CN117121155A - 具有反向涡流的激光维持等离子体光源 - Google Patents
具有反向涡流的激光维持等离子体光源 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117121155A CN117121155A CN202280024527.0A CN202280024527A CN117121155A CN 117121155 A CN117121155 A CN 117121155A CN 202280024527 A CN202280024527 A CN 202280024527A CN 117121155 A CN117121155 A CN 117121155A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- containment structure
- laser
- source
- plasma
- 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
Links
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 title abstract description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 31
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 34
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 33
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 13
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 12
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 151
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 80
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 26
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 19
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 10
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000000572 ellipsometry Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 2
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- -1 argon ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000000701 chemical imaging Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 230000001141 propulsive effect Effects 0.000 description 1
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 238000000391 spectroscopic ellipsometry Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/52—Cooling arrangements; Heating arrangements; Means for circulating gas or vapour within the discharge space
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J65/00—Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
- H01J65/04—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2893/00—Discharge tubes and lamps
- H01J2893/0063—Plasma light sources
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Laser Surgery Devices (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
- Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)
Abstract
公开一种具有反向涡流的激光维持等离子体(LSP)光源。所述LSP源包含具有气体收容结构的气室，所述气体收容结构包含本体、颈部及井穴(shaft)。所述气室包含用于将气体输送到定位于所述气体收容结构的所述颈部中或下方的一或多个喷嘴的一或多个气体输送线。所述气室包含经配置以在所述气室的所述气体收容结构内产生反向涡流的一或多个气体入口及一或多个气体出口。所述LSP源还包含经配置以产生光泵以维持所述气体收容结构的区域中的等离子体的激光泵浦源。所述LSP源包含经配置以收集从所述等离子体发射的宽带光的至少一部分的光收集器元件。
Description
相关申请案的交叉参考
本申请案根据35 U.S.C.§119(e)规定主张2021年4月23日申请的第63/178,552号美国临时申请案的权利，所述美国临时申请案的全部内容以引用方式并入本文中。
技术领域
本公开大体上涉及一种激光维持等离子体(LSP)宽带光源，且特定来说，涉及一种包含反向涡流的LSP源。
背景技术
对用于检验越来越缩小的半导体装置的改进式光源的需求持续增长。一个此类光源包含激光维持等离子体(LSP)宽带光源。LSP宽带光源包含能够产生高功率宽带光的LSP灯。容器中的气体通常是停滞的，因为除由热等离子体羽流的浮力引起的自然对流之外，大多数当前LSP灯不具有用于迫使气体流动通过灯的任何机构。先前试图使气体流动通过LSP灯已导致由不稳定乱流气流引起的LSP灯内的不稳定性。这些不稳定性在较高功率及机械元件的位置(例如喷嘴)处被放大，借此在这些机械元件上产生高辐射热负荷以导致过热及熔化。因此，提供一种用于补救上文所识别的先前方法的缺点的系统及方法将是有利的。
发明内容
公开一种激光维持光源。在一个实施例中，所述激光维持光源包含用于收容气体的气体收容结构，其中所述气体收容结构包括本体、颈部及井穴。在另一实施例中，所述激光维持光源包含定位于所述气体收容结构的所述颈部中或下方的多个喷嘴。在另一实施例中，所述激光维持光源包含流体耦合到所述多个喷嘴且经配置以将气体输送到所述多个喷嘴的多个气体输送线。在另一实施例中，所述激光维持光源包含流体耦合到所述气体输送线的一或多个气体入口，所述一或多个气体入口用于将气体提供到所述多个气体输送线中。在另一实施例中，所述激光维持光源包含流体耦合到所述气体收容结构且经配置以使气体流出所述气体收容结构的一或多个气体出口，其中所述一或多个气体入口及所述一或多个气体出口经配置以在所述气体收容结构内产生涡流气流。在另一实施例中，所述激光维持光源包含定位于所述气体收容结构的基座处的气封。在另一实施例中，所述激光维持光源包含经配置以产生光泵以在所述涡流气流内的内部气流内的所述气体收容结构的区域中维持等离子体的激光泵浦源。在另一实施例中，所述激光维持光源包含经配置以收集从所述等离子体发射的宽带光的至少一部分的光收集器元件。
