DD243629A3

DD243629A3 - RADIATION SOURCE FOR OPTICAL DEVICES, ESPECIALLY FOR PHOTOLITHOGRAPHIC PICTURE SYSTEMS

Info

Publication number: DD243629A3
Application number: DD83256179A
Authority: DD
Inventors: Walter Gaertner; Klaus Guenther; Wolfgang Retschke
Original assignee: Walter Gaertner
Priority date: 1983-11-01
Filing date: 1983-11-01
Publication date: 1987-03-11
Also published as: NL8403294A; JPS60202936A; FR2554302A1; CH666776A5

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Strahlungsquelle fuer optische Geraete, insbesondere fuer fotolithografische Abbildungssysteme. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine leistungsstarke, scharf begrenzte und raeumlich partiell kohaerente Strahlungsquelle zu schaffen. Ziel ist es dabei, eine hohe Lebensdauer der Strahlungsquelle zu erreichen und beim Einsatz in fotolithografischen Einrichtungen eine genaue und schnelle Belichtung von fotoempfindlichen Schichten zu ermoeglichen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass in einem gasdichten, mit einem Arbeitsmedium gefuellten Gefaess Eintritts- und Austrittsoeffnungen vorgesehen sind, ueber die durch optische Mittel zur Fokussierung die Strahlung externer Laser im Entladungsmedium in einem Abstand zur Wand des Gefaesses konzentriert wird. Desweiteren wird die vorteilhafte Ausgestaltung des Gefaesses und der Anordnung der Laser dargelegt. Fig. 2The invention relates to a radiation source for optical devices, in particular for photolithographic imaging systems. The object of the invention is to provide a powerful, sharply delimited and spatially partially coherent radiation source. The aim is to achieve a long service life of the radiation source and to allow accurate and rapid exposure of photosensitive layers when used in photolithographic devices. According to the invention, the object is achieved in that inlet and outlet openings are provided in a gas-tight vessel filled with a working medium, over which optical radiation focusing means concentrates the radiation of external lasers in the discharge medium at a distance from the wall of the vessel. Furthermore, the advantageous embodiment of the Gefaesses and the arrangement of the laser is set forth. Fig. 2

Description

Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Strahlungsquelle für optische Geräte, insbesondere für fotolithografische Abbildungssysteme. Sie ist vorzugsweise dort anwendbar, wo eine Strahlungsleistung benötigt wird, die größer ist als die von Quecksilber-Hochdrucklampen, wie zum Beispiel in fotolithografischen Einrichtungen zur Belichtung einer Fotolackschicht auf einer Halbleiterscheibe.The invention relates to a radiation source for optical devices, in particular for photolithographic imaging systems. It is preferably applicable where a radiant power greater than that of high-pressure mercury lamps is needed, such as in photolithographic devices for exposing a photoresist layer on a semiconductor wafer.

Characteristic of the known technical solutions

Es sind zur Zeit zahlreiche Strahlungsquellensysteme bekannt, die in wissenschaftlichen Geräten eingesetzt werden und deren Eigenschaften den Bedingungen des Einsatzgebietes weitgehend angepaßt wurden. Diese Eigenschaften betreffen die spektrale Verteilung der Emission und die erreichbare Strahldichte sowie die räumliche und Winkelverteilung der erzeugten Strahlung. Forderungen nach spektralen Strahlungsleistungen, die die spektrale Strahlungsleistung eines schwarzen Strahlers oberhalb des Schmelzpunktes fester Körper übersteigen, können nur durch Plasma erfüllt werden. Plasmen erzeugt man durch Aufheizung eines Arbeitsmediums, vorzugsweise, indem man einen elektrischen Strom hindurchfließen oder hochfrequente elektromagnetische Felder einwirken läßt. Die erreichbaren Strahldichten sind nach oben begrenzt durch die maximale je Volumeneinheit umsetzbare elektrische Leistung, der die Elektroden- und Wandmaterialien thermisch standhalten. Bei Hochfrequenzaufheizung entfällt die Begrenzung durch Elektrodenbelastung, es kommt aber das Problem der räumlichen Konzentrierung der Hochfrequenz-Energie hinzu.There are currently numerous radiation source systems known, which are used in scientific equipment and whose properties were largely adapted to the conditions of the application area. These properties concern the spectral distribution of the emission and the achievable radiance as well as the spatial and angular distribution of the generated radiation. Demands for spectral radiant powers exceeding the spectral radiant power of a blackbody above the melting point of solid bodies can only be met by plasma. Plasmas are produced by heating a working medium, preferably by flowing an electric current or by allowing high-frequency electromagnetic fields to act. The achievable beam densities are limited upwards by the maximum per unit volume convertible electrical power that can withstand the electrode and wall materials thermally. With high-frequency heating, the limitation due to electrode load is eliminated, but there is the problem of spatial concentration of high-frequency energy added.

