CN219067461U - 一种激波反射器和准分子激光器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种激波反射器和准分子激光器，该激波反射器包括基板和设置在所述基板上的多个不规则凸块，多个不规则凸块的不规则表面构成所述激波反射器的不规则反射面，所述不规则反射面用于将激波向不同方向反射；该激波反射器可以抑制削弱光轴方向的激波，使得放电区域的气流密度更均匀，从而有利于提高放电质量；该激波反射器的不规则反射面可以减弱激波冲击对窗片造成的损伤，从而能够提高窗片的使用寿命；并且该激波反射器的不规则反射面增加了流经该激波反射器的气流的阻力损失，增加MFT循环气流的压差，提高净化后从布儒斯特窗流出气流流速，从而减少激波及携带的金属颗粒对窗片的损伤，提高窗片的使用寿命。

Description

一种激波反射器和准分子激光器

技术领域

本实用新型涉及激光技术领域，特别是涉及一种激波反射器和准分子激光器。

背景技术

准分子激光器的激光波长短,对于材料不产生热效应，因此在工业加工领域有着广泛的应用。尤其在高端光刻领域，同时具备高重频、窄线宽和大能量的特点的准分子激光器，已经成为目前半导体光刻领域占绝对主导地位的光源。

准分子激光器在工作时的较短的放电周期内，在放电区域内有限体积的激光气体中迅速沉积了大量的能量，因而使得该放电区域的温度迅速上升。这导致了气体密度的大波动，从而产生激波，激波会在三个方向传播，沿光轴方向传播及在电极之间传播一般称为横波，沿流体流动在上下游方向传播一般称为纵波。激波与放电腔内结构碰撞后的返回波会对放电区的气流密度产生扰动，从而会干扰高重频放电时下一次放电的能量稳定性和剂量稳定性。

目前抑制激波的方案有如公开号为WO1999045614A1的专利申请公开了一种声激波干扰最小的激光腔，其通过在放电区域两侧设置两个成角度的反射器的方式来减小声激波干扰，但该方案仅考虑了抑制削弱沿流体流动的纵波，并未考虑抑制削弱沿光轴方向传播的横波。现有激光器的布儒斯特窗附近为光滑壁面，无法削弱沿光轴方向的传播。光轴方向的激波不仅对布儒斯特窗窗片造成损伤，同样会影响放电区气流密度的稳定。

实用新型内容

本实用新型的一目的是，提供一种激波反射器和准分子激光器，该激波反射器能够抑制削弱沿光轴方向传播的横波，有利于提高放电区域的气流密度均匀度和放电质量，并有利于减少激波对布儒斯特窗造成的损伤，提高布儒斯特窗的使用寿命。

本实用新型在一方面提供了一种激波反射器，包括基板和设置在所述基板上的多个不规则凸块，多个不规则凸块的不规则表面构成所述激波反射器的不规则反射面，所述不规则反射面用于将激波向不同方向反射，以消散激波。

在本实用新型的一实施例中，所述激波反射器的总厚度为4～7mm，多个不规则凸块的不规则表面与所述基板的壁面的夹角为35°～55°。

在本实用新型的一实施例中，所述激波反射器还设置有贯穿所述基板和所述不规则凸块的穿孔。

在本实用新型的一实施例中，所述基板为方形或圆形结构。

在本实用新型的一实施例中，所述激波反射器为由铝合金材料、氧化铝材料或氧化锆材料加工形成的一体成型结构。

在本实用新型的一实施例中，所述激波反射器的表面覆盖有激波吸收层。

在本实用新型的一实施例中，所述基板设置有多个安装孔，所述激波反射器通过固定件安装在准分子激光器的放电腔腔体内靠近于布儒斯特窗的位置。

在本实用新型的一实施例中，所述安装孔为螺纹孔，所述固定件为螺钉或螺栓。

在本实用新型的一实施例中，所述基板为准分子激光器的放电腔腔体靠近于布儒斯特窗的一部分结构。

本实用新型在另一方面还提供了一种准分子激光器，包括放电腔腔体和安装于所述放电腔腔体内或者一体加工形成于所述放电腔腔体上的所述激波反射器。

本实用新型具有以下有益效果：

(1)所述激波反射器的不规则反射面可以将激波向不同方向反射，有效地消散激波，抑制削弱沿光轴方向传播的横波，从而使得放电区域的气流密度更均匀，有利于提高放电质量；

(2)所述激波反射器的不规则反射面可以减弱激波对布儒斯特窗的窗片的冲击，从而避免窗片被损伤，有利于提高布儒斯特窗的使用寿命；

(3)所述激波反射器的不规则反射面增加了流经所述激波反射器的气流的阻力损失，增加MFT(metal fluoride trap金属氟化物捕获器)循环气流的压差，提高净化后从布儒斯特窗流出气流流速，从而减少激波及其携带的金属颗粒对布儒斯特窗窗片的损伤，提高窗片的使用寿命。