应了解，以上一般描述及以下详细描述两者仅供示范及说明且未必限制本发明。并入本说明书中且构成本说明书的部分的附图说明本发明的实施例且与一般描述一起用于阐释本发明的原理。
附图说明
所属领域的技术人员可通过参考附图来较佳理解本公开的许多优点。
图1是根据本公开的一或多个实施例的LSP宽带光源的示意图。
图2是根据本公开的一或多个实施例的用于LSP宽带光源中的逆流涡流产生气室的示意图。
图3是根据本公开的一或多个实施例的包含一或多个结合件及辐射屏蔽的逆流涡流产生气室的示意图。
图4是根据本公开的一或多个实施例的逆流涡流产生气室的气体分配歧管的示意图。
图5是根据本公开的一或多个实施例的具有圆柱形形状的逆流涡流产生气室的示意图。
图6A到6E是根据本公开的一或多个实施例的包含多个气体输送线及位于气封的中心处的气体出口的逆流气室的示意图。
图7A到7D是根据本公开的一或多个实施例的包含多个气体输送线及位于气封的周边的气体出口的逆流气室的示意图。
图8是根据本公开的一或多个实施例的包含延伸顶部囊袋的逆流涡流产生气室的示意图。
图9是根据本公开的一或多个实施例的实施图1到8中的任何者中所说明的LSP宽带光源处的光学特征化系统的简化示意图。
图10是根据本公开的一或多个实施例的实施图1到8中的任何者中所说明的LSP宽带光源处的光学特征化系统的简化示意图。
具体实施方式
以下相对于本公开的特定实施例及具体特征特别展示及描述本公开。本文所阐述的实施例应被视为具说明性而非限制性。所属领域的一般技术人员应易于明白，可在不背离本公开的精神及范围的情况下对形式及细节进行各种改变及修改。现将详细参考附图中所说明的公开标的物。
本公开的实施例涉及改进用于激光维持等离子体光源中的流通式等离子体室设计的操作。等离子体灯操作的最显著限制中的一者是施加于等离子体灯的玻璃上的热应力及设置于等离子体附近的任何其它构造组件(例如电极、密封件等等)。特定来说，将高功率等离子体定位于接近构造元件(例如喷嘴孔口)会在这些构造元件上产生高辐射热负荷且导致过热及熔化。对于流通式设计，将对流控制元件从等离子体迁移到安全距离导致其降低效率。例如，从其它设计的气体入口流出的流量的几乎一半无法传播到等离子体室的主体中。2021年4月6日申请的第17/223,942号美国专利申请案中描述流通式等离子体室设计，所述美国专利申请案的全部内容以引用方式并入本文中。
玻璃灯包络的冷却是大功率灯操作中的另一严重问题。这些热源包含在等离子体灯内循环的热气及在灯的玻璃的内表面上吸收的大量等离子体VUV辐射。玻璃冷却发生在室的外部以导致跨玻璃的厚度的大热梯度。在一些情况中，热梯度可超过100℃/mm。此产生不利热状态，其中玻璃的内表面比外表面热得多，借此降低冷却的效率。不均匀温度分布也产生玻璃损坏的可能性。
本公开的实施例涉及一种实施反向涡流以组织流动通过LSP光源的LSP区域的气流的LSP光源。本公开的实施例涉及用于收容LSP操作所需的高压气体的透明灯泡、室或腔室及用于产生反向涡流气流的气体运输组件(气体入口、输送线、喷嘴及气体出口)。本公开的实施例涉及布置于气室的气体收容结构的本体的颈部中或下方的一组气体喷嘴。气体喷嘴经布置以依螺旋型样产生冲击所述气体收容结构的本体的内表面上的气体射流，其用于有效地冷却气体收容结构。
图1是根据本公开的一或多个实施例的具有反向涡流的LSP光源100的示意图。LSP源100包含逆流涡流室101。LSP源100包含经配置以产生用于维持逆流涡流室101内的等离子体110的光泵104的泵浦源102。例如，泵浦源102可发射适合于泵激等离子体110的激光照明束。在实施例中，光收集器元件106经配置以将光泵104的部分引导到含于涡流产生室107的气体收容结构108中的气体以点燃及/或维持等离子体110。泵浦源102可包含适合于点燃及/或维持等离子体的所属领域中已知的任何泵浦源。例如，泵浦源102可包含一或多个激光(即，泵浦激光)。泵束可包含所属领域中已知的任何波长或波长范围的辐射，包含(但不限于)可见光、IR辐射、NIR辐射及/或UV辐射。光收集器元件106经配置以收集从等离子体110发射的宽带光115的部分。
气体收容结构108可包含一或多个气体入口120及一或多个气体出口122，其经布置以在气体收容结构108的内部内形成逆流涡流124。从等离子体110发射的宽带光115可经由一或多个额外光学器件(例如冷镜面112)收集以用于一或多个下游应用(例如检验、度量或光刻)中。LSP光源100可包含任何数目个光学元件，例如(但不限于)滤波器117或用于在一或多个下游应用之前调节宽带光115的均质器119。气体收容结构108可包含等离子体室、等离子体灯泡(或灯)或等离子体腔室。
图2说明根据本公开的一或多个实施例的逆流涡流室101的简化示意图。在实施例中，逆流涡流室101的气体收容结构108包含本体202、颈部204及井穴206。在实施例中，逆流涡流室101包含一或多个喷嘴206。一或多个喷嘴206可定位于气体收容结构108的颈部204中或下方。在实施例中，逆流涡流室101包含一或多个气体输送线208。一或多个输送线208可将气体通过井穴208引导到一或多个喷嘴206。一或多个输送线208可以任何适合方式形成。例如，一或多个输送线208可经挤压成形。
在实施例中，逆流涡流室101包含经配置以使气体流动到逆流涡流室101中的一或多个气体入口202。例如，逆流涡流室101包含沿涡流室101的周边分布且经配置以使气体流动到所述一组气体输送线208中的一组气体入口212，气体输送线208继而将气体输送到所述一组气体喷嘴206。逆流涡流室101还包含一或多个气体出口214。例如，逆流涡流室101可包括位于涡流室101的中心位置处的第一气体出口214。
在实施例中，逆流涡流室101包含密封件210。例如，密封件210可包含用于将气体收容结构108的井穴205气密耦合到凸缘组合件211的玻璃-金属密封件。凸缘组合件211可终结/密封气体收容结构108的玻璃部分。在实施例中，凸缘组合件211可固定入口及/或出口管路或管及额外机械及电子组件。至少2017年9月26日发布的第9,775,226号美国专利申请案及2015年11月10日发布的第9,185,788号美国专利中描述凸缘等离子体室的使用，所述美国专利案的全部内容各自以引用方式并入本文中。
气体收容结构108由经配置用于收容等离子体形成气体且透射光泵照明104及宽带光115的光学透射材料(例如玻璃)形成。例如，气体收容结构108的本体202可包含由对于泵照明104及宽带光115的至少一部分透明的材料形成的球形截面。应注意本体202不受限于球形形状且可呈任何适合形状，包含(但不限于)球形形状、椭球形形状、圆柱形形状等等。涡流室101的气体收容结构的透射部分可由任何数目个不同光学材料形成。例如，气体收容结构108的透射部分可由(但不限于)蓝宝石、水晶石英、CaF2、MgF2或熔融硅石形成。应注意涡流室101的涡流将等离子体110的热羽流保持不接触涡流传感器101的壁，其降低壁上的热头负载且允许使用对过热敏感的光学材料(例如玻璃、CaF2、MgF2、石英晶体及其类似者)。
在操作期间，在实施例中，所述一组喷嘴206经配置以依螺旋型样产生冲击气体收容结构108的本体202的内表面的一组气体射流216。例如，喷嘴206将气体的快速移动螺旋射流引导到气体收容结构108的本体202中。在此实施例中，气流向上移动到本体202中且冲击本体202的壁。接着，轴向流218反转方向(向下移动)且从靠近气体收容结构108的颈部204的轴线处离开本体。位于逆流的区域中的轴线处的等离子体110产生气体的热羽流，被挟带且与朝向中央定位出口214的回流混合。
应注意，逆流涡流室101用于将涡流室101的各种机械组件(例如密封件、出口、入口及其类似者)与等离子体110隔开，借此减少这些元件上的热负荷。例如，先前解决方案中所使用的位于距离20kW等离子体50mm处且吸收20％的等离子体辐射的旋流器上的热负荷约为300W且可能需要额外冷却设备(例如水冷却)。在本公开的逆流涡流室101的情况下，室101的直接照明区域放置于与等离子体110大很多的距离处，借此将热负荷降低到约20W。通过输送线208及喷嘴206的气体可易于移除此热量。在实施例中，对于放置于由颈部204的减小直径产生的阴影中的输送线，存在额外辐射保护。
