CN114355735A - 极紫外光产生方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种极紫外光产生方法和系统。该方法包括:液滴靶生成装置在真空环境中生成液滴靶;多组固体激光光源装置基于对应的脉冲延迟时间,交替产生激光脉冲,形成重复频率与液滴靶的重复频率匹配的打靶激光;打靶激光在预设打靶位置轰击液滴靶,产生极紫外光。采用上述方法,可以确保打靶激光同时具备脉冲能量大且重复频率高的要求,有利于提高液滴靶烧蚀过程中产生的极紫外辐射能量,提升极紫外光的功率。
Description
技术领域
本申请涉及极紫外光源(Extreme Ultra-violet,EUV)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
随着微电子领域对于加工工艺的要求越来越高,传统的准分子激光的深紫外光源(Deep Ultra-Violet,DUV)光刻无法满足在摩尔定律推动下的芯片产业发展,极紫外光源(EUV)应运而生。目前用于大规模工业生产的方案多以LPP(Laser Produced Plasma,激光等离子体)为主,即采用高功率激光侧面击打液滴靶,使之产生波长为13.5nm的EUV光。
传统的极紫外光产生方法,采用气体激光器产生激光脉冲进入光刻光源系统,轰击液滴靶,以使液滴靶等离子体化,产生极紫外光。然而,由于气体的密度小,不易得到高的激发粒子浓度,气体激光器输出的激光脉冲能量密度受限。因此,基于气体激光器的传统的极紫外光产生方法,存在极紫外光功率低的缺点。
发明内容
基于此,有必要针对上述问题,提供一种极紫外光产生方法和系统,提高极紫外光的功率。
一种极紫外光产生方法,包括:
液滴靶生成装置在真空环境中生成液滴靶;
多组固体激光光源装置基于对应的脉冲延迟时间,交替产生激光脉冲,形成重复频率与所述液滴靶的重复频率匹配的打靶激光;
所述打靶激光在预设打靶位置轰击所述液滴靶,产生极紫外光。
在其中一个实施例中,所述液滴靶脱离液滴靶生成装置时的速度为预设初始速度;所述液滴靶生成装置在真空环境中生成液滴靶之前,还包括:
根据预设重复频率和液滴靶生成装置的喷口尺寸,确定液滴靶的预设初始速度。
在其中一个实施例中,所述液滴靶生成装置在真空环境中生成液滴靶之后,所述多组固体激光光源装置基于对应的脉冲延迟时间,交替产生激光脉冲,形成重复频率与所述液滴靶的重复频率匹配的打靶激光之前,还包括:
控制装置获取所述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调整各固体激光光源装置的脉冲延迟时间。
在其中一个实施例中,打靶激光的重复频率与所述液滴靶的重复频率匹配,包括:
打靶激光的重复频率与所述液滴靶的重复频率相同。
在其中一个实施例中,所述打靶激光在预设打靶位置轰击所述液滴靶,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参数,并根据所述烧蚀参数调整所述固体激光光源装置的参数。
在其中一个实施例中,所述烧蚀参数包括烧蚀比例,所述固体激光光源装置的参数包括激光脉冲能量;所述控制装置获取所述液滴靶的烧蚀参数,并根据所述烧蚀参数调整所述固体激光光源装置的参数,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,调整所述固体激光光源装置的激光脉冲能量。
一种极紫外光产生系统,包括控制装置、液滴靶生成装置以及两组以上的固体激光光源装置,各所述固体激光光源装置连接所述控制装置;
所述液滴靶生成装置用于在真空环境中生成液滴靶;
各固体激光光源装置用于基于对应的脉冲延迟时间,交替产生激光脉冲,形成打靶激光;所述打靶激光用于在预设打靶位置轰击所述液滴靶,产生极紫外光;
所述控制装置用于根据所述液滴靶的重复频率,调整各固体激光光源装置的脉冲延迟时间,以使所述打靶激光的重复频率与所述液滴靶的重复频率匹配。
在其中一个实施例中,各所述固体激光光源装置产生的激光脉冲的传输路径长度相同。
在其中一个实施例中,所述固体激光光源装置的数量为500-1000组。
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。