通过对随后的描述和附图的理解，本实用新型进一步的目的和优势将得以充分体现。

附图说明

图1为本实用新型的一优选实施例的所述激波反射器的立体结构示意图；

图2为图1所示的所述激波反射器的俯视示意图；

图3为图1所示的所述激波反射器的仰视示意图；

图4为图1所示的所述激波反射器的侧视示意图；

图5为图1所示的所述激波反射器的安装示意图；

图6为本实用新型的上述优选实施例的所述准分子激光器的放电腔腔体的结构示意图，其示意了MFT气流循环过程。

附图标号说明：激波反射器10；基板11；不规则凸块12；不规则反射面13；穿孔14；安装孔15；上腔体20；布儒斯特窗21；电极阴极22；电极阳极23；放电区域24；MFT进气通道25；第一出气通道26；第二出气通道27。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、形变方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“竖向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图6所示，根据本实用新型的一优选实施例的一种激波反射器10和准分子激光器的具体结构被阐明。

如图1至图4所示，本实用新型的激波反射器10包括基板11和设置在基板11上的多个不规则凸块12，多个不规则凸块12的不规则表面构成激波反射器10的不规则反射面13，不规则反射面13用于将激波向不同方向反射，以消散激波。

特别地，在本实用新型的这一具体实施例中，激波反射器10的总厚度为4～7mm，多个不规则凸块12的不规则表面与基板11的壁面(包括基板11的水平面和/或竖直面)的夹角为35°～55°。

值得一提的是，激波反射器10还设置有贯穿基板11和不规则凸块12的穿孔14，穿孔14用于透过激光。

可选地，本实用新型的激波反射器10的外形可以为方形、圆形等外形，即激波反射器10的基板11为方形或圆形结构，本实用新型对此不作限制。

具体地，如图2和图3所示，基板11设置有多个安装孔15，激波反射器10通过固定件和安装孔15的配合结构安装在准分子激光器的放电腔腔体内靠近于布儒斯特窗21的位置。

值得一提的是，所述安装孔15为螺纹孔，所述固定件为螺钉或螺栓。

也就是说，在本实用新型的这一具体实施例中，激波反射器10为独立的一个部件，通过螺钉或螺栓可拆卸地安装在准分子激光器的放电腔内。

具体地，如图5所示，作为一种示例，两个激波反射器10安装在准分子激光器的放电腔的上腔体20内，且两个激波反射器10的位置分别与安装在放电腔两侧的布儒斯特窗21的位置相对应。放电腔内还设置有电极阴极22和电极阳极23，电极阴极22与电极阳极23之间形成有放电区域24。

可以理解的是，电极阴极22与电极阳极23放电而在放电区域24内产生激波，激波沿光轴方向传播，本实用新型的激波反射器10的不规则反射面13将会使激波向不同方向反射，杂乱的反射波同时会扰动减弱光轴沿线的激波，有效地消散激波，使得放电区域24的气流密度更均匀，从而提高放电质量。

而且，本实用新型的激波反射器10安装在准分子激光器的放电腔腔体内靠近于布儒斯特窗21的位置上，激波反射器10的不规则反射面13还可以减弱激波对布儒斯特窗21的窗片的冲击，从而避免窗片被损伤，有利于提高布儒斯特窗21的使用寿命。

