TWI700965B - 高效率雷射支持之電漿光源 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種用於產生雷射支持之寬頻光之系統，其包含：一泵源(pump source)，其經組態以產生一泵光束；一氣體容納結構，其用於容納一氣體及一多通光學總成。該多通光學總成包含經組態以執行該泵光束複數次穿過該氣體之一部分來支持一發射寬頻光之電漿的一或多個光學元件。該一或多個光學元件經配置以收集透射穿過該電漿之該泵光束之一未吸收部分且將所收集之該泵光束之未吸收部分導引回至該氣體之該部分中。

Description

高效率雷射支持之電漿光源 [優先權]

本申請案與下列(若干)申請案(「相關申請案」)相關且主張該(等)申請案之最早可用有效申請日之權利(例如，主張除臨時專利申請案以外之(若干)相關申請案之任何及全部父母代申請案、祖父母代申請案、曾祖父母代申請案等等之最早可用優先權日，或根據35 USC § 119(e)主張臨時專利申請案、(若干)相關申請案之任何及全部父母代申請案、祖父母代申請案、曾祖父母代申請案等等之最早可用優先權日)。

[相關申請案]

為滿足USPTO法外要求，本申請案構成名為Ilya Bezel、Anatoly Shchemelinin Eugene Shifrin及Matthew Derstine之發明者於2015年6月22申請之名稱為「MULTIPASS LASER-SUSTAINED PLASMA PUMP GEOMETRIES」之美國臨時專利申請案(申請案第62/183,069號，其全文以引用的方式併入本文中)之一正式(非臨時)專利申請案。

為滿足USPTO法外要求，本申請案構成名為Matthew Derstine及Ilya Bezel之發明者於2016年2月3申請之名稱為「OPTICAL WAFER INSPECTOR」之美國臨時專利申請案(申請案第62/290,593號，其全文以引用的方式併入本文中)之一正式(非臨時)專利申請案。

本發明大體上係關於雷射支持之電漿光源，且更特定言之，本發明係關於一種多通雷射支持之電漿光源。

隨著對具有日益小型化裝置特徵之積體電路之需求不斷增加，對用於檢測此等不斷縮小裝置之改良照明源之要求亦不斷提高。一此類照明源包含一雷射支持之電漿源。雷射支持之電漿光源能夠產生高功率寬頻光。雷射支持之光源藉由將雷射輻射聚焦至一氣體容積中以將諸如氬氣或氙氣之氣體激發成一電漿狀態(其能夠發射光)來操作。此效應通常指稱「泵」電漿。

使用連續波(CW)輻射來支持之電漿通常依足以使所使用之泵光實質上穿透電漿之低密度操作。因此，由電漿發射之寬頻光之亮度遠小於理論黑體限制。

已採用若干方法來解決低展度光學系統之此問題。一方法涉及：藉由使用較高壓燈來解決電漿之低密度。此方法之成效有限，因為其導致電漿生長。另一方法涉及：使用一低數值孔徑(NA)雷射來泵(灌注)電漿以產生一伸長電漿。可藉由沿伸長方向收集寬頻光來理論上獲得接近黑體之一亮度。已提出使泵及收集分離之幾何模型來解決雷射吸收與DUV/VUV發射之間之失配問題。在兩個實施方案中，伸長電漿發射決不使用之大量光。因此，可期望提供一種用於克服先前方法之缺點(諸如以上所識別之缺點)之系統及方法。

根據本發明之一或多項實施例來揭示一種用於產生寬頻光之多通雷射支持之電漿系統。在一實施例中，該系統包含經組態以產生一泵光束之一泵源。在另一實施例中，該系統包含用於容納一氣體之一氣體容納結構。在另一實施例中，該系統包含一多通光學總成。在另一實施例中，該多通光學總成包含經組態以執行該泵光束複數次穿過 該氣體之一部分來支持一發射寬頻光之電漿的一或多個光學元件。在另一實施例中，該一或多個光學元件經配置以收集透射穿過該電漿之該泵光束之一未吸收部分且將所收集之該泵光束之未吸收部分導引回至該氣體之該部分中。

根據本發明之一或多項實施例來揭示一種用於產生寬頻光之多通雷射支持之電漿系統。在一實施例中，該系統包含經組態以產生一泵光束之一泵源。在另一實施例中，該系統包含用於容納一氣體之一氣體容納結構。在另一實施例中，該系統包含一光學總成。在另一實施例中，該光學子系統包含經組態以執行該泵光束一或多次穿過該氣體之一部分來支持一發射寬頻光之電漿的一或多個光學元件。在另一實施例中，該系統包含一集光總成，其包含一或多個集光器件。在另一實施例中，該系統包含經組態以將由該電漿發射之寬頻輻射之至少一部分導引至一或多個下游光學元件的一或多個集光器件。在另一實施例中，該系統包含經組態以收集由該電漿發射之寬頻輻射之至少一部分且將其導引回至該電漿的一或多個集光元件。

根據本發明之一或多項實施例來揭示一種用於產生寬頻光之多通雷射支持之電漿系統。在一實施例中，該系統包含經組態以產生一泵光束之一泵源。在另一實施例中，該系統包含經組態以容納一氣體之一反射器總成。在另一實施例中，該反射器總成包含用於自該泵源接收該泵光束之一或多個入口孔隙。在另一實施例中，該泵光束支持該氣體之一部分內之一電漿。在另一實施例中，該電漿發射寬頻輻射。在另一實施例中，該反射器總成之內表面經組態以收集由該電漿發射之該寬頻輻射之至少一部分且將該收集之寬頻發射導引回至該電漿。

應瞭解，以上一般描述及以下詳細描述兩者僅供例示及說明且未必限制所主張之發明。併入本說明書中且構成本說明書之一部分的 附圖繪示本發明之實施例且與一般描述一起用以解釋本發明之原理。

100:多通系統

101:泵光束/泵照明

102:多通光學總成/多通光學元件

103:集光器件/集光總成/集光器總成

104:泵源/泵照明/照明源

104a至104d:泵源/照明源

105:下游光學元件

106:電漿

106a:電漿/電漿區域

106b:電漿/電漿區域

107:氣體

108a至108d:通路

110a至110f:光學元件/反射鏡

111a至111f:集光元件

113a至113f:反射部分

115:寬頻輻射/寬頻光/寬頻照明/寬頻輸出

116:回向反射器

116a:第一回向反射器

116b:第二回向反射器

117:區域

118:自適應光學元件

121:伸長電漿區域

124:透鏡

125:偏光板

126:四分之一波片

128:波前感測器

130:自適應回向反射器/自適應光學元件

140:電漿泡/電漿胞/氣體容納結構

142:入射窗

144:出射窗

150:氣體容納結構/腔室

201a:第一焦點

201b:第二焦點

202:反射器總成

203:內反射面

204:入口孔隙

206:出口孔隙

209:氣體循環總成

210:氣體輸入口/氣體輸入管

212:氣體輸出口/氣體輸出管

220:電絕緣區段

224:電饋通

225:高電壓源

230:頂部部分/組件

232:底部部分/組件

熟悉技術者可藉由參考附圖來較佳地理解本發明之諸多優點，其中：圖1A至圖1F繪示根據本發明之一或多項實施例之一多通雷射支持之電漿系統之簡化示意圖。

圖1G繪示根據本發明之一或多項實施例之配備有一或多個離軸反射鏡之多通光學總成。

圖1H繪示根據本發明之一或多項實施例之配置成一光學穿透組態之多通光學總成。

圖1I繪示根據本發明之一或多項實施例之經配置使得照明之NA在一或多次連續穿過電漿之後減小之多通光學總成。

圖1J至圖1K繪示根據本發明之一或多項實施例之使用多通光學總成來控制電漿之形狀。

圖1L繪示根據本發明之一或多項實施例之配備有一或多個回向反射器總成之多通光學總成。

圖1M至圖1N繪示根據本發明之一或多項實施例之包含配置成一諧振器組態之一或多個回向反射器總成之多通光學總成。

圖1O繪示根據本發明之一或多項實施例之配備有一或多個偏光板元件之多通光學總成。

圖1P至圖1Q繪示根據本發明之一或多項實施例之配備有用於量測多通光學總成之像差之一或多個波前感測器之多通光學總成。

圖2A至圖2H繪示根據本發明之一或多項實施例之配備有一反射器總成之一多通系統。

現將詳細參考附圖中所繪示之揭示標的。

儘管已繪示本發明之特定實施例，但應明白，熟悉技術者可在不背離前述揭示內容之範疇及精神之情況下實現本發明之各種修改及實施例。據此，本發明之範疇應僅受限於本發明之隨附申請專利範圍。

