KR101235023B1 - Ｅｕｖ 플라즈마 소스 타겟 전달 방법 및 장치 - Google Patents

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알렉산더 아이. 얼쇼프
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오스카 헴버그
알렉산더 엔. 바이카노프
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Abstract

자기 제한 또는 전기 제한 재료를 포함하는 타겟 방울 형성 메커니즘, 출력 오리피스에서 종료하는 액체 플라즈마 소스 재료 경로, 제트 스트림을 형성하는 방울에 또는 선택된 경로를 따른 통로를 나가는 개별적인 방울에 전하를 인가하는 대전 메커니즘, 상기 선택된 경로부터 방울을 주기적으로 편향시키는 플라즈마 개시 사이트와 출력 오리피스 사이의 방울 편향기, 입력 개구 및 출력 오리피스를 갖는 액체 타겟 재료 전달 통로를 포함하는 액체 타겟 재료 전달 메커니즘, 액체 타겟 재료내에 외란력을 생성하는 기전력 외란력 생성 메커니즘, 출력 오리피스를 갖는 액체 타겟 전달 방울 형성 메커니즘 및/또는 상기 출력 오리피스의 주변부 둘레의 웨팅 배리어를 포함할 수 있는 EUV 플라즈마 형성 타겟 전달 시스템 및 방법이 개시되어 있다.
EUV 플라즈마 형성 타겟 전달 시스템, 타겟 방울 메커니즘, 액체 플라즈마 소스 재료 경로, 대전 메커니즘, 방울 편향기, 액체 타겟 재료 전달 메커니즘, 기전력 외란력 생성 메커니즘, 액체 타겟 전달 방울 형성 메커니즘, 웨팅 배리어

Description

ＥＵＶ 플라즈마 소스 타겟 전달 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR EUV PLASMA SOURCE TARGET DELIVERY}
본 발명은 플라즈마를 사용하는 EUV 광원 발생기에 관한 것이고 구체적으로는, 방전 생성 플라즈마 또는 레이저 생성 플라즈마에 대한 것일 수 있는 플라즈마 개시 사이트로 플라즈마 소스 재료를 전달하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
플라즈마가 플라즈마 개시 사이트에서 타겟 재료를 조사하는 레이저 빔에 의해 생성될 수 있거나(즉, 레이저 생성 플라즈마, "LPP") 방전의 시점에 플라즈마 포커스 또는 플라즈마 핀치 사이트에 전달되는 타겟 재료를 가지고 그리고 상기 플라즈마 포커스 또는 플라즈마 핀치 사이트에서 플라즈마를 형성하는 전극 사이의 방전에 의해 생성될 수 있는 EUV 소스 재료의 플라즈마의 생성으로부터 EUV 광을 생성하는(즉, 방전 생성 플라즈마 "DPP") 것이 당업분야에서 알려져 있다. 예를 들어, 보다 양호한 플라즈마 생성 전환 효율 및 보다 낮은 파편 형성을 위해 크게 제한될 수 있는 플라즈마 소스 재료의 방울의 형태의 타겟 전달은 LPP 또는 DPP에 의한 플라즈마의 형성을 위한 적합한 시점에서 그리고 적합한 위치에서 플라즈마 소스 재료를 배치하기 위한 공지된 기술이다. 본원에서 언급되는 플라즈마 개시 사이트에서의 타겟의 위치지정 및 전달 타이밍에 관한 수많은 문제가 당업계에서 존재한다는 것이 알려져 있다.
자기제한(magnetostriction) (및 전기제한(electrostriction))이 압전 크리스탈과 경쟁적으로 초음파 트랜스듀서에 사용되어 왔지만, 발명자가 아는 한, 이러한 재료는 액체 제트 타겟 방울 생성기내의 타겟 방울 생성에 대하여 또는 플라즈마 생성 EUV 광원 생성기의 환경에서 압전 재료의 사용과 연관될 수 있는 문제를 언급하는데 사용되지 않았다.
액체 타겟 재료 방울의 형성에 있어서 타겟 방울 전달 커필러리와 출력 오리피스 중 적어도 하나와 협동하는 자기 제한 또는 전기 제한 재료를 포함하는 타겟 방울 형성 메커니즘을 포함할 수 있는 EUV 플라즈마 형성 타겟 전달 시스템 및 방법이 개시되어 있다. 상기 타겟 방울 형성 메커니즘은 예를 들어, 플라즈마 개시 사이트에서의 조사를 위한 주문형 방울 또는 플라즈마 개시 사이트에서의 조사를 위한 본질상 일정한 스트림의 방울을 생성하기 위해 자기 제한 또는 전기 제한 재료에 각각 자기 또는 전기 스티뮬레이션의 인가를 모듈레이팅하는 모듈레이터를 포함할 수 있다. 상기 자기 제한 또는 전기 제한 재료는 길이방향 확장 및 수축이 상기 커필러리와 상호작용하거나 방사상 확장 및 수축이 상기 커필러리와 상화작용하도록 또는 양쪽을 모두를 위해 배열될 수 있다. 상기 EUV 타겟 전달 시스템은 출력 오리피스에서 종료하는 액체 플라즈마 소스 재료 경로, 제트 스트림을 형성하는 방울에 또는 선택된 경로를 따른 통로를 나가는 개별적인 방울에 전하를 인가하는 대전 메커니즘, 상기 선택된 경로부터 방울을 주기적으로 편향시키는 플라즈마 개시 사이트와 출력 오리피스 사이의 방울 편향기를 포함할 수 있다. 상기 선택된 경로는 플라즈마 개시 사이트쪽의 경로에 상응하고 평향된 방울이 경로에 편향되어서 이 편향된 방울이 플라즈마 개시 사이트에 형성되는 플라즈마와 상호작용 또는 메트롤로지와 간섭하지 않도록 플라즈마 개시 사이트로부터 충분히 멀리 있게 된다. 또는, 상기 선택된 경로는 상기 선택된 경로를 따라 진행하는 방울이 상기 플라즈마 개시 사이트에 형성되는 플라즈마와 상호작용 또는 메트롤로지와 간섭하지 않도록 플라즈마 개시 사이트로부터 충분히 멀리 있도록 하는 경로에 상응할 수 있고, 편향된 방울은 플라즈마 개시 사이트쪽의 경로를 진행한다. 대전 메커니즘은 출력 오리피스와 방울 편향기 사이의 대전 링을 포함할 수 있다. EUV 타겟 전달 시스템은 입력 개구 및 출력 오리피스를 갖는 액체 타겟 재료 전달 통로를 포함하는 액체 타겟 재료 전달 메커니즘, 입력 개구와 출력 오리피스 사이의 액체 타겟 재료에 인가된 전기장 또는 자기장 또는 그 조합의 결과로서 액체 타겟 재료내에 외란력을 생성하는 기전력 외란력 생성 메커니즘을 포함할 수 있다. 