本公开的逆流涡流室的另一优点包含将喷嘴206放置为非常靠近室101的颈部204且引导到本体202的发散区域中，其在贴近颈部204附近形成快速移动射流。气体射流将额外气体挟带到本体202中，借此提高气流的效率(例如提高约两倍)。如果无此特征，无效率可源自由颈部区域下方的回流挟带的冷入口气体。
本公开的逆流涡流室101的又一优点包含将气体射流引导到室101的本体202的内表面上。此提供比来自室101的外部的冷却更有效地冷却室101的玻璃。冷气体与热玻璃之间的传热系数(HTC)随气体密度增加。由于较高操作压力，源自喷嘴206且冲击内部玻璃表面的射流携带比室101的外部的气体密集很多的气体且因此具有可比从室101的外部实现的高约10倍的HTC。另外，此冷却施加于其中玻璃由等离子体辐射加热的相同表面，与传统方法相比，导致非常有效冷却。
图3说明根据本公开的一或多个实施例的包含结合件302及密封屏蔽304的逆流等离子体室101的示意图。在实施例中，结合件302实施于输送线208或喷嘴206以稳定一或多个喷嘴206。应注意存在预期施加于喷嘴206的显著横向反冲力。在50m/s下，通过给定喷嘴的典型气体体积约为1kg/s。响应于气流的动量变化约为20N。为稳定喷嘴位置，可以将输送线208及喷嘴206连接于刚性结构中的方式将结合件302实施于输送线208及/或喷嘴206。在实施例中，结合件302可定位于免受来自等离子体110的直接等离子体辐射306影响的颈部阴影中。结合件302可包含能够稳定输送线及/或喷嘴的位置的任何机械结构。例如，结合件302可包含(但不限于)包覆于所述一组输送线208及/或喷嘴206周围的线。在额外实施例中，光学屏蔽304可附接到输送线208以保护密封件210(及其它组件)免受直接等离子体辐射306影响以降低密封件210上的热负荷及其光诱发降级。
图4说明根据本公开的一或多个实施例的逆流等离子体室的气体分配歧管402的示意图。分配歧管402经配置以将气体分配到逆流涡流室101的气体收容结构108中或向外分配。在实施例中，分配歧管402包含气体入口歧管404。另外，气体分配歧管402包含入口充气部406。在实施例中，输送线206流体耦合到入口充气部406。在此实施例中，进气歧管404接收气体且将其引导到入口充气部406。接着，入口充气部406将气体均匀地分配到输送线206。在实施例中，气体分配歧管402包含气体排气歧管408。气体排气歧管408流体耦合到出口214。
在实施例中，分配歧管是凸缘组合件410的部分。例如，凸缘组合件410可包含顶部凸缘412及底部凸缘414。在此实例中，顶部凸缘412可耦合到底部凸缘414，借此气密地密封玻璃收容结构108的端。在实施例中，进气歧管404及出口歧管408可整合到底部凸缘414中且密封件416可整合到顶部凸缘412中使得当顶部凸缘412及底部凸缘414耦合在一起时，气体分配路径完成且气体收容结构108的端部被密封。
应注意等离子体室101的气体收容结构108的形状可为任何形状且不受限于本文先前所描绘的形状。例如，如图5中所展示，气体收容结构108的井穴、颈部及本体均可具有相同直径的圆柱形形状以导致纯圆柱形灯，其中气体收容结构108的顶部维持弯曲形状以维持气流反向。
图6A到6E说明根据本公开的一或多个实施例的包含一组倾斜输送线602的逆流等离子体室101的一组示意图。图6A是配备所述一组倾斜输送线602的逆流等离子体室101的立体图。图6B是配备所述一组倾斜输送线602的逆流等离子体室101的俯视图。图6C是包含气体输送线602的输送线组合件601的俯视图。图6D是包含气体输送线602的输送线组合件601的仰视图。图6E是包含气体输送线602的逆流等离子体室101的截面图。
在此实施例中，通过倾斜输送线来简化输送线及喷嘴的构造。在此实施例中，逆流涡流室101包含输送线组合件601。输送线组合件601包含一组输送线602，经配置以产生依螺旋型样冲击气体收容结构108的本体202的内表面的一组气体射流216。应进一步注意由喷嘴形成的射流将具有沿输送线602的轴线引导的大部分推进力。在此实施例中，如图6D中所展示，流体耦合到输送线602的气体入口212位于气体收容结构108的周边，而出口214位于气体收容结构108的中心。
图7A到7D说明根据本公开的一或多个替代实施例的包含一组倾斜输送线702的逆流等离子体室101的一组示意图。在此实施例中，气体入口212位于气体收容结构108的中心区域而气体出口214位于气体收容结构108的周边。
可在本公开的室内利用任何数目个周边或中心入口集合。入口及出口以及通过其的流速取决于所要流动状态配置。可调整进气口212及排气口214的位置以及输送线206的倾斜及形状来适应其它设计标的物(例如灯井穴及密封件的减小直径以更佳地处理压力)。
图8说明根据本公开的一或多个实施例的配备延伸顶部囊袋802的逆流涡流室101的简化示意图。在实施例中，气体入口212沿气体收容结构108延伸使得气体喷嘴206位于气体收容结构108的本体202的口部。另外，延伸顶部囊袋802可位于气体喷嘴206对面。此延伸顶部囊袋802用于在等离子体110与玻璃收容结构108的顶部中的气体收容结构108的玻璃壁之间产生大距离，其中对流冷却最小。
2008年10月14日发布的第7,435,982号美国专利中大体上描述光维持等离子体的产生，所述美国专利的全部内容以引用方式并入本文中。2010年8月31日发布的第7,786,455号美国专利中也大体上描述等离子体的产生，所述美国专利的全部内容以引用方式并入本文中。2011年8月2日发布的第7,989,786号美国专利中也大体上描述等离子体的产生，所述美国专利的全部内容以引用方式并入本文中。2012年5月22日发布的第8,182,127号美国专利中也大体上描述等离子体的产生，所述美国专利的全部内容以引用方式并入本文中。2012年11月13日发布的第8,309,943号美国专利中也大体上描述等离子体的产生，所述美国专利的全部内容以引用方式并入本文中。2013年2月9日发布的第8,525,138号美国专利中也大体上描述等离子体的产生，所述美国专利的全部内容以引用方式并入本文中。2014年12月30日发布的第8,921,814号美国专利中也大体上描述等离子体的产生，所述美国专利的全部内容以引用方式并入本文中。2016年4月19日发布的第9,318,311号美国专利中也大体上描述等离子体的产生，所述美国专利的全部内容以引用方式并入本文中。2016年7月12日发布的第9,390,902号美国专利中也大体上描述等离子体的产生，所述美国专利的全部内容以引用方式并入本文中。在一般意义上，本公开的各种实施例应被解译为延伸到所属领域中已知的任何基于等离子体的光源。
大体上参考图1到8，泵浦源102可包含能够充当用于维持等离子体的光泵的所属领域中已知的任何激光系统。例如，泵浦源102可包含能够在电磁光谱的红外线部分、可见光部分及/或紫外线部分中发射辐射的所属领域中已知的任何激光系统。
在实施例中，泵浦源102可包含经配置以发射连续波(CW)激光辐射的激光系统。例如，泵浦源102可包含一或多个CW红外线激光源。在实施例中，泵浦源102可包含经配置以将基本上恒定功率的激光光提供到等离子体110的一或多个激光。在实施例中，泵浦源102可包含经配置以将经调制激光光提供到等离子体110的一或多个经调制激光。在实施例中，泵浦源102可包含经配置以将脉冲激光光提供到等离子体的一或多个脉冲激光。在实施例中，泵浦源102可包含一或多个二极管激光。例如，泵浦源102可包含发射依与含于气体收容结构内的气体的种类的任一或多个吸收线相对应的波长的辐射的一或多个二极管激光。可选择用于实施的泵浦源102的二极管激光使得所述二极管激光的波长调谐为所属领域中已知的任何等离子体的任何吸收线(例如离子过渡线)或等离子体产生气体的任何吸收线(例如高度激发中性过渡线)。因此，给定二极管激光(或二极管激光集合)的选择将取决于用于光源100中的气体的类型。在实施例中，泵浦源102可包含离子激光。例如，泵浦源102可包含所属领域中已知的任何惰性气体离子激光。例如，在基于氩的等离子体的情况中，用于泵激氩离子的泵浦源102可包含Ar+激光。在实施例中，泵浦源102可包含一或多个经频率转换激光系统。在实施例中，泵浦源102可包含圆盘激光。在实施例中，泵浦源102可包含光纤激光。在实施例中，泵浦源102可包含宽带激光。在实施例中，泵浦源102可包含一或多个非激光源。泵浦源102可包含所属领域中已知的任何非激光光源。例如，泵浦源102可包含能够在电磁光谱的红外线部分、可见光部分或紫外线部分中离散或连续发射辐射的所属领域中已知的任何非激光系统。
