DE102023101453B3

DE102023101453B3 - Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von sekundärstrahlung, insbesondere euv-strahlung, mit wenigstens einem laser

Info

Publication number: DE102023101453B3
Application number: DE102023101453.6A
Authority: DE
Inventors: Raoul-Amadeus Lorbeer; Stafan Scharring
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2023-01-20
Filing date: 2023-01-20
Publication date: 2024-03-21
Anticipated expiration: 2043-01-21
Also published as: WO2024153515A1; NL2036822A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Sekundärstrahlung, insbesondere EUV-Strahlung, wobei eine Oberfläche (42) eines Werkstücks (40) mit wenigstens einem ersten und wenigstens einem zweiten Laserpuls bestrahlt wird. Mit dem wenigstens einen ersten Laserpuls wird wenigstens eine Materialscheibe (46), insbesondere mittels einer Zugwelle, aus der Oberfläche (42) herausgelöst wird und mit dem wenigstens einen zweiten Laserpuls aus Teilen der herausgelösten Materialscheibe (46) ein Plasma erzeugt wird und Sekundärstrahlung entsteht. Die Sekundärstrahlung wird zur Nutzung in einem anschließenden Prozess, insbesondere einem Lithographieprozess, ausgekoppelt.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Sekundärstrahlung, insbesondere EUV-Strahlung, mit einem Laser.
Aktuelle EUV (Extrem Ultraviolett)-Quellen für die Strahlungsbereitstellung in der Lithographie basieren auf fallenden Zinn-Tröpfchen, welche im Vakuum mit zwei aufeinanderfolgenden Laserpulsen bestrahlt werden. Der erste Laserpuls dient dazu, das Tröpfchen hydrodynamisch zu verformen und eine möglichst flache Struktur bereitzustellen, die dann von einem zweiten Laserpuls ionisiert wird, um ein Plasma zu generieren. Das so generierte Plasma besitzt eine nennenswerte Abstrahlungsleistung im Wellenlängenbereich um 13 nm. Besonders die hydrodynamische Verformung der Zinn-Tröpfchen ist ein Prozess, bei dem die Bestrahlungsparameter sehr genau bekannt sein müssen. So führt zum Beispiel die Verformung mit ultrakurzen Pulsen zudem zu einer Explosion oder Spallation der Tröpfchen, statt diese plan zu verformen.
Der Parameterraum zur Strahlungserzeugung, der mit Zinn-Tröpfchen erreicht wird, ist durch hydrodynamische Prozesse limitiert. Die Skalierung der im EUV-Bereich emittierten Leistung ist damit eingeschränkt. Die hydrodynamischen Prozesse definieren den möglichen Tropfenabstand und die Dauer des Abflachungsprozesses.
Daher ist der Tröpfchendurchsatz limitiert, was wiederum Pulsenergien und Repetitionsraten begrenzt und somit auch die Durchschnittsleistung beschränkt. Ultrakurzpuls-Lasersysteme können bei der aktuellen Umsetzung mit Tröpfchen nicht genutzt werden, da die Spallation der Tröpfchen aufgrund extremer Zugspannungen infolge laserinduzierter Stoßwellen deren effektive Abplattung verhindert. Die Tröpfchen müssen frei fallen bzw. fliegen können. Daher ist die Variation der Fallgeschwindigkeit der Tröpfchen technisch eingeschränkt. Rekondensiertes Material degradiert die EUV-Optiksysteme, die in dem System eingesetzt werden. Dies gilt sowohl für das vaporisierte Material, welches zur Abflachung durch Rückstoß benötigt wird, als auch für die Plasmaphase, welche durch den zweiten Puls erzeugt wird.
Aus der US 2010 / 0 051 831 A1 ist ein System und ein zur Erzeugung von Strahlungs- und/oder Teilchenemissionen bekannt. Das System umfasst zumindest eine Laserquelle, die einen ersten Puls und einen zweiten Puls in kurzer zeitlicher Abfolge erzeugt und ein Objekt zumindest teilweise zu einem Plasma wird, wenn es dem ersten Puls ausgesetzt wird. Das Plasma wird dann dem zweiten Puls ausgesetzt. Nach der Bestrahlung mit dem zweiten Puls tritt mindestens eine Strahlungsemission oder eine Teilchenemission auf.
Die US 2014 / 0 264 089 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erzeugung von extrem ultravioletter EUV-Strahlung. Die Vorrichtung umfasst eine Lichtquelle, die ein Lasermedium mit Licht versorgt und einen ersten Laser erzeugt, einen Tröpfchengenerator, um ein Tröpfchen bereitzustellen, das den ersten Laser an einem Ende des Lasermediums reflektiert, einen Lasergenerator, der am gegenüberliegenden Ende des Lasermediums von dem des Tröpfchens positioniert ist, und einen zweiten Laser, der das Tröpfchen expandiert oder nicht.
Die US 2016 / 0 192 468 A1 offenbart ein Targetmaterial, das ein Material enthält, das extrem ultraviolettes Licht emittiert, wenn es in Plasma umgewandelt wird.
Offenbarung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Erzeugung von Sekundärstrahlung, insbesondere EUV-Strahlung, mit wenigstens einem Laser anzugeben.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung für ein verbessertes Verfahren zur Erzeugung von Sekundärstrahlung, insbesondere EUV-Strahlung, mit wenigstens einem Laser zu schaffen.
Die Aufgaben werden durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und durch Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
Es wird nach einem Aspekt der Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung von Sekundärstrahlung, insbesondere EUV-Strahlung, vorgeschlagen, wobei eine Oberfläche eines Werkstücks wenigstens mit einem ersten und wenigstens einem zweiten Laserpulsen bestrahlt wird. Dabei wird mit dem wenigstens einen ersten Laserpuls wenigstens eine Materialscheibe, insbesondere mittels einer Zugwelle, aus der Oberfläche herausgelöst. Mit dem wenigstens einen zweiten Laserpulsen wird aus Teilen der herausgelösten Materialscheibe ein Plasma erzeugt, wobei Sekundärstrahlung entsteht. Die Sekundärstrahlung wird zur Nutzung in einem anschließenden Prozess, insbesondere einem Lithographieprozess, ausgekoppelt.
Dabei kann wenigstens ein Teil der herausgelösten Materialscheibe wieder an der Oberfläche angelagert werden.
