TWI888419B - 光學調變器 - Google Patents
光學調變器 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI888419B TWI888419B TW109134891A TW109134891A TWI888419B TW I888419 B TWI888419 B TW I888419B TW 109134891 A TW109134891 A TW 109134891A TW 109134891 A TW109134891 A TW 109134891A TW I888419 B TWI888419 B TW I888419B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- acousto
- conductive material
- heat conductive
- optic
- optical modulator
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/11—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on acousto-optical elements, e.g. using variable diffraction by sound or like mechanical waves
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/0009—Materials therefor
- G02F1/0063—Optical properties, e.g. absorption, reflection or birefringence
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/0009—Materials therefor
- G02F1/0072—Mechanical, acoustic, electro-elastic, magneto-elastic properties
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/0009—Materials therefor
- G02F1/009—Thermal properties
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
- H01S3/0064—Anti-reflection devices, e.g. optical isolaters
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G2/00—Apparatus or processes specially adapted for producing X-rays, not involving X-ray tubes, e.g. involving generation of a plasma
- H05G2/001—Production of X-ray radiation generated from plasma
- H05G2/008—Production of X-ray radiation generated from plasma involving an energy-carrying beam in the process of plasma generation
- H05G2/0082—Production of X-ray radiation generated from plasma involving an energy-carrying beam in the process of plasma generation the energy-carrying beam being a laser beam
- H05G2/0086—Optical arrangements for conveying the laser beam to the plasma generation location
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
本發明提供一種光學調變器,其包括一聲光總成及一熱管理裝置。該聲光總成包括:一聲光材料;一第一側,其經組態以接收一入射光束;及一第二側,其經組態以基於該入射光束發射一輸出光束。該熱管理裝置包括:一第一熱傳導材料,其與該聲光總成之該第一側熱接觸;及一第二熱傳導材料,其與該聲光總成之該第二側熱接觸。
Description
本發明係關於一種光學調變器。該光學調變器可用於諸如極紫外線(EUV)光源之光學系統。
光學調變器為用於調變光束之器件。舉例而言,光學調變器可調變(或改變)輸入光束之性質以形成具有不同於該輸入光束之一或多個性質的輸出光束。舉例而言,光學調變器可調變(或改變)輸入光束之強度及/或相位以形成具有輸入光束之不同強度及/或相位的輸出光束。
在一個態樣中,一種光學調變器包括一聲光總成及一熱管理裝置。該聲光總成包括:一聲光材料;一第一側,其經組態以接收一入射光束;及一第二側,其經組態以基於該入射光束發射一輸出光束。該熱管理裝置包括:一第一熱傳導材料,其與該聲光總成之該第一側熱接觸;及一第二熱傳導材料,其與該聲光總成之該第二側熱接觸。
實施方案可包括以下特徵中之一或多者。該聲光總成之第一側可包括聲光材料之第一側,該聲光總成之第二側可包括聲光材料之第二側,第一熱傳導材料可與聲光材料之第一側熱接觸,且第二熱傳導材料可與聲光材料之第二側熱接觸。第一熱傳導材料可藉由凡得瓦爾力附接至
第一側,且第二熱傳導材料可藉由凡得瓦爾力附接至第二側。
第一熱傳導材料可具有沿著入射脈衝光束之傳播方向的第一厚度,且第一厚度可為入射脈衝光束之波長之四分之一的整數倍數;且第二熱傳導材料可具有沿著入射脈衝光束之傳播方向的第二厚度,且第二厚度可為入射脈衝光束之波長之四分之一的整數倍數。
熱管理裝置亦可包括與第一熱傳導材料及第二熱傳導材料熱接觸的散熱片。聲光材料可包括第一側;第二側;第三側;及第四側,且散熱片可附接至第三側或第四側。散熱片可包括第一散熱片部分及第二散熱片部分,第一散熱片部分可附接至聲光材料之第三側,且第二散熱片部分可附接至聲光材料之第四側。散熱片可包括水冷金屬塊。該金屬塊可為銅。
第一熱傳導材料可包括鑽石且第二熱傳導材料可包括鑽石。
光學調變器亦可包括在聲光材料與第一熱傳導材料之間的第一折射率匹配材料,及在聲光材料與第二熱傳導材料之間的第二折射率匹配材料。
第一熱傳導材料可藉由黏著劑或機械夾具附接至聲光總成之第一側,且第二熱傳導材料可藉由黏著劑或機械夾具附接至聲光總成之第二側。聲光總成亦可包括在第一熱傳導材料與聲光材料之間的第一抗反射塗層,及在第二熱傳導材料與聲光材料之間的第二抗反射塗層,第一熱傳導材料可藉由附接至第一抗反射塗層而與聲光總成之第一側熱接觸,且第二熱傳導材料可藉由附接至第二抗反射塗層而與聲光總成之第二側熱接觸。第一抗反射塗層及第二抗反射塗層中之至少一者可為離子束濺鍍
(IBS)層。
聲光總成亦可包括在第一側處之第一結構、在第二側處之第二結構,該第一結構可經組態以減少入射光束之反射,且該第二結構可經組態以減少入射光束之反射。該第一結構可為第一蛾眼型光學件,且該第二結構可為第二蛾眼型光學件。
該聲光材料可為鍺(Ge)或砷化鎵(GaAs)。
第一熱傳導材料及第二熱傳導材料中之一或多者可透射9微米(μm)與11μm之間的波長。
第一熱傳導材料可具有在至少一個方向上小於聲光材料之延伸區的延伸區,或第二熱傳導材料可具有在至少一個方向上小於聲光材料之延伸區的延伸區。
第一熱傳導材料及第二熱傳導材料可為多晶鑽石或單晶鑽石。
第一熱傳導材料及第二熱傳導材料可具有小於5奈米(nm)之表面粗糙度。
在另一通用態樣中,極紫外線(EUV)光源包括:一光學源,其經組態以發射一脈衝光束至光束路徑上;一光學調變器;及一熱管理裝置。光學調變器包括:一調變總成,其包括:在光束路徑上之聲光材料,該聲光材料具有基於所施加聲學信號變化的折射率;一第一側,其經組態以自該光學源接收該脈衝光束;及一第二側,其經組態以基於該脈衝光束發射一輸出光束。該熱管理裝置包括:一第一熱傳導材料,其與調變總成之第一側熱接觸;及一第二熱傳導材料,其與調變總成之第二側熱接觸。EUV光源亦包括一真空腔室,其包括經組態以在目標區處接收輸出光
束的內部。
實施方案可包括以下特徵中之一或多者。第一熱傳導材料可具有沿著入射脈衝光束之傳播方向的第一厚度,且第一厚度可為脈衝光束之波長之四分之一的整數倍數;且第二熱傳導材料可具有沿著脈衝光束之傳播方向的第二厚度,且第二厚度可為脈衝光束之波長之四分之一的整數倍數。
第一熱傳導材料可具有沿著脈衝光束之傳播方向的第一厚度,且第一厚度可比脈衝光束之半波長之整數倍數多四分之一。
脈衝光束可具有在9微米(μm)與11μm之間的波長。
熱管理裝置亦可包括與第一熱傳導材料及第二熱傳導材料熱接觸的散熱片。
在一些實施方案中,聲光材料包括:一第一側;一第二側;一第三側;及一第四側,且散熱片附接至該第三側或該第四側。散熱片可包括第一散熱片部分及第二散熱片部分,第一散熱片部分可附接至聲光材料之第三側,且第二散熱片部分可附接至聲光材料之第四側。
