液滴靶产生装置、方法和极紫外光源产生系统与流程

本申请涉及极紫外光源(extremeultra-violet，euv)技术领域，特别是涉及一种液滴靶产生装置、方法和极紫外光源产生系统。

背景技术：

随着微电子领域对于加工工艺的要求越来越高，传统的准分子激光的深紫外光源(deepultra-violet，duv)光刻无法满足在摩尔定律推动下的芯片产业发展，极紫外光源应运而生。目前用于大规模工业生产的方案多以lpp(laserproducedplasma，激光等离子体)为主，即采用高功率激光击打靶材，使之等离子体化，进而产生波长为13.5nm的euv光。按照形态分类，靶材可以分为固体靶、液滴靶和气体靶。固体靶由于与激光相互作用时会产生很多离子化碎片，容易损伤收集镜面，会严重影响收集镜的使用寿命，同时不利于收集率的提高。气体靶的密度有限，难以实现高效率能量转换。液滴靶一方面密度比气体靶大，可以获得更高的转换效率；另一方面与激光相互作用时，产生极少碎屑，并且可重复回收利用，成本相对较低。基于此，lpp方案中，通常采用高功率激光击打液滴靶，使之产生波长为13.5nm的euv光。

传统的液滴靶产生装置为喷射式液滴装置，通过加热器使装置内部的固体金属靶材液化，再通过加压系统和振动系统使液化后的金属靶材通过喷头喷出。由于熔融状态的金属靶材液滴温度高腐蚀性强，因此对液滴靶产生装置的制作材料的耐热以及耐腐蚀性能要求很高。因此，传统的液滴靶产生装置，存在成本高的缺点。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述问题，提供一种成本低的液滴靶产生装置及方法。

本申请第一方面，提供了一种液滴靶产生装置，包括靶材盒、限制装置、非接触式加热器和控制器；所述靶材盒内放置有预设规格的固体靶材，所述限制装置和所述非接触式加热器依次设置于所述靶材盒和真空环境中的预设激光击打位置之间的靶材运动路径上；

所述控制器连接所述限制装置和所述非接触式加热器，用于控制所述限制装置限制每次只有一个所述固体靶材通过；所述固体靶材通过所述限制装置后，在外力场的作用下继续沿所述靶材运动路径运动，在通过所述非接触式加热器的加热区域时，所述控制器控制所述非接触式加热器将所述固体靶材加热至熔融状态，形成液滴靶。

在其中一个实施例中，所述限制装置包括壳体、凹槽转盘和电机；所述壳体上设置有第一缺口和第二缺口，所述第一缺口与所述靶材盒的靶材出口位置对应，所述第二缺口与所述加热器的加热区域对应；所述凹槽转盘上设置有凹槽，所述凹槽每次只能容纳一个所述固体靶材；

所述电机连接所述凹槽转盘和所述控制器；所述控制器用于通过所述电机控制所述凹槽转盘转动，以使所述凹槽周期性地与所述第一缺口和所述第二缺口对应。

在其中一个实施例中，所述凹槽转盘包括相对设置的第一凹槽和第二凹槽，当所述第一凹槽与所述第一缺口对应时，所述第二凹槽与所述第二缺口对应，且所述第一凹槽和所述第二凹槽每次各只能容纳一个所述固体靶材。

在其中一个实施例中，所述固体靶材为磁性金属固体靶材，所述非接触式加热器为电磁环形加热器，所述电磁环形加热器包括电源转换器、电磁控制装置、线圈和隔热层；所述线圈设置于所述靶材运动路径上，所述隔热层设置于所述线圈的内侧；

所述电源转换器连接外部电源和所述电磁控制装置，所述控制器连接所述电磁控制装置，还用于通过控制所述电磁控制装置调整所述电磁环形加热器的输出功率。

本申请第二方面，提供了一种液滴靶产生方法，基于上述的液滴靶产生装置实现，所述方法包括：

控制限制装置限制每次只有一个预设规格的固体靶材通过；所述固体靶材放置于靶材盒内，由所述靶材盒输出至所述限制装置；

控制非接触式加热器将通过的所述固体靶材加热至熔融状态，形成液滴靶；所述固体靶材通过所述限制装置后，在外力场的作用下沿靶材运动路径运动至所述非接触式加热器的加热区域；