Das vorgeschlagene Verfahren basiert auf Prozessen der Ultrakurzpuls-Lasermaterialbearbeitung. Danach bewirkt ein doppelter Ultrakurzpuls eine Reduktion des Materialabtrags. Dies ist auf zwei unterschiedliche Effekte zurückzuführen: Der wenigstens einen erste Laserpuls ablatiert Material von der Oberfläche, welches sich in einem festen oder flüssigen Zustand als Materialabtrag von der Oberfläche entfernt. Dieser Zustand kann mit nahezu jedem metallischen Werkstück erzielt werden. Spallation ist ein Spezialfall für Metalle, da die absorbierte Laserenergie des wenigstens einen ersten Laserpulses zunächst vollständig vom Elektronengas aufgenommen wird, bevor sie ins lonengitter übergeht und dort eine starke Stoßwelle auslöst, die zur Spallation festen und flüssigen Materials führt.
Der wenigstens eine zweite Laserpuls erzeugen ein Plasma, welches aus den vorderen Schichten des herausgelösten Materials hervorgeht. Der Rückstoß dieses laser-generierten Plasmajets schiebt das restliche abgetragene Material wenigstens teilweise oder vollständig wieder zurück auf die Oberfläche, wo es verbleibt und damit die Menge an abgetragenem Material reduziert.
Die Zugwelle, welche für das Herauslösen der Materialscheibe aus der Oberfläche verantwortlich ist, entsteht im Anschluss an die durch den wenigstens einen ersten Laserpuls verursachte Druckwelle und ist für die Spallation verantwortlich, da die maximale Zugspannung überschritten wird.
Vorzugsweise folgt jeweils auf einen ersten Laserpuls ein zweiter Laserpuls. Vorteilhaft gelangt mehrfach pro Sekunde wiederholt ein erster Laserpuls gefolgt von einem zweiten Laserpuls auf die Oberfläche.
Die Materialscheiben werden im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche abgetragen. Durch zeitliche Verzögerung der einzelnen Pulsareale sind auch Steigungen möglich. Diese folgen allerdings der Zeitverzögerung und nicht der Auftreffrichtung des gepulsten Laserstrahls des einen Lasers oder des jeweiligen gepulsten Laserstrahls der wenigstens zwei Laser.
Für die Erzeugung von EUV-Strahlung ist es vorteilhaft, wenn der wenigstens eine erste und der wenigstens eine zweite Laserpuls, insbesondere alle ersten und zweiten Laserpulse, aus derselben Richtung auf die Oberfläche des Werkstücks treffen, damit ein möglichst großer Raumwinkel zum Sammeln der EUV-Strahlung genutzt werden kann. Bei anderen Anwendungen können der wenigstens eine erste und der wenigstens eine zweite Laserpuls bzw. alle ersten und zweiten Laserpulse aus verschiedenen Richtungen auf das Objekt bzw. die herausgelösten Materialscheiben treffen.
Die erzeugte Sekundärstrahlung kann mittels einer Sammeloptik einer Auskopplungseinrichtung ausgekoppelt werden. Die Sammeloptik kann dabei beispielsweise einen fokussierenden Spiegel, insbesondere einen mehrlagigen dielektrischen Spiegel, umfassen. Alternativ können auch andere Ausführungsformen einer Sammeloptik eingesetzt werden, wie beispielsweise Hohlleiter.
Vorteilhaft bietet die Nutzung dieses Prozesses eine alternative Methode zur Präparation einer dünnen Metallscheibe, beispielsweise aus Zinn. Der Prozess erlaubt es, mit nahezu jedem Material eine Präparation des Materials in einer dünnen, quasi freistehenden Schicht zu erreichen.
Die Geometrie der Materialscheibe kann dabei durch die geometrische Form der wenigstens eine erste Laserpuls vorgegeben werden. Wird der wenigstens eine erste Laserpuls beispielsweise als Rechteck fokussiert, findet die Ablösung der Schicht in eben diesem Rechteck statt. Hat der wenigstens eine erste Laserpuls neben der räumlichen auch noch eine zeitliche Verteilung, kann die Schicht durch verzögerte Ablation gemäß ihrer räumlich abhängigen Flugzeit gewölbt bzw. verformt werden.
Zudem können durch den Redepositionsprozess des herausgelösten Materials nach dem zweiten Laserpuls unnötige Kontaminationen auf den Optiken zur Auskopplung der Sekundärstrahlung vermieden werden.
Vorteilhaft kann so mit dem vorgeschlagenen Verfahren eine höhere Strahlleistung wenigstens einen Lasers erzielt werden, da die frei wählbare Ablationsgeometrie in Kombination mit dem frei wählbaren Materialvorschub eine einfache Skalierung der Durchschnittsleistung bei gegebenen Prozessparametern bietet. Für die Plasmaerzeugung wird das Material beim wenigstens einen zweiten Laserpuls vaporisiert. Lediglich der Materialanteil, der nicht vaporisiert wird, gelangt als Kondensat nicht auf die Optik, sondern durch den Redepositionsprozess wieder auf das Werkstück.
Weiter kann die Formgebung des Werkstücks genutzt werden, um neue Ausleuchtungsvarianten in der EUV-Lithographie zu erschließen. Die feste Materialoberfläche ermöglicht eine präzise Positionierung der Sekundärstrahlungsquelle auf der optischen Achse.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens kann der wenigstens eine erste und der wenigstens eine zweite Laserpuls von einem oder von wenigstens zwei Lasern erzeugt werden. Zur Erzeugung des wenigstens einen ersten und des wenigstens einen zweiten Laserpulses können auch zwei oder mehr, insbesondere unterschiedliche, Laser eingesetzt werden, da der erste Laserpuls günstigerweise kürzer sein kann als der zweite Laserpuls und für den zweiten Laserpuls eine größere Energiedichte vorteilhaft sein kann. Der wenigstens eine erste Laserpuls kann beispielsweise von einem Festkörperlaser erzeugt werden und potentiell kürzer, insbesondere wesentlich kürzer, als der wenigstens eine zweite Laserpuls sein.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens kann das Werkstück mittels einer Zufuhrvorrichtung durch den wenigstens einen ersten und/oder den wenigstens einen zweiten Laserpuls bzw. durch gepulste Laserstrahlen bewegt werden. Es handelt sich vorteilhaft um einen Prozess, der auf der Zeitskala in der Größenordnung von Nanosekunden stattfindet. Somit ist das System in seiner Pulswiederholrate im Wesentlichen nur durch den Materialtransport limitiert. Die hydrodynamische Präparation erfordert hingegen Zeitabstände von mehreren µsec pro Laserpuls.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens kann das Band mittels Rollenantrieben der Zufuhrvorrichtung durch den wenigstens einen ersten und/oder durch den wenigstens einen zweiten Laserpuls bewegt werden. Dadurch ist vorteilhaft die Beschickung eines kontinuierlichen Prozesses zur Erzeugung von Sekundärstrahlung mit einem Band als Werkstück möglich.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens kann das Werkstück durch wenigstens eines von einem Band, insbesondere einem metallbeschichteten Band, einem Zylinder oder einem Rohr, insbesondere einem rotierenden Zylinder oder Rohr, einem Plättchen, einem Kügelchen, einem Tropfen eingesetzt werden.
