CN112714883A - 尤其用于偏振激光射束的光学组件以及具有该光学组件的euv辐射产生设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种尤其用于偏振激光射束(30)的光学组件(23),其包括具有射束入射面(5a、6a、...)和射束出射面(5b、6b、...)的多个板状光学元件(5、6、...)和用于共同固定板状光学元件(5、6、...)的保持件(1)。在每两个相邻的板状光学元件(5、6、...)之间布置至少三个间距保持件(11a‑d),所述间距保持件分别构造用于点状地贴靠在第一板状光学元件(5)的射束出射面(5a、6a、...)上以及点状地贴靠在相邻的第二板状光学元件(6)的射束入射面(6b、7b、...)上。本发明还涉及一种具有至少一个这种光学组件(23)的EUV辐射产生设备。
Description
技术领域
本发明涉及一种尤其用于偏振激光射束的光学组件,其包括多个板状光学元件以及用于共同固定板状光学元件的保持件。本发明还涉及一种具有至少一个这种光学组件的EUV辐射产生设备。
背景技术
当激光射束以所谓的布鲁斯特角照射在光学元件的射束入射面上时,板状透射光学元件能够用于偏振(例如非偏振的)激光射束形式的光。在这种情况下,在射束入射面上反射的辐射分量几乎仅垂直于激光射束的入射平面偏振到射束入射面上(s偏振),即对于垂直于该s偏振的第二(p偏振)辐射分量的反射率几乎为零。因此,由射束入射面透射的辐射分量通常具有高的p偏振辐射分量,该p偏振辐射分量平行于照射的激光射束的入射平面。
用于偏振激光射束的光学组件能够具有平面平行的板的形式的多个透射光学元件,所述透射光学元件彼此平行,并且其射束入射面相对于入射激光射束分别以布鲁斯特角取向,以便进一步减小由相应的平面平行的板透射的、相对较小的s偏振的辐射分量,使得从偏振器装置出射的激光射束几乎仅是p偏振的。
然而,尤其在平面平行的板彼此以相对较小的间距布置的情况下,产生如下问题:在以下部分射束之间发生相长干涉和相消干涉,所述部分射束在射束入射面或者说平面平行的板的射束出射面上被反射。因此,为了避免干涉效应,通常选择在射束路径中彼此相继的两个板之间的如此大的间距,使得所反射的部分射束不重叠。然而在这种情况下,偏振器装置可能需要相当大的结构空间。
在PCT/EP2017/067480中,为了避免上述的干涉效应,提出使板状光学元件的射束入射面和射束出射面分别以至少一个楔角(Keilwinkel)相对于彼此取向。以这种方式,板状光学元件能够以尽可能小的间距相对于彼此布置。尽管板状光学元件呈楔形,但是为了满足布鲁斯特条件,板状光学元件如此相对于彼此取向(通常相对于彼此旋转),使得激光射束继续以布鲁斯特角照射到射束入射面上。为了以相对于彼此预定的取向和位置来容纳板状光学元件而设置保持件,该保持件例如能够与板状光学元件的侧向边缘接合,以便将板状光学元件固定在保持件中。
发明内容
发明任务
本发明基于如下任务:如此进一步构造开头提到的类型的光学组件,使得板状光学元件能够以高精度相对于彼此定位,以及提供一种具有这种光学组件的EUV辐射产生设备。
发明主题
根据第一方面,该任务通过开头提到的类型的光学组件来解决,其中,在每两个相邻的板状光学元件之间布置至少三个间距保持件(Abstandshalter)、尤其是至少四个间距保持件,所述间距保持件分别构造用于点状地贴靠(Anlage)在第一板状光学元件的射束出射面上,并且构造用于点状地贴靠在相邻的第二板状光学元件的射束入射面上。
间距保持件为了实现点状的贴靠而被至少部分地引入到两个相邻的板状光学元件之间的间隙中。板状光学元件相对于彼此的精确角位置(角精度为约±0.02°)借助将至少三个间距保持件点状地贴靠在相应的射束入射面或者说射束出射面上实现,所述至少三个间距保持件布置在间隙内的至少三个不同的位置上。取决于板状光学元件的尺寸或者说几何形状,可能有利的是,使用四个间距保持件或者必要时更多间距保持件替代三个间距保持件,以便提高机械稳定性并且最小化倾斜危险(Kippgefahr)。例如,为了间隔开其纵向侧是其横向侧两倍或者三倍长的矩形板状光学元件,四个间距保持件或者必要时更多间距保持件可能是有意义的。
