JP2011222302A - Plasma light source and plasma light generating method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ＥＵＶ放射のためのプラズマ光源とプラズマ光発生方法に関する。 The present invention relates to a plasma light source and a method for generating plasma light for EUV radiation.
次世代半導体の微細加工のために極端紫外光源を用いるリソグラフィが期待されている。リソグラフィとは回路パターンの描かれたマスクを通して光やビームをシリコン基盤上に縮小投影し、レジスト材料を感光させることで電子回路を形成する技術である。光リソグラフィで形成される回路の最小加工寸法は基本的には光源の波長に依存している。従って、次世代の半導体開発には光源の短波長化が必須であり、この光源開発に向けた研究が進められている。 Lithography using an extreme ultraviolet light source is expected for fine processing of next-generation semiconductors. Lithography is a technique for forming an electronic circuit by exposing a resist material to light and a beam by reducing and projecting them onto a silicon substrate through a mask on which a circuit pattern is drawn. The minimum processing dimension of a circuit formed by photolithography basically depends on the wavelength of the light source. Therefore, it is essential to shorten the wavelength of the light source for next-generation semiconductor development, and research for this light source development is underway.
次世代リソグラフィ光源として最も有力視されているのが、極端紫外光源（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）であり、およそ１〜１００ｎｍの波長領域の光を意味する。この領域の光はあらゆる物質に対し吸収率が高く、レンズ等の透過型光学系を利用することができないので、反射型光学系を用いることになる。また極端紫外光領域の光学系は非常に開発が困難で、限られた波長にしか反射特性を示さない。 The most promising next generation lithography light source is an extreme ultraviolet light source (EUV: Extreme Ultra Violet), which means light in the wavelength region of approximately 1 to 100 nm. The light in this region has a high absorptance with respect to all substances, and a transmissive optical system such as a lens cannot be used. Therefore, a reflective optical system is used. In addition, the optical system in the extreme ultraviolet region is very difficult to develop, and exhibits a reflection characteristic only at a limited wavelength.
現在、１３．５ｎｍに感度を有するＭｏ／Ｓｉ多層膜反射鏡が開発されており、この波長の光と反射鏡を組み合わせたリソグラフィ技術が開発されれば３０ｎｍ以下の加工寸法を実現できると予測されている。さらなる微細加工技術の実現のために、波長１３．５ｎｍのリソグラフィ光源の開発が急務であり、高エネルギー密度プラズマからの輻射光が注目されている。 Currently, a Mo / Si multilayer reflector having a sensitivity of 13.5 nm has been developed, and it is expected that a processing dimension of 30 nm or less can be realized if a lithography technique combining light of this wavelength and the reflector is developed. ing. Development of a lithography light source with a wavelength of 13.5 nm is urgently required to realize further microfabrication technology, and radiation from a high energy density plasma has attracted attention.
光源プラズマ生成はレーザー照射方式（ＬＰＰ：Ｌａｓｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｍａ）とパルスパワー技術によって駆動されるガス放電方式（ＤＰＰ：Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｐｒｏｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｍａ）に大別できる。ＤＰＰは、投入した電力が直接プラズマエネルギーに変換されるので、ＬＰＰに比べて変換効率で優位であるうえに、装置が小型で低コストという利点がある。 The light source plasma generation can be broadly classified into a laser irradiation method (LPP: Laser Produced Plasma) and a gas discharge method (DPP: Discharge Produced Plasma) driven by a pulse power technique. DPP has the advantage that the input power is directly converted into plasma energy, so that it has an advantage in conversion efficiency compared to LPP, and the apparatus is small in size and low in cost.
ガス放電方式による高温高密度プラズマからの放射スペクトルは、基本的にはターゲット物質の温度と密度によって決まり、プラズマの原子過程を計算した結果によると、ＥＵＶ放射領域のプラズマにするにはＸｅ，Ｓｎの場合で電子温度、電子密度がそれぞれ数１０ｅＶ、１０１８ｃｍ−３程度，Ｌｉの場合で２０ｅＶ、１０１８ｃｍ−３程度が最適とされている。 The emission spectrum from the high-temperature and high-density plasma by the gas discharge method is basically determined by the temperature and density of the target material. According to the calculation result of the atomic process of the plasma, Xe, Sn can be used to make the plasma in the EUV radiation region. In this case, the electron temperature and the electron density are optimally about several tens of eV and about 10 18 cm −3 respectively, and in the case of Li, about 20 eV and about 10 18 cm −3 are optimal.
なお、上述したプラズマ光源は、非特許文献１，２および特許文献１に開示されている。また、特許文献２は、本発明の関連出願である。 The plasma light source described above is disclosed in Non-Patent Documents 1 and 2 and Patent Document 1. Patent Document 2 is a related application of the present invention.
ＥＵＶリソグラフィ光源には、高い平均出力、微小な光源サイズ、飛散粒子（デブリ）が少ないこと等が要求される。現状では、ＥＵＶ発光量が要求出力に対して極めて低く、高出力化が大きな課題の一つであるが、一方で高出力化のために入力エネルギーを大きくすると熱負荷によるダメージがプラズマ生成装置や光学系の寿命の低下を招いてしまう。従って、高ＥＵＶ出力と低い熱負荷の双方を満たすためには、高いエネルギー変換効率が必要不可欠である。 An EUV lithography light source is required to have a high average output, a small light source size, a small amount of scattered particles (debris), and the like. At present, the EUV emission amount is extremely low with respect to the required output, and increasing the output is one of the major issues. On the other hand, if the input energy is increased for increasing the output, the damage caused by the thermal load will be caused by the plasma generator and The lifetime of the optical system is reduced. Therefore, high energy conversion efficiency is indispensable to satisfy both high EUV output and low heat load.
プラズマ形成初期には加熱や電離に多くのエネルギーを消費するうえに、ＥＵＶを放射するような高温高密度状態のプラズマは一般的に急速に膨張してしまうため、放射持続時間τが極端に短い。従って、変換効率を改善するためには、プラズマをＥＵＶ放射のために適した高温高密度状態で長時間（μｓｅｃオーダーで）維持することが重要になる。 In the initial stage of plasma formation, in addition to consuming a lot of energy for heating and ionization, high-temperature and high-density plasma that emits EUV generally expands rapidly, so the radiation duration τ is extremely short. . Therefore, in order to improve the conversion efficiency, it is important to maintain the plasma in a high temperature and high density state suitable for EUV radiation for a long time (on the order of μsec).
