JP2008508729A - 無電極放電型極紫外線源 - Google Patents
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Abstract
無電極放電型極紫外線(EUV)放射(10)においては、高温高密度、一様、軸安定なプラズマ柱が、磁気圧力及び誘導電流駆動で効果的にまとめられている。本発明では、磁気ミラーに閉じ込められたプラズマのシータピンチ型の圧縮が用いられている。磁気ミラーに閉じ込められたプラズマは、共鳴磁気圧縮によって放射が生じるようになっている。本装置は、放射源ガス投入ノズル(1)と、任意のバッファガス投入フロー(2)と、ミラー磁場コイル(9a、9b)と、シータピンチコイル(8a、8b)と、プラズマ及びデブリ集積部(11)と、排出ポート(7)とを備える。円電流により、軸安定なプラズマ磁場構造と、再現性があり安定で対称性の高いEUV源が得られる。
Description
本発明は、極紫外線(extreme ultraviolet:EUV)に係り、特にプラズマが磁気ミラー内に閉じ込められ、共鳴磁気圧縮によって放射される無電極ガス放電装置に関する。
半導体装置の構造のサイズは小さくなり続けており、リソグラフィプロセスで用いられる光の波長もこれに従って短くする必要がある。昨今の半導体技術の発展により、略13.45nmの波長の極紫外線(EUV)源に対する需要が生じてきた。例えば、特許文献1(R. Bristol、「EUV source box」、2004年10月26日)には、必要とされる光源のパラメータについて記載されている。
13.45nmのEUVを発生させる従来方法には、レーザ生成プラズマ源及び電極駆動型のガス放電が含まれていた。例えば、Bisschops外による特許文献2、Felter外による特許文献3、Fiedorowicz外による特許文献4、Hertz外による特許文献5、Orsini外による特許文献6、Richardsonによる特許文献7には、レーザ生成プラズマが開示されている。
また、Ahmad外による特許文献8、Asmus外による特許文献9、Bahnsによる特許文献10、Becker外による特許文献11、Brixによる特許文献12、Cartz外による特許文献13、Fornaciari外による特許文献14、Ikeuchiによる特許文献15、Melnychuk外による特許文献16、Neff外による特許文献17、Roccaによる特許文献18、Schriever外による特許文献19、Silfvastによる特許文献20、Spence外による特許文献21、Wangによる特許文献22、Youngによる特許文献23には、電極駆動型のガス放電が開示されている。
レーザシステムの欠点として、高出力が必要なこと、所有するのに高いコストがかかることが挙げられる。一方、ガス放電は、安価であり効率的である。しかしながら、電極駆動型のガス放電は、長寿命、クリーンな(特にデブリフリーな)動作及び安定性という要求には合致しそうにない。本技術分野において周知のように、電極は近接するプラズマによって徐々に破壊されて、デブリが発生し、寿命が限られている。更に、並流によって生じるプラズマ磁場の構造は不安定であり、再現性が限られている。
本発明は、高温高密度かつ一様かつ軸安定なプラズマ柱を、磁気圧力及び誘導電流駆動で効果的にまとめることによって、従来技術の欠点や制限を克服するものである。本発明は、磁気ミラーに閉じ込められたプラズマのシータピンチ型の圧縮を用いる。下記の特許文献には、関連する従来技術について開示されている。特許文献24(I.O.Bohachevsky、「Beam heated linear theta−pinch device for producing hot plasmas」、1981年7月7日)等の線形シータピンチにおいては、プラズマは磁気圧縮によって加熱されるが、軸周りに閉じ込められておらず、磁場が減少した時に円筒容器にプラズマが衝突しないようにもなっていない。特許文献25(K.Fowler外、「Plasma confinement apparatus using solenoidal and mirror coils」、1979年9月4日)等のミラー装置においては、磁気ミラーを用いて、電子及びイオンを大容量低密度で閉じ込めている。壁面を離隔するためのバッファプラズマは用いられていないし、プラズマをデブリ集積部に流入させる不均等なミラー強度も用いられていない。特許文献26(R.M.Hruda、「Electrodeless discharge adaptor system」、1976年4月13日)等の無電極プラズマ放電においては、高周波数で変動する磁場により、ガスをイオン化し電流を流す曲がった電場が誘導される。しかしながら、プラズマは磁気的に閉じ込められておらず、磁気圧縮によって加熱もされず、駆動場との磁気音響共鳴も生じない。
更に、本発明の好ましい実施例においては、例えば特許文献27(B.J.Rice外、「Electrical discharge gas plasma EUV source insulator components」、2005年1月25日)や特許文献28(N.Wester、「Thermionic−cathode for pre−ionization of an extreme ultraviolet (EUV) source supply」、2005年4月26日)に開示されているような、特別の物質や補助システムが用いられる。
本発明は、クリーン、長寿命、効率的、また、小容量から広範囲の波長と強度の放射を生じさせることができるEUV放射源を有する。本放射源を用いて、多種多様な応用のための放射を生じさせることができ、例えば、集積回路のリソグラフィ、物質のアニーリング、分光分析、顕微鏡分析、プラズマ診断等の応用が挙げられるが、これらに限定されない。応用に応じて、放射の空間と角度と時間のプロファイルは調節可能である。
本EUV放射源は、放射源物質投入ノズルと、任意のバッファガス投入フローと、ミラー磁場およびシータピンチマグネットコイルと、プラズマ及びデブリ集積部と、排出ポートとを備える。磁気ミラーに閉じ込められたプラズマは、共鳴磁気圧縮によって放射が生じるようになっている。円電流により、軸安定なプラズマ磁場構造と、再現性があり安定で対称性の高いEUV源が得られる。放射源のクリーン性及び長寿命は、電極が存在しないことと、壁面からプラズマの距離を離して離隔することと、バッファプラズマと、強強度磁場とによって促進される。
繰り返し収縮及び膨張するミラー磁場は、磁気コイル、磁気材料、永久磁石の多種多様な構成を用いて形成可能である。単純かつ実用的な方法としては、二つの主な機能のそれぞれについて一組ずつのコイルが備わっている。即ち、磁場全体を生成するミラー磁場コイルと、ミラー磁場が収縮及び膨張するようにするシータピンチコイルである。この実施形態は、ここで説明する主な実施形態の一つである。
