CN100420352C - 产生极紫外辐射或软x射线辐射的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种通过电气操纵放电而产生极紫外辐射(EUV)或软X射线辐射的方法，其尤其用于EUV光刻或度量，其中在放电空间(12)内的至少两个电极(14、16)之间的气体介质内点燃等离子体(22)，所述等离子体发射待产生的所述辐射。从金属熔融物质(24)产生该气体介质，该金属熔融物质被涂敷到所述放电空间(12)内的表面，且该金属熔融物质至少部分地被能量束、特别是激光束(20)蒸发。

Description

产生极紫外辐射或软X射线辐射的方法和设备

本发明涉及通过电操纵地放电来产生极紫外辐射(EUV)或软X射线辐射的方法和设备，该辐射特别用于EUV光刻或度量，其中在放电空间内至少两个电极之间的气体介质内点燃等离子体，所述等离子体发射待产生的所述辐射.

下述本发明的优选应用领域为需要波长约为1nm至20nm的极紫外辐射(EUV)或软X射线辐射的领域，例如特别是EUV光刻或度量.

本发明涉及基于气体放电的辐射源，其中使用电极系统的脉冲电流产生热等离子体，所述等离子体为EUV或软X射线辐射源.

现有技术基本上在文件PCT/EP98/07829和PCT/EP00/06080中得到描述.

在图8中示意性示出了关于EUV源的现有技术.气体放电辐射源通常包含由阳极A和阴极K组成的电极系统，该电极系统连接到在该图中用电容器组K₀表示的电流脉冲发生器.该电极系统的特征在于阳极A和阴极K分别具有作为开口的钻孔.不限制该图的一般特性，阳极A为面向应用的电极.该电极系统填充有压强通常为1Pa至100Pa的放电气体.借助通常为几十kA到最多100kA的脉冲电流以及通常为几十ns至几百ns的脉冲持续时间，在阳极A和阴极K之间的间隙产生箍缩等离子体，其中通过脉冲电流的加热和压缩使该箍缩等离子体到达特定温度(几十eV)和密度，使其发射用于感兴趣光谱范围的工作气体的特征辐射.如图8所示，在中空阴极K中的后方空间(中空电极)内产生在电极间隙内形成低阻抗通道所需要的载荷子.可以通过各种方式产生这些载荷子(优选为电子).例如可以提及的有通过表面放电触发、高介电触发、铁电触发、或者通过等离子体的预先离化而在中空电极K内产生电子.

该电极系统位于压强通常为1Pa至100Pa的气体氛围内.选择气压和电极的几何形状，使得在Paschen曲线的左分支上发生等离子体的点燃.该点燃随后发生在长电场线的区域内，这发生于钻孔的区域中.在放电过程中可区分多个阶段.首先是在钻孔区域内沿电场线的气体离化.这个阶段创造了在中空阴极K中形成等离子体(中空阴极等离子体)的条件.该等离子体随后则引起在电极间隙内的低阻抗通道.通过该通道发送脉冲电流，其中由电容器组K₀内的电存储能量的放电来产生该脉冲电流.该电流导致对等离子体的压缩和加热，从而获得用于有效发射在EUV范围中所使用的放电气体的特征辐射的条件.

这一原理的一个基本特性在于，在电极系统和电容器组之间原则上不需要开关元件.这使得可以低感应地且有效地耦入电存储能量.因此几个焦耳的脉冲能量足以产生所必需的几千安到几十千安的电流脉冲.该放电因此可有利地工作于自击穿，也就是说，连接到电极系统的电容器组K₀被充电到由电极系统中的条件所确定的点燃电压.借助第二电极，还可能影响点燃电压并因此定义放电时间.或者，还可以将电容器组K₀只充电到点燃电压以下并通过在中空阴极中产生等离子体的有源措施(触发)触发气体放电.

根据现有技术的气体放电源的一个显著缺点为，只能使用气体物质作为放电气体.因此，在源中可产生的波长就受到极大限制，这是因为辐射特性取决于各个元素的高度离化电荷状态.然而，就EUV光刻而言，例如锂或锡的辐射倍受关注.Philips就关于使用卤化物的一个申请给出了关于这方面的一个扩展，根据该申请，通过加热将具有低沸点的卤素化合物转变为气态并将其引入到电极系统.尽管由此获得源的有利的光谱特性，但是由于卤素的高比例，只获得了相对低的从电能到可用辐射能的转换效率.因此，为了获得需要的辐射功率，必须向该源馈入非常高的电功率，这会导致高的电极损耗.该损耗导致光源的使用寿命短.为了提高使用寿命，提出了这样的一种系统，其中整个电极系统和电源一起旋转，使得各个电脉冲以偏移的方式作用于电极的新表面.这个概念的一个重要的技术缺点为，例如必须使用允许旋转运动的引入装置(lead-through)将电极和冷却系统以及整个电源引入真空系统.

