CN111856890A - 一种聚焦光学系统及极紫外光产生系统 - Google Patents

一种聚焦光学系统及极紫外光产生系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111856890A
CN111856890A CN202010698180.0A CN202010698180A CN111856890A CN 111856890 A CN111856890 A CN 111856890A CN 202010698180 A CN202010698180 A CN 202010698180A CN 111856890 A CN111856890 A CN 111856890A
Authority
CN
China
Prior art keywords
focusing
annular
laser
light
laser beam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010698180.0A
Other languages
English (en)
Inventor
张鲁薇
郭劲
陈飞
潘其坤
张阔
于德洋
孙俊杰
何洋
张冉冉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Original Assignee
Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS filed Critical Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Priority to CN202010698180.0A priority Critical patent/CN111856890A/zh
Publication of CN111856890A publication Critical patent/CN111856890A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/2004—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by the use of a particular light source, e.g. fluorescent lamps or deep UV light
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/7015—Details of optical elements
    • G03F7/70183—Zoom systems for adjusting beam diameter

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • X-Ray Techniques (AREA)

Abstract

本发明公开了一种聚焦光学系统，第一激光源用于产生第一激光束，第二激光源用于产生第二激光束，第一光束变换装置用于将第一激光束变换为第一环形光束，并将形成的第一环形光束入射到合束装置，合束装置用于将第一环形光束引导传播到聚焦装置，将第二激光束引导传播到聚焦装置，使得第二激光束处于第一环形光束的中心孔内且第二激光束的光轴与第一环形光束的光轴重合，聚焦装置用于分别将第二激光束聚焦以及将第一环形光束聚焦。本发明的聚焦光学系统与现有的反射式聚焦系统相比避免了中心遮挡，避免了能量损失，因此能够提升能量利用率和抗损伤性能。本发明还公开一种极紫外光产生系统。

Description

一种聚焦光学系统及极紫外光产生系统
技术领域
本发明涉及光学系统技术领域，特别是涉及一种聚焦光学系统。本发明还涉及一种极紫外光产生系统。
背景技术
极紫外光刻是目前国际上最先进的投影光刻技术，通常其采用波长为13.5nm的极紫外光(Extreme Ultra-Violet Light，EUVL)作为工作波长。如何高效产生13.5nm极紫外光是极紫外光刻的核心技术之一，现有技术中，主要实现途径有激光照射等离子体(LaserProduced Plasma，LPP)技术和高压放电等离子体(Discharge Produced Plasma，DPP)技术。其中LPP EUV技术已被成功应用于EUV光刻机产品中。通过引入预泵浦激光首先辐照锡液滴使其羽化膨胀，进而主泵浦激光辐照羽化后的锡液滴，大幅提升了产生极紫外光的转换效率。