상기 기전력 외란력 생성 메커니즘은 도전성 액체 타겟 재료를 통하는 전류를 생성하는 전류 생성 메커니즘, 상기 액체 타겟 재료를 통해 흐르는 전류의 방향에 대략 수직인 도전성 액체 타겟 재료를 통하여 자기장을 생성하는 자기장 생성 메커니즘을 포함할 수 있다. 전류 생성 케머니즘 및 자기장 생성 메커니즘의 하나 또는 모두를 모듈레이팅하는 모듈레이팅 메커니즘이 포함될 수 있다. 이 전류 생성 메커니즘은 입력 개구와 출력 오리피스 사이의 제1 위치에서 액체 타겟 재료와 전기 접속 상태에 있는 제 전기 콘택트, 입력 개구와 출력 오리피스 사이의 제2 위치에서 액체 타겟 재료와 전기 접촉상태에 있는 제2 전기 콘택트 및 상기 제1 및 제2 전기 콘택트에 전기적으로 연결된 전류 서플라이를 포함할 수 있다. 상기 자기장 생성 메커니즘은 적어도 하나의 영구 자석, 적어도 하나의 전자석 또는 그 모두를 포함할 수 있다. 모듈레이팅 시스템은 펄스식 또는 주기적 변조를 포함하는 그룹으로부터 선택된 모듈레이션을 포함한다. EUV 타겟 전달 시스템은 출력 오리피스를 갖는 액체 타겟 전달 방울 형성 메커니즘, 출력 오리피스의 주변부 둘레의 웨팅 배리어를 포함할 수 있다. 상기 출력 오리피스는 핀홀 노즐을 포함할 수 있다. 상기 웨팅 배리어는 상기 출력 오리피스로부터 분리된 액체 수집 구조, 예를 들어, 환형 링 형상 그루브, 환형 링 라인 그루브의 대략 호 형상으로 서로 이격된 일련의 그루브, 상기 출력 오리피스 둘레의 선택된 기하학 구조의 연속 주변부를 형성하는 출력 오리피스를 둘러싸고 상기 출력 오리피스로부터 이격된 그루브 또는 상기 출력 오리피스 둘레의 선택된 기하학 구조의 부서진 주변부를 형성하는 출력 오리피스를 둘러싸는 서로로부터 이격되고 상기 출력 오리피스로부터 이격된 일련의 그루브를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 특징에 따른 LPP EUV 광원을 블록도로 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일실시예의 특징에 따른 타겟 전달 메커니즘을 개략적으로 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일실시예의 특징에 따른 타겟 전달 메커니즘을 개략적으로 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일실시예의 특징에 따른 타겟 전달 메커니즘을 개략적으로 도시한 도면,
도 4A는 본 발명의 일실시예의 특징에 따른 타겟 전달 메커니즘을 개략적으로 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일실시예의 특징에 따른 타겟 재료 공급 메커니즘을 개략적으로 도시한 도면,
도 6은 도 5의 메커니즘의 일부의 보다 상세한 도면을 개략적으로 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일실시예의 특징에 따른 타겟 전달 시스템의 일부를 개략적으로 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 일실시예의 특징에 따른 타겟 전달 메커니즘을 개략적으로 도시한 도면,
도 9 및 도 10은 본 발명의 일실시예의 특징에 따른도 6의 타겟 전달 메커니즘의 일부의 대안의 실시예를 도시한 도면,
도 11은 본 발명의 일실시예의 특징에 따른 타겟 전달 메커니즘을 개략적으로 도시한 도면,
도 12은 본 발명의 일실시예의 특징에 따른 타겟 전달 메커니즘을 개략적으로 도시한 도면,
도 13은 본 발명의 일실시예의 특징에 따른 타겟 전달 메커니즘의 일부를 개략적으로 도시한 도면, 및
도 14는 본 발명의 일실시예의 특징에 따른 타겟 전달 메커니즘의 일부를 개 략적으로 도시한 도면.
도 1에, 본 발명의 일실시예의 특징에 따른 EUV 광원, 예를 들어, 레이저 생성되는 플라즈마 EUV 광원(20)에 대한 전체 개념의 개략도가 도시되어 있다. 이 광원(20)은 펄싱된 레이저 시스템(22), 예를 들어, 고전력, 및 고펄스 반복율에서 동작하는 하나 이상의 가스 방전 엑시머 또는 분자 플르오린 레이저를 포함할 수 있고, 예를 들어, 미국 특허 6,625,191호, 6,549,551호 및 6,567,450호에 도시된 바와 같은 하나 이상의 MOPA 구성된 레이저 시스템일 수 있다. 광원(20)은 또한 예를 들어, 액체 방울, 고체 입자 또는 액체 방울내에 포함된 고체 입자의 형태로 타겟을 전달하는 타겟 전달 시스템(24)을 포함할 수 있다. 타겟은 타겟 전달 시스템(24)에 의해 예를 들어, 챔버(26)의 내부로 그리고 방사 사이트(28)로 전달될 수 있고, 이 방사 사이트(28)는 레이저에 의한 방사로 인해 플라즈마가 타겟 재료로부터 형성되는 플라즈마 형성 사이트 또는 화이어 볼의 사이트로서 알려져 있다. 타겟 전달 시스템(24)의 실시예는 아래에서 상세히 설명한다.
레이저 광축(55: 또는 도 1에 도시되지 않은 복수의 축)을 따라, 방사 사이트로 챔버(26)내의 윈도우(도시되지 않음)를 통해, 펄싱된 레이저 시스템(22)으로부터 전달된 레이저 펄스는 아래에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이 그리고 상기 공동계류중인 출원에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 타켓 전달 시스템(24)에 의해 생성된 타겟의 도착과 함께 적합하게 포커싱되어 특정 특성을 갖는 플라즈마를 내는 소프트-x-레이(예를 들어, 13.5nm정도) 또는 EUV를 생성한다. 상기 특정 특성은 생성된 x선 광의 파장, 타겟의 재료에 따른 플라즈마 개시 동안 또는 그 후의 플라즈마로부터 해제되는 파편의 타입 및 양, 타겟의 크기 및 형상, 레이저 빔의 포커스 및 플라즈마 개시 사이트에서의 레이저 빔 및 타겟의 타이밍 및 위치등을 포함한다.