板状光学元件能够在堆叠方向上上下堆叠,并且通过被引入到板状光学元件之间的间隙中的间距保持件以板状光学元件的相对角位置相对于彼此取向。在最简单的情况下,光学组件具有两个上下堆叠的板状光学元件,然而通常两个以上的、例如三个、四个、五个、六个...板状光学元件上下堆叠,以便使激光射束偏振。这里描述的光学组件不一定强制性必须用于偏振激光射束;相反地,它们能够例如用作标准量具(Etalon),因为在标准量具的情况下必要时板状光学元件的偏斜的(windschief)或者说倾斜的取向能够是有意义的。在用作标准量具的情况下,光学组件通常具有两个板状光学元件,所述板状光学元件通过间隙分开,该间隙例如能够楔形地构造。由于板状光学元件的楔形形状或者说非平行的取向,在这种情况下使用间隔板或类似物也是成问题的。
与上述的间距保持件的使用相反,板状光学元件通常被单独夹持,即为每个单独的板状光学元件制作一个保持件或者说支架(Fassung),所述保持件或者说支架具有精密加工的承放面以及弹簧夹或者说弹簧预紧的夹板,以便保持板状光学元件。多个板状光学元件的通过相应的弹簧夹具的这种保持需要表面相对于彼此取向时的高精度以及需要对于单个夹具的相当大的空间,该空间能够通过间距保持件的逐点的贴靠而显著减小。
在一种实施方式中,间距保持件具有用于点状地贴靠在相应的射束出射面和相应的射束入射面上的球面。球面能够形成在球上,所述球松动地支承在保持件、例如球保持架中。这种松动的球能够高精度地制造。球面或者说球不必形成完整的球体;相反地,球能够在侧向上被切断和/或被安装在轴上。至关重要的是,球面贴靠在相应的板状光学元件上,以便实现点状的贴靠。板状光学元件相对于彼此的角位置分别取决于球面的球直径,该球直径在制造间距保持件时能够被精确地调设。与上述夹具的情况相比,通过使用球面能够在板状光学元件之间实现更小的间距。
在一种扩展方案中,布置在第一板状光学元件和第二板状光学元件之间的至少两个间距保持件的球面具有不同的球直径。板状光学元件通常相对比彼此倾斜,即它们不是彼此平行地取向,使得在两个相邻的板状光学元件之间形成楔形的间隙。板状光学元件尤其能够在两个空间平面中相对于彼此倾斜,即实际上相对于彼此任意偏斜地取向。为了使相对于彼此倾斜的板状光学元件适当地取向,通常需要使用具有不同的球直径的间距保持件。
在一种扩展方案中,间距保持件分别具有球形头,在所述球形头上形成球面,其中,在球形头上连接有用于将相应的间距保持件支承在保持件中的轴(Schaft)。基于板状光学元件相对于彼此倾斜的取向,需要将球面尽可能精确地定位在垂直于堆叠方向的平面中,因为点状贴靠的侧向偏移改变板状光学元件之间的角度。间距保持件的精确定位也可以通过使用球形销或者说球形螺栓来实现,所述球形销或者说球形螺栓具有球形头和轴,该轴能够以足够的精度支承在保持件中、例如在钻孔或类似物中。与此相对,在使用支承在球保持架中的球的情况下存在所述球可能会从球保持架中掉出的问题。
在一种扩展方案中,轴具有轴肩(Absatz),并且,在其球面具有不同球直径的至少两个间距保持件的情况下,在球形头和轴肩之间的第一轴区段的直径与间距保持件的、轴肩和轴端部之间的第二轴区段的长度尺寸不同。为了具体地调设在板状光学元件之间的角度,需要将间距保持件以适当的球直径安装到间隙中的正确位置中或者说到保持件的相应钻孔中。这能够通过将轴肩设置在相应的间距保持件的轴上来实现,该轴被插入到保持件中的阶梯状的钻孔中或者说具有相应的轴肩的钻孔中。通过实现在轴肩和球形头之间的第一轴区段的不同直径以及通过实现在轴肩和轴端部之间的第二轴区段的不同长度能够确保,所有间距保持件安装在保持件中的正确部位中(钥匙-锁-原理)。
在第一间距保持件中,相比于另一个(第二)间距保持件,第一间距保持件的第一轴区段具有更小的直径,第一间距保持件在此通常具有第二轴区段,相比于第二间距保持件,第一间距保持件的第二轴区段在轴肩和轴端部之间具有更长的长度。这种具有更薄的第一轴区段的第一间距保持件由于第二轴区段的更长的长度通常不能够安装在保持件的、设置用于第二间距保持件的钻孔中,因为轴端部突出超过钻孔。第二间距保持件由于第一轴区段的更大的直径而不能够插入到设置用于第一间距保持件的钻孔中。
