TWI382789B - 製造遠紫外線輻射或軟性ｘ射線之方法及裝置 - Google Patents

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Description

製造遠紫外線輻射或軟性X射線之方法及裝置
本發明係關於一種藉由一電性操作而放電來製造遠紫外線輻射(extreme ultraviolet radiation；EUV)或軟性X射線之方法及裝置，特定言之係用於EUV微影或用於度量，其中在一放電空間內之至少兩個電極間的一氣體媒介中點燃一電漿，該電漿發射需要製造之該輻射。
下述本發明之較佳應用領域需要波長在大約1 nm至20 nm之區域內的遠紫外線輻射(EUV)或軟性X射線，例如，特別是，EUV微影或度量。
本發明係關於基於氣體放電之輻射源，其中藉由電極系統之脈衝電流製造熱電漿，該電漿係EUV或軟性X射線之來源。
文件PCT/EP98/07829及PCT/EP00/06080中實質地說明先前技術。
圖8示意性顯示關於EUV源之先前技術。氣體放電輻射源通常由電極系統(由陽極A及陰極K組成)組成，其連接至圖中由電容器組K0 象徵的電流脈衝產生器。電極系統之特徵為陽極A及陰極K各具有作為開口之鑽孔。未限制圖式中的一般性質，陽極A係面向應用之電極。電極系統以放電氣體填充至範圍通常為1 Pa至100 Pa的壓力。由於脈衝電流通常為數十kA至最多100 kA，且脈衝持續時間通常為數十ns至數百ns，在陽極A與陰極K間製造捏縮電漿，藉由 脈衝電流引起之加熱及壓縮使捏縮電漿達到導致其發射工作氣體(用於重要頻譜範圍內)之特徵輻射的溫度(數十eV)及密度。需要形成電極間隙內低電阻通道之電荷載子產生於後方空間(空心電極)內，如圖8所示在空心陰極K內。電荷載子，較佳的係電子，可用各種方式製造。例如，值得提及的可為藉由表面放電觸發器、高介電觸發器、鐵電觸發器或另外藉由空心電極K內的先前電漿電離製造電子。
電極系統位於典型壓力在1 Pa至100 Pa範圍內的氣體環境內。氣體壓力及電極的幾何形狀選擇成致使電漿點燃發生於帕申曲線之左分支上。點燃則發生於較長電場線(出現於鑽孔區域)區域內。放電過程中可區分許多相位。首先，氣體電離係沿鑽孔區域之場線。此相位建立用於在空心陰極K內形成電漿(空心陰極電漿)之條件。此電漿接著產生電極間隙內的低電阻通道。經由此通道傳送一脈衝電流，該脈衝電流係藉由電容器組K0 內電性儲存能量之放電而產生。電流導致電漿之壓縮及加熱，以便獲得用於EUV範圍內之放電氣體特徵輻射的有效發射之條件。
此原理之一本質特性係原則上不需要電極系統與電容器組間的切換元件。此可提供電性儲存能量之低電感、有效耦入。數焦爾區域內之脈衝能量因此足以產生數千安培至數十千安培區域內需要的電流脈衝。因此可以自崩潰方式有利地操作放電，即是說將連接至電極系統之電容組K0 充電至點燃電壓(由電極系統內之狀況決定)。藉由次要電極，另外可能影響點燃電壓，從而定義放電時間。替代性 地，亦可將電容器組K0 僅充電至低於點燃電壓並藉由在空心陰極內製造電漿之主動措施(觸發)觸發氣體放電。
依據先前技術之氣體放電源的一顯著缺點為僅氣體物質可用作放電氣體之事實。因此，輻射源內製造之波長可有顯著限制，因為輻射特性取決於個別元件之高度電離充電狀態。然而，關於EUV微影，(例如)鋰或錫之輻射特別重要。關於應用鹵化物使用之飛利浦提供此方面的一擴展，依據其藉由加熱使低沸點鹵素化合物進入氣體狀態，並將其引入電極系統。儘管因此獲得輻射源之有利頻譜特性，由於鹵素之高比例，僅可實現電能至可用輻射能量之較低轉換效率。因此，為實現需要的輻射功率，必須將極高電功率饋入輻射源，此導致較高電極磨損。此磨損導致光源的低使用壽命。為增加使用壽命，提出一起旋轉整個電極系統與供應電源，以便每個電脈衝以偏移方式作用於電極新鮮表面的系統。此概念之一較大技術缺點為(例如)必須使用允許旋轉移動之引入將電極與冷卻及整個電源供應導入真空系統。
