JP4302733B2 - プラズマの電磁波を生成および/または操作する装置 - Google Patents

プラズマの電磁波を生成および/または操作する装置 Download PDF

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Description

発明の詳細な説明
本発明は、請求項1の上位概念に記載のプラズマの電磁波を生成および/または操作する装置に関するものである。
半導体技術では、基板上の構造物の小型化が求められている。リソグラフィーによって50nm未満の寸法にパターン形成を行うために、近年、いわゆる「極端紫外線露光法」(EUVL)、つまり、軟エックス線領域(10‐15nm)での波長を用いた技術が開発されている。この技術の構想は、例えば、D. A. Tichenor他の論文「EUV工学テストスタンドのシステムインテグレーションおよび性能(System Integration and Performance of the EUV- Engineering Test-Stand)」(Emerging Lithographic Technologies V、 Proceedings of SPIE Vol. 4343、19〜37ページ、2001年)に開示されている。この論文では、EUV波がキセノンプラズマによって生成される。
また、装置の形態については、プラズマの電磁波を操作する装置として、例えば、照明器と、結像光学系と、マスクとに適した多層反射鏡が用いられている。これにより、放射された放射線がとらえられる。この多層反射鏡は、通常、厚さがそれぞれ6.8nmである40〜50Mo/Si二重層からなる。この厚さは、用いられるEUV放射線の波長の半分に相当する。
また、プラズマを生成する放射線源として、「レーザー生成プラズマ」(LPP)源および「放電生成プラズマ」(DPP)源が知られている(参照:例えば、VanieおよびMoors「リソグラフィーを用いる極端紫外線源(Extreme Ultraviolet Sources for Lithography Applications)」(Emerging Lithographic Technologies V、Proceedings of SPIE Vol. 4343、203‐214ページ、2001年)、Lebert他「EVUL用の様々なソース概念の比較(Comparision of Different Source Concepts forEVUL)」(Emerging Lithographic Technologies V、Proceedings of SPIE Vol.4343、215‐225ページ、2001年)、および、Moyer他「レーザー生成プラズマ(LPP)の量産化および商品化(Laser Produced Plasma (LPP) Scale-up and Commerzialisation)」(Emerging Lithographic Technologies V、Proceedings of SPIE Vol. 4343、249‐254ページ、2001年))。
EUV源とコンデンサミラーとを含んだ照明器(キャパシタとも言う)の真空の真空チャンバでは、物質(通常はキセノン)が、LPP源の場合にはレーザーパルス(通常はNd:YAG)によって高くイオン化され、DPP源の場合には放電によって高くイオン化される。プラズマは、集光領域に制限され、所望のEUV領域に光を放射する。照明器の多層鏡(多層反射鏡)、特に第1コンデンサミラーは、様々に帯電されたイオンによって照射される。
こういったことにより、スパッタ効果および打ち込み効果によって、および、電子およびイオンによって、促進される堆積プロセスおよび酸化プロセス(特に、プラズマ源が動作している間のプラズマ源のミラーデバイスおよびガス出力ノズル)が著しく損傷を受け、上記のミラーデバイスおよびガス出力ノズルの寿命が制限される、という問題が生じる。こういった問題により、このミラーの反射率の平均値および均質性は急速に低下し、粗度が上がる。その結果、多層鏡(特に第1コンデンサミラー)およびソース素子(例えばノズル)を取り替える必要があるのでコストが高くなる。
従来、この装置に適した不活性物質を選択することにより、この問題に対処してきた。酸化された適正量の例えば水またはアルコールを添加することにより、炭素含有層のプラズマ誘導堆積を補正できる。このとき、例えば、過度の酸化によって多層鏡に損傷を与えないようにする。
この知られている解決策の問題点は、従来、イオン照射に対処してこなかったという点にある。したがって、この問題は残ったままであり、装置は引き続きイオン照射および磨耗にさらされているのである。