ミラー磁場コイルは、磁場が装置の端部において装置の中央平面よりも数倍大きいミラー磁場を生成する安定した(緩やかに変化する)電流を伝える。このミラー磁場がプラズマを閉じ込める。このミラー磁場は軸に対して幾分非対称にされ、プラズマの閉じ込めが、プラズマ及びデブリ集積部よりも投入ノズルに向けて効果的に行われ、プラズマが、プラズマ及びデブリ集積部と排出ポートに穏やかに流入するようになっている。これにより、(例えば、マイクロリソグラフィステーションの中間集光点に向けて)装置から出て光学系を損傷させるデブリの量が減少する。
シータピンチは急激に変化する(例えば、パルスや、振動等)電流を伝え、プラズマ内に反対方向を向いた電流を誘導し、また、プラズマを交互に圧縮及び膨張させる急激に変化するミラー磁場を形成する。磁気ポンピング及びシータピンチ圧縮により、効率的にプラズマが加熱され、またプラズマが高密度になり、効果的に放射が生じるようになる。シータピンチコイルは、大電流を効率的に流すことが可能な回路の一部分であり、例えば、無線周波数回路や共振LCタンク回路が挙げられる。通常、振動またはパルス周波数は、自然プラズマ反射周波数に同調されていて、プラズマの振動及び圧縮を増強させる。
放射出力は大きな立体角の開口部を介し、EUV伝達光学系が、有効的な全ての立体角で集められた放射を、プラズマからプラズマ外部の実質的なEUVイメージソースに伝達できるようになっている。
放射バースト後毎にプラズマが廃棄される従来技術の反復源よりも、ここで説明される連続駆動プラズマ源においてはより大きな効率が予測される。これについては理由がいくつかある。第一に、準球形の衝撃圧縮と共鳴により、プラズマの並進エネルギーの損失が少ないこと。第二に、多価キセノンイオンの再利用により、複数のEUV放出サイクルに亘るイオン化のエネルギーコストが顕著に分散すること。最後に、電気回路により、サイクル毎に、プラズマからいくらかのエネルギーを戻すことができることである。
当業者は、下記の説明が例示的なものであり、何らかの限定を行うものではないことを認識されたい。本発明の開示により、当業者は他の変形や修正について容易に連想し得る。下記の説明において、同じ参照符号が同様の構成要素全てに用いられる。
一般的に、開示される装置においては、磁場を用いてプラズマとして知られるイオン化された作動流体の閉じ込め及び制御を行うことによって、放射が生じる。プラズマは繰り返し衝撃圧縮され、放射が行われ、膨張させられる。このサイクルは、1秒間に数百万回程度で、例えば1年もの長期間に亘って、連続的に繰り返される。
図1は、本発明の開示する内容に従って設計された装置の概略的な側面図を示す。本装置は、(参照符号1から参照符号7に向かう)破線で示した軸に対して円筒対称である。ここで用いるように、この軸を“z”軸または“軸”方向と称することにする。“半径”方向または“r”方向は、このz軸に直交する。本装置の中心を、座標(r,z)=(0,0)と決めてもよい。
図1に示すように、本装置は、放射源物質投入ノズル1と、任意のバッファガス投入フロー2と、参照符号3から参照符号6までのミラー磁場に閉じ込められたプラズマと、磁場4と、高温高密度の放射プラズマ5と、排出ポート7と、シータピンチコイル8a及び8bと、ミラー磁場コイル9a及び9bと、(EUV反射器(図示せず)に向かう)放射出力10と、ミラースロートプラズマ及びデブリ集積部11とを有する。装置全体は真空容器(図示せず)内に存在する。投入ノズル1はz軸に沿って容器内部に配置され、投入ノズルはz軸に沿って物質を投入できるように設計されている。投入ノズル1からの物質の流れは、参照符号1及び3付近の矢印で示されている。任意のバッファガス投入フロー2は、投入ノズル1よりも大きな半径でz軸周りの半径方向に位置している。任意のバッファガス投入フロー2からの物質の流れは、参照符号2付近の矢印で示されている。排出ポート7はz軸に沿って配置されており、投入ノズル1から隔てられている。排出ポート7内部への物質の流れは、参照符号6及び7付近の矢印で示されている。第1シータピンチコイル8aは、投入ノズル1に近接する軸周りの半径方向に配置されている。第2シータピンチコイルは、排出ポート7に近接する軸周りの半径方向に配置されている。第1ミラー磁場コイル9a及び第2ミラー磁場コイル9bは、磁気ミラー閉じ込めの磁場を形成する周知の配置になるように配置されて駆動する。ミラー磁場コイル9a及び9bからの磁場はプラズマ5を閉じ込める。第1シータピンチコイル8a及び第2シータピンチコイル8bは、磁気ミラー閉じ込めの追加的な磁場を形成するように配置されて駆動し、ミラー磁場コイル9a及び9bにより形成されたミラー磁場を強めたり弱めたりする。第1シータピンチコイル8aは、第1ミラー磁場コイル9aとz軸との間に配置され、第2ミラー磁場コイル8bは、第2ミラー磁場コイル9bとz軸との間に配置される。シータピンチコイルはミラー磁場コイルの内側に配置されており、シータピンチコイルからの磁束の急激な変化が、ミラー磁場コイルを介して拡散する必要がないようになっている。第1シータピンチコイル8a及び第2シータピンチコイル8bと第1ミラー磁場コイル9a及び第2ミラー磁場コイル9bは、投入ノズルと排出ポートとの中間位置の周りでプラズマを形成して加熱するように駆動するので、中間位置で放射が生じる。
デブリを最小限にして、また構成要素の寿命を長くするために、プラズマに直面する構成要素は、プラズマに耐性のある物質で処理またはコーティングされる。このような物質としてはダイアモンドやホウ素が周知であるが、これらに限定されるものではない。
繰り返し収縮及び膨張しまたプラズマを閉じ込めて制御するミラー磁場は、磁気コイル、磁気材料、永久磁石の周知の多種多様な構成を用いて形成可能である。例えば、極端な例の一つとして、緩急両方に変化する側面を有する電流(例えば、直流に加えられる振動電流等)によって駆動する適切な配置と適切な巻き間隔を備えた単一のコイルによって、このような磁場を形成することが可能である。他の極端な例としては、多量のコイルと磁石を用いて、このような磁場を形成することが可能である。説明を簡単にするため、ここで説明する主な構成においては、二つの主な機能のそれぞれについて一組ずつのコイルが備わっている。即ち、磁場全体を生成するミラー磁場コイル9a及び9bと、ミラー磁場が収縮及び膨張するようにするシータピンチコイル8a及び8bである。設計の際に、電気駆動、冷却、製造コスト、メンテナンス等を考慮すると、このように分けることが実用的であることも多い。