ＳｎやＬｉ等の常温固体の媒体はスペクトル変換効率が高い反面、プラズマ生成に溶融、蒸発等の相変化を伴うため、中性粒子等のデブリ（放電に伴う派生物）による装置内汚染の影響が大きくなる。そのため、ターゲットの供給／回収システムの強化も同様に要求される。 Room-temperature solid media such as Sn and Li have high spectral conversion efficiency, but the plasma generation is accompanied by phase changes such as melting and evaporation, so the effect of contamination inside the device due to debris (derived from discharge) such as neutral particles Becomes larger. Therefore, strengthening of the target supply / recovery system is also required.
現在の一般的なＥＵＶプラズマ光源の放射時間は１００ｎｓｅｃ程度であり出力が極端に足りない。産業応用のため高変換効率と高平均出力を両立させる為には１ショットで数μｓｅｃのＥＵＶ放射時間を達成する必要がある。つまり、高い変換効率を持つプラズマ光源を開発するためには、それぞれのターゲットに適した温度密度状態のプラズマを数μｓｅｃ（少なくとも１μｓｅｃ以上）拘束し、安定したＥＵＶ放射を達成する必要がある。 The radiation time of the current general EUV plasma light source is about 100 nsec, and the output is extremely insufficient. In order to achieve both high conversion efficiency and high average output for industrial applications, it is necessary to achieve an EUV radiation time of several μsec per shot. In other words, in order to develop a plasma light source having high conversion efficiency, it is necessary to achieve stable EUV radiation by constraining plasma in a temperature density state suitable for each target for several μsec (at least 1 μsec or more).
また、プラズマ光の発光後の残留プラズマは、質量数の大きい荷電粒子（電子を除くイオン、微粒子等）であり、これがミラーやレンズ等の光学系へ衝突して起こすスパッタ効果によって、光学系を損傷させてしまうおそれがあった。 In addition, the residual plasma after the emission of plasma light is charged particles (ions other than electrons, fine particles, etc.) having a large mass number, and the spattering effect caused by the collision with the optical system such as a mirror or a lens causes the optical system to change. There was a risk of damage.
さらに、プラズマ光源を高繰り返し運転する際、真空ポンプによる排気では排気速度に限界があり、次のショットまでの間の残留プラズマの排出が不十分であるため、プラズマ光発生部近傍の残留プラズマの濃度が高くなり、Ｘ線の吸収損失が大きくなってしまうことも、高出力化への大きな障害となっていた。 Furthermore, when the plasma light source is operated at a high repetition rate, the exhaust speed by the vacuum pump is limited, and the exhaust of the residual plasma until the next shot is insufficient. An increase in concentration and an increase in X-ray absorption loss have also been a major obstacle to higher output.
本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、ＥＵＶ放射のためのプラズマ光を長時間（μｓｅｃオーダーで）安定して発生させることができ、かつプラズマ光発生部近傍の残留プラズマを排気して光学系の損傷及びＸ線の吸収損失を抑制することができるプラズマ光源とプラズマ光発生方法を提供することにある。 The present invention has been developed to solve the above-described problems. That is, an object of the present invention is to stably generate plasma light for EUV radiation for a long time (on the order of μsec), and to discharge residual plasma in the vicinity of the plasma light generating portion to damage the optical system. An object of the present invention is to provide a plasma light source and a plasma light generation method capable of suppressing X-ray absorption loss.
本発明によれば、対向配置された１対の同軸状電極と、該同軸状電極内のプラズマ媒体をプラズマ発生に適した温度及び圧力に保持する放電環境保持装置と、各同軸状電極に極性を反転させた放電電圧を印加する電圧印加装置と、を備えるプラズマ光源であって、
前記各同軸状電極は、単一の軸線上に延びる棒状の中心電極と、該中心電極の対向する先端部を一定の間隔を隔てて囲むガイド電極と、前記中心電極とガイド電極の間を絶縁する絶縁部材とからなり、
プラズマ光発光後の残留プラズマの排出時に、プラズマ光の発光位置から離れた離隔位置に、中心電極より電位の低い仮想電極を形成する仮想電極形成装置を備える、ことを特徴とするプラズマ光源が提供される。
According to the present invention, a pair of coaxial electrodes arranged opposite to each other, a discharge environment holding device that holds a plasma medium in the coaxial electrode at a temperature and pressure suitable for plasma generation, and a polarity to each coaxial electrode A voltage application device that applies a discharge voltage obtained by inverting
Each of the coaxial electrodes includes a bar-shaped center electrode extending on a single axis, a guide electrode that surrounds the opposite ends of the center electrode at a predetermined interval, and an insulation between the center electrode and the guide electrode. An insulating member that
Provided is a plasma light source comprising a virtual electrode forming device that forms a virtual electrode having a lower potential than the center electrode at a remote position away from the plasma light emission position when residual plasma after plasma light emission is discharged Is done.
本発明の好ましい実施形態によれば、前記仮想電極形成装置は、
残留プラズマの排出時に前記中心電極を接地状態にするインダクタ回路と、
残留プラズマの排出時に前記離隔位置に電子を放出する電子放出回路と、
前記離隔位置に電子を拘束する磁場を発生させる磁場発生装置と、を有する。
According to a preferred embodiment of the present invention, the virtual electrode forming apparatus comprises:
An inductor circuit for grounding the center electrode when discharging residual plasma;
An electron emission circuit that emits electrons to the separated position when the residual plasma is discharged;
And a magnetic field generator for generating a magnetic field for restraining electrons at the separated position.
前記インダクタ回路は、インダクタを介して前記中心電極を接地する接地回路であり、
前記放電電圧は、パルス幅１〜１０μＳ、パルス周期０．１〜１０ｍＳ、電圧１〜３０ｋＶの極短パルス電圧であり、
前記インダクタは、前記放電電圧の印加時に前記極短パルス電圧を維持可能なインダクタンスを有する。
The inductor circuit is a ground circuit that grounds the center electrode via an inductor,
The discharge voltage is an extremely short pulse voltage having a pulse width of 1 to 10 μS, a pulse period of 0.1 to 10 mS, and a voltage of 1 to 30 kV.
The inductor has an inductance capable of maintaining the ultrashort pulse voltage when the discharge voltage is applied.
前記電子放出回路は、前記残留プラズマの排出経路を挟んで前記離隔位置に対向配置された１対の低エネルギー電子供給体と、
残留プラズマの排出時に、低エネルギー電子供給体を負電圧に印加する電子放出電源と、からなる。
The electron emission circuit includes a pair of low energy electron suppliers disposed opposite to the separation position across the discharge path of the residual plasma,
And an electron emission power source for applying a low energy electron supply to a negative voltage when discharging the residual plasma.