因此本發明之一目的係提供一種上述類型之方法，其不具先前技術之缺點，同時提供更大輻射功率，而無較高電極磨損。
依據本發明，以上述類型之方法實現此目的，其中用金屬熔體製造用作放電氣體之氣體媒介，該金屬熔體應用於放電空間內之表面並且藉由能量波束至少部分被蒸發。此 能量波束可為(例如)離子波束、電子波束或雷射波束。較佳的係雷射波束用於此表面上金屬熔體之蒸發。
該表面較佳的係點燃電漿之兩電極間區域附近的組件表面。較佳的係此表面係電極外表面或配置於兩電極間的選擇性金屬屏蔽表面。
因此，本發明之主要方面在於金屬熔體之使用，其應用於放電空間內之表面並且其以層狀方式分佈。藉由能量波束蒸發此表面上之金屬熔體。最終金屬蒸氣形成用於電漿產生之氣體媒介。
為使金屬熔體更好地分佈於該表面上，特定言之係電極外表面上或金屬屏蔽表面上，有利的係操作過程中旋轉放置電極及/或金屬屏蔽。
一項具體實施例中，電極旋轉軸相互傾斜。此情形中，甚至係板狀電極，定義用於電漿點燃之區域，其中以彼此之最小距離來間隔電極。
從外部向該表面應用金屬熔體有許多可能性，特定言之係應用於電極表面及/或應用於金屬屏蔽表面。此可藉由(例如)饋送線(其開口配置成接近個別表面)發生。然而，特別有利的係電極或金屬屏蔽或兩者旋轉地浸入包含金屬熔體之容器以便接收金屬熔體。
依據本發明之一項具體實施例，其中設定應用於電極表面及/或金屬屏蔽表面之金屬熔體的層厚度。此情形中，有利的係將層厚度設定在0.5 μm至40 μm的範圍內。
由於電極及/或金屬屏蔽與金屬熔體之緊密接觸，特定 言之係旋轉移動且同時浸入具有金屬熔體之容器內的情形中，被加熱電極以及被加熱金屬屏蔽可能將其能量有效地發散給金屬熔體。因此旋轉電極不需要分離冷卻。然則有利的係設定金屬熔體之溫度。
電極或金屬屏蔽之旋轉速度較佳的係設定至足夠高，使得能量波束之兩個連續脈衝不會重疊在該等組件表面。
電極與金屬熔體間具有極低電阻。因此有利的係經由金屬熔體為兩個電極供應電源。
另外有利的係在開始蒸發程序前抽空的真空室內製造電漿。
電漿製造過程中，可在電極系統之不同點蒸發及凝結一些電極材料。則有利的係防止此金屬蒸氣逃逸。
另外有利的係將電極放置於相對於真空室外殼的可定義電位。一方面此可提供改良電源供應及電源使用。另一方面此亦可用於防止金屬蒸氣逃逸。
為了在雷射波束作為能量波束之情形中實現更均勻的輻射強度，有利的係藉由玻璃纖維傳送雷射波束。
若經由鏡面將雷射波束引導至區域上，可更有效地減少或可防止用於雷射輻射之光學元件的污染。鏡面的使用亦可從與製造EUV輻射或軟性X射線耦出的側面相反之側面耦入雷射波束。
依據本發明之另一有利具體實施例，其中將能量波束分佈於許多點或一圓環上
為防止製造之蒸氣凝結於外殼內壁上，有利的係藉由金 屬來屏蔽電極。
許多應用中，需要能夠自由地選擇EUV輻射之耦出位置，至少在特定限制內。為此，有利的係改變電極旋轉軸之方位(其較佳的係相互傾斜)以設定輻射之耦出位置。
為能夠確定製造的輻射之品質，有利的係藉由偵測器偵測製造的輻射，偵測器輸出值可控制或關閉製造程序。
本發明另一目的係提供上述類型之裝置，其不具先前技術之缺點，同時提供更大輻射功率，而無較高電極磨損。
依據本發明，以上述類型之裝置實現此目的，其包含用於將金屬熔體應用於該放電空間內一表面的元件以及調適成將蒸發該應用金屬熔體之能量波束至少部分引導至該表面從而製造作為放電氣體之氣體媒介的能量波束元件。
由於申請專利範圍附屬項內指定之裝置的具體實施例之優點實質上與依據本發明之方法的優點相同，恕不提供該等附屬項之詳細說明。
