Euv辐射产生设备及其运行方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种EUV辐射产生设备，其包括:真空室以及用于将来自驱动激光器装置的激光射束朝目标位置方向引导的射束引导室，在该真空室中为了产生EUV辐射可以将靶材料设置在目标位置处。本发明也涉及一种用于运行所述EUV辐射产生设备的方法，所述方法包括:通过将激光射束引导到设置在目标位置处的靶材料来产生EUV辐射。
【背景技术】
[0002]由US 2011/0140008 Al已知一种具有用于将激光射束引导到目标位置处的射束引导装置的EUV辐射产生设备。在那里所描述的辐射引导装置用于引导已经在驱动激光系统中产生并且放大的激光辐射。作为驱动激光器通常使用CO2激光器，因为它在确定的靶材料、例如锡时能够在驱动激光器的输入功率和所产生的EUV辐射的输出功率之间实现高的转化效率。辐射引导装置将激光射束引导到用于使激光射束在目标位置处聚焦的聚焦元件或者聚焦装置。在目标位置处提供靶材料，在借助激光射束的照射时所述靶材料过渡成等离子态并且在此发射EUV辐射。
[0003]通常，在借助激光射束的照射时靶材料(例如锡)的一部分蒸发，所述部分可能沉积在设置在目标位置附近的光学元件的光学表面上。由于其例如约10.6μπι长的波长(在使用0)2激光器的情况下)，激光射束也由光学元件反射，所述光学元件具有相对粗糙的光学表面，如其通过锡沉积所引起的那样。这在用于反射在目标位置处所产生的EUV辐射的光学元件中通常不是这种情形，即污染物质在所述光学元件上的沉积通常导致所使用的EUV辐射的反射率的显著减小，从而应当使设置在真空室中或者在所述真空室后方设置的组件、例如照明系统和投影系统中的光学元件防止污染物质、尤其防止靶材料的沉积。
【发明内容】
[0004]本发明的任务是，如此开发开始时所述类型的EUV辐射产生设备和用于运行所述辐射产生设备的方法，使得提高EUV辐射产生设备的运行安全性。
[0005]根据本发明，所述任务通过EUV辐射产生设备来解决，其中在真空室和射束引导室之间安置中间室，其中设置气体密封地封闭中间室的用于使来自射束引导室的激光射束进入的第一窗以及气体密封地封闭中间室的用于使激光射束输出到真空室中的第二窗。
[0006]真空室通过第二窗密封地与周围环境分离。如果第二窗损坏或者第二窗的密封有故障，因为在真空室中比周围环境中、例如比辐射引导装置中的压力更小的压力占主导，所以气体可以从周围环境流入到真空室中。因此，所述窗或者其密封装置为潜在的泄漏源。小的泄漏仅仅作为简单的故障影响真空室中的周围环境。具有大的泄漏的窗的突然故障导致更大的气体量流入到真空周围环境中，在那里这产生气体流，所述气体流可能流过整个真空周围环境。由于不密封的窗，不仅气体而且可能用于冷却窗的液态物质、例如冷却水可以到达真空室中或者射束引导室中。
[0007]所述窗位于具有靶材料的目标位置附近，在所述窗旁靶材料的一部分处于气相，在窗的突然故障时所述部分被气体流一起带走。因此，这尤其是有问题的，因为靶材料或者必要时其他被一起带走的污染物质可能由EUV辐射产生设备传输到在EUV辐射的射束路径中随后的通常具有非常清洁的周围环境的照明系统或者投影系统中。在最坏的情形中，所述周围环境以靶材料的污染可以导致EUV平板印刷设备的完全失效，因为靶材料沉积在设置在那里的光学元件上并且所述光学元件可能不再能够被完全清洁。
[0008]为了在第一窗的突然故障时防止更大的气体量进入到真空室中，根据本发明提出，使用一个另外的(第一)窗，所述一个另外的窗与所述第二窗串联。如果第二窗松动，则仅仅在中间室中存在的(小的)气体体积可以到达真空室中，由于真空室的显著更大的容积这仅仅导致EUV平板印刷设备的相对微不足道的损害。因为两个窗的同时失效是极其不可能的，所以可以借助中间室显著提高EUV辐射产生设备的运行安全性。