所述限制装置和所述非接触式加热器依次设置于所述靶材盒和真空环境中的预设激光击打位置之间的所述靶材运动路径上。

在其中一个实施例中，所述控制非接触式加热器将通过的所述固体靶材加热至熔融状态，形成液滴靶之前，还包括：

根据获取的所述固体靶材的规格，以及所述非接触式加热器的结构参数，调整所述非接触式加热器的输出功率。

在其中一个实施例中，所述固体靶材的规格包括所述固体靶材的材料、形状和尺寸，所述非接触式加热器为电磁环形加热器，所述根据获取的所述固体靶材的规格，以及所述非接触式加热器的结构参数，调整所述非接触式加热器的输出功率，包括：

根据获取的固体靶材的材料、形状和尺寸，确定所述固体靶材被加热至熔融状态所需的能量值；

根据所述能量值和获取的所述电磁环形加热器的结构参数，调整所述电磁环形加热器的输出功率。

在其中一个实施例中，所述根据获取的固体靶材的材料、形状和尺寸，确定所述固体靶材被加热至熔融状态所需的能量值，包括：

根据获取的固体靶材的材料确定所述固体靶材的密度、比热容和熔化温度；根据获取的所述固体靶材的形状和尺寸确定所述固体靶材的体积；

根据所述固体靶材的密度、比热容、熔化温度和体积，确定所述固体靶材被加热至熔融状态所需的能量值。

在其中一个实施例中，所述电磁环形加热器的结构参数包括线圈参数和所述环形加热器的内阻，所述根据所述能量值和获取的所述电磁环形加热器的结构参数，调整所述电磁环形加热器的输出功率，包括：

根据所述能量值和获取的所述线圈参数，确定感生电流的大小；

根据所述感生电流的大小，确定产生所述感生电流所需的磁通量在单位时间内的改变量；

根据所述磁通量在单位时间内的改变量和所述线圈参数计算通过所述电磁环形加热器的最大电流；

根据所述电磁环形加热器的最大电流和所述电磁环形加热器的内阻，确定最小需求功率，并根据所述最小需求功率调整所述电磁环形加热器的输出功率。

本申请第三方面，提供了一种极紫外光源产生系统，包括激光光源装置、聚焦透镜和如上述的液滴靶产生装置；

所述液滴靶产生装置用于沿靶材运动路径产生液滴靶；

所述激光光源装置用于产生辐射脉冲激光，并将所述辐射脉冲激光传输至所述聚焦透镜；

所述聚焦透镜用于将所述辐射脉冲激光聚焦于真空环境中，并在预设激光击打位置击打所述液滴靶，以使所述液滴靶受到激光作用并被等离子体化，产生极紫外光。

上述液滴靶产生装置包括靶材盒、限制装置、非接触式加热器和控制器。靶材盒内放置有预设规格的固体靶材，限制装置和非接触式加热器依次设置于靶材盒和真空环境中的预设激光击打位置之间的靶材运动路径上。控制器连接限制装置和非接触式加热器，用于控制限制装置限制每次只有一个固体靶材通过。固体靶材通过限制装置后，在外力场的作用下继续沿靶材运动路径运动，在通过非接触式加热器的加热区域时，控制器控制非接触式加热器将该固体靶材加热至熔融状态，形成液滴靶。即非接触式加热器在固体靶材的运动过程中对其加热形成液滴靶，液滴靶形成过程中，以及液滴靶形成后，并不与液滴靶产生装置直接接触，因此对液滴靶产生装置制作材料的耐热以及耐腐蚀性能要求低，具有成本低的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中液滴靶产生装置的结构框图；

