(57)【要約】  プラズマ（２６）により放出される特にＥＵＶ放射（１２）及び／又は軟Ｘ線放射（１２ａ）を発生する方法が記載されている。プラズマ（２６）は放電空間（１４）内の動作ガス（２２）により形成され、該放電空間は少なくとも１つの放射放出ウィンドウ（１６）と、少なくとも１つのアノード（１８）及び少なくとも１つのカソード（２０）を備える電極システムとを有する。この電極システムは、プラズマ（２６）に電気エネルギを、放電空間（１４）に導入された電荷キャリア（２４）により伝達する。高繰り返し周波数でのプラズマ（２６）の信頼性のある点弧を得るために、少なくとも１つの放射源（２８）により発生される放射（３０）が放電空間（１４）に導入されて、電荷キャリア（２４）を利用可能にすることが推奨される。
2007525799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電空間に動作ガスにより形成されるプラズマにより放出される特にＥＵＶ放射及び／又は軟Ｘ線放射を発生する方法であって、前記空間が少なくとも放射放出ウィンドウと、少なくとも１つのアノード及び少なくとも１つのカソードを備える電極システムとを有し、該電極システムが前記放電空間に導入された電荷キャリアにより前記プラズマに電気エネルギを伝達するような方法において、
前記電荷キャリアを利用可能にするために、前記放電空間に少なくとも１つの放射源により発生される少なくとも１つの放射が導入されることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記放射源は、前記電極システムへの前記放射の入射により電荷キャリアが前記放電空間へ釈放されるように、高エネルギ密度のコヒーレントな又は非コヒーレントな放射を発生することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、前記放射源は、少なくとも１つの電子及び／又は１つのイオンからなるマス放射を発生することを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか一項に記載の方法において、前記放射源は前記放電空間にパルス状の放射を、第１放射経路及び／又は少なくとも１つの第２放射経路により同時に又は時間的に互いにずらされて投入することを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか一項に記載の方法において、前記電極システムは、付加的電位が印加されるか又は犠牲電極として作用することにより電荷キャリア若しくは動作ガスを利用可能にするような少なくとも１つの補助電極を有することを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか一項に記載の方法において、前記放射が前記電極システムの少なくとも１つの電極に収束されることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか一項に記載の方法において、前記放射が、実質的にタングステン、モリブデン、鉄、銅、錫、黒鉛、インジウム、アンチモン、テルル、ヨウ素、これらの合金若しくは化合物又は鋼からなるような電極に入射することを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１ないし７の何れか一項に記載の方法において、前記放射が、点状、円状、環状若しくは直線形状及び／又はこれらの組み合わせを有するようなパターンで前記電極に導かれることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１ないし８の何れか一項に記載の方法において、前記放射は、影響を受ける前記電極の少なくとも１つの空洞に導入され、該空洞は前記放電空間に向かって開放していると共に少なくとも３つの側で電極材料により画成されていることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１ないし９の何れか一項に記載の方法において、前記動作ガスは、供給ダクト又は前記電極に収束される補助光線により前記放電空間に導入されることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１ないし１０の何れか一項に記載の方法において、前記放射は前記放射放出ウィンドウを介して又は開口を介して前記放電空間に導入されることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１ないし１１の何れか一項に記載の方法において、前記放射はＵＶ、ＩＲ及び／又は可視範囲内の波長を有することを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１ないし１２の何れか一項に記載の方法において、前記放射は前記電極の表面に０°ないし９０°の角度で入射することを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１ないし１３の何れか一項に記載の方法において、前記放射の導入と前記電気エネルギの伝達との間、又は或る若しくは前記補助光線の導入と前記放射の導入との間に或る時間間隔が設定されることを特徴とする方法。
【請求項１５】
放電空間における動作ガス内に形成されたプラズマが放出する、特にＥＵＶ放射及び／又は軟Ｘ線放射を発生する装置であって、前記空間が少なくとも１つの放射放出ウィンドウと、少なくとも１つのアノード及び少なくとも１つのカソードを備える電極システムとを有し、前記放電空間に導入することが可能な電荷キャリアにより前記プラズマに電気エネルギを伝達することができるような装置において、
前記電荷キャリアを供給するために、前記放電空間に少なくとも１つの放射を導入するような少なくとも１つの放射源が存在することを特徴とする装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の装置において、前記放射源は高エネルギ密度のコヒーレントな又は非コヒーレントな放射を発生し、これにより電荷キャリアを、前記電極システムへの前記放射の入射により前記放電空間へ釈放することができることを特徴とする装置。
【請求項１７】
請求項１５に記載の装置において、前記放射源は、少なくとも１つの電子及び／又は１つのイオンを有するマスにより影響されるべき放射を発生することを特徴とする装置。
【請求項１８】
請求項１５ないし１７の何れか一項に記載の装置において、前記放射源はパルス状の放射を、第１放射経路及び／又は少なくとも１つの第２放射経路により同時に又は時間的に互いにずらされて供給することを特徴とする装置。
【請求項１９】
請求項１５ないし１８の何れか一項に記載の装置において、前記電極システムが少なくとも１つの補助電極を有することを特徴とする装置。
【請求項２０】
請求項１５ないし１９の何れか一項に記載の装置において、前記放射が前記電極システムの少なくとも１つの電極に収束されることを特徴とする装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の装置において、少なくとも前記放射により影響を受ける前記電極が、実質的にタングステン、モリブデン、鉄、銅、錫、黒鉛、インジウム、テルル、ヨウ素、これらの合金若しくは化合物又は鋼から製造されることを特徴とする装置。
【請求項２２】
請求項１５ないし２１の何れか一項に記載の装置において、前記放射が、点状、円状、環状若しくは直線状のパターン及び／又はこれらの組み合わせで前記電極に入射することを特徴とする装置。
【請求項２３】
請求項１５ないし２２の何れか一項に記載の装置において、前記放射により影響を受ける前記電極は、前記放電空間に向かって開放していると共に少なくとも３つの側で電極材料により画成されるような少なくとも１つの空洞を有することを特徴とする装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載の装置において、前記空洞は、盲孔、溝、又は直径が一定の若しくは変化する中空空間であり、所望に応じて凹部又はアンダーカットを有することを特徴とする装置。
【請求項２５】
請求項１５ないし２４の何れか一項に記載の装置において、前記動作ガスを、供給ダクトにより又は少なくとも１つの電極に収束される補助光線により前記放電空間に導入することができることを特徴とする装置。
【請求項２６】
