誘導駆動プラズマ光源
【課題】望ましくない放出物(例えば、粒子、赤外線、および可視光線)を最低限に抑えたプラズマ光源を実現する。
【解決手段】光源100は、プラズマ放電領域112を有し、イオン性媒体を含む室104、プラズマ放電領域112の一部を囲む磁気コア108、エネルギーの少なくとも1つのパルスを磁気コア108に供給し、プラズマ放電領域内に形成されるプラズマに電力を送るためのパルス電力システム136を備える。プラズマは、局所的高輝度ゾーン144を有する。
【解決手段】光源100は、プラズマ放電領域112を有し、イオン性媒体を含む室104、プラズマ放電領域112の一部を囲む磁気コア108、エネルギーの少なくとも1つのパルスを磁気コア108に供給し、プラズマ放電領域内に形成されるプラズマに電力を送るためのパルス電力システム136を備える。プラズマは、局所的高輝度ゾーン144を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、2004年7月9日に出願された米国出願第10/888,434号、第10/888,795号、および第10/888,955号の優先権および利益を主張するものである。
【0002】
本発明は、プラズマを発生するための方法および装置に関するものであり、より具体的には、誘導駆動プラズマ光源を実現するための方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【0003】
プラズマは、さまざま用途に使用することができる。例えば、プラズマ放電は、ガスを励起してイオン、フリーラジカル、原子、および分子を含む活性ガスを生成するために使用することができる。プラズマ放電は、さらに、電磁放射線(例えば、光)を発生するために使用することもできる。プラズマ放電の結果発生する電磁放射線は、それ自体、さまざまな用途に使用することができる。例えば、プラズマ放電により生成される電磁放射線は、半導体ウェハの製造で使用されるリソグラフィシステムの照明源とすることが可能である。プラズマ放電により生成される電磁放射線は、別に、顕微鏡システム、例えば、軟X線顕微鏡システムの照明源として使用することができる。光のパラメータ(例えば、波長および電力レベル)は、用途により大きく異なる。
【0004】
(例えば、極紫外線およびX線)プラズマ光源の現在の技術は、目標物質に高エネルギーレーザービーム、電子、または他の粒子を照射することにより、または電極間の放電により、発生したプラズマからなるか、または特徴とする。レーザービーム、電子、または他の粒子を発生し、目標物質に向けて発射するために、大量のエネルギーが使われる。電源は、作業ガス中で超高温、高密度プラズマを生成するために電極間に放電を生じさせる十分に高い電圧を発生しなければならない。しかし、その結果、プラズマ光源は、電極からの望ましくない粒子放出を生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
したがって、本発明の主な目的はプラズマ源を実現することである。本発明の他の目的は、発生する望ましくない放出物(例えば、粒子、赤外線、および可視光線)を最低限に抑えたプラズマ源を実現することである。本発明の他の目的は、高エネルギー光源を実現することである。
【0006】
本発明の他の目的は、半導体製造用の改善されたリソグラフィシステムを実現することである。本発明のさらに他の目的は、改善された顕微鏡システムを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、電磁放射線を発生するためのプラズマ源を備えることを特徴とする。
【0008】
本発明は、一態様では、光源を備えることを特徴とする。光源は、プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室を備える。光源は、さらに、プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアを備える。光源は、さらに、エネルギーの少なくとも1つのパルスを磁気コアに供給し、プラズマ放電領域内に形成されるプラズマに電力を送るためのパルス電力システムも備える。プラズマは、局所的高輝度ゾーンを有する。
【0009】
プラズマは、プラズマ内の電流経路にそって電流密度を実質的に変化させることができる。ゾーンは、高輝度光の点源とすることができる。ゾーンは、プラズマがピンチ効果で収縮し、ネックを形成する領域とすることができる。プラズマは、非一様なプラズマとすることができる。ゾーンは、例えば、ガス圧、電力システムの出力、またはプラズマ中の電流により形成することができる。
【0010】
光源は、プラズマ中に非一様性を生じさせるため室内に一特徴を備えることができる。この特徴は、プラズマによる発光を実質的に局在化するように構成することができる。この特徴は、取り外し可能であるか、またはそれとは別に、恒久的なものでもよい。この特徴は、磁気コアに関して離れた場所に配置することができる。一実施形態では、この特徴は、高い圧力の領域を発生し、ゾーンを生じさせるためのガス入口とすることができる。他の実施形態では、この特徴は、プラズマ放電領域内に配置された挿入物とすることができる。この特徴は、ガス入口を含むことができる。本発明のいくつかの実施形態では、特徴または挿入物は、この光源の挿入物または他の部分を冷却する冷却機能を備えることができる。いくつかの実施形態では、冷却機能は、加圧された過冷却対流沸騰を伴う。光源は、さらに、光源の動作中にプラズマ放電領域の交互曝露を行うことができる回転円盤を備えることができる。この円盤内の少なくとも1つのアパーチャは、局所的高輝度ゾーンを形成する特徴とすることができる。回転円盤は、冷却剤を搬送するための中空領域を含むことができる。ガス薄層は、円板から熱を冷えている表面に伝達することができる。
【0011】
いくつかの実施形態では、磁気コアに供給されるエネルギーのパルスは、プラズマを形成することができる。エネルギーのそれぞれのパルスは、異なる特性を持つことができる。エネルギーのそれぞれのパルスは、毎秒約100パルスから毎秒約15,000パルスまでの範囲の周波数で供給することができる。エネルギーのそれぞれのパルスは、約10nsから約10μsまでの持続時間の間に、供給することができる。このエネルギーの少なくとも1つのパルスは、複数のパルスであってもよい。
【0012】
本発明のさらに他の実施形態では、パルス電力システムは、エネルギー蓄積装置、例えば、少なくとも1つのキャパシタおよび/または第2の磁気コアを備えることができる。第2の磁気コアは、エネルギーの毎パルスを第1の磁気コアに放出し、プラズマに電力を送ることができる。パルス電力システムは、磁気パルス圧縮発生器、エネルギーのそれぞれのパルスを磁気コアに選択的に送出するための磁気スイッチ、および/または可飽和インダクタを備えることができる。光源の磁気コアは、室内に配置されたチャネル領域内に少なくとも本質的に1つのZピンチを、または、それとは別に、室内のnチャネル領域内に少なくとも1つのキャピラリ放電を発生させるように構成することができる。プラズマ(例えば、プラズマループ)は、トランスの二次側を形成することができる。
【0013】
本発明の光源は、さらに、イオン性媒体を室内に導入するための少なくとも1つの口を備えることもできる。イオン性媒体は、イオン性流体(例えば、気体または液体)とすることができる。イオン性媒体は、1つまたは複数のガス、例えば、キセノン、リチウム、窒素、アルゴン、ヘリウム、フッ素、スズ、アンモニア、スタンナン、クリプトン、またはネオンのうちの1つまたは複数を含むことができる。イオン性媒体は、室内で熱プロセスまたはスパッタリングプロセスにより蒸発させるか、または外部で蒸発させ、室内に導入することができる固体(例えば、スズまたはリチウム)とすることができる。光源は、さらに、イオン性媒体をあらかじめイオン化するためイオン源(例えば、紫外線灯、RF源、スパークプラグ、またはDC放電源)を備えることもできる。イオン源は、さらに、第2の磁気コアからプラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアに流れる誘導漏れ電流とすることもできる。
【0014】
光源は、少なくとも部分的に磁気コアを取り囲むエンクロージャを備えることができる。エンクロージャは、エンクロージャ内に複数の孔を定めることができる。複数のプラズマループは、磁気コアがプラズマに電力を送るときに複数の孔を通ることができる。エンクロージャは、2つの平行な(例えば、円盤状の)板を備えることができる。平行板は、伝導性とし、磁気コアの周りに一次巻線を形成することができる。エンクロージャは、例えば、銅、タングステン、アルミニウム、またはさまざまな銅タングステン合金のうちの1つなどの金属物質を含むか、またはそれらから形成することができる。冷却剤は、局所的高輝度ゾーンに隣接する場所を冷却するためエンクロージャ内を貫流することができる。
【0015】
本発明のいくつかの実施形態では、光源は、異なる用途向けの光を発生するように構成できる。本発明の他の実施形態では、光源は、光源がプラズマ放電を発生する場合に約100nmよりも短い波長の光を発生するように構成することができる。本発明の他の実施形態では、光源は、光源がプラズマ放電を発生する場合に約15nmよりも短い波長の光を発生するように構成することができる。光源は、半導体製造用リソグラフィシステムに好適なプラズマ放電を発生するように構成できる。光源は、顕微鏡システムに好適なプラズマ放電を発生するように構成できる。
【0016】
本発明は、他の態様では、誘導駆動光源を備えることを特徴とする。
【0017】
本発明の他の態様では、光源は、プラズマ放電領域を有し、イオン性物質を含む室を備えることを特徴とする。光源は、さらに、プラズマ放電領域の一部を囲む第1の磁気コアを有するトランスも備える。光源は、さらに、電流による第1の磁気コアとリンクされた第2の磁気コアも備える。光源は、さらに、第1の信号(例えば、電圧信号)を第2の磁気コアに供給する電源を備え、第2の磁気コアは、第2の磁気コアが飽和したときに第2の信号(例えば、エネルギーのパルス)を第1の磁気コアに供給し、第1の磁気コアは、第2の信号に対する応答としてイオン性媒体からプラズマ放電領域内に形成されるプラズマに電力を送る。光源は、電流を伝導するための金属物質を含むことができる。
【0018】
本発明の他の態様では、光源は、チャネル領域を有し、イオン性物質を含む室を備える。光源は、チャネル領域の一部を囲む磁気コアおよびエネルギーの少なくとも1つのパルスを磁気コアに供給してイオン性媒体を励起し、チャネル領域内に少なくとも本質的にZピンチを形成するためのパルス電力システムを備える。プラズマの電流密度は、約1KA/cm2よりも高くできる。チャネル領域内の圧力は、約100mTorr未満とすることができる。他の実施形態では、圧力は、約1Torr未満である。いくつかの実施形態では、圧力は、約200mTorrである。
【0019】
本発明のさらに他の態様では、光源は、放射光の実質的部分を放出する局所的高輝度ゾーンを持つ発光プラズマを含む室を備える。光源は、さらに、非一様発光プラズマの一部を囲む磁気コアも備える。光源は、さらに、エネルギーの少なくとも1つのパルスを磁気コアに供給し、プラズマに電力を送るためのパルス電力システムも備える。
【0020】
本発明の他の態様では、光源は、プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室を備える。光源は、さらに、プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアを備える。光源は、さらに、エネルギーの少なくとも1つのパルスを磁気コアに供給し、プラズマ放電領域内に形成されるプラズマに電力を送るための手段も備える。プラズマは、局所的高輝度ゾーンを有する。
【0021】
本発明の他の態様では、プラズマ源は、プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室を備える。プラズマ源は、さらに、プラズマ放電領域の一部を囲み、プラズマ内にZピッチを形成するのに十分な電流を誘導する磁気コアを備える。
【0022】
全体として、他の態様では、本発明は、光信号を発生する方法に関する。この方法は、プラズマを発生ことができるイオン性媒体を室内に導入することを伴う。この方法は、さらに、磁気コアがプラズマに電力を送るように槽内のプラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアにエネルギーの少なくとも1つのパルスを印加することも伴う。プラズマは、局所的高輝度ゾーンを有する。
【0023】
光信号を発生する方法は、プラズマ中に非一様性を生じさせることを伴うことができる。この方法は、さらに、プラズマによる発光を局在化することを伴うことができる。この方法は、さらに、より高い圧力の領域を発生して、非一様性を生じさせることを伴うことができる。
【0024】
プラズマは、非一様なプラズマとすることができる。プラズマは、プラズマ内の電流経路にそって電流密度を実質的に変化させることができる。ゾーンは、高輝度光の点源とすることができる。ゾーンは、プラズマがピンチ効果で収縮し、ネックを形成する領域とすることができる。ゾーンは、室内の特徴により形成することができる。ゾーンは、ガス圧力により形成することができる。ゾーンは、電力システムの出力により形成することができる。プラズマ内の電流は、ゾーンを形成することができる。
【0025】
この方法は、さらに、プラズマ放電領域内に挿入物を配置することを伴うこともできる。挿入物は、プラズマによる発光を局在化するためのネック状領域を定めることができる。挿入物は、ガス入口および/または冷却機能を備えることができる。非一様性は、室内に配置された特徴によりプラズマ内に生じさせることができる。この特徴は、プラズマによる発光を実質的に局在化するように構成することができる。この特徴は、磁気コアに関して離れた場所に配置することができる。
【0026】
磁気コアに供給されるエネルギーの少なくとも1つのパルスは、プラズマを形成することができる。エネルギーのそれぞれのパルスは、毎秒約100パルスから毎秒約15,000パルスまでの範囲の周波数で発生させることができる。エネルギーのそれぞれのパルスは、約10nsから約10μsまでの持続時間の間に、供給することができる。パルス電力システムは、エネルギー蓄積装置、例えば、少なくとも1つのキャパシタおよび/または第2の磁気コアを備えることができる。
【0027】
いくつかの実施形態では、本発明方法は、第2の磁気コアからのエネルギーの少なくとも1つのパルスを第1の磁気コアに放射し、プラズマに電力を送ることを伴うことができる。パルス電力システムは、例えば、磁気パルス圧縮発生器および/または可飽和インダクタを備えることができる。この方法は、磁気スイッチを作動させることによりエネルギーのそれぞれのパルスを磁気コアに送出することを伴うことができる。
【0028】
いくつかの実施形態では、本発明の方法は、室内に配置されたチャネル領域内に少なくとも本質的に1つのZピンチまたは本質的に1つのキャピラリ放電を発生させることを伴うことができる。いくつかの実施形態では、この方法は、少なくとも1つの口を介してイオン性媒体を室内に導入することを伴うことができる。イオン性媒体は、1つまたは複数のガス、例えば、キセノン、リチウム、窒素、アルゴン、ヘリウム、フッ素、スズ、アンモニア、スタンナン、クリプトン、またはネオンのうちの1つまたは複数を含むことができる。この方法は、さらに、イオン源(例えば、紫外線灯、RF源、スパークプラグ、またはDC放電源)でイオン性媒体をあらかじめイオン化することを伴うこともできる。それとは別に、またはそれに加えて、第2の磁気コアからプラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアに流れる誘導漏れ電流は、イオン性媒体をあらかじめイオン化するために使用することができる。他の実施形態では、イオン性媒体は、室内で熱プロセスまたはスパッタリングプロセスにより蒸発させるか、または外部で蒸発させ、室内に導入することができる固体(例えば、スズまたはリチウム)とすることができる。
【0029】
本発明の他の実施形態では、この方法は、磁気コアをエンクロージャ内に少なくとも部分的に取り囲むことを伴うことができる。エンクロージャは、複数の孔を備えることができる。複数のプラズマループは、磁気コアがプラズマに電力を送るときに複数の孔を通ることができる。エンクロージャは、2つの平行な板を備えることができる。この2つの平行板は、磁気コアの周りに一次巻線を形成するために使用することができる。エンクロージャは、金属物質、例えば、銅、タングステン、アルミニウム、または銅タングステン合金を含むか、またはそれらから形成することができる。冷却剤は、局所的に高輝度の場所に隣接する場所を冷却するためエンクロージャに供給することができる。
【0030】
この方法は、プラズマ放電領域を交互に曝露することを伴うことができる。回転円盤は、プラズマ放電領域を交互に曝露し、局所的高輝度ゾーンを形成する特徴を交互に定めるために使用することができる。冷却剤は、回転円盤内の中空領域に供給することができる。
【0031】
他の実施形態では、この方法は、約100nmよりも短い波長の光を発生することを伴うことができる。他の実施形態では、この方法は、約15nmよりも短い波長の光を発生することを伴うことができる。この方法は、さらに、半導体製造用リソグラフィシステムに好適なプラズマ放電を発生することを伴うことができる。この方法は、さらに、顕微鏡システムに好適なプラズマ放電を発生することを伴うことができる。
【0032】
本発明は、他の態様では、リソグラフィシステムを備えることを特徴とする。リソグラフィシステムは、少なくとも1つの光収集光学系および少なくとも1つの光収集光学系と光で連絡する少なくとも1つの集光器光学系を備える。リソグラフィシステムは、さらに、少なくとも1つの光収集光学系により収集するために光を発生することができる光源も備える。光源は、プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室を備える。光源は、さらに、プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアおよびエネルギーの少なくとも1つのパルスを磁気コアに供給し、プラズマ放電領域内に形成されるプラズマに電力を送るためのパルス電力システムも備える。プラズマは、局所的高輝度ゾーンを有する。
【0033】
本発明のいくつかの実施形態では、プラズマにより放射される光は、少なくとも1つの光収集光学系により収集され、少なくとも1つの集光器光学系により集光され、少なくとも部分的にリソグラフィマスクに通される。
【0034】
本発明は、他の態様では、リソグラフィシステム内で半導体ウェハを照射するための誘導駆動光源を備えることを特徴とする。
【0035】
全体として、他の態様では、本発明は、リソグラフィシステム内の半導体ウェハを照射する方法に関する。この方法は、プラズマを発生することができるイオン性媒体を室内に導入することを伴う。この方法は、さらに、磁気コアがプラズマに電力を送るように槽内のプラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアにエネルギーの少なくとも1つのパルスを印加することも伴う。プラズマは、局所的高輝度ゾーンを有する。この方法は、さらに、プラズマにより放射される光を収集し、収集された光を集光し、集光された光の少なくとも一部を、マスクを通して半導体ウェハの表面上に送ることも伴う。
【0036】
本発明は、他の態様では、顕微鏡システムを備えることを特徴とする。顕微鏡システムは、光を収集するための第1の光学素子および試料の像を検出器上に投射するための第2の光学素子を備える。検出器は、第1および第2の光学素子と光で連絡している。顕微鏡システムは、さらに、第1の光学素子と光で連絡する光源も備える。光源は、プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室を備える。光源は、さらに、プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアおよびエネルギーの少なくとも1つのパルスを磁気コアに供給し、プラズマ放電領域内に形成されるプラズマに電力を送るためのパルス電力システムも備える。プラズマは、局所的高輝度ゾーンを有する。
【0037】
本発明のいくつかの実施形態では、プラズマにより放射される光は、第1の光学素子により収集されて、試料を照らし、第2の光学素子は、試料の像を検出器上に投射する。
【0038】
全体として、他の態様では、本発明は、顕微鏡法に関する。この方法は、プラズマを発生ことができるイオン性媒体を室内に導入することを伴う。この方法は、さらに、磁気コアがプラズマに電力を送るように槽内のプラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアにエネルギーの少なくとも1つのパルスを印加することも伴う。プラズマは、局所的高輝度ゾーンを有する。この方法は、さらに、第1の光学素子を使ってプラズマにより放射された光を収集し、その光を試料に通して投射することも伴う。この方法は、さらに、試料を通して放射された光を検出器に投射することも伴う。
【0039】
本発明の他の態様は、誘導駆動プラズマ光源用の挿入物を備えることを特徴とする。挿入物は、少なくとも1つの内部通路を定める本体を有し、また第1の開放端と第2の開放端とを備える。挿入物は、プラズマ放電領域内で誘導駆動プラズマ光源と結合または接続するように適合された外面を有する。他の実施形態では、挿入物の外面は、プラズマ光源に直接接続される。他の実施形態では、挿入物の外面は、プラズマ光源に間接的に接続される。他の実施形態では、挿入物の外面は、プラズマ光源と物理的に接触している。
【0040】
少なくとも1つの内部通路は、プラズマ内に局所的高輝度ゾーンを形成する領域を定めることができる。挿入物は、消耗品であってよい。挿入物は、冷却構造と熱で連絡することができる。
【0041】
一実施形態では、挿入物の外面は、プラズマ光源の室の内側のリセプタクルのねじ山によりプラズマ光源に結合または接続される。他の実施形態では、挿入物は、プラズマ光源の室の内側のリセプタクルに滑りばめされ、プラズマによる加熱のため適所にぴったり収まるようにできる(例えば、プラズマ放電領域内)。
【0042】
いくつかの実施形態では、挿入物の少なくとも1つの内部通路の少なくとも一表面は、プラズマスパッタ速度の遅い物質を含む(例えば、カーボン、チタン、タングステン、ダイヤモンド、黒鉛、炭化ケイ素、ケイ素、ルテニウム、または耐熱材料)。他の実施形態では、挿入物の少なくとも1つの内部通路の表面は、プラズマスパッタ速度が遅く、熱伝導率が高い物質を含む(例えば、高配向熱分解黒鉛(HOPG)または熱分解黒鉛(TPG))。他の実施形態では、挿入物の少なくとも1つの内部通路の表面は、EUV放射線の吸収率の低い物質(例えば、ルテニウムまたはケイ素)から作ることができる。
【0043】
挿入物の内部通路幾何学形状は、プラズマ高輝度ゾーンのサイズおよび形状を制御するために使用することができる。通路の内面は、通路の縮小寸法を定めることができる。通路の内面の幾何学的形状は、2つの開放端の間の中線を中心に非対称的とすることができる。他の実施形態では、内面の幾何学的形状は、通路の端から端までの最小寸法よりも実質的に小さい曲率半径により定めることができる。他の実施形態では、内面の幾何学的形状は、通路の端から端までの最小寸法の約25%から約100%の範囲の曲率半径により定めることができる。
【0044】
本発明は、他の態様では、誘導駆動プラズマ光源用の挿入物を備えることを特徴とする。挿入物は、少なくとも1つの内部通路を定める本体を有し、また第1の開放端と第2の開放端とを備える。挿入物は、さらに、プラズマ放電領域内で誘導駆動プラズマ光源と結合または接続するための手段を備える。
【0045】
挿入物は、2つまたはそれ以上の本体により定めることができる。挿入物は、本体の少なくとも1つのガス入口孔を備えることができる。他の実施形態では、挿入物は、本体を通過する少なくとも1つの冷却チャネルを備えることができる。一実施形態では、挿入物は、ロボットアームを使用して置き換えられる。
【0046】
本発明は、他の態様では、光源を備えることを特徴とする。光源は、プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室を備える。光源は、さらに、プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアを備える。光源は、さらに、エネルギーを磁気コアに供給し、プラズマ放電領域内に形成されるプラズマに電力を送るための電力システムも備え、プラズマは、局所的高輝度ゾーンを備える。光源は、さらに、間接的または直接的プラズマ放出物を小さくするため光源に相対的に配置されているフィルタも備える。
【0047】
フィルタは、光源から(例えば、高輝度ゾーンから)発せられる放射線に平行に進行しない放出物との衝突を最大にするように構成することができる。フィルタは、光源から(例えば、高輝度ゾーンから)発せられる放射線に平行に進行する放出物の低減を最小にするように構成することができる。一実施形態では、フィルタは、高輝度ゾーンから発せられる放射線の方向に実質的に平行である壁で形成され、壁と壁の間にチャネルを持つ。ガスのカーテンは、フィルタと放射線以外の放出物との間の衝突を大きくするようにフィルタの付近に保持することができる。
【0048】
他の実施形態では、フィルタは、冷却チャネルを備えることができる。放出物に曝されるフィルタの表面は、プラズマスパッタ速度の遅い物質を含むことができる(例えば、カーボン、チタン、タングステン、ダイヤモンド、黒鉛、炭化ケイ素、ケイ素、ルテニウム、または耐熱材料)。他の実施形態では、放出物に曝露されるフィルタの表面は、プラズマスパッタ速度が遅く、熱伝導率が高い物質を含むことができる(例えば、高配向熱分解黒鉛または熱分解黒鉛)。
【0049】
他の態様では、本発明は、光信号を発生する方法に関する。この方法は、プラズマを発生ことができるイオン性媒体を室内に導入することを含む。この方法は、さらに、磁気コアがプラズマに電力を送るように槽内のプラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアにエネルギーを印加することも含む。プラズマは、局所的高輝度ゾーンを有する。本発明の方法は、さらに、プラズマの局所的高輝度ゾーンから発せられる放出物をフィルタ処理することも含む。
【0050】
一実施形態では、この方法は、直接的または間接的放出物を低減するように高輝度ゾーン(例えば、光源)に関してフィルタの位置を決めることを含む。この方法は、高輝度ゾーンから発せられる放射線に平行に進行しない放射線との衝突を最大にすることを含むことができる。この方法は、高輝度ゾーンから発せられる放射線に平行に進行する放出物の低減を最小にすることを含むことができる。
【0051】
一実施形態では、この方法は、高輝度ゾーンから発せられる放射線の方向に実質的に平行である壁を配置し、壁と壁の間にチャネルを位置決めすることを含むことができる。放出物に曝されるフィルタの表面は、プラズマスパッタ速度の遅い物質を含むことができる(例えば、カーボン、チタン、タングステン、ダイヤモンド、黒鉛、炭化ケイ素、ケイ素、ルテニウム、または耐熱材料)。他の実施形態では、放出物に曝露されるフィルタの表面は、プラズマスパッタ速度が遅く、熱伝導率が高い物質を含むことができる(例えば、高配向熱分解黒鉛または熱分解黒鉛)。
【0052】
本発明は、他の態様では、光源を備えることを特徴とする。光源は、プラズマ放電領域を有し、イオン性物質を含む室を備える。光源は、さらに、プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアを備える。光源は、さらに、エネルギーを磁気コアに供給し、プラズマ放電領域内に形成されるプラズマに電力を送り、局所的高輝度ゾーンを備える、電力システムも備える。光源は、さらに、高輝度ゾーンから放出される放射線の方向に実質的に平行に進行する放出物の低減を最小にするための手段を備える。光源は、さらに、高輝度ゾーンから放出される放射線の方向に実質的に平行にはならない方向に進行する放出物の低減を最大にするための手段も備える。
【0053】
本発明は、他の態様では、誘導駆動プラズマ源を備えることを特徴とする。プラズマ源は、プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室を備える。プラズマ源は、さらに、熱流束およびイオン流束を大きな表面領域に拡散させるためのシステムも含む。このシステムでは、プラズマ室内に配置された、少なくとも1つの物体を使用し、この物体の少なくとも外面は、プラズマに関して移動する。これらの物体の少なくとも1つは、冷却チャネルと熱で連絡する。
【0054】
他の実施形態では、複数の物体のうちの少なくとも1つの物体の外面は、犠牲層を含むことができる。犠牲層は、外面に連続的にコーティングすることができる。犠牲層は、EUV放射線を放出する物質(例えば、リチウムまたはスズ)から作ることができる。
【0055】
他の実施形態では、物体は、2つまたはそれ以上の密集した棒とすることができる。棒と棒との間の空間は、プラズマ内に局所的高輝度ゾーンを形成する領域を定めることができる。他の実施形態では、少なくとも1つの物体の局所的幾何学的形状は、プラズマ内に局所的高輝度ゾーンを形成する領域を定めることができる。
【0056】
全体として、他の態様では、本発明は、誘導駆動プラズマを発生する方法に関する。この方法は、室内にプラズマを発生し、室内のプラズマ放電領域を囲む磁気コアにエネルギーを印加することができるイオン性媒体を導入することを含む。この方法は、さらに、誘導駆動プラズマからの熱流束およびイオン流束を大きな表面領域上に拡散させることも含む。この方法は、少なくとも1つの物体をプラズマの領域内に配置し、プラズマに関して少なくとも1つの物体の少なくとも1つの外面を移動することを含む。この方法は、さらに、少なくとも1つの物体と熱で連絡する冷却チャネルを少なくとも1つの物体に備えることも含む。この方法では、プラズマは、物体の外面から犠牲層を腐食しうる。他の実施形態では、この方法は、少なくとも1つの物体の外面を犠牲層で連続的にコーティングすることを含むことができる。犠牲層は、EUV放射線を放出する物質(例えば、リチウムまたはスズ)から形成することができる。
【0057】
この方法は、さらに、局所的高輝度ゾーンをプラズマ内に形成するように少なくとも1つの物体を配置することを含むことができる。この方法は、さらに、プラズマ内に局所的高輝度ゾーンを形成する領域を定めるために第1の物体に関して第2の物体を配置することを伴うこともできる。
【0058】
本発明は、一態様では、光源を備えることを特徴とする。光源は、プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室を備える。光源は、さらに、プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアを備える。光源は、さらに、エネルギーの少なくとも1つのパルスを磁気コアに供給し、プラズマ放電領域内に形成されるプラズマに電力を送るためのパルス電力システムも備える。プラズマは、局所的高輝度ゾーンを有する。光源は、プラズマの形状を修正するために室内に配置された磁石を備える。一実施形態では、磁石は、プラズマ放電領域内にあり、局所的高輝度ゾーンを形成することができる。磁石は、永久磁石でも電磁石でもよい。他の実施形態では、磁石は、高輝度ゾーンに隣接して配置することができる。
【0059】
