DE10342239B4

DE10342239B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Extrem-Ultraviolettstrahlung oder weicher Röntgenstrahlung

Info

Publication number: DE10342239B4
Application number: DE10342239.0A
Authority: DE
Inventors: Jeroen Jonkers; Dominik Marcel Vaudrevange; Dr. Neff Willi
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Philips GmbH
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Philips GmbH
Priority date: 2003-09-11
Filing date: 2003-09-11
Publication date: 2018-06-07
Anticipated expiration: 2023-09-12
Also published as: EP1665907B1; KR20060119962A; TWI382789B; KR101058067B1; JP2007505460A; CN1849850A; WO2005025280A2; US20070090304A1; ATE356531T1; TW200511900A; WO2005025280A3; DE10342239A1; CN100420352C; DE602004005225D1; EP1665907A2; JP4667378B2; US7427766B2

Abstract

Verfahren zum Erzeugen von Extrem-Ultraviolettstrahlung (EUV) oder weicher Röntgenstrahlung mit einer elektrisch betriebenen Entladung, bei dem ein Entladungsraum (12) vorbestimmbaren Gasdrucks und erste und zweite Elektroden (14, 16) verwandt werden, die zumindest an einem vorbestimmten Bereich (18) einen kleinsten Abstand voneinander aufweisen, wobei ein Laserstrahl (20) ein zugeführtes Medium im Bereich (18) verdampft und der entstandene Dampf zu einem Plasma (22) gezündet wird, das eine Quelle der zu erzeugenden Strahlung ist, und wobei als Medium eine Metallschmelze (24) eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschmelze (24) auf die Außenoberfläche beider Elektroden (14,16) aufgetragen wird und die beiden Elektroden (14, 16) über die Metallschmelze (24) mit Strom versorgt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Erzeugen von Extrem-Ultraviolettstrahlung (EUV) oder weicher Röntgenstrahlung mit einer elektrisch betriebenen Entladung, insbesondere für die EUV-Lithographie oder für die Messtechnik, bei dem ein Entladungsraum vorbestimmbaren Gasdrucks und erste und zweite Elektroden verwandt werden, die zumindest an einem vorbestimmten Bereich einen geringen Abstand voneinander aufweisen.
Bevorzugte Anwendungsgebiete für nachstehend beschriebene Erfindung sind solche, die Extrem-Ultraviolettstrahlung (EUV) oder weiche Röntgenstrahlung im Bereich von ca. 1 nm - 20 nm Wellenlänge benötigen, wie insbesondere die EUV-Lithographie oder die Messtechnik.
Gegenstand der Erfindung sind gasentladungsbasierte Strahlungsquellen, bei denen durch einen gepulsten Strom in einem Elektrodensystem ein heißes Plasma erzeugt wird, welches Quelle von EUV oder weicher Röntgenstrahlung ist. Der Stand der Technik wird wesentlich in den Schriften WO 99 / 29 145 A1 und WO 01 / 01 736 A1 beschrieben.
Der Stand der Technik einer EUV-Quelle ist in 8 skizziert. Die Gasentladungsstrahlungsquelle besteht dabei im allgemeinen aus einem Elektrodensystem bestehend aus Anode A und Kathode K, welches an einen Strompulsgenerator, in der Abbildung durch die Kondensatorbank Ko symbolisiert, angeschlossen ist. Das Elektrodensystem ist dadurch gekennzeichnet, das Anode A und Kathode K jeweils Öffnungen aufweisen. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit ist die Anode A die der Anwendung zugewandte Elektrode. Das Elektrodensystem ist mit dem Entladungsgas gefüllt, bei Drücken im Bereich von typisch 1 Pa - 100 Pa. Im Zwischenraum von Anode A und Kathode K entsteht durch einen gepulsten Strom von typisch einigen 10 kA bis maximal 100 kA und Pulsdauern von typisch einigen 10 ns bis einigen 100 ns ein Pinchplasma, welches durch ohmsche Heizung und Kompression durch den Pulsstrom auf Temperaturen (einige 10eV) und Dichten gebracht wird derart, daß es charakteristische Strahlung des verwendeten Arbeitsgases im interessierenden Spektralbereich emittiert. Die zum Aufbau eines niederohmigen Kanals im Elektrodenzwischenraum notwendigen Ladungsträger werden im Rückraum (Hohlelektrode), nach 8 in der Hohlkathode K, erzeugt. Die Ladungsträger, bevorzugt Elektronen, können auf verschiedene Arten erzeugt werden. Als Beispiele seien die Erzeugung von Elektronen durch einen Oberflächengleitfunkentrigger, einen hochdielektrischen Trigger, einen ferrolektrischen Trigger, oder auch durch eine Vorionisation des Plasmas in der Hohlelektrode K genannt.
Das Elektrodensystem befindet sich in einer Gasatmosphäre mit typischen Drücken im Bereich 1 Pa - 100 Pa. Gasdruck und Geormetrie der Elektroden sind so gewählt, daß die Zündung des Plasmas auf dem linken Ast der Paschenkurve erfolgt. Die Zündung erfolgt danach im Bereich der langen elektrischen Feldlinien, die im Bereich der Bohrlöcher auftreten. Bei der Entladung können mehrere Phasen unterschieden werden. Zunächst die Ionisation des Gases entlang der Feldlinien im Bohrlochbereich. Die Phase schafft die Bedingungen zur Ausbildung eines Plasmas in der Hohlkathode K (Hohlkathodenplasma). Dieses Plasma führt dann zu einem niederohmigen Kanal im Elektrodenzwischenraum (Gap). Über diesen Kanal wird ein gepulster Strom geschickt, der durch die Entladung elektrisch gespeicherter Energie in einer Kondensatorbank Ko generiert wird. Der Strom führt zur Kompression und Aufheizung des Plasmas, so daß Bedingungen für die effiziente Emmission charakteristischer Strahlung des genutzten Entladegases im EUV-Bereich erreicht werden.
