專利名稱：用于產(chǎn)生特別是euv輻射和/或軟x射線輻射的方法和設(shè)備的制作方法
用于產(chǎn)生特別是EUV輻射和/或軟X射線核射 的方法和i殳備
本發(fā)明涉及一種借助于電的氣體放電來(lái)產(chǎn)生特別是EUV輻射和/或 軟X射線輻射的方法和設(shè)備.
遠(yuǎn)紫外插射(簡(jiǎn)稱EUV輻射)和軟X射線輻射夜蓋了從大約him 到20nm的波長(zhǎng)范閨.這種EUV福射主要在半導(dǎo)體制造中被設(shè)計(jì)來(lái)用于 光刻工序。
這樣的方法和設(shè)備是公知的.它們是基于借助于帶電氣體放電所產(chǎn) 生的且發(fā)射EUV輻射和軟X射線輻射的等離子體，就象例如在WO-A-01/01736中所-公開的，
EP-A-l 248 499描述了一種用于產(chǎn)生EUV輻射的方法和設(shè)備，提到 了用于等離子體的穩(wěn)定產(chǎn)生和用于控制能重的措施.現(xiàn)在將參照來(lái)自 EP-A-l 248 499的、如困13中所示的相關(guān)類型設(shè)備來(lái)闡明本發(fā)明的基本 工作原理。

圖13中所示的設(shè)備包括具有陽(yáng)極18和空心陰極20的電極系 統(tǒng).在由電極18、 20和絕緣體19形成的放電空間14中存在工作氣體 (operatinggas)22.通過放電空間14中占優(yōu)勢(shì)的壓力來(lái)具體限定氣體放電 的工作點(diǎn)，所迷壓力一般處于l到lOOPa的范圍中，
當(dāng)電源21向電極18、 20施加具有幾十納秒到幾百納秒脈沖持續(xù)時(shí) 間的、幾千安培到100千安培的周期性可換向的電流時(shí)，創(chuàng)建了所謂的 收縮等離子體26，其通過歐姆加熱和電磁壓縮而被加熱到一定的溫度， 并且其具有一個(gè)密度，在該密度時(shí)收縮等離子體26發(fā)射EUV輻射12.
在該實(shí)施例中EUV插射12可以通過輻射發(fā)射窗口 16被耦合出來(lái). 輻射發(fā)射窗口 16與安排在陰極20中且連接放電空間14到空心空間42 的開口 17—起限定了閨13中用點(diǎn)劃線顯示的軸.空心空間42主要用于 使電荷栽體24可獲得以便形成離開陰極20的低歐姆通道.
一般地，電荷栽體24是等離子體的電子和離子，它們是用各種方式 以高再現(xiàn)性而形成的，即借助于在空心空間42中等離子體26的表面放 電觸發(fā)、電觸發(fā)、鐵電觸發(fā)或預(yù)電離而形成，正如在這里所示的.在陰 極20的空心空間42中的軸上安排觸發(fā)設(shè)備25，致使有可能借助于實(shí)現(xiàn)
起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單的電位控制來(lái)釋放電荷栽體24.
罔而氣體放電可以以所謂的自發(fā)擊穿模式(spontaneous breakdown mode)來(lái)操作，同時(shí)免除了電流開關(guān)元件，電源21給電極系統(tǒng)充電，直 至達(dá)到由帕邢(Paschen)曲線限定的工作點(diǎn).可借助于電源來(lái)減小觸發(fā) 設(shè)備25的輔助電極和陰極20之間的電位差，例如使得不會(huì)發(fā)生在陽(yáng)極 18和陰極20之間低歐姆通道的形成，輔助電極電位的受控的減小最終可 以控制，即觸發(fā)一個(gè)氣體放電開始并形成等離子體26的時(shí)刻，
結(jié)果，可獲得具有等離子體的高重復(fù)率和快速?gòu)?fù)原的等離子體，從 而可得到EUV輻射源，其具有在從幾十瓦特到髙達(dá)幾百瓦特范圍內(nèi)的以 2兀的輸出功率，
DE-A-101 51 080建議使用從表面放電得到的高能光子和電荷栽體來(lái) 控制氣體放電的產(chǎn)生.此中公開的觸發(fā)設(shè)備也安排在空心空間中，其屬 于電極之 一 并連接到放電空間。
如上所述的安排在等離子體緊接的空間附近中的這些觸發(fā)設(shè)備由于
離子轟擊和輻射而不可避免地容易受到高的熱負(fù)荷.
當(dāng)然可以冷卻困13中所示的觸發(fā)設(shè)備25，但在隨后的放電操作過程 中會(huì)發(fā)生相當(dāng)強(qiáng)的對(duì)輔助電極的腐蝕，其導(dǎo)致了縮短的產(chǎn)品壽命.
此外，在空心空間中可能存在不足數(shù)量的電荷栽體，尤其是在較長(zhǎng) 的操作暫停之后，使得缺乏足夠的預(yù)電離，且得到的是存儲(chǔ)的電能從空 心空間到放電空間的低效耦合，這導(dǎo)致不太精確地控制等離子體的點(diǎn)燃 時(shí)刻，而且如果用高重復(fù)頻率來(lái)採(cǎi)作氣體放電還會(huì)導(dǎo)致減小的氣體放電 穗定性.
此外，最高的可達(dá)到重復(fù)頻率由于氣體放電后殘留在空心空間中的 電荷栽體而減小，即因?yàn)樵诳梢栽僖淮谓o電極系統(tǒng)施加電壓之前，所迷 電荷栽體必須通過例如再結(jié)合(recombination)來(lái)消除.
如杲在較長(zhǎng)的採(cǎi)作暫停之后或設(shè)備新起動(dòng)之后存在較小數(shù)量的電荷 栽體，或根本沒有電荷栽體，則尤其在>410^的頻率處的放電搮作過程 中會(huì)出現(xiàn)另外的問趙.這里的術(shù)語(yǔ)"搮作暫停"表示比操作過程中發(fā)生 在兩個(gè)放電之間的時(shí)間跨度要長(zhǎng)的時(shí)間跨度.
因此本發(fā)明的目的是提供一種產(chǎn)生由等離子體發(fā)射的特別是EUV輻 射和/或軟X射線輻射的方法，其中該等離子體是由工作氣體在放電空間 中形成的，所迷放電空間至少包括輻射發(fā)射窗口和具有至少一個(gè)陽(yáng)極和
至少一個(gè)陰極的電極系統(tǒng)，該系統(tǒng)借助于被引入放電空間的電荷栽體而 將電能傳輸?shù)降入x子體中，該方法致使有可能通過簡(jiǎn)單的手段而以髙重 復(fù)頻率并對(duì)于較長(zhǎng)搮作暫停來(lái)可靠地點(diǎn)燃所述氣體放電。
在依照本發(fā)明的、上述種類的方法中實(shí)現(xiàn)了這個(gè)目的，罔為由至少 一個(gè)輻射源產(chǎn)生的至少一個(gè)轎射被引入到放電空間中以便使放電栽荷
(discharge carrier)可獲得，
由輻射源所產(chǎn)生的轎射的入射實(shí)現(xiàn)了可靠觸發(fā)氣體放電所需的電荷 栽體的數(shù)量.這里，用于此的輻射源可以在外部操作，即離等離子體相 對(duì)較遠(yuǎn)地來(lái)?yè)呑??？梢员Ｗo(hù)輻射源免于受到熱負(fù)荷、等離子體的離子轟 擊、EUV轎射和軟X射線輻射，從而保陣了輻射源較長(zhǎng)的採(cǎi)作壽命.