第一熱傳導材料可藉由凡得瓦爾力附接至聲光材料,且第二熱傳導材料可藉由凡得瓦爾力附接至聲光材料。
調變總成亦可包括:在聲光材料上之一第一抗反射塗層,該第一抗反射塗層係在聲光材料與第一熱傳導材料之間;在聲光材料上之一第二抗反射塗層,該第二抗反射塗層係在聲光材料與第二熱傳導材料之間。
聲光材料亦可包括在第一側處之第一結構、在第二側處之第二結構,該第一結構經組態以減少入射光束之反射,且該第二結構經組
態以減少入射光束之反射。
第一熱傳導材料可具有在至少一個方向上小於聲光材料之延伸區的延伸區,或第二熱傳導材料可具有在至少一個方向上小於聲光材料之延伸區的延伸區。
第一熱傳導材料可具有在至少一個方向上小於聲光材料之延伸區的延伸區,或第二熱傳導材料可具有在至少一個方向上小於聲光材料之延伸區的延伸區。
在另一通用態樣中,一種光學調變器包括一光學總成及一熱管理裝置。光學總成包括:一光學材料;一第一側,其經組態以接收一入射光束;及一第二側,其經組態以基於該入射光束發射一輸出光束。熱管理裝置包括:第一熱傳導材料,其與光學總成之第一側熱接觸。
實施方案可包括以下特徵中之一或多者。光學材料可包括電光材料。光學材料可為碲化鎘(CdTe)或碲化鋅鎘(CZT)。
上文所描述的技術中之任一者的實施方案可包括包括光學調變器之EUV光源、系統、方法、程序、器件或裝置。一或多個實施方案之細節闡述於以下隨附圖式及描述中。其他特徵將自描述及圖式及自申請專利範圍而顯而易見。
110:光學調變器
102:輸入光束
103:輸出光束
111:調變總成
112:調變材料/聲光材料
130:熱管理裝置
131:熱傳導材料
202:輸入光束
203:輸出光束
210:光學調變器
211:調變總成
212:調變總成
216:換能器
217a:側
217b:側
217c:側
217d:側
218a:區/輻照區
218b:區/輻照區
230:熱管理裝置
231a:熱傳導材料
231b:熱傳導材料
233a_1:末端
233a_2:末端
233b_1:末端
233b_2:末端
310A:光學調變器
310B:光學調變器
336a:夾具
336b:黏著劑
410A:光學調變器
410B:光學調變器
411A:調變總成
419a:抗反射塗層
419b:抗反射塗層
419c:抗反射塗層
419d:抗反射塗層
501:路徑
510:光學調變器
530:熱管理裝置
531a:第一熱傳導材料
531b:第二熱傳導材料
533a_1:第一末端
533b_1:第一末端
533a_2:第二末端
533b_2:第二末端
550a:散熱片
550b:散熱片
610:光學調變器
642a:結構
642b:結構
710:光學調變器
731a:熱傳導材料
750:散熱片
750a:區段
750b:區段
750c:區段
800:EUV微影系統
801:EUV光源
802:光束/輸入光束
803:輸出光束
804:光學源
807:反射
810:光學調變器
812:聲光材料
820:供應系統
821:目標
822:串流
823:電漿形成區
827:光學元件
829:真空腔室
830:熱管理裝置
831:熱傳導材料
870:控制系統
871:通信鏈路
880:微影裝置
881:反射光學元件
882:反射光學元件
883:狹縫
884:光罩
886:圍封體
891:曝光光束
892:基板
893:部分
896:電漿
897:EUV光
900:LPP EUV光源
907:內部
915:驅動雷射
920:光束傳送系統
922:聚焦總成
925:供應系統
926:目標材料遞送控制系統
927:目標材料供應裝置
930:真空腔室
940:孔隙
945:中間位置
950:開端式中空圓錐形護罩
955:主控控制器
956:小滴位置偵測回饋系統
957:雷射控制系統
958:光束控制系統
960:目標或小滴成像器
965:光源偵測器
970:光源偵測器
975:引導雷射
圖1為光學調變器之實施方案之方塊圖。
圖2A至圖2C為光學調變器之另一實施方案的各種視圖。
圖3A及圖3B為光學調變器之另一實施方案的方塊圖。
圖4A為光學調變器之另一實施方案的方塊圖。
圖4B為光學調變器之另一實施方案的方塊圖。
圖5為光學調變器之另一實施方案的方塊圖。
圖6為光學調變器之另一實施方案的方塊圖。
圖7A及7B為光學調變器之另一實施方案的兩個視圖。
圖8A展示極紫外線(EUV)微影系統之實施方案。
圖8B展示微影裝置之實施方案。
圖9展示EUV光源之實施方案。
參看圖1,展示光學調變器110之方塊圖。光學調變器110包括調變總成111及熱管理裝置130。調變總成111包括調變材料112。調變材料112可為能夠調變輸入光束102之一或多個性質的任何材料。在下文論述之實例中,調變材料為聲光材料112,且光學調變器110為聲光調變器(AOM)。其他類型之光學調變器可與熱管理裝置130一起使用。舉例而言,在一些實施方案中,材料112為不必為聲光材料的電光材料。電光材料為具有基於所施加電場變化之性質(例如,折射率)的光學材料。舉例而言,材料112可為碲化鎘(CdTe)或碲化鋅鎘(CZT)。
光學調變器110調變輸入光束102之一或多個性質以產生輸出光束103。輸入光束102入射於聲光材料112上並在聲光材料112中傳播。聲光材料112與光束102之間的相互作用可促使聲光材料112溫度增加。過多溫度增加或過多加熱可損害聲光材料112。熱管理裝置130減輕或防止對調變總成111及/或聲光材料112的熱損害。
在缺乏熱管理裝置130之光學調變器中,入射光將熱沈積於聲光材料中及/或在聲光材料上的抗反射塗層(諸如圖4A之塗層419a、419b)上。過多熱可促使對聲光材料及/或抗反射塗層的熱損害。舉例而
言,過多熱可導致熱透鏡、縮短壽命,及/或負面影響效能的其他效應。
另一方面,光學調變器110包括熱管理裝置130,其藉由自聲光材料112去除熱而減輕或防止熱損害。熱管理裝置130包括與聲光材料112熱接觸的熱傳導材料131。熱傳導材料131具有比聲光材料112高的熱導率。舉例而言,聲光材料112可為鍺(Ge),且熱傳導材料131可鑽石、多晶鑽石或單晶鑽石。
因為熱傳導材料131具有比聲光材料112高的熱導率,因此熱傳導材料131能夠自聲光材料112傳導掉過多熱。
以此方式,熱管理裝置130自聲光材料112去除熱,藉此防止或減少對材料112的熱損害並允許光學調變器110在較長時段中更有效地用於提供高功率輸入光束102至光學調變器110的系統或輸入光束102之高功率反射在其中傳播的系統中。舉例而言,相較於傳統光學調變器,具有熱管理裝置130之光學調變器110可更有效地及在較長時段中用於極紫外線(EUV)光源中,輸入光束102在該極紫外線光源中為具有高平均功率(例如,200瓦特(W)或大於200瓦特)的紅外線光束(例如,二氧化碳雷射光束)。
參看圖2A至圖2C,展示光學調變器210。光學調變器210為光學調變器110(圖1)之實施方案。圖2A為光學調變器210之透視圖。圖2B為在X-Z平面中之光學調變器210的側視圖。圖2C為在Y-Z平面中之光學調變器210的側視圖。
光學調變器210調變輸入光束202之一或多個性質以產生輸出光束203。光學調變器210可調變例如光束202之振幅或相位以產生輸出光束203。在圖2A至圖2C之實例中,光束202及輸出光束203大體在Z方向
上傳播。輸入光束202及輸出光束203皆不一定在相同方向上傳播。舉例而言,輸入光束202可在Z方向上傳播且光學調變器210可使光偏轉,使得輸出光束203沿著以相對於Z方向約4度之角度的方向傳播。
光學調變器210包括調變總成211,其包括聲光材料212及熱管理裝置230。聲光材料212之概述係在更詳細地論述熱管理裝置230之前論述。
聲光材料212具有基於由換能器216產生之聲波變化的折射率。舉例而言,換能器216可為機械耦接至聲光材料212之壓電換能器。換能器216之運動係作為在聲光材料212中傳播的聲波而轉移至聲光材料212。傳播聲波形成聲光材料212中之壓縮區(較高折射率)及稀薄化區(較低折射率)。壓縮區及稀薄化區產生聲光材料212中之暫態繞射要素。暫態繞射要素係空間變化之折射率圖案,其以聲光材料212之聲音速度在聲光材料212中行進。繞射要素為暫態且僅當聲波在聲光材料212中傳播時才存在於聲光材料212中。換言之,繞射要素係與永久性相反的暫態或暫時性,且繞射要素定位於聲光材料212內之特定位置中僅一時間瞬間。暫態繞射要素與輸入光束202之間的相互作用導致光束202之振幅調變、相位調變及/或偏轉,使得光學調變器210可用作能夠在某些時間阻擋入射光束202的擋閘。當暫態繞射要素不存在時,聲光材料212透射入射光而無實質降級。
聲光材料212為三維體。在圖2A至圖2C之實例中,聲光材料212為大體長方體形狀物件。然而,聲光材料212可具有其他形狀。聲光材料212包括側217a及217b,其為在X-Y平面中延伸的大體平整表面。聲光材料212亦包括側217c及217d,其在Y-Z平面中延伸。
熱管理裝置230包括第一熱傳導材料231a及第二熱傳導材料231b。熱傳導材料231a、231b為三維體。熱傳導材料231a、231b分別地包括在X-Y平面中延伸的大體平整表面231a_1、231a_2及231b_1、231b_2。表面231a_2附接至或固持至側217a。表面231b_2附接至或固持至側217b。平整表面231a_1及231a_2在Z方向上分開對應於熱傳導材料231a在Z方向上之延伸區的一距離。平整表面231b_1及231b_2在Z方向上分開對應於熱傳導材料231b在Z方向上之延伸區的一距離。