一実施例として、半径が略1cmで長さが略4cmの装置について、ここでは説明する。この説明や下記の説明はおおよそのものであり、装置のサイズと比率は用いられる応用によって異なる。本技術分野において周知のように、プラズマ閉じ込め及び加熱装置は、大きく作ることも小さく作ることもできる。ここで、その構成要素の大半は略比例するスケーリング則に従い、他の装置パラメータのスケーリング則は周知の物理法則に従う(例えば、シータピンチ装置の駆動パルス持続時間はサイズに比例するが、駆動エネルギーは体積に比例する)。
本技術分野において周知なように、本装置は、機械的なマウントによって支持され、電気的な接続によって電力が供給される。図2は、本装置の機械的に集積された実施例を示す。この図はプラズマ近傍の放射源部分の断面図である。図1同様に、本装置は、破線で示されたz軸周りについて円筒対称である。再び、放射源物質投入ノズル1、任意のバッファガス投入フロー2、ミラー磁場に閉じ込められたプラズマ、磁場4、高温高密度の放射プラズマ5、排出ポート7、シータピンチコイル8a及び8b、ミラー磁場コイル9a及び9bが示されている。上述のように、物質の流れは、参照符号1、2、5及び7付近の矢印で示されている。更に、本装置は、プラズマ及び熱シールド13と、絶縁体14と、(例えば水用の)冷却チャネル16とを備えている。二つのプラズマ及び熱シールド13は、シータピンチコイル8a及び8bとプラズマとの間の、z軸周りの半径方向に配置されている。プラズマ及び熱シールド13はプラズマに直面しており、電流が流れるコイル8a、8b、9a及び9bに対する熱負荷を減少させてデブリを最小限にするために用いられる。本技術分野において周知のように、また、上述のように、シールドは耐熱性材料から作られ、及び/又は、プラズマ耐性コーティングが施される。絶縁体14はz軸周りの半径方向に配置され、コイル8a、8b、9a及び9bを電気的に絶縁する。冷却チャネル16の外側部分は、支持構造として用いられ、また、コイル8a、8b、9a及び9bやシールド13を冷却したり、電力を供給したりする。本実施例においては、ミラースロートプラズマ及びデブリ集積部は、単純に、排出ポート7に向かう開端の円錐体である。
真空フィードスルーや真空ポンプ、また、例えばガス圧、ガスの組成、EUV放射強度、EUVスペクトル、磁場、プラズマの状態等の装置の入出力パラメータ(上記のものに限定されず)をモニタリングする周知のセンサまたは機器を用いて、真空気密チャンバ内で、本装置が動作してもよい。
好ましい実施形態において、本装置は、シータピンチコイル、ミラーコイル、インプットノズル、排出ポート、及び/又は、他の放射源構成要素を冷却するためのヒートパイプを更に備える。本技術分野において周知なように、このパイプを介して、例えば水、液体金属、液体窒素、ヘリウム等の冷却剤(上記のものに限定されず)が流れる。パイプは、例えば、マイクロチャネル、及び/又は、多孔質で高熱伝導性の熱交換器等といった熱を強力に除去する構造を有する領域(上記のものに限定されず)に接続されていてもよい。オーム加熱によって蓄積されたエネルギーを除去することに加えて、プラズマに直面する表面に対する放射による損傷は、強強度放射源において格別関心のあるものであり、数kW/cm2のエネルギーが表面から除去されることが好ましい。このように冷却される領域は、図1において、多数の小さな丸で埋められたパターンで示されている。
マイクロチャネル冷却の実施例が図3により詳細に示されている。図3は、図2に示された機械的に集積された実施例の3次元分解斜視図である。上述のように、放射源物質投入ノズル1と、任意のバッファガス投入フロー2と、磁場4と、高温高密度放射プラズマ5と、排出ポート7と、シータピンチコイル8a及び8bと、ミラー磁場コイル9a及び9bと、プラズマ及び熱シールド13と、絶縁体14と、冷却チャネル16とが備わっている。加えて、キャピラリーの冷却チャネル17が示されている。冷却チャネル16を備えた支持構造は、磁気コイル及びシールドを支える。図の左側において、ガス(例えば、キセノン)が冷却されたラバル型のガスノズル1を介して流入し、高密度プラズマ領域5に向かって送られている。任意のバッファガス2(例えば、ヘリウム)が、外側の支持構造と投入ノズル1との間に送られる。更なる冷却手段が、追加のキャピラリー17によって与えられており、無線周波数フィールドコイル8aに埋め込まれている。無線周波数フィールドコイル8bにも埋め込まれているが図示していない。シールド13とミラーコイル9a及び9bにも、キャピラリーを巻き付けることができる。ミラー磁場コイル9a及び9bからの磁場4はプラズマ5を閉じ込める。排出されるプラズマ7は、右側の支持構造を介して真空ポンプで除去される。
動作時には、放射源物質投入ノズル1は、放出が望まれる物質を流入させる。放射の波長及び強度は、本技術分野において周知なように、選択された物質によって調節される。例えば、キセノン(Xe)やスズ(Sn)、リチウム(Li)を有する物質を用いて、波長が13nmのEUV放射を発生させることができる。
本装置は、放射源物質投入ノズル1から送り込まれる放射源物質が如何なる状態であっても動作可能であり、例えば、ガス状、原子や分子のクラスター状、ゾル(例えば、エアロゾル)状、塵状、液体ジェットや滴状、固体ペレット状、プラズマ状といった状態である。EUV源は、流入させた放射源物質に対して、幅広い範囲の圧力及び密度で動作可能である。流入させた物質の様々な状態が都合良く用いられるかどうかは、選択した放射源物質に依る。全ての状態に対して、指向性の高い方法(他の方法もあるが)で流入させることができる。放射源物質投入ノズルをプラズマから離隔して配置して、デブリを最小さするためには、こうすると都合が良い。
実施例において、放射源物質投入ノズル1は、細かなガスジェット(例えば、サブミリメートルの直径)を流入させる。本技術分野において周知なように、投入ノズル及び関連するガス処理装備を適切に選択することにより、ガスの流れの特性が適切なものとなる。例えば、ラバルノズルにより、指向性があり超音速のガスの流れが与えられる。これにより、放射領域の中心からノズルの先端までの距離を最大限にしながらも、プラズマに対して高い割合のガスの流れが与えられる。また、補完的な実施例として、ガスの流れの時間発展を制御することが有効であり、例えば、ダイナミックガスパフバルブが用いられる。これにより、ガス圧のフィードバック制御及び/又はガス圧のバーストが与えられる。後者は、中心部のガス圧を高くしながらも、周辺部での圧力を低く維持するのに有効であり、例えばシータピンチフィードスルー等の高電圧に晒される周辺素子における好ましくないプラズマの形成(アーク放電)が回避される。ダイナミックガスパフバルブはラバルノズル等のノズルと組み合わせて使用することが可能であり、ノズルの上流に配置される。