本発明の目的は、この装置および/または他の素子がイオン照射に自ら対処することであり、つまり、この原因を克服することである。こうすることにより、装置および/または他の素子の寿命を長くでき、ランニングコストを低減できる。
この目的を、本発明では、請求項1の特徴部分を有する装置によって達成する。
本発明の解決策の特徴は、半導体素子のリソグラフィーによる製造に用いるプラズマの電磁波を生成および/または操作する装置、特に、EUVリソグラフィーに用いるEUV放射線を生成および反射する装置が、電磁波を出射するためのプラズマ(3)を形成し、上記照射される電磁波放射を生成することおよび操作することの少なくとも一方に関連する、少なくとも一つの素子(5;12)を含む放射線システムと、上記少なくとも1つの素子(5;12)をプラズマ(3)の電荷担体から遮蔽するための、少なくとも1つの不均一な磁界(11)を生成する磁界生成器(磁気手段)(10)を備え、上記磁界生成器(磁気手段)(10)は、上記素子(5;12)の上に、かつ、上記不均一な磁界(11)の磁界強度勾配が、上記プラズマ(3)から上記素子(5;12)に対してほぼ向かうように配置されているという点にある。
不均一な磁界によって、プラズマの電荷担体は、磁力線の周りをらせん状に延びるようになっている。この磁界を適切に方向付け・調整することにより、例えば装置の平面から離れたところに、所望の電荷担体を備えることができる。
プラズマの電荷担体の、温度条件の付いた統計上のエネルギー分布によれば、電荷担体は、このような磁界があるにも関わらず装置に達してしまう程に高速である場合もある。しかし、これらの電荷担体が、保護されるべき素子に達し、そこでそれに対してわずかな損失を加える前に、不均一な磁界によって電荷担体は少しは減速される。こうして、装置の寿命が長くなり、EUVリソグラフィーのコストが下がる。
また、プラズマの電荷担体が不均一な磁界で反射される、つまり、電荷キャリアの直線的な前への動きが逆になることが好ましい。次第に増大する磁界強度の領域に電荷担体が入り込む際に、電荷担体は減速する。こうして、電荷担体は再びプラズマの位置に戻り、電荷担体がEUVプラズマの領域に留まる期間が長くなる。これにより、電子とプラズマの原子およびイオンとが衝突し、したがって、電子のエネルギーが原子およびイオンに移動する可能性が高くなる。プラズマのイオン化度およびイオンと電子との再結合が改善されることにより、プラズマの放射電力が改善される。電荷担体は、磁界強度の低い領域に移動すると、加速されて、磁力線に沿って装置の危険領域から遠ざかる。
この場合、装置(1;5;12)の機能が磁気手段(10)の影響を受けないように、少なくとも1つの磁界が局部集中して生成されることが、特に有効である。上記磁界の配置・生成は、1つまたは複数の磁気手段を適切に(例えば、1つまたは複数の素子の横または後ろに)配置することにより生じる。
本発明の装置の有効な形態では、磁気手段(10)は、少なくとも1つの永久磁石、少なくとも1つのコイル、磁極片を有する少なくとも1つのコイル、および/または、少なくとも1つの電磁石を備えている。この手段によって、特に強い磁界を生成できる。また、少なくとも1つの磁気手段(10)は、超伝導磁石を備えていることが、さらに有効である。
この場合、少なくとも1つの磁気手段(10)は、プラズマを形成する物質用の注入手段(12)の内部および/または注入手段(12)に沿って配置されていることが、有効である。この注入手段は、例えばノズルである。注入手段の形状は、特に、対象(気体、液体、固体)の物質の状態に応じたものである。
少なくとも1つの磁気手段(10)は、プラズマを形成する物質の入力方向に対して同心円状に配置されている場合、不均一の磁界は、装置の保護に特に効果的に用いられる。ここで、例えば、装置が1つの注入手段に加えて、上記注入手段の周りに装着されたミラーデバイスを備えていると、装置の注入手段は保護される。
また、少なくとも1つの磁気手段(10)は、注入手段(12)の中心を外して備えられていることが好ましい。この磁気手段を、代替的に、または、付加的に磁気手段として用いることにより、不均一な磁界を生成するか、または、磁界の強度を高めることができる。
また、プラズマ(3)によって放射されたEUV放射線をとらえる少なくとも1つのミラーデバイス(5)を備えていることが有効である。
このミラーデバイス(5)は、少なくとも部分的に多層になっていることが好ましい。
また、放射線システムの好ましい形態では、少なくとも1つの磁気手段(10)は、プラズマ(3)から離れたミラーデバイス(5)の側面に形成されている。これにより、ミラーデバイスのミラー機能が、ビーム経路上の物質によって妨げられない。
複数の磁気手段(10)は、プラズマ(3)から離れた、放射線源(1)のミラーデバイス(5)の側面に形成されており、少なくとも部分的にミラーデバイス(5)の形状に適合していることが、特に好ましい。例えば、永久磁石は、ミラーデバイスの形状に適しているように、製造される。