이 광원은 또한 콜렉터(30), 예를 들어, 레이저 광이 방사 사이트(28)로 드어가는 애퍼쳐를 갖는 끝이 잘린 타원의 형태를 갖는 반사기를 포함할 수 있다. 콜렉터 시스템의 실시예는 상기 공동계류중인 출원에 그리고 아래에 보다 상세히 설명되어 있다. 콜렉터(30)는 예를 들어, 플라즈마 개시 사이트(28)에서의 제1 포커스 및, EUV 광이 광원으로부터 출력되고 예를 들어, 집적 회로 리소그래피 툴(도시되지 않음)로 입력되는 소위 중간 포인트(40; 또한 중간 포커스(40)로 불린다)에서의 제2 포커스를 갖는 타원형 미러일 수 있다. 이 시스템(20)은 또한 타겟 포지션 검출 시스템(42)를 포함할 수 있다. 펄싱된 시스템(22)은 오실레이터 레이저 시스템(44) 및 증폭기 레이저 시스템(48)을 예를 들어 가지고 있는 예를 들어, 마스터 오실레이터 파워 증폭기("MOPA") 구성된 듀얼 챔버의 가스 방전 레이저 시스템을 포함할 수 있다. 상기 오실레이터 레이저 시스템(44) 및 증폭기 레이저 시스템(48)은 예를 들어, 오실레이터 레이저 시스템(44)에 대한 펄스 파워 타이밍 모니터링 시스템(54) 및 증폭기 레이저 시스템(48)에 대한 펄스 파워 타이밍 모니터링 시스템(56)과 함께, 오실레이터 레이저 시스템(44)에 대한 자기 리액터-스위칭 펄스 압축 및 타이밍 회로(50) 및 증폭기 레이저 시스템(48)에 대한 자기 리액터-스위치 펄스 압축 및 타이밍 회로(52)를 가지고 있다. 이 시스템(20)은 또한, 예를 들어, 타겟 포지션 검출 피드백 시스템(62) 및 파이어링 컨트롤 시스템(64)을 레이저 빔 포지셔닝 시스템(66)과 함께 포함할 수 있는 EUV 광원 컨트롤러 시스템(60)을 포함할 수 있다.
타겟 포지션 검출 시스템(42)은 예를 들어, 플라즈마 개시 사이트에 상대적인, 타겟 방울의 위치에 상대적인 입력을 제공하고 이러한 입력을 예를 들어, 타겟 위치 및 궤도를 계산할 수 있는 타겟 위치 검출 피드백 시스템에 제공하는 복수의 방울 이미저(70,72,74)를 포함할 수 있다. 상기 타겟 위치 및 궤도로부터 타겟 에러가, 방울 단위가 아니라면 평균적으로 계산될 수 있고, 그다음, 이 타겟 에러는 예를 들어, 상이한 점화 포인트(28)로의 레이저 빔의 포커스 포인트를 변경하기 위해 레이저 위치 및 방향 체인저(68)의 위치 및 방향을 제어하도록, 레이저 빔 포지셔닝 시스템이 사용할 수 있는 레이저 위치 및 방향 보정 신호를 상기 레이저 빔 포지셔닝 시스템(66)에 제공할 수 있는 시스템 컨트롤러(60)에 입력으로서 제공된다. 입력은 예를 들어, 콜렉터(30)의 하나의 포커스에서 원하는 플라즈마 개시 사이트로부터의 타겟, 예를 들어, 액체 플라즈마 소스 재료의 포지셔닝 에러를 보정하기 위해 타겟 전달 시스템(24)에 제공될 수 있다.
이미저(72)는 타겟 전달 메커니즘(92)으로부터 원하는 플라즈마 개시 사이트(28)로 타겟 방울(94)의 요구되는 궤도 경로와 정렬된 이미징 라인(75)을 따라 조준될 수 있고, 이미저(74,76)는 예를 들어, 원하는 개시 사이트(28) 전의 경로를 따라 한 포인트(80)에서 원하는 궤도를 경로를 따라 교차하는 교차 이미징 라인(76,78)을 따라 조준될 수 있다. 다른 대안이 상기 공동계류중인 출원에 설명되어 있다.
타겟 전달 제어 시스템(90)은 시스템 컨트롤러(60)로부터의 신호에 응답하여 원하는 플라즈마 개시 사이트(28)에 도달하는 타겟 방울에서의 에러를 보정하기 위해 타겟 전달 메커니즘(92)에 의해 해제되는 대로 타겟 방울(94)의 릴리스 포인트와 포인팅 방향 중 적어도 하나를 수정할 수 있다.
중간 포커스(40)에서 또는 근방에서의 EUV 광원 검출기(100)는 또한 유효하고 효율적인 LPP EUV 광 생성을 위한 바른 장소 및 시간에서 타겟 방울을 적합하게 포착시키도록 레이저 펄스의 타이밍 및 포커스와 같은 것에서의 에러를 나타낼 수 있는 시스템 컨트롤러(60)에 피드백을 제공할 수 있다.
타겟 재료의 액체방울, 예들 들어, 액체 Sn 또는 Li 또는 Xe의 냉동 방울 또는 또 다른 액체, 예를 들어, 물 또는 알콜 또는 다른 액체등의 서스펜션 형태로의 EUV 타겟 전달에 있어서, 예를 들어, 노즐의 형태로 캐필러리의 단부로부터 방울을 스퀴징하거나 진동시키기 위해 압전 구동기를 사용하는 것이 상기 공동 계류중인 출원에 제안되어 있다. 그러나, 압전 소자는 관련된 기하학 구조로 인한 DPP 또는 LPP 플라즈마 개시이든간에 관계없이 플라즈마 개시 사이트로의 전달 타겟 방울의 환경에서 압전 소자가 사용될 수 없도록 하는 동작 한계점, 예를 들어, 온도 리미트(예를 들어, 약 250℃를 초과하지 않음)를 갖고 있다. 본 발명의 일실시예의 특징에 따른 타겟 전달 시스템에 대한 방울 형성을 위한 방울 발생기의 또 다른 형태를 도 2에서 볼 수 있다.