請求項１５ないし２３の何れか一項に記載の装置において、前記放射を、開口を介して前記放電空間に導入することができることを特徴とする装置。
【請求項２７】
請求項１５ないし２６の何れか一項に記載の装置において、前記放射がＵＶ、ＩＲ及び／又は可視範囲内の波長を有することを特徴とする装置。
【請求項２８】
請求項１５ないし２７の何れか一項に記載の装置において、前記放射が前記電極に、該電極の表面に対して０°ないし９０°の角度で入射することを特徴とする装置。
【請求項２９】
請求項１５ないし２８の何れか一項に記載の装置において、前記放射は、対称な又は非対称な放電空間に導入することができることを特徴とする装置。
【請求項３０】
請求項１５ないし２９の何れか一項に記載の装置において、前記放射の導入と前記電気エネルギの伝達との間、又は或る若しくは前記補助光線の導入と前記放射の導入との間に或る時間遅延が設定されることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的ガス放電により特にＥＵＶ放射及び／又は軟Ｘ線放射を発生する方法及び装置に関する。
【０００２】
極端紫外線放射（ＥＵＶ放射と略称する）及び軟Ｘ線放射は、約１ｎｍから約２０ｎｍまでの波長範囲をカバーする。このＥＵＶ放射は、主に半導体製造におけるリソグラフィック工程において使用するよう設計される。
【背景技術】
【０００３】
このような方法及び装置は既知である。これらは、例えば国際特許出願公開第WO-A-01/01736号に開示されているように、電気的ガス放電により発生されると共にＥＵＶ放射及び軟Ｘ線放射を放出するプラズマに基づくものである。
【０００４】
ヨーロッパ特許出願公開第EP-A-1248499号は、ＥＵＶ放射を発生する方法及び装置を記載し、プラズマを安定して発生させると共にパワーを制御する手段に言及している。本発明の基本動作原理を、ヨーロッパ特許出願公開第EP-A-1248499号からの図１３に示されるような関連するタイプの装置を参照して明確にする。図１３に示される装置は、アノード１８及び中空カソード２０を備える電極システムを有している。動作ガス２２が、電極１８、２０及び絶縁体１９により形成された放電空間14内に存在する。当該ガス放電のための動作点は、特に、放電空間１４内に存在する圧力により規定され、該圧力は典型的には１Ｐａから１００Ｐａまでの範囲に入る。
【０００５】
電源２１が数キロアンペアから１００キロアンペアまでの周期的に切り換え可能な電流を、数十ナノ秒から数百ナノ秒までのパルス持続時間で電極１８、２０に供給すると、所謂ピンチプラズマ２６が生成され、該プラズマは抵抗性加熱及び電磁圧縮（electromagnetic compression）により或る温度まで加熱され、ピンチプラズマ２６がＥＵＶ放射１２を放出するような密度を有する。
【０００６】
ＥＵＶ放射１２は、この実施例では放射放出ウィンドウ１６を介して導出することができる。放射放出ウィンドウ１６は、カソード２０内に配設されると共に放電空間１４を中空空間４２に接続するような開口１７と一緒に、図１３に鎖線により示されるような軸を規定する。中空空間４２は、カソード２０から離れて低抵抗チャンネルを形成するために電荷キャリア２４を利用可能にするよう主に作用する。
【０００７】
典型的には、電荷キャリア２４はプラズマの電子及びイオンであり、これらは、種々の態様において、即ち表面放電トリガ、電気的トリガ、強誘電的トリガ又はここに示すように中空空間４２におけるプラズマ２６の事前イオン化により、高再現性で形成される。カソード２０の中空空間４２における前記軸上のトリガ装置２５の配設は、実現するのが比較的簡単な電位制御により電荷キャリア２４を釈放するのを可能にさせる。
【０００８】
このように、ガス放電は、いわゆる自然発生降服モードで行われる一方、電流スイッチング素子は不要となる。電源２１は上記電極システムを、Paschen曲線により規定される動作点に到達するまで充電する。トリガ装置２５の補助電極とカソード２０との間の電位差は、例えばアノード１８とカソード２０との間の低抵抗チャンネルの形成が生じないように、上記電源により低減することができる。上記補助電極の電位の制御された低減は、最終的に、放電の開始及びプラズマ２６の形成の時点を制御、即ちトリガすることができる。
【０００９】
結果として、高繰り返し率を持つプラズマ及び該プラズマの高速復帰を達成することができ、かくして、数十ワットから数百ワットまでの範囲の２πの出力パワーを持つＥＵＶ放射源が利用可能となる。
【００１０】
文献DE-A-10151080は、ガス放電の制御された発生のために、表面放電から得られる電荷キャリア及び高エネルギ光子の利用を推奨している。該文献に開示されたトリガ装置は、当該電極の１つに属すると共に放電空間に接続された中空空間内に配置されている。
【００１１】
上述したように当該プラズマの空間的に極近傍に配置された斯かるトリガ装置は、不可避的にイオン衝撃及び放射により高い熱負荷に曝される。
【００１２】
図１３に示すトリガ装置２５は、確かに冷却することができるが、連続する放電動作の間に上記補助電極の比較的強い腐食が生じ、これは製品寿命の短縮につながる。
【００１３】
更に、上記中空空間には、特に長い動作休止（operating pause）の後では、不充分な数の電荷キャリアしか存在せず、かくして、充分な事前イオン化が存在せず、上記中空空間から当該放電空間への蓄積された電気エネルギの余り有効な結合は得られない。これは、当該ガス放電が高繰り返し周波数で行われるなら、当該プラズマのための点弧時点の制御の精度の低下及び当該ガス放電の安定性の減少につながる。
【００１４】
更に、最大達成可能繰り返し周波数は、ガス放電の後に中空空間内に残存する電荷キャリアにより、即ち斯かる電荷キャリアが、当該電極システムにもう一度電圧を印加することができる前に、例えば再結合により除去されねばならないことにより、減少される。
【００１５】
特に、当該装置の長い動作休止又は新たな開始の後に小数の電荷キャリアしか存在しないか又は全く電荷キャリアが存在しない場合、＞４ｋＨｚの周波数における放電動作の間に更なる問題が生じる。本明細書における“動作休止”なる用語は、動作の間における２つの放電の間に生じる時間間隔よりも長い時間間隔を指す。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従って、本発明の目的は、放電空間内の動作ガスにより形成されるプラズマにより放出されるような特にＥＵＶ放射及び／又は軟Ｘ線放射を発生する方法であって、上記空間が、少なくとも放射放出ウィンドウと、少なくとも１つのアノード及び少なくとも１つのカソードを備える電極システムとを有し、該システムは上記プラズマに電気エネルギを当該放電空間内に導入された電荷キャリアにより伝達し、当該方法が、単純な手段により上記ガス放電の高繰り返し周波数での及び長い動作休止を伴っての信頼性のある点弧を可能にするような方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この目的は、本発明によれば、前述した種類の方法において、前記電荷キャリアを利用可能にするために、少なくとも１つの放射源により発生された少なくとも１つの放射が前記放電空間に導入されることにより達成される。
【００１８】
上記放射源により発生された放射の入射は、当該ガス放電の信頼性のあるトリガのために要する電荷キャリアの数を達成させる。これのために使用される当該放射源は、ここでは、外部で、即ち当該プラズマから比較的遠くに離されて動作される。該放射源は熱的負荷、プラズマによるイオン衝撃、ＥＵＶ放射及び軟Ｘ線放射から保護することができるので、該放射源の一層長い動作寿命が保証される。
【００１９】
本発明は、前記電極システムへの上記放射の入射により電荷キャリアが上記放電空間内に釈放されるように、上記放射源が高エネルギ密度のコヒーレントな又は非コヒーレントな放射を発生するように更に発展させることができる。
【００２０】
例えば、レーザのコヒーレントな放射、又は代わりに閃光電球の非コヒーレントな放射を、前記放射放出ウィンドウを介して直接に又は光学系を介して当該放電空間に導入することができる。有利な条件下では、ガス放電を点弧しプラズマを形成するためには、当該放電空間に約１ｍＪなる小さな光度エネルギを２０ｎｓ未満の放射持続時間で導入するだけで充分である。
【００２１】
本発明は、上記放射源が少なくとも１つの電子及び／又は１つのイオンからなるマス放射（mass radiation）を発生するように構成することもできる。