上述极紫外光产生方法和系统,通过设置多组固体激光光源装置,并控制各固体激光光源装置基于对应的脉冲延迟时间,交替产生激光脉冲,形成重复频率与液滴靶的重复频率匹配的打靶激光。由于固体激光光源装置具有脉冲能量大的优点,使用固体激光光源装置轰击液滴靶,有利于提高液滴靶的烧蚀效果,而采用多组固体激光光源装置交替产生激光脉冲的方式,可以满足系统对打靶激光重复频率的要求。因此,采用上述极紫外光产生方法和系统,可以确保打靶激光同时具备脉冲能量大且重复频率高的要求,有利于提高液滴靶烧蚀过程中产生的极紫外辐射能量,提升极紫外光的功率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统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申请的一些实施例,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为一个实施例中极紫外光产生方法的流程示意图;
图2为另一个实施例中极紫外光产生方法的流程示意图;
图3为一个实施例中极紫外光产生系统的结构示意图;
图4为另一个实施例中极紫外光产生系统的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
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。
需要说明的是,当一个元件被认为是“连接”另一个元件时,它可以是直接连接到另一个元件,或者通过居中元件连接另一个元件。此外,以下实施例中的“连接”,如果被连接的对象之间具有光信号的传递,则应理解为“光学连接”。
如前文所述,传统的极紫外光产生方法,存在极紫外光功率低的缺点。经申请人研究发现,存在这一问题的原因在于:传统的极紫外光产生系统中使用的气体激光器输出的激光脉冲能量密度受限。若直接用固体激光器替代气体激光器,可以提高打靶激光的单脉冲能量,但难以得到较高重复频率的打靶激光,对极紫外光功率的提升效果有限。基于此,本申请提出一种极紫外光产生方法和系统,通过设置多组固体激光光源装置,并控制各固体激光光源装置基于对应的脉冲延迟时间,交替产生激光脉冲,形成重复频率与液滴靶的重复频率匹配的打靶激光,可以确保打靶激光同时具备脉冲能量大且重复频率高的要求,有利于提高液滴靶烧蚀过程中产生的极紫外辐射能量,提升极紫外光的功率。
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S200至步骤S600。
步骤S200:液滴靶生成装置在真空环境中生成液滴靶。
其中,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。具体的,液滴靶生成装置先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,再施加压力使液体靶材以预设初速度从喷口喷出,产生尺寸均匀、频率稳定的液滴靶。
步骤S400:多组固体激光光源装置基于对应的脉冲延迟时间,交替产生激光脉冲,形成重复频率与液滴靶的重复频率匹配的打靶激光。
其中,固体激光光源装置是指光源为固体激光器的激光光源装置,多组固体激光光源装置是指激光光源装置的数量为两组以上。脉冲延迟时间是指固体激光光源装置的激光出射时间节点,相对初始时刻的延迟时间。以第一组出射激光的固体激光光源装置的激光出射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,即可得到其他各组固体激光光源装置的激光出射时间节点。具体的,固体激光光源装置包括固体激光器以及光束传输和聚焦模块,该固体激光器用于产生激光脉冲,该光束传输和聚焦模块用于对激光脉冲进行传输和聚焦后,使激光脉冲达到预设打靶位置,形成打靶激光。该打靶激光即为到达预设打靶位置的激光脉冲的集合。
可以理解,打靶激光的重复频率,由各激光脉冲到达预设打靶位置的时刻确定,而各激光脉冲到达预设打靶位置的时刻,由对应的固体激光光源装置的初始重复频率、脉冲延迟时间和激光传输路径决定。其中,初始重复频率通常是固定的,激光传输路径由固体光源装置的位置决定,一般也固定不变。基于此,可以通过调整各固体激光光源装置的脉冲延迟时间,使得各固体激光光源装置交替产生激光脉冲,形成重复频率与液滴靶的重复频率匹配的打靶激光。
以固体激光光源装置的数量为两组,且各固体激光光源装置中固体激光器的初始重复频率相同的情况为例。将其中一组固体激光光源装置的脉冲延迟时间设置为零,另一组固体激光光源装置的脉冲延迟时间设置为半个周期,最终得到的打靶激光的重复频率为初始重复频率的两倍。可见,采用多组固体激光光源装置基于对应的脉冲延迟时间,交替产生激光脉冲,形成打靶激光的方式,可以在不改变激光光源本身构造的基础上,提高打靶激光的重复频率。
