准分子激光器的可见光引导装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种准分子激光器的可见光引导装置，所述准分子激光器包含MO腔、PA腔和PA腔光路转置单元，PA腔光路转置单元用于引导MO腔输出的种子光传输，使种子光进入PA腔进行放大，同时透射来自PA腔的输出激光。所述可见光引导装置包括可见光激光器和可见光光路转置单元，其中，所述可见光激光器用于产生可见光波段的激光，所述可见光光路转置单元用于将所述可见光激光器产生的可见光波段的激光引导至与所述来自PA腔的激光共轴输出。本实用新型专利技术能基于可见光光路为参考，完成后续光学组件与准分子激光器之间的有效对准，提高对准精度及有效避免对操作人员危害大等不利影响。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于激光器
，具体涉及准分子激光器的可见光引导装置。
技术介绍
准分子激光器是目前大规模集成电路芯片制造业所采用的主流曝光光源。193nm高能量、窄线宽准分子激光器是生产线上广泛采用的光刻用准分子激光器。图1为光刻用193nm准分子激光器基本结构示意图，主要包含种子腔(MO腔)、放大腔(PA腔)、线宽压窄单元1(LNM)、输出耦合镜2(OC)、MO腔在线检测单元3(LAM)、MO腔光路转置单元4、PA腔光路转置单元5、PA腔光路反转单元6、PA腔在线检测单元7(BAM)、脉冲展宽单元8(OPus)等组成。MO腔与PA腔在空间上垂直摆放。LNM用于对MO腔原始光谱宽度进行压窄，LNM、OC与MO腔共同组成MO谐振腔，实现窄线宽种子激光输出；4-MO腔光路转置单元、5-PA腔光路转置单元、6-PA腔光路反转单元组成光路传输模块，共同引导MO腔种子光两次通过PA腔进行双程能量放大；LAM和BAM作为在线检测模块实时监测显示激光器能量、波长、光谱等参数；OPus用于对PA腔输出激光进行脉冲宽度展宽，降低激光峰值功率密度，提高后续光学元件的使用寿命。准分子激光器输出激光后续还需经一系列光路变换系统后用于光刻物镜投影成像。193nm属于深紫外波段，非可见光，肉眼不可见。因此基于193nm准分子激光器输出的193nm激光来完成后续光路变换系统等一系列光学组件与准分子激光器之间的对准过程，会存在一定困难，难于分辨，不利于观察后续光学组件与准分子激光器是否实现有效的高精度对准。同时
193nm激光会造成接触物的冷灼伤，造成烧蚀效果，所以对操作人员人身安全存在一定危险性。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本技术在准分子激光器光路传输模块PA腔光路转置单元中引入可见光引导功能，通过可见光引导装置将633nm红光调整到与激光器输出的193nm激光共心共轴传输。利用633nm红光完成后续光路系统或光学元件与准分子激光器之间的有效校准，对准操作过程简单，对准精度高，同时避免了采用193nm激光对准而存在着不易获得高精度对准、人身安全危害大等弊端。(二)技术方案本技术提出一种用于准分子激光器的可见光引导装置，所述准分子激光器包含MO腔、PA腔和PA腔光路转置单元，PA腔光路转置单元用于引导MO腔输出的种子光传输，使种子光进入PA腔进行放大，同时透射来自PA腔的输出激光，所述可见光引导装置包括可见光激光器和可见光光路转置单元，所述可见光激光器用于产生可见光波段的激光；所述可见光光路转置单元用于将所述可见光激光器产生的可见光波段的激光引导至与所述来自PA腔的激光共轴输出。根据本技术的一种具体实施方式，所述PA腔光路转置单元包括PA腔输出镜；所述可见光光路转置单元包括反射镜组，所述反射镜组对于所述可见光激光器产生的可见光具有高反射率，用于将所述可见光激光器产生的可见光引导至PA腔输出镜的反射输出面；所述PA腔输出镜透射来自PA腔的输出激光，同时反射来自反射镜组的可见光，所述透射的输出激光和反射的可见光共轴输出。根据本技术的一种具体实施方式，所述PA腔光路转置单元和可见光光路转置单元还共用一个狭缝，输出激光和可见光均通过该狭缝输出。根据本技术的一种具体实施方式，所述狭缝为两个小孔光阑。根据本技术的一种具体实施方式，所述PA腔输出镜为采用CaF2基底制成。根据本技术的一种具体实施方式，所述反射镜组包括三个45°入射高反射镜。根据本技术的一种具体实施方式，所述三个45°入射高反射镜为第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜，第一反射镜在PA腔光路转置单元的外部，第二反射镜和第三反射镜在PA腔光路转置单元的内部。根据本技术的一种具体实施方式，第二反射镜和第三反射镜为可调谐元件。根据本技术的一种具体实施方式，所述PA腔光路转置具有定位装置，用于定位输出激光与可见光使之保持共轴。根据本技术的一种具体实施方式，所述可见光激光器为He-Ne激光器。(三)有益效果本技术中在准分子激光器光路传输模块PA腔光路转置单元中增加可见光引导装置，通过可见光引导装置实现633nm可见红光与193nm准分子激光共心共轴传输。