また、ミラーデバイス(5)の形状に少なくとも部分的に適合した磁気手段(10)は、ミラーデバイス(5)に対してわずかに間隔をあけて配置されていることが有効である。したがって、例えば磁気手段の重量によってミラーデバイスが歪むような、ミラーデバイスと磁気手段との望ましくない相互作用を、低減できる。
また、適切で不均衡な磁界を有効に生成するために、ミラーデバイス(5)の形状に少なくとも部分的に適合した磁気手段(10)は、ミラーデバイス(5)と適合部の全ての部分において同じ磁気極性を有している。これにより、狭い空間において磁気手段の磁力線を短絡から防止し、これにより、異なる極性を有する隣接する磁気手段によって生成された2つの磁界間の領域に、微粒子が速度を落とさずに入り込んでしまうことを防止する。
本発明の装置の他の有効な形態では、磁気手段(10)は、刻々と変化する、特にパルス状の不均一な磁界(11)を生成する制御装置を備えている。プラズマを、時間的におよび空間的に変化する磁界によって特に効果的に締め付けることができる。
また、本発明の装置の有効な形態では、レーザー手段、および/または、気体、固体、または、液体の対象手段(特に、キセノン、リチウム、金、および/または、すず)からプラズマ(3)を生成する放電手段、を備えている。
有効なレーザー手段は、パルス状のNd:YAGレーザーとして形成されている。
また、注入手段(12)の射出開口部の前で、特にノズルの前で、プラズマ(3)が形成されることが有効である。
次に、本発明を、図面を参照しながら複数の実施形態に沿って詳述する。
図1は、注入手段の周りに同心円状に配置されている磁気手段を備えた装置を示す、概略図である。
図2Aは、電子のサイクロトン半径と電子エネルギーおよび磁気誘導との関係を示すグラフである。
図2Bは、キセノンイオンのサイクロトン半径と、キセノンイオンのイオン化状態および磁気誘導との関係を示すグラフである。
図3は、不均一な磁界における正に帯電したイオンを示す概略図である。
図4は、EUV放射線を操作する装置であるミラーデバイス(ここでは平面的な多層鏡として示している)の裏側に位置する磁気手段を概略的に示す配置図である。
図5Aは、ミラーデバイスの形状に適した磁気手段を備えた装置としての、複数部分を組み合わせたミラーデバイスを示す概略的な透視図である。
図5Bは、図5Aのミラーデバイスの軸平面を概略的に示す図である。
本発明の一実施形態について説明する前に、図2A・2Bおよび図3を参照して、物理的な原理を説明する。
図3は、ほぼ円錐状であり、中央軸(図示せず)を中心に対称(円対称)となるように形成されている、静的な不均一な磁界11の一部を概略的に示している。この図は、第1の陽イオンI1および第2の陽イオンI2の既知の動きを示している。
矢印で示す磁界11の磁力線は、円錐の先端の方向に密集し、磁界強度は、先端の方向に近づくにつれて増大している。したがって、磁界は、勾配を有している。第1の陽イオンI1は、矢印で示すらせん運動をしながら磁界11が増強する方向へ移動する。このらせん運動は、円運動と直線運動との重畳によって発生し、ローレンツ力K=qvBによって引き起こされる。ここで、Kは円錐の広がりの方向におけるローレンツ力の大きさを示し、qはイオンの電荷を示し、vは磁界に対して垂直なイオンの速度成分を示し、BはイオンI1の位置における磁気誘導を示す。
ローレンツ力Kの大きさを、遠心力の大きさK=mv /r(ただし、mはイオンの質量を示す)に等しくすれば、円形の経路の半径はr=m/q・v/Bとなる。
この円運動と、磁界Bに対して平行な速度成分vとが重畳されることにより、磁力線の周囲にらせん経路が生じる。循環イオンは、磁気モーメントμ=1/2・mv /Bを有しており、この磁気モーメントは、磁界が十分ゆっくりと変化する場合には、断熱不変量である、すなわち、一定量である。
図3のイオンI1のように粒子が磁界のより強い領域へ移動すると、垂直な速度vおよび運動エネルギーの垂直成分E=1/2mvは増大する。一方、エネルギー保存則により、磁力線に沿った正方向(順方向)の速度が小さくなるとともに、運動エネルギーの平行成分が減少する。この運動エネルギーは、磁界によって平行な速度成分を垂直な速度成分に変換するようにシフトされるので、この作用を「mirror force」とも呼ぶ。この「mirror force」は、磁界が軸対称であれば、
Figure 0004302733