可以進(jìn)一步地發(fā)展該方法，其中輥射源產(chǎn)生高能量密度的相干或非 相干輻射，從而由于該輻射在電極系統(tǒng)上的入射而將電荷栽體釋放進(jìn)放 電空間中，
例如，可直接地或經(jīng)由光學(xué)系統(tǒng)、通過輻射發(fā)射窗口將激光器的相 干輻射，或可選擇地將閃光燈的非相干輻射引入到放電空間中。在良好 的條件下，在放電空間中引入具有小于20ns輻射持續(xù)時(shí)間的、大約lmJ 的較小光能量便足夠點(diǎn)燃?xì)怏w放電并形成等離子體.
該方法還可以被安排成這樣，使得轎射源產(chǎn)生由至少一個(gè)電子和/或 一個(gè)離子組成的質(zhì)量輻射(mass radiation),
例如，電子或離子源可以被朝著放電空間定向，從而可以引入按給 定數(shù)量產(chǎn)生的、且具有給定動(dòng)能的帶電粒子.
該方法的特別有利的另一個(gè)實(shí)施例提供了輻射源通過笫一輻射通 路和/或至少 一個(gè)第二輻射通路同時(shí)地或相互在時(shí)間上偏移地將脈沖式輻 射(pulsed radiation)放進(jìn)放電空間中*
特別地，激光源提供了具有高達(dá)大約10kHz的可變脈沖頻率的脈沖 式輻射。在市場(chǎng)上這種激光器可以以緊湊結(jié)構(gòu)和低價(jià)格買到.這些輻射 源能夠直接地或經(jīng)由合適的光學(xué)系統(tǒng)來(lái)將輻射引入到放電空間中.此 外，經(jīng)由不同輻射通路引入輻射可通過變化等離子體的位置來(lái)保陣改善
的熱負(fù)荷的時(shí)間和空間分布.由此延遲電極幾何形狀的改變，該改變對(duì) 等離子體產(chǎn)生的效能有負(fù)面影響。
可以通過對(duì)經(jīng)由幾個(gè)輻射通路的幾個(gè)輻射源的同步，而將如此大的
輻射能量引入到放電空間中，從而使在放電空間中有更加精確刑量的電 荷栽體成為可能.輻射的時(shí)間-偏移的引入提供了低歐姆通道形成的最佳 化，還提供了放電搮作過程中等離子體形成的最佳化.
一種尤其有利的方法，其特征在于，電極系統(tǒng)包括至少一個(gè)輔助電 極，該輔助電極被施加以附加電位，或者其通過充當(dāng)犧牲電極來(lái)使電荷 栽體或工作氣體可獲得.
例如在巳經(jīng)由電極腐蝕而改變的電極幾何形狀的情形下，同樣是在 放電搮作過程中，輔助電極還可以通過施加可變的電位而改善放電空間 中的電場(chǎng)，假定適當(dāng)選擇了電極材料，則輔助電極還可以以輻射感應(yīng)的
方式提供適于產(chǎn)生EUV輻射和/或軟X射線輻射的電荷栽體或工作氣 體，笫一和笫二主族的金屬尤其容易例如以輻射感應(yīng)的方式來(lái)形成諸如 離子和電子的電荷栽體，同時(shí)碘、銦、碲、銻和錫可用作工作氣體.
為了進(jìn)一步改進(jìn)等離子體的可靠點(diǎn)燃，該方法被設(shè)計(jì)成這樣，使得 輻射被聚焦在電極系統(tǒng)的至少一個(gè)電極上，這導(dǎo)致了特別可靠和有效地 形成電荷栽體和/或可隨后用作工作氣體的電極材料的另外的蒸發(fā).
為了在放電操作過程中實(shí)現(xiàn)有效的電極系統(tǒng)，該方法可規(guī)定轎射
入射到基本由鎢、鉬、鐵、銅、錫、石墨、銦、銻、碲、硤、合金或其 化合物、或鋼組成的電極上，如果使用耐熔的材料，如鎢或鉬，則安排 在靠近等離子體位置和/或另外地暴露于輻射下的電極系統(tǒng)的區(qū)域可以被 構(gòu)造為具有特別的尺寸穩(wěn)定性。此外，這些材料不僅具有優(yōu)良的導(dǎo)電性， 而且對(duì)于去除熱能具有增強(qiáng)的導(dǎo)熱性.
很明顯可想到，這些材料僅僅形成了限定電極幾何形狀的支撐框 架。在操作過程中當(dāng)需要時(shí)，可額外地供給一種材料，該材料在放電空 間中占主導(dǎo)的放電條件下以液態(tài)存在，
輻射在空間上靠近用作陰極的電極而聚焦，從而由入射轎射導(dǎo)致的 預(yù)電離云在陽(yáng)極的方向上傳播，進(jìn)而可以啟動(dòng)等離子體的點(diǎn)燃.
此外，該方法可被安排成這樣，使得輻射以具有點(diǎn)、圃形、環(huán)形或 線性形狀和/或它們的組合的困案而被引導(dǎo)到電極上.通過將輻射聚焦到 不同幾何形狀的電極上，可能具有變化強(qiáng)度的輻射分布導(dǎo)致輻射發(fā)射中 的增加和等離子體的增強(qiáng)的穗定性.
為了進(jìn)一步提高等離子體穩(wěn)定性，該方法被安排成這樣，使得輻射 被引入到受影響的電極的至少一個(gè)空腔中，該空腔朝向放電空間開口并
在至少三側(cè)由電極材料界定，
已發(fā)現(xiàn)通過將輻射聚焦到平面電極上經(jīng)常創(chuàng)建相當(dāng)大體積的擴(kuò)散 的等離子體，從而EUV輻射的有用功率只有一部分經(jīng)由輻射發(fā)射窗口被 耦合進(jìn)光學(xué)系統(tǒng)中.而且，由于直接與等離子體接觸，在電極表面發(fā)生 達(dá)較高程度的腐蝕和熱負(fù)荷.將輻射引入空腔中或鄰近電極表面空腔的 區(qū)域使得有可能將輻射感應(yīng)的電荷栽體排成直線，從而例如創(chuàng)建減小的 等離子體體積。此外，等離子體位置被固定，從而可以自身建立可再生 的放電，還可以在等離子體和電極表面之間設(shè)置較大距離，以便幾乎不 發(fā)生腐蝕.
為了使得在放電空間中可獲得足夠量的工作氣體，該方法可被有利 地進(jìn)一步發(fā)展成這樣，使得借助于饋送管或聚焦到電極上的輔助射線而 將工作氣體引入到放電空間中.
除了上面提到的工作氣體的材料，還可引入或供給包含氙的氣體. 輔助射線可以經(jīng)由笫二輻射通路被引入到放電空間中，很明顯還可借助 于另外的輻射源引入具有給定強(qiáng)度的持續(xù)的輔助射線、或與輻射同步或 異步的輔助射線.
