激光系统技术方案

一种激光系统，包含：激光源、激光放大器及剩余增益监测器。激光源可操作以提供激光光束。激光放大器包含输入埠及输出埠，且可操作以放大激光光束，激光光束沿主要光束路径从输入埠穿过激光放大器至输出埠。剩余增益监测器可操作以提供探测激光光束，探测激光光束沿探测光束路径从输出埠穿过激光放大器至输入埠，其中剩余增益监测器系根据探测激光光束来计算激光放大器的剩余增益。

【技术实现步骤摘要】
激光系统
本公开涉及一种激光系统，特别涉及一种可减少并监测剩余增益的激光系统。
技术介绍
电子产业已经历不断成长的更小且更快电子装置的需求，电子装置同时要能够支援更多愈加复杂且精密的功能。因此，在半导体产业中持续有制造低成本、高性能且低功率的集成电路的趋势。至此，通过缩小半导体集成电路的尺寸(例如最小部件尺寸)，这些目标已达成了很大的部分，藉此改善了生产效率并降低相关成本。然而，缩小尺寸也引进更加复杂的半导体制造程序。因此，为实现半导体集成电路及装置中的持续进步，需要在半导体制造程序及技术上有相似的进步。举例而言，半导体光刻工艺可使用光刻模板(例如光掩模(photomask或reticle))，以光学地将图案转移至基底上。此工艺可通过将辐射源经过中间的光掩模投射在具有感光材料(例如光致抗蚀剂)涂层的基底上来完成。可通过此光刻工艺所显影的最小部件尺寸受限于所投射的辐射源的波长。有鉴于此，引进了极紫外光(EUV)光源及光刻工艺。此外，极紫外光光刻工艺不需要应用多重显影技术即可达到最小部件尺寸，而可节省制造成本。然而，在极紫外光产生系统中产生极紫外光(或辐射)可说是能源密集且难以控制的工艺。仅作为一范例，制造出极紫外光的方法包含利用激光系统产生激光光束来照射材料，进而辐射出极紫外光。在放大激光光束之后，激光系统可能还具有剩余能量余留在本身的增益介质中。当激光光束的一部分沿激光光束路径反射并返回至增益介质中时，此剩余能量可能会对激光系统造成伤害。逆向反射的激光光束从增益介质接收剩余增益并放大。此放大的反射激光光束可能产生额外的热能，需要进行散热否则可能使得能量位准太强，而导致激光系统中的光学构件损坏。此外，剩余增益可能会引起连锁放大器中的自激光效应，影响顺向激光脉冲的时间域效能。当激光脉冲冲击靶材材料时，可能更进一步影响靶材材料的形成，进而使极紫外光的产生恶化。因此，业界对于能够在激光系统中准确监测剩余增益及/或减少剩余增益的工具及技术有很大的关注。
技术实现思路
本公开实施例提供一种系统，包含：激光源、激光放大器及剩余增益监测器。激光源可提供激光光束。激光放大器包含输入埠及输出埠，且可放大激光光束，激光光束沿主要光束路径从输入埠通过激光放大器至输出埠。剩余增益监测器可提供探测激光光束，探测激光光束沿探测光束路径从输出埠通过激光放大器至输入埠，并返回剩余增益监测器，其中剩余增益监测器系根据探测激光光束来计算激光放大器的剩余增益。本公开实施例提供一种系统，包含：激光源、极紫外光槽、第一增益介质、第二增益介质、第一剩余增益监测模块、第二剩余增益监测模块以及控制模块。激光源产生激光脉冲，激光脉冲沿激光路径前进。极紫外光槽接收激光脉冲以产生极紫外光，并反射激光脉冲的一部分作为反射激光脉冲。第一增益介质沿激光路径位于激光源与极紫外光槽之间。第二增益介质沿激光路径位于第一增益介质与极紫外光槽之间，其中反射激光脉冲沿激光路径通过第二增益介质及第一增益介质。第一剩余增益监测模块产生第一探测激光脉冲，第一探测激光脉冲沿第一探测路径经过第一增益介质，第一剩余增益监测模块根据第一探测激光脉冲产生第一剩余增益资料。第二剩余增益监测模块产生第二探测激光脉冲，第二探测激光脉冲沿第二探测路径经过第二增益介质，第二剩余增益监测模块根据第二探测激光脉冲产生第二剩余增益资料。控制模块耦接至第一及第二剩余增益监测模块，以接收第一及第二剩余增益资料，并据此调整第一及第二增益介质的参数。本公开实施例提供一种方法，包含：在激光源中产生激光光束；激光光束沿主要光束路径通过激光放大器，以放大激光光束，激光光束从激光放大器的终端离开激光放大器；在剩余增益监测器中产生探测激光光束；探测激光光束沿探测光束路径通过激光放大器，以放大探测激光光束，探测激光光束从激光放大器的终端离开激光放大器；以及根据探测激光光束放大之前及之后的强度来计算激光放大器的剩余增益。