Verzichtet man auf stationären Betrieb der Strahlungsquelle, so ist eine kurzzeitige Steigerung des Leistungsumsatzes um einige Größenordnungen dadurch möglich, daß die Umwandlung der eingespeisten Leistung in Strahlung erheblich schneller verläuft, als ihre Übertragung auf die Wände und, sofern vorhanden. Elektroden des Entladungsgefäßes. Aber auch in dieser Betriebsart ist neben mechanischen Belastungen durch Stoßwellen, die aber nur in ungünstigen Fällen hinreichend wirken, die Abdampfung und Erosion der Wand- und Elektrodenmaterialien bei einer geforderten Lebensdauer der Strahlungsquelle ein Hindernis bei der Erzeugung intensiver Strahlungsflüsse. Da^ei ist zu beachten, daß bei stationär wie impulsmäßig betriebenen Quellen oberhalb eines typabhängigen Leistungspegels, der bei den technischen Anwendungen praktisch überall bereits erreicht ist, jede weitere Steigerung der Strahlungsleistung mit einer unverhältnismäßig starken Verringerung der Lebensdauer erkauft werden muß. Eine solche kurzlebige Strahlungsquelle ist aber für sehr viele Einsatzzwecke unbrauchbar, weil sie den Wartungsäufwand der mit ihnen bestückten Geräte unzumutbar erhöht, wenn man bedenkt, daß ein Lampenwechsel in der Regel mit hohem Justieraufwand und zeitraubender Anpassung des optischen Übertragungssystems an den spezifischen Strahlungsfluß jeder einzelnen Lampe verbunden ist.Dispensing with stationary operation of the radiation source, so a short-term increase in power consumption by a few orders of magnitude is possible in that the conversion of the power fed into radiation is much faster than their transmission to the walls and, if available. Electrodes of the discharge vessel. But even in this mode, in addition to mechanical loads from shock waves, which only work in unfavorable cases sufficient, the evaporation and erosion of the wall and electrode materials with a required life of the radiation source is an obstacle in the generation of intense radiation fluxes. It should be noted that in steady-state as well as pulsed operated sources above a type-dependent power level, which is practically everywhere already achieved in technical applications, any further increase in radiation power must be paid for with a disproportionate reduction in the lifetime. However, such a short-lived radiation source is unusable for many purposes because it unreasonably increases the maintenance wall of the devices equipped with them, bearing in mind that a lamp replacement usually with high adjustment and time-consuming adjustment of the optical transmission system to the specific Strahlungsfluß each individual lamp connected is.