さらに、前記残留プラズマの排出経路に、負電圧に印加されかつ温度調整可能なイオン回収プレートを有するプラズマ媒体回収装置を備える。 Further, a plasma medium recovery device having an ion recovery plate that is applied to a negative voltage and is temperature adjustable is provided in the residual plasma discharge path.
また本発明によれば、１対の同軸状電極を対向配置し、前記同軸状電極内にプラズマ媒体を供給しかつプラズマ発生に適した温度及び圧力に保持し、各同軸状電極に極性を反転させた放電電圧を印加して、１対の同軸状電極にそれぞれ面状放電を発生させ、該面状放電により各同軸状電極の対向する中間位置に単一のプラズマを形成し、次いで前記面状放電を１対の同軸状電極間の管状放電に繋ぎ換えて前記プラズマを封じ込める磁場を形成してプラズマを軸方向に封じ込めプラズマ光を発光させ、
プラズマ光発光後の残留プラズマの排出時に、プラズマ光の発光位置から離れた離隔位置に、中心電極より電位の低い仮想電極を形成して、残留プラズマを前記仮想電極による静電気力により加速させて高速排気する、ことを特徴とするプラズマ光発生方法が提供される。
Further, according to the present invention, a pair of coaxial electrodes are arranged opposite to each other, a plasma medium is supplied into the coaxial electrodes and maintained at a temperature and pressure suitable for plasma generation, and the polarity is reversed to each coaxial electrode. The discharge voltage is applied to generate a planar discharge on each pair of coaxial electrodes, and the planar discharge forms a single plasma at the opposite intermediate position of each coaxial electrode. A cylindrical discharge between a pair of coaxial electrodes to form a magnetic field to contain the plasma, contain the plasma in the axial direction, and emit plasma light;
At the time of discharge of the residual plasma after plasma light emission, a virtual electrode having a lower potential than the center electrode is formed at a remote position away from the light emission position of the plasma light, and the residual plasma is accelerated by the electrostatic force generated by the virtual electrode. There is provided a plasma light generation method characterized by exhausting.
上記本発明の装置と方法によれば、対向配置された１対の同軸状電極を備え、１対の同軸状電極にそれぞれ面状の放電電流（面状放電）を発生させ、該面状放電により各同軸状電極の対向する中間位置に単一のプラズマを形成し、次いで前記面状放電を１対の同軸状電極間の管状放電に繋ぎ換えて前記プラズマを封じ込める磁場（磁気ビン）を形成するので、ＥＵＶ放射のためのプラズマ光を長時間（μｓｅｃオーダーで）安定して発生させることができる。 According to the apparatus and method of the present invention, a pair of coaxial electrodes arranged opposite to each other are provided, and a planar discharge current (planar discharge) is generated in each of the pair of coaxial electrodes. To form a single plasma at the opposite intermediate position of each coaxial electrode, then connect the planar discharge to a tubular discharge between a pair of coaxial electrodes to form a magnetic field (magnetic bin) that contains the plasma Therefore, plasma light for EUV radiation can be stably generated for a long time (on the order of μsec).
また、仮想電極形成装置を備え、プラズマ光発光後の残留プラズマの排出時に、プラズマ光の発光位置から離れた離隔位置に、中心電極より電位の低い仮想電極を形成して、残留プラズマを前記仮想電極による静電気力により加速させて高速排気するので、プラズマ光発生部近傍の残留プラズマを排気して光学系の損傷及びＸ線の吸収損失を抑制することができる。
Also, a virtual electrode forming apparatus is provided, and when the residual plasma after plasma light emission is discharged, a virtual electrode having a lower potential than the center electrode is formed at a remote position away from the plasma light emission position, and the residual plasma is formed into the virtual plasma. Since acceleration is performed by electrostatic force generated by the electrodes and high-speed exhaust is performed, residual plasma in the vicinity of the plasma light generation unit can be exhausted to suppress damage to the optical system and X-ray absorption loss.
以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図１は、本発明によるプラズマ光源の全体構成図である。
この図において、本発明のプラズマ光源は、１対の同軸状電極１０、放電環境保持装置２０、及び電圧印加装置３０を備える。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a plasma light source according to the present invention.
In this figure, the plasma light source of the present invention includes a pair of coaxial electrodes 10, a discharge environment holding device 20, and a voltage application device 30.
１対の同軸状電極１０は、対称面１を中心として対向配置されている。
各同軸状電極１０は、棒状の中心電極１２、管状のガイド電極１４及びリング状の絶縁体１６からなる。
The pair of coaxial electrodes 10 are disposed opposite to each other with the symmetry plane 1 as the center.
Each coaxial electrode 10 includes a rod-shaped center electrode 12, a tubular guide electrode 14, and a ring-shaped insulator 16.
棒状の中心電極１２は、単一の軸線Ｚ−Ｚ上に延びる導電性の電極である。なお、中心電極１２の対称面１に対向する端面は、円弧状でも平面でもよい。また、中心電極１２の対称面１に対向する端面に凹穴を設け、後述する面状放電電流２と管状放電４を安定化させるようにしてもよい。 The rod-shaped center electrode 12 is a conductive electrode extending on a single axis ZZ. The end face of the center electrode 12 facing the symmetry plane 1 may be arcuate or flat. Further, a concave hole may be provided in the end surface of the center electrode 12 facing the symmetry plane 1 to stabilize the planar discharge current 2 and the tubular discharge 4 described later.
管状のガイド電極１４は、中心電極１２を一定の間隔を隔てて囲み、その間にプラズマ媒体を保有するようになっている。プラズマ媒体は、Ｘｅ，Ｓｎ，Ｌｉ等のガスであることが好ましい。また、ガイド電極１４の対称面１に対向する端面は、円弧状でも平面でもよい。 The tubular guide electrode 14 surrounds the central electrode 12 with a certain interval, and holds a plasma medium therebetween. The plasma medium is preferably a gas such as Xe, Sn, or Li. Further, the end face of the guide electrode 14 facing the symmetry plane 1 may be arcuate or flat.