因此，本发明的目标是提供上述类型的方法，该方法没有现有技术的缺点并同时允许更大的辐射功率而没有高的电极损耗.

根据本发明，通过前述类型的方法实现该目标，其中从金属熔融物质产生用作放电气体的气体介质，该金属熔融物质被涂敷于放电空间内的表面上并至少部分地被能量束蒸发.该能量束可以是例如离子束、电子束、或激光束.优选地，使用激光束来蒸发所述表面上的金属熔融物质.

所述表面优选地为两个电极之间区域附近的元件的表面，其中在该区域点燃等离子体.优选地，该表面为电极的外表面或者布置在两个电极之间的可选的金属屏的表面.

因此，本发明的一个主要方面在于使用金属熔融物质，其中该金属熔融物质被涂敷到放电空间内的表面上并以类似层的方式分布在该表面上.使用能量束蒸发该表面上的金属熔融物质.所产生的金属蒸气形成用于产生等离子体的气体介质.

为了使金属熔融物质更好地分布在所述表面上，特别是分布在电极的外表面上或金属屏的表面上，优选使电极与/或金属屏在工作时旋转.

在一个实施例中，电极的旋转轴相互倾斜.这种情况下，即使对于圆盘形电极，也可以定义用于等离子体点燃的区域，该区域中电极之间的间距最小.

存在很多可能性，可将金属熔融物质从外部涂敷到所述表面，特别是涂敷到电极的表面与/或金属屏的表面.例如通过馈线可以实现这一点，其中该馈线的开口被布置成靠近各个表面.然而，特别优选地，电极或金属屏或两者在旋转的同时浸入包含金属熔融物质的容器内以接收金属熔融物质.

根据本发明的一个实施例，假设涂敷到电极表面与/或涂敷到金属屏表面的金属熔融物质的层厚被设定.在这种情况下，优选将该层厚设置为0.5μm至40μm.

借助电极与/或金属屏和金属熔融物质的紧密接触，特别是对于在浸入包含金属熔融物质的容器内时旋转运动的情况，被加热的电极以及被加热的金属屏可以高效地将其能量释放到金属熔融物质.则旋转电极无需单独冷却.然而，设定金属熔融物质的温度是有利的.

电极或金属屏的旋转速度优选地被设置得较高，使得能量束的两个连续脉冲不会在这些元件的表面上交叠.

电极和金属熔融物质之间的电阻抗非常低.因此优选地通过该金属熔融物质向两个电极供电.

另外优选在真空室内产生等离子体，在开始蒸发过程之前将该真空室抽真空.

在产生等离子体的过程中，有可能部分电极材料被蒸发并凝聚在电极系统的不同点.于是优选地防止这些金属蒸气逃逸.

另外优选将电极相对于真空室的外壳置为可定义的电势.一方面，这可以改善电源以及用电.另一方面，这还有助于防止金属蒸气逃逸.

为了在使用激光束作为能量束时获得更均匀的辐射强度，优选使用玻璃纤维传输激光束.

如果通过反射镜将激光束引导到该区域上，可以更加有效地降低或可以防止用于激光辐射的光学系统的污染.使用反射镜还可以将激光束从与耦出所产生的EUV辐射或软X射线辐射的一侧相对的一侧耦入.

根据本发明的另一个优选实施例，假设能量束分布在多个点或圆环上.

为了防止所产生的蒸气凝结在外壳内壁上，优选地用金属遮蔽这些电极.

在许多应用中，期望自由地选择EUV辐射的出耦合位置.为此，优选改变电极的旋转轴的取向，优选相互倾斜，以便设置辐射的出耦合位置.

为了能够确保所产生的辐射的质量，优选使用探测器探测所产生的辐射，该探测器的输出值控制或者切断该产生过程.