大體上參考圖1A至圖2H，根據本發明之一或多項實施例來揭示一高效率雷射支持電漿(LSP)光源。本發明之實施例係針對包含用於使泵照明及/或寬頻光再循環之多個離散光學元件之一多通雷射支持之電漿系統。本發明之額外實施例係針對包含用於使泵照明及/或寬頻光再循環之一橢圓體反射器總成之一多通雷射支持之電漿系統。使泵照明及/或電漿發射寬頻再循環回至電漿中以進一步泵電漿導致比非再循環系統提高之本發明之實施例之效率。另外，使用本發明之離散光學元件或反射器總成來組合電漿之多個影像可導致寬頻輸出之亮度提高。

2008年10月14日發佈之美國專利第7,435,982號中亦大體上描述一光支持之電漿之產生，該專利之全文以引用的方式併入本文中。2010年8月31日發佈之美國專利第7,786,455號中亦大體上描述電漿之產生，該專利之全文以引用的方式併入本文中。2011年8月2日發佈之美國專利第7,989,786號中亦大體上描述電漿之產生，該專利之全文以引用的方式併入本文中。2012年5月22日發佈之美國專利第8,182,127號中亦大體上描述電漿之產生，該專利之全文以引用的方式併入本文中。2012年11月13日發佈之美國專利第8,309,943號中亦大體上描述電漿之產生，該專利之全文以引用的方式併入本文中。2013年2月9日發佈之美國專利第8,525,138號中亦大體上描述電漿之產生，該專利之全文以引用的方式併入本文中。2014年12月30日發佈之美國專利第8,921,814號中亦大體上描述電漿之產生，該專利之全文以引用的方式併入本文中。2016年4月19日發佈之美國專利第9,318,311號中亦大體 上描述電漿之產生，該專利之全文以引用的方式併入本文中。2014年3月25日申請之美國專利公開案第2014/029154號中亦大體上描述電漿之產生，該案之全文以引用的方式併入本文中。2015年3月31日申請之美國專利公開案第2015/0282288號中亦大體上描述一光支持之電漿之橫向泵，該案之全文以引用的方式併入本文中。一般而言，本發明之各種實施例應被解譯為其適用範圍擴及此項技術中已知之任何基於電漿之光源。2010年4月27日發佈之美國專利第7,705,331號中大體上描述在電漿產生之背景下使用之一光學系統，該專利之全文以引用的方式併入本文中。

圖1A至圖1O繪示根據本發明之一或多項實施例之用於高效產生LSP電漿之一多通系統100。在一實施例中，如圖1A中所展示，系統100包含經組態以產生用於支持電漿106之泵照明之一光束101的泵源104(例如一或多個雷射)。泵光束101適合用於支持氣體107之一容積內之一電漿106。電漿106回應於來自泵光束101之光學泵而發射寬頻輻射115。在另一實施例中，系統100包含一多通光學總成102。在一實施例中，多通光學總成102包含經組態以執行泵光束多次穿過(108a至108d)氣體107之一部分來支持電漿106的一或多個光學元件110a至110f。在另一實施例中，一或多個光學元件110a至110f經配置以收集透射穿過電漿106之泵光束之一未吸收部分且將所收集之泵光束之未吸收部分導引回至電漿106及/或靠近電漿106之氣體107中。如本文中先前所提及，多通光學總成102尤其用於其中由電漿106吸收之泵照明較少的低壓設置中。多通總成102之一或多個光學元件110a至110f提供泵照明之「再循環」，藉此泵光束之未吸收部分將未吸收泵光束重新導引回至電漿106及/或接近電漿106之氣體107中。

在一實施例中，如圖1A中所展示，多通光學總成102包含兩個或兩個以上光學元件110a至110f。兩個或兩個以上光學元件110a至110f 可包含此項技術中已知之任何光學元件，其等能夠收集透射穿過電漿106之電漿照明且能夠將泵照明重新導引回至電漿106及/或靠近電漿106之氣體107中。例如，兩個或兩個以上光學元件110a至110f可包含(但不限於)一或多個反射光學元件(例如反射鏡)及/或一或多個透射光學元件(例如透鏡)。例如，如圖1A中所描繪，兩個或兩個以上光學元件110a至110f可包含(但不限於)一組反射鏡110a至110f。例如，反射鏡組110a至110f可包含(但不限於)一或多個轉彎鏡。反射鏡組110a至110f可包含此項技術中已知之任何類型之反射鏡。例如，反射鏡組110a至110f可包含以下之一或多者：一或多個橢圓鏡、一或多個拋物面鏡、一或多個球面鏡或一或多個平面鏡。

如圖1A中所展示，泵光束101執行電漿106之第一次穿過108a。首次穿過108a之泵光束101之一第一部分由電漿106及/或接近電漿106之氣體107吸收。首次穿過108a之光束101之一第二部分經透射穿過部分透明電漿106而由反射鏡110a收集。接著，反射鏡110a將所收集之照明導引至一第二反射鏡110b，第二反射鏡110b接著執行泵光束101第二次穿過(108b)電漿106。第二次穿過108b之光束101之一第一部分亦由電漿106及/或接近電漿106之氣體107吸收，而第二次穿過108b之光束101之一第二部分經透射穿過電漿106。經由反射鏡110c至110f多次重複此程序以執行泵光束101穿過(108c及108d)電漿106。應注意，本發明之範疇不受限於圖1A中所描繪之反射鏡之數目或配置(其僅供說明)。應認識到，在本文中，多通總成102可包含依任何方式定位及定向以實現泵照明多次穿過電漿106之任何數目個光學元件(例如反射的及/或透射的)。

在另一實施例中，泵源104包含一或多個雷射。泵源104可包含此項技術中已知之任何雷射系統。例如，泵源104可包含能夠發射電磁波譜之紅外線、可見光及/或紫外線部分中之輻射之此項技術中已 知之任何雷射系統。

在一實施例中，泵源104可包含經組態以發射連續波(CW)雷射輻射之一雷射系統。例如，泵源104可包含一或多個CW紅外線雷射源。例如，在其中氣體107係或包含氬氣的設置中，泵源104可包含經組態以發射1069nm之輻射之一CW雷射(例如光纖雷射或盤形Yb雷射)。應注意，此波長適合於氬氣之一1068nm吸收譜線且因而尤其用於泵氬氣。應注意，在本文中，一CW雷射之以上描述不具限制性且可在本發明之背景下實施此項技術中已知之任何雷射。

在另一實施例中，泵源104可包含經組態以將雷射光依實質上恆定之一功率提供至電漿106之一或多個雷射。在另一實施例中，泵源104可包含經組態以將調變雷射光提供至電漿106之一或多個調變雷射。在另一實施例中，泵源104可包含經組態以將脈衝雷射光提供至電漿之一或多個脈衝雷射。

在另一實施例中，泵源104可包含一或多個二極體雷射。例如，泵源104可包含依與氣體107之物種之任何一或多個吸收譜線對應之一波長發射輻射之一或多個二極體雷射。可選擇實施泵源104之一二極體雷射，使得該二極體雷射之波長依據任何電漿之任何吸收譜線(例如離子躍遷線)或此項技術中已知之電漿產生氣體之任何吸收譜線(例如高度激發中性粒子躍遷線)來調諧。因而，一給定二極體雷射(或二極體雷射組)之選擇將取決於系統100中所使用之氣體107之類型。

在另一實施例中，泵源104可包含一離子雷射。例如，泵源104可包含此項技術中已知之任何稀有氣體離子雷射。例如，就一基於氬氣之電漿而言，用於泵氬離子之泵源104可包含一Ar⁺雷射。在另一實施例中，泵源104可包含一或多個頻率轉換雷射系統。例如，泵源104可包含具有超過100瓦特之一功率位準之一Nd：YAG或Nd：YLF雷射。在另一實施例中，泵源104可包含一盤形雷射。在另一實施例中，泵 源104可包含一光纖雷射。在另一實施例中，泵源104可包含一寬頻雷射。

