脉冲气体激光器的注入锁定及功率振荡器环形腔设计

论文摘要

光刻技术作为半导体行业发展主要驱动力受到人们极大的关注。本论文主要研究获得窄线宽、高功率光刻机光源的注入锁定技术。首先，本论文对注入锁定技术的原理概念做了论述，在此基础上阐述了要获得窄线宽、高能量的脉冲信号注入锁定的线宽压缩模块，功率振荡器的谐振腔模块，主振与功率振荡器的隔离装置以及延时控制模块，对以上模块进行了分析与对比。其次，本论文使用TEACO2激光器进行了脉冲信号注入锁定的模拟实验，实验研究了注入种子光的延时时间，注入支线，最佳延时下的注入能量以及横模匹配等因素对注入锁定输出光束的影响，获得了种子光的最佳延时时间，得出在该时刻输出脉冲功率最高，在该时刻的两侧，输出功率不断的降低。且随着种子光的注入能量的不断增大，注入的放大倍数逐渐减小，慢慢的趋于饱和，在3倍左右。同时实验发现在伺服激光器多支线运行的条件下，随着注入支线增益逐渐减小，注入锁定越来越困难。实验中还得出了横模匹配可以有效的改善注入锁定效果。本论文还进行了注入锁定与主振放大的实验对比，得出主振放大倍数与注入种子光能量无关始终维持在1.8倍左右，而且输出能量比注入锁定小得多。最后，本论文针对功率振荡谐振腔的环形腔型进行了详细的设计，根据已知准分子激光器放电腔的尺寸分析设计了三镜环形腔，棱镜环形腔，改进的棱镜环形腔以及四镜环形腔，为后续完成准分子注入锁定实验做准备。这些研究工作为开展准分子激光器的注入锁定放大方法的研究奠定了基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 半导体产业的发展
• 1.2 光刻技术
• 1.3 注入锁定技术的应用
• 1.4 本课题的来源、研究的目的及意义
• 1.5 本论文的主要内容
• 2 注入锁定
• 2.1 注入锁定原理
• 2.2 注入锁定单元技术
• 2.3 本章小结
• 3 注入锁定的实验研究
• 3.1 实验装置
• 3.2 注入锁定实验研究
• 3.3 本章小结
• 4 准分子激光功率振荡器环形腔的设计
• 4.1 准分子激光原理
• 4.2 环形谐振腔的简介
• 4.3 193nm 准分子环形腔的设计
• 4.4 本章小结
• 5 总结与展望
• 致谢
• 参考文献