이제 도 2에서, 예를 들어, 타겟 방울 전달 시스템의 출력 오리피스로부터 생성된 스트림에서 받는 유도된 외란 및 점성을 기다리는 것에 더하여 또는 기다리기보다는 타겟 방울 전달 시스템로부터 방울을 당길 수 있는 정전 액체 타겟 방울 형성 및 전달 메카니즘이 본 발명의 일실시예의 특징에 따라 개략적으로 도시되어 있다. 이러한 방식으로, 일련의 방울(94')은 예를 들어, 액체 타겟 전달 커필러리(110) 경로의 단부에서, 출력 노즐(114; 예를 들어, 도 4A에 도시됨)의 단부에서, 출력 오리피스(112)로부터 일정 거리에 놓인 대략 편평한 도전성 플레이트 또는 그리드(104)일 수 있는, 충전된 소자를 사용하여 방울의 형성과 속도 중 적어도 하나에서 영향을 받을 수 있다. 그다음, 노즐과 플레이트 또는 그리드 사이에 인가된 인가 전압은 적어도 일부, 출력 오리피스(112)와 충전된 소자(104) 사이 또는 타겟 전달 경로내의 플레이트 또는 그리드(104) 위의 방울(94') 형성과 가속도 중 적어도 하나에 영향을 줄 수 있고, 방울이 플레이트 또는 그리드(104)내의 구멍을 통과하도록 하기 위해 상기 전압을 턴오프하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예의 특징에 따라, 개시된 바와 같이 EUV 광원 타겟 전달 시스템(92)은 타겟 재료 자체의 액체, 예를 들어, 주석 또는 리튬, 또는 예를 들어, 현탁액 또는 디스퍼전 형태로, 액체내에 함유된 타겟 재료, 또는 예를 들어, Si(CHs)등과 같은 화합물을 포함하는 액체 타겟을 포함할 수 있는, 액체 형태 또는 액체내에 포함된 타겟 재료를 포함할 수 있어서, 표면 장력 및 부착 및 점성 및 예를 들어, 환경의 특성, 예를 들어, 온도 및 압력 및 대기압과 같은 액체의 물리적 특성에 의해 특정 액체의 스트림은 임의로 또는 부분적으로 적당히, 예를 들어, 일부 외부 영향으로 출력 오리피스(112)를 나가면서, 그렇게 나가는 즉시, 또는 플라즈마 개시 사이트(28: 도 8에 도시됨)로의 타겟 방울 전달 경로 보다 아래를 포함하여, 상기 출력 오리피스(112)를 나간 후 임의의 포인트에서 방울(94')을 형성할 수 있을 것이다. 액체 타겟 방울 형성 재료는 타겟 방울 재료 저장소(예를 들어 212, 도 5에 도시됨)내에 저장될 수 있고, 타겟 방울 재료 저장소(212)와 출력 오리피스(12) 중간의 타겟 전달 커필러리 경로(110)를 통해 예를 들어 노즐(114)내에 있을 수 있는 출력 오리피스(112)로 전달될 수 있다. 이 시스템은 또한 흐르는 타겟 재료 매스(mass)의 적어도 일부가 출력 오리피스(112)를 떠나기 전에 또는 떠나고 있을 때 상기 흐르는 타겟 재료 매스의 적어도 일부에 전하를 인가하기 위해 커필러리(110) 및 오리피스(112)에 대하여 위치된 대전 링(102)의 타겟 재료 대전 메커니즘을 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시예의 특징에 따라, 정전 방울 형성 메커니즘(92)은 출력 오리피스(112)와 정전 차지 플레이트(104) 중간에 또는 출력 오리피스(112)에서 상기 출력 오리피스를 떠나 방울(94')을 형성하기 위해 타겟 재료를 도입하기 위해 위치되고 타겟 재료상에 놓인 차지 플레이트(104)로부터 반대로 대전된 엘리먼트(104)를 포함할 수 있다.
종래의 압전 스티물레이션에 비교하여 액체 방울 타겟 방울 발생기(92)의 동작을 보다 높은 온도 동작을 허용하기 위해, 발명자는 예를 들어, 압전 기동되는 재료, 예를 들어, 압전 크리스탈 또는 압전 세라믹 엘리먼트를 사용하는 대신에 타겟 전달 어셈블리(92)내에 노즐(110)을 진동시키는 것과 스퀴징하는 것 중 적어도 하나를 하기 위해 자기제한 (또는 전기제한)을 사용할 것을 제안한다. 이것은 자기제한 (또는 전기 제한) 재료에 대한 퀴리 온도가 압전 재료에 대한 것보다 높기 때문에 온도 리미트 관점에서 유익하다.
이러한 자기제한 재료 또는 전기제한 재료(122, 122', 122")는 충분히 높은 동작 온도 및 주파수 및 스트레인 특성을 갖도록 발명자에 의해 결정되었고, 그래서 요구되는 전력이 압전 재료와 동일하거나 유사한 기동력과 함께 합리적으로 인가된 자기(또는 전기)장과 함께 공급될 수 있다. 도 3, 4, 4A에 도시된 본 발명의 일실시예의 특징에 따라, 예를 들어, 자기제한 또는 전기제한 재료(122, 122', 122"), 액체 저장소(도 3, 4, 4A에 도시되지 않음) 및 예를 들어 자기장에 대하여 코일(124)에 의해 발생되는 외부 필드의 특정 기하학적 형상, 상기 필드가 구체적으로 어떻게 발생되고 모듈레이팅되는지가 당업자에게 이해될 것이다.