进一步的,打靶激光的重复频率与液滴靶的重复频率的具体关系并不唯一。
在一个实施例中,打靶激光的重复频率与液滴靶的重复频率匹配,包括:打靶激光的重复频率为液滴靶的重复频率的整数倍。在该实施例的情形下,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,漏过固定数量的激光脉冲,直到下一个液滴靶与激光脉冲相遇,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。上述实施例中,可以确保每一个液滴靶都被激光脉冲作用,有利于避免靶材的浪费。
在另一个实施例中,打靶激光的重复频率与液滴靶的重复频率匹配,包括:打靶激光的重复频率为液滴靶的重复频率的整分数。在该实施例的情形下,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,漏过固定数量的液滴靶,直到下一个聚焦后的激光脉冲到达并轰击与其相遇的液滴靶,使该液滴靶等离子体化产生极紫外光。上述实施例中,可以确保每一个激光脉冲都对应作用于一个液滴靶,有利于提高打靶激光的能量利用率。
在又一个实施例中,打靶激光的重复频率与液滴靶的重复频率匹配,包括:打靶激光的重复频率与液滴靶的重复频率相同。其中,打靶激光的重复频率与液滴靶的重复频率相同,是指两个重复频率相等或者差值小于设定阈值。在该实施例的情形下,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,有利于提高打靶激光的能量利用率,同时避免液滴靶的浪费。
步骤S600:打靶激光在预设打靶位置轰击液滴靶,产生极紫外光。
需要指出的是,本申请中,轰击并不是常规意义上的轰击动作,而是激光脉冲作用于液滴靶使其发生变化的整个过程,该过程通常持续时间为5ns~12ns。具体的,激光脉冲聚焦于聚焦装置的焦点处,形成一个以焦点为中心的激光能量场,液滴靶与激光脉冲在该焦点处相遇,受到激光能量场的作用,被加热并发生等离子体转化,辐射极紫外光,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,通过设置多组固体激光光源装置,并控制各固体激光光源装置基于对应的脉冲延迟时间,交替产生激光脉冲,形成重复频率与液滴靶的重复频率匹配的打靶激光。由于固体激光光源装置具有脉冲能量大的优点,使用固体激光光源装置轰击液滴靶,有利于提高液滴靶的烧蚀效果,而采用多组固体激光光源装置交替产生激光脉冲的方式,可以满足系统对打靶激光重复频率的要求。因此,采用上述方法可以确保打靶激光同时具备脉冲能量大且重复频率高的要求,有利于提高液滴靶烧蚀过程中产生的极紫外辐射能量,提升极紫外光的功率。
需要说明的是,使打靶激光的重复频率与液滴靶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各固体激光光源装置进行参数设置,以使打靶激光的重复频率与液滴靶的重复频率匹配;也可以保持液滴靶生成装置或各固体激光光源装置的参数不变,通过调整另一装置的参数,使打靶激光的重复频率与液滴靶的重复频率匹配。具体的,可以通过调整固体激光光源装置的投入数量,以及各固体激光光源装置对应的原始重复频率和脉冲延迟时间,改变打靶激光的重复频率;可以通过调整液滴靶生成装置的机械振动调制器的参数,改变液滴靶的重复频率。
以液滴靶生成装置的参数不变的情况为例。具体的,控制装置可以根据液滴靶的重复频率,调整固体激光光源装置的投入数量,以及各固体激光光源装置对应的原始重复频率和脉冲延迟时间,以使各固体激光光源装置基于对应的脉冲延迟时间,交替产生激光脉冲,形成重复频率与液滴靶的重复频率匹配的打靶激光。
进一步的,控制装置根据液滴靶的重复频率,调整各固体激光光源装置的脉冲延迟时间的具体时机并不唯一,例如,可以在步骤S200之前、之后,或与步骤S200同步执行。在一个实施例中,上述动作在步骤S200之前或与步骤S200同步执行。在该实施例的情形下,控制装置根据液滴靶的预设重复频率,调整各固体激光光源装置的脉冲延迟时间。其中,预设重复频率是指液滴靶生成装置生成的液滴靶的理论重复频率,具体的,工作人员可以基于液滴靶生成装置的工作参数确定预设重复频率。再由控制装置根据预设重复频率,并结合固体激光光源装置的投入数量和原始重复频率,确定并调整各固体激光光源装置的脉冲延迟时间。