图2为一个实施例中极紫外光产生系统的示意图；

图3为一个实施例中限制装置的结构示意图；

图4为另一个实施例中限制装置的结构示意图；

图5为一个实施例中电磁环形加热器的结构示意图；

图6为一个实施例中液滴靶产生方法的流程图；

图7为另一个实施例中液滴靶产生方法的流程图；

图8为一个实施例中根据获取的固体靶材的规格，以及非接触式加热器的性能参数，调整非接触式加热器的输出功率的流程图；

图9为一个实施例中根据获取的固体靶材的材料、形状和尺寸，确定固体靶材被加热至熔融状态所需的能量值的流程图；

图10为一个实施例中根据能量值和获取的电磁环形加热器的结构参数，调整电磁环形加热器的输出功率的流程图；

图11为一个实施例中极紫外光源产生系统的结构框图。

附图标记说明：100-液滴靶产生装置，200-激光光源装置，300-聚焦透镜，110-靶材盒，120-限制装置，130-非接触式加热器，140-控制器，111-靶材通道，121-壳体，122-凹槽转盘，123-电机，1211-第一缺口，1212-第二缺口，1221-凹槽，1222-第一凹槽，1223-第二凹槽，131-电源转换器，132-电磁控制装置，133-线圈，134-隔热层，10-固体靶材，20-液滴靶，30-真空室，40-预设激光击打位置。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号的传递，则应理解为“电连接”或“通讯连接”；如果被连接的对象之间具有光信号的传递，则应理解为“光学连接”。

本申请第一方面，请参考图1，提供了一种液滴靶产生装置，包括靶材盒110、限制装置120、非接触式加热器130和控制器140。靶材盒110内放置有预设规格的固体靶材，限制装置120和非接触式加热器130依次设置于靶材盒110和真空环境中的预设激光击打位置之间的靶材运动路径上。控制器140连接限制装置120和非接触式加热器130，用于控制限制装置120限制每次只有一个固体靶材通过。固体靶材通过限制装置120后，在外力场的作用下继续沿靶材运动路径运动，在通过非接触式加热器130的加热区域时，控制器140控制非接触式加热器130将固体靶材加热至熔融状态，形成液滴靶。

其中，靶材盒110的形状可以为圆柱体也可以为球体，制作靶材盒110的材料，可以为金属，也可以为陶瓷。总之，本实施例对靶材盒110的具体形状和材料不作限定。限制装置120可以包括限制开关，固体靶材在外力场的作用下到达限制开关，由控制器140控制限制开关的开闭，限制每次只有一个固体靶材通过，通过后的固体靶材的靶材运动路径，仅受外力场的影响，从而避免固体靶材在加热过程中以及加热后与液滴靶产生装置接触。限制装置120还可以包括取料装置，由控制器140控制取料装置从靶材盒110内每次取一个固体靶材，以限制每次只有一个固体靶材通过。总之，本实施例对限制装置120的具体构成不作限定。非接触式加热器130是指在加热过程中与被加热物体不接触的加热器，该非接触式加热器，可以是电加热器，也可以是光加热器，总之，本实施例对非接触式加热器130的具体类型不作限定。使用非接触式加热器130对固体靶材进行加热，一方面可以避免因接触引起的污染，另一方面可以降低对加热器制作材料耐热性和耐腐蚀性的要求。

另外，固体靶材的规格包括材料、形状尺寸等。预设规格的固体靶材，是指固体靶材的材料相同，形状和尺寸在可接受的差异范围内。本申请中，预设规格的固体靶材满足以下条件：与限制装置120的结构参数匹配，每次只有一个固体靶材能通过该限制装置120；与非接触式加热器130的加热性能匹配，固体靶材在通过非接触式加热器130的加热区域的过程中，可以被非接触式加热器130加热至熔融状态，形成液滴靶；与在真空环境中的预设激光击打位置击打液滴靶的辐射脉冲激光的参数匹配，液滴靶在辐射脉冲激光的作用下能形成等离子体，进而产生极紫外光。在一个实施例中，固体靶材为直径≤50μm的锡球。