有利地，該方法被實(shí)現(xiàn)成這樣，使得輻射通過一個(gè)小孔被引入到放 電空間中。這打開了從例如相對(duì)于輻射發(fā)射被安排在背后的輻射源將梯 射引入到放電空間中的可能性。假設(shè)有合適的電極幾何排列，則很明顯 還有可能使輻射源位于放電空間中，
在一個(gè)特別有利的方法中，輻射源被構(gòu)造成這樣，使得該輻射具有 在UV、 IR和/或可見光范閨中的波長(zhǎng)。將UV輻射引入到放電空間中引 起了從電極材料中高效率地釋放電荷栽體。如果引入IR耦射，則尤其可 肯定地影響金屬蒸汽的量.
為了使電荷栽體的數(shù)重適應(yīng)于放電空間中的幾何要求，該方法被這 樣地實(shí)現(xiàn)，使得輻射以0。到90。入射到電極的表面上.
為了進(jìn)一步最佳化地產(chǎn)生EUV轎射和/或軟X射線輻射，可提供 在輻射的引入和電能的傳輸之間、或者在輔助射線或該輔助射線的和輻 射的引入之間設(shè)置有時(shí)間間隔，將輻射引入到放電空間中引起了在陰極 和陽(yáng)極之間的空間中膨脹的預(yù)電離云.并非直到該時(shí)間間隔過去才建立 預(yù)電離云的最佳分布，即一種這樣的分布當(dāng)施加電流到工作氣體上或 施加其它輻射時(shí)導(dǎo)致一個(gè)有利的等離子體的位置控制.
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種用于產(chǎn)生特別是EUV輻射和/或軟 X射線輻射的設(shè)備，該設(shè)備發(fā)射在放電空間內(nèi)工作氣體中形成的等離子 體，所述放電空間包括至少一個(gè)梧射發(fā)射窗口和具有至少一個(gè)陽(yáng)極和至 少一個(gè)陰極的電極系統(tǒng)，其中借助于引入到放電空間中的電荷栽體可以 把電能傳輸給等離子體，該設(shè)備將被改進(jìn)以致于在高重復(fù)頻率處且有較 長(zhǎng)的採(cǎi)作暫停時(shí)保陣可靠的和充分可控的氣體放電的點(diǎn)燃，
在依照本發(fā)明的設(shè)備中實(shí)現(xiàn)了該目的，在該設(shè)備中存在至少一個(gè)輻 射源來(lái)提供電荷栽體，所迷輻射源將至少一個(gè)輻射引入到放電空間中，
用于觸發(fā)的輻射源可以在空間上離開等離子體，從而不再發(fā)生會(huì)減 小操作壽命的熱負(fù)荷.為此目的，例如，輻射源可以被安排在放電空間 的外部.借助于適宜的光學(xué)系統(tǒng)，例如通過EUV輻射和/或軟X射錢輻 射的輻射發(fā)射窗口將輻射引入到放電空間中，輻射源本身可以選擇性地 位于放電空間中，在該情形下，電極形狀被選擇成這樣，使得保護(hù)轎射 源本身免于受到離子轟擊和EUV輻射.
該設(shè)備可以被進(jìn)一步發(fā)展成這樣，使得輻射源產(chǎn)生高能量密度的相 干或非相干輻射，由此可通過輻射到電極系統(tǒng)上的入射而將電荷栽體釋 放進(jìn)放電空間中.
這種用于產(chǎn)生相干輻射的輻射源例如是Nd:YAG、 C02、受激準(zhǔn)分子 和二極管激光器.
產(chǎn)生非相干耦射的備選的輳射源，特別是所謂的閃光燈，可以被安 排成這樣，使得直接地或借助于引導(dǎo)系統(tǒng)而引入它們的輻射，所述引導(dǎo) 系統(tǒng)可以以反射鏡或光波導(dǎo)電纜的形式來(lái)構(gòu)造.很明顯，還可以使用提 供單色輻射和具有幾個(gè)波長(zhǎng)的輻射的輻射源.
該設(shè)備的一個(gè)特別有利的實(shí)施例提供了輻射源產(chǎn)生質(zhì)量輻射，其 包含至少一個(gè)電子和/或一個(gè)離子，將形成低歐姆通道和實(shí)現(xiàn)可再現(xiàn)地且 可靠地點(diǎn)燃等離子體所需的電荷栽體引入到放電空間中，在這里離子顯 然可以是陽(yáng)離子或是陰離子.在最簡(jiǎn)單的情形中，從安排在放電空間中 的電子或離于源供給電荷栽體.例如在絕緣體中可以提供開口朝向放電 空間的該源的一端.
一種特別有利的設(shè)備被構(gòu)造成這樣，使得輻射源給脈沖式轎射同時(shí) 地或在時(shí)間上相互偏移地提供笫一輻射通路和/或至少一個(gè)笫二輻射通路。為了觸發(fā)氣體放電，可能必須例如將脈沖形式的、強(qiáng)度隨時(shí)間變化 的輻射引入到放電空間中.用于該目的的插射源被構(gòu)造成這樣，使得可 以控制脈沖持續(xù)時(shí)間、頻率還有強(qiáng)度.
例如借助于用來(lái)提供第一輻射通路和笫二輻射通路的分束器而可將 由福射源提供的輻射引入到放電空間中.
很明顯還有可能在同步或異步的輻射搮作中使用多個(gè)輻射源.還有 可能借助于不同的輻射源而將不同波長(zhǎng)的輻射引入到放電空間中.
例如，可以借助于被引入的、在時(shí)間上偏移的插射而額外地將存在 于陽(yáng)極和陰極之間的工作氣體電離，從而使得以指定方式提高其導(dǎo)電
性.工作氣體的特別有效的電離導(dǎo)致了共振(resonant)的能量耦合，最 后，可穩(wěn)定該等離子體的位置，并自身建立特別高效的氣體放電.
為了進(jìn)一步提高等離子體形成的穩(wěn)定性，該設(shè)備可以被構(gòu)造成這 樣，使得電極系統(tǒng)包括至少一個(gè)輔助電極.該輔助電極例如被安置在放 電空間中的陽(yáng)極和陰極之間.其例如用于在放電操作過程中調(diào)整或均勻 化由電極的腐蝕引起的電場(chǎng)中的變化.
該設(shè)備的一個(gè)特別有利的實(shí)施例提供了將輻射聚焦到電極系統(tǒng)的 至少一個(gè)電極上，例如，將輻射聚焦到輔助電極上，以使得通過輻射的
入射來(lái)蒸發(fā)電極材料，該材料例如用作氣體放電的工作氣體.這里在放 電空間中不再需要持續(xù)存在工作氣體，這樣減小了由通過輻射發(fā)射窗口 離開放電空間的工作氣體粒子對(duì)光刻設(shè)備中光學(xué)部件的可能的污染.此 外，輻射聚焦到電極上導(dǎo)致了改善的預(yù)電離，從而得到了在點(diǎn)燃?xì)怏w放 電中更髙的再現(xiàn)性.輻射聚焦到輔助電極上另外使得有可能使受到腐蝕 和輻射的較強(qiáng)熱影響的陽(yáng)極或陰極免遭破壞.
此外，該設(shè)備可以被構(gòu)造成這樣，使得至少受到輻射影響的電極基 本是由鎢、鉬、鐵、銅、錫、石墨、銦、碲、碘、合金或其化合物、或 鋼制造的。很明顯，在原理上對(duì)于該電極系統(tǒng)可使用所有的導(dǎo)電材料.
