[實用新型]電磁力密封窗

有效

• 申請號: 201320217637.7
• 申請日: 2013-04-25
• 公開（公告）號: CN203218691U
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 劉斌;丁金濱;王魁波;沙鵬飛;周翊;王宇;趙江山
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電研究院
• 主分類號: H01S3/036
• 分類號: H01S3/036;H01S3/034
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本發明屬于激光器技術領域，具體涉及一種腔體的密封窗。本發明的電磁力密封窗也可應用于需要出光的密封腔。

背景技術

準分子激光器是一種面向紫外特征應用的常規氣體激光器，目前被認為是用于光刻的最佳光源選擇，是集成電路平板印刷光刻工業的主力工作光源。

傳統的放電激勵準分子激光器采用單腔單電極結構設計。隨著光學光刻技術的進一步發展，要求光源具有更窄的光譜寬度(線寬)、更高的重復頻率以及更高的平均功率。傳統單腔結構很難同時滿足這三個要求，這往往導致激光器的研究在追求性能和成本效益之間存在嚴重的制約關系。改進傳統激光器單腔結構所面臨的困難主要在于線寬壓窄模塊的較大能量損失問題以及高功率激光輻射作用下光學元件的損傷和壽命問題。

為了有效的實現光譜寬度窄化和激光輸出功率的提高，雙腔結構被引入到激光器的設計中。這一結構的基本思想是使線寬壓窄和提高激光輸出功率在不同的氣體放電模塊(種子腔、放大腔)中得以實現。其工作過程如下：種子腔產生具有一定重復頻率的窄線寬種子光，實現低功率激光振蕩輻射；放大腔完成種子光入射后的脈沖能量放大。基于雙腔結構設計的激光器輸出具備了光刻光源所必需的窄化光譜控制和較高單脈沖能量輸出特性。

基于雙腔結構設計的激光器可以不斷優化主振和放大模塊，完善系統輸出指標，比如優化工作氣體混合物的組份和壓強以及激勵工作電壓等來獲得具有窄線寬和大功率的激光輸出。此外，基于放大腔的功率放大機制，主振蕩器中相對較低的激光輸出可以顯著提高線寬壓窄模塊中的光學元件的壽命。由于基于雙腔結構設計的激光器具有以上優點，“種子-放大”機制激光器結構設計在現代激光光刻光源研發中得到廣泛的應用。

在現有的準分子激光器放電腔中，放電腔兩端的出光窗片一般進行直接密封，以防止工作狀態下工作氣體泄漏和抽氣狀態下空氣進入放電腔。

圖1a、圖1b是現有的準分子激光器放電腔的密封窗的結構示意圖，其中圖1a是窗片平行安裝的密封窗結構；圖1b是窗片傾斜安裝的密封窗結構。如圖1a～圖1b所示，101為窗體，102為窗片壓緊環，103為窗體固定端。一般而言，窗體101通過固定端103固定在放電腔上，而窗片是用窗片壓緊環102壓緊在窗體101上的，并用多個螺釘104緊固。這種準分子激光器出光窗片的密封方式一般是用橡膠或金屬制成的密封圈進行密封。

上述激光器放電腔在換出光窗片時通常需要進行如下操作：(1)先將放電腔內的工作氣體抽走，壓強到約幾十毫巴；(2)向放電腔充入緩沖氣體，如氖氣或氦氣等，再次將放電腔抽真空至幾十毫巴，如此反復二至三次，盡量使放電腔內有毒氣體的濃度低到對人體無傷害；(3)向放電腔內緩慢充入緩沖氣體(氖氣或者氦氣)，保持放電腔內氣體略高于放電腔外大氣壓，這樣拆下出光窗片后，空氣不會大量進入腔內。(4)拆下并換上新的出光窗片，再次密封后，對放電腔抽真空。(5)向放電腔101充入緩沖氣體(氖氣或氦氣)后再次抽真空，反復二至三次，盡量使腔內空氣含量降至最低，才可以充入工作氣體進行鈍化或放電出光。

由此可見，這種放電腔拆換出光窗片的過程有以下缺點：(1)過程復雜，耗時長，反復洗腔換氣費時很長，影響工作效率；(2)浪費工作氣體；(3)多少會有一些空氣進入放電腔，影響激光器性能和穩定性；(4)多少有殘留的工作氣體逸出，危害操作人員健康。

可見，對于所述的現有技術的準分子激光器放電腔的密封窗，當激光器工作一定時間后，需要更換或者清潔窗片，此時就會破壞放電腔原有的密封結構，可能影響激光器的性能。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明所要解決的技術問題是現有的密封腔的出光窗片在更換或清潔時會破壞腔體密封結構的問題。

(二)技術方案

為解決上述技術問題，本發明提出一種電磁力密封窗，與一個腔體相連，所述電磁力密封窗由腔體密封端、電磁密封段和窗片密封端構成，所述腔體密封端、電磁密封段和窗片密封端依次連接而構成一個筒體，所述電磁密封段用于通過電磁力來控制其本身的隔斷與連通。

根據本發明的一種具體實施方式，所述電磁力密封窗包括一個殼體，所述殼體作為所述腔體密封端和電磁密封段的外殼，其一端連接所述腔體，另一端連接所述窗片密封端。

根據本發明的一種具體實施方式，所述窗片密封端包括窗片安裝座和安裝在窗片安裝座上的出光窗片，所述出光窗片與所述窗片安裝座之間通過所述密封圈密封。

根據本發明的一種具體實施方式，所述出光窗片通過窗片壓緊環被壓緊在所述窗片安裝座上。