Eine wesentliche Eigenschaft dieses Prinzips besteht darin, daß auf ein Schaltelement zwischen dem Elektrodensystem und der Kondensatorbank prinzipiell verzichtet werden kann. Dies erlaubt eine niederinduktive, effektive Einkopplung der elektrisch gespeicherten Energie. Somit sind Pulsenergien im Bereich weniger Joule ausreichend, um die notwendigen Strompulse im Bereich mehrerer Kiloampere bis einige 10 Kiloampere zu erzeugen. Die Entladung kann damit vorteilhaft im Selbstdurchbruch betrieben werden, d. h. die an das Elektrodensystem angeschlossene Kondensatorbank Ko wird bis auf die Zündspannung, die durch die Bedingungen im Elektrodensystem bestimmt wird, aufgeladen. Durch Hilfselektroden ist es außerdem möglich, die Zündspannung zu beeinflussen und dadurch den Zeitpunkt der Entladung vorzugeben. Alternativ ist es auch möglich, die Kondensatorbank Ko nur bis unterhalb der Zündspannung aufzuladen und die Gasentladung durch aktive Maßnahmen (Triggerung), die ein Plasma in der Hohlkathode erzeugen, auszulösen.
Ein wesentlicher Nachteil der Gasentladungsquellen nach Stand der Technik ist die Tatsache, daß nur gasförmige Stoffe als „Entladungsgas“ dienen können. Dadurch können wesentliche Einschränkungen für die erzeugbaren Wellenlängen in der Quelle entstehen, da die Strahlungseigenschaften von den hochionisierten Ladungszuständen des jeweiligen Elements abhängen. Für die EUV-Lithographie wäre aber insbesondere die Strahlung von z.B. Lithium oder Zinn interessant. Eine diesbezügliche Erweiterung stellt eine Anmeldung von Philips bezüglich der Verwendung von Halogeniden dar, gemäß der Halogenverbindungen mit einem niedrigen Siedepunkt durch Erhitzen in den gasformigen Zustand gebracht und in das Elektrodensystem eingedust werden. Dadurch werden zwar die gunstigen spektralen Eigenschaften der Quelle erreicht, durch den hohen Anteil der Halogene wird jedoch nur eine relativ niedrige Konversionseffizienz von elektrischer Energie in nutzbare Strahlungsenergie erreicht. Um eine geforderte Strahlungsleistung zu erzielen, müssen daher sehr hohe elektrische Leistungen in die Quelle eingespeist werden, was zu hohem Elektrodenverschleiß führt. Dieser Verschleiß fuhrt zu einer geringen Lebensdauer der Lichtquelle. Um die Standzeit zu erhöhen, wird ein System vorgeschlagen, wo das gesamte Elektrodensystem samt der elektrischen Leistungsversorgung rotiert, damit jeder elektrische Puls versetzt auf eine frische Flache der Elektroden einwirkt. Ein großer technischer Nachteil dieses Konzeptes ist z.B. die Tatsache, dass die Elektroden samt Kühlung und die gesamte Stromversorgung mittels Drehdurchführungen in ein Vakuumsystem hineingeführt werden muss.
Die WO 01/95362 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Extrem-Ultraviolettstrahlung und weicher Röntgenstrahlung mit einer elektrisch betriebenen Entladung, bei dem ein Entladungsraum vorbestimmbaren Gasdrucks und erste und zweite Elektroden eingesetzt werden, die zumindest an einem vorbestimmten Bereich einen geringen Abstand voneinander aufweisen. In einer Ausgestaltung wird bei dieser Druckschrift flussiges oder festes Lithium im Entladungsbereich verdampft und der entstandene Dampf zu einem Plasma gezündet, das eine Quelle der zu erzeugenden Strahlung ist. Das Lithium kann dabei auf einem Bereich einer der beiden Elektroden aufgebracht sein.
Die nachveröffentlichte EP 1 401 248 A2 offenbart eine weitere Strahlungsquelle für extrem-ultraviolette oder weiche Röntgenstrahlung in mehreren Ausgestaltungen, bei denen mehrere Plasmaentladungselemente zwischen einer Kathodenplatte und einer Anodenplatte angeordnet sind. Die beiden Platten sind hierbei mit den zugeordneten Entladungselementen drehbar gelagert, wobei jeweils nur eines der Entladungselemente pro Zeitintervall zum Einsatz kommt. Die Funktionsweise ist mit der eines Trommelrevolvers vergleichbar. Die Plasmaentladungselemente können bei dieser Druckschrift in unterschiedlichster Weise ausgestaltet sein.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren der eingangs Art anzugeben, das frei von den Nachteilen nach dem Stand der Technik ist und gleichzeitig ohne hohen Elektrodenverschleiß eine größere Strahlungsleistung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Laserstrahl ein zugeführtes Medium im Bereich verdampft und der entstandene Dampf zu einem Plasma gezündet wird, das eine Quelle der zu erzeugenden Strahlung ist, und dass als Medium eine Metallschmelze auf die Außenoberfläche der Elektroden aufgetragen wird, wobei die Stromversorgung für die Elektroden über die Metallschmelze erfolgt.
Der Kern der Erfindung besteht darin, als Medium eine Metallschmelze zu verwenden, die auf die Außenoberfläche der Elektroden aufgetragen wird und sich dort schichtartig verteilt.
Damit ein Verteilen der Metallschmelze auf der Außenoberfläche der Elektroden noch besser erfolgt, ist es vorteilhaft, wenn die Elektroden im Betrieb in Rotation versetzt werden.
Es gibt viele Möglichkeiten, die Metallschmelze von aussen auf die Außenoberfläche der Elektroden aufzutragen. Dies kann beispielsweise mittels Zuführungen geschehen, deren Öffnungen nahe der Elektroden angeordnet sind. Besonders vorteilhaft ist es aber, wenn die Elektroden in einen Metallschmelze enthaltenden Behälter zur Aufnahme der Metallschmelze rotierend eintauchen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, daß die Schichtdicke der an den beiden Elektroden aufgetragenen Metallschmelze eingestellt wird.
Dabei ist es von Vorteil, wenn die Schichtdicke auf einen Bereich von 0,5 µm bis 40 µm eingestellt wird.
Durch den innigen Kontakt der Elektroden mit der Metallschmelze, insbesondere bei den in die Metallschmelze eintauchenden rotierenden Elektroden ist es möglich, dass die erhitzten Elektroden ihre Energie effizient an die Metallschmelze abgeben können. Die drehenden Elektroden benötigen dann keine separate Kühlung. Dann ist aber vorteilhaft, wenn die Temperatur der Metallschmelze eingestellt wird.
Zwischen den Elektroden und der Metallschmelze ist ein sehr niedriger elektrischer Widerstand vorhanden. Daher ist es vorteilhaft, dass die beiden Elektroden gemäß der Erfindung über die Metallschmelze mit Strom versorgt werden.
Des weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Erzeugung des Plasmas im Vakuum erfolgt.