자기제한 또는 전기제한은 전압이 인가될 때 압전전기 재료가 동작함에 따라 외부 자기장 또는 전기장에 의해 하나 이상의 축에서 예를 들어, 재료의 형상 또는 크기가 변화하는 예를 들어, 길게 되는 현상이다. 도 3, 도 4 및 도 4A는 이러한 형상의 변화, 예를 들어, 연장 또는 수축 또는 박막화 또는 후막화 또는 양측 모두가, 출력 오리피스(112)를 가진 노즐(114)에서 끝나는 커필러리(110)내로 에너지를 연결함으로써 방울(94) 형성을 자극하기 위해 사용될 수 있는 구성의 3가지 가능한 예를 개략적으로 도시하고 있다. 본 발명의 일실시예의 특징에 따라, 인가된 파형에 의존하여, 도 3, 도 4 및 도 4A의 타겟 전달 메커니즘은 예를 들어, "주문형 방울(droplet on demand)" 모드에 대하여 노즐 오리피스(112)에서 개별적인 방울을 생성하기 위해 또는 방울(94)의 트레인으로 분열하기 위해 제트 스트림이 노즐(112)로부터 발산하도록 하기 위해 다른 모듈레이션을 가진 커필러리(110)의 장축에 횡단하는 진동 스티뮬레이션을 가진 커필러리(110)에 스티뮬레이션을 계속해서 모듈레이팅할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 특징에 따라, 도 3은 자기제한 재료의 솔리드 라드(122)가 요구되는 자기장 또는 전기장을 유도하기 위해 코일(124)로 둘러싸이고 방울 발생기(92) 커필러리(110)의 사이드에 본질상 결합될 수 있는 사이드 스티뮬레이션 방법 및 장치(120)의 일예를 대략적으로 도시하고 있다. 실드(도시되지 않음)는 자기장 또는 전기장을 포함하기 위해 어셈블리(92)를 둘러싸도록 사용될 수 있다. 커필러리(110)의 측별에 대하여 하드(122)의 연장 및 수축 또는 그 반대에 의하여 생성되는 힘을 연결하는 디테일은 당업자에 의해 이해될 것이다. 또한, 이러한 실시예는 다른 방울 형성 영향, 예를 들어, 액체 타겟 재료에 인가되는 압력을 따라 방울 형성을 유발하는 것과 영향을 주는 것 중 적어도 하나를 하도록 커필러리(112)를 진동시키는 것으로 보일 수 있다.
본 발명의 일실시예의 특징에 따라, 예를 들어, 자기제한 또는 전기제한 재료의 실린더형 튜브(122)가 방울 커필러리(110) 둘레로 결합될 수 있는 환형상 개념이 도 4에 대략적으로 도시되어 있다. 여기에서 상기 재료(122)의 박막화 또는 후막화는 예를 들어, 커필러리에 네가티브 및 포지티브 압력을 가할 수 있도록 채용된 초기 바이어스와 함께 사용될 수 있다. 상기 재료(122)의 후막화 및 박막화, 즉, 수축 또는 확장에 따른 커필러리(110) 장축에 대략 수직인 방향으로의 확장 또는 수축이 또한 사용될 수 있다. 커필러리(110)의 장축에 수직으로의 커필러리(110)에 대한 최종 스퀴징 동작은 예를 들어, 노즐(112)을 나오는 액체의 스트림에서의 방울 형성의 타이밍, 스페이싱, 크기등에 영향을 주도록 노즐 오리피스(112)를 나오는 재료의 스트림을 모듈레이팅하도록 본 발명등의 다른 곳에서 설명되는 바와 같이 예를 들어, 다른 방울 형성 메커니즘과 조합하여, 예를 들어, 정전 방울 유도, 커필러리(110)로의 액체의 전달의 백 압력의 기능을 갖게 된다. 마찬가지로, 상기 메커니즘은 주문식 형성된 방울의 타이밍, 스페이싱, 크기과 함께, 동작의 "주문형 방울" 모드에서, 형성되어 노즐(12)의 밖으로 강제배출되기 위한 방울의 유도를 유발하거나 기여할 수 있다. 여기에서, 또한 자기장 또는 전기장(도시되지 않음)의 실드가 사용될 수 있다.
본 발명의 일실시예의 특징에 따라, 도 4A는 수평으로 장착된 자기제한 또는 전기제한 재료(122')(도 3에 예시된 바와 같다) 및 수직 또는 길이방향으로 장착된 자기제한 또는 전기제한 재료(122")(도 4에 예시된 바와 같다)를 조합하여 사용하는 것에 대해 대략적으로 도시하고 있다. 이러한 실시예는 "주문형 방울" 모드 또는 대안으로 또는 동시에 노즐(112)에서 방울을 오리지네이팅함으로써 또는 출력 제트에 영향을 줌으로써 방울 형성에 기동기의 선택적으로 모듈레이팅되는 조합이 영향을 주는 상태로 커필러리를 기동기 재료(122")의 여기가 스퀴징하는 것과 진동하는 것 중 적어도 하나를 하도록 그리고 기동기 재료(122')의 여기가 커필러리를 진동시키도록 하는 기능을 한다. 기동기 재료(122', 122")중 하나는 도 3 및 도 4에서 개략적으로 도시된 실시예에 대한 경우일 수 있는, EUV 광원(20)내의 플라즈마 개시 사이트(28)쪽으로 노즐(112)로부터 나오는 스트림 또는 방울의 스티어링에 적어도 부분적으로 영향을 주기 위해 스티뮬레이팅될 수 있다.
현탁 상태로 또는 방울로 통합된 금속과 같은 타겟 재료를 갖는 액체의 방울과 액체 금속 방울 중 적어도 하나는 예를 들어, 리튬 및 주석을 포함하는 플라즈마 생성되거나 생성되는 EUV 광 발생 장치(20)에 대한 방사 소스 엘리먼트로서 매력적이다. 예로서, 리튬과 같은 그러한 소스 재료는 예를 들어, 도 3, 도 4 및 도 4A에 개략적으로 도시된 바와 같이, 노즐(114)의 단부에서 작은 직경(10 내지 100 마이크로미터)의 출력 오리피스(112)를 통해 분사함으로써 방울의 생성을 위한 다른 액체내의 리튬의 현탁액 또는 액체 리튬의 방울의 형태로 플라즈마 개시 사이트(28)에 공급된다. 그러나, 예를 들어, 산소, 질소, 수증기등을 가진 플라즈마 소스 재료의 반작용의 프로덕트에 의해 플라즈마 소스 재료, 예를 들어, 액체 리튬의 오염이 관심대상이 될 수 있다. 이러한 화합물은 액체 금속에 용해될 수 없고 노즐 오리피스(112)의 클로깅을 유발할 수 있다.