聲光材料212、第一熱傳導材料231a及第二熱傳導材料231b由透射在輸入光束202之一或多個波長之光的材料製成。在操作使用中,第一熱傳導材料231a接收輸入光束202。輸入光束202通過第一熱傳導材料231a、通過區218a,並進入聲光材料212。區218a為在側217a上之接收輸入光束202的區。區218a亦稱作輻照區218a。輸入光束202在聲光材料212中傳播並作為輸出光束203穿過輻照區218b出射,該輻照區在側217b上。輸出光束203傳播穿過第二熱傳導材料231b,且接著經由表面231b_1出射光學調變器210。
熱傳導材料231a、231b亦在表面231a_1、231a_2、231b_1及231b_2處反射某一入射光。反射大體係不合需要的。在一些實施方案中,熱傳導材料231a及/或熱傳導材料231b具有在輸入光束202之傳播方向(在此實例中Z方向)上的延伸區,其提供抗反射效果。舉例而言,熱傳導材料231a及/或熱傳導材料231b在Z方向上之延伸區可經選擇使得自表面231a_1、231a_2及/或231b_1、231b_2之總反射光得以最小化。在一些實施方案中,熱傳導材料231a及231b在Z方向上之延伸區經選擇使得熱傳導材料231a、231b中之每一者內的反射射線之光學路徑長度
為入射光之波長之四分之一的奇數倍數。在一些實施方案中,熱傳導材料231a、231b在Z方向上之延伸區被稱作L且由方程式1提供:
其中j為非負整數,λ為光之真空波長,θ為熱傳導材料231a、231b內光的折射角度,且n為熱傳導材料231a、231b之折射率。
表面231a_2與聲光材料212之第一側217a熱接觸,使得熱可自聲光材料212轉移至第二熱傳導材料231a。表面231b_2與第二側217b熱接觸,使得熱可自聲光材料212轉移至第二熱傳導材料231b。
第一熱傳導材料231a具有第一熱導率(k1)。第二熱傳導材料231b具有第二熱導率(k2)。聲光材料212具有熱導率(k_ao)。熱導率k1及k2大於熱導率k_ao。(或者或另外,熱傳導材料231a及/或231b可具有相對較低熱導率,但較高厚度或仍然允許高熱傳導的其他幾何結構。)舉例而言,第一熱傳導材料231a及第二熱傳導材料231b可為鑽石(例如多晶或單晶鑽石),或另一合適之熱傳導材料,且聲光材料212可為鍺(Ge)或砷化鎵(GaAs)。單晶鑽石之熱導率為約2050瓦特每米開爾文(W m-1 K-1),GaAs之熱導率為約48W m-1 K-1,且Ge之熱導率為約59W m-1 K-1。在一些實施方案中,熱導率k1及k2比材料212之熱導率(k_ao)大一個數量級以上。
熱導率為物質如何有效傳導熱的量測。對於具有相同幾何結構及相同邊界條件但由具有不同熱導率之物質製成的兩個體,與由具有較低熱導率之物質製成的體內相比,熱轉移以較高速率發生在由具有較高熱導率之物質製成之體內。以下內容經提供為光學調變器110之熱行為的實例。光束202入射於第一熱傳導材料231a上並加熱該第一熱傳導材料。
第一熱傳導材料231a歸因於相對高熱導率k1而相對快速耗散熱。因此,熱不積聚在第一熱傳導材料231a中。光束202通過第一熱傳導材料231a並進入聲光材料212。該光束202與聲光材料212之間之相互作用加熱材料214。聲光材料212變得比第一熱傳導材料231a暖。熱自相對較暖環境朝向相對較冷環境流動。因此,熱流出聲光材料212並進入第一熱傳導材料231a。光束202通過聲光材料212並通過第二熱傳導材料231b。沈積於聲光材料212中的熱亦流入第二熱傳導材料231b中。因此,熱管理裝置230(其包括第一熱傳導材料231a及第二熱傳導材料231b)減少聲光材料212中之熱。熱流可比上文所論述之實例更複雜。熱傳導材料231a及231b之幾何結構(例如,尺寸)經選擇以便使熱傳導材料231a及231b形成用於熱流動之最低阻抗路徑。
熱傳導材料231a、231b可藉由單獨物質或器件在各別側217a、217b處固持至聲光材料212。單獨物質或器件可為例如黏著劑或機械夾具,其固持熱傳導材料231a、231b而不影響光在聲光材料212中之傳播。舉例而言,黏著劑或夾具可遠離輻照區218a及218b而定位。
亦參看圖3A,展示運用夾具336a抵著聲光材料212固持熱傳導材料231a及231b的實施方案。在圖3A之實例中,夾具336a在Z方向上施加力於第一熱傳導材料231a上並在Z方向上施加一力於第二熱傳導材料231b上。結果,熱傳導材料231a、231b抵著各別側217a、217b而固持。在所展示實例中,夾具336a沿著側217c延伸並附接至各別熱傳導材料231a、231b之末端233a_2及233b_2。末端233a_2及233b_2遠離區218a、218b。因此,夾具336a不影響輸出光束203之產生。在一些實施方案中,第二夾具沿著側217d延伸並附接至各別熱傳導材料231a、231b之
末端233a_1及233b_1。
亦參看圖3B,展示熱傳導材料231a及231b藉由黏著劑336b附接至聲光材料212的實施方案。黏著劑336b係在聲光材料212與熱傳導材料231a、231b之間。黏著劑336b遠離區218a、218b施加且不影響輸出光束203之產生。其他實施方案係可能的。
此外,在一些實施方案中,熱傳導材料231a、231b在各別側217a、217b處固持至聲光材料212而不使用單獨物質或器件。舉例而言,熱傳導材料231a、231b可藉由凡得瓦爾力在各別側217a、217b處固持至聲光材料212。在此等實施方案中,表面231a_2與側217a共形,且表面231b_2與側217b共形。此等表面可彼此共形至例如10埃(1奈米)或更好的準確度。此外,表面231a_2及表面231b_2之表面粗糙度相對低以促進熱傳導材料231a、231b與聲光材料212之各別側217a、217b之間的吸引。舉例而言,表面231a_2及231b_2可經處理使得此等表面具有小於5nm之表面粗糙度。
在圖2A至圖2C、圖3A及圖3B之實例中,側217a與熱傳導材料231a相比在X-Y平面中具有更大延伸區,且側217b與熱傳導材料231b相比在X-Y平面中具有更大延伸區。然而,其他實施方案係可能的。舉例而言,熱傳導材料231a或231b與各別側217a或271b相比在X及/或Y方向上可具有更大延伸區。此外,在圖2A至圖2C、圖3A及圖3B之實例中,熱傳導材料231a、231b為相同大小及形狀且在X-Y平面中具有矩形形狀。然而,其他實施方案係可能的。舉例而言,熱傳導材料231a、231b可在X-Y平面中具有正方形、圓形或橢圓形狀。此外,熱傳導材料231a可與熱傳導材料231b相比具有不同大小及/或形狀。
參看圖4A,展示光學調變器410A之方塊圖。光學調變器410A為光學調變器110(圖1)之另一實施方案。光學調變器410A包括調變總成411A。除調變總成411A包括抗反射塗層419a及419b之外,光學調變器410A類似於光學調變器210(圖2A至圖2C)。抗反射塗層419a係在聲光材料212之側217a上且在聲光材料212與第一熱傳導材料231a之間。抗反射塗層419b係在聲光材料212之側217b上且在聲光材料212與第二熱傳導材料231b之間。
抗反射塗層419a、419b減少或防止來自表面231a_2及側217a以及表面231b_2及側217b的反射。抗反射塗層419a、419b可為例如離子束濺鍍(IBS)層。抗反射塗層419a、419b可被稱作折射率匹配材料或折射率匹配層。光束202亦加熱抗反射塗層419a、419b。熱傳導材料231a、231b與抗反射塗層419a、419b熱接觸且自抗反射塗層419a、419b吸入過多熱。藉由自抗反射塗層419a、419b去除過多熱或減少抗反射塗層419a、419b中之過多熱,熱傳導材料231a、231b延長壽命並改良抗反射塗層419a、419b之效能。
如上文關於圖2A至圖2C所論述,熱傳導材料231a、231b可經組態以充當抗反射塗層。在聲光材料212包括抗反射塗層(諸如在圖4A中所示之實例)之實施方案中,熱傳導材料213a、214b亦可經組態以充當抗反射塗層以進一步減少不需要的反射。然而,在聲光材料212包括抗反射塗層之一些實施方案中,熱傳導材料213a、213b未經組態以特定地充當抗反射塗層。此外,在熱傳導材料213a及213b經組態以充當抗反射塗層的實施方案中,聲光材料212不必包括抗反射塗層419a、419b或任何其他抗反射塗層。換言之,熱管理裝置230可經組態使得額外抗反射塗層
(諸如抗反射塗層419a、419b)並非必要的。
圖4B為包括調變總成411B的光學調變器410B之側方塊圖。除調變總成411B包括額外抗反射塗層419c及419d之外,光學調變器410B及調變總成411B與光學調變器410A及調變總成411A(圖4A)相同。熱傳導材料231a係在抗反射塗層419c與抗反射塗層419a之間,其中抗反射塗層419c在熱傳導材料231a及抗反射塗層419a之前接收輸入光束202。熱傳導材料231b係在抗反射塗層419b與抗反射塗層419d之間。輸入光束202藉由抗反射塗層419c耦合至熱傳導材料231a中。輸出光束203藉由抗反射塗層419d耦合出熱傳導材料231b。