Auf diese Weise kann Material des Werkstücks beispielsweise in Form eines Bandes oder zylinderförmigen Rohres einfach kontinuierlich in den Laserstrahl zugeführt werden und nach Bestrahlung mit den Laserpulsen weitertransportiert werden. Alternativ können jedoch auch diskrete Werkstücke wie Plättchen oder Tropfen aufeinander folgend, beispielsweise durch die Schwerkraft, in den Laserstrahl gebracht werden und auch wieder herausgeführt werden.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens kann der wenigstens eine erste und/oder der wenigstens eine zweite Laserpuls mit einem Winkel gegen die Oberfläche des Werkstücks eingestrahlt werden. Dabei kann der Winkel bevorzugt wenigstens 30°, besonders bevorzugt wenigstens 40°, ganz besonders bevorzugt 90° betragen. Zweckmäßigerweise können so geeignete Geometrien zur effizienten Erzeugung von Sekundärstrahlung eingestellt werden. Auch kann eine Eindringtiefe des jeweiligen Laserpulses in die Oberfläche des Materials so günstig gewählt werden.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens kann die Sekundärstrahlung mittels einer Sammeloptik fokussiert ausgekoppelt werden. Insbesondere kann dabei die Sekundärstrahlung mittels eines fokussierenden Spiegels, insbesondere eines mehrlagigen dielektrischen Spiegels, als Sammeloptik ausgekoppelt werden. Auf diese Weise kann die erzeugte Sekundärstrahlung insbesondere in einen Lithographieprozess vorteilhaft eingekoppelt werden.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens können Laserpulse einer Wellenlänge zwischen 0,25 µm und 20 µm verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich kann der wenigstens eine erste Laserpuls mit einer Länge von höchstens 100 psec verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich kann der wenigstens eine erste Laserpuls eine Energiedichte, auch als Fluenz bekannt, zwischen 0,5 J/cm² und 100 J/cm², bevorzugt zwischen 0,5 J/cm² und 10 J/cm², aufweisen.
Alternativ oder zusätzlich kann der wenigstens eine zweite Laserpuls eine Energiedichte bevorzugt von wenigstens 40 J/cm², besonders bevorzugt von wenigstens 3 kJ/cm², ganz besonders bevorzugt bis zu 10⁴ kJ/cm² aufweisen.
Damit kann eine gewünschte Leistungsdichte der erzeugten Sekundärstrahlung für den folgenden Lithographieprozess vorteilhaft eingestellt werden. Der wenigstens eine erste Laserpuls kann beispielsweise von einem Festkörperlaser erzeugt werden und potentiell kürzer, insbesondere wesentlich kürzer, als der wenigstens eine zweite Laserpuls sein.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens können Laserpulse mit Pulswiederholraten zwischen 10 kHz und 1 MHz verwendet werden. Mit geeignet gewählten Pulswiederholraten kann vorteilhaft ein Abtragen und Wiederanlagern des abgetragenen Materials an die Oberfläche des Werkstücks beeinflusst werden. Außerdem kann die Leistungsdichte der Sekundärstrahlung auf geeignete Weise eingestellt werden.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens kann Sekundärstrahlung als wenigstens eine von EUV-Strahlung, Neutronenstrahlung, Ionenstrahlung, Röntgenstrahlung erzeugt werden. Insbesondere kann dabei EUV-Strahlung zur Anwendung in der Lithographie erzeugt werden. So ist ein variabler Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung von Sekundärstrahlung außer für EUV-Lithographie für vielfältige andere Anwendungsgebiete gegeben.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens kann die Laserstrahlung auf eine gekrümmte Oberfläche des Werkstücks eingestrahlt werden.
Insbesondere kann eine zeitliche Verzögerung zwischen dem wenigstens einen ersten Laserpuls, mit dem Material bzw. Materialscheiben vom Objekt abgelöst wird, abhängig vom Auftreffort auf die gekrümmte Oberfläche gewählt werden. Mit dem wenigstens einen zweiten Laserpuls wird aus Teilen des abgelösten Materials bzw. der Materialscheiben jeweils ein Plasma erzeugt, womit Sekundärstrahlung generiert wird.
Die Formgebung des Werkstücks kann so genutzt werden, um neue Ausleuchtungsvarianten in der EUV-Lithographie zu erschließen. Die feste Materialoberfläche ermöglicht eine präzise Positionierung der Sekundärstrahlungsquelle auf der optischen Achse.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Erzeugung von Sekundärstrahlung, insbesondere EUV-Strahlung zur Bestrahlung einer Oberfläche eines, insbesondere festen, Werkstücks mit wenigstens einem ersten und wenigstens einem zweiten Laserpuls vorgeschlagen. Dabei löst der wenigstens eine erste Laserpuls aus der Oberfläche wenigstens eine Materialscheibe, insbesondere mittels einer Zugwelle, heraus und der wenigstens eine zweite Laserpuls erzeugt aus Teilen der herausgelösten Materialscheibe ein Plasma. Dabei entsteht die Sekundärstrahlung. Weiter umfasst die Vorrichtung eine Auskopplungseinrichtung der Sekundärstrahlung zur Nutzung in einem anschließenden Prozess, insbesondere einem Lithographieprozess.
Dabei kann wenigstens ein Teil der herausgelösten Materialscheibe wieder an die Oberfläche angelagert werden.
