RU2373591C1 - Источник эуф-излучения - Google Patents
Источник эуф-излучения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2373591C1 RU2373591C1 RU2008118877/28A RU2008118877A RU2373591C1 RU 2373591 C1 RU2373591 C1 RU 2373591C1 RU 2008118877/28 A RU2008118877/28 A RU 2008118877/28A RU 2008118877 A RU2008118877 A RU 2008118877A RU 2373591 C1 RU2373591 C1 RU 2373591C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- initiating
- electrode
- electrodes
- euv
- plasma
- Prior art date
Links
Landscapes
- X-Ray Techniques (AREA)
Abstract
Использование: для получения экстремального ультрафиолетового (ЭУФ) излучения. Сущность: заключается в том, что источник ЭУФ-излучения с двумя жестко закрепленными на валу вращения дискообразными электродами, подключенными посредством скользящих контактов к источнику питания, содержит систему инициирования разряда в периферийной области межэлектродного зазора и устройство подачи плазмообразующего металла на один из электродов, являющийся инициирующим, выполненное в виде сосуда с легкоплавким металлом, при этом сосудом с легкоплавким металлом является кольцевая полость, выполненная в инициирующем электроде и имеющая наружный диаметр, не превышающий диаметра рабочей зоны инициирующего электрода, в которую помещена концентричная с кольцевой полостью вставка из пористого материала таким образом, что один из ее торцов погружен в легкоплавкий металл, а второй торец размещен перед рабочей зоной инициирующего электрода. Технический результат: повышение энергетической стабильности источника ЭУФ-излучения. 1 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам для получения экстремального ультрафиолетового (ЭУФ) излучения высокой средней мощности из плазмы импульсно-периодического вакуумного разряда, инициируемого лазером между вращающимися электродами. Область применений включает ЭУФ-литографию, в частности, в спектральной полосе 13.5±0.135 нм, отвечающей диапазону эффективного отражения зеркальной оптики с Mo/Si покрытием.
Известен источник ЭУФ-излучения на основе лазерной плазмы, получаемой в режиме с высокой частотой следования импульсов при фокусировке импульсного лазерного пучка на субмиллиметровой мишени, содержащей плазмообразующее вещество, такое как олово (Sn), литий (Li), ксенон (Хе), линии излучения ионов которого находятся в нужной области ЭУФ-диапазона [1]. В указанном устройстве в область фокусировки лазерного луча инжектируют следующие друг за другом твердые или жидкие субмиллиметровые мишени, а также формируют мощный лазерный пучок с высокой частотой повторения импульсов. Одним из достоинств устройства является малый расход рабочего вещества, что облегчает решение задачи защиты оптики при его использовании для ЭУФ-литографии. Один из недостатков ЭУФ-источника связан со сложностью обеспечения стабильной подачи плазмообразующего вещества в зону фокусировки луча в долговременном режиме. Другой недостаток ЭУФ-источника на основе лазерной плазмы обусловлен его малой, по сравнению с разрядными источниками, эффективностью.
Частично этих недостатков лишен ЭУФ-источник на основе z-пинча в Хе, нашедший применение в первых нанолитографах для производства микросхем по технологическим нормам <35 нм [2]. Недостатком указанного источника являются ограниченные возможности повышения средней мощности ЭУФ-излучения. Другим недостатком указанного устройства является его эффективность, недостаточно высокая по сравнению с эффективностью ЭУФ-источников на основе импульсного вакуумного разряда с использованием в качестве плазмообразующего вещества олова (Sn).
Этих недостатков лишен источник ЭУФ-излучения, содержащий закрепленные на двух валах вращения электроды, между которыми осуществляют импульсно-периодический вакуумный разряд, инициируемый лазерным лучом, сфокусированным на поверхности одного из электродов, являющегося инициирующим [3]. Плазмообразующее вещество поставляется в разрядную зону за счет частичного погружения вращающихся электродов в ванны с жидким металлом, а именно оловом. Указанное устройство позволяет обеспечить высокую мощность излучения в ЭУФ-диапазоне при большом времени жизни электродов. Недостатком устройства является сложность устранения разбрызгивания жидкого металла в область вывода излучения.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является источник ЭУФ-излучения с двумя жестко закрепленными на валу вращения дискообразными электродами, подключенными посредством скользящих контактов к источнику питания, содержащий систему инициирования разряда в периферийной области межэлектродного зазора и устройство подачи плазмообразующего металла на один из электродов, являющийся инициирующим, выполненное в виде сосуда с легкоплавким металлом [4]. В прототипе подача жидкометаллического плазмообразующего вещества осуществляется через сопло с микроотверстием. Прототип позволяет обеспечить высокую мощность излучения в ЭУФ-диапазоне при большом времени жизни электродов.
Недостатком прототипа является сложность обеспечения стабильной подачи плазмообразующего вещества в рабочую зону инициирующего электрода, в частности, из-за эрозии микросопла в потоке жидкого металла, а также из-за неэффективности подачи плазмообразующего вещества, которой препятствует центробежная сила на поверхности вращающегося электрода. Это приводит к неустойчивой работе ЭУФ-источника.