參看圖5,展示光學調變器510之側方塊圖。調變器510為光學調變器110(圖1)之實施方案。光學調變器510包括聲光材料212及熱管理裝置530。熱管理裝置530包括第一熱傳導材料531a、第二熱傳導材料531b及散熱片550a、550b。第一熱傳導材料531a熱耦合至聲光材料212之側217a。第二熱傳導材料531b熱耦合至聲光材料212之側217b。在圖5之實例中,第一熱傳導材料531a經固持於側217a且第二熱傳導材料531b藉由凡得瓦爾力固持於側217b。在圖5之實例中不使用黏著劑或夾具。
第一熱傳導材料531a在X方向上自第一末端533a_1延伸至第二末端533a_2。第二熱傳導材料531b在X方向上自第一末端533b_1延伸至第二末端533b_2。第一熱傳導材料531a及第二熱傳導材料531b為相同大小及形狀。第一熱傳導材料531a及第二熱傳導材料531b在X方向上具有比聲光材料212更大的延伸區。
散熱片550a附接至聲光材料212之側217c。散熱片550a熱耦合至末端533a_2及533b_2。散熱片550b附接至聲光材料212之側
217d。散熱片550b熱耦合至末端533a_1及533b_1。散熱片550a、熱傳導材料531a、熱傳導材料531b及散熱片550b彼此熱耦合並耦合至聲光材料212。
散熱片550a及550b係由具有高熱導率之比聲光材料212、熱傳導材料531a及熱傳導材料531b更容易耗散熱的材料製成。散熱片550a、550b不在輸入光束202之路徑中。因此,散熱片550a、550b可由不透射輸入光束202之一或多個波長的材料製成。散熱片550a及550b可由例如銅製成。在一些實施方案中,散熱片550a、550b經水冷以增加散熱片550a、550b之散熱能力。在一些實施方案中,光學調變器510包括外殼,且散熱片550a、550b為外殼之部分。
接下來論述光學調變器510中之熱流動。在操作使用中,輸入光束202入射於第一熱傳導材料531a上。輸入光束202通過第一熱傳導材料531a並在區218a處進入聲光材料212。輸入光束202在路徑501上通過聲光材料212。路徑501(其在此實例中大體沿著Z方向)係以圖5之實例中的點劃線展示。穿過聲光材料212之其他路徑係可能的。輸出光束203穿過區218b出射聲光材料212並通過第二熱傳導材料531b且接著出射光學調變器510。
光學調變器510中之熱的流動係以虛線箭頭展示。來自材料212與光之間的相互作用的熱沈積於聲光材料212中。熱可累積於區218a及218b處,並累積於在區218a與218b之間的材料212之主體區內。熱係自聲光材料212經由區218a及218b去除。散熱片550a及550b具有比第一熱傳導材料531a及第二熱傳導材料531b更高的熱導率。因此,熱自區218a及218b流入熱傳導材料531a、531b,並流入散熱片550a及550b。聲
光材料212中之熱亦可經由側217c及217d去除。散熱片550a及550b耗散熱。因此,熱管理裝置530自聲光材料212去除熱,藉此防止或減輕對聲光材料212的熱損害。
參看圖6,展示光學調變器610之側方塊圖。光學調變器610為光學調變器110(圖1)之另一實施方案。除光學調變器610包括結構642a及642b之外,光學調變器610與光學調變器510(圖5)相同。結構642a及642b充當抗反射塗層。結構642a及642b可分別地為形成於熱傳導材料531a及531b上及為熱傳導材料531a及531b之部分的元結構。元結構為由具有小於入射光波長之大小的組件形成的結構。子波長分量之配置促使入射光以導致極少至沒有入射光之反射的方式干擾。結構642a、642b可為蛾眼型光學元件。以此方式,元結構642a及642b充當抗反射塗層。結構642a係在熱傳導材料531a上且面對輸入光束202。換言之,熱傳導材料531a係在結構642a與側217a之間。結構642b係在熱傳導材料531b上。熱傳導材料531b係在結構642b與側217b之間。
參看圖7A及圖7B,展示光學調變器710之方塊圖。光學調變器710為光學調變器110(圖1)之實施方案。圖7A為光學調變器710之透視圖。圖7B為在X-Y平面中之光學調變器710的方塊圖。光學調變器710包括散熱片750,其包括區段750a、750b及750c。區段750a、750b及750c實體接觸並形成單個一體式片段。區段750a、750b、750c定位在聲光材料212之三個側處。區段750a、750b、750c由諸如銅之熱傳導材料製成。
光學調變器710亦包括熱傳導材料731a,其熱耦合至散熱片750。熱傳導材料731a具有比聲光材料212更高的熱導率及類似或低於
散熱片750之熱導率。熱傳導材料731a可為例如鑽石。
圖8A為包括光學調變器810的EUV微影系統800之方塊圖。光學調變器110、210、310A、310B、410A、510、610及710中之任一者可用作光學調變器810。光學調變器810包括聲光材料812及熱管理裝置830。聲光材料812類似於聲光材料212。熱管理裝置830類似於上文所論述的熱管理裝置中之任一者。相較於不具有熱管理裝置830之光學調變器,熱管理裝置830使光學調變器810能夠更有效地及在更長時段中使用。
微影系統800包括EUV光源801,其將EUV光897提供至微影裝置880。舉例而言,極紫外線(「EUV」)光為具有100奈米(nm)或少於100奈米(有時亦被稱作軟x射線)之波長,並包括在例如20nm或少於20nm、在5與20nm之間或在13與14nm之間的波長下之光的電磁輻射。微影裝置880塑形、控制、導引EUV光897及/或將EUV光897聚焦成曝光光束891。曝光光束891照射於基板892上以在基板892處形成微電子特徵。
光學調變器810與由光學源804產生之光束802相互作用以產生輸出光束803。熱管理裝置830允許光學調變器810有效用於包括傳播高功率光的系統,諸如EUV光源801。光束802可為具有在長波(LW)紅外線區(例如,9至12微米(μm)、9至11μm、10至11μm、10.26μm、10.19μm至10.26μm或10.59μm)中之波長的高功率(例如,數十或數百瓦特(W))光束。舉例而言,光學源804可為脈衝式(例如,Q切換)或連續波二氧化碳(CO2)雷射。光學調變器810亦可與反射807相互作用。反射807係在光束803自目標材料或下游光學元件反射時產生。
對於該光束802(及反射807)包括具有10.6微米(μm)波長之
光的實施方案,聲光材料812可為例如鍺(Ge)。熱管理裝置830包括熱傳導材料831。熱傳導材料831類似於上文所論述之熱傳導材料231a、231b、531a及/或531b。熱管理裝置830可包括多於一個熱傳導材料。熱傳導材料831至少部分對光束802及反射807中之一或多個波長透射。舉例而言,在光束802及反射807包括具有在9μm與11μm之間的波長之光的實施方案中,熱傳導材料831可為鑽石或其他合適熱傳導材料。此外,熱傳導材料831可包括諸如圖6之結構642a及642b的元結構。
EUV光源802包括產生目標之串流822的供應系統820。串流822中之目標在真空腔室829中朝向電漿形成區823行進。在圖8A之實例中,目標821(其為串流222之部分)係在電漿形成區823中。串流822中之每一目標皆包括目標材料,其為在處於電漿狀態中時發射EUV光的任何材料。舉例而言,目標材料可包括水、錫、鋰及/或氙。其他材料可用作目標材料。舉例而言,元素錫可用作純錫(Sn);用作錫化合物,例如SnBr4、SnBr2、SnH4;用作錫合金,例如錫-鎵合金、錫-銦合金、錫-銦-鎵合金或此等合金之任何組合。此外,目標材料可為目標混合物,其包括在處於電漿狀態中時不發射EUV光之雜質,諸如非目標粒子或夾雜粒子。舉例而言,非目標粒子或夾雜粒子可為氧化錫(SnO2)粒子或鎢(W)粒子。
輸出光束803與目標221之間的相互作用產生電漿896,該電漿發射EUV光897。相互作用亦可產生反射807。EUV光897與光學元件213相互作用,該光學元件將EUV光897中之至少一些導引至微影裝置880。光學元件827可為具有輸出光束803傳播所穿過之一孔隙及面對電漿形成區823並反射及聚焦EUV範圍中之波長的一彎曲反射表面的收集器鏡面。
在一些實施方案中,光學源804包括多於一個光學源並產生光束802及與光束802相比具有不同性質的第二相異光束。舉例而言,兩個相異光束可具有不同光譜性質(例如,不同中心波長及/或不同頻譜頻寬)及/或不同平均及/或峰值功率。在一些實施方案中,光學源804可包括發射具有約1μm波長之第二光束的第二雷射,諸如固態雷射(例如,Nd:YAG雷射或摻雜鉺之纖維(Er:玻璃)雷射)。在其他實施方案中,光學源804包括與產生高功率光束802之源相同的第二源。
第二光束可用於調節目標821,使得EUV光之產生得以增強。舉例而言,第二光束與串流822中之目標之間的相互作用可改變串流822中之目標中的目標材料之分佈的形狀、體積及/或大小及/或可在目標與輸出光束803相互作用之前減少目標材料沿著第二光束之傳播方向的密度梯度。所有此等變化增強目標吸收來自輸出光束803之光能的能力且增加經轉換成電漿896的目標材料之量。
系統800亦包括經由通信鏈路871(以虛點線樣式展示)耦接至光學調變器810的控制系統870。資料鏈路871可為能夠攜載資訊之任何類型之介質。舉例而言,資料鏈路可為電纜、光纖及/或無線連接。控制系統870控制光學調變器810。舉例而言,控制系統870可控制光學調變器810如何調變輸入光束802、換能器(諸如換能器116(圖1))。在一些實施方案中,熱管理裝置830包括水冷散熱片。在此等實施方案中,控制系統870亦可控制水冷散熱片。