进一步的，靶材运动路径是指固体靶材从靶材盒110运动至预设激光击打位置所经过的路径。该靶材运动路径与固体靶材在运动过程中的受力情况相关。该靶材运动路径，可以是直线、折线或曲线。此外，通过限制装置120后的固体靶材的靶材运动路径，仅受外力场的影响，从而避免固体靶材在加热过程中以及加热后与液滴靶产生装置接触。作用于固体靶材上的外力场，可以是重力场，也可以是磁力场。外力场的方向，可以是水平方向，也可以是竖直方向。总之，本实施例对外力场的具体种类和作用方向不作限定，只需固体靶材在外力场的作用下能继续沿靶材运动路径运动即可。

为便于理解，下面以外力场为重力场的情况为例进行说明。请参考图2，靶材盒110内预设规格的固体靶材10，受到重力的作用向下运动，到达靶材盒110下方的限制装置120后，由控制器140控制限制装置120限制每次只有一个固体靶材通过。通过限制装置120的固体靶材，在重力场的作用下继续向下运动，在通过非接触式加热器130的加热区域时，控制器140控制非接触式加热器130将固体靶材加热至熔融状态，形成液滴靶20。液滴靶20在重力场的作用下继续向下运动，到达真空室30中的预设激光击打位置40，被激光光源装置200出射，并经过聚焦透镜300聚焦后的的辐射脉冲激光击打后产生等离子体，进而辐射极紫外光。

上述液滴靶产生装置，包括靶材盒110、限制装置120、非接触式加热器130和控制器140。在固体靶材从靶材盒110向预设激光击打位置的运动过程中，先后经过限制装置120和非接触式加热器130。由控制器140控制限制装置120限制每次只有一个固体靶材通过。固体靶材通过限制装置120后，在外力场的作用下继续沿靶材运动路径向预设激光击打位置运动，在通过非接触式加热器130的加热区域时，控制器140控制非接触式加热器130将该固体靶材加热至熔融状态，形成液滴靶。即非接触式加热器130在固体靶材的运动过程中对其加热形成液滴靶，液滴靶形成过程中，以及液滴靶形成后，并不与液滴靶产生装置直接接触，因此对液滴靶产生装置制作材料的耐热以及耐腐蚀性能要求低，具有成本低的优点。此外，由于液滴靶不与其他物体接触，可以避免液滴靶被污染，有利于提高液滴靶的质量，进而提升激光击打过程中的能量转换效率。

在一个实施例中，请参考图3，限制装置120包括壳体121、凹槽转盘122和电机123。壳体121上设置有第一缺口1211和第二缺口1212，第一缺口1211与靶材盒110的靶材出口位置对应，第二缺口1212与加热器130的加热区域对应。凹槽转盘122上设置有凹槽1221，凹槽1221每次只能容纳一个固体靶材10。电机123连接凹槽转盘122和控制器140。控制器140用于通过电机123控制凹槽转盘122转动，以使凹槽1221周期性地与第一缺口1211和第二缺口1212对应。

其中，第一缺口1211与第二缺口1212设置于凹槽转盘122半径的延长线上。本实施例对第一缺口1211的对应半径与第二缺口1212的对应半径所成的角度不作限定。在一个实施例中，第一缺口1211与第二缺口1212沿凹槽转盘122的直径方向相对设置。同样以外力场为重力场为例，第一缺口1211与第二缺口1212沿垂直方向相对设置，以使固体靶材在离开第二缺口1212后沿垂直方向自由落体。在一个实施例中，靶材盒110包括与真空室30连接的靶材通道111，限制装置120与非接触式加热器130沿靶材运动路径依次安装于靶材通道111上。固体靶材10受到重力的作用到达限制装置120后，由限制装置120控制每次只有一个固体靶材通过，通过后的固体靶材，在重力的作用下继续沿靶材通道111下落，经过靶材通道111中非接触式加热器130的加热区域时，被加热至熔融状态，形成液滴靶。