他の実施例においては、放射源物質投入ノズル1は、本技術分野において周知のレーザやマグネトロンや他のスパッタリング源によって、固体、液体、または多孔質材料から生成したプラズマを流入させる。例えば、凹円錐面上に集光させた(例えばサブミリメートルのスポットに)レーザ光(例えば、nsパルスでMW出力のNd:ガラスレーザ)によって、平行なプラズマジェットが形成される。緩やかなピッチの多数の細いワイヤ(例えばスズ)から形成することによって、凹円錐面が、多くのレーザパルスに亘って維持される。
ここで説明する実施例においては、半導体マイクロリソグラフィ用に、13.45nmを中心とした2%波長バンド内の115WのEUV放射を中間集光点(IF:intermediate focus)に伝達するためにキセノンが用いられる。本実施例においては、キセノンの流量は、装置の中心部で、摂氏20度でキセノンの圧力が0.01Torrとなるように設定される。これは、キセノンの中性密度が3×1014cm−3となることに対応する。他のガスや環境を用いて、所望の波長を生じさせることもできる。
参照符号3と6との間のプラズマからの放射によって、ノズル1から出たキセノンはイオン化される。イオン化されたキセノンジェットは、装置の中心部において、その半径がサブミリメートルから略3mmへ膨張する。
装置に最初に電源を入れた時には、プラズマ放射が存在していないため、キセノンがイオン化されるメカニズムは異なる。この場合、シータピンチコイル8a及び8bの誘導電場によって、キセノンガスはイオン化される。代わりに、フォトン、電子または電場の補助的なソースを用いてプラズマを発生させてもよい。このようなソースとして、高電圧ピン、電子ビーム、レーザ、無線周波数源、紫外線源等が挙げられるが、これらに限定されない。
追加として、本技術分野において周知なように、プレイオン化システムを連続的に(反復的に)用いて、投入物質を部分的にイオン化し、中心部分に流入するとプラズマに変換されるようにしてもよい。このようなプレイオン化装置は、フォトン、電子または電場のソースを含んでいる。このようなソースとして、高電圧ピン、電子ビーム、レーザ、無線周波数源、紫外線源等が挙げられるが、これらに限定されない。プレイオン化装置は、放射源材料投入ノズル1を取り囲むパッケージの一部に組み込むことが可能である。装置に最初に電源を入れた時やプラズマ衝撃圧縮サイクルが低い頻度で動作している時にプラズマを発生させる必要性に応じて、シータピンチコイル8a及び8b用電気ドライバに要求されるピーク出力が決定されている場合には、物質のプレイオン化によりピーク出力が減少する。加えて、プレイオン化を用いて、プラズマ衝撃圧縮毎に初期状態を同じような好ましい状態にすることによって、EUV源の再現性を改善したり、必要に応じて、プラズマジェットの指向性を強めたりすることが可能である。
磁場の形状を調節するために、磁場生成用装置は、放射源物質投入ノズル1を取り囲むパッケージ内に含まれていてもよい。このような装置は、電流通電コイル、及び/又は、強磁場材料、及び/又は、永久磁石を備えていることが好ましく、また、ミラースロート3の周りとノズル1での磁場を強め、これにより高温放射源5からノズル1へプラズマが逆流しないように設計されていることが好ましい。同様に、このような磁場生成用装置も、プラズマ及びデブリ集積部11を取り囲むパッケージ内に組み込まれていてもよい。
任意のバッファガス投入フロー2は所望の放射に対して透過性を有するガスを流入させ、例えば、13nmのEUV放射に対してはヘリウム(He)を流入させる。ヘリウムやその他の希ガスは、化学的に不活性であるという利点を有する。実施例においては、ヘリウムの流量は、装置内のヘリウムの圧力が略0.01Torr(摂氏20度で)となるように設定される。これは、ヘリウムの中性密度が3×1014cm−3となることに対応する。キセノンガスをイオン化するために用いられたのと同じ方法によって、ヘリウムをイオン化することができる。ヘリウムイオンは、放射源キセノンイオンに衝突してこれを閉じ込め、領域10を漂うキセノンによるEUV吸収が減少し、また、多価キセノンイオン(例えば、Xe10+)と8a及び8bの表面との相互作用によって生じるデブリが減少する。加えて、ヘリウムプラズマの衝突性を低くし抵抗性を低くすることによって、プラズマを介する磁場の拡散が減少して、磁場によるヘリウム‐キセノンプラズマの閉じ込め及び制御(圧縮/膨張)が改善される。
ミラー磁場コイル9a及び9bには、ミラー磁場を発生させる安定した(または変化の緩やかな)電流が流れる。実施例においては、このコイルは、装置の中央平面(z=0)4での強度が0.3Tの磁場を生じさせる。略0.6Tの更に強力な磁場をミラー磁場のネック部分に発生させてもよく、これにより、ヘリウム‐キセノンプラズマを閉じ込める磁気ミラー場が形成される。必要であるならば、本技術分野において周知なようにして、より強力な磁場を発生させてもよい。また、高い電気効率と低いオーム加熱が必要であるならば、ミラー磁場コイルを、本技術分野において周知の超伝導体とすることも可能である。
更に、コイル9aが9bよりも強力な磁場を発生させるようにして(例えば、巻きを増やしたり、電流を増加したりして)、図1に示すように、磁場は軸方向に幾分非対称にされている。従って、プラズマの閉じ込めは、右側のミラースロート6よりも左側のミラースロート3においてより効果的に行われており、プラズマがミラースロートプラズマ及びデブリ集積部11に流れ込み、排出ポート7を介して排出されるようになっている。
プラズマ及びデブリ集積部11に向かうこの低速ではあるが安定したプラズマの流れによって、(中間集光点に向かって)装置から出るデブリが減少する。ミラースロートプラズマ及びデブリ集積部11はプラズマから離して開口されており、集積部からプラズマに戻って拡散する粒子の数が減少するようになっている。デブリ集積部11は図1に示すようなキャビティの形状であってもよいし、図2に示すような排出システムに接続する単純な開端の円錐体であってもよい。図1のより複雑な形状を用いて、集積部のキャビティの壁に入り込むプラズマの磁場ラインを電気的に接地することにより、ミラープラズマの不安定性が減少する。また、排出システムに向かう多価イオンやスパッタリングされた原子の数を減少させるためにも用いられる。
図4及び図5は、物質の投入部及びデブリの排出部を概略的に示す。図4及び図5は、図2及び図3に示された立体モデルの断面図である。図4は、図2に示された機械的に集積された実施例の図であるが、図2よりも縮小されている。図5は更に縮小されている。図1と同様に、本装置は、破線で示されたz軸周りに対して円筒対称である。上述のように、図4及び図5には、放射源物質投入ノズル1、任意のバッファガス投入フロー2、高温高密度放射プラズマ5、排出ポート7、シータピンチコイル8a及び8b、ミラー磁場コイル9a及び9b、プラズマ及び熱シールド13、絶縁体14、冷却チャネル16が示されている。これに加えて、追加の排出ポート15が示されている。コイル8a、8b、9a及び9bと、絶縁体14と、シールド13用の支持構造は、z軸周りの円錐状の形状となっており、熱シールド13が、プラズマの中心部5からの熱負荷(例えば放射)のほとんどを引き受けるようになっている。ノズル1の先端にも、熱シールド及びキャピラリー冷却手段が備わっていてもよい。図にはまた、排出ポート15用の追加の冷却手段16が示されている。このポートは、排出ポート7の支持構造の外側の半径方向に配置されている。