在实施例中，泵浦源102可包含两个或更多个光源。在实施例中，泵浦源102可包含两个或更多个激光。例如，泵浦源102(或“多个源”)可包含多个二极管激光。在实施例中，两个或更多个激光中的每一者可发射调谐到源100内的气体或等离子体的不同吸收线的激光辐射。
光收集器元件106可包含等离子体生产技术中已知的任何光收集器元件。例如，光收集器元件106可包含一或多个椭圆反射器、一或多个球面反射器及/或一或多个抛物面反射器。光收集器元件106可经配置以从基于等离子体的宽带光源技术中已知的等离子体110收集任何波长的宽带光。例如，光收集器元件106可经配置以从等离子体110收集红外光、可见光、紫外(UV)光、近紫外(NUV)光、真空UV(VUV)光及/或深UV(DUV)光。
源100的气体收容结构的透射部分(例如透射元件、灯泡或窗)可由至少部分透射由等离子体110及/或泵光104产生的宽带光115的所属领域中已知的任何材料形成。在实施例中，气体收容结构的一或多个透射部分(例如透射元件、灯泡或窗)可由至少部分透射气体收容结构内所产生的VUV辐射、DUV辐射、UV辐射、NUV辐射及/或可见光的所属领域中已知的任何材料形成。此外，气体收容结构的一或多个透射部分可由至少部分透射来自泵浦源102的IR辐射、可见光及/或UV光的所属领域中已知的任何材料形成。在实施例中，气体收容结构的一或多个透射部分可由透射来自泵浦源102(例如IR源)的辐射及由电极110发射的辐射(例如VUV、DUV、UV、NUV辐射及/或可见光)两者的所属领域中已知的任何材料形成。
气体收容结构108可收容适合于在吸收泵照明之后产生等离子体的所属领域中已知的任何选定气体(例如氩、氙、汞及其类似者)。在实施例中，泵照明510从泵浦源102聚焦到气体体积中引起能量由气体或等离子体(例如通过一或多个选定吸收线)吸到气体收容结构内，借此“泵激”气体种类以产生及/或维持等离子体110。在实施例中，尽管图中未展示，但气体收容结构可包含用于在气体收容结构108的内部体积内起始等离子体110的一组电极，借此来自泵浦源102的照明在由电极点火之后维持等离子体110。
源100可用于在多种气体环境中起始及/或维持等离子体110。在实施例中，用于起始及/或维持等离子体110的气体可包含惰性气体(例如惰性气体或非惰性气体)或非惰性气体(例如汞)。在实施例中，用于起始及/或维持等离子体110的气体可包含气体的混合物(例如惰性气体的混合物、惰性气体与非惰性气体的混合物或非惰性气体的混合物)。例如，适合于在源100中实施的气体可包含(但不限于)Xe、Ar、Ne、Kr、He、N2、H2O、O2、H2、D2、F2、CH4、CF6、一或多个金属卤化物、卤素、Hg、Cd、Zn、Sn、Ga、Fe、Li、Na、Ar:Xe、ArHg、KrHg、XeHg及其任何混合物。本公开应被解译为延伸到适合于在气体收容结构内维持等离子体的任何气体。
在实施例中，LSP光源100进一步包含经配置以将宽带光115从等离子体110引导到一或多个下游应用的一或多个额外光学器件。一或多个额外光学器件可包含所属领域中已知的任何光学元件，包含(但不限于)一或多个镜面、一或多个透镜、一或多个滤波器、一或多个分束器或其类似者。光收集器元件106可收集由等离子体110发射的一或多个可见光、NUV、UV、DUV及/或VUV辐射且将宽带光115引导到一或多个下游光学组件。例如，光收集器元件106可将红外线、可见光、NUV、UV、DUV及/或VUV辐射输送到所属领域中已知的任何光学特征化系统的下游光学组件，例如(但不限于)检验工具、度量工具或光刻工具。就此而言，宽带光115可耦合到检验工具、度量工具或光刻工具的照明光学器件。
图9是根据本公开的一或多个实施例的实施图1到8中的任何者(或其任何组合)中所说明的LSP宽带光源100的光学特征化系统900的示意图。
本文中应注意，系统900可包括所属领域中已知的任何成像、检验、度量、光刻或其它特征化/制造系统。就此而言，系统900可经配置以对样本907执行检验、光学度量、光刻及/或成像。样本907可包含所属领域中已知的任何样本，其包含(但不限于)晶片、倍缩光罩/光罩及其类似者。应注意，系统900可并入本公开中所描述的LSP宽带光源100的各种实施例中的一或多者。
在实施例中，样本907安置于载台组合件912上以促进样本907的移动。载台组合件912可包含所属领域中已知的任何载台组合件912，其包含(但不限于)X-Y载台、R-θ载台及其类似者。在实施例中，载台组合件912能够在检验或成像期间调整样本907的高度以维持聚焦于样本907上。
在实施例中，所述一组照明光学器件903经配置以将来自宽带光源100的照明导引到样本907。所述一组照明光学器件903可包含所属领域中已知的任何数目及类型的光学组件。在实施例中，所述一组照明光学器件903包含一或多个光学元件，例如(但不限于)一或多个透镜902、分束器904及物镜906。就此而言，所述一组照明光学器件903可经配置以将来自LSP宽带光源100的照明聚焦到样本907的表面上。一或多个光学元件可包含所属领域中已知的任何光学元件或光学元件的组合，其包含(但不限于)一或多个镜面、一或多个透镜、一或多个偏光器、一或多个光栅、一或多个滤波器、一或多个分束器及其类似者。
在实施例中，所述一组收集光学器件905经配置以收集从样本907反射、散射、绕射及/或发射的光。在实施例中，所述一组收集光学器件905(例如(但不限于)聚焦透镜910)可将来自样本907的光导引及/或聚焦到检测器组合件914的传感器916。应注意，传感器916及检测器组合件914可包含所属领域中已知的任何传感器及检测器组合件。例如，传感器916可包含(但不限于)电荷耦合装置(CCD)检测器、互补金属氧化物半导体(CMOS)检测器、时延积分(TDI)检测器、光电倍增管(PMT)、突崩光二极管(APD)及其类似者。此外，传感器916可包含(但不限于)线传感器或电子轰击线传感器。
在实施例中，检测器组合件914通信地耦合到包含一或多个处理器920及存储器媒体922的控制器918。例如，一或多个处理920可通信地耦合到存储器922，其中一或多个处理器920经配置以执行存储于存储器922上的一组程序指令。在实施例中，一或多个处理器920经配置以分析检测器组合件914的输出。在实施例中，程序指令组经配置以引起一或多个处理器920分析样本907的一或多个特性。在实施例中，程序指令组经配置以引起一或多个处理器920修改系统900的一或多个特性以维持聚焦于样本907及/或传感器916上。例如，一或多个处理器920可经配置以调整物镜906或一或多个光学元件902以将来自LSP宽带光源100的照明聚焦到样本907的表面上。举另一实例而言，一或多个处理器920可经配置以调整物镜906及/或一或多个光学元件902以从样品907的表面收集照明且将所收集的照明聚焦于传感器916上。
应注意，系统900可配置成所属领域中已知的任何光学配置，其包含(但不限于)暗场配置、明场定向及其类似者。
图10说明根据本公开的一或多个实施例的配置成反射测量及/或椭偏测量配置的光学特征化系统1000的简化示意图。应注意，相对于图1到9所描述的各种实施例及组件可被解译为延伸到图10的系统。系统1000可包含所属领域中已知的任何类型的度量系统。
在实施例中，系统1000包含LSP宽带光源100、一组照明光学器件1016、一组收集光学器件1018、一检测器组合件1028，以及包含一或多个处理器920及存储器922的控制器918。