在另一个实施例中,如图2所示,步骤S200之后,步骤S400之前,还包括步骤S300:控制装置获取液滴靶的实际重复频率,并根据液滴靶的实际重复频率调整各固体激光光源装置的脉冲延迟时间。其中,液滴靶的实际重复频率可以通过摄像得到。具体的,可以通过配置摄像装置采集液滴靶的图像信息,并根据图像信息分析得到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,分析得到液滴靶的实际重复频率。最后,再由控制装置根据液滴靶的实际重复频率,并结合固体激光光源装置的投入数量和原始重复频率,调整各固体激光光源装置的脉冲延迟时间,以提高打靶激光与液滴靶的频率匹配程度,提升能量转换效率。
在一个实施例中,液滴靶脱离液滴靶生成装置时的速度为预设初始速度。在该实施例的情形下,如图2所示,步骤S200之前,还包括步骤S100:根据预设重复频率和液滴靶生成装置的喷口尺寸,确定液滴靶的预设初始速度。
其中,液滴靶生成装置的喷口尺寸可以是指喷口的直径或半径。具体的,预设初始速度与液滴靶的重复频率正相关,工作人员可以基于液滴靶生成装置的工作参数确定预设重复频率,并根据预设重复频率和液滴靶生成装置的喷口尺寸,确定液滴靶的预设初始速度。在一个实施例中,预设初始速度的计算公式为:预设初始速度=9.016*预设重复频率*喷口半径。可以理解,在其他实施例中,也可以基于恒定的初始速度产生液滴靶,再根据上述公式,计算得到预设重复频率,进而根据预设重复频率确定各固体激光光源装置对应的脉冲延迟时间。该恒定的初始速度的具体数值并不唯一,例如可以是65m/s、70m/s或75m/s。
上述实施例中,在液滴靶生成装置在真空环境中生成液滴靶之前,根据预设重复频率确定液滴靶的预设初始速度,可以减少液滴靶的实际重复频率和预设重复频率的偏差,有利于提高打靶效率。
在一个实施例中,请继续参考图2,步骤S600之后,还包括步骤S700:控制装置获取液滴靶的烧蚀参数,并根据该烧蚀参数调整固体激光光源装置的参数。
其中,液滴靶的烧蚀参数包括烧蚀程度和实际打靶位置等。固体激光光源装置的参数包括激光脉冲能量、光点尺寸、重复频率、脉冲宽度和脉冲延迟时间等。例如,常用的固体激光器的工艺参数为:激光脉冲能量0.1J~2J,脉冲宽度5ns~12ns,重复频率10Hz~100Hz,光点尺寸200μm~500μm。
具体的,液滴靶的烧蚀程度由液滴靶与打靶激光的作用程度决定,液滴靶与打靶激光作用越充分,液滴靶烧蚀越充分。液滴靶的实际打靶位置,是指液滴靶被打靶激光轰击,发生等离子体转化的位置,可以理解,液滴靶的实际打靶位置与打靶激光的实际聚焦位置有关。而打靶激光由各固体激光光源装置共同生成。因此,液滴靶的烧蚀参数由固体激光光源装置的参数确定。基于此,可以配置摄像装置采集液滴靶的图像信息,并根据图像信息分析得到液滴靶的烧蚀参数,再将该烧蚀参数发送至控制装置;也可以配置摄像装置采集液滴靶的图像信息,再由控制装置基于不同时刻的图像信息,分析得到液滴靶的烧蚀参数。最后,再由控制装置根据该烧蚀参数,在可调范围内,实时调整固体激光光源装置的参数,以确保后续产生的打靶激光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。
在一个实施例中,烧蚀参数包括烧蚀比例,固体激光光源装置的参数包括激光脉冲能量。在该实施例的情形下,步骤S700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,调整固体激光光源装置的激光脉冲能量。
其中,液滴靶的烧蚀比例是指单个液滴靶的烧蚀完成的程度,可以根据残余液滴与原液滴靶的体积或质量确定。激光脉冲能量是指单个激光脉冲的能量,由峰值功率和脉冲宽度共同确定,即:激光脉冲能量=峰值功率*脉冲宽度。
具体的,可以配置摄像装置采集液滴靶的图像信息并发送至控制装置,由控制装置根据不同时刻液滴靶的图像变化情况,确定液滴靶等离子体转化后的残余情况,得到液滴靶的烧蚀比例,并根据该烧蚀比例和预设烧蚀比例的关系,调整固体激光光源装置的激光脉冲能量,以使液滴靶的实际烧蚀比例相对稳定。
需要说明的是,上述预设烧蚀比例,可以是单一的阈值,可以是包括上下限的阈值范围。以预设烧蚀比例为包含上下限的阈值范围的情况为例:若烧蚀比例低于预设烧蚀比例下限,则说明烧蚀不充分,可以通过调高激光脉冲能量提升后续液滴靶的烧蚀程度;若烧蚀比例高于预设烧蚀比例上限,则说明烧蚀过度,可以通过调低激光脉冲能量降低后续液滴靶的烧蚀程度。进一步的,该阈值范围的具体数值并不唯一,例如可以是95%~100%或者95%~98%。
上述实施例中,控制装置根据液滴靶的烧蚀比例和预设烧蚀比例的关系,实时调整固体激光光源装置的激光脉冲能量,可以确保液滴靶的实际烧蚀比例相对稳定,有利于提高极紫外光的功率。
