[發明專利]具有液膜噴射標靶的激光產生等離子體照明器

在審

• 申請號: 202080075892.5
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN114616459A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 張超;W·舒馬克;J·基姆;M·弗里德曼
• 申請（專利權）人: 科磊股份有限公司
• 主分類號: G01N23/201
• 分類號: G01N23/201;H05H1/24;H01L21/66
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 劉麗楠

1.一種激光產生等離子體光源，其包括：

等離子體室，其具有至少一個壁，所述至少一個壁可部分地操作以將緩沖氣體流圍阻于所述等離子體室內；

液膜噴射噴嘴，其將呈液體狀態的非金屬饋送材料的級聯的一或多個膜噴射施配到所述等離子體室中；及

脈沖激光器，其產生被引導到所述等離子體室中的所述饋送材料的所述一或多個膜噴射中的一者的激發光脈沖，其中所述激發光脈沖與所述饋送材料的所述膜噴射的相互作用致使所述膜噴射電離以形成發射照明光的等離子體，其中所述照明光包括從10電子伏特到5,000電子伏特的光譜區中的一或多個發射譜線，其中所述照明光可用于照明被測量樣品。

2.根據權利要求1所述的激光產生等離子體光源，其中所述液膜噴射噴嘴包含各自終止于所述液膜噴射噴嘴的出口孔口處的兩個毛細管，其中所述兩個毛細管在所述出口孔口處空間上分開，且其中來自所述毛細管中的每一者的超出所述液膜噴射噴嘴的所述出口孔口的流的合并產生所述非金屬饋送材料的所述級聯的一或多個膜噴射。

3.根據權利要求1所述的激光產生等離子體光源，其中所述液膜噴射噴嘴包含在所述液膜噴射噴嘴的出口孔口處會聚的平面形狀腔，其中穿過所述平面形狀腔在所述液膜噴射噴嘴的所述出口孔口處流的會聚產生所述非金屬饋送材料的所述級聯的一或多個膜噴射。

4.根據權利要求1所述的激光產生等離子體光源，其中所述非金屬饋送材料是包括各自具有小于19的原子序數的更多元素中的一者的材料。

5.根據權利要求4所述的激光產生等離子體光源，其中所述非金屬饋送材料包含第一非金屬饋送材料，所述第一非金屬饋送材料包括溶解于溶劑中各自具有小于19的原子序數的一或多種元素，所述溶劑包括各自具有小于19的原子序數的元素。

6.根據權利要求1所述的激光產生等離子體光源，其進一步包括：

液體再循環系統，其經配置以收集由所述液膜噴射噴嘴施配的所述液體饋送材料的一部分且將所述液體饋送材料的所述所收集部分提供到所述液膜噴射噴嘴的輸入端口。

7.根據權利要求6所述的激光產生等離子體光源，所述液體再循環系統包含具有通向所述等離子體室的入口的液體阱及耦合到所述液體阱的真空泵，其中所述真空泵從所述液體阱抽出從所述所收集液體饋送材料蒸發的一定量的饋送材料。

8.根據權利要求1所述的激光產生等離子體光源，其進一步包括：

一或多個氣體歧管，其安置于所述等離子體室內，其中所述一或多個氣體歧管將緩沖氣體流分散到所述等離子體室中；及

真空泵，其耦合到所述等離子體室，其中所述真空泵從所述等離子體室抽出所述緩沖氣體流連同夾帶于所述緩沖氣體流中的由所述等離子體產生的碎屑。

9.根據權利要求8所述的激光產生等離子體光源，其中所述緩沖氣體是氮氣、氫氣、氧氣、氬氣、氖氣或其任一組合。

10.根據權利要求1所述的激光產生等離子體光源，其中從所述液膜噴射噴嘴的出口孔口到所述激發光脈沖相對于所述饋送材料的所述膜噴射的入射位置的距離處于1厘米與10厘米之間的范圍中。

11.根據權利要求1所述的激光產生等離子體光源，其中所述等離子體室的窗與所述等離子體之間的距離是至少10厘米。

12.根據權利要求1所述的激光產生等離子體光源，其中在所述激發光脈沖相對于所述饋送材料的所述膜噴射的入射位置處，所述饋送材料的所述膜噴射的厚度處于1微米與5微米之間的范圍中。

13.根據權利要求1所述的激光產生等離子體光源，其中所述等離子體的亮度大于10¹³光子/(秒)·(mm²)·(mrad²)·(1％帶寬)。