【技术实现步骤摘要】
本公开涉及激光，具体而言，涉及一种连续深紫外激光装置、激光系统以及半导体检测系统。
技术介绍
1、目前，采用连续深紫外激光来对半导体(如晶圆)进行缺陷检测的技术已经成为主流技术。具体地，可以基于共振腔技术来提高谐波的转换效率以实现较高功率的输出。但该技术方案较为复杂，造价昂贵，系统较为敏感，对振动和温湿度要求较高，导致运输和使用条件苛刻且维护成本较高。而采用常规连续光腔外单通谐波的方式，由于转换效率较低，无法达到需求的较高功率。因此，如何在降低技术难度的同时可以保证转换效率，是亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本公开的目的在于提供一种连续深紫外激光装置及激光系统，可以在降低技术实现难度的同时提升转换效率。
2、本公开提供了一种腔外倍频连续深紫外激光装置，包括红外激光模块、绿激光模块以及深紫外激光模块；其中，所述红外激光模块用于产生目标连续红外激光，所述绿激光模块用于对所述目标连续红外激光进行多通二次谐波转换，以将所述目标连续红外激光转换成目标连续绿激光，所述深紫外激光模块用于对所述目标连续绿激光进行多通四次谐波转换，以将所述目标连续绿激光转换成目标连续深紫外激光；所述目标连续深紫外激光用于对半导体进行检测；
3、所述绿激光模块包括红外反射镜组件以及第一转换组件；所述红外反射镜组件用于将所述目标连续红外激光的传输光路由第一红光光路转换为第二红光光路；所述第一转换组件用于对经所述第二红光光路传输的所述目标连续红外激光进行多通二次谐波转换，得到所述
4、所述深紫外激光模块包括绿光反射镜以及第二转换组件，所述绿光反射镜用于将所述目标连续绿激光的传输光路由第一绿光光路转换为第二绿光光路；所述第二转换组件用于对经所述第二绿光光路传输的所述目标连续绿激光进行多通四次谐波转换，得到所述目标连续深紫外激光。
5、在一种可能的实施方式中，在二次谐波转换的次数为双通的情况下，所述第一转换组件包括第一倍频元件、第一反射镜、第一分色镜以及第一光功率吸收器；
6、所述第一倍频元件，用于接收经所述第二红光光路传输的所述目标连续红外激光，并将部分所述目标连续红外激光转换成第一连续绿激光，所述第一连续绿激光与第一剩余连续红外激光形成第一混合光；
7、所述第一反射镜，设置于所述第一倍频元件的一侧，用于将接收到的所述第一混合光反射至所述第一倍频元件，以使所述第一倍频元件将反射的部分所述第一剩余连续红外激光能量转换到所述第一连续绿激光，形成所述目标连续绿激光；所述目标连续绿激光的传输光路避开所述红外反射镜组件；
8、所述第一分色镜，设置于所述第一倍频元件远离所述第一反射镜的一侧，用于将经所述第一倍频元件双通转换后的第二剩余连续红外激光传输至第一光功率吸收器，并反射所述目标连续绿激光至所述第一绿光光路；从所述第一倍频元件输出的所述第二剩余连续红外激光的传输光路避开所述红外反射镜组件。
9、在一种可能的实施方式中，所述第一转换组件还包括第一相位补偿元件，所述第一相位补偿元件设置于所述第一倍频元件与所述第一反射镜之间，用于使得第一剩余连续红外激光与所述第一连续绿光相位匹配。
10、在一种可能的实施方式中，在四次谐波转换的次数为双通的情况下，所述第二转换组件包括第二倍频元件、第二反射镜以及第二分色镜；
11、所述第二倍频元件，设置于所述绿光反射镜的一侧，用于接收经所述第二绿光光路传输的所述目标连续绿激光，并将部分所述目标连续绿激光转换成第一连续深紫外激光，所述第一连续深紫外激光与第一剩余连续绿激光形成第二混合光；
12、所述第二反射镜，设置于所述第二倍频元件远离所述绿光反射镜的一侧，用于将接收到的所述第二混合光反射至所述第二倍频元件，以使所述第二倍频元件将反射的部分所述第一剩余连续绿激光能量转换到所述第一连续深紫外光，形成所述目标连续深紫外激光；所述目标连续深紫外激光的传输光路避开所述绿光反射镜；
13、所述第二分色镜，设置于所述第二倍频元件远离所述第二反射镜的一侧，用于将经所述第二倍频元件双通转换后的第二剩余连续绿激光传出，并反射所述目标连续深紫外激光；从所述第二倍频元件输出的所述第二剩余连续绿激光的传输光路避开所述绿光反射镜。
14、在一种可能的实施方式中，所述第二转换组件还包括第二相位补偿元件，所述第二相位补偿元件设置于所述第二倍频元件与所述第二反射镜之间，用于使得所述第一剩余连续绿激光与所述第一连续深紫外激光相位匹配。
15、在一种可能的实施方式中，所述第一反射镜为双色凹面反射镜，用于反射红外激光以及绿激光；和/或，所述第一倍频元件为非临界相位匹配类型的二次谐波非线性晶体。