亦參看圖8B,微影裝置880包括複數個反射光學元件881及882、光罩884及狹縫883,其皆在圍封體886中。圍封體886為能夠支撐反射光學元件881及882、光罩884及隙縫883且亦能夠維持該圍封體886內
之抽空空間的外殼、貯槽或其他結構。
EUV光897進入圍封體886且由光學元件881穿過隙縫883朝向光罩884反射。隙縫883為用以在微影程序中掃描晶圓之分散光之形狀。隙縫883之大小為物理量。遞送至基板892之劑量或遞送至基板892之光子數目取決於狹縫883之大小及對狹縫883進行掃描之速度。
光罩884亦可被稱作倍縮光罩或圖案化器件。光罩884包括表示待形成於基板892上之電子特徵之空間圖案。EUV光897與光罩884相互作用。EUV光897與光罩884之間的相互作用導致光罩884之圖案被賦予至EUV光897上以形成曝光光束891。曝光光束891通過狹縫883且由光學元件882導引至基板892。基板892與曝光光束891之間的相互作用使光罩884之圖案曝光至基板892上,且電子特徵藉此形成於基板892處。基板892包括複數個部分893(例如,晶粒)。每一部分893在Y-Z平面中之面積小於整個基板892在Y-Z平面中之面積。每一部分893可由曝光光束891曝光以包括光罩884之複本,使得每一部分893包括由光罩884上之圖案指示之電子特徵。
參考圖9,展示LPP EUV光源900之實施方案。光學調變器110、210、310A、310B、410A、510、610、710及810中之任一者可用於EUV光源900中。光學調變器可用於保護元件以免受產生於光與目標材料及/或光學元件相互作用的背向反射,及/或控制輻照目標材料之正向進入光束。舉例而言,光學調變器110、210、310A、310B、410A、510、610、710及810中之任一者可置放於驅動雷射915與光束傳送系統920之間,或驅動雷射915與自驅動雷射915接收光之光學放大器之間。此外,光學調變器110、210、310A、310B、410A、510、610、710及810中之
任一者可位於兩個光學放大器之間。下文中提供EUV光源900之其他細節。
藉由運用經放大光束910輻照電漿形成區905處之目標混合物914而形成LPP EUV光源900,該經放大光束910沿著光束路徑朝向目標混合物914行進。關於圖8A所論述之目標材料及關於圖8A所論述之串流822中之目標可為或包括目標混合物914。電漿形成區905係在真空腔室930之內部907內。當經放大光束910照射目標混合物914時,目標混合物914內之目標材料轉換成具有在EUV範圍內之發射譜線之元素的電漿狀態。所產生電漿具有取決於目標混合物914內之目標材料之組合物的某些特性。此等特性可包括由電漿產生之EUV光之波長及自電漿釋放之碎片之類型及量。
光源900包括驅動雷射系統915,驅動雷射系統915歸因於雷射系統915之增益介質內之粒子數反轉而產生經放大光束910。光源900包括雷射系統915與電漿形成區905之間的光束遞送系統,該光束遞送系統包括光束傳送系統920及聚焦總成922。光束傳送系統920自雷射系統915接收經放大光束910,且根據需要引導及修改經放大光束910且將經放大光束910輸出至聚焦總成922。聚焦總成922接收經放大光束910且將光束910聚焦至電漿形成區905。
在一些實施方案中,雷射系統915可包括用於提供一或多個主脈衝且在一些情況下提供一或多個預脈衝之一或多個光學放大器、雷射及/或燈。每一光學放大器包括能夠以高增益光學地放大所要波長之增益介質、激發源及內部光學件。光學放大器可具有或可不具有形成雷射空腔之雷射鏡面或其他回饋器件。因此,雷射系統915即使在不存在雷射空
腔的情況下歸因於雷射放大器之增益介質中之粒子數反轉亦會產生經放大光束910。此外,雷射系統915可在存在用以提供對雷射系統915之足夠回饋之雷射空腔的情況下產生為相干雷射束之經放大光束910。術語「經放大光束」涵蓋以下各者中之一或多者:來自雷射系統915之僅經放大但未必為相干雷射振盪的光,及來自雷射系統915之經放大且亦為相干雷射振盪的光。
雷射系統915中之光學放大器可包括填充氣體(包括CO2)作為增益介質,且可以大於或等於900倍之增益放大在約9100nm與約11000nm之間的波長下,且尤其在約10600nm下的光。供用於雷射系統915中之合適放大器及雷射可包括脈衝式雷射件,例如脈衝式氣體放電CO2雷射件,該脈衝式氣體放電CO2雷射件例如運用以相對較高功率(例如10kW或高於10kW)及高脈衝重複率(例如40kHz或大於40kHz)操作的DC或RF激勵產生處於約9300nm或約10600nm之輻射。脈衝重複率可為例如50kHz。雷射系統915中之光學放大器亦可包括可在以較高功率操作雷射系統915時可使用的冷卻系統,諸如水。
光源900包括收集器鏡面935,該收集器鏡面具有孔隙940以允許經放大光束910通過且達至電漿形成區905。收集器鏡面935可為例如在電漿形成區905處具有主焦點且在中間位置945處具有次級焦點(亦被稱為中間焦點)的橢球形鏡面,其中可自光源900輸出EUV光且可將該EUV光輸入至例如積體電路微影工具(圖中未示)。光源900亦可包括開端式中空圓錐形護罩950(例如氣體錐體),該圓錐形護罩自收集器鏡面935朝向電漿形成區905漸狹以減少進入聚焦總成922及/或光束傳送系統920的電漿產生之碎片之量,同時允許經放大光束910達至電漿形成區905。出
於此目的,可將氣流提供於護罩中,該氣流經導引朝向電漿形成區905。
光源900亦可包括連接至小滴位置偵測回饋系統956、雷射控制系統957及光束控制系統958之主控控制器955。光源900可包括一或多個目標或小滴成像器960,該一或多個目標或小滴成像器提供指示小滴(例如)相對於電漿形成區905之位置的輸出且將此輸出提供至小滴位置偵測回饋系統956,該小滴位置偵測回饋系統可(例如)計算小滴位置及軌跡,自該小滴位置及軌跡可在逐小滴基礎上或平均地計算出小滴位置誤差。因此,小滴位置偵測回饋系統956將小滴位置誤差作為輸入提供至主控控制器955。因此,主控控制器955可將雷射位置、方向及時序校正信號提供至(例如)可用以(例如)控制雷射時序電路之雷射控制系統957及/或提供至光束控制系統958,該光束控制系統958用以控制經放大光束位置及光束傳送系統920之塑形以改變光束聚焦光點在腔室930內之位置及/或焦度。
供應系統925包括目標材料遞送控制系統926,該目標材料遞送控制系統可操作以回應於來自例如主控控制器955之信號而修改由目標材料供應裝置927釋放之小滴之釋放點,以校正到達所要電漿形成區905之小滴中的誤差。
另外,光源900可包括量測一或多個EUV光參數之光源偵測器965及970,該一或多個EUV光參數包括但不限於脈衝能量、依據波長而變化之能量分佈、波長之特定頻帶內之能量、在波長之特定頻帶外的能量,及EUV強度及/或平均功率之角度分佈。光源偵測器965產生供主控控制器955使用之回饋信號。回饋信號可例如指示為有效及高效EUV光產生而在適當的地點及時間恰當地攔截小滴之雷射脈衝的諸如時序及焦點之
參數中的誤差。
光源900亦可包括引導雷射975,該引導雷射可用以對準光源900之各個區段或輔助將經放大光束910引導至電漿形成區705。結合導引雷射975,光源900包括度量衡系統924,該度量衡系統被置放於聚焦總成922內以對來自導引雷射975之光之一部分以及經放大光束910進行取樣。在其他實施方案中,度量衡系統924置放於光束傳送系統920內。度量衡系統924可包括對光之子集進行取樣或重新導引之光學元件,此光學元件係由可耐受導引雷射束及經放大光束910之功率之任何材料製造。光束分析系統係由度量衡系統924及主控控制器955形成,此係由於主控控制器955分析自導引雷射975取樣之光且使用此資訊以經由光束控制系統958調整聚焦總成922內之組件。
因此,概言之,光源900產生經放大光束910,該經放大光束沿著光束路徑經引導以輻照電漿形成區905處之目標混合物914,以將混合物914內之目標材料轉換成發射在EUV範圍內之光之電漿。經放大光束910在基於雷射系統915之設計及性質而判定之特定波長(其亦被稱作驅動雷射波長)下操作。另外,經放大光束910在目標材料將足夠回饋提供回至雷射系統915中以產生相干雷射光時或在驅動雷射系統915包括合適光學回饋以形成雷射空腔的情況下可為雷射束。
在以下編號條項中陳述本發明之其他態樣。
1.一種光學調變器,其包含:一聲光總成,其包含:一聲光材料;一第一側,其經組態以接收一入射光束;及
一第二側,其經組態以基於該入射光束發射一輸出光束;及一熱管理裝置,其包含:一第一熱傳導材料,其與該聲光總成之該第一側熱接觸;及一第二熱傳導材料,其與該聲光總成之該第二側熱接觸。
2.如條項1之光學調變器,其中,該聲光總成之該第一側包含該聲光材料之一第一側,該聲光總成之該第二側包含該聲光材料之一第二側,該第一熱傳導材料與該聲光材料之該第一側熱接觸,且該第二熱傳導材料與該聲光材料之該第二側熱接觸。
3.如條項1之光學調變器,其中該第一熱傳導材料具有沿著一入射脈衝光束之一傳播方向的一第一厚度,且該第一厚度為該入射脈衝光束之一波長之四分之一的一整數倍數;且該第二熱傳導材料具有沿著該入射脈衝光束之一傳播方向的一第二厚度,且該第二厚度為該脈衝光束之一波長之四分之一的一整數倍數。