预泵浦激光和主泵浦激光需要实现高精度同轴聚焦打靶，方能实现极紫外光的高效转换。预泵浦激光通常采用1.06μm皮秒激光，主泵浦激光采用10.6μm CO2激光，两者波长相差甚远，实现两者的高精度同轴聚焦需要克服许多问题。目前，比较常用的方法是反射式聚焦系统，反射式聚焦不会引入色差，可以实现多波长同轴聚焦，但是同轴反射式结构存在较大的中心遮拦，能量损失大，会大大降低到达锡液滴的激光能量密度，从而影响转换效率。
发明内容
鉴于以上所述，本发明的目的是提供一种聚焦光学系统，能够提升能量利用率和抗损伤性能。本发明还提供一种极紫外光产生系统。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种聚焦光学系统，包括第一激光源、第二激光源、第一光束变换装置、合束装置和聚焦装置，所述第一激光源用于产生第一激光束，所述第二激光源用于产生第二激光束；
所述第一光束变换装置用于将第一激光束变换为第一环形光束，并将形成的第一环形光束入射到所述合束装置，所述合束装置用于将第一环形光束引导传播到所述聚焦装置，将第二激光束引导传播到所述聚焦装置，使得第二激光束处于第一环形光束的中心孔内且第二激光束的光轴与第一环形光束的光轴重合，所述聚焦装置用于分别将第二激光束聚焦以及将第一环形光束聚焦。
优选的，所述第一光束变换装置包括同轴依次排列的凹轴锥元件和凸轴锥元件，所述凹轴锥元件用于将光束偏转，使光束外径扩大，所述凸轴锥元件用于将光束偏转，使光束与入射方向平行。
优选的，所述凹轴锥元件和所述凸轴锥元件具有相同的顶角，形成的环形光束的中心孔直径为：
Figure BDA0002592080600000021
其中，θ表示凹轴锥元件使光束发生偏转的偏转角度，n表示凹轴锥元件的折射率，α表示凹轴锥元件或者凸轴锥元件的顶角，L表示凹轴锥元件和凸轴锥元件之间的间隔距离，l表示形成的环形光束的中心孔直径。
优选的，所述第一光束变换装置包括凹轴锥元件或者凸轴锥元件，所述第一光束变换装置还包括与凹轴锥元件或者凸轴锥元件连接的、用于驱动凹轴锥元件或者凸轴锥元件移动以改变形成的环形光束的中心孔大小的位移装置。
优选的，所述第一光束变换装置包括扩束组和变换组，所述扩束组用于将第一激光束进行扩束，所述变换组用于将第一激光束扩束后的光束变换为环形光束。
优选的，所述合束装置包括处于中间的通光区域，所述合束装置具体用于通过通光区域周围的区域将第一环形光束反射到所述聚焦装置，通过通光区域将第二激光束透射到所述聚焦装置，使得第二激光束处于第一环形光束的中心孔内且第二激光束的光轴与第一环形光束的光轴重合。
优选的，所述合束装置包括中间区域和处于中间区域周围的通光区域，所述合束装置具体用于通过中间区域将第二激光束反射到所述聚焦装置，通过中间区域周围的通光区域将第一环形光束透射到所述聚焦装置，使得第二激光束处于第一环形光束的中心孔内且第二激光束的光轴与第一环形光束的光轴重合。
优选的，所述聚焦装置包括第一聚焦元件和第二聚焦元件，所述第一聚焦元件设有通孔，所述第一聚焦元件用于将第一环形光束聚焦，所述第二聚焦元件用于将通过所述第一聚焦元件的通孔透射出的第二激光束聚焦。
优选的，还至少包括第三激光源和第二光束变换装置，所述第三激光源用于产生第三激光束，所述第二光束变换装置用于将第三激光束变换为第二环形光束，并将形成的第二环形光束入射到所述合束装置；
所述合束装置具体用于将第一环形光束引导传播到所述聚焦装置，将第二激光束引导传播到所述聚焦装置，将第二环形光束引导传播到所述聚焦装置，使得第一环形光束处于第二环形光束的中心孔内，第二激光束处于第一环形光束的中心孔内，且第二激光束的光轴、第一环形光束的光轴和第二环形光束的光轴重合；
所述聚焦装置具体用于分别将第二激光束聚焦、将第一环形光束聚焦以及将第二环形光束聚焦。
一种极紫外光产生系统，包括预设靶和以上所述的聚焦光学系统，所述聚焦光学系统用于输出光并将光聚焦到所述预设靶，以激发所述预设靶产生极紫外光。
由上述技术方案可知，本发明所提供的一种聚焦光学系统，第一激光源用于产生第一激光束，第二激光源用于产生第二激光束，第一光束变换装置用于将第一激光束变换为第一环形光束，并将形成的第一环形光束入射到合束装置，合束装置用于将第一环形光束引导传播到聚焦装置，将第二激光束引导传播到聚焦装置，使得第二激光束处于第一环形光束的中心孔内，第二激光束的光轴与第一环形光束的光轴重合，聚焦装置用于分别将第二激光束聚焦以及将第一环形光束聚焦。本发明的聚焦光学系统将其中一种光束变换为环形光束，使两种光束合束后沿不同区域同轴传输并分别聚焦，与现有的反射式聚焦系统相比避免了中心遮挡，避免了能量损失，因此能够提升能量利用率和抗损伤性能。