Техническим результатом изобретения является повышение энергетической стабильности источника ЭУФ-излучения с вращающимися электродами.
Указанная задача может быть осуществлена усовершенствованием источника ЭУФ-излучения с двумя жестко закрепленными на валу вращения дискообразными электродами, подключенными посредством скользящих контактов к источнику питания, содержащего систему инициирования разряда в периферийной области межэлектродного зазора и устройство подачи плазмообразующего металла на один из электродов, являющийся инициирующим, выполненное в виде сосуда с легкоплавким металлом.
Усовершенствование устройства состоит в том, что сосудом с легкоплавким металлом является кольцевая полость, выполненная в инициирующем электроде и имеющая наружный диаметр, не превышающий диаметра рабочей зоны инициирующего электрода, в которую помещена концентричная с кольцевой полостью вставка из пористого материала таким образом, что один из ее торцов погружен в легкоплавкий металл, а второй торец размещен перед рабочей зоной инициирующего электрода.
Сущность изобретения поясняется прилагаемым чертежом, на котором изображена общая принципиальная схема источника ЭУФ-излучения с вращающимися электродами
Источник ЭУФ-излучения содержит жестко закрепленные на валу 1 вращения дискообразные электроды 2, 3, устройство подачи плазмообразующего металла на инициирующий электрод 2, выполненное в виде кольцевой полости 4, заполненной жидким плазмообразующим металлом 5, в которой размещена концентричная с кольцевой полостью пористая вставка 6 так, что один из ее торцов погружен в жидкий металл, а второй торец размещен перед рабочей зоной 7 инициирующего электрода. При этом кольцевая полость 4 имеет наружный диаметр, не превышающий диаметра рабочей зоны 7 инициирующего электрода 2. Система инициирования разряда в периферийной области межэлектродного зазора содержит лазер 8 с системой транспортировки и фокусировки луча на рабочую зону 7 поверхности электрода 2. Источник питания 9 подключен к электродам 2, 3 через скользящие контакты 10, 11. Устройство также может содержать систему 12, предназначенную для сбора жидкого металла, покидающего инициирующий электрод под действием центробежной силы, и его очистки для последующего возврата в полость 4.
Работу источника ЭУФ-излучения реализуют следующим образом.
С помощью вала 1 с приводом производят равномерное вращение закрепленных на нем электродов 2, 3. Под действием капиллярных сил, а также центробежной силы из кольцевой полости 4 осуществляется вынос малого количества жидкого металла 5 в кольцевую пористую вставку 6, один из торцов которой погружен в легкоплавкий металл, а второй торец размещен перед рабочей зоной 7 инициирующего электрода 2. Поскольку наружный диаметр кольцевой полости 4 и диаметр пористой вставки 6 не превышает диаметр рабочей зоны 7 инициирующего электрода 2, под действием капиллярных и центробежных сил осуществляется вынос жидкого металла к торцу кольцевой пористой вставки 6, размещенному перед рабочей зоной 7, а затем и непосредственно в рабочую зону 7 инициирующего электрода 2. Лучом импульсного лазера 8, сфокусированным на слой жидкого металла в рабочей зоне 7 электрода 2, испаряют и ионизируют малую порцию жидкого металла. Лазерно-индуцированная плазма в процессе разлета распространяется от электрода 2 к электроду 3. После замыкания лазерно-индуцированной плазмой разрядного промежутка между электродами 2, 3 с помощью импульсного источника питания 9 осуществляют импульсный сильноточный разряд, ток которого протекает по электрической цепи, включающей в себя жидкометаллические контакты 10, 11. За счет выбора плазмообразующего вещества, в частности олова, обеспечивается высокоэффективное испускание ЭУФ-излучения из разрядной плазмы. После поворота электродов 2, 3 на угол, достаточный для ввода в зону разряда новой порции жидкометаллического плазмообразующего вещества, цикл работы повторяют. При высокой, 10 кГц, частоте повторения импульсов достигается высокая мощность ЭУФ-излучения из разрядной плазмы. Охлаждение элементов источника коротковолнового излучения в процессе работы производят с помощью подаваемых через вал 1 жидких теплоносителей, циркулирующих через каналы охлаждения, выполненные во вращающихся электродах 2, 3. Геометрию электрода 2 и режим его охлаждения в установившемся режиме работы выбирают так, чтобы минимизировать температуру рабочей зоны 7 электрода 2 и уменьшить превышение температуры стенок полости 4 над температурой плавления плазмообразующего металла 5. С помощью системы 12, выполненной, например, в виде составной части устройства подачи плазмообразующего металла на инициирующий электрод или в виде дополнительной отдельной кольцевой полости, осуществляют сбор жидкого металла, покидающего инициирующий электрод под действием центробежной силы, и его возврат в полость 4.