Bei der Erzeugung des Plasmas kommt es vor, daß ein Teil des Elektrodenmaterials verdampft wird und sich an anderer Stelle des Elektrodensystems niederschlägt. Dann ist es vorteilhaft, wenn ein Austreten des Metalldampfes unterdrückt wird.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Elektroden relativ zum Gehäuse des Vakuumgefäßes auf ein bestimmbares Potential gelegt werden. Dies ermöglicht zum einen eine verbesserte Stromzuführung und -ausnutzung. Zum anderen kann dies aber auch dazu verwandt werden, ein Austreten des Metalldampfes zu unterdrücken.
Um eine gleichmäßigere Strahlenintensität zu Erreichen, ist es vorteilhaft, wenn der Laserstrahl von einer Glasfaser übertragen wird.
Wenn der Laserstrahl über einen Spiegel auf den Bereich gerichtet wird, kann noch effektiver ein Verschmutzen der für die Laserstrahlung verwandten Optik noch besser vermindert oder gar verhindert werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, daß der Laserstrahl auf mehrere Punkte oder einen kreisförmigen Ring verteilt wird.
Um einen Niederschlag des erzeugten Dampfes an der Gehäuseinnenwandung zu verhindern, ist es vorteilhaft, wenn die Elektroden metallisch abgeschirmt werden.
Bei vielen Anwendungsfällen ist es wünschenswert, den Auskoppelort der EUV-Strahlung zumindest in bestimmten Grenzen frei wählen zu können. Dafür ist es vorteilhaft, wenn die Ausrichtung der Rotationsachsen der Elektroden zur Einstellung des Auskoppelortes der Strahlung verändert wird.
Um die Qualität der erzeugten Strahlung sicherstellen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die erzeugte Strahlung mittels eines Detektors erfaßt wird, dessen Ausgangswert den Erzeugungsprozess regelt oder abschaltet.
Der Erfindung liegt des weiteren die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die frei von den Nachteilen nach dem Stand der Technik ist und gleichzeitig ohne hohen Elektrodenverschleiß eine größere Strahlungsleistung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gelöst durch eine Lasereinrichtung, die einen Laserstrahl zur Verdampfung eines zugeführten Mediums auf den Bereich richtet, welcher Dampf zu einem Plasma als Quelle der zu erzeugenden Strahlung zündbar ist, und durch eine Einrichtung, die als Medium eine Metallschmelze auf die Außenoberfläche der Elektroden aufträgt, wobei die Stromversorgung für die Elektroden über die Metallschmelze erfolgt.
Da die Vorteile der in den Unteransprüchen angegebenen Weiterbildungen der Vorrichtung im wesentlichen gleich mit denjenigen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind, wird auf eine detaillierte Beschreibung dieser Unteransprüche verzichtet.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele sowie aus den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. Es zeigen:

1 eine schematische teilweise geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels;
2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer ersten Einrichtung zur Debris-Mitigation;
3 die in 2 gezeigte Einrichtung in Draufsicht;
4 eine weitere Einrichtung für die DebrisMitigation in Draufsicht, wobei die Seitenansicht ähnlich derjenigen von 2 ist;
5 eine skizzenhafte Darstellung der Einkopplung des Laserstrahls auf die Elektrodenoberfläche;
6a,b skizzenhafte Darstellungen eines Behälters für Metallschmelze in Seiten- und in Draufsicht;
7 eine skizzenhafte und teilweise geschnittene Darstellung von Elektroden einer weiteren Ausführungsform; und
8 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung zur Erzeugung von EUV-Strahlung nach dem Stand der Technik.

Anhand der 1 bis 7 werden nunmehr mehrere Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung 10 zum Erzeugen von Extrem-Ultraviolettstrahlung (EUV) oder weicher Röntgenstrahlung mit einer elektrisch betriebenen Entladung beschrieben. Diese EUV wird insbesondere in der EUV-Lithographie oder auch in der Meßtechnik verwandt.
Die Vorrichtung 10 weist in einem Entladungsraum 12 vorbestimmbaren Gasdrucks angeordnete erste und zweite Elektroden 14 und 16 auf. Diese Elektroden 14 und 16 haben an einem vorbestimmten Bereich 18 einen geringen Abstand voneinander.
Eine nicht näher gekennzeichnete Laserquelle erzeugt einen Laserstrahl 20, der auf den Bereich 18 gerichtet ist oder wird, um ein zugeführtes Medium in diesem Bereich 18 zu verdampfen. Dieser Dampf wird zu einem Plasma 22 gezündet. Das in diesem Fall verwandte Medium besteht aus einer Metallschmelze 24, die auf die Außenoberfläche der Elektroden 14,16 aufgetragen wird. Dies geschieht bei allen Ausführungsbeispielen dadurch, daß die Elektroden 14,16 im Betrieb in Rotation versetzbar sind und in Metallschmelze 24 enthaltende Behälter 26 zur Aufnahme der Metallschmelze 24 rotierend eintauchen.
Des weiteren ist eine Einrichtung 28 zur Einstellung der Schichtdicke der an den beiden Elektroden 14,16 auftragbaren Metallschmelze 24 vorhanden. Selbstverständlich gibt es dafür eine Vielzahl von Möglichkeiten, wobei in diesem Fall als Einrichtung Abstreifer 28 verwandt werden, die jeweils an den Außenrand der entsprechenden Elektroden 14,16 heranreichen. Weiterhin sind Mittel 30 vorhanden, mit denen die Temperatur der Metallschmelze 24 eingestellt werden kann. Dies geschieht entweder durch eine Heizeinrichtung 30 oder auch durch eine Kühleinrichtung 30.
Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen erfolgt die Stromversorgung für die Elektroden 14,16 über die Metallschmelze 24. Dies geschieht dadurch, daß eine Kondensatorbank 48 über eine isolierte Zuführung 50 mit den jeweiligen Behältern 26 für die Metallschmelze 24 verbunden ist.
Damit die Erzeugung der EUV im Vakuum erfolgen kann, ist die Vorrichtung mit einem Gehäuse 32 versehen.
Zur besseren Intensitätsverteilung des Laserstrahls 20 wird dieser über eine nicht dargestellte Glasfaser übertragen. Damit die dazu notwendigen Optiken noch besser geschützt sind, wird der Laserstrahl 20 über einen Spiegel 34 auf den Bereich 18 gelenkt.
Wie deutlich in 1 erkennbar, ist zwischen den Eletroden 14,16 eine Metallabschirmung 36 angeordnet.