ミラー磁場に閉じ込められたプラズマの安定性を改善する必要がある場合には、本技術分野において周知のヨッフェ棒によって流される軸流を加えることにより、方位角方向の磁場振動を与えてもよい。プラズマの閉じ込め時間は数マイクロ秒であり、プラズマの振動周期よりも長い。
実施例においては、シータピンチコイル8a及び8bは一巻きの(または複数回巻かれた)コイルであり、その直径は0.7cmで、その軸方向の長さは1cmである。これらはプラズマから絶縁されており、急激に変化する電流またはパルス電流を伝える。これにより、プラズマ内に電流と逆向きに誘導されて急激に変化するミラー磁場が生じ、プラズマの圧縮と膨張が交互に行われる。磁気ポンプ及びシータピンチ圧縮によって、効果的にプラズマが加熱され、また、プラズマが高密度になるので、下記で説明するように十分な放射が生じる。
シータピンチコイルのパッケージには、本技術分野において周知なように、コイルの内側と外側の両方に静電シールド手段が含まれてもよい。シールド手段はコイルからの電磁波を閉じ込めるので、FCC(米国連邦通信委員会)によって産業用途向けに認められている周波数(6.78MHzや13.56MHz等)以外の周波数で動作させることができるようになる。また、シールド手段は、コイルのプラズマへの容量結合を大幅に減少させる。これにより、壁に対するプラズマの損失とエネルギー粒子の発生が減少するので、EUV源のクリーン性及び効率が増加する。また、コイル内側のシールドは、コイル上でのプラズマの熱負荷を減少させるので、同じコイルの冷却速度に対してより大きな無線周波数出力が許されるようになる。
放射出力10は、装置に設けられた3πsrの立体角の開口部を通り抜ける。EUV伝達光学系を備えて、例えば立体角がπsrの放射が全て集められ、プラズマからプラズマ外部の実質的なEUVイメージソース(例えば中間集光点)へ十分効果的に伝達されるようにしてもよい。EUVイメージソースは小さな空間的に固定された点であってもよいし、必要に応じて、異なる形状やサイズにすることもできる。
EUV伝達光学系としては多種多様なものが採用可能である。例えば、多層ミラーや、壁面の滑らかなキャピラリーまたは他の斜入射反射器をまとめたものが挙げられる。キャピラリー光学系は残留デブリやプラズマイオンを妨げるという利点を有し、また、ヘリウムのバッファガスを流動させたり、及び/又は、異なるようにポンピングさせたりするようにして、漂うキセノンガスによるEUVの吸収が最小化される。目的とする応用に応じて、最適な光学系が選択される。
本装置は一般に、本技術分野において周知のデブリ及び/又はスペクトルフィルタを、EUVが集められる方向に備えている。このようなものとして、例えば、バッファガスを含む及び/又は異なるようにポンピングさせるキャピラリー、プラズマ、ガスジェット、薄膜が挙げられるが、これらに限定されない。
シータピンチコイル8a及び8bは、無線周波数駆動共振LC回路や、大電流を効率的に伝えることができる回路を備えていてもよい。本技術分野において周知であるように、例えば、パルスの立ち上がり時間をプラズマの圧縮時間に一致させるようにして、シータピンチ電流パルスの形状をプラズマの圧縮を最大化するように調節することが可能である。シータピンチコイルは、FCCによって産業用途向けに認められている周波数(6.78MHz、13.56MHz等)で駆動されてもよいし、適切なシールド手段を備えることによって他の周波数で駆動されてもよい。例えば、リッツ線(Litzendraht)及び/又は螺旋共振器等の本技術分野において周知の方法(上記のものに限定されず)を用いて、シータピンチコイルを高いQ値を有するような構成にすることが望ましい。電気効率を最大にするために、本技術分野において周知なように、シータピンチコイルを駆動させる回路は、シータピンチコイルから反射されたエネルギー、及び/又は、プラズマ圧縮後の膨張によって発生したエネルギーを回収できるようになっている。
上述の実施例について引き続いて説明するが、ここでは、コイルが無線周波数で駆動され、装置の中心に3MHzで変動する0.18Tの磁場が生成されるものとする。下記の計算により、この磁場は中間集光点に115Wで13.45nmのEUV放射を伝達するのに十分であることが示されている。代わりに、必要であるならば、数テスラのパルス磁場を発生させることも可能である。この変動する0.18Tの磁場が、安定なミラー磁場(装置の中心で0.3T)に加わる結果として、装置の中心で0.12Tから0.48Tで振動する全磁場が生じる。磁場が増大すると、閉じ込められたプラズマは押しつぶされて加熱される。磁場の形状と変動は、半径方向に略4(=[0.48T]/[0.12T])倍の準球形の圧縮となるように選択される。
球形の圧縮によりその密度の増加は最大のものとなるが、他の形状の圧縮によっても放射が生じる。点状ではない放射源を得たい場合にはこのようにするとよい。プラズマの圧縮の形状は加えられた磁場の形状によって決まる。例えば、円筒形、準円筒形、パンケーキ型のプラズマの圧縮により、それぞれ、線状、線分状、ディスク状の放射源を得ることができる。更に、シータピンチ加熱出力対プラズマ質量の比を、プラズマのオーム加熱が圧縮による加熱を超えるものにする方法で放射源を操作することによって、ミラープラズマ形状放射源を作り出すことが可能である。この場合、プラズマはその形状を大きく変化させないが、プラズマ密度の二乗に比例した放射率で、加熱され、放射される。
上述の準球形の圧縮の場合の実施例に戻ると、半径方向の4倍の圧縮は、体積の圧縮が略50倍になるものであると見積もられる。この見積もりは、理論的に得られる43=64倍の圧縮という値を減少させたものとなっている。更に、この見積もりは、駆動周波数と自然プラズマ反射周波数との間の共鳴効果を無視したものとなっているが、例示目的であればこれで十分である。
圧縮時には、膨張の最大値1×1014cm−3から、圧縮の最大値5×1015cm−3へと、キセノンイオンの密度は50倍に上昇する。同時に、キセノンプラズマの圧力pは、密度niの5/3乗で準断熱的に上昇するので、p=Cni 5/3となる。温度Tはp/ni=Cni 2/3として上昇し、つまり、7eVから70eVへと値が10倍になる。10倍とすることは、理論的に得られる502/3=14という値を減少させたものとなっているが、これは熱伝導及び放射による内部エネルギーの損失を考慮したものである。プラズマベータ値(β=2μ0p/B2)は、膨張での最大値0.2から、中心における圧縮での最大値6.7までで振動する。非線形な球形圧縮波の特徴として、プラズマベータ値は中心で1以上に過渡的に上昇する。
