CN117441274A - 用于产生脉冲输出光束的脉冲的磁开关网络的电子模块 - Google Patents

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Abstract

一种装置包括:被配置为激活放电腔中的激励机构的磁开关网络。该磁开关网络包括:被配置为从充电器接收电流的初始能量存储节点;附加能量存储节点;以及位于初始能量存储节点与附加能量节点之间的至少一个电元件。该装置还包括电连接到附加能量存储节点的电子网络,该电子网络被配置为控制附加能量存储节点处的电压。

Description

用于产生脉冲输出光束的脉冲的磁开关网络的电子模块
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年4月28日提交的题为“ELECTRONIC MODULE FOR A MAGNETICSWITCHING NETWORK”的美国申请第63/180,997号的优先权,该申请通过引用整体并入本文。
技术领域
本公开涉及一种用于磁开关网络的电子模块。磁开关网络可以用于光学系统中。光学系统可以是或包括例如准分子激光器,并且可以产生深紫外(DUV)光。
背景技术
光刻是一种用于在诸如硅晶片等衬底上对半导体电路系统进行图案化的工艺。光刻光源(或光源)提供用于曝光晶片上的光致抗蚀剂的深紫外(DUV)光。在光刻中使用的一种类型的气体放电光源称为准分子光源或激光器。准分子光源通常使用一种或多种稀有气体(诸如氩、氪或氙)和反应性气体(诸如氟或氯)的组合。准分子光源的名字来源于这样一个事实,即,在适当的电刺激(供应的能量)和(气体混合物的)高压条件下,产生了一种称为准分子的伪分子,它只存在于通电状态下,并且在紫外线范围内产生放大的光。准分子光源产生波长在深紫外(DUV)范围内的光束,并且该光束用于在光刻装置中对半导体衬底(或晶片)进行图案化。准分子光源可以使用单个气体放电腔或使用多个气体放电腔来构建。
发明内容
在一个方面,一种系统包括:被配置为产生脉冲种子光束的第一光学子系统,第一光学子系统包括:被配置为容纳第一气体增益介质的第一腔;以及位于第一腔中的第一激励机构;被配置为基于脉冲种子光束产生脉冲输出光束的第二光学子系统,第二光学子系统包括:被配置为容纳第二气体增益介质的第二腔;以及位于第二腔中的第二激励机构;被配置为激活第一激励机构的第一磁开关网络,其中激活第一激励机构使得第一光学子系统产生脉冲种子光束的脉冲,并且第一磁开关网络包括:第一初始能量存储节点、第一附加能量存储节点、电连接到第一附加能量存储节点的第一磁开关、以及位于第一初始能量存储与第一附加能量存储节点之间的第一电感器,并且其中第一初始能量存储节点被配置为从充电器接收电流;被配置为激活第二激励机构的第二磁开关网络,其中激活第二激励机构使得第二光学子系统产生脉冲输出光束的脉冲,并且第二磁开关网络包括:第二初始能量存储节点、第二附加能量存储节点、电连接到第二附加能量存储节点的第二磁开关、以及位于第二初始能量存储节点与第二附加能量存储节点之间的第二电感器,并且其中第二初始能量存储节点被配置为从充电器接收电流;以及电连接到第一附加能量存储节点和第二附加能量存储节点的电子网络,其中电子网络被配置为控制第一附加能量存储节点与第二附加能量存储节点之间的电压差。
实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。
电子网络可以被配置为通过减小电压差来控制第一附加能量存储节点与第二附加能量存储节点之间的电压差。电子网络可以被配置为通过消除电压差来控制第一附加能量存储节点与第二附加能量存储节点之间的电压差。消除电压差可以包括使得第一附加能量存储节点和第二附加能量处于相同电压。
第一附加能量存储节点可以包括第一能量存储设备,并且第二附加能量存储节点可以包括第二能量存储设备。电子网络可以被配置为仅当电子网络处于活动状态时控制第一附加能量存储节点与第二附加能量存储节点之间的电压差,并且当第一能量存储设备和第二能量存储设备正在累积电荷时,电子网络可以处于活动状态。电子网络可以被配置为仅当电子网络处于活动状态时控制第一附加能量存储节点与第二附加能量存储节点之间的电压差,在第一时间处,电子网络可以于活动状态,并且在第一时间之后预定义量的时间,电子网络可以转变出活动状态。
电子网络可以被配置为仅当处于活动状态时控制第一附加能量存储节点与第二附加能量存储节点之间的电压差,在第一磁开关网络激活第一激励机构并且第二磁开关网络激活第二激励机构之后,电子网络可以处于活动状态,并且在第一激励机构的后续激活之前并且在第二激励机构的后续激活之前,电子网络可以转变出活动状态。
电子网络可以被配置为仅当处于活动状态时控制第一附加能量存储节点与第二附加能量存储节点之间的电压差,并且电子网络可以被配置为在第一激励机构和第二激励机构的每次激活之后处于活动状态,并且在第一激励机构和第二激励机构的下次激活之前转变出活动状态。
在一些实现中,第一附加能量存储节点和第二附加能量存储节点中的每个可以包括至少一个电容器。
第一附加能量存储节点可以是第一磁开关网络中的多个附加存储节点之一,并且第二附加能量存储节点是第二磁开关网络中的多个附加存储节点之一,并且该系统还可以包括第二电子网络,第二电子网络电连接到第一磁开关网络中的附加存储节点中除第一附加存储节点之外的一个附加存储节点、以及第二磁开关网络中的附加存储节点中除第二附加存储节点之外的一个附加存储节点。
第一磁开关网络中的多个附加存储节点中的至少一个附加存储节点可以是变压器的初级侧,并且第二磁开关网络中的多个附加存储节点中的至少一个附加存储节点可以是变压器的初级侧。
电子网络可以包括至少两个晶体管。
电子网络包括多个可控开关,并且每个可控开关可以与电阻网络并联。该系统还可以包括位于电子网络与地之间的接地路径网络。接地路径网络可以包括晶体管和电阻器。
电子网络可以包括:电连接在第一附加能量存储节点与地之间的第一电子网络;以及电连接在第二附加能量存储节点与地之间的第二电子网络。第一电子网络和第二电子网络中的每个可以包括与电阻元件串联的电压控制开关。
第一初始能量存储节点和第二初始存储节点被配置为从谐振充电器接收电流。
该系统还可以包括第二电子网络。第二电子网络可以电连接到与第一初始能量存储节点电连接的二极管的阳极、以及与第二初始能量存储节点电连接的二极管的阳极。
该系统还可以包括第二电子网络。第二电子网络可以电连接到与第一初始能量存储节点电连接的二极管的阴极、以及与第二初始能量存储节点电连接的二极管的阴极。
第一磁开关网络还可以包括被配置为控制第一初始能量存储节点与第一附加能量存储节点之间的电连接的第一开关,并且第二磁开关网络还可以包括被配置为控制第二初始能量存储节点与第二附加能量存储节点之间的电连接的第二开关。
第一磁开关可以包括第一可饱和电抗器,并且第二磁开关可以包括第二可饱和电抗器。
在另一方面,一种装置包括:被配置为激活放电腔中的激励机构的磁开关网络。磁开关网络包括:被配置为从充电器接收电流的初始能量存储节点;附加能量存储节点;以及位于初始能量存储节点与附加能量节点之间的至少一个电元件。该装置还包括电连接到附加能量存储节点的电子网络,电子网络被配置为控制附加能量存储节点处的电压。
实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。
电子网络可以包括至少一个可控开关,并且可控开关可以包括电流不在可控开关中流动的第一状态和电流在可控开关中流动的第二状态。当电连接到附加能量存储节点的能量存储设备正在接收电荷时,可控开关可以被控制为处于第一状态。当能量存储设备正在释放电荷时,可控开关可以被控制为处于第二状态。在电连接到附加能量存储节点的能量存储设备已经接收到阈值量的电荷之后,可控开关可以被控制为处于第一状态。在磁开关网络第一次激活激励机构之后,可控开关被控制为处于第一状态,并且在磁开关网络第二次激活激励机构之前,可控开关可以被控制为处于第二状态。第一次和第二次可以是激励机构的连续激活。在一些实现中,在激励机构的任何两个连续激活之间,可控开关被控制为处于第一状态,并且然后被控制为从第一状态转变到第二状态。
在另一方面,一种控制系统包括:被配置为触发电子网络的控制接口,电子网络电连接到第一磁开关网络中的第一能量存储节点、以及第二磁开关网络中的第二能量存储节点。第一磁开关网络和第二磁开关网络中的每个还包括从谐振充电器接收电荷的初始能量存储节点。控制系统还包括开关控制,开关控制被配置为命令控制接口以用于向电子网络提供触发,从而使得电子网络将第一能量存储节点电连接到第二能量存储节点并且减小第一能量存储节点与第二能量存储节点之间的电压差。
上述任何技术的实现可以包括系统、方法、过程、设备或装置。一个或多个实现的细节在附图和下面的描述中阐述。其他特征将从说明书和附图以及权利要求中很清楚。
附图说明
图1A是系统的示例的框图。
图1B是开关网络的示例的示意图。
图1C是磁化曲线的示例。
图1D是电流随时间变化的示例。
图2是两级激光系统的示例的框图。
图3是控制系统的示例的框图。
图4是开关网络的另一示例的示意图。
图5A-图5C是电子模块的示例的示意图。
图6-图7是操作磁开关网络的示例的流程图。
图8A是深紫外(DUV)光学系统的示例的框图。
图8B是可以在图8A的DUV光学系统中使用的投射光学系统的示例的框图。
图9是DUV光学系统的另一示例的框图。
具体实施方式
图1A是系统100的示例的框图。系统100包括光源110。光源110可以是用于曝光半导体晶片的深紫外(DUV)光源。光源110包括包围增益介质119和激励机构113的放电腔115。激励机构113由电脉冲155激活。电脉冲155由开关网络150产生。对激励机构113进行激活会在增益介质119中产生粒子数反转,并且光脉冲被产生。开关网络150生成电脉冲155的串,该电脉冲串被提供给激励机构113,使得光源110产生脉冲光束116。
