產生極端紫外輻射或軟x射線輻射的方法及裝置的製作方法
2023-10-23 13:58:02 2
專利名稱：產生極端紫外輻射或軟x射線輻射的方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於產生極端紫外輻射(EUV)或軟X射線輻射的方法與裝置。
本發明的較佳應用領域包括需要使用處於1-20nm頻譜範圍內的軟X射線光(即EUV光)的應用。最突出的應用是工作波長為13.5nm的EUV投影微影，其中需要使用緊湊、大功率、具成本效益且可靠的光源。另一應用領域包括X射線分析方法—例如光電子光譜學，或螢光X射線分析—其利用軟X射線輻射的頻譜範圍並可在實驗室規模上實現。此外，該方法與裝置可以用來表徵X射線光學器件或X射線探測器，並最終在用於體內觀察生物組織的所謂水窗口(water window)的頻譜範圍內用作EUV顯微鏡的光源。
背景技術：
使用等離子體當作EUV光線源及軟、硬X射線源已眾所周知。幾乎與產生等離子體的方法無關地，所發射出的等離子體必須足夠熱(亦即，＞150,000K)及稠密(亦即，＞1017個電子/cm3)，以發射X射線及/或EUV輻射。
已知有各種用於產生EUV輻射的不同技術會滿足上述條件。這些技術可以劃分成基於放電或基於雷射的等離子體源概念。
對於所謂的由氣體放電產生等離子體(GDPP)的源，脈衝放電會產生「火花狀」等離子體，其中約5至100kA的電流在約10納秒至約數微秒的時間內流經等離子體。對於通過額外的加熱與壓縮來增加向EUV的轉換而言，所謂的箍縮效應(pinch effect)可能會促進該過程。不同的放電等離子體概念在電極幾何形狀、電壓-壓力範圍、等離子體動態特性、引燃策略與電產生器方面有所不同。我們已知這些放電等離子體的各種不同的實例，例如稠密等離子體聚焦Z箍縮(Z-pinch)放電、毛細管放電、及中空陰極觸發的箍縮。這些放電等離子體概念的不同版本揭示於美國專利文件第6,389,106號、第6,064,072號與WO專利第99/34395號中。
對於所謂的以雷射產生等離子體(LPP)，是將一雷射光束聚焦於某種稠密(＞1019原子/cm3)物質(最常稱為靶)。如果強度超過約1010W/cm2，則幾乎會從任何物質中發出EUV或甚至X射線輻射。使用受到雷射輻射的靶來產生等離子體的概念已經揭示於WO專利文件第02/085080號、第02/32197號、第01/30122號與美國專利第5,577,092號中。
以目前最大轉換效率介於0.5與2％之間的源概念一般技術水平而言，為獲得適用於EUV微影等工業應用的足夠的EUV功率(80-120W)，須將通常50.000W)至100.000W的激發功率耦合入輻射等離子體內。視源概念而定，此將變換成直接在源點處產生300W至超過1,000W的EUR輻射。對於現有的源概念LPP與GDPP，有數種因素使得很難滿足這些所要求的EUV功率水平1.對於LPP概念，是受兩種因素的限制首先，預計一具有約10kW功率的雷射器的成本將遠超過由經濟生產成本所界定的預算。其次，驅動雷射器所需的電功率(通常約1MW)與所需的冷卻將有可能超過半導體工廠中可以接受的水平。
2.對於GDPP概念，限制因素如下。功率必須饋入一通常約為發出輻射的體積的103倍的體積中。對於一可容忍的1mm3的源體積，典型的放電體積為1cm3。由於對該體積的限制通常是由放電電極或由絕緣材料來實現，因而這些材料會受到過度加熱與腐蝕，這是因為所允許的其距熱等離子體的典型距離僅為約數毫米至數釐米。