在另一實施例中，泵源104可包含一或多個非雷射源。泵源104可包含此項技術中已知之任何非雷射光源。例如，泵源104可包含能夠離散地或連續地發射電磁波譜之紅外線、可見光或紫外線部分中之輻射之此項技術中已知之任何非雷射系統。

在另一實施例中，泵源104可包含兩個或兩個以上光源。在一實施例中，泵源104可包含兩個或兩個以上雷射。例如，泵源104(或「若干泵源」)可包含多個二極體雷射。在另一實施例中，兩個或兩個以上雷射之各者可發射依據系統100內之氣體或電漿之一不同吸收譜線來調諧之雷射輻射。

圖1B繪示根據本發明之一或多項實施例之由一單一反射面組成之多通總成102。在一實施例中，多通總成102包含具有一第一部分及至少一第二部分之一反射面，其經配置以收集泵光束101之一未吸收部分且將所收集之泵光束之未吸收部分重新導引回至電漿106及/或接近電漿106之氣體107中。在此實施例中，反射面可由具有一複雜形狀之一單一反射鏡組成，藉此反射鏡之第一部分及反射鏡之至少第二部分充當獨立反射鏡以執行泵照明多次穿過電漿106。單一反射面可經構造以依類似於包含獨立反射鏡之本發明之實施例之任何者的一方式起作用。就此而言，單一反射面可包含複製本發明之各種實施例之獨立反射鏡的多個部分。例如，如圖1B中所展示，反射面可包含(但不限於)多個部分113a至113f，其等用於收集透射穿過電漿106之未吸收泵照明且將所收集之泵照明重新導引回至電漿106及/或接近電漿106之氣體107中。圖1B之單一反射面之形狀及組態不應被解譯為對本發明之限制，而是僅供說明。應注意，在本文中，圖1B之單一反射面之反射部分之組態可擴展至多個反射部分(例如113a至113f)之任何形 狀、數目及/或位置。在另一實施例中，單一反射面可由配合在一起之多個組件(例如上半部及下半部)形成。在另一實施例中，單一反射面可經組態以充當用於容納氣體107之一氣體容納元件或容器。

圖1C繪示根據本發明之一或多項實施例之配備有一組集光器件103之系統100。在一實施例中，集光器件組103包含一或多個集光元件111a至111f經組態以將由電漿106發射之寬頻輻射115導引至一或多個下游光學元件105(諸如(但不限於)一均光器、透鏡、反射鏡、濾波器及/或一孔隙)。就此意義而言，集光元件111a至111f用於組合電漿106之多個影像，此導致具有提高亮度之一寬頻輸出。

在一實施例中，如圖1C中所描繪，集光元件111a至111f可經配置於相同於多通光學元件110a至110f之平面中。在此實施例中，集光元件111a至111f散佈於多通光學元件110a至110f之間以避免干擾與多通光學元件110a至110f相關聯之標記線。當寬頻光115由電漿106發射時，光115之一部分由一第一集光元件111a收集且經由一第二集光元件111b導引回至電漿106及/或接近電漿106之氣體107。可經由額外集光元件111c至111f重複此程序任何數目次以實施額外穿過電漿106及/或接近電漿106之氣體107。

應注意，圖中僅已展示收集寬頻輻射115之一單一反射路徑(以集光元件111a開始)。應認識到，在本文中，寬頻輻射可由集光元件111b至111f之任何者首先收集(在任何重新導引之前)。應進一步注意，以元件111b至111f之任何者開始一反射路徑之寬頻光將經歷比以集光元件111a開始之寬頻光少之電漿106之穿過。

圖1C之集光元件111a至111f之數目及組態不應被解譯為對本發明之範疇之一限制。確切而言，圖1C中所描繪之配置僅供說明。應注意，集光器件103可由適合用於收集由電漿106發射之寬頻光115且組合電漿之多個影像以提高寬頻輸出之亮度的任何光學配置組成。

在一實施例中，儘管圖中未展示，但集光器件103可經配置於由多通光學元件102界定之平面外。在此實施例中，集光元件111a至111f可經配置於不同於由多通光學元件110a至110f界定之光學平面的一光學平面中。例如，集光元件111a至111f之平面可經配置成相對於由多通光學元件110a至110f界定之平面成90°。

在另一實施例中，儘管圖中未展示，但集光器件103可包含一單一集光器元件。例如，單一集光元件可由一單一反射面組成(類似於圖1B之實施例)，且經組態以收集由電漿106發射之寬頻光115。接著，集光器元件之反射面可用於組合電漿106之多個影像以提供具有提高亮度之一寬頻輸出。在一實施例中，多通總成102可經定位於單一集光器元件之一內部容積內。

在另一實施例中，多通總成102及集光總成103可整合於一單一單元內。就此而言，一單一反射面可執行泵光束101多次穿過電漿106及/或接近電漿106之氣體，同時亦用於組合電漿106之多個影像以提高寬頻輸出之總亮度。就此而言，單一反射單元充當多通總成102及集光總成103兩者。一此類配置包含本文中將進一步討論之一橢圓體反射器總成(參閱圖2A至圖2H)。

圖1D繪示根據本發明之一或多項實施例之在一單一泵穿過模式中組態之一系統100。例如，如圖1D中所展示，泵照明104可穿過電漿106僅一次。在另一實施例中，集光總成103可收集由泵照明發射之寬頻光115且將其重新導引回至電漿106。

集光器總成103(或整合式多通/集光器總成)可收集由電漿106發射之可見光、NUV、UV、DUV、VUV及/或EUV輻射之一或多者且將寬頻照明115導引至一或多個下游光學元件。就此而言，集光器總成103可將可見光、NUV、UV、DUV、VUV及/或EUV輻射傳遞至此項技術中已知之任何光學特性系統之下游光學元件，諸如(但不限於)一 檢測工具或一度量工具。就此而言，寬頻輸出115可耦合至一檢測工具及/或度量工具之照明光學器件。

再次參考圖1C，在一實施例中，多通總成102之光學元件110a至110f之一或多者及/或集光總成103之集光元件111a至111f之一或多者選擇性地透射光之一或多個選定波長。例如，光學元件110a至110f之一或多者及/或集光元件111a至111f之一或多者可透射由電漿106發射之寬頻輻射115之一或多個光譜區。例如，光學元件110a至110f之一或多者可透射作為集光總成103之收集對象之寬頻輻射115之一或多個光譜區。在一實施例中，多通總成102之光學元件110a至110f之一或多者及/或集光總成103之集光元件111a至111f之一或多者選擇性地吸收光之一或多個選定波長。例如，光學元件110a至110f之一或多者及/或集光元件111a至111f之一或多者可吸收由電漿106發射之寬頻輻射115之一或多個光譜區。在另一實施例中，多通總成102之光學元件110a至110f之一或多者及/或集光總成103之一或多個集光元件111a至111f選擇性地反射光之一或多個選定波長。例如，光學元件110a至110f之一或多者及/或一或多個集光器件111a至111f可將由電漿106發射之寬頻輻射115之一或多個光譜區反射回至電漿106。此外，多通總成102之光學元件110a至110f之一或多者及/或集光總成103之一或多個集光元件111a至111f可將寬頻光115之一或多個選定波長選擇性地反射回至電漿106，同時選擇性地透射寬頻光115之一或多個額外選定波長(使得光之額外選定波長不被反射回至電漿)。例如，多通總成102之光學元件110a至110f之一或多者可吸收作為集光總成103之收集對象之寬頻光115之一或多個光譜區。