具体的，控制器140向电机123发出控制指令，由电机123驱动凹槽转盘122转动。当凹槽转盘122的凹槽1221对准第一缺口1211时，靶材盒110中的固体靶材10从靶材出口位置离开靶材盒110，经过第一缺口1211后到达凹槽1221。凹槽1221中的固体靶材10随凹槽转盘122继续转动，在转动过程中，由凹槽1221的侧壁和壳体121限制固体靶材10的活动。当凹槽1221转动至与第二缺口1212对应的位置时，固体靶材10经过第二缺口1212离开限制装置120，向非接触加热器130的加热区域运动。由于凹槽1221每次只能容纳一个固体靶材10，因此，每次通过限制装置120的固体靶材10的数量为一个。控制器140通过控制凹槽转盘122的转速，可以控制固体靶材10通过限制装置120的频率，进而控制液滴靶的滴落频率。

进一步的，凹槽转盘122上凹槽1221的数量，可以是一个，也可以是多个。当凹槽1221的数量为多个时，通过控制凹槽转盘122的转速，也可以达到控制固体靶材10通过限制装置120的频率的效果。例如，当目标频率相同时，凹槽转盘122上凹槽1221的数量越多，凹槽转盘122的转速就要越低。

在一个实施例中，请参考图4，凹槽转盘122包括相对设置的第一凹槽1222和第二凹槽1223，当第一凹槽1222与第一缺口1211对应时，第二凹槽1223与第二缺口1212对应，且第一凹槽1222和第二凹槽1223每次各只能容纳一个固体靶材10。

具体的，控制器140向电机123发出控制指令，由电机123驱动凹槽转盘122转动。当凹槽转盘122的第一凹槽1222对准第一缺口1211时，靶材盒110中的固体靶材10从靶材出口位置离开靶材盒110，经过第一缺口1211后到达第一凹槽1222。凹槽转盘122继续转动，在转动过程中，由第一凹槽1222的侧壁和壳体121限制固体靶材10的活动。当第一凹槽1222与第二缺口1212对应时，固体靶材10经过第二缺口1212离开限制装置120，向非接触加热器130的加热区域运动。与此同时，第二凹槽1223与第一缺口1211对应，靶材盒110中的固体靶材10从靶材出口位置离开靶材盒110，经过第一缺口1211后到达第二凹槽1223。由于第一凹槽1222和第二凹槽1223每次只能容纳一个固体靶材10，因此，每次通过限制装置120的固体靶材10的数量为一个。如此反复，限制装置120中有一个靶材固体到达时，必然有另一个靶材固体离开。通过控制凹槽转盘122的转速，就可以控制固体靶材10的通过频率。

上述实施例中，通过在控制装置120中设置凹槽转盘122，且在凹槽转盘122上设置只能容纳一个固体靶材的凹槽，达到限制每次只有一个固体靶材通过的效果，结构简单，成本低。再通过控制器140控制凹槽转盘122的转速来控制固体靶材的通过频率，控制过程简单便捷，有利于提高控制器140的运行速率，提升控制效果。

在一个实施例中，固体靶材为磁性金属固体靶材。请参考图5，非接触式加热器130为电磁环形加热器，电磁环形加热器包括电源转换器131、电磁控制装置132、线圈133和隔热层134；线圈133设置于靶材运动路径上，隔热层134设置于线圈133的内侧。电源转换器131连接外部电源和电磁控制装置132。控制器140连接电磁控制装置132，还用于通过控制电磁控制装置132调整电磁环形加热器的输出功率。

其中，电磁环形加热器是电磁加热器的一种，利用电磁感应加热原理给被加热物体加热。电磁环形加热器的加热区域为线圈133内。具体的，外部电源输入的电流通过电源转换器131后，转换成符合电磁环形加热器工作要求的交变电压。交变电压通过电磁控制装置132后到达线圈133，使线圈133内产生交变磁场。控制器140连接电磁控制装置132，还用于控制电磁控制装置132调整电磁环形加热器的输出功率。具体的，可以通过调整线圈133中的峰值电流调整电磁环形加热器的输出功率。