因此，以雷射產生等離子體(LPP)與以氣體放電產生等離子體(GDPP)看起來與工業應用的最新要求、特別是極端紫外輻射微影(EUVL)的要求不相適應。因此，存在對新穎技術解決方案的迫切要求，這看起來是遵循IRTS路線圖(2009)與Intel路線圖(2007)成功引進EUVL的必要條件。
發明內容
因此，本發明的一目的是提供一種方法與裝置，該方法與裝置用於補救以氣體放電產生等離子體與以雷射產生等離子體這兩種基本概念的上述缺點，並尤其能夠以更佳的經濟狀況應用於頻譜範圍約為13.5nm的EUV微影而不需要大大增加用於產生等離子體的裝置的功率，同時提供使裝置適應於使用者的特定要求的高度靈活性。
現有技術的缺點得到減少，同時這些現有技術的主要優點得到保留，這是因為在本發明的方法與裝置中使用了出乎預料的協同效應。
本發明的目的是通過一種產生極端紫外(EUV)或軟X射線輻射的方法來實現，在該種方法中，通過由一雷射源所產生的雷射輻射與由電極和用於產生快速放電的構件相結合所產生的放電的組合，以混合方式產生及加熱等離子體，其中該雷射輻射以超過106W/cm2的強度聚焦至一靶上，其中以雷射產生的等離子體的膨脹時間的時間常數超過放電的特徵時間常數。
本發涉及一種混合方法，其將通過雷射輻射來產生及/或加熱等離子體與通過放電來產生及/或加熱及/或壓縮等離子體相結合，其結合方式使該解決方案以如下方式將這兩種概念相組合組合了單種解決方案的優點，同時避免了這些已知方法的缺點。
該靶可以是超過1019個原子/cm3的氣態、液態、液體噴霧態、簇噴霧態或固態媒體，例如塊狀或箔片狀靶。
根據第一實施例，首先通過將雷射輻射聚焦於稠密靶的一雷射相互作用區中來產生EUV等離子體，接著在該雷射相互作用區域中引發放電。重要的是應注意，甚至當雷射不再耦合至等離子體時，放電也將能有效率地將能量耦合至EUV等離子體內。為此，可將放電視為初始雷射所產生等離子體的增強器，由此使用便宜的電功率來大大增強EUV光的產生。此一概念稱為放電增強的雷射產生等離子體(Discharge BoostedLaser Produced Plasma，DBLPP)。
根據第二實施例，通過將雷射輻射聚焦於靶上來產生冷的等離子體以產生一冷的等離子體煙縷，接著在該等離子體煙縷的離域相互作用區中主動觸發一放電，以加熱並壓縮等離子體來實現更受約束的EUV光發射。該概念稱為雷射輔助氣體放電產生等離子體(Laser Assisted Gas Discharge Produced Plasma，LAGDPP)。
根據第三實施例，使用傳統放電組態來產生高密度的放電等離子體。然而，在箍縮過程期間，等離子體變得稠密到足以局部地允許額外的雷射加熱。該程序允許修改及/或優化離子總數，以增強EUV輻射(例如，13.5nm的EUV微影)。該第三種概念稱為雷射增強氣體放電產生等離子體(LBGDPP)。
從一般的觀點來看，以上所陳述的這三種混合方法DBLPP、LAGDPP與LBGDPP可提供以下來區分(1)在注入至EUV發射體等離子體的能量與激發持續時間方面，雷射及放電各自對等離子體加熱的作用，(2)這兩種互補加熱機理的時間延遲與前後順序。
對GDPP與LPP兩種概念而言，通常將靶的元素組成選擇成使所發射的頻譜分布與應用要求最佳地匹配。對於EUVL的特定情形而言，通常將寬頻發射體氙氣考慮為其中一種最適合的材料，這是因為(1)其在所感興趣的頻譜範圍內顯示出其中一最高的轉換效率，(2)其在化學上呈中性，及(3)其由於具有高的Z值而受到雷射的良好加熱。然而，在GDPP或LPP概念中還已經在研究其他的發射體，例如氧氣、鋰、錫、銅或碘。