應注意，在本文中，自其引發及維持電漿106之氣體107之容積可容納於電漿產生技術中已知之任何氣體容納結構或容器中。

圖1E繪示根據本發明之一實施例之配備有用於容納氣體107之一 電漿泡及/或電漿胞140之系統100。在一實施例中，氣體容納結構係一電漿泡。至少在2007年4月2日申請之美國專利申請案第11/695,348號、2006年3月31日申請之美國專利申請案第11/395,523號及2012年10月9日申請之美國專利申請案第13/647,680號中描述一電漿泡之用法，該等申請案之全文先前各以引用的方式併入本文中。在另一實施例中，氣體容納結構係一電漿胞。就一電漿胞而言，電漿胞可包含(但不限於)經配置成與用於容納氣體107之一或多個凸緣組合之一透射元件。至少在2014年3月31日申請之美國專利申請案第14/231,196號及2014年5月27日申請之美國專利申請案第14/288,092號中描述一帶凸緣電漿胞之用法，該等申請案之全文先前各以引用的方式併入本文中。

圖1F繪示根據本發明之一實施例之配備有用於容納氣體107之一腔室150之系統100。如圖1F中所展示，多通光學總成102及/或集光總成103可佈置於腔室150內。在另一實施例中，腔室150包含用於自泵源104接收泵照明101之一或多個入射窗142。在另一實施例中，腔室150包含用於將寬頻光115透射至一或多個下游光學元件105之一或多個出射窗144。2010年5月26日申請之美國專利申請案第12/787,827號、2015年3月17日申請之美國專利申請案第14/660,846號、2015年3月26日申請之美國專利申請案第14/670,210號及2014年3月25日申請之美國專利申請案第14/224,945號中描述作為一氣體容納結構之一氣體腔室之用法，該等申請案之全文各以引用的方式併入本文中。

系統100之氣體容納結構之透射部分(例如透射元件、透射泡或透射窗)可由至少部分透射由電漿106產生之寬頻光115及/或泵照明101之此項技術中已知之任何材料形成。在一實施例中，氣體容納結構之一或多個透射部分(例如透射元件、透射泡或透射窗)可由至少部分透射產生於氣體容納結構內之EUV輻射、VUV輻射、DUV輻射、UV輻射、NUV輻射及/或可見光之此項技術中已知之任何材料形成。此 外，氣體容納結構之一或多個透射部分可由至少部分透射來自泵源104之IR輻射、可見光及/或UV光之此項技術中已知之任何材料形成。在另一實施例中，氣體容納結構之一或多個透射部分可由透射來自泵源104(例如IR源)之輻射及由電漿106發射之輻射(例如EUV、VUV、DUV、UV、NUV輻射及/或可見光)兩者之此項技術中已知之任何材料形成。

在一些實施例中，氣體容納結構之(若干)透射部分可由一低OH含量之熔融矽石玻璃材料形成。在其他實施例中，氣體容納結構之(若干)透射部分可由高OH含量之熔融矽石玻璃材料形成。例如，氣體容納結構140、150之透射元件、透射泡或透射窗可包含(但不限於)SUPRASIL 1、SUPRASIL 2、SUPRASIL 300、SUPRASIL 310、HERALUX PLUS、HERALUX-VUV及其類似者。在其他實施例中，氣體容納結構140、150之透射元件、透射泡或透射窗可包含(但不限於)氟化鈣、氟化鎂、氟化鋰、結晶石英及藍寶石。A.Schreiber等人於「Radiation Resistance of Quartz Glass for VUV Discharge Lamps」(J.Phys.D：Appl.Phys.38(2005),3242-3250)(其全文以引用的方式併入本文中)中詳細討論適合實施於本發明之氣體容納結構中之各種玻璃。

在一實施例中，氣體容納結構140及/或150可容納適合用於在吸收泵照明之後產生一電漿之此項技術中已知之任何選定氣體(例如氬氣、氙氣、汞或其類似者)。在一實施例中，將來自泵源104之泵照明101聚焦至氣體107之容積中引起能量由氣體容納結構內之氣體或電漿吸收(例如，穿過一或多個選定吸收譜線)，藉此「泵(灌注)」氣體物種以產生及/或支持一電漿106。在另一實施例中，儘管圖中未展示，但氣體容納結構可包含用於引發氣體容納結構之內部容積內之電漿106之一組電極，藉此來自泵源104之照明維持由電極點燃之後之電漿 106。

可設想，在本文中，系統100可用於引發及/或支持各種氣體環境中之一電漿106。在一實施例中，用於引發及/或維持電漿106之氣體可包含一惰性氣體(例如稀有氣體或非稀有氣體)或一非惰性氣體(例如汞)。在另一實施例中，用於引發及/或維持一電漿106之氣體可包含氣體之一混合物(例如惰性氣體之混合物、惰性氣體與非惰性氣體之混合物或非惰性氣體之一混合物)。例如，適合實施於本發明之系統100中之氣體可包含(但不限於)Xe、Ar、Ne、Kr、He、N₂、H₂O、O₂、H₂、D₂、F₂、CH₄、一或多個金屬鹵化物、一鹵素、Hg、Cd、Zn、Sn、Ga、Fe、Li、Na、Ar：Xe、ArHg、KrHg、XeHg及其等之任何混合物。本發明應被解譯為其適用範圍擴及任何光泵電漿產生系統且應進一步被解譯為其適用範圍擴及適合用於支持一氣體容納結構內之一電漿的任何類型之氣體。

圖1G繪示根據本發明之一或多項實施例之配備有一或多個離軸反射鏡之多通光學總成102。在一實施例中，反射鏡之一或多者係一離軸拋物面鏡。在一實施例中，反射鏡之一或多者係一離軸橢圓鏡。在一實施例中，反射鏡之一或多者係一平面鏡。在圖1G所描繪之實例中，多通光學總成102包含離軸拋物面鏡110a、110b、離軸橢圓鏡110c及平面鏡110d。應注意，穿行於離軸拋物面鏡110a與110b之間之照明可實質上為準直的。相比而言，自離軸橢圓鏡110c反射之照明被聚焦至電漿106上(經由來自平面鏡110d之反射)。應注意，圖1G之反射鏡110a至110d之數目、類型及定位不限制本發明之範疇，而是僅供說明。

圖1H繪示根據本發明之一或多項實施例之配置成一光學穿透組態之多通光學總成102。在一實施例中，一或多個較高次通路108c可穿行於與較低次通路108b相關聯之光學元件之間。例如，多通光學總 成102可包含與泵光束101第一次穿過(108b)電漿106及/或接近電漿106之氣體107相關聯之一第一組光學元件110a、110b。另外，多通光學總成102可包含與泵光束101再次穿過(108c)電漿106及/或接近電漿106之氣體107相關聯之額外一組光學元件110c、110d。在另一實施例中，第一組光學元件110a、110b及額外一組光學元件110c、110d經配置使得再次穿過108c之泵光束101之照明橫穿第一組光學元件之反射鏡110a與110b之間之一區域117。圖1H中所描繪之組態不應被解譯為對本發明範疇之一限制，而是僅供說明。應認識到，在本文中，圖1H之實施例可適用於其中來自高次反射之照明穿透低次光學元件的任何設置，如圖1H中所展示。

應注意，圖1H中所描繪之實施例尤其用於其中NA(數值孔徑)空間受限制(其常見於LSP應用期間)的設置中。例如，對可用NA空間之此一約束可起因於期望為了電漿效能而使泵照明NA與收集照明NA分離(或其他技術原因)。此外，一般可期望為了電漿泵而使用儘可能大之NA空間來最小化電漿之大小。通常亦可期望具有NA空間之一特定泵強度分佈，諸如(但不限於)一均勻強度分佈。以上所描述之光學穿透實施例之實施方案係尤其有用的，藉此來自一較高次通路之照明被導引於一早先較低次通路之光學元件(例如轉向鏡)之間。此一組態有助於最大化可用於LSP泵之NA空間。

圖1I繪示根據本發明之一或多項實施例之多通光學總成102，其經配置使得照明之NA在一或多次連續穿過電漿106之後減小。例如，多通總成102之一或多個光學元件110a及110b可經配置使得泵光束101在第二次穿過(108b)電漿106及/或接近電漿106之氣體107期間之NA低於泵光束101在第一次穿過(108a)電漿106及/或接近電漿106之氣體107期間之NA。應注意，歸因於沿各連續路徑吸收泵光束101，連續較高次通路之聚焦NA可經減小以維持大致相同於較低次通路之NA空間之 強度分佈的NA空間之強度分佈。此一配置允該泵照明更均勻地分佈於指定用於電漿泵之NA空間中。在另一實施例中，多通光學總成102之光學元件可經配置以建立泵光束101之連續通路之NA之一變動以產生NA空間之一選定泵強度分佈。