本发明提供的一种极紫外光产生系统，能够达到上述有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种聚焦光学系统的示意图；
图2为本发明又一实施例提供的一种聚焦光学系统的示意图；
图3为本发明实施例中光束通过凹轴锥元件和凸轴锥元件的光路示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种聚焦光学系统，包括第一激光源、第二激光源、第一光束变换装置、合束装置和聚焦装置，所述第一激光源用于产生第一激光束，所述第二激光源用于产生第二激光束；
所述第一光束变换装置用于将第一激光束变换为第一环形光束，并将形成的第一环形光束入射到所述合束装置，所述合束装置用于将第一环形光束引导传播到所述聚焦装置，将第二激光束引导传播到所述聚焦装置，使得第二激光束处于第一环形光束的中心孔内且第二激光束的光轴与第一环形光束的光轴重合，所述聚焦装置用于分别将第二激光束聚焦以及将第一环形光束聚焦。
其中，第一激光束中心波长和第二激光束中心波长通常不相同。所述的环形光束是指光束横截面的能量分布为环形，在光束横截面的中间区域存在没有分布能量的空区域。环形光束的中心孔是指环形光束内没有分布能量的区域。
本实施例的聚焦光学系统，通过第一光束变换装置将第一激光束变换为第一环形光束，并将形成的第一环形光束入射到合束装置，通过合束装置将形成的第一环形光束和第二激光束合束，使得第二激光束处于第一环形光束的中心孔内且第二激光束的光轴与第一环形光束的光轴重合，进一步由聚焦装置分别将第二激光束聚焦以及将第一环形光束聚焦。本实施例的聚焦光学系统将其中一种光束变换为环形光束，使两种光束合束后沿不同区域同轴传输并分别聚焦，与现有的反射式聚焦系统相比避免了中心遮挡，避免了能量损失，因此能够提升能量利用率和抗损伤性能。
下面结合附图和具体实施方式对本聚焦光学系统进行详细说明。请参考图1，图1为本实施例提供的一种聚焦光学系统的示意图，由图可看出，所述聚焦光学系统包括第一激光源10、第二激光源12、第一光束变换装置11、合束装置13和聚焦装置14。其中第一激光源10用于产生第一激光束，第二激光源12用于产生第二激光束。
第一光束变换装置11用于将第一激光束变换为第一环形光束，可选的，第一光束变换装置11可采用凹轴锥元件或者凸轴锥元件，通过凹轴锥元件或者凸轴锥元件能够将光束变换为环形光束。请参考图2，图2为又一实施例提供的一种聚焦光学系统的示意图，作为一种实施方式第一光束变换装置11可包括同轴依次排列的凹轴锥元件112和凸轴锥元件113。请结合参考图3，图3为本实施例中光束通过凹轴锥元件和凸轴锥元件的光路示意图，所述凹轴锥元件112用于将光束偏转，使光束外径扩大，所述凸轴锥元件113用于将光束偏转，使光束与入射方向平行，从而使得出射光束形成内部存在空区域的环形光束。
进一步具体的，可设置凹轴锥元件112和凸轴锥元件113具有相同的顶角，相应的形成的环形光束的中心孔直径为：
Figure BDA0002592080600000061
其中，θ表示凹轴锥元件使光束发生偏转的偏转角度，n表示凹轴锥元件的折射率，α表示凹轴锥元件或者凸轴锥元件的顶角，L表示凹轴锥元件和凸轴锥元件之间的间隔距离，l表示形成的环形光束的中心孔直径。
在本发明其它实施例中，光束变换装置的具体实施方式不限于以上所述，也可采用其它能够实现将光束变换为环形光束的光学系统结构，也在本发明保护范围内。
进一步优选的，第一光束变换装置11还可包括与凹轴锥元件或者凸轴锥元件连接的、用于驱动凹轴锥元件或者凸轴锥元件移动以改变形成的环形光束的中心孔大小的位移装置。可参考图2，在图2所示的聚焦光学系统中，将凸轴锥元件113与位移装置114连接，通过位移装置114驱动凸轴锥元件113移动，调节凸轴锥元件113沿光路光轴的位置，能够调节所形成环形光束的中心孔大小，在实际应用中能够根据应用需求通过位移装置进行相应调节。可选的，位移装置114可以采用但不限于位移台。
优选的，第一光束变换装置11还可包括扩束组和变换组，扩束组用于将第一激光束进行扩束，变换组用于将第一激光束扩束后的光束变换为环形光束。可选的扩束组可采用但不限于正透镜或者负透镜，请参考图2，在图2所示的聚焦光学系统中，采用负透镜110和正透镜111组合对光束进行扩束。
合束装置13用于将第一环形光束引导传播到聚焦装置14，将第二激光束引导传播到聚焦装置14，使得第二激光束处于第一环形光束的中心孔内且第二激光束的光轴与第一环形光束的光轴重合。可选的，可参考图1所示，合束装置13包括处于中间的通光区域，合束装置13具体用于通过通光区域周围的区域将第一环形光束反射到聚焦装置14，通过通光区域将第二激光束透射到聚焦装置14。在具体实施时，可以在合束装置13设置通孔，通过通孔透射第二激光束。可以将合束装置13与第一环形光束光轴和第二激光束光轴均成45度设置，可以在合束装置13朝向第一光束变换装置11的一面镀能够将第一环形光束反射的高反膜。