在此实施例中，将来自LSP宽带光源100的宽带照明经由所述一组照明光学器件1016导引到样本907。在实施例中，系统1000经由所述一组收集光学器件1018收集从样本发出的照明。所述一组照明光学器件1016可包含适合于修改及/或调节宽带光束的一或多个光束调节组件1020。例如，一或多个光束调节组件1020可包含(但不限于)一或多个偏光器、一或多个滤波器、一或多个分束器、一或多个漫射器、一或多个均质器、一或多个变迹器、一或多个光束整形器或一或多个透镜。
在实施例中，所述一组照明光学器件1016可利用第一聚焦元件1022聚焦及/或将光束引导到安置于样本载台1012上的样本907上。在实施例中，所述一组收集光学器件1018可包含从样本907收集照明的第二聚焦元件1026。
在实施例中，检测器组合件1028经配置以通过所述一组收集光学器件1018捕集从样本907发出的照明。例如，检测器组合件1028可接收从样本907反射或散射(例如经由镜面反射、漫反射及其类似者)的照明。举另一实例而言，检测器组合件1028可接收由样本907产生的照明(例如与光束的吸收相关联的发光)。应注意，检测器组合件1028可包含所属领域中已知的任何传感器及检测器组合件。例如，传感器可包含(但不限于)CCD检测器、CMOS检测器、TDI检测器、PMT、APD及其类似者。
所述一组收集光学器件1018可进一步包含用以导引及/或修改由第二聚焦元件1026收集的照明的任何数目个收集光束调节元件1030，其包含(但不限于)一或多个透镜、一或多个滤波器、一或多个偏光器或一或多个相位板。
系统1000可配置为所属领域中已知的任何类型的度量工具，例如(但不限于)具有一或多个照明角的光谱椭偏计、用于测量穆勒(Mueller)矩阵元素(例如使用旋转补偿器)的光谱椭偏计、单波长椭偏计、角解析椭偏计(例如光束曲线椭偏计)、光谱反射计、单波长反射计、角解析反射计(例如光束曲线反射计)、成像系统、光瞳成像系统、光谱成像系统或散射计。
以下各者中提供适合实施于本公开的各种实施例中的检验/度量工具的描述：2011年6月7日发布的题为“使用小折反射物镜的分离视场检验系统(Split FieldInspection System Using Small Catadioptric Objectives)”的第7,957,066号美国专利、2018年3月18日发布的题为“用于折反射光学系统中激光暗场照明的光束传输系统(Beam Delivery System for Laser Dark-Field Illumination in a CatadioptricOptical System)”的第7,345,825号美国专利、1999年12月7日发布的题为“具有大范围变焦能力的超宽带紫外显微镜成像系统(Ultra-broadband UV Microscope Imaging Systemwith Wide Range Zoom Capability)”的美国专利5,999,310、2009年4月28日发布的题为“使用具有二维成像的激光线照明的表面检验系统(Surface Inspection System UsingLaser Line Illumination with Two Dimensional Imaging)”的第7,525,649号美国专利、2016年1月5日发布的题为“动态可调半导体度量系统(Dynamically AdjustableSemiconductor Metrology System)”的第9,228,943号美国专利、皮旺卡-科尔(Piwonka-Corle)等人在1997年3月4日发布的题为“聚焦光束光谱椭偏测量方法及系统(FocusedBeam Spectroscopic Ellipsometry Method and System)”的第5,608,526号美国专利及2001年10月2日发布的题为“用于分析半导体上多层薄膜堆叠的设备(Apparatus forAnalyzing Multi-Layer Thin Film Stacks on Semiconductors)”的第6,297,880号美国专利，所述美国专利的全部内容各自以引用方式并入本文中。
控制器918的一或多个处理器920可包含所属领域中已知的任何处理器或处理元件。为本公家的目的，术语“处理器”或“处理元件”可广义地界定为包含具有一或多个处理或逻辑元件的任何装置(例如一或多个微处理器装置、一或多个应用特定集成电路(ASIC)装置、一或多个现场可编程门阵列(FPGA)，或一或多个数字信号处理器(DSP))。在此意义上，一或多个处理器920可包含经配置以从存储器媒体922执行算法及/或指令(例如存储于存储器中的程序指令)的任何装置。存储器媒体922可包含适合于存储可由相关联的一或多个处理器920执行的程序指令的所属领域中已知的任何存储媒体。
在实施例中，本文所描述的LSP光源100及系统900、1000(如本文所描述)可配置为在本文中解译为不物理耦合到过程工具的工具的“独立工具”。在其它实施例中，此检验或度量系统可通过传输媒体(其可包含有线及/或无线部分)耦合到过程工具(图中未展示)。过程工具可包含所属领域中已知的任何过程工具，例如光刻工具、蚀刻工具、沉积工具、抛光工具、电镀工具、清洁工具或离子植入工具。由本文所描述的系统执行的检验或测量的结果可用于使用反馈控制技术、前馈控制技术及/或原位控制技术更改过程或过程工具的参数。可人工或自动更改过程或过程工具的参数。
所属领域的技术人员将认识到，本文所描述的组件、操作、装置、对象及其伴随讨论是作为实例用于使概念清楚且可考虑各种配置修改。因此，如本文所使用，所阐述的特定范例及伴随讨论希望表示其更一般类别。一般来说，使用任何特定范例希望表示其类别，且不包含特定组件、操作、装置及对象不应被视为限制。
关于在本文中使用基本上任何复数及/或单数术语，所属领域的技术人员可视内文及/或应用需要将复数转化为单数及/或从单数转化为复数。为了清楚而未在本文中明确阐述各种单数/复数排列。
本文所描述的标的物有时说明含于其它组件内或与其它组件连接的不同组件。应了解，此类描绘架构仅供示范，且事实上可实施达成相同功能性的许多其它架构。就概念而言，达成相同功能性的组件的任何布置经有效“相关联”使得达成所要功能性。因此，本文中经组合以达成特定功能性的任两个组件可被视为彼此“相关联”使得达成所要功能性，不管架构或中间组件如何。同样地，如此相关联的任两个组件也可被视为彼此“连接”或“耦合”以达成所要功能性，且能够如此相关联的任两个组件也可被视为可彼此“耦合”以达成所要功能性。“可耦合”的特定实例包含(但不限于)可物理配合及/或物理互动组件及/或可无线互动及/或无线互动组件及/或逻辑互动及/或可逻辑互动组件。
另外，应了解，本发明由所附权利要求书界定。所属领域的技术人员应了解，一般来说，本文及尤其所附权利要求书(例如所附权利要求书的主体)中所使用的术语一般希望为“开放”术语(例如，术语“包含”应被解译为“包含(但不限于)”，术语“具有”应被解译为“至少具有”，及其类似者)。所属领域的技术人员应进一步了解，如果想要引入权利要求书叙述的特定数目，那么此意图将在权利要求书中明确叙述，且如果无此叙述，那么无此意图存在。例如，为有助于理解，以下所附权利要求书可含有使用引入短语“至少一个”及“一或多个”引入权利要求书叙述。然而，使用此类短语不应被解释为隐含由不定冠词“一”引入权利要求书叙述使含有此引入权利要求书叙述的任何特定权利要求书受限于仅含有一个此叙述的发明，即使相同权利要求书包含引入短语“一或多个”或“至少一个”及例如“一”的不定冠词(例如，“一”通常应被解译为意味着“至少一个”或“一或多个”)；相同情况适用于用于引入权利要求书叙述的定冠词的使用。另外，即使明确叙述引入权利要求书叙述的特定数目，但所属领域的技术人员应认识到，此叙述通常应被解译为意味着至少叙述数目(例如，无其它修饰词的“两个叙述”的裸叙述通常意味着至少两个叙述或两个或更多个叙述)。另外，在其中使用类似于“A、B及C中的至少一者及其类似者”的惯例的例子中，此构造一般希望为所属领域的技术人员将通常所理解的意义(例如，“具有A、B及C中的至少一者的系统”将包含(但不限于)仅具有A、仅具有B、仅具有C、同时具有A及B、同时具有A及C、同时具有B及C及/或同时具有A、B及C的系统，及其类似者)。在其中使用类似于“A、B或C中的至少一者及其类似者”的惯例的例子中，此构造一般希望为所属领域的技术人员将通常所理解的意义(例如，“具有A、B或C中的至少一者的系统”将包含(但不限于)仅具有A、仅具有B、仅具有C、同时具有A及B、同时具有A及C、同时具有B及C及/或同时具有A、B及C的系统，及其类似者)。所属领域的技术人员应进一步了解，无论在“具体实施方式”、权利要求书或图式中，呈现两个或更多个替代项的几乎任何析取用语及/或短语被理解为考虑包含项中的一者、两项中的任一者或两项的可能性。例如，词组“A或B”将被理解为包含“A”或“B”或“A及B”的可能性。