本发明的另一个目标是提供上述类型的设备，该设备没有现有技术的缺点并同时可允许更高的辐射功率且没有大的电极损耗.

根据本发明，通过前述类型的设备可实现该目标，该设备包含用于将金属熔融物质涂敷到所述放电空间内的表面上的装置，还包含适用于将能量束引导到所述表面上的能量束装置，其中该能量束至少部分地蒸发所述已涂敷金属熔融物质，由此产生用作放电气体的气体介质.

由于在从属权利要求中所描述的设备的实施例的优点基本上和根据本发明的方法的优点相同，所以不给出对这些从属权利要求的详细描述.

现在将参考附图中所示的示例性实施例进一步描述本发明，然而，本发明不限于这些实施例.此外，说明书或权利要求中的任何参考符号并不限制这些特殊实施例的保护范围.

图1示出了根据第一实施例的设备的示意性部分断面侧视图.

图2示出了用于残渣减缓(debris mitigation)的第一装置的部分断面侧视图.

图3示出了图2所示装置的平面图.

图4示出了用于残渣减缓的另一个装置的平面图，其中侧视图和图2的侧视图相似.

图5示出了将激光束耦合到电极表面上的示意图.

图6a、b示出了金属熔融物质的容器的示意性侧视图和平面图.

图7示出了又一个实施例的电极的示意性部分断面图示.

图8示出了根据现有技术的用于产生EUV辐射的设备的部分断面侧视图.

图9示出了根据又一个实施例的设备的示意性部分断面侧视图.

现在将参考图1至7描述通过电气操纵地放电而产生极紫外辐射(EUV)或软X射线辐射的设备10的多个实例.该EUV特别用于EUV光刻或度量.

设备10具有第一电极14和第二电极16，这两个电极被布置在可预定义气压的放电空间12内.这些电极14、16在可预定义区域18处相距较小的距离.

激光源(没有更详细示出)产生激光束20，该光束被引导到区域18内的表面上从而蒸发该区域18内所提供的介质.点燃所形成的蒸气，从而形成等离子体22.这种情况中所使用的介质包含被涂敷到电极14、16外表面的金属熔融物质24.在所有实施例中，其能够实现是因为，可在工作时使电极14、16旋转，且在旋转时将其浸渍到包含金属熔融物质24的容器26内以接收金属熔融物质24.

此外还有装置28，该装置用于设置可被涂敷到两个电极14、16的金属熔融物质的层厚.当然，对于这种装置有诸多可能性，其中在这种情况下该装置采用剥离器28，所述剥离器在各种情况下延伸到相应电极14、16的外部边缘.还有装置30，用于设置金属熔融物质24的温度.这通过加热装置30或者通过冷却装置30来实现.

在所示实施例中，通过金属熔融物质24为电极14、16供电.通过将电容器组48经由绝缘馈线50连接到金属熔融物质24的各个容器26来实现这一点.

为了能够在真空中产生EUV，为该设备提供了一外壳.

为了实现激光束20更佳的强度分布，通过玻璃纤维(未示出)传输该激光束.为了更好地保护为此所使用的光学系统，通过反射镜34将激光束20偏转到区域18.

从图1可以看出，金属屏36被布置在电极14、16之间.

另外，还有装置38和42，它们用于防止金属蒸气逃逸，从而防止污染重要的部件.一种装置为例如薄壁蜂巢结构38，在图2和3中示出了该结构的不同视图.该结构38例如围绕源点40以锥形方式来布置.

另一个装置包含具有电势的薄金属片42.图4示意性地示出了其平面图.这些金属片42的侧视图和图2所示的侧视图相似.

此外，在电极14、16和外壳之间布置了屏44.

在下文中，将参考图1至7描述产生EUV辐射的方法以及已经在上文中说明的设备10的各个部件的动作模式.

因此，本发明是一种系统，其中也可以使用具有高沸点的物质产生辐射.此外，该系统没有可旋转的电流和液体冷却管.

现在将描述用于提供简单冷却和辐射产生的更高效率的电极14和16、电源、冷却系统和辐射介质的特殊规定的一个特殊实施例.