Nach einer günstigen Ausgestaltung der Vorrichtung kann diese wenigstens einen Laser zur Erzeugung des wenigstens einen ersten und des wenigstens einen zweiten Laserpulses umfassen, oder wenigstens zwei Laser zur Erzeugung des wenigstens einen ersten und des wenigstens einen zweiten Laserpulses umfassen.
Zur Erzeugung der beiden Laserpulse können auch zwei oder mehr, insbesondere unterschiedliche, Laser eingesetzt werden, da der erste Laserpuls günstigerweise kürzer sein kann als der zweite Laserpuls und für den zweiten Laserpuls eine größere Energiedichte vorteilhaft sein kann. Der wenigstens eine erste Laserpuls kann beispielsweise von einem Festkörperlaser erzeugt werden und potentiell kürzer, insbesondere wesentlich kürzer, als der wenigstens eine zweite Laserpuls sein.
Die vorgeschlagene Vorrichtung basiert auf Prozessen der Ultrakurzpuls-Lasermaterialbearbeitung. Danach bewirkt ein doppelter Ultrakurzpuls eine Reduktion des Materialabtrags. Dies ist auf zwei unterschiedliche Effekte zurückzuführen:

Die ersten Laserpulse ablatieren Material von der Oberfläche, welches sich in einem festen oder flüssigen Zustand als Materialabtrag von der Oberfläche entfernt. Dieser Zustand kann mit nahezu jedem metallischen Werkstück erzielt werden. Spallation ist ein Spezialfall für Metalle, da die absorbierte Laserenergie des ersten Laserpulses zunächst vollständig vom Elektronengas aufgenommen wird, bevor sie ins lonengitter übergeht und dort eine starke Stoßwelle auslöst, die zur Spallation festen und flüssigen Materials führt.

Die zweiten Laserpulse erzeugen ein Plasma, welches aus den vorderen Schichten des herausgelösten Materials hervorgeht. Der Rückstoß dieses laser-generierten Plasmajets schiebt das restliche abgetragene Material wieder zurück auf die Oberfläche, wo es verbleibt und damit die Menge an abgetragenem Material reduziert.
Vorzugsweise folgt jeweils auf einen ersten Laserpuls ein zweiter Laserpuls. Vorteilhaft gelangt mehrfach pro Sekunde wiederholt ein erster Laserpuls gefolgt von einem zweiten Laserpuls auf die Oberfläche des Werkstücks.
Die Zugwelle, welche für das Herauslösen der Materialscheibe aus der Oberfläche verantwortlich ist, entsteht im Anschluss an die durch den wenigstens einen ersten Laserpuls verursachte Druckwelle und ist für die Spallation verantwortlich, da die maximale Zugspannung überschritten wird.
Die Materialscheiben werden im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche abgetragen. Durch zeitliche Verzögerung der einzelnen Pulsareale sind auch Steigungen möglich. Diese folgen allerdings der Zeitverzögerung und nicht der Auftreffrichtung des gepulsten Laserstrahls des wenigstens einen Lasers mit dem wenigstens einen ersten und dem wenigstens einen zweiten Laserpuls oder des jeweiligen gepulsten Laserstrahls der wenigstens zwei Laser.
Die Materialscheiben lagern sich auf Grund des Ablationsprozesses beim wenigstens einen zweiten Laserpuls wieder an. Für den Rückstoß wird daher ein entgegengesetzt gerichteter Ablationsjet benötigt, d.h. aus Material, das sich daher nicht wieder anlagern kann.
Vorteilhaft kann mit der Vorrichtung eine dünne Metallscheibe, beispielsweise aus Zinn, präpariert werden. Der Prozess erlaubt, mit nahezu jedem metallischen Material eine Präparation des Materials in einer dünnen freistehenden Schicht zu erreichen. Die Geometrie kann dabei durch die geometrische Form des wenigstens einen ersten Laserpulses vorgegeben werden. Wird der wenigstens eine erste Laserpuls beispielsweise als Rechteck fokussiert, findet die Ablösung der Schicht in eben diesem Rechteck statt. Hat der wenigstens eine erste Laserpuls neben der räumlichen auch noch eine zeitliche Verteilung, kann die Schicht durch verzögerte Ablation gemäß ihrer räumlich abhängigen Flugzeit gewölbt bzw. verformt werden.
Zudem können durch den Redepositionsprozess nach dem zweiten Laserpuls unnötige Kontaminationen auf den Optiken zur Auskopplung der Sekundärstrahlung vermieden werden.
Vorteilhaft kann so mit der vorgeschlagenen Vorrichtung eine höhere Strahlleistung des wenigstens einen Lasers erzielt werden, da die frei wählbare Ablationsgeometrie in Kombination mit dem frei wählbaren Materialvorschub eine einfache Skalierung der Durchschnittsleistung bei gegebenen Prozessparametern bietet. Gleichzeitig wird die Vaporisation des Materials auf die für die Plasmaerzeugung verwendete Menge begrenzt, wodurch die Belastung der Optiksysteme mit Kondensat reduziert wird.
Weiter kann die Formgebung des Werkstücks genutzt werden, um neue Ausleuchtungsvarianten in der EUV-Lithographie zu erschließen. Die feste Materialoberfläche ermöglicht eine präzise Positionierung der Sekundärstrahlungsquelle auf der optischen Achse.
Nach einer günstigen Ausgestaltung der Vorrichtung kann diese weiterhin eine Zufuhrvorrichtung umfassen, mit der das Werkstück durch den wenigstens einen ersten und/oder durch den wenigstens einen zweiten Laserpuls des einen Lasers oder der wenigstens zwei Laser bewegt wird. Es handelt sich vorteilhaft um einen Prozess, der auf der Zeitskala in der Größenordnung von Nanosekunden stattfindet. Somit ist das System in seiner Pulswiederholrate im Wesentlichen nur durch den Materialtransport limitiert. Die hydrodynamische Präparation erfordert hingegen Zeitabstände von mehreren µsec pro Puls.
Nach einer günstigen Ausgestaltung der Vorrichtung kann die Zufuhrvorrichtung Rollenantriebe aufweisen, welche ausgebildet sind, das Band durch den wenigstens einen ersten und/oder durch den wenigstens einen zweiten Laserpuls zu bewegen. Mit einem Rollenantrieb ist die Beschickung eines kontinuierlichen Prozesses zur Erzeugung von Sekundärstrahlung mit einem Band als Werkstück vorteilhaft möglich.