リング状の絶縁体１６は、中心電極１２とガイド電極１４の間に位置する中空円筒形状の電気的絶縁体であり、中心電極１２とガイド電極１４の間を電気的に絶縁する。
なお、絶縁体１６の形状はこの例に限定されず、中心電極１２とガイド電極１４の間を電気的に絶縁する限りで、その他の形状であってもよい。
The ring-shaped insulator 16 is a hollow cylindrical electrical insulator positioned between the center electrode 12 and the guide electrode 14 and electrically insulates between the center electrode 12 and the guide electrode 14.
The shape of the insulator 16 is not limited to this example, and may be other shapes as long as the center electrode 12 and the guide electrode 14 are electrically insulated.
上述した１対の同軸状電極１０は、各中心電極１２が同一の軸線Ｚ−Ｚ上に位置し、かつ互いに一定の間隔を隔てて対称に位置する。 In the pair of coaxial electrodes 10 described above, the center electrodes 12 are located on the same axis ZZ and are symmetrically spaced apart from each other.
放電環境保持装置２０は、同軸状電極１０内にプラズマ媒体を供給し、かつプラズマ発生に適した温度及び圧力に同軸状電極１０を保持する。
放電環境保持装置２０は、例えば、真空チャンバー２１、真空装置２２、温度調節器及びプラズマ媒体供給装置により構成することができる。またこの例において、真空チャンバー２１内のガスは、真空装置２２により図で下向きに排気されるようになっている。
なおこの構成は必須ではなく、その他の構成であってもよい。
The discharge environment holding device 20 supplies a plasma medium into the coaxial electrode 10 and holds the coaxial electrode 10 at a temperature and pressure suitable for plasma generation.
The discharge environment holding device 20 can be constituted by, for example, a vacuum chamber 21, a vacuum device 22, a temperature controller, and a plasma medium supply device. In this example, the gas in the vacuum chamber 21 is exhausted downward by the vacuum device 22 in the figure.
This configuration is not essential, and other configurations may be used.
電圧印加装置３０は、各同軸状電極１０に極性を反転させた放電電圧を印加する。
電圧印加装置３０は、この例では、正電圧源３２、負電圧源３４及びトリガスイッチ３６からなる。
The voltage application device 30 applies a discharge voltage with the polarity reversed to each coaxial electrode 10.
In this example, the voltage application device 30 includes a positive voltage source 32, a negative voltage source 34, and a trigger switch 36.
図２は、図１の各電源の特性説明図である。この図において、３２ａは正電圧源３２の電圧、３４ａは負電圧源３４の電圧である。正電圧源３２の電圧３２ａは、パルス幅１〜１０μＳ、パルス周期０．１〜１０ｍＳ（好ましくは１〜１０ｍＳ）、電圧１〜３０ｋＶ（好ましくは１〜１０ｋＶ）の極短パルス電圧であり、負電圧源３４の電圧３４ａは、パルス幅１〜１０μＳ、パルス周期０．１〜１０ｍＳ（好ましくは１〜１０ｍＳ）、電圧−１〜−３０ｋＶ（好ましくは−１〜−１０ｋＶ）の極短パルス電圧である。 FIG. 2 is a characteristic explanatory diagram of each power source in FIG. In this figure, 32a is the voltage of the positive voltage source 32, and 34a is the voltage of the negative voltage source 34. The voltage 32a of the positive voltage source 32 is an extremely short pulse voltage having a pulse width of 1 to 10 μS, a pulse period of 0.1 to 10 mS (preferably 1 to 10 mS), and a voltage of 1 to 30 kV (preferably 1 to 10 kV). The voltage 34a of the voltage source 34 is an extremely short pulse voltage having a pulse width of 1 to 10 [mu] S, a pulse period of 0.1 to 10 mS (preferably 1 to 10 mS), and a voltage of -1 to -30 kV (preferably -1 to -10 kV). is there.
図１において、正電圧源３２は、一方（この例では左側）の同軸状電極１０の中心電極１２にそのガイド電極１４より高い正の放電電圧を印加する。負電圧源３４は、他方（この例では右側）の同軸状電極１０の中心電極１２にそのガイド電極１４より低い負の放電電圧を印加する。なお、この例で、ガイド電極１４は接地され、０Ｖに維持されている。
トリガスイッチ３６は、正電圧源３２と負電圧源３４を同時に作動させて、それぞれの中心電極１２に同時に正負の放電電圧を印加する。
この構成により、本発明のプラズマ光源は、１対の同軸状電極１０間に管状放電（後述する）を形成してプラズマ３を軸方向に封じ込め、プラズマ光８を発光させるようになっている。
In FIG. 1, a positive voltage source 32 applies a positive discharge voltage higher than that of the guide electrode 14 to the center electrode 12 of one coaxial electrode 10 (left side in this example). The negative voltage source 34 applies a negative discharge voltage lower than that of the guide electrode 14 to the center electrode 12 of the other coaxial electrode 10 (right side in this example). In this example, the guide electrode 14 is grounded and maintained at 0V.
The trigger switch 36 operates the positive voltage source 32 and the negative voltage source 34 at the same time, and simultaneously applies positive and negative discharge voltages to the respective center electrodes 12.
With this configuration, the plasma light source of the present invention forms a tubular discharge (described later) between the pair of coaxial electrodes 10 to contain the plasma 3 in the axial direction and emit plasma light 8.
図１において、本発明のプラズマ光源は、さらに仮想電極形成装置４０を備える。
仮想電極形成装置４０は、残留プラズマ３ａの排出時に、プラズマ光８の発光位置から離れた離隔位置（この図でプラズマ３の下方）に、中心電極１２より電位の低い仮想電極４１を形成して、残留プラズマ３ａを仮想電極４１による静電気力により加速させて高速排気するようになっている。
In FIG. 1, the plasma light source of the present invention further includes a virtual electrode forming device 40.
The virtual electrode forming device 40 forms a virtual electrode 41 having a potential lower than that of the center electrode 12 at a remote position away from the emission position of the plasma light 8 (below the plasma 3 in this figure) when the residual plasma 3a is discharged. The residual plasma 3a is accelerated by an electrostatic force generated by the virtual electrode 41 to be exhausted at a high speed.
仮想電極形成装置４０は、この例において、インダクタ回路４２、電子放出回路４４及び磁場発生装置４６を有する。 In this example, the virtual electrode forming apparatus 40 includes an inductor circuit 42, an electron emission circuit 44, and a magnetic field generator 46.
インダクタ回路４２は、インダクタ４３を介して中心電極１２を接地する接地回路であり、残留プラズマ３ａの排出時に中心電極１２を接地状態にする機能を有する。 The inductor circuit 42 is a ground circuit that grounds the center electrode 12 via the inductor 43, and has a function of grounding the center electrode 12 when the residual plasma 3a is discharged.