在存在等離子體的情況下由電極所施加的電流脈衝是由電容器所儲存能量的快速放電來提供。
在存在等離子體的情況下由電極所施加的電流脈衝是選擇成具有一處於1位數至3位數納秒範圍內的周期。
較佳地，在存在等離子體的情況下由電極所施加的電流脈衝是選擇成具有處於2位數至3位數千安培範圍內的幅值。
在存在等離子體的情況下由電極所施加的電流脈衝是和雷射源所產生雷射脈衝的點火成一規定時間關係來切換。
所產生等離子體的溫度處於6位數開氏絕對溫度(亦即，100,000-400,000K)範圍內。
等離子體是以在低於10Pa的範圍內所選的氣體壓力來產生。
等離子體發射出波長短於50nm的輻射。
本發明的目的是進一步通過一種用於產生極端紫外(EUV)或軟X射線輻射的裝置來實現，該裝置包括一雷射源，其用來產生一雷射輻射，該雷射輻射以超過106W/cm2的強度聚焦於一靶上以產生等離子體；若干電極，其圍繞該雷射源所產生等離子體的路徑布置，所述電極與用來在等離子體中產生快速放電的構件相結合，其中放電的特徵時間常數小於雷射所產生等離子體的膨脹時間的時間常數(較佳約為200ns或更小)。
所述用來產生快速放電的構件可以包括用來儲存電能的構件，例如電容器組或脈衝壓縮器。
倘若使用電容器組，則所述電極可以直接連接至該電容器組，以產生快速放電。
另一選擇為，所述電極可以通過一功率通斷開關連接至所述電容器組，其中該功率通斷開關是由一邏輯控制元件接通，以產生所述快速放電。
所述電極的放電時間超過100ns與200ns，但是由雷射源產生的雷射脈衝的雷射脈衝持續時間是數納秒且不會超過60ns。
根據本發明的一與第一實施例(DBLPP)相結合尤其較佳的具體實施例，所述裝置包括一噴嘴，以用來將冷噴射靶(例如微液體噴射靶、噴霧靶、簇靶或一噴發氣體靶)注入一聯合真空腔中，該真空腔配備有至少一個電絕緣塊狀物，以圍繞所述靶的一雷射交互作用區容納所述電極。
所述電絕緣塊狀物呈現高的熱傳導率，且較佳以低溫方式冷卻，從而能夠消除因吸收未使用的頻帶內與頻帶外輻射二者所產生的熱負荷。
所述電絕緣塊狀物可以進一步用作低溫靶注射器箍縮、星箍縮或毛細管放電構造的熱屏蔽件。
根據一第一實施例，所述裝置包括一雷射源，其用來產生一雷射輻射，該雷射輻射以超過106W/cm2的強度聚焦於一稠密的靶上，以產生等離子體。
根據一第二實施例，所述雷射源所產生的雷射束照射一固體塊靶、固體箔片靶、液體靶、噴霧靶、簇靶或噴發氣體靶，以產生一冷的等離子體煙縷，所述放電電極與雷射相互作用區一起布置於該等離子體煙縷的路徑上，所述電極有助於加熱及壓縮等離子體以產生更受約束的EUV輻射。
在此種情況中，所述裝置可以包括一連接至所述電極的脈衝產生器，所述脈衝產生器在該等離子體煙縷進入所述電極之間的空間時觸發放電。
根據一第三實施例，所述裝置包括若干放電電極，其靠近一噴射靶布置以在等離子體路徑上使用一GDPP的傳統放電構造來產生高密度等離子體；一雷射源，其以一種維持EUV輻射發射的方式照射所述等離子體；及一觸發構件，其用來當該箍縮過程使等離子體稠密到足以允許額外的雷射加熱時觸發雷射脈衝。
所述裝置可進一步包括一第二真空腔，所述第二真空腔經由一孔連接至所述第一真空腔，以接納EUV光發射區下遊未使用的靶材料。
出於例證的目的，現在將參考顯示較佳實施例的隨附示意圖來說明本發明，隨附示意圖中圖1A為本發明一特定實施例的示意圖，其中使用一冷的小滴噴霧靶由一雷射所產生的等離子體來引燃及約束放電，圖1B為圖1A所示特定實施例的示意圖，但是其具有另一種類型的噴射靶(微液體噴射)，圖2為圖1A所示實施例的示意性側視圖，其顯示雷射束聚焦於一相互作用區上且所產生的有用的EUV輻射射入一大的區域內，及圖3為根據本發明，一雷射輔助放電源(LAGDPP)的一特定實施例的示意圖。
