本发明专利技术涉及一种用于将激光束(3)聚焦在目标区域(5)中的聚焦装置(15)，其尤其用于产生EUV辐射(7)，其包括：用于扩宽所述激光束(3)的抛物面镜(16)，以及用于将经扩宽的激光束(3)聚焦在所述目标区域(5)以内的焦点位置(P2)上的椭圆面镜或双曲面镜(17)，以及运动装置(19)，所述运动装置构造为使所述椭圆面镜或双曲面镜(17)相对于所述抛物面镜(6)运动和/或与所述抛物面镜(16)共同地运动，以改变在所述目标区域(5)以内的焦点位置(P2)。本发明专利技术还涉及一种EUV辐射产生设备(1)，其具有这样的聚焦装置(15)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚焦装置和具有该聚焦装置的EUV辐射产生设备
本专利技术涉及一种用于将激光束聚焦在目标区域中的、尤其用于产生EUV辐射的聚焦装置，其包括：用于扩宽激光束的抛物面镜以及用于将经扩宽的激光束聚焦在目标区域以内的焦点位置上的椭圆面镜或双曲面镜。本专利技术也涉及一种具有这样的聚焦装置的EUV辐射产生设备。
技术介绍
由WO2015/036024A1已知一种具有射束引导装置的EUV辐射产生设备，所述射束引导装置具有这类聚焦装置，以便将两束激光束聚焦在一目标区域中。可以将用于产生EUV辐射的靶材料引入目标区域中，该目标区域在真空腔中形成。靶材料可以涉及例如锡微滴，激光束照射到所述锡微滴上，以便产生EUV辐射。以上描述的聚焦装置也可以用在其他光学装置——例如激光加工机、尤其激光切割机或者激光焊接机中。由WO2016/116147A1已知一种射束引导装置，所述射束引导装置具有带有弯曲的反射表面的四个镜以及一个运动装置，该运动装置构造用于使第二和第三反射表面相对于第一反射表面并且相对于第四反射表面共同地运动。第二和第三镜可以按相对彼此固定的间距安装在共同的载体上，并且运动装置可以构造为使共同的载体运动以使第二镜和第三镜相对于第一镜和第四镜共同地运动。还由WO2015/036025A1已知一种用于EUV辐射产生设备的射束引导装置，如以上描述的那样，所述EUV辐射产生设备具有聚焦装置。在该处，使用抛物面镜来叠加两束激光束，所述两束激光束照射到抛物面镜的第一面区域和环状地包围第一面区域的第二面区域上。为了改变在目标区域以内的焦点位置，使用由发动机驱动的平整偏转镜，其在射束路径中布置在聚焦装置的聚焦镜之后。在借助至少一个偏转镜实现焦点运动的情况下，除了进行扩宽的镜和进行聚焦的镜之外，还需要在射束路径中的附加的至少一个光学元件以及附加的致动器。在设置每个(其他)反射光学元件会导致显著的功率损失的应用中和/或在安装空间非常受限的应用中，借助可致动的偏转镜来调整焦点位置是不利的或者也许是不可能的。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供一种聚焦装置以及一种具有这样的聚焦装置的EUV辐射产生设备，在所述聚焦装置以及所述EUV辐射产生设备中，焦点位置可以在不显著增大安装空间并且不添加其他光学元件的情况下尽可能自由地在空间中被定位。根据本专利技术，通过一种开头提及类型的聚焦装置解决该任务，其包括：运动装置，所述运动装置构造为使椭圆面镜或双曲面镜相对于抛物面镜运动和/或与抛物面镜共同地运动，以改变目标区域以内的焦点位置。根据本专利技术提出，为了改变焦点位置，替代于附加的光学元件——例如可致动的偏转镜而使聚焦装置的两个镜中的至少一个运动。