本発明は、他の態様では、EUV光源を動作させる方法に関する。EUV光は、プラズマを使用して室内で生成される。プラズマ内に高輝度の局所的領域を定める消耗品が用意される。この方法は、さらに、室を大気条件に曝すことなく選択された基準に基づき消耗品を(例えばロボットアームと)交換することも含む。いくつかの実施形態では、選択された基準は、所定の時間、消耗品の測定された劣化、または光源の動作に関連するプロセス制御変数の測定された劣化のうちの1つまたは複数である。いくつかの実施形態では、選択された基準は、システム(例えば、リソグラフィシステム、顕微鏡システム、または他の半導体加工システム)の動作に関連するプロセス制御変数の測定された劣化である。
【0060】
この方法は、さらに、消耗品の交換時に室内の真空状態を維持することも含むことができる。プラズマ光源は、誘導駆動プラズマ光源とすることができる。消耗品は、挿入物とすることができる。
【0061】
本発明の前記および他の目的、態様、特徴、および利点は、説明ならびに請求項から明白になるであろう。
【0062】
本発明の前記および他の目的、特徴、および利点、さらには発明自体は、必ずしも縮尺通りでない付属の図面と併せて読むことで、以下の例示的な説明からより完全に理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【0063】
図1は、本発明を具現化するプラズマを発生するためのプラズマ源100の断面図である。プラズマ源100は、プラズマ放電領域112を定める室104を含む。室104は、プラズマ放電領域112内にプラズマ(2つのプラズマループ116aおよび116bとして示されている)を発生するために使用されるイオン性媒体を含む。プラズマ源100は、プラズマ放電領域112内に形成される2つのプラズマループ116aおよび116b(全体として116)内に電流を誘導するトランス124を備える。トランス124は、磁気コア108および一次巻線140を含む。間隙158は、巻線140と磁気コア108との間に配置される。
【0064】
この実施形態では、巻線140は、銅製エンクロージャであり、磁気コア108を少なくとも部分的に取り囲み、磁気コア108を少なくとも部分的取り囲む導電性経路を実現する。銅製エンクロージャは、磁気コア108を取り囲む単巻きの巻線と電気的に同等である。他の実施形態では、プラズマ源100は、代わりに、室104内に磁気コア108を少なくとも部分的に取り囲むエンクロージャおよび磁気コア108を少なくとも部分的に取り囲む別の帯状金属板(例えば、銅またはアルミニウム)を備える。この実施形態では、帯状金属板は、エンクロージャと磁気コア108との間の間隙158内に配置され、トランス124の磁気コア108の一次巻線である。
【0065】
プラズマ源100は、さらに、エネルギーを磁気コア108に送出するための電力システム136も備える。この実施形態では、電力システム136は、エネルギーの少なくとも1つのパルスを磁気コア108に送出するパルス電力システムである。動作中、電力システム136は、典型的には、一連のエネルギーパルスを磁気コア108に送出し、プラズマに電力を送る。電力システム136は、電気的接続120aおよび120b(全体として120)を介してエネルギーの複数のパルスをトランス124に送出する。エネルギーのパルスは、磁気コア108内に電流の流れを誘導し、プラズマ放電領域112内のプラズマループ116aおよび116bに電力を送る。プラズマループ116aおよび116bに送られる電力の大きさは、磁気コア108により生成される磁場およびファラデーの電磁誘導の法則によりトランス124に送られるエネルギーのパルスの周波数および持続時間に依存する。
【0066】
いくつかの実施形態では、電力システム136は、毎秒約1パルスから約50,000パルスまでの範囲の周波数のエネルギーのパルスを磁気コア108に供給する。いくつかの実施形態では、電力システム136は、毎秒約100パルスから約15,000パルスまでの範囲の周波数のエネルギーのパルスを磁気コア108に供給する。いくつかの実施形態では、エネルギーのそれぞれのパルスは、約10nsから約10μsまでの持続時間の間に、供給される。電力システム136は、エネルギーのパルスを磁気コア108に送る前にエネルギーを蓄積するエネルギー蓄積装置(例えば、キャパシタ)を備えることができる。いくつかの実施形態では、電力システム136は、第2の磁気コアを含む。いくつかの実施形態では、第2の磁気コアは、エネルギーのパルスを第1の磁気コア108に放出し、プラズマに電力を送る。いくつかの実施形態では、電力システム136は、磁気パルス圧縮発生器および/または可飽和インダクタを備える。他の実施形態では、電力システム136は、エネルギーのパルスを磁気コア108に選択的に送出するための磁気スイッチを備える。いくつかの実施形態では、エネルギーのパルスは、プラズマ源100のあらかじめ定められている、または操作者により定められたデューティサイクルと一致するように選択的に送出することができる。他の実施形態では、エネルギーのパルスは、例えば、可飽和インダクタが飽和したときに磁気コアに送ることができる。
【0067】
プラズマ源100は、室104内でプラズマループ116aおよび116bを発火させるためにイオン性媒体をあらかじめイオン化する初期イオン化事象をもたらす自由電荷を室104内で発生させるための手段を備えることもできる。自由電荷は、紫外線灯、RF源、スパークプラグ、またはDC放電源などのイオン源により室内に発生させることができる。それとは別に、またはそれに加えて、電力システム136内の第2の磁気コアから磁気コア108に流れる誘導漏れ電流は、イオン性媒体をあらかじめイオン化することができる。いくつかの実施形態では、イオン性媒体は、1つまたは複数のイオン源によりあらかじめイオン化される。
【0068】
イオン性媒体は、イオン性流体(例えば、気体または液体)とすることができる。例えば、イオン性媒体は、キセノン、リチウム、スズ、窒素、アルゴン、ヘリウム、フッ素、アンモニア、スタンナン、クリプトン、またはネオンなどのガスとすることができる。それとは別に、イオン性媒体は、細粒(例えば、スズ)とすることができ、これを少なくとも1つのガス口からヘリウムなどのキャリアガスとともに室104内に導入する。他の実施形態では、イオン性媒体は、室内で熱プロセスまたはスパッタリングプロセスにより蒸発させるか、または外部で蒸発させ、室104内に導入することができる固体(例えば、スズまたはリチウム)とすることができる。いくつかの実施形態では、プラズマ源100は、金属を蒸発させ、蒸発した金属を室104内に導入する蒸気発生器(図に示されていない)を備える。いくつかの実施形態では、プラズマ源100は、さらに、室104内で蒸発した金属を加熱するための加熱モジュールも備える。室104は、少なくとも一部は、銅、タングステン、銅タングステン合金、またはイオン性媒体およびプラズマを含み、プラズマ源100の運転を他の何らかの方法で支援するのに好適な物質などの金属物質から形成することができる。
【0069】
図1を参照すると、プラズマループ116aおよび116bは、磁気コア108および巻線140により定められるチャネル領域132内に収束する。例示的な一実施形態では、チャネル領域内の圧力は、約100mTorr未満である。他の実施形態では、圧力は、約1Torr未満である。いくつかの実施形態では、圧力は、約200mTorrである。エネルギー強度は、プラズマループの断面積がプラズマループの長さにそって変化する場合に、プラズマループの経路にそって変化する。したがって、エネルギー強度は、プラズマループの断面積を変化させる特徴または力を使ってプラズマループの経路にそって変えることができる。プラズマループの断面積を変えることは、本明細書では、プラズマ内の電流の流れを制限する、またはピンチ効果でプラズマループを収縮させるともいう。したがって、エネルギー強度は、断面積が減少するプラズマループ経路にそった場所で大きい。同様に、エネルギー強度は、断面積が増大するプラズマループ経路にそった所定の地点で低い。したがって、エネルギー強度の高い、または低い場所を形成することが可能である。
【0070】
プラズマ中の電流の流れを制限することは、さらに、Zピンチまたはキャピラリ放電を発生する、という言い方をする場合もある。プラズマのZピンチは、プラズマの経路にそった特定の場所の断面積を減らすプラズマにより特徴付けられる。プラズマは、特定の場所のプラズマの断面領域を貫流する電流の結果として断面積を減少させる。一般に、磁場は、プラズマ内の電流により発生し、磁場は、プラズマを封じ込め、圧縮する。この場合、プラズマは、プラズマ経路にそって誘導電流を運び、その結果得られる磁場は、プラズマを囲み、圧縮する。この効果は、プラズマの断面積が最小の場合に最強であり、さらに断面領域を圧縮するように働き、したがって、さらにプラズマ内の電流密度を高める。
【0071】
一実施形態では、チャネル132は、プラズマループ116aおよび116bの経路にそった他の場所に関して断面積の減少した領域である。そのようなものとして、チャネル132内のプラズマループ116aおよび116bのエネルギー強度はプラズマループ116aおよび116bの他の場所のエネルギー強度に関して増大する。増大したエネルギー強度は、チャネル132内の放射電磁エネルギー(例えば、発光)を高める。
【0072】
プラズマループ116aおよび116bは、さらに、エネルギー強度の増大の結果として局所的高輝度ゾーン144を持つ。いくつかの実施形態では、高輝度光154は、エネルギー強度の増大のためゾーン144内で発生し、そこから放射される。電流密度は、プラズマループ116aおよび116b内の電流の経路にそって実質的に変化する。例示的な一実施形態では、プラズマの電流密度は、局所的高輝度ゾーン内において、約1KA/cm2よりも大きい。いくつかの実施形態では、ゾーン144は、高輝度光の点源であり、プラズマループ116aおよび116bがピンチ効果で収縮されネックを形成する領域である。
【0073】
いくつかの実施形態では、ゾーン144を形成する室104内に一特徴が配置される。いくつかの実施形態では、この特徴は、プラズマループ116aおよび116b内に非一様性を生じさせる。特徴は、いくつかの実施形態では恒久的であり、また他の実施形態では、取り外し可能である。いくつかの実施形態では、特徴は、プラズマループ116aおよび116bにより発光を実質的に局在化し、例えば、高強度電磁放射線の点源を生成するように構成される。他の実施形態では、この特徴は、磁気コア108に関して離れた場所に配置される。いくつかの実施形態では、離れた場所に配置されている特徴は、室104内の磁気コア108から離れた場所で、プラズマ内に局所的高輝度ゾーンを形成する。例えば、本明細書の後の方で説明される図3Aおよび3Bの円盤308は、磁気コア108に関して離れた場所に配置される。いくつかの実施形態では、ガス入口は、より高い圧力の領域を形成し局所的高輝度ゾーンを発生するように磁気コアから離れた場所に配置される。
【0074】
いくつかの実施形態では、この特徴は、ネック状領域を定める挿入物である。いくつかの実施形態では、挿入物は、ネック状領域においてプラズマによる発光を局在化する。いくつかの他の実施形態では、挿入物は、例えば、イオン性媒体を室104に導入するためのガス入口を備える。他の実施形態では、特徴は、特徴の一領域を冷却する冷却機能を備える。いくつかの実施形態では、冷却機能は、過冷却対流沸騰を伴い、これは、例えば、S. G. Kandlikar “Heat Transfer Characteristics in Partial Boiling Fully Developed Boling and Significant Void Flow Regions of Subcooled Flow Bolling” Journal of Heat Transfer February 2, 1998において説明されている。いくつかの実施形態では、冷却機能は、加圧された過冷却対流沸騰を伴う。他の実施形態では、挿入物は、例えば、ゾーン144に隣接する挿入物の一領域を冷却する冷却機能を備える。
【0075】
いくつかの実施形態では、ガス圧力は、例えば、より高い圧力の領域を少なくとも部分的にプラズマループ116aおよび116bの一部の周りに生じさせることにより、局所的高輝度ゾーン144を形成する。プラズマループ116aおよび116bは、ガス圧力の増大により高圧の領域内でピンチ効果により収縮される。いくつかの実施形態では、ガス入口は、室104内にガスを導入し、ガス圧力を生じさせる特徴である。さらに他の実施形態では、電力システム136の出力は、プラズマループ116aおよび116b内に局所的高輝度ゾーン144を形成することができる。
【0076】
図2は、プラズマ源、例えば図1のプラズマ源100の概略電気回路モデル200の図である。モデル200は、本発明の一実施形態による、電力システム136を備える。電力システム136は、図1のトランス124などの、トランスに電気的に接続される。モデル200は、さらに、図1のプラズマループ116aおよび116bなどの、プラズマのインダクタンスの一部である誘導素子212も備える。モデル200は、さらに、図1のプラズマループ116aおよび116bなどの、プラズマの抵抗の一部である誘導素子216も備える。この実施形態では、電力システムは、電気的接続部120aおよび120bを介して、エネルギーのパルスをトランス124に送出するパルス電力システムである。次いで、エネルギーのパルスは、例えば、図1のトランス124の磁気コア108などの、トランスの構成要素である磁気コアによりプラズマに送られる。
【0077】
図3Aおよび3Bに例示されている他の実施形態では、プラズマ源100は、プラズマ放電領域112を定める室104を備える。室104は、プラズマ放電領域112内にプラズマを発生するために使用されるイオン性媒体を含む。プラズマ源100は、プラズマ放電領域112内に形成される2つのプラズマループ116aおよび116b(全体として116)内に電磁エネルギーを結合するトランス124を備える。トランス124は、第1の磁気コア108を備える。プラズマ源100は、さらに、巻線140を含む。この実施形態では、巻線140は、室104内に磁気コア108および304を配置するためのエンクロージャである。巻線104は、さらに、磁気コア108の一次巻線および磁気コア304の巻線でもある。
【0078】
第1の磁気コア108を取り巻く巻線140は、トランス124の一次巻き線を形成する。この実施形態では、第2の磁気コアおよび巻線140は、電力システム136の一部であり、エネルギーのパルスを第1の磁気コア108に送る可飽和インダクタを形成する。電力システム136は、接続380aおよび380bを介して巻線140に電気的に接続されるキャパシタ320を備える。いくつかの実施形態では、キャパシタ320は、第1の磁気コア108に選択的に送られるエネルギーを蓄積する。ライン電源またはバス電源でよい、電源324は、キャパシタ320に結合される。
【0079】
プラズマ源100は、さらに、プラズマループ116aおよび116b内に局所的高輝度ゾーン144を形成する円盤308も備える。この実施形態では、円盤308は、第1の磁気コア108に関して離れた場所に配置される。円盤308は、円盤308の回転点316のところで円盤308(図3Bを参照)のZ軸を中心に回転する。円盤308は、円盤308の周りに等間隔で配置された3つのアパーチャ312a、312b、および312c(全体として312)を有する。アパーチャ312は、Z軸を中心に回転する円盤308の任意の角度方向で3つのアパーチャ312a、312b、および312cのうちの1つのみ(例えば、図3Aおよび3Bではアパーチャ312a)がコア108内に配置されたチャネル132と位置を揃えるように円盤308内に配置される。この方法で、円盤308は、チャネル132を露出し(例えば、アパーチャ312と揃ったときに)、覆う(例えば、アパーチャ312と揃わないとき)動作を交互に行うようにZ軸を中心に回転させることができる。円盤308は、アパーチャ312a内で2つのプラズマループ116aおよび116bをピンチ効果で収縮させる(つまり、その断面面積を減らす)ように構成される。この方法では、アパーチャ312は、プラズマループ316aおよび316b内に局所的高輝度ゾーン144を形成するプラズマ源100の円盤内の特徴である。アパーチャ312aの場所で2つのプラズマループ116aおよび116bをピンチ効果で収縮させることにより、アパーチャ312aの場所の2つのプラズマループ116aおよび116bのエネルギー強度は、プラズマループ116aおよび116bの電流経路にそった他の場所のプラズマループ116aおよび116bの断面内のエネルギー強度よりも高くなる。
【0080】
例えば、円盤308の幾何学的形状およびアパーチャ312のおよび/または形状に対するバラツキは、本明細書の説明で考察されていることが理解される。一実施形態では、円盤308は、少なくとも1つのアパーチャ312を持つ静止円盤である。いくつかの実施形態では、円盤308は、局所的高輝度ゾーン144に隣接する円盤308の一領域を冷却する冷却剤を運ぶための中空領域(図には示されていない)を備える。いくつかの実施形態では、プラズマ源100は、室104内で円盤308から冷却面に熱を伝達するガス薄層を含む。
【0081】
図4は、図3Aおよび3Bのプラズマ源100などの、プラズマ源の電気回路モデル400を例示している。モデル400は、図3Aのトランス124などの、トランスに電気的に接続される電力システム136を含む。モデル400は、さらに、プラズマのインダクタンスの一部である誘導素子212も含む。モデル400は、さらに、プラズマの抵抗の一部である抵抗素子216も含む。パルス電力システム136は、電気的接続380aおよび380bを介してエネルギーの複数のパルスをトランス124に送出する。電力システム136は、キャパシタ320を充電する電源324を備える。電力システム136は、さらに、インダクタ328が飽和したときにキャパシタ320内に蓄積されたエネルギーを第1の磁気コア108に送る磁気スイッチである可飽和インダクタ328を備える。
【0082】
いくつかの実施形態では、キャパシタ320は、並列に接続された複数のキャパシタである。いくつかの実施形態では、可飽和インダクタ328は、一部は磁気パルス圧縮発生器を形成する複数の可飽和インダクタである。磁気パルス圧縮発生器は、第1の磁気コア108に送出されるエネルギーのパルスのパルス幅を圧縮する。
【0083】
図5Aおよび5Bに例示されている他の実施形態では、プラズマ源500の一部は、少なくとも部分的に第1の磁気コア524および第2の磁気コア528を取り囲むエンクロージャ512を備える。この実施形態では、エンクロージャ512は、少なくとも部分的に第1の磁気コア524の周りに、導電性経路を形成し、図4のトランス124などの、トランスの第1の磁気コア524の周りに一次巻線を形成する2つの導電平行板540aおよび540bを備える。平行板540aおよび540bは、さらに、少なくとも部分的に図4のインダクタ328などのインダクタを形成する第2の磁気コア528の周りに、導電性経路を形成する。プラズマ源500は、さらに、エンクロージャ512の外周の周りに配置された複数のキャパシタ520も含む。例えば、キャパシタ520は、図4のキャパシタ320とすることができる。
【0084】
エンクロージャ512は、エンクロージャ512を通る少なくとも2つの孔516および532を定める。この実施形態では、プラズマ源500の直径の周りに等間隔で配置されている6個の孔532がある。孔516は、エンクロージャ512を通る単一孔である。一実施形態では、6個のプラズマループ508はそれぞれ、単一電流プラズマとして孔516に収束しそこを通る。6つのプラズマループは、それぞれ、6個の孔532のうちの1つを通る。平行板540aおよび540bは、それぞれ溝504および506を備える。溝504および506はそれぞれ、加圧シールを形成し、プラズマ源500の運転中にプラズマループ508を取り囲む、図3Aの室104などの、室を定めるための環状要素(図に示されていない)を配置する。
【0085】
エンクロージャの孔516は、ネック状領域536を定める。ネック状領域536は、孔516の長さにそった他の場所に関して小さくされた断面積の一領域である。そのようなものとして、ネック状領域536内のプラズマループ508内の局所的高輝度ゾーンを形成する少なくともネック状領域536内のプラズマループ508におけるエネルギー強度は、増大される。この実施形態では、ネック状領域536内に配置された一連の孔540もある。例えば、孔540は、イオン性媒体をプラズマ源500の室に導入するためのガス入口を備える。他の実施形態では、エンクロージャ512は、局所的高輝度ゾーンに隣接するエンクロージャ512の場所を冷却するためエンクロージャ内に冷却剤を流す冷却剤通路(図には示されていない)を備える。
【0086】
図6は、本発明を具現化するリソグラフィシステム600の概略ブロック図である。リソグラフィシステム600は、図5Aおよび5Bのプラズマ源500などの、プラズマ源を備える。リソグラフィシステム600は、さらに、プラズマ源500により放射される光604を収集する少なくとも1つの光収集光学系608も備える。例えば、光604は、プラズマ源500のプラズマ内の局所的高輝度ゾーンにより放射される。一実施形態では、プラズマ源500により発生された光604は、半導体ウェハ636を加工するため約15nmよりも短い波長を持つ光である。光収集光学系608は、光604を収集し、収集された光624を少なくとも1つの集光光学系612に送る。この実施形態では、集光光学系624は、光624を集光し(つまり、集束し)、集光された光628を鏡616a(全体としての616)に向けて送り、これは、反射光632aを鏡616bに向けて送り、次いで、反射光632bを反射型リソグラフィマスク620に向けて送る。リソグラフィマスク620に反射した光(光640として例示されている)は、半導体ウェハ636に向けられ、例えば、ウェハ636上に回路像の少なくとも一部を生成する。それとは別に、リソグラフィマスク620は、透過型リソグラフィマスクとすることができ、光632bは、その代わりに、リソグラフィマスク620を通過し、ウェハ636上に回路像を形成する。
【0087】
例示的な一実施形態では、図6のリソグラフィシステム600などのリソグラフィシステムは、半導体ウェハ636の表面に回路像を生成する。プラズマ源500は、毎秒約10,000パルスのパルス速度でプラズマを発生する。プラズマは、約15nmよりも短い波長を持つ高輝度光604のパルスの点源である局所的高輝度ゾーンを有する。光収集光学系608は、プラズマ源500により放射された光604を収集する。光収集光学系608は、収集された光624を集光光学系612に送る。集光光学系624は、光624を集光し(つまり、集束し)、集光された光628を鏡616a(全体としての616)に向けて送り、これは、反射光632aを鏡616bに向けて送り、次いで、反射光632bを反射型リソグラフィマスク620に向けて送る。鏡616aおよび616bは、狭波長帯域(例えば、約5nmから約20nm)の光の波長を反射する多層光学素子である。したがって、鏡616aおよび616bは、その狭い帯域の光を透過する(例えば、赤外線分の低い光)。
【0088】
図7は、本発明を具現化する顕微鏡システム700(例えば、軟X線顕微鏡システム)の概略ブロック図である。顕微鏡システム700は、図5Aおよび5Bのプラズマ源500などの、プラズマ源を備える。顕微鏡システム700は、さらに、図5のプラズマ源のプラズマ508などの、プラズマの局所的高輝度ゾーンから放射された光706を収集するための第1の光学素子728も備える。一実施形態では、プラズマ源500により放射された光706は、X線顕微鏡検査を実行するため約5nmよりも短い波長を持つ光である。次いで、第1の光学素子728により収集された光706は、光信号732として基板704上に配置された試料708(例えば、生体試料)に向けて送られる。試料708および基板704を通過する光712は、次に、第2の光学素子716を通る。次いで、第2の光学素子を通る光720(例えば、試料728の像)は、試料728を結像する電磁信号検出器724上に送られる。
【0089】
図8Aおよび8Bは、プラズマ源500のエンクロージャ512の他の実施形態の切欠図である。この実施形態では、孔516は、リセプタクル801と挿入物802とにより定められる。リセプタクル801は、エンクロージャ512全体の一部であるか、またはエンクロージャ512の別の部分である。他の実施形態では、リセプタクル801は、挿入物802に結合されるエンクロージャ512の領域とすることができる(例えば、滑りばめ、ねじ山、摩擦ばめ、または締まりばめによる)。これらの実施形態において、挿入物が熱膨張すると、その結果、挿入物とリセプタクルとの間の熱的または電気的接触がよくなる。
【0090】
他の実施形態では、挿入物802の外面は、プラズマ光源500に直接接続される。他の実施形態では、挿入物802の外面は、プラズマ光源500に間接的に接続される。他の実施形態では、挿入物の外面は、プラズマ光源500と物理的に接触している。
【0091】
図9Aは、エンクロージャ内の挿入物802およびリセプタクル801の一実施形態の断面図である(例えば、図8Aのエンクロージャ512)挿入物802は、第1の開放端は811および第2の開放端812を持つ本体840を備える。プラズマループ508は、第1の開放端811に入り、挿入物802の内部通路820を通り、第2の開放端812から出る。挿入物802の本体840の内部通路820は、ネック状領域805を定める。ネック状領域805は、挿入物802の第1の開放端811と第2の開放端812との間の通路820の長さにそって内部通路820の小さな寸法を定める領域である。エネルギー強度は、局所的高輝度ゾーンを形成するネック状領域805内のプラズマループ508において増大する。
【0092】
この実施形態では、挿入物802は、挿入物802の外面824上にねじ山を有する。リセプタクル801は、挿入物802のねじ山810とあわさる対応する1組のねじ山810を備える。挿入物802は、リセプタクル801に対して挿入物802を回転させ、それにより、挿入物802およびリセプタクル801のねじ山810をはめ合わせることにより、リセプタクル801内に挿入される。他の実施形態では、挿入物802もリセプタクル801も、ねじ山810を持たず、挿入物802は、溝とキーメカニズム(図に示されていない)を使用してリセプタクル801内に滑りばめすることができる。プラズマからの熱により、挿入物802は膨張し、挿入物はリセプタクル801内に適切に保持される。この実施形態では、挿入物802は、一体構造である。他の実施形態では、挿入物802は、2つまたはそれ以上の本体により定めることができる。
【0093】
この実施形態では、挿入物802は、プラズマ内に高輝度ゾーンを形成する領域を定める。高輝度ゾーンのサイズは、一部は、プラズマの輝度およびそのゾーンにより放射される放射線の輝度を決定する。高輝度ゾーンの輝度は、そのサイズ(例えば、直径または長さ)を縮小することで高めることができる。一般に、挿入物802の通路820にそったネック状領域805の最小寸法は、高輝度ゾーンのサイズを決定する。挿入物802内の通路820の内面803の局所幾何学的形状もまた、高輝度ゾーンのサイズを決定する。いくつかの実施形態では、内面803の幾何学的形状は、図9Aに示されているように、挿入物802の中心線804を中心に非対称である。
【0094】
挿入物802の内面803は、プラズマの高輝度ゾーンに曝される。同じ実施形態において、挿入物802は、少なくとも内面803をプラズマスパッタ速度の低い物質で形成し、プラズマによる腐食に耐えられるように形成される。例えば、これは、カーボン、チタン、タングステン、ダイヤモンド、黒鉛、炭化ケイ素、ケイ素、ルテニウム、または耐熱材料などの物質を含むことができる。また、これらの物質のうちの1つまたは複数を含む合金または化合物を使用して、挿入物802を形成するか、または挿入物802の内面803をコーティングすることができることも理解される。
【0095】
他の実施形態では、挿入物802の内面803からの物質は、プラズマと相互作用し(例えば、プラズマによりスパッタリングされ)、例えば、光源の光学素子上に蒸着されることが認識される。この場合、少なくとも内面803は、光源により放射されるEUV光を吸収しない物質を含むか、またはコーティングされるように挿入物を形成することが望ましい。例えば、最低量のEUV放射線を吸収しない、または吸収する物質は、ルテニウムもしくはケイ素、またはルテニウムもしくはケイ素の合金もしくは化合物を含む。このようにして、挿入物802の内面803からスパッタリングされ、例えば、光学素子上に蒸着された物質は、光学素子の機能(例えば、EUV放射線の透過)に実質的に干渉しない。
【0096】
この実施形態では、挿入物802は、リセプタクル801と熱で連絡し、プラズマ高輝度ゾーンから熱を放散させる。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の冷却チャネル(図に示されていない)は、挿入物802の本体840を通過し、挿入物802を冷却することができる。いくつかの実施形態では、挿入物802は、少なくとも内面803がプラズマスパッタ速度が遅く、熱伝導性の高い物質で作られるように形成することが望ましい。例えば、これは、高配向熱分解黒鉛(HOPG)または熱分解黒鉛(TPG)を含むことができる。また、これらの物質を含む合金または化合物を使用できることも理解される。
【0097】
この他の実施形態では、挿入物802は、例えば、本明細書ですでに説明されているように、イオン性媒体を室に導入するためのガス入口806を備える。
【0098】
図9Bは、挿入物802の他の実施形態を例示している。この実施形態では、内面803の幾何学的形状は、挿入物802の中心線804を中心に対称的である。すでに述べたように、挿入物802の内部通路820の内面803の局所幾何学的形状は、高輝度ゾーンのサイズを決定する。高輝度ゾーンのサイズは、一部は、高輝度ゾーンから発せられる放射線の輝度を決定する。内面803の幾何学的形状の特性は、この決定に起因する。特性としては、限定はしないが、以下のものがある。ネック状領域805の最小寸法は、y軸にそった高輝度ゾーンの制約要因となっている。ネック状領域805は、挿入物802の軸813を中心として半径方向に対称的としてよいが、そうである必要はない。ネック状領域805の長さ809も、高輝度ゾーンを制約するために使用される。ネック状領域805の側壁808の勾配も、高輝度ゾーンのサイズを決定する。それに加えて、内面803の曲率半径807を変化させることで、高輝度ゾーンのサイズを変えられる。例えば。曲率半径807を小さくすると、高輝度ゾーンもそのサイズが小さくなる。
【0099】
図9Cは、挿入物802の他の実施形態を例示している。この実施形態では、側壁808の勾配は、垂直(z軸に対し垂直)であり、ネック状領域805の長さ809は、半径方向に一様になっている。ここでもまた、挿入物802の内面803の局所幾何学的形状は、挿入物802の軸813を中心として半径方向に対称的である必要はないことが理解される。いくつかの実施形態では、内面803を定める図9Cに示されている局所幾何学的形状は、挿入物802の内面803にそって挿入物802内に配置された複数の異なる支柱である。
【0100】
他の形状、サイズ、および特徴は、挿入物802の内面803の局所幾何学的形状について考えられている。内面803の一部は、凹型でも凸型でもよいが、それでも、高輝度ゾーンを定める半径807を有している。ネック状領域805の側壁808の勾配は、正、負、または0である。内面803の局所幾何学的形状は、内面802の軸813を中心として半径方向に対称的であってもよいが、そうでなくてもよい。挿入物802の内面803の局所幾何学的形状は、中心線804を中心として対称的であってもよいが、そうでなくてもよい。