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,提供了一种极紫外光产生装置,如图3所示,该装置包括控制装置101、液滴靶生成装置102以及两组以上的固体激光光源装置103。
其中,液滴靶生成装置102固定在真空环境中,真空环境可以是一个真空腔,液滴靶生成装置102可以固定在该真空腔的腔壁上,通过加热固体靶材1,产生尺寸均匀、频率稳定的液滴靶2。固体激光光源装置103是指光源为固体激光器的激光光源装置,固体激光光源装置103包括固体激光器以及光束传输和聚焦模块,该固体激光器用于产生激光脉冲,该光束传输和聚焦模块用于对激光脉冲进行传输和聚焦后,使激光脉冲达到预设打靶位置F点。打靶激光是指到达预设打靶位置F点的激光脉冲的集合。
具体的,液滴靶生成装置102用于在真空环境中生成液滴靶;各固体激光光源装置103用于基于对应的脉冲延迟时间,交替产生激光脉冲3,形成打靶激光;该打靶激光用于在预设打靶位置F点处,轰击液滴靶2,产生极紫外光;控制装置101用于根据液滴靶2的重复频率,并结合固体激光光源装置103的投入数量和原始重复频率,调整各固体激光光源装置103的脉冲延迟时间,以使打靶激光的重复频率与液滴靶2的重复频率匹配。
上述极紫外光产生装置,通过设置多组固体激光光源装置103,并控制各固体激光光源装置103基于对应的脉冲延迟时间,交替产生激光脉冲,形成重复频率与液滴靶2的重复频率匹配的打靶激光。由于固体激光光源装置103具有脉冲能量大的优点,使用固体激光光源装置103轰击液滴靶,有利于提高液滴靶2的烧蚀效果,而采用多组固体激光光源装置103交替产生激光脉冲的方式,可以满足系统对打靶激光重复频率的要求。因此,使用上述装置可以确保打靶激光同时具备脉冲能量大且重复频率高的要求,有利于提高液滴靶烧蚀过程中产生的极紫外辐射能量,提升极紫外光的功率。
进一步的,多组固体激光光源装置是指激光光源装置的数量为两组以上。可以理解,多组固体激光光源装置的数量和位置并不唯一。例如,多组固体激光光源装置的数量可以是2组、10组、500组、800组甚至1000组。且各固体激光光源装置103可以以阵列的行驶分布于预设打靶位置F点的一侧,也可以以预设打靶位置F点为中心弧形分布。
在一个实施例中,各固体激光光源装置103产生的激光脉冲的传输路径长度相同。
其中,激光脉冲的传输路径,是指激光脉冲从固体激光光源装置103中固体激光器的激光发射点,经由光束传输和聚焦模块到达预设打靶位置F点的过程中,所经过的路径。具体的,可以通过对固体激光光源装置103中各组成部件的位置进行设计,以使各固体激光光源装置103产生的激光脉冲的传输路径长度相同。以激光脉冲传输过程中均为直线传播的情况为例,如图3所示,可以通过调整各固体激光光源装置103中的固体激光器的位置,使激光发射点均位于以预设打靶位置F点为球心的圆球上,以确保各固体激光光源装置103的激光发射点与预设打靶位置F点之间的距离相等。
上述实施例中,各固体激光光源装置103产生的激光脉冲的传输路径长度相同,可以忽略各路激光脉冲的传输延时,便于确定各固体激光光源装置对应的脉冲延迟时间,简化控制过程,提高效率。
在一个实施例中,固体激光光源装置103的数量为500-1000组。
具体的,常用的固体激光器的重复频率通常小于100Hz,而要产生大功率的极紫外激光,理想打靶频率范围为30KHz~50KHz。基于此,在不对固体激光器进行改进的前提下,配置至少500组固体激光光源装置103,可以确保能够产生重复频率落入理想打靶频率范围的打靶激光。而固体激光光源装置103的数量过多,必然导致系统体积和成本的增加,基于此,设置500~1000组的固体激光光源装置103,交替产生激光脉冲,形成打靶激光。可以理解,固体激光光源装置103的具体数量并不唯一,例如可以是500组、600组、700组、800组、900组或1000组。进一步的,还可以根据固体激光光源装置103中固体激光器的重复频率,和目标打靶频率,计算得到固体激光光源装置103的数量。
需要说明的是,极紫外光产生系统中设置的多组固体激光光源装置103,并不必须全部都投入使用,可以根据目标打靶频率,并结合固体激光光源装置103的原始重复频率和性能状态,确定投入使用的固体激光光源装置103的数量,以适应不同目标打靶频率的场景需求。
上述实施例中,通过对固体激光光源装置103的数量进行设计,可以在不改进激光器的前提下实现目标打靶频率,有利于提高极紫外光产生方法的科学性。
在一个实施例中,如图4所示,极紫外光产生系统还包括连接控制装置101的摄像装置104。