圧縮のピークには、キセノンプラズマには十分な放射が生じ、放射性崩壊が生じる。このプラズマにより生じる13.45nmのEUV放射について、下記のように見積もってみる。電子ごと、イオンごとのキセノンプラズマの13.45nmのEUVの放射率は、イオン密度ni<3×1016cm−3に対して、温度T=70eVで最大値を取る。この温度と密度に対しては、13.45nmの放射率はε=(2×10−28Wcm3/sr)ne njである。ここで、ne、njはそれぞれ、電子とイオンの密度(立方cm当たりの個数)である。この条件下においては、キセノンの平均イオン化状態は10倍であり、つまりne=10njである。プラズマは圧縮されているので、中心領域でのイオン密度は、1×1014cm−3から5×1015cm−3へと50倍に上昇する。これに対応して、直径がmm単位の中心領域から放射される13.45nmのEUV放射の出力は、ワットレベルからキロワットレベルへと上昇する。圧縮の最後の20nsにおいては、圧縮されたプラズマの熱エネルギー(ミリジュール)の大半は、直径がmm単位のプラズマの輝点からの(あらゆる波長の)放射として逃げる。放射による内部エネルギーの局所的な損失は、プラズマの中心領域の圧力を排出させ、放射性崩壊が生じる。この放射と圧縮との間の正のフィードバックにより、プラズマが放射しない場合よりも十分に大きな圧縮が生じる。圧縮における13.45nmのEUV放射の平均出力は1kWであり、サイクル全体に亘る平均出力はその半分である。13.45nmのEUVの平均出力は460Wに調節され、単位時間当たり3百万のパルスからなり、それぞれ0.15mJのEUVエネルギーを有する。
当業者は理解されているであろうが、ここで開示された13.45nmのEUV源においては、EUVは立体角πsrで有効的に集められ、中間集光点において3.3mm2srのエタンデュで115Wという、13.45nmのEUV半導体マイクロリソグラフィの要求が満たされている。
代わりに、選択されたEUV波長に対して、EUVレーザ発光と反転分布を生じさせる媒体と装置のパラメータを選択したり、このような条件にするための補助的な強強度ショートパルスレーザを用いたりして、放射の効率と指向性を改善することが可能である。図6は追加のショートパルスレーザを備えた装置を示す。図1と同様に、メイン装置は、破線で示されたz軸周りに円筒対称である。レーザ光12は高密度プラズマ5に集光されていて、好ましくは、EUVレーザ光出力10を向けたい方向に沿った線状焦点を有する。レーザビームは一方から入射して来ており(回転対称ではない)、そのレーザビームを介した断面図が示されている。線状焦点は本技術分野において周知の方法により得られ、例えば、円筒形の光学系や球面収差を用いることが挙げられるが、これらに限られない。振動しているプラズマが圧縮のピークにある期間(数ナノ秒の長さ)に、レーザが発射されることが好ましい。一ナノ秒以下で、逆制動放射(inverse bremsstrahlung)(衝突吸収)を介して、レーザ光は集められたプラズマ内の電子を加熱する。ホットエレクトロンはイオンを励起し、反転分布が生じる。EUVレーザ発光は、励起されたプラズマの最大長さに沿って、つまり、レーザの波数ベクトルに垂直である線状焦点に沿って、最大となる。図6の他の要素は、前述のように、放射源物質材料投入ノズル1、任意のバッファガス投入フロー2、参照符号3から参照符号6までのミラー磁場に閉じ込められたプラズマ、磁場4、排出ポート7、シータピンチコイル8a及び8b、ミラー磁場コイル9a及び9b、ミラースロートプラズマ及びデブリ集積部11である。
圧縮と放射の後には、磁場は減少し、プラズマは膨張して、回路にエネルギーが戻る。膨張においては、プラズマはその初めの温度が7eV未満に冷えているが、抵抗加熱(オーム加熱)によってまたは補助的な加熱システム(例えば電子ビーム)によって、7eVに加熱される。新しいプラズマ(前述のプレイオン化システムによって促されたものであってもよい)の部分的な流入によって、プラズマを再衝撃圧縮に最適な状態に復元させることが促進される。
電気回路の振動またはパルス周波数は、プラズマの自然反射周波数に整合されていて、例えば本実施例においては、3MHzの反復周期の反復パルスEUVソースが効果的に生じる。3MHzとのプラズマの自然反射周波数は以下のようにして見積もられた。衝撃圧縮時間は〜(3mm)/vAである。ここで平均アルヴェーン速度vAはvA=B/(μ0ρ)1/2〜18km/sであり、磁場及びキセノンイオン密度(B,ni)は(0.12T,1×1014cm−3)から(0.48T,5×1015cm−3)に上昇する。ここで、ρ=MXeniはプラズマ質量密度であり、MXeはキセノン原子の質量である。往復時間(サイクル周期τ)は衝撃圧縮時間の2倍のτ〜(6mm)/vA〜0.33μsであり、プラズマ反射周波数はf=1/τ〜3MHzである。駆動周波数と自然プラズマ反射周波数との共鳴により、同じ強度で駆動させた一回限りの圧縮に比較して、プラズマの圧縮が増大する。この理由は、ピーク密度からの膨張において、プラズマは外向きの運動量を獲得して、その平衡位置から外れるからである。これにより、プラズマ内に反磁性電流が誘導され、中心部での磁場が減少し、後続の再衝撃圧縮においてドライバに加えられる復元力が与えられる。
無線周波数駆動のシータピンチコイル8a及び8bに対する、電気回路のパラメータは以下の通りである。LCタンク回路のインダクタとして機能するシータピンチコイルとキャパシタの間でエネルギーは振動する。I=5.7kAというピーク全電流は二つのコイルの間に分けられる。有効ソレノイド長がl〜4cmであり、生成されるピーク磁場はB〜μ0I/l〜0.18Tである。半径がR〜7mmであり、長さがl〜4cmであるソレノイドに対して、二つのコイルの全インダクタンスはL〜μ0πR2/l〜5nHyである。コイルによってピーク電流時に蓄えられる磁気エネルギーはU=IL2/2〜80mJである。電流は、プラズマの自然反射周波数f〜3MHzで振動するようにされる。C〜0.6μFに変化したキャパシタは、LC回路の振動周期をτ=2π(LC)1/2〜0.33μs=1/fに設定する。CV2/2〜80mJのエネルギー蓄積のため、キャパシタの電圧は、V=500Vというピークに振れる。サイクル毎に、この蓄えられたエネルギーの5%(つまり4mJ)は抵抗によりコイル内の熱に変換される(インダクタの無線周波数のQ値は3MHzにおいてQ=2π/0.05=126であり、螺旋共振器やリッツ線や本技術分野において周知の他の方法を用いて得られる)。この(4mJ)/(333ns)=12kWという無線周波数の熱負荷は、二つのコイルの1kW/cm2の冷却によって取り除かれる。LCタンク回路に対する無線周波数入力電力は50kW(25mJ/サイクル)であり、12kWは抵抗によってコイル内の熱に変換され、30kWはプラズマの加熱にいって(15mJ/サイクル)、8kWはどこかで損失してしまう。高い割合のスループット電力により、無線周波数アンプの使用が適切なものになる。
