[發(fā)明專利]用于毛細管極紫外光刻光源的放電電極

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110385520.5
• 申請日: 2011-11-28
• 公開（公告）號: CN102496538A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設計）人: 趙永蓬;徐強;王騏
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: H01J1/02
• 分類號: H01J1/02;G03F7/20
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于毛細管極紫外光刻光源的放電電極，屬于極紫外光刻光源技術領域。

背景技術

毛細管放電極紫外EUV(Extreme?Ultraviolet)光刻光源，是指采用Xe介質(zhì)，在毛細管放電Z箍縮機制下獲得的13.5nm(2％帶寬)的輻射光輸出，該13.5nm波長的輻射光能夠?qū)崿F(xiàn)22nm甚至更小的光刻線。

所述的13.5nm波長的輻射光的具體形成過程為：在毛細管放電過程中，高電壓會使毛細管內(nèi)沿著內(nèi)表壁形成一層Xe等離子體殼層，主脈沖放電時，通過等離子體的強電流受自身磁場作用，會產(chǎn)生強大的洛侖茲力，使等離子體沿徑向箍縮，稱之為Z箍縮。在等離子體壓縮的過程中，等離子體同時受到排斥力和歐姆加熱，使得等離子體溫度升高，碰撞Xe離子產(chǎn)生更高價態(tài)的Xe離子，當?shù)入x子體壓縮到半徑最小時，約為300μm，此時將會實現(xiàn)EUV輻射光輸出。等離子體壓縮到最小半徑時毛細管內(nèi)的等離子體是一個很細的等離子體柱，這個等離子體柱中的每一個微小段均可視為一個點光源，這個點光源將向四周4π立體角范圍內(nèi)均勻的輻射EUV輻射光，毛細管放電形成的EUV輻射光，經(jīng)過后續(xù)的極紫外光學收集系統(tǒng)，成像在其中間焦點IF點，從而實現(xiàn)了IF點一定功率的13.5nm波長的輻射光輸出。

極紫外光刻光源放電部分中，包括主脈沖電極和預脈沖電極，主脈沖電極設置在毛細管兩端，通過與主脈沖電源接通在毛細管兩端放電產(chǎn)生，預脈沖電極與主脈沖電極中的一個為共用電極，預脈沖電極的另一個電極設置在所述共用電極的外圍。在毛細管的整個放電過程中，預脈沖電極與預脈沖電源接通形成的預電離等離子體一方面能使主脈沖放電時對毛細管內(nèi)的氣體擊穿更容易，主脈沖放電后形成的等離子體更穩(wěn)定，另一方面也能使主脈沖放電后電離迅速脫離毛細管內(nèi)壁，從而減少對毛細管內(nèi)壁的燒蝕以減少放電時產(chǎn)生的碎屑，因而預脈沖電源產(chǎn)生的良好的擊穿對整個EUV輻射光的形成非常有利。主脈沖電源對毛細管內(nèi)氣體良好的擊穿性能對整個裝置的穩(wěn)定工作非常有意義，如果主脈沖電源不能良好的擊穿將會對主脈沖電源本身造成非常不利的影響。

在實驗中需要探討不同長度毛細管放電對EUV輻射光的影響，如果單純的通過改變毛細管長度來改變對EUV輻射光的影響，并不有利于實驗的進行，因此需要尋找一種其它的方法用以改變兩個主脈沖電極之間的距離，來改善對EUV輻射光的影響。

常規(guī)的主脈沖電源和預脈沖電源共用的電極是一個簡單的圓柱結(jié)構(gòu)，這個結(jié)構(gòu)的電極對于預脈沖電源的擊穿不利，并且這個共用電極不能通過簡單的方式來改變主脈沖電源兩個電極之間距離這一要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決在極紫外光刻光源中，需要通過改變毛細管的長度的方式來實現(xiàn)兩個主脈沖電極之間的距離的改變的問題，提供一種用于毛細管極紫外光刻光源的放電電極。

本發(fā)明所述用于毛細管極紫外光刻光源的放電電極，它包括長度可調(diào)的主脈沖電極段、預脈沖電極段和放電電極段，

預脈沖電極段為圓筒形，

預脈沖電極段的一端固定連接放電電極段的一端，放電電極段的另一端的端面為凹球面；

主脈沖電極段的一端從預脈沖電極段的另一端插入其內(nèi)部，并與預脈沖電極段電連接，主脈沖電極段的另一端露在預脈沖電極段外部，且其末端具有尖端，

所述放電電極段呈柱狀，放電電極段的截面半徑的范圍為0.2mm～3.5mm。

所述主脈沖電極段的長度調(diào)節(jié)范圍為大于0mm并且小于或者等于14mm。

放電電極段的截面半徑為1.5mm。

本發(fā)明的優(yōu)點是：本發(fā)明提供了一種新型的共用放電電極結(jié)構(gòu)，該放電電極分為對預脈沖放電部分有利的預脈沖電極段和長度可調(diào)的主脈沖電極段。它同時解決了常規(guī)毛細管放電EUV光刻光源中預脈沖電源擊穿困難和主脈沖電極距離不易調(diào)節(jié)的問題，具有以下優(yōu)點：使預脈沖電源的兩個電極更容易擊穿；能夠簡便的改變主脈沖兩個電極之間的距離，從而實現(xiàn)不同長度毛細管放電的要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為現(xiàn)有毛細管放電EUV光刻光源放電部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2中預脈沖電源與主脈沖電源共用電極的示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：下面結(jié)合圖1至圖3說明本實施方式，本實施方式用于毛細管極紫外光刻光源的放電電極，它包括長度可調(diào)的主脈沖電極段1、預脈沖電極段2和放電電極段3，

預脈沖電極段2為圓筒形，