特別是，當(dāng)使用具有高熔點(diǎn)和高導(dǎo)熱性的電極材料時(shí)，面對(duì)放電空 間的那些電極表面可獲得較長(zhǎng)的搮作壽命。
還有可能在放電空間中安排包含錫、銦、碲、和/或碘的電極，該電 極在受到輻射撞擊時(shí)充當(dāng)犧牲電極，并提供用作工作氣體的蒸汽，其在 點(diǎn)燃等離子體后特別有效地發(fā)射EUV插射和/或軟X射線輻射.
該設(shè)備的另一個(gè)實(shí)施例提供了輻射以點(diǎn)、圃形、環(huán)形或線性困案
和/或它們的組合而入射到電極上，
例如，借助于具有可調(diào)整直徑的圃形田案，依賴于輻射持續(xù)時(shí)間和 波長(zhǎng)可獲得聚焦到平面電極上的轎射的強(qiáng)度分布.這保陣了可靠點(diǎn)燃等 離子體，此外基本遊免了電極腐蝕.
電極上輻射的其他平面分布肯定地影響產(chǎn)生工作氣體的蒸發(fā)率、預(yù) 電離云的體積和膨脹率、和/或電荷栽體的數(shù)量和動(dòng)能.
為了進(jìn)一步穗定等離子體，該設(shè)備另一個(gè)有利的實(shí)施例提供了受 到輻射影響的電極包括至少一個(gè)空腔，該空腔朝向放電空間開口，并且 該空腔在至少三側(cè)由電極材料界定.
尤其是通過將賴射聚焦到空腔上或空腔附近，可以將電荷栽體排成 直線以至等離子體達(dá)到相對(duì)小體積的程度.將空腔安排為與輻射發(fā)射窗 口相對(duì)便限定了等離子體被定位在其上的、放電空間中的對(duì)稱軸，由此 可實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步改善的對(duì)等離子體的位置控制，且可以保陣由等離子體通 過輻射發(fā)射窗口發(fā)射的EUV賴射的相對(duì)低損耗的向外耦合。
為了進(jìn)一步將電極腐蝕最小化，該設(shè)備可以被進(jìn)一步發(fā)展成這樣， 使得空腔為恒定或可變直徑的盲孔、凹槽或空心空間，當(dāng)期望時(shí)，其包 括凹陷(depression)或底切(undercut)。例如，將輻射聚焦到具有上 述諸類型強(qiáng)度分布之一的盲孔中可獲得對(duì)工作氣體的更強(qiáng)烈的預(yù)電離， 這導(dǎo)致了特別穩(wěn)定的氣體放電操作并導(dǎo)致了較小的等離子體體積，
例如將輻射聚焦到鄰近盲孔的電極表面上致使有可能在較大的電極 表面積上分布電流，從而基本保護(hù)盲孔的內(nèi)壁免于受到腐蝕.此外，依 靠擴(kuò)大的表面積，在電流從電極流向等離子體的情形下減小了腐蝕.
相反，如果等離子體在空間上被定位在電極表面附近，則極高的熱 負(fù)荷通常會(huì)導(dǎo)致高的腐蝕率，這相當(dāng)大地減小了電極的操作壽命，例如 凹槽型空腔能增加到等離子體的距離，并且能獲得較大的電極表面積以 便較妤地分布入射的熱能.
將輻射聚焦到空心空間中形成了特別密集的預(yù)電離云，如在空心陰 極的情形中，此外，借助于凹陷或底切可以進(jìn)一步地増加電極表面積. 表面積的增加不僅導(dǎo)致了減小的電極腐蝕，而且導(dǎo)致了提高的、入射轎
射能量的大表面吸收.
在依照本發(fā)明設(shè)備的一個(gè)特別有利的實(shí)施例中，提供了可以借助 于饋送管或借助于至少聚焦在一個(gè)電極上的輔助射線而將工作氣體引入
到放電空間中。
因而例如流入空腔中的饋送管可用于提高空腔和放電空間之間的氣
體交換.等離子體消失(extinction)之后在空腔中殘留在后面的任何電 荷栽體和/或離子通過隨后流入的氣體被快速地轉(zhuǎn)換.這致使有可能以非 常高的重復(fù)率(repetition rate)來(lái)進(jìn)行放電操作，
借助于由輻射源或其他設(shè)備聚焦在例如用作犧牲電極的輔助電極上 的輔助射線，可以將發(fā)射EUV輻射和/或軟X射線輻射的粒子特別有效 地引入到放電空間中.
為了獲得特別緊湊的設(shè)備，可提供輻射可以經(jīng)由小孔被引入到放 電空間中.該小孔例如可被安排在由輻射發(fā)射窗口和空腔所限定的軸 上，從而可以平行于該軸地將輻射引入到放電空間中，當(dāng)從輻射發(fā)射窗 口沿著該軸看時(shí)，輻射源尤其可以被定位于放電空間之后.
得到了上述設(shè)備的一種有利的實(shí)施例，其中輻射具有在UV、 IR和/ 或可見區(qū)中的波長(zhǎng).為了觸發(fā)等離子體形成而引入的輊射可具有從大約 190nm到1500nm范閨中的波長(zhǎng)，在該情形中保陣了等離子體的可靠點(diǎn) 燃，
該設(shè)備可被有利地進(jìn)一步發(fā)展成這樣，使得輻射以相對(duì)于電極表面 0°到卯。的角入射到電極上。
通過在電極表面和輻射通路之間的角度的變化，以及通過相對(duì)于電 極表面的輻射通路的位置控制，可在放電操作期間肯定地影響由存在于 放電空間中的工作氣體提供的輻射的吸收，此外，可以減小該輻射和EUV 輻射和/或軟X射線輻射之間的干涉效應(yīng).
此外，該設(shè)備可被構(gòu)造成這樣，使得輻射可以被引入到對(duì)稱的或非 對(duì)稱的放電空間中.在圃柱形對(duì)稱構(gòu)造的放電空間中，借助于由陽(yáng)極和 陰極形成的對(duì)稱電極系統(tǒng)，在施加電壓時(shí)可產(chǎn)生均勻的電場(chǎng)，該電場(chǎng)可 對(duì)穩(wěn)定的等離子體形成有貢獻(xiàn).它們的高動(dòng)能使能在等離子體中形成的 離子仍通過插射發(fā)射窗口沿著所迷軸進(jìn)入光刻設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)中.
例如通過至少一個(gè)電極的相對(duì)于輻射發(fā)射窗口的不對(duì)稱的安排可以 形成不對(duì)稱的放電空間.由等離子體產(chǎn)生的離子的大部分保留在放電空 間中，或主要在遠(yuǎn)離輻射發(fā)射窗口的方向上傳導(dǎo).
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，提供了在輻射的引入和電能的傳輸 之間、或者在一輔助射線或該輔助射線與輻射的引入之間可以設(shè)置有時(shí)
間間隔.
在輻射被引入到放電空間中之后，作為其結(jié)果，預(yù)電離云可在電極 之間的空間中膨脹.當(dāng)已在放電空間中達(dá)到預(yù)電離云的良好的分布和空 間排列時(shí)，可通過給陰極和陽(yáng)極施加電壓來(lái)點(diǎn)燃?xì)怏w放電. 一般地，可
調(diào)整的時(shí)間間隔處于從O到大約1000ns的范閨中， 一個(gè)可能性是脈動(dòng)電 流源被電連接到電極系統(tǒng)，以傳輸電能.可以限定等離子體位置，并可
特別高效率地轉(zhuǎn)換為EUV輻射和/或軟X射線輻射.