圖1J及圖1K繪示根據本發明之一或多項實施例之使用多通光學總成102來控制電漿106之形狀。多通光學總成102之一或多個光學元件可經配置以藉由控制與泵光束101對電漿106及/或接近電漿106之氣體107之各穿過相關聯之各焦點之一位置來控制電漿106之一形狀。在一實施例中，如本文中先前所展示，一或多個光學元件110a、110b經配置使得泵光束101之通路之各者之焦點實質上重疊以形成一光點。在另一實施例中，如圖1J中所展示，一或多個光學元件110a、110b經配置以使泵光束之第一通路108a之一焦點相對於泵光束之至少一額外通路108b之一焦點位移來形成一伸長電漿區域121。在另一實施例中，如圖1K中所展示，一或多個光學元件110a、110b經配置以將來自各連續路徑108a、108b之照明聚焦至一線，藉此形成一伸長電漿區域121。在一實施例中，多通總成102之光學元件之一或多者可經配置於相同於泵源104之平面中。在另一實施例中，多通總成102之光學元件之一或多者可經配置於由泵源104界定之平面外，藉此形成NA空間中之泵光束101之三維分佈。

應注意，以上所描述之配置及電漿形狀不限制本發明之範疇，而是僅供說明。可依任何適合方式控制多個通路之焦點之定位以形成具有任何適合形狀之一電漿區域。

圖1L繪示根據本發明之一或多項實施例之配備有一或多個回向反射器總成之多通光學總成102。在一實施例中，多通光學總成102之光學元件之一或多者包含一或多個回向反射器總成。例如，多通光學總成102可包含(但不限於)回向反射器116。回向反射器116可包含(但 不限於)一球面鏡。在此實施例中，在泵照明101第一次穿過電漿106之後，反射鏡110a、110b收集未吸收之泵照明101且導引其反向穿過電漿106來執行第二次穿過。接著，回向反射器116自第二通路接收未吸收之泵照明且使泵照明經反射而反向穿過電漿106來執行泵照明101第三次穿過電漿106。應注意，一回向反射器之利用有效地使穿過一給定光學系統之次數加倍。

圖1M至圖1N繪示根據本發明之一或多項實施例之包含配置成一諧振器組態之一或多個回向反射器總成之多通光學總成102。在一實施例中，如圖1M中所展示，多通光學總成102可包含(但不限於)配置成一諧振器組態之兩個或兩個以上回向反射器116a、116b。就此而言，第一回向反射器116a及第二回向反射器116b形成一諧振器。在此實施例中，在泵照明101第一次穿過電漿106之後，反射鏡110a、110b收集未吸收之泵照明101且導引其反向穿過電漿106來執行第二次穿過。接著，第一回向反射器116a(例如球面鏡)自第二通路接收未吸收之泵照明且使泵照明經反射而反向穿過電漿106來執行泵照明101第三次穿過電漿106。接著，反射鏡110b、110a使第三次穿過光反向穿過電漿106來執行第四次穿過電漿106。接著，第二回向反射器116b自第四通路接收光且重複光學路徑序列。

在一實施例中，如圖1N中所展示，多通光學總成102可包含(但不限於)配置成一簡單諧振器組態之兩個或兩個以上回向反射器116a、116b。就此而言，第一回向反射器116a及第二回向反射器116b形成一簡單諧振器。在此實施例中，在泵照明101第一次穿過電漿106之後，第一回向反射器116a(例如球面鏡)自第一通路接收未吸收之泵照明且使泵照明經反射而反向穿過電漿106來執行泵照明101第二次穿過電漿106。接著，第二回向反射器116b自第二通路接收光且重複光學路徑序列。應注意，以上所提供之回向反射器之數目及配置不限制 本發明之範疇，而是僅供說明。

圖1O繪示根據本發明之一或多項實施例之配備有一或多個偏光板元件之多通光學總成102。在一實施例中，多通光學總成102包含用於執行多通總成102中之偏光旋轉之一偏光板125及一四分之一波片126。在一實施例中，泵照明101經水平偏光且穿過偏光板125至透鏡124，透鏡124將照明101聚焦至電漿106中。接著，反射鏡110a及110b收集未吸收之照明且重新導引其反向穿過電漿106來執行第二次穿過。接著，來自第二通路之未吸收照明穿過四分之一波片126至回向反射器116a且經反射而反向穿過四分之一波片126以引起偏光翻轉為垂直偏光。接著，垂直偏光之泵照明折回至光學總成，執行第三次穿過及第四次穿過以返回至偏光板125，偏光板125將垂直偏光照明反射至回向反射器116b(例如平面鏡)。接著，回向反射器116b將照明反射回至偏光板125且照明經透射以反向穿過光學總成102。應注意，以上所提供之回向反射器及偏光/波片元件之數目及配置不限制本發明之範疇，而是僅供說明。在另一實施例中，可使用來自配置於由來自泵源104之泵照明界定之平面外之反射鏡之多次反射來實施多通光學總成102中之偏光旋轉。

圖1P至圖1Q繪示根據本發明之一或多項實施例之配備有用於量測多通光學總成之像差之一或多個波前感測器之多通光學總成102。應注意，多通總成102之像差可在多次穿過電漿106之後累積於透射泵雷射波前中。像差可起因於電漿及周圍氣體之折射率之變動。此等像差阻止將雷射高效聚焦於後續穿行上。在一實施例中，多通光學總成102可經組態以校正或至少減少此等像差。在一實施例中，多通總成102包含一或多個波前感測器128及通信地耦合至波前感測器128之一或多個自適應光學元件118。在另一實施例中，一或多個波前感測器128可沿多通總成102之泵路徑之一或多者收集照明且量測像差。接 著，波前感測器128可將此量測傳輸至一或多個自適應光學元件118，自適應光學元件118可接著調整由自適應光學元件118反射之光束之波前以補償波前感測器128處所量測之像差。自適應光學元件可包含此項技術中已知之任何自適應光學元件，諸如(但不限於)一數位微鏡陣列裝置。

在另一實施例中，如圖1Q中所展示，自適應光學元件可包含一自適應回向反射器130(例如自適應球面鏡)。就此而言，自適應回向反射器130可用於將泵照明反射回至電漿106中，同時亦用於校正由一或多個波前感測器128量測之像差。

在另一實施例中，儘管圖中未展示，但系統100可包含通信地耦合至一或多個波前感測器128及一或多個自適應光學元件118及/或130之一或多個控制器。就此而言，一或多個控制器可自一或多個波前感測器128接收波前資料且分析關於像差之資料。接著，控制器可將一或多個控制信號發送至一或多個自適應光學器件以指導一或多個自適應光學器件補償量測像差。控制器可包含一或多個處理器及用於儲存程式指令之一或多個記憶體。程式指令可經預程式化以引起一或多個處理器執行有關步驟。

圖2A至圖2H繪示根據本發明之一或多項實施例之配備有一反射器總成202之一多通系統100。此實施例之反射器總成202可提供更接近黑體限制之輻射。多次穿過一電漿之收集允許最佳化氣壓，宛如電漿變大很多。因此，可降低每次穿過電漿時之所要寬頻輸出波長之吸收率/發射率。在一類似幾何形狀用於泵照明之情況中，亦可減少吸收泵照明以允許一較低氣壓。依較低氣壓操作系統100有助於減少「氣體搖擺」(其起因於導致折射率變動之強度梯度及溫度梯度)。

另外，由反射器總成202之電漿106依不會將光帶至一輸出口之角度發射之光總是被聚焦回至(若干)電漿(或(若干)電漿接近處)。因 此，將被正常損耗之光部分用於泵(若干)電漿。此一組態導致系統100之效率高於單通系統且允許一較低功率泵源104達成一給定寬頻輻射。

圖2A至圖2B繪示根據本發明之一或多項實施例之系統100之反射器總成202之橫截面圖。應注意，圖2A表示垂直於圖2B之橫截面之一橫截面。

在一實施例中，系統100包含泵源104及反射器總成202。泵源104可包含一或多個照明源。例如，泵源104可包含一單一照明源或多個離散照明源(參閱圖2G至圖2H)。應注意，泵源104可由本文中先前所討論之泵源104之任何者組成。在一實施例中，反射器總成202充當用於容納氣體107之一壓力容器。應注意，反射器總成202可容納本發明中所描述之任何氣體，其包含(但不限於)Ar、Xe、Ne、N₂、H₂或其等之混合物。在另一實施例中，反射器總成202可將氣體107之一壓力維持於1atm至100atm之間。