電圧印加装置３０による放電電圧は、正電圧源３２と負電圧源３４のパルス幅１〜１０μＳ、パルス周期０．１〜１０ｍＳ（好ましくは１〜１０ｍＳ）、電圧１〜３０ｋＶ（好ましくは１〜１０ｋＶ）の極短パルス電圧である。インダクタ４３は、この放電電圧の印加時に正電圧源３２と負電圧源３４の極短パルス電圧を維持可能なインダクタンスＬを有する。
例えばインダクタンスＬを１〜１０ｍＨに設定することにより、このインダクタ４３はプラズマ放電時の数μ秒のパルス電圧に対しては、ｋΩオーダーの抵抗として作用し、中心電極１２とガイド電極１４（外部電極）の間に高電圧印加が可能である。一方、イオン排出時の時間間隔ミリ秒オーダーの時間帯では、インダクタ４３のインピーダンスは１０Ω程度となり両中心電極がほぼ接地電位となる。
The discharge voltage by the voltage application device 30 is such that the pulse width of the positive voltage source 32 and the negative voltage source 34 is 1 to 10 μS, the pulse period is 0.1 to 10 mS (preferably 1 to 10 mS), and the voltage is 1 to 30 kV (preferably 1 to 10 kV). ) Ultrashort pulse voltage. The inductor 43 has an inductance L that can maintain an extremely short pulse voltage of the positive voltage source 32 and the negative voltage source 34 when the discharge voltage is applied.
For example, by setting the inductance L to 1 to 10 mH, the inductor 43 acts as a resistance on the order of kΩ with respect to a pulse voltage of several μs during plasma discharge, and the center electrode 12 and the guide electrode 14 (external electrode) ) Can be applied with a high voltage. On the other hand, the impedance of the inductor 43 is about 10Ω in the time interval on the order of milliseconds at the time of ion ejection, and both center electrodes are almost at ground potential.
電子放出回路４４は、１対の低エネルギー電子供給体４５ａと、電子放出電源４５ｂとからなり、残留プラズマ３ａの排出時に残留プラズマ３ａから離隔した位置（離隔位置）に電子を放出する機能を有する。 The electron emission circuit 44 includes a pair of low energy electron supply bodies 45a and an electron emission power source 45b, and has a function of emitting electrons to a position (separated position) separated from the residual plasma 3a when the residual plasma 3a is discharged. .
低エネルギー電子供給体４５ａは、残留プラズマ３ａの排出経路９（図１の中央）を挟んで離隔位置に対向配置された１対の電極である。低エネルギー電子供給体４５ａは、低温で熱電子を放出させるＬａＢ６、或いはタングステン化合物で形成された電極であるのがよい。また、低エネルギー電子供給体４５ａの設置位置は、残留プラズマ３ａが衝突するのを避けるように、排出経路９を避けた位置であるのがよい。 The low-energy electron supply body 45a is a pair of electrodes that are arranged opposite to each other at a separation position across the discharge path 9 (center of FIG. 1) for the residual plasma 3a. The low energy electron supply body 45a may be an electrode formed of LaB 6 that emits thermoelectrons at a low temperature or a tungsten compound. Further, the low energy electron supply body 45a is preferably installed at a position avoiding the discharge path 9 so as to avoid collision of the residual plasma 3a.
電子放出電源４５ｂは、残留プラズマ３ａの排出時に、低エネルギー電子供給体４５ａを負電圧に印加するパルス電源である。このパルス電源の電圧４４ａは、図２に示すように、負電位（例えば−１ｋＶ以下）であり、正電圧源３２と負電圧源３４の極短パルス電圧の中間、すなわちプラズマ光８の発光間隔である残留プラズマ３ａの排出時のみ印加するようになっている。 The electron emission power supply 45b is a pulse power supply that applies the low energy electron supply 45a to a negative voltage when the residual plasma 3a is discharged. As shown in FIG. 2, the voltage 44a of the pulse power source is a negative potential (for example, −1 kV or less), and is intermediate between the extremely short pulse voltages of the positive voltage source 32 and the negative voltage source 34, that is, the emission interval of the plasma light 8. This is applied only when the residual plasma 3a is discharged.
磁場発生装置４６は、この例では、軸線Ｚ−Ｚを中心とする１対のコイル４６ａからなり、離隔位置に電子を拘束する磁場Ｈを発生させる機能を有する。磁場Ｈは、同軸状電極１０と、低エネルギー電子供給体４５ａとの間で熱電子が移動するのを防ぎ、１対の電子放出電源４５ｂの間、すなわち離隔位置に電子を拘束して仮想電極４１を形成する。 In this example, the magnetic field generator 46 is composed of a pair of coils 46a centered on the axis ZZ, and has a function of generating a magnetic field H that restrains electrons at a remote position. The magnetic field H prevents the thermal electrons from moving between the coaxial electrode 10 and the low-energy electron supply 45a, and constrains the electrons between the pair of electron emission power sources 45b, that is, at a remote position, thereby virtual electrodes. 41 is formed.
図１において、本発明のプラズマ光源は、さらに残留プラズマ３ａの排出経路９に、負電圧に印加されかつ温度調整可能なイオン回収プレート４８ａを有するプラズマ媒体回収装置４８を備える。この例において、イオン回収プレート４８ａは、電子放出電源４５ｂにより、負電圧に印加されている。
この場合、プラズマ光源部の電位がほぼ接地電位で、仮想電極側が負高電位状態であるため、イオン回収プレート４８ａの電位は、仮想電極電位に近い負高電位であり、パルス電位または一定の負電位であるのがよい。
なお、イオン回収プレート４８ａは負電位である限りで、低エネルギー電子供給体４５ａと電源及び電位が共通でなくてもよい。
In FIG. 1, the plasma light source of the present invention further includes a plasma medium recovery device 48 having an ion recovery plate 48a that is applied to a negative voltage and can be temperature-adjusted in the discharge path 9 of the residual plasma 3a. In this example, the ion recovery plate 48a is applied to a negative voltage by the electron emission power source 45b.
In this case, since the potential of the plasma light source unit is almost the ground potential and the virtual electrode side is in a negative high potential state, the potential of the ion recovery plate 48a is a negative high potential close to the virtual electrode potential, and is a pulse potential or a constant negative potential. It should be a potential.
As long as the ion recovery plate 48a has a negative potential, the power source and the potential may not be common to the low energy electron supply 45a.