還可以在輔助射線和輻射到放電空間中的引入之間提供時(shí)間間隔. 輔助射線例如蒸發(fā)了適當(dāng)量的電極材料，用作工作氣體.在時(shí)間上稍后 地施加輻射，以使得在工作氣體被最佳地分布之后在放電空間中提供必 須的電荷栽體，這里可調(diào)整的時(shí)間間隔處于O到大約lOOOns的范閨中.
通過隨后幾個(gè)實(shí)施例的描迷和對(duì)其進(jìn)行參照的附困，本發(fā)明的其它.
特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見，在附困中
閨l是依照本發(fā)明的設(shè)備的第一個(gè)實(shí)施例的示意性橫截面困； 困2a， b, c示意性地描繪了該設(shè)備的、具有不同電極幾何形狀的另
一個(gè)實(shí)施例；
閨3a到g顯示了依照本發(fā)明的設(shè)備的、在電極表面上具有不同聚焦 輻射的另一個(gè)實(shí)施例；
困4a到g顯示了依照本發(fā)明的設(shè)備的、具有聚焦在空腔周閨和/或空 腔內(nèi)的輻射的另一個(gè)實(shí)施例；
閨5a到d顯示了依照本發(fā)明的設(shè)備的、具有不同地成形的空腔的另 一個(gè)實(shí)施例；
閨6a到b顯示了依照本發(fā)明的設(shè)備的、分別具有饋送管和小孔的另 一個(gè)實(shí)施例；
圖7a到h顯示了依照本發(fā)明的設(shè)備的、具有聚焦在凹槽周圍和/或凹 槽上的核射的另一個(gè)實(shí)施例；
圖8a到d顯示了依照本發(fā)明的設(shè)備的、具有聚焦在電極系統(tǒng)的不同 電極上的輻射的另一個(gè)實(shí)施例；
困9a到g顯示了依照本發(fā)明的設(shè)備的、具有笫一和笫二輻射通路， 聚焦在電極表面上和/或聚焦在具有不同形狀困案的空腔中的另一個(gè)實(shí)施
例；
困IO是其中繪出了作為時(shí)間函數(shù)的插射強(qiáng)度的曲線閨； 困11示意性顯示了依照本發(fā)明的設(shè)備的、與困2b類似的具有可控 電流源的另一個(gè)實(shí)施例；
困lla顯示了其中繪出了作為時(shí)間函數(shù)的輻射強(qiáng)度和電流的曲線
困；
困12a到f是依照本發(fā)明的設(shè)備的、具有不對(duì)稱電極系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí) 施例的透視困；和
閨13示意性顯示了依照現(xiàn)有技術(shù)的、所討論類型的設(shè)備。
在隨后的實(shí)施例的描述中，相同的參考標(biāo)記總是表示相同的構(gòu)造特 征并且始終涉及到所有的困，除非另有說明.
圖l顯示了依照本發(fā)明的、用于產(chǎn)生特別是EUV輻射12和/或軟X 射線輻射12a的設(shè)備10的笫一實(shí)施例。設(shè)備10包括放電空間14，所迷 放電空間具有至少一個(gè)輻射發(fā)射窗口 16,并且該放電空間閨繞一個(gè)具有-至少一個(gè)陽(yáng)極18和一個(gè)陰極20以及至少部分地具有絕緣體19的電極系 統(tǒng)，
陽(yáng)極18和陰極20被安排成這樣，使得借助于可被引入到放電空間 14中的電荷栽體24而將電能從電源21傳輸?shù)焦ぷ鳉怏w22的等離子體 26，由此等離子體26發(fā)射EUV輻射12和/或軟X射線輻射12a,
通過產(chǎn)生至少一個(gè)輻射30的至少一個(gè)輻射源28而在放電空間14中 使得可獲得點(diǎn)燃等離子體26所需的電荷栽體24,這里的表述"使得可獲 得"意思是指輊射30要么產(chǎn)生電荷栽體24要么實(shí)際上包含電荷栽體24.
在圖2a所示的依照本發(fā)明的設(shè)備10的第二實(shí)施例中，插射源28產(chǎn) 生具有高能量密度的相干或非相干犒射30，從而通過輻射30對(duì)電極系統(tǒng) 的平面陰極20的碰撞而使得在圃柱形對(duì)稱的放電空間14中可獲得電荷 栽體24,在這里輻射源28可以是激光器，或是產(chǎn)生羊色輻射30或分布
在整個(gè)波長(zhǎng)范閨上的輻射的閃光燈.
在困2b所示的笫三實(shí)施例中，轎射源28使得可獲得質(zhì)量輻射30， 其包括至少一個(gè)電子和/或一個(gè)離子.在這里轎射源28可以是電子或離子 源，其將具有笫一輻射通路32的脈沖式輻射30引入到具有其對(duì)稱排列 的電極系統(tǒng)的放電空間14中.福射30被聚焦在陰極20的盲孔38上。
輻射30的脈沖式引入以在時(shí)間上變化的強(qiáng)度將電荷栽體24以電子形式 引入到放電空間14中，其能夠觸發(fā)等離子體26. —般地， 一個(gè)輻射脈沖 小于大約100ns， 一個(gè)輻射能量脈沖向放電空間14中引入大約0.2至 200mJ的能量，
從圖2c中明顯看出，其顯示了另一個(gè)實(shí)施例，其中輻射30被聚焦 在陰極20內(nèi)的空心空間42中.向一個(gè)空腔中引入輻射30導(dǎo)致了預(yù)電離 云，其中所述空腔朝向放電空間14開口并在至少三倒由電極材料界定， 正如在這里以空心空間42的形狀所示的，而導(dǎo)致的預(yù)電離云致使有可能 空心空間42中的輻射感應(yīng)的電荷栽體24經(jīng)由開口 17進(jìn)行有方向的膨 脹，由此創(chuàng)建了特別小體積的等離子體26,開口 17和輻射發(fā)射窗口 16 還限定了用于限定等離子體位置的對(duì)稱軸.
在閨3所示的另一個(gè)實(shí)施例中，具有第一輻射通路32和笫二輻射通 路34的輻射30被聚焦在陰極20上.很明顯，借助于一個(gè)或幾個(gè)輻射源 28經(jīng)由這里所示的兩個(gè)輻射通路32、 34可以同時(shí)地，即同步地引入輻射 30。此外， 一個(gè)或幾個(gè)輻射源28可以經(jīng)由笫一輻射通路32和第二輻射 通路34、在時(shí)間上偏移地，即不同步地將輻射30引入到放電空間14中. 如果輻射30撞擊在電極表面的空間上相互分開的區(qū)域上，如困3d到3g 中所示，則可在陰極20之上獲得輻射30的給定強(qiáng)度的分布，從而可獲 得最佳數(shù)量的電荷栽體24和陰極20的最小腐蝕。
如困3a所示，輻射30可以以點(diǎn)形狀被聚焦在電極表面上.這里輻 射30的成點(diǎn)形狀的集中導(dǎo)致了電極材料的可靠的電離和/或蒸發(fā).
例如，如果引入具有UV范圍中短波長(zhǎng)的輻射30，則沿笫一輻射通 路32的輻射30可選擇地被聚焦到相對(duì)大的區(qū)域上，如閨3b中所示.從 圖3c中明顯看出，輻射30還可以以圃形困案被聚焦到電極表面上，其 直徑在放電採(cǎi)作過程中變化，從而將最佳數(shù)量的電荷栽體24引入到放電 空間14中.很明顯，還可以把不規(guī)則的田案和在操作期間交替的閨案成 像到一個(gè)或幾個(gè)電極上.