运动装置可以构造为使两个镜在维持其相对彼此的间距的情况下共同地运动。运动装置可以构造为使所述镜中的仅一个镜——例如椭圆面镜或双曲面镜运动，而另一个镜保持位置固定，或者使两个镜相对彼此以叠加的运动运动或者两者共同地运动。运动装置可以构造为使两个镜中的至少一个转动和/或使两个镜中的至少一个位移。为此目的，运动装置具有合适的转动驱动装置或者平移驱动装置。在一种实施方式中，抛物面镜和椭圆面镜或双曲面镜按相对彼此固定的间距布置并且优选安装在共同的载体上。在这种情况下，两个镜通常这样布置或者以这样的间距布置，使得抛物面镜的焦点位置与椭圆面镜或双曲面镜的两个焦点位置中的一个一致。以此方式，通常平行于抛物面镜的对称轴线入射的、通常经准直的激光束没有像差地成像或者聚焦在椭圆面镜的第二焦点位置上，所述第二焦点位置在这种情况下位于目标区域以内。可以理解，在本申请的意义上，抛物面镜、椭圆面镜和双曲面镜一般理解为常见的反射镜面，其仅形成抛物面的、椭圆面的或双曲面的部分区域。进行扩宽的抛物面镜不一定理解为具有凸形弯曲的反射表面的抛物面镜：也可以使用具有凹形弯曲的反射表面的抛物面镜来进行射束扩宽；在这种情况下，抛物面镜的焦点位置形成中间焦点，并且激光束在中间焦点之后被扩宽。然而，在高功率下，由于气体破口(Gasdurchbruch)的危险，应避免中间焦点。在一种扩展方案中，运动装置构造用于使抛物面镜和椭圆面镜或双曲面镜共同地位移，优选用于使载体在至少一个空间方向上、优选在两个或三个空间方向上共同地运动。在这种情况下，聚焦装置通常以笛卡尔方式(无旋转地)在空间中自由地运动，以便使焦点位置同样在空间中自由地运动。当入射到聚焦装置中的激光束的位置保持位置固定时，在聚焦装置在不平行于激光束的入射方向延伸的方向上运动时，激光束照射抛物面镜的位置改变。相应地，经扩宽的激光束在椭圆面镜或双曲面镜上的位置也改变，使得镜面必须具有相应大的表面，这取决于焦点位置将在其中变化的区域的大小。为使镜在空间中运动，通常将镜布置在共同的(镜)载体上，该载体可以借助一个、两个或者三个线性轴线或者借助例如呈线性发动机形式的合适的致动器而在空间中自由地位移。在一种替代的实施方式中，运动装置构造为使椭圆面镜或双曲面镜围绕其两个焦点位置中的一个转动，更确切地说围绕与激光束在目标区域中聚焦的焦点位置不一致的焦点位置转动。在这种情况下，椭圆面镜或双曲面镜的位置相对于抛物面镜改变，其方式是椭圆面镜或双曲面镜实施转动运动。椭圆面镜或双曲面镜在转动运动时可以仅在一个平面内转动、但是也可以在空间中自由地(即围绕至少两个转动轴线)转动。椭圆面镜或双曲面镜的第二焦点位置(激光束聚焦在所述第二焦点位置上)在椭圆面镜或双曲面镜转动运动时在球壳上延伸。在这种情况下，球或者球壳的半径相应于椭圆面镜或双曲面镜的两个焦点位置之间的间距。在一种扩展方案中，抛物面镜的焦点位置与椭圆面镜或双曲面镜的第一焦点位置一致。在这种情况下，在椭圆面镜或双曲面镜围绕第一焦点位置转动时，抛物面镜的焦点位置相对于椭圆面镜或双曲面镜的第一焦点位置的相对位置保持。以此方式实现在椭圆面镜或双曲面镜任意地旋转时保持完美的成像，即使椭圆面镜或双曲面镜围绕所有的空间轴线转动。在一种扩展方案中，椭圆面镜或双曲面镜和抛物面镜安装在可在至少一个空间方向上位移的共同的载体上。如以上已描述的一样，在椭圆面镜或双曲面镜转动时，椭圆面镜或双曲面镜的第二焦点位置在圆形轨道上或者在球壳上运动。因此，为了可以使激光束的焦点位置在空间中自由地运动，有利的是在转动运动上叠加以位移或者平移运动。