Xe介质毛细管放电检测用极紫外光源系统

摘要

Xe介质毛细管放电检测用极紫外光源系统，涉及一种13.5nm的极紫外光源。它为了解决常规的高功率EUV光源体积庞大、价格昂贵，不适合用作EUV光刻机各种部件的检测光源的问题。本发明中，主脉冲电源采用磁脉冲压缩网络对脉冲进行压缩陡化，主脉冲电源的高压电极和预脉冲电源的地电极共用一个电极，利用水冷系统对预脉冲高压电极和共用电极进行制冷，光学收集系统采用内嵌式Wolter I型收集系统，该系统包括10层收集镜，每层收集镜包括一个回转椭球面和一个回转双曲面，回转椭球面和回转双曲面具有一个公共几何焦点。本发明体积小，真空度高，且价格低，适合用作EUV光刻机各种部件的检测光源。

主权项

Xe介质毛细管放电检测用极紫外光源系统，包括电源系统、放电室(1)、真空室(2)和光学收集系统(3)；所述电源系统包括触发控制单元、主脉冲电源和预脉冲电源，所述触发控制单元的两个触发信号输出端分别连接主脉冲电源的触发信号输入端和预脉冲电源的触发信号输入端；主脉冲电源包括初级充电电路、中间储能脉冲形成电路和脉冲压缩电路，三相交流电源通过变压器与初级充电电路连接，初级充电电路采用交流调压的充电电路，所述初级充电电路为中间储能脉冲形成电路充电，中间储能脉冲形成电路的输出端通过变压器将能量传递给脉冲压缩电路，该脉冲压缩电路通过磁脉冲压缩网络对脉冲进行压缩陡化；所述的放电室(1)包括主脉冲地电极(1‑1)、预脉冲高压电极(1‑2)、共用电极(1‑3)、外壳(1‑4)和极紫外光源的毛细管(1‑5)；所述的主脉冲地电极(1‑1)为所述的极紫外光源的主脉冲电源的地电极，所述的预脉冲高压电极(1‑2)为所述的极紫外光源的预脉冲电源的高压电极，所述共用电极(1‑3)为极紫外光源的主脉冲电源的高压电极和预脉冲电源的地电极的共用电极(1‑3)；预脉冲高压电极(1‑2)、共用电极(1‑3)和外壳(1‑4)均为圆管状结构，且中心轴重合；主脉冲地电极(1‑1)、预脉冲高压电极(1‑2)和共用电极(1‑3)的管壁的内、外表面均覆有绝缘层；主脉冲地电极(1‑1)为圆环形，毛细管(1‑5)嵌入在该圆环的中心孔内，主脉冲地电极(1‑1)与毛细管(1‑5)共同覆盖在外壳(1‑4)的开口侧，且连接处密封；共用电极(1‑3)位于外壳(1‑4)内部，预脉冲高压电极(1‑2)位于共用电极(1‑3)内部；外壳(1‑4)内部还设置有冷却系统，用于对预脉冲高压电极(1‑2)和共用电极(1‑3)制冷；所述的真空室(2)与放电室(1)连接，光学收集系统(3)位于真空室(2)内，光学收集系统(3)采用内嵌式Wolter I型收集系统实现，由多层圆桶状反射镜构成，所述多层圆桶状反射镜依次共轴内嵌，每层反射镜由一个回转椭球面(3‑1)和一个回转双曲面(3‑2)连接而成，且该回转椭球面(3‑1)与该回转双曲面(3‑2)具有一个公共几何焦点，即公共焦点，各层反射镜的公共焦点重合；真空室(2)的末端用于连接照明系统，所述末端的壁上设置有窗口，毛细管(1‑5)发出的极紫外光经过光学收集系统(3)后聚焦在该窗口上，并通过该窗口进入照明系统；其特征在于：共用电极(1‑3)的一端位于外壳(1‑4)内部，另一端穿过外壳(1‑4)的端面，延伸至外壳(1‑4)的外部，且延伸出来的端面封闭；预脉冲高压电极(1‑2)的一端位于共用电极(1‑3)的内部，另一端穿过共用电极(1‑3)的端面，延伸至共用电极(1‑3)的外部，且延伸出来的端面封闭；预脉冲高压电极(1‑2)的外壁与共用电极(1‑3)的内壁之间留有空隙；共用电极(1‑3)的侧壁上设置有一号进水口(1‑7)和一号出水口(1‑8)，所述一号进水口(1‑7)和一号出水口(1‑8)关于共用电极(1‑3)的中心轴对称，且一号进水口(1‑7)和一号出水口(1‑8)均位于外壳(1‑4)的外部；预脉冲高压电极(1‑2)内部还设置有隔板(1‑6)，该隔板(1‑6)将预脉冲高压电极(1‑2)的内部分隔为两个相连通的空间；预脉冲高压电极(1‑2)的侧壁上开有二号进水口(1‑9)和二号出水口(1‑10)，所述二号进水口(1‑9)和二号出水口(1‑10)分别与上述两个空间相连通，且二号进水口(1‑9)和二号出水口(1‑10)均位于共用电极(1‑3)的外部。