附图说明根据以下的详细说明并配合所附附图以更加了解本公开实施例的概念。应注意的是，根据本产业的标准惯例，附图中的各种部件未必按照比例绘制。事实上，可能任意地放大或缩小各种部件的尺寸，以做清楚的说明。图1是根据本公开一些实施例的包含示范激光系统及示范极紫外光槽的极紫外光(也称作极紫外光辐射)光源系统的示意图。图2A、图2B及图2C是根据本公开一些实施例的极紫外光光源系统，包含激光光束碰撞液滴并产生极紫外光及反射激光光束的示范示意图。图3A、图3B及图3C绘示根据本公开一些实施例的具有用以监测剩余增益的量测装置的激光系统。图4A、图4B、图4C、图4D、图4E及图4F绘示根据本公开一些实施例的具有多次通过式放大器构造的激光放大器。图5是根据本公开一些实施例的光刻系统的示意图。图6是根据本公开一些实施例的进行剩余增益监测的方法的流程图。附图标记说明：100～极紫外光产生系统；110～极紫外光光刻系统；112～激光系统；114～激光光束；114’～反射激光光束；116～极紫外光槽；118～主震荡器(种子激光源)；120～激光放大器(功率放大器)；122～光束传输及聚焦系统；124～液滴产生器(靶材产生器)；126～靶材捕捉器；128～液滴(靶材)；130～收集器；132～孔隙；134～照射区；136～焦点区(中间焦点区)；138～极紫外光；150～增益介质；152～输入埠；154～输出埠；160～剩余增益监测器；162～发射器；164～接收器；166～探测激光光束；168～反射器；170～控制模块；172～连接线；174～控制信号线；180～光束成形光学元件；183～探测光束延迟线；410、410’～偏振分光器；412、412’～逆向反射器；420～偏振元件；500～光刻系统；502～照射源；504～照射器；506～光掩模平台；508～光掩模；510～投射光学元件；512～瞳孔相位调变器；514～投射瞳孔平面；516～半导体基底；518～基底平台；600～方法；602、604、606、608、610、612～操作；A、B、C、D、E、F、G～增益介质片段；M～主脉冲；P～区域；T～时间杂讯；w1、w1’、w2～宽度。具体实施方式以下的公开内容提供许多不同的实施例或范例以实施本公开实施例的不同部件。以下叙述构件及配置的特定范例，以简化本公开实施例的说明。当然，这些特定的范例仅为示范并非用以限定本公开实施例。例如，在以下的叙述中提及第一部件形成于第二部件上或上方，即表示其可包含第一部件与第二部件是直接接触的实施例，亦可包含有附加部件形成于第一部件与第二部件之间，而使第一部件与第二部件可能未直接接触的实施例。另外，在以下的公开内容的不同范例中可能重复使用相同的参考符号及/或标记。这些重复系为了简化与清晰的目的，并非用以指定所讨论的不同实施例及/或结构之间的关系。此外，在此可使用与空间相关用词。例如「底下」、「下方」、「较低的」、「上方」、「较高的」及类似的用词，以便于描述附图中绘示的一个元件或部件与另一个(些)元件或部件之间的关系。除了在附图中绘示的方位外，这些空间相关用词意欲包含使用中或操作中的装置的不同方位。装置可能被转向不同方位(旋转90度或其他方位)，且在此使用的空间相关词也可依此做同样的解释。另外，在通篇本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光系统，包括：一激光源，可提供一激光光束；一激光放大器，包括一输入埠及一输出埠，且可放大该激光光束，该激光光束沿一主要光束路径从该输入埠通过该激光放大器至该输出埠；以及一剩余增益监测器，可提供一探测激光光束，该探测激光光束沿一探测光束路径从该输出埠通过该激光放大器至该输入埠，并返回该剩余增益监测器，其中该剩余增益监测器可利用该探测激光光束计算该激光放大器的剩余增益。

【技术特征摘要】
2017.04.28 US 62/491,806;2018.04.05 US 15/946,3161.一种激光系统，包括：一激光源，可提供一激光光束；一激光放大器，包括一输入埠及一输出埠，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊霖，叶人豪，张汉龙，傅中其，刘柏村，陈立锐，郑博中，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71