其中,摄像装置104是包含摄像头,可以实现图像采集的硬件装置。摄像装置104用于采集预设打靶位置F点处的图像信息。该图像信息,具体包括液滴靶2的图像信息,以及打靶激光在聚焦点处的图像信息。控制装置101还用于基于图像信息,分析得到液滴靶的实际重复频率的烧蚀参数:控制装置101可以基于液滴靶2的图像信息,分析得到液滴靶的实际重复频率的烧蚀参数;基于打靶激光在聚焦点处的图像信息,确定打靶激光的光点尺寸。进一步的,控制装置101还用于根据分析得到的信息,反馈调节固体激光光源装置103的参数,以进一步提升能量转换效率和极紫外光的功率。
需要说明的是,由于液滴靶和打靶激光的重复频率均很大,对应的,摄像装置104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104的整体采样频率,使该整体采样频率与液滴靶和打靶激光的重复频率匹配,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。
Claims (10)
1.一种极紫外光产生方法,其特征在于,包括:
液滴靶生成装置在真空环境中生成液滴靶;
多组固体激光光源装置基于对应的脉冲延迟时间,交替产生激光脉冲,形成重复频率与所述液滴靶的重复频率匹配的打靶激光;
所述打靶激光在预设打靶位置轰击所述液滴靶,产生极紫外光。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述液滴靶脱离液滴靶生成装置时的速度为预设初始速度;所述液滴靶生成装置在真空环境中生成液滴靶之前,还包括:
根据预设重复频率和液滴靶生成装置的喷口尺寸,确定液滴靶的预设初始速度。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述液滴靶生成装置在真空环境中生成液滴靶之后,所述多组固体激光光源装置基于对应的脉冲延迟时间,交替产生激光脉冲,形成重复频率与所述液滴靶的重复频率匹配的打靶激光之前,还包括:
控制装置获取所述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调整各固体激光光源装置的脉冲延迟时间。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,打靶激光的重复频率与所述液滴靶的重复频率匹配,包括:打靶激光的重复频率与所述液滴靶的重复频率相同。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法,其特征在于,所述打靶激光在预设打靶位置轰击所述液滴靶,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参数,并根据所述烧蚀参数调整所述固体激光光源装置的参数。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述烧蚀参数包括烧蚀比例,所述固体激光光源装置的参数包括激光脉冲能量;所述控制装置获取所述液滴靶的烧蚀参数,并根据所述烧蚀参数调整所述固体激光光源装置的参数,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,调整所述固体激光光源装置的激光脉冲能量。
7.一种极紫外光产生系统,其特征在于,包括控制装置、液滴靶生成装置以及两组以上的固体激光光源装置,各所述固体激光光源装置连接所述控制装置;
所述液滴靶生成装置用于在真空环境中生成液滴靶;
各固体激光光源装置用于基于对应的脉冲延迟时间,交替产生激光脉冲,形成打靶激光;所述打靶激光用于在预设打靶位置轰击所述液滴靶,产生极紫外光;
所述控制装置用于根据所述液滴靶的重复频率,调整各固体激光光源装置的脉冲延迟时间,以使所述打靶激光的重复频率与所述液滴靶的重复频率匹配。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,各所述固体激光光源装置产生的激光脉冲的传输路径长度相同。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述固体激光光源装置的数量为500-1000组。
10.根据权利要求7至9中任意一项所述的系统,其特征在于,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。
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