开关网络150包括各种组件,包括初始能量存储节点159、附加能量存储节点154和磁开关153。初始能量存储节点159接收并且存储来自充电器142的电能。初始能量存储节点159将存储的电能提供给电连接到磁开关153的附加存储节点154。磁开关153具有可变阻抗,并且当磁开关153的阻抗较低时,电脉冲155被产生。磁开关153可以是例如可饱和电抗器。
开关网络150还包括电连接到附加能量存储节点154的电子模块170。如下面更详细地讨论的,电子模块170控制附加能量存储节点154处的电压。控制附加能量存储节点154处的电压提高了系统100和光源110的性能。例如,控制附加能量存储节点154处的电压允许对磁开关153的操作点进行更大的控制,并且因此提供对电脉冲155的产生的定时和脉冲光束116中的脉冲的定时的更大控制。
图1B是开关网络150和脉冲生成网络152的示例的示意图。开关网络150包括初始能量存储节点159(在该示例中为电容器)、附加能量存储节点154(在该示例中为电容器)、电感器158、磁开关153和电子模块170。初始能量存储节点159电连接到充电器142。电感器158位于初始能量存储节点159与附加能量存储节点154之间。在图1B的示例中,电子模块170与附加能量存储节点154并联。
磁开关153包括磁芯151。磁芯151是响应于暴露于外部磁场而变为被磁化的任何材料。磁芯151可以是具有相对较高磁导率的磁性材料,例如铁磁性材料,诸如铁或铁合金。磁导率(μ)是材料响应于施加的磁场而获取的磁化程度的衡量。尽管给出了铁磁性材料作为示例,但是也可以使用其他材料。
在图1B所示的示例中,磁开关153经由磁芯151磁耦合到控制线圈156和控制模块140。例如,控制线圈156可以是缠绕在磁芯151周围的盘绕电线。磁开关153还可以包括围绕磁芯151缠绕的导电线圈。控制模块140可以包括产生偏置电流的电流和/或电压源。偏置电流可以用于控制磁芯151的阻抗。磁开关153可以在没有控制模块140的情况下实现。
图1C是磁芯151的磁化曲线160的示例的图示。图1C中的磁化曲线是磁芯151的磁化(B)随磁场强度(H)变化的曲线图。磁化(B)的单位为特斯拉(T),并且磁场强度(H)的单位为安培每米(A/m)。在任何特定时间,磁开关153具有操作点,该操作点是由在该特定时间的磁化(B)的值和磁场强度(H)的值定义的。
磁化曲线160是非线性的,并且磁芯151经历磁滞。当具有第一方向的磁场被施加到磁芯151时,磁芯151的材料中的原子偶极子与第一方向对准,并且磁芯151的材料变为在第一方向上被磁化。当第一磁场被去除时,对准中的一些被保留。因此,即使当没有外部磁场时(即,当H=0时),磁芯151的磁性材料也保持一定磁化。
磁芯151具有正向饱和区域162和反向饱和区域161。当外部磁场的施加不再使磁芯151的材料的磁化产生显著变化时,磁芯151饱和。磁芯151的阻抗在区域162和161中是最低的。当磁芯151未饱和并且磁化(B)在区域161与162之间时,磁开关153具有相对较高的阻抗。
再次参考图1B,充电器142包括高压电源141和谐振充电电路135。谐振充电电路135电连接到高压电源141的输出节点133。高压电源141可以是例如能够在输出节点133处供应900V DC的32千瓦(kW)电源。高压电源141可以具有其他规格和特性。例如,电源141可以是能够在输出节点133处供应800V DC的52kW电源。电源141可以被配置为提供其他功率和电压量,并且上述电压和功率值被提供作为示例。此外,输出节点133处的电压相对于地可以是正的或负的。换言之,在能够供应900V DC的32kW电源的示例中,输出节点133处的电压可以是+900V或-900V。在下面讨论的示例中,电源141具有负极性。
谐振充电电路135包括电容器143、开关148和电感器144。开关148例如可以是诸如绝缘栅双极晶体管(IGBT)等晶体管。电容器143电连接到输出节点133和地。开关148电连接到输出节点133,并且开关148与电感器144串联。图1B所示的谐振充电电路135是一个示例。在其他实现中,谐振充电电路135可以包括附加组件,例如二极管和附加开关。在其他实现中,使用高压电容器充电电源来代替谐振充电电路135。
高压电源141在电容器143两端施加电压。电荷累积在电容器143中,并且电容器143两端的电压增加或保持恒定,直到开关148闭合。当开关148闭合时,电脉冲生成周期开始。电脉冲155的一个实例(和光束116的一个对应脉冲)的产生称为电脉冲生成周期。当开关148闭合时,存储在电容器143中的电荷被放电并且流到初始能量存储节点159,该初始能量存储节点159电连接到谐振充电电路135的输出节点134。开关148可以在电容器143两端的电压达到指定电压之后和/或在指定时间之后被触发以闭合。指定电压值可以是命令电压、预设电压值或其他电压值。在开关148闭合之后,电容器143上的电荷被放电。当目标电压在输出节点134上被实现时,开关148断开。目标电压可以是例如几百伏、约两倍的电容器143两端的电压的电压、或在这些值之间的电压。
在一些实现中,电容器143具有比能量存储节点159大得多的电容。例如,在一些实现中,电容器143的电容是电容器159的电容至少10倍大。相对较大的电容差允许能量存储节点159充电至电容器143的电压的约两倍。大的电容差还表示,在电容器143上存在相对较小的电压放电。
来自电容器143的电荷累积在初始能量存储节点159中。初始能量存储节点159两端的电压增加到命令电压并且保持在命令电压直到开关145闭合。当开关145闭合时,存储在初始能量存储节点159中的电荷作为电流(i1)在由初始能量存储节点159、电感器158和附加能量存储节点154形成的谐振电路中流动。图1D示出了电流(i1)和电流(i2)随时间变化的示例。电流(i1)具有时间宽度(w1)和大小h1。电流(i2)具有时间宽度(w2)和大小h2。时间宽度w1由电感器158、初始能量存储节点159和附加能量存储节点154的相对阻抗值确定。例如,电流(i1)的时间宽度w1可以是约5微秒(μs)。时间宽度w2由附加能量存储节点154、磁开关153和峰值电容器146的相对阻抗值确定。时间宽度w2可以是例如500纳秒(ns)。
电流(i1)从附加能量存储节点154流出,并且附加能量存储节点154两端的电压的绝对值增加。尽管电流i1的大部分从附加能量存储节点154流出,但是漏电流iL也流入磁开关153中。流入磁开关153中的电流在图1D中被示出为电流i2。漏电流iL导致磁芯151的磁化从初始操作点163沿着路径164(图1C)增加,并且磁芯151不再处于反向饱和区域161中。
漏电流iL继续流入磁开关153中,并且磁芯151的磁化沿着路径164继续增加,直到达到正向饱和区域162。当在正向饱和区域162中时,磁芯151的阻抗几乎为零。此时,磁开关153具有比电感器158低的阻抗。存储在附加能量存储节点154中的电能作为电流(如图1D中的i2所示)流过磁开关153,并且累积在峰值电容器146中。这在峰值电容器146两端形成电势差。电容器146与电极113a和113b(它们一起形成激励机构113)并联。因此,电容器146两端的电势差也形成在电极113a与113b之间。电极113a与113b之间的这个电势差是激励脉冲155,其激励增益介质119,并且放电腔115(图1A)发射光脉冲(光束116的脉冲)。
磁开关153的阻抗保持较小,直到电流i2低于由磁开关153的材料的矫顽力(Hc)确定的阈值电流值。当电流i2已经通过磁开关153时,电流i2不再向磁芯151施加磁场,并且操作点沿着路径166移动到操作点167。由于磁开关153的材料的磁性,路径166与路径164不相同。
如上所述,当磁开关153处于低阻抗状态(例如,正向饱和区域162中)时,激励脉冲155由流过磁开关153的电流产生。此外,磁开关153的操作点受到附加能量存储节点154两端的电压的绝对值的影响。因此,在脉冲产生周期开始时存在于附加能量存储节点154处的电压的量影响到达正向饱和区域162所需要的时间的量,并且因此也影响产生电脉冲155所需要的时间的量。
附加能量存储节点154处的电压的量在每个电脉冲生成周期开始时不一定为零,并且在每个电脉冲生成周期开始时也不一定相同。系统100中的操作条件可以影响在电脉冲生成周期开始时附加能量存储节点154两端的电压的量。例如,电脉冲155的反射可以产生残留电压,该残留电压在下一电脉冲生成周期开始之前在附加能量存储节点154两端保持,并且该残留电压的量取决于反射的大小。反射的大小基于增益介质119的温度和/或压力、电脉冲155的重复率和/或幅度、和/或磁芯151的温度(所有这些都可以在系统100的操作期间变化)而变化。
因此,在系统100的操作期间,在电脉冲生成周期开始时的附加能量存储节点154两端的电压可能变化。电子模块170控制附加能量存储节点154处的电压,从而确保电脉冲155的产生的定时更受控制、一致和/或可预测。
此外,控制附加能量存储节点154两端的电压也提高了光源110的突发模式性能。当以突发模式操作时,由光源110产生的光束116包括由不包括光脉冲的时间段分开的光脉冲的突发。每个突发可以包括数百、数千、数万或更多的光脉冲。脉冲突发内的光脉冲具有适合应用的重复率。例如,突发内的光脉冲可以具有1000赫兹(Hz)至6000Hz的重复率、或者大于6000Hz的重复率。突发之间的时段具有比突发中的两个连续脉冲之间的时间长得多的时间持续时间。例如,一个脉冲突发的结束与下一脉冲突发之间的时间可以是突发内的两个连续脉冲之间的时间的数百或数千倍长。在突发开始时,放电腔115内的瞬态效应(诸如增益介质119的温度和压力的变化以及由开关网络150引起的开关效应)导致前若干脉冲(例如,前100或200个脉冲)的光能量的急剧变化。此外,在多级系统(诸如图2和图4所示)中,各个级之间的定时差在突发开始时往往更显著。此外,瞬态的特性基于操作特性而变化,例如,施加到激励机构113的电压、重复率和增益介质119的压力。通过控制附加能量存储节点154两端的电压(并且从而更精细地控制磁芯151的磁化),可以减少突发瞬态效应。