Innerhalb gewisser Grenzen läßt sich die Strahlungsleistung unter Beibehaltung der Gesamtbelastung der Strahlungsquelle durch selektive Umwandlung der investierten elektrischen Energie in Strahlung bei gewünschter Wellenlänge und bevorzugter Ausbreitungsrichtung steigern. Dies ist möglich durch eine optimierte Zusammensetzung des Arbeitsmediums sowie durch optimale Druck- und Temperaturverhältnisse des Plasmas bei der Abstrahlung. Dabei sind jedoch Einschränkungen zu beachten, die sich aus der Unverträglichkeit verschiedener Arbeitsmedien mit den Elektroden- und Wandmaterialien bei Arbeitstemperatur ergeben, so daß häufig mit Rücksicht auf die Standzeit der Materialien die Entladungsbedingungen fern vom Optimum gewählt werden müssen. Weitere Einschränkungen ergeben sich bei nichtstationärem Betrieb dadurch, daß die Strahlungsquelle gleichzeitig die Funktion eines elektrischen Hochleistungsschalters und die eines Wandlers elektrischer Energie in Strahlung erfüllen muß. Auch hier wird der Optimierungsspielraum für eine effektive Strahlungserzeugung eingeschränkt, weil ein zuverlässiges Zünden und Durchschalten an gewisse Plasmazustände gebunden ist.Within certain limits, the radiation power can be increased while maintaining the overall load of the radiation source by selective conversion of the electrical energy invested in radiation at the desired wavelength and preferred propagation direction. This is possible by an optimized composition of the working medium and by optimal pressure and temperature conditions of the plasma during the radiation. However, there are limitations to be considered, resulting from the incompatibility of different working media with the electrode and wall materials at working temperature, so that often with respect to the life of the materials, the discharge conditions must be chosen far from the optimum. Further restrictions arise in non-stationary operation in that the radiation source must simultaneously fulfill the function of a high-power electrical switch and that of a converter of electrical energy in radiation. Again, the optimization latitude for effective radiation generation is limited because reliable ignition and switching is bound to certain plasma states.

Sowohl für den stationären als auch den Impulsbetrieb ergeben sich bei Strahlern mit Elektroden abgeschattete Raumwinkelbereiche, in denen die Strahlung nicht genutzt werden kann, obwohl der Einsatz geeigneter optischer Bauelemente wie z. B. Ellipsoidreflektoren und/oder Lichtleitfasern eine Ausnutzung auch dieser Bereiche gestatten würde, und damit ein Maximum an abgestrahlter Energie dem optischen System zugeführt werden könnte.Both for stationary and pulsed operation result in radiators with electrodes shadowed solid angle areas in which the radiation can not be used, although the use of suitable optical components such. B. Ellipsoidreflektoren and / or optical fibers would allow utilization of these areas, and thus a maximum of radiated energy could be supplied to the optical system.

Zur Ausleuchtung optischer Systeme bei der fotolithografischen Mikrostrukturierung werden auch Laser als Strahlungsquellen verwendet (SPIE Vol. 174 [1979], S.28...36, „Coherent illumination improves step-and-repeat printing on wafers", by Michel Lacombat et al.) Die hauptsächlichen Einschränkungen derartiger Lichtquellen ergeben sich aus ihrer hohen räumlichen Kohärenz und damit verbundenen Strukturverzerrungen, ihrer hohen Monochromasie und damit verbundenen Stehende-Wellen-Effekten im fotoempfindlichen Material. Weiterhin stehen im allgemeinen in vorteilhaften Spektralbereichen Laser mit hoher Strahlungsleistung bzw. günstigem Wirkungsgrad nicht zur Verfügung.For illumination of optical systems in photolithographic microstructuring, lasers are also used as radiation sources (SPIE Vol. 174 [1979], pp. 28-36, "Coherent illumination of step-and-repeat printing on wafers", by Michel Lacombat et al The main limitations of such light sources arise from their high spatial coherence and associated structural distortions, their high monochromaticity and related standing wave effects in the photosensitive material, and generally, lasers with high radiant power and / or favorable efficiency are not available in advantageous spectral ranges to disposal.