在另一實施例中，泵照明之波長可經調整以與氣體107之一吸收譜線匹配，使得氣體高效吸收泵照明101。此方法尤其用於低密度設置中。

在另一實施例中，反射器總成202包含用於自照明源104接收泵光束101(參閱圖2A)之一或多個入口孔隙204。在另一實施例中，反射器總成202包含用於將寬頻輻射115之至少一部分(參閱圖2B)自反射器總成之一內部容積傳至一或多個下游光學元件105之一或多個出口孔隙206。

在一實施例中，反射器總成202係具有一內反射面203之一橢圓形殼體。在一實施例中，如圖2A中所展示，泵照明101進入反射器總成202且由內反射面203聚焦至反射器總成202之一第一焦點201a。回應於來自泵照明101之激發能而在第一焦點201a處支持(引發及/或維 持)一電漿。接著，如圖2B中所展示，自電漿106發射寬頻光115。在另一實施例中，反射器總成202之內反射面經組態以收集由電漿發射之寬頻輻射之至少一部分且將所收集之寬頻輻射導引回至電漿106。重複此程序，直至寬頻光115之一給定部分由電漿106吸收或自出口孔隙206射出。就此而言，反射器總成202之內反射面203用於組合電漿106之兩個或兩個以上影像，使得寬頻輻射115之一輸出部分具有大於電漿106之一單一影像之一亮度的一亮度。應注意，重新導引之寬頻光115之路徑可在到達第一焦點201a之前第一次穿過第二焦點201b。

在一實施例中，橢圓形反射器總成202包含一單一橢圓殼。在另一實施例中，橢圓形反射器總成202包含一部分橢圓殼。應注意，透過出口孔隙206來耦合之光來自橢圓體上之一有限覆蓋區。因而，未必總是需要整個橢圓殼。在此情況中，可實施一部分橢圓殼，其由多個元件形成以覆蓋光將照射之橢圓體之部分。例如，部分橢圓殼可包含整個橢圓體表面之任何兩個或兩個以上區段。

在一實施例中，輸出角及焦點201a、201b分離可經選擇使得橢圓體之中間部分不接收寬頻光。在此情況中，反射器總成202可包含兩個橢圓形收集光器，其等表示一完整橢圓體之頂部部分及底部部分。此一組態亦允許使用一第二較大橢圓體來環繞橢圓形集光器以將來自所有方向之雷射光引領至電漿106，從而提供一較小較熱電漿106。利用橢圓形集光器而非整個橢圓體將放寬對內反射面之塗覆程序之要求。

入口孔隙204及/或出口孔隙206可裝配有一或多個窗。入口孔隙204及/或出口孔隙206之窗可由此項技術中已知之任何材料形成。例如，入口孔隙204之窗及/或出口孔隙206之窗可包含以下材料之一或多者：藍寶石、熔融矽石、結晶石英、氟化鎂、氟化鈣、氟化鋰。在另一實施例中，入口孔隙204之窗可經彎曲以塑形及/或聚焦泵照明 101。

泵源104可包含一或多個照明源。例如，泵源104可包含一單一照明源或多個離散照明源(參閱圖2G至圖2H)。應注意，泵源104可由本文中先前所討論之任何一或多個泵源104組成。在另一實施例中，泵源104可包含一直接耦合泵源(例如直接耦合雷射二極體)。在另一實施例中，泵源104可包含一光纖耦合泵源。

在圖2A未展示之一實施例中，泵照明101可執行單次穿過定位於橢圓體反射器總成202之一第一焦點201a處之電漿106。在此實施例中，反射器總成202可包含用於將透射穿過電漿106之未吸收泵照明傳至反射器總成202外之一區域的一額外出口孔隙。

在另一實施例中，如圖2A中所展示，反射器總成202經組態以使泵照明101再循環。就此而言，反射器總成202之內反射面203經組態以收集透射穿過定位於第一焦點201a處之電漿106的泵光束101之一未吸收部分且將所收集之泵光束之未吸收部分導引回至電漿106或定位於電漿106附近之氣體107中。應注意，重新導引之泵照明101之路徑可在到達第一焦點201a之前第一次穿過第二焦點201b。

在另一實施例中，儘管圖中未展示，但系統100可包含一或多個電漿點火單元。例如，系統100可包含佈置於反射器總成202內以引發電漿106之一或多個電極總成。作為另一實例，系統100可包含用於引發電漿106之一或多個RF電漿產生器。作為另一實例，系統100可使用來自泵源104之雷射光或來自專用於電漿點火之一額外雷射源之雷射光來引發電漿106。

在另一實施例中，氣體107可在注入至橢圓體反射器總成202中之前被預離子化。例如，可經由電離、雷射離子化或RF離子化之一或多者來將氣體107預離子化。例如，系統100可包含一組額外電極、一額外雷射點火單元或一RF點火單元之一或多者，其等經組態以在 氣體107進入反射器總成202之內部容積之前將氣體107預離子化。

在一實施例中，如圖2A及圖2B中所展示，橢圓體反射器總成之一內表面經組態以在橢圓體反射器總成202之焦點201a之一者處形成一單一電漿106。

在另一實施例中，橢圓體反射器總成之半長軸可經垂直配置。在另一實施例中，橢圓體反射器總成之半長軸可經水平配置。在另一實施例中，橢圓體反射器總成之半長軸可依相對於垂直或水平方向之一選定角度配置。此外，由其形成單一電漿106之焦點之選擇可基於一或多個因數。例如，在橢圓體反射器總成之半長軸經垂直配置之情況中，單一電漿106可基於氣流幾何形狀(參閱圖2D至圖2E)而形成於頂部焦點201a或底部焦點201b處。應注意，可由引發電漿(例如，經由電極、RF點火單元或雷射點火單元來引發)之位置控制電漿106之位置(在焦點201a或焦點201b處)。

在另一實施例中，如圖2C中所展示，兩個電漿區域106a、106b可由橢圓體反射器總成202形成。例如，一第一電漿106a形成於橢圓體反射器總成202之一第一焦點201a處且一第二電漿形成於橢圓體反射器總成202之一第二焦點201b處。此一雙電漿組態減少穿過電漿之行程之間之反射次數。圖2C之雙電漿組態尤其有利於其中反射面203小於一理想反射器之光譜體系(例如100nm至200nm)。在此等設置中，若減少穿過電漿106a、106b之行程之間之反射次數，則由系統100收集之寬頻光115之量將升高。

在另一實施例中，就兩個電漿106a、106b而言，可依序引發兩個電漿106a、106b。例如，在一垂直組態中，可藉由以上所討論之任何方式(例如電、RF或雷射)來引發下電漿106b。接著，來自第一電漿106a之捲流可用於點燃上電漿106b。

圖2D及圖2E繪示根據本發明之一或多項實施例之配備有一氣體 循環總成209之反射器總成202。應注意，反射器總成202中之受限輸出口/路徑導致注入泵照明光束101中之大多數能量由氣體107及/或內反射面203吸收。因此，可實施一或多個冷卻方法來使反射器總成202之溫度維持為或維持低於品質電漿操作所需之一溫度。在一實施例中，氣體循環總成209包含用於使氣體循環通過反射器總成202之一氣體輸入口210及一氣體輸出口212。

如圖2D至圖2F中所展示，氣體輸入口210將一氣流提供至電漿106a及/或106b。接著，氣體輸出口212將氣體107自反射器總成202排出。儘管圖2D及圖2E之實施例描繪沿相同方向配置之氣體輸入口210及氣體輸出口212，但此並非為對本發明之一限制。在另一實施例中，氣體輸入口210及氣體輸出口212可經配置使得流入至反射器總成202中之氣體依相對於自反射器總成202流出之氣體之一選定角度定向。在另一實施例中，氣流可經加壓且耦合至駐留於反射器總成202外之一散熱器。在另一實施例中，反射器總成202包含經配置以經由對流來冷卻反射器總成202之一或多個對流裝置及/或一散熱器。2014年5月27日申請之美國專利申請案第14/288,092號中大體上描述基於對流之冷卻，該案之全文先前以引用的方式併入本文中。