따라서, 발명자는 본 발명의 일실시예의 특징에 따라, 예를 들어, 높은 액체 플라즈마 소스 재료 표면 장력으로 인한 노즐(114) 출력 오리피스(12)의 표면상에 또는 용융 플라즈마 소스 재료, 예를 들어, 리튬내의 공급 용기의 바닥상에 있는 용해불능 화합물의 제거를 위해 리튬 클리닝을 위한 공정을 제안한다. 이러한 공정은 예를 들어, 또한 특정 제안된 수정을 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시예의 특징에 따라, EUV 광원 타겟 방울 생성기(92)내로 로딩하는 동안 액체 플라즈마 소스 재료, 예를 들어, 리튬의 클리닝은 예를 들어, 액체 리튬 방울(94)의 전달에 있어서, 타겟 방울 생성기(92)의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
이제 도 5 및 도 6에서, 예를 들어, 액체 플라즈마 소스 재료가 상부 컨테이너(211)로부터 필터(214)를 통해 바닥 액체 타겟 재료 공급 카트리지(212)로 흐르는, 액체 소스 재료, 예를 들어, 리튬과 같은 금속의 용해불능 화합물의 클리닝을 위한 장치 및 방법이 부분적으로 개략적으로 그리고 부분적으로 단면으로 도시되어 있다. 이 카트리지(212)는 플라즈마 소스 재료 방울 전달 시스템(92)의 일부일 수 있다. 이 필터(214)는 예를 들어, 노즐(114) 출력 오리피스(112)에 대한 20-100㎛ 및 메시에 대한 0.5-7㎛와 같은 노즐(114) 출력 오리피스(112)의 직경보다 훨씬 더 작은 필터링 크기를 갖는 메시 또는 소결된 엘리먼트(215)를 사용할 수 있다. 컨테이너(211, 212)는 예를 들어 압축될 수 있는 퍼지 가스 서플라이(148)로부터 공급된 아르곤 또는 헬륨과같은 불활성 가스의 퍼징 가스를 사용하여, 펌핑 포트(141, 142) 및 펌핑 밸브(143, 144, 145)를 사용하는 터보 펌프(147)로 펌핑하는 가운데 예를 들어, 고온에서 초기에 백워싱될 수 있다.
본 출원에 다른 데서 설명되는 바와 같이, 플라즈마 소스 재료를 예를 들어, 제거가능한 커버(220)를 통해 컨테이너(212)내로 삽입하고 플라즈마 소스 재료, 예를 들어, 리튬을 용융시켜 액체 플라즈마 소스 재료(213)를 형성한 후에, 플라즈마 소스 재료는 밸브(145)가 닫힌 상태에서 가스 병(148)으로부터 밸브(146, 143)를 통해 컨테이너(211)에 공급되는 불활성 가스(예를 들어, 아르곤, 헬륨)에 의해 생성된 2개의 용기 사이의 압력차에 의해 구동되는 카트리지(212)내로 컨테이너(211)로부터 흐를 수 있다. 그다음, 이 액체, 예를 들어, 리튬(213)은 용기(211)의 바닥부에서 작은 직경의 오리피스(224)를 통해 흐를 수 있다. 작은 직경의 오리피스(224: 직경 1㎛ 이하임)를 둘러싸는 니플(222)은 용기(211)의 바닥면으로부터 또는 용기(211)의 바닥부내의 카운터 보어(223)로부터 상승될 수 있고, 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 콘 형태를 가질 수 있다. 이러한 방식으로 무거운 화합물 및 금속 청크는 용기(211)의 바닥면과 카운터 보어(223) 중 적어도 하나로 지향될 수 있고 그래서 용기(211)내의 오리피스(224)을 통해 흐르고 필터(214)내의 미세 메시 필터 엘리먼트(215)를 클로깅하는 것이 방지될 수 있다.
가스 압력에 더하여, 액체 금속 소스 재료를 이동시키기 위해, 예를 들어, 그러한 재료의 이동을 위해 널리 사용되는 기계적 무빙 파트를 갖는 전자기 펌프에 의한 펌핑이 사용될 수 있다.
용융 소스 재료, 예를 들어, 리튬은 예를 들어, 상이한 밀도 또는 양측의 표면 장력으로 인해 그 표면에 용해불능 막(230)을 가질 수 있다. 이 막(230)은 용융 소스 재료, 예를 들어, 리튬 또는 주석의 높은 표면 장력으로 인해 표면상에 남아 있는 유기 프로덕트 및 일부 용해불능 무기 화합물로 구성될 수 있다. 이 막(230)은 예를 들어, 그 부분이 액체(213)내에 침착하고 오리피스(224)에 들어가는 경우에 미세 필터(214) 역시 폐쇄시킬 수 있거나, 오리피스(224)는 단순히 폐쇄될 수 있다. 바닥 오리피스(224)를 통한 표면막(230)의 고체 재료의 그러한 폐쇄 또는 경로의 최소화를 위해, 오리피스(224) 직경은 당업자가 이해하는 바와 같이 적합한 구동 압력으로 (예를 들어, 대략 1mm 정도로) 가능한 작게 만들어진다. 이러한 경우에, 대부분의 막은 표면 장력의 동작으로 인해 용기의 벽에 남아 있다.
본 발명의 일실시예의 특징에 따라, 표면막(230)의 제거에서의 향상을 달성하기 위해 액체 플라즈마 소스 재료, 예를 들어, 리튬은 스터링 메커니즘(132)를 사용하여 컨테이너(211)에서 회전될 수 있다. 스터링 메터니즘(132)의 이러한 회전의 결과로서, 원심력이 이 표면막(230)을 용기(211)의 측벽으로 구동시키도록 사용될 수 있고, 여기에서, 표면막(230)은 상기 측벽에 부착될 것이다. 회전은 예를 들어, 컨테이너(211)의 외부에 배치된 하나 이상의 외부 코일(131)에 의해 생성될 수 있다. (AC 유도 모터와 유사하게) 코일(131)에 적합한 위상으로 인가된 교류전류가 용융된 리튬(213)을 통해 교류 도전 전류를 유발하도록 사용될 수 있다. 코일(131)의 자기장과의 이러한 전류의 상호작용은 액체 금속(213)의 회전을 유발하기 위해 사용될 수 있다.
또 다른 접근에서, 하나 이상의 영구 자석(133)이 셀(132)내에, 예를 들어, 하나 보다 많은 경우에는 링(도시되지 않음)에 부착되고 서로 이격된 셀(132)내의 액체 금속내로 배치될 수 있다. 이러한 경우에, 회전(스터링)은 외부 코일(131)에 의해서도 기동될 수 있다. (550℃에 이르는) 높은 동작 온도는 견딜 수 있는 자석이 당업자에 의해 이해되는 바와 같이 유용하다. 이 셀(132)은 영구자석이 용융 플라즈마 소스 재료에 반응하지 않도록 적합한 재료로 제조될 수 있다.