この無線周波数の入力電力は、中間集光点に115Wで13.45nmのEUVを伝達するのに十分である。13.45nmのEUV放射に対する変換効率が1.5%の30kWの無線周波数プラズマの加熱によって、460Wで13.45nmのEUVが発生する。πsrの立体角で有効的に集められたEUVによって、115Wで13.45nmのEUVが中間集光点に伝達される。1.5%との変換効率の予測は、以下のように正当化される。従来技術の13.45nmのEUV源において、1%(キセノンに対して)と3%(スズに対して)という効率が報告されている。しかしながら、放射バースト後毎にプラズマが廃棄される従来技術の反復源と比較して、ここで説明した連続駆動プラズマ源においてはより大きな効率が予測される。これについては理由がいくつかある。第一に、準球形の衝撃圧縮と共鳴により、プラズマの並進エネルギーの損失が少ないこと。第二に、多価キセノンイオンの再利用により、複数のEUV放出サイクルに亘るイオン化のエネルギーコストが顕著に分散すること。最後に、電気回路により、サイクル毎に、プラズマからいくらかのエネルギーが戻されることである。
単一の放射源として用いられることに加えて、ここで説明した無電極放電型EUV源を一つ以上の同様のEUV源と、単一の組み合わせEUV光源となるように組み合わせて、EUV光を発生させるアレイ状の光源としてしてもよい。これは例えば、集積回路のリソグラフィに応用される。
ここでは開示された実施例と応用について説明してきたが、当業者であれば、本発明の概念から逸脱せずに、多くの変更や改良が可能であるということは明らかである。従って、添付した特許請求の範囲の精神以外によって、本開示が限定されることはない。
1 放射源物質投入ノズル
2 バッファガス投入フロー
4 磁場
5 高温高密度放射プラズマ
7 排出ポート
8a、8b シータピンチコイル
9a、9b ミラー磁場コイル
10 放射出力
11 ミラースロートプラズマ及びデブリ集積部
12 ショートパルスレーザ
13 プラズマ及び熱シールド
14 絶縁体
15 追加排出ポート
16 冷却チャネル
17 キャピラリー
2 バッファガス投入フロー
4 磁場
5 高温高密度放射プラズマ
7 排出ポート
8a、8b シータピンチコイル
9a、9b ミラー磁場コイル
10 放射出力
11 ミラースロートプラズマ及びデブリ集積部
12 ショートパルスレーザ
13 プラズマ及び熱シールド
14 絶縁体
15 追加排出ポート
16 冷却チャネル
17 キャピラリー
Claims (44)
- 真空容器と、
或る軸に沿って前記真空容器内に配置され、前記軸に沿って放射が望まれる物質を投入するように設計された投入ノズルと、
前記軸に沿って配置され、前記投入ノズルから離隔された排出ポートと、
前記投入ノズル近傍の前記軸周りの半径方向に配置された第1シータピンチコイルと、
前記排出ポート近傍の前記軸周りの半径方向に配置された第2シータピンチコイルと、
前記投入ノズル近傍の前記軸周りの半径方向に配置された第1ミラー磁場コイルと、
前記排出ポート近傍の前記軸周りの半径方向に配置された第2ミラー磁場コイルとを備え、
前記第1シータピンチコイルは前記第1ミラー磁場コイルと前記軸との間に配置され、前記第2シータピンチコイルは前記第2ミラー磁場コイルと前記軸との間に配置され、
前記第1シータピンチコイルと前記第2シータピンチコイルと前記第1ミラー磁場コイルと前記第2ミラー磁場コイルは、前記投入ノズルと前記排出ポートとの間の中間位置にプラズマを生成及び加熱して前記中間位置で放射が生じるように駆動される無電極放電型極紫外線源。 - 前記第1シータピンチコイルと前記第2シータピンチコイルと前記第1ミラー磁場コイルと前記第2ミラー磁場コイルは、前記プラズマを交互に圧縮及び膨張させることによって前記プラズマを加熱するように駆動される請求項1に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 前記第1シータピンチコイル及び前記第2シータピンチコイルは、準球形に前記プラズマを圧縮する請求項2に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 前記第1シータピンチコイル及び前記第2シータピンチコイルは、円筒形または準円筒形に前記プラズマを圧縮する請求項2に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 前記第1シータピンチコイル及び前記第2シータピンチコイルは、パンケーキ状に前記プラズマを圧縮する請求項2に記載の無電極放電型極紫外線源。
- シータピンチ加熱出力対プラズマ質量の比が、前記プラズマのオーム加熱が圧縮による加熱を超える比になっている請求項1に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 放射の波長及び強度が放射物質の選択によって決められる請求項1に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 13nm付近の波長の極紫外線を生成するためのガスはリチウム、スズ、キセノンのいずれか一つを含む請求項1に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 前記投入ノズルは、選択されたガスの流れの特性を生じさせるように調節されている請求項1に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 前記投入ノズルはラバルノズルである請求項4に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 前記投入ノズルはダイナミックガスパフバルブである請求項1に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 固体、液体、または多孔質物質からガスを生成するためのスパッタリング手段またはレーザ蒸着手段を更に備えた請求項1に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 前記ノズルは、ガスを提供するためのペレット注入器、滴注入器のいずれか一つを備える請求項1に記載の無電極放電型極紫外線源。