【００２２】
例えば、電子源又はイオン源を、所与の数で且つ所与の運動エネルギで発生された荷電粒子を導入することができるように上記放電空間に向けることができる。
【００２３】
本発明の特に有利な他の実施例は、前記放射源が前記放電空間内にパルス状放射を第１放射経路及び／又は少なくとも１つの第２放射経路で同時に又は相互に時間的にシフトされた状態で入力するようにする。
【００２４】
特に、レーザはパルス状放射を約１０ｋＨｚまでの可変パルス周波数で供給する。このようなレーザは、小型の構造及び低価格で市販されている。これらの放射源は、当該放射を放電空間に直接的に又は適切な光学系を介して導入することができる。加えて、異なる放射経路を介しての当該放射の導入は、プラズマ位置の変化により、熱的負荷の改善された時間的及び空間的分布を保証することができる。これにより、プラズマの発生の効力（efficacy）に対して悪影響を有するような電極幾何学構造が遅延される。
【００２５】
幾つかの放射経路を経る幾つかの放射源の同期により、放電空間における電荷キャリアの一層正確な供給量（dosage）が可能とされる程に多くの放射エネルギを当該放電空間に導入することができる。放射の時間がずらされた導入は、放電動作中のプラズマ形成の及び低抵抗チャンネルの形成の最適化を提供する。
【００２６】
特に有利な方法は、前記電極システムが、付加的電位が供給されるか、又は犠牲電極として作用することにより電荷キャリア又は動作ガスを利用可能にするような少なくとも１つの補助電極を有することを特徴とする。
【００２７】
該補助電極は、例えば電極腐食により変化されたような電極幾何学構造の場合に、放電動作の間においても可変電位の供給により放電空間における電界を改善することができる。また、該補助電極は、電極材料が適切に選択されたとして、ＥＵＶ放射及び／又は軟Ｘ線放射を発生するのに適した電荷キャリア又は動作ガスを放射に誘導された態様で供給することもできる。イオン又は電子のような電荷キャリアは、第１及び第２主グループの金属により例えば放射に誘導された態様で特に容易に形成される一方、ヨウ素、インジウム、テルル、アンチモン及び錫を動作ガスとして使用することができる。
【００２８】
プラズマの信頼性のある点弧を更に改善するために、本発明は、前記放射が前記電極システムの少なくとも１つの電極上に収束されるように設計される。これは、電荷キャリアの特に高信頼度の且つ効率的な形成、及び／又は後に動作ガスとして作用し得るような電極材料の付加的蒸発につながる。
【００２９】
放電動作の間において効果的電極システムを達成するために、本方法は、前記放射が実質的にタングステン、モリブデン、鉄、銅、錫、黒鉛、インジウム、アンチモン、テルル、ヨウ素、これらの合金若しくは化合物、又は鋼からなる電極に入射するようにすることができる。タングステン又はモリブデン等の耐熱材料が使用されるなら、プラズマ位置の近傍に配置され及び／又は更に放射に曝される当該電極システムの領域は特別な寸法的安定性でもって構成することができる。更に、これらの材料は良好な電導性を有するのみならず、熱エネルギの除去のために増加された熱伝導性も有することができる。
【００３０】
明らかに、これらの材料が電極幾何学構造を規定するような支持枠を単に形成することも考えられる。放電空間内で優勢な放電条件下において液体状態で存在するような材料も、動作中に必要に応じて付加的に供給することができる。
【００３１】
当該放射は空間的にはカソードとして使用される電極の近傍で収束されるので、入射する放射により生じる事前イオン化雲（cloud）は前記アノードの方向に伝搬し、プラズマの点弧を開始することができる。
【００３２】
更に、本方法は、当該放射が前記電極上に点状、円状、環状若しくは直線状の形状又はこれらの組み合わせを持つようなパターンで案内されるように構成することもできる。当該放射の上記電極上への異なる幾何学形状での収束による該放射の分配（可能性として強度の変化を伴うような）は、放射放出の増加及びプラズマの向上された安定性につながる。
【００３３】
プラズマの安定性を更に改善するために、本方法は、当該放射が、影響を受ける電極の少なくとも１つの空洞（cavity）に導入され、該空洞が前記放電空間に向かって開放していると共に少なくとも３つの面において電極材料により画成されるように構成される。
【００３４】
平坦な電極上への放射の収束によっては比較的大きな体積の拡散プラズマが生成される結果、ＥＵＶ放射の有効なパワーの一部しか放射放出ウィンドウを介して光学系へ導入することができないことが分かった。更に、プラズマとの直接的接触により電極表面には腐食及び熱的負荷が高程度に発生する。前記空洞又は電極表面における該空洞に隣接する領域への当該放射の導入は、放射によって誘導される電荷キャリアを整列させることを可能にするので、例えば少ない小さなプラズマ体積が形成される。更に、プラズマの位置は、再現性のある放電が確立されるように固定される。また、プラズマと電極表面との間の大きな距離を設定することができるので、腐食が殆ど生じない。
【００３５】
当該放電空間内で充分な量の動作ガスを利用可能にするために、本方法は、該動作ガスが放電空間に供給ダクト又は前記電極上に収束された補助光線により導入されるように更に有利に発展させることができる。
【００３６】
前述した動作ガス用の材料の他に、キセノンを含むガスも導入又は供給することができる。上記補助光線は放電空間に第２放射経路を介して導入することができる。明らかに、更なる放射源により所与の強度を有するような、当該放射に同期した又は同期しない補助光線又は連続的補助光線を導入することも可能である。
【００３７】
有利には、本方法は、当該放射が放電空間に開口を介して導入されるようにして実施化される。これは、当該放射を、例えば該放射放出に対して後部に配置された放射源から放電空間に導入することを可能にする。明らかに、前記電極の適切な幾何学的配置が与えられれば、上記放射源を放電空間内に配置することも可能である。
【００３８】
特に有利な方法においては、上記放射源は当該放射がＵＶ、ＩＲ及び／又は可視範囲内の波長を有するように構成される。放電空間へのＵＶ放射の導入は、電荷キャリアが電極材料から高効率で釈放されるようにさせる。ＩＲ放射が導入される場合、良い方向に影響され得るのは特に金属蒸気の量である。
【００３９】
電荷キャリアの数を放電空間における幾何学的要件に適合させるために、本方法は、前記放射が電極の表面に０°から９０°の角度で入射するようにして実施化される。
【００４０】
ＥＵＶ放射及び／又は軟Ｘ線放射の発生の更なる最適化のために、前記放射の導入と電気エネルギの伝達との間、又は或る若しくは前記補助光線の導入と前記放射との間に時間間隔が設定されるようにすることができる。放電空間への放射の導入は事前イオン化雲を生じさせ、該事前イオン化雲は当該空間においてカソードとアノードとの間で拡大する。この時間間隔が経過するまでは、事前イオン化雲の最適な分布（即ち、動作ガスへの電流の又は他の放射の印加に際して当該プラズマの有利な配置につながるような分布）は確立されない。
【００４１】
本発明の他の目的は、放電空間内の動作ガスに形成されたプラズマが放出するような特にはＥＵＶ放射及び／又は軟Ｘ線放射を発生する装置であって、前記空間は少なくとも１つの放射放出ウィンドウと少なくとも１つのアノード及び少なくとも１つのカソードを備える電極システムとを有し、プラズマに対して電気エネルギを上記放電空間に導入することが可能な電荷キャリアにより伝達することができ、該装置が、ガス放電の高信頼度の且つ良好に制御可能な点弧が高繰り返し周波数においても且つ長い動作休止を伴っても保証されるように改善されるべきであるような装置を提供することにある。
【００４２】
この目的は、本発明による装置においては、前記電荷キャリアを供給するために少なくとも１つの放射を前記放電空間に導入するような少なくとも１つの放射源が存在することにより達成される。
【００４３】
トリガのために使用される上記放射源は、動作寿命を減少させるであろう様な熱的負荷が最早生じないように、プラズマから空間的に離すことができる。この目的のために、例えば、上記放射源は放電空間の外部に配置することができる。当該放射は放電空間に、例えばＥＵＶ放射及び／又は軟Ｘ線放射用の前記放射放出ウィンドウを介して適切な光学系により導入することができる。他の例として前記放射源は当該放電空間自身内に配置することもでき、その場合には、電極の形状は該放射源自体がイオン衝撃及びＥＵＶ放射に対して保護されるように選定される。
