一种适用于激光器放电腔的钝化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种适用于激光器放电腔的钝化装置，包括：真空烘烤箱、显控单元、真空泵、气体供给单元、气体分析仪和卤素过滤器，待钝化的放电腔置于该真空烘烤箱中，使用该装置对放电腔钝化，能够定量评价钝化过程、避免放电腔材料放气对激光器性能造成的恶劣影响以及降低钝化成本。且结构简单，容易操作。

A passivation device for laser discharge cavity

【技术实现步骤摘要】
一种适用于激光器放电腔的钝化装置
本技术涉及激光器放电腔钝化
，更具体而言，涉及一种适用于准分子激光器放电腔的钝化装置。
技术介绍
准分子激光器的激光波长短,对于材料不产生热效应，因此在工业加工领域有着广泛的应用。尤其在高端光刻领域，同时具备高重频、窄线宽和大能量的特点的准分子激光器，已经成为目前半导体光刻领域占绝对主导地位的光源。目前，商用的主流准分子激光器为193nm的ArF准分子激光器和248nm的KrF准分子激光器。这两种激光器的工作气体中均含有一定比例约为0.1％的卤素气体F2，F2化学性质十分活泼，具有很强的氧化性，除全氟化合物外，可以与几乎所有有机物和无机物反应。准分子激光器的放电腔内壁与工作气体接触，放电腔金属材料含有的杂质主要是C、Si以及放电腔组装时残存的杂质气体主要是O2、H2O等均会与F2反应，造成F2消耗，当F2的含量低于正常含量时，准分子激光器的输出性能就会恶化，甚至造成准分子激光器无法正常工作。因此，为了使准分子激光器能够长时间稳定的工作，在激光器正常运转前，需要对放电腔内部进行充分的钝化处理。钝化的机理可用薄膜理论来解释，即认为钝化是由于放电腔内部金属与F2作用，在金属表面生成一种非常薄的、致密的、覆盖性能良好的、牢固地吸附在金属表面上的钝化膜，即金属氟化物薄膜。这层薄膜起着把金属与腐蚀介质F2完全隔开的作用，防止金属与腐蚀介质F2接触，从而使金属基本停止与腐蚀介质F2的反应形成钝态，从而到达降低F2消耗的作用。目前关于准分子激光器放电腔钝化相关的文章及专利非常少，多数资料也仅仅是关于钝化的定性介绍。而目前商用准分子激光器直接采用工作气体进行放电钝化，需要频繁的更换工作气体，其中F2及Ne气价格极其昂贵，因此会造成大量的经济损失，并且放电腔排气的真空度仅为约20kPa，无法保证激光器钝化充分及残留的气体杂质完全排除干净。此外一个致命的缺点是放电腔材料会不停的向放电腔内部释放杂质气体，从而持续污染放电腔，造成F2的消耗，从而影响激光器的输出性能。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种适用于激光器放电腔的钝化装置，以解决传统的钝化方法所造成的放电腔容易受污染，且钝化成本比较高的问题。本专利技术提供的钝化装置结构简单，容易实现且操作简单。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种适用于激光器放电腔的钝化装置，包括：真空烘烤箱，待钝化的放电腔置于所述真空烘烤箱中；显控单元，用于对所述真空烘烤箱和所述放电腔的温度及压力进行控制和显示；真空泵，用于对所述放电腔和所述真空烘烤箱进行抽真空；气体供给单元，用于向所述放电腔提供钝化气体。优选地，还包括：气体分析仪，用于对所述放电腔内和所述真空烘烤箱内的气体进行取样分析；与所述真空泵和所述气体分析仪连接的卤素过滤器，用于过滤除去废气中的卤素。优选地，所述显控单元包括真空烘烤箱温度控制单元和真空烘烤箱压力控制单元，所述真空烘烤箱温度控制单元和真空烘烤箱压力控制单元分别与真空烘烤箱连接。优选地，所述显控单元包括放电腔温度控制单元和放电腔压力控制单元，所述放电腔温度控制单元和放电腔压力控制单元分别与放电腔连接。优选地，所述真空烘烤箱的恒温烘烤温度范围为20-200℃。优选地，所述真空烘烤箱的真空范围为1-0.01Mpa。优选地，所述真空烘烤箱和气体分析仪之间的管路上设置第一气动阀，所述真空烘烤箱和真空泵之间的管路上设置第二气动阀，所述第一气动阀和第二气动阀分别控制相应气体的通断。优选地，所述放电腔和气体分析仪之间的管路上设置第三气动阀，所述放电腔和真空泵之间的管路上设置第四气动阀，所述放电腔和气体供给单元之间的管路上设置第五气动阀，所述第三气动阀、第四气动阀、第五气动阀分别控制相应气体的通断。与现有技术相比，本技术提供的适用于激光器放电腔的钝化装置，能够有效地将放电腔材料中的杂质气体释放出来并排出去，避免了放电腔材料放气对激光器性能造成持续恶劣的影响；同时，引入了对杂质气体的含量和F2剩余含量进行在线监测的装置，能够定量评价钝化过程；初步钝化过程中无需消耗Ne气，降低了钝化成本。