具体的，当磁性金属固体靶材通过线圈时，切割交变磁场的磁力线从而产生感生电流。感生电流使磁性金属固体靶材的载流子作高速无规则运动，载流子互相碰撞、摩擦而产生热能，从而达到加热固体靶材的效果。可以理解，通过提高电磁环形加热器的输出功率，可以提升加热效果，使固体靶材在通过线圈133的过程中被加热至熔融状态，形成液滴靶。进一步的，在线圈133的内侧设置有隔热层134，可以避免线圈133在加热过程中的热损伤，提高液滴靶产生装置性能的稳定性。

进一步的，在一个实施例中，电磁环形加热器的输出功率可调范围为0～8kw，频率为50～60hz，额定工作电压为交流380v。

上述实施例中，使用电磁环形加热器作为加热装置，可以使固体靶材在通过线圈133的过程中被加热至熔融状态，形成液滴靶，装置简单，成本低。且加热过程中无需接触，可以避免污染液滴靶，有利于提高液滴靶的质量，进而提升激光击打过程中的能量转换效率。

本申请第二方面，提供了一种液滴靶产生方法，基于上述的液滴靶产生装置实现，请参考图6，该方法包括步骤s200和步骤s400。

步骤s200：控制限制装置限制每次只有一个预设规格的固体靶材通过。

具体的，预设规格的固体靶材放置于靶材盒内，由靶材盒输出至限制装置。限制装置可以包括限制开关，固体靶材在外力场的作用下到达限制开关，由控制器控制限制开关的开闭，限制每次只有一个固体靶材通过。限制装置还可以包括取料装置，由控制器控制取料装置从靶材盒内每次取一个固体靶材，以限制每次只有一个固体靶材通过。总之，本实施例对限制装置的具体构成，以及控制器控制限制装置的具体方法不作限定。

进一步的，通过限制装置调整固体靶材的通过频率，可以达到控制液滴靶滴落频率的效果。在一个实施例中，控制限制装置使液滴靶的滴落频率，与在预设激光击打位置击打液滴靶的辐射脉冲激光的频率匹配，以提高辐射脉冲激光的利用率。

步骤s400：控制非接触式加热器将通过的固体靶材加热至熔融状态，形成液滴靶。

其中，非接触式加热器可以是电加热器，也可以是光加热器。总之，本实施例对非接触式加热器的具体类型不作限定。限制装置和非接触式加热器依次设置于靶材盒和预设激光击打位置之间的靶材运动路径上。该靶材运动路径与固体靶材在运动过程中的受力情况相关。

具体的，固体靶材通过限制装置后，在外力场的作用下沿靶材运动路径运动至非接触式加热器的加热区域。控制器通过控制非接触式加热器的输出功率，使固体靶材在非接触式加热器的加热区域被加热至熔融状态，形成液滴靶。

上述液滴靶产生方法，液滴靶形成过程中，以及液滴靶形成后，并不与液滴靶产生装置直接接触，因此对液滴靶产生装置制作材料的耐热以及耐腐蚀性能要求低，具有成本低的优点。此外，由于液滴靶不与其他物体接触，可以避免液滴靶被污染，有利于提高液滴靶的质量，进而提升激光击打过程中的能量转换效率。

在一个实施例中，请参考图7，步骤s400之前，还包括步骤s300：根据获取的固体靶材的规格，以及非接触式加热器的性能参数，调整非接触式加热器的输出功率。

具体的，如前文所述，预设规格的固体靶材，是指固体靶材的材料相同，形状和尺寸在可接受的差异范围内。因此，每一个固体靶材在被加热过程中所需要的能量也不尽相同。根据获取的固体靶材的规格，便可以确定固体靶材的形状和尺寸范围，既可确定这一范围内的固体靶材被加热至熔融状态所需的能量的最大值，即为非接触式加热器输出能量的最小值。再根据非接触式加热器的结构参数，再结合非接触式加热器的加热原理，就可以确定该非接触式加热器的最低输出功率。