Ferner sind Mittel 38 und 42 vorhanden, die ein Austreten des Metalldampfes unterdrücken und somit ein Verschmutzen wichtiger Teile unterdrücken. Ein Mittel ist beispielsweise eine dünnwandige, wabenförmige Struktur 38, die in den 2 und 3 in unterschiedlichen Ansichten gezeigt ist. Diese Struktur 38 ist in etwa kugelförmig um einen Quellpunkt 40 angeordnet.
Ein weiteres Mittel besteht aus dünnen elektrische Potentiale aufweisenden Metallblechen 42, die schematisch in 4 in Draufsicht gezeigt sind. Eine Seitenansicht dieser Metallbleche 42 ist ähnlich derjenigen in 2 gezeigten Seitenansicht.
Weiterhin ist zwischen den Elektroden 14,16 und dem Gehäuse 32 eine Abschirmung 44 angeordnet.
Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 die Verfahren zur Erzeugung der EUV-Strahlung sowie die Wirkungsweisen der einzelnen oben angegebenen Bauteile der Vorrichtung 10 beschrieben.
Die vorliegende Erfindung ist daher ein System, bei dem die Strahlung auch mit Stoffen erzeugt werden kann, die einen hohen Siedepunkt aufweisen. Außerdem weist das System keine drehbaren Strom- und Flüssigkeitskühldurchführungen auf.
Es folgt nunmehr die Beschreibung eines speziellen Aufbaus der Elektroden 14,16, der Stromzuführung, der Kühlung und der speziellen Zurverfügungstellung des strahlenden Mediums, einer einfachen Kühlung sowie der größeren Effizienz der Strahlungserzeugung.
1 zeigt eine Darstellung der erfindungsgemäßen Strahlungsquelle. Die Arbeitselektroden bestehen aus zwei drehbar gelagerten scheibenförmigen Elektroden 14,16. Diese Elktroden 14,16 sind teilweise in je ein temperiertes Bad mit flüssigem Metall, z.B. Zinn, eingetaucht. Bei Zinn, das einen Schmelzpunkt von 230°C aufweist, ist z.B. eine Betriebstemperatur von 300°C günstig. Ist die Oberfläche der Elektroden 14,16 mit dem flüssigen Metall bzw. der Metallschmelze 24 benetzbar, dann bildet sich beim Herausdrehen aus der Metallschmelze 24 ein flüssiger Metallfilm auf den Elektroden 14,16. Dieser Prozeß ist ähnlich dem Produktionsprozeß z.B. beim Verzinnen von Drähten. Die Schichtdicke des flüssigen Metalls kann typischerweise im Bereich von 0,5µm bis 40µm eingestellt werden. Das hängt von Parametern wie Temperatur, Drehgeschwindigkeit und Materialeigenschaften ab, kann aber auch z.B. mechanisch durch einen Mechanismus zum Abstreifen des überflüssigen Materials definiert eingestellt werden, z.B. durch die Abstreifer 28. Dadurch wird die durch die Gasentladung beanspruchte Elektrodenoberfläche ständig regeneriert, so daß vorteilhafterweise kein Verschleiß an dem Grundmaterial der Elektroden 14,16 mehr auftritt.
Ein weiterer Vorteil der Anordnung besteht darin, daß durch die Rotation der Elektroden 14,16 durch die Metallschmelze 24 ein inniger Wärmekontakt herrscht und die durch die Gasentladung erhitzten Elektroden 14,16 so ihre Energie effizient an die Metallschmelze 24 abgeben können. Die drehenden Elektroden 14,16 benötigen daher keine separate Kühlung, sondern nur die Metallschmelze 24 muß durch geeignete Maßnahmen auf der gewünschten Temperatur gehalten werden.
Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, daß zwischen den Elektroden 14,16 und der Metallschmelze 24 ein sehr niedriger elektrischer Widerstand besteht. Dadurch ist es ohne Weiteres möglich, sehr hohe Ströme zu übertragen, wie sie z.B. bei der Gasentladung zur Erzeugung des sehr heißen, für die Strahlungserzeugung geeigneten Plasmas 22, erforderlich sind. Auf diese Weise kann auf eine mitdrehende Kondensatorbank, die den Strom liefert, verzichtet werden. Der Strom kann stationär über einen oder mehrere Zuführungen 50 von außen der Metallschmelze 24 zugeleitet werden.
Vorteilhafterweise sind die Elektroden 14,16 in einem Vakummsystem angeordnet, welches mindestens ein Grundvakuum von 10^-4 mbar erreicht. Dadurch kann an die Elektroden 14,16 eine höhere Spannung aus der Kondensatorbank 48 von z.B. 2-10kV angelegt werden, ohne daß es zu einem unkontrollierten elektrischen Durchschlag kommt. Dieser elektrische Durchschlag wird mittels eines geeigneten Laserpulses ausgelöst. Dieser Laserpuls wird an der engsten Stelle zwischen den Elektroden 14,16 bei dem Bereich 18 auf eine der Elektroden 14 oder 16 fokussiert. Dadurch verdampft ein Teil des auf den Elektroden 14,16 befindlichen Metallfilms und überbrückt den Elektrodenabstand. Es kommt zum elektrischen Durchschlag an dieser Stelle und zu einem sehr hohen Stromfluß aus der Kondensatorbank 48. Dieser Strom erhitzt den Metalldampf auf derartige Temperaturen, daß dieser ionisiert wird und in einem Pinchplasma die gewünschte EUV-Strahlung emittiert.
Zur Erzeugung des Pinchplasmas werden Pulsenergien von typisch einem Joule bis mehrere 10 Joule umgesetzt. Ein wesentlicher Anteil dieser Energie wird in dem Pinchplasma konzentriert, was zu einer thermischen Belastung der Elektroden 14,16 führt. Die thermische Belastung der Elektroden 14,16 durch das Pinchplasma entsteht durch die Emission von Strahlung und von heißen Teilchen (Ionen). Außerdem muß der Entladungsstrom von mehr als 10 kA der Gasentladung aus den Elektroden 14,16 zugeführt werden. Selbst bei hohen Elektrodentemperaturen reicht die thermische Emission der Kathode nicht aus, um genügend Elektronen für diesen Stromfluss zur Verfügung zu stellen. An der Kathode setzt der aus Vakuumfunkenentladungen bekannte Prozess der Kathodenspotbildung ein, der lokalisiert die Oberfläche derart aufheizt, daß aus kleinen Bereichen (Kathodenspots) Elektrodenmaterial verdampft. Aus diesen Spots werden für Zeiten von wenigen Nanosekunden die Elektronen für die Entladung zur Verfügung gestellt. Danach verlöscht der Spot wieder und das Phänomen wiederholt sich an anderen Stellen der Elektrode 14 oder 16 wieder, so daß es zu einem kontinuierlichen Stromfluss kommt.