据信本公开及其许多伴随优点将通过以上描述理解，且应明白，可在不背离本公开或不牺牲其所有材料优点的情况下对组件的形式、构造及布置进行各种改变。所描述的形式仅供说明，且所附权利要求书希望涵盖及包含此类改变。另外，应了解，本发明由所附权利要求书界定。
Claims (29)
1.一种激光维持光源，其包括：
气体收容结构，其用于收容气体，其中所述气体收容结构包括本体、颈部及井穴；
多个喷嘴，其定位于所述气体收容结构的所述颈部中或下方；
多个气体输送线，其流体耦合到所述多个喷嘴且经配置以将气体输送到所述多个喷嘴；
一或多个气体入口，其流体耦合到所述气体输送线用于将气体提供到所述多个气体输送线；
一或多个气体出口，其流体耦合到所述气体收容结构且经配置以使气体流出所述气体收容结构，其中所述一或多个气体入口及所述一或多个气体出口经配置以在所述气体收容结构内产生涡流气流；
气封，其定位于所述气体收容结构的基座处；
激光泵浦源，其经配置以产生光泵以在所述涡流气流内的内部气流内的所述气体收容结构的区域中维持等离子体；及
光收集器元件，其经配置以收集从所述等离子体发射的宽带光的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的激光维持源，其中所述多个喷嘴经配置以依螺旋型样产生冲击所述气体收容结构的所述本体的内表面上的多个气体射流。
3.根据权利要求1所述的激光维持源，其中所述多个喷嘴、所述本体及所述一或多个气体出口经配置以在所述气体收容结构的所述本体内产生反向涡流气流。
4.根据权利要求3所述的激光维持源，其中来自所述一或多个入口的气流及进入所述一或多个出口中的气流在相反方向上传播。
5.根据权利要求1所述的激光维持源，其中所述多个喷嘴包括2到10个之间的喷嘴。
6.根据权利要求1所述的激光维持源，其中所述一或多个输送线呈螺旋布置倾斜。
7.根据权利要求6所述的激光维持源，其中所述一或多个气体入口定位于所述气封的周边且所述一或多个出口定位于所述气封的中心。
8.根据权利要求6所述的激光维持源，其中所述一或多个气体入口定位于所述气封的周边且所述一或多个出口定位于所述气封的周边。
9.根据权利要求1所述的激光维持源，其进一步包括：
分配歧管。
10.根据权利要求9所述的激光维持源，其中所述分配歧管包括：
入口歧管；及
入口充气部，其中所述多个输送线流体耦合到所述入口充气部。
11.根据权利要求10所述的激光维持源，其中所述分配歧管包括：
排气歧管，其流体耦合到所述一或多个出口。
12.根据权利要求1所述的激光维持源，其进一步包括结合件，其中所述结合件施加于所述一或多个输送线或所述一或多个喷嘴中的至少一者以稳定所述一或多个喷嘴。
13.根据权利要求12所述的激光维持源，其中所述结合件位于所述颈部的阴影中以防止来自所述等离子体的所述宽带光。
14.根据权利要求1所述的激光维持源，其进一步包括施加于所述一或多个输送线且经配置以屏蔽所述气封免受来自所述等离子体的所述宽带光影响的光学屏蔽。
15.根据权利要求1所述的激光维持源，其中所述一或多个气体入口定位于相同于所述一或多个气体出口的所述气体收容结构的侧上。
16.根据权利要求15所述的激光维持源，其中通过所述等离子体区域的所述涡流气流方向在来自所述一或多个入口的入口气流的相反方向上。
17.根据权利要求1所述的激光维持源，其中所述多个喷嘴及所述一或多个出口定位于所述气体收容结构的所述本体的底部。
18.根据权利要求17所述的激光维持源，其中所述本体包含位于所述多个喷嘴对面的延伸囊袋。
19.根据权利要求1所述的激光维持源，其中所述气体收容结构的所述本体包括圆柱体、球体或椭圆体中的至少一者。
20.根据权利要求1所述的激光维持光源，其中所述气体收容结构包括等离子体室、等离子体灯泡或等离子体腔室中的至少一者。
21.根据权利要求1所述的激光维持光源，其中含于所述气体收容结构内的所述气体包括Xe、Ar、Ne、Kr、He、N2、H2O、O2、H2、D2、F2、CF6中的至少一者或Xe、Ar、Ne、Kr、He、N2、H2O、O2、H2、D2、F2或CF6中的两者或更多者的混合物。
22.根据权利要求1所述的激光维持光源，其中所述光收集器元件包括椭圆形、抛物面形或球形光收集器元件。
23.根据权利要求1所述的激光维持光源，其中所述泵浦源包括：
一或多个激光。
24.根据权利要求23所述的激光维持光源，其中所述泵浦源包括：
红外线激光、可见光激光或紫外线激光中的至少一者。
25.根据权利要求1所述的激光维持光源，其中所述光收集器元件经配置以从所述等离子体收集宽带红外线、可见光、UV、VUV或DUV光中的至少一者。
26.根据权利要求1所述的激光维持光源，其进一步包括：一或多个额外收集光学器件，其经配置以将从所述等离子体输出的宽带光引导到一或多个下游应用。
27.根据权利要求26所述的激光维持光源，其中所述一或多个下游应用包括检验或度量中的至少一者。
28.一种特征化系统，其包括：
激光维持光源，其包括：
气体收容结构，其用于收容气体，其中所述气体收容结构包括本体、颈部及井穴；
多个喷嘴，其定位于所述气体收容结构的所述颈部中或下方；
多个气体输送线，其流体耦合到所述多个喷嘴且经配置以将气体输送到所述多个喷嘴；
一或多个气体入口，其流体耦合到所述气体输送线用于将气体提供到所述多个气体输送线；
一或多个气体出口，其流体耦合到所述气体收容结构且经配置以使所述气体流出所述气体收容结构，其中所述一或多个气体入口及所述一或多个气体出口经配置以在所述气体收容结构内产生涡流气流；
气封，其定位于所述气体收容结构的基座处；
激光泵浦源，其经配置以产生光泵以在所述涡流气流内的内部气流内的所述气体收容结构的区域中维持等离子体；及
光收集器元件，其经配置以收集从所述等离子体发射的宽带光的至少一部分；
一组照明光学器件，其经配置以将宽带光从所述激光维持光源引导到一或多个样本；
一组收集光学器件，其经配置以收集从所述一或多个样本发出的光；及
检测器组合件。
29.一种等离子体室，其包括：
气体收容结构，其用于收容气体，其中所述气体收容结构包括本体、颈部及井穴；
多个喷嘴，其定位于所述气体收容结构的所述颈部中或下方；
多个气体输送线，其流体耦合到所述多个喷嘴且经配置以将气体输送到所述多个喷嘴；
一或多个气体入口，其流体耦合到所述气体输送线用于将气体提供到所述多个气体输送线；
一或多个气体出口，其流体耦合到所述气体收容结构且经配置以使气体流出气体收容结构，其中所述一或多个气体入口及所述一或多个气体出口经配置以在所述气体收容结构内产生涡流气流；及
气封，其定位于所述气体收容结构的基座处，其中所述气体收容结构经配置以接收光泵以将等离子体维持在所述涡流气流内。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US202163178552P | 2021-04-23 | 2021-04-23 | |
| US63/178,552 | 2021-04-23 | ||
| US17/696,653 US11776804B2 (en) | 2021-04-23 | 2022-03-16 | Laser-sustained plasma light source with reverse vortex flow |