4.如條項1之光學調變器,其中該熱管理裝置進一步包含與該第一熱傳導材料及該第二熱傳導材料熱接觸的一散熱片。
5.如條項4之光學調變器,其中該聲光材料包含:一第一側;一第二側;一第三側;及一第四側,且該散熱片附接至該第三側或該第四側。
6.如條項5之光學調變器,其中該散熱片包含一第一散熱片部分及一第二散熱片部分,該第一散熱片部分附接至該聲光材料之該第三側,且該第二散熱片部分附接至該聲光材料之該第四側。
7.如條項6之光學調變器,其中該散熱片包含一水冷金屬塊。
8.如條項7之光學調變器,其中該金屬塊包含銅。
9.如條項1之光學調變器,其中該第一熱傳導材料包含鑽石且該第二熱傳導材料包含鑽石。
10.如條項1之光學調變器,其進一步包含:在該聲光材料與該第一熱傳導材料之間的一第一折射率匹配材料,及在該聲光材料與該第二熱傳導材料之間的一第二折射率匹配材料。
11.如條項2之光學調變器,其中該第一熱傳導材料藉由一凡得瓦爾力附接至該第一側,且該第二熱傳導材料藉由一凡得瓦爾力附接至該第二側。
12.如條項1之光學調變器,其中該第一熱傳導材料藉由一黏著劑或一機械夾具附接至該聲光總成之該第一側,且該第二熱傳導材料藉由一黏著劑或一機械夾具附接至該聲光總成之該第二側。
13.如條項12之光學調變器,其中該聲光總成進一步包含在該第一熱傳導材料與該聲光材料之間的一第一抗反射塗層,及在該第二熱傳導材料與該聲光材料之間的一第二抗反射塗層,該第一熱傳導材料藉由附接至該第一抗反射塗層而與該聲光總成之該第一側熱接觸,且該第二熱傳導材料藉由附接至該第二抗反射塗層而與該聲光總成之該第二側熱接觸。
14.如條項13之光學調變器,其中該第一抗反射塗層及該第二抗反射塗層中之至少一者為一離子束濺鍍(IBS)層。
15.如條項1之光學調變器,其中該聲光總成進一步包含在該第一側處之一第一結構、在該第二側處之一第二結構,該第一結構經組態以減少該入射光束之反射,且該第二結構經組態以減少該入射光束之反射。
16.如條項15之光學調變器,其中該第一結構包含一第一蛾眼型光學件,且該第二結構包含一第二蛾眼型光學件。
17.如條項1之光學調變器,其中該聲光材料包含鍺(Ge)或砷化鎵(GaAs)。
18.如條項1之光學調變器,其中該第一熱傳導材料及該第二熱傳導材料中之一或多者透射在9微米(μm)與11μm之間的波長。
19.如條項1之光學調變器,其中該第一熱傳導材料具有在至少一個方向上小於該聲光材料之延伸區的一延伸區,或該第二熱傳導材料具有在至少一個方向上小於該聲光材料之延伸區的一延伸區。
20.如條項1之光學調變器,其中該第一熱傳導材料及該第二熱傳導材料為多晶鑽石或單晶鑽石。
21.如條項1之光學調變器,其中該第一熱傳導材料及該第二熱傳導材料具有小於5奈米(nm)之一表面粗糙度。
22.一種極紫外線(EUV)光源,其包含:一光學源,其經組態以發射一脈衝光束至一光束路徑上;一光學調變器,其包含:一調變總成,其包含:一聲光材料,其在該光束路徑上,該聲光材料具有基於一所施加聲學信號變化的一折射率;一第一側,其經組態以自該光學源接收該脈衝光束;及
一第二側,其經組態以基於該脈衝光束發射一輸出光束;及一熱管理裝置,其包含:一第一熱傳導材料,其與該調變總成之該第一側熱接觸;及一第二熱傳導材料,其與該調變總成之該第二側熱接觸;及一真空腔室,其包含經組態以在一目標區處接收該輸出光束的一內部。
23.如條項22之EUV光源,其中:該第一熱傳導材料具有沿著該脈衝光束之一傳播方向的一第一厚度,且該第一厚度為該脈衝光束之一波長之四分之一的一整數倍數;且該第二熱傳導材料具有沿著該脈衝光束之一傳播方向的一第二厚度,且該第二厚度為該脈衝光束之一波長之四分之一的一整數倍數。
24.如條項22之EUV光源,其中:該第一熱傳導材料具有沿著該脈衝光束之一傳播方向的一第一厚度,且該第一厚度比該脈衝光束之一半波長之一整數倍數多四分之一。
25.如條項22之EUV光源,其中該脈衝光束具有在9微米(μm)與11μm之間的一波長。
26.如條項22之EUV光源,其中該熱管理裝置進一步包含與該第一熱傳導材料及該第二熱傳導材料熱接觸的一散熱片。
27.如條項22之EUV光源,其中該聲光材料包含:一第一側;一第二側;一第三側;及
一第四側,且該散熱片附接至該第三側或該第四側。
28.如條項27之EUV光源,其中該散熱片包含一第一散熱片部分及一第二散熱片部分,該第一散熱片部分附接至該聲光材料之該第三側,且該第二散熱片部分附接至該聲光材料之該第四側。
29.如條項22之EUV光源,其中該第一熱傳導材料藉由一凡得瓦爾力附接至該聲光材料,且該第二熱傳導材料藉由一凡得瓦爾力附接至該聲光材料。
30.如條項22之EUV光源,其中該調變總成進一步包含:在該聲光材料上之一第一抗反射塗層,該第一抗反射塗層係在該聲光材料與該第一熱傳導材料之間;在該聲光材料上之一第二抗反射塗層,且該第二抗反射塗層係在該聲光材料與該第二熱傳導材料之間。
31.如條項22之EUV光源,其中該聲光材料進一步包含在該第一側處之一第一結構、在該第二側處之一第二結構,該第一結構經組態以減少該入射光束之反射,且該第二結構經組態以減少該入射光束之反射。
32.如條項22之EUV光源,其中該第一熱傳導材料具有在至少一個方向上小於該聲光材料之延伸區的一延伸區,或該第二熱傳導材料具有在至少一個方向上小於該聲光材料之延伸區的一延伸區。
33.如請求項22之EUV光源,其中該第一熱傳導材料具有在至少一個方向上小於該聲光材料之延伸區的一延伸區,或該第二熱傳導材料具有在至少一個方向上小於該聲光材料之延伸區的一延伸區。
34.一種光學調變器,其包含:一光學總成,其包含:
一光學材料;一第一側,其經組態以接收一入射光束;及一第二側,其經組態以基於該入射光束發射一輸出光束;及一熱管理裝置,其包含:一第一熱傳導材料,其與該光學總成之該第一側熱接觸。
35.如條項34之光學調變器,其中該光學材料包含一電光材料。
36.如條項35之光學調變器,其中該光學材料包含碲化鎘(CdTe)或碲化鋅鎘(CZT)。
其他實施方案在申請專利範圍之範疇內。
202:輸入光束
203:輸出光束
212:調變總成
216:換能器
217b:側
218a:區/輻照區
218b:區/輻照區
231a:熱傳導材料
231b:熱傳導材料
233a_1:末端
233a_2:末端
233b_1:末端
233b_2:末端
310B:光學調變器
336b:黏著劑
Claims (34)
- 一種光學調變器,其包含: 一聲光總成,其包含: 一聲光材料; 一第一側,其經組態以接收一入射脈衝光束;及 一第二側,其經組態以基於該入射脈衝光束發射一輸出光束;及 一熱管理裝置,其包含: 一第一熱傳導材料,其與該聲光總成之該第一側熱接觸,其中該第一熱傳導材料具有沿著該入射脈衝光束之一傳播方向的一第一厚度,且該第一厚度為該入射脈衝光束之一波長之四分之一的一整數倍數;及 一第二熱傳導材料,其與該聲光總成之該第二側熱接觸,其中該第二熱傳導材料具有沿著該入射脈衝光束之一傳播方向的一第二厚度,且該第二厚度為該入射脈衝光束之一波長之四分之一的一整數倍數。
- 如請求項1之光學調變器,其中,該聲光總成之該第一側包含該聲光材料之一第一側,該聲光總成之該第二側包含該聲光材料之一第二側,該第一熱傳導材料與該聲光材料之該第一側熱接觸,且該第二熱傳導材料與該聲光材料之該第二側熱接觸。
- 如請求項1之光學調變器,其中該熱管理裝置進一步包含與該第一熱傳導材料及該第二熱傳導材料熱接觸的一散熱片。
- 如請求項3之光學調變器,其中 該聲光材料包含: 一第一側; 一第二側; 一第三側;及 一第四側,且 該散熱片附接至該第三側或該第四側。
- 如請求項4之光學調變器,其中該散熱片包含一第一散熱片部分及一第二散熱片部分,該第一散熱片部分附接至該聲光材料之該第三側,且該第二散熱片部分附接至該聲光材料之該第四側。
- 如請求項5之光學調變器,其中該散熱片包含一水冷金屬塊。
- 如請求項6之光學調變器,其中該金屬塊包含銅。
- 如請求項1之光學調變器,其中該第一熱傳導材料包含鑽石且該第二熱傳導材料包含鑽石。
- 如請求項1之光學調變器,其進一步包含:在該聲光材料與該第一熱傳導材料之間的一第一折射率匹配材料,及在該聲光材料與該第二熱傳導材料之間的一第二折射率匹配材料。
- 如請求項2之光學調變器,其中該第一熱傳導材料藉由一凡得瓦爾力附接至該第一側,且該第二熱傳導材料藉由一凡得瓦爾力附接至該第二側。
- 如請求項1之光學調變器,其中該第一熱傳導材料藉由一黏著劑或一機械夾具附接至該聲光總成之該第一側,且該第二熱傳導材料藉由一黏著劑或一機械夾具附接至該聲光總成之該第二側。
- 如請求項11之光學調變器,其中該聲光總成進一步包含在該第一熱傳導材料與該聲光材料之間的一第一抗反射塗層,及在該第二熱傳導材料與該聲光材料之間的一第二抗反射塗層,該第一熱傳導材料藉由附接至該第一抗反射塗層而與該聲光總成之該第一側熱接觸,且該第二熱傳導材料藉由附接至該第二抗反射塗層而與該聲光總成之該第二側熱接觸。
- 如請求項12之光學調變器,其中該第一抗反射塗層及該第二抗反射塗層中之至少一者為一離子束濺鍍(IBS)層。
- 如請求項1之光學調變器,其中該聲光總成進一步包含在該第一側處之一第一結構、在該第二側處之一第二結構,該第一結構經組態以減少該入射脈衝光束之反射,且該第二結構經組態以減少該入射脈衝光束之反射。
- 如請求項14之光學調變器,其中該第一結構包含一第一蛾眼型光學件,且該第二結構包含一第二蛾眼型光學件。