Dieser Prozess ist jedoch oft damit verbunden, daß ein Teil des Elektrodenmaterials verdampft wird und sich an anderen Stellen des Elektrodensystems wieder niederschlägt. Zusätzlich führt der Laserpuls vor der einsetzenden Gasentladung ebenfalls zur Energiekopplung und zum Verdampfen eines Teils des Schmelzfilmes. Das hier vorgestellte Prinzip stellt eine regenerierbare Elektrode 14,16 dar, indem der belastete Teil der Elektrode 14,16 durch die Drehung den Bereich des Stromflusses verläßt, die durch die Entladung veränderte Schmelzfilmoberfläche sich von selbst wieder glatt zieht und letztlich durch das Eintauchen in das flüssige Metallbad wieder regeneriert wird. Außerdem wird die Wärmeableitung durch das kontinuierliche Drehen der Elektroden 14,16 aus dem stark belasteten Bereich erheblich unterstützt. Es ist daher möglich, ohne weiteres elektrische Leistungen von mehreren 10 kW in das System einzuspeisen und über die Metallschmelze 24 wieder abzuführen.
Vorteilhafter Weise werden die Elektroden 14,16 aus einem sehr gut wärmeleitfähigen Material (z.B. Kupfer) gefertigt. Sie können auch aus Kupfer als Kern gefertigt werden und mit einem dünnen, hochtemperaturfesten Material überzogen sein (z.B. Molybdän). Eine solche Herstellung ist denkbar, indem der Außenmantel z.B. dünnwandig aus Molybdän gefertigt und danach mit Kupfer ausgegossen wird. Als weitere Maßnahmen zum effizienten Wärmeabtransport ist ein Heatpipe-System denkbar. So könnte in einem kurz unter der Oberfläche integierten Kanal ein Medium eingeschlossen werden, das an der heißesten Stelle in der Nähe des Pinches verdampft, dadurch Wärme entzieht und im kälteren Zinnbad wieder kondensiert. Eine andere Ausführungsform der Elektroden 14,16 ist so ausgeführt, daß sie in ihrer Kontur nicht glatt, sondern ein Profil aufweisen, um eine möglichst große Oberfläche in der Metallschmelze 24 oder im Zinnbad zur Verfügung zu stellen.
Damit bei dem Prozess der Strahlungserzeugung aus dem Metalldampfplasma, welches aus Material des Metallfilms auf den Elektroden 14,16 durch Laserverdampfen bereitgestellt wird, das Grundmaterial der Elektroden 14,16 nicht beschädigt wird, sollte die Filmdicke einen bestimmten Minimalwert nicht unterschreiten. In Experimenten hat sich gezeigt, daß im Fokusspot des zur Dampferzeugung benutzten Lasers das Material um einige Mikrometer abgetragen wird, außerdem führen die sich ausbildenden Kathodenspots selbst zu kleinen Kratern mit einigen Mikrometern Durchmessern und Tiefe. Vorteilhafter Weise sollte der Metallfilm auf den Elektroden 14,16 daher eine Mindestdicke von ca. 5 µm aufweisen, was durch den Auftragsprozess im Schmelzbad kein Problem darstellt.
Die Dicke der Schicht spielt ebenfalls für das thermische Verhalten eine wesentliche Rolle. Zinn hat z.B. eine wesentlich schlechtere Wärmeleitfähigkeit als Kupfer, aus dem die Elektroden 14,16 gefertigt werden können. Bei einer Zinnschicht mit der minimal notwendigen Dicke kann also erheblich mehr Wärme abgeführt werden, so daß eine höhere elektrische Leistung eingekoppelt werden kann.
Bei ungeeigneten Bedingungen beim Laserverdampfen kann es jedoch zu weitaus tieferem Abtrag im Fokusspot kommen. Das tritt z.B. dann auf, wenn ein Laser mit zu hoher Pulsenergie oder ungeeigneter Intensitätsverteilung im Fokusspot oder einer zu hohen elektrischen Pulsenergie für die Gasentladung benutzt wird. Als vorteilhaft haben sich z.B. ein Laserpuls mit 10 mJ bis 20 mJ und eine elektrische Energie von 1 J bis 2 J erwiesen. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die Intensitätsverteilung im Laserpuls möglichst gleichmäßig ist. Bei s.g. Monomode-Lasern hat die Intensitätsverteilung ein Gaußsches Profil und ist damit zwar sehr reproduzierbar, weist aber in der Mitte eine sehr hohe Intensität auf.
Bei Multimodelasern kann die Intensität im Laserspot sehr starke räumliche und zeitliche Schwankung aufweisen. Dadurch kann es ebenfalls zu übermäßigem Materialabtrag kommen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Laserpuls zunächst über eine Lichtleitfaser übertragen wird. Durch die vielen Reflexionen in der Faser wird die räumliche Intensitätsverteilung derart ausgeglichen, daß durch eine Fokussierung mittels eines Linsensystems eine vollkommen gleichmäßige Intensitätsverteilung im Spot erreicht werden. Der Metallfilm wird daher auch sehr gleichmäßig über den Durchmesser des entstehenden Kraters abgetragen.
Der Metallfilm sollte auch nicht zum Schutz der Elektroden 14, 16 zu dick aufgetragen werden. Es hat sich nämlich bei den Experimenten herausgestellt, daß bei einem sehr dicken Film die Gefahr besteht, daß durch den Laserpuls und die nachfolgende Gasentladung eine große Menge von Metalltröpfchen entsteht. Diese Tröpfchen werden mit großer Geschwindigkeit von den Elektroden 14,16 wegbeschleunigt und können sich z.B. auf den Oberflächen der zur Abbildung der erzeugten EUV-Strahlung benötigten Spiegel niederschlagen. Diese werden dadurch schon nach kurzer Zeit unbrauchbar. Von Natur aus ist der Metallfilm eher bis zu 40 µm dick und daher u.U. dicker als nötig. Er kann z.B. durch geeignete Abstreifer 28 nach dem Herausdrehen der Elektroden 14,16 aus der Metallschmelze 24 auf die gewünschte Dicke reduziert werden.
