[发明专利]能够实时获得极紫外光辐射特性的极紫外光探测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种极紫外光探测系统。

背景技术

毛细管放电EUV光刻光源是指采用Xe介质，在毛细管放电Z箍缩机制获得13.5nm(2％带宽)辐射光输出，13.5nm(2％带宽)波长的辐射光能够实现22nm甚至更小的光刻线。在毛细管放电过程中，高电压会使毛细管内沿着内表壁形成一层Xe等离子体壳层，主脉冲放电时通过等离子体的强电流，受自身磁场作用，产生强大的洛仑兹力，使等离子体沿径向箍缩(称之为Z箍缩)。在等离子体压缩的过程中，等离子体同时受到排斥力、欧姆加热，使得等离子体温度升高，碰撞Xe离子产生更高价态的Xe离子，等离子体压缩到半径最小时～300μm，此时将会实现EUV辐射光输出。等离子体压缩到最小半径时毛细管内的等离子体是一个很细的等离子体柱，将这个等离子体柱中的每一个微小段均可视为一个点光源，这个点光源将向四周4π立体角范围内均匀的辐射EUV辐射光，毛细管放电形成的EUV辐射光，经过后续的极紫外光学收集系统，成像在中间焦点(IF)点，从而实现IF点一定功率的13.5nm(2％带宽)辐射光输出。

毛细管放电过程中等离子体变化是一个动态的过程，实际工作时需要对其状态特别是Xe¹⁰⁺离子产生13.5nm辐射光输出的动态特性有良好的了解。实际工作时可以通过测量13.5nm或其他波段范围内辐射光强随放电电流的变化特性推导放电时等离子体变化特性，从而改善放电条件，获得更高功率的13.5nm辐射光输出。常规实验中采用的是谱仪测量Xe气放电辐射光谱，典型的Xe气放电毛细管放电极紫外辐射光谱如图2所示；测量结果是整个放电过程的积分效果，这使得对等离子体状态研究变得比较困难，难以实时探测极紫外光辐射特性。

发明内容

本发明是为了解决现有的装置难以实时探测极紫外光辐射特性的问题，从而提供一种能够实时获得极紫外光辐射特性的极紫外光探测系统。

能够实时获得极紫外光辐射特性的极紫外光探测系统，它包括毛细管，它还包括反射镜、滤光片、光电二极管和示波器，毛细管输出的辐射光入射至反射镜，经反射镜反射至滤光片，经滤光片滤光后入射至光电二极管的光输入端；

示波器用于采集光电二极管的电信号并生成所述电信号的波形；示波器还用于检测并获得毛细管的放电电流的波形；示波器还用于检测并获得毛细管的放电电压的波形；

光电二极管的电信号波形与毛细管的放电电流波形和放电电压波形之间形成时间关系波形，分析所述时间关系波形获得极紫外光辐射特性。

反射镜的非反射面与水平面的夹角为45度。反射镜为Mo/Si反射镜或Mo/Be反射镜。光电二极管为快响应光电二极管。

有益效果：本发明通过对特定波段辐射光具有选择性的反射镜和快响应光电二极管相结合的方式，能够实时探测极紫外辐射光动态特性；并且，本发明还能够通过标定极紫外探测器中反射镜反射率、滤光片透过率、光电二极管效应效率，测量响应波段辐射光单脉冲能量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；图2是典型的Xe气放电毛细管放电极紫外辐射光谱；图3是本发明的在具体使用中的结构示意图；图4是图3的A-A向剖视图；图5是图3的B-B向剖视图；图6是图3的C-C向剖视图。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1说明本具体实施方式，能够实时获得极紫外光辐射特性的极紫外光探测系统，它包括毛细管1，它还包括反射镜2、滤光片3、光电二极管4和示波器5，毛细管1输出的辐射光入射至反射镜2，经反射镜2反射至滤光片3，经滤光片3滤光后入射至光电二极管4的光输入端；

示波器5用于采集光电二极管4的电信号并生成所述电信号的波形；示波器5还用于检测并获得毛细管1的放电电流的波形；示波器5还用于检测并获得毛细管1的放电电压的波形；

光电二极管4的电信号波形与毛细管1的放电电流波形和放电电压波形之间形成时间关系波形，分析所述时间关系波形获得极紫外光辐射特性。

本发明具有如下优点：1、结构简单，安装方便；2、实际使用时可以根据需要将放射镜安装位置安装Mo/Si多层镜或Mo/Be多层镜，从而与快响应光电二极管相结合探测13.5nm(2％带宽)或11.0nm(2％带宽)辐射光动态特性；3、可根据实际需要选择不同透过率的滤光片，提高光电二极管使用寿命和响应效率；4、标定极紫外探测器中反射镜反射率、滤光片透过率、光电二极管效应效率后，极紫外探测器可以测量响应波段辐射光单脉冲能量。