结构简单，操作方便。附图说明图1是不同杂质含量对KrF准分子激光器输出能量的影响图。图2是本技术实施例提供的一种钝化装置结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文针对本技术的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本技术具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而，亦可利用其它具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。请参阅图1，图1所示为不同杂质含量对KrF准分子激光器输出能量的影响，图中显示ppm量级的杂质浓度就能造成输出能量的急剧衰减，因此，非常有必要提供一种适用于激光器放电腔的钝化装置，请参阅图2，图2为本技术实施例提供的一种钝化装置示意图，下面结合图2对本技术进行具体解释。本技术的一种适用激光器放电腔的钝化装置，该装置包括：真空烘烤箱，待钝化的放电腔置于该真空烘烤箱中；显控单元，用于对真空烘烤箱和待钝化的放电腔的温度及压力进行控制和显示；真空泵，用于对真空烘烤箱和待钝化的放电腔进行抽真空；气体供给单元，用于向放电腔提供钝化气体；气体分析仪，用于对放电腔内和真空烘烤箱内的气体进行取样分析；与真空泵和气体分析仪连接的卤素过滤器，用于过滤除去废气中的卤素，保证排放到大气的废气达到环境安全要求的排放标准。请参阅图2，该钝化装置包括真空烘烤箱201、显控单元、真空泵214、F2/He混合气213、残气分析仪212和卤素过滤器215，激光器放电腔204置于该真空烘烤箱201中。其中，显控单元包括设于该真空烘烤箱201上的烤箱温度设定界面202和烤箱压力设定界面203、以及与激光器放电腔204连接的放电腔温度显示界面205和放电腔压力显示界面206，通过烤箱温度设定界面202设定所需要的烘烤温度，通过烤箱压力设定界面203设定烤箱所需要的真空度，通过放电腔温度显示界面205观察放电腔内的温度，通过放电腔压力显示界面206观察放电腔内的压力，在本实施例中，该真空烘烤箱201可提供的恒温烘烤温度范围为20-200℃、温度波动≤±1℃、真空范围为1-0.01MPa。在该实施例中，卤素过滤器215用于对废气进行F2过滤。在该实施例中，该钝化装置还包括5个气动阀门207～211，其中第一气动阀门207设置在真空烘烤箱201与残气分析仪212连接的气体管路上，第三气动阀门208设置在激光器放电腔204与残气分析仪212连接的气体管路上，第四气动阀门2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于激光器放电腔的钝化装置，其特征在于，包括：/n真空烘烤箱，待钝化的放电腔置于所述真空烘烤箱中；/n显控单元，用于对所述真空烘烤箱和所述放电腔的温度及压力进行控制和显示；/n真空泵，用于对所述放电腔和所述真空烘烤箱进行抽真空；/n气体供给单元，用于向所述放电腔提供钝化气体。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于激光器放电腔的钝化装置，其特征在于，包括：
真空烘烤箱，待钝化的放电腔置于所述真空烘烤箱中；
显控单元，用于对所述真空烘烤箱和所述放电腔的温度及压力进行控制和显示；
真空泵，用于对所述放电腔和所述真空烘烤箱进行抽真空；
气体供给单元，用于向所述放电腔提供钝化气体。


2.如权利要求1所述的适用于激光器放电腔的钝化装置，其特征在于，还包括：
气体分析仪，用于对所述放电腔内和所述真空烘烤箱内的气体进行取样分析；
与所述真空泵和所述气体分析仪连接的卤素过滤器，用于过滤除去废气中的卤素。


3.如权利要求1所述的适用于激光器放电腔的钝化装置，其特征在于，所述显控单元包括真空烘烤箱温度控制单元和真空烘烤箱压力控制单元，所述真空烘烤箱温度控制单元和真空烘烤箱压力控制单元分别与真空烘烤箱连接。


4.如权利要求1所述的适用于激光器放电腔的钝化装置，其特征在于，所述显控单元包括放电腔温度控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：沙鹏飞，杨军红，熊光亮，贺跃坡，韩晓泉，宋兴亮，陈刚，冯泽斌，丁金滨，刘斌，辛茗，
申请(专利权)人：北京科益虹源光电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11