[发明专利]极紫外光产生的方法和激光等离子体极紫外光源的装置

说明书

本发明涉及极紫外光产生的方法以及激光等离子体极紫外光源的装置，极紫外光产生的方法包括步骤：液滴驱动处理、信号检测处理以及位置处理。将激光脉冲信号转化为驱动信号，扰动液体，产生液滴，检测所述液滴的极紫外辐射强度，通过计算获取所述激光脉冲的位置及所述液滴的位置信息，调节所述激光脉冲的位置，使所述激光脉冲聚焦于所述液滴上，产生极紫外光。采用本发明所述的极紫外光产生的方法以及激光等离子体极紫外光源的装置，可以不需要增加同步控制装置，在高频下实现激光脉冲与液滴的精确同步，而且通过调节激光脉冲的位置，实现精确打靶，极大提高了等离子体极紫外光源的转换效率，其次所述方法和装置都简便易操作。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，特别是涉及极紫外光产生的方法和激光等离子体极紫外光源的装置。

背景技术

随着半导体技术的发展，光刻技术越来越受到人们的重视。但是随着半导体芯片集成度越来越高，要求曝光波长越来越短，用于光刻的光源从最早的可见光波段436纳米和紫外波段365纳米，到后来的深紫外波段248纳米和193纳米，又经过浸润式技术，将特征尺寸减小到了22纳米，而到目前为止，13.5纳米的极紫外光源被认为是下一代最具潜力的光刻光源。产生13.5纳米的极紫外光的方法有：同步辐射源技术、放电等离子体技术和激光等离子体技术。而由于同步辐射原技术的复杂性、不稳定性和放电等离子体技术的热效应，导致前两种方案存在很大的缺陷，严重阻碍了其发展；相对而言，激光等离子体技术由于其自身装置简便、稳定性好、输出功率高等优势，成为产生极紫外光源的最佳技术手段。目前公开激光等离子体技术，需要先探测液滴后再通过同步技术控制激光器发出激光脉冲实现打靶，在高频下很难实现激光脉冲与液滴同步，使大部分激光能量被损耗，同时装置复杂，操作不易，极紫外光源的转换效率非常低。

因此，使用激光等离子体技术作为极紫外光源，如何在高频下实现激光脉冲与液滴精确同步，以及提高等离子体极紫外光源的转换效率，已成为此领域中亟待解决的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，本发明提供了一种能在高频下实现激光脉冲与液滴精确同步，以及提高等离子体极紫外光源的转换效率的极紫外光产生的方法以及激光等离子体极紫外光源的装置。

一种极紫外光产生的方法，包括如下步骤：

液滴驱动处理：将激光脉冲信号转化为驱动信号，扰动液体，产生液滴；

信号检测处理：检测所述液滴的极紫外辐射强度；

位置处理：通过计算获取所述激光脉冲的位置及所述液滴的位置信息，调节所述激光脉冲的位置，使所述激光脉冲聚焦于所述液滴上，产生极紫外光。

在其中一个实施例中，在所述位置处理中，通过所述激光脉冲在三维方向上平移，使所述激光脉冲聚焦于所述液滴上。

一种激光等离子体极紫外光源的装置，包括：

液滴驱动组件：用于将激光脉冲信号转化为驱动信号，扰动液体，产生液滴；

信号检测器：用于检测所述液滴的极紫外辐射强度；

激光器，用于产生激光脉冲及激光脉冲信号；以及

位置处理组件：连接所述液滴驱动组件以及所述信号检测器，用于接收所述电信号并通过计算获取所述激光脉冲的位置及所述液滴的位置信息，调节所述激光脉冲的位置，使激光脉冲聚焦于液滴上，产生极紫外光。

在其中一个实施例中，所述信号检测器包括极紫外能量计，所述极紫外能量计用于检测所述液滴的极紫外辐射强度。

在其中一个实施例中，所述液滴驱动组件包括压电陶瓷驱动器、压电陶瓷以及液滴靶发生器，所述压电陶瓷的一端连接所述压电陶瓷驱动器，另一端连接所述液滴靶发生器，所述压电陶瓷驱动器连接于所述激光器。