Nach einer günstigen Ausgestaltung der Vorrichtung kann das Werkstück als wenigstens eines von einem Band, insbesondere einem metallbeschichteten Band, einem Zylinder oder einem Rohr, insbesondere einem rotierenden Zylinder oder Rohr, einem Plättchen, einem Kügelchen, einem Tropfen ausgebildet sein. Auf diese Weise kann Material des Werkstücks beispielsweise in Form eines Bandes oder zylinderförmigen Rohres einfach kontinuierlich in den Laserstrahl zugeführt werden und nach Bestrahlung mit den Laserpulsen weitertransportiert werden.
Alternativ können jedoch auch diskrete Werkstücke wie Plättchen oder Tropfen aufeinander folgend, beispielsweise durch die Schwerkraft, in den jeweiligen gepulsten Laserstrahl gebracht werden und auch wieder herausgeführt werden.
Nach einer günstigen Ausgestaltung der Vorrichtung kann der wenigstens eine erste und/oder der wenigstens eine zweite Laserpuls einen Winkel gegen die Oberfläche des Werkstücks aufweisen, wobei der Winkel bevorzugt wenigstens 30°, besonders bevorzugt wenigstens 40°, ganz besonders bevorzugt 90° beträgt. Zweckmäßigerweise können so geeignete Geometrien zur effizienten Erzeugung von Sekundärstrahlung eingestellt werden. Auch kann eine Eindringtiefe des Laserpulses in die Oberfläche des Materials so günstig gewählt werden.
Nach einer günstigen Ausgestaltung der Vorrichtung kann die Auskopplungseinrichtung eine Sammeloptik zur Auskopplung der erzeugten Sekundärstrahlung aufweisen. Insbesondere kann die Sammeloptik als fokussierender Spiegel, insbesondere als mehrlagiger dielektrischer Spiegel, ausgebildet sein. Auf diese Weise kann die erzeugte Sekundärstrahlung insbesondere in einen Lithographieprozess vorteilhaft eingekoppelt werden.
Nach einer günstigen Ausgestaltung der Vorrichtung kann der wenigstens eine Laser eine Wellenlänge zwischen 0,25 µm und 20 µm aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann der wenigstens eine Laser zur Erzeugung von dem wenigstens einen ersten Laserpuls mit einer Länge von höchstens 100 psec ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann der wenigstens eine erste Laserpuls eine Energiedichte zwischen 0,5 J/cm² und 100 J/cm², bevorzugt zwischen 0,5 J/cm² und 10 J/cm², aufweisen.
Alternativ oder zusätzlich kann der wenigstens eine zweite Laserpuls eine Energiedichte bevorzugt von wenigstens 40 J/cm², besonders bevorzugt von wenigstens 3 kJ/cm², ganz besonders bevorzugt bis zu 10⁴ kJ/cm² aufweisen. Damit kann eine gewünschte Leistungsdichte der erzeugten Sekundärstrahlung für den folgenden Lithographieprozess vorteilhaft eingestellt werden.
Nach einer günstigen Ausgestaltung der Vorrichtung kann der wenigstens eine Laser Pulswiederholraten zwischen 10 kHz und 1 MHz aufweisen. Mit geeignet gewählten Pulswiederholraten kann vorteilhaft ein Abtragen und Wiederanlagern des abgetragenen Materials an die Oberfläche des Werkstücks beeinflusst werden. Außerdem kann die Leistungsdichte der Sekundärstrahlung auf geeignete Weise eingestellt werden.
Nach einer günstigen Ausgestaltung der Vorrichtung kann die erzeugte Sekundärstrahlung wenigstens eine von EUV-Strahlung, Neutronenstrahlung, Ionenstrahlung, Röntgenstrahlung umfassen. Insbesondere kann die erzeugte EUV-Strahlung zur Anwendung in der Lithographie vorgesehen sein.
So ist ein variabler Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von Sekundärstrahlung außer für EUV-Lithographie für vielfältige andere Anwendungsgebiete gegeben.
Nach einer günstigen Ausgestaltung der Vorrichtung kann die Oberfläche des Werkstücks gekrümmt sein. Die Formgebung des Werkstücks kann so genutzt werden, um neue Ausleuchtungsvarianten in der EUV-Lithographie zu erschließen. Die feste Materialoberfläche ermöglicht eine präzise Positionierung der Sekundärstrahlungsquelle auf der optischen Achse.
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen beispielhaft:

1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Erzeugung von Sekundärstrahlung, insbesondere EUV-Strahlung, mit einem Laser nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 Simulationsergebnisse für die Ablation und Wiederanlagerung von Material an der Oberfläche eines Werkstücks mit einem Zeitversatz zwischen den zwei Laserpulsen von 50 psec;
3 Simulationsergebnisse mit einem Zeitversatz zwischen den zwei Laserpulsen von 100 psec;
4 Simulationsergebnisse mit einem Zeitversatz zwischen den zwei Laserpulsen von 200 psec; und
5 Simulationsergebnisse mit einem Zeitversatz zwischen den zwei Laserpulsen von 500 psec.

Ausführungsformen der Erfindung
In den Figuren sind gleichartige oder gleichwirkende Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.
Bevor die Erfindung im Detail beschrieben wird, ist darauf hinzuweisen, dass sie nicht auf die jeweiligen Bauteile der Vorrichtung sowie die jeweiligen Verfahrensschritte beschränkt ist, da diese Bauteile und Verfahren variieren können. Die hier verwendeten Begriffe sind lediglich dafür bestimmt, besondere Ausführungsformen zu beschreiben und werden nicht einschränkend verwendet. Wenn zudem in der Beschreibung oder in den Ansprüchen die Einzahl oder unbestimmte Artikel verwendet werden, bezieht sich dies auch auf die Mehrzahl dieser Elemente, solange nicht der Gesamtzusammenhang eindeutig etwas Anderes deutlich macht.