【0101】
いくつかの実施形態では、プラズマ源(例えば、図1のプラズマ源100)を使用する応用機器は、挿入物(例えば、図9Aの挿入物802)を含むエンクロージャ(例えば、図8Aのエンクロージャ512)を備える。これら応用機器では、挿入物802は、操作者側で取り外したり、または交換したりできるプラズマ源100の使い捨てのコンポーネントである。いくつかの実施形態では、挿入物802は、挿入物802に係合する、または挿入物802とのインターフェイスとなるロボットアーム(図に示されていない)を使用して交換することができる。この方法により、ロボットアームで、挿入物802を取り外し、それを新しい挿入物802と交換することができる。プラズマ源の運転中に磨耗、または損傷した挿入物802を交換することが望ましい場合がある。
【0102】
例えば、挿入物802の内面803上のコーディング材(例えば、ルテニウム)は、プラズマループ508が挿入物802の内部通路820を通過すると腐食するか、またはスパッタリングされうる。いくつかの実施形態では、挿入物802の内面803がプラズマループ508により腐食されるか、またはスパッタリングされると、局所的高輝度ゾーンを定める能力が損なわれる可能性がある。新しい挿入物802は、室104に取り付けられた真空ロードロック(図に示されていない)を通じてプラズマ源100の室104に入れることができる。新しい挿入物802が室104内に置かれた後、ロボットアームを使用して、新しい挿入物802をエンクロージャ512のリセプタクル801内に取り付けることができる。例えば、リセプタクル801および挿入物802がはめ合いねじ山810を備えている場合、ロボットアームはリセプタクル801に関して挿入物802を回転させ、マッチするねじ山810をはめ合わせることにより挿入物802を取り付けることができる。この方法で、挿入物802を無人操縦で交換することにより、プラズマ源の使用可能時間が改善される。室104内の真空を維持しながら挿入物802を無人操縦で交換すると、プラズマ源の使用可能時間がさらに改善される。
【0103】
図10は、プラズマ源(図に示されていない)とともに使用されるフィルタ902の概略図である。プラズマ源は、発光領域901を備えている(例えば、図5Aおよび5Bのプラズマ源500の局所的高輝度ゾーン)。フィルタ902は、発光領域901に関して配置され、これにより、発光領域901およびプラズマ源の他の場所からの放射線を減らす。放出物は、限定はしないが、プラズマ源内の表面からスパッタリングされる粒子、イオン、原子、分子、帯電粒子、および放射線を含む。この実施形態では、フィルタ902は、発光領域901と、例えば、リソグラフィシステム(例えば、図6のリソグラフィシステム600)の光収集光学系903との間に配置される。フィルタ902の役割は、発光領域901からの放射線を光収集光学系903に到達させるが、例えば、粒子、帯電粒子、イオン、分子、または原子は、光収集光学系903に到達させないことである。
【0104】
フィルタ902は、発光領域901から発せられる放射線904の方向に実質的に平行に進行する放出物の低減を最小にするように構成される。フィルタ902は、発光領域901から発せられる放射線904の方向に実質的に平行でない方向905(例えば、場合によっては直交する方向)に進行する放出物を捕捉するように構成される。発光領域901から発せられる放射線904の方向に実質的に平行に進行しない粒子、帯電粒子、イオン、分子、および原子は、フィルタ902と衝突し、例えば、光収集光学系903に到達することができない。発光領域901から発せられる放射線904の方向に実質的に平行に最初に進行する粒子、帯電粒子、イオン、分子、および原子は、気体原子、イオン、または分子との衝突作用を受け、非平行方向に移動し始め、それによりフィルタに捕捉されるように偏向される。いくつかの実施形態では、フィルタ902は、例えば光収集光学系903に到達する放射線の量を実質的に減らすことなく、例えば光収集光学系903に到達する粒子数、帯電粒子、イオン、分子、および原子の数を実質的に減らすことができる。
【0105】
図11Aおよび11Bは、フィルタ902の一実施形態を例示している。フィルタ902は、壁と壁910の間に狭いチャネル911を持つ複数の薄壁910を備える。この実施形態では、壁910は、フィルタ902の中心912を中心として半径方向に配列される。いくつかの実施形態では、壁910は、少なくとも放出物に曝される壁の表面(チャネル911内の表面)がプラズマスパッタ速度の遅い物質を含むか、またはその物質でコーディングされるように形成される。例えば、これは、カーボン、チタン、タングステン、ダイヤモンド、黒鉛、炭化ケイ素、ケイ素、ルテニウム、または耐熱材料などの物質を含むことができる。この実施形態では、発光領域(例えば、図10の発光領域901)からの放射線は、y軸の正の方向にそってフィルタ902の内側領域930に向けて送られる。
【0106】
この実施形態では、フィルタ902は、少なくとも1つの冷却チャネル920を備える。壁910は、少なくとも1つの冷却チャネル920と熱で連絡している。フィルタ902は、入口924aおよび出口924bを備え、冷却剤がチャネル920を通って流れるようになっている。冷却チャネル920は、例えば、壁910に衝撃を与える粒子、帯電粒子、イオン、分子、または原子と関連する熱を放散する。いくつかの実施形態では、壁910は、少なくとも放出物に曝される壁の表面がプラズマスパッタ速度の遅い、熱伝導率の高い物質で作られるように形成される。例えば、これは、高配向熱分解黒鉛(HOPG)または熱分解黒鉛(TPG)のような物質を含むことができる。いくつかの実施形態では、複数の冷却チャネル920が用意されており、フィルタ902を粒子、帯電粒子、イオン、分子、および原子に曝すことでフィルタ902を冷却する。フィルタ902を冷却することで、フィルタ902の構造的完全性を損なわない温度に保ち、また過剰な熱輻射がフィルタ902に到達するのを防ぐ。
【0107】
他の実施形態では、バッファガスのカーテンがフィルタ902の付近に保持される。このバッファガスは、不活性で、EUV放射線の吸収率が低いものとすることができる(例えば、ヘリウムまたはアルゴン)。発光領域901から発せられる放射線の方向(図10の照射方向904)に実質的に平行な方向に最初に進行する粒子、帯電粒子、イオン、分子、および電子などの放出物は、気体分子と衝突する。気体分子と衝突した後、粒子、帯電粒子、イオン、分子、および原子は、発光領域901から発せられる放射線の方向904に実質的に平行でない方向905に進行する。次いで、粒子、帯電粒子、イオン、分子、および原子は、フィルタ902の壁910と衝突し、壁910の表面により捕捉される。発光領域901から発せられる放射線は、気体分子の影響を受けず、壁910の間のチャネル911を通過する。
【0108】
他の実施形態(図に示されていない)では、壁910は、互いに実質的に平行で、ベネチアンブラインド風の構造を形成するように構成される(発光領域901から見た場合に)。他の実施形態(図には示されていない)では、壁910は、湾曲させて同心円筒を形成することができる(円筒の開放端が、発光領域901に面している)。他の実施形態では、壁は、湾曲させて個々の円筒にし、亀甲模様に配置することができる(発光領域901から見た場合に)。
【0109】
プラズマ源室104の他の実施形態は、図12Aおよび12Bに示されている。この実施形態では、物体1001aおよび1001b(全体として1001)は、プラズマの高輝度ゾーン144の近くに配置される。物体1001aおよび1001bの表面1002aおよび1002b(全体として1002)は、それぞれ、プラズマに関して移動する。移動表面1002は、物体1001の表面1002の広い表面領域上のプラズマに関連する熱流束およびイオン流束を拡散するように作用する。この実施形態では、物体1001は、2本の棒である。棒1001は、プラズマ放電領域の近くでy軸にそって密集して並び、局所的高輝度ゾーン144を定める局所幾何学的形状1010を持つ。少なくとも1つの物体1001における局所幾何学的形状1010とともに密集して並ぶ複数の物体を使用することにより、高輝度ゾーンは、2つの次元で制約される。
【0110】
いくつかの実施形態は、プラズマに関連する熱流束およびイオン流束を拡散し、他の構造に関して局所的高輝度ゾーンを定めるために、単一の物体1001が使用される。物体1001については別にさまざまなサイズ、形状、および数量を使用することができることは理解される。
【0111】
この実施形態では、少なくとも1つの物体1001は、冷却チャネル1020と熱で連絡している。冷却剤は、チャネル1020を通して流れ、物体1001の表面1002はプラズマから熱を放散させることができる。物体1001の表面1002をプラズマに関して移動することにより(例えば、z軸を中心に棒1001を回転させる)、プラズマは、表面1002の新しく冷却される部分を常に見せられ、熱が放散される。他の実施形態では、少なくとも1つの物体1001の表面1002は、犠牲層でコーティングされる。これにより、プラズマからのイオン流束および熱流束は、少なくとも1つの物体1001の表面1002の犠牲層を、その層の下にある物体1001を損傷することなく、腐食させることができる。表面1002をプラズマに関して移動することにより、プラズマに対して新しい表面を見せることで、イオン流束および熱流束を放散する。プラズマイオンは、少なくとも1つの物体1001の表面1002と衝突する。これらの衝突の結果、例えば、少なくとも1つの物体1001の表面1002から粒子、帯電粒子、イオン、分子、および原子が散乱する。このようにして、この結果得られる粒子、帯電粒子、イオン、分子、および原子は、例えば、光収集光学系(図には示されていない)に向かって進行することはおそらくない。こうして、少なくとも1つの物体1001は、プラズマからのイオン流束が、例えば、光収集光学系(図に示されていない)と相互作用することが妨げられてしまった。
【0112】
一実施形態では、少なくとも1つの物体1001の表面1002は、犠牲層で連続コーティングされる。これは、固形物(図に示されていない)をプラズマにより加熱される少なくとも1つの物体1001に与えることにより行うことができる。プラズマからの熱で、固形物が溶け、少なくとも1つの物体1001の表面1002をコーティングすることができる。他の実施形態では、溶融物質は、灯芯を使用して少なくとも1つの物体1001の表面1002に供給することができる。他の実施形態では、少なくとも1つの物体1001の表面1002の一部は、溶融物質の槽に留めることができ、溶融物質は、表面が動く(例えば、回転する)ときに付着する。他の実施形態では、この物質は、多数のよく知られている気相成長法のうちのどれかを使用して、気相から少なくとも1つの物体1001の表面1002上に蒸着させることができる。少なくとも1つの物体1001の表面1002を連続コーティングすることにより、犠牲層を常時補充し、プラズマに新鮮な表面1002を連続的に見せて、下にある少なくとも1つの物体1001を傷つけることなく、イオン流束および熱流束を放散させる。
【0113】
他の実施形態では、少なくとも1つの物体1001の少なくとも表面1002は、EUV放射線を放出することができる物質(例えば、ルテニウムまたはスズ)から作ることができる。表面1002と衝突したプラズマイオンは、その物質の原子およびイオンを表面1002から放出させ、プラズマ内に送り込み、原子およびイオンは、EUV放射線を放出し、プラズマにより発生する放射線を大きくすることができる。
【0114】
図13は、プラズマ源室104の他の実施形態の断面図である。この実施形態では、1つまたは複数の磁石(全体として1101)は、プラズマの高輝度ゾーン144の近くに配置される。少なくとも1つの磁石1101は、永久磁石または電磁石のいずれかとすることができる。少なくとも1つの磁石1101をプラズマ室104内に入れると、少なくとも1つの磁石1101により発生する磁場は、局所的高輝度ゾーン144を形成する一領域を定める。磁石1101のさまざまな構成および配置が可能であることは理解される。この実施形態では、磁石1101は、プラズマ放電領域112内のチャネル132内に配置される。他の実施形態では、1つまたは複数の磁石1101は、チャネル132の近く、ただし外側に配置することができる。このようにして、物理的物体(例えば、図12Aおよび12Bの物体、ならびに図3Aおよび3Bの円盤308)ではなく磁場を使用してプラズマ内に局所的高輝度ゾーン144を生成する一領域を定めることにより、プラズマイオン流束と物理的物体との間の衝突の結果生じる粒子、帯電粒子、イオン、分子、および原子の流束を低減する。
【0115】
本明細書で説明されている内容の変更形態、修正形態、および他の実装は、当業者であれば、請求項にある通り本発明の精神および範囲から逸脱することなく、思い付くことであろう。したがって、本発明は、前記の例示的説明ではなく、その代わりに、請求項の精神および範囲により定められる。
【図面の簡単な説明】
【0116】
【図1】本発明の例示的な実施形態による、プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアの断面図である。
【図2】本発明の例示的な一実施形態による、プラズマ源の概略電気回路モデルの図である。
【図3】図3Aは本発明の他の例示的な実施形態による、プラズマ内に非一様性を生じさせるための2つの磁気コアおよび特徴の断面図である。図3Bは図3Aの一領域の内部取出図である。
【図4】本発明の例示的な一実施形態による、プラズマ源の概略電気回路モデルの図である。
【図5A】本発明の例示的な一実施形態による、プラズマ源の等角図である。
【図5B】図5Aのプラズマ源の切欠図である。
【図6】本発明の例示的な実施形態による、リソグラフィシステムの概略ブロック図である。
【図7】本発明の例示的な実施形態による、顕微鏡システムの概略ブロック図である。
【図8】図8Aは本発明の例示的な一実施形態による、挿入物の配置を例示するプラズマ源の等角図の切欠図である。図8Bは図8Aの領域の内部取出図である。
【図9A】本発明の例示的な実施形態による、非対称内部幾何学的形状を持つ挿入物の断面図である。
【図9B】本発明の例示的な一実施形態による、挿入物の等角図である。
【図9C】本発明の例示的な一実施形態による、挿入物の等角図である。
【図10】本発明の例示的な実施形態による、フィルタの配置の概略図である。
【図11A】本発明の例示的な一実施形態による、フィルタの概略図である。
【図11B】図11Aのフィルタの断面図である。
【図12】図12Aは本発明の例示的な実施形態による、プラズマからの熱およびイオン流束を大きな表面領域上に拡散させるためのシステムの概略側面図である。図12Bは図12Aのシステムの概略端面図である。
【図13】本発明の例示的な実施形態による、高輝度ゾーンを形成する磁石の配置を示す、プラズマ室の断面図である。
【技術分野】
【0001】
本出願は、2004年7月9日に出願された米国出願第10/888,434号、第10/888,795号、および第10/888,955号の優先権および利益を主張するものである。
【0002】
本発明は、プラズマを発生するための方法および装置に関するものであり、より具体的には、誘導駆動プラズマ光源を実現するための方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【0003】
プラズマは、さまざま用途に使用することができる。例えば、プラズマ放電は、ガスを励起してイオン、フリーラジカル、原子、および分子を含む活性ガスを生成するために使用することができる。プラズマ放電は、さらに、電磁放射線(例えば、光)を発生するために使用することもできる。プラズマ放電の結果発生する電磁放射線は、それ自体、さまざまな用途に使用することができる。例えば、プラズマ放電により生成される電磁放射線は、半導体ウェハの製造で使用されるリソグラフィシステムの照明源とすることが可能である。プラズマ放電により生成される電磁放射線は、別に、顕微鏡システム、例えば、軟X線顕微鏡システムの照明源として使用することができる。光のパラメータ(例えば、波長および電力レベル)は、用途により大きく異なる。
【0004】
(例えば、極紫外線およびX線)プラズマ光源の現在の技術は、目標物質に高エネルギーレーザービーム、電子、または他の粒子を照射することにより、または電極間の放電により、発生したプラズマからなるか、または特徴とする。レーザービーム、電子、または他の粒子を発生し、目標物質に向けて発射するために、大量のエネルギーが使われる。電源は、作業ガス中で超高温、高密度プラズマを生成するために電極間に放電を生じさせる十分に高い電圧を発生しなければならない。しかし、その結果、プラズマ光源は、電極からの望ましくない粒子放出を生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
したがって、本発明の主な目的はプラズマ源を実現することである。本発明の他の目的は、発生する望ましくない放出物(例えば、粒子、赤外線、および可視光線)を最低限に抑えたプラズマ源を実現することである。本発明の他の目的は、高エネルギー光源を実現することである。
【0006】
本発明の他の目的は、半導体製造用の改善されたリソグラフィシステムを実現することである。本発明のさらに他の目的は、改善された顕微鏡システムを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、電磁放射線を発生するためのプラズマ源を備えることを特徴とする。
【0008】
本発明は、一態様では、光源を備えることを特徴とする。光源は、プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室を備える。光源は、さらに、プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアを備える。光源は、さらに、エネルギーの少なくとも1つのパルスを磁気コアに供給し、プラズマ放電領域内に形成されるプラズマに電力を送るためのパルス電力システムも備える。プラズマは、局所的高輝度ゾーンを有する。
【0009】
プラズマは、プラズマ内の電流経路にそって電流密度を実質的に変化させることができる。ゾーンは、高輝度光の点源とすることができる。ゾーンは、プラズマがピンチ効果で収縮し、ネックを形成する領域とすることができる。プラズマは、非一様なプラズマとすることができる。ゾーンは、例えば、ガス圧、電力システムの出力、またはプラズマ中の電流により形成することができる。
【0010】
光源は、プラズマ中に非一様性を生じさせるため室内に一特徴を備えることができる。この特徴は、プラズマによる発光を実質的に局在化するように構成することができる。この特徴は、取り外し可能であるか、またはそれとは別に、恒久的なものでもよい。この特徴は、磁気コアに関して離れた場所に配置することができる。一実施形態では、この特徴は、高い圧力の領域を発生し、ゾーンを生じさせるためのガス入口とすることができる。他の実施形態では、この特徴は、プラズマ放電領域内に配置された挿入物とすることができる。この特徴は、ガス入口を含むことができる。本発明のいくつかの実施形態では、特徴または挿入物は、この光源の挿入物または他の部分を冷却する冷却機能を備えることができる。いくつかの実施形態では、冷却機能は、加圧された過冷却対流沸騰を伴う。光源は、さらに、光源の動作中にプラズマ放電領域の交互曝露を行うことができる回転円盤を備えることができる。この円盤内の少なくとも1つのアパーチャは、局所的高輝度ゾーンを形成する特徴とすることができる。回転円盤は、冷却剤を搬送するための中空領域を含むことができる。ガス薄層は、円板から熱を冷えている表面に伝達することができる。
【0011】
いくつかの実施形態では、磁気コアに供給されるエネルギーのパルスは、プラズマを形成することができる。エネルギーのそれぞれのパルスは、異なる特性を持つことができる。エネルギーのそれぞれのパルスは、毎秒約100パルスから毎秒約15,000パルスまでの範囲の周波数で供給することができる。エネルギーのそれぞれのパルスは、約10nsから約10μsまでの持続時間の間に、供給することができる。このエネルギーの少なくとも1つのパルスは、複数のパルスであってもよい。
【0012】
本発明のさらに他の実施形態では、パルス電力システムは、エネルギー蓄積装置、例えば、少なくとも1つのキャパシタおよび/または第2の磁気コアを備えることができる。第2の磁気コアは、エネルギーの毎パルスを第1の磁気コアに放出し、プラズマに電力を送ることができる。パルス電力システムは、磁気パルス圧縮発生器、エネルギーのそれぞれのパルスを磁気コアに選択的に送出するための磁気スイッチ、および/または可飽和インダクタを備えることができる。光源の磁気コアは、室内に配置されたチャネル領域内に少なくとも本質的に1つのZピンチを、または、それとは別に、室内のnチャネル領域内に少なくとも1つのキャピラリ放電を発生させるように構成することができる。プラズマ(例えば、プラズマループ)は、トランスの二次側を形成することができる。
【0013】
本発明の光源は、さらに、イオン性媒体を室内に導入するための少なくとも1つの口を備えることもできる。イオン性媒体は、イオン性流体(例えば、気体または液体)とすることができる。イオン性媒体は、1つまたは複数のガス、例えば、キセノン、リチウム、窒素、アルゴン、ヘリウム、フッ素、スズ、アンモニア、スタンナン、クリプトン、またはネオンのうちの1つまたは複数を含むことができる。イオン性媒体は、室内で熱プロセスまたはスパッタリングプロセスにより蒸発させるか、または外部で蒸発させ、室内に導入することができる固体(例えば、スズまたはリチウム)とすることができる。光源は、さらに、イオン性媒体をあらかじめイオン化するためイオン源(例えば、紫外線灯、RF源、スパークプラグ、またはDC放電源)を備えることもできる。イオン源は、さらに、第2の磁気コアからプラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアに流れる誘導漏れ電流とすることもできる。
【0014】
光源は、少なくとも部分的に磁気コアを取り囲むエンクロージャを備えることができる。エンクロージャは、エンクロージャ内に複数の孔を定めることができる。複数のプラズマループは、磁気コアがプラズマに電力を送るときに複数の孔を通ることができる。エンクロージャは、2つの平行な(例えば、円盤状の)板を備えることができる。平行板は、伝導性とし、磁気コアの周りに一次巻線を形成することができる。エンクロージャは、例えば、銅、タングステン、アルミニウム、またはさまざまな銅タングステン合金のうちの1つなどの金属物質を含むか、またはそれらから形成することができる。冷却剤は、局所的高輝度ゾーンに隣接する場所を冷却するためエンクロージャ内を貫流することができる。
【0015】
本発明のいくつかの実施形態では、光源は、異なる用途向けの光を発生するように構成できる。本発明の他の実施形態では、光源は、光源がプラズマ放電を発生する場合に約100nmよりも短い波長の光を発生するように構成することができる。本発明の他の実施形態では、光源は、光源がプラズマ放電を発生する場合に約15nmよりも短い波長の光を発生するように構成することができる。光源は、半導体製造用リソグラフィシステムに好適なプラズマ放電を発生するように構成できる。光源は、顕微鏡システムに好適なプラズマ放電を発生するように構成できる。
【0016】
本発明は、他の態様では、誘導駆動光源を備えることを特徴とする。
【0017】
本発明の他の態様では、光源は、プラズマ放電領域を有し、イオン性物質を含む室を備えることを特徴とする。光源は、さらに、プラズマ放電領域の一部を囲む第1の磁気コアを有するトランスも備える。光源は、さらに、電流による第1の磁気コアとリンクされた第2の磁気コアも備える。光源は、さらに、第1の信号(例えば、電圧信号)を第2の磁気コアに供給する電源を備え、第2の磁気コアは、第2の磁気コアが飽和したときに第2の信号(例えば、エネルギーのパルス)を第1の磁気コアに供給し、第1の磁気コアは、第2の信号に対する応答としてイオン性媒体からプラズマ放電領域内に形成されるプラズマに電力を送る。光源は、電流を伝導するための金属物質を含むことができる。
【0018】
本発明の他の態様では、光源は、チャネル領域を有し、イオン性物質を含む室を備える。光源は、チャネル領域の一部を囲む磁気コアおよびエネルギーの少なくとも1つのパルスを磁気コアに供給してイオン性媒体を励起し、チャネル領域内に少なくとも本質的にZピンチを形成するためのパルス電力システムを備える。プラズマの電流密度は、約1KA/cm2よりも高くできる。チャネル領域内の圧力は、約100mTorr未満とすることができる。他の実施形態では、圧力は、約1Torr未満である。いくつかの実施形態では、圧力は、約200mTorrである。
【0019】
本発明のさらに他の態様では、光源は、放射光の実質的部分を放出する局所的高輝度ゾーンを持つ発光プラズマを含む室を備える。光源は、さらに、非一様発光プラズマの一部を囲む磁気コアも備える。光源は、さらに、エネルギーの少なくとも1つのパルスを磁気コアに供給し、プラズマに電力を送るためのパルス電力システムも備える。
【0020】
本発明の他の態様では、光源は、プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室を備える。光源は、さらに、プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアを備える。光源は、さらに、エネルギーの少なくとも1つのパルスを磁気コアに供給し、プラズマ放電領域内に形成されるプラズマに電力を送るための手段も備える。プラズマは、局所的高輝度ゾーンを有する。
【0021】
本発明の他の態様では、プラズマ源は、プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室を備える。プラズマ源は、さらに、プラズマ放電領域の一部を囲み、プラズマ内にZピッチを形成するのに十分な電流を誘導する磁気コアを備える。
【0022】
全体として、他の態様では、本発明は、光信号を発生する方法に関する。この方法は、プラズマを発生ことができるイオン性媒体を室内に導入することを伴う。この方法は、さらに、磁気コアがプラズマに電力を送るように槽内のプラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアにエネルギーの少なくとも1つのパルスを印加することも伴う。プラズマは、局所的高輝度ゾーンを有する。
【0023】
光信号を発生する方法は、プラズマ中に非一様性を生じさせることを伴うことができる。この方法は、さらに、プラズマによる発光を局在化することを伴うことができる。この方法は、さらに、より高い圧力の領域を発生して、非一様性を生じさせることを伴うことができる。
【0024】
プラズマは、非一様なプラズマとすることができる。プラズマは、プラズマ内の電流経路にそって電流密度を実質的に変化させることができる。ゾーンは、高輝度光の点源とすることができる。ゾーンは、プラズマがピンチ効果で収縮し、ネックを形成する領域とすることができる。ゾーンは、室内の特徴により形成することができる。ゾーンは、ガス圧力により形成することができる。ゾーンは、電力システムの出力により形成することができる。プラズマ内の電流は、ゾーンを形成することができる。
【0025】
この方法は、さらに、プラズマ放電領域内に挿入物を配置することを伴うこともできる。挿入物は、プラズマによる発光を局在化するためのネック状領域を定めることができる。挿入物は、ガス入口および/または冷却機能を備えることができる。非一様性は、室内に配置された特徴によりプラズマ内に生じさせることができる。この特徴は、プラズマによる発光を実質的に局在化するように構成することができる。この特徴は、磁気コアに関して離れた場所に配置することができる。
【0026】
磁気コアに供給されるエネルギーの少なくとも1つのパルスは、プラズマを形成することができる。エネルギーのそれぞれのパルスは、毎秒約100パルスから毎秒約15,000パルスまでの範囲の周波数で発生させることができる。エネルギーのそれぞれのパルスは、約10nsから約10μsまでの持続時間の間に、供給することができる。パルス電力システムは、エネルギー蓄積装置、例えば、少なくとも1つのキャパシタおよび/または第2の磁気コアを備えることができる。
【0027】
いくつかの実施形態では、本発明方法は、第2の磁気コアからのエネルギーの少なくとも1つのパルスを第1の磁気コアに放射し、プラズマに電力を送ることを伴うことができる。パルス電力システムは、例えば、磁気パルス圧縮発生器および/または可飽和インダクタを備えることができる。この方法は、磁気スイッチを作動させることによりエネルギーのそれぞれのパルスを磁気コアに送出することを伴うことができる。
【0028】
いくつかの実施形態では、本発明の方法は、室内に配置されたチャネル領域内に少なくとも本質的に1つのZピンチまたは本質的に1つのキャピラリ放電を発生させることを伴うことができる。いくつかの実施形態では、この方法は、少なくとも1つの口を介してイオン性媒体を室内に導入することを伴うことができる。イオン性媒体は、1つまたは複数のガス、例えば、キセノン、リチウム、窒素、アルゴン、ヘリウム、フッ素、スズ、アンモニア、スタンナン、クリプトン、またはネオンのうちの1つまたは複数を含むことができる。この方法は、さらに、イオン源(例えば、紫外線灯、RF源、スパークプラグ、またはDC放電源)でイオン性媒体をあらかじめイオン化することを伴うこともできる。それとは別に、またはそれに加えて、第2の磁気コアからプラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアに流れる誘導漏れ電流は、イオン性媒体をあらかじめイオン化するために使用することができる。他の実施形態では、イオン性媒体は、室内で熱プロセスまたはスパッタリングプロセスにより蒸発させるか、または外部で蒸発させ、室内に導入することができる固体(例えば、スズまたはリチウム)とすることができる。
【0029】
本発明の他の実施形態では、この方法は、磁気コアをエンクロージャ内に少なくとも部分的に取り囲むことを伴うことができる。エンクロージャは、複数の孔を備えることができる。複数のプラズマループは、磁気コアがプラズマに電力を送るときに複数の孔を通ることができる。エンクロージャは、2つの平行な板を備えることができる。この2つの平行板は、磁気コアの周りに一次巻線を形成するために使用することができる。エンクロージャは、金属物質、例えば、銅、タングステン、アルミニウム、または銅タングステン合金を含むか、またはそれらから形成することができる。冷却剤は、局所的に高輝度の場所に隣接する場所を冷却するためエンクロージャに供給することができる。
【0030】
この方法は、プラズマ放電領域を交互に曝露することを伴うことができる。回転円盤は、プラズマ放電領域を交互に曝露し、局所的高輝度ゾーンを形成する特徴を交互に定めるために使用することができる。冷却剤は、回転円盤内の中空領域に供給することができる。
【0031】
他の実施形態では、この方法は、約100nmよりも短い波長の光を発生することを伴うことができる。他の実施形態では、この方法は、約15nmよりも短い波長の光を発生することを伴うことができる。この方法は、さらに、半導体製造用リソグラフィシステムに好適なプラズマ放電を発生することを伴うことができる。この方法は、さらに、顕微鏡システムに好適なプラズマ放電を発生することを伴うことができる。
【0032】