[0009]在一种实施方式中，射束引导室具有比EUV辐射产生设备的周围环境更高的压力，其中在EUV辐射产生设备的周围环境中大气压(1013mbar)通常占主导。通过相对小的例如5mbar或者1mbar的过压已经可以使设置在射束引导室中的部件、例如光学器件有效防止污染，否则所述污染可能从EUV辐射产生设备的周围环境到达射束引导室中。
[0010]在一种实施方式中，EUV辐射产生设备具有用于将检查气体输送到中间室的输送装置以及用于根据所输送的检查气体监视中间室的泄漏的泄漏监视装置。中间室以检查气体、尤其以惰性气体、例如以氮气或氩气的施加是有利的，以便探测中间室的泄漏并且因此探测射束引导室和真空室之间的不足够的密封。此外，可以通过使用适合的惰性检查气体来降低小的泄漏对真空周围环境中的光学元件的影响。泄漏的探测或者监视例如可以通过监视中间室中的检查气体压力和/或通过探测每时间单位输送给中间室的检查气体量来实现。
[0011]在一种扩展方案中，输送装置构造用于在中间室中产生检查气体压力，所述检查气体压力大于射束引导室中的压力并且大于真空室中的运行压力。相对于射束引导室中的压力和真空室中的显著更小的运行压力的过压的产生证实为有利，因为通过这种方式可以抵抗尤其来自射束引导室的杂质侵入到中间室中。
[0012]在一种扩展方案中，输送装置具有用于以供给压力施加检查气体的压力产生装置以及设置在压力产生装置和中间室之间的节流阀。压力产生装置用于以恒定的(已调节的)供给压力提供检查气体。所述检查气体通过节流阀到达中间室中，其中在无泄漏的运行时中间室中的检查气体压力相应于压力产生装置的供给压力，从而在无泄漏的运行时没有检查气体通过节流阀到达中间室中。如果存在泄漏，则通过节流阀仅仅微不足道的气体量流入到中间室中，从而在那里出现小于供给压力的检查气体压力。所述压力差或者由所述压力差产生的通过节流阀的气体流动表示中间室的泄漏的程度。
[0013]作为节流阀，通常使用具有节流阀孔的固定节流阀，所述节流阀孔具有恒定的直径。所述节流阀孔的直径确定泄漏监视的敏感度，其中监视的灵敏度随着节流阀孔的直径的减小而增大。在本应用中，节流阀孔的典型直径处于约0.1mm的数量级中。
[0014]在一种扩展方案中，输送装置具有用于确定输送给中间室的检查气体流的气体流传感器。如进一步上方已示出的那样，可以根据每时间单位流过节流阀的气体量(即检查气体流)的大小推断出中间室中的泄漏的大小。
[0015]输送装置通常具有用于检查气体的输送管路。在输送管路中可以有针对性地设置一个或可能多个(小的)开口。所述一个或多个开口能够实现，平衡通过检查气体的温度变化引起的压力变化，否则在实际上不存在泄漏的情况下所述压力变化可能导致，指出中间室的泄漏。
[0016]在另一种扩展方案中，EUV辐射产生设备包括至少一个用于确定中间室中的检查气体压力的压力传感器。同样可以根据中间室中的检查气体压力、更准确地说根据检查气体压力的下降推断出中间室的泄漏。可能通过第一窗、第二窗和/或相应密封装置的故障发生所述泄漏。
[0017]在一种扩展方案中，EUV辐射产生设备具有用于在真空室中产生运行压力的真空产生装置。作为真空产生装置通常使用真空泵。在设置有靶材料的真空室中的运行压力通常处于至少小于l.0mbar的数量级中。在真空室中设置用于靶材料的提供装置，所述提供装置沿着与目标位置相交的预给定的路径引导靶材料。
[0018]在另一种实施方式中，EUV辐射产生设备具有用于使激光射束在目标位置处聚焦的聚焦装置。所述聚焦装置可以具有传输激光辐射并且例如由砸化锌构成的透镜元件。对于传输的光学元件附加地或替代地，也可以使用反射的光学元件来使激光射束在目标位置处聚焦。
[0019]在另一种实施方式中，聚焦装置设置在真空室中。在这种情形中，射束引导室可以将在真空室中才聚焦的已准直的激光射束输送给真空室。理解为，如有必要也可以完全地或者部分地在射束引导室中实现聚焦。
[0020]在另一种实施方式中，将窗中的至少一个构造为平面平行的板，其中优选将两个窗构造为平面平行的板。通过构造为平面平行的板，窗对通常垂直于平板平面出现的激光射束实际上不具有光学影响。在使用平面平行的板时传输激光射束的材料的材料需求也