Um einen langen Betrieb der Vorrichtung 10 oder Strahlungsquelle mit einer angeschlossenen Spiegeloptik zu gewährleisten, sollte verhindert werden, daß sich selbst sehr dünne Schichten aus dem verdampften Metallfilmmaterial auf den Oberflächen abschneiden. Hierzu ist es vorteilhaft, alle Verfahrensparameter so anzupassen, daß nur so viel Material wie nötig abgedampft wird. Außerdem kann zwischen den Elektroden 14,16 und dem Spiegel 34 ein System zur Unterdrückung des Dampfes angebracht werden, auch Debrismitigation genannt.
Eine Möglichkeit dazu ist die Anordnung der halbkugelförmig gebogenen, möglichst dünnwandigen, wabenförmigen Struktur 38 z.B. aus einem hochschmelzenden Metall zwischen dem Quellpunkt 40 und dem Spiegel 34. Der Metalldampf, der auf die Wände der Wabenstruktur gerät, bleibt dort haften und dringt daher nicht bis zum Spiegel 34 vor. Eine vorteilhafte Gestaltung der Wabenstruktur weist z.B. eine „Kanallänge“ der Waben von 2-5 cm und einen mittleren Wabendurchmesser von 3 - 10 mm bei einer Wandstärke von 0.1 - 0.2 mm auf, siehe 2 und 3.
Eine weitere Verbesserung kann erzielt werden, wenn der Dampf, der zu einem Großteil aus geladenen Ionen und Elektronen besteht, durch die Elektrodenanordnung aus dünnen Metallblechen 42 geleitet wird, an die eine Spannung von mehreren 1000 V gelegt wird. Dann erfahren die Ionen eine zusätzliche Kraft und werden auf die Elektrodenoberflächen hin abgelenkt.
Ein Beispiel für eine Ausgestaltung dieser Elektroden zeigen die 2 und 4. Es ist klar, daß die ringförmigen Elektrodenbleche die Form eines Kegelmantels aufweisen mit der Spitzte im Quellpunkt 40, damit die EUV-Strahlung praktisch ungehindert die Elektrodenzwischenräume passieren kann. Diese Anordnung kann auch zusätzlich hinter die Wabenstruktur gesetzt werden oder aber diese ganz ersetzen. Es besteht auch die Möglichkeit, zwischen Quelle und Kollektorspiegel 34 mehrere Drahtnetze hintereinander anzuordnen, die für die EUV-Strahlung weitgehend transparent sind. Wird eine Spannung zwischen die Netze angelegt, so bildet sich ein elektrisches Feld aus, welches die Metalldampfionen abbremst und zu den Elektroden 14,16 zurücklenkt.
Eine weitere Möglichkeit, den Niederschlag von Metalldampf auf einer Kollektoroptik zu verhindern, besteht darin, die beiden Elektroden 14,16 relativ zum Gehäuse 32 des Vakuumgefäßes auf ein bestimmtes Potential zu legen. Dies ist besonders einfach möglich, wenn diese so gebaut werden, daß sie keinen Kontakt zum Vakuumgefäß haben. Werden beide Elektroden 14,16 z.B. negativ gegenüber dem Gehäuse 32 aufgeladen, dann werden positiv geladene Ionen, die von dem Pinchplasma emittiert werden, abgebremst und gelangen wieder zu den Elektroden 14,16 zurück.
Bei langem Betrieb der Quelle kann es ebenfalls schädlich sein, wenn das verdampfte Metall, wie Zinn, z.B. an die Wände des Vakuumgefäßes oder die Oberfläche von Isolatoren gelangt. Günstigerweise kann man die Elektroden 14,16 derart mit der zusätzlichen Abschirmung 44, z.B. aus einem Blech oder auch Glas, versehen, die nur dort, wo die Strahlung ausgekoppelt werden soll mit einer Öffnung versehen ist. An dieser Abschirmung 44 kondensiert der Dampf und wird durch die Schwerkraft wieder in die beiden Zinnbäder bzw. Behälter 26 zurückgeführt.
Der Laserstrahl 20 wird beispielsweise bei dem Ausführungsbeispiel gem. 5 mittels einer nicht gezeigten Glasfaser vom Lasergerät bis zur strahlformenden Oberfläche geleitet, welche den Puls auf die Oberfläche einer der Eletroden 14,16 fokussiert. Um keine Linsen in der Nähe der Elektroden 14,16 anzuordnen, die leicht durch den entstehenden Metalldampf ihre Transmission verlieren, kann dort der Spiegel 34 mit einer geeigneten Form angeordnet werden. Dort wird zwar auch Metall aufgedampft, wodurch der Spiegel 34 aber nicht seine Reflektivität für die Laserstrahlung wesentlich verliert. Wird dieser Spiegel 34 nicht gekühlt, so heizt er sich in der Nähe der Quelle von selbst auf. Erreicht seine Temperatur beispielsweise mehr als 1000°C, dann kann das Metall, z.B. Zinn, zwischen den Pulsen wieder komplett abdampfen, so daß stets für den neuen Laserpuls wieder die Original-Spiegeloberfläche vorhanden ist.
Unter Umständen ist es für den Verdampfungsprozeß günstiger, wenn der Laserpuls nicht auf einen einzigen, runden Fleck fokussiert wird. Es kann vorteilhaft sein, die Laserenergie z.B. auf mehrere Punkte oder kreisförmig zu verteilen.
Der Spiegel 34 hat weiterhin den Vorteil, daß er die Laserstrahlung bzw. den Laserstrahl 20 umlenkt. Daher ist es möglich, die restliche Optik der Lasereinkopplung so anzuordnen, daß die erzeugte EUV-Strahlung nicht davon abgeschattet wird.
Vorteilhaft ist es, wenn die beiden Elektroden 14,16 mit den zugehörigen Behältern 26 oder Zinnbädern keinen elektrischen Kontakt zum metallischen Vakuumgefaäß und z.B. der wabenförmigen Struktur 38 oberhalb des Quellpunktes 40 haben. Sie werden potentialfrei angeordnet. Dadurch ist es nicht möglich, daß z.B. ein größerer Teil des Entladungsstromes dorthin fließt und für einen Abtrag von störendem Schmutz in das Vakuumsystem sorgt.
Durch die potentialfreie Anordnung kann außerdem das Aufladen der Kondensatorbank 48 alternierend mit unterschiedlicher Spannungsrichtung erfolgen. Wird entsprechend der Laserpuls auch abwechselnd auf die verschiedenen Elektroden 14, 16 gelenkt, dann werden diese gleichmäßig belastet und die elektrische Leistung kann noch weiter gesteigert werden.