在一實施例中，如圖2F中所展示，氣體輸入口210/氣體輸出口212亦可充當電漿點火電極。例如，系統100可包含一或多個電饋通224。一或多個電饋通224可用於使金屬氣體輸入管210/金屬氣體輸出管212絕緣。此外，氣體輸入管210/氣體輸出管212可電耦合至用於將電能傳遞至氣體107以點燃電漿106之一高電壓源225。另外，系統100可包含用於使氣體循環系統209之剩餘部分與電化氣體輸入管210/電化氣體輸出管212絕緣之一或多個電絕緣區段220。

在另一實施例中，反射器總成202係一多組件反射器總成。就此而言，總成202之橢圓殼可由兩個或兩個以上組件形成。例如，如圖 2F中所展示，反射器總成202可包含一頂部部分230及一底部部分232，其等在配合一起時形成反射器總成202之橢圓殼。

在另一實施例中，可冷卻個別組件230及/或232。例如，可液體冷卻反射器總成202之頂部部分230及/或底部部分232。例如，反射器總成202之頂部部分230及/或底部部分232可包含用於使一液體冷卻劑(例如水)通過組件230、232之本體的一液體流動系統(例如一或多個管)。此外，液體流動系統可耦合至一外部散熱器，藉此將熱量自反射器總成202之頂部部分230及/或底部部分232經由流動系統中之液體流動來轉移至散熱器。

圖2G至圖2H繪示根據本發明之一或多項實施例之配備有多個照明源104a至104d之一反射器總成202。圖2G及圖2H分別繪示反射器總成202之一俯視圖及一側視圖。應注意，在本文中，使用多個離散源104a至104d可有助於達成反射器總成202內之高NA電漿泵。

在一實施例中，反射器總成202包含用於自分佈於反射器總成202周圍之離散泵源104a至104d接收光之一單一入口204。

在另一實施例中，反射器總成202包含分佈於反射器總成202周圍之多個入口204。在一實施例中，多個入口204可依不同角度配置於橢圓體反射器總成202之相對側上，使得與各源104相關聯之覆蓋區係交錯的。此一組態導致具有隨立體角之一更均勻強度變動之泵照明。

在一實施例中，多個入口204可經配置使得由各照明反射對向之立體角小於先前反射。此一組態可有助於在隨著泵照明101橫穿電漿106而由電力吸收電漿106時維持照明之強度。

參考圖2A至圖2F，在一實施例中，反射器總成202包含用於雷射輸入及寬頻輸出之一單一孔隙。在此實施例中，泵照明101可透過孔隙來進入反射器總成202，與出射寬頻光115相反。可利用一冷光鏡來使泵照明101與出射寬頻光115分離。

本文中所描述之標的有時繪示含於其他組件內或與其他組件連接之不同組件。應瞭解，此等描繪架構僅供例示，且事實上可實施達成相同功能性之諸多其他架構。在一概念意義上，用於達成相同功能性之組件之任何配置經有效「相關聯」使得所要功能性得以達成。因此，本文中經組合以達成一特定功能性之任何兩個組件可被視為彼此「相關聯」，使得無論架構或中間組件如何，所要功能性均被達成。同樣地，如此相關聯之任何兩個組件可被視為彼此「連接」或「耦合」以達成所要功能性，且能夠如此相關聯之任何兩個組件亦可被視為彼此「可耦合」以達成所要功能性。「可耦合」之具體實例包含(但不限於)使組件可實體互動及/或實體互動、及/或使組件可無線互動及/或無線互動、及/或使組件可邏輯互動及/或邏輯互動。

據信，將藉由以上描述來理解本發明及其諸多伴隨優點，且將明白，可在不脫離所揭示標的或不犧牲全部其材料優點之情況下對組件之形式、構造及配置作出各種改變。所描述之形式僅供解釋，且以下申請專利範圍意欲涵蓋及包含此等改變。此外，應瞭解，本發明由隨附專利申請範圍界定。

100‧‧‧多通系统

101‧‧‧泵光束/泵照明

102‧‧‧多通光學總成/多通光學元件

103‧‧‧集光器件/集光總成/集光器總成

104‧‧‧泵源/照明源/泵照明

105‧‧‧下游光學元件

106‧‧‧電漿

107‧‧‧氣體

110a至110f‧‧‧光學元件/反射鏡

111a至111f‧‧‧集光元件

142‧‧‧入射窗

144‧‧‧出射窗

150‧‧‧腔室/氣體容納結構

Claims (57)