によって得られる(これについては、S. D. Pinches,"Nonlinear Interactions of Fast Particles with Alfen Waves in Tokamaks",http : //www. rzg. mpg. de/-sip/thesis/thesis. htmlを参照)。ここでは、z方向は、磁界が増強する方向である。上記した「mirror force」の作用は、イオンI1の動きにより、らせん経路の高さが減少し、円経路自体が狭くなる(円経路の半径が小さくなる)、ということだと分かる。
第2の陽イオンI2は、電界強度の弱まる方向へ移動し、らせん経路の高さおよび円経路の半径を増大する。
磁界およびv/v比率の勾配が充分に大きければ、イオンの平行な速度成分vは、ゼロに等しく、逆の符号となって再び増大する、すなわち、粒子は反射され、より小さな磁場の方向へ動く。
mirror forceは、正の電荷および負の電荷を有する粒子に均一に作用する。
図2Aに、電子のサイクロトロン半径と電子エネルギーおよび磁気誘導との関係をグラフで示す。このグラフでは、x軸に電子エネルギー(0eV〜35eV)が示されており、y軸に電子のサイクロトロン半径(0μm〜20μm)が示されている。磁気誘導Bに応じて、合計4つの形状が示されている。1テスラの磁気誘導B(B=1T)では、半径は1eVで約3μmであり、30eVで約18μm以上である。磁気誘導が増大するにつれて、電子のサイクロトロン半径は小さくなり、10テスラ(B=10T)では、30eVの電子エネルギーで達成された最大の電子のサイクロトロン半径は、2μm未満である。
図2Aのグラフから、1〜10eVのプラズマの一般的な電子エネルギー値では、電子半径を最大約10μmに維持するためには、1テスラのB電界で十分である、ということが分かる。したがって、半径は、プラズマの寸法(約1mm)および磁界の領域の寸法よりも著しく小さい。その結果、磁界における電子の円運動の数が大きくなる。電子は、イオンと再結合するまで、または、磁界強度の低下する領域の磁力線に沿って磁界を離れてゆくまでは磁界内に維持される。
EUV放射線のために頻繁に使用されるキセノンイオンなどの正のイオンにも同様のことが該当する。この場合には、磁気効果が比較的弱いので、サイクロトロン半径はより大きくなる。
図2Bは、キセノンイオンのサイクロトロン半径と、キセノンイオンのイオン化段階および磁気誘導との関係を示すグラフである。
x軸に、0〜12のイオン化段階が示されており、y軸に、0〜400μmのキセノンイオンのサイクロトロン半径が示されている。この場合、演算を、約580Kの温度に相当する0.05eVのエネルギーを有する低温キセノンイオンについて行った。
ここでも、半径は、1テスラの磁気誘導に対して最大であり、イオン化段階に応じて、370μm〜40μmとなる。この場合、イオン化段階が高ければ高いほど、半径はよりいっそう小さい。10テスラなどの比較的強い磁界では、半径は40μm未満である。これらの低温キセノンイオンは、同じくプラズマに保持されている。キセノンイオンが高温であり、3.5・10Kの温度に相当する30eVのエネルギーを有している場合、半径はミリメートル域にある。それゆえ、これらのキセノンイオンは、プラズマを離れるが、プラズマと保護されるべき素子との間隔全体にわたって、磁界により方向転換され、減速され、反射さえされる。その結果、これらのキセノンイオンの破壊的な作用は低減される。プラズマとコレクタミラーとの間隔は、通常、デシメートル域にある。
図1は、本発明の装置の一実施形態を示す概略図である。
本実施形態の装置は、放射線システム1であって、本実施形態では、この放射線システム1は、放射線源と、放射線の焦点を合わせるミラーデバイスなどの付属の構成要素と、を備えている。
中央に存在するプラズマ3は、注入手段(本実施形態では出力ノズル)12を介した噴出物として供給されるキセノンなどをベースとしている。このプラズマ3は、LPP源でのように、パルス状のレーザービームによって励起される。
この出力ノズル12は、磁気手段としての強磁性永久磁石10によって同心円状に取り囲まれており、この永久磁石10は、磁力線で示す不均一な磁界11を生成する。本実施形態では、永久磁石の(磁気的な)N極がプラズマが位置する方向を示しているが、(磁気的な)S極がプラズマが位置する方向を示していても同じく好適である。磁界11は、出力ノズル12の場所において最も強く、出力ノズル12を通して注入される噴出物15の噴出方向に弱くなる。特に、磁界11の磁力線は、プラズマ3をも通過して延びている。
ほぼ半球形または放物線形のコレクタミラー5は、出力ノズル12の周りに、同心円状に、ミラーデバイスとして、備えられている。このコレクタミラー5は、多層鏡であることが好ましく、プラズマ3から放射されるEUV放射線を1点に集める(集中させる)機能を果たす。
Xen+として示すキセノンイオンは、磁力線の周りに矢印で示すらせん経路上をプラズマ3から離れる方向へ動き、コレクタミラー5とは接触しなくなる。
によって示す2つの電子は、それぞれの磁力線の周りに次第に大きくなるらせん経路上をプラズマから離れるように、出力ノズル12とは反対側へ移動する。そして、徐々に磁性強度が減少する。
mirror forceは、電子およびイオンに対して同じ方向に作用し、電荷の符号とは無関係に作用する。
他の発展形態では、放射線システムは、不均一な磁界を生成する1つまたは複数の磁気手段を、上記した磁気手段に加えて、または、上記した磁気手段の代替として、中心よりも外側に有している。この磁気手段によって、遮蔽をさらに増強できる。
他の発展形態(図示せず)では、ミラーデバイスを備えていない磁気手段を有する注入ノズル12などの注入手段を備えている。
図4は、ミラーデバイスの裏面に強磁石(磁気手段)10を配置した概略図である。本発明では、このミラーデバイスは、EUV放射線を操作する装置であり、この図では平らな多層鏡5として示されている。
多層鏡5は、図4では平らに示されている。しかしながら、多層鏡5は、実際には図1に示すように凹形であり、特に、球形または放物線形である。多層鏡5のプラズマとは反対側に設けられている複数の強磁石10の全ては、多層鏡5の方向に対して同じ(ここでは、磁気的なN極を有する)極性を有しており、多層鏡5のプラズマ(ここには図示せず)に対向する側に不均一な磁界11を生成する。
図面では、磁力線が、矢印で表されている。磁界11は、多層鏡におけるプラズマに対向する側の、強磁石とは反対側の場所で最も強い。この場所では、磁力線は、相互に最も狭く配置されており、プラズマが位置する方向に向かって減少している。したがって、図1のように、不均一な磁界11の反射作用が、プラズマの電荷担体に生じる。
強磁石10は平行に方向付けられているので、短い経路上で強磁石間の磁力線がつながって、その場所に小さな電界勾配の領域が発生するのが防止される。これらの領域は、電荷を有する粒子に対してほんの小さなmirror forceを及ぼす。
本実施形態では、強磁石10は、シリンダ形であり、多層鏡5に対して短い間隔をあけて配置されている。この場合、強磁石10は、多層鏡5の外郭に適合するように設計されている。強磁石10と多層鏡とは、強磁石の重量と強磁石同士間の磁力とによる歪みを回避するため、直接接触していない。同じく、多層鏡5は、強磁性部材を備えていない。したがって、強磁石10と多層鏡5との間に相互作用は生じない。物理的な接触は生じていないが、間隔は出来るだけ短くされている。これにより、多層鏡5の前の磁界11はできる限り強くすることができる。
他の発展形態(図示せず)の装置は、図1に示す、放射線源と、注入ノズルと、ミラーデバイスと、図4に示す強磁石とを備えている。この強磁石は、図1の磁気手段に加えて、または磁気手段の代わりに設けられている。
図5A・5Bは、強磁石(磁気手段)10を有する装置として、複数部分を組み合わせたコレクタミラー5を、概略的に示す斜視図および軸平面図である。ここに示すコレクタミラー5は、複数部分を組み合わせたものであり、これらの素子は別々に、かつ、それぞれ相互に狭い間隔をあけて保持されている。要するに、コレクタミラー5は、同じく、ほぼ半球形に形成されている。図5Aには、原則的な構造を示すために、1つの強磁石10だけを示す。実際の設計では、例えば、コレクタミラーのそれぞれの素子に1つの強磁石が備えられていてもよい。あるいは、コレクタミラー5とは関係なく、複数の強磁石10が、コレクタミラー5のプラズマの反対側に設けられていてもよい。
図5Bに、さらに、不均一な磁界11の磁力線の形状を矢印で示す。同じく、全ての強磁石10は平行に極性化されている。磁力線の形状は、図4の磁力線の形状に相当している。しかしながら、この実施形態では、コレクタミラー5は、その正しい形状が示されており、磁界11は、それに対応して変形されている。
強磁石10は、コレクタミラー5に触れないように、できるだけ近くに配置されている。結果として生じる不均一な磁界11は、コレクタミラー5の付近では、プラズマ(図示せず)の方向においてよりも強く、正および負の電荷担体を反射するので、多層鏡5は保護される。
強磁石10の極をできる限り先のとがった形状にすることにより、磁界勾配およびmirror forceを大きくすることができる。
注入手段の周りに同心円状に配置されている磁気手段を備えた装置を示す、概略図である。 電子のサイクロトン半径と電子エネルギーおよび磁気誘導との関係を示すグラフである。 キセノンイオンのサイクロトン半径と、キセノンイオンのイオン化状態および磁気誘導との関係を示すグラフである。 不均一な磁界における正に帯電したイオンを示す概略図である。 EUV放射線を操作する装置であるミラーデバイス(ここでは平面的な多層鏡として示している)の裏側に位置する磁気手段を概略的に示す配置図である。 ミラーデバイスの形状に適した磁気手段を備えた装置としての、複数部分から構成されたミラーデバイスを示す概略的な透視図である。 図5Aのミラーデバイスの軸平面を概略的に示す図である。