16、在一种可能的实施方式中，所述第二反射镜为双色凹面反射镜，用于反射绿激光以及深紫外激光；和/或，所述第二倍频元件为四次谐波非线性晶体，且所述第二倍频元件的长度大于预设长度。
17、在一种可能的实施方式中，所述红外反射镜组件包括第一红外反射镜以及第二红外反射镜，所述第一红外反射镜设置于所述第一红光光路上；所述第二红外反射镜设置于所述第二红光光路上。
18、在一种可能的实施方式中，所述第二转换组件还包括整形元件，所述整形元件设置于所述第一绿光光路上，用于将所述目标连续绿激光整形成椭圆光斑后输出，所述椭圆光斑的长轴方向对应所述第二倍频元件的相位匹配方向，所述椭圆光斑的短轴方向对应所述第二倍频元件的非相位匹配方向。
19、在一种可能的实施方式中，所述红外激光模块包括：
20、红外激光器，用于产生初始连续红外激光；
21、红外光调整组件，所述红外光调整组件设置于所述传输所述初始连续红外激光的初始红光光路上，用于对所述初始连续红外激光进行功率调整以及偏振态调整，得到所述目标连续红外激光；传输所述目标连续红外激光的所述第一红光光路方向与所述初始红光光路方向相同。
22、在一种可能的实施方式中，所述红外光调整组件包括：
23、第一取光镜，设置于所述初始红光光路上，用于将所述初始连续红外激光部分反射至所述第一功率探头，并将剩余初始连续红外激光输出；
24、第一功率探头用于检测所述初始连续红外激光的功率，并在所述初始连续红外激光的功率超过第一预设范围时，生成第一调整指令；所述第一调整指令用于指示所述红外激光器调整所述初始连续红外激光的功率，以使所述初始连续红外激光在所述第一预设范围内；
25、第一半波片，设置于所述初始红光光路上，用于改变所述初始连续红外激光的偏振方向；
26、偏振分束器，设置于所述初始红光光路上，且位于所述第一半波片背离所述第一取光镜的一侧，用于将改变偏振方向后的剩余初始连续红外激光分束成偏振方向不同的第一连续红外激光和第二连续红外激光；其中，所述第一连续红外激光的光路方向与所述初始连续红外激光的光路方向相同，所述第二连续红外激光的光路方向与所述初始本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种腔外倍频连续深紫外激光装置，其特征在于，包括红外激光模块、绿激光模块以及深紫外激光模块；其中，所述红外激光模块用于产生目标连续红外激光，所述绿激光模块用于对所述目标连续红外激光进行多通二次谐波转换，以将所述目标连续红外激光转换成目标连续绿激光，所述深紫外激光模块用于对所述目标连续绿激光进行多通四次谐波转换，以将所述目标连续绿激光转换成目标连续深紫外激光；所述目标连续深紫外激光用于对半导体进行检测；
2.根据权利要求1所述的激光装置，其特征在于，二次谐波转换的次数为双通，所述第一转换组件包括第一倍频元件、第一反射镜、第一分色镜以及第一光功率吸收器；
3.根据权利要求2所述的激光装置，其特征在于，所述第一转换组件还包括第一相位补偿元件，所述第一相位补偿元件设置于所述第一倍频元件与所述第一反射镜之间，用于使得第一剩余连续红外激光与所述第一连续绿光相位匹配。
4.根据权利要求1-3任一所述的激光装置，其特征在于，四次谐波转换的次数为双通，所述第二转换组件包括第二倍频元件、第二反射镜以及第二分色镜；
5.根据权利要求4所述的激光装置，
6.根据权利要求2所述的激光装置，其特征在于，所述第一反射镜为双色凹面反射镜，用于反射红外激光以及绿激光；和/或，所述第一倍频元件为非临界相位匹配类型的二次谐波非线性晶体。
7.根据权利要求4所述的激光装置，其特征在于，所述第二反射镜为双色凹面反射镜，用于反射绿激光以及深紫外激光；和/或，所述第二倍频元件为四次谐波非线性晶体，且所述第二倍频元件的长度大于预设长度。
8.根据权利要求1所述的激光装置，其特征在于，所述红外反射镜组件包括第一红外反射镜以及第二红外反射镜，所述第一红外反射镜设置于所述第一红光光路上；所述第二红外反射镜设置于所述第二红光光路上。
9.根据权利要求4所述的激光装置，其特征在于，所述第二转换组件还包括整形元件，所述整形元件设置于所述第一绿光光路上，用于将所述目标连续绿激光整形成椭圆光斑后输出，所述椭圆光斑的长轴方向对应所述第二倍频元件的相位匹配方向，所述椭圆光斑的短轴方向对应所述第二倍频元件的非相位匹配方向。
10.根据权利要求1所述的激光装置，其特征在于，所述红外激光模块包括：
11.根据权利要求10所述的激光装置，其特征在于，所述红外光调整组件包括：
12.根据权利要求1所述的激光装置，其特征在于，二次谐波转换的次数为N通且N通路径部分共线，其中N为大于2的偶数，所述第一转换组件包括M组反射组件、第三倍频元件以及第三分色镜，其中，M为N的一半；