在一个实施例中，固体靶材的规格包括固体靶材的材料、形状和尺寸，非接触式加热器为电磁环形加热器，请参考图8，步骤s300包括步骤s320和步骤s340。

步骤s320：根据获取的固体靶材的材料、形状和尺寸，确定固体靶材被加热至熔融状态所需的能量值。

具体的，根据获取的固体靶材的材料，就可以确定固体靶材的熔点和密度，结合固体靶材的形状和尺寸，就可以确定固体靶材被加热至熔融状态所需的能量值。

步骤s340：根据能量值和获取的电磁环形加热器的结构参数，调整电磁环形加热器的输出功率。

根据电磁环形加热器的结构参数，结合电磁环形加热器的加热原理，就可以确定输入交流电压频率一定的前提下，电磁环形加热器的输出能量。要使固体靶材通过线圈后形成液滴靶，电磁环形加热器的输出能量必须大于步骤s320计算得出的能量值。再根据输出能量和功率的关系，就可以确定电磁环形加热器的最小输出功率。

在一个实施例中，请参考图9，步骤s320包括步骤s322至步骤s324。

步骤s322：根据获取的固体靶材的材料确定固体靶材的密度、比热容和熔化温度；根据获取的固体靶材的形状和尺寸确定固体靶材的体积。

具体的，固体靶材的密度、比热容和熔化温度为材料的固有属性，通过查询便可获得。根据固体靶材的尺寸和形状，可以求得固体靶材的体积。为便于理解，下面均已固体靶材为球形的情况为例进行说明。当固体靶材为球形时，固体靶材的体积v为：

其中，r0为固体靶材的半径。

步骤s324：根据固体靶材的密度、比热容、熔化温度和体积，确定固体靶材被加热至熔融状态所需的能量值。

具体的，根据固体靶材的密度、比热容、熔化温度和体积，可以得出固体靶材被加热至熔融状态所需的能量值q为：

式中，c为固体靶材的比热容，ρ为固体靶材的密度，t为固体靶材的熔化温度，t0为室温。

上述实施例中，根据获取的固体靶材的材料、形状和尺寸，确定固体靶材被加热至熔融状态所需的能量值，可以为电磁环形加热器的输出功率的调节提供依据，提高控制的准确性。

在一个实施例中，请参考图10，步骤s340包括步骤s342至步骤s348。

步骤s342：根据能量值和获取的电磁环形加热器的线圈参数，确定感生电流的大小。

具体的，由焦耳定律可知，加热过程即为感生电流通过固体靶材内部时产生热量的过程，即：

q＝i²rt(3)

其中，i为感生电流，q为固体靶材被加热至熔融状态所需的能量值，r为固体靶材的电阻，t为固体靶材通过线圈的时间。可以理解，根据固体靶材在线圈中的运动路径和外力场的大小，就可以确定固体靶材通过线圈的时间t。例如当固体靶材在线圈中在重力场的作用下自由落体时，根据s＝gt²/2便可以确定时间t，其中s为线圈的高度。

步骤s344：根据感生电流的大小，确定产生感生电流所需的磁通量在单位时间内的改变量。

具体的，感生电流的大小与磁通量在单位时间内的改变量正相关，即：

式中，为磁通量在单位时间内的改变量。

步骤s346：根据磁通量在单位时间内的改变量和电磁环形加热器的线圈参数计算通过电磁环形加热器的最大电流。

根据线圈参数，可以求出交变电流在线圈中轴任意高度截面产生的磁通量为：

式中，n为线圈圈数，b为磁感应强度，s为线圈截面面积，μ0为真空磁导率，r为线圈的半径，z是距离线圈几何中心高度，f为线圈中交变电压的频率，imax为电磁环形加热器的最大电流。

结合以上各式，便可以求出电流imax。

步骤s348：根据电磁环形加热器的最大电流和电磁环形加热器的线圈参数，确定最小需求功率，并根据最小需求功率调整电磁环形加热器的输出功率。

具体的，最小需求功率p可以表示为：

式中，为电磁环形加热器的内阻。

根据求得的最小需求功率，将电磁环形加热器的输出功率调整为大于该最小需求功率的数值。例如，当固体靶材为直径≤50μm的锡球时，考虑加热过程中的损耗，将δt≥300℃作为锡球瞬间熔化的条件，根据已知的其他参数值，可以计算出电磁环形加热器的最小输出功率为6kw。