本發明將參考圖式所示之示範性具體實施例予以詳細說明，然而，其並不限制本發明。同樣實施方式或申請專利範圍內的任何參考符號並不限制該等特殊具體實施例之保護範圍。
現在將參考圖1至7說明用於藉由電性操作而放電來製造遠紫外線輻射(EUV)或軟性X射線之裝置10的具體實施例之許多範例。特定言之此EUV用於EUV微影或度量。
裝置10具有第一及第二電極14及16，其配置於可預定義 氣體壓力之放電空間12中。該等電極14及16在可預定義區域18處彼此間隔較小距離。
雷射源(圖中未詳細顯示)產生雷射波束20，其被引導至區域18之表面上，以便蒸發此區域18內的供應媒介。點燃產生的蒸氣以形成電漿22。用於此情形之媒介由金屬熔體24組成，其應用於電極14、16之外表面。在具體實施例之全部範例中，此係藉由使電極14、16可在操作中旋轉放置並旋轉著浸入包含金屬熔體24之容器26以接收金屬熔體24來實現。
另外，用於設定金屬熔體24之層厚度的元件28可應用於兩個電極14、16。當然，其具有大量可能性，其中此情形中剝離器28用作該元件，每種情形中該等剝離器28向上到達對應電極14、16之外邊緣。亦存在用於設定金屬熔體24之溫度的構件30。此可藉由加熱元件30或藉由冷卻元件30發生。
在所示具體實施例之範例中，經由金屬熔體24供應用於電極14、16之功率。經由絕緣饋送線50將電容器組48連接至用於金屬熔體24之個別容器26來實現此目的。
為可在真空內製造EUV，該裝置具有一外殼。
為利於雷射波束20之較佳強度分佈，經由玻璃纖維(未顯示)傳送雷射波束。為更好地保護其所需要的光學元件，經由鏡面34將雷射波束20偏轉至區域18。
如圖1中可見，金屬屏蔽36配置於電極14、16間。
另外具有防止金屬蒸氣逃逸從而防止重要部分之污染的 構件38及42。一個構件係(例如)薄壁、蜂窩結構38，圖2及3顯示其不同視圖。此結構38以(例如)錐形方式配置於源點40周圍。
另一構件由具有電位之薄金屬片42組成。其在圖4中以平面圖示意性顯示。該等金屬片42之側視圖與圖2之側視圖相似。
另外，屏蔽44配置於電極14、16與外殼之間。
下文中，將參考圖1至7說明製造EUV輻射之方法及以上已指定的裝置10之個別組件的作用模式。
因此本發明係亦可使用具有高沸點之物質製造輻射的系統。此外，該系統無可旋轉電流及流體冷卻管。
現在給出電極14、16、電源供應、輻射媒介之冷卻及特殊提供(用於提供簡單冷卻及更大輻射製造效率)之一項特殊具體實施例的說明。
圖1顯示依據本發明之輻射源的圖式。操作電極由兩個可旋轉安裝磁碟形電極14、16組成。每種情形中該等電極14、16部分浸入可控制溫度之熔池內，其包含液體金屬，例如錫。在錫(其熔點為230℃)之情形中，(例如)300℃之操作溫度較為有利。若電極14、16之表面可藉由液體金屬或金屬熔體24潤濕，當電極旋轉至金屬熔體24外，該等電極14、16上形成一液體金屬薄膜。此程序與製造程序相似，例如鍍錫線路。通常可將液體金屬之層厚度設定在0.5 μm至40 μm範圍內。此取決於參數，例如溫度、旋轉速度及材料特性，但亦可以定義方式設定，例如機械上藉 由用於剝落過量材料之機制，例如藉由剝離器28。因此，由氣體放電用盡之電極表面連續再生，以便有利於電極14、16之基底材料不再發生任何磨損。
該配置之另一優點在於藉由電極14、16穿過金屬熔體24之旋轉發生緊密熱接觸。因此藉由氣體放電加熱的電極14、16可將其能量有效地發散給金屬熔體24。因此旋轉電極14、16不需要分離冷卻，而是只需藉由適當措施將金屬熔體24保持在需要的溫度。
一額外優點在於電極14、16與金屬熔體24間存在極低電阻。因此可根據需要容易地傳送極高電流，例如在氣體放電情形中製造適用於輻射製造的極熱電漿22。依此方式，不需要旋轉供應電流的電容器組。可經由一或多個饋送線50以固定方式從外部饋送電流至金屬熔體24。