在另一实施方式中,间距保持件垂直于第一板状光学元件的射束入射面可倾斜和/或可移动地被支承在保持件中。间距保持件在垂直于在射束路径中上下堆叠的多个光学元件中的第一(例如最上层的)板状光学元件的射束入射面的方向上具有运动自由度,以便能够补偿板状光学元件的厚度公差。为了实现这一点,间距保持件——更确切地说所述间距保持件的轴——能够沿着垂直于射束入射面的方向在相对较小的长度上可移动地支承。由于在支承可移动的情况下存在卡住的风险,间距保持件可倾斜地支承通常是更有利的。在两种情况下,间距保持件能够附加地弹性地支承。
在一种扩展方案中,间距保持件的相应的轴具有凸出弯曲的轴端部,并且,保持件包括至少一个弹簧元件,所述弹簧元件用于将轴端部压靠(Andrücken gegen)在保持件的贴靠面上。以这种方式能够实现可倾斜地支承间距保持件,其中,当平行于堆叠方向或者说垂直于第一射束入射面取向的力作用在球形头上时,轴能够从静止位置中略微偏转或者说倾斜,在该静止位置中该轴平行于钻孔取向。弹簧元件例如能够涉及开槽的板簧(Blattfeder),所述板簧的两个自由端部嵌入在轴、例如第二轴区段上的两个平行延伸的凹槽中。为此目的,间距保持件的轴或者说轴端部能够伸入到深孔中,板簧在该深孔中延伸或者说被引导。除了将轴端部压靠在贴靠面上,板簧还能够在朝向平行于钻孔取向的基本位态(Stellung)的方向上产生作用在间距保持件的弹性支承的轴上的恢复力。
在一种实施方式中,每两个相邻的板状光学元件彼此之间具有小于3mm的最小间距。板状光学元件之间的最小间距应理解为在两个彼此对置的射束入射面和射束出射面的两个任意的点之间的最小间距。如上所述,由于点状的贴靠,能够非常小地选择板状光学元件之间的间距。板状光学元件之间的最小间距由用作间距保持件的球面的(最小)直径确定:两个相邻的板状光学元件之间的最小间距在此通常仅略微小于相应的间距保持件的最小球直径。
在另一实施方式中,板状光学元件的(平面)射束入射面和(平面)射束出射面分别以至少一个楔角相对于彼此取向。如上所述,在使用光学组件来偏振激光射束的情况下,为了避免干涉效应有利的是:相应的板状光学元件的射束入射面和射束出射面不是彼此平行取向。至少一个板状光学元件不仅能够具有一个楔角,而且能够具有两个楔角,所述两个楔角在两个通常彼此垂直的平面中延伸。为了不管楔角如何都满足针对照射到板状光学元件的相应的射束入射面上的激光射束的布鲁斯特条件,使板状光学元件如此相对于彼此地取向(通常相对于彼此旋转),使得激光射束在每个板状光学元件的情况下都以布鲁斯特角照射到射束入射面上。
在另一实施方式中,在至少两个、尤其是在所有板状光学元件的情况下,射束入射面和所述射束出射面都不是彼此平行地取向。原则上,板状光学元件的射束入射面和射束出射面在空间内能够相对于彼此任意地(偏斜地)定向,即板状光学元件不仅能够在一个空间平面中、而且能够在两个空间平面中相对于彼此倾斜地布置,只要确保射束入射面相对于激光射束分别以布鲁斯特角取向即可。因此,在两个板状光学元件之间的相应间隙通常具有根据位置变化的间隙宽度或者说具有楔形。板状光学元件的偏斜的取向也能够有利于最小化干涉效应。
在另一实施方式中,保持件具有多个板条(Leisten),所述板条用于将板状光学元件的相应的侧面压靠在保持件的基体上。所夹持的、贴靠在间距保持件上且适当取向的板状光学元件能够在相应的侧面上、例如在相应的纵向侧上借助必要时弹簧式地支承的板条被压靠在保持件的基体上,以便固定相应的板状光学元件。板状光学元件例如能够具有在约5mm-10mm的量级中的厚度和在约150mm-170mm的量级中的纵向侧。板状光学元件的横向侧例如能够具有在约50mm的量级中的长度。通过压靠在基体上,能够简化板状光学元件的冷却,如在下文中将描述的。为此目的,板条不必沿着相应的板状光学元件的纵向侧的整个长度延伸。
在另一实施方式中,保持件具有尤其单片的基体,该基体具有至少一个冷却通道,冷却通道用于以冷却流体流动通过。冷却通道能够借助冷却流体、例如被水流动通过,以便冷却为了该目的而贴靠在基体上(通常在冷却通道附近)的板状光学元件。
在另一实施方式中,光学组件包括优选弹簧式地支承的至少一个按压元件,所述按压元件用于将借助间距保持件间隔开的多个板状光学元件压靠在保持件的按压面上。通过引入到相邻的板状光学元件之间的间隙中的间距保持件而相对于彼此取向且上下堆叠的多个板状光学元件共同地——即作为包——借助至少一个板条被压靠在按压面上并且在此被夹紧。由于间距保持件的上述运动自由度,板状光学元件在夹紧之后才最终被限定在其相对位置和相对于彼此的取向中。在夹紧的位态中,所有间距保持件都在预定的位置中且以点状贴靠的方式贴靠在相应的射束入射面或者说射束出射面上。