图1示出根据本发明的辐射源的图示.工作电极包含两个可被旋转地安装的盘型电极14、16.这些电极14、16在所有情况下都被部分地浸在温度受控的镀槽内，该镀槽包含液体金属，例如锡.对于使用熔点为230℃的锡的情况，例如300℃的工作温度是优选的.如果电极14、16的表面可以被液体金属或金属熔融物质24润湿，则当电极被旋转出金属熔融物质24时，就在所述电极14、16上形成液体金属薄膜.该工艺和例如镀锡导线的制作工艺相似.液体金属的层厚通常可被设置为0.5μm至40μm.这取决于诸如温度、旋转速度、以及材料特性的参数，但也可以按照定义的方式进行设置，例如利用用于剥离多余材料的机械装置(例如通过剥离器28)的机械方式.其结果为，连续地重新产生被气体放电耗尽的电极表面，有利地使得电极14、16的基底材料再不会出现任何耗损.

该布置的另一个优点为，通过电极14、16旋转通过金属熔融物质24而发生亲密的热接触.因此，被气体放电加热的电极14、16可以将其能量有效地释放给金属熔融物质24.旋转的电极14、16因此无需单独冷却，而只有金属熔融物质24必须通过采取适当的措施保持在预期温度.

另一个优点为，电极14、16和金属熔融物质24之间的电阻非常低.因此，能够容易地传输非常高的电流，例如在气体放电以产生适用于辐射产生的非常热的等离子体22的情况下，这是必要的.这样就不需要提供电流的旋转电容器组.可以通过一条或多条馈线50以固定的方式从外部向金属熔融物质24提供电流.

优选地，电极14、16被布置在至少达到10^-4mbar的基本真空的真空系统内.因此，可以从电容器组48将更高的电压(例如2-10kV)施加到电极14、16，而不会导致不受控的击穿放电.该击穿放电由适当的激光脉冲触发.该激光脉冲被聚焦在区域18内电极14、16之间的最窄点处的电极14或16之一上.因此，位于电极14、16上的部分金属薄膜蒸发并跨接该电极间隙.这导致在该点的击穿放电，并导致来自电容器组48的非常大的电流.该电流加热金属蒸气到这样的温度，即，使得后者被电离并在箍缩等离子体中发射预期的EUV辐射.

为了产生箍缩等离子体，通常一焦耳至几十焦耳的脉冲能量被转换.该能量大部分被集中在箍缩等离子体内，这引起电极14、16的热负载.箍缩等离子体引起的电极14、16的热负载由辐射的发射以及热粒子(离子)的发射产生.此外，必须从电极14、16将大于10kA的放电电流提供给气体放电.即使在高的电极温度下，阴极的热发射仍不足以为该电流提供足够的电子.从真空火花放电已知的阴极斑点形成过程在阴极开始，所述真空火花放电以局部的方式加热表面使得电极材料从小区域(阴极斑点)蒸发.从这些斑点可持续几个纳秒的时间获得放电电子.之后，该斑点再次被骤冷并在电极14或16的其它点重复该现象，从而产生连续的电流.

然而，这个过程经常伴随着以下事实，即部分电极材料被蒸发并凝结在电极系统的其它点.此外，在气体放电之前，激光脉冲同样导致能量耦合以及部分熔融物质膜的蒸发.这里所提出的原理提供了可以被再生的电极14、16，其原理在于，电极14、16的负载部分通过旋转离开电流区域，被放电改变的熔融物质薄膜的表面自动又变得平滑，最终通过浸入到液体金属镀槽中而被再生.此外，通过将电极14、16连续地旋转出高负载区域而极大地辅助了热散逸.因此有可能容易地将几十kW的电功率馈入系统，并通过熔融物质金属24而将其再次消散.

优选地，电极14、16是由非常好的导热材料制成(例如铜).它们还可以用铜制成芯，并用薄的耐高温材料(例如钼)覆盖.这种产品是可想象的，因为外壳由例如钼以薄壁的方式制成并在其内塞进铜.热管系统还可以作为有效地传出热量的另一个措施.例如，在集成在表面下方的通道内可能有一种介质，该介质在箍缩附近最热的点处蒸发，由此带走热量并再次在较冷的锡槽中凝结.电极14、16的另一个实施例如此设计，即，其轮廓不光滑而是具有在熔融物质金属24内或锡槽内可获得尽可能大的表面的轮廓.

电极也可以由多孔材料(例如钨)制成.在这种情况下，毛细力可用于传输熔化的材料，例如被放电消耗的锡.

整个辐射源的材料应该和熔融的金属(特别是锡)兼容，以避免侵蚀.适当的材料的示例为陶瓷、钼、钨、或不锈钢.