有利的是，電極14、16配置於真空系統內，其至少達到10-4 mbar基本真空。因此，可從電容器組48向電極14、16施加(例如)2至10 kV之較高電壓，而不會導致不受控制的破壞性放電。藉由合適的雷射脈衝觸發此破壞性放電。此雷射脈衝在區域18內之電極14、16間的最狹窄點集中於電極14或16之一。因此，位於電極14、16之金屬薄膜部分蒸發並越過電極間隙。此導致該點的破壞性放電並導致來自電容器組48的極高電流。此電流將金屬蒸氣加熱至電離後者的此溫度並在捏縮電漿內發射需要的EUV輻射。
為製造捏縮電漿，轉換通常為一焦耳至數十焦耳的脈衝能量。此能量之大部分集中於捏縮電漿中，其導致電極 14、16之熱負載。藉由輻射及熱粒子(離子)之發射製造捏縮電漿引起的電極14、16之熱負載。此外，高於10 kA之放電電流必須從電極14、16饋送至氣體放電。即使在較高電極溫度，陰極之熱發射不足以為此電流產生足夠電子。從真空火花放電知道的陰極斑點形成程序始於陰極，其以局部方式加熱表面，以便電極材料從較小區域(陰極斑點)蒸發。從該等斑點，用於放電之電子可用於數奈秒之週期。之後，斑點再次熄滅，該現象於電極14或16之其他點重複，以便製造連續電流。
然而，此程序通常與蒸發一些電極材料並在電極系統其他點凝結的事實相關聯。此外，氣體放電前，雷射脈衝同樣導致能量耦合及一些熔體薄膜之蒸發。此處提出之原理提供可再生的電極14、16，因為電極14、16之負載部分由於旋轉離開電流區域，藉由放電改變之熔體薄膜表面自動地再次變得平滑，最終藉由浸入液體金屬熔池而再生。此外，電極14、16連續旋轉出高度負載區域相當有利於散熱。因此可容易地將數十kW之電功率饋入系統並經由金屬熔體24再次將其消耗。
有利的係電極14、16由高度導熱材料(例如銅)製成。其亦可由作為核心之銅製成並藉由薄型、耐高溫材料(例如鉬)覆蓋。此一製造有可能係外鞘由(例如)薄壁方式的鉬製成，然後以銅插入。熱管系統可能作為用於有效散熱的另一措施。例如，在整合至表面下方的通道內，可存在於捏縮附近之最熱點蒸發從而撤出熱並再次凝結在較冷錫熔池 內的媒介。電極14、16之另一具體實施例係設計成其輪廓並不平滑，而是具有在金屬熔體24或錫熔池內盡可能利用最大表面的外形。
電極亦可由多孔材料(例如鎢)形成。此情形中，毛細管力可用於傳輸熔化材料，例如由放電耗盡的錫。
整個輻射源之材料應可承受熔化金屬(特定言之為錫)，以便避免腐蝕。合適材料之範例為陶瓷、鉬、鎢或不銹鋼。
為此，在從金屬蒸氣電漿(可藉由雷射蒸發從電極14、16上的金屬薄膜材料獲得)製造輻射的程序中，不損壞電極14、16之基底材料，薄膜厚度不應降至定義最小值以下。實驗中已發現在用於蒸氣製造的雷射聚焦斑點內，移除數微米之材料，此外形成之陰極斑點甚至產生小坑洞，每種情形中其直徑及深度達數微米。有利的係，因此電極14、16上之金屬薄膜具有大約5 μm之最小厚度，則在熔體熔池中使用該應用程序不成問題。
該層之厚度同樣在熱特性中起重要作用。錫具有(例如)明顯比銅更弱的導熱性，電極14、16可由銅製成。因此，在具有最小必需厚度之錫層情形中，可明顯散逸更多熱，從而可耦入更高電功率。
然而，在雷射蒸發過程中不適合的狀況下，聚焦斑點內可出現更深移除。此發生於(例如)當使用之雷射在聚焦斑點內具有過高脈衝能量或不適合之強度分佈或用於氣體放電之過高電脈衝能量時。例如，已證明10 mJ至20 mJ之雷 射脈衝及1至2 J之電能較為有利。此外，有利的係雷射脈衝內之強度分佈盡可能均勻。在所謂單模雷射之情形中，強度分佈具有高斯外形，因此高度可再生，但中心具有極高強度。
在多模雷射情形中，雷射斑點強度可呈現極顯著空間及時間波動。因此，此同樣可導致材料之過量移除。特別有利的係首先經由光纖傳送雷射脈衝。由於光纖內的許多反射，空間強度分佈拉平，使得藉由透鏡系統之聚焦實現斑點內的完全均勻強度分佈。因此在所製造的坑洞直徑上極均勻地移除了金屬薄膜。