可选的，合束装置可包括中间区域和处于中间区域周围的通光区域，合束装置具体用于通过中间区域将第二激光束反射到聚焦装置，通过中间区域周围的通光区域将第一环形光束透射到聚焦装置，从而将两光束合束，使得第二激光束处于第一环形光束的中心孔内且第二激光束的光轴与第一环形光束的光轴重合。
聚焦装置14用于分别将第二激光束聚焦以及将第一环形光束聚焦。可选的请参考图2，聚焦装置14可包括第一聚焦元件140和第二聚焦元件141，第一聚焦元件140设有通孔，第一聚焦元件140用于将第一环形光束聚焦，第二聚焦元件141用于将通过第一聚焦元件140的通孔透射出的第二激光束聚焦。在实际应用中，可以通过胶粘方式将第一聚焦元件140和第二聚焦元件141固连。
优选的，第一聚焦元件140的两面均镀用于增透第一环形光束的增透膜，第二聚焦元件141的两面均镀用于增透第二激光束的增透膜，有助于降低光能量损失。
本实施例的聚焦光学系统中，第一激光源10产生的第一激光束可以是实心光束或者环形光束，第二激光源12产生的第二激光束可以是实心光束或者环形光束，在实际应用中可以根据应用需求进行相应设置。
本实施例的聚焦光学系统可以应用于LPP EUV光源中将预泵浦激光和主泵浦激光高精度同轴合束，也适用于其他应用领域中的双波长同轴聚焦。
在一种具体实例中本聚焦光学系统应用于EUV光源，请结合参考图2，第一激光源10为CO2激光器，输出的第一激光束中心波长为10.6μm，功率500W，脉宽20ns，光束直径(1/e2)20mm，M2<2。第二激光源12为皮秒激光器，输出的第二激光束中心波长1.06μm，功率30W，脉宽15ps，光束直径(1/e2)10mm，M2<1.1。
扩束组由负透镜110和正透镜111组成，两者均为弯月形结构，采用ZnSe材质，双面镀10.6μm增透膜，透过率大于99％。负透镜110和正透镜111焦距分别为-133mm和400mm，两者中心间隔266mm。第一激光束经扩束后光束直径(1/e2)变为60mm。变换组包括凹轴锥元件112和凸轴锥元件113，两者均采用ZnSe材质，双面镀10.6μm增透膜，透过率大于98％，通光口径为75mm，顶角为α＝146.6°，两者的中心间隔为L＝12mm，此时10.6μm主泵浦激光光束中心孔直径为l＝14.4mm(大于预泵浦激光光束直径)。
第一聚焦元件140为弯月透镜，采用ZnSe材质，通光口径为76mm，焦距为300mm，中心开孔直径为12mm，双面镀10.6μm增透膜，透过率大于99％，且满足10.6μm主泵浦激光抗损伤要求。
第二聚焦元件141为双凸透镜，前表面与第一聚焦元件140后表面曲率半径相同，通过胶粘方式与第一聚焦元件140固连，因而不会对10.6μm主泵浦激光产生遮挡。第二聚焦元件141采用融石英材质，实际口径为14mm，通光口径为11mm，焦距为292mm，双面镀1.06μm增透膜，透过率大于99％，且满足1.06μm预泵浦激光抗损伤要求。
合束装置13为硅镜，与10.6μm主泵浦激光光轴和1.06μm预泵浦激光光轴均成45°放置，通光范围为108mm×76mm椭圆区域，中心沿1.06μm预泵浦激光传输方向开孔，孔直径为d＝11mm，面向主泵浦激光的表面镀10.6μm高反膜，反射率大于99％。
进一步优选的，在又一实施例提供的一种聚焦光学系统中，在以上实施例内容的基础上，还至少包括第三激光源和第二光束变换装置，所述第三激光源用于产生第三激光束，所述第二光束变换装置用于将第三激光束变换为第二环形光束，并将形成的第二环形光束入射到所述合束装置。所述合束装置具体用于将第一环形光束引导传播到所述聚焦装置，将第二激光束引导传播到所述聚焦装置，将第二环形光束引导传播到所述聚焦装置，使得第一环形光束处于第二环形光束的中心孔内，第二激光束处于第一环形光束的中心孔内，且第二激光束的光轴、第一环形光束的光轴和第二环形光束的光轴重合。所述聚焦装置具体用于分别将第二激光束聚焦、将第一环形光束聚焦以及将第二环形光束聚焦。在实际应用中，可设置第二激光束的光束直径小于第一环形光束的中心孔直径，第一环形光束的光束直径小于第二环形光束的中心孔直径。
本实施例中，第二光束变换装置的具体实施方式可参考上述实施例中关于第一光束变换装置的描述，合束装置或者聚焦装置的具体实施方式可参考上述实施例提供的实施方式。