为此目的，运动装置可以对共同的载体产生影响，以便使其在至少一个、优选在恰好一个空间方向上位移。在一种扩展方案中，运动装置构造为使载体沿着抛物面镜的对称轴线位移。由于载体沿着抛物面镜的对称轴线位移，因此平行于对称轴线照射到抛物面镜上的激光束的位置在位移时不改变。因此，不必将抛物面镜、更准确地说其镜面的尺寸设计为大于激光束的焦点位置在空间中运动绝对必需的尺寸。在这种情况下，为了焦点位置在空间中的运动，可以进行载体的位移和椭圆面镜或双曲面镜围绕第一焦点位置的转动的叠加运动。为了使载体沿着对称轴线位移，运动装置可以具有例如线性驱动装置或者气体静力学轴承。在一种替代的实施方式中，抛物面镜布置为位置固定。在这种情况下，为了改变焦点的位置，运动装置仅本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于将激光束(3)聚焦在目标区域(5)中的聚焦装置(15)，其尤其用于产生EUV辐射(7)，其包括：/n用于扩宽所述激光束(3)的抛物面镜(16)，以及用于将经扩宽的激光束(3)聚焦在所述目标区域(5)以内的焦点位置(P2)上的椭圆面镜或双曲面镜(17)，/n其特征在于/n运动装置(19)，所述运动装置构造为使所述椭圆面镜或双曲面镜(17)相对于所述抛物面镜(6)运动和/或与所述抛物面镜(16)共同地运动，以改变在所述目标区域(5)以内的焦点位置(P2)。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于将激光束(3)聚焦在目标区域(5)中的聚焦装置(15)，其尤其用于产生EUV辐射(7)，其包括：
用于扩宽所述激光束(3)的抛物面镜(16)，以及用于将经扩宽的激光束(3)聚焦在所述目标区域(5)以内的焦点位置(P2)上的椭圆面镜或双曲面镜(17)，
其特征在于
运动装置(19)，所述运动装置构造为使所述椭圆面镜或双曲面镜(17)相对于所述抛物面镜(6)运动和/或与所述抛物面镜(16)共同地运动，以改变在所述目标区域(5)以内的焦点位置(P2)。
2.根据权利要求1所述的聚焦装置，在所述聚焦装置中，所述抛物面镜(16)和所述椭圆面镜或双曲面镜(17)按相对彼此固定的间距安装、优选安装在共同的载体(20)上。
3.根据权利要求2所述的聚焦装置，在所述聚焦装置中，所述运动装置(19)构造为使所述椭圆面镜或双曲面镜(17)与所述抛物面镜(16)共同地位移、尤其使所述载体(20)在至少一个空间方向(X)上、优选在三个空间方向(X，Y，Z)上位移。
4.根据权利要求1所述的聚焦装置，在所述聚焦装置中，所述运动装置(19)构造为使所述椭圆面镜或双曲面镜(17)围绕其两个焦点位置(P1，P2)中的第一焦点位置转动。
5.根据权利要求4所述的聚焦装置，在所述聚焦装置中，所述抛物面镜(16)的焦点位置(P)与所述椭圆面镜或双曲面镜(17)的第一焦点位置(P1)一致。
6.根据权利要求4或5所述的聚焦装置，在所述聚焦装置中，所述椭圆面镜或双曲面镜(17)和所述抛物面镜(16)安装在能够在至少一个空间方向(X，Y，Z)上位移的共同的载体(20)上。
【专利技术属性】
技术研发人员：M·兰贝特，T·埃尔金，
申请(专利权)人：通快激光系统半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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