【００４４】
当該装置は、前記放射源が高エネルギ密度のコヒーレントな又は非コヒーレントな放射を発生し、これにより電荷キャリアを前記電極システム上への該放射の入射により放電空間へ釈放することができるように更に発展させることができる。
【００４５】
コヒーレントな放射を発生するための斯様な放射源は、例えば、Ｎｄ：ＹＡＧ、炭酸ガス、エキシマ及びダイオードレーザである。
【００４６】
特にはいわゆる閃光電球等の非コヒーレントな放射を発生する他の放射源は、斯かる放射源の放射が直接的に、又は鏡若しくは光導波ケーブルの形態で構築することが可能な案内システムにより導入されるように構成することができる。明らかに、単色放射及び幾つかの波長を持つ放射の両方を供給する放射源も使用することができる。
【００４７】
当該装置の特に有利な実施例は、前記放射源が、少なくとも１つの電子及び／又は１つのイオンを有するようなマス放射（mass radiation）を発生するようにする。低抵抗チャンネルを形成すると共にプラズマの再現性があり且つ信頼性のある点弧を達成するために要する電荷キャリアが、放電空間に導入される。ここで、上記イオンは、明らかに、陽イオン又は陰イオンの何れかとすることができる。最も単純な場合においは、電荷キャリアは放電空間内に配設された電子又はイオン源から供給される。該放射源の上記放電空間に向かって開放する端部は、例えば、絶縁体内に設けることができる。
【００４８】
特に有利な装置は、上記放射源がパルス状放射を第１放射経路及び／又は少なくとも１つの第２放射経路により同時的に又は時間的に互いにシフトされて供給するように構成される。
【００４９】
ガス放電をトリガするためには、例えば、放電空間に放射を時間的に変化する強度でパルスの形態で導入する必要があるであろう。該放射源は、この目的のために、パルスの持続時間及び周波数の両者並びに強度も制御することができるように構成される。
【００５０】
該放射源により供給される放射は、例えば、第１放射経路及び第２放射経路を提供するようなビームスプリッタにより放電空間に導入することができる。
【００５１】
明らかに、これは同期的又は非同期的放射動作の複数の放射源の使用によっても可能である。また、異なる波長の放射を異なる放射源により放電空間に導入することも可能である。
【００５２】
例えば、アノードとカソードとの間に存在する動作ガスは、自身の導電性を特定の態様で高めるように時間的にずらされて導入される放射により付加的にイオン化することができる。動作ガスの特に有効なイオン化は共振的エネルギ結合につながる。最終的に、プラズマの位置を安定化することができ、ガス放電の特別に高い効力（efficacy）を確立する。
【００５３】
プラズマ形成の安定性を更に改善するために、当該装置は前記電極システムが少なくとも１つの補助電極を有するように構成することができる。この補助電極は、例えば、前記放電空間における前記アノードと前記カソードとの間に配置される。該補助電極は、例えば、放電動作の間において前記電極の腐食により生じる電界の変化を調整し（regulate）又は一様化するように作用する。
【００５４】
当該装置の特に有利な実施例は、前記放射が前記電極システムの少なくとも１つの電極上に収束されるようにする。例えば、上記放射は該放射の入射により電極材料が蒸発するように補助電極上に収束され、該材料は例えばガス放電用の動作ガスとして作用する。この場合、動作ガスは放電空間内にもはや継続的に存在する必要がなくなる。このようにして、前記放射放出ウィンドウを介して放電空間を離れるような動作ガス粒子によるリソグラフィ装置内の光学部品の汚染の可能性が低減される。加えて、電極上への放射の収束は事前イオン化の改善につながるので、ガス放電を点弧する際の一層高い再現性が得られる。補助電極上への放射の収束は、更に、腐食及び放射により熱的に強く影響される前記アノード及びカソードを助けることを可能にする。
【００５５】
更に、当該装置は、少なくとも前記放射により影響を受ける電極がタングステン、モリブデン、鉄、銅、錫、黒鉛、インジウム、テルル、ヨウ素、これらの合金若しくは化合物又は鋼から実質的に製造されるように構成することができる。明らかに、当該電極システムに対しては原理的に全ての導電性材料を使用することができる。
【００５６】
特に、放電空間に面する電極表面は、高融点及び高熱伝導性を持つ電極材料が使用される場合に一層長い動作寿命を達成することができる。
【００５７】
更に、前記放電空間に錫、インジウム、テルル及び／又はヨウ素を有する電極を配設し、該電極が、前記放射により照射された場合に犠牲電極として作用すると共に、プラズマの点弧に際してＥＵＶ放射及び／又は軟Ｘ線放射を特に効率的に放出する動作ガスとして作用するような蒸気を供給するようにすることもできる。
【００５８】
当該装置の他の実施例は、前記放射が前記電極上に点状、円状、環状若しくは直線状のパターン及び／又はこれらの組み合わせで入射するようにする。
【００５９】
例えば、平坦な電極上に収束される放射の強度分布は、調整可能な直径を持つ円形パターンにより放射持続時間及び波長に依存して達成することができる。これは、プラズマの信頼性のある点弧を保証すると共に、更に、電極腐食を実質的に防止する。
【００６０】
電極上の放射の他の平坦な分布は、動作ガスを発生させるための蒸発率、事前イオン化雲の体積及び膨張率（volume and expansion rate）、及び／又は電荷キャリアの数及び運動エネルギに良い方向に影響する。
【００６１】
プラズマを更に安定化させるために、当該装置の有利な他の実施例は、当該放射により影響を受ける電極が、放電空間に向かって開放すると共に少なくとも３つの側において電極材料により画成されるような少なくとも１つの空洞を有するようにする。
【００６２】
前記電荷キャリアは、特に上記放射の上記空洞又は該空洞の近傍での収束により、プラズマが比較的小さな体積を達成する程度に整列され得る。前記放射放出ウィンドウに対向するような上記空洞の配置は、放電空間内に、プラズマが位置されるような対称軸を規定する。これにより、プラズマの位置決めの更なる改善が達成される一方、プラズマにより放出されるＥＵＶ放射の前記放射放出ウィンドウを介しての比較的低損失の導出を保証することができる。
【００６３】
電極腐食を更に最小化するために、当該装置は、上記空洞が盲孔（blind hole）、溝、一定の又は変化する直径の中空空間であり、所望に応じて凹部若しくはアンダーカットを有するように更に発展させることができる。例えば、放射を前述した強度分布のタイプの１つで盲孔内に収束させると、動作ガスの一層強い事前イオン化を達成することができ、これはガス放電の特別に安定した動作及び小さなプラズマ体積につながる。
【００６４】
例えば上記盲孔に隣接する電極表面上への放射の収束は、電流の流れを一層大きな電極表面面積上に分散させることを可能にさせるので、該盲孔の内壁は腐食に対して実質的に保護される。更に、電極からプラズマへ電流が通過する場合、拡大された表面面積により腐食が低減される。
【００６５】
対照的に、プラズマが空間的に電極表面の近くに位置される場合、極端に高い熱的負荷が通常は高い腐食率につながり、これは当該電極の動作寿命を著しく減少させる。例えば、溝型の空洞は、プラズマに対する距離を増加することができると共に、入射熱エネルギの一層良好な分散のために一層大きな電極表面面積を達成することができる。
【００６６】
前記中空空間内への放射の収束は、中空カソードの場合におけるのと同様に、特に密な事前イオン化雲を形成する。加えて、電極表面面積は上記凹部又はアンダーカットにより更に増加させることができる。表面面積の増加は、電極腐食の低減のみならず、入射する放射エネルギの大きな表面吸収の改善にもつながる。
【００６７】
本発明による装置の特に有利な実施例においては、動作ガスを、供給ダクトにより又は少なくとも１つの電極上に収束される補助光線により放電空間に導入することができるようにされる。
【００６８】
このように、例えば前記空洞内へ流れ込む（issue）供給ダクトは、該空洞と放電空間との間のガス交換を改善するように作用することができる。プラズマの消滅後に上記空洞内に残存する如何なる電荷キャリア及び／又はイオンも、続いての流入するガスにより急速に転換される。これは、非常に高い繰り返し率での放電動作を可能にさせる。
【００６９】