本实施例的聚焦光学系统通过多个光束变换装置分别将多个光束变换为中心孔大小不同的环形光束，使得多个光束合束后沿不同区域同轴传输并分别聚焦，实现了三种以上光束的同轴聚焦。
相应的，本发明实施例还提供一种极紫外光产生系统，包括预设靶和以上所述的聚焦光学系统，所述聚焦光学系统用于输出光并将光聚焦到所述预设靶，以激发所述预设靶产生极紫外光。
本实施例的极紫外光产生系统，采用的聚焦光学系统将其中一种光束变换为环形光束，使两种光束合束后沿不同区域同轴传输并分别聚焦，以聚焦入射到预设靶，与现有的反射式聚焦系统相比避免了中心遮挡，避免了能量损失，因此能够提升能量利用率和抗损伤性能。
本实施例中，预设靶可以是锡液滴靶，第一激光束可以是中心波长为10.6μm，第二激光束的中心波长为1.06μm，1.06μm预泵浦激光的聚焦光斑首先辐照锡液滴靶区，使锡液滴羽化膨胀，而后10.6μm主泵浦激光的聚焦光斑辐照羽化后的锡液滴，产生13.5nm极紫外光。
进一步优选的，在实际应用中由于靶区结构限制，聚焦光学系统的聚焦装置无法太靠近预定锡液滴靶区，根据结构设计确定聚焦装置的焦距需大于270mm。本发明实施例中对应上述的一种具体实例，第二聚焦元件141焦距为292mm，第一聚焦元件140焦距为300mm。
通过本实施例提出的双波长分区域透射式同轴聚焦技术可实现1.06μm预泵浦激光聚焦光斑小于50μm，聚焦系统能量利用率达到98％以上，膜层满足预泵浦激光抗损伤要求；可实现10.6μm主泵浦激光聚焦光斑小于200μm，聚焦系统能量利用率达到98％以上，膜层满足主泵浦激光抗损伤要求。
以上对本发明所提供的一种聚焦光学系统及极紫外光产生系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种聚焦光学系统，其特征在于，包括第一激光源、第二激光源、第一光束变换装置、合束装置和聚焦装置，所述第一激光源用于产生第一激光束，所述第二激光源用于产生第二激光束；
所述第一光束变换装置用于将第一激光束变换为第一环形光束，并将形成的第一环形光束入射到所述合束装置，所述合束装置用于将第一环形光束引导传播到所述聚焦装置，将第二激光束引导传播到所述聚焦装置，使得第二激光束处于第一环形光束的中心孔内且第二激光束的光轴与第一环形光束的光轴重合，所述聚焦装置用于分别将第二激光束聚焦以及将第一环形光束聚焦。
2.根据权利要求1所述的聚焦光学系统，其特征在于，所述第一光束变换装置包括同轴依次排列的凹轴锥元件和凸轴锥元件，所述凹轴锥元件用于将光束偏转，使光束外径扩大，所述凸轴锥元件用于将光束偏转，使光束与入射方向平行。
3.根据权利要求2所述的聚焦光学系统，其特征在于，所述凹轴锥元件和所述凸轴锥元件具有相同的顶角，形成的环形光束的中心孔直径为：
Figure FDA0002592080590000011
其中，θ表示凹轴锥元件使光束发生偏转的偏转角度，n表示凹轴锥元件的折射率，α表示凹轴锥元件或者凸轴锥元件的顶角，L表示凹轴锥元件和凸轴锥元件之间的间隔距离，l表示形成的环形光束的中心孔直径。
4.根据权利要求1所述的聚焦光学系统，其特征在于，所述第一光束变换装置包括凹轴锥元件或者凸轴锥元件，所述第一光束变换装置还包括与凹轴锥元件或者凸轴锥元件连接的、用于驱动凹轴锥元件或者凸轴锥元件移动以改变形成的环形光束的中心孔大小的位移装置。
5.根据权利要求1所述的聚焦光学系统，其特征在于，所述第一光束变换装置包括扩束组和变换组，所述扩束组用于将第一激光束进行扩束，所述变换组用于将第一激光束扩束后的光束变换为环形光束。
6.根据权利要求1所述的聚焦光学系统，其特征在于，所述合束装置包括处于中间的通光区域，所述合束装置具体用于通过通光区域周围的区域将第一环形光束反射到所述聚焦装置，通过通光区域将第二激光束透射到所述聚焦装置，使得第二激光束处于第一环形光束的中心孔内且第二激光束的光轴与第一环形光束的光轴重合。
7.根据权利要求1所述的聚焦光学系统，其特征在于，所述合束装置包括中间区域和处于中间区域周围的通光区域，所述合束装置具体用于通过中间区域将第二激光束反射到所述聚焦装置，通过中间区域周围的通光区域将第一环形光束透射到所述聚焦装置，使得第二激光束处于第一环形光束的中心孔内且第二激光束的光轴与第一环形光束的光轴重合。
8.根据权利要求1所述的聚焦光学系统，其特征在于，所述聚焦装置包括第一聚焦元件和第二聚焦元件，所述第一聚焦元件设有通孔，所述第一聚焦元件用于将第一环形光束聚焦，所述第二聚焦元件用于将通过所述第一聚焦元件的通孔透射出的第二激光束聚焦。
9.根据权利要求1-8任一项所述的聚焦光学系统，其特征在于，还至少包括第三激光源和第二光束变换装置，所述第三激光源用于产生第三激光束，所述第二光束变换装置用于将第三激光束变换为第二环形光束，并将形成的第二环形光束入射到所述合束装置；