| US17/696,653 | 2022-03-16 | ||
| PCT/US2022/025658 WO2022226135A1 (en) | 2021-04-23 | 2022-04-21 | Laser-sustained plasma light source with reverse vortex flow |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117121155A true CN117121155A (zh) | 2023-11-24 |
Family
ID=83693444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202280024527.0A Pending CN117121155A (zh) | 2021-04-23 | 2022-04-21 | 具有反向涡流的激光维持等离子体光源 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11776804B2 (zh) |
| KR (1) | KR20230175180A (zh) |
| CN (1) | CN117121155A (zh) |
| IL (1) | IL305287A (zh) |
| TW (1) | TW202307916A (zh) |
| WO (1) | WO2022226135A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11978620B2 (en) | 2021-08-12 | 2024-05-07 | Kla Corporation | Swirler for laser-sustained plasma light source with reverse vortex flow |
Family Cites Families (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4179599A (en) | 1978-05-08 | 1979-12-18 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Laser plasmatron |
| US5608526A (en) | 1995-01-19 | 1997-03-04 | Tencor Instruments | Focused beam spectroscopic ellipsometry method and system |
| DE19532412C2 (de) * | 1995-09-01 | 1999-09-30 | Agrodyn Hochspannungstechnik G | Vorrichtung zur Oberflächen-Vorbehandlung von Werkstücken |
| US5999310A (en) | 1996-07-22 | 1999-12-07 | Shafer; David Ross | Ultra-broadband UV microscope imaging system with wide range zoom capability |
| US6278519B1 (en) | 1998-01-29 | 2001-08-21 | Therma-Wave, Inc. | Apparatus for analyzing multi-layer thin film stacks on semiconductors |
| US6417625B1 (en) | 2000-08-04 | 2002-07-09 | General Atomics | Apparatus and method for forming a high pressure plasma discharge column |
| DE10112494C2 (de) | 2001-03-15 | 2003-12-11 | Mtu Aero Engines Gmbh | Verfahren zum Plasmaschweißen |
| US7957066B2 (en) | 2003-02-21 | 2011-06-07 | Kla-Tencor Corporation | Split field inspection system using small catadioptric objectives |
| US7345825B2 (en) | 2005-06-30 | 2008-03-18 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Beam delivery system for laser dark-field illumination in a catadioptric optical system |
| US7435982B2 (en) | 2006-03-31 | 2008-10-14 | Energetiq Technology, Inc. | Laser-driven light source |
| US7989786B2 (en) | 2006-03-31 | 2011-08-02 | Energetiq Technology, Inc. | Laser-driven light source |
| US7525649B1 (en) | 2007-10-19 | 2009-04-28 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Surface inspection system using laser line illumination with two dimensional imaging |
| TWI457715B (zh) | 2008-12-27 | 2014-10-21 | Ushio Electric Inc | Light source device |
| JP2013519211A (ja) | 2010-02-09 | 2013-05-23 | エナジェティック・テクノロジー・インコーポレーテッド | レーザー駆動の光源 |
| GB2490355B (en) | 2011-04-28 | 2015-10-14 | Gasplas As | Method for processing a gas and a device for performing the method |
| US9318311B2 (en) | 2011-10-11 | 2016-04-19 | Kla-Tencor Corporation | Plasma cell for laser-sustained plasma light source |
| US9228943B2 (en) | 2011-10-27 | 2016-01-05 | Kla-Tencor Corporation | Dynamically adjustable semiconductor metrology system |
| WO2014000998A1 (en) | 2012-06-12 | 2014-01-03 | Asml Netherlands B.V. | Photon source, metrology apparatus, lithographic system and device manufacturing method |
| US20160000499A1 (en) * | 2013-03-15 | 2016-01-07 | Cibiem, Inc. | Endovascular catheters for carotid body ablation utilizing an ionic liquid stream |