Damit aus der auf den Kondensatoren gespeicherten elektrischen Energie ein möglichst hoher Spitzenstrom durch das Metalldampfplasma erzeugt wird, sollte der Stromkreis besonders niederinduktiv ausgeführt werden. Dazu kann z.B. die zusätzliche Metallabschirmung 36 möglichst nah zwischen den Elektroden 14,16 angeordnet werden. Durch Wirbelströme bei der Entladung kann kein Magnetfeld in das Volumen des Metalls eindringen, so daß daraus eine niedrige Induktivität resultiert. Außerdem kann die Metallabschirmung 36 auch dazu genutzt werden, daß das kondensierte Metall bzw. Zinn wieder in die beiden Behälter 26 zurückfließt.
Da durch den Laser und die Gasentladung eine Leistung von bis zu mehreren 10kW in die Elektroden 14, 16 eingekoppelt wird, muß entsprechend viel Wärme abgeführt werden. Dazu kann z.B. das flüssige Metall (Zinn) elektrisch isoliert mittels einer Pumpe aus dem Vakuumgefäß heraus in einen Wärmetauscher geleitet und wieder zurückgeführt werden. Dabei kann auch noch gleichzeitig das durch den Prozeß verlorengegangene Material nachgeführt werden. Außerdem kann das Metall durch einen Filter geleitet und von Oxiden etc. gereinigt werden. Solche Pump- und Filtersysteme sind z.B. aus der Metallgießerei bekannt.
Die Wärme kann natürlich auch konventionell durch Kühlschlangen im flüssigen Metall bzw. Zinn oder in den Wänden der Behälter 26 abgeführt werden. Zur Unterstützung der Wäremeabfuhr können auch noch Rührer, die in die Schmelze eintauchen, für eine schnellere Strömung sorgen.
Die Gasentladung, die den Plasmapinch und damit die EUV-Strahlung erzeugt, entsteht stets an der Stelle der Elektroden 14,16, wo diese den kleinsten Abstand haben. Bei der Anordnung der Behälter 26 und Elektroden 14,16 wie in 1, ist das genau oben, wo auch der Laserpuls auftrifft, so daß in diesem Falle die Strahlung auch senkrecht nach oben ausgekoppelt werden müßte. In manchen Anwendungen sind aber anderer Winkel, z.B. horizontal oder schräg nach oben erforderlich. Diese Anforderungen können mit dem gleichen Prinzip, das dieser Erfindung zu Grunde liegt ebenfalls realisiert werden.
Dazu können z.B. die Rotationsachsen 46 der Elektroden 14,16 nicht nur nach oben, sondern auch seitlich gegeneinander geneigt werden. Dadurch wird erreicht, daß der kleinste Abstand nicht mehr oben ist, sondern je nach Neigung mehr oder weniger herunter wandert. Eine weitere Ausführungsmöglichkeit besteht darin, daß die Elektroden 14,16 keinen gleichen Durchmesser und keine einfache Scheibenform aufweisen, was in 7 gezeigt ist.
Vorteilhaft ist es, wenn die Behälter 26 aus einem isolierenden Material, z.B. aus Quarz oder Keramik bestehen, die direkt mit einer an das Vakuumsystem angeflanschten Grundplatte 54, ebenfalls aus Quarz oder Keramik, verbunden sind. Die elektrische Verbindung von der außen angeordneten Kondensatorbank 48 und dem flüssigen Metall in den Behältern 26 kann mittels mehrerer in die Isolatoren vakuumdicht eingebetteten Metallstiften 52 oder -bändern erreicht werden. Dadurch kann ein besonders niederinduktiver Stromkreis realisiert werden, da die Isolation der hohen Spannung wegen der großen Abstände zum Vakuumgefäß besonders einfach ist. Die Herstellung dieser Anordnung kann z.B. mit den Mitteln bei der Herstellung von Glühlampen erfolgen.
Wichtig für die Funktion der EUV-Quelle ist der Bereich 18, bei dem sich die Elektroden 14,16 bei der Drehung am nächsten kommt und wo durch den Laserpuls die Zündung der Gasentladung ausgelöst wird. In 1 sind die Elektroden 14,16 der Einfachheit halber außen mit einem rechtwinkligen Querschnitt gezeichnet. Dadurch stehen sich nur zwei scharfe Kanten gegenüber, die möglicherweise nur eine zu dünne Metallfilmdicke aufweisen und dadurch schnell verschleißen können. Günstig ist es, wenn diese Kanten abgerundet oder sogar mit feinen Riefen versehen sind. In diesen Riefen kann der Metallfilm besonders gut haften und so das Grundmaterial schützen. Es können aber auch kleine Näpfchen eingebracht werden, deren Durchmesser etwas größer als der Laserspot ist. Bei einer solchen Ausführung muß allerdings die Drehgeschwindigkeit der Elektroden 14,16 exakt mit den Laserpulsen synchronisiert werden, damit der Laser stets ein Näpfchen trifft.
Beim Betrieb der EUV-Quelle sollte es nicht vorkommen, daß sich die Dicke des Zinnfilmes verändert. Das würde eine Reihe von Nachteilen mit sich ziehen, wie vermehrte Tröpfchenbildung, schlechtere Wärmeleitung zu den Elektroden 14,16 oder gar Zerstörung der Elektroden 14,16. Wird der Metallfilm zu dünn, dann kann der Laserpuls oder die Gasentladung auch Material von den Elektroden 14,16 abtragen. Dieses Material wird sowohl durch den Laserpuls, als auch durch Gasentladung wie das Metall, beispielsweise Zinn, ionisiert und elektronisch angeregt und strahlt so ebenfalls elektromagnetische Strahlung ab. Diese Strahlung kann aufgrund ihrer Wellenlänge zum Beispiel durch Filter oder Spektrographen von der Strahlung des Metalls oder Zinns unterschieden werden.
Wird also ein nicht dargestellter Detektor, der z.B. aus einem Spektralfilter und einem Photodetektor besteht, in die EUV-Quelle integriert, so kann entweder die Quelle abgeschaltet werden oder Prozeß anders geregelt werden. Wird der Metallfilm zu dick, dann besteht die Gefahr, daß mehr Dampf und Tröpfchen als nötig erzeugt werden. Dieser ionisierte Dampf gerät dann auch in den Bereich der elektrischen Felder, die von den hier als Hilfselektroden bezeichneten Metallblechen 42 gemäß 4 (Seitenansicht wie 2) erzeugt werden, um letztlich den Dampf abzulenken und von der Optik fernzuhalten. Dabei kommt es zum Stromfluß zwischen diesen Hilfselektroden durch die Ionen und Elektronen. Dies gilt selbstverständlich auch für die o.a. Drahtnetze.