在另一实施方式中,板状光学元件与保持件粘接(verkleben)。如果需要更好的热传导或者说改善的运输保护,则该粘接实现了在保持件或者说保持件的基体与板状光学元件之间的更好的热传导以及改善的运输保护。为了粘接板状光学元件,可以在保持件中设置钻孔,通过所述钻孔能够施加粘合材料。用于粘合材料的钻孔能够例如通过板条延伸,所述板条将板状光学元件的相应的侧面压靠在保持件的贴靠面上。用于施加粘合材料的相应的钻孔也能够沿着保持件的贴靠面形成。
在另一实施方式中,在不同板状光学元件之间的间距保持件以相对于彼此的横向偏移布置在保持件中,即所述间距保持件关于垂直于射束路径中的第一板状光学元件的射束入射面的方向侧向地偏移。相应地,板状光学元件也不能直接上下重叠地布置,而是能够横向偏移地安装或者说固定在保持件中。
尤其对于板状光学元件在两个空间平面中相对于彼此倾斜的情况,在极端情况下对于每个间距保持件都需要单独的球直径,即不同类型的间距保持件。为了尽可能最小化不同类型的间距保持件的数量,间距保持件位于平行于第一板状光学元件的射束入射面的平面中和/或板状光学元件本身横向偏移可以是有利的。例如,在以下光学组件中,总共需要二十个间距保持件:所述光学组件具有六个板状光学元件,并且相应地具有五个板状光学元件之间的间隙,每个间隙分别具有四个间距保持件。在适当(单独)地选择两个相邻的板状光学元件之间的相应的间距,并且适当地选择间距保持件沿着射束入射面或者说射束出射面的位置的情况下,能够将不同类型的间距保持件的数量总体上减少到六个。
本发明的另一方面涉及一种EUV辐射产生设备,该EUV辐射产生设备包括:用于产生激光射束的驱动器激光器装置、真空室、用于将激光射束从驱动器激光器装置引导到目标材料的射束引导装置,以及如上所述的光学组件,在所述真空室中能够布置有目标材料,所述光学组件用于(线性)偏振激光射束和/或用作光学隔离器。射束引导装置将激光射束引导至聚焦元件或者说聚焦装置,该聚焦装置用于将激光射束聚焦在目标区域中。在目标区域中提供目标材料(例如锡),该目标材料在借助激光射束照射的情况下转换到等离子体状态并且在此发射EUV辐射。在用于偏振激光射束的光学组件中,相应的板状光学元件的射束入射面以布鲁斯特角相对于入射的激光射束取向。在本申请的意义上,“以布鲁斯特角”αB的照射应理解为:激光射束的照射具有与布鲁斯特角αB约+/-0.5°的量级的偏差,即角度αB+/-0.5°也落入概念“以布鲁斯特角”内。
在一种实施方式中,EUV辐射产生设备具有相移装置,所述相移装置布置在光学组件和所述目标材料之间,其中,相移装置构造用于形成在目标材料上反射的激光射束,所反射的激光射束的偏振方向垂直于朝向目标材料传播的激光射束的偏振方向取向。在这种情况下,激光射束的偏振方向在相移装置总共旋转了90°,使得重新照射到光学组件上并且由目标材料反射回的激光射束的偏振方向垂直于朝目标材料传播的激光射束的偏振方向取向。
相移装置例如能够涉及相移镜,在激光射束正向通过以及在激光射束反向通过的情况下,该相移镜分别产生λ/4的路径差,从而产生总共λ/2的路径差并且因此产生90°的偏振方向旋转。通过偏振方向的旋转,反射回的激光射束由光学组件偏转——更确切地说在相应的板状光学元件上反射,使得该激光射束不再能够返回至射束源,并且光学组件因此充当光学隔离器。
附图说明
本发明的其他优点由说明书和附图得出。同样地,以上提及的和还将进一步列出的特征能够单独使用或以多个任意组合的形式使用。所示出和所描述的实施方式不应理解为穷尽的枚举,而应理解为具有用于描述本发明的多个示例性特征。
附图示出:
图1示出用于光学组件的六个板状光学元件的保持件的基体的示意图;
图2a示出具有一个板状光学元件的、图1的基体的示意性剖视图,该板状光学元件点状地放置或者说贴靠在四个间距保持件的球形头上;
图2b示出带有四个间距保持件的、沿着图2a的剖线A-A的示意性剖视图,所述间距保持件被插入到相应的钻孔中;
图3示出以球形销的形式的、具有轴的间距保持件的示意图,该轴具有轴肩;
图4示出基体的盖板的示意性俯视图,在该盖板中开设深孔,所述深孔设有板簧;
图5示出光学组件的示意性剖视图,其中,在保持件中布置有通过间距保持件而彼此分开的六个板状光学元件;