図３は、本発明によるプラズマ光源の発光時の作動説明図である。この図において、（Ａ）は面状放電の発生時、（Ｂ）は面状放電の移動中、（Ｃ）はプラズマの形成時、（Ｄ）はプラズマ封込み磁場の形成時を示している。
以下、この図を参照して、本発明のプラズマ光発生方法を説明する。
FIG. 3 is an explanatory view of the operation of the plasma light source according to the present invention during light emission. In this figure, (A) shows the occurrence of a sheet discharge, (B) shows the movement of the sheet discharge, (C) shows the formation of plasma, and (D) shows the formation of the plasma confined magnetic field. .
Hereinafter, the plasma light generation method of the present invention will be described with reference to this drawing.
本発明のプラズマ光発生方法では、上述した１対の同軸状電極１０を対向配置し、放電環境保持装置２０により同軸状電極１０内にプラズマ媒体を供給しかつプラズマ発生に適した温度及び圧力に保持し、電圧印加装置３０により各同軸状電極１０に極性を反転させた放電電圧を印加する。 In the plasma light generation method of the present invention, the pair of coaxial electrodes 10 described above are disposed opposite to each other, a plasma medium is supplied into the coaxial electrode 10 by the discharge environment holding device 20, and the temperature and pressure are suitable for plasma generation. The voltage is applied, and the voltage application device 30 applies a discharge voltage whose polarity is reversed to each coaxial electrode 10.
図３（Ａ）に示すように、この電圧印加により、１対の同軸状電極１０に絶縁体１６の表面でそれぞれ面状の放電電流（以下、面状放電２と呼ぶ）が発生する。面状放電２は、２次元的に広がる面状の放電電流であり、後述する実施例では「電流シート」と呼ぶ。
なおこの際、左側の同軸状電極１０の中心電極１２は正電圧（＋）、右側の同軸状電極１０の中心電極１２は負電圧（−）に印加されている。なお、ガイド電極１４は、両方とも接地され、０Ｖに維持されている。
As shown in FIG. 3A, by applying this voltage, a planar discharge current (hereinafter referred to as planar discharge 2) is generated on the surface of the insulator 16 in the pair of coaxial electrodes 10 respectively. The planar discharge 2 is a planar discharge current that spreads two-dimensionally, and is referred to as a “current sheet” in the examples described later.
At this time, the center electrode 12 of the left coaxial electrode 10 is applied with a positive voltage (+), and the center electrode 12 of the right coaxial electrode 10 is applied with a negative voltage (−). Both guide electrodes 14 are grounded and maintained at 0V.
図３（Ｂ）に示すように、面状放電２は、自己磁場によって電極から排出される方向（図で中心に向かう方向）に移動する。 As shown in FIG. 3B, the planar discharge 2 moves in a direction (direction toward the center in the figure) discharged from the electrode by the self magnetic field.
図３（Ｃ）に示すように、面状放電２が１対の同軸状電極１０の先端に達すると、１対の面状放電２の間に挟まれたプラズマ媒体６が高密度、高温となり、各同軸状電極１０の対向する中間位置（中心電極１２の対称面１）に単一のプラズマ３が形成される。 As shown in FIG. 3C, when the sheet discharge 2 reaches the tip of the pair of coaxial electrodes 10, the plasma medium 6 sandwiched between the pair of sheet discharges 2 becomes high density and high temperature. A single plasma 3 is formed at an intermediate position (symmetric surface 1 of the center electrode 12) of the coaxial electrodes 10 facing each other.
さらに、この状態において、対向する１対の中心電極１２は、正電圧（＋）と負電圧（−）であるので、図３（Ｄ）に示すように、面状放電２は対向する１対の中心電極１２同士の間で放電する管状放電４に繋ぎ換えられる。ここで、管状放電４とは、軸線Ｚ−Ｚを囲む中空円筒状の放電電流を意味する。
この管状放電４が形成されると、図に符号５で示すプラズマ封込み磁場（磁気ビン）が形成され、プラズマ３を半径方向及び軸方向に封じ込むことができる。
すなわち、磁気ビン５はプラズマ３の圧力により中央部は大きくその両側が小さくなり、プラズマ３に向かう軸方向の磁気圧勾配が形成され、この磁気圧勾配によりプラズマ３は中間位置に拘束される。さらにプラズマ電流の自己磁場によって中心方向にプラズマ３は圧縮（Ｚピンチ）され、半径方向にも自己磁場による拘束が働く。
この状態において、プラズマ３の発光エネルギーに相当するエネルギーを電圧印加装置３０から供給し続ければ、高いエネルギー変換効率で、プラズマ光８（ＥＵＶ）を長時間安定して発生させることができる。
Further, in this state, the pair of opposed center electrodes 12 are a positive voltage (+) and a negative voltage (−), so that the sheet discharge 2 is a pair of opposed discharges as shown in FIG. These are connected to a tubular discharge 4 that discharges between the central electrodes 12 of each other. Here, the tubular discharge 4 means a hollow cylindrical discharge current surrounding the axis ZZ.
When this tubular discharge 4 is formed, a plasma confinement magnetic field (magnetic bin) indicated by reference numeral 5 in the figure is formed, and the plasma 3 can be confined in the radial direction and the axial direction.
That is, the central portion of the magnetic bin 5 is large due to the pressure of the plasma 3 and both sides thereof are small, and a magnetic pressure gradient in the axial direction toward the plasma 3 is formed. The plasma 3 is constrained to an intermediate position by this magnetic pressure gradient. Furthermore, the plasma 3 is compressed (Z pinch) in the center direction by the self-magnetic field of the plasma current, and the restraint by the self-magnetic field also acts in the radial direction.
In this state, if the energy corresponding to the emission energy of the plasma 3 is continuously supplied from the voltage application device 30, the plasma light 8 (EUV) can be stably generated for a long time with high energy conversion efficiency.
図４は、本発明によるプラズマ光源の排気時の作動説明図である。この図において、（Ａ）はプラズマ光の発光時、（Ｂ）はプラズマ光発光後を示している。
以下、この図を参照して、残留プラズマの排気方法を説明する。
FIG. 4 is an explanatory view of the operation of the plasma light source according to the present invention during exhaust. In this figure, (A) shows plasma light emission, and (B) shows plasma light emission.
Hereinafter, a method for exhausting residual plasma will be described with reference to this drawing.