为了在由金属蒸气等离子体(通过激光蒸发从电极14、16上的金属薄膜材料获得)产生辐射的过程中，电极14、16的基底材料不受损伤，薄膜厚度不应低于界定的最小值.在实验中发现，在用于产生蒸气的激光的焦点处，材料被除去了几个微米，而且所形成的阴极斑点甚至导致形成直径和深度在每种情况下均为几微米的小坑.因此，优选地，电极14、16上的金属薄膜应该具有约5μm的最小厚度，采用在熔融物质镀槽中的涂敷过程时，这不是问题.

层厚同样对热性能有重要的作用.例如锡的热导率明显低于铜，电极14、16可由铜制成.因此，对于具有最小必要厚度的锡层的情况，可以散逸更多得多的热量，这样就可以耦入更高的电功率.

然而，在激光蒸发时若条件不当，会在聚焦点发生更深的清除.这发生于例如如下情况，即所使用的激光的脉冲能量太高或者聚焦斑点内的强度分布不适当或者用于气体放电的电脉冲能量太高.例如已经证实，具有10mJ至20mJ的激光脉冲和1至2J的电能是有利的.此外，如果激光脉冲内的强度分布尽可能均匀，则是优选的.对于所谓的单模激光器的情况，强度分布为高斯型，因此可重复性极好，但在中心具有非常高的强度.

对于多模激光器，激光斑点内的强度呈现非常显著的空间和时间上的波动.因此，这同样会导致过多的材料清除.如果激光脉冲先通过光纤传输则是特别优选的.借助光纤内的多次反射，空间强度分布被平均，使得通过使用透镜系统聚焦而在斑点中获得完全均匀的强度分布.因此，在所产生的坑的直径范围内，金属薄膜也非常均匀被清除.

也不应涂敷太厚的金属薄膜，以便保护电极14、16.特别地，实验中已经发现，对于非常厚的薄膜，存在由激光脉冲和随后的气体放电产生大量金属小滴的风险.这些小滴被高速地加速离开电极14、16，并且可能在例如反射镜的表面上凝聚，其中需要用该反射镜反射所产生的EUV辐射.因此，所述反射镜在短时间后将变得不可用.该金属薄膜自然地达到40μm的厚度，因此在某些情况下可能比所需要的厚度要厚.一旦电极14、16已经被旋转出金属熔融物质24，例如可以通过适当的剥离器28将其减小到理想的厚度.

为了确保设备10或具有相连的反射镜光学系统的辐射源长时间工作，应该防止即使非常薄的被蒸发金属薄膜材料层沉积在表面上的情形出现.为此，优选地调整所有的方法参数，使得仅仅蒸发所需量的材料.此外，可在电极14、16和反射镜34之间安装用于抑制该蒸气的系统，所述系统也称为残渣减缓.

其一个可能性为：在源点40和反射镜34之间，布置例如由高熔点金属制成的尽可能为薄壁的半球形蜂巢结构38.到达蜂巢结构的壁的金属蒸气以粘附的方式保留在该壁上，因此不到达反射镜34.在该蜂巢结构的一优选配置中，给定壁厚度为0.1-0.2mm时，例如蜂巢通道长度为2-5cm，蜂巢平均直径为3-10mm，参见图2和3.

当主要包含荷电离子和电子的蒸气被传导穿过薄金属片42的电极布置时，可以获得进一步的改进，其中薄金属片42上施加了几千伏特的电压.这些离子随后受到额外的力，并被偏转到电极表面上.

图2和4示出了这些电极的配置的一个示例.显而易见，环状电极片的形状为锥形的包络面，尖端位于源点40内，以便EUV辐射可以实际上不受阻碍地穿过电极间隙.该布置也可以附加地置于蜂巢结构之后或彻底替代后者.也可以将许多金属丝网以一个在另一个之后的方式布置在源和收集器反射镜34之间，所述丝网对EUV辐射在很大程度上是透明的.如果在丝网之间施加电压，则形成电场，该电场使金属蒸气离子减速并将其偏转回到电极14、16.

防止金属蒸气在收集器光学系统上凝结的另一个可能性为，使两个电极14、16相对于真空室的外壳处于预定电势.当所述电极被构造成其不与真空室接触时，可以以特别简单的方式实现这一点.例如如果两个电极14、16相对于外壳带负电，则箍缩等离子体所发射的带正电的离子被减速并返回到电极14、16.