在困3d到g中，輻射30可以經(jīng)由第 一輻射通路32被聚焦到電極表 面上，從而經(jīng)由笫一輻射通路32、 32，和第二輻射通路34、 34，出現(xiàn)了三 角形、四邊形和六邊形的點(diǎn)狀或線性閨案，很明顯，這還可借助于更多 個(gè)輻射通路來(lái)實(shí)現(xiàn).
圖4顯示了輻射30經(jīng)由第一輻射通路32和笫二輻射通路34被聚焦到陰極20上，該陰極具有空心空間42形式的空腔.
從困4a到g中明顯看出，輻射30可被聚焦到電極表面上，從而輻 射強(qiáng)度可被聚焦在困4a的空心空間42中，在閨4b中，輻射入射到存在 空腔的電極表面的區(qū)域上.在閨4c所示的實(shí)施例中，輻射30被聚焦到 空腔上和空腔周圍的區(qū)域上。在困4d到4g中，輻射30入射在空腔附近。 如在困4a到g中可看到的，這些空腔具有朝向放電空間14的圃形開口
17.開口 n很明顯還可以具有其他任何對(duì)稱或非對(duì)稱的形狀.
空腔尤其增大了電極表面積，這導(dǎo)致更好地分布和去除由等離子體 26傳榆的熱能.例如，在大面積上分布的電流可被傳導(dǎo)進(jìn)等離子體26中， 且空腔中的腐蝕可被減小，因?yàn)檩椛?0被聚焦到空間上鄰近空腔的電極 表面上.
困Sa到d顯示了設(shè)備10的、具有下迷電極系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例， 所述電極系統(tǒng)相對(duì)于輻射發(fā)射窗口 16旋轉(zhuǎn)地對(duì)稱，輻射發(fā)射窗口 16和 開口 17限定了一個(gè)軸，用于規(guī)定等離子體位置，開口 17伸進(jìn)(issue) 例如盲孔28、凹槽40或空心空間42中，在其中當(dāng)施加輻射30時(shí)發(fā)生工 作氣體22的預(yù)電離，
圖5c中所示的凹槽40例如包括用于更有效形成輻射感應(yīng)的電荷栽 體24的凹陷44。此外，在電極中，閨5d的情形下是在陰極20中，可以 提供例如具有用于形成預(yù)電離室的底切46的空心空間42.
通過開口 17流出的電荷栽體24在朝向輻射發(fā)射窗口 16的方向上具 有直移運(yùn)動(dòng)，從而可點(diǎn)燃具有穗定位置的等離子體26，其發(fā)射的EUV輻 射12和/或軟X射線輻射12a可經(jīng)由輻射發(fā)射窗口 16以較低的損耗被耦 合出去。
如困6a所示，饋送管48可被連接到空腔，以使得將工作氣體22引 入到放電空間14中.工作氣體22可以按點(diǎn)燃等離子體26所需的刑量來(lái) 給予，而不必在放電空間14中持續(xù)存在，由此減小了由從輻射發(fā)射窗口 16流出的工作氣體22所導(dǎo)致的對(duì)光刻設(shè)備光學(xué)部件的污染.
此外，可以實(shí)現(xiàn)以較髙頻率產(chǎn)生等離子體，因?yàn)橛扇匀煌ㄟ^饋送管 48流出的工作氣體22消除了任何剩余電荷栽體24.由此減小了再結(jié)合 (recombination)剩余電荷栽體24的等待時(shí)間，該等待時(shí)間通常顯著減 慢了重復(fù)率.
在圖6b所示的實(shí)施例中，輻射源28的轎射30經(jīng)由小孔52被耦合
進(jìn)電極系統(tǒng)中.在這里，輻射30在空間上被聚焦在陰極20和陽(yáng)極18上 等離子體位置附近.當(dāng)輻射30撞擊陽(yáng)極18時(shí)，形成了預(yù)電離云，預(yù)電 離云造成了用于經(jīng)由電極系統(tǒng)有效輛合電能的低歐姆通道，
在依照本發(fā)明的設(shè)備10的、困7所示的實(shí)施例中，輻射30被定向 到連續(xù)的凹槽40,
困7a到h顯示了把笫一輻射通路32和笫二輻射通路34聚焦在其上 的幾個(gè)圖案，極高的熱負(fù)荷和強(qiáng)烈的電極腐蝕尤其是發(fā)生在高輻射強(qiáng)度 的等離子體的情形下，連續(xù)的凹褙40能擴(kuò)大電極表面積，從而提供了< 好的熱傳遞以及用于可靠點(diǎn)燃等離子體26的足夠數(shù)量的電荷栽體24.
困8a到d顯示了輻射30被聚焦到各種電極上，在這里輻射30以0° 到90。的角a入射到電極系統(tǒng)上，當(dāng)輻射30被聚焦到陽(yáng)極18上時(shí)，角a 的變化可被用來(lái)例如響應(yīng)于要求而控制預(yù)電離云的位置和尺寸，如困8a 和8b中所示。
如困8b和8d所示的輻射30可被聚焦到輔助電極36上.閨8b中， 輔助電極36被安排在介于所述電極之間的空間中，并被連接到附加電位 用于提高等離子體穩(wěn)定性.在圖8b所示的實(shí)施例中，輻射30被聚焦到 輔助電極36上和陰極20上.
在閨8d所示的實(shí)施例中，輔助電極36被提供在凹槽40中，當(dāng)輻射 30入射到其上時(shí)，可蒸發(fā)掉一些材料來(lái)用作工作氣體22.
受到輻射30影響的電極18、 20和可能的36主要包括鎢、鉬、鐵、 銅、錫、石墨、銦、銻、碲、珠、合金或其化合物、或鋼.較高比例的 難熔元素，諸如鴒或鉬能基本避免放電搮作過程中的電極的腐蝕，并能 確保放電空間14的非常穩(wěn)定的幾何形狀.由此致使進(jìn)一步穗定地產(chǎn)生等 離子體成為可能.電極材料的高導(dǎo)熱性，例如在銅的情形下，可特別快 地去除由等離子體26傳榆的熱能，
在輔助電極36包括錫的情形下，如困8d中所示，以相對(duì)于等離子 體26中耦合進(jìn)來(lái)的電能的高效能發(fā)射EUV輻射12和/或軟X射線輻射 12a的工作氣體22可以借助于施加的核射30而被引入到放電空間14中。
田9中所示的依照本發(fā)明設(shè)備10的另一個(gè)實(shí)施例提供了輔助射線 50,其可以經(jīng)由笫一輻射通路32被聚焦到盲孔38中.可以調(diào)整其在放 電操作過程中的波長(zhǎng)、脈沖持續(xù)時(shí)間和聚焦，從而使蒸發(fā)的電極材料進(jìn) 入放電空間14以作為工作氣體22.在用來(lái)獲得在輻射影響下形成于盲孔
38中的預(yù)電離云最佳分布的時(shí)間延遲之后，輻射30經(jīng)由笫二輻射通路 34、 34，被引入到放電空間14中，以使得啟動(dòng)等離子體26的點(diǎn)燃并且限 定一個(gè)將電能傳輸給等離子體26的電流施加點(diǎn)，
困9a到g所示的、聚焦在電極表面上的輻射30的以及輔助射線50 的輻射通路32、 34、 34，，當(dāng)可應(yīng)用時(shí)，形成了例如成點(diǎn)形狀的或線性 的圖案，其被聚焦在空腔附近或空腔中.作為由笫一輻射通路32和笫二 輻射通路34創(chuàng)建的困案的適當(dāng)幾何排列結(jié)合低電極腐蝕的結(jié)果，除了用 作工作氣體22的最佳輻射感應(yīng)蒸發(fā)數(shù)量的電極材料之外，還可在預(yù)電離 云中產(chǎn)生足夠大數(shù)重的電荷栽體24。如果輻射30還沿著在時(shí)間上偏移的 輻射通路32、 34通過，則這尤其有效，
困10繪出了輔助射線50和輻射30的、作為時(shí)間函數(shù)的輻射強(qiáng)度. 輔助射線50強(qiáng)度分布下面的區(qū)域表示為了蒸發(fā)和電離將用作工作氣體22 的電子材料而耦合進(jìn)來(lái)的能量.
