[发明专利]偏振器装置以及具有偏振器装置的EUV辐射产生设备

说明书

本发明涉及一种偏振器装置(1)，该偏振器装置用于使激光射束(2)偏振，该偏振器装置包括：布置在激光射束(2)的射束路径中的多个板状光学元件(5，16)，所述多个板状光学元件分别具有用于激光射束(2)的射束入射面(5a，6a，...)以及用于激光射束(2)的射束出射面(5b，6b，...)，其中，相应的板状光学元件(5，16)的射束入射面(5a，6a，...)相对于激光射束(2)以布鲁斯特角(OB)地取向。板状光学元件(5，16)的射束入射面(5a，6a，...)与射束出射面(5b，6b，...)彼此分别以至少一个楔角(γ₁，γ₂)取向。本发明还涉及一种具有这种偏振器装置(1)的EUV辐射产生设备。

技术领域

本发明涉及一种用于使激光射束偏振的偏振器装置，该偏振器装置包括：布置在激光射束的射束路径中的多个板状光学元件，所述多个板状光学元件分别具有用于激光射束的射束入射面以及用于激光射束的射束出射面，其中，相应的板状光学元件的射束入射面(在相应的入射平面中)相对于激光射束以布鲁斯特角(Brewster-Winkel)取向。本发明还涉及一种具有这种偏振器装置的EUV辐射产生设备。

背景技术

当激光射束以所谓的布鲁斯特角照射在光学元件的射束入射面上时，例如可以使用板状透射光学元件来使(例如非偏振的)激光射束形式的光发生偏振。在这种情况下，在射束入射面上反射的辐射分量几乎完全垂直于激光射束到射束入射面上的入射平面地偏振(s偏振)——即对于垂直于该s偏振的第二(p偏振)辐射分量的反射率几乎为零。因此，由射束入射面透射的辐射分量通常具有高的p偏振辐射分量，该p偏振辐射分量平行于入射激光射束的入射平面延伸。

以透射方式运行的偏振器也可以用于高功率应用中，在所述高功率应用中激光射束具有数百瓦的功率，这例如出现在用于加工(例如用于切割或焊接)工件的激光加工机中，或者这例如出现在如下EUV辐射产生设备中：在所述EUV辐射产生设备中，将高功率激光射束定向到目标材料上，以便将目标材料转换为等离子体状态，并且以这种方式产生EUV辐射。

在以透射方式运行的偏振器的射束入射面上可以形成偏振选择性(polarisationsselektiv)涂层，以便增加偏振器面的对于激光射束的s偏振辐射分量的反射率或增强彼此垂直偏振的辐射分量的分离。这种偏振器也称为薄膜偏振器(英语“thinfilm polarizer”，缩写TFP)。在高激光功率的情况下，在薄膜偏振器中出现如下问题：由于偏振选择性涂层中对激光辐射的吸收而产生折射率的温度相关的变化，这种温度相关的变化导致所谓的热透镜效应。因此，在高功率应用中，通常仅能在如下情况中使用薄膜偏振器：在所述情况中，采取附加的措施对热透镜效应进行补偿。

作为偏振选择性涂层的替代或附加，偏振器装置可以具有不仅一个、而是多个平面平行的板的形式的透射光学元件，这些透射光学元件彼此平行并且分别以其射束入射面相对于入射激光射束以布鲁斯特角取向，以便进一步减小由相应的平面平行板透射的相对较小的s偏振的辐射分量，使得从偏振器装置出射的激光射束几乎仅是p偏振的。

然而，尤其在平面平行的板彼此以相对较小的间距布置的情况下，产生如下问题：在部分射束之间发生相长干涉和相消干涉，所述部分射束在平面平行的板的射束入射面或射束出射面上反射。因此，为了防止干涉，通常选择在射束路径中彼此相继的板之间的如此大的间距，使得所反射的部分射束不重叠。然而在这种情况下，偏振器装置可能需要相当大的结构空间，如果没有足够的结构空间可供使用，则这构成主要限制。

发明内容

本发明基于如下任务：以紧凑的结构方式制造一种一开始提到的类型的偏振器装置，并且提供一种具有这种偏振器装置的EUV辐射产生设备。

根据第一方面，该任务通过一开似乎提到的类型的偏振器装置来解决，在该偏振器装置中，板状光学元件的射束入射面与射束出射面彼此分别以至少一个楔角取向。