在源长时间工作时，如果诸如锡的蒸发金属例如到达真空室的壁或绝缘体的表面，则其同样是有破坏性的.优选地，电极14、16设有由例如金属片甚至玻璃片制成的附加屏44，该屏44只有在要耦出辐射的点处才具有开口.蒸气凝聚在该屏44上，并通过重力返回到两个锡槽或容器26中.

该屏44还可以用于保护源免受外部影响的干扰.例如收集器系统中存在的气体会导致这种影响.屏44的开口可用作提高的泵浦阻抗(pumpresistance)以确保源区内的低气压，其中EUV辐射穿过该开口而被发射到收集器.此外，当在源区中使用缓冲气体时，屏44的小开口使得这些气体难以流动到收集器系统.这种缓冲气体的示例为对EUV辐射高度透明的气体或者具有电负特性的气体.使用这些气体，可以获得放电通道更佳的重新巩固，可以提高辐射源的频率，或者可以增大源对于诸如氩的气体的容限，该气体从收集器区流动到源区.

在图5所示的实施例中，例如可以使用玻璃纤维(未示出)将激光束20从激光装置引导到射束形成表面，该表面将脉冲聚焦到电极14、16之一的表面上.为了不在电极14、16附近布置任何透镜(由于所产生的金属蒸气，该透镜的透光率容易减小)，可在那里布置具有恰当形状的反射镜34.尽管金属也在那里蒸发，不过反射镜34不会因此显著地降低对激光辐射的反射.如果不冷却该反射镜34，则该反射镜在源附近自动加热.如果其温度达到例如1000℃以上，则诸如锡的金属在脉冲之间可再次彻底蒸发，使得对于新激光脉冲总是可以再次获得原始的反射镜表面.

在一些环境中，如果激光脉冲不被聚焦到单个圆点上，则更有利于蒸发过程.优选地，激光能量在例如多个点上或者以圆的方式分布.

反射镜34另外还具有将激光辐射或激光束20偏转的优点.因此可以布置用于耦入激光的其余光学器件，使得所产生的EUV辐射因此不被减弱.在另一个实施例中，反射镜34置于和用于耦出EUV辐射的一侧相对立的一侧上.在这种布置中，所产生的EUV辐射一点也不会被激光光学系统减弱.

优选具有相关联的容器26或锡槽的两个电极14、16与金属真空室以及例如源点40上的蜂巢结构38没有任何电接触.以无电势的方式布置这些部件.因此，例如放电电流相对大的部分不可能流到那里并除去真空系统中的击穿污垢.

此外，借助该无电势的布置，可以以交替的方式沿不同的电压方向对电容器组48充电.如果激光脉冲也因此以交替的方式被偏转到各电极14、16上，则后者被均匀地加载并且电功率甚至可被进一步提高.

为了从存储在电容器中的电能通过金属蒸气等离子体产生尽可能高的峰值电流，应将电路设计成具有特别低的电感系数.为此，例如可将附加的金属屏36在电极14、16之间布置得尽可能靠近.借助放电时的涡流，没有磁场进入金属体内，使得由此形成低的电感系数.此外，还可以使用金属屏36以使凝结的金属或锡回流到两个容器26.

在如图9示意性所示出的另一个实施例中，金属屏36也被旋转，并在旋转时浸入到包含金属熔融物质24的单个容器56内以获得金属熔融物质24.另外的容器56和用于电极14、16的容器26电绝缘.使用这种布置，可以实现残渣到镀槽的直接输运以及金属槽更佳的耐热性.此外，可以将激光束20导向旋转金属屏36表面上的液体金属薄膜上，从而产生用于等离子体的金属蒸气.以与参考图1所描述的相同方式实现这种情况下对电极的供电.

由于借助激光和气体放电，高达几十kW的功率被耦入电极14、16，因此需要散逸大量的热.为此，例如可以使用泵以电绝缘的方式将液体金属(锡)从真空室传导到热交换器并再次返回.在该过程中，可以同时取回由于该过程而损耗的材料.此外，可以将该金属引导经过过滤器，并清除氧化物等。例如从金属铸造已知这种泵和过滤器系统.

当然，传统上还可以使用液体金属或锡中的或容器26壁内的冷却旋管来散热.为了辅助热散逸，还可以使用浸入金属的搅拌器以实现更快的流动.