如图6所示，其示意了MFT气流循环过程，其中准分子激光器的放电腔还设置有贯通放电区域24的MFT进气通道25、贯通MFT进气通道25的两端的第一出气通道26和第二出气通道27，其中第一出气通道26和第二出气通道27分别与对应的激波反射器10相对应，其中MFT进气通道25、第一出气通道26和第二出气通道27形成MTF气流的循环通路，其中放电腔内的MTF气流进入MFT进气通道25，净化后形成洁净气流，洁净气流分为两路分别进入第一出气通道26和第二出气通道27，然后流经对应的激波反射器10，因洁净气流分别流经对应的激波反射器10的不规则反射面13而增加了压力损失，使得进气通道25与布儒斯特窗21区域的压差提高15％左右，进一步增加MFT进出气流压差，提高第一出气通道26和第二出气通道27的洁净气流流速，从而减少激波及其携带的金属颗粒对布儒斯特窗21的窗片的损伤，提高窗片的使用寿命。

也就是说，激波反射器10的不规则反射面13增加了流经所述激波反射器10的气流的阻力损失，增加MFT循环气流的压差，提高净化后从布儒斯特窗21流出气流流速，从而能够减少激波及其携带的金属颗粒对窗片的损伤，提高窗片的使用寿命。

值得一提的是，在本实用新型的一些实施例中，激波反射器10也可以是直接在放电腔腔体壁面加工形成，在布儒斯特窗21周围加工出不规则表面可同样达到所需效果。也就是说，所述基板11可以为放电腔腔体靠近于布儒斯特窗21的一部分结构，激波反射器10为一体成型于放电腔腔体的结构，本实用新型对此不作限制。

可选地，激波反射器10材料可以为与放电腔同材料的铝合金材料也可以为氧化铝、氧化锆等陶瓷材料，还可以为多孔材料。也就是说，激波反射器10可以为由铝合金材料、氧化铝材料或氧化锆材料加工形成的一体成型结构。

还值得一提的还是，本实用新型的激波反射器10的表面还可以覆盖有激波吸收层，可以对轴向的激波吸收，散射和在反射波内产生干扰来协助激波的消散。

总的来讲，本实用新型提供了一种用于在放电期间抑制和削弱激波在光轴方向传播的激波反射器10，该激波反射器10可以抑制削弱光轴方向的激波，使得放电区域24的气流密度更均匀，从而有利于提高放电质量；该激波反射器10的不规则反射面13可以减弱激波冲击对布儒斯特窗窗片造成的损伤，从而能够提高窗片的使用寿命；并且该激波反射器10的不规则反射面13增加了流经该激波反射器10的气流的阻力损失，增加MFT循环气流的压差，提高净化后从布儒斯特窗21流出气流流速，从而减少激波及携带的金属颗粒对布儒斯特窗窗片的损伤，提高窗片的使用寿命。

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。

以上实施例仅表达了本实用新型的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种激波反射器(10)，其特征在于，包括基板(11)和设置在所述基板(11)上的多个不规则凸块(12)，多个不规则凸块(12)的不规则表面构成所述激波反射器(10)的不规则反射面(13)，所述不规则反射面(13)用于将激波向不同方向反射，以消散激波。

2.根据权利要求1所述的激波反射器(10)，其特征在于，所述激波反射器(10)的总厚度为4～7mm，多个不规则凸块(12)的不规则表面与所述基板(11)的基面的夹角为35°～55°。

3.根据权利要求1所述的激波反射器(10)，其特征在于，所述激波反射器(10)还设置有贯穿所述基板(11)和所述不规则凸块(12)的穿孔(14)。

4.根据权利要求1所述的激波反射器(10)，其特征在于，所述基板(11)为方形结构或圆形结构。

5.根据权利要求1所述的激波反射器(10)，其特征在于，所述激波反射器(10)为由铝合金材料、氧化铝材料或氧化锆材料加工形成的一体成型结构。

6.根据权利要求1所述的激波反射器(10)，其特征在于，所述激波反射器(10)的表面覆盖有激波吸收层。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的激波反射器(10)，其特征在于，所述基板(11)设置有多个安装孔(15)，所述激波反射器(10)通过固定件安装在准分子激光器的放电腔腔体内靠近于布儒斯特窗(21)的位置。

8.根据权利要求7所述的激波反射器(10)，其特征在于，所述安装孔(15)为螺纹孔，所述固定件为螺钉或螺栓。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的激波反射器(10)，其特征在于，所述基板(11)为准分子激光器的放电腔腔体靠近于布儒斯特窗(21)的一部分结构。

10.一种准分子激光器，其特征在于，包括放电腔腔体和安装于所述放电腔腔体内或者一体加工形成于所述放电腔腔体上的根据权利要求1-9中任一项所述的激波反射器(10)。

Images