이제 도 9 및 도 10에 대안의 가능한 스터링 엘리먼트(240, 250)가 부분적으로 개략적으로 그리고 부분적으로 단면으로 도시되어 있고, 상기 스터링 엘리먼트(240)는 블레이드(242)를 갖고 용기(211)의 내부벽으로부터 뻗은 브래킷(도시되지 않음)으로부터 현수되거나 제거가능한 탑부(220)와 일체화된 프로펠라 샤프트(244)상에 회전가능하도록 장착되는 프로펠라를 포함하고 있다. 이 프로펠라(240)는 상술된 바와 같이 코일(131)를 통과하는 전류에 의해 설정된 회전 자기장으로 인해 유도식으로 회전될 수 있다. 스터러(250)는 예를 들어, 용기(211) 외부의 솔레노이드 기동기(254)에 의한 상하 이동을 위해 기동되고 샤프트(252)상에 장착된 중공 실린더(250)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 특징에 따라, 발명자는 해로운 리튬 화합물이 챔버내로 들어갈 기회를 갖거나, 나중에 반응식 플라즈마 소스 재료에 노출될 반응식 플라즈마 소스 재료 또는 시스템 컴포넌트에 노출되기 전에 상기 해로운 리튬 화합물을 EUV 광원 플라즈마 생성 챔버내에 형성할 수 있는 화합물의 영족 가스를 클리닝하기 위해 게터로서 반응성 플라즈마 소스 재료, 예를 들어, 리튬을 사용할 것을 제안한다.
본 발명의 일실시예에 따라, 방사 엘리먼트로서 Li 또는 Sn에 기초한, 액체 플라즈마 타겟 소스 재료를 갖는 EUV 광 생성기내의 적용을 위한 영족 가스(예를 들어, 아르곤, 헬륨)의 클리닝은 광학 엘리먼트, 예를 들어, 다층 미러 및 다양한 윈도우의 수명 및 방울 생성기의 신뢰도를 확대할 수 있다. 아르곤, 헬륨등과 같은 영족 가스는 용기 백 플러싱 또는 방울 생성 구동 압력 인가 가스를 위해 플라즈마 생성되는 EUV 광 생성기에서 사용될 수 있다. 만약 플라즈마 소스 재료가 반응성 재료, 예를 들어, 리튬 및 어느 정도는 주석이라면, 불활성 가스내의 산소, 질소, 물, 유기 증기등의 작은 오염은 예를 들어, 리튬에 기초한 화합물(예를 들어, 산화 리튬, 질화 리튬, 수산화 리튬)을 형성할 수 있다. 이러한 화합물은 방울 생성기(92)의 노즐(112)을 폐쇄하거나 광학 엘리먼트, 예를 들어, 미러 및 윈도우에 퇴적될 수 있고 반사도 또는 투명도의 열화를 유발할 수 있다. 보통, 고순도 아르곤에서 예를 들어, 공급자(예를 들어, Spectra Gases, Inc)는 오염의 농도가 일부 한계값, 예를 들어, 4ppm의 N2, 0.5ppm의 O2, 및 0.5ppm의 H2O보다 높지 않을 것을 보장할 수 있다.
반응성 플라즈마 소스 재료, 예를 들어, 리튬은 영족 가스내에 포함된 그러한 불순물과 활발하게 반응할 수 있고, 원치 않는 위치, 예를 들어, EUV 광 생성기 챔버 광학기구상에 침착되는 경우에 제거하기 어려울 수 있는 안정한 화합물을 형성할 수 있다. 그러나, 동시에, 다른 재료와의 반응을 위한 이러한 높은 성향은 용융된 플라즈마 소스 재료, 예를 들어, 리튬 또는 이러한 불순물중 하나 이상과 충분히 반응하는 다른 재료를 포함하는 적어도 하나의 용기를 통해 가스를 통과시킴으로써 영족 가스를 클리닝하기 위해 도 7에 부분적으로 개략적으로 예시된 본 발명의 일실시예의 특징에 따라 사용될 수 있다. 리튬 또는 이러한 다른 액체 재료 또는 상이한 용기내의 이러한 재료의 조합은 예를 들어, 도 6에 예시된 바와 같이 EUV 광원 생성기 영족 가스 클리닝 장치(260)를 형성하는 용기(262a-b)내에 유지될 수 있다. 액체 반응성 플라즈마 소스 재료, 예를 들어, 리튬은 예를 들어, 용기(252a-d)의 각각내에 200-300℃의 온도에서 유지된다. 이러한 온도에서, 반응성 EUV 플라즈마 소스 재료, 예를 들어, 리튬의 형성된 화합물은 안정하고 용융된 금속으로 남을 것이다. 한편, (N2, O2, H20와의) 대부분의 반응은 기동 에너지를 갖기 않고, 그래서 반응속도는 온도에 강하게 의존하지 않는다(예를 들어, 지수 팩터를 갖지 않는다.). 따라서, 용융된 리튬과의 가스 플로의 상호작용의 충분히 긴 시간을 제공하기 위해, 리튬은 복수의 용기(252a-d)내에 유지될 수 있고 이 가스는 각 용기(252a-d)내의 액체(280)의 바닥부로 인렛 파이프(270)를 통과함으로써 각각의 연속적인 용기(252a-d)내의 액체 리튬을 통해 버블링되고, 용기(252a-c)로부터 제거되고 복수의 가스 트랜스퍼(256)중 각각의 하나를 통해 다음의 용기(252b-d)내로 삽입되는 가스 플로 인렛(254)로부터 시작하여, 영족 가스 불순물 및 반응성 플라즈마 소스 재료, 예를 들어, 리튬의 화합물의 실질상 완전히 클린징된 가스 플로 아웃렛(258)로부터 사라질 수 있다. 따라서, 영족 가스로부터 EUV 시스템내로 유입되는 불순물로 인한 영족 가스에 연속으로 노출되는 플라즈마 생성된 EUV 광원 머신의 영역내에 형성되는 이러한 화합물의 확률은 실질상 감소되거나 제로로 감소된다.