- 如請求項1之光學調變器,其中該聲光材料包含鍺(Ge)或砷化鎵(GaAs)。
- 如請求項1之光學調變器,其中該第一熱傳導材料及該第二熱傳導材料中之一或多者透射9微米(µm)與11 µm之間的波長。
- 如請求項1之光學調變器,其中該第一熱傳導材料具有在至少一個方向上小於該聲光材料之延伸區的一延伸區,或該第二熱傳導材料具有在至少一個方向上小於該聲光材料之延伸區的一延伸區。
- 如請求項1之光學調變器,其中該第一熱傳導材料及該第二熱傳導材料為多晶鑽石或單晶鑽石。
- 如請求項1之光學調變器,其中該第一熱傳導材料及該第二熱傳導材料具有小於5奈米(nm)之一表面粗糙度。
- 一種極紫外線(EUV)光源,其包含: 一光學源,其經組態以發射一脈衝光束至一光束路徑上; 一光學調變器,其包含: 一調變總成,其包含: 一聲光材料,其在該光束路徑上,該聲光材料具有基於一所施加聲學信號變化的一折射率; 一第一側,其經組態以自該光學源接收該脈衝光束;及 一第二側,其經組態以基於該脈衝光束發射一輸出光束;及 一熱管理裝置,其包含: 一第一熱傳導材料,其與該調變總成之該第一側熱接觸,其中該第一熱傳導材料具有沿著該脈衝光束之一傳播方向的一第一厚度,且該第一厚度為該脈衝光束之一波長之四分之一的一整數倍數;及 一第二熱傳導材料,其與該調變總成之該第二側熱接觸,其中該第二熱傳導材料具有沿著該脈衝光束之一傳播方向的一第二厚度,且該第二厚度為該脈衝光束之一波長之四分之一的一整數倍數;及 一真空腔室,其包含經組態以在一目標區處接收該輸出光束的一內部。
- 如請求項21之EUV光源,其中: 該第一熱傳導材料具有沿著該脈衝光束之一傳播方向的一第一厚度,且該第一厚度比該脈衝光束之一半波長之一整數倍數多四分之一。
- 如請求項21之EUV光源,其中該脈衝光束具有在9微米(µm)與11 µm之間的一波長。
- 如請求項21之EUV光源,其中該熱管理裝置進一步包含與該第一熱傳導材料及該第二熱傳導材料熱接觸的一散熱片。
- 如請求項21之EUV光源,其中 該聲光材料包含: 一第一側; 一第二側; 一第三側;及 一第四側,且 該散熱片附接至該第三側或該第四側。
- 如請求項25之EUV光源,其中該散熱片包含一第一散熱片部分及一第二散熱片部分,該第一散熱片部分附接至該聲光材料之該第三側,且該第二散熱片部分附接至該聲光材料之該第四側。
- 如請求項21之EUV光源,其中該第一熱傳導材料藉由一凡得瓦爾力附接至該聲光材料,且該第二熱傳導材料藉由一凡得瓦爾力附接至該聲光材料。
- 如請求項21之EUV光源,其中該調變總成進一步包含:在該聲光材料上之一第一抗反射塗層,該第一抗反射塗層係在該聲光材料與該第一熱傳導材料之間;在該聲光材料上之一第二抗反射塗層,且該第二抗反射塗層係在該聲光材料與該第二熱傳導材料之間。
- 如請求項21之EUV光源,其中該聲光材料進一步包含在該第一側處之一第一結構、在該第二側處之一第二結構,該第一結構經組態以減少該入射光束之反射,且該第二結構經組態以減少該入射光束之反射。
- 如請求項21之EUV光源,其中該第一熱傳導材料具有在至少一個方向上小於該聲光材料之延伸區的一延伸區,或該第二熱傳導材料具有在至少一個方向上小於該聲光材料之延伸區的一延伸區。
- 如請求項21之EUV光源,其中該第一熱傳導材料具有在至少一個方向上小於該聲光材料之延伸區的一延伸區,且該第二熱傳導材料具有在至少一個方向上小於該聲光材料之延伸區的一延伸區。
- 一種光學調變器,其包含: 一光學總成,其包含: 一光學材料; 一第一側,其經組態以接收一入射脈衝光束;及 一第二側,其經組態以基於該入射脈衝光束發射一輸出光束;及 一熱管理裝置,其包含: 一第一熱傳導材料,其與該光學總成之該第一側熱接觸,其中該第一熱傳導材料具有沿著該入射脈衝光束之一傳播方向的一第一厚度,且該第一厚度為該入射脈衝光束之一波長之四分之一的一整數倍數。
- 如請求項32之光學調變器,其中該光學材料包含一電光材料。
- 如請求項33之光學調變器,其中該光學材料包含碲化鎘(CdTe)或碲化鋅鎘(CZT)。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201962914909P | 2019-10-14 | 2019-10-14 | |
| US62/914,909 | 2019-10-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202129369A TW202129369A (zh) | 2021-08-01 |
| TWI888419B true TWI888419B (zh) | 2025-07-01 |
Family
ID=72659173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW109134891A TWI888419B (zh) | 2019-10-14 | 2020-10-08 | 光學調變器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20220350181A1 (zh) |
| KR (1) | KR102853656B1 (zh) |
| CN (1) | CN114556199A (zh) |
| TW (1) | TWI888419B (zh) |
| WO (1) | WO2021073829A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4102655A1 (en) * | 2021-06-09 | 2022-12-14 | ASML Netherlands B.V. | Optical isolator, seed isolator module, euv radiation source and lithographic system |
| CN118974603A (zh) * | 2022-04-08 | 2024-11-15 | Asml荷兰有限公司 | 电光装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060088067A1 (en) * | 2004-10-25 | 2006-04-27 | Jan Vetrovec | Apparatus and method for face cooling of optical components of a laser system |
| US20170242158A1 (en) * | 2014-06-16 | 2017-08-24 | Element Six Technologies Limited | Synthetic diamond optical elements |
| US20180136541A1 (en) * | 2016-11-11 | 2018-05-17 | Asml Netherlands B.V. | Compensating for a physical effect in an optical system |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3867108A (en) * | 1973-10-10 | 1975-02-18 | Rca Corp | Acousto-optic devices and process for making same |
| KR860001588Y1 (ko) * | 1984-06-16 | 1986-07-19 | 주식회사금성사 | 음향광학적 광 변조기 |
| US5066611A (en) * | 1990-08-31 | 1991-11-19 | Micron Technology, Inc. | Method for improving step coverage of a metallization layer on an integrated circuit by use of molybdenum as an anti-reflective coating |
| US5363391A (en) * | 1992-04-24 | 1994-11-08 | Hughes Aircraft Company | Conductive face-cooled laser crystal |
| KR19980027515A (ko) * | 1996-10-16 | 1998-07-15 | 김광호 | 광변조 장치 및 그 제조 방법 |
| US6560005B2 (en) * | 2001-08-07 | 2003-05-06 | Tkd, Inc. | Acousto-optic devices |
| US6903862B2 (en) * | 2002-11-05 | 2005-06-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ultraviolet acoustooptic device and optical imaging apparatus using the same |
| US7344279B2 (en) * | 2003-12-11 | 2008-03-18 | Philips Solid-State Lighting Solutions, Inc. | Thermal management methods and apparatus for lighting devices |