图6示出类似于图5的示意性剖视图,其具有用于将堆叠的板状光学元件压靠在保持件的按压面的、弹簧式的板条;
图7示出图6的光学组件的立体图;
图8示出具有根据图7的光学组件的EUV辐射产生设备,该光学组件用作光学隔离器。
具体实施方式
在附图的以下描述中,对于相同或功能相同的构件使用相同的附图标记。
在图1中示出保持件1,其用于多个在图1中未呈现的板状光学元件。保持件1具有基本上方形的基体2,该基体在两个彼此对置的侧面上具有基板3和盖板4,并且,该基体以框架的方式构造。图2a示出具有第一板状光学元件5的基体2的剖视图,该第一板状光学元件具有平面的射束入射面5a和平面的射束出射面5b。射束出射面5b相对于射束入射面5a以楔角γ取向,该楔角约为0.5°。用于吸收从第一板状光学元件5的端侧出射的辐射的射束阱2a松动地被插入到基体2中。为了最小化对基体2的热影响,射束阱2a不直接与基体2连接并且单独地冷却
在射束阱2a的插入之后,将在图2a中示出的第一板状光学元件5安装到保持件1中。第一板状光学元件5在此以其射束出射面5b逐点地放置在四个间距保持件11a-d上,如图2b中所示。如图2b并且尤其在图3中可以看出,间距保持件11a-d分别具有球形头12,该球形头具有环绕的球面12a,该球面用于逐点地贴靠在第一板状光学元件5的射束出射面5b上。在第一光学元件5和相邻的光学元件之间的间隙的间距或者说宽度根据位置而发生变化,因此在所示出的示例中,四个间距保持件11a-d具有分别具有不同球直径D1的球形头12。
为了将相应的间距保持件11a-d支承在保持件1上,间距保持件11a-d分别具有轴13,该轴被插入到设置在保持件1中的钻孔14a-d中。轴13具有轴肩15,该轴肩形成在第一轴区段13a和第二轴区段13b之间。第一轴区段13a形成在球形头12和轴肩15之间,而第二轴区段13b形成在间距保持件11a的轴肩15和轴端部16之间。为了接收相应的轴13,在配属的钻孔14a-d上也形成台阶或者说相应的轴肩。
为了避免未设置用于相应的钻孔14a-d的间距保持件11a-d由于具有错误的球直径D1而被安装在保持件1中,不同的间距保持件11a-d和配属的钻孔14a-d根据钥匙-锁-原理工作:具有不同球直径D1的间距保持件11a-d在第一轴区段13a的直径D2方面以及在第二轴区段13b的长度L方面都不同,使得具有(较大直径D2的)第一轴区段13a的间距保持件11a-d具有较小长度L的第二轴区段13b,并且反之亦然。以下间距保持件11a-d不能够插入错误的钻孔14a-d中:其第一轴区段13a的直径D2对于相应的钻孔14a-d而言过大。间距保持件11a-d——其中,第一轴区段13a具有比相应的钻孔14a-d的直径更小的直径D2,然而所述间距保持件不设置用于该钻孔14a-d——具有第二轴区段13b的长度L,该长度如此选择,使得轴端部16向外突出超过钻孔14a-d。
第一或者说第二间距保持件11a、b的这种突出的轴13不能够借助相应的封闭板(Verschlussplatte)17a、b覆盖,所述封闭板被拧到盖板24上(参见图2)。相应地,相应的间距保持件11c、d不能够由在图2中未示出的两个封闭板覆盖,所述封闭板在对置的侧上被拧到基板3上。以这种方式确保了,仅一个具有唯一的、适配的结构型式的间距保持件11a-d容纳在配属的钻孔14a-d中。
为了补偿第一板状光学元件5的厚度公差,间距保持件11a-d具有在平行于第一板状光学元件5的射束入射面5a的方向上的运动自由度。该运动自由度在所示出的示例中通过以下方式实现:间距保持件11a-d垂直于第一板状光学元件5的射束入射面5a可倾斜地被支承在保持件1中。为了可倾斜的支承,相应的间距保持件11a-d的轴端部13凸出弯曲,尤其如在图3中可看出。如在图2b和图4中可看出,相应的间距保持件11a-d的轴13的轴端部16伸入深孔18中,在该深孔中板簧19被引导。
板簧19借助螺钉被紧固在深孔19的背离间距保持件11a-d的端部上,并且具有通过狭槽(Schlitz)分开的两个自由端部20a、b,所述自由端部嵌入轴13上的、更确切地说第二轴区段13b上的两个平行延伸的凹槽21a、b中。板簧19将相应的间距保持件11a-d的轴端部16压靠在贴靠面22a-c上,所述贴靠面形成第一、第二或者说第三封闭板17a-c的内侧。若板簧从平行于相应的钻孔14a-d取向的、垂直于第一板状光学元件5的射束入射面5a的基本位态中倾斜,该板簧19在轴13上产生恢复力。
