基于放电出光时间差的激光器状态监控系统及监控方法技术方案

本发明专利技术公开了基于放电出光时间差的激光器状态监控系统，能够测量放电信号和出光信号之间的放电出光时间差。基于本发明专利技术监控系统，通过固定放电电压，改变腔内气体状态即改变腔内气体的卤素含量，分别测量不同卤素含量所对应的放电出光时间差，从而得到该放电电压下的卤素含量与放电出光时间差之间的函数关系；通过固定腔内气体的卤素含量，改变放电电压，分别测量不同放电电压所对应的放电出光时间差，从而得到该卤素含量下的放电电压与放电出光时间差之间的函数关系；基于卤素含量与放电出光时间差之间的函数关系以及放电电压与放电出光时间差之间的函数关系，通过对腔内气体进行换气以及对放电电压进行调节，从而稳定激光器状态。器状态。器状态。

【技术实现步骤摘要】
基于放电出光时间差的激光器状态监控系统及监控方法


[0001]本专利技术涉及激光
，尤其是基于放电出光时间差的激光器状态监控系统及监控方法。

技术介绍

[0002]DUV光刻中通常采用准分子激光器系统作为光源，随着光刻光源的持续运行，激光器腔内气体的卤素在使用过程中慢慢被消耗，含量不断下降，会降低光刻光源的输出能量和放电稳定性。另外，MOPA结构准分子激光器系统，其输出激光脉冲能量、光谱等特征参数对于两腔体放电时间的间隔极其敏感，需要迅速调节双腔放电时间并同步放电。尤其是光刻光源通常工作在Burst模式下，即持续脉冲输出一段时间、停顿一段时间这样间隔的运行状态，当工作状态从空闲状态转变为发送重复脉冲状态时，腔内气体状态在开始时刻会发生较大改变，此时光刻光源的性能就发生了很大的变化，会严重影响MOPA双腔的同步特性，调节时间大幅增加。
[0003]因此在光刻光源中需要对激光器状态进行在线判断，然而，准分子激光器在使用过程中，其放电电压高达几十千伏，而且其出光脉冲较窄，通过放电出光时间差在线判断激光器状态一直是个难题；且在准分子激光器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于放电出光时间差的激光器状态监控系统，其特征在于，包括：放电信号采样模块(2)、出光信号采样模块(3)、时间测量模块(4)；所述放电信号采样模块(2)用于对激光器的放电信号STOP1
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进行采样处理，采样得到放电信号STOP1；所述出光信号采样模块(3)用于对激光器的出光信号STOP2
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进行采样处理，采样得到出光信号STOP2；所述放电信号采样模块(2)的输出端和所述出光信号采样模块(3)的输出端分别与时间测量模块(4)的两个输入端相连接，将采样得到的放电信号STOP1和出光信号STOP2分别发送至时间测量模块(4)；所述时间测量模块(4)对采样得到的放电信号STOP1和采样得到的出光信号STOP2之间进行时间差测量，得到放电出光时间差。2.根据权利要求1所述的基于放电出光时间差的激光器状态监控系统，其特征在于，所述放电信号采样模块(2)包括：第一电压比较器(21)、光耦隔离器(22)、反相器(23)、D1触发器(24)、D2触发器(25)、D3触发器(26)；第一电压比较器(21)的同向输入端与电位器相连接，输入通过电位器调节的阈值电压U1；第一电压比较器(21)的反向输入端输入激光器的放电信号STOP1
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；第一电压比较器(21)的输出端与光耦隔离器(22)的输入端相连接；光耦隔离器(22)的输出端与D1触发器(24)的时钟端相连接；光耦隔离器(22)的输出端还与反相器(23)的输入端相连接；反相器(23)的输出端与D3触发器(26)的时钟端相连接；D1触发器(24)的反向输出端与D2触发器(25)的时钟端相连接；D2触发器(25)的输出端与D3触发器(26)的输入端相连接；D3触发器(26)的输出端即为放电信号采样模块(2)的输出端，D3触发器(26)的输出信号即为放电信号采样模块(2)采样得到的放电信号STOP1。3.根据权利要求1所述的基于放电出光时间差的激光器状态监控系统，其特征在于，所述出光信号采样模块(3)包括：第二电压比较器(31)、D4触发器(32)、三极管(33)；第二电压比较器(31)的反向输入端与电位器相连接，输入通过电位器调节的阈值电压U2；第二电压比较器(31)的同向输入端输入激光器的出光信号STOP2
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；第二电压比较器(31)的输出端与D4触发器(32)的时钟端相连接；D4触发器(32)的输入端连接电源；D4触发器(32)的输出端与三极管(33)的基极相连接，三极管(33)的集电极与D4触发器(32)的清零端相连接；D4触发器(32)的输出端即为出光信号采样模块(3)的输出端，D4触发器(32)的输出信号即为出光信号采样模块(3)采样得到的出光信号STOP2。4.根据权利要求1所述的基于放电出光时间差的激光器状态监控系统，其特征在于，还包括：触发信号采样模块(1)；所述触发信号采样模块(1)用于采集激光触发信号START
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，并将激光触发信号START
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发送至时间测量模块(4)中，作为时间测量模块(4)的触发信号START，所述时间测量模块(4)以该触发信号START作为时间差测量的基准，即当触发信号START来临时，时间测量模块(4)开始对采样得到的放电信号STOP1和出光信...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁勖，沈启辉，施阳杰，徐一帆，林颖，邵景珍，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：