ＥＵＶ放射及び／又は軟Ｘ線放射を放出する粒子を、前記放射源又は他の装置により例えば犠牲電極として作用する補助電極上に収束される補助光線により、放電空間内へ特に効率的に導入することができる。
【００７０】
特別に小型の装置を達成するために、当該放射は開口を介して当該放電空間内へ導入することができるようにする。該開口は、例えば、前記放射放出ウィンドウと前記空洞とにより規定される軸上に配設することができるので、放射は放電空間内へ該軸と平行に導入することができる。当該放射源は、上記軸に沿い上記放射放出ウィンドウから見て、特に当該放電空間の背後に配置することができる。
【００７１】
上記装置の有利な実施例は、当該放射がＵＶ、ＩＲ及び／又は可視範囲内の波長を有することにより得られる。プラズマ形成をトリガするために導入される放射は、約１９０ｎｍから１５００ｎｍまでの範囲内の波長を有することができ、その場合はプラズマの信頼性のある点弧が保証される。
【００７２】
当該装置は、上記放射が上記電極上に該電極の表面に対して０°から９０°の角度で入射するように更に発展させることができる。
【００７３】
供給された放射の当該放電空間内に存在する動作ガスによる吸収は、放電動作の間において、電極表面と放射経路との間の角度の変化により、及び電極表面に対する当該放射経路の位置決めにより、良い方向に影響を受け得る。加えて、当該放射と上記ＥＵＶ放射及び／又は軟Ｘ線放射との間の干渉効果を低減することもできる。
【００７４】
更に、当該装置は、放射を対称的な又は非対称的な放電空間に導入することができるように構成することもできる。円筒的に対称な構造の放電空間においては、アノード及びカソードにより形成される対称的電極により電圧を印加して一様な電界を発生することができ、斯かる電界は安定したプラズマの形成に寄与することができる。これらの高運動エネルギは、当該プラズマ内に形成されたイオンが前記放射放出ウィンドウを経る軸に沿ってリソグラフィ装置の光学系に依然として入力するのを可能にする。
【００７５】
非対称な放電空間は、例えば、前記放射放出ウィンドウに対する少なくとも１つの電極の非対称な配置により形成することができる。プラズマにより発生されるイオンのかなりの部分が、該放電空間内に残存するか、又は上記放射放出ウィンドウから離れる方向に主に導かれる。
【００７６】
本発明の他の実施例においては、前記放射の導入と電気エネルギの伝達との間、又は或る若しくは前記補助光線の導入と前記放射との間に時間間隔を設定することができる。
【００７７】
前記放射が放電空間内に導入された後、この結果として、事前イオン化雲は該空間内において電極間で拡張することができる。放電空間内での上記雲の好ましい分布及び空間的配置に到達すると、前記カソード及びアノードに対する電圧の印加によりガス放電を点弧することができる。典型的には、調整可能な時間間隔は０ｎｓから約１０００ｎｓまでの範囲内にある。１つの可能性は、パルス的電流電源が前記電極システムに電気的に接続され、電気エネルギを伝達することである。プラズマの位置は規定することができ、放電動作の間において、導入された電気エネルギのＥＵＶ放射及び／又は軟Ｘ線放射への特別に高い変換効力を前記時間間隔の最適化により達成することができる。
【００７８】
前記補助光線の導入と前記放電空間への放射の導入との間にも時間間隔を設けることができる。上記補助光線は、例えば、適切な量の電極材料を蒸発させ、これが動作ガスとして作用する。上記放射は、動作ガスが最適に分布された後、当該放電空間内に必要な電荷キャリアを供給するように後で間に合うように供給される。この場合、調整可能な時間間隔は０ｎｓから約１０００ｎｓまでの範囲内にある。
【００７９】
本発明の更なるフィーチャ及び利点は、幾つかの実施例の以下の説明及び参照される図面から明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８０】
実施例の下記の説明において、同一の符号は、特に言及しない限り、常に同一の構成要素を示すと共に常に全図に関するものである。
【００８１】
図１は、特にＥＵＶ放射１２及び／又は軟Ｘ線放射１２ａを発生するための、本発明による装置１０の第１実施例を示す。装置１０は放電空間１４を有し、該放電空間は少なくとも１つの放射放出ウィンドウ１６を有すると共に、少なくとも１つのアノード１８及び１つのカソード２０を備える電極システム並びに少なくとも部分的に絶縁体１９が包囲する。
【００８２】
アノード１８及びカソード２０は、電源２１からの電気エネルギが放電空間１４に導入することが可能な電荷キャリア２４により動作ガス２２のプラズマ２６に伝達されると、該プラズマ２６がＥＵＶ放射１２及び／又は軟Ｘ線放射１２ａを放出するように構成されている。
【００８３】
プラズマ２６を点弧するために要する電荷キャリア２４は、少なくとも１つの放射３０を発生する少なくとも１つの放射源２８により、放電空間１４内で利用可能にされる。ここで、“利用可能にする”なる表現は、放射３０が電荷キャリア２４を発生させるか、又は実際に電荷キャリア２４を有するかの何れかを意味する。
【００８４】
図２ａに示す本発明による装置１０の第２実施例においては、放射源２８は高エネルギ密度のコヒーレントな又は非コヒーレントな放射３０を発生し、電荷キャリア２４が、該放射３０の当該電極システムの平坦なカソード２０への衝突により円筒的に対称な放電空間１４内で利用可能にされる。放射源２８は、ここではレーザとすることができるか、又は単色放射３０若しくは或る波長範囲にわたり分布された放射を発生する閃光電球とすることができる。
【００８５】
図２ｂに示す第３実施例においては、放射源２８は少なくとも１つの電子及び／又は１つのイオンを有するようなマス放射３０を利用可能にする。ここでは、放射源２８は電子源又はイオン源とすることができ、斯かる放射源はパルス状の放射３０を当該電極システムの対称的配置により放電空間１４へ第１放射経路３２で導入する。放射３０はカソード２０の盲孔３８上に収束される。電子の形態の電荷キャリア２４を放電空間１４に時間的に変化する強度で導入するような、上記放射３０のパルス状導入は、プラズマ２６をトリガすることができる。典型的には、１つの放射パルスは約１００ｎｓより短く、１つの放射エネルギパルスは放電空間１４に約０．２ｍＪと２００ｍＪとの間で導入する。
【００８６】
他の実施例を示す図２ｃからは、放射３０がカソード２０における中空空間４２内に収束されることが明らかである。放電空間１４に向かって開放されると共に、ここでは中空空間４２の形態で示されるように少なくとも３つの側において電極材料により画成されるような空洞（cavity）への放射３０の導入の結果として事前イオン化雲（pre-ionization cloud）が得られ、該事前イオン化雲は中空空間４２内の放射に誘導された電荷キャリア２４の開口１７を介しての指向性をもった拡張を可能にさせ、これにより特別に小さな体積のプラズマ２６が生成される。加えて、上記開口１７及び放射放出ウィンドウ１６が、プラズマの位置を規定するように作用するような対称軸を規定する。
【００８７】
図３に示す他の実施例においては、第１放射経路３２及び第２放射経路３４による放射３０がカソード２０上に収束される。明らかに、放射３０は、ここでは１つ又は数個の放射源２８により示される２つの放射経路３２、３４を介して同時に、即ち同期して導入することができる。加えて、１つ又は数個の放射源２８は放射３０を、第１放射経路３２及び第２放射経路３４を介して放電空間１４内に時間的にシフトされて、即ち非同期的に、導入することができる。図３ｄないし３ｇに示すように、放射３０が電極表面の空間的に互いに離された領域に衝突する場合、カソード２０上での放射３０の所与の強度の分布を達成することができ、かくして、最適数の電荷キャリア２４とカソード２０の最小の腐食との組み合わせを達成することができる。
【００８８】
図３ａが示すように、放射３０は電極表面上に点の形状で収束させることができる。この場合、放射３０の点状の集中は、電極材料の信頼性のあるイオン化及び／又は蒸発につながる。
【００８９】
第１放射経路３２に従う放射３０は、例えばＵＶ範囲内の短波長を持つ放射３０が導入されるなら、代わりに、図３ｂに示すように比較的大きな面積上に収束させることができる。図３ｃからは、放射３０が電極表面上に円形パターンで収束させることもでき、該円形パターンの直径は放電動作中において最適数の電荷キャリア２４が放電空間１４に導入されるように変化されることが明らかである。明らかに、不規則なパターン及び動作中に交互となるパターンも、１つ又は数個の電極上に結像させることができる。