具體實施例方式
根據本發明，通過利用雷射產生方案概念與放電產生方案概念的一特定協同組合而避免了及由雷射產生方案或僅由放電產生方案來產生X射線源的上述缺點，該特定協同組合可包括各種混合源實施例。
圖1A，1B與2涉及第一實施例，該第一實施例可以稱為一放電增強的雷射產生等離子體源(DBLPP)。
根據本發明的第一實施例，用來產生極端紫外(EUV)或軟X射線輻射的裝置包括一雷射源，其用來產生一雷射輻射，該雷射輻射以超過106W/cm2的強度聚焦於一稠密的靶上以產生等離子體；一電極，其圍繞由該雷射源所產生等離子體的路徑布置，所述電極與用於在等離子體中產生快速放電的構件相結合，放電的特徵時間常數小於雷射所產生等離子體的膨脹時間(在DBPLL裝置情況下)的時間常數。
本發明在此一較佳形式中以下列方式工作通過一噴嘴或其他類似設備2將冷的(亦即，液體或固體)噴射靶、噴霧靶、簇靶或噴發氣體靶1注入一用作一相互作用腔的真空腔3中。所述靶上的雷射相互作用區4由若干電極5環繞，這些電極5由某個電絕緣塊狀物6固定並構成一放電單元。這些電極排列成一Z箍縮、中空陰極箍縮、星箍縮、或毛細管放電構造。電絕緣塊狀物6較佳得到低溫冷卻，並且呈現出高的熱傳導率，從而能夠消除因吸收未被使用的頻帶內與頻帶外輻射二者而產生的熱負荷。該塊狀物6也為一可能的低溫靶注入器用作熱屏蔽件。該噴射靶進入一經由孔8連接至源腔3的第二真空腔7。雷射對靶1上相互作用區4的衝擊會產生等離子體(或者發出EUV輻射，或者不發出EUV輻射)，該等離子體會觸發放電(此意味著放電電源不必需要一自身的觸發單元)。可在一大的圓錐中收集有用的EUV光，該圓錐的對稱軸線垂直圖1A的圖紙平面並指向讀者。在圖2中可以看到該大的圓錐10，圖2為圖1A的側視圖，其顯示雷射束11由雷射源21產生並聚焦於相互作用區4上，以及顯示所產生的有用的EUV輻射，所述有用的EUV輻射向右射入一大的圓錐10中。
圖1A進一步顯示第一與第二真空腔3，7的抽運構件9。較佳地，腔3，7中的氣體壓力是在低於10Pa的範圍中加以選擇。
在相互作用區4中存在等離子體的情況下，從電極5流出的電流脈衝是由以容性方式儲存的能量的快速放電來提供。
所述快速放電可由直接連接至一電容器組(未顯示)的電極系統5來產生。另一選擇為，可以通過一功率通斷開關來實現快速放電，該功率通斷開關是由一邏輯控制元件接通並連接於所述電極5與所述電容器組之間。
施加於電極5的電壓高於在所考慮壓力下的氣體放電的引燃電壓。
電極5所提供的電流脈衝是和雷射脈衝的點火成一規定的時間關係來切換。
LPP膨脹時間的時間常數大於所述放電的特徵時間常數。
雷射與放電之間的同步化是由雷射源12以隱含方式控制。
以容性方式儲存的電能連接至較佳的放電路徑，該放電路徑的電感低至使放電時間長於100ns且較佳短於200ns(亦即，較佳介於100至200ns之間)。
就如下意義而言，所述通過使用雷射產生與放電產生方法二者的混合組合來產生極端紫外(EUV)或軟X射線輻射的裝置對於產生短波輻射而言較佳驅動功率中的大部分是廉價的電功率且雷射等離子體使放電能夠以比僅存在放電時更高的密度發生及/或更受約束，且雷射等離子體使放電發生於離電極更大的距離處以避免腐蝕並限定熱負荷。
圖1B僅顯示一冷噴射靶，該冷噴射靶可按照在上述文件WO 02/085080中所規定來獲得。
圖3顯示本發明的第二實施例，其是以一類似於圖1A與圖1B的視圖來顯示。因而雷射源與雷射束未在圖3中示出，而是類似於圖2中的雷射源12與雷射束11。