Im Folgenden verwendete Richtungsterminologie mit Begriffen wie „links“, „rechts“, „oben“, „unten“, „davor“ „dahinter“, „danach“ und dergleichen dient lediglich dem besseren Verständnis der Figuren und soll in keinem Fall eine Beschränkung der Allgemeinheit darstellen. Die dargestellten Komponenten und Elemente, deren Auslegung und Verwendung können im Sinne der Überlegungen eines Fachmanns variieren und an die jeweiligen Anwendungen angepasst werden.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 100 zur Erzeugung von Sekundärstrahlung, insbesondere EUV-Strahlung, mit einem Laser 10 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
In einer einfachen Ausführungsform der Vorrichtung 100 wird ein festes Material eines Werkstücks 40 mit einer annähernd planen Oberfläche 42 mit wenigstens einem ersten Laserpuls, vorzugsweise einem Ultrakurzpuls des Lasers 10 bestrahlt. Über die Strahleigenschaften, wie Durchmesser und Pulsenergie, sowie Homogenität kann so eine räumlich und zeitlich wohldefinierte Materialablösung herbeigeführt werden.
Das so präparierte Material wird nun mit wenigstens einem zweiten, Sekundärstrahlung erzeugenden Laserpuls bestrahlt. Die Sekundärstrahlung, insbesondere EUV-Strahlung, wird dann gebündelt und kann in ein Lithographiesystem gespeist werden. Verbleibendes Material wird auf der Oberfläche 42 des Werkstücks 40 redeponiert. Der wenigsten eine zweite Laserpuls kann von einem weiteren Laser 10 ausgesendet werden. In diesem Fall wird der jeweilige Laserstrahl 12 in geeigneter Weise auf denselben Bereich des Werkstücks 40 gelenkt, in dem mit dem wenigstens einen ersten Laserpuls Material abgelöst wurde.
Vorzugsweise folgt jeweils auf einen ersten Laserpuls ein zweiter Laserpuls. In der Praxis gelangt mehrfach pro Sekunde wiederholt ein erster Laserpuls gefolgt von einem zweiten Laserpuls auf die Oberfläche 42.
Für die Erzeugung von EUV-Strahlung ist es vorteilhaft, wenn alle ersten und zweiten Laserpulse aus derselben Richtung auf die Oberfläche 42 des Werkstücks 40 treffen, damit ein möglichst großer Raumwinkel zum Sammeln der EUV-Strahlung genutzt werden kann. Bei anderen Anwendungen können die Laserpulse aus verschiedenen Richtungen auf das Objekt bzw. die herausgelösten Materialscheiben treffen.
Die Vorrichtung 100 umfasst den wenigstens einen Laser 10, dessen ausgesendeter gepulster Laserstrahl 12 über eine Optik 14 auf ein Werkstück 40 fokussiert ist. Das Werkstück 40 ist ein Band 44, welches über eine Zufuhreinrichtung 30 mit Rollenantrieben 32 quer zu den Laserpulsen des Laserstrahls 12 bewegt wird.
Die Laserpulse sind durch eine Öffnung in einer Sammeloptik 20 einer Auskoppeleinrichtung zum gebündelten Auskoppeln von erzeugter Sekundärstrahlung geführt, welche beispielsweise als fokussierender Spiegel 22 ausgebildet sein kann.
Mit der Vorrichtung 100 kann gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren vorteilhaft Sekundärstrahlung, insbesondere EUV-Strahlung, erzeugt werden. Mit dem wenigstens einen Laser 10 wird die Oberfläche 42 des Werkstücks 40 mit Laserpulsen bestrahlt. Dabei werden mit einem ersten Laserpuls wenigstens eine, bevorzugt jedoch aufeinanderfolgende, Materialscheiben 46 mittels einer Zugwelle aus der Oberfläche 42 herausgelöst. Der erste Laserpuls kann von einem ersten Laser 10 ausgesendet werden. Mit einem zweiten Laserpuls wird aus Teilen der einen oder mehreren herausgelösten Materialscheiben 46 ein Plasma erzeugt, wobei Sekundärstrahlung entsteht. Der zweite Laserpuls kann von einem zweiten Laser 10 ausgesendet werden. Außerdem werden mit dem zweiten Laserpuls wenigstens Teile der herausgelösten Materialscheiben 46 an die Oberfläche 42 wiederangelagert.
Dabei wird das Werkstück 40 mittels der Zufuhrvorrichtung 30 durch die Laserpulse bewegt, sodass jeweils neue Stellen der Oberfläche 42 des Werkstücks 40 von den Laserpulsen getroffen werden.
Die erzeugte Sekundärstrahlung wird mit der Sammeloptik 20 gebündelt ausgekoppelt und kann fokussiert oder kollimiert beispielsweise einer Lithographievorrichtung zugeführt werden.
Die Sammeloptik 20 kann beispielsweise als fokussierender Spiegel 22, insbesondere als mehrlagiger dielektrischer Spiegel 22 ausgebildet sein. Auf diese Weise kann die erzeugte Sekundärstrahlung insbesondere in einen Lithographieprozess vorteilhaft eingekoppelt werden.
In dem Insert X in 1 sind rein schematisch die Vorgänge an der Oberfläche 42 des Bandes 44 dargestellt. Dabei ist eine Koordinate 50 quer zu der Dicke des Bandes 44 und die Veränderung in der Dicke des Bandes 44 über der Zeit 52 aufgetragen. Über der Zeit 52 werden zunächst Materialscheiben 46 aus dem festen Materialverbund herausgelöst, die sich von der Oberfläche 42 abheben und dann teilweise wieder anlegen. Über der Oberfläche 42 des Bandes 44 ist der entstandene Plasmabereich 60 erkennbar.
Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Werkstück 40 als kontinuierlich zugeführtes Band 44 ausgebildet. Insbesondere kann das Band 44 dabei ein Kunststoffband sein, das metallbeschichtet ist. Das Werkstück 40 kann jedoch auch als Zylinder oder Rohr, insbesondere als rotierender Zylinder oder rotierendes Rohr ausgebildet sein. Auch mit einem solchen Werkstück 40 kann der gepulste Laserstrahl 12 - bei zwei Lasern 10 der jeweilige gepulste Laserstrahl 12 - jeweils neue Oberflächenpunkt auf dem Werkstück 40 treffen, um die Sekundärstrahlung zu erzeugen.
Alternativ kann das Werkstück 40 auch als Plättchen, Kügelchen, oder als Tropfen aus einem Metall ausgebildet sein. Solche diskreten Werkstücke 40 können ebenso sukzessive als immer neue Teile zugeführt werden, um den Prozess zur Erzeugung von Sekundärstrahlung kontinuierlich betreiben zu können.