1. 一種用於產生光之系統，其包括：一泵源，其經組態以產生一泵光束；一氣體容納結構，其用於容納一氣體；及一多通光學總成，其中該多通光學總成包含經組態以執行該泵光束複數次穿過該氣體之一部分來支持一發射寬頻光之電漿的一或多個光學元件，其中該一或多個光學元件經配置以收集透射穿過該電漿之該泵光束之一未吸收部分且將所收集之該泵光束之該未吸收部分導引回至該氣體之該部分中，其中該一或多個光學元件經配置使得在該泵光束隨後穿過該電漿期間之一數值孔徑低於在該泵光束第一次穿過電漿期間之一數值孔徑，以在該泵光束連續穿過該電漿期間抵銷該泵之吸收及產生該隨後穿過之一強度分佈，其與該第一次穿過之一強度分佈相同。
2. 如請求項1之系統，其中該一或多個光學元件包括：一第一光學元件；及至少一額外光學元件，其中該第一光學元件及該至少一額外光學元件經配置以收集該泵光束之一未吸收部分且將所收集之該泵光束之該未吸收部分導引至該氣體之該部分中。
3. 如請求項1之系統，其中該一或多個光學元件包括：一反射面，其具有一第一部分及至少一第二部分，其中該第一部分及該至少一第二部分經配置以收集該泵光束之一未吸收部分且將所收集之該泵光束之該未吸收部分重新導引至該氣體之該部分中。
4. 如請求項1之系統，其中該一或多個光學元件包括：一或多個反射光學元件或一或多個透射光學元件之至少一 者。
5. 如請求項4之系統，其中該一或多個反射光學元件包括：一橢圓鏡、一拋物面鏡、一球面鏡或一平面鏡之至少一者。
6. 如請求項4之系統，其中使該一或多個反射光學元件相對於由來自該泵源之該泵光束之一入射通路界定之光軸而離軸配置。
7. 如請求項4之系統，其中該一或多個反射光學元件包括：一或多個反射鏡，其等選擇性地透射光之一或多個選定波長。
8. 如請求項4之系統，其中該一或多個反射光學元件包括：一或多個反射鏡，其等選擇性地吸收光之一或多個選定波長。
9. 如請求項4之系統，其中該一或多個透射光學元件包括：一或多個透鏡。
10. 如請求項1之系統，其中該一或多個光學元件包括：一第一組光學元件，其與該泵光束第一次穿過該電漿相關聯；及一額外組光學元件，其與該泵光束再次穿過該電漿相關聯，其中該第一組光學元件及該額外組光學元件經配置使得該泵光束之該額外通路之照明橫穿該第一組光學元件之一或多個部分之間之一區域。
11. 如請求項1之系統，其中該一或多個光學元件經組態以藉由控制該泵光束之各通路之各焦點之一位置來控制該電漿之一形狀。
12. 如請求項11之系統，其中該一或多個光學元件經配置使得該泵光束之各通路之焦點實質上重疊而形成一光點。
13. 如請求項11之系統，其中該一或多個光學元件經配置以使該泵光束之一第一通路之一焦點相對於該泵光束之至少一額外通路之 一焦點位移而形成一伸長電漿。
14. 如請求項1之系統，其中該一或多個光學元件包括：至少一回向反射器總成。
15. 如請求項1之系統，其中該一或多個光學元件包括：至少一諧振器總成。
16. 如請求項1之系統，其進一步包括：一或多個波前感測器，其等經配置以量測在該泵光束一或多次穿過該氣體之該部分期間引起之像差。
17. 如請求項16之系統，其中該一或多個光學元件包括：一自適應光學元件，其對該一或多個波前感測器作出回應。
18. 如請求項1之系統，其中該一或多個光學元件進一步經組態以收集由該電漿發射之寬頻輻射之至少一部分且將該至少一部分導引回至該電漿。
19. 如請求項1之系統，其進一步包括：一或多個集光元件，其等經組態以將由該電漿發射之寬頻輻射之至少一部分導引至一或多個下游光學元件。
20. 如請求項19之系統，其中該一或多個集光元件經組態以收集由該電漿發射之寬頻輻射之至少一部分且將該至少一部分導引回至該電漿。
21. 如請求項1之系統，其中由該電漿發射之該寬頻輻射包含以下之至少一者：極紫外線輻射、真空紫外線輻射、深紫外線輻射、紫外線輻射或可見光輻射。
22. 如請求項1之系統，其中該氣體容納元件包括：一電漿泡，其用於容納該氣體。
23. 如請求項1之系統，其中該氣體容納元件包括：一電漿胞，其用於容納該氣體。
24. 如請求項1之系統，其中該氣體容納元件包括：一腔室，其用於容納該氣體。
25. 如請求項1之系統，其中該泵源包括：一或多個雷射。
26. 如請求項25之系統，其中該一或多個雷射包括：一或多個紅外線雷射、一或多個可見光雷射或一或多個紫外線雷射之至少一者。
27. 如請求項25之系統，其中該一或多個雷射包括：一二極體雷射、一盤形雷射或一光纖雷射之至少一者。
28. 如請求項25之系統，其中該一或多個雷射包括：一窄頻雷射或一寬頻雷射之至少一者。
29. 如請求項25之系統，其中該一或多個雷射經組態以在一連續波(CW)模式、一脈衝模式或一調變模式之至少一者中操作。
30. 如請求項1之系統，其中該氣體包括：一惰性氣體、一非惰性氣體及兩種或兩種以上氣體之一混合物之至少一者。
31. 一種用於產生光之系統，其包括：泵源，其經組態以產生一泵光束；一氣體容納結構，其用於容納一氣體；及一光學總成，其中該光學子系統包含經組態以執行該泵光束一或多次穿過該氣體之一部分來支持一發射寬頻光之電漿的一或多個光學元件；及一集光總成，其包含一或多個集光器件，其中該一或多個集光器件經組態以將由該電漿發射之寬頻輻射之至少一部分導引至一或多個下游光學元件，其中該一或多個集光元件經組態以收集由該電漿發射之寬頻輻射之至少一部分且將該至少一部分 導引回至該電漿，其中該一或多個光學元件經配置使得在該泵光束隨後穿過該電漿期間之一數值孔徑低於在該泵光束第一次穿過電漿期間之一數值孔徑，以在該泵光束連續穿過該電漿期間抵銷該泵之吸收及產生該隨後穿過之一強度分佈，其與該第一次穿過之一強度分佈相同。
32. 如請求項31之系統，其中該集光總成進一步經組態以組合該電漿之兩個或兩個以上影像。
33. 如請求項32之系統，其中該集光總成進一步經組態以組合該電漿之兩個或兩個以上影像，使得該寬頻輻射之一輸出部分具有大於該電漿之一單一影像之一亮度的一亮度。
34. 一種用於產生光之系統，其包括：一照明源，其經組態以產生一泵光束；一反射器總成，其經組態以容納一氣體，其中該反射器總成包含用於自該照明源接收該泵光束之一或多個入口孔隙，其中該泵光束支持該氣體之一部分內之一電漿，其中該電漿發射寬頻輻射，其中該反射器總成之一內表面經組態以收集由該電漿發射之該寬頻輻射之至少一部分且將所收集之該寬頻輻射導引回至該電漿，其中該一或多個入口孔隙經配置使得在該泵光束隨後穿過該電漿期間之一數值孔徑低於在該泵光束第一次穿過電漿期間之一數值孔徑，以在該泵光束連續穿過該電漿期間抵銷該泵之吸收及產生該隨後穿過之一強度分佈，其與該第一次穿過之一強度分佈相同。
35. 如請求項34之系統，其中該反射器總成進一步經組態以組合該電漿之兩個或兩個以上影像。
36. 如請求項35之系統，其中該反射器總成進一步經組態以組合該電漿之兩個或兩個以上影像，使得該寬頻輻射之一輸出部分具 有大於該電漿之一單一影像之一亮度的一亮度。
37. 如請求項34之系統，其中該反射器總成經配置以收集透射穿過該氣體之該部分的該泵光束之一未吸收部分且將所收集之該泵光束之該未吸收部分導引[回]至該氣體之該部分中。
38. 如請求項34之系統，其中該反射器總成包括：一橢圓體反射器總成。
39. 如請求項38之系統，其中該橢圓體反射器總成之一內表面經組態以將該寬頻輻射之一部分聚焦至該橢圓體反射器總成之一或多個焦點。
40. 如請求項38之系統，其中該電漿形成於該橢圓體反射器總成之一單一焦點處。
41. 如請求項38之系統，其中一第一電漿形成於該橢圓體反射器總成之一第一焦點處且一第二電漿形成於該橢圓體反射器總成之一第二焦點處。
42. 如請求項38之系統，其中該橢圓體反射器總成包括：一部分橢圓體反射器總成。
43. 如請求項34之系統，其中該反射器包括：一多組件反射器總成。
44. 如請求項34之系統，其中該反射器總成之該一或多個入口孔隙包含：複數個入口孔隙，其等用於自複數個照明源接收泵光束。
45. 如請求項34之系統，其中該反射器總成之該一或多個入口孔隙包括：一或多個窗，其等由藍寶石、熔融矽石、結晶石英、氟化鎂、氟化鈣或氟化鋰之至少一者形成。
46. 如請求項34之系統，其中該反射器總成包含用於使該寬頻輻射 之至少一部分自該反射器總成之一內部容積傳至一或多個下游光學元件之一或多個出口孔隙。
47. 如請求項46之系統，其中該反射器總成之該一或多個出口孔隙包括：一或多個窗，其等由藍寶石、熔融矽石、結晶石英、氟化鎂、氟化鈣、氟化鋰之至少一者形成。
48. 如請求項34之系統，其進一步包括：一氣體再循環總成。
49. 如請求項48之系統，其中該氣體再循環總成包含：一氣體輸入口；及一氣體輸出口，其用於使該氣體經由該氣體再循環總成來流動通過該反射器總成之一內部容積。
50. 如請求項34之系統，其中該反射器總成包含：一或多個電饋通。
51. 如請求項34之系統，其中該照明源包括：一或多個雷射。
52. 如請求項51之系統，其中該一或多個雷射包括：一或多個紅外線雷射、一或多個可見光雷射或一或多個紫外線雷射之至少一者。
53. 如請求項51之系統，其中該一或多個雷射包括：一二極體雷射、一盤形雷射或一光纖雷射之至少一者。
54. 如請求項51之系統，其中該一或多個雷射包括：一窄頻雷射或一寬頻雷射之至少一者。
55. 如請求項51之系統，其中該一或多個雷射經組態以在一連續波(CW)模式、一脈衝模式或一調變模式之至少一者中操作。
56. 如請求項34之系統，其中該氣體包括： 一惰性氣體、一非惰性氣體及兩種或兩種以上氣體之一混合物之至少一者。
57. 一種用於產生光之系統，其包括：一泵源，其經組態以產生一泵光束；一氣體容納結構，其用於容納一氣體；及一多通光學總成，其中該多通光學總成包含經組態以執行該泵光束複數次穿過該氣體之一部分來支持一發射寬頻光之電漿的一或多個光學元件，其中該一或多個光學元件經配置以收集透射穿過該電漿之該泵光束之一未吸收部分且將所收集之該泵光束之該未吸收部分導引回至該氣體之該部分中，其中該一或多個光學元件經配置成一光學穿透組態，其中該多通光學總成之一較高次通路之一或多個光學元件經配置以自該多通光學總成之一較低次通路之兩個或更多個光學元件之間的該較高次通路導引該泵光束，其中該一或多個光學元件經配置以產生一隨後穿過之一強度分佈，其與第一次穿過之一強度分佈相同。

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