PA腔光路转置单元后续的光学组件均可以基于633nm红光光路为参考，完成与准分子激光器之间的有效对准，实现模块之间的级联对接，对准操作过程简单，对准精度高，同时有效避免了采用准分子激光器发出的193nm激光来进行对准，所带来的不易获得高精度对准、对操作人员人身安全危害大等不利影响。附图说明图1为现有的光刻用193nm准分子激光器基本结构示意图。图2为可见光引导装置应用于准分子激光器光路传输模块PA腔光路转置单元中的结构示意图。图3为调整633nm引导红光与193nm激光共心共轴传输的步骤。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术作进一步的详细说明。如前所述准分子激光器包含种子腔(MO腔)、放大腔(PA腔)、线宽压窄单元(LNM)1、输出耦合镜(OC)2、MO腔在线检测单元(LAM)3、MO腔光路转置单元4、PA腔光路转置单元5、PA腔光路反转单元6、PA腔在线检测单元(BAM)7、脉冲展宽单元(OPus)8等。PA腔光路转置单元5一方面用于引导MO腔输出的种子光传输，使种子光进入PA腔进行放大，另一方面用于透射来自PA腔的输出激光。本技术的可见光引导装置包括可见光激光器和可见光光路转置单元，可见光激光器用于产生可见光波段的激光。本技术提出在PA腔光路转置单元5中并入可见光光路转置单元，可见光光路转置单元用于将所述可见光激光器产生的可见光波段的激光引导至与所述来自PA腔的激光共轴输出，以辅助后续光学变换系统等一系列光学组件与准分子激光器之间的有效对准。本技术的可见光光路转置单元包括反射镜组。反射镜组对于所述可见光激光器产生的可见光具有高反射率，用于将所述可见光激光器产生的可见光引导至PA腔输出镜的出光面。所述PA腔输出镜透射来自PA腔的输出激光，同时反射来自反射镜组的可见光。PA腔输出镜的透射光和反射光共轴输出。例如，在具体实施时，准分子激光器为193nm波段，可见光激光器是633nm的He-Ne激光器，反射镜组的各反射镜均为633nm波段45°角入射高反射镜。PA腔光路转置单元和可见光光路转置单元还共用一个狭缝，狭缝由两个小孔光阑组成。PA腔输出镜的出射面同时镀0°入射193nm减反膜以及45°入射633nm部分反射膜。图2为本技术的一个实施例的可见光引导装置与准分子激光器的PA腔光路转置单元中进行集成的光路结构示意图。PA腔光路转置单元为193nm光路转置单元，其与633nm可见光光路转置单元共用部分光路。图中光学元件101、102、103为193nm波段45°角入射高反射镜，引导MO腔输出的193nm种子光传输，使种子光按照特定角度进入PA腔进行放大。PA腔光路转置单元采用101、102、103三面(奇数面)高反射镜引导光路，可以保证在传输过程中保持MO腔输出的矩形光斑形状不变，同时降低光路调整难度，提高光路微调精度，使入射到PA腔的种子光与放电腔电极
中心轴线的夹角本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种准分子激光器的可见光引导装置，所述准分子激光器包含MO腔、PA腔、线宽压窄单元、输出耦合镜和PA腔光路转置单元，PA腔光路转置单元用于引导MO腔输出的种子光传输，使种子光进入PA腔进行放大，同时透射来自PA腔的输出激光，其特征在于，所述可见光引导装置包括可见光激光器和可见光光路转置单元，其中，所述可见光激光器用于产生可见光波段的激光；所述可见光光路转置单元用于将所述可见光激光器产生的可见光波段的激光引导至与所述准分子激光共轴输出。

【技术特征摘要】
1.一种准分子激光器的可见光引导装置，所述准分子激光器包含MO腔、PA腔、线宽压窄单元、输出耦合镜和PA腔光路转置单元，PA腔光路转置单元用于引导MO腔输出的种子光传输，使种子光进入PA腔进行放大，同时透射来自PA腔的输出激光，其特征在于，所述可见光引导装置包括可见光激光器和可见光光路转置单元，其中，所述可见光激光器用于产生可见光波段的激光；所述可见光光路转置单元用于将所述可见光激光器产生的可见光波段的激光引导至与所述准分子激光共轴输出。2.如权利要求1所述的准分子激光器的可见光引导装置，其特征在于，所述PA腔光路转置单元包括PA腔输出镜；所述可见光光路转置单元包括反射镜组，所述反射镜组对于所述可见光激光器产生的可见光具有高反射率，用于将所述可见光激光器产生的可见光引导至PA腔输出镜的反射输出面；所述PA腔输出镜透射来自PA腔的输出激光，同时反射来自反射镜组的可见光，所述透射的输出激光和反射的可见光共轴输出。3.如权利要求2所述的准分子激光器的可见光引导装置，其特征在于，所述PA腔光路转置单元和可见光光路转置单...

【专利技术属性】
技术研发人员：李慧，赵江山，周翊，宋兴亮，范元媛，沙鹏飞，蔡茜玮，王倩，鲍洋，张立佳，
申请(专利权)人：中国科学院光电研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11