图5示出光学组件23的剖视图,该光学组件具有如上所述的保持件1以及六个板状光学元件5、6、7、8、9、10。如上面结合图2a所示出的,每两个相邻的板状光学元件5-10分别通过四个间距保持件11a-d而彼此间隔开,所述间距保持件逐点地贴靠在相应的射束出射面5b、6b、7b、8b、9b和各个相邻的射束入射面6a、7a、8a、9a、10a上。在图5中示出的示例中,每两个相邻的板状光学元件5-10相对于彼此具有小于3mm、必要时小于1mm的最小间距A,该最小间距相应于板状光学元件5-10之间的最小间隙宽度。
板状光学元件5-10在两个平面中相对于彼此倾斜,即,它们的射束入射面5a-10a和它们的射束出射面5b-10b不是彼此平行地取向。由于这个原因,如上所述,需要具有不同球直径D1的多种类型的间距保持件11a-d,以便使板状光学元件5-10以各个适当的角度相对于彼此取向。同样在图5中可看出,板状光学元件5-10平行于第一板状光学元件5的射束入射面5a横向偏移地布置。通过横向偏移或者说通过阶梯状的布置以及通过适当地选择板状光学元件5-10之间的间距A,能够减少对于角度取向来说必需的球直径D1的数量从而减少不同类型的间距保持件11a-d的数量。
图6和图7示出光学组件23,其中,六个板状光学元件5-10在其相应的纵向侧借助六个板条24a-f被压靠在保持件1的基体2上。板条24a-f通过在图1中示出的、在盖板4中的纵向狭槽被引入保持件1中,并且,借助同样在纵向方向上延伸的轨道状的板簧25a-f附接在基体2上或者说与该基体拧紧。为了弹性地支承板条24a-f,它们被紧固在轨道状的板簧25a-f的中间区段,更确切地说,与该中间区段拧紧。轨道状的板簧25a-f的其上紧固有板条24a-f的中间区段弹性地通过舌状的轨道区段而与轨道状的板簧25a-f的外端部连接,所述舌状的轨道区段通过狭槽彼此分开。为了改善在板状光学元件5-10和基体2之间的热传递,将板状光学元件5-10压靠在基体2上是有利的。在基体2中开设用于以冷却流体、即冷却水流动通过的冷却通道26。在图1中示例地呈现四个这样的冷却通道26。
如上所诉,间距保持件11a-d在垂直于第一板状光学元件5的射束入射面5a的方向上可运动或者说可倾斜地支承。为了将六个板状光学元件5-10作为整体、即作为堆叠固定在保持件1中,该保持件具有弹簧式地支承的两个按压元件27a、b,所述按压元件在纵向方向沿着第六板状光学元件10的射束出射面10b延伸。如在图7中可看出,两个按压元件27a、b形成框架的两个腿,在所述两个腿之间形成用于激光射束透射(Durchtritt)的自由空间。如在图6中示出的,按压元件27a、b平面地按压第六板状光学元件10的射束出射面10b,并且,所有六个借助间距保持件11a-d间隔开的板状光学元件5-10以这种方式压靠保持件1的平面的、框架状的按压面28。板条形式的按压元件27a、b被弹簧式地支承在基体2上,以便在固定或者说夹紧的情况下避免损坏板状光学元件5-10。
以上述方式固定在保持件1中的板状光学元件5-10能够附加地粘接在保持件1中,以便固定(sichern)所述板状光学元件以用于运输和/或以便改善板状光学元件5-10和保持件1之间的热传导。为了施加粘合材料,在保持件1中,例如在基板3(参见图1或者图2a)以及在板条24a-f或者说轨道状的板簧25a-f中设置钻孔通道29。通过钻孔通道29,粘合材料能够到达矩形的板状光学元件5-10的纵向侧,以便将板状光学元件材料锁合地固定在保持件1中。
上面示出的光学组件23能够用于偏振激光射束30(参见图8),该激光射束如此取向,使得其以布鲁斯特角照射到第一板状光学元件5的射束入射面5a上。在激光射束30的射束路径中后续的板状光学元件6-10的射束入射面6a-10a如此取向,使得它们同样以布鲁斯特角相对于激光射束30取向。为了实现这一点,光学元件5-10分别以至少一个旋转角度相对于彼此旋转,该旋转角度如此选择,使得它相应于激光射束30透射相应的光学元件5-10时的偏转角度的数值。在激光射束30以布鲁斯特角照射到相应的射束入射面5a-10a时,基本上仅p偏振辐射分量透射,即该p偏振辐射分量的偏振方向平行于照射的激光射束30的入射平面延伸。