亦不應施加過厚金屬薄膜，以便保護電極14、16。明確地說，實驗中已發現在極厚薄膜之情形中有藉由雷射脈衝及隨後氣體放電形成大量金屬微滴的危險。該等微滴以高速度加速離開電極14、16，並且可凝結(例如)在成像所製造之EUV輻射所需的鏡面表面上。因此，短時間後該等鏡面即無法使用。金屬薄膜厚度自然高至40 μm，因此一些情況中比需要的更厚。一旦電極14、16已旋轉出金屬熔體24，可藉由(例如)適當剝離器28將其減小至期望厚度。
為確保具有連接鏡面光學元件之裝置10或輻射源的長期操作，應防止蒸發金屬薄膜材料之極薄層沈積於表面的情況。為此，有利的係將全部方法參數調適成僅蒸發需要數量的材料。此外，用於抑制蒸氣之系統可安裝在電極14、16與鏡面34間，該系統亦稱為碎片抑制。
此方案之一可能性係源點40與鏡面34間，半球形、盡可 能薄壁、蜂窩結構38之配置，(例如)由高熔點金屬製成。到達蜂窩結構壁之金屬蒸氣以黏接方式保持於其上，因此不會到達鏡面34。蜂窩結構的一種有利組態具有(例如)2至5 cm之蜂窩通道長度及3至10 mm之平均蜂窩直徑(假定壁厚度為0.1至0.2 mm)，參見圖2及3。
當引導蒸氣(主要由帶電離子及電子組成)穿過薄金屬片42(對其施加數千伏特之電壓)之電極配置時，可實現另一改進。接著離子遭受額外力並偏轉至電極表面。
圖2及4顯示該等電極之一組態範例。顯然環形電極片具有尖端位於源點40的錐形封套形狀，以便EUV輻射實質上可不受阻礙地通過電極間隙。此配置亦可另外置於蜂窩結構後或整個取代後者。亦可能將許多個線網前後配置於輻射源與聚光鏡面34間，該等線網對EUV輻射有很大程度的透明。若線網間施加一電壓，即形成一電場，其減速金屬蒸氣離子並將其偏轉回至電極14、16。
防止金屬蒸氣凝結於聚光光學元件上的另一可能性在於將兩個電極14、16置於相對於真空瓶外殼的定義電位。當該等電極構造成與真空瓶不接觸時，此可以特別簡單之方式完成。若(例如)兩個電極14、16關於外殼帶負電，則由捏縮電漿發射之帶正電離子減速並傳遞回至電極14、16。
輻射源長期操作情況下，若蒸發金屬(例如錫)到達真空瓶壁或絕緣體表面其同樣可損壞。有利的係電極14、16可具有額外屏蔽44(例如由片狀金屬甚或玻璃製成)，其僅在耦出輻射的該點具有開口。蒸氣凝結於此屏蔽44上，並藉 由重力傳遞回至兩個錫熔池或容器26內。
此屏蔽44亦可用於保護輻射源免受外部影響之干擾。此類影響可由(例如)存在於聚光系統內之氣體引起。屏蔽44之開口(EUV輻射透過其發射至聚光器)可用作增加的幫浦阻力，以便確保輻射源區域內之較低氣體壓力。另外，當緩衝氣體用於輻射源區域內時，屏蔽44之小開口使得該等氣體難以流動至聚光系統。此類緩衝氣體之範例係對EUV輻射高度透明之氣體或具有負電特性之氣體。使用該等氣體可實現放電路徑之較佳重新整合，可增加輻射源之頻率或可增加關於氣體(例如氬氣，其從聚光區域流動至輻射源區域)之輻射源公差。
在圖5所示之具體實施例之範例中，例如，藉由玻璃纖維(未顯示)將雷射波束20從雷射元件引導至波束形成表面，其將脈衝聚焦於電極14、16之一的表面上。為不將任何透鏡配置於電極14、16附近，由於製造的金屬蒸氣，該等透鏡會容易地丟失其傳送，鏡面34可以適當形狀配置於該處。儘管金屬亦在該處蒸發，然而鏡面不會因此大幅丟失其用於雷射輻射之反射率。若此鏡面34未冷卻，其自動在輻射源附近加熱。若其溫度到達(例如)1000℃以上，金屬(例如錫)可在脈衝間再次完全蒸發，以便初始鏡面表面實質可再次用於新的雷射脈衝。
一些情況中，若雷射脈衝不聚焦於單一圓形斑點，則對蒸發程序更有利。將雷射能量分佈於(例如)許多個點或以圓形方式分佈可較為有利。