【００９０】
図３ｄないし３ｇにおいて、放射３０は第１放射経路３２を介して電極表面上に、三角形、四角形及び六角形の点状又は直線状パターンが第１放射経路３２、３２’及び第２放射経路３４、３４’を介して生じるように収束させることができる。明らかに、これは、一層多くの放射経路によっても達成することができる。
【００９１】
図４は、放射３０が中空空間４２の形態の空洞を持つカソード２０上に第１放射経路３２及び第２放射経路３４を介して収束されることを示している。
【００９２】
図４ａないし４ｇからは、放射３０は電極表面上に、放射強度を図１ａの中空空間４２内へと収束させることができるように収束させることができることが明らかである。図４ｂにおいて、当該放射は電極表面における上記空洞が存在する領域に入射される。図４ｃに示す実施例においては、放射３０は、当該空洞上及び該空洞の周囲の領域上の両方に収束される。放射３０は図４ｄないし４ｇでは当該空洞の近傍に入射する。図４ａないし４ｇに見られるように、当該空洞は放電空間１４に向かって円形の開口１７を有している。該開口は、明らかに、如何なる他の対称な又は非対称な形状を有することもできる。
【００９３】
上記空洞は、特に電極表面面積を拡大し、その結果として、プラズマ２６により伝達される熱エネルギの良好な分散及び除去が得られる。例えば、大きな面積にわたって分散された電流をプラズマ２６に導くことができ、当該空洞内の腐食を、放射３０が該空洞に対して空間的に隣接する電極表面上に収束されることにより低減することができる。
【００９４】
図５ａないし５ｄは、放射放出ウィンドウ１６に対して回転対称的な電極システムを備えるような、装置１０の他の実施例を示す。放射放出ウィンドウ１６及び開口１７は、プラズマ位置が存在する軸を規定する。開口１７は、例えば盲孔２８、溝４０又は中空空間４２へと延び、これらにおいては、放射３０が供給された場合に動作ガス２２の事前イオン化が生じる。
【００９５】
図５ｃに示す溝４０は、例えば電荷キャリア２４の一層効果的な放射誘導形成のための凹部４４を有している。加えて、例えば事前イオン化室を形成するためのアンダーカット４６を備える中空空間４２を、当該電極（図５ｄの場合はカソード２０）に設けることができる。
【００９６】
開口１７を介して出射する電荷キャリア２４は放射放出ウィンドウ１６に向かう方向の並進運動を有するので、安定した位置を持つプラズマ２６を点弧することができ、該プラズマが放出したＥＵＶ放射１２及び／又は軟Ｘ線放射１２ａは放射放出ウィンドウ１６を介して比較的低い損失で導出することができる。
【００９７】
図６ａが示すように、動作ガス２２を放電空間１４に導入するように供給ダクト４８を前記空洞に接続することができる。動作ガス２２は、放電空間１４内に継続的に存在する必要なしに、プラズマ２６を点弧する必要に応じて投入することができ、これにより、放射放出ウィンドウ１６から流出する動作ガス２２によるリソグラフィ装置の光学部品の汚染が低減される。
【００９８】
更に、プラズマを発生する場合の一層高い周波数を実現することができる。何故なら、如何なる残留電荷キャリア２４も、供給ダクト４８を介して依然として流出する動作ガス２２により除去されるからである。通常は繰り返し速度を著しく低下させるような、残留電荷キャリア２４の再結合のための待ち時間も、これにより低減される。
【００９９】
図６ｂに示す実施例において、放射源２８の放射３０は当該電極システムに開口５２を介して導入される。放射３０は、ここでは、カソード２０及びプラズマ位置の空間的に近くでアノード１８上に収束される。放射３０がアノード１８を打撃すると、事前イオン化雲が形成され、該事前イオン化雲は当該電極システムを介して電気エネルギを効果的に結合するための低抵抗チャンネルを生成する。
【０１００】
本発明による装置１０の図７に示す実施例においては、放射３０は連続的な溝４０に向けられる。
【０１０１】
図７ａないし７ｈは、第１放射経路３２及び第２放射経路３４が収束される幾つかのパターンを示している。極端に高い熱的負荷及び強い電極腐食は、特に高放射強度のプラズマの場合に生じる。連続的な溝４０は、電極表面面積を、一層良好な熱伝達及びプラズマ２６の信頼性のある点弧のための充分な数の電荷キャリア２４を提供するように拡大することができる。
【０１０２】
図８ａないし８ｄは、放射３０が種々の電極上に収束されることを示している。図８ａないし８ｄに示されるように、放射３０がアノード１８上に収束される場合、事前イオン化雲の位置及びサイズを要求に応じて制御するために角度αの変化を使用することができる。
【０１０３】
図８ｂ及び８ｄに示されるように、放射３０は補助電極３６上に収束させることができる。補助電極３６は、図８ｂにおいては電極間の中間空間に配置され、プラズマの安定性を向上させるために付加的電位に接続することができる。図８ｂに示される実施例においては、放射３０は補助電極３６上及びカソード２０上の両方に収束される。
【０１０４】
補助電極３６は、図８ｄに示される実施例においては溝４０内に設けられる。放射３０が該補助電極上に入射する場合、或る量の材料を蒸発させることができ、これが動作ガス２２として作用する。
【０１０５】
放射３０により影響を受ける電極１８、２０及び可能性として電極３６は、本質的にタングステン、モリブデン、鉄、銅、錫、黒鉛、インジウム、アンチモン、テルル、ヨウ素、これらの合金若しくは化合物又は鋼を有する。高い割合のタングステン又はモリブデン等の耐熱要素は、放電動作の間における電極の腐食を実質的に防止することができると共に、放電空間１４の非常に安定した幾何学構造を保証することができる。プラズマの発生の更なる安定化が、これにより可能とされる。例えば銅の場合におけるような電極材料の高い熱伝導性は、プラズマ２６により伝達される熱エネルギが特に急速に除去されるようにする。
【０１０６】
図８ｄに示すような、錫を有する補助電極３６の場合においては、プラズマ２６内の導入された電気エネルギに対して高い効力でＥＵＶ放射１２及び／又は軟Ｘ線放射１２ａを放出する動作ガス２２を、印加される放射３０により放電空間１４に導入することができる。
【０１０７】
図９に示すような本発明による装置１０の他の実施例は、第１放射経路３２を介して盲孔３８内に収束させることが可能な補助光線５０を供給する。放電動作の間における該補助光線の波長、パルス持続時間及び収束は、蒸発する電極材料が放電空間１４に動作ガス２２として入るように調整することができる。当該放射の影響下で盲孔３８内に形成される事前イオン化雲の最適な分布を達成するように作用する時間遅延の後、放射３０が第２放射経路３４、３４’を介して放電空間１４内に導入され、プラズマ２６の点弧を開始すると共に、該プラズマ２６に電気エネルギを伝達するための電流に対する印加点を規定する。
【０１０８】
当てはまる如くに、電極表面に収束される放射３０及び補助光線５０の図９ａないし９ｇに示す放射経路３２、３４、３４’は、例えば点状の又は直線状のパターンを形成し、これらは当該空洞の近く又は空洞内に収束される。第１放射経路３２及び第２放射経路３４により生成されるパターンの適切な幾何学的配置と低電極腐食との組み合わせの結果として、最適な放射に誘導される蒸発量の電極材料が動作ガス２２として作用するのに加えて、事前イオン化雲内に充分に多い数の電荷キャリア２４を発生させることができる。これは、特に放射３０も放射経路３２、３４に沿って時間的にシフトされて通過される場合に当てはまる。
【０１０９】
図１０は、補助光線５０及び放射３０の放射強度を時間の関数としてプロットしている。補助光線５０の強度分布より下の面積は、動作ガス２２として作用する電極材料を蒸発及びイオン化するために導入されるエネルギを表す。
【０１１０】
実質的に０ｎｓと１０００ｎｓとの間の時間間隔Δｔが補助光線５０の最大強度と放射３０の最大強度との間に存在し、放電空間１４内に導入される放射３０によるプラズマ２６の点弧に際して、可能な限り一様に分布された小さな体積の放出領域を保証する。
【０１１１】