图1B所示的示意图被提供作为示例,并且其他实现也是可能的。例如,脉冲生成网络152的示例包括仅一个磁开关;并且由附加能量存储节点154、磁开关153和峰值电容器146形成的谐振电路是单个磁压缩级。然而,在其他实现中,脉冲生成网络152包括附加磁压缩级。例如,脉冲生成网络152可以包括多于一个磁开关和多于一个磁压缩级。这些附加磁压缩级被放置在脉冲生成电路中,使得峰值电容器146保持与电极113a和113b并联。图4示出了包括多于一个磁压缩级的开关网络450的示例。
此外,系统100可以包括多于一个电子模块,并且其他电子模块可以与电子模块170相同,也可以与其不相同。例如,附加磁压缩级中的一个或多个可以电连接到电子模块。此外,电子模块可以电连接到初始能量存储节点159。
此外,可以使用多级磁压缩电路的任何变体。例如,磁压缩级的各种分量(例如,电容器和电感分量的值)可以被选择,使得在峰值电容器146处产生的电流和电压脉冲具有比在其他级中产生的电压和电流短的持续时间和大的幅度。此外,脉冲生成网络152可以包括其他组件,例如二极管和一个或多个电压变压器。例如,脉冲生成网络152可以包括与峰值电容器146并联的升压变压器。升压变压器增加峰值电容器146两端的电压,并且从而生成具有更大电压大小的电脉冲。升压变压器的示例在图4中示出。不管脉冲生成网络152的具体配置如何,电子模块170都用于控制不直接从充电器142接收电荷的一个或多个能量存储节点处的电压。
此外,在图1B所示的示例中,高压电源141提供具有负极性的电压,使得输出节点133处的电压相对于地为负。然而,在其他实现中,高压电源141提供具有正极性的电压,使得输出节点133处的电压相对于地为正。在高压电源141的极性为正的实现中,电流(i1)和(i2)在与图1B所示相反的方向上流动。
图2是系统200的框图。系统200包括两级激光系统210。两级激光系统包括第一放电腔215_1和第二放电腔215_2,第一放电腔215_1产生脉冲种子光束216_1,第二放电腔215_2放大脉冲种子光束216_1以产生放大脉冲光束216_2。第一放电腔215_1包围电极213_1a和213_1b以及气体增益介质219_1,并且第二放电腔215_2包围电极213_2a和213_2b以及气体增益介质219_2。
系统200还包括开关网络250_1和250_2,开关网络250_1和250_2中的每个类似于开关网络150(图1A)。开关网络250_1和250_2包括相应磁开关253_1和253_2(每个磁开关包括磁芯)。开关网络250_1还包括初始能量存储节点259_1、附加能量存储节点254_1、以及电连接到附加能量存储节点254_1的电子模块270_1。开关网络250_2包括初始能量存储节点259_2、附加能量存储节点254_2、以及电连接到附加能量存储节点254_2的电子模块270_2。
电子模块270_1控制附加能量存储节点254_1两端的电压。电子模块270_2控制附加能量存储节点254_2两端的电压。在一些实现中,电子模块270_1和电子模块270_2被配置为控制附加能量存储节点254_1两端的电压与附加能量存储节点254_2两端的电压之间的差。例如,电子模块270_1和270_2可以被配置为减小这两个电压之间的差或者使这两个电压相同。
系统200还包括控制系统230,控制系统230被配置为将电子模块270_1和/或电子模块270_2触发到活动(active,也称为“激活”)状态,在活动状态下,模块270_1与270_2控制附加能量存储节点254_1处的电压和/或附加能量存储节点254_2处的电压。
开关网络250_1产生电脉冲255_1,并且开关网络250_2产生电脉冲255_2。电脉冲255_1在电极213_1a与213_1b之间生成电势差,该电势差足以激发增益介质219_1中的原子、离子和/或分子以在增益介质219_1中产生粒子数反转并且产生种子光束216_1的脉冲。种子光束216_1的脉冲进入放电腔215_2。电脉冲255_2被提供给电极213_2b,并且电势差在电极213_2b与电极213_2a之间被形成。该电势差足以激发增益介质219_2中的原子、离子和/或分子以在增益介质219_2中产生粒子数反转。放电腔215_2中的激发的增益介质219_2放大种子光束216_1并且发射放大的光束216_2。
因此,放电腔215-1和215_2一起工作以产生放大的光束216_2。因此,期望维持对电脉冲255_1与255_2之间的相对定时的控制,使得增益介质215_1和215_2的激励的定时针对应用被适当协调。例如,增益介质215_2可以被预期与增益介质215_1同时被激励,或者在增益介质215_1被激励之后的指定时间被激励。与介质215_1与215_2的激励之间的预期定时或协调的偏差称为定时误差。定时误差通常导致系统200的性能降低。例如,极端或大的定时误差可能导致当增益介质219_2未被激发时种子光束216_1的脉冲穿过放电腔215_2。在这种情况下,种子光束216_1的脉冲将不会被放大。较小和不太极端的定时误差也可能导致次优性能。例如,相对较小的定时误差可能导致放大的光束216_2的各种脉冲的带宽和/或能量的变化。此外,初始能量存储节点254_1与254_2之间的小的电压差(例如,约0.1%的差)可能导致相对较大的定时误差(例如,+/-2纳秒(ns))。通过控制附加能量存储节点254-1和254_2处的电压的量,电子模块270_1和270_2有助于确保放电腔215_1和放电腔215_2的激励的定时被控制,并且定时误差被消除、减轻或减少。
图3是控制系统330的框图。控制系统330可以用作控制系统230(图2)。控制系统330包括电子处理模块331、电子存储模块332和输入/输出(I/O)接口333。
电子处理模块331包括适合于执行计算机程序的一个或多个处理器,诸如通用或专用微处理器、以及任何类型的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常,电子处理器从只读存储器、随机存取存储器(RAM)或这两者接收指令和数据。电子处理模块331可以包括任何类型的电子处理器。电子处理模块331的一个或多个电子处理器执行指令并且访问存储在电子存储装置332上的数据。一个或多个电子处理器还能够将数据写入电子存储装置332。
电子存储装置332是任何类型的计算机可读或机器可读介质。例如,电子存储装置332可以是诸如RAM等易失性存储器、或非易失性存储器。在一些实现中,电子存储装置332包括非易失性和易失性部分或组件。电子存储装置332可以存储在控制系统330的操作中使用的数据和信息。电子存储装置332还可以存储指令(例如,以计算机程序的形式),该指令引起控制系统330与开关网络150(包括电子模块170)、光源110和/或扫描装置(诸如图8A和图9所示的扫描装置880)中的组件和子系统交互。
电子存储装置332还存储用于实现控制模块336的指令和/或电子元件。控制模块336生成命令信号357,命令信号357足以触发电子模块170,使得电子模块170控制或调节附加能量存储节点154两端的电压。例如,控制模块336可以包括电压源。在这些实现中,指令控制电压源以产生电压信号,并且命令信号357是导致电子模块170中的晶体管改变状态的电压信号。此外,控制模块336被配置为控制电子模块170中的晶体管保持在特定状态的持续时间。电压信号的大小和定时可以被预先编程并且存储在电子存储装置332上。
系统300还包括监测模块320。监测模块320是能够监测系统100的操作特性的任何类型的设备。例如,监测模块320可以包括测量操作特性(诸如施加到激励机构113的重复率或电压)的光学和/或电子组件。在一些实现中,监测模块320访问来自光源110、开关网络150和/或充电器142的操作特性的值。在这些实现中,监测模块320不直接测量操作特性。例如,监测模块320可以从执行直接测量的其他传感器(诸如温度或压力传感器或脉冲定时误差传感器)获取读数,和/或可以获取在制造时设置并且存储在源110的特定子系统中的存储器中的设置值。
在一些实现中,由监测模块320收集的信息用于确定应当在何时触发电子模块170。例如,监测模块320可以测量光束116的重复率,并且控制系统330可以在预先指定数目的光脉冲被产生之后触发电子模块170。
电子存储装置332还存储组成激光命令模块337的指令。激光命令模块337控制光源110和/或脉冲生成网络152的操作的各个方面。激光命令模块337例如控制开关148和145的状态。在一些实现中,命令模块337通过闭合开关148来启动脉冲生成周期,并且然后当目标电压在输出节点134上被实现时命令开关148断开。目标电压的值可以存储在电子存储装置322上和/或通过I/O接口333从操作者或机器接收。其他实现也是可能的。例如,激光命令模块337可以被配置为在谐振充电器135中的电容器143两端的电压达到指定电压之后、或者在经过预定量的时间之后触发开关148闭合。在电容器159两端的电压达到指定电压之后,激光命令模块337触发开关145闭合。例如,在开关148和145是晶体管的实现中,激光命令模块337可以控制向晶体管的栅极提供电压的电压源,其中该电压足以使晶体管改变状态并且传导电流。上述指定电压和预定时间被存储在电子存储装置332上。
激光命令模块337还可以控制光源110的其他方面,诸如光束116的重复率。激光命令模块337可以基于也存储在电子存储装置332上和/或通过I/O接口333提供的预编程配方来控制各个方面。
电子存储装置332还可以存储在光源110和/或脉冲生成网络152的操作中使用的各种其他参数和值。