另外鏡面34具有偏轉雷射輻射或雷射波束20之優點。因此可將用於耦入雷射之剩餘光學元件配置成無法遮蔽所製造的EUV輻射。另一具體實施例中，鏡面34置於與用於耦出EUV輻射之側面相反的側面。此配置中，雷射光學元件根本不遮蔽所製造的EUV輻射。
有利的係具有相關聯容器26或錫熔池之兩個電極14、16不會與金屬真空瓶(例如源點40上方之蜂窩結構38)有任何電性接觸。其以無電位方式配置。因此(例如)放電電流之較大部分不可能流動至該處並移除真空系統內的破壞性污垢。
由於無電位配置，此外，可用不同電壓方向以交替方式發生電容器組48之充電。若雷射脈衝以交替方式相應偏轉至各電極14、16上，則後者均勻地負載並且可進一步增加電功率。
為藉由金屬蒸氣電漿從儲存於電容器之電能產生僅可能高之峰值電流，電路應設計成具有特別低之電感。為此目的，例如，額外金屬屏蔽36可配置成盡可能接近電極14、16之間。由於放電過程中的渦流，磁場不會進入金屬體積，因此產生較低電感。此外，為使凝結金屬或錫回流至兩個容器26，亦可使用金屬屏蔽36。
另一具體實施例中，如圖9所示意性地指示，金屬屏蔽36亦旋轉並且旋轉著浸入包含金屬熔體24之分離容器56，以便接收金屬熔體24。另一容器56與用於電極14、16之容器26電性絕緣。使用此配置，實現碎片至熔池的直接傳輸 以及金屬熔池的較佳熱耐久性。另外，可將雷射波束20引導至旋轉金屬屏蔽36表面的液體金屬薄膜上，以便製造用於電漿之金屬蒸氣。此情形中藉由與圖1說明的相同方式實現電極之電源供應。
由於雷射及氣體放電，最高至數十kW之功率耦入電極14、16，因此必須散逸大量熱。為此目的，例如，可藉由幫浦以電性絕緣方式將液體金屬(錫)從真空瓶引導至熱交換器並再次返回。該程序中，可同時載送回因為該程序而丟失的材料。此外，可透過過濾器引導金屬並清除氧化物等等。可根據金屬壓鑄而得知此幫浦及過濾器系統。
當然亦可藉由冷卻旋管以傳統方式將熱散逸至液體金屬或錫內或者容器26之壁內。為輔助熱散逸，浸入金屬之攪拌器亦可用於更快速之流動。
製造電漿捏縮從而製造EUV輻射之氣體放電始終在電極14、16彼此最接近的點處製造。在如圖1所示之容器26與電極14、16之配置的情形中，此點位於雷射脈衝亦撞擊此處的頂部，所以此情形中輻射亦必須垂直向上耦出。然而，一些應用中需要其他角度，例如水平或傾斜向上。同樣可使用本發明所基於的相同原理實施該等要求。
為此目的，例如，電極14、16之旋轉軸46可不僅向上傾斜，亦可關於彼此橫向傾斜。此意味著最小距離不再位於頂部，而係根據傾斜更大或更小程度地向下轉移。另一具體實施例在於電極14、16不具有相同直徑，並且不具有簡單碟形，如圖7所示。
使用旋繞配置及圖7之電極14、16的設計，避免了捏縮電漿區域與錫熔池間的通視性。此導致錫熔池的較佳熱屏蔽。來自電漿之碎片由電極上的錫薄膜撿拾並藉由旋轉電極傳輸回至熔池。
有利的係容器26由絕緣材料組成，例如石英或陶瓷，該等容器直接連接至底板54，其同樣由石英或陶瓷組成並用凸緣連接至真空系統。可藉由以真空密閉方式嵌入絕緣體的許多個金屬梢52或金屬帶實現外部配置電容器組48與容器26內液體金屬之電連接。因此，可製造電感特別低之電路，因為由於與真空瓶之距離較大，高電壓絕緣特別簡單。可使用(例如)用於白熾燈製造之構件製造此配置。
電極14、16在旋轉過程中彼此最接近以及雷射脈衝觸發氣體放電點燃之區域18對於EUV源之功能非常重要。為簡單起見，圖1中以矩形斷面顯示電極14、16外部。因此，僅兩個尖銳邊緣位置彼此相反，其可導致過薄的金屬薄膜厚度，從而導致極快磨損。有利的係該等邊緣係圓形甚或具有細凹槽。金屬薄膜可特別良好地黏接至該等凹槽內，從而保護基底材料。然而，亦可製成小杯，其直徑稍大於雷射斑點。然而，在此一具體實施例之情形中，電極14、16之旋轉速度必須準確地與雷射脈衝同步，以便雷射始終撞擊杯。
