[发明专利]辐射源和用于将发射的辐射反馈到激光源的装置

说明书

自由电子激光器(35)包括用于反馈发射的照明辐射(5)的反馈装置(36)。

本专利申请要求德国专利申请DE 10 2018 212 224.5的优先权，其内容通过引用并入本文。

本发明涉及具有用于将发射的辐射反馈到激光源的装置的辐射源，并且涉及该类型的装置。此外，本发明涉及用于操作自由电子激光器的方法。最后，本发明涉及用于计量系统或投射曝光设备的照明系统，以及微光刻投射曝光系统和计量系统。此外，本发明涉及用于制造微结构或纳米结构部件的方法以及对应的部件。

作为示例，自由电子激光器(FEL)适合作为EUV投射曝光设备的辐射源。这样的FEL通常具有非常大的尺寸。此外，在处理使用的电子束期间可能释放出放射性。

因此，本发明的目的是改进用于投射曝光设备的辐射源。

该目的通过用于将发射的辐射反馈到激光源的装置以及具有该类型的装置的辐射源来实现。

本发明的核心在于从束路径耦合出发射的辐射的一部分，并且将所耦合出的辐射的至少一部分再次耦合到激光源中。

发射的辐射特别地可以用作照明辐射，特别地用于投射曝光设备。在下文中还使用术语照明辐射来代替术语辐射或电磁辐射。这不应该被理解为是限制的。在其他应用中也提供本发明的优点。

借助于用于从束路径中耦合出电磁辐射的光学部件以及用于将所耦合出的电磁辐射的至少一部分耦合(特别地用于将所谓的种子脉冲耦合)到激光源中(特别地到激光源的存储环中)的光学部件，可以很大程度上减少辐射源的尺寸。

电磁辐射特别地具有至多30nm的波长的辐射、特别是EUV辐射、特别地在5nm至30nm的波长范围内、例如13.5nm或6.8nm的辐射。特别地，包含用于操作微光刻投射曝光设备的照明辐射。

特别地，激光源是自由电子激光器。

衍射光学元件特别地用于从束路径耦合出电磁辐射。所述衍射光学元件可以布置在用于耦合出电磁辐射的部件上。

借助于所述装置，FEL可以配备有自播种的机构。优选地，用于将发射的电磁辐射反馈到激光源的装置实施为使得实现所耦合入的电磁辐射与激光源中生成的电磁辐射的模式匹配。特别地，再次实现种子脉冲到激光源中的模式匹配耦合。

根据本发明的一个方面，用于从束路径耦合出电磁辐射的至少一个光学部件和/或用于将电磁辐射耦合到激光源中的至少一个光学部件在各个情况下包括掠入射反射镜(GI反射镜)。

可以通过掠入射反射镜实现照明束的扩展。这可以用于减少光学部件上的热负载。

入射角(掠射角)优选地小于15°、特别地小于10°。例如，它可以是0.1rad＝5.7°。

用于从束路径耦合出电磁辐射的部件的反射镜优选地被超抛光。在使用的范围中，它对于大于1mm直到反射镜的自由孔径的空间波长具有至多10nm ms、优选地2.5nm ms(均方根)的积分图形误差，以及对于在10nm至1mm之间的空间频率具有至多1nm、优选地0.5nm rms的积分rms粗糙度。根据本发明的其他方面，用于耦合出电磁辐射的光学部件的反射镜布置在距离激光源的输出至少1m、特别地至少2m、特别地至少5m、特别地至少8m的距离处。距离为优选地至多30m、特别地至多20m、特别地至多12m。

用于反馈电磁辐射的装置的光学部件(其在用于耦合出电磁辐射的光学部件的下游)在朝前方向上距GI反射镜的距离为至少1m、特别地至少2m、特别地至少3m、特别地至少5m、特别地至少8m，但优选地至多30m、特别地至多20m、特别地至多12m。这首先可以影响耦合出的照明束的扩展，并且其次可以影响返回束与出射束之间的横向距离。