Anwendungen mit Excimer-Lasern, die die erforderliche Energie im gewünschten Wellenlängenbereich (UV-Bereich) emittieren, sind auf kontaktlithografische Verfahren beschränkt (SPIE Vol. 334 [1982], S.259...262, „Ultrafast high resolution contact Lithography using excimer laser", by K.Jain et al.), da die zur Ausleuchtung projektionslithografischer Systeme erforderliche räumliche partielle Kohärenz nicht in einem Maße realisiert werden kann, das einen technischen Einsatz rechtfertigt.Applications with excimer lasers emitting the required energy in the desired wavelength range (UV range) are limited to contact lithographic methods (SPIE Vol. 334 [1982], pp. 259-262, "Ultrafast high resolution contact Lithography using excimer laser ", by K.Jain et al.), because the spatial partial coherence required for the illumination of projection lithographic systems can not be realized to an extent that justifies a technical application.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer leistungsstarken Strahlungsquelle, welche eine hohe Lebensdauer aufweist und die es gestattet, einen großen Raumwinkelbereich zu erfassen und die eine genaue und schnelle Belichtung von fotoempfindlichen Schichten erlaubt und damit eine hohe Produktivität bei fotolithografischen Einrichtungen gewährleistet.The object of the invention is to provide a powerful radiation source which has a long lifetime and which allows to detect a large solid angle range and which allows accurate and fast exposure of photosensitive layers and thus ensures high productivity in photolithographic devices.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strahlungsquelle für optische Geräte, insbesondere für fotolithografische Abbildungssysteme zu schaffen, die die Strahlung eines Plasmas verwendet. Durch räumliche Trennung des Plasmas von der Wand oder anderen Einrichtungen eines Gefäßes sowie durch NichtVerwendung von Elektroden im Gefäß und Hochfrequenzfeldern zur räumlichen Konzentrierung der Energie soll eine hohe Lebensdauer und hohe Leistungsdichte erreicht werden. Des weiteren verringern sich die Belastungen des Gefäßes durch Stoßwellen bei Impulsbetrieb der Strahlungsquelle, und abgeschattete Raumwinkelbereiche durch Elektroden oder andere Einrichtungen im Gefäß treten nicht in Erscheinung.The invention has for its object to provide a radiation source for optical devices, in particular for photolithographic imaging systems, which uses the radiation of a plasma. By spatially separating the plasma from the wall or other means of a vessel and by not using electrodes in the vessel and radio frequency fields to spatially concentrate the energy high life and high power density is to be achieved. Furthermore, the load on the vessel is reduced by shock waves during pulsed operation of the radiation source, and shadowed solid angle ranges due to electrodes or other devices in the vessel do not appear.

Die erfindungsgemäße Strahlungsquelle soll einen weiten Optimierungsspielraum für eine Strahlungserzeugung im gewünschten Wellenlängenbereich besitzen, da Arbeitsmedium, Druck- und Temperaturbedingungen nicht nach Verträglichkeit mit Elektrodenmaterialien ausgewählt werden müssen.The radiation source according to the invention should have a wide scope for optimization of radiation generation in the desired wavelength range, since working medium, pressure and temperature conditions do not have to be selected for compatibility with electrode materials.

Gegenüber Laserstrahlung hat die Strahlungsquelle den Vorteil, daß sie speziell bei fotolithografischen Abbildungssystemen eine hohe räumlich partielle Kohärenz aufweist und spektral so aufgebaut ist, daß StehenderWellen-Effekte im fotoempfindlichen Material verringert werden.Compared to laser radiation, the radiation source has the advantage that it has a high spatial partial coherence especially in photolithographic imaging systems and is spectrally constructed so that standing wave effects are reduced in the photosensitive material.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem gasdichten, mit einem Entladungsmedium gefüllten Gefäß mindestens eine für Laserstrahlung durchlässige Eintrittsöffnung sowie mindestens eine für Plasmastrahlung durchlässige Austrittsöffnung vorgesehen sind, und daß zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines strahlenden Plasmas im Entladungsmedium in an sich bekannter Weise mindestens ein Laser außerhalb des Gefäßes vorgesehen ist, wobei optische Mittel zur Fokussierung der Laserstrahlung im Entladungsmedium über eine Eintrittsöffnung angeordnet sind, so daß das Plasma einen Abstand zur Wand des Gefäßes aufweist und die Plasmastrahlung über die Austrittsöffnung das Gefäß verläßt.The object is achieved in that are provided in a gas-tight, filled with a discharge medium vessel at least one laser radiation permeable inlet opening and at least one permeable for plasma radiation outlet opening, and that for generating and maintaining a radiating plasma in the discharge medium in a conventional manner at least a laser is provided outside the vessel, wherein optical means for focusing the laser radiation in the discharge medium are arranged via an inlet opening, so that the plasma has a distance from the wall of the vessel and the plasma radiation leaves the vessel via the outlet opening.