I/O接口333是允许控制系统330与操作者、其他设备(诸如监测模块320)和/或在另一电子设备上运行的自动化过程交换数据和信号的任何类型的接口。例如,在存储在电子存储装置332上的规则或指令可以被编辑的实现中,编辑可以通过I/O接口333来进行。在另一示例中,在一些实现中,系统100的操作者或用户能够使用I/O接口333来使控制模块336触发电子模块170。I/O接口333可以包括视觉显示器、键盘和通信接口中的一种或多种,诸如并行端口、通用串行总线(USB)连接和/或任何类型的网络接口,例如以太网。I/O接口333还可以允许通过例如IEEE 802.11、蓝牙或近场通信(NFC)连接在没有物理接触的情况下进行通信。
图4是开关网络450的示意图。开关网络450是与诸如图2和图9所示的光学系统等两级光学系统一起使用的开关网络的示例。开关网络450还包括电子模块470a_1、470b_1、470a_2和470b_2,这些电子模块用于控制各种能量存储节点(图4的示例中的电容器)处的电压电平。开关网络450与充电器142和控制系统330一起使用。开关网络450包括第一换向器471_1和第一压缩头472_1,第一换向器471_1和第一压缩头472_1产生电脉冲455_1,该电脉冲455_1跨第一组分离电极413_1产生电势差。电极413_1被封闭在第一放电腔中,第一放电腔还包括第一气体增益介质。开关网络450还包括第二换向器471_2和第二压缩头472_2,第二换向器471_2和第二压缩头472_2产生电脉冲455_2,该电脉冲455_2跨第二组分离电极413_2产生电势差。分离电极413_2被封闭在第二放电腔中。
充电器142电连接到电容器459_1和开关445_1的发射极。在该示例中,开关445_1是绝缘栅双极晶体管(IGBT)。开关445_1的栅极耦合到电压源(未示出)。充电器142被触发接通,并且电流流到电容器459_1。当电容器459_1两端的电压满足指定电压时,开关445_1被触发以变为接通状态,并且电流流过开关445_1和电感器458_1并且累积在电容器454_1上。电流i1中的一些也泄漏到磁开关453a_1中,并且磁芯451a_1的磁化增加直到达到正向饱和点。电容器454_1中的电能流过磁开关453a_1,由升压变压器473_1变换为更高的电压,并且累积在电容器474_1上。尽管图4所示的实现示出了升压变压器473_1,但是可以使用能够相对于输入电压增加输出电压的任何器件。磁芯451b_1进入正向饱和区域162。存储在电容器474_1中的电能流过磁开关453b_1并且累积在峰值电容器446_1上并且跨第一对电极413_1产生电势差。由升压变压器473_1提供的电压的增加允许在峰值电容器446_1两端形成相对较大的电压。例如,在充电器142在电连接到电容器459_1的输出节点处提供约800VDC的实现中,峰值电容器446_1上的电压的绝对值可以是约20kV。
第二换向器471_2和第二压缩头472_2以类似方式操作。
开关网络450还包括电子模块470a_1、470b_1、470a_2和470b_2。电子模块470a_1与电容器454_1并联电连接。电子模块470b_1与电容器474_1并联电连接。电子模块470a_2与电容器454_2并联电连接。电子模块470b_2与电容器474_2并联电连接。电子模块470a_1、470b_1、470a_2和470b_2中的每个包括可控电子网络。可控电子网络可以包括例如一个或多个晶体管或其他可控电子器件。电子模块470a_1控制电容器454_1两端的电压。电子模块470b_1控制电容器474_1两端的电压。电子模块470a_2控制电容器454_2两端的电压。电子模块470b_2控制电容器474_2两端的电压。
开关网络450可以包括图4中未示出的附加元件。例如,开关网络450可以包括连接到初始能量存储节点(在该示例中为电容器459_1和电容器459_2)的电子模块。电子模块可以包括二极管。对于基于初始能量存储节点上的负极性电荷的实现(诸如图4所示),二极管被布置为阳极连接到初始能量存储节点。对于基于初始能量存储节点上的正极性电荷的实现,二极管被布置为阴极连接到初始能量存储节点。这些电子模块用于控制初始能量存储节点处的电压。
图5A-图5C是包括电子模块的示例的示意图。参考图5A,开关网络550A包括第一换向器571_1和第二换向器571_2。开关网络550A可以包括附加磁压缩级。例如,开关网络550A可以包括第一压缩头472_1和第二压缩头472_2(图4)。除了第一换向器571_1不包括电子模块470_1和第二换向器571_1不包括电子模块470_2之外,第一换向器571_1和第二换向器571_2与第一换向器471_1和第二换向器471_2(图4)相同。替代的是,开关网络550A包括电子模块570A,电子模块570A被配置为控制节点529A和节点529B处的电压。节点529A处的电压是电容器454_1两端的电压,并且节点529B处的电压是电容器454_2两端的电压。例如,电子模块570A可以被配置为减小或消除节点529A与节点529B之间的电压差。换言之,电子模块570A可以被配置为使得节点529A和529B处的电压相同。
电子模块570A包括第一高压开关581_1、第二高压开关581_2、以及电阻器583_1和583_2。电阻器583_1和583_2可以具有相同电阻值。第一高压开关581_1和第二高压开关581_2是任何类型的可控开关,其至少包括其中开关传导电流的接通状态和其中开关不传导电流的断开状态。开关581_1和581_2可以是晶体管,例如金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)、双极结晶体管(BJT)或IGBT。在图5A所示的示例中,每个高压开关581_1和581_2是MOSFET。开关581_1的源极电连接到节点529A。开关581_1的栅极电连接到控制系统330。开关581_1的漏极电连接到开关581_2的漏极。开关581_2的栅极电连接到控制系统300。开关581_2的源极电连接到节点529B。电阻器583_1与开关581_1并联,并且电阻器583_2与开关581_2并联。
电子模块570A被配置为当开关581_1和581_2处于接通状态时提供节点529A和529B的低阻抗短路,并且当开关处于断开状态时在节点529A与529B之间提供高阻抗连接。当开关581_1和581_2断开时,基本上没有电流在开关581_1和581_2中流动,并且换向器571_1和571_2仅通过电阻器583_1和583_2被电连接。电阻器583_1和583_2在节点529A与529B之间提供高阻抗路径。当开关581_1和581_2接通时,电流从节点529A和在开关581_1中流动,并且从节点529B和在开关581_2中流动。这导致节点529A和529B处的电压平衡或者朝向相同电压值移动,从而减小节点529A与529B之间的电压差的大小和/或使节点529A和节点529B处的电压相同。
当开关581_1和581_2接通时,电子模块570A处于活动状态或者被启用。当开关581_1和581_2断开时,电子模件570B处于非活动状态或者被禁用。控制系统330通过触发信号控制开关581_1和581_2的状态。例如,为了接通开关581_1和581_2,控制系统330向开关581_1的栅极和开关581_2的栅极提供电压信号。电压的特性(例如,幅度和极性)取决于开关的规格,但是触发电压足以使开关581_1和581_2转变到接通状态。控制系统330还被配置为断开开关581_1和581_2。例如,在开关581_1和581_2为MOSFET的实现中,控制系统330向每个开关581_1和581_2的栅极提供小于源极的电压的触发信号。
图5B是开关网络550B的示意图。除了开关网络550B包括电子模块570B而不是电子模块570A之外,开关网络550B与开关网络550A相同。电子模块570B包括可控开关584_1、584_2和584_3。电子模块570A被配置为当开关584_1、581_2和581_3处于接通状态时提供到地的低阻抗路径,而当开关处于断开状态时提供高阻抗。当电子模块570B处于非活动状态时,节点529A和529B仅通过电阻器585_1和585_2被电连接。
高压开关584_1、584_2和584_3是任何类型的可控开关,其至少包括开关提供用于传导电流的低阻抗路径的接通状态和开关提供不传导电流的高阻抗的断开状态。开关584_1、584_2和584_3可以是晶体管,例如金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)、双极结晶体管(BJT)或IGBT。在图5A所示的示例中,高压开关584_1、584_2和584_3均是MOSFET。开关584_1的源极电连接到节点529A。开关584_1的栅极电连接到控制系统330。开关584_1的漏极电连接到开关584_2的漏极。开关584_2的栅极电连接到控制系统300。开关584_2的源极电连接到节点529B。电阻器585_1与开关581_1并联,并且电阻器585_2与开关581_2并联。电阻器585_1和585_2可以具有相同电阻值。
电子模块570B还包括开关584_3和电阻器585_3。开关584_3的栅极连接到控制系统330。开关584_3的源极电连接在电阻器585_1与585_2之间。开关584_3的漏极连接到地。电阻器585_3连接在电阻器585_1与585_2之间,并且还与开关584_3的源极串联电连接。电子模块570B可以在没有电阻器585的情况下实现。不管电子模块570B是否包括串联电阻器585_3,当开关584_3处于接通状态时,开关584_3提供到接地路径的电阻。另一方面,包括串联电阻器585_3允许对接地路径的阻抗进行更大的控制。
当开关584_1、584_2和584_3接通时,电子模块570B处于活动状态或者被启用。当开关584_1、584_2和582_3断开时,电子模组570B处于非活动状态或者被禁用。当电子模块570B活动时,电子模块570B在每个节点529A和529B与地之间提供低阻抗路径。当电子模块570B处于活动状态时,节点529A和节点529B上的电荷通过电阻器585_3和开关584_3被放电到地。这使得节点529A与529B之间的电压差减小或消除,并且节点529A与529B中的每个处的电压电势减小或消除。当电子模块570B处于非活动状态时,电子模块570B在节点529A与529B之间形成高阻抗路径,使得电子模块570B对节点529A或节点529B处的电压基本上没有影响。