本発明は、他の態様では、リソグラフィシステムを備えることを特徴とする。リソグラフィシステムは、少なくとも1つの光収集光学系および少なくとも1つの光収集光学系と光で連絡する少なくとも1つの集光器光学系を備える。リソグラフィシステムは、さらに、少なくとも1つの光収集光学系により収集するために光を発生することができる光源も備える。光源は、プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室を備える。光源は、さらに、プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアおよびエネルギーの少なくとも1つのパルスを磁気コアに供給し、プラズマ放電領域内に形成されるプラズマに電力を送るためのパルス電力システムも備える。プラズマは、局所的高輝度ゾーンを有する。
【0033】
本発明のいくつかの実施形態では、プラズマにより放射される光は、少なくとも1つの光収集光学系により収集され、少なくとも1つの集光器光学系により集光され、少なくとも部分的にリソグラフィマスクに通される。
【0034】
本発明は、他の態様では、リソグラフィシステム内で半導体ウェハを照射するための誘導駆動光源を備えることを特徴とする。
【0035】
全体として、他の態様では、本発明は、リソグラフィシステム内の半導体ウェハを照射する方法に関する。この方法は、プラズマを発生することができるイオン性媒体を室内に導入することを伴う。この方法は、さらに、磁気コアがプラズマに電力を送るように槽内のプラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアにエネルギーの少なくとも1つのパルスを印加することも伴う。プラズマは、局所的高輝度ゾーンを有する。この方法は、さらに、プラズマにより放射される光を収集し、収集された光を集光し、集光された光の少なくとも一部を、マスクを通して半導体ウェハの表面上に送ることも伴う。
【0036】
本発明は、他の態様では、顕微鏡システムを備えることを特徴とする。顕微鏡システムは、光を収集するための第1の光学素子および試料の像を検出器上に投射するための第2の光学素子を備える。検出器は、第1および第2の光学素子と光で連絡している。顕微鏡システムは、さらに、第1の光学素子と光で連絡する光源も備える。光源は、プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室を備える。光源は、さらに、プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアおよびエネルギーの少なくとも1つのパルスを磁気コアに供給し、プラズマ放電領域内に形成されるプラズマに電力を送るためのパルス電力システムも備える。プラズマは、局所的高輝度ゾーンを有する。
【0037】
本発明のいくつかの実施形態では、プラズマにより放射される光は、第1の光学素子により収集されて、試料を照らし、第2の光学素子は、試料の像を検出器上に投射する。
【0038】
全体として、他の態様では、本発明は、顕微鏡法に関する。この方法は、プラズマを発生ことができるイオン性媒体を室内に導入することを伴う。この方法は、さらに、磁気コアがプラズマに電力を送るように槽内のプラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアにエネルギーの少なくとも1つのパルスを印加することも伴う。プラズマは、局所的高輝度ゾーンを有する。この方法は、さらに、第1の光学素子を使ってプラズマにより放射された光を収集し、その光を試料に通して投射することも伴う。この方法は、さらに、試料を通して放射された光を検出器に投射することも伴う。
【0039】
本発明の他の態様は、誘導駆動プラズマ光源用の挿入物を備えることを特徴とする。挿入物は、少なくとも1つの内部通路を定める本体を有し、また第1の開放端と第2の開放端とを備える。挿入物は、プラズマ放電領域内で誘導駆動プラズマ光源と結合または接続するように適合された外面を有する。他の実施形態では、挿入物の外面は、プラズマ光源に直接接続される。他の実施形態では、挿入物の外面は、プラズマ光源に間接的に接続される。他の実施形態では、挿入物の外面は、プラズマ光源と物理的に接触している。
【0040】
少なくとも1つの内部通路は、プラズマ内に局所的高輝度ゾーンを形成する領域を定めることができる。挿入物は、消耗品であってよい。挿入物は、冷却構造と熱で連絡することができる。
【0041】
一実施形態では、挿入物の外面は、プラズマ光源の室の内側のリセプタクルのねじ山によりプラズマ光源に結合または接続される。他の実施形態では、挿入物は、プラズマ光源の室の内側のリセプタクルに滑りばめされ、プラズマによる加熱のため適所にぴったり収まるようにできる(例えば、プラズマ放電領域内)。
【0042】
いくつかの実施形態では、挿入物の少なくとも1つの内部通路の少なくとも一表面は、プラズマスパッタ速度の遅い物質を含む(例えば、カーボン、チタン、タングステン、ダイヤモンド、黒鉛、炭化ケイ素、ケイ素、ルテニウム、または耐熱材料)。他の実施形態では、挿入物の少なくとも1つの内部通路の表面は、プラズマスパッタ速度が遅く、熱伝導率が高い物質を含む(例えば、高配向熱分解黒鉛(HOPG)または熱分解黒鉛(TPG))。他の実施形態では、挿入物の少なくとも1つの内部通路の表面は、EUV放射線の吸収率の低い物質(例えば、ルテニウムまたはケイ素)から作ることができる。
【0043】
挿入物の内部通路幾何学形状は、プラズマ高輝度ゾーンのサイズおよび形状を制御するために使用することができる。通路の内面は、通路の縮小寸法を定めることができる。通路の内面の幾何学的形状は、2つの開放端の間の中線を中心に非対称的とすることができる。他の実施形態では、内面の幾何学的形状は、通路の端から端までの最小寸法よりも実質的に小さい曲率半径により定めることができる。他の実施形態では、内面の幾何学的形状は、通路の端から端までの最小寸法の約25%から約100%の範囲の曲率半径により定めることができる。
【0044】
本発明は、他の態様では、誘導駆動プラズマ光源用の挿入物を備えることを特徴とする。挿入物は、少なくとも1つの内部通路を定める本体を有し、また第1の開放端と第2の開放端とを備える。挿入物は、さらに、プラズマ放電領域内で誘導駆動プラズマ光源と結合または接続するための手段を備える。
【0045】
挿入物は、2つまたはそれ以上の本体により定めることができる。挿入物は、本体の少なくとも1つのガス入口孔を備えることができる。他の実施形態では、挿入物は、本体を通過する少なくとも1つの冷却チャネルを備えることができる。一実施形態では、挿入物は、ロボットアームを使用して置き換えられる。
【0046】
本発明は、他の態様では、光源を備えることを特徴とする。光源は、プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室を備える。光源は、さらに、プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアを備える。光源は、さらに、エネルギーを磁気コアに供給し、プラズマ放電領域内に形成されるプラズマに電力を送るための電力システムも備え、プラズマは、局所的高輝度ゾーンを備える。光源は、さらに、間接的または直接的プラズマ放出物を小さくするため光源に相対的に配置されているフィルタも備える。
【0047】
フィルタは、光源から(例えば、高輝度ゾーンから)発せられる放射線に平行に進行しない放出物との衝突を最大にするように構成することができる。フィルタは、光源から(例えば、高輝度ゾーンから)発せられる放射線に平行に進行する放出物の低減を最小にするように構成することができる。一実施形態では、フィルタは、高輝度ゾーンから発せられる放射線の方向に実質的に平行である壁で形成され、壁と壁の間にチャネルを持つ。ガスのカーテンは、フィルタと放射線以外の放出物との間の衝突を大きくするようにフィルタの付近に保持することができる。
【0048】
他の実施形態では、フィルタは、冷却チャネルを備えることができる。放出物に曝されるフィルタの表面は、プラズマスパッタ速度の遅い物質を含むことができる(例えば、カーボン、チタン、タングステン、ダイヤモンド、黒鉛、炭化ケイ素、ケイ素、ルテニウム、または耐熱材料)。他の実施形態では、放出物に曝露されるフィルタの表面は、プラズマスパッタ速度が遅く、熱伝導率が高い物質を含むことができる(例えば、高配向熱分解黒鉛または熱分解黒鉛)。
【0049】
他の態様では、本発明は、光信号を発生する方法に関する。この方法は、プラズマを発生ことができるイオン性媒体を室内に導入することを含む。この方法は、さらに、磁気コアがプラズマに電力を送るように槽内のプラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアにエネルギーを印加することも含む。プラズマは、局所的高輝度ゾーンを有する。本発明の方法は、さらに、プラズマの局所的高輝度ゾーンから発せられる放出物をフィルタ処理することも含む。
【0050】
一実施形態では、この方法は、直接的または間接的放出物を低減するように高輝度ゾーン(例えば、光源)に関してフィルタの位置を決めることを含む。この方法は、高輝度ゾーンから発せられる放射線に平行に進行しない放射線との衝突を最大にすることを含むことができる。この方法は、高輝度ゾーンから発せられる放射線に平行に進行する放出物の低減を最小にすることを含むことができる。
【0051】
一実施形態では、この方法は、高輝度ゾーンから発せられる放射線の方向に実質的に平行である壁を配置し、壁と壁の間にチャネルを位置決めすることを含むことができる。放出物に曝されるフィルタの表面は、プラズマスパッタ速度の遅い物質を含むことができる(例えば、カーボン、チタン、タングステン、ダイヤモンド、黒鉛、炭化ケイ素、ケイ素、ルテニウム、または耐熱材料)。他の実施形態では、放出物に曝露されるフィルタの表面は、プラズマスパッタ速度が遅く、熱伝導率が高い物質を含むことができる(例えば、高配向熱分解黒鉛または熱分解黒鉛)。
【0052】
本発明は、他の態様では、光源を備えることを特徴とする。光源は、プラズマ放電領域を有し、イオン性物質を含む室を備える。光源は、さらに、プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアを備える。光源は、さらに、エネルギーを磁気コアに供給し、プラズマ放電領域内に形成されるプラズマに電力を送り、局所的高輝度ゾーンを備える、電力システムも備える。光源は、さらに、高輝度ゾーンから放出される放射線の方向に実質的に平行に進行する放出物の低減を最小にするための手段を備える。光源は、さらに、高輝度ゾーンから放出される放射線の方向に実質的に平行にはならない方向に進行する放出物の低減を最大にするための手段も備える。
【0053】
本発明は、他の態様では、誘導駆動プラズマ源を備えることを特徴とする。プラズマ源は、プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室を備える。プラズマ源は、さらに、熱流束およびイオン流束を大きな表面領域に拡散させるためのシステムも含む。このシステムでは、プラズマ室内に配置された、少なくとも1つの物体を使用し、この物体の少なくとも外面は、プラズマに関して移動する。これらの物体の少なくとも1つは、冷却チャネルと熱で連絡する。
【0054】
他の実施形態では、複数の物体のうちの少なくとも1つの物体の外面は、犠牲層を含むことができる。犠牲層は、外面に連続的にコーティングすることができる。犠牲層は、EUV放射線を放出する物質(例えば、リチウムまたはスズ)から作ることができる。
【0055】
他の実施形態では、物体は、2つまたはそれ以上の密集した棒とすることができる。棒と棒との間の空間は、プラズマ内に局所的高輝度ゾーンを形成する領域を定めることができる。他の実施形態では、少なくとも1つの物体の局所的幾何学的形状は、プラズマ内に局所的高輝度ゾーンを形成する領域を定めることができる。
【0056】
全体として、他の態様では、本発明は、誘導駆動プラズマを発生する方法に関する。この方法は、室内にプラズマを発生し、室内のプラズマ放電領域を囲む磁気コアにエネルギーを印加することができるイオン性媒体を導入することを含む。この方法は、さらに、誘導駆動プラズマからの熱流束およびイオン流束を大きな表面領域上に拡散させることも含む。この方法は、少なくとも1つの物体をプラズマの領域内に配置し、プラズマに関して少なくとも1つの物体の少なくとも1つの外面を移動することを含む。この方法は、さらに、少なくとも1つの物体と熱で連絡する冷却チャネルを少なくとも1つの物体に備えることも含む。この方法では、プラズマは、物体の外面から犠牲層を腐食しうる。他の実施形態では、この方法は、少なくとも1つの物体の外面を犠牲層で連続的にコーティングすることを含むことができる。犠牲層は、EUV放射線を放出する物質(例えば、リチウムまたはスズ)から形成することができる。
【0057】
この方法は、さらに、局所的高輝度ゾーンをプラズマ内に形成するように少なくとも1つの物体を配置することを含むことができる。この方法は、さらに、プラズマ内に局所的高輝度ゾーンを形成する領域を定めるために第1の物体に関して第2の物体を配置することを伴うこともできる。
【0058】
本発明は、一態様では、光源を備えることを特徴とする。光源は、プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室を備える。光源は、さらに、プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアを備える。光源は、さらに、エネルギーの少なくとも1つのパルスを磁気コアに供給し、プラズマ放電領域内に形成されるプラズマに電力を送るためのパルス電力システムも備える。プラズマは、局所的高輝度ゾーンを有する。光源は、プラズマの形状を修正するために室内に配置された磁石を備える。一実施形態では、磁石は、プラズマ放電領域内にあり、局所的高輝度ゾーンを形成することができる。磁石は、永久磁石でも電磁石でもよい。他の実施形態では、磁石は、高輝度ゾーンに隣接して配置することができる。
【0059】
本発明は、他の態様では、EUV光源を動作させる方法に関する。EUV光は、プラズマを使用して室内で生成される。プラズマ内に高輝度の局所的領域を定める消耗品が用意される。この方法は、さらに、室を大気条件に曝すことなく選択された基準に基づき消耗品を(例えばロボットアームと)交換することも含む。いくつかの実施形態では、選択された基準は、所定の時間、消耗品の測定された劣化、または光源の動作に関連するプロセス制御変数の測定された劣化のうちの1つまたは複数である。いくつかの実施形態では、選択された基準は、システム(例えば、リソグラフィシステム、顕微鏡システム、または他の半導体加工システム)の動作に関連するプロセス制御変数の測定された劣化である。
【0060】
この方法は、さらに、消耗品の交換時に室内の真空状態を維持することも含むことができる。プラズマ光源は、誘導駆動プラズマ光源とすることができる。消耗品は、挿入物とすることができる。
【0061】
本発明の前記および他の目的、態様、特徴、および利点は、説明ならびに請求項から明白になるであろう。
【0062】
本発明の前記および他の目的、特徴、および利点、さらには発明自体は、必ずしも縮尺通りでない付属の図面と併せて読むことで、以下の例示的な説明からより完全に理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【0063】
図1は、本発明を具現化するプラズマを発生するためのプラズマ源100の断面図である。プラズマ源100は、プラズマ放電領域112を定める室104を含む。室104は、プラズマ放電領域112内にプラズマ(2つのプラズマループ116aおよび116bとして示されている)を発生するために使用されるイオン性媒体を含む。プラズマ源100は、プラズマ放電領域112内に形成される2つのプラズマループ116aおよび116b(全体として116)内に電流を誘導するトランス124を備える。トランス124は、磁気コア108および一次巻線140を含む。間隙158は、巻線140と磁気コア108との間に配置される。
【0064】
この実施形態では、巻線140は、銅製エンクロージャであり、磁気コア108を少なくとも部分的に取り囲み、磁気コア108を少なくとも部分的取り囲む導電性経路を実現する。銅製エンクロージャは、磁気コア108を取り囲む単巻きの巻線と電気的に同等である。他の実施形態では、プラズマ源100は、代わりに、室104内に磁気コア108を少なくとも部分的に取り囲むエンクロージャおよび磁気コア108を少なくとも部分的に取り囲む別の帯状金属板(例えば、銅またはアルミニウム)を備える。この実施形態では、帯状金属板は、エンクロージャと磁気コア108との間の間隙158内に配置され、トランス124の磁気コア108の一次巻線である。
【0065】
プラズマ源100は、さらに、エネルギーを磁気コア108に送出するための電力システム136も備える。この実施形態では、電力システム136は、エネルギーの少なくとも1つのパルスを磁気コア108に送出するパルス電力システムである。動作中、電力システム136は、典型的には、一連のエネルギーパルスを磁気コア108に送出し、プラズマに電力を送る。電力システム136は、電気的接続120aおよび120b(全体として120)を介してエネルギーの複数のパルスをトランス124に送出する。エネルギーのパルスは、磁気コア108内に電流の流れを誘導し、プラズマ放電領域112内のプラズマループ116aおよび116bに電力を送る。プラズマループ116aおよび116bに送られる電力の大きさは、磁気コア108により生成される磁場およびファラデーの電磁誘導の法則によりトランス124に送られるエネルギーのパルスの周波数および持続時間に依存する。
【0066】
いくつかの実施形態では、電力システム136は、毎秒約1パルスから約50,000パルスまでの範囲の周波数のエネルギーのパルスを磁気コア108に供給する。いくつかの実施形態では、電力システム136は、毎秒約100パルスから約15,000パルスまでの範囲の周波数のエネルギーのパルスを磁気コア108に供給する。いくつかの実施形態では、エネルギーのそれぞれのパルスは、約10nsから約10μsまでの持続時間の間に、供給される。電力システム136は、エネルギーのパルスを磁気コア108に送る前にエネルギーを蓄積するエネルギー蓄積装置(例えば、キャパシタ)を備えることができる。いくつかの実施形態では、電力システム136は、第2の磁気コアを含む。いくつかの実施形態では、第2の磁気コアは、エネルギーのパルスを第1の磁気コア108に放出し、プラズマに電力を送る。いくつかの実施形態では、電力システム136は、磁気パルス圧縮発生器および/または可飽和インダクタを備える。他の実施形態では、電力システム136は、エネルギーのパルスを磁気コア108に選択的に送出するための磁気スイッチを備える。いくつかの実施形態では、エネルギーのパルスは、プラズマ源100のあらかじめ定められている、または操作者により定められたデューティサイクルと一致するように選択的に送出することができる。他の実施形態では、エネルギーのパルスは、例えば、可飽和インダクタが飽和したときに磁気コアに送ることができる。
【0067】
プラズマ源100は、室104内でプラズマループ116aおよび116bを発火させるためにイオン性媒体をあらかじめイオン化する初期イオン化事象をもたらす自由電荷を室104内で発生させるための手段を備えることもできる。自由電荷は、紫外線灯、RF源、スパークプラグ、またはDC放電源などのイオン源により室内に発生させることができる。それとは別に、またはそれに加えて、電力システム136内の第2の磁気コアから磁気コア108に流れる誘導漏れ電流は、イオン性媒体をあらかじめイオン化することができる。いくつかの実施形態では、イオン性媒体は、1つまたは複数のイオン源によりあらかじめイオン化される。
【0068】
イオン性媒体は、イオン性流体(例えば、気体または液体)とすることができる。例えば、イオン性媒体は、キセノン、リチウム、スズ、窒素、アルゴン、ヘリウム、フッ素、アンモニア、スタンナン、クリプトン、またはネオンなどのガスとすることができる。それとは別に、イオン性媒体は、細粒(例えば、スズ)とすることができ、これを少なくとも1つのガス口からヘリウムなどのキャリアガスとともに室104内に導入する。他の実施形態では、イオン性媒体は、室内で熱プロセスまたはスパッタリングプロセスにより蒸発させるか、または外部で蒸発させ、室104内に導入することができる固体(例えば、スズまたはリチウム)とすることができる。いくつかの実施形態では、プラズマ源100は、金属を蒸発させ、蒸発した金属を室104内に導入する蒸気発生器(図に示されていない)を備える。いくつかの実施形態では、プラズマ源100は、さらに、室104内で蒸発した金属を加熱するための加熱モジュールも備える。室104は、少なくとも一部は、銅、タングステン、銅タングステン合金、またはイオン性媒体およびプラズマを含み、プラズマ源100の運転を他の何らかの方法で支援するのに好適な物質などの金属物質から形成することができる。
【0069】
図1を参照すると、プラズマループ116aおよび116bは、磁気コア108および巻線140により定められるチャネル領域132内に収束する。例示的な一実施形態では、チャネル領域内の圧力は、約100mTorr未満である。他の実施形態では、圧力は、約1Torr未満である。いくつかの実施形態では、圧力は、約200mTorrである。エネルギー強度は、プラズマループの断面積がプラズマループの長さにそって変化する場合に、プラズマループの経路にそって変化する。したがって、エネルギー強度は、プラズマループの断面積を変化させる特徴または力を使ってプラズマループの経路にそって変えることができる。プラズマループの断面積を変えることは、本明細書では、プラズマ内の電流の流れを制限する、またはピンチ効果でプラズマループを収縮させるともいう。したがって、エネルギー強度は、断面積が減少するプラズマループ経路にそった場所で大きい。同様に、エネルギー強度は、断面積が増大するプラズマループ経路にそった所定の地点で低い。したがって、エネルギー強度の高い、または低い場所を形成することが可能である。
【0070】
プラズマ中の電流の流れを制限することは、さらに、Zピンチまたはキャピラリ放電を発生する、という言い方をする場合もある。プラズマのZピンチは、プラズマの経路にそった特定の場所の断面積を減らすプラズマにより特徴付けられる。プラズマは、特定の場所のプラズマの断面領域を貫流する電流の結果として断面積を減少させる。一般に、磁場は、プラズマ内の電流により発生し、磁場は、プラズマを封じ込め、圧縮する。この場合、プラズマは、プラズマ経路にそって誘導電流を運び、その結果得られる磁場は、プラズマを囲み、圧縮する。この効果は、プラズマの断面積が最小の場合に最強であり、さらに断面領域を圧縮するように働き、したがって、さらにプラズマ内の電流密度を高める。
【0071】
一実施形態では、チャネル132は、プラズマループ116aおよび116bの経路にそった他の場所に関して断面積の減少した領域である。そのようなものとして、チャネル132内のプラズマループ116aおよび116bのエネルギー強度はプラズマループ116aおよび116bの他の場所のエネルギー強度に関して増大する。増大したエネルギー強度は、チャネル132内の放射電磁エネルギー(例えば、発光)を高める。
【0072】
プラズマループ116aおよび116bは、さらに、エネルギー強度の増大の結果として局所的高輝度ゾーン144を持つ。いくつかの実施形態では、高輝度光154は、エネルギー強度の増大のためゾーン144内で発生し、そこから放射される。電流密度は、プラズマループ116aおよび116b内の電流の経路にそって実質的に変化する。例示的な一実施形態では、プラズマの電流密度は、局所的高輝度ゾーン内において、約1KA/cm2よりも大きい。いくつかの実施形態では、ゾーン144は、高輝度光の点源であり、プラズマループ116aおよび116bがピンチ効果で収縮されネックを形成する領域である。
【0073】
いくつかの実施形態では、ゾーン144を形成する室104内に一特徴が配置される。いくつかの実施形態では、この特徴は、プラズマループ116aおよび116b内に非一様性を生じさせる。特徴は、いくつかの実施形態では恒久的であり、また他の実施形態では、取り外し可能である。いくつかの実施形態では、特徴は、プラズマループ116aおよび116bにより発光を実質的に局在化し、例えば、高強度電磁放射線の点源を生成するように構成される。他の実施形態では、この特徴は、磁気コア108に関して離れた場所に配置される。いくつかの実施形態では、離れた場所に配置されている特徴は、室104内の磁気コア108から離れた場所で、プラズマ内に局所的高輝度ゾーンを形成する。例えば、本明細書の後の方で説明される図3Aおよび3Bの円盤308は、磁気コア108に関して離れた場所に配置される。いくつかの実施形態では、ガス入口は、より高い圧力の領域を形成し局所的高輝度ゾーンを発生するように磁気コアから離れた場所に配置される。
【0074】
いくつかの実施形態では、この特徴は、ネック状領域を定める挿入物である。いくつかの実施形態では、挿入物は、ネック状領域においてプラズマによる発光を局在化する。いくつかの他の実施形態では、挿入物は、例えば、イオン性媒体を室104に導入するためのガス入口を備える。他の実施形態では、特徴は、特徴の一領域を冷却する冷却機能を備える。いくつかの実施形態では、冷却機能は、過冷却対流沸騰を伴い、これは、例えば、S. G. Kandlikar “Heat Transfer Characteristics in Partial Boiling Fully Developed Boling and Significant Void Flow Regions of Subcooled Flow Bolling” Journal of Heat Transfer February 2, 1998において説明されている。いくつかの実施形態では、冷却機能は、加圧された過冷却対流沸騰を伴う。他の実施形態では、挿入物は、例えば、ゾーン144に隣接する挿入物の一領域を冷却する冷却機能を備える。
【0075】
いくつかの実施形態では、ガス圧力は、例えば、より高い圧力の領域を少なくとも部分的にプラズマループ116aおよび116bの一部の周りに生じさせることにより、局所的高輝度ゾーン144を形成する。プラズマループ116aおよび116bは、ガス圧力の増大により高圧の領域内でピンチ効果により収縮される。いくつかの実施形態では、ガス入口は、室104内にガスを導入し、ガス圧力を生じさせる特徴である。さらに他の実施形態では、電力システム136の出力は、プラズマループ116aおよび116b内に局所的高輝度ゾーン144を形成することができる。
【0076】
図2は、プラズマ源、例えば図1のプラズマ源100の概略電気回路モデル200の図である。モデル200は、本発明の一実施形態による、電力システム136を備える。電力システム136は、図1のトランス124などの、トランスに電気的に接続される。モデル200は、さらに、図1のプラズマループ116aおよび116bなどの、プラズマのインダクタンスの一部である誘導素子212も備える。モデル200は、さらに、図1のプラズマループ116aおよび116bなどの、プラズマの抵抗の一部である誘導素子216も備える。この実施形態では、電力システムは、電気的接続部120aおよび120bを介して、エネルギーのパルスをトランス124に送出するパルス電力システムである。次いで、エネルギーのパルスは、例えば、図1のトランス124の磁気コア108などの、トランスの構成要素である磁気コアによりプラズマに送られる。
【0077】
図3Aおよび3Bに例示されている他の実施形態では、プラズマ源100は、プラズマ放電領域112を定める室104を備える。室104は、プラズマ放電領域112内にプラズマを発生するために使用されるイオン性媒体を含む。プラズマ源100は、プラズマ放電領域112内に形成される2つのプラズマループ116aおよび116b(全体として116)内に電磁エネルギーを結合するトランス124を備える。トランス124は、第1の磁気コア108を備える。プラズマ源100は、さらに、巻線140を含む。この実施形態では、巻線140は、室104内に磁気コア108および304を配置するためのエンクロージャである。巻線104は、さらに、磁気コア108の一次巻線および磁気コア304の巻線でもある。
【0078】
第1の磁気コア108を取り巻く巻線140は、トランス124の一次巻き線を形成する。この実施形態では、第2の磁気コアおよび巻線140は、電力システム136の一部であり、エネルギーのパルスを第1の磁気コア108に送る可飽和インダクタを形成する。電力システム136は、接続380aおよび380bを介して巻線140に電気的に接続されるキャパシタ320を備える。いくつかの実施形態では、キャパシタ320は、第1の磁気コア108に選択的に送られるエネルギーを蓄積する。ライン電源またはバス電源でよい、電源324は、キャパシタ320に結合される。
【0079】
プラズマ源100は、さらに、プラズマループ116aおよび116b内に局所的高輝度ゾーン144を形成する円盤308も備える。この実施形態では、円盤308は、第1の磁気コア108に関して離れた場所に配置される。円盤308は、円盤308の回転点316のところで円盤308(図3Bを参照)のZ軸を中心に回転する。円盤308は、円盤308の周りに等間隔で配置された3つのアパーチャ312a、312b、および312c(全体として312)を有する。アパーチャ312は、Z軸を中心に回転する円盤308の任意の角度方向で3つのアパーチャ312a、312b、および312cのうちの1つのみ(例えば、図3Aおよび3Bではアパーチャ312a)がコア108内に配置されたチャネル132と位置を揃えるように円盤308内に配置される。この方法で、円盤308は、チャネル132を露出し(例えば、アパーチャ312と揃ったときに)、覆う(例えば、アパーチャ312と揃わないとき)動作を交互に行うようにZ軸を中心に回転させることができる。円盤308は、アパーチャ312a内で2つのプラズマループ116aおよび116bをピンチ効果で収縮させる(つまり、その断面面積を減らす)ように構成される。この方法では、アパーチャ312は、プラズマループ316aおよび316b内に局所的高輝度ゾーン144を形成するプラズマ源100の円盤内の特徴である。アパーチャ312aの場所で2つのプラズマループ116aおよび116bをピンチ効果で収縮させることにより、アパーチャ312aの場所の2つのプラズマループ116aおよび116bのエネルギー強度は、プラズマループ116aおよび116bの電流経路にそった他の場所のプラズマループ116aおよび116bの断面内のエネルギー強度よりも高くなる。
【0080】
例えば、円盤308の幾何学的形状およびアパーチャ312のおよび/または形状に対するバラツキは、本明細書の説明で考察されていることが理解される。一実施形態では、円盤308は、少なくとも1つのアパーチャ312を持つ静止円盤である。いくつかの実施形態では、円盤308は、局所的高輝度ゾーン144に隣接する円盤308の一領域を冷却する冷却剤を運ぶための中空領域(図には示されていない)を備える。いくつかの実施形態では、プラズマ源100は、室104内で円盤308から冷却面に熱を伝達するガス薄層を含む。
【0081】
図4は、図3Aおよび3Bのプラズマ源100などの、プラズマ源の電気回路モデル400を例示している。モデル400は、図3Aのトランス124などの、トランスに電気的に接続される電力システム136を含む。モデル400は、さらに、プラズマのインダクタンスの一部である誘導素子212も含む。モデル400は、さらに、プラズマの抵抗の一部である抵抗素子216も含む。パルス電力システム136は、電気的接続380aおよび380bを介してエネルギーの複数のパルスをトランス124に送出する。電力システム136は、キャパシタ320を充電する電源324を備える。電力システム136は、さらに、インダクタ328が飽和したときにキャパシタ320内に蓄積されたエネルギーを第1の磁気コア108に送る磁気スイッチである可飽和インダクタ328を備える。