| US7542495B1 (en) * | 2007-11-12 | 2009-06-02 | Gooch And Housego Plc | Corrosion resistant cooled acousto-optic devices |
| US20090217705A1 (en) * | 2008-02-29 | 2009-09-03 | Filippov Andrey V | Temperature control of glass fusion by electromagnetic radiation |
| US8514475B2 (en) * | 2010-10-27 | 2013-08-20 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Electro-optic device with gap-coupled electrode |
| CN202111365U (zh) * | 2011-04-22 | 2012-01-11 | 上海高意激光技术有限公司 | 一种被动调q微片激光器 |
| JP2013229553A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-11-07 | Gigaphoton Inc | レーザ装置及び極端紫外光生成装置 |
| US20140218795A1 (en) * | 2013-02-05 | 2014-08-07 | Electro-Optics Technology, Inc. | Power scalable multi-pass faraday rotator |
| US9000403B2 (en) * | 2013-02-15 | 2015-04-07 | Asml Netherlands B.V. | System and method for adjusting seed laser pulse width to control EUV output energy |
| US9040814B2 (en) * | 2013-02-25 | 2015-05-26 | Emily Fucinato | Anti-reflective coating for photovoltaic cells |
| JP2018538569A (ja) * | 2015-11-18 | 2018-12-27 | マッコーリー ユニバーシティー | 高パワーラマンレーザシステム及び方法 |
| US20170164267A1 (en) * | 2015-12-03 | 2017-06-08 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Apparatus to inhibit misuse of an electrically powered device |
-
2020
- 2020-09-17 CN CN202080071999.2A patent/CN114556199A/zh active Pending
- 2020-09-17 US US17/762,982 patent/US20220350181A1/en active Pending
- 2020-09-17 KR KR1020227012159A patent/KR102853656B1/ko active Active
- 2020-09-17 WO PCT/EP2020/075958 patent/WO2021073829A1/en not_active Ceased
- 2020-10-08 TW TW109134891A patent/TWI888419B/zh active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060088067A1 (en) * | 2004-10-25 | 2006-04-27 | Jan Vetrovec | Apparatus and method for face cooling of optical components of a laser system |
| US20170242158A1 (en) * | 2014-06-16 | 2017-08-24 | Element Six Technologies Limited | Synthetic diamond optical elements |
| US20180136541A1 (en) * | 2016-11-11 | 2018-05-17 | Asml Netherlands B.V. | Compensating for a physical effect in an optical system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20220082830A (ko) | 2022-06-17 |
| TW202129369A (zh) | 2021-08-01 |
| US20220350181A1 (en) | 2022-11-03 |
| KR102853656B1 (ko) | 2025-09-01 |
| WO2021073829A1 (en) | 2021-04-22 |
| CN114556199A (zh) | 2022-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8604452B2 (en) | Drive laser delivery systems for EUV light source | |
| JP6043789B2 (ja) | レーザ生成プラズマ光源内の緩衝ガス流安定化のためのシステム及び方法 | |
| TWI644177B (zh) | 用於產生輻射之方法及裝置 | |
| US6724465B2 (en) | Lithography device which uses a source of radiation in the extreme ultraviolet range and multi-layered mirrors with a broad spectral band in this range | |
| CN102472981A (zh) | Euv辐射系统和光刻设备 | |
| KR20150018843A (ko) | 레이저 광원으로부터 메인펄스와 프리펄스 빔을 분리하는 시스템 및 방법 | |
| JP7356439B2 (ja) | 光ビームの空間変調 | |
| TW201142538A (en) | Radiation source, lithographic apparatus and device manufacturing method | |
| TW201603650A (zh) | 極紫外光源 | |
| US10499485B2 (en) | Supply system for an extreme ultraviolet light source | |
| TWI888419B (zh) | 光學調變器 | |
| CN103782662A (zh) | 辐射源 | |
| TW201316842A (zh) | 輻射源 | |
| JP5301165B2 (ja) | レーザ生成プラズマeuv光源 | |
| TW201833626A (zh) | 減少反射光束的光學功率 | |
| TW201842416A (zh) | 雷射系統 | |
| JP2013229553A (ja) | レーザ装置及び極端紫外光生成装置 | |
| WO2016027346A1 (ja) | 極端紫外光生成システムおよび極端紫外光生成方法 | |
| KR101423817B1 (ko) | 조명 광학 시스템, 노광 장치 및 디바이스 제조 방법 | |
| Stamm et al. | EUV source power and lifetime: the most critical issues for EUV lithography | |
| Endo et al. | CO2 laser-produced Sn plasma as the solution for high-volume manufacturing EUV lithography | |
| CN110647011A (zh) | 半导体设备的操作方法 | |
| JP7545386B2 (ja) | 光学変調器の制御 | |
| Higashiguchi et al. | Enhancement of conversion efficiency of extreme ultraviolet radiation from a liquid aqueous solution microjet target by use of dual laser pulses | |
| Turcu et al. | High-power x-ray point source for next-generation lithography |