然而，圖3顯示一固體靶104；一雷射點105，其中雷射束撞擊固體靶104並實現對靶104的燒蝕；及一離域化相互作用區106，其構成實際的EUV源且在其中自電極102發生放電。
電極102安裝於電絕緣塊狀物101上，電絕緣塊狀物101類似於圖1A與2中的塊狀物6。
參考數字107是關於等離子體煙縷，參考數字110是關於射入一大的圓錐中的有用的EUV輻射。
圖3顯示所謂的雷射輔助氣體放電所產生等離子體(LAGDPP)，其中由雷射脈衝(區域105)產生冷的等離子體。隨後經由電極102進行的放電(其使用雷射所產生的等離子體作為放電通道)加熱並壓縮該等離子體以實現更有效與更受約束的EUV輻射(區域106)。
根據本發明的第二實施例，所述用於產生極端紫外(UEV)或軟X射線輻射的裝置包括一雷射器，其使一固體或液體靶汽化以產生冷的等離子體煙縷；若干放電電極，其布置於所述等離子體煙縷的路徑上；及一連接至所述電極的脈衝產生器，其在等離子體煙縷進入所述電極之間的空間內時觸發放電，所述放電有助於加熱並壓縮等離子體以實現更受約束的EUV發射。
更一般而言，在LAGDPP概念中，本發明使用一雷射器，其使一在氣體放電產生等離子體中用作活性材料的固體或液體靶材料(舉例來說，錫或鋰或其他材料)汽化，所述固體或液體靶材料也可由一種或更多種緩衝氣體支撐。當等離子體煙縷107一進入各電極101之間的空間時，便立即以主動方式觸發放電。有用的EUV輻射較佳在一大的圓錐110中發射出。舉例來說，使用錫時LAGDPP氣體放電等離子體的轉換效率達到大於1.3％(對放電等離子體而言，2％的頻帶內EUV輻射轉換成輸入電能)。
在本發明的第一實施例(DBLPP)中，雷射會產生一具有小擴展範圍的高密度等離子體並使用廉價的放電能量來a)加熱等離子體，以實現在一更長的時間周期內進行發射(從而產生EUV源的大大增大的負載循環)，b)使等離子體受到約束以在一更長的時間周期內進行有效發射。
此外，DBLPP允許a)以放電已經以高密度且在一較小體積中進行的方式來啟動放電，b)迫使氣體放電產生等離子體在遠離電極與其他硬體的地方進行以避免腐蝕。
根據本發明的第三實施例，所述用於產生極端紫外(EUV)或軟X射線輻射的裝置包括若干放電電極，其靠近一類似於在傳統GDPP過程中所用的噴射靶布置，以使用一傳統放電構造(如以GDPP形式)在等離子體路徑上產生高密度的等離子體；一雷射源，其以一種維持EUV輻射發射的方式照射所述等離子體；及一觸發構件，其用來在箍縮過程使等離子體稠密到足以允許額外的雷射加熱(LBGDPP裝置情形)時觸發雷射脈衝。
在本發明的第三實施例—稱為雷射增強的氣體放電產生等離子體(LBGDPP)中，是產生一發射EUV輻射的傳統GDPP。與放電有效地相同步，雷射聚焦於該等離子體上，以使EUV發射維持一更長的時間，或有效地激發輻射頻道，此可有助於提高EUV產率。根據所要求的等離子體激發方式，該概念有三種主要的方法。為了延長等離子體發射時間，需要處於僅109-1010W/cm2範圍內的強度。為開通新的發射頻道，較佳使用處於1012W/cm2範圍內的強度。超過1014W/cm2的強度可能會激發非線性效應。
總之，由於DBLPP概念的混合式性質，會出現數種協同效應，具體而言1.該過程始於一發出13.5nmEUV光的雷射所產生等離子體。從而，所述雷射等離子體引起對放電的觸發，甚至在雷射脈衝已經結束後，所述放電也能提供廉價的電能來維持等離子體溫度。接著，箍縮效應會約束等離子體以得到最可能長的EUV發射時間(時間水平遠大於通常的雷射脈衝持續時間)。