符号の説明
1 放射線システム
3 プラズマ
5 ミラーデバイス
10 磁気手段
11 不均一な磁界
12 注入手段
15 噴出物
I1 第1の陽イオン
I2 第2の陽イオン

Claims (18)

  1. 半導体素子のリソグラフィーによる製造に用いるプラズマからの電磁波を生成および/または操作する装置、特に、EUVリソグラフィーに用いるEUV放射線を生成および反射する装置であって、
    電磁波を出射するためのプラズマ(3)を形成し、上記照射される電磁波放射を生成することおよび操作することの少なくとも一方に関連する、少なくとも一つの素子(5;12)を含む放射線システムと、
    上記少なくとも1つの素子(5;12)をプラズマ(3)の電荷担体から遮蔽するための、少なくとも1つの不均一な磁界(11)を生成する磁界生成器(10)を備え、
    上記磁界生成器(10)は、上記素子(5;12)の上に、かつ、上記不均一な磁界(11)の磁界強度勾配が、上記プラズマ(3)から上記素子(5;12)に対してほぼ向かうように配置されていることを特徴とする装置。
  2. プラズマ(3)の電荷担体は、不均一な磁界(11)で反射されることを特徴とする請求項1に記載の装置。
  3. 磁界(11)の磁力線が、ほぼ素子(5;12)からプラズマ(3)への方向に方向付けされていることを特徴とする請求項1または2に記載の装置。
  4. 磁界生成器(10)は、少なくとも1つの永久磁石、少なくとも1つのコイル、磁極片を有する少なくとも1つのコイル、および/または、少なくとも1つの電磁石を備えていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の装置。
  5. 少なくとも1つの磁界生成器(10)は、超伝導磁石を備えていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の装置。
  6. 少なくとも1つの磁界生成器(10)は、上記少なくとも一つの素子(5;12)としての、プラズマを形成する物質用の注入手段(12)に沿って配置されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の装置。
  7. 少なくとも1つの磁界生成器(10)は、プラズマを形成する物質の入力方向に対して同心円状に配置されていることを特徴とする請求項6に記載の装置。
  8. 少なくとも1つの磁界生成器(10)は、注入手段(12)の中心を外して備えられていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の装置。
  9. プラズマ(3)によって放射されたEUV放射線をとらえる少なくとも1つのミラーデバイス(5)を上記少なくとも一つの素子(5;12)として備えていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の装置。
  10. ミラーデバイス(5)は、少なくとも部分的に多層になっていることを特徴とする請求項9に記載の装置。
  11. 少なくとも1つの磁界生成器(10)は、プラズマ(3)から離れた側のミラーデバイス(5)の側面に形成されていることを特徴とする請求項9または10に記載の装置。
  12. 複数の磁界生成器(10)は、プラズマ(3)から離れた、放射線源(1)のミラーデバイス(5)の側面に形成されており、少なくとも部分的にミラーデバイス(5)の形状に適合していることを特徴とする請求項11に記載の装置。
  13. ミラーデバイス(5)の形状に少なくとも部分的に適合した磁界生成器(10)は、ミラーデバイス(5)に対してわずかに間隔をあけて配置されていることを特徴とする請求項12に記載の装置。
  14. ミラーデバイス(5)の形状に少なくとも部分的に適合した磁界生成器(10)は、ミラーデバイス(5)との適合部の全ての部分において同じ磁気極性を有していることを特徴とする請求項12または13に記載の装置。
  15. 磁界生成器(10)は、刻々と変化する、特にパルス状の不均一な磁界(11)を生成する制御装置を備えていることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の装置。
  16. レーザー手段、および/または、気体、固体、または、液体の対象手段(特に、キセノン、リチウム、金、および/または、すず)からプラズマ(3)を生成する放電手段、を備えていることを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項に記載の装置。