代替未偏振的激光射束,p偏振激光射束30也能够辐射到光学组件23中,该p偏振激光射束基本上无衰减地离开该光学组件。在这种情况下,光学组件23用作光学隔离器(或者说用作光学二极管),以便防止反射回的激光射束30a透射通过该光学组件23,该反射回的激光射束的偏振方向相对于入射的激光射束旋转了90°(即s偏振的激光射束30a)。以下,结合在图8中高度示意性呈现的EUV辐射产生设备31来描述光学组件23作为光学隔离器的应用。
EUV辐射产生设备31包括射束源33、具有例如四个或者五个光学放大器或者说放大器级35a、35b、35c的放大器装置34、未进一步示出的射束引导装置36以及聚焦装置37。聚焦装置37用于将由射束源33产生并且由放大器组件34放大的激光射束30聚焦在真空室38的目标区域上,在该目标区域中引入目标材料39。在借助激光射束30照射的情况下,目标材料39转换为等离子体状态并且在此发射EUV辐射,该EUV辐射借助集光镜40聚焦。在图8所示的示例中,集光镜40具有用于使激光射束30透射的开口。在所示的示例中,射束源21具有两个CO2激光器,以便产生预脉冲和主脉冲,所述预脉冲和主脉冲在放大器组件34中被共同地放大并且聚焦到目标材料29上。射束源33与放大器组件34共同构成EUV辐射产生设备31的驱动器激光器组件41。
在图8所示的示例中,光学组件23布置在射束源33和放大器装置34之间,并且用于使由射束源33产生的脉冲激光射束30(通常已经被线性地偏振)尽可能无损失地从驱动器激光器装置41传输至目标材料39并且用于对在目标材料39反射回的、在相反方向上传播的激光射束30a进行滤波或者说偏转,使得该激光射束不再能到达射束源33或者说不再能到达在射束路径中位于光学组件23之前的光学元件。
为了对在目标材料39上反射回的、重新入射到光学组件23上的激光射束30a进行滤波或者说偏转,将该激光射束的偏振方向相对于在向前方向上从光学组件23出射的激光射束30旋转90°。为了将激光射束30的偏振方向旋转90°,在光学组件23和目标材料39之间布置相移装置42。相移装置42例如能够涉及相移镜,该相移镜在以朝目标材料39方向传播的激光射束30以及反射回的、以相反方向传播的激光射束30a通过的情况下总共产生λ/2的路径差,并且由此导致偏振方向的预期的90°旋转。应当理解,为此目的也能够使用布置在光学组件23和目标材料39之间的其他相移的或偏振旋转的光学元件。
通过在对于入射的激光射束2的相应的射束出射面5b、6b、...上的反射来实现在光学组件23中对s偏振的、反射回的激光射束30a的滤波,所述射束出射面对于反射回的激光射束30a而言构成射束入射面。能够将在相应的射束出射面5b、6b、...上反射的s偏振辐射分量偏转至射束阱43中。如图8所示,射束阱43能够布置在保持件1外部,板状光学元件5-10容纳在该保持件中并且以其相对位置彼此固定。替代地,能够将射束阱43集成到保持件1或者说偏振器装置1的相应壳体中,只要确保足够的冷却即可。
应当理解,光学组件23或者必要时其他光学组件23也能够布置在EUV辐射产生设备31中的其他位置处,例如布置在射束引导装置36中,以便产生线性偏振的激光射束20或者说形成光学隔离器。
Claims (17)
1.一种光学组件(23),尤其是用于偏振激光射束(30)的光学组件,所述光学组件包括:
多个板状光学元件(5、6、...),所述板状光学元件具有射束入射面(5a、6a、...)和射束出射面(5b、6b、...),
保持件(1),所述保持件用于共同固定所述板状光学元件(5、6、...),
其特征在于,
在每两个相邻的板状光学元件(5、6、...)之间布置至少三个间距保持件(11a-d),所述间距保持件分别构造用于点状地贴靠在第一板状光学元件(5)的射束出射面(5a、6a、...)上以及构造用于点状地贴靠在相邻的第二板状光学元件(6)的射束入射面(6b、7b、...)上。
2.根据权利要求1所述的光学组件,其中,所述间距保持件(11a-d)具有球面(12a),所述球面用于点状地贴靠在相应的射束出射面(5b、6b、...)和相应的射束入射面(6a、7a、...)上。
