[实用新型]电磁力密封窗

说明书

技术领域

本发明属于激光器技术领域，具体涉及一种腔体的密封窗。本发明的电磁力密封窗也可应用于需要出光的密封腔。

背景技术

准分子激光器是一种面向紫外特征应用的常规气体激光器，目前被认为是用于光刻的最佳光源选择，是集成电路平板印刷光刻工业的主力工作光源。

传统的放电激励准分子激光器采用单腔单电极结构设计。随着光学光刻技术的进一步发展，要求光源具有更窄的光谱宽度(线宽)、更高的重复频率以及更高的平均功率。传统单腔结构很难同时满足这三个要求，这往往导致激光器的研究在追求性能和成本效益之间存在严重的制约关系。改进传统激光器单腔结构所面临的困难主要在于线宽压窄模块的较大能量损失问题以及高功率激光辐射作用下光学元件的损伤和寿命问题。

为了有效的实现光谱宽度窄化和激光输出功率的提高，双腔结构被引入到激光器的设计中。这一结构的基本思想是使线宽压窄和提高激光输出功率在不同的气体放电模块(种子腔、放大腔)中得以实现。其工作过程如下：种子腔产生具有一定重复频率的窄线宽种子光，实现低功率激光振荡辐射；放大腔完成种子光入射后的脉冲能量放大。基于双腔结构设计的激光器输出具备了光刻光源所必需的窄化光谱控制和较高单脉冲能量输出特性。

基于双腔结构设计的激光器可以不断优化主振和放大模块，完善系统输出指标，比如优化工作气体混合物的组份和压强以及激励工作电压等来获得具有窄线宽和大功率的激光输出。此外，基于放大腔的功率放大机制，主振荡器中相对较低的激光输出可以显著提高线宽压窄模块中的光学元件的寿命。由于基于双腔结构设计的激光器具有以上优点，“种子-放大”机制激光器结构设计在现代激光光刻光源研发中得到广泛的应用。

在现有的准分子激光器放电腔中，放电腔两端的出光窗片一般进行直接密封，以防止工作状态下工作气体泄漏和抽气状态下空气进入放电腔。

图1a、图1b是现有的准分子激光器放电腔的密封窗的结构示意图，其中图1a是窗片平行安装的密封窗结构；图1b是窗片倾斜安装的密封窗结构。如图1a～图1b所示，101为窗体，102为窗片压紧环，103为窗体固定端。一般而言，窗体101通过固定端103固定在放电腔上，而窗片是用窗片压紧环102压紧在窗体101上的，并用多个螺钉104紧固。这种准分子激光器出光窗片的密封方式一般是用橡胶或金属制成的密封圈进行密封。

上述激光器放电腔在换出光窗片时通常需要进行如下操作：(1)先将放电腔内的工作气体抽走，压强到约几十毫巴；(2)向放电腔充入缓冲气体，如氖气或氦气等，再次将放电腔抽真空至几十毫巴，如此反复二至三次，尽量使放电腔内有毒气体的浓度低到对人体无伤害；(3)向放电腔内缓慢充入缓冲气体(氖气或者氦气)，保持放电腔内气体略高于放电腔外大气压，这样拆下出光窗片后，空气不会大量进入腔内。(4)拆下并换上新的出光窗片，再次密封后，对放电腔抽真空。(5)向放电腔101充入缓冲气体(氖气或氦气)后再次抽真空，反复二至三次，尽量使腔内空气含量降至最低，才可以充入工作气体进行钝化或放电出光。

由此可见，这种放电腔拆换出光窗片的过程有以下缺点：(1)过程复杂，耗时长，反复洗腔换气费时很长，影响工作效率；(2)浪费工作气体；(3)多少会有一些空气进入放电腔，影响激光器性能和稳定性；(4)多少有残留的工作气体逸出，危害操作人员健康。

可见，对于所述的现有技术的准分子激光器放电腔的密封窗，当激光器工作一定时间后，需要更换或者清洁窗片，此时就会破坏放电腔原有的密封结构，可能影响激光器的性能。

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是现有的密封腔的出光窗片在更换或清洁时会破坏腔体密封结构的问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提出一种电磁力密封窗，与一个腔体相连，所述电磁力密封窗由腔体密封端、电磁密封段和窗片密封端构成，所述腔体密封端、电磁密封段和窗片密封端依次连接而构成一个筒体，所述电磁密封段用于通过电磁力来控制其本身的隔断与连通。

根据本发明的一种具体实施方式，所述电磁力密封窗包括一个壳体，所述壳体作为所述腔体密封端和电磁密封段的外壳，其一端连接所述腔体，另一端连接所述窗片密封端。

根据本发明的一种具体实施方式，所述窗片密封端包括窗片安装座和安装在窗片安装座上的出光窗片，所述出光窗片与所述窗片安装座之间通过所述密封圈密封。

根据本发明的一种具体实施方式，所述出光窗片通过窗片压紧环被压紧在所述窗片安装座上。