2.由於預先形成的LPP等離子體，GDPP可在長得多的等離子體-電極距離情況下工作而不存在顯著的空間抖動(這是由雷射焦點的穩定性所界定)。此外，DBLPP將保持先前LPP等離子體的特徵等離子體尺寸。最後，由於使用受到強約束的冷雷射靶(GDPP將不與低溫冷卻的靶或固體一起使用—為此，在LAGDPP概念中，使用一雷射器為後續GDPP準備所述靶)，雷射焦距周圍的及各放電電極之間的殘餘氣體壓力非常低。該情形使放電火化準確地通過預先形成的雷射所產生等離子體。因此，雷射焦點的位置始終界定火花路線的路徑。(這與先前對雷射觸發放電進行的實驗相反—在這些實驗中，整個腔充滿氣體。因此，雷射所觸發的放電遵循一隨機的火花路線。)3.預先形成的LPP允許在放電發生之前通過磁場進行約束。
為實現混合源概念的最佳使用，可主動地控制雷射與放電之間的同步化(LAGDPP與LBGDPP)，或者甚至可自發地進行雷射與放電之間的同步化(DBLPP)。與GDPP概念相比，EUV發射的絕對時間抖動低得多，這是因為其是通過雷射等離子體的產生而在原處受到控制而不必由某個外部電源控制。
權利要求
1.一種用來產生極端紫外(EUV)或軟X射線輻射的方法，其中通過由一雷射源所產生的一雷射輻射與由電極和用於產生一快速放電的構件相結合所產生的一放電的組合，以一混合方式產生及加熱一等離子體，所述雷射輻射以超過106W/cm2的強度聚焦至一靶上，其中所述雷射所產生的等離子體的膨脹時間的時間常數超過所述放電的特徵時間常數。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述靶是一超過1019個原子/cm3的氣態、液態、液體噴霧態、簇噴霧態或固態媒體，例如一塊狀靶或箔片靶。
3.如權利要求1或2所述的方法，其中首先通過聚焦於一稠密靶上一雷射相互作用區中的所述雷射輻射來形成一EUV等離子體，接著在所述雷射相互作用區中引發一放電，從而促進所述初始的雷射所產生的等離子體並增強總的EUV光產生量。
4.如權利要求1或2所述的方法，其中由聚焦於所述靶上的所述雷射輻射產生一冷的等離子體以形成一冷的等離子體煙縷，並接著在所述等離子體煙縷的一離域化相互作用區中以主動方式觸發一放電，以加熱並壓縮所述等離子體從而進行更受約束的EUV光發射。
5.如權利要求1至4中任一項所述的方法，其中在存在等離子體的情況下由所述電極施加的所述電流脈衝是通過電容所儲存能量的所述快速放電來提供。
6.如權利要求1至5中任一項所述的方法，其中在存在等離子體的情況下由所述電極施加的所述電流脈衝是選擇成具有一處於一1至3位數納秒範圍內的周期。
7.如權利要求1至6中任一項所述的方法，其中在存在等離子體的情況下由所述電極施加的所述電流脈衝是選擇成具有處於一2至3位數千安培範圍內的幅值。
8.如權利要求1至7中任一項所述的方法，其中在存在等離子體的情況下由所述電極施加的所述電流脈衝是和所述雷射源所產生的所述雷射脈衝的所述點火成一規定的時間關係來切換。
9.如權利要求1至8中任一項所述的方法，其中所述所產生的等離子體具有一處於6位數開氏絕對溫度範圍內的溫度。
10.如權利要求1至9中任一項所述的方法，其中以在低於10Pa的範圍內選擇的氣體壓力來產生所述等離子體。
11.如權利要求1至10中任一項所述的方法，其中所述等離子體發出具有短於50nm的波長的輻射。
12.如權利要求1至11中任一項所述的方法，其中所述靶選自下列材料氙，錫，銅，鋰，氧，碘。
