来与所述拉长的阴极表面相对，所述拉长的阳极表面和拉长的阴极表面之间的间隔限定了腔室之内的放电区域。
一些具体的实施的方式中，所述阳极还包括编码电动机，所述编码电动机设置在所述阳极的中心轴处；所述阳极可随所述编码电动机旋转切换至任意一个阳极表面。
一些具体的实施方式中，所述多个阳极表面在圆周上均匀间隔设置。
一些具体的实施方式中，所述阳极的制作材料为铜。
一些具体的实施方式中，所述阳极具有4个拉长的阳极表面。
本公开提供的上述激光器系统，与现有的激光器系统的区别在于，其腔室内的阳极替换为本公开提供的上述用于激光器腔室的电极，激光产生原理相同，再次不再赘述。值得一体的是，采用本公开提供的用于激光器腔室的电极作为阳极之后，在实际使用中，可以通过如图5所示的方法来控制阳极，所述方法如下：
步骤S101：在激光器系统开始产生脉冲激光后，实时检测阳极当前正在使用的阳极表面的腐蚀程度。具体可以通过检测所产生脉冲激光的质量来进行判断。
步骤S102：若当前阳极表面的腐蚀程度未超过预设阈值，则保持当前阳极表面；若当前阳极表面的腐蚀程度超过预设阈值，则判断阳极是否还存在未被腐蚀的新的阳极表面，若存在，则控制编码电动机旋转阳极至新的阳极表面，若不存在，则向管理装置发送更换腔室的提示。
实际使用中，若阳极设置4个阳极表面，可以将激光器系统腔室的使用寿命延长至原来的4倍。
相较于现有技术，本公开提供的曝光设备，其激光器系统的阳极，通过设置多个阳极表面，当脉冲激光的质量下降时，可旋转切换到良好的阳极表面继续操作，延长了激光器腔室的使用寿命，从而延长了曝光设备的有效操作时间。
需要说明的是：
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本申请并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本申请的示例性实施例的描述中，本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。本公开的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之。

Claims (7)

1.一种用于激光器腔室的电极，其特征在于，包括：
电极，所述电极具有中心轴，并具有多个电极表面，所述多个电极表面绕所述中心轴均匀间隔设置，所述电极可绕中心轴旋转切换至任意一个电极表面；
所述电极还包括编码电动机，所述编码电动机设置在所述中心轴处；所述电极可随所述编码电动机旋转切换至任意一个电极表面；
所述电极为阳极，所述电极表面在垂直于所述中心轴方向截面为一弧线，所述电极表面为所述弧线沿所述中心轴方向拉长而成的弧面。
2.根据权利要求1所述的用于激光器腔室的电极，其特征在于，所述阳极的制作材料为铜。
3.根据权利要求1所述的用于激光器腔室的电极，其特征在于，所述电极具有4个电极表面。
4.一种激光器系统，其特征在于，包括：
腔室；
设置在所述腔室之内的阴极，所述阴极具有阴极表面；以及，
设置在所述腔室之内的阳极，所述阳极具有中心轴，并具有多个阳极表面，所述多个阳极表面绕所述中心轴均匀间隔设置；所述阳极可旋转切换至任意一个阳极表面来与所述阴极表面相对，所述阳极表面和阴极表面之间的间隔限定了腔室之内的放电区域；
所述阳极还包括编码电动机，所述编码电动机设置在所述中心轴处；所述阳极可随所述编码电动机旋转切换至任意一个阳极表面；
所述阳极表面在垂直于所述中心轴方向截面为一弧线，所述阳极表面为所述弧线沿所述中心轴方向拉长而成的弧面。
5.根据权利要求4所述的激光器系统，其特征在于，所述阳极的制作材料为铜。
6.根据权利要求4所述的激光器系统，其特征在于，所述阳极具有4个阳极表面。
7.一种曝光设备，其特征在于，包括：
如权利要求4至6中任一项所述的激光器系统。
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