図４（Ａ）のプラズマ光の発光時は、図３（Ｄ）と同一であり、１対の同軸状電極１０間に管状放電４を形成してプラズマ３を軸方向に封じ込めプラズマ光８を発光する。
次に、図４（Ｂ）のプラズマ光発光後の残留プラズマの排出時には、図２に示したように正電圧源３２の電圧３２ａと負電圧源３４の電圧３４ａの両方が０Ｖ（または０に近い電圧）になるので、管状放電４及びプラズマ光８の発光がなくなり、プラズマ３の位置に残留プラズマ３ａのみが存在する状態となる。この残留プラズマ３ａは、質量数の大きい荷電粒子（電子を除くイオン、微粒子等）である。
4A is the same as that in FIG. 3D, and a tubular discharge 4 is formed between a pair of coaxial electrodes 10 to confine the plasma 3 in the axial direction and to generate plasma light 8. Emits light.
Next, when the residual plasma after plasma light emission in FIG. 4B is discharged, as shown in FIG. 2, both the voltage 32a of the positive voltage source 32 and the voltage 34a of the negative voltage source 34 are set to 0V (or 0). Therefore, the tubular discharge 4 and the plasma light 8 are not emitted, and only the residual plasma 3a exists at the position of the plasma 3. The residual plasma 3a is charged particles (ions other than electrons, fine particles, etc.) having a large mass number.
また図４（Ｂ）において、電子放出回路４４により残留プラズマ３ａの排出時に離隔位置に電子（熱電子）が放出され、この電子は、磁場発生装置４６により形成された１対の電子放出電源４５ａの間、すなわち離隔位置に拘束されて仮想電極４１を形成する。 In FIG. 4B, electrons (thermoelectrons) are emitted to the separated positions by the electron emission circuit 44 when the residual plasma 3a is discharged, and these electrons are emitted from a pair of electron emission power sources 45a formed by the magnetic field generator 46. In other words, the virtual electrode 41 is formed while being constrained to the separated position.
従って、図４（Ｂ）の状態において、プラズマ光８の発光位置から離れた離隔位置に、中心電極１２より電位の低い仮想電極４１を形成して、残留プラズマ３ａを仮想電極４１による静電気力により加速させて高速排気するので、プラズマ光発生部近傍の残留プラズマを排気して光学系の損傷及びＸ線の吸収損失を抑制することができる。 Therefore, in the state of FIG. 4B, a virtual electrode 41 having a potential lower than that of the center electrode 12 is formed at a remote position away from the emission position of the plasma light 8, and the residual plasma 3 a is caused by electrostatic force generated by the virtual electrode 41. Since acceleration is performed and high-speed exhaust is performed, the residual plasma in the vicinity of the plasma light generator can be exhausted to suppress damage to the optical system and X-ray absorption loss.
上述した本発明によれば、同軸状電極１０の中心電極１２をインダクタンスＬをもったインダクタ４３（コイル）を介して接地している。このインダクタ４３はプラズマ放電時の数μ秒のパルス電圧に対しては、ｋΩオーダーの抵抗として作用し、中心電極１２とガイド電極１４間に高電圧印加が可能であるが、イオン排出時の時間間隔ミリ秒オーダーの時間帯では１０Ω程度となり両中心電極がほぼ接地電位となる。 According to the present invention described above, the center electrode 12 of the coaxial electrode 10 is grounded via the inductor 43 (coil) having the inductance L. This inductor 43 acts as a resistance in the order of kΩ with respect to a pulse voltage of several μs during plasma discharge, and a high voltage can be applied between the center electrode 12 and the guide electrode 14. In the time zone of the interval millisecond order, it becomes about 10Ω, and both center electrodes are almost at ground potential.
イオン排出時の時間帯に、低エネルギー電子供給体４５ａ側に負の高電位を印加すれば、インダクタ４３を介して接地されている中心電極１２と低エネルギー電子供給体４５ａ間に、イオン排出用の高電位を印加することができる。この電界Ｈにより電子が引き出され外部軸磁場に拘束された仮想電極４１（陰極）が形成され、光電プラズマのイオンが所定方向に高速排出される。 If a negative high potential is applied to the low energy electron supply 45a side during the time of ion discharge, the ion discharge is performed between the center electrode 12 grounded via the inductor 43 and the low energy electron supply 45a. Can be applied. Electrons are extracted by this electric field H to form a virtual electrode 41 (cathode) constrained by an external axial magnetic field, and ions of the photoelectric plasma are discharged at a high speed in a predetermined direction.
また、本発明では、イオン排出経路９に温度調整可能なイオン回収プレート４８ａを設置しているので、このイオン回収プレート４８ａの温度を制御して飛来するイオン（リチウム、錫等）をイオン回収プレート面で凝集、液状化して回収することができる。 Further, in the present invention, the ion recovery plate 48a capable of adjusting the temperature is installed in the ion discharge path 9, so that ions (lithium, tin, etc.) flying by controlling the temperature of the ion recovery plate 48a are ion recovery plate. It can be recovered by agglomeration and liquefaction on the surface.
上述した本発明の装置と方法によれば、対向配置された１対の同軸状電極１０を備え、１対の同軸状電極１０にそれぞれ面状の放電電流（面状放電２）を発生させ、面状放電２により各同軸状電極１０の対向する中間位置に単一のプラズマ３を形成し、次いで面状放電２を１対の同軸状電極間の管状放電４に繋ぎ換えてプラズマ３を封じ込めるプラズマ封込み磁場５（磁気ビン５）を形成するので、ＥＵＶ放射のためのプラズマ光を長時間（μｓｅｃオーダーで）安定して発生させることができる。 According to the apparatus and method of the present invention described above, a pair of coaxial electrodes 10 arranged opposite to each other are provided, and a planar discharge current (planar discharge 2) is generated in each of the pair of coaxial electrodes 10, A single plasma 3 is formed at the opposite intermediate position of each coaxial electrode 10 by the planar discharge 2, and then the planar discharge 2 is connected to a tubular discharge 4 between a pair of coaxial electrodes to contain the plasma 3. Since the plasma confinement magnetic field 5 (magnetic bin 5) is formed, plasma light for EUV radiation can be stably generated for a long time (on the order of μsec).