电子模块570A(图5A)和570B(图5B)是连接到换向器571_1和571_2两者的外部模块。图5C示出了内部电子模块570C_1和570C_2的示例。内部电子模块570C_1或570C_2可以用作电子模块170或270。
电子模块570C_1包括电阻器589_1和与电阻器589_1串联的开关586_1。开关586_1是任何类型的可控开关,并且例如可以是晶体管。在图5C的示例中,开关586_1是MOSFET。电阻器589_1电连接到节点529A并且电连接到开关586_1的源极。电子模块570C_2包括电阻器589_2和与电阻器589_2串联的开关586_2。开关586_2是任何类型的可控开关,并且例如可以是晶体管。在图5C的示例中,开关586_2是MOSFET。电阻器589_2电连接到节点529B和开关586_2的源极。开关586_1和586_2中的每个的漏极连接到地。开关586_1和586_2中的每个的栅极连接到控制系统330。控制系统330通过向相应栅极提供触发信号来控制开关586_1和586_2的状态。也就是说,控制系统330确定开关586_1是接通还是断开以及开关586_2是接通还是断开。
当开关586_1接通时,电子模块570C_1处于活动状态或者被启用,并且节点529A上的电荷通过电子模块570C_1被放电到地。当开关586_1断开时,电子模块570C_1对节点529A呈现高阻抗,并且不影响节点529A处的电压。类似地,当开关586_2接通时,电子模块570C_2处于活动状态,并且将节点529B上的电荷放电到地。当开关586_2断开时,电子模块570C_2对节点529B呈现高阻抗,并且不影响节点529B处的电压。
在图5A-图5C所示的示例中,电子模块570A、570B和570C用于控制节点529A和529B处的电压。然而,其他实现也是可能的。例如,电子模块570A、570B和570C可以连接到其他能量存储节点,诸如升压变压器473_1和473_2(图4)。此外,系统可以包括多于一个的电子模块570A、570B、570C_1和/或570C_2。例如,系统可以利用连接到节点529A和529B的电子模块570A、以及连接到电容器474_1和474_2的电子模块的第二实例来实现。
图6和图7是示例过程600和700的流程图,过程600和700分别用于操作开关网络,该开关网络包括控制能量存储节点处的电压的电子模块。例如,过程600和700可以与开关网络150、250、450、550A、550B或550C一起使用。过程600和700可以被实现为存储在电子存储装置332上并且由控制系统330的电子处理模块331执行的可执行指令或计算机程序的集合。过程600关于开关网络550B(图5B)和控制系统300来讨论。然而,过程600可以利用一个或多个能量存储节点处包括电子模块的其他开关网络来执行。
参考图6,禁用电子模块570B(610)。为了禁用电子模块570B,控制系统的命令模块336(图3)向每个开关584_1、584_2和584_3的栅极发出命令信号357的实例。命令信号357是足以将每个开关584_1、584_2和584_3置于断开状态的电压信号。命令信号357的特性取决于开关584_1、584_2和584_3的规格。例如,如果开关584_1、584_2和584_3是p沟道MOSFET,则命令信号357是使栅极与源极之间的电压大于零的电压信号。在电子模块570B被禁用的情况下,节点529A和529B彼此电分离。
发起电脉冲生成周期(620)。如上所述,电脉冲生成周期导致跨电极413_1和413_2形成电势差(图4)。在电脉冲生成周期期间,电子模块570B被禁用。因此,电子模块570B对累积在能量存储节点454_1或能量存储节点452_2中的电荷没有影响。此外,电子模块570B不影响累积电荷到可饱和电抗器453a_1和453a_2中的放电。生成电脉冲455_1和455_2(630)。
控制系统330启用电子模块570B(640)。例如,控制系统330可以在电脉冲455_1和455_2被生成之后并且在后续电脉冲被生成之前启用电子模块570B,使得在后续电脉冲被生成之前,累积的电荷从能量存储节点529A和529B被去除。控制系统330通过将开关584_1、584_2和584_3触发到接通状态来启用电子模块570B。电子模块570B可以向每个开关584_1、584_2和584_3的栅极提供电压信号,该电压信号具有足以使开关584_1、584_2和584_3接通的特性。例如,如果开关584_1、584_2和584_3是p沟道MOSFET,则控制系统向每个开关584_1、584_2和584_3的栅极提供电压信号,使得栅极与源极之间的电压小于零。启用电子模块570B会耗散来自节点529A和529B的电荷并且使节点529A和529B具有相同电压。
在控制系统300在(640)启用电子模块570B之后,过程600可以结束或返回到(610)。在一些实现中,过程650包括条件检查(650)。在这些实现中,控制系统330确定是否已经满足预设条件(650)。如果未满足预设条件,则控制系统330不与电子模块570B交互,并且电子模块570B保持在启用状态(使得能量存储节点529A和529B电连接并且电荷从节点529A和529B被耗散),直到满足条件。如果已经满足预设条件,则过程600返回到(610),并且电子模块570B被禁用(使得能量存储节点529A和529B不彼此电连接)。
在包括条件(650)的实现中,预设条件可以是例如电脉冲455_1和455_2的产生的完成以及由此产生电极413a_1和413a_2以及413b_1和413b_2的激励。在这些实现中,仅在电脉冲455_1和455_2的产生完成之后,过程600返回到(610)。该预设条件确保了电子模块570B不干扰产生电脉冲455_1和455_2的电脉冲生成周期,并且由于相应电脉冲455_1和455_2的反射而可以在节点529A和529B上产生的残余电荷不干扰下一电脉冲生成周期(因为电子模块570B在(640)中被启用以耗散来自节点529A和529B的电荷)。以这种方式,预设条件有助于确保能量存储节点529A和529B处的条件在电脉冲生成周期开始时是可预测的和恒定的。
预设条件的另一示例是时间间隔。该时间间隔可以是例如从电脉冲生成周期开始起的固定量的时间、在电子模块570B被启用之后的固定量的时间、或者在电极413a_1和413a_2的激励和/或电极413b_1和413b_2的激励之后的固定量的时间。该时间间隔可以存储在电子存储装置332上。
过程600可以在每个电脉冲生成周期的开始时执行。在这些实现中,过程600在脉冲到脉冲的基础上执行,并且针对由两级光学系统产生的每个光脉冲来执行,该两级光学系统包括第一腔和第二腔,第一腔包括电极413a_1和413b_1,第二腔包括电极413a_2和413b_2。换言之,在这些实现中,电子模块570B在每个脉冲生成周期开始时被禁用(610),并且在每个脉冲生成周期完成之后被启用(640),并且,如果过程600包括条件(650),则条件(650)是一个脉冲生成周期的完成。在其他实现中,过程600在由两级光学系统产生的每个脉冲突发之前执行。在其他实现中,过程600在由两级光学系统产生的一些但不是全部光脉冲之前执行。
此外,在一些实现中,在启动时、在安装或维修之后的初始使用时、在光脉冲突发开始时、或在任何其他相对较长的不活动时段(以及自电子模块570B的最近启用以来的长持续时段)之后,控制系统330可以在在(610)处禁用电子模块570B之前启用电子模块570B,使得在不活动期间可能已经累积在节点529A和529B上的任何残余电压在过程600执行之前被放电。
参考图7,过程700是用于操作开关网络的过程的另一示例。过程700关于开关网络550A(图5A)和控制系统300来讨论。然而,过程700可以利用在一个或多个能量存储节点处包括电子模块的其他开关网络来执行。
启用电子模块570A(710)以平衡节点529A和529B上的电压。电子模块570A由控制系统330启用。例如,控制系统330可以向每个开关581_1和581_2的栅极提供电压信号,使得开关581_1和581_2接通。启用电子模块570A会减小或消除节点529A处的电压与节点529B处的电压之间的差。发起电脉冲生成周期(720)。电容器454_1和454_2积累电荷,如以上关于图4所讨论的。电子模块570A用于在电容器454_1和454_2累积电荷的同时平衡或均衡节点529A和529B处的电压。在可饱和电抗器453a_1和453a_2饱和之前并且在电容器454_1和454_2释放其电能之前,禁用模块570A(730)。为了禁用电子模块570A,控制系统330向开关581_1和581_2中的每个的栅极提供使其断开的电压信号。在模块570A被禁用之后,节点529A和529B仅通过电阻器583_1和583_2被电连接。如上所述,产生电脉冲455_1和455_2(740)。
在在(740)处产生电脉冲455_1和455_2之后,过程700返回到(710)。过程700可以在每个电脉冲生成周期的开始处执行。在这些实现中,过程700在脉冲到脉冲的基础上执行,并且针对由两级光学系统产生的每个光脉冲来执行,该两级光学系统包括第一腔和第二腔,第一腔包括电极413a_1和413b_1,第二腔包括电极413a_2和413b_2。在其他实现中,过程700在由两级光学系统产生的每个脉冲突发之前执行。在其他实现中,过程700在由两级光学系统产生的一些但不是全部光脉冲之前执行。
