[发明专利]用于调整激光射束的方法、用于提供经调整的激光射束的设备和光学布置

说明书

本发明涉及一种用于调整激光射束(1)的方法，包括：借助探测器装置(6)的至少一个优选地点分辨的探测器(6a)来测量在穿过射束成形装置(4)之后激光射束(1)的射束轮廓(15，16)；基于所测量的射束轮廓(15，16)，求取所述激光射束(1)的射束质量特性(D)；以及调节可调设的光学器件(5)，以在所述激光射束(1)进入所述射束成形装置(4)之前改变其至少一个特性；其中，为了调整所述激光射束(1)，根据所求取的射束质量特性(D)尤其是多次调节所述可调设的光学器件(5)，优选直到所述射束质量特性(D)达到预给定的值(D_S)。本发明还涉及一种用于提供经调整的激光射束(1)的设备(3a)和一种极紫外辐射产生设备。

技术领域

本发明涉及一种用于调整激光射束的方法，一种用于提供经调整的激光射束的设备以及一种光学布置、尤其是极紫外(EUV)辐射产生设备。

背景技术

在穿过射束成形装置、即改变激光射束的至少一个光学特性的装置时，典型地，激光射束的射束质量也受到影响(通常变差)。在调整穿过这种射束成形装置的激光射束时，在射束成形装置中的多个光学边缘条件和干扰因子因此能够导致，将激光射束调整到设计参数的调整仅提供从射束成形装置出射的激光射束的不充足的射束质量。因此，这种射束成形装置为了实现良好的射束质量而通常根据经验地进行优化，也就是说，仅使用定性标准以进行调整，因为没有定量标准可使用。以这种方式，调整只能够由专家执行并且难以重现。

从US2013/0146569 A1中已知一种用于调整激光射束的方法，该激光射束在加工过程中作用在工件上。激光加工系统接收分配有射束质量特性的激光射束并且如此调整该激光射束，使得基于工件的特性、加工过程的特性或者二者的组合改变射束质量特性。射束质量特性例如能够涉及激光射束的衍射指数(M²值)或者射束参数乘积(Strahlparameterprodukt)。

发明内容

发明任务

本发明基于以下任务：提供用于调整激光射束的方法、用于提供经调整的激光射束的设备和光学布置，所述方法、设备和光学布置实现了基于客观的射束质量特性的调整。

发明主题

本发明的一个方面涉及用于调整激光射束的方法，该方法包括：借助探测装置的至少一个优选地点分辨的探测器来测量所述激光射束在穿过射束成形装置之后的射束轮廓；基于所测量的射束轮廓，求取所述激光射束的射束质量特性；以及调节可调设的光学器件，以在所述激光射束进入所述射束成形装置之前改变其至少一个特性；其中，为了调整所述激光射束，根据所求取的射束质量特性尤其是多次调节所述可调设的光学器件，优选直到所述射束质量特性达到预给定的值。

根据本发明提出，对穿过射束成形装置的激光射束的射束质量进行优化，其方式是：测量激光射束在穿过射束成形装置之后的射束轮廓并且基于所测量的射束轮廓确定激光射束的客观或者说唯一明确的射束质量特性。在射束成形装置前方布置可调节的光学器件，该可调节的光学器件由激光射束穿过，并且根据所求取的射束质量特性或者说射束质量特性的相应所求取的值来调节该可调节的光学器件，以便优化射束质量。以这种方式，可能省去用于调整的主观标准，而无需较准确地了解在射束成形装置中出现的干扰效应。

原则上已知的是，借助探测器、例如借助象限探测器(Quadranten-Detektors)或者借助摄像机确定激光射束的射束位置和/或传播角度并且作用于例如以可调设的光学器件的形式的调整装置，以便稳定射束位置和传播角度。然而，这种调整不是基于射束质量的优化，而是仅基于直接的反馈信号、例如探测器上的偏移，该反馈信号能够实现使在实际值和期望值之间的偏差最小化。然而，在穿过射束成形装置时通常不存在实际值和期望值之间的直接关系，或者，这种关系非常复杂。反之，借助作为客观标准的射束质量特性能够进行调整，而无需精确已知在射束成形装置中出现的干扰效应。因此，射束成形装置为了调整能够被称为“黑匣子(black box)”。