3.根据权利要求2所述的光学组件,在所述光学组件中,布置在所述第一板状光学元件(5)和所述第二板状光学元件(6)之间的至少两个间距保持件(11a-d)的球面(12a)具有不同的球直径(D1)。
4.根据权利要求2或3所述的光学组件,在所述光学组件中,所述间距保持件(11a-d)分别具有球形头(12),在所述球形头上形成球面(12a),其中,在所述球形头(12)上连接有用于将相应的间距保持件(11a-d)支承在所述保持件(1)中的轴(13)。
5.根据权利要求4所述的光学组件,在所述光学组件中,所述轴(13)具有轴肩(15),并且在所述光学组件中,在至少两个间距保持件(11a-d)的情况下,所述球形头(12)和所述轴肩(15)之间的第一轴区段(13a)的直径(D2)与所述间距保持件(11a-d)的、所述轴肩(15)和轴端部(16)之间的第二轴区段(13b)的长度(L)尺寸不同,其中,所述至少两个间距保持件的球面具有不同球直径(D1)。
6.根据以上权利要求中任一项所述的光学组件,在所述光学组件中,所述间距保持件(11a-d)垂直于第一板状光学元件(5)的射束入射面(5a)可倾斜和/或可移动地被支承在所述保持件(1)中。
7.根据权利要求6所述的光学组件,在所述光学组件中,间距保持件(11a-d)的相应的轴(13)具有凸出弯曲的轴端部(16),并且,所述保持件(1)包括至少一个弹簧元件(19),所述弹簧元件用于将所述轴端部(16)压靠在所述保持件(1)的贴靠面(22a-c)上。
8.根据以上权利要求中任一项所述的光学组件,在所述光学组件中,每两个相邻的板状光学元件(5、6、...)彼此之间具有小于3mm的最小间距(A)。
9.根据以上权利要求中任一项所述的光学组件,在所述光学组件中,所述板状光学元件(5、6、...)的所述射束入射面(5a、6a、...)和所述射束出射面(5b、6b、...)分别以至少一个楔角(γ)相对于彼此取向。
10.根据以上权利要求中任一项所述的光学组件,在所述光学组件中,在至少两个、尤其是在所有板状光学元件(5、6、...)的情况下,所述射束入射面(5a、6a、...)和所述射束出射面(5b、6b、...)不是彼此平行地取向。
11.根据以上权利要求中任一项所述的光学组件,在所述光学组件中,所述保持件(1)具有多个板条(24a-f),所述板条用于将板状光学元件(5、6、...)的相应的侧面压靠在所述保持件(1)的基体(2)上。
12.根据以上权利要求中任一项所述的光学组件,在所述光学组件中,所述保持件(1)具有基体(2),所述基体具有至少一个冷却通道(26),所述至少一个冷却通道用于以冷却流体流动通过。
13.根据以上权利要求中任一项所述的光学组件,所述光学组件进一步包括:优选弹簧式地支承的至少一个按压元件(27a、b),所述至少一个按压元件(27a、b)用于将借助所述间距保持件(11a-d)间隔开的多个所述板状光学元件(5、6、...)压靠在所述保持件(1)的按压面(28)上。
14.根据以上权利要求中任一项所述的光学组件,在所述光学组件中,所述板状光学元件(5、6、...)与所述保持件(1)粘接。
15.根据以上权利要求中任一项所述的光学组件,在所述光学组件中,所述板状光学元件(5、6、...)以相对于彼此的横向偏移布置在所述保持件(1)中。
16.一种EUV辐射产生设备(31),所述EUV辐射产生设备包括:
驱动器激光器装置(33),所述驱动器激光器装置用于产生激光射束(30),
真空室(38),在所述真空室中能够布置有目标材料(39),
射束引导装置(42),所述射束引导装置用于将所述激光射束(30)从所述驱动器激光器装置(33)引导到所述目标材料(39),以及
根据以上权利要求中任一项所述的光学组件(23)。
17.根据权利要求16所述的EUV辐射产生设备,所述EUV辐射产生设备进一步包括:相移装置(42),所述相移装置布置在所述光学组件(23)和所述目标材料(39)之间,其中,所述相移装置(42)构造用于形成在所述目标材料(39)上反射的激光射束(30a),所述激光射束的偏振方向垂直于朝向所述目标材料(39)传播的激光射束(30)的偏振方向取向。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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