13.一種用來產生極端紫外(EUV)或軟X射線輻射的裝置，其中其包括一雷射源，其用於產生一雷射輻射，所述雷射輻射以超過106W/cm2的強度聚焦於一靶上以形成一等離子體；若干電極，其圍繞由所述雷射源所形成的所述等離子體的路徑布置，所述電極與用於在所述等離子體中形成一快速放電的構件相結合，所述快速放電具有一特徵時間常數，所述特徵時間常數小於所述雷射所產生等離子體的膨脹時間的時間常數。
14.如權利要求13所述的裝置，其中所述用來施加電能的構件包括一脈衝壓縮器。
15.如權利要求13所述的裝置，其中所述用來儲存電能的構件包括一電容器組。
16.如權利要求15所述的裝置，其中所述電極直接連接之所述電容器組，以形成所述快速放電。
17.如權利要求15所述的裝置，其中所述電極經由一功率通斷開關連接至所述電容器組，所述功率通斷開關是由一邏輯控制元件接通以形成所述快速放電。
18.如權利要求13至17中任一項所述的裝置，其中所述電極之間的放電時間介於100ns與200ns之間，而所述雷射源所產生的所述雷射脈衝的雷射脈衝持續時間是數納秒並且不超過60ns。
19.如權利要求13至18中任一項所述的裝置，其中其包括一噴嘴，以用來將一冷噴射靶、一微液體噴射靶、一小滴噴霧靶、一簇噴射靶或一噴發氣體靶注入一接合式真空腔中，該接合式真空腔配備有至少一個電絕緣塊狀物以圍繞所述靶的一雷射相互作用區容納所述電極。
20.如權利要求19所述的裝置，其中所述電絕緣塊狀物具有一高的熱傳導率。
21.如權利要求20所述的裝置，其中所述電絕緣塊狀物受到低溫冷卻並且允許消除因吸收未被使用的頻帶內與頻帶外輻射二者而形成的熱負荷。
22.如權利要求20或21所述的裝置，其中所述電絕緣塊狀物也用作一低溫靶注入器的一熱屏蔽件。
23.如權利要求19至22中任一項所述的裝置，其中其進一步包括一第二真空腔，所述第二真空腔經由一孔連接至所述第一真空腔，以接納所述EUV光發射區下遊的未被使用的靶材料。
24.如權利要求19至23中任一項所述的裝置，其中所述電極排列成一Z箍縮、中空陰極箍縮、星箍縮、或毛細管放電構造。
25.如權利要求13至17中任一項所述的裝置，其中所述裝置包括一用來產生一雷射輻射的雷射源，所述雷射輻射以超過106W/cm2的強度聚焦於一稠密靶上以形成一等離子體。
26.如權利要求13至17中任一項所述的裝置，其中由所述雷射源形成的一雷射束照射一固體塊、固體箔片、液體、噴霧、簇或噴發氣體靶，以形成一冷的等離子體煙縷，且所述放電電極與所述雷射相互作用區一起布置於所述等離子體煙縷的所述路徑上，所述放電電極有助於加熱及壓縮所述等離子體以進行更受約束的EUV發射。
27.如權利要求26所述的裝置，其中其包括一連接至所述電極的脈衝產生器，所述脈衝產生器當所述等離子體煙縷進入所述電極之間的所述空間時觸發一放電。
28.如權利要求13至17中任一項所述的裝置，其中其包括若干放電電極，其靠近一噴射靶布置以在所述等離子體的所述路徑上使用一GDPP的一傳統放電構造來形成一高密度等離子體；一雷射源，其以一種維持所述EUV輻射發射的方式照射所述等離子體；及一構件，其用來當所述箍縮過程使所述等離子體稠密到足以允許額外的雷射加熱時觸發所述雷射脈衝。
全文摘要
本發明揭示一種用來產生極端紫外(EUV)或軟X射線輻射的裝置，其包括一雷射源(12)，其用來產生一雷射輻射(11)，所述雷射輻射(11)以超過10
文檔編號H05G2/00GK1820556SQ03826930
公開日2006年8月16日 申請日期2003年6月27日 優先權日2003年6月27日
發明者馬丁·施密特, 雷內-赫爾穆特·勒貝爾, 烏韋·施塔姆 申請人:法國原子能委員會