При выполнении устройства в указанном виде за счет капиллярных сил осуществляется равномерное по угловой координате заполнение кольцевой пористой вставки 6 жидким металлом, что, в свою очередь, обеспечивает поставку плазмообразующего металла равномерно по всей окружности рабочей зоны 7 инициирующего электрода, что повышает энергетическую стабильность источника ЭУФ-излучения.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить энергетическую стабильность источника ЭУФ-излучения с вращающимися электродами.
Использованные источники
1. Международная заявка WO 03085707; МКИ6 H01L 21/027, Н05Н 1/24; 04.04.2003.
2. U.Stamm, J.Kleinschmidt, V.М.Borisov, et al. Development status of EUV sources for use in beta-tools and high-volume chip manufacturing tools, Proc. SPIE, Vol: 6151, pp.190-200, 2006. doi: 10.1117/12.652989.
3. Патент ЕР 1665907; МКИ7 H05G 2/00; 11.09.2003.
4. Патент РФ 2278483, МПК H05G 2/00, 14.04.2004.
Claims (1)
- Источник ЭУФ-излучения с двумя жестко закрепленными на валу вращения дискообразными электродами, подключенными посредством скользящих контактов к источнику питания, содержащий систему инициирования разряда в периферийной области межэлектродного зазора и устройство подачи плазмообразующего металла на один из электродов, являющийся инициирующим, выполненное в виде сосуда с легкоплавким металлом, отличающийся тем, что сосудом с легкоплавким металлом является кольцевая полость, выполненная в инициирующем электроде и имеющая наружный диаметр, не превышающий диаметра рабочей зоны инициирующего электрода, в которую помещена концентричная с кольцевой полостью вставка из пористого материала таким образом, что один из ее торцов погружен в легкоплавкий металл, а второй торец размещен перед рабочей зоной инициирующего электрода.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008118877/28A RU2373591C1 (ru) | 2008-05-14 | 2008-05-14 | Источник эуф-излучения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008118877/28A RU2373591C1 (ru) | 2008-05-14 | 2008-05-14 | Источник эуф-излучения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2373591C1 true RU2373591C1 (ru) | 2009-11-20 |
Family
ID=41478001
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008118877/28A RU2373591C1 (ru) | 2008-05-14 | 2008-05-14 | Источник эуф-излучения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2373591C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2789275C1 (ru) * | 2022-01-17 | 2023-02-01 | Акционерное Общество "Эуф Лабс" | Материал мишени, высокояркостный ЭУФ источник и способ генерации излучения на 13,5 нм |
-
2008
- 2008-05-14 RU RU2008118877/28A patent/RU2373591C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2789275C1 (ru) * | 2022-01-17 | 2023-02-01 | Акционерное Общество "Эуф Лабс" | Материал мишени, высокояркостный ЭУФ источник и способ генерации излучения на 13,5 нм |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10217625B2 (en) | Continuous-wave laser-sustained plasma illumination source | |
JP6241062B2 (ja) | 極端紫外光光源装置 | |
TWI382789B (zh) | 製造遠紫外線輻射或軟性x射線之方法及裝置 | |
Borisov et al. | EUV sources using Xe and Sn discharge plasmas | |
RU2278483C2 (ru) | Эуф источник с вращающимися электродами и способ получения эуф излучения из газоразрядной плазмы | |
JPH10319195A (ja) | プラズマ・フォーカス高エネルギ・フォトン・ソース | |
US7800086B2 (en) | Arrangement for radiation generation by means of a gas discharge | |
US8358069B2 (en) | Lighting method of light source apparatus | |
CN103105740B (zh) | 基于固体液体组合靶材的极紫外光源产生装置及光源系统 | |
JP2007220949A (ja) | 極端紫外光光源装置および極端紫外光光源装置における集光光学手段の汚染抑制方法 | |
TW200413860A (en) | Radiation source, lithographic apparatus, and device manufacturing method. | |
KR20080011048A (ko) | 극단 자외광 광원 장치 및 극단 자외광 발생 방법 | |
EP2170020B1 (en) | Extreme ultraviolet light source device and method for generating extreme ultraviolet radiation | |
JP2000098098A (ja) | X線発生装置 | |
WO2014069283A1 (ja) | 放電電極 | |
JP2007200919A (ja) | 極端紫外光光源装置 | |
EP2203033B1 (en) | Extreme ultraviolet light source device | |
JP5504673B2 (ja) | 極端紫外光光源装置 | |
RU2373591C1 (ru) | Источник эуф-излучения | |
RU2383074C2 (ru) | Мощный источник эуф излучения | |
JP2010170772A (ja) | 極端紫外光光源装置 | |
Sabotinov | Metal vapor lasers | |
US6654446B2 (en) | Capillary discharge source | |
RU2365069C1 (ru) | Устройство для получения мощного коротковолнового излучения из разрядной плазмы | |
US7492867B1 (en) | Nanoparticle seeded short-wavelength discharge lamps |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110515 |