[发明专利]准分子激光器复合腔

说明书

技术领域

本发明属于激光器技术领域，具体涉及一种准分子激光器复合腔，特别是一种具有窄线宽和高能量输出的准分子激光器复合腔。

背景技术

随着半导体工业的发展，大规模集成电路的不断进步，对光刻技术要求越来越高，作为光刻光源的准分子激光器对光刻技术的提高有着关键作用。这要求准分子激光同时达到窄线宽及大能量的输出，但是，利用以往的激光器加线宽压窄模块的组合，窄线宽的输出是以激光能量的损失为代价的。因此，为了同时得到窄线宽和高能量的输出，需要设计一种机构对激光的能量和线宽进行调谐，以获得满足特殊需求(例如作为光刻光源)的准分子激光。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明所要解决的技术问题提出一种准分子激光器复合腔，以便在对准分子激光器输出的激光的进行线宽压窄的同时提高激光输出能量，以满足作为光刻光源等应用的需求。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提出一种准分子激光器复合腔，包括激光放电腔和激光输出模块，所述激光放电腔内包含有工作气体，该工作气体在激励源作用下能产生激光，还包括线宽压窄模块和激光放大模块，其中，所述激光放电腔、激光输出模块和线宽压窄模块构成一个线宽压窄腔，用于对所述工作气体产生的激光进行线宽压窄；所述激光放电腔、激光输出模块和激光放大模块构成一个放大腔，用于对所述经线宽压窄后的激光进行能量放大；以及所述激光输出模块用于将经线宽压窄且能量放大的激光进行输出。

根据本发明的一种具体实施方式，所述激光输出模块为一个输出耦合镜，所述激光放电腔具有两端，所述输出耦合镜设置于所述激光放电腔的一端，所述线宽压窄模块和激光放大模块设置于所述激光放电腔的另一端。

根据本发明的一种具体实施方式，所述线宽压窄模块包括单个棱镜或棱镜组，还包括光栅，所述单个棱镜或棱镜组用于接收由激光放电腔发出的激光，将该激光部分反射至所述放大腔，且对该激光的剩余部分进行折射与扩束后入射到所述光栅；所述光栅用于以其闪耀角为入射角接收从单个棱镜或棱镜组扩束后出射的激光，使入射到其表面上的激光发生色散效应，并使满足光栅闪耀条件的波长的激光按原路反射回去。

根据本发明的一种具体实施方式，所述激光放大模块为反射镜，用于接收由所述单个棱镜或棱镜组部分反射的激光，并将其原路反射回所述激光放电腔中。

根据本发明的一种具体实施方式，当所述线宽压窄模块包括单个棱镜时，该单个棱镜的入射面对于由所述激光放电腔发出的激光的反射率4.8％～24％。

根据本发明的一种具体实施方式，当所述线宽压窄模块包括棱镜组时，该棱镜组包括依次在光路上排列的多个棱镜，其中，用于接收由所述激光放电腔发射的激光的第一个棱镜将该激光部分反射至所述放大腔。

根据本发明的一种具体实施方式，所述第一个棱镜的入射面对于由所述激光放电腔发出的激光的反射率4.8％～24％。

根据本发明的一种具体实施方式，所述放大腔还包括标准具，其用于对入射其上的激光进行线宽压窄并透射具有特定中心波长的激光。

根据本发明的一种具体实施方式，所述标准具用于直接接收由单个棱镜或棱镜组部分反射的激光，并将透射过的激光入射到所述反射镜上。

根据本发明的一种具体实施方式，所述标准具所透射的激光的光谱线的线宽与所述复合腔的线宽相同。

(三)有益效果

本发明不仅可以实现准分子激光器窄线宽的输出，而且通过复合腔的设计，可以提高输出激光的能量及稳定性，同时结构简单，便于加工，调谐方便。

附图说明

图1为本发明的第一实施例的准分子激光器复合腔的结构示意图；

图2为本发明的第二实施例的准分子激光器复合腔的线宽压窄模块的结构示意图；

图3为本发明的第三实施例的准分子激光器复合腔的结构示意图。

具体实施方式

如前所述，本发明对于复合腔的设计的出发点是设计一个可以同时调节准分子激光的线宽与输出能量的机制，以便满足某些应用中要求准分子激光器出射的激光同时具有大能量和窄线宽输出的要求，实现在窄线宽输出的同时提高输出激光的能量。