上述实施例中，根据固体靶材加热至熔融状态所需的能量值和电磁环形加热器的结构参数，调整电磁环形加热器的输出功率，可以确保固体靶材在通过电磁环形加热器的线圈时能被加热成熔融状态，形成液滴靶，提高液滴靶生成装置的性能稳定性。

应该理解的是，虽然上述实施例涉及的各流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，上述实施例涉及的各流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本申请第三方面，请参考图11，提供了一种极紫外光源产生系统，包括激光光源装置200、聚焦透镜300和上述实施例中的液滴靶产生装置100。其中，液滴靶产生装置100用于沿靶材运动路径产生液滴靶；激光光源装置200用于产生辐射脉冲激光，并将辐射脉冲激光传输至聚焦透镜300；聚焦透镜300用于将辐射脉冲激光聚焦于真空环境中，并在预设激光击打位置击打液滴靶，以使液滴靶受到激光作用并被等离子体化，产生极紫外光。

其中，液滴靶产生装置100包括靶材盒、限制装置、非接触式加热器和控制器。靶材盒内放置有预设规格的固体靶材，限制装置和非接触式加热器依次设置于靶材盒和预设激光击打位置之间的靶材运动路径上。控制器连接限制装置120和非接触式加热器，用于控制限制装置限制每次只有一个固体靶材通过。固体靶材通过限制装置后，在外力场的作用下继续沿靶材运动路径运动，在通过非接触式加热器的加热区域时，控制器控制非接触式加热器将固体靶材加热至熔融状态，形成尺寸均匀、频率稳定的液滴靶。在一个实施例中，液滴靶为直径≤50μm的锡液滴。在一个实施例中，液滴靶的滴落频率为激光光源装置200产生的辐射脉冲激光频率的整数倍或整分数，可以提高液滴靶和激光能量的利用率，提升系统的能量转换效率。

进一步的，可以将液滴靶产生装置100放置于真空环境中。也可以由液滴靶产生装置100中的靶材盒与真空室相连，以使液滴靶沿靶材运动路径运动后能到达真空环境中的预设激光击打位置。

激光光源装置200包括激光器和光束传输装置，其中，激光器可以是光纤激光器，也可以是固体激光器或半导体激光器等其他类型的激光器。激光器通过光束传输装置与聚焦透镜300连接，其中激光器用于产生辐射脉冲激光，光束传输装置用于将辐射脉冲激光传输至聚焦透镜300。聚焦透镜300通过镜架固定，用于将辐射脉冲激光聚焦于预设激光击打位置，形成一个以预设激光击打位置为中心的高功率激光能量场。其中，激光光源装置200的数量，可以是一个，也可以是多个。当激光光源装置200的数量为多个时，通过对各对应聚焦透镜300的位置和角度的调整，以及对各路辐射脉冲激光进行时序控制，可以使各路激光脉冲同时到达真空环境中的预设激光击打位置处。再由控制器通过限制装置控制液滴靶的滴落起始时间，就可以使液滴靶与激光脉冲在预设激光击打位置处相遇。

到达辐射脉冲激光能量场液滴靶，受到激光作用被等离子化，当达到产生极紫外辐射的阈值时，产生所需的极紫外光。

上述极紫外光源产生系统，由于使用非接触式加热器在固体靶材的运动过程中对其加热形成液滴靶，液滴靶形成过程中，以及液滴靶形成后，都不与其他物体接触，可以避免液滴靶被污染，有利于提高液滴靶的质量，进而提升激光击打过程中的能量转换效率。由液滴靶产生装置100产生与辐射脉冲激光频率匹配的液滴靶，可以提高液滴靶和辐射脉冲激光的利用率；且通过液滴靶产生装置100调整液滴靶的滴落起始时间，可以确保液滴靶与激光脉冲在预设激光击打位置处相遇，有利于提高系统的能量转换效率。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。