図１１は、放射源２８が放電空間１４にパルス動作で電荷キャリア２４を導入するような本発明による装置１０の他の実施例を示している。放射３０は第１放射経路３２を介してカソード２０内の盲孔３８に収束される。時間間隔Δｔ後に事前イオン化雲は放電空間１４内に最適に拡張している。アノード１８及びカソード２０に電気的に接続されたパルス電流電源５４がプラズマ２６を点弧すると共に、斯様にして形成されたプラズマ２６に有効な電流の流れを供給し、該放電空間１４から放射放出ウィンドウ１６を介してＥＵＶ放射１２及び／又は軟Ｘ線放射１２ａを放出する。図１１ａに示すグラフによれば、放射３０は第１ステップにおいて放電空間１４に導入される。実質的に０ｎｓと１０００ｎｓとの間の時間間隔Δｔの後に、前記イオン化雲により設けられる低抵抗チャンネルを介して時間的に変化する電流が導入される。
【０１１２】
図１２ａないし１２ｆは、非対称な放電空間１４を有するような本発明による装置１０の他の実施例を示す。
【０１１３】
図１２ａに示す実施例において、放射源２８により発生された放射３０はカソード２０の円形の盲孔３８内に収束される。
【０１１４】
図１２ｂに示す実施例においては、放射３０は連続した溝４０に入射する。
【０１１５】
図１２ｃに示す実施例では、放射３０は、アンダーカット４６であるような中空空間４２に向けられる。これらの３つの実施例においては、当該放射は電極表面に９０°なる角度αで入射する。
【０１１６】
図１２ｄに示す実施例においては、ＵＶ、ＩＲ及び／又は可視範囲内の波長を持つ放射３０が、補助電極３６に約４５°の角度αで入射し、該補助電極は放電空間１４の放射放出ウィンドウ１６に対して非対称に配設されている。
【０１１７】
図１２ｅに示す実施例の放射源２８は、例えば１０６４ｎｍなる波長を有し且つネオジム-ＹＡＧレーザにより発生された放射３０がカソード２０の溝４０内に配設された補助電極３６の電極表面上に約２０°なる角度で入射するように構成されている。
【０１１８】
図１２ｆの実施例が示すように、カソード２０の溝４０内に設けられる補助電極３６は、アノード１８により覆われてもよい。結果として、１５００ｎｍまでの波長を持つ放射３０を放電空間１４に鋭角αで導入することができる。
【０１１９】
図１２ａないし１２ｆに示す実施例における放電空間１４の非対称な配置の結果、イオン化粒子が当該電荷以内において、放射３０により影響される電極表面に対して６０°ないし９０°の角度範囲内で優先的に加速されるような、プラズマ２６の空間的配置が得られる。斯かる粒子の好ましい方向に対する上記放射放出ウィンドウ１６のスタガ配置により、プラズマ２６により放出されるＥＵＶ放射１２及び／又は軟Ｘ線放射１２ａを、影響されるカソード２０に対して約６０°より小さな観測角度（observed angle）で光学系に導入することが可能となる一方、上記粒子は実質的に上記非対称な放電空間１４内に引き止められる。このようにして、当該光学系の汚染の低減を達成することができる。
【０１２０】
本発明は、高繰り返し周波数での放電ガスの信頼性のある点弧を簡単な技術的手段により可能にするような、ＥＵＶ放射及び／又は軟Ｘ線放射を発生する方法及び装置を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】図１は、本発明による装置の第１実施例の概略断面図である。
【図２ａ】図２ａは、該装置の異なる電極幾何学構造を持つ他の実施例を概略図示する。
【図２ｂ】図２ｂは、該装置の異なる電極幾何学構造を持つ他の実施例を概略図示する。
【図２ｃ】図２ｃは、該装置の異なる電極幾何学構造を持つ他の実施例を概略図示する。
【図３】図３は、電極面上に放射が異なって収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図３ａ】図３ａは、電極面上に放射が異なって収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図３ｂ】図３ｂは、電極面上に放射が異なって収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図３ｃ】図３ｃは、電極面上に放射が異なって収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図３ｄ】図３ｄは、電極面上に放射が異なって収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図３ｅ】図３ｅは、電極面上に放射が異なって収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図３ｆ】図３ｆは、電極面上に放射が異なって収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図３ｇ】図３ｇは、電極面上に放射が異なって収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図４】図４は、放射が空洞の周囲及び／又は空洞内に収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図４ａ】図４ａは、放射が空洞の周囲及び／又は空洞内に収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図４ｂ】図４ｂは、放射が空洞の周囲及び／又は空洞内に収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図４ｃ】図４ｃは、放射が空洞の周囲及び／又は空洞内に収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図４ｄ】図４ｄは、放射が空洞の周囲及び／又は空洞内に収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図４ｅ】図４ｅは、放射が空洞の周囲及び／又は空洞内に収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図４ｆ】図４ｆは、放射が空洞の周囲及び／又は空洞内に収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図４ｇ】図４ｇは、放射が空洞の周囲及び／又は空洞内に収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図５ａ】図５ａは、異なる形状の空洞を備えるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図５ｂ】図５ｂは、異なる形状の空洞を備えるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図５ｃ】図５ｃは、異なる形状の空洞を備えるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図５ｄ】図５ｄは、異なる形状の空洞を備えるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図６ａ】図６ａは、供給ダクトを備えるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図６ｂ】図６ｂは、開口を備えるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図７】図７は、放射が溝の周囲及び／又は溝上に収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図７ａ】図７ａは、放射が溝の周囲及び／又は溝上に収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図７ｂ】図７ｂは、放射が溝の周囲及び／又は溝上に収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図７ｃ】図７ｃは、放射が溝の周囲及び／又は溝上に収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図７ｄ】図７ｄは、放射が溝の周囲及び／又は溝上に収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図７ｅ】図７ｅは、放射が溝の周囲及び／又は溝上に収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図７ｆ】図７ｆは、放射が溝の周囲及び／又は溝上に収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図７ｇ】図７ｇは、放射が溝の周囲及び／又は溝上に収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図７ｈ】図７ｈは、放射が溝の周囲及び／又は溝上に収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図８ａ】図８ａは、放射が電極システムの異なる電極上に収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図８ｂ】図８ｂは、放射が電極システムの異なる電極上に収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図８ｃ】図８ｃは、放射が電極システムの異なる電極上に収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図８ｄ】図８ｄは、放射が電極システムの異なる電極上に収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図９】図９は、第１及び第２放射経路が電極表面上及び／又は空洞内に異なる形状のパターンで収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図９ａ】図９ａは、第１及び第２放射経路が電極表面上及び／又は空洞内に異なる形状のパターンで収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図９ｂ】図９ｂは、第１及び第２放射経路が電極表面上及び／又は空洞内に異なる形状のパターンで収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図９ｃ】図９ｃは、第１及び第２放射経路が電極表面上及び／又は空洞内に異なる形状のパターンで収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図９ｄ】図９ｄは、第１及び第２放射経路が電極表面上及び／又は空洞内に異なる形状のパターンで収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図９ｅ】図９ｅは、第１及び第２放射経路が電極表面上及び／又は空洞内に異なる形状のパターンで収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図９ｆ】図９ｆは、第１及び第２放射経路が電極表面上及び／又は空洞内に異なる形状のパターンで収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図９ｇ】図９ｇは、第１及び第２放射経路が電極表面上及び／又は空洞内に異なる形状のパターンで収束されるような本発明による装置の他の実施例を示す。
【図１０】図１０は、放射強度が時間の関数としてプロットされたグラフである。
【図１１】図１１は、制御可能な電流電源を備える図２ｂのものと類似の、本発明による装置の他の実施例を概略示す。
【図１１ａ】図１１ａは、放射強度及び電流が時間の関数としてプロットされたグラフを示す。
【図１２ａ】図１２ａは、非対称な電極システムを備える本発明による装置の他の実施例の斜視図である。
【図１２ｂ】図１２ｂは、非対称な電極システムを備える本発明による装置の他の実施例の斜視図である。
【図１２ｃ】図１２ｃは、非対称な電極システムを備える本発明による装置の他の実施例の斜視図である。
【図１２ｄ】図１２ｄは、非対称な電極システムを備える本発明による装置の他の実施例の斜視図である。
【図１２ｅ】図１２ｅは、非対称な電極システムを備える本発明による装置の他の実施例の斜視図である。
【図１２ｆ】図１２ｆは、非対称な電極システムを備える本発明による装置の他の実施例の斜視図である。
【図１３】図１３は、従来技術により説明するタイプの装置を概念的に示す。
【符号の説明】
【０１２２】
１０        装置
１２        ＥＵＶ放射
１２ａ      軟Ｘ線放射
１４        放電空間
１６        放射放出ウィンドウ
１７        開口
１８        アノード
１９        絶縁体
２０        カソード
２１        電源
２２        動作ガス
２４        電荷キャリア
２５        トリガ装置
２６        プラズマ
２８        放射源
３０        放射
３２、３２’第１放射経路
３４、３４’第２放射経路
３６        補助電極
３８        盲孔
４０        溝
４２        中空空間
４４        凹部
４６        アンダーカット
４８        供給ダクト
５０        補助光線
５２        開口
５４        パルス電流電源
α          角度
Δｔ        時間間隔
Ｉ          放射強度
【図１】
2007525799.tif 000003
【図２ａ】
2007525799.tif 000004
【図２ｂ】
2007525799.tif 000005
【図２ｃ】
2007525799.tif 000006
【図３】
2007525799.tif 000007
【図３ａ】
2007525799.tif 000008
【図３ｂ】
2007525799.tif 000009
【図３ｃ】
2007525799.tif 000010
【図３ｄ】
2007525799.tif 000011
【図３ｅ】
2007525799.tif 000012
【図３ｆ】
2007525799.tif 000013
【図３ｇ】
2007525799.tif 000014
【図４】
2007525799.tif 000015
【図４ａ】
2007525799.tif 000016
【図４ｂ】
2007525799.tif 000017
【図４ｃ】
2007525799.tif 000018
【図４ｄ】
2007525799.tif 000019
【図４ｅ】
2007525799.tif 000020
【図４ｆ】
2007525799.tif 000021
【図４ｇ】
2007525799.tif 000022
【図５ａ】
2007525799.tif 000023
【図５ｂ】
2007525799.tif 000024
【図５ｃ】
2007525799.tif 000025
【図５ｄ】
2007525799.tif 000026
【図６ａ】
2007525799.tif 000027
【図６ｂ】
2007525799.tif 000028
【図７】
2007525799.tif 000029
【図７ａ】
2007525799.tif 000030
【図７ｂ】
2007525799.tif 000031
【図７ｃ】
2007525799.tif 000032
【図７ｄ】
2007525799.tif 000033
【図７ｅ】
2007525799.tif 000034
【図７ｆ】
2007525799.tif 000035
【図７ｇ】
2007525799.tif 000036
【図７ｈ】
2007525799.tif 000037
【図８ａ】
2007525799.tif 000038
【図８ｂ】
2007525799.tif 000039
【図８ｃ】
2007525799.tif 000040
【図８ｄ】
2007525799.tif 000041
【図９】
2007525799.tif 000042
【図９ａ】
2007525799.tif 000043
【図９ｂ】
2007525799.tif 000044
【図９ｃ】
2007525799.tif 000045
【図９ｄ】
2007525799.tif 000046
【図９ｅ】
2007525799.tif 000047
【図９ｆ】
2007525799.tif 000048
【図９ｇ】
2007525799.tif 000049
【図１０】
2007525799.tif 000050
【図１１】
2007525799.tif 000051
【図１１ａ】
2007525799.tif 000052
【図１２ａ】
2007525799.tif 000053
【図１２ｂ】
2007525799.tif 000054
【図１２ｃ】
2007525799.tif 000055
【図１２ｄ】
2007525799.tif 000056
【図１２ｅ】
2007525799.tif 000057
【図１２ｆ】
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【図１３】
2007525799.tif 000059