过程700在脉冲生成周期开始之前平衡电容器454_1和454_2上的电压。因此,如果在脉冲生成周期开始之前电容器454_1和454_2上的电压不同(例如,这种电压差可以由先前脉冲引起),则启用电子模块570A会平衡电容器454_1和454_2上的电压,并且减轻可能导致定时误差的任何电压误差。此外,通过在脉冲生成周期开始之前启用电子模块570A,由于充电电路135(其是充电器142的一部分)引起的任何电压差来源都被减轻,并且因此定时误差被减少或消除。充电电路135中的接通时间、损耗差或电压降是由于充电电路135引起的电压差来源的示例。
图8A和图9提供了可以使用上述技术的系统的附加示例。
图8A是深紫外(DUV)光学系统800的示例。系统800包括向扫描装置880提供曝光光束(或输出光束)816的光生成模块810。在图8A的示例中,光生成模块810与开关网络150一起使用。控制系统805也耦合到光生成模块810、以及与光生成模块810相关联的各种组件。
光生成模块810包括光振荡器812。光振荡器812生成输出光束816。光振荡器812包括放电腔815,放电腔815包围激励机构(阴极813-a和阳极813-b)。放电腔815还容纳气体增益介质819(在图8A中用浅的点阴影示出)。阴极813-a与阳极813-b之间的电势差在气体增益介质819中形成电场。该电势差是通过控制开关网络150跨电极813-a和813-b生成电势差而生成的。电势差形成电场,该电场向增益介质819提供足够的能量以引起粒子数反转并且使得能够经由受激发射生成光脉冲。
重复产生这样的电势差形成脉冲串,该脉冲串作为光束816被发射。脉冲光束816的重复率由施加到电极813-a和813-b的电压率确定。脉冲的重复率可以在例如约500赫兹至6000赫兹(Hz)之间的范围内。可以使用其他重复率,并且光生成模块810可以在发射单个光脉冲的单次发射模式下操作。在一些实现中,重复率可以大于6000Hz,并且例如可以是12000Hz或更大。从光振荡器812发射的每个脉冲可以具有例如约1毫焦耳(mJ)的脉冲能量。
此外,光束816可以包括由无光间隔分开的光脉冲的突发。这些突发可以包括数百或数千个光脉冲。在突发内,光脉冲的重复率由跨电极813-a和813-b形成电势差率确定。突发之间的时间由应用确定,并且例如可以是突发中的两个连续脉冲之间的时间的一百倍或一千倍长。
气体增益介质819可以是适合于产生应用所需要的波长、能量和带宽的光束的任何气体。气体增益介质819可以包括多于一种类型的气体,并且各种气体称为气体组分。对于准分子源,气体增益介质819可以包含稀有气体(惰性气体),例如氩、氙或氪;或卤素,例如氟或氯。在其中卤素是增益介质的实现中,增益介质除了缓冲气体(诸如氦气)之外还包括痕量氙。
气体增益介质819可以是发射深紫外(DUV)范围内的光的增益介质。DUV光可以包括从例如约100纳米(nm)到约400nm的波长。气体增益介质819的具体示例包括发射约193nm波长的光的氟化氩(ArF)、发射约248nm波长的光的氟化氪(KrF)、或发射约351nm波长的光的氯化氙(XeCl)。
谐振器形成在位于放电腔815的一侧的光谱调节装置895与位于放电腔815的第二侧的输出耦合器896之间。光谱调节装置895可以包括精细地调谐放电腔815的光谱输出的衍射光学器件,例如光栅和/或棱镜。衍射光学器件可以是反射的或折射的。在一些实现中,光谱调节装置895包括多个衍射光学元件。例如,光谱调节装置895可以包括四个棱镜,其中的一些棱镜被配置为控制光束816的中心波长,而其中的另一些棱镜被配置为控制光束816的光谱带宽。
光束816的光谱特性可以通过其他方式来调节。例如,光束816的光谱特性(诸如光谱带宽和中心波长)可以通过控制腔815的气体增益介质的压力和/或气体浓度来调节。针对光生成模块810是准分子源的实现,光束816的光谱特性(例如,光谱带宽或中心波长)可以通过控制腔815中的例如氟、氯、氩、氪、氙和/或氦的压力和/或浓度来调节。
气体增益介质819的压力和/或浓度可以通过气体供应系统890来控制。气体供应系统890经由流体导管889流体耦合到放电腔815的内部。流体导管889是能够在没有流体损失或流体损失极小的情况下输送气体或其他流体的任何导管。例如,流体导管889可以是由不与在流体导管889中输送的一种或多种流体反应的材料制成或涂覆有该材料的管道。气体供应系统890包括腔891,腔891容纳和/或被配置为容置在增益介质819中使用的一种或多种气体的供应。气体供应系统890还包括使得气体供应系统890能够从放电腔815移除气体或将气体注入放电腔815内的设备(诸如泵、阀和/或流体开关)。气体供应系统890耦合到控制系统805。
光振荡器812还包括光谱分析装置898。光谱分析装置898是可以用于测量或监测光束816的波长的测量系统。在图8A所示的示例中,光谱分析装置898接收来自输出耦合器896的光。
光生成模块810可以包括其他组件和系统。例如,光生成模块810可以包括光束制备系统899。光束制备系统899可以包括脉冲拉伸器,该脉冲拉伸器在时间上拉伸与脉冲拉伸器相互作用的每个脉冲。光束制备系统还可以包括能够作用于光的其他组件,例如反射和/或折射光学元件(例如,透镜和反射镜)和/或滤光器。在所示的示例中,光束制备系统899被定位在曝光光束816的路径中。然而,光束制备系统899可以被放置在系统800内的其他位置处。
系统800还包括扫描装置880。扫描装置880利用成形的曝光光束816A对晶片882进行曝光。成形的曝光光束816A是通过使曝光光束816穿过投射光学系统881而形成的。扫描装置880可以是液体浸没系统或干燥系统。扫描装置880包括投射光学系统881、以及传感器系统或量测系统870,曝光光束816在到达晶片882之前穿过投射光学系统881。晶片882被保持或容置在晶片保持器883上。扫描装置880还可以包括例如温度控制设备(诸如空调设备和/或加热设备)和/或用于各种电气组件的电源。
量测系统870包括传感器871。传感器871可以被配置为测量成形的曝光光束816A的特性,例如带宽、能量、脉冲持续时间和/或波长。例如,传感器871可以是能够捕获晶片882处的成形的曝光光束816A的图像的相机或其他设备,或者是能够捕获描述x-y平面中晶片882处的光能的量的数据的能量检测器。
还参考图8B,投射光学系统881包括狭缝884、掩模885和投射物镜,投射物镜包括透镜系统886。透镜系统886包括一个或多个光学元件。曝光光束816进入扫描装置880并且入射在狭缝884上,并且输出光束816中的至少一些穿过狭缝884以形成成形的曝光光束816A。在图8A和图8B的示例中,狭缝884是矩形的,并且将曝光光束816成形为细长的矩形光束,该矩形光束是成形的曝光光束816A。掩模885包括图案,该图案确定成形的光束的哪些部分被掩膜885透射以及哪些部分被掩蔽885阻挡。通过用曝光光束816A曝光晶片882上的辐射敏感光致抗蚀剂材料层,在晶片882上形成微电子特征。掩模上图案的设计由期望的特定微电子电路特征来确定。
图8A所示的配置是用于DUV系统的配置的示例。其他实现也是可能的。例如,光生成模块810可以包括光振荡器812的N个实例,其中N是大于1的整数。在这些实现中,每个光振荡器812被配置为朝向光束组合器发射相应光束,该光束形成曝光光束816。
图9示出了DUV系统的另一示例配置。图9是光刻系统900的框图,光刻系统900包括产生脉冲光束916的光生成模块910,该脉冲光束916被提供给扫描装置880。控制系统805耦合到光生成模块910和扫描装置880的各种组件,以控制系统900的各种操作。光生成模块910与开关网络450一起使用。
光生成模块910是两级激光系统,其包括向功率放大器(PA)912_2提供种子光束918的主振荡器(MO)912_1。PA 912_2接收来自MO 912_1的种子光束918并且放大种子光束918以生成脉冲光束916以用于扫描装置880。例如,在一些实现中,MO 912_1可以发射脉冲种子光束,其中每脉冲的种子脉冲能量为约1毫焦耳(mJ),并且这些种子脉冲可以被PA912_2放大到约6至15mJ,但是在其他示例中,可以使用其他能量。
MO 912_1包括放电腔915_1,放电腔915_1具有两个细长电极913a_1和913b_1、作为气体混合物的增益介质919_1(在图9中用浅的点阴影示出)、以及用于使气体混合物在电极913a_1、913b_1之间循环的风扇(未示出)。谐振器形成在位于放电腔915_1的一侧上的线变窄模块995与位于放电腔915_1的第二侧上的输出耦合器996之间。
放电腔915_1包括第一腔窗口963_1和第二腔窗口964_1。第一腔窗口963_1和第二腔窗口964_1位于放电腔915_1的相反侧。第一腔窗口963_1和第二腔窗口964_1透射DUV范围内的光,并且允许DUV光进入和离开放电腔915_1。
线变窄模块995可以包括精细地调谐放电腔915_1的光谱输出的衍射光学器件,诸如光栅。光生成模块910还包括接收来自输出耦合器996的输出光束的线中心分析模块968、以及光束耦合光学系统969。线中心分析模块968是可以用于测量或监测种子光束918的波长的测量系统。线中心分析模块968可以放置在光生成模块910中的其他位置处,或者可以放置在光生成模块910的输出处。
作为增益介质919_1的气体混合物可以是适合于产生应用所需要的波长和带宽的光束的任何气体。对于准分子源,气体混合物可以包括惰性气体(稀有气体)(例如,氩或氪)、卤素(例如,氟或氯)、以及痕量氙(除了缓冲气体(诸如氦))。气体混合物的具体示例包括发射约193nm波长的光的氟化氩(ArF)、发射约248nm波长的光的氟化氪(KrF)、或发射约351nm波长的光的氯化氙(XeCl)。因此,在该实现中,光束916和918包括DUV范围内的波长。准分子增益介质(气体混合物)通过向细长电极913a_1、913b_1施加电压而在高压放电中利用短(例如,纳秒)电流脉冲被泵浦。