13.根据权利要求1所述的激光装置，其特征在于，二次谐波转换的次数为N通且N通路径全部不共线，所述第一转换组件包括M组反射组件、第三倍频元件以及第三分色镜，其中，N为大于2的正整数，且M为比N少1的正整数；
14.根据权利要求12或13所述的激光装置，其特征在于，每组反射组件包括相位补偿元件以及光反射元件；所述M组反射组件分别位于所述第三倍频元件的相对两侧，其中，每组反射组件中的所述相位补偿元件与所述光反射元件间隔设置，且所述相位补偿元件靠近所述第三倍频元件。
15.根据权利要求14所述的激光装置，其特征在于，所述光反射元件为双色凹面反射镜，用于反射红外激光以及绿激光；所述相位补偿元件为石英片。
16.根据权利要求12或13所述的激光装置，其特征在于，所述第三倍频元件为非临界相位匹配类型的二次谐波非线性晶体。
17.根据权利要求12或13所述的激光装置，其特征在于，所述红外激光模块包括：
18.根据权利要求17所述的激光装置，其特征在于，所述红外光调整组件包括延所述初始红光光路依次间隔设置的第一偏振分束器、法拉第旋光器、第二半波片、第二偏振分束器以及第二聚焦透镜；所述第三分色镜设置于所述第二偏振分束器与第二聚焦透镜之间；
19.根据权利要求17所述的激光装置，其特征在于，所述红外光调整组件包括延所述初始红光光路依次间隔设置的第一偏振分束器以及第二聚焦透镜；
20.根据权利要求18或19所述的激光装置，其特征在于，所述红外光调整组件还包括：
21.一种多路连续深紫外激光系统，其特征在于，包括根据权利要求1-20任一项所述的腔外倍频连续深紫外激光装置以及多个根据权利要求1-20任一项所述的深紫外激光模块；
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【技术特征摘要】
1.一种腔外倍频连续深紫外激光装置，其特征在于，包括红外激光模块、绿激光模块以及深紫外激光模块；其中，所述红外激光模块用于产生目标连续红外激光，所述绿激光模块用于对所述目标连续红外激光进行多通二次谐波转换，以将所述目标连续红外激光转换成目标连续绿激光，所述深紫外激光模块用于对所述目标连续绿激光进行多通四次谐波转换，以将所述目标连续绿激光转换成目标连续深紫外激光；所述目标连续深紫外激光用于对半导体进行检测；
2.根据权利要求1所述的激光装置，其特征在于，二次谐波转换的次数为双通，所述第一转换组件包括第一倍频元件、第一反射镜、第一分色镜以及第一光功率吸收器；
3.根据权利要求2所述的激光装置，其特征在于，所述第一转换组件还包括第一相位补偿元件，所述第一相位补偿元件设置于所述第一倍频元件与所述第一反射镜之间，用于使得第一剩余连续红外激光与所述第一连续绿光相位匹配。
4.根据权利要求1-3任一所述的激光装置，其特征在于，四次谐波转换的次数为双通，所述第二转换组件包括第二倍频元件、第二反射镜以及第二分色镜；
5.根据权利要求4所述的激光装置，其特征在于，所述第二转换组件还包括第二相位补偿元件，所述第二相位补偿元件设置于所述第二倍频元件与所述第二反射镜之间，用于使得所述第一剩余连续绿激光与所述第一连续深紫外激光相位匹配。
6.根据权利要求2所述的激光装置，其特征在于，所述第一反射镜为双色凹面反射镜，用于反射红外激光以及绿激光；和/或，所述第一倍频元件为非临界相位匹配类型的二次谐波非线性晶体。
7.根据权利要求4所述的激光装置，其特征在于，所述第二反射镜为双色凹面反射镜，用于反射绿激光以及深紫外激光；和/或，所述第二倍频元件为四次谐波非线性晶体，且所述第二倍频元件的长度大于预设长度。
8.根据权利要求1所述的激光装置，其特征在于，所述红外反射镜组件包括第一红外反射镜以及第二红外反射镜，所述第一红外反射镜设置于所述第一红光光路上；所述第二红外反射镜设置于所述第二红光光路上。
9.根据权利要求4所述的激光装置，其特征在于，所述第二转换组件还包括整形元件，所述整形元件设置于所述第一绿光光路上，用于将所述目标连续绿激光整形成椭圆光斑后输出，所述椭圆光斑的长轴方向对应所述第二倍频元件的相位匹配方向，所述椭圆光斑的短轴方向对应所述第二倍频元件的非相位匹配方向。
10.根据权利要求1所述的激光装置，其特征在于，所述红外激光模块包括：
11.根据权利要求10...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓杰，邹达，钟金成，
申请(专利权)人：英诺激光科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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