Wenn die zugeführte Strahlungsleistung eines Lasers für einen Durchschlag im Entladungsmedium nicht ausreichend ist, dann ist es vorteilhaft, daß zur Zündung des Entladungsmediums außerhalb des Gefäßes mindestens ein weiterer impulsförmig betriebener Laser angeordnet ist, der durch optische Mittel zur Fokussierung über eine Eintrittsöffnung auf das gleiche Volumen gerichtet ist.If the supplied radiation power of a laser for a breakdown in the discharge medium is not sufficient, then it is advantageous that at least one further pulsed laser is arranged to ignite the discharge medium outside the vessel, by optical means for focusing via an inlet opening to the same volume is directed.

Eine günstige Variante hinsichtlich der Veränderung der örtlichen Lage des strahlenden Plasmas ergibt sich, wenn die optischen Mittel zur Fokussierung der Laserstrahlung außerhalb des Gefäßes angeordnet sind. Auf diese Art und Weise kann man vorteilhaft Einrichtungen zur Justierung der optischen Mittel zur Fokussierung der Laserstrahlung vorsehen.A favorable variant with regard to the change in the local position of the radiating plasma results when the optical means for focusing the laser radiation are arranged outside the vessel. In this way one can advantageously provide means for adjusting the optical means for focusing the laser radiation.

Eine vorteilhafte Vereinfachung im Aufbau der Strahlungsquelle ergibt sich, wenn optische Mittel zur Fokussierung der Laserstrahlung innerhalb und/oder in der Wand des Gefäßes angeordnet sind. So bietet sich die Möglichkeit, daß die innere Wand des Gefäßes als optisches Mittel zur Fokussierung der von außen zugeführten Laserstrahlung ausgebildet ist.An advantageous simplification in the construction of the radiation source results when optical means for focusing the laser radiation are arranged inside and / or in the wall of the vessel. Thus, there is the possibility that the inner wall of the vessel is formed as an optical means for focusing the externally supplied laser radiation.

Zur Erfassung eines möglichst großen Raumwinkelbereiches ist es vorteilhaft, daß die innere Wand des Gefäßes als optisches Mittel zur Abbildung der vom Plasma ausgehenden Strahlung ausgeführt ist. Zweckmäßigerweise wird dann die innere Wand des Gefäßes als Konkavspiegel oder als Ellipsoidspiegel ausgeführt.To detect the largest possible solid angle range, it is advantageous that the inner wall of the vessel is designed as an optical means for imaging the radiation emanating from the plasma. Appropriately, then the inner wall of the vessel is designed as a concave mirror or ellipsoidal mirror.

Vorteilhaft in bezug auf die Erzielung hoher Strahldichten und zur Erhöhung der Lebensdauer ist es, wenn an das Gefäß ein externes Kühlsystem angebracht ist.It is advantageous in terms of achieving high beam densities and increasing service life when an external cooling system is attached to the vessel.

embodiment

Die Erfindung wird an Hand von folgenden Figuren näher erläutert:The invention will be explained in more detail with reference to the following figures:

Fig. 1: zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Strahlungsquelle in schematischer Darstellung; Fig. 2: zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die innere Wand des Gefäßes als optisches Bauelement ausgelegt wurde; Fig.3und4: zeigen Anwendungen, bei denen das Entladungsgefäß als Ellipsoidreflektor ausgelegt wurde.Fig. 1: shows an embodiment of the radiation source according to the invention in a schematic representation; Fig. 2: shows an embodiment in which the inner wall of the vessel has been designed as an optical component; 3 and 4 show applications in which the discharge vessel has been designed as an ellipsoid reflector.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Strahlungsquelle in schematischer Darstellung, wo sich in einem gasdichten Gefäß 1 das Entladungsmedium 2 befindet. Das Gefäß 1 besitzt zwei für Laserstrahlung durchlässige Eintrittsöffnungen 3 und 4 sowie eine für Plasmastrahlung durchlässige Austrittsöffnung 5. Die Eintrittsöffnung 3 ist durch das infrarotdurchlässige Fenster 6, und die Eintrittsöffnung 4 ist durch die ultraviolettdurchlässige Linse 7 verschlossen. Die Austrittsöffnung 5 ist mit dem Fenster 8 versehen. Außerhalb des Gefäßes 1 sind zwei Laser 9 und 10 vorgesehen. Die kohärente Strahlung 11 des Lasers 9, welcher ein stationärer CO₂-Laser ist, tritt durch das Fenster 6 in das Gefäß 1 und wird mit dem an der Wand des Gefäßes angeordneten Konkavspiegel 12 fokussiert. Der Strahl 13 des Lasers 10, welcher ein Stickstoff-Impulslaser ist, wird mit Hilfe der UV-durchlässigen Linse 7 auf den gleichen Punkt fokussiert und erzeugt dort einen elektrischen Durchschlag und dadurch ein absorptionsfähiges Plasma 14, das durch die Strahlung 11 auf hohe Temperaturen aufgeheizt wird. Durch das Fenster 8 kann die Strahlung 15 des Plasmas dem nachgeschalteten optischen System zugeführt werden. Wenn die Strahlungsquelle impulsmäßig betrieben werden soll, wird anstelle des kontinuierlichen Lasers 9 ein gepulster CO₂-Laser eingesetzt. Auf den Impulslaser 10 kann dann in der Regel verzichtet werden, da die Feldstärke des gepulsten CO₂-Lasers in vielen Fällen für den Durchschlag ausreicht. Mit einer solchen Anordnung können zum Beispiel in einer Argon- oder Xenonatmosphäre als Arbeitsmedium mit einem Druck von 10⁶Pa etwa ellipsoidförmige Plasmen von 4mm bis 5mm Durchmesser bis zu einer Temperatur von 16000 K erzeugt werden. Die optische Tiefe und die Temperatur können durch Veränderung des Druckes in weiten Grenzen variiert werden: Bei steigendem Druck fällt die Temperatur, und die spektrale Verteilung nähert sich der Planckfunktion. Bei geringeren Drücken steigt die Temperatur, und die Emission wird linienhaft. Temperaturen weit oberhalb 20000 K können mit Helium als Arbeitsmedium, das in konventionellen elektrisch betriebenen Impulslichtquellen wegen der erheblichenFig. 1 shows an embodiment of the radiation source according to the invention in a schematic representation, where in a gas-tight vessel 1, the discharge medium 2 is located. The vessel 1 has two inlet openings 3 and 4 which are permeable to laser radiation, and an outlet opening 5 which is permeable to plasma radiation. The inlet opening 3 is through the infrared-transmissive window 6, and the inlet opening 4 is closed by the ultraviolet-permeable lens 7. The outlet opening 5 is provided with the window 8. Outside the vessel 1, two lasers 9 and 10 are provided. The coherent radiation 11 of the laser 9, which is a stationary CO ₂ laser, passes through the window 6 into the vessel 1 and is focused with the arranged on the wall of the vessel concave mirror 12. The beam 13 of the laser 10, which is a nitrogen pulse laser, is focused to the same point by means of the UV transmissive lens 7 and generates there electrical breakdown and thereby an absorptive plasma 14 which is heated by the radiation 11 to high temperatures becomes. Through the window 8, the radiation 15 of the plasma can be supplied to the downstream optical system. If the radiation source is to be pulsed, a pulsed CO ₂ laser is used instead of the continuous laser 9. The pulse laser 10 can then be dispensed with as a rule, since the field strength of the pulsed CO ₂ laser is sufficient in many cases for the breakdown. With such an arrangement, for example, in an argon or xenon atmosphere as the working medium at a pressure of 10 ⁶ Pa, approximately ellipsoidal plasmas of 4 mm to 5 mm in diameter can be produced up to a temperature of 16,000 K. The optical depth and the temperature can be varied within wide limits by varying the pressure: As the pressure increases, the temperature drops and the spectral distribution approaches the Planck function. At lower pressures, the temperature rises and the emission becomes linear. Temperatures well above 20000 K can be used with helium as a working medium, which in conventional electrically operated pulsed light sources because of the considerable