通常，電極14、16可自由地設計成(例如)碟形或錐形，具有相同尺寸或不同尺寸或其任何期望之組合。其可設計成尖銳或圓形邊緣或結構化邊緣，例如以凹槽及杯的形 式。
EUV源之操作過程中，錫薄膜之厚度不應改變。此會導致一系列缺點，例如增加的微滴形成、對電極14、16更弱的熱傳導甚或電極14、16之破壞。若金屬薄膜過薄，雷射脈衝或氣體放電亦可從電極14、16移除材料。藉由雷射脈衝以及氣體放電電離以及電子激發此材料，例如金屬，如錫，從而同樣輻射電磁輻射。由於其波長，此輻射可與金屬或錫之輻射區分，例如使用濾波器或攝譜儀。
因此，若由(例如)光譜濾波器及光偵測器組成之偵測器(未顯示)整合至EUV源內，則可關閉輻射源或可以不同方式控制程序。若金屬薄膜過厚，則有製造比所需更多之蒸氣及微滴的危險。接著此電離的蒸氣亦傳遞至藉由如圖4(依照圖2之側視圖)所示之金屬片42製造的電場區域，該等金屬片此處亦稱為次要電極，以便最終偏轉蒸氣並使其遠離光學元件。此導致離子及電子引起的該等次要電極間之電流。當然關於上述線網此亦適用。
若測量此電流，接著亦可從電流信號之振幅及時間分佈推出蒸氣數量及蒸發程序。因此，亦有控制整個程序之可能性。
10‧‧‧裝置
12‧‧‧放電空間
14‧‧‧第1電極
16‧‧‧第2電極
18‧‧‧區域
20‧‧‧雷射波束
22‧‧‧電漿
24‧‧‧金屬熔體
26‧‧‧元件、容器
28‧‧‧元件、剝離器
30‧‧‧構件、加熱元件、冷卻元件
34‧‧‧鏡面
36‧‧‧金屬屏蔽
38‧‧‧結構
40‧‧‧源點
42‧‧‧金屬片
44‧‧‧屏蔽
46‧‧‧旋轉軸
48‧‧‧電容器組
50‧‧‧饋送線
52‧‧‧金屬梢
54‧‧‧底板
56‧‧‧分離容器
圖1顯示依據第一具體實施例之裝置的示意性部分剖面側視圖；圖2顯示用於碎片抑制之第一元件的部分剖面側視圖；圖3顯示圖2所示元件之平面圖； 圖4顯示用於碎片抑制之另一元件的平面圖，其中該側面圖與圖2相同；圖5顯示雷射波束耦合至電極表面上的示意圖；圖6a、b顯示用於金屬熔體之容器的側視及平面示意圖；圖7顯示另一具體實施例之電極的示意及部分剖面圖；圖8顯示依據先前技術用於製造EUV輻射之裝置的部分剖面側視圖；圖9顯示依據另一具體實施例之裝置的示意性部分剖面側視圖。
10‧‧‧裝置
12‧‧‧放電空間
14‧‧‧第1電極
16‧‧‧第2電極
18‧‧‧區域
20‧‧‧雷射波束
22‧‧‧電漿
24‧‧‧金屬熔體
26‧‧‧容器元件
28‧‧‧元件、剝離器
30‧‧‧構件、加熱元件、冷卻元件
36‧‧‧金屬屏蔽
38‧‧‧結構
42‧‧‧金屬片
44‧‧‧屏蔽
46‧‧‧旋轉軸
48‧‧‧電容器組
50‧‧‧饋送線

Claims (26)

  1. 一種藉由一電性操作式放電來產生遠紫外線輻射(EUV)或軟性X射線之方法，特別係用於EUV微影或用於度量(metrology)，包含下列步驟：在一放電空間(12)內之至少兩個電極(14、16)間的一氣體媒介中點燃一電漿(22)，發射由該電漿所產生之該輻射，其中該氣體媒介係藉由下列步驟從一金屬熔體(24)所產生：將該金屬熔體(24)施加於該放電空間(12)內之一表面，及藉由一能量束使該金屬熔體之至少一部分被揮發，該能量束特別是一雷射束(20)。
  2. 如請求項1之方法，其中該金屬熔體(24)係應用於該等兩個電極(14、16)之一表面及/或一配置於該等兩個電極(14、16)間之一金屬屏蔽(36)的表面。
  3. 如請求項2之方法，其中該等電極(14、16)及/或該金屬屏蔽(36)在操作過程中可旋轉放置。
  4. 如請求項3之方法，其中該等電極(14、16)旋轉放置在彼此傾斜的旋轉軸周圍。