Wird dieser Stromfluß gemessen, dann kann aus der Amplitude und der zeitlichen Verteilung des Stromsignals auch über die Menge des Dampfes und den Abdampfprozeß zurückgeschlossen werden. Dadurch besteht ebenfalls die Möglichkeit, den gesamten Prozeß zu regeln.
Bezugszeichenliste

10: Vorrichtung
12: Entladungsraum
14: 1. Elektrode
16: 2. Elektrode
18: Bereich
20: Laserstrahl
22: Plasma
24: Metallschmelze
26: Einrichtung, Behälter
28: Einrichtung, Abstreifer
30: Mittel, Heizeinrichtung, Kühleinrichtung
32: Gehäuse
34: Spiegel
36: Metallabschirmung
38: Struktur
40: Quellpunkt
42: Metallblech
44: Abschirmung
46: Rotationsachse
48: Kondensatorbank
50: Zuführung
52: Metallstift
54: Grundplatte

Claims

Verfahren zum Erzeugen von Extrem-Ultraviolettstrahlung (EUV) oder weicher Röntgenstrahlung mit einer elektrisch betriebenen Entladung, bei dem ein Entladungsraum (12) vorbestimmbaren Gasdrucks und erste und zweite Elektroden (14, 16) verwandt werden, die zumindest an einem vorbestimmten Bereich (18) einen kleinsten Abstand voneinander aufweisen, wobei ein Laserstrahl (20) ein zugeführtes Medium im Bereich (18) verdampft und der entstandene Dampf zu einem Plasma (22) gezündet wird, das eine Quelle der zu erzeugenden Strahlung ist, und wobei als Medium eine Metallschmelze (24) eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschmelze (24) auf die Außenoberfläche beider Elektroden (14,16) aufgetragen wird und die beiden Elektroden (14, 16) über die Metallschmelze (24) mit Strom versorgt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (14, 16) im Betrieb in Rotation versetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden in einen Metallschmelze (24) enthaltenden Behälter (26) zur Aufnahme der Metallschmelze (24) rotierend eintauchen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke der an den beiden Elektroden (14, 16) aufgetragenen Metallschmelze (24) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke auf einen Bereich von 0,5 µm bis 40 µm eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Metallschmelze (24) eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugung des Plasmas (22) im Vakuum erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Austreten des Metalldampfes unterdrückt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (14, 16) relativ zum Gehäuse (32) des Vakuumgefäßes auf ein bestimmbares Potential gelegt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl (20) von einer Glasfaser übertragen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl (20) über einen Spiegel (34) auf den Bereich (18) gerichtet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl (20) auf mehrere Punkte oder einen kreisförmigen Ring verteilt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (14, 16) metallisch abgeschirmt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung der Rotationsachsen der Elektroden (14, 16) zur Einstellung des Auskoppelortes (46) der Strahlung verändert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die erzeugte Strahlung mittels eines Detektors erfasst wird, dessen Ausgangswert den Erzeugungsprozess regelt oder abschaltet.
Vorrichtung (10) zur Erzeugung von Extrem-Ultraviolettstrahlung (EUV) oder weicher Röntgenstrahlung mit einer elektrisch betriebenen Entladung, mit in einem Entladungsraum (12) vorbestimmbaren Gasdrucks angeordneten ersten und zweiten Elektroden (14, 16), die an einem vorbestimmten Bereich (18) einen kleinsten Abstand voneinander aufweisen, und einer Lasereinrichtung, die einen Laserstrahl (20) zur Verdampfung eines zugeführten Mediums auf den Bereich (18) richtet, wobei ein dadurch erzeugter Dampf zu einem Plasma (22) als Quelle der zu erzeugenden Strahlung zündbar ist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (26), die als Medium eine Metallschmelze (24) auf die Außenoberfläche beider Elektroden (14, 16) aufträgt, wobei die Stromversorgung für die Elektroden (14, 16) über die Metallschmelze (24) erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (14, 16) im Betrieb in Rotation versetzbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (14,16) in einem Metallschmelze (24) enthaltenden Behälter (26) zur Aufnahme der Metallschmelze (24) rotierend eintauchen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (28) zur Einstellung der Schichtdicke der an den beiden Elektroden (14,16) auftragbaren Metallschmelze (24) vorhanden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung jeweils ein an den Außenrand der jeweiligen Elektroden (14, 16) heranreichender Abstreifer(28) ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, gekennzeichnet durch Mittel (30) zur Einstellung der Temperatur der Metallschmelze (24).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (32) zur Aufrechterhaltung eines Vakuums vorhanden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (14, 16) zumindest einen Kern aus gut wärmeleitfähigem Material aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (14,16) zumindest einen Kupferkern aufweisen, der mit einem hochtemperaturfesten Mantel versehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (38;42) vorhanden sind, die ein Austreten des Metalldampfes unterdrücken.
Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel eine dünnwandige, wabenförmige Struktur (38) und/oder dünne elektrische Potentiale aufweisende Metallbleche (42) und/oder elektrische Potentiale aufweisende Drahtnetze sind, die zwischen dem Bereich (18) und der Laserstrahlzuführung angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Elektroden (14, 16) und dem Gehäuse (32) eine Abschirmung (44) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl (20) über eine Glasfaser übertragbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl (20) über einen Spiegel (34) auf den Bereich (18) lenkbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, die den Laserstrahl (20) auf mehrere Punkte oder auf einen kreisförmigen Ring in dem Bereich (18) verteilen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass eine Metallabschirmung (36) zwischen den Elektroden (14, 16) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die räumliche Position der Rotationsachsen (46) der Elektroden (14, 16) veränderbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (14,16) scheibenförmig, kegelförmig, mit gleichen Abmessungen oder unterschiedlichen Abmessungen auch in beliebiger Kombination daraus ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (14,16) mit scharfen oder abgerundeten Kanten oder mit strukturierten Kanten ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die erzeugte Strahlung mittels eines Detektors erfassbar ist, dessen Ausgangswert einen Regelwert zur Steuerung der Vorrichtung darstellt.