【0082】
いくつかの実施形態では、キャパシタ320は、並列に接続された複数のキャパシタである。いくつかの実施形態では、可飽和インダクタ328は、一部は磁気パルス圧縮発生器を形成する複数の可飽和インダクタである。磁気パルス圧縮発生器は、第1の磁気コア108に送出されるエネルギーのパルスのパルス幅を圧縮する。
【0083】
図5Aおよび5Bに例示されている他の実施形態では、プラズマ源500の一部は、少なくとも部分的に第1の磁気コア524および第2の磁気コア528を取り囲むエンクロージャ512を備える。この実施形態では、エンクロージャ512は、少なくとも部分的に第1の磁気コア524の周りに、導電性経路を形成し、図4のトランス124などの、トランスの第1の磁気コア524の周りに一次巻線を形成する2つの導電平行板540aおよび540bを備える。平行板540aおよび540bは、さらに、少なくとも部分的に図4のインダクタ328などのインダクタを形成する第2の磁気コア528の周りに、導電性経路を形成する。プラズマ源500は、さらに、エンクロージャ512の外周の周りに配置された複数のキャパシタ520も含む。例えば、キャパシタ520は、図4のキャパシタ320とすることができる。
【0084】
エンクロージャ512は、エンクロージャ512を通る少なくとも2つの孔516および532を定める。この実施形態では、プラズマ源500の直径の周りに等間隔で配置されている6個の孔532がある。孔516は、エンクロージャ512を通る単一孔である。一実施形態では、6個のプラズマループ508はそれぞれ、単一電流プラズマとして孔516に収束しそこを通る。6つのプラズマループは、それぞれ、6個の孔532のうちの1つを通る。平行板540aおよび540bは、それぞれ溝504および506を備える。溝504および506はそれぞれ、加圧シールを形成し、プラズマ源500の運転中にプラズマループ508を取り囲む、図3Aの室104などの、室を定めるための環状要素(図に示されていない)を配置する。
【0085】
エンクロージャの孔516は、ネック状領域536を定める。ネック状領域536は、孔516の長さにそった他の場所に関して小さくされた断面積の一領域である。そのようなものとして、ネック状領域536内のプラズマループ508内の局所的高輝度ゾーンを形成する少なくともネック状領域536内のプラズマループ508におけるエネルギー強度は、増大される。この実施形態では、ネック状領域536内に配置された一連の孔540もある。例えば、孔540は、イオン性媒体をプラズマ源500の室に導入するためのガス入口を備える。他の実施形態では、エンクロージャ512は、局所的高輝度ゾーンに隣接するエンクロージャ512の場所を冷却するためエンクロージャ内に冷却剤を流す冷却剤通路(図には示されていない)を備える。
【0086】
図6は、本発明を具現化するリソグラフィシステム600の概略ブロック図である。リソグラフィシステム600は、図5Aおよび5Bのプラズマ源500などの、プラズマ源を備える。リソグラフィシステム600は、さらに、プラズマ源500により放射される光604を収集する少なくとも1つの光収集光学系608も備える。例えば、光604は、プラズマ源500のプラズマ内の局所的高輝度ゾーンにより放射される。一実施形態では、プラズマ源500により発生された光604は、半導体ウェハ636を加工するため約15nmよりも短い波長を持つ光である。光収集光学系608は、光604を収集し、収集された光624を少なくとも1つの集光光学系612に送る。この実施形態では、集光光学系624は、光624を集光し(つまり、集束し)、集光された光628を鏡616a(全体としての616)に向けて送り、これは、反射光632aを鏡616bに向けて送り、次いで、反射光632bを反射型リソグラフィマスク620に向けて送る。リソグラフィマスク620に反射した光(光640として例示されている)は、半導体ウェハ636に向けられ、例えば、ウェハ636上に回路像の少なくとも一部を生成する。それとは別に、リソグラフィマスク620は、透過型リソグラフィマスクとすることができ、光632bは、その代わりに、リソグラフィマスク620を通過し、ウェハ636上に回路像を形成する。
【0087】
例示的な一実施形態では、図6のリソグラフィシステム600などのリソグラフィシステムは、半導体ウェハ636の表面に回路像を生成する。プラズマ源500は、毎秒約10,000パルスのパルス速度でプラズマを発生する。プラズマは、約15nmよりも短い波長を持つ高輝度光604のパルスの点源である局所的高輝度ゾーンを有する。光収集光学系608は、プラズマ源500により放射された光604を収集する。光収集光学系608は、収集された光624を集光光学系612に送る。集光光学系624は、光624を集光し(つまり、集束し)、集光された光628を鏡616a(全体としての616)に向けて送り、これは、反射光632aを鏡616bに向けて送り、次いで、反射光632bを反射型リソグラフィマスク620に向けて送る。鏡616aおよび616bは、狭波長帯域(例えば、約5nmから約20nm)の光の波長を反射する多層光学素子である。したがって、鏡616aおよび616bは、その狭い帯域の光を透過する(例えば、赤外線分の低い光)。
【0088】
図7は、本発明を具現化する顕微鏡システム700(例えば、軟X線顕微鏡システム)の概略ブロック図である。顕微鏡システム700は、図5Aおよび5Bのプラズマ源500などの、プラズマ源を備える。顕微鏡システム700は、さらに、図5のプラズマ源のプラズマ508などの、プラズマの局所的高輝度ゾーンから放射された光706を収集するための第1の光学素子728も備える。一実施形態では、プラズマ源500により放射された光706は、X線顕微鏡検査を実行するため約5nmよりも短い波長を持つ光である。次いで、第1の光学素子728により収集された光706は、光信号732として基板704上に配置された試料708(例えば、生体試料)に向けて送られる。試料708および基板704を通過する光712は、次に、第2の光学素子716を通る。次いで、第2の光学素子を通る光720(例えば、試料728の像)は、試料728を結像する電磁信号検出器724上に送られる。
【0089】
図8Aおよび8Bは、プラズマ源500のエンクロージャ512の他の実施形態の切欠図である。この実施形態では、孔516は、リセプタクル801と挿入物802とにより定められる。リセプタクル801は、エンクロージャ512全体の一部であるか、またはエンクロージャ512の別の部分である。他の実施形態では、リセプタクル801は、挿入物802に結合されるエンクロージャ512の領域とすることができる(例えば、滑りばめ、ねじ山、摩擦ばめ、または締まりばめによる)。これらの実施形態において、挿入物が熱膨張すると、その結果、挿入物とリセプタクルとの間の熱的または電気的接触がよくなる。
【0090】
他の実施形態では、挿入物802の外面は、プラズマ光源500に直接接続される。他の実施形態では、挿入物802の外面は、プラズマ光源500に間接的に接続される。他の実施形態では、挿入物の外面は、プラズマ光源500と物理的に接触している。
【0091】
図9Aは、エンクロージャ内の挿入物802およびリセプタクル801の一実施形態の断面図である(例えば、図8Aのエンクロージャ512)挿入物802は、第1の開放端は811および第2の開放端812を持つ本体840を備える。プラズマループ508は、第1の開放端811に入り、挿入物802の内部通路820を通り、第2の開放端812から出る。挿入物802の本体840の内部通路820は、ネック状領域805を定める。ネック状領域805は、挿入物802の第1の開放端811と第2の開放端812との間の通路820の長さにそって内部通路820の小さな寸法を定める領域である。エネルギー強度は、局所的高輝度ゾーンを形成するネック状領域805内のプラズマループ508において増大する。
【0092】
この実施形態では、挿入物802は、挿入物802の外面824上にねじ山を有する。リセプタクル801は、挿入物802のねじ山810とあわさる対応する1組のねじ山810を備える。挿入物802は、リセプタクル801に対して挿入物802を回転させ、それにより、挿入物802およびリセプタクル801のねじ山810をはめ合わせることにより、リセプタクル801内に挿入される。他の実施形態では、挿入物802もリセプタクル801も、ねじ山810を持たず、挿入物802は、溝とキーメカニズム(図に示されていない)を使用してリセプタクル801内に滑りばめすることができる。プラズマからの熱により、挿入物802は膨張し、挿入物はリセプタクル801内に適切に保持される。この実施形態では、挿入物802は、一体構造である。他の実施形態では、挿入物802は、2つまたはそれ以上の本体により定めることができる。
【0093】
この実施形態では、挿入物802は、プラズマ内に高輝度ゾーンを形成する領域を定める。高輝度ゾーンのサイズは、一部は、プラズマの輝度およびそのゾーンにより放射される放射線の輝度を決定する。高輝度ゾーンの輝度は、そのサイズ(例えば、直径または長さ)を縮小することで高めることができる。一般に、挿入物802の通路820にそったネック状領域805の最小寸法は、高輝度ゾーンのサイズを決定する。挿入物802内の通路820の内面803の局所幾何学的形状もまた、高輝度ゾーンのサイズを決定する。いくつかの実施形態では、内面803の幾何学的形状は、図9Aに示されているように、挿入物802の中心線804を中心に非対称である。
【0094】
挿入物802の内面803は、プラズマの高輝度ゾーンに曝される。同じ実施形態において、挿入物802は、少なくとも内面803をプラズマスパッタ速度の低い物質で形成し、プラズマによる腐食に耐えられるように形成される。例えば、これは、カーボン、チタン、タングステン、ダイヤモンド、黒鉛、炭化ケイ素、ケイ素、ルテニウム、または耐熱材料などの物質を含むことができる。また、これらの物質のうちの1つまたは複数を含む合金または化合物を使用して、挿入物802を形成するか、または挿入物802の内面803をコーティングすることができることも理解される。
【0095】
他の実施形態では、挿入物802の内面803からの物質は、プラズマと相互作用し(例えば、プラズマによりスパッタリングされ)、例えば、光源の光学素子上に蒸着されることが認識される。この場合、少なくとも内面803は、光源により放射されるEUV光を吸収しない物質を含むか、またはコーティングされるように挿入物を形成することが望ましい。例えば、最低量のEUV放射線を吸収しない、または吸収する物質は、ルテニウムもしくはケイ素、またはルテニウムもしくはケイ素の合金もしくは化合物を含む。このようにして、挿入物802の内面803からスパッタリングされ、例えば、光学素子上に蒸着された物質は、光学素子の機能(例えば、EUV放射線の透過)に実質的に干渉しない。
【0096】
この実施形態では、挿入物802は、リセプタクル801と熱で連絡し、プラズマ高輝度ゾーンから熱を放散させる。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の冷却チャネル(図に示されていない)は、挿入物802の本体840を通過し、挿入物802を冷却することができる。いくつかの実施形態では、挿入物802は、少なくとも内面803がプラズマスパッタ速度が遅く、熱伝導性の高い物質で作られるように形成することが望ましい。例えば、これは、高配向熱分解黒鉛(HOPG)または熱分解黒鉛(TPG)を含むことができる。また、これらの物質を含む合金または化合物を使用できることも理解される。
【0097】
この他の実施形態では、挿入物802は、例えば、本明細書ですでに説明されているように、イオン性媒体を室に導入するためのガス入口806を備える。
【0098】
図9Bは、挿入物802の他の実施形態を例示している。この実施形態では、内面803の幾何学的形状は、挿入物802の中心線804を中心に対称的である。すでに述べたように、挿入物802の内部通路820の内面803の局所幾何学的形状は、高輝度ゾーンのサイズを決定する。高輝度ゾーンのサイズは、一部は、高輝度ゾーンから発せられる放射線の輝度を決定する。内面803の幾何学的形状の特性は、この決定に起因する。特性としては、限定はしないが、以下のものがある。ネック状領域805の最小寸法は、y軸にそった高輝度ゾーンの制約要因となっている。ネック状領域805は、挿入物802の軸813を中心として半径方向に対称的としてよいが、そうである必要はない。ネック状領域805の長さ809も、高輝度ゾーンを制約するために使用される。ネック状領域805の側壁808の勾配も、高輝度ゾーンのサイズを決定する。それに加えて、内面803の曲率半径807を変化させることで、高輝度ゾーンのサイズを変えられる。例えば。曲率半径807を小さくすると、高輝度ゾーンもそのサイズが小さくなる。
【0099】
図9Cは、挿入物802の他の実施形態を例示している。この実施形態では、側壁808の勾配は、垂直(z軸に対し垂直)であり、ネック状領域805の長さ809は、半径方向に一様になっている。ここでもまた、挿入物802の内面803の局所幾何学的形状は、挿入物802の軸813を中心として半径方向に対称的である必要はないことが理解される。いくつかの実施形態では、内面803を定める図9Cに示されている局所幾何学的形状は、挿入物802の内面803にそって挿入物802内に配置された複数の異なる支柱である。
【0100】
他の形状、サイズ、および特徴は、挿入物802の内面803の局所幾何学的形状について考えられている。内面803の一部は、凹型でも凸型でもよいが、それでも、高輝度ゾーンを定める半径807を有している。ネック状領域805の側壁808の勾配は、正、負、または0である。内面803の局所幾何学的形状は、内面802の軸813を中心として半径方向に対称的であってもよいが、そうでなくてもよい。挿入物802の内面803の局所幾何学的形状は、中心線804を中心として対称的であってもよいが、そうでなくてもよい。
【0101】
いくつかの実施形態では、プラズマ源(例えば、図1のプラズマ源100)を使用する応用機器は、挿入物(例えば、図9Aの挿入物802)を含むエンクロージャ(例えば、図8Aのエンクロージャ512)を備える。これら応用機器では、挿入物802は、操作者側で取り外したり、または交換したりできるプラズマ源100の使い捨てのコンポーネントである。いくつかの実施形態では、挿入物802は、挿入物802に係合する、または挿入物802とのインターフェイスとなるロボットアーム(図に示されていない)を使用して交換することができる。この方法により、ロボットアームで、挿入物802を取り外し、それを新しい挿入物802と交換することができる。プラズマ源の運転中に磨耗、または損傷した挿入物802を交換することが望ましい場合がある。
【0102】
例えば、挿入物802の内面803上のコーディング材(例えば、ルテニウム)は、プラズマループ508が挿入物802の内部通路820を通過すると腐食するか、またはスパッタリングされうる。いくつかの実施形態では、挿入物802の内面803がプラズマループ508により腐食されるか、またはスパッタリングされると、局所的高輝度ゾーンを定める能力が損なわれる可能性がある。新しい挿入物802は、室104に取り付けられた真空ロードロック(図に示されていない)を通じてプラズマ源100の室104に入れることができる。新しい挿入物802が室104内に置かれた後、ロボットアームを使用して、新しい挿入物802をエンクロージャ512のリセプタクル801内に取り付けることができる。例えば、リセプタクル801および挿入物802がはめ合いねじ山810を備えている場合、ロボットアームはリセプタクル801に関して挿入物802を回転させ、マッチするねじ山810をはめ合わせることにより挿入物802を取り付けることができる。この方法で、挿入物802を無人操縦で交換することにより、プラズマ源の使用可能時間が改善される。室104内の真空を維持しながら挿入物802を無人操縦で交換すると、プラズマ源の使用可能時間がさらに改善される。
【0103】
図10は、プラズマ源(図に示されていない)とともに使用されるフィルタ902の概略図である。プラズマ源は、発光領域901を備えている(例えば、図5Aおよび5Bのプラズマ源500の局所的高輝度ゾーン)。フィルタ902は、発光領域901に関して配置され、これにより、発光領域901およびプラズマ源の他の場所からの放射線を減らす。放出物は、限定はしないが、プラズマ源内の表面からスパッタリングされる粒子、イオン、原子、分子、帯電粒子、および放射線を含む。この実施形態では、フィルタ902は、発光領域901と、例えば、リソグラフィシステム(例えば、図6のリソグラフィシステム600)の光収集光学系903との間に配置される。フィルタ902の役割は、発光領域901からの放射線を光収集光学系903に到達させるが、例えば、粒子、帯電粒子、イオン、分子、または原子は、光収集光学系903に到達させないことである。
【0104】
フィルタ902は、発光領域901から発せられる放射線904の方向に実質的に平行に進行する放出物の低減を最小にするように構成される。フィルタ902は、発光領域901から発せられる放射線904の方向に実質的に平行でない方向905(例えば、場合によっては直交する方向)に進行する放出物を捕捉するように構成される。発光領域901から発せられる放射線904の方向に実質的に平行に進行しない粒子、帯電粒子、イオン、分子、および原子は、フィルタ902と衝突し、例えば、光収集光学系903に到達することができない。発光領域901から発せられる放射線904の方向に実質的に平行に最初に進行する粒子、帯電粒子、イオン、分子、および原子は、気体原子、イオン、または分子との衝突作用を受け、非平行方向に移動し始め、それによりフィルタに捕捉されるように偏向される。いくつかの実施形態では、フィルタ902は、例えば光収集光学系903に到達する放射線の量を実質的に減らすことなく、例えば光収集光学系903に到達する粒子数、帯電粒子、イオン、分子、および原子の数を実質的に減らすことができる。
【0105】
図11Aおよび11Bは、フィルタ902の一実施形態を例示している。フィルタ902は、壁と壁910の間に狭いチャネル911を持つ複数の薄壁910を備える。この実施形態では、壁910は、フィルタ902の中心912を中心として半径方向に配列される。いくつかの実施形態では、壁910は、少なくとも放出物に曝される壁の表面(チャネル911内の表面)がプラズマスパッタ速度の遅い物質を含むか、またはその物質でコーディングされるように形成される。例えば、これは、カーボン、チタン、タングステン、ダイヤモンド、黒鉛、炭化ケイ素、ケイ素、ルテニウム、または耐熱材料などの物質を含むことができる。この実施形態では、発光領域(例えば、図10の発光領域901)からの放射線は、y軸の正の方向にそってフィルタ902の内側領域930に向けて送られる。
【0106】
この実施形態では、フィルタ902は、少なくとも1つの冷却チャネル920を備える。壁910は、少なくとも1つの冷却チャネル920と熱で連絡している。フィルタ902は、入口924aおよび出口924bを備え、冷却剤がチャネル920を通って流れるようになっている。冷却チャネル920は、例えば、壁910に衝撃を与える粒子、帯電粒子、イオン、分子、または原子と関連する熱を放散する。いくつかの実施形態では、壁910は、少なくとも放出物に曝される壁の表面がプラズマスパッタ速度の遅い、熱伝導率の高い物質で作られるように形成される。例えば、これは、高配向熱分解黒鉛(HOPG)または熱分解黒鉛(TPG)のような物質を含むことができる。いくつかの実施形態では、複数の冷却チャネル920が用意されており、フィルタ902を粒子、帯電粒子、イオン、分子、および原子に曝すことでフィルタ902を冷却する。フィルタ902を冷却することで、フィルタ902の構造的完全性を損なわない温度に保ち、また過剰な熱輻射がフィルタ902に到達するのを防ぐ。
【0107】
他の実施形態では、バッファガスのカーテンがフィルタ902の付近に保持される。このバッファガスは、不活性で、EUV放射線の吸収率が低いものとすることができる(例えば、ヘリウムまたはアルゴン)。発光領域901から発せられる放射線の方向(図10の照射方向904)に実質的に平行な方向に最初に進行する粒子、帯電粒子、イオン、分子、および電子などの放出物は、気体分子と衝突する。気体分子と衝突した後、粒子、帯電粒子、イオン、分子、および原子は、発光領域901から発せられる放射線の方向904に実質的に平行でない方向905に進行する。次いで、粒子、帯電粒子、イオン、分子、および原子は、フィルタ902の壁910と衝突し、壁910の表面により捕捉される。発光領域901から発せられる放射線は、気体分子の影響を受けず、壁910の間のチャネル911を通過する。
【0108】
他の実施形態(図に示されていない)では、壁910は、互いに実質的に平行で、ベネチアンブラインド風の構造を形成するように構成される(発光領域901から見た場合に)。他の実施形態(図には示されていない)では、壁910は、湾曲させて同心円筒を形成することができる(円筒の開放端が、発光領域901に面している)。他の実施形態では、壁は、湾曲させて個々の円筒にし、亀甲模様に配置することができる(発光領域901から見た場合に)。
【0109】
プラズマ源室104の他の実施形態は、図12Aおよび12Bに示されている。この実施形態では、物体1001aおよび1001b(全体として1001)は、プラズマの高輝度ゾーン144の近くに配置される。物体1001aおよび1001bの表面1002aおよび1002b(全体として1002)は、それぞれ、プラズマに関して移動する。移動表面1002は、物体1001の表面1002の広い表面領域上のプラズマに関連する熱流束およびイオン流束を拡散するように作用する。この実施形態では、物体1001は、2本の棒である。棒1001は、プラズマ放電領域の近くでy軸にそって密集して並び、局所的高輝度ゾーン144を定める局所幾何学的形状1010を持つ。少なくとも1つの物体1001における局所幾何学的形状1010とともに密集して並ぶ複数の物体を使用することにより、高輝度ゾーンは、2つの次元で制約される。
【0110】
いくつかの実施形態は、プラズマに関連する熱流束およびイオン流束を拡散し、他の構造に関して局所的高輝度ゾーンを定めるために、単一の物体1001が使用される。物体1001については別にさまざまなサイズ、形状、および数量を使用することができることは理解される。
【0111】
この実施形態では、少なくとも1つの物体1001は、冷却チャネル1020と熱で連絡している。冷却剤は、チャネル1020を通して流れ、物体1001の表面1002はプラズマから熱を放散させることができる。物体1001の表面1002をプラズマに関して移動することにより(例えば、z軸を中心に棒1001を回転させる)、プラズマは、表面1002の新しく冷却される部分を常に見せられ、熱が放散される。他の実施形態では、少なくとも1つの物体1001の表面1002は、犠牲層でコーティングされる。これにより、プラズマからのイオン流束および熱流束は、少なくとも1つの物体1001の表面1002の犠牲層を、その層の下にある物体1001を損傷することなく、腐食させることができる。表面1002をプラズマに関して移動することにより、プラズマに対して新しい表面を見せることで、イオン流束および熱流束を放散する。プラズマイオンは、少なくとも1つの物体1001の表面1002と衝突する。これらの衝突の結果、例えば、少なくとも1つの物体1001の表面1002から粒子、帯電粒子、イオン、分子、および原子が散乱する。このようにして、この結果得られる粒子、帯電粒子、イオン、分子、および原子は、例えば、光収集光学系(図には示されていない)に向かって進行することはおそらくない。こうして、少なくとも1つの物体1001は、プラズマからのイオン流束が、例えば、光収集光学系(図に示されていない)と相互作用することが妨げられてしまった。
【0112】
一実施形態では、少なくとも1つの物体1001の表面1002は、犠牲層で連続コーティングされる。これは、固形物(図に示されていない)をプラズマにより加熱される少なくとも1つの物体1001に与えることにより行うことができる。プラズマからの熱で、固形物が溶け、少なくとも1つの物体1001の表面1002をコーティングすることができる。他の実施形態では、溶融物質は、灯芯を使用して少なくとも1つの物体1001の表面1002に供給することができる。他の実施形態では、少なくとも1つの物体1001の表面1002の一部は、溶融物質の槽に留めることができ、溶融物質は、表面が動く(例えば、回転する)ときに付着する。他の実施形態では、この物質は、多数のよく知られている気相成長法のうちのどれかを使用して、気相から少なくとも1つの物体1001の表面1002上に蒸着させることができる。少なくとも1つの物体1001の表面1002を連続コーティングすることにより、犠牲層を常時補充し、プラズマに新鮮な表面1002を連続的に見せて、下にある少なくとも1つの物体1001を傷つけることなく、イオン流束および熱流束を放散させる。
【0113】
他の実施形態では、少なくとも1つの物体1001の少なくとも表面1002は、EUV放射線を放出することができる物質(例えば、ルテニウムまたはスズ)から作ることができる。表面1002と衝突したプラズマイオンは、その物質の原子およびイオンを表面1002から放出させ、プラズマ内に送り込み、原子およびイオンは、EUV放射線を放出し、プラズマにより発生する放射線を大きくすることができる。
【0114】
図13は、プラズマ源室104の他の実施形態の断面図である。この実施形態では、1つまたは複数の磁石(全体として1101)は、プラズマの高輝度ゾーン144の近くに配置される。少なくとも1つの磁石1101は、永久磁石または電磁石のいずれかとすることができる。少なくとも1つの磁石1101をプラズマ室104内に入れると、少なくとも1つの磁石1101により発生する磁場は、局所的高輝度ゾーン144を形成する一領域を定める。磁石1101のさまざまな構成および配置が可能であることは理解される。この実施形態では、磁石1101は、プラズマ放電領域112内のチャネル132内に配置される。他の実施形態では、1つまたは複数の磁石1101は、チャネル132の近く、ただし外側に配置することができる。このようにして、物理的物体(例えば、図12Aおよび12Bの物体、ならびに図3Aおよび3Bの円盤308)ではなく磁場を使用してプラズマ内に局所的高輝度ゾーン144を生成する一領域を定めることにより、プラズマイオン流束と物理的物体との間の衝突の結果生じる粒子、帯電粒子、イオン、分子、および原子の流束を低減する。
【0115】
本明細書で説明されている内容の変更形態、修正形態、および他の実装は、当業者であれば、請求項にある通り本発明の精神および範囲から逸脱することなく、思い付くことであろう。したがって、本発明は、前記の例示的説明ではなく、その代わりに、請求項の精神および範囲により定められる。
【図面の簡単な説明】
【0116】
【図1】本発明の例示的な実施形態による、プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアの断面図である。
【図2】本発明の例示的な一実施形態による、プラズマ源の概略電気回路モデルの図である。
【図3】図3Aは本発明の他の例示的な実施形態による、プラズマ内に非一様性を生じさせるための2つの磁気コアおよび特徴の断面図である。図3Bは図3Aの一領域の内部取出図である。
【図4】本発明の例示的な一実施形態による、プラズマ源の概略電気回路モデルの図である。
【図5A】本発明の例示的な一実施形態による、プラズマ源の等角図である。
【図5B】図5Aのプラズマ源の切欠図である。
【図6】本発明の例示的な実施形態による、リソグラフィシステムの概略ブロック図である。
【図7】本発明の例示的な実施形態による、顕微鏡システムの概略ブロック図である。
【図8】図8Aは本発明の例示的な一実施形態による、挿入物の配置を例示するプラズマ源の等角図の切欠図である。図8Bは図8Aの領域の内部取出図である。
【図9A】本発明の例示的な実施形態による、非対称内部幾何学的形状を持つ挿入物の断面図である。
【図9B】本発明の例示的な一実施形態による、挿入物の等角図である。
【図9C】本発明の例示的な一実施形態による、挿入物の等角図である。
【図10】本発明の例示的な実施形態による、フィルタの配置の概略図である。
【図11A】本発明の例示的な一実施形態による、フィルタの概略図である。
【図11B】図11Aのフィルタの断面図である。
【図12】図12Aは本発明の例示的な実施形態による、プラズマからの熱およびイオン流束を大きな表面領域上に拡散させるためのシステムの概略側面図である。図12Bは図12Aのシステムの概略端面図である。
【図13】本発明の例示的な実施形態による、高輝度ゾーンを形成する磁石の配置を示す、プラズマ室の断面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光源であって、
プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室と、
前記プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアと、
エネルギーの少なくとも1つのパルスを一次巻線を介して前記磁気コアに供給し、前記プラズマ放電領域内に形成されファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマに電力を送るパルス電力システムと、を備え、
前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、前記プラズマは局所的高輝度ゾーンを有し、前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、光源。
【請求項2】
前記プラズマの電流密度が前記プラズマ内の電流経路にそって変化する請求項1に記載の光源。
【請求項3】
前記ゾーンは、高輝度光の点源である請求項1に記載の光源。
【請求項4】
前記ゾーンは、前記プラズマがピンチ効果で収縮し、ネックを形成する領域である請求項1に記載の光源。
【請求項5】
前記室内の特徴により前記ゾーンが形成される請求項1に記載の光源。
【請求項6】
ガス圧力により前記ゾーンが形成される請求項1に記載の光源。
【請求項7】
前記プラズマの電流により前記ゾーンが形成される請求項1に記載の光源。
【請求項8】
前記特徴は、前記プラズマによる発光を実質的に局在化するように構成される請求項5に記載の光源。
【請求項9】
前記特徴は、前記磁気コアに関して離れた場所に配置される請求項5に記載の光源。
【請求項10】
前記特徴は、前記プラズマによる発光を局在化するためネック状領域を定める請求項5に記載の光源。
【請求項11】
前記特徴は、ガス入口を含む請求項5に記載の光源。
【請求項12】
前記特徴は、冷却機能を備える請求項5に記載の光源。
【請求項13】
前記冷却機能は、水の加圧された過冷却対流沸騰を伴う請求項12に記載の光源。
【請求項14】
前記磁気コアに供給されるエネルギーの前記少なくとも1つのパルスは、前記プラズマを形成する請求項1に記載の光源。
【請求項15】
前記パルス電力システムは、毎秒約100パルスから毎秒約15,000パルスまでの範囲の周波数のエネルギーのそれぞれのパルスを供給する請求項1に記載の光源。
【請求項16】
エネルギーのそれぞれのパルスは、約10nsから約10μsまでの持続時間の間に、供給される請求項1に記載の光源。
【請求項17】
前記パルス電力システムは、エネルギー蓄積装置を備える請求項1に記載の光源。
【請求項18】
前記エネルギー蓄積装置は、少なくとも1つのキャパシタを備える請求項17に記載の光源。
【請求項19】
前記パルス電力システムは、磁気パルス圧縮発生器を備える請求項1に記載の光源。
【請求項20】