  17. レーザー手段は、パルス状のNd:YAGレーザーとして形成されていることを特徴とする請求項16に記載の装置。
  18. 上記少なくとも一つの素子(5;12)としての注入手段(12)の射出開口部の前で、特にノズルの前で、プラズマ(3)が形成されることを特徴とする請求項1〜17のいずれか1項に記載の装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8158959B2 (en) 2009-02-12 2012-04-17 Gigaphoton Inc. Extreme ultraviolet light source apparatus

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10325151B4 (de) * 2003-05-30 2006-11-30 Infineon Technologies Ag Vorrichtung für die Erzeugung und/oder Beeinflussung elektromagnetischer Strahlung eines Plasmas
JP4954584B2 (ja) * 2006-03-31 2012-06-20 株式会社小松製作所 極端紫外光源装置
US8901521B2 (en) * 2007-08-23 2014-12-02 Asml Netherlands B.V. Module and method for producing extreme ultraviolet radiation
NL1036803A (nl) * 2008-09-09 2010-03-15 Asml Netherlands Bv Radiation system and lithographic apparatus.
DE102011086328A1 (de) * 2011-11-15 2013-05-16 Carl Zeiss Smt Gmbh Spiegel zum Einsatz zur Führung von Beleuchtungs- und Abbildungslicht in der EUV-Projektionslithografie
IL226105A (en) * 2013-01-16 2014-05-28 Orteron T O Ltd A device and method to produce a strange plasma
US10266802B2 (en) * 2013-01-16 2019-04-23 Orteron (T.O) Ltd. Method for controlling biological processes in microorganisms

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3655508A (en) * 1968-06-12 1972-04-11 Itt Electrostatic field apparatus for reducing leakage of plasma from magnetic type fusion reactors
US4028547A (en) * 1975-06-30 1977-06-07 Bell Telephone Laboratories, Incorporated X-ray photolithography
US4152625A (en) * 1978-05-08 1979-05-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Plasma generation and confinement with continuous wave lasers
US4553256A (en) * 1982-12-13 1985-11-12 Moses Kenneth G Apparatus and method for plasma generation of x-ray bursts
JPS60175351A (ja) * 1984-02-14 1985-09-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> X線発生装置およびx線露光法
US4837794A (en) * 1984-10-12 1989-06-06 Maxwell Laboratories Inc. Filter apparatus for use with an x-ray source
DE3688946T2 (de) * 1985-04-30 1994-01-13 Nippon Telegraph & Telephone Röntgenstrahlungsquelle.