在輔助射線50的最大強(qiáng)度和輻射30的最大強(qiáng)度之間置有大致在0 到1000ns之間的時(shí)間間隔At，以使得確保較小體積的發(fā)射區(qū)域，在引入 到放電空間14中的輻射30點(diǎn)燃等離子體26時(shí)盡可能均勻地分布該發(fā)射 區(qū)域。
困11顯示了依照本發(fā)明的設(shè)備10的另一個(gè)實(shí)施例，其中輻射源18 以脈沖式操作將電荷栽體24引入到放電空間14中，輻射30經(jīng)由笫一插 射通路32被聚焦到陰極20中的盲孔38上。在時(shí)間間隔At之后，預(yù)電離 云最佳地膨脹進(jìn)放電空間14中，與陽(yáng)極18和陰極20電連接的脈動(dòng)電流 源54點(diǎn)燃等離子體26，并提供流進(jìn)由此形成的等離子體26中的有效電 流，從而經(jīng)由輻射發(fā)射窗口 16從放電空間14發(fā)射EUV輻射12和/或軟 X射線輻射12a。
依照困lla中所示的曲線困，輻射30在笫一步跺中被引入到放電空 間14中.在大致在0到1000ns之間的時(shí)間間隔At之后，通過由電離云 提供的低歐姆通道耦合進(jìn)隨時(shí)間可變的電流.
困12a到f顯示了依照本發(fā)明的設(shè)備10的、包括非對(duì)稱的放電空間 14的另一個(gè)實(shí)施例.
在困12a所示的實(shí)施例中，由輻射源28產(chǎn)生的輻射30被聚焦在陰 極20的圃形盲孔38中.
在圖12b所示的實(shí)施例中，輻射30入射到連續(xù)的凹槽40上.
在閨12c的實(shí)施例中，輻射30被對(duì)準(zhǔn)具有底切46的空心空間42. 在這三個(gè)實(shí)施例中，輻射以卯。的角a入射到電極表面上。
在困12d所示的實(shí)施例中，具有在UV、 IR和/或可見區(qū)內(nèi)的波長(zhǎng)的 轎射30以大約45。的角a入射到輔助電極36上，該輔助電極被相對(duì)于放 電空間14中的輻射發(fā)射窗口 16不對(duì)稱地安排.
困12e所示實(shí)施例的轎射源28被安排成這樣，使得具有例如1064nm 波長(zhǎng)并由釹-YAG激光器產(chǎn)生的輻射30以大約20。的角入射到安排在陰極 20的凹槽40中的輔助電極36的電極表面上，
在陰極20的凹槽40中提供的輔助電極36可以被陽(yáng)極18夜蓋，如 困12f的實(shí)施例所示.結(jié)果，具有高達(dá)1500nm波長(zhǎng)的輻射30可以被以 銳角a引入到放電空間14中.
閨12a到f所示實(shí)施例中放電空間14的不對(duì)稱的安排導(dǎo)致了等離子 體26的如下的空間排列，即在其中電離的粒子優(yōu)先地在相對(duì)于受轎射30 影響的電極表面呈60。到90。的角度范閨內(nèi)的電場(chǎng)中被加速.可借助于相 對(duì)于粒子優(yōu)選方向交錯(cuò)排列輻射發(fā)射窗口 ，以相對(duì)于受影響的陰極20小 于大約60。的觀察角，來(lái)將由等離子體26發(fā)射的EUV輻射12和/或軟X 射線輻射12a耦合進(jìn)光學(xué)系統(tǒng)中，同時(shí)粒子基本上被阻止在非對(duì)稱的放 電空間14中，因而可實(shí)現(xiàn)對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的污染的減小'
本發(fā)明介紹了 一種用來(lái)產(chǎn)生EUV輻射和/或軟X射線輻射的方法和 設(shè)備，其致使有可能通過簡(jiǎn)羊的技術(shù)手段以高重復(fù)頻率可靠地點(diǎn)燃?xì)怏w 放電。參考標(biāo)記列表
10 設(shè)備
12 EUV輻射
12a 軟X射線輻射
14 放電空間
16 輻射發(fā)射窗口
17 開口
18 陽(yáng)極
19 絕緣體
20 陰極
21 電源
22 工作氣體
24 電荷栽體
25 觸發(fā)設(shè)備
26 等離子體 28 輻射源 30 輻射
32、 32， 笫一輻射通路
34、 34， 笫二輻射通路
36 輔助電極
38 盲孔
40 凹槽
42 空心空間
44 凹陷
46 底切
48 饋送管
50 輔助射線
52 小孔
54 脈動(dòng)電'流源
a 角
△t 時(shí)間間隔
I 輻射強(qiáng)度
權(quán)利要求
1. 一種用于產(chǎn)生特別是EUV輻射(12)和/或軟X射線輻射(12a)的方法，所述EUV輻射(12)和/或軟X射線輻射(12a)是由在放電空間(14)中由工作氣體(22)形成的等離子體(26)發(fā)射的，所述放電空間(14)至少包括一輻射發(fā)射窗口(16)和具有至少一個(gè)陽(yáng)極(18)和至少一個(gè)陰極(20)的電極系統(tǒng)，該電極系統(tǒng)借助于被引入到放電空間(14)中的電荷載體(24)而將電能傳輸?shù)降入x子體(26)中，其特征在于，由至少一個(gè)輻射源(28)產(chǎn)生的至少一個(gè)輻射(30)被引入到放電空間(14)中以便使得可獲得放電載荷(24)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，輻射源(28)產(chǎn)生高 能量密度的相干或非相干輻射(30)，從而由于輻射(30)到電極系統(tǒng) 上的入射而將電荷栽體24釋放進(jìn)放電空間(14)中.
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，輻射源(28)產(chǎn)生質(zhì) 量輻射(30)，其由至少一個(gè)電子和/或一個(gè)離子組成.
4. 根據(jù)權(quán)利要求1到3中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，輻射 源(28)通過笫一輻射通路(32)和/或至少一個(gè)笫二輻射通路(34)同 時(shí)地或相互在時(shí)間上偏移地將脈沖式輊射(30)放入放電空間(14)中，
5. 根據(jù)權(quán)利要求1到4中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述 電極系統(tǒng)包括至少一個(gè)輔助電極(36)，該輔助電極(36)被施加附加 電位，或者其通過充當(dāng)犧牲電極來(lái)使得可獲得電荷栽體(24)或工作氣 體(22 ),
6. 根據(jù)權(quán)利要求1到5中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，輻射 (30)被聚焦到電極系統(tǒng)的至少一個(gè)電極(18， 20， 36)上.