前記パルス電力システムは、エネルギーのパルスを前記磁気コアに送出するための磁気スイッチを備える請求項1に記載の光源。
【請求項21】
前記パルス電力システムは、可飽和インダクタを備える請求項1に記載の光源。
【請求項22】
前記磁気コアは、前記室内に配置されたチャネル領域内に少なくとも本質的に1つのZピンチを発生させるように構成される請求項1に記載の光源。
【請求項23】
前記磁気コアは、前記室内に配置されたチャネル領域内に少なくとも本質的に1つのキャピラリ放電を発生させるように構成される請求項1に記載の光源。
【請求項24】
さらに、前記イオン性媒体を前記室内に導入するための少なくとも1つの口を備える請求項1に記載の光源。
【請求項25】
前記イオン性媒体は、キセノン、リチウム、スズ、窒素、アルゴン、ヘリウム、フッ素、アンモニア、スタンナン、クリプトン、およびネオンからなる群から選択された少なくとも1つまたは複数のガスである請求項1に記載の光源。
【請求項26】
前記イオン性媒体をあらかじめイオン化するためのイオン源を備える請求項1に記載の光源。
【請求項27】
前記イオン源は、紫外線灯、RF源、スパークプラグ、およびDC放電源からなる群から選択された発生源である請求項26に記載の光源。
【請求項28】
少なくとも部分的に前記磁気コアを取り囲むエンクロージャを備える請求項1に記載の光源。
【請求項29】
前記エンクロージャは、複数の孔を備える請求項28に記載の光源。
【請求項30】
複数のプラズマループは、前記磁気コアが前記プラズマに電力を送るときに前記複数の孔を通る請求項29に記載の光源。
【請求項31】
前記エンクロージャは、2つの平行板を備える請求項29に記載の光源。
【請求項32】
前記平行板は、導電性であり、前記コアの周りに一次巻線を形成する請求項31に記載の光源。
【請求項33】
冷却剤は、前記局所的高輝度ゾーンに隣接する場所を冷却するため前記エンクロージャ内を貫流する請求項28に記載の光源。
【請求項34】
前記エンクロージャは、銅、タングステン、アルミニウム、および銅タングステン合金からなる群から選択された物質を含む請求項28に記載の光源。
【請求項35】
前記特徴は、前記磁気コア内に配置されたチャンネルを交互に覆い露出する回転円盤内の少なくとも1つのアパーチャである請求項5に記載の光源。
【請求項36】
前記円盤から前記室の冷却された表面に薄ガス層が熱を伝達する請求項35に記載の光源。
【請求項37】
前記光源は、前記光源がプラズマ放電を発生するときに約100nmよりも短い波長の光を発生するように構成される請求項1に記載の光源。
【請求項38】
光源であって、
プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室と、
前記プラズマ放電領域の一部を囲む第1の磁気コアを備えるトランスと、
電流によって前記第1の磁気コアとリンクされた第2の磁気コアと、
第1の信号を前記第2の磁気コアに供給する電源と、を備え、
前記第2の磁気コアは、前記第2の磁気コアが飽和したときに第2の信号を前記第1の磁気コアに供給し、前記第1の磁気コアは、前記第2の信号に対する応答として前記イオン性媒体から前記プラズマ放電領域内に形成されファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマに電力を送り、
前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、光源。
【請求項39】
前記第1の磁気コアの周りに一次巻線を形成し、前記第1および第2の磁気コアをリンクする前記電流を伝導する2つの平行板を備える請求項38に記載の光源。
【請求項40】
前記第2の磁気コアから前記プラズマ放電領域の前記一部を囲む前記磁気コアに流れる誘導漏れ電流は、前記イオン性媒体をあらかじめイオン化する請求項38に記載の光源。
【請求項41】
光源であって、
チャネル領域を有し、イオン性媒体を含む室と、
前記チャネル領域の一部を囲む磁気コアと、
エネルギーの少なくとも1つのパルスを一次巻線を介して前記磁気コアに供給し、前記イオン性媒体を励起し、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成する前記チャネル領域内のプラズマに少なくとも本質的な1つのZピンチを形成するためのパルス電力システムと、を備え、
前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、
前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、光源。
【請求項42】
前記プラズマの電流密度は、約1KA/cm2よりも高い請求項41に記載の光源。
【請求項43】
前記チャネル領域内の圧力は、約100mTorr未満である請求項41に記載の光源。
【請求項44】
光源であって、
発光の実質的部分を放出する局所的高輝度ゾーンとともに発光プラズマを含む室と、
前記発光プラズマの一部を囲む磁気コアと、
エネルギーの少なくとも1つのパルスを一次巻線を介して前記磁気コアに供給し、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成する前記プラズマに電力を送るためのパルス電力システムと、を備え、
前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、
前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、光源。
【請求項45】
光源であって、
プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室と、
前記プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアと、
エネルギーの少なくとも1つのパルスを一次巻線を介して前記磁気コアに供給し、前記プラズマ放電領域内に形成されファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマに電力を送る手段を備え、
前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、前記プラズマは局所的高輝度ゾーンを有し、
前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、光源。
【請求項46】
プラズマ源であって、
プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室と、
前記プラズマ放電領域の一部を囲み、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成する前記プラズマ内にZピッチを形成するのに十分な電流を誘導する磁気コアとを備え、
前記トランスは前記磁気コアを含むものであり、
前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、プラズマ源。
【請求項47】
光信号を発生する方法であって、
プラズマを発生することができるイオン性媒体を室内に導入する工程と、
磁気コアがファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成する前記プラズマに電力を送るように前記室内のプラズマ放電領域の一部を囲む前記磁気コアに一次巻線を介してエネルギーの少なくとも1つのパルスを印加する工程と、を含み、
前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、前記プラズマは局所的高輝度ゾーンを有し、
前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、方法。
【請求項48】
前記プラズマの電流密度が前記プラズマ内の電流経路にそって電流密度を変化する請求項47に記載の方法。
【請求項49】
前記ゾーンは、高輝度光の点源である請求項47に記載の方法。
【請求項50】
前記ゾーンは、前記プラズマがピンチ効果で収縮し、ネックを形成する領域である請求項47に記載の方法。
【請求項51】
前記プラズマによる発光を局在化するためネック状領域を定める工程を含む請求項47に記載の方法。
【請求項52】
前記パルス電力システムは、エネルギー蓄積装置を備える請求項47に記載の方法。
【請求項53】
前記エネルギー蓄積装置は、少なくとも1つのキャパシタを備える請求項52に記載の方法。
【請求項54】
前記パルス電力システムは、第2の磁気コアを備える請求項47に記載の方法。
【請求項55】
前記第2の磁気コアからエネルギーのそれぞれのパルスを前記第1の磁気コアに放出し、前記プラズマに電力を送る工程を含む請求項54に記載の方法。
【請求項56】
前記第2の磁気コアから前記プラズマ放電領域の前記一部を囲む前記磁気コアに流れる誘導漏れ電流を使用して前記イオン性媒体をあらかじめイオン化する工程を含む請求項54に記載の方法。
【請求項57】
エネルギーのパルスのパルス幅を前記磁気コアに印加するのに先立って圧縮する工程を含む請求項47に記載の方法。
【請求項58】
前記室内に配置されたチャネル領域内に少なくとも本質的に1つのZピンチを発生させる工程を含む請求項47に記載の方法。
【請求項59】
前記室内に配置されたチャネル領域内に少なくとも本質的に1つのキャピラリ放電を発生させる工程を含む請求項47に記載の方法。
【請求項60】
少なくとも1つの口を介して前記イオン性媒体を前記室内に導入する工程を含む請求項47に記載の方法。
【請求項61】
キセノン、リチウム、スズ、窒素、アルゴン、ヘリウム、フッ素、アンモニア、スタンナン、クリプトン、およびネオンからなる群から選択された少なくとも1つまたは複数のガスを含むイオン性媒体を供給する工程を含む請求項47に記載の方法。
【請求項62】
イオン源で前記イオン性媒体をあらかじめイオン化する工程を含む請求項47に記載の方法。
【請求項63】
エンクロージャの2つの平行板で前記コアの周りに一次巻線を形成する工程を含む請求項47に記載の方法。
【請求項64】
約100nmよりも短い波長の光を発生する工程を含む請求項47に記載の方法。
【請求項65】
半導体製造のためのリソグラフィシステムであって、
少なくとも1つの光収集光学系と、
前記少なくとも1つの光収集光学系と光で連絡する少なくとも1つの集光器光学系と、
前記少なくとも1つの光収集光学系により収集するために光を発生することができる光源であって、
i.プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室と、
ii.前記プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアと、
iii.エネルギーの少なくとも1つのパルスを一次巻線を介して前記磁気コアに供給し、前記プラズマ放電領域内に形成されファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマに電力を送るパルス電力システムと、を備える光源と、を備え、
前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、前記プラズマは局所的高輝度ゾーンを有し、前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、リソグラフィシステム。
【請求項66】
前記プラズマにより放射される光は、前記少なくとも1つの光収集光学系により収集され、前記少なくとも1つの集光器光学系により集光され、少なくとも部分的にリソグラフィマスクに通される請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項67】
前記プラズマの電流密度が前記プラズマ内の電流経路にそって電流密度を変化する請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項68】
前記ゾーンは、高輝度光の点源である請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項69】
前記ゾーンは、前記プラズマがピンチ効果で収縮し、ネックを形成する領域である請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項70】
前記室内の特徴により前記ゾーンが形成される請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項71】
ガス圧力により前記ゾーンが形成される請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項72】
前記プラズマの電流により前記ゾーンが形成される請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項73】
前記特徴は、前記プラズマによる発光を実質的に局在化するように構成される請求項70に記載のリソグラフィシステム。
【請求項74】
前記特徴は、前記磁気コアに関して離れた場所に配置される請求項70に記載のリソグラフィシステム。
【請求項75】
前記特徴は、前記プラズマによる発光を局在化するためネック状領域を定める請求項70に記載のリソグラフィシステム。
【請求項76】
前記特徴は、ガス入口を含む請求項70に記載のリソグラフィシステム。
【請求項77】
前記特徴は、冷却機能を備える請求項70に記載のリソグラフィシステム。
【請求項78】
前記冷却機能は、水の加圧された過冷却対流沸騰を伴う請求項77に記載のリソグラフィシステム。
【請求項79】
前記磁気コアに供給されるエネルギーの前記少なくとも1つのパルスは、前記プラズマを形成する請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項80】
前記パルス電力システムは、毎秒約100パルスから毎秒約15,000パルスまでの範囲の周波数のエネルギーのそれぞれのパルスを供給する請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項81】
エネルギーのそれぞれのパルスは、約10nsから約10μsまでの持続時間の間に、供給される請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項82】
前記パルス電力システムは、エネルギー蓄積装置を備える請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項83】
前記エネルギー蓄積装置は、少なくとも1つのキャパシタを備える請求項82に記載のリソグラフィシステム。
【請求項84】
前記パルス電力システムは、第2の磁気コアを備える請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項85】
前記第2の磁気コアは、エネルギーのそれぞれのパルスを前記第1の磁気コアに放出し、前記プラズマに電力を送る請求項84に記載のリソグラフィシステム。
【請求項86】
前記第2の磁気コアから前記プラズマ放電領域の前記一部を囲む前記磁気コアに流れる誘導漏れ電流は、前記イオン性媒体をあらかじめイオン化する請求項84に記載のリソグラフィシステム。
【請求項87】
前記パルス電力システムは、磁気圧縮パルス発生器を備える請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項88】
前記パルス電力システムは、エネルギーの前記パルスを前記磁気コアに送出するための磁気スイッチを備える請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項89】
前記パルス電力システムは、可飽和インダクタを備える請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項90】
前記磁気コアは、前記室内に配置されたチャネル領域内に少なくとも本質的に1つのZピンチを発生させるように構成される請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項91】
前記磁気コアは、前記室内に配置されたチャネル領域内に少なくとも本質的に1つのキャピラリ放電を発生させるように構成される請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項92】
さらに、前記イオン性媒体を前記室内に導入するための少なくとも1つの口を備える請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項93】
前記イオン性媒体は、キセノン、リチウム、スズ、窒素、アルゴン、ヘリウム、フッ素、アンモニア、スタンナン、クリプトン、およびネオンからなる群から選択された少なくとも1つまたは複数のガスである請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項94】
前記イオン性媒体をあらかじめイオン化するためのイオン源を備える請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項95】
前記イオン源は、紫外線灯、RF源、スパークプラグ、およびDC放電源からなる群から選択された発生源である請求項94に記載のリソグラフィシステム。
【請求項96】
少なくとも部分的に前記磁気コアを取り囲むエンクロージャを備える請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項97】
前記エンクロージャは、複数の孔を備える請求項96に記載のリソグラフィシステム。
【請求項98】
複数のプラズマループは、前記磁気コアが前記プラズマに電力を送るときに前記複数の孔を通る請求項97に記載のリソグラフィシステム。
【請求項99】
前記エンクロージャは、2つの平行板を備える請求項96に記載のリソグラフィシステム。
【請求項100】
前記平行板は、導電性であり、前記コアの周りに一次巻線を形成する請求項99に記載のリソグラフィシステム。
【請求項101】
冷却剤は、前記局所的高輝度ゾーンに隣接する場所を冷却するため前記エンクロージャ内を貫流する請求項96に記載のリソグラフィシステム。
【請求項102】
前記エンクロージャは、銅、タングステン、アルミニウム、および銅タングステン合金からなる群から選択された物質を含む請求項96に記載のリソグラフィシステム。
【請求項103】
前記特徴は、磁気コア内に配置されたチャネルを交互に露出又は覆う回転円盤内の少なくとも1つのアパーチャである請求項70に記載のリソグラフィシステム。
【請求項104】
前記円盤から前記室の冷却された表面に薄ガス層が熱を伝達する請求項103に記載のリソグラフィシステム。
【請求項105】
前記光源は、前記光源がプラズマ放電を発生するときに約100nmよりも短い波長の光を発生するように構成される請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項106】
リソグラフィシステム内の半導体ウェハを照射する方法であって、
プラズマを発生することができるイオン性媒体を室内に導入する工程と、
磁気コアがファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成する前記プラズマに電力を送るように前記室内のプラズマ放電領域の一部を囲む前記磁気コアにエネルギーの少なくとも1つのパルスを一次巻線を介して印加する工程であって、前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、前記プラズマは、局所的高輝度ゾーンを有し、前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、工程と、
前記プラズマにより放射された光を収集する工程と、
前記収集された光を集光する工程と、
前記集光された光の少なくとも一部をマスクに通し、半導体ウェハの表面上に送る工程とを含む方法。
【請求項107】
リソグラフィシステム内の半導体ウェハを照射する方法であって、
プラズマを発生することができるイオン性媒体を室内に導入する工程と、
磁気コアがファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成する前記プラズマに電力を送るように前記室内のプラズマ放電領域の一部を囲む前記磁気コアにエネルギーの少なくとも1つのパルスを一次巻線を介して印加し、前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、前記プラズマは、局所的高輝度ゾーンを有し、前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、工程と、
前記プラズマにより放射された光を収集する工程と、
前記収集された光を集光する工程と、
前記集光された光の少なくとも一部をマスクから反射し、半導体ウェハの表面上に送る工程とを含む方法。
【請求項108】
半導体製造のためのリソグラフィシステムであって、
少なくとも1つの光収集光学系と、
前記少なくとも1つの収集光学系と光で連絡する少なくとも1つの集光器光学系と、
前記少なくとも1つの光収集光学系により収集するために光を発生することができる光源と、を備え
前記光源は、
i.プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室と、
ii.前記プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアと、
iii.エネルギーの少なくとも1つのパルスを前記磁気コアに一次巻線を介して供給する手段であって、前記プラズマ放電領域内に形成されファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマに電力を送り、前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、前記プラズマは局所的高輝度ゾーンを有し、前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである手段とを備える、リソグラフィシステム。
【請求項109】
顕微鏡システムであって、
光を収集するための第1の光学素子と、
試料の像を検出器上に投射するための第2の光学素子であって、前記検出器は前記第1および第2の光学素子と光で連絡する、第2の光学素子と、
前記第1の光学素子と光で連絡する光源と、を備え
前記光源は、
i.プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室と、
ii.前記プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアと、
iii.エネルギーの少なくとも1つのパルスを前記磁気コアに一次巻線を介して供給する手段であって、前記プラズマ放電領域内に形成されファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマに電力を送り、前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、前記プラズマは局所的高輝度ゾーンを有し、前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、パルス電力システムとを備える、顕微鏡システム。
【請求項110】
前記第1の光学素子は、前記光源により放射される光を収集して前記試料を照射し、前記第2の光学素子は、前記試料の像を前記検出器上に投射する請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項111】
前記プラズマの電流密度が前記プラズマ内の電流経路にそって電流密度を変化する請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項112】
前記ゾーンは、高輝度光の点源である請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項113】
前記ゾーンは、前記プラズマがピンチ効果で収縮し、ネックを形成する領域である請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項114】
前記室内の特徴により前記ゾーンが形成される請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項115】
ガス圧力により前記ゾーンが形成される請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項116】
前記プラズマの電流により前記ゾーンが形成される請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項117】
前記特徴は、前記プラズマによる発光を実質的に局在化するように構成される請求項114に記載の顕微鏡システム。
【請求項118】
前記特徴は、前記磁気コアに関して離れた場所に配置される請求項114に記載の顕微鏡システム。
【請求項119】
前記特徴は、前記プラズマによる発光を局在化するためネック状領域を定める請求項114に記載の顕微鏡システム。
【請求項120】
前記特徴は、ガス入口を含む請求項114に記載の顕微鏡システム。
【請求項121】
前記特徴は、冷却機能を備える請求項114に記載の顕微鏡システム。
【請求項122】
前記磁気コアに供給されるエネルギーの前記少なくとも1つのパルスは、前記プラズマを形成する請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項123】
前記パルス電力システムは、毎秒約100パルスから毎秒約15,000パルスまでの範囲の周波数のエネルギーのそれぞれのパルスを供給する請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項124】
エネルギーのそれぞれのパルスは、約10nsから約10μsまでの持続時間の間に、供給される請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項125】
前記パルス電力システムは、エネルギー蓄積装置を備える請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項126】
前記エネルギー蓄積装置は、少なくとも1つのキャパシタを備える請求項125に記載の顕微鏡システム。
【請求項127】
前記パルス電力システムは、第2の磁気コアを備える請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項128】
前記第2の磁気コアは、エネルギーのそれぞれのパルスを前記第1の磁気コアに放出し、前記プラズマに電力を送る請求項127に記載の顕微鏡システム。
【請求項129】
前記第2の磁気コアから前記プラズマ放電領域の前記一部を囲む前記磁気コアに流れる誘導漏れ電流は、前記イオン性媒体をあらかじめイオン化する請求項127に記載の顕微鏡システム。
【請求項130】
前記パルス電力システムは、磁気圧縮パルス発生器を備える請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項131】
前記パルス電力システムは、エネルギーのパルスを前記磁気コアに送出するための磁気スイッチを備える請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項132】
前記パルス電力システムは、可飽和インダクタを備える請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項133】
前記磁気コアは、前記室内に配置されたチャネル領域内に少なくとも本質的に1つのZピンチを発生させるように構成される請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項134】
前記磁気コアは、前記室内に配置されたチャネル領域内に少なくとも本質的に1つのキャピラリ放電を発生させるように構成される請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項135】
さらに、前記イオン性媒体を前記室内に導入するための少なくとも1つの口を備える請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項136】
前記イオン性媒体は、キセノン、リチウム、スズ、窒素、アルゴン、ヘリウム、フッ素、アンモニア、スタンナン、クリプトン、およびネオンからなる群から選択された少なくとも1つまたは複数のガスである請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項137】
前記イオン性媒体をあらかじめイオン化するためのイオン源を備える請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項138】
前記イオン源は、紫外線灯、RF源、スパークプラグ、およびDC放電源からなる群から選択された発生源である請求項137に記載の顕微鏡システム。
【請求項139】
少なくとも部分的に前記磁気コアを取り囲むエンクロージャを備える請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項140】
前記エンクロージャは、複数の孔を備える請求項139に記載の顕微鏡システム。
【請求項141】
複数のプラズマループは、前記磁気コアが前記プラズマに電力を送るときに前記複数の孔を通る請求項140に記載の顕微鏡システム。
【請求項142】
前記エンクロージャは、2つの平行板を備える請求項139に記載の顕微鏡システム。
【請求項143】
前記平行板は、導電性であり、前記コアの周りに一次巻線を形成する請求項142に記載の顕微鏡システム。
【請求項144】
冷却剤は、前記局所的高輝度ゾーンに隣接する場所を冷却するため前記エンクロージャ内を貫流する請求項139に記載の顕微鏡システム。
【請求項145】
前記エンクロージャは、銅、タングステン、アルミニウム、および銅タングステン合金からなる群から選択された物質を含む請求項139に記載の顕微鏡システム。
【請求項146】
前記プラズマは、トランスの二次側を形成する請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項147】
前記特徴は、前記磁気コア内に配置されたチャンネルを交互に覆い露出する回転円盤内の少なくとも1つのアパーチャである請求項114に記載の顕微鏡システム。
【請求項148】
前記円盤から前記室の冷却された表面に薄ガス層が熱を伝達する請求項147に記載の顕微鏡システム。
【請求項149】
前記光源は、前記光源がプラズマ放電を発生するときに約100nmよりも短い波長の光を発生するように構成される請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項150】
顕微鏡法であって、
プラズマを発生することができるイオン性媒体を室内に導入する工程と、
前記室内のプラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアがファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成する前記プラズマに電力を送るように前記磁気コアにエネルギーの少なくとも1つのパルスを一次巻線を介して印加する工程であって、前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、前記プラズマは、局所的高輝度ゾーンを有し、前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、工程と、
前記プラズマにより放射された光を第1の光学素子で収集する工程と、