US4746799A (en) * 1986-07-30 1988-05-24 Mcmillan Michael R Atomic jet radiation source
EP0523033A1 (de) * 1991-07-10 1993-01-13 IMS Ionen Mikrofabrikations Systeme Gesellschaft m.b.H. Ionenoptisches Abbildungssystem
US5680429A (en) * 1995-01-18 1997-10-21 Shimadzu Corporation X-ray generating apparatus and X-ray microscope
US6744060B2 (en) 1997-05-12 2004-06-01 Cymer, Inc. Pulse power system for extreme ultraviolet and x-ray sources
US6815700B2 (en) * 1997-05-12 2004-11-09 Cymer, Inc. Plasma focus light source with improved pulse power system
JPH10335096A (ja) * 1997-06-03 1998-12-18 Hitachi Ltd プラズマ処理装置
US6989546B2 (en) * 1998-08-19 2006-01-24 Ims-Innenmikrofabrikations Systeme Gmbh Particle multibeam lithography
DE19930755A1 (de) * 1999-07-02 2001-01-04 Jens Christiansen Hochfrequenz angeregte Gaslaser mit Plasmaeinschluß durch magnetische Multipolfelder
US6377651B1 (en) * 1999-10-11 2002-04-23 University Of Central Florida Laser plasma source for extreme ultraviolet lithography using a water droplet target
JP3433151B2 (ja) 2000-01-31 2003-08-04 株式会社日立製作所 レーザプラズマx線源
US6873113B2 (en) * 2000-04-13 2005-03-29 Tokyo Electron Limited Stand alone plasma vacuum pump
US6972421B2 (en) * 2000-06-09 2005-12-06 Cymer, Inc. Extreme ultraviolet light source
US6904073B2 (en) 2001-01-29 2005-06-07 Cymer, Inc. High power deep ultraviolet laser with long life optics
US7180081B2 (en) 2000-06-09 2007-02-20 Cymer, Inc. Discharge produced plasma EUV light source
EP1203395B8 (de) * 2000-08-17 2009-08-26 GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH Vorrichtung und verfahren zur ionenstrahlbeschleunigung und zur elektronenstrahlimpulsformung und -verstärkung
US6611106B2 (en) * 2001-03-19 2003-08-26 The Regents Of The University Of California Controlled fusion in a field reversed configuration and direct energy conversion
US6922019B2 (en) * 2001-05-17 2005-07-26 The Regents Of The University Of California Microwave ion source
US6876154B2 (en) * 2002-04-24 2005-04-05 Trikon Holdings Limited Plasma processing apparatus
US6825475B2 (en) * 2002-09-19 2004-11-30 Applied Materials Israel, Ltd. Deflection method and system for use in a charged particle beam column
SG129259A1 (en) * 2002-10-03 2007-02-26 Asml Netherlands Bv Radiation source lithographic apparatus, and device manufacturing method
US7002168B2 (en) * 2002-10-15 2006-02-21 Cymer, Inc. Dense plasma focus radiation source
US6806651B1 (en) * 2003-04-22 2004-10-19 Zond, Inc. High-density plasma source
DE10325151B4 (de) * 2003-05-30 2006-11-30 Infineon Technologies Ag Vorrichtung für die Erzeugung und/oder Beeinflussung elektromagnetischer Strahlung eines Plasmas
US7423275B2 (en) 2004-01-15 2008-09-09 Intel Corporation Erosion mitigation for collector optics using electric and magnetic fields

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8158959B2 (en) 2009-02-12 2012-04-17 Gigaphoton Inc. Extreme ultraviolet light source apparatus
US8586954B2 (en) 2009-02-12 2013-11-19 Gigaphoton Inc. Extreme ultraviolet light source apparatus
US8901524B2 (en) 2009-02-12 2014-12-02 Gigaphoton Inc. Extreme ultraviolet light source apparatus

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