| US9775226B1 (en) | 2013-03-29 | 2017-09-26 | Kla-Tencor Corporation | Method and system for generating a light-sustained plasma in a flanged transmission element |
| US9390902B2 (en) | 2013-03-29 | 2016-07-12 | Kla-Tencor Corporation | Method and system for controlling convective flow in a light-sustained plasma |
| US9185788B2 (en) | 2013-05-29 | 2015-11-10 | Kla-Tencor Corporation | Method and system for controlling convection within a plasma cell |
| US9263238B2 (en) | 2014-03-27 | 2016-02-16 | Kla-Tencor Corporation | Open plasma lamp for forming a light-sustained plasma |
| CN109247031B (zh) * | 2016-01-19 | 2023-02-17 | 辉光能源公司 | 热光伏发电机 |
| US10690589B2 (en) | 2017-07-28 | 2020-06-23 | Kla-Tencor Corporation | Laser sustained plasma light source with forced flow through natural convection |
| US11633710B2 (en) * | 2018-08-23 | 2023-04-25 | Transform Materials Llc | Systems and methods for processing gases |
| US20210404968A1 (en) | 2018-10-29 | 2021-12-30 | Fluidigm Canada Inc. | Inductively coupled plasma torch with reverse vortex flow and method of operation |
| JP2020174560A (ja) * | 2019-04-17 | 2020-10-29 | エア・ウォーター株式会社 | 培養方法、培養容器、ガス封入チャンバおよび無菌アイソレータ |
| DE102019121175A1 (de) * | 2019-07-08 | 2021-01-14 | Grob-Werke Gmbh & Co. Kg | Schutzglas-Halteeinrichtung für eine Laserbearbeitungsvorrichtung sowie damit versehene Laserbearbeitungsvorrichtung |
| US11596048B2 (en) | 2019-09-23 | 2023-02-28 | Kla Corporation | Rotating lamp for laser-sustained plasma illumination source |
| US11690162B2 (en) * | 2020-04-13 | 2023-06-27 | Kla Corporation | Laser-sustained plasma light source with gas vortex flow |
| RU2734111C1 (ru) * | 2020-06-08 | 2020-10-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского Российской академии наук (ИПМех РАН) | Способ предотвращения колебаний оптического разряда |
-
2022
- 2022-03-16 US US17/696,653 patent/US11776804B2/en active Active
- 2022-04-21 CN CN202280024527.0A patent/CN117121155A/zh active Pending
- 2022-04-21 WO PCT/US2022/025658 patent/WO2022226135A1/en active Application Filing
- 2022-04-21 IL IL305287A patent/IL305287A/en unknown
- 2022-04-21 KR KR1020237029366A patent/KR20230175180A/ko unknown
- 2022-04-22 TW TW111115387A patent/TW202307916A/zh unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US11776804B2 (en) | 2023-10-03 |
| US20220344146A1 (en) | 2022-10-27 |
| TW202307916A (zh) | 2023-02-16 |
| KR20230175180A (ko) | 2023-12-29 |
| WO2022226135A1 (en) | 2022-10-27 |
| IL305287A (en) | 2023-10-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI759515B (zh) | 具有強制流通自然對流之雷射維持等離子光源 | |
| US11690162B2 (en) | Laser-sustained plasma light source with gas vortex flow | |
| KR101721576B1 (ko) | 레이저 구동 광원 | |
| WO2010002766A2 (en) | Laser-driven light source | |
| CN117121155A (zh) | 具有反向涡流的激光维持等离子体光源 | |
| KR102644770B1 (ko) | 레이저 지속 플라즈마 조명 소스에 대한 회전 램프 | |
| JP7503140B2 (ja) | 高圧流れを有するレーザ維持プラズマ光源 | |
| US11637008B1 (en) | Conical pocket laser-sustained plasma lamp | |
| KR102545985B1 (ko) | 인터레이스 펄스 조명 소스들을 갖는 레이저 지속 플라즈마를 펌핑하기 위한 시스템 및 방법 | |
| KR102606557B1 (ko) | 멀티-미러 레이저 지속형 플라즈마 광원 | |
| US11262591B2 (en) | System and method for pumping laser sustained plasma with an illumination source having modified pupil power distribution | |
| US11978620B2 (en) | Swirler for laser-sustained plasma light source with reverse vortex flow | |
| KR102684034B1 (ko) | 고압 흐름을 갖는 레이저 유지 플라즈마 광원 | |
| JP7203125B2 (ja) | 周波数変換照明源で以てレーザ維持プラズマをポンピングするシステム及び方法 |
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 |