7. 根據(jù)權(quán)利要求1到6中任意一項(xiàng)所迷的方法，其特征在于，輻射 (30)入射到基本由鴿、鉬、鐵、銅、錫、石墨、銦、梯、碲、碘、合金或其化合物、或鋼組成的電極(18， 20， 36)上，
8. 根振權(quán)利要求1到7中任意一項(xiàng)所迷的方法，其特征在于，插射 (30)以具有點(diǎn)、鵬形，環(huán)形或線性形狀和/或它們的組合的困案被引導(dǎo)到電極(18, 20, 36〉上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1到8中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，櫝射 (30)被引入到受影響的電極(18， 20， 36)的至少一個(gè)空腔中，該空腔朝向放電空間(14)開口并且在至少三側(cè)由電極材料界定.
10. 根據(jù)權(quán)利要求1到9中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，借 助于饋送管(48)或聚焦到電極(18, 20， 36)上的輔助射線(SO)而 將工作氣體(22)引入到放電空間(14)中.
11. 根據(jù)權(quán)利要求l到IO中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，輻 射(30)經(jīng)由插射發(fā)射窗口 (16)或經(jīng)由小孔(52)被引入到放電空間"4)中，
12. 根據(jù)權(quán)利要求l到11中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，輻 射(30)具有在UV、 IR和/或可見區(qū)中的波長(zhǎng).
13. 根據(jù)權(quán)利要求l到12中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，輻 射(30)以0。到90。的角(a)入射到電極(18， 20， 36)的表面上.
14. 根據(jù)權(quán)利要求l到U中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在 輻射(30)的引入和電能的傳榆之間、或者在一輔助射線或該輔助射線(S0)與該輻射(30)的引入之間設(shè)置有時(shí)間間隔(At)。
15. —種用于產(chǎn)生特別是EUV輻射(12 )和/或軟X射線輻射(12a ) 的設(shè)備(10)，該設(shè)備(10)發(fā)射在放電空間(14)內(nèi)的工作氣體(22) 中形成的等離子體(26)，所述放電空間(14)包括至少一個(gè)輻射發(fā)射 窗口 (16)和具有至少一個(gè)陽(yáng)極(18)和至少一個(gè)陰極(20)的電極系 統(tǒng)，其中借助于能被引入到放電空間(14)中的電荷栽體(24)而能將 電能傳輸給等離子體(26)，其特征在于，存在至少一個(gè)輻射源(28) 來(lái)提供電荷栽體(24)，所迷輻射源(28)將至少一個(gè)輻射(30)引入 到放電空間(14)中.
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備U0)，其特征在于，輻射源(28) 產(chǎn)生高能量密度的相干或非相千輻射(30)，由此通過輻射(30)到電 極系統(tǒng)上的入射而能將電荷栽體U4)釋放進(jìn)放電空間(14)中.
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備(10)，其特征在于，輻射源(28) 產(chǎn)生將經(jīng)受質(zhì)量的輻射(30)，其包含至少一個(gè)電子和/或一個(gè)離子，
18. 根據(jù)權(quán)利要求15到17中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備(10)，其特麵 在于，輻射源(28)給脈沖式輻射(30)同時(shí)地或相互地在時(shí)間上偏移 地提供笫一輻射通路(32)和/或至少一個(gè)笫二輻射通路(34).
19. 根據(jù)權(quán)利要求15到18中任意一項(xiàng)所迷的設(shè)備(10)，其特征 在于，所迷電極系統(tǒng)包括至少一個(gè)輔助電極(36)
20. 根據(jù)權(quán)利要求15到19中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備(10)，其特征在于，輻射(30)被聚焦到電極系統(tǒng)的至少一個(gè)電極U8， 20， 36)上.
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備(10)，其特征在于，至少所述受 輻射(30)影響的電極(18， 20, 36)基本是由鴒、鉬、鐵、銅、錫、 石墨、銦、碲、碘、合金或其化合物、或鋼制造的。
22. 根據(jù)權(quán)利要求15到21中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備(10)，其特征 在于，輻射(30)以點(diǎn)、圓形、環(huán)形或線性困案和/或它們的組合而入射 到電極(18, 20， 36)上，
23. 根據(jù)權(quán)利要求15到22中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備U0),其特征 在于，受輻射(30)影響的電極U8, 20， 36)包括至少一個(gè)空腔，該 空腔朝向放電空間(14)開口并且在至少三側(cè)由電極材料界定.
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備(10)，其特征在于，所述空腔為 具有恒定或可變直徑的盲孔(38)、凹槽(40)或空心空間(42)，當(dāng) 期望時(shí)，其包括凹陷(44)或底切(46).
25. 根據(jù)權(quán)利要求15到24中任意一項(xiàng)所迷的設(shè)備(10)，其特征 在于，借助于饋送管(48)或借助于至少聚焦到一個(gè)電極(18， 20， 36) 上的輔助射線(50)而能將工作氣體(22)引入到放電空間(14)中，
26. 根據(jù)權(quán)利要求1S到23中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備(10)，其特褲 在于，輻射(30)能經(jīng)由小孔(52)被引入到放電空間(14)中.
27. 根據(jù)權(quán)利要求15到26中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備(10),其特征 在于，輥射(30)具有在UV、 IR和/或可見區(qū)中的波長(zhǎng).
28. 根據(jù)權(quán)利要求15到27中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備(10)，其特征 在于，輻射(30)以相對(duì)于電極表面0°到90°的角(a)入射到電極(18, 20， 36)上，
29. 根據(jù)權(quán)利要求15到28中任意一項(xiàng)所迷的設(shè)備(10),其特征 在于，輻射(30)能被引入到對(duì)稱的或非對(duì)稱的放電空間(14)中，
30. 根據(jù)權(quán)利要求1S到29中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備(10)，其特征 在于，在插射(30)的引入和電能的傳榆之間、或者在一輔助射線或該 輔助射線(50)與該輻射(30)的引入之間設(shè)置有時(shí)間延遲(At),
全文摘要
描述了一種用于產(chǎn)生由等離子體(26)發(fā)射的特別是EUV輻射(12)和/或軟X射線輻射(12a)的方法。等離子體(26)是由放電空間(14)中的工作氣體(22)形成的，所述放電空間(14)包括至少一個(gè)輻射發(fā)射窗口(16)和具有至少一個(gè)陽(yáng)極(18)和至少一個(gè)陰極(20)的電極系統(tǒng)。該電極系統(tǒng)借助于被引入到放電空間(14)中的電荷載體(24)而將電能傳輸給等離子體(26)。為了得到以高重復(fù)頻率可靠地點(diǎn)燃等離子體(26)，建議將由至少一個(gè)輻射源(28)產(chǎn)生的輻射(30)引入到放電空間(14)中以便使得可獲得放電載荷(24)。
文檔編號(hào)G03F7/20GK101390453SQ200480037540
公開日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2004年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月17日
發(fā)明者G·H·德拉, O·羅西爾, P·青克, R·T·A·阿佩茨, W·內(nèi)夫 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司