また、仮想電極形成装置４０を備え、プラズマ光発光後の残留プラズマの排出時に、プラズマ光８の発光位置から離れた離隔位置に、中心電極１２より電位の低い仮想電極４１を形成して、残留プラズマ３ａを仮想電極４１による静電気力により加速させて高速排気するので、プラズマ光発生部近傍の残留プラズマ３ａを排気して光学系の損傷及びＸ線の吸収損失を抑制することができる。 Further, a virtual electrode forming device 40 is provided, and a virtual electrode 41 having a potential lower than that of the center electrode 12 is formed at a remote position away from the emission position of the plasma light 8 when the residual plasma after the plasma light emission is discharged. Since the plasma 3a is accelerated by the electrostatic force generated by the virtual electrode 41 and exhausted at a high speed, the residual plasma 3a in the vicinity of the plasma light generator can be exhausted to suppress damage to the optical system and X-ray absorption loss.
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, is shown by description of a claim, and also includes all the changes within the meaning and range equivalent to description of a claim.
１ 対称面、２ 面状放電（電流シート）、
３ プラズマ、３ａ 残留プラズマ、
４ 管状放電、５ プラズマ封込み磁場、６ プラズマ媒体、
７ レーザー光、８ プラズマ光（ＥＵＶ）、９ 排出経路、
１０ 同軸状電極、１２ 中心電極、
１４ ガイド電極、１４ａ 開口、１６ 絶縁体、
２０ 放電環境保持装置、２１ 真空チャンバー、
２２ 真空装置、３０ 電圧印加装置、
３２ 正電圧源、３４ 負電圧源、３６ トリガスイッチ、
４０ 仮想電極形成装置、４１ 仮想電極、
４２ インダクタ回路、４３ インダクタ、
４４ 電子放出回路、４５ａ 低エネルギー電子供給体、
４５ｂ 電子放出電源、４６ 磁場発生装置、
４８ａ イオン回収プレート、４８ プラズマ媒体回収装置
1 symmetry plane, 2 planar discharge (current sheet),
3 plasma, 3a residual plasma,
4 tubular discharge, 5 plasma confined magnetic field, 6 plasma medium,
7 Laser light, 8 Plasma light (EUV), 9 Ejection path,
10 coaxial electrode, 12 center electrode,
14 guide electrode, 14a opening, 16 insulator,
20 discharge environment holding device, 21 vacuum chamber,
22 vacuum device, 30 voltage application device,
32 positive voltage source, 34 negative voltage source, 36 trigger switch,
40 virtual electrode forming apparatus, 41 virtual electrode,
42 inductor circuit, 43 inductor,
44 electron emission circuit, 45a low energy electron supplier,
45b Electron emission power source, 46 Magnetic field generator,
48a ion recovery plate, 48 plasma medium recovery device
Claims (6)
前記各同軸状電極は、単一の軸線上に延びる棒状の中心電極と、該中心電極の対向する先端部を一定の間隔を隔てて囲むガイド電極と、前記中心電極とガイド電極の間を絶縁する絶縁部材とからなり、
プラズマ光発光後の残留プラズマの排出時に、プラズマ光の発光位置から離れた離隔位置に、中心電極より電位の低い仮想電極を形成する仮想電極形成装置を備える、ことを特徴とするプラズマ光源。 A pair of coaxial electrodes arranged opposite to each other, a discharge environment holding device for holding the plasma medium in the coaxial electrode at a temperature and pressure suitable for plasma generation, and a discharge voltage in which the polarity of each coaxial electrode is reversed A plasma light source comprising a voltage applying device for applying
Each of the coaxial electrodes includes a bar-shaped center electrode extending on a single axis, a guide electrode that surrounds the opposite ends of the center electrode at a predetermined interval, and an insulation between the center electrode and the guide electrode. An insulating member that
What is claimed is: 1. A plasma light source comprising: a virtual electrode forming device that forms a virtual electrode having a potential lower than that of a central electrode at a distance from a light emission position of plasma light when discharging residual plasma after plasma light emission.
残留プラズマの排出時に前記中心電極を接地状態にするインダクタ回路と、
残留プラズマの排出時に前記離隔位置に電子を放出する電子放出回路と、
前記離隔位置に電子を拘束する磁場を発生させる磁場発生装置と、を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ光源。 The virtual electrode forming apparatus includes:
An inductor circuit for grounding the center electrode when discharging residual plasma;
An electron emission circuit that emits electrons to the separated position when the residual plasma is discharged;
The plasma light source according to claim 1, further comprising: a magnetic field generation device that generates a magnetic field that restrains electrons at the separated position.
前記放電電圧は、パルス幅１〜１０μＳ、パルス周期０．１〜１０ｍＳ、電圧１〜３０ｋＶの極短パルス電圧であり、
前記インダクタは、前記放電電圧の印加時に前記極短パルス電圧を維持可能なインダクタンスを有する、ことを特徴とする請求項２に記載のプラズマ光源。 The inductor circuit is a ground circuit that grounds the center electrode via an inductor,
The discharge voltage is an extremely short pulse voltage having a pulse width of 1 to 10 μS, a pulse period of 0.1 to 10 mS, and a voltage of 1 to 30 kV.
The plasma light source according to claim 2, wherein the inductor has an inductance capable of maintaining the ultrashort pulse voltage when the discharge voltage is applied.
残留プラズマの排出時に、低エネルギー電子供給体を負電圧に印加する電子放出電源と、からなる、ことを特徴とする請求項２に記載のプラズマ光源。 The electron emission circuit includes a pair of low energy electron suppliers disposed opposite to the separation position across the discharge path of the residual plasma,
The plasma light source according to claim 2, comprising: an electron emission power source that applies a low energy electron supply to a negative voltage when the residual plasma is discharged.
プラズマ光発光後の残留プラズマの排出時に、プラズマ光の発光位置から離れた離隔位置に、中心電極より電位の低い仮想電極を形成して、残留プラズマを前記仮想電極による静電気力により加速させて高速排気する、ことを特徴とするプラズマ光発生方法。
A pair of coaxial electrodes are arranged opposite to each other, a plasma medium is supplied into the coaxial electrodes and is maintained at a temperature and pressure suitable for plasma generation, and a discharge voltage with reversed polarity is applied to each coaxial electrode. Then, a sheet discharge is generated in each pair of coaxial electrodes, a single plasma is formed by the sheet discharge at the opposite intermediate position of each coaxial electrode, and then the sheet discharge is converted into a pair of coaxial electrodes. A magnetic discharge that confines the plasma by switching to a tubular discharge between the electrode-like electrodes to confine the plasma in the axial direction to emit plasma light,
At the time of discharge of the residual plasma after plasma light emission, a virtual electrode having a lower potential than the center electrode is formed at a remote position away from the light emission position of the plasma light, and the residual plasma is accelerated by the electrostatic force generated by the virtual electrode. A method of generating plasma light, characterized by exhausting.
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