- ガスが中心部分に流入した際に前記ガスをプラズマに変換するためのプレイオン化装置を更に備えた請求項1に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 前記プレイオン化装置は、高電圧ピン、電子ビーム、レーザ、無線周波数源、紫外線源を含む組から選択されたものである請求項14に記載の無電極放電型極紫外線源。
- プレイオン化装置が前記投入ノズルを取り囲むパッケージ内に組み込まれている請求項9に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 中心部分で初めにガスをプラズマに変換するためのプラズマ初期発生装置を更に備えた請求項1に記載の無電極放電型極紫外線源。
- プラズマ初期発生装置は、高電圧ピン、電子ビーム、レーザ、無線周波数源、紫外線源を含む組から選択されたものである請求項1に記載の無電極放電型極紫外線源。
- ガスはバッファガスによって覆われている請求項1に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 前記バッファガスはヘリウム又は他の希ガスである請求項19に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 前記排出ポートよりも前記投入ノズルに向けてミラー磁場が強く、前記プラズマが前記排出ポートに穏やかに流れるようになっている請求項1に記載の無電極放電型極紫外線源。
- ミラープラズマ閉じ込めの安定性を増加させるためのヨッフェ電流発生手段を更に備えた請求項1に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 前記第1ミラー磁場コイル及び前記第2ミラー磁場コイルは超伝導体である請求項1に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 前記排出ポートはプラズマ及びデブリ集積部に取り付けられている請求項1に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 前記デブリ集積部は、前記プラズマから離して開口させた円錐体またはキャビティのいずれか一つの形状である請求項24に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 前記プラズマ及びデブリ集積部を取り囲むパッケージ内に含まれた磁場生成装置を更に備えた請求項25に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 前記装置は磁石を含む請求項26に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 前記磁石は、電流通電コイル、強磁性物質、永久磁石の少なくとも一つである請求項27に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 前記第1シータピンチコイル及び前記第2シータピンチコイルは高いQ値を有するように設計されている請求項1に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 前記シータピンチコイルは、リッツ線または螺旋共振器のいずれか一つから構成されている請求項29に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 前記シータピンチコイルは、大電流を効率的に流すことが可能な回路の一部分である請求項1に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 前記回路は、無線周波数駆動回路、共振LCタンク回路、前記シータピンチコイルから反射されたエネルギーを回収する回路のいずれか一つである請求項31に記載の無電極放電型極紫外線源。
- シータピンチ周波数が、前記プラズマの振動及び圧縮を増強するために自然プラズマ反射周波数に同調されている請求項21に記載の無電極放電型極紫外線源。
- シータピンチ電流パルスの形状が前記プラズマの圧縮を最大化するように調節されている請求項33に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 前記第1シータピンチコイルと前記第2シータピンチコイルのパッケージの内側と外側の両方に含まれた静電シールド手段を更に備えた請求項1に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 少なくとも前記第1シータピンチコイル及び前記第2シータピンチコイル、前記第1ミラー磁場コイル及び前記第2ミラー磁場コイル、前記投入ノズル、前記排出ポートを冷却するための冷却媒体が流入するヒートパイプを更に備えた請求項1に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 前記ヒートパイプは、マイクロチャネルと、多孔質で高熱伝導性の熱交換器のいずれか一つを有する熱を強力に除去する構造の領域に接続されている請求項36に記載の無電極放電型極紫外線源。
- プラズマに直面する構成要素は、デブリを最小化し寿命を長くするためのプラズマ耐性物質で処理され又はコーティングが施されている請求項1に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 前記プラズマ耐性物質は、ダイアモンドとホウ素を含む組から選択されたものである請求項38に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 極紫外線をまとめまた伝達する光学系を更に備えた請求項1に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 異なるようにポンピングされ及び/又はバッファガスを含むキャピラリー、プラズマ、ガスジェット、薄膜といったデブリ及び/又はスペクトルフィルタを、極紫外線がまとめられる方向に、更に備えた請求項1に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 反転分布及び極紫外線レーザ発光を生じさせる強強度ショートパルスレーザを更に備えた請求項1に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 強強度ショートパルスレーザは、線状スポットに集光されている請求項34に記載の無電極放電型極紫外線源。
- 単一の組み合わせ極紫外線源となるように組み合わせられた極紫外線を発するアレイ状の光源とするために、一つ以上の同様の極紫外線源と組み合わせられた請求項1に記載の無電極放電型極紫外線源。
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