PA 912_2包括光束耦合光学系统969,该光束耦合光学系统969接收来自MO 912_1的种子光束918,并且引导种子光束918通过放电腔915_2并且到达光束转向光学元件992,光束转向光学元件992修改或改变种子光束918的方向,使得其被发送回放电腔915_2中。光束转向光学元件992和光束耦合光学系统969形成循环和闭环光学路径,其中环形放大器的输入在光束耦合光学系统969处与环形放大器的输出相交。
放电腔915_2包括一对细长电极913a_2、913b_2、增益介质919_2(在图9中用浅的点阴影示出)、以及用于使增益介质919_2在电极913a_2、913b_2之间循环的风扇(未示出)。形成增益介质919_2的气体混合物可以与形成增益介质919_1的气体混合物相同。
放电腔915_2包括第一腔窗口963_2和第二腔窗口964_2。第一腔窗口963_2和第二腔窗口964_2位于放电腔915_2的相反侧。第一腔窗口963_2和第二腔窗口964_2透射DUV范围内的光,并且允许DUV光进入和离开放电腔915_2。
当增益介质919_1或919_2分别通过在电极913a_1、913b_1或913a_2、913b_2之间产生电势差而被泵浦时,增益介质919_1和/或919_2发光。对于各种应用,脉冲的重复率可以在约500Hz至6000Hz之间的范围内。在一些实现中,重复率可以大于6000Hz,并且可以是例如12000Hz或更高,但是在其他实现中,可以使用其他重复率。
电极913a_1与913b_1之间的电势差使用关于图4讨论的换向器471_1和压缩头472_1来产生。电极913a_2与913b_2之间的电势差使用关于图4讨论的换向器471_2和压缩头472_2来产生。
输出光束916可以在到达扫描装置880之前被引导通过光束制备系统999。光束制备系统999可以包括带宽分析模块,该带宽分析模块测量光束916的各种参数(诸如带宽或波长)。光束制备系统999还可以包括脉冲拉伸器,该脉冲拉伸器在时间上拉伸输出光束916的每个脉冲。光束制备系统999还可以包括能够作用于光束916的其他组件,例如反射和/或折射光学元件(例如,透镜和反射镜)、滤波器和光学孔径(包括自动快门)。
DUV光生成模块910还包括与DUV光生成模块910的内部978流体连通的气体管理系统990。
可以使用以下条款来进一步描述实施例:
1.一种系统,包括:
第一光学子系统,被配置为产生脉冲种子光束,所述第一光学子系统包括:
第一腔,被配置为容纳第一气体增益介质;以及
第一激励机构,位于所述第一腔中;
第二光学子系统,被配置为基于所述脉冲种子光束,产生脉冲输出光束,所述第二光学子系统包括:
第二腔,被配置为容纳第二气体增益介质;以及
第二激励机构,位于所述第二腔中;
第一磁开关网络,被配置为激活所述第一激励机构,其中激活所述第一激励机构使得所述第一光学子系统产生所述脉冲种子光束的脉冲,并且所述第一磁开关网络包括:
第一初始能量存储节点,
第一附加能量存储节点,
第一磁开关,电连接到所述第一附加能量存储节点,以及
第一电感器,位于所述第一初始能量存储与所述第一附加能量存储节点之间,并且其中所述第一初始能量存储节点被配置为从充电器接收电流;
第二磁开关网络,被配置为激活所述第二激励机构,其中激活所述第二激励机构使得所述第二光学子系统产生所述脉冲输出光束的脉冲,并且所述第二磁开关网络包括:
第二初始能量存储节点,
第二附加能量存储节点,
第二磁开关,电连接到所述第二附加能量存储节点,以及
第二电感器,位于所述第二初始能量存储节点与所述第二附加能量存储节点之间,并且其中所述第二初始能量存储节点被配置为从所述充电器接收电流;以及
电子网络,电连接到所述第一附加能量存储节点和所述第二附加能量存储节点,其中所述电子网络被配置为控制所述第一附加能量存储节点与所述第二附加能量存储节点之间的电压差。
2.根据条款1所述的系统,其中所述电子网络被配置为通过减小所述电压差,来控制所述第一附加能量存储节点与所述第二附加能量存储节点之间的所述电压差。
3.根据条款2所述的系统,其中所述电子网络被配置为通过消除所述电压差,来控制所述第一附加能量存储节点与所述第二附加能量存储节点之间的所述电压差。
4.根据条款3所述的系统,其中消除所述电压差包括使得所述第一附加能量存储节点和所述第二附加能量处于相同电压。
5.根据条款1所述的系统,其中所述第一附加能量存储节点包括第一能量存储设备,并且所述第二附加能量存储节点包括第二能量存储设备。
6.根据条款5所述的系统,其中所述电子网络被配置为:仅当所述电子网络处于活动状态时,控制所述第一附加能量存储节点与所述第二附加能量存储节点之间的所述电压差,并且当所述第一能量存储设备和所述第二能量存储设备正在累积电荷时,所述电子网络处于所述活动状态。
7.根据条款5所述的系统,其中所述电子网络被配置为:仅当所述电子网络处于活动状态时,控制所述第一附加能量存储节点与所述第二附加能量存储节点之间的所述电压差,
在第一时间处,所述电子网络处于所述活动状态,并且
在所述第一时间之后预定义量的时间,所述电子网络转变出所述活动状态。
8.根据条款1所述的系统,其中所述电子网络被配置为:仅当处于活动状态时,控制所述第一附加能量存储节点与所述第二附加能量存储节点之间的所述电压差,
在所述第一磁开关网络激活所述第一激励机构并且所述第二磁开关网络激活所述第二激励机构之后,所述电子网络处于所述活动状态,并且
在所述第一激励机构的后续激活之前并且在所述第二激励机构的后续激活之前,所述电子网络转变出所述活动状态。
9.根据条款1所述的系统,其中所述电子网络被配置为:仅当处于活动状态时,控制所述第一附加能量存储节点与所述第二附加能量存储节点之间的所述电压差,并且
所述电子网络被配置为:在所述第一激励机构和所述第二激励机构的每次激活之后处于所述活动状态,并且在所述第一激励机构和所述第二激励机构的下次激活之前转变出所述活动状态。
10.根据条款1所述的系统,其中所述第一附加能量存储节点和所述第二附加能量存储节点中的每个包括至少一个电容器。
11.根据条款1所述的系统,其中所述第一附加能量存储节点是所述第一磁开关网络中的多个附加存储节点之一,并且所述第二附加能量存储节点是所述第二磁开关网络中的多个附加存储节点之一,并且所述系统还包括第二电子网络,所述第二电子网络电连接到所述第一磁开关网络中的附加存储节点中除所述第一附加存储节点之外的一个附加存储节点、以及所述第二磁开关网络中的附加存储节点中除所述第二附加存储节点之外的一个附加存储节点。
12.根据条款1所述的系统,其中所述第一磁开关网络中的多个附加存储节点中的至少一个附加存储节点是变压器的初级侧,并且所述第二磁开关网络中的多个附加存储节点中的至少一个附加存储节点是变压器的初级侧。
13.根据条款1所述的系统,其中所述电子网络包括至少两个晶体管。
14.根据条款1所述的系统,其中所述电子网络包括多个可控开关,并且每个可控开关与电阻网络并联。
15.根据条款14所述的系统,还包括接地路径网络,所述接地路径网络位于所述电子网络与地之间。
16.根据条款15所述的系统,其中所述接地路径网络包括晶体管和电阻器。
17.根据条款1所述的系统,其中所述电子网络包括:
第一电子网络,电连接在所述第一附加能量存储节点与地之间;以及
第二电子网络,电连接在所述第二附加能量存储节点与地之间。
18.根据条款17所述的系统,其中所述第一电子网络和所述第二电子网络中的每个包括与电阻元件串联的电压控制开关。
19.根据条款1所述的系统,其中所述第一初始能量存储节点和所述第二初始存储节点被配置为从所述充电器接收电流包括:所述第一初始能量存储节点和所述第二初始存储节点被配置为从谐振充电器接收电流。
20.根据条款1所述的系统,还包括第二电子网络,其中所述第二电子网络电连接到与所述第一初始能量存储节点电连接的二极管的阳极、以及与所述第二初始能量存储节点电连接的二极管的阳极。
21.根据条款1所述的系统,还包括第二电子网络,其中所述第二电子网络电连接到与所述第一初始能量存储节点电连接的二极管的阴极、以及与所述第二初始能量存储节点电连接的二极管的阴极。
22.根据条款1所述的系统,其中所述第一磁开关网络还包括第一开关,所述第一开关被配置为控制所述第一初始能量存储节点与所述第一附加能量存储节点之间的电连接,并且所述第二磁开关网络还包括第二开关,所述第二开关被配置为控制所述第二初始能量存储节点与所述第二附加能量存储节点之间的电连接。
23.根据条款1所述的系统,其中所述第一磁开关包括第一可饱和电抗器,并且所述第二磁开关包括第二可饱和电抗器。
24.一种装置,包括:
磁开关网络,被配置为激活放电腔中的激励机构,其中所述磁开关网络包括:
初始能量存储节点,被配置为从充电器接收电流;
附加能量存储节点;以及
至少一个电元件,位于所述初始能量存储节点与所述附加能量节点之间;以及
电子网络,电连接到所述附加能量存储节点,所述电子网络被配置为控制所述附加能量存储节点处的电压。
25.根据条款24所述的装置,其中所述电子网络包括至少一个可控开关,并且所述可控开关包括第一状态和第二状态,在所述第一状态下,电流不在所述可控开关中流动,在所述第二状态下,电流在所述可控开关中流动。
26.根据条款25所述的装置,其中当电连接到所述附加能量存储节点的能量存储设备正在接收电荷时,所述可控开关被控制为处于所述第一状态。
27.根据条款26所述的装置,其中当所述能量存储设备正在释放电荷时,所述可控开关被控制为处于所述第二状态。
28.根据条款25所述的装置,其中在电连接到所述附加能量存储节点的能量存储设备已经接收到阈值量的电荷之后,所述可控开关被控制为处于所述第一状态。
29.根据条款25所述的装置,其中在所述磁开关网络第一次激活所述激励机构之后,所述可控开关被控制为处于所述第一状态,并且在所述磁开关网络第二次激活所述激励机构之前,所述可控开关被控制为处于所述第二状态。
30.根据条款29所述的装置,其中所述第一次和所述第二次是所述激励机构的连续激活。
31.根据条款25所述的装置,其中在所述激励机构的任何两个连续激活之间,所述可控开关被控制为处于所述第一状态,并且然后被控制为从所述第一状态转变到所述第二状态。
32.一种控制系统,包括:
控制接口,被配置为触发电子网络,所述电子网络电连接到第一磁开关网络中的第一能量存储节点、以及第二磁开关网络中的第二能量存储节点,其中所述第一磁开关网络和所述第二磁开关网络中的每个还包括从谐振充电器接收电荷的初始能量存储节点;以及
开关控制,被配置为命令所述控制接口以用于:
向所述电子网络提供触发,从而使得所述电子网络将所述第一能量存储节点电连接到所述第二能量存储节点,并且减小所述第一能量存储节点与所述第二能量存储节点之间的电压差。
这些和其他实现在权利要求的范围内。

Claims (32)

1.一种系统,包括:
第一光学子系统,被配置为产生脉冲种子光束,所述第一光学子系统包括:
第一腔,被配置为容纳第一气体增益介质;以及
第一激励机构,位于所述第一腔中;
第二光学子系统,被配置为基于所述脉冲种子光束,产生脉冲输出光束,所述第二光学子系统包括:
第二腔,被配置为容纳第二气体增益介质;以及
第二激励机构,位于所述第二腔中;
第一磁开关网络,被配置为激活所述第一激励机构,其中激活所述第一激励机构使得所述第一光学子系统产生所述脉冲种子光束的脉冲,并且所述第一磁开关网络包括:
第一初始能量存储节点,
第一附加能量存储节点,
第一磁开关,电连接到所述第一附加能量存储节点,以及
第一电感器,位于所述第一初始能量存储与所述第一附加能量存储节点之间,并且其中所述第一初始能量存储节点被配置为从充电器接收电流;
第二磁开关网络,被配置为激活所述第二激励机构,其中激活所述第二激励机构使得所述第二光学子系统产生所述脉冲输出光束的脉冲,并且所述第二磁开关网络包括:
第二初始能量存储节点,
第二附加能量存储节点,
第二磁开关,电连接到所述第二附加能量存储节点,以及
第二电感器,位于所述第二初始能量存储节点与所述第二附加能量存储节点之间,并且其中所述第二初始能量存储节点被配置为从所述充电器接收电流;以及
电子网络,电连接到所述第一附加能量存储节点和所述第二附加能量存储节点,其中所述电子网络被配置为控制所述第一附加能量存储节点与所述第二附加能量存储节点之间的电压差。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述电子网络被配置为通过减小所述电压差,来控制所述第一附加能量存储节点与所述第二附加能量存储节点之间的所述电压差。
3.根据权利要求2所述的系统,其中所述电子网络被配置为通过消除所述电压差,来控制所述第一附加能量存储节点与所述第二附加能量存储节点之间的所述电压差。
4.根据权利要求3所述的系统,其中消除所述电压差包括使得所述第一附加能量存储节点和所述第二附加能量处于相同电压。
5.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一附加能量存储节点包括第一能量存储设备,并且所述第二附加能量存储节点包括第二能量存储设备。
6.根据权利要求5所述的系统,其中所述电子网络被配置为:仅当所述电子网络处于活动状态时,控制所述第一附加能量存储节点与所述第二附加能量存储节点之间的所述电压差,并且当所述第一能量存储设备和所述第二能量存储设备正在累积电荷时,所述电子网络处于所述活动状态。
7.根据权利要求5所述的系统,其中所述电子网络被配置为:仅当所述电子网络处于活动状态时,控制所述第一附加能量存储节点与所述第二附加能量存储节点之间的所述电压差,
在第一时间处,所述电子网络处于所述活动状态,并且
在所述第一时间之后预定义量的时间,所述电子网络转变出所述活动状态。
8.根据权利要求1所述的系统,其中所述电子网络被配置为:仅当处于活动状态时,控制所述第一附加能量存储节点与所述第二附加能量存储节点之间的所述电压差,
在所述第一磁开关网络激活所述第一激励机构并且所述第二磁开关网络激活所述第二激励机构之后,所述电子网络处于所述活动状态,并且
在所述第一激励机构的后续激活之前并且在所述第二激励机构的后续激活之前,所述电子网络转变出所述活动状态。
9.根据权利要求1所述的系统,其中所述电子网络被配置为:仅当处于活动状态时,控制所述第一附加能量存储节点与所述第二附加能量存储节点之间的所述电压差,并且
所述电子网络被配置为:在所述第一激励机构和所述第二激励机构的每次激活之后处于所述活动状态,并且在所述第一激励机构和所述第二激励机构的下次激活之前转变出所述活动状态。
10.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一附加能量存储节点和所述第二附加能量存储节点中的每个包括至少一个电容器。
11.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一附加能量存储节点是所述第一磁开关网络中的多个附加存储节点之一,并且所述第二附加能量存储节点是所述第二磁开关网络中的多个附加存储节点之一,并且所述系统还包括第二电子网络,所述第二电子网络电连接到所述第一磁开关网络中的除所述第一附加存储节点之外的附加存储节点中一个附加存储节点、以及所述第二磁开关网络中的除所述第二附加存储节点之外的附加存储节点中一个附加存储节点。
12.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一磁开关网络中的多个附加存储节点中的至少一个附加存储节点是变压器的初级侧,并且所述第二磁开关网络中的多个附加存储节点中的至少一个附加存储节点是变压器的初级侧。
13.根据权利要求1所述的系统,其中所述电子网络包括至少两个晶体管。
14.根据权利要求1所述的系统,其中所述电子网络包括多个可控开关,并且每个可控开关与电阻网络并联。
15.根据权利要求14所述的系统,还包括接地路径网络,所述接地路径网络位于所述电子网络与地之间。
16.根据权利要求15所述的系统,其中所述接地路径网络包括晶体管和电阻器。
17.根据权利要求1所述的系统,其中所述电子网络包括:
第一电子网络,电连接在所述第一附加能量存储节点与地之间;以及
第二电子网络,电连接在所述第二附加能量存储节点与地之间。
18.根据权利要求17所述的系统,其中所述第一电子网络和所述第二电子网络中的每个包括与电阻元件串联的电压控制开关。
19.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一初始能量存储节点和所述第二初始存储节点被配置为从所述充电器接收电流包括:所述第一初始能量存储节点和所述第二初始存储节点被配置为从谐振充电器接收电流。
20.根据权利要求1所述的系统,还包括第二电子网络,其中所述第二电子网络电连接到与所述第一初始能量存储节点电连接的二极管的阳极、以及与所述第二初始能量存储节点电连接的二极管的阳极。
21.根据权利要求1所述的系统,还包括第二电子网络,其中所述第二电子网络电连接到与所述第一初始能量存储节点电连接的二极管的阴极、以及与所述第二初始能量存储节点电连接的二极管的阴极。
22.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一磁开关网络还包括第一开关,所述第一开关被配置为控制所述第一初始能量存储节点与所述第一附加能量存储节点之间的电连接,并且所述第二磁开关网络还包括第二开关,所述第二开关被配置为控制所述第二初始能量存储节点与所述第二附加能量存储节点之间的电连接。
23.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一磁开关包括第一可饱和电抗器,并且所述第二磁开关包括第二可饱和电抗器。
24.一种装置,包括:
磁开关网络,被配置为激活放电腔中的激励机构,其中所述磁开关网络包括:
初始能量存储节点,被配置为从充电器接收电流;
附加能量存储节点;以及
至少一个电元件,位于所述初始能量存储节点与所述附加能量节点之间;以及
电子网络,电连接到所述附加能量存储节点,所述电子网络被配置为控制所述附加能量存储节点处的电压。
25.根据权利要求24所述的装置,其中所述电子网络包括至少一个可控开关,并且所述可控开关包括第一状态和第二状态,在所述第一状态下,电流不在所述可控开关中流动,在所述第二状态下,电流在所述可控开关中流动。
26.根据权利要求25所述的装置,其中当电连接到所述附加能量存储节点的能量存储设备正在接收电荷时,所述可控开关被控制为处于所述第一状态。
27.根据权利要求26所述的装置,其中当所述能量存储设备正在释放电荷时,所述可控开关被控制为处于所述第二状态。
28.根据权利要求25所述的装置,其中在电连接到所述附加能量存储节点的能量存储设备已经接收到阈值量的电荷之后,所述可控开关被控制为处于所述第一状态。
29.根据权利要求25所述的装置,其中在所述磁开关网络第一次激活所述激励机构之后,所述可控开关被控制为处于所述第一状态,并且在所述磁开关网络第二次激活所述激励机构之前,所述可控开关被控制为处于所述第二状态。
30.根据权利要求29所述的装置,其中所述第一次和所述第二次是所述激励机构的连续激活。
31.根据权利要求25所述的装置,其中在所述激励机构的任何两个连续激活之间,所述可控开关被控制为处于所述第一状态,并且然后被控制为从所述第一状态转变到所述第二状态。
32.一种控制系统,包括:
控制接口,被配置为触发电子网络,所述电子网络电连接到第一磁开关网络中的第一能量存储节点、以及第二磁开关网络中的第二能量存储节点,其中所述第一磁开关网络和所述第二磁开关网络中的每个还包括从谐振充电器接收电荷的初始能量存储节点;以及
开关控制,被配置为命令所述控制接口以用于:
向所述电子网络提供触发,从而使得所述电子网络将所述第一能量存储节点电连接到所述第二能量存储节点,并且减小所述第一能量存储节点与所述第二能量存储节点之间的电压差。
CN202280039789.4A 2021-04-28 2022-04-04 用于产生脉冲输出光束的脉冲的磁开关网络的电子模块 Pending CN117441274A (zh)

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