前記収集された光を試料に投射して通す工程と、
前記試料を通して放射された前記光を検出器に投射する工程と、を含む顕微鏡法。
【請求項151】
顕微鏡システムであって、
レンズと、
前記レンズと光で連絡している検出器と、
前記レンズと光で連絡する光源と、
を備え、前記光源は、
i.プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室と、
ii.前記プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアと、
iii.エネルギーの少なくとも1つのパルスを一次巻線を介して前記磁気コアに供給し、前記磁気コアがファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成する前記プラズマに電力をおくり、前記プラズマがプラズマ放電領域内に形成され、前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、前記プラズマは局所的高輝度ゾーンを有し、前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである手段と、を備える顕微鏡システム。
【請求項152】
請求項1ないし45のいずれか1項に記載の光源用の挿入物であって、
少なくとも1つの内部通路を定め、第1の開放端と第2の開放端とを備える本体と、
プラズマ放電領域内で誘導駆動プラズマ光源と結合するように適合された外面とを備える挿入物。
【請求項153】
前記少なくとも1つの内部通路は、前記プラズマ内に局所的高輝度ゾーンを形成する領域を定める請求項152に記載の挿入物。
【請求項154】
消耗品である請求項152に記載の挿入物。
【請求項155】
冷却構造物と熱で連絡する請求項152に記載の挿入物。
【請求項156】
前記外面は、前記プラズマ光源の室の内側のリセプタクルのねじ山により前記プラズマ源に結合される請求項152に記載の挿入物。
【請求項157】
前記プラズマ光源の室内のリセプタクルに滑りばめされ、前記プラズマ放電領域内のプラズマによる加熱のため締まる請求項152に記載の挿入物。
【請求項158】
前記挿入物の前記少なくとも1つの内部通路の少なくとも1つの表面は、プラズマスパッタ速度の遅い物質を含む請求項152に記載の挿入物。
【請求項159】
前記物質は、カーボン、チタン、タングステン、ダイヤモンド、黒鉛、炭化ケイ素、ケイ素、ルテニウム、および耐熱材料からなる群から選択される請求項158に記載の挿入物。
【請求項160】
前記挿入物の前記少なくとも1つの内部通路の少なくとも1つの表面は、プラズマスパッタ速度の遅い、熱伝導率の高い物質を含む請求項152に記載の挿入物。
【請求項161】
前記物質は、高配向熱分解黒鉛または熱分解黒鉛である請求項160に記載の挿入物。
【請求項162】
前記挿入物の前記少なくとも1つの内部通路の少なくとも1つの表面は、EUV放射線の吸収率の低い物質を含む請求項152に記載の挿入物。
【請求項163】
前記物質は、ルテニウムおよびケイ素からなる群から選択される請求項162に記載の挿入物。
【請求項164】
前記少なくとも1つの内部通路の形状は、前記高輝度ゾーンのサイズおよび形状を制御するために使用される請求項153に記載の挿入物。
【請求項165】
前記少なくとも1つの内部通路は、前記第1の開放端と前記第2の開放端との中程の直線を中心に非対称的である幾何学的形状を有する内面を持つ請求項164に記載の挿入物。
【請求項166】
前記少なくとも1つの内部通路は、前記内部通路の端から端までの最小寸法よりも実質的に小さい曲率半径により定められる幾何学的形状を持つ内面を有する請求項164に記載の挿入物。
【請求項167】
前記少なくとも1つの内部通路は、前記内部通路の端から端までの最小寸法の約25%から約100%までの範囲の曲率半径により定められる幾何学的形状を持つ内面を有する請求項164に記載の挿入物。
【請求項168】
前記少なくとも1つの内部通路は、前記少なくとも1つの内部通路の縮小された寸法を定める内面を有する請求項164に記載の挿入物。
【請求項169】
前記本体は、2つまたはそれ以上の本体により定められる請求項152に記載の挿入物。
【請求項170】
請求項1ないし45のいずれか1項に記載の光源用の挿入物であって、
少なくとも1つの内部通路を定め、第1の開放端と第2の開放端とを備える本体と、
プラズマ放電領域内で誘導駆動プラズマ光源と結合するための手段とを備える誘導駆動プラズマ光源用の挿入物。
【請求項171】
前記本体内に少なくとも1つのガス入口孔を備える請求項152に記載の挿入物。
【請求項172】
前記本体を通過する少なくとも1つの冷却チャネルを備える請求項152に記載の挿入物。
【請求項173】
ロボットアームを使用して交換することができる請求項152に記載の挿入物。
【請求項174】
光源であって、
プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室と、
前記プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアと、
エネルギーを前記磁気コアに一次巻線を介して供給し、前記プラズマ放電領域内に形成されファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマに電力を送り、前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、前記プラズマは局所的高輝度ゾーンを備え、前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、電力システムと、
間接的または直接的プラズマ放出物を減らすため前記光源に関して配置されているフィルタと、を備える光源。
【請求項175】
前記フィルタは、前記高輝度ゾーンから発せられる放射線の方向に実質的に平行である壁、および前記壁と壁の間のチャネルを備える請求項174に記載の光源。
【請求項176】
前記放出物に曝される前記フィルタの表面は、プラズマスパッタ速度の低い物質を含む請求項174に記載の光源。
【請求項177】
前記物質は、カーボン、チタン、タングステン、ダイヤモンド、黒鉛、炭化ケイ素、ケイ素、ルテニウム、および耐熱材料からなる群から選択される請求項176に記載の光源。
【請求項178】
前記フィルタは、プラズマスパッタ速度の低い、熱伝導率の高い物質を含む請求項174に記載の光源。
【請求項179】
前記物質は、高配向熱分解黒鉛(HOPG)または熱分解黒鉛(TPG)である請求項178に記載の光源。
【請求項180】
前記フィルタは、前記高輝度ゾーンから発せられる放射線に平行に進行しない放出物との衝突を最大にするように構成される請求項174に記載の光源。
【請求項181】
前記フィルタは、前記高輝度ゾーンから発せられる放射線に平行に進行する放出物の低減を最小にするように構成される請求項174に記載の光源。
【請求項182】
前記フィルタは、冷却チャネルを備える請求項174に記載の光源。
【請求項183】
ガスのカーテンは、前記フィルタと放射線以外の放出物との間の衝突を大きくするように前記フィルタの付近に保持される請求項174に記載の光源。
【請求項184】
光信号を発生する方法であって、
プラズマを発生することができるイオン性媒体を室内に導入する工程と、
前記プラズマに電力を送るように前記室内のプラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアにエネルギーを一次巻線を介して印加し、前記プラズマがファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成し、前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、前記プラズマは、局所的高輝度ゾーンを有し、前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、工程と、
前記プラズマの前記局所的高輝度ゾーンから発せられる放出物をフィルタ処理する工程とを含む方法。
【請求項185】
前記フィルタ処理する工程は、前記高輝度ゾーンから発せられる放射線の方向に実質的に平行である壁、および前記壁と壁の間のチャネルを配置する工程を含む請求項184に記載の方法。
【請求項186】
前記放出物に曝される前記フィルタの表面は、プラズマスパッタ速度の低い物質を含む請求項184に記載の方法。
【請求項187】
前記物質は、カーボン、チタン、タングステン、ダイヤモンド、黒鉛、炭化ケイ素、ケイ素、ルテニウム、および耐熱材料からなる群から選択される請求項186に記載の方法。
【請求項188】
前記フィルタは、プラズマスパッタ速度の低い、熱伝導率の高い物質を含む請求項184に記載の方法。
【請求項189】
前記物質は、高配向熱分解黒鉛(HOPG)または熱分解黒鉛である請求項188に記載の方法。
【請求項190】
プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室と、
前記プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアと、
エネルギーを前記磁気コアに一次巻線を介して供給し、前記プラズマ放電領域内に形成されファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマに電力を送り、前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、前記プラズマは局所的高輝度ゾーンを備え、前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、電力システムと、
前記高輝度ゾーンから放出される放射線の方向に実質的に平行に進行する放出物の低減を最小にするための手段と、
前記高輝度ゾーンから放出される放射線の方向に実質的に平行でない方向に進行する放出物の低減を最大にするための手段と、
を備える光源。
【請求項191】
請求項1ないし45のいずれか1項に記載の光源において、誘導駆動プラズマからの熱流束およびイオン流束を大きな表面領域上に拡散させるためのシステムであって、
誘導駆動プラズマ源内のプラズマの一領域内に配置された、外面を有する、少なくとも1つの物体と、
前記物体と熱で連絡している冷却チャネルとを備え、
前記物体の少なくとも前記外面は、前記プラズマに関して移動するシステム。
【請求項192】
前記少なくとも1つの物体の前記外面は、犠牲層を備える請求項190に記載のシステム。
【請求項193】
前記犠牲層は、前記外面上に連続的にコーティングされる請求項191に記載のシステム。
【請求項194】
前記犠牲層は、EUV放射線を放出する物質を含む請求項191に記載のシステム。
【請求項195】
前記物質は、リチウムまたはスズである請求項194に記載のシステム。
【請求項196】
前記少なくとも1つの物体は、密集して並ぶ2本の棒である請求項191に記載のシステム。
【請求項197】
前記棒の間の空間は、前記プラズマ内に局所的高輝度ゾーンを形成する一領域を定める請求項196に記載のシステム。
【請求項198】
前記少なくとも1つの物体の局所幾何学的形状は、局所的高輝度ゾーンを形成する一領域を定める請求項191に記載のシステム。
【請求項199】
光源であって、
プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室と、
前記プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアと、
エネルギーの少なくとも1つのパルスを一次巻線を介して前記磁気コアに供給し、前記プラズマ放電領域内に形成されファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマに電力を送り、前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、前記プラズマは局所的高輝度ゾーンを有し、前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、パルス電力システムと、
前記プラズマの形状を修正するために前記室内に配置された磁石とを備える光源。
【請求項200】
前記磁石は、前記局所的高輝度ゾーンを形成する請求項199に記載の光源。
【請求項201】
前記磁石は、永久磁石または電磁石である請求項199に記載の光源。
【請求項202】
前記磁石は、前記高輝度ゾーンに隣接して配置される請求項199に記載の光源。
【請求項203】
前記プラズマループは、前記磁気コアを取り囲む請求項36に記載の光源。
【請求項204】
前記磁気コア及び前記トランスの一次巻線の回りに導電路を形成する2枚の導電性の平行板を備えた請求項1の光源。
【請求項205】
前記磁気コア及び前記トランスの一次巻線の回りに導電路を形成する金属片を備えた請求項204に記載の光源。
【請求項206】
前記プラズマに供給される電力は、前記磁気コアにより形成される磁場及び前記トランスに供給されるエネルギーのパルスの周波数及び持続時間に基づく請求項205に記載の光源。
【請求項207】
前記プラズマループは、前記磁気コアを取り囲む請求項102に記載のリソグラフィシステム。
【請求項208】
前記磁気コア及び前記トランスの一次巻線の回りに導電路を形成する2枚の導電性の平行板を備えた請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項209】
前記磁気コア及び前記トランスの一次巻線の回りに導電路を形成する金属片を備えた請求項208に記載のリソグラフィシステム。
【請求項210】
前記プラズマに供給される電力は、前記磁気コアにより形成される磁場及び前記トランスに供給されるエネルギーのパルスの周波数及び持続時間に基づく請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項1】
光源であって、
プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室と、
前記プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアと、
エネルギーの少なくとも1つのパルスを一次巻線を介して前記磁気コアに供給し、前記プラズマ放電領域内に形成されファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマに電力を送るパルス電力システムと、を備え、
前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、前記プラズマは局所的高輝度ゾーンを有し、前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、光源。
【請求項2】
前記プラズマの電流密度が前記プラズマ内の電流経路にそって変化する請求項1に記載の光源。
【請求項3】
前記ゾーンは、高輝度光の点源である請求項1に記載の光源。
【請求項4】
前記ゾーンは、前記プラズマがピンチ効果で収縮し、ネックを形成する領域である請求項1に記載の光源。
【請求項5】
前記室内の特徴により前記ゾーンが形成される請求項1に記載の光源。
【請求項6】
ガス圧力により前記ゾーンが形成される請求項1に記載の光源。
【請求項7】
前記プラズマの電流により前記ゾーンが形成される請求項1に記載の光源。
【請求項8】
前記特徴は、前記プラズマによる発光を実質的に局在化するように構成される請求項5に記載の光源。
【請求項9】
前記特徴は、前記磁気コアに関して離れた場所に配置される請求項5に記載の光源。
【請求項10】
前記特徴は、前記プラズマによる発光を局在化するためネック状領域を定める請求項5に記載の光源。
【請求項11】
前記特徴は、ガス入口を含む請求項5に記載の光源。
【請求項12】
前記特徴は、冷却機能を備える請求項5に記載の光源。
【請求項13】
前記冷却機能は、水の加圧された過冷却対流沸騰を伴う請求項12に記載の光源。
【請求項14】
前記磁気コアに供給されるエネルギーの前記少なくとも1つのパルスは、前記プラズマを形成する請求項1に記載の光源。
【請求項15】
前記パルス電力システムは、毎秒約100パルスから毎秒約15,000パルスまでの範囲の周波数のエネルギーのそれぞれのパルスを供給する請求項1に記載の光源。
【請求項16】
エネルギーのそれぞれのパルスは、約10nsから約10μsまでの持続時間の間に、供給される請求項1に記載の光源。
【請求項17】
前記パルス電力システムは、エネルギー蓄積装置を備える請求項1に記載の光源。
【請求項18】
前記エネルギー蓄積装置は、少なくとも1つのキャパシタを備える請求項17に記載の光源。
【請求項19】
前記パルス電力システムは、磁気パルス圧縮発生器を備える請求項1に記載の光源。
【請求項20】
前記パルス電力システムは、エネルギーのパルスを前記磁気コアに送出するための磁気スイッチを備える請求項1に記載の光源。
【請求項21】
前記パルス電力システムは、可飽和インダクタを備える請求項1に記載の光源。
【請求項22】
前記磁気コアは、前記室内に配置されたチャネル領域内に少なくとも本質的に1つのZピンチを発生させるように構成される請求項1に記載の光源。
【請求項23】
前記磁気コアは、前記室内に配置されたチャネル領域内に少なくとも本質的に1つのキャピラリ放電を発生させるように構成される請求項1に記載の光源。
【請求項24】
さらに、前記イオン性媒体を前記室内に導入するための少なくとも1つの口を備える請求項1に記載の光源。
【請求項25】
前記イオン性媒体は、キセノン、リチウム、スズ、窒素、アルゴン、ヘリウム、フッ素、アンモニア、スタンナン、クリプトン、およびネオンからなる群から選択された少なくとも1つまたは複数のガスである請求項1に記載の光源。
【請求項26】
前記イオン性媒体をあらかじめイオン化するためのイオン源を備える請求項1に記載の光源。
【請求項27】
前記イオン源は、紫外線灯、RF源、スパークプラグ、およびDC放電源からなる群から選択された発生源である請求項26に記載の光源。
【請求項28】
少なくとも部分的に前記磁気コアを取り囲むエンクロージャを備える請求項1に記載の光源。
【請求項29】
前記エンクロージャは、複数の孔を備える請求項28に記載の光源。
【請求項30】
複数のプラズマループは、前記磁気コアが前記プラズマに電力を送るときに前記複数の孔を通る請求項29に記載の光源。
【請求項31】
前記エンクロージャは、2つの平行板を備える請求項29に記載の光源。
【請求項32】
前記平行板は、導電性であり、前記コアの周りに一次巻線を形成する請求項31に記載の光源。
【請求項33】
冷却剤は、前記局所的高輝度ゾーンに隣接する場所を冷却するため前記エンクロージャ内を貫流する請求項28に記載の光源。
【請求項34】
前記エンクロージャは、銅、タングステン、アルミニウム、および銅タングステン合金からなる群から選択された物質を含む請求項28に記載の光源。
【請求項35】
前記特徴は、前記磁気コア内に配置されたチャンネルを交互に覆い露出する回転円盤内の少なくとも1つのアパーチャである請求項5に記載の光源。
【請求項36】
前記円盤から前記室の冷却された表面に薄ガス層が熱を伝達する請求項35に記載の光源。
【請求項37】
前記光源は、前記光源がプラズマ放電を発生するときに約100nmよりも短い波長の光を発生するように構成される請求項1に記載の光源。
【請求項38】
光源であって、
プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室と、
前記プラズマ放電領域の一部を囲む第1の磁気コアを備えるトランスと、
電流によって前記第1の磁気コアとリンクされた第2の磁気コアと、
第1の信号を前記第2の磁気コアに供給する電源と、を備え、
前記第2の磁気コアは、前記第2の磁気コアが飽和したときに第2の信号を前記第1の磁気コアに供給し、前記第1の磁気コアは、前記第2の信号に対する応答として前記イオン性媒体から前記プラズマ放電領域内に形成されファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマに電力を送り、
前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、光源。
【請求項39】
前記第1の磁気コアの周りに一次巻線を形成し、前記第1および第2の磁気コアをリンクする前記電流を伝導する2つの平行板を備える請求項38に記載の光源。
【請求項40】
前記第2の磁気コアから前記プラズマ放電領域の前記一部を囲む前記磁気コアに流れる誘導漏れ電流は、前記イオン性媒体をあらかじめイオン化する請求項38に記載の光源。
【請求項41】
光源であって、
チャネル領域を有し、イオン性媒体を含む室と、
前記チャネル領域の一部を囲む磁気コアと、
エネルギーの少なくとも1つのパルスを一次巻線を介して前記磁気コアに供給し、前記イオン性媒体を励起し、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成する前記チャネル領域内のプラズマに少なくとも本質的な1つのZピンチを形成するためのパルス電力システムと、を備え、
前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、
前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、光源。
【請求項42】
前記プラズマの電流密度は、約1KA/cm2よりも高い請求項41に記載の光源。
【請求項43】
前記チャネル領域内の圧力は、約100mTorr未満である請求項41に記載の光源。
【請求項44】
光源であって、
発光の実質的部分を放出する局所的高輝度ゾーンとともに発光プラズマを含む室と、
前記発光プラズマの一部を囲む磁気コアと、
エネルギーの少なくとも1つのパルスを一次巻線を介して前記磁気コアに供給し、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成する前記プラズマに電力を送るためのパルス電力システムと、を備え、
前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、
前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、光源。
【請求項45】
光源であって、
プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室と、
前記プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアと、
エネルギーの少なくとも1つのパルスを一次巻線を介して前記磁気コアに供給し、前記プラズマ放電領域内に形成されファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマに電力を送る手段を備え、
前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、前記プラズマは局所的高輝度ゾーンを有し、
前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、光源。
【請求項46】
プラズマ源であって、
プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室と、
前記プラズマ放電領域の一部を囲み、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成する前記プラズマ内にZピッチを形成するのに十分な電流を誘導する磁気コアとを備え、
前記トランスは前記磁気コアを含むものであり、
前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、プラズマ源。
【請求項47】
光信号を発生する方法であって、
プラズマを発生することができるイオン性媒体を室内に導入する工程と、
磁気コアがファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成する前記プラズマに電力を送るように前記室内のプラズマ放電領域の一部を囲む前記磁気コアに一次巻線を介してエネルギーの少なくとも1つのパルスを印加する工程と、を含み、
前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、前記プラズマは局所的高輝度ゾーンを有し、
前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、方法。
【請求項48】
前記プラズマの電流密度が前記プラズマ内の電流経路にそって電流密度を変化する請求項47に記載の方法。
【請求項49】
前記ゾーンは、高輝度光の点源である請求項47に記載の方法。
【請求項50】
前記ゾーンは、前記プラズマがピンチ効果で収縮し、ネックを形成する領域である請求項47に記載の方法。
【請求項51】
前記プラズマによる発光を局在化するためネック状領域を定める工程を含む請求項47に記載の方法。
【請求項52】
前記パルス電力システムは、エネルギー蓄積装置を備える請求項47に記載の方法。
【請求項53】
前記エネルギー蓄積装置は、少なくとも1つのキャパシタを備える請求項52に記載の方法。
【請求項54】
前記パルス電力システムは、第2の磁気コアを備える請求項47に記載の方法。
【請求項55】
前記第2の磁気コアからエネルギーのそれぞれのパルスを前記第1の磁気コアに放出し、前記プラズマに電力を送る工程を含む請求項54に記載の方法。
【請求項56】
前記第2の磁気コアから前記プラズマ放電領域の前記一部を囲む前記磁気コアに流れる誘導漏れ電流を使用して前記イオン性媒体をあらかじめイオン化する工程を含む請求項54に記載の方法。
【請求項57】
エネルギーのパルスのパルス幅を前記磁気コアに印加するのに先立って圧縮する工程を含む請求項47に記載の方法。
【請求項58】
前記室内に配置されたチャネル領域内に少なくとも本質的に1つのZピンチを発生させる工程を含む請求項47に記載の方法。
【請求項59】
前記室内に配置されたチャネル領域内に少なくとも本質的に1つのキャピラリ放電を発生させる工程を含む請求項47に記載の方法。
【請求項60】
少なくとも1つの口を介して前記イオン性媒体を前記室内に導入する工程を含む請求項47に記載の方法。
【請求項61】
キセノン、リチウム、スズ、窒素、アルゴン、ヘリウム、フッ素、アンモニア、スタンナン、クリプトン、およびネオンからなる群から選択された少なくとも1つまたは複数のガスを含むイオン性媒体を供給する工程を含む請求項47に記載の方法。
【請求項62】
イオン源で前記イオン性媒体をあらかじめイオン化する工程を含む請求項47に記載の方法。
【請求項63】
エンクロージャの2つの平行板で前記コアの周りに一次巻線を形成する工程を含む請求項47に記載の方法。
【請求項64】
約100nmよりも短い波長の光を発生する工程を含む請求項47に記載の方法。
【請求項65】
半導体製造のためのリソグラフィシステムであって、
少なくとも1つの光収集光学系と、
前記少なくとも1つの光収集光学系と光で連絡する少なくとも1つの集光器光学系と、
前記少なくとも1つの光収集光学系により収集するために光を発生することができる光源であって、
i.プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室と、
ii.前記プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアと、
iii.エネルギーの少なくとも1つのパルスを一次巻線を介して前記磁気コアに供給し、前記プラズマ放電領域内に形成されファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマに電力を送るパルス電力システムと、を備える光源と、を備え、
前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、前記プラズマは局所的高輝度ゾーンを有し、前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、リソグラフィシステム。
【請求項66】
前記プラズマにより放射される光は、前記少なくとも1つの光収集光学系により収集され、前記少なくとも1つの集光器光学系により集光され、少なくとも部分的にリソグラフィマスクに通される請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項67】
前記プラズマの電流密度が前記プラズマ内の電流経路にそって電流密度を変化する請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項68】
前記ゾーンは、高輝度光の点源である請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項69】
前記ゾーンは、前記プラズマがピンチ効果で収縮し、ネックを形成する領域である請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項70】
前記室内の特徴により前記ゾーンが形成される請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項71】
ガス圧力により前記ゾーンが形成される請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項72】
前記プラズマの電流により前記ゾーンが形成される請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項73】
前記特徴は、前記プラズマによる発光を実質的に局在化するように構成される請求項70に記載のリソグラフィシステム。
【請求項74】
前記特徴は、前記磁気コアに関して離れた場所に配置される請求項70に記載のリソグラフィシステム。
【請求項75】
前記特徴は、前記プラズマによる発光を局在化するためネック状領域を定める請求項70に記載のリソグラフィシステム。
【請求項76】
前記特徴は、ガス入口を含む請求項70に記載のリソグラフィシステム。
【請求項77】
前記特徴は、冷却機能を備える請求項70に記載のリソグラフィシステム。
【請求項78】
前記冷却機能は、水の加圧された過冷却対流沸騰を伴う請求項77に記載のリソグラフィシステム。
【請求項79】
前記磁気コアに供給されるエネルギーの前記少なくとも1つのパルスは、前記プラズマを形成する請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項80】
前記パルス電力システムは、毎秒約100パルスから毎秒約15,000パルスまでの範囲の周波数のエネルギーのそれぞれのパルスを供給する請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項81】
エネルギーのそれぞれのパルスは、約10nsから約10μsまでの持続時間の間に、供給される請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項82】
前記パルス電力システムは、エネルギー蓄積装置を備える請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項83】
前記エネルギー蓄積装置は、少なくとも1つのキャパシタを備える請求項82に記載のリソグラフィシステム。
【請求項84】
前記パルス電力システムは、第2の磁気コアを備える請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項85】
前記第2の磁気コアは、エネルギーのそれぞれのパルスを前記第1の磁気コアに放出し、前記プラズマに電力を送る請求項84に記載のリソグラフィシステム。