所述合束装置具体用于将第一环形光束引导传播到所述聚焦装置，将第二激光束引导传播到所述聚焦装置，将第二环形光束引导传播到所述聚焦装置，使得第一环形光束处于第二环形光束的中心孔内，第二激光束处于第一环形光束的中心孔内，且第二激光束的光轴、第一环形光束的光轴和第二环形光束的光轴重合；
所述聚焦装置具体用于分别将第二激光束聚焦、将第一环形光束聚焦以及将第二环形光束聚焦。
10.一种极紫外光产生系统，其特征在于，包括预设靶和权利要求1-9任一项所述的聚焦光学系统，所述聚焦光学系统用于输出光并将光聚焦到所述预设靶，以激发所述预设靶产生极紫外光。
CN202010698180.0A 2020-07-20 2020-07-20 一种聚焦光学系统及极紫外光产生系统 Pending CN111856890A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010698180.0A CN111856890A (zh) 2020-07-20 2020-07-20 一种聚焦光学系统及极紫外光产生系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010698180.0A CN111856890A (zh) 2020-07-20 2020-07-20 一种聚焦光学系统及极紫外光产生系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111856890A true CN111856890A (zh) 2020-10-30

Family

ID=73001073

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010698180.0A Pending CN111856890A (zh) 2020-07-20 2020-07-20 一种聚焦光学系统及极紫外光产生系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111856890A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113422296A (zh) * 2021-05-20 2021-09-21 中国科学院微电子研究所 一种合束装置、激光加工设备和激光退火方法
WO2023111364A1 (en) * 2021-12-15 2023-06-22 Asml Netherlands B.V. Optical system and method for a radiation source

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130126751A1 (en) * 2010-11-29 2013-05-23 Gigaphoton Inc. Optical device, laser apparatus, and extreme ultraviolet light generation system
CN104503099A (zh) * 2015-01-09 2015-04-08 中国人民解放军国防科学技术大学 基于光束整形技术和空间合束系统的光偏振补偿装置
CN106970471A (zh) * 2017-05-26 2017-07-21 北京华岸科技有限公司 光束变换装置及激光装置
CN107707308A (zh) * 2017-09-26 2018-02-16 长春理工大学 动态旋转条件下高可靠性空分复用激光通信天线
CN110007459A (zh) * 2019-03-29 2019-07-12 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种激光钠导星全发射链路补偿系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130126751A1 (en) * 2010-11-29 2013-05-23 Gigaphoton Inc. Optical device, laser apparatus, and extreme ultraviolet light generation system
CN104503099A (zh) * 2015-01-09 2015-04-08 中国人民解放军国防科学技术大学 基于光束整形技术和空间合束系统的光偏振补偿装置