总是在电极14、16最靠近在一起的点处形成产生等离子体箍缩以及因此产生EUV辐射的气体放电.对于图1所示的容器26和电极14、16的布置的情况，该点位于激光脉冲也照射的顶部，使得在这种情况下也必须垂直向上地耦出辐射.然而，在一些应用中需要其它角度，例如水平地或者倾斜向上.使用本发明所基于的相同原理同样可以实现这些要求.

为此，例如电极14、16的旋转轴不仅可以向上且可以相互横向地倾斜.这意味着最小距离不再位于顶部，而是更大或更小程度地向下移动，这取决于倾斜程度.另一个实施例是，电极14、16的直径不同，且不是简单的圆盘状，如图7所示.

使用图7中电极14、16的复杂布置和设计，避免了箍缩等离子体区域和锡槽之间的通视.这导致对锡槽的更佳的热屏蔽.来自等离子体的残渣被电极上的锡膜获得并通过旋转电极输运回到镀槽中.

优选地，容器26包含例如石英或陶瓷的绝缘材料，该容器直接连接到基板54，该基板同样包含石英或陶瓷且其边缘凸到真空系统中.可以通过多个金属钉52或者以真空密封的方式嵌在绝缘体内的金属带，实现布置在外部的电容器组48与容器26内的液体金属的电连接.因此可以产生感应特别低的电路，这是因为由于到真空室的距离远，高电压的绝缘特别简单.例如可以使用生产白炽灯中所使用的方法实现这种布置.

电极14、16在旋转时相互靠得最近且其中由激光脉冲触发气体放电的点燃的区域18对于EUV源的功能而言是非常重要的.在图1中，为了简化，电极14、16在外形上以矩形截面示出.因此，只有两个锐利边缘是相互对立的，这会导致太薄的金属薄膜厚度以及非常快的损耗.优选地，这些边缘是圆形的并且甚至设有精细的凹槽.金属薄膜可以特别牢固地粘附在这些凹槽内，因此保护基底材料.然而，也可以制成小杯，其直径稍大于激光斑点的直径.然而，对于这种实施例的情况，电极14、16的旋转速度必须精确地和激光脉冲同步，使得激光器始照射小杯.

通常，可以自由地设计电极14、16，例如具有相同尺寸或者不同尺寸的盘形或锥形或其任何理想组合.可将其设计成具有尖锐或圆形的边缘或者具有结构化的边缘，例如采取凹槽或小杯的形式.

在EUV源工作时，锡膜的厚度不应改变.这会导致一系列缺点，例如形成更多的小滴，电极14、16的导热性更差、或者甚至毁坏电极14、16.如果金属薄膜太薄，激光脉冲或气体放电也会除去电极14、16的材料.该材料被激光脉冲以及(诸如金属，例如锡)的气体放电所离化并电激发，因此也会发射电磁辐射.例如可以使用滤波器或光谱仪基于波长将该辐射和金属或锡的辐射区分开.

因此，如果在EUV源内集成了探测器(未示出，其例如包含光谱过滤器和光电探测器)，则可以将源关闭或者不同地控制该过程.如果金属薄膜太厚，则存在产生多于所必要的蒸气和小滴的风险.离化的蒸气随后进入由图4(图2的侧视图)中所示的金属片42所产生的电场区域，以便最终偏转该蒸气并使其远离光学系统，其中这些金属片在此也被称为次级电极.这导致这些次级电极之间由离子和电子产生的电流.这当然也可适用前述的金属丝网.

如果测量该电流，则可以根据电流信号的振幅和时间分布推出蒸气的量以及蒸发过程.因此也能够控制整个过程.

参考符号清单：

10  设备

12  放电空间

14  第一电极

16  第二电极

18  区域

20  激光束

22  等离子体

24  金属熔融物质

26  装置、容器

28  装置、剥离器

30  装置、加热装置、冷却装置

34  反射镜

36  金属屏

38  结构

40  源点

42  金属片

44  屏

46  旋转轴

48  电容器组

50  馈线

52  金属钉

54  基板

56  单独容器

Claims (26)

1. 一种通过电气操纵的放电而产生极紫外辐射(EUV)或软X射线辐射的方法，其中在放电空间(12)内的至少两个电极(14、16)之间的气体介质内点燃等离子体(22)，所述等离子体发射待产生的所述辐射，