Die Laserpulse werden bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel senkrecht auf die Oberfläche 42 des Werkstücks 40 geführt. Alternativ ist jedoch auch möglich, dass die Laserpulse mit einem Winkel 16 gegen die Oberfläche 42 des Werkstücks 40 eingestrahlt werden. Der Winkel 16 kann dabei bevorzugt wenigstens 30°, besonders bevorzugt wenigstens 40° betragen. Zweckmäßigerweise können so geeignete Geometrien zur effizienten Erzeugung von Sekundärstrahlung eingestellt werden. Auch kann eine Eindringtiefe des gepulsten Laserstrahls 12 in die Oberfläche 42 des Materials so günstig gewählt werden.
Vorteilhaft können Laserpulse mit einer Wellenlänge zwischen 0,25 µm und 20 µm verwendet werden. Die ersten Laserpulse können beispielsweise eine Länge von höchstens 100 psec und eine Energiedichte zwischen 0,5 J/cm² und 100 J/cm², bevorzugt zwischen 0,5 J/cm² und 10 J/cm², aufweisen. Die zweiten Laserpulse können eine deutlich größere Länge und eine Energiedichte bevorzugt von wenigstens 40 J/cm², besonders bevorzugt von wenigstens 3 kJ/cm², ganz besonders bevorzugt bis zu 10⁴ kJ/cm² aufweisen. Damit kann eine gewünschte Leistungsdichte der erzeugten Sekundärstrahlung für den folgenden Lithographieprozess vorteilhaft eingestellt werden.
Pulswiederholraten der Laserpulse können vorteilhaft zwischen 10 kHz und 1 MHz liegen.
Vorzugsweise kann mit der Vorrichtung 100 EUV-Strahlung als Sekundärstrahlung, insbesondere zur Anwendung in der Lithographie, erzeugt werden. Jedoch ist auch möglich, dass nach dem vorgeschlagenen Verfahren Neutronenstrahlung, Ionenstrahlung, oder Röntgenstrahlung als Sekundärstrahlung erzeugt wird. Die Laserparameter wie auch die Werkstücke 40 kann dazu in geeigneter Weise angepasst werden.
Die Oberfläche 42 des Werkstücks 40 muss nicht eben ausgebildet sein, sondern kann gekrümmt ausgebildet sein. Insbesondere kann dabei die Oberfläche 42 des Werkstücks 40 in Richtung des Laserstrahls 12 bzw. der Laserpulse konvex gekrümmt sein. Die Formgebung des Werkstücks 40 kann so genutzt werden, um neue Ausleuchtungsvarianten in der EUV-Lithographie zu erschließen. Die feste Materialoberfläche 42 ermöglicht eine präzise Positionierung der Sekundärstrahlungsquelle auf der optischen Achse.
2 zeigt Simulationsergebnisse für die Ablation und Wiederanlagerung von Material an der Oberfläche 42 eines Werkstücks 40 mit einem Zeitversatz 62 zwischen den zwei Laserpulsen von 50 psec, während in 3 solche Simulationsergebnisse mit einem Zeitversatz 62 von 100 psec, in 4 mit einem Zeitversatz 62 von 200 psec und in 5 mit einem Zeitversatz 62 von 500 psec dargestellt sind.
Bei den Simulationen wurden eine Laserwellenlänge von 800 nm, eine Pulsdauer von 1 psec, sowie eine Energiedichte in den ersten und zweiten Laserpulsen von jeweils 2 J/cm² angesetzt.
Die ersten Laserpulse erzeugen eine Spallation an der Oberfläche des Werkstücks 40. Die zweiten Laserpulse erzeugen ein Plasma und die teilweise Wiederanlagerung des ablatierten Materials an der Oberfläche 42 des Werkstücks 40. Dabei wird bei einem Doppelpuls weniger Material von der Oberfläche 42 ablatiert als mit einem einzigen Laserpuls.
Die Simulationsergebnisse zeigen rein schematisch die Vorgänge an der Oberfläche 42 des Bandes 44. Dabei ist eine räumliche Koordinate 50 quer zu der Dicke des Bandes 44 und die Veränderung in der Dicke des Bandes 44 über der Zeit 52 aufgetragen. Über der Zeit 52 werden zunächst Materialscheiben 46 aus dem festen Materialverbund herausgelöst, die sich von der Oberfläche 42 abheben und dann teilweise wieder anlegen.
Die Zeitskalen in den 2 bis 5 sind unterschiedlich. Zur Verdeutlichung ist jeweils der Zeitversatz 62 des zweiten Laserpulses eingezeichnet.
Wie in der Serie von Simulationsergebnissen erkennbar ist, entfernen sich die ablatierten Materlalscheiben 46 mit steigendem Zeitversatz 62 weiter von der Oberfläche 42 des Werkstücks 40, bevor das Material zumindest teilweise auf Grund des Rückstosses durch den zweiten Laserpuls wieder an die Oberfläche 42 angelagert wird.