CN106970471A (zh) * 2017-05-26 2017-07-21 北京华岸科技有限公司 光束变换装置及激光装置
CN107707308A (zh) * 2017-09-26 2018-02-16 长春理工大学 动态旋转条件下高可靠性空分复用激光通信天线
CN110007459A (zh) * 2019-03-29 2019-07-12 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种激光钠导星全发射链路补偿系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113422296A (zh) * 2021-05-20 2021-09-21 中国科学院微电子研究所 一种合束装置、激光加工设备和激光退火方法
WO2023111364A1 (en) * 2021-12-15 2023-06-22 Asml Netherlands B.V. Optical system and method for a radiation source

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20070272669A1 (en) Laser Multiplexing
US20130105712A1 (en) Apparatus and method for generating extreme ultraviolet light
EP1604246B1 (en) Collectors in two hemispheres
US9055657B2 (en) Extreme ultraviolet light generation by polarized laser beam
CN111856890A (zh) 一种聚焦光学系统及极紫外光产生系统
JP2004510341A (ja) 特にマイクロリソグラフィ用の照明光学系
US20120241649A1 (en) Extreme ultraviolet light generation apparatus and extreme ultraviolet light generation method
US10264660B2 (en) Beam trap, beam guide device, EUV radiation generating apparatus, and method for absorbing a beam
US10218145B1 (en) Vortex laser generation device in degenerate cavity with spiral phase element and vortex laser generation method
KR20140006821A (ko) 멀티패스 광학 장치
WO2015064017A1 (ja) レーザビーム合成装置
CN114460740B (zh) 一种单镜环形光斑光学系统
CN111552087A (zh) 一种将环形光束与共轴反射式光学系统耦合的方法
CN111736329A (zh) 一种双片式非球面镜zoom光学系统
JP6049683B2 (ja) レーザービームを拡大するための装置および方法
KR20020012555A (ko) 작은 아크 램프에서 더 큰 타겟으로 광을 커플링시키는개선된 시스템
CN216561248U (zh) 一种紫外激光定倍扩束系统
CN103887707A (zh) 一种具有大功率高光束质量激光的半导体激光器
US10582601B2 (en) Extreme ultraviolet light generating apparatus using differing laser beam diameters
CN212043123U (zh) 一种基于自适应镜调焦反射式光学系统
CN217034409U (zh) 一种激光双重扩束清洗系统
EP2866312B1 (en) Unstable imaging resonator
US10928734B2 (en) Optical assembly for guiding an output beam of a free electron laser
CN218675358U (zh) 一种匀光棒及医疗用多波长激光系统
CN218240569U (zh) 一种光学模组和医疗装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201030