其中从金属熔融物质(24)产生所述气体介质，该金属熔融物质被涂敷到所述放电空间(12)内的表面，并通过能量束(20)至少部分地被蒸发。

2. 权利要求1所述的方法，其中所述金属熔融物质(24)被涂敷到所述两个电极(14、16)的表面，与/或涂敷到布置在所述两个电极(14、16)之间的金属屏(36)的表面。

3. 权利要求2所述的方法，其中使所述电极(14、16)与/或所述金属屏(36)在工作时旋转。

4. 权利要求3所述的方法，其中所述电极(14、16)被置成围绕相互倾斜的旋转轴旋转。

5. 权利要求3或4所述的方法，其中所述电极(14、16)与/或所述金属屏(36)在旋转时浸入包含金属熔融物质(24)的容器(26、56)内以接收金属熔融物质(24)。

6. 权利要求5所述的方法，其中通过金属熔融物质(24)向所述电极(14、16)供电。

7. 权利要求6所述的方法，其中通过所述能量束(20)在所述两个电极(14、16)的表面的至少一个上蒸发所述金属熔融物质(24)。

8. 权利要求6所述的方法，其中通过所述能量束(20)在所述金属屏(36)的表面上蒸发所述金属熔融物质(24)。

9. 权利要求8所述的方法，其中能量束(20)为通过玻璃纤维传输的激光束(20)。

10. 权利要求9所述的方法，其中能量束(20)分布在所述表面上的多个点或圆环上，以蒸发所述金属熔融物质(24)。

11. 权利要求10所述的方法，其中使用探测器探测所产生的辐射，该探测器的输出值控制或切断所述辐射的产生。

12. 一种通过电气操纵放电而产生极紫外辐射(EUV)或软X射线辐射的设备(10)，该设备包含布置在放电空间(12)内的至少两个电极(14、16)，该两个电极相互间距一定距离，该距离允许在所述电极之间的气体介质内点燃等离子体，

其中所述设备还包含用于将金属熔融物质(24)涂敷到所述放电空间(12)内的表面的装置(26、56)，并包含适用于将能量束(20)引导到所述表面上的能量束装置，该能量束至少部分地蒸发所述已涂敷的金属熔融物质(24)并由此产生所述气体介质。

13. 权利要求12所述的设备，其中所述装置(26、56)适用于将金属熔融物质(24)涂敷到所述电极(14、16)的表面与/或涂敷到布置在所述两个电极(14、16)之间的金属屏(36)的表面。

14. 权利要求13所述的设备，其中可以使所述电极(14、16)与/或所述金属屏(36)在工作时旋转。

15. 权利要求14所述的设备，其中所述电极(14、16)被置成围绕相互倾斜的旋转轴旋转。

16. 权利要求14或15所述的设备，其中所述电极(14、16)与/或所述金属屏(36)在旋转时浸入包含金属熔融物质(24)的容器(26、56)内以接收金属熔融物质(24)。

17. 权利要求16所述的设备，其中通过金属熔融物质(24)将电极(14、16)电连接到电源。

18. 权利要求16所述的设备，另外还包含用于设置被涂敷到两个电极(14、16)与/或金属屏(36)的金属熔融物质(24)的层厚的装置(28)。

19. 权利要求18所述的设备，其中用于设置层厚的所述装置是延伸达到各个电极(14、16)与/或金属屏(36)的外部边缘的剥离器(28)。

20. 权利要求19所述的设备，其中电极(14、16)含有至少一个由高度导热的材料制成的芯。

21. 权利要求19所述的设备，其中电极(14、16)含有至少一个设有耐高温的外壳的铜芯。

22. 权利要求21所述的设备，另外还包含防止金属蒸气逃逸的装置(38、42)。

23. 权利要求22中所述的设备，其中由薄壁蜂巢结构(38)与/或具有电势的薄金属片(42)与/或具有电势的金属丝网形成所述防止金属蒸气逃选的装置。

24. 权利要求23所述的设备，其中能量束装置为包含用于传输所述激光束(20)的玻璃纤维的激光束装置。

25. 权利要求24所述的设备，其中提供了将能量束(20)分布在所述表面上的多个点上或圆环上以蒸发所述已涂敷的金属熔融物质(24)的装置。

26. 权利要求12的设备，其中

金属屏(36)设置在所述电极(14，16)之间。

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