Bezugszeichen

10: Laser
12: Laserstrahl
14: fokussierende Optik
16: Winkel
20: Sammeloptik
22: fokussierender Spiegel
30: Zufuhreinrichtung
32: Rollenantrieb
40: Werkstück
42: Oberfläche
44: Band
46: Materialscheibe
50: Räumliche Koordinate
52: Zeit
60: Plasma
62: Zeitversatz zweiter Laserpuls
100: Vorrichtung

Claims

Verfahren zur Erzeugung von Sekundärstrahlung, insbesondere EUV-Strahlung, wobei eine Oberfläche (42) eines Werkstücks (40) mit wenigstens einem ersten und wenigstens einem zweiten Laserpuls bestrahlt wird, wobei mit dem wenigstens einen ersten Laserpuls wenigstens eine Materialscheibe (46), insbesondere mittels einer Zugwelle, aus der Oberfläche (42) herausgelöst wird und mit dem wenigstens einen zweiten Laserpuls aus Teilen der herausgelösten Materialscheibe (46) ein Plasma erzeugt wird und Sekundärstrahlung entsteht, wobei die Sekundärstrahlung zur Nutzung in einem anschließenden Prozess, insbesondere einem Lithographieprozess, ausgekoppelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der wenigstens eine erste und der wenigstens eine zweite Laserpuls von einem oder von wenigstens zwei Lasern (10) erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Werkstück (40) mittels einer Zufuhrvorrichtung (30) durch den wenigstens einen ersten und/oder durch den wenigstens einen zweiten Laserpuls bewegt wird, insbesondere wobei das Band (40) mittels Rollenantrieben (32) der Zufuhrvorrichtung (30) durch den wenigstens einen ersten und/oder durch den wenigstens einen zweiten Laserpuls bewegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Werkstück (40) durch wenigstens eines von einem Band (44), insbesondere einem metallbeschichteten Band (44), einem Zylinder oder einem Rohr, insbesondere einem rotierenden Zylinder oder Rohr, einem Plättchen, einem Kügelchen, einem Tropfen eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine erste und/oder der wenigstens eine zweite Laserpuls mit einem Winkel (16) gegen die Oberfläche (42) des Werkstücks (40) eingestrahlt wird, wobei der Winkel (16) bevorzugt wenigstens 30°, besonders bevorzugt wenigstens 40°, ganz besonders bevorzugt 90° beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sekundärstrahlung mittels einer Sammeloptik (20) fokussiert und/oder kollimiert ausgekoppelt wird, insbesondere wobei die Sekundärstrahlung mittels eines fokussierenden Spiegels (22), insbesondere eines mehrlagigen dielektrischen Spiegels (22), als Sammeloptik (20) ausgekoppelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Laserpulse einer Wellenlänge zwischen 0,25 µm und 20 µm verwendet werden, und/oder wobei der wenigstens eine erste Laserpuls mit einer Länge von höchstens 100 psec verwendet wird, und/oder, wobei der wenigstens eine erste Laserpuls eine Energiedichte zwischen 0,5 J/cm² und 100 J/cm², bevorzugt zwischen 0,5 J/cm² und 10 J/cm², aufweist, und/oder wobei der wenigstens eine zweite Laserpuls eine Energiedichte bevorzugt von wenigstens 40 J/cm², besonders bevorzugt von wenigstens 3 kJ/cm², ganz besonders bevorzugt bis zu 10⁴ kJ/cm² aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Laserpulse mit Pulswiederholraten zwischen 10 kHz und 1 MHz verwendet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Sekundärstrahlung als wenigstens eine von EUV-Strahlung, Neutronenstrahlung, Ionenstrahlung, Röntgenstrahlung erzeugt wird, wobei insbesondere EUV-Strahlung zur Anwendung in der Lithographie erzeugt wird.
Vorrichtung (100) zur Erzeugung von Sekundärstrahlung, insbesondere EUV-Strahlung, zur Bestrahlung einer Oberfläche (42) eines insbesondere festen Werkstücks (40) mit wenigstens einem ersten und wenigstens einem zweiten Laserpuls, wobei der wenigstens eine erste Laserpuls aus der Oberfläche (42) wenigstens eine Materialscheibe (46), insbesondere mittels einer Zugwelle, herauslöst und der wenigstens eine zweite Laserpuls aus Teilen der herausgelösten Materialscheibe (46) ein Plasma erzeugt und Sekundärstrahlung entsteht, weiter umfassend eine Auskopplungseinrichtung der Sekundärstrahlung zur Nutzung in einem anschließenden Prozess, insbesondere einem Lithographieprozess.
Vorrichtung nach Anspruch 10, umfassend wenigstens einen Laser (10) zur Erzeugung des wenigstens einen ersten und des wenigstens einen zweiten Laserpulses, oder umfassend wenigstens zwei Laser (10) zur Erzeugung des wenigstens einen ersten und des wenigstens einen zweiten Laserpulses.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, weiterhin umfassend eine Zufuhrvorrichtung (30) zum Bewegen des Werkstücks (40) durch den wenigstens einen ersten und/oder durch den wenigstens einen zweiten Laserpuls, insbesondere wobei die Zufuhrvorrichtung (30) Rollenantriebe (32) aufweist, welche ausgebildet sind, das Band (44) durch den wenigstens einen ersten und/oder durch den wenigstens einen zweiten Laserpuls zu bewegen.
Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 12, wobei das Werkstück (40) als wenigstens eines von einem Band (44), insbesondere einem metallbeschichteten Band (44), einem Zylinder oder einem Rohr, insbesondere einem rotierenden Zylinder oder Rohr, einem Plättchen, einem Kügelchen, einem Tropfen ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei der wenigstens eine erste und/oder der wenigstens eine zweite Laserpuls einen Winkel (16) gegen die Oberfläche (42) des Werkstücks (40) aufweist, wobei der Winkel (16) bevorzugt wenigstens 30°, besonders bevorzugt wenigstens 40°, ganz besonders bevorzugt 90° beträgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei die Auskopplungseinrichtung eine Sammeloptik (20) zur Auskopplung der erzeugten Sekundärstrahlung aufweist, insbesondere wobei die Sammeloptik (20) als fokussierender Spiegel (22), insbesondere als mehrlagiger dielektrischer Spiegel (22), ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei der wenigstens eine Laser (10) eine Wellenlänge zwischen 0,25 µm und 20 µm aufweist, und/oder wobei der wenigstens eine Laser (10) zur Erzeugung von dem wenigstens einen ersten Laserpuls mit einer Länge von höchstens 100 psec ausgebildet ist, und/oder, wobei der wenigstens eine erste Laserpuls eine Energiedichte zwischen 0,5 J/cm² und 100 J/cm², bevorzugt zwischen 0,5 J/cm² und 10 J/cm², aufweist, und/oder wobei der wenigstens eine zweite Laserpuls eine Energiedichte von wenigstens 40 J/cm², bevorzugt von wenigstens 3 kJ/cm², besonders bevorzugt bis zu 10⁴ kJ/cm² aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei der wenigstens eine Laser (10) Pulswiederholraten zwischen 10 kHz und 1 MHz aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, wobei die erzeugte Sekundärstrahlung wenigstens eine von EUV-Strahlung, Neutronenstrahlung, Ionenstrahlung, Röntgenstrahlung umfasst, insbesondere wobei die erzeugte EUV-Strahlung zur Anwendung in der Lithographie vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, wobei die Oberfläche (42) des Werkstücks (40) gekrümmt ist.