  5. 如請求項3或4之方法，其中該等電極(14、16)及/或該金屬屏蔽(36)旋轉著浸入包含該金屬熔體(24)之容器(26、56)以便接收該金屬熔體(24)。
  6. 如請求項5之方法，其中經由該金屬熔體(24)為該等電極 (14、16)供應電源。
  7. 3或4之方法，其中藉由該能量束(20)在該等兩個電極(14、16)之該等表面的至少一表面上揮發該金屬熔體(24)。
  8. 3或4之方法，其中藉由該能量束(20)在該金屬屏蔽(36)之該表面上揮發該金屬熔體(24)。
  9. 2、3或4之方法，其中該能量束(20)係藉由一玻璃纖維傳送的一雷射束(20)。
  10. 2、3或4之方法，其中該能量束(20)分佈於用於該金屬熔體(24)之揮發的該表面上之許多個點或一圓環上。
  11. 2、3或4之方法，其中所製造的該輻射係藉由一偵測器來偵測，該偵測器的輸出值控制或關閉該輻射之製造。
  12. 一種藉由一電性操作式放電來產生遠紫外線輻射(EUV)或軟性X射線之裝置，特別係用於EUV微影或用於度量，其包含在一放電空間(12)內以彼此相距一距離而配置的至少兩個電極(14、16)，該距離允許在該等電極間一氣體媒介中之一電漿點燃，其中該裝置進一步包含用於將一金屬熔體(24)施加於該放電空間(12)內的一表面之一元件(26、56)，以及一能量束元件，其係配置以將一能量束(20)引導至該表面上，該能量束(20)至少部分地使該所施加的金屬熔體(24)揮發，從而產生該氣體媒介。
  13. 如請求項12之裝置，其中該元件(26、56)係調適於將該金屬熔體(24)應用於該等兩個電極(14、16)之一表面及/或配置於該等兩個電極(14、16)間之一金屬屏蔽(36)的一表面。
  14. 如請求項13之裝置，其中該等電極(14、16)及/或該金屬屏蔽(24)在操作過程中可旋轉放置。
  15. 如請求項14之裝置，其中該等電極(14、16)可旋轉放置在彼此傾斜的旋轉軸周圍。
  16. 如請求項14或15之裝置，其中該等電極(14、16)及/或該金屬屏蔽(36)旋轉著浸入包含該金屬熔體(24)之容器(26、56)以便接收該金屬熔體(24)。
  17. 如請求項16之裝置，其中經由該金屬熔體(24)將該等電極(14、16)電連接至一電源供應。
  18. 如請求項16之裝置，其進一步包含用於設定應用於該等兩個電極(14、16)及/或該金屬屏蔽(36)之該金屬熔體(24)的一層厚度之一元件(28)。
  19. 如請求項18之裝置，其中用於設定一層厚度之該元件係一剝離器(28)，其向上到達該等個別電極(14、16)及/或該金屬屏蔽(36)之一外緣。
  20. 如請求項12、13、14或15之裝置，其中該等電極(14、16)具有高度導熱材料之至少一個核心。
  21. 如請求項12、13、14或15之裝置，其中該等電極(14、16)具有至少一個銅核心，其具有一耐高溫的鞘。
  22. 如請求項12、13、14或15之裝置，其進一步包含防止金 屬蒸氣逃逸之構件(38；42)。
  23. 如請求項22之裝置，其中藉由一薄壁蜂窩結構(38)及/或具有電位之薄金屬片(42)及/或具有電位之線網形成該等構件。
  24. 如請求項12、13、14或15之裝置，其中該能量束元件係包含用於傳送該能量束(20)之一玻璃纖維的一雷射束元件。
  25. 如請求項12、13、14或15之裝置，其中提供用於在揮發該應用的金屬熔體(24)之該表面上之許多個點上或一圓環上分佈該能量束(20)的構件。
  26. 如請求項12之裝置，其進一步包含：一金屬屏蔽(36)係配置於該等電極(14、16)間。
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