In Fig. 3 und Fig.4 sind Anwendungen dargestellt, in denen die Entladungsgefäße 35 und 36 als Ellipsoidreflektor ausgelegt wurden. Der Strahl 37 des CO₂-Lasers 38 wird mit Hilfe der Fokussierelemente, eines Konkavspiegels 39 beziehungsweise einer infrarotdurchlässigen Linse 40, auf die Brennpunkte 41 und 42 des durch die Reflexionsschichten der Ellipsoidspiegel 43 und 44 gebildeten Eilipsoide fokussiert. Das vom strahlenden Plasma emittierte Licht wird durch den Ellipsoidspiegel im zweiten Brennpunkt 45 beziehungsweise 46 des Ellipsoids gesammelt. Das in diesen Brennpunkten 45,46 abgebildete strahlende Plasma dient als sekundäre Strahlungsquelle für das mit den Kondensorlinsen 47,48 beginnende nachgeschaltete optische System.In Fig. 3 and Fig. 4 applications are shown in which the discharge vessels 35 and 36 have been designed as ellipsoidal reflector. The beam 37 of the CO ₂ laser 38 is focused by means of the focusing elements, a concave mirror 39 or an infrared-transmitting lens 40, to the focal points 41 and 42 of the ellipsoids formed by the reflection layers of the ellipsoidal mirrors 43 and 44. The light emitted by the radiating plasma is collected by the ellipsoidal mirror in the second focus 45 and 46 of the ellipsoid. The radiating plasma depicted in these focal points 45, 46 serves as a secondary radiation source for the downstream optical system beginning with the condenser lenses 47, 48.

Claims

Invention claim:

1. Radiation source for optical equipment, in particular for photolithographic imaging systems, characterized in that in a gas-tight, filled with a discharge medium vessel at least one laser radiation permeable inlet opening and at least one plasma radiation permeable outlet opening are provided, and that for generating and maintaining a radiating plasma in Discharge medium are provided in a conventional manner at least one laser outside the vessel, wherein optical means for focusing the laser radiation in the discharge medium are arranged via an inlet opening, so that the plasma has a distance from the inner wall of the vessel and the plasma radiation through the outlet opening of the vessel leaves.

2. Radiation source according to item 1, characterized in that for the ignition of the discharge medium outside the vessel at least one further pulsed laser is arranged, which is directed by optical means for focusing via an inlet opening to the same volume.

3. Radiation source according to item 1 and 2, characterized in that the optical means for focusing the laser radiation are arranged outside the vessel.

4. Radiation source according to item 3, characterized in that means are provided for adjusting the optical means for focusing the laser radiation.

5. Radiation source according to item 1 and 2, characterized in that optical means for focusing the laser radiation are arranged inside and / or in the wall of the vessel.

6. Radiation source according to item 5, characterized in that the inner wall of the vessel is formed as an optical means for focusing the externally supplied laser radiation.

7. Radiation source according to item 1, characterized in that the inner wall of the vessel is designed as an optical means for imaging the radiation emanating from the plasma.

8. Radiation source according to item 7, characterized in that the inner wall of the vessel is partially designed as a concave mirror or ellipsoidal mirror.

9. radiation source according to item 1, characterized in that an external cooling system is attached to the vessel.