【請求項86】
前記第2の磁気コアから前記プラズマ放電領域の前記一部を囲む前記磁気コアに流れる誘導漏れ電流は、前記イオン性媒体をあらかじめイオン化する請求項84に記載のリソグラフィシステム。
【請求項87】
前記パルス電力システムは、磁気圧縮パルス発生器を備える請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項88】
前記パルス電力システムは、エネルギーの前記パルスを前記磁気コアに送出するための磁気スイッチを備える請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項89】
前記パルス電力システムは、可飽和インダクタを備える請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項90】
前記磁気コアは、前記室内に配置されたチャネル領域内に少なくとも本質的に1つのZピンチを発生させるように構成される請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項91】
前記磁気コアは、前記室内に配置されたチャネル領域内に少なくとも本質的に1つのキャピラリ放電を発生させるように構成される請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項92】
さらに、前記イオン性媒体を前記室内に導入するための少なくとも1つの口を備える請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項93】
前記イオン性媒体は、キセノン、リチウム、スズ、窒素、アルゴン、ヘリウム、フッ素、アンモニア、スタンナン、クリプトン、およびネオンからなる群から選択された少なくとも1つまたは複数のガスである請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項94】
前記イオン性媒体をあらかじめイオン化するためのイオン源を備える請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項95】
前記イオン源は、紫外線灯、RF源、スパークプラグ、およびDC放電源からなる群から選択された発生源である請求項94に記載のリソグラフィシステム。
【請求項96】
少なくとも部分的に前記磁気コアを取り囲むエンクロージャを備える請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項97】
前記エンクロージャは、複数の孔を備える請求項96に記載のリソグラフィシステム。
【請求項98】
複数のプラズマループは、前記磁気コアが前記プラズマに電力を送るときに前記複数の孔を通る請求項97に記載のリソグラフィシステム。
【請求項99】
前記エンクロージャは、2つの平行板を備える請求項96に記載のリソグラフィシステム。
【請求項100】
前記平行板は、導電性であり、前記コアの周りに一次巻線を形成する請求項99に記載のリソグラフィシステム。
【請求項101】
冷却剤は、前記局所的高輝度ゾーンに隣接する場所を冷却するため前記エンクロージャ内を貫流する請求項96に記載のリソグラフィシステム。
【請求項102】
前記エンクロージャは、銅、タングステン、アルミニウム、および銅タングステン合金からなる群から選択された物質を含む請求項96に記載のリソグラフィシステム。
【請求項103】
前記特徴は、磁気コア内に配置されたチャネルを交互に露出又は覆う回転円盤内の少なくとも1つのアパーチャである請求項70に記載のリソグラフィシステム。
【請求項104】
前記円盤から前記室の冷却された表面に薄ガス層が熱を伝達する請求項103に記載のリソグラフィシステム。
【請求項105】
前記光源は、前記光源がプラズマ放電を発生するときに約100nmよりも短い波長の光を発生するように構成される請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項106】
リソグラフィシステム内の半導体ウェハを照射する方法であって、
プラズマを発生することができるイオン性媒体を室内に導入する工程と、
磁気コアがファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成する前記プラズマに電力を送るように前記室内のプラズマ放電領域の一部を囲む前記磁気コアにエネルギーの少なくとも1つのパルスを一次巻線を介して印加する工程であって、前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、前記プラズマは、局所的高輝度ゾーンを有し、前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、工程と、
前記プラズマにより放射された光を収集する工程と、
前記収集された光を集光する工程と、
前記集光された光の少なくとも一部をマスクに通し、半導体ウェハの表面上に送る工程とを含む方法。
【請求項107】
リソグラフィシステム内の半導体ウェハを照射する方法であって、
プラズマを発生することができるイオン性媒体を室内に導入する工程と、
磁気コアがファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成する前記プラズマに電力を送るように前記室内のプラズマ放電領域の一部を囲む前記磁気コアにエネルギーの少なくとも1つのパルスを一次巻線を介して印加し、前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、前記プラズマは、局所的高輝度ゾーンを有し、前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、工程と、
前記プラズマにより放射された光を収集する工程と、
前記収集された光を集光する工程と、
前記集光された光の少なくとも一部をマスクから反射し、半導体ウェハの表面上に送る工程とを含む方法。
【請求項108】
半導体製造のためのリソグラフィシステムであって、
少なくとも1つの光収集光学系と、
前記少なくとも1つの収集光学系と光で連絡する少なくとも1つの集光器光学系と、
前記少なくとも1つの光収集光学系により収集するために光を発生することができる光源と、を備え
前記光源は、
i.プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室と、
ii.前記プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアと、
iii.エネルギーの少なくとも1つのパルスを前記磁気コアに一次巻線を介して供給する手段であって、前記プラズマ放電領域内に形成されファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマに電力を送り、前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、前記プラズマは局所的高輝度ゾーンを有し、前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである手段とを備える、リソグラフィシステム。
【請求項109】
顕微鏡システムであって、
光を収集するための第1の光学素子と、
試料の像を検出器上に投射するための第2の光学素子であって、前記検出器は前記第1および第2の光学素子と光で連絡する、第2の光学素子と、
前記第1の光学素子と光で連絡する光源と、を備え
前記光源は、
i.プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室と、
ii.前記プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアと、
iii.エネルギーの少なくとも1つのパルスを前記磁気コアに一次巻線を介して供給する手段であって、前記プラズマ放電領域内に形成されファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマに電力を送り、前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、前記プラズマは局所的高輝度ゾーンを有し、前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、パルス電力システムとを備える、顕微鏡システム。
【請求項110】
前記第1の光学素子は、前記光源により放射される光を収集して前記試料を照射し、前記第2の光学素子は、前記試料の像を前記検出器上に投射する請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項111】
前記プラズマの電流密度が前記プラズマ内の電流経路にそって電流密度を変化する請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項112】
前記ゾーンは、高輝度光の点源である請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項113】
前記ゾーンは、前記プラズマがピンチ効果で収縮し、ネックを形成する領域である請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項114】
前記室内の特徴により前記ゾーンが形成される請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項115】
ガス圧力により前記ゾーンが形成される請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項116】
前記プラズマの電流により前記ゾーンが形成される請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項117】
前記特徴は、前記プラズマによる発光を実質的に局在化するように構成される請求項114に記載の顕微鏡システム。
【請求項118】
前記特徴は、前記磁気コアに関して離れた場所に配置される請求項114に記載の顕微鏡システム。
【請求項119】
前記特徴は、前記プラズマによる発光を局在化するためネック状領域を定める請求項114に記載の顕微鏡システム。
【請求項120】
前記特徴は、ガス入口を含む請求項114に記載の顕微鏡システム。
【請求項121】
前記特徴は、冷却機能を備える請求項114に記載の顕微鏡システム。
【請求項122】
前記磁気コアに供給されるエネルギーの前記少なくとも1つのパルスは、前記プラズマを形成する請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項123】
前記パルス電力システムは、毎秒約100パルスから毎秒約15,000パルスまでの範囲の周波数のエネルギーのそれぞれのパルスを供給する請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項124】
エネルギーのそれぞれのパルスは、約10nsから約10μsまでの持続時間の間に、供給される請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項125】
前記パルス電力システムは、エネルギー蓄積装置を備える請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項126】
前記エネルギー蓄積装置は、少なくとも1つのキャパシタを備える請求項125に記載の顕微鏡システム。
【請求項127】
前記パルス電力システムは、第2の磁気コアを備える請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項128】
前記第2の磁気コアは、エネルギーのそれぞれのパルスを前記第1の磁気コアに放出し、前記プラズマに電力を送る請求項127に記載の顕微鏡システム。
【請求項129】
前記第2の磁気コアから前記プラズマ放電領域の前記一部を囲む前記磁気コアに流れる誘導漏れ電流は、前記イオン性媒体をあらかじめイオン化する請求項127に記載の顕微鏡システム。
【請求項130】
前記パルス電力システムは、磁気圧縮パルス発生器を備える請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項131】
前記パルス電力システムは、エネルギーのパルスを前記磁気コアに送出するための磁気スイッチを備える請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項132】
前記パルス電力システムは、可飽和インダクタを備える請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項133】
前記磁気コアは、前記室内に配置されたチャネル領域内に少なくとも本質的に1つのZピンチを発生させるように構成される請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項134】
前記磁気コアは、前記室内に配置されたチャネル領域内に少なくとも本質的に1つのキャピラリ放電を発生させるように構成される請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項135】
さらに、前記イオン性媒体を前記室内に導入するための少なくとも1つの口を備える請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項136】
前記イオン性媒体は、キセノン、リチウム、スズ、窒素、アルゴン、ヘリウム、フッ素、アンモニア、スタンナン、クリプトン、およびネオンからなる群から選択された少なくとも1つまたは複数のガスである請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項137】
前記イオン性媒体をあらかじめイオン化するためのイオン源を備える請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項138】
前記イオン源は、紫外線灯、RF源、スパークプラグ、およびDC放電源からなる群から選択された発生源である請求項137に記載の顕微鏡システム。
【請求項139】
少なくとも部分的に前記磁気コアを取り囲むエンクロージャを備える請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項140】
前記エンクロージャは、複数の孔を備える請求項139に記載の顕微鏡システム。
【請求項141】
複数のプラズマループは、前記磁気コアが前記プラズマに電力を送るときに前記複数の孔を通る請求項140に記載の顕微鏡システム。
【請求項142】
前記エンクロージャは、2つの平行板を備える請求項139に記載の顕微鏡システム。
【請求項143】
前記平行板は、導電性であり、前記コアの周りに一次巻線を形成する請求項142に記載の顕微鏡システム。
【請求項144】
冷却剤は、前記局所的高輝度ゾーンに隣接する場所を冷却するため前記エンクロージャ内を貫流する請求項139に記載の顕微鏡システム。
【請求項145】
前記エンクロージャは、銅、タングステン、アルミニウム、および銅タングステン合金からなる群から選択された物質を含む請求項139に記載の顕微鏡システム。
【請求項146】
前記プラズマは、トランスの二次側を形成する請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項147】
前記特徴は、前記磁気コア内に配置されたチャンネルを交互に覆い露出する回転円盤内の少なくとも1つのアパーチャである請求項114に記載の顕微鏡システム。
【請求項148】
前記円盤から前記室の冷却された表面に薄ガス層が熱を伝達する請求項147に記載の顕微鏡システム。
【請求項149】
前記光源は、前記光源がプラズマ放電を発生するときに約100nmよりも短い波長の光を発生するように構成される請求項109に記載の顕微鏡システム。
【請求項150】
顕微鏡法であって、
プラズマを発生することができるイオン性媒体を室内に導入する工程と、
前記室内のプラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアがファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成する前記プラズマに電力を送るように前記磁気コアにエネルギーの少なくとも1つのパルスを一次巻線を介して印加する工程であって、前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、前記プラズマは、局所的高輝度ゾーンを有し、前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、工程と、
前記プラズマにより放射された光を第1の光学素子で収集する工程と、
前記収集された光を試料に投射して通す工程と、
前記試料を通して放射された前記光を検出器に投射する工程と、を含む顕微鏡法。
【請求項151】
顕微鏡システムであって、
レンズと、
前記レンズと光で連絡している検出器と、
前記レンズと光で連絡する光源と、
を備え、前記光源は、
i.プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室と、
ii.前記プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアと、
iii.エネルギーの少なくとも1つのパルスを一次巻線を介して前記磁気コアに供給し、前記磁気コアがファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成する前記プラズマに電力をおくり、前記プラズマがプラズマ放電領域内に形成され、前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、前記プラズマは局所的高輝度ゾーンを有し、前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである手段と、を備える顕微鏡システム。
【請求項152】
請求項1ないし45のいずれか1項に記載の光源用の挿入物であって、
少なくとも1つの内部通路を定め、第1の開放端と第2の開放端とを備える本体と、
プラズマ放電領域内で誘導駆動プラズマ光源と結合するように適合された外面とを備える挿入物。
【請求項153】
前記少なくとも1つの内部通路は、前記プラズマ内に局所的高輝度ゾーンを形成する領域を定める請求項152に記載の挿入物。
【請求項154】
消耗品である請求項152に記載の挿入物。
【請求項155】
冷却構造物と熱で連絡する請求項152に記載の挿入物。
【請求項156】
前記外面は、前記プラズマ光源の室の内側のリセプタクルのねじ山により前記プラズマ源に結合される請求項152に記載の挿入物。
【請求項157】
前記プラズマ光源の室内のリセプタクルに滑りばめされ、前記プラズマ放電領域内のプラズマによる加熱のため締まる請求項152に記載の挿入物。
【請求項158】
前記挿入物の前記少なくとも1つの内部通路の少なくとも1つの表面は、プラズマスパッタ速度の遅い物質を含む請求項152に記載の挿入物。
【請求項159】
前記物質は、カーボン、チタン、タングステン、ダイヤモンド、黒鉛、炭化ケイ素、ケイ素、ルテニウム、および耐熱材料からなる群から選択される請求項158に記載の挿入物。
【請求項160】
前記挿入物の前記少なくとも1つの内部通路の少なくとも1つの表面は、プラズマスパッタ速度の遅い、熱伝導率の高い物質を含む請求項152に記載の挿入物。
【請求項161】
前記物質は、高配向熱分解黒鉛または熱分解黒鉛である請求項160に記載の挿入物。
【請求項162】
前記挿入物の前記少なくとも1つの内部通路の少なくとも1つの表面は、EUV放射線の吸収率の低い物質を含む請求項152に記載の挿入物。
【請求項163】
前記物質は、ルテニウムおよびケイ素からなる群から選択される請求項162に記載の挿入物。
【請求項164】
前記少なくとも1つの内部通路の形状は、前記高輝度ゾーンのサイズおよび形状を制御するために使用される請求項153に記載の挿入物。
【請求項165】
前記少なくとも1つの内部通路は、前記第1の開放端と前記第2の開放端との中程の直線を中心に非対称的である幾何学的形状を有する内面を持つ請求項164に記載の挿入物。
【請求項166】
前記少なくとも1つの内部通路は、前記内部通路の端から端までの最小寸法よりも実質的に小さい曲率半径により定められる幾何学的形状を持つ内面を有する請求項164に記載の挿入物。
【請求項167】
前記少なくとも1つの内部通路は、前記内部通路の端から端までの最小寸法の約25%から約100%までの範囲の曲率半径により定められる幾何学的形状を持つ内面を有する請求項164に記載の挿入物。
【請求項168】
前記少なくとも1つの内部通路は、前記少なくとも1つの内部通路の縮小された寸法を定める内面を有する請求項164に記載の挿入物。
【請求項169】
前記本体は、2つまたはそれ以上の本体により定められる請求項152に記載の挿入物。
【請求項170】
請求項1ないし45のいずれか1項に記載の光源用の挿入物であって、
少なくとも1つの内部通路を定め、第1の開放端と第2の開放端とを備える本体と、
プラズマ放電領域内で誘導駆動プラズマ光源と結合するための手段とを備える誘導駆動プラズマ光源用の挿入物。
【請求項171】
前記本体内に少なくとも1つのガス入口孔を備える請求項152に記載の挿入物。
【請求項172】
前記本体を通過する少なくとも1つの冷却チャネルを備える請求項152に記載の挿入物。
【請求項173】
ロボットアームを使用して交換することができる請求項152に記載の挿入物。
【請求項174】
光源であって、
プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室と、
前記プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアと、
エネルギーを前記磁気コアに一次巻線を介して供給し、前記プラズマ放電領域内に形成されファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマに電力を送り、前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、前記プラズマは局所的高輝度ゾーンを備え、前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、電力システムと、
間接的または直接的プラズマ放出物を減らすため前記光源に関して配置されているフィルタと、を備える光源。
【請求項175】
前記フィルタは、前記高輝度ゾーンから発せられる放射線の方向に実質的に平行である壁、および前記壁と壁の間のチャネルを備える請求項174に記載の光源。
【請求項176】
前記放出物に曝される前記フィルタの表面は、プラズマスパッタ速度の低い物質を含む請求項174に記載の光源。
【請求項177】
前記物質は、カーボン、チタン、タングステン、ダイヤモンド、黒鉛、炭化ケイ素、ケイ素、ルテニウム、および耐熱材料からなる群から選択される請求項176に記載の光源。
【請求項178】
前記フィルタは、プラズマスパッタ速度の低い、熱伝導率の高い物質を含む請求項174に記載の光源。
【請求項179】
前記物質は、高配向熱分解黒鉛(HOPG)または熱分解黒鉛(TPG)である請求項178に記載の光源。
【請求項180】
前記フィルタは、前記高輝度ゾーンから発せられる放射線に平行に進行しない放出物との衝突を最大にするように構成される請求項174に記載の光源。
【請求項181】
前記フィルタは、前記高輝度ゾーンから発せられる放射線に平行に進行する放出物の低減を最小にするように構成される請求項174に記載の光源。
【請求項182】
前記フィルタは、冷却チャネルを備える請求項174に記載の光源。
【請求項183】
ガスのカーテンは、前記フィルタと放射線以外の放出物との間の衝突を大きくするように前記フィルタの付近に保持される請求項174に記載の光源。
【請求項184】
光信号を発生する方法であって、
プラズマを発生することができるイオン性媒体を室内に導入する工程と、
前記プラズマに電力を送るように前記室内のプラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアにエネルギーを一次巻線を介して印加し、前記プラズマがファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成し、前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、前記プラズマは、局所的高輝度ゾーンを有し、前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、工程と、
前記プラズマの前記局所的高輝度ゾーンから発せられる放出物をフィルタ処理する工程とを含む方法。
【請求項185】
前記フィルタ処理する工程は、前記高輝度ゾーンから発せられる放射線の方向に実質的に平行である壁、および前記壁と壁の間のチャネルを配置する工程を含む請求項184に記載の方法。
【請求項186】
前記放出物に曝される前記フィルタの表面は、プラズマスパッタ速度の低い物質を含む請求項184に記載の方法。
【請求項187】
前記物質は、カーボン、チタン、タングステン、ダイヤモンド、黒鉛、炭化ケイ素、ケイ素、ルテニウム、および耐熱材料からなる群から選択される請求項186に記載の方法。
【請求項188】
前記フィルタは、プラズマスパッタ速度の低い、熱伝導率の高い物質を含む請求項184に記載の方法。
【請求項189】
前記物質は、高配向熱分解黒鉛(HOPG)または熱分解黒鉛である請求項188に記載の方法。
【請求項190】
プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室と、
前記プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアと、
エネルギーを前記磁気コアに一次巻線を介して供給し、前記プラズマ放電領域内に形成されファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマに電力を送り、前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、前記プラズマは局所的高輝度ゾーンを備え、前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、電力システムと、
前記高輝度ゾーンから放出される放射線の方向に実質的に平行に進行する放出物の低減を最小にするための手段と、
前記高輝度ゾーンから放出される放射線の方向に実質的に平行でない方向に進行する放出物の低減を最大にするための手段と、
を備える光源。
【請求項191】
請求項1ないし45のいずれか1項に記載の光源において、誘導駆動プラズマからの熱流束およびイオン流束を大きな表面領域上に拡散させるためのシステムであって、
誘導駆動プラズマ源内のプラズマの一領域内に配置された、外面を有する、少なくとも1つの物体と、
前記物体と熱で連絡している冷却チャネルとを備え、
前記物体の少なくとも前記外面は、前記プラズマに関して移動するシステム。
【請求項192】
前記少なくとも1つの物体の前記外面は、犠牲層を備える請求項190に記載のシステム。
【請求項193】
前記犠牲層は、前記外面上に連続的にコーティングされる請求項191に記載のシステム。
【請求項194】
前記犠牲層は、EUV放射線を放出する物質を含む請求項191に記載のシステム。
【請求項195】
前記物質は、リチウムまたはスズである請求項194に記載のシステム。
【請求項196】
前記少なくとも1つの物体は、密集して並ぶ2本の棒である請求項191に記載のシステム。
【請求項197】
前記棒の間の空間は、前記プラズマ内に局所的高輝度ゾーンを形成する一領域を定める請求項196に記載のシステム。
【請求項198】
前記少なくとも1つの物体の局所幾何学的形状は、局所的高輝度ゾーンを形成する一領域を定める請求項191に記載のシステム。
【請求項199】
光源であって、
プラズマ放電領域を有し、イオン性媒体を含む室と、
前記プラズマ放電領域の一部を囲む磁気コアと、
エネルギーの少なくとも1つのパルスを一次巻線を介して前記磁気コアに供給し、前記プラズマ放電領域内に形成されファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマに電力を送り、前記トランスは前記一次巻線及び前記磁気コアを含むものであり、前記プラズマは局所的高輝度ゾーンを有し、前記プラズマは、ファラデーの電磁誘導の法則に従ってトランスの二次側を形成するプラズマループである、パルス電力システムと、
前記プラズマの形状を修正するために前記室内に配置された磁石とを備える光源。
【請求項200】
前記磁石は、前記局所的高輝度ゾーンを形成する請求項199に記載の光源。
【請求項201】
前記磁石は、永久磁石または電磁石である請求項199に記載の光源。
【請求項202】
前記磁石は、前記高輝度ゾーンに隣接して配置される請求項199に記載の光源。
【請求項203】
前記プラズマループは、前記磁気コアを取り囲む請求項36に記載の光源。
【請求項204】
前記磁気コア及び前記トランスの一次巻線の回りに導電路を形成する2枚の導電性の平行板を備えた請求項1の光源。
【請求項205】
前記磁気コア及び前記トランスの一次巻線の回りに導電路を形成する金属片を備えた請求項204に記載の光源。
【請求項206】
前記プラズマに供給される電力は、前記磁気コアにより形成される磁場及び前記トランスに供給されるエネルギーのパルスの周波数及び持続時間に基づく請求項205に記載の光源。
【請求項207】
前記プラズマループは、前記磁気コアを取り囲む請求項102に記載のリソグラフィシステム。
【請求項208】
前記磁気コア及び前記トランスの一次巻線の回りに導電路を形成する2枚の導電性の平行板を備えた請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【請求項209】
前記磁気コア及び前記トランスの一次巻線の回りに導電路を形成する金属片を備えた請求項208に記載のリソグラフィシステム。
【請求項210】
前記プラズマに供給される電力は、前記磁気コアにより形成される磁場及び前記トランスに供給されるエネルギーのパルスの周波数及び持続時間に基づく請求項65に記載のリソグラフィシステム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13】
【公開番号】特開2013−12780(P2013−12780A)
【公開日】平成25年1月17日(2013.1.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−222005(P2012−222005)
【出願日】平成24年10月4日(2012.10.4)
【分割の表示】特願2007−520498(P2007−520498)の分割
【原出願日】平成17年7月7日(2005.7.7)
【出願人】(507005768)エナジェティック・テクノロジー・インコーポレーテッド (8)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年1月17日(2013.1.17)
【国際特許分類】
【出願日】平成24年10月4日(2012.10.4)
【分割の表示】特願2007−520498(P2007−520498)の分割
【原出願日】平成17年7月7日(2005.7.7)
【出願人】(507005768)エナジェティック・テクノロジー・インコーポレーテッド (8)
【Fターム(参考)】
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