예를 들어, Li의 경우에 교란은 컨테이너의 측벽으로의 웨이브 동작과 원심력 중 적어도 하나로 인하여 센터 오리피스를 통해 리튬의 화합물의 흐름을 방지할 것이다. 예를 들어, 0.5g/cm3의 임의의 그러한 화합물보다 낮은 특정 중력을 갖는 플라즈마 타겟 소스 재료, 예를 들어, 리튬은 특히 원심력 하에서 컨테이너의 벽으로 화합물이 이동함에 따라 컨테이너의 중심쪽으로 머물려는 경향이 있을 것이다. 이러한 교란은 타겟 소스 재료를 유지하는 임의의 컨테이너에서 사용될 수 있다.
본 발명의 일실시예의 특징에 따라, 발명자는 도 8에 개략적으로 도시된 타겟 전달 시스템(92)을 제안한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 타겟 방울(94)의 대전 및 편향은 예를 들어, LPP EUV 광원의 플라즈마 영역(280)내의 방울의 수를 감소시킨다. 도 8에 도시된 바와 같이, 대전되지 않은 방울(94")은 플라즈마 영역(28)로 보내어지고, 대전된 방울(94')은 방울(94')과 동일한 전하로 대전된 대전 편향 플 레이트를 사용함으로써 편향된다. 이에 따라 시스템은 대전된 플라즈마 영역 및 대전된 방울에 대한 상기 플라즈마 영역과 연관된 전기장의 효과를 최소화할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 특징에 다른 대전 및 편향 개념은 또한, 예를 들어, 플라즈마 영역(28)으로의 방울(94')의 편향 및 도 7에 도시된 실시예와 반대로, 플라즈마 영역을 통과하지 않는 별개의 경로를 여행하도록 비대전 방울(94")을 남겨두는 단계를 고려한다. 도 8의 실시예에서, 대전된 방울(94')은 플라즈마 영역(28)의 밖으로 편향되고 대전되지 않은 방울(94")은 구동 레이저에 의해 충돌되어 플라즈마 개시 사이트(28)에서 플라즈마를 생성한다. 도 7의 실시예에서, 타겟팅된 방울(94")상의 제로에 가까운 전하는 본 발명에서 설명된 바와 같이, 플라즈마 개시 사이트(28)의 근방에서 대전된 격자를 사용하여 다른 엘리먼트, 예를 들어, 파편 경감기 또는 플라즈마 개시 사이트(28)내의 플라즈마에 의해 생성될 수 있는 전기장과, 대전된 방울보다 적게 상호작용할 것이다. 본 발명의 일실시예의 특징에 따라, 전하 편향은 대전될 수 있는 다양한 플라즈마 소스 재료, 예를 들어, 주석 및 리튬, 그 화합물 및 그 용액 또는 현탁액과 함께 사용될 수 있다.
본 발명의 일실시예의 특징에 따라, 방울 형성 노즐(114)의 오리피스(112)로부터 흐르는 플라즈마 소스 재료의 제트는 예를 들어, 노즐 오리피스(112)를 나오는 스트림으로부터 방울이 형성되는 일실시예에서 당업분야에서 알려진 바와 같이 방울이 형성되기 시작하는 브레이크 오프 포인트 전에 양으로 대전된다. 이 스트림(도시되지 않음)은 대전 링 또는 플레이트(102)에 의해 대전될 수 있어서, 방울(94)이 상기 스트림으로부터 분리될 때에 대전된 방울(94') 또는 대전되지 않은 방울(94")을 형성할 수 있다. 이러한 경우에, 상기 스트림의 길이는 대전 플레이트(102)에 인가된 전압을 모듈레이팅함으로써 대전되거나 대전되지 않을 수 있어서 대전된 방울 사이에 분산된 대전되지 않은 방울의 특정 수로 상기 스트림(도시되지 않음)으로부터 나오는 방울을 필요에 따라 선택할 수 있다. 대안으로, 예를 들어, 상술된 바와 같은 주문형 방울 모드에서, 대전 플레이트는 개별적인 방울 생성시의 타이밍에 모듈레이팅될 수 있다. 따라서, 이어서, 대전된 방울(94")으로서 대전된 방울(94")을 구성하는 방울(94)은 편향 플레이트(96)를 통과하고, 방울(94)은 플라즈마 개시 사이트(28)로부터 멀어지도록 조타될 수 있고, 대전되지 않은 방울(94')인 방울(94)은 그들의 경로로부터 조타되지 않고 플라즈마 개시 사이트에서 구동 레이저에 의해 충돌되어진다. 대안으로, 방울(94")은 타겟 개시 사이트로의 경로로 조타될 수 있고 조타되지 않은 방울은 타겟 개시 사이트로부터 상기 조타되지 않은 방울을 멀어지게 하는 궤도에 남아 있게 된다.
이러한 방식으로, 예를 들어, 방울의 특정 크기에 대한 방울 생성기가 원치않는 방울 주파수 및 스페이싱을 갖는다면, 일부 방울은 플라즈마 점화 사이트로부터 충분히 멀리 떨어져 이동하도록 조타(또는 미조타)될 수 있어서, 예를 들어, 타겟 방울이 되도록 의도되지 않을 때 타겟 방울로서 잘못 트래킹됨으로써 메트롤러지 유닛, 예를 들어, 타겟 트래킹 및 레이저 발사 타이밍 메트롤러지에 간섭하지 않는 것과 혼동시키는 것 중 적어도 하나를 하도록 하고, 또는 형성되는 플라즈마에 의해 영향을 받는 솔이 되도록 플라즈마 개시의 시점에 충분히 가깝게 있음으로 해서 실제 타겟 방울내의 플라즈마 형성의 효과에 의해 분산됨으로써 추가 파편을 생성하도록 한다.
예를 들어, 연속 및 주문형 방울(Drop-on-Demand; "DoD")에서의 방울 스티뮬레이션에 대한 PZT 기동기에 기초한 EUV 플라즈마 소스 액체 타겟 재료 전달을 위해 사용가능한 액체 금속 방울 생성기 및 이들의 잠재적인 단점은 본 발명의 다른 속에서 설명되었다. PZT는 예를 들어, 출력 노즐 및 그 출력 오리피스로의 흐르는 액체 금속을 생성하는 커필러리에 부착될 수 있다. 이 디바이스의 동작 온도는 사용되는 PZT와 같은 재료 및 예를 들어, 커필러리와 노즐 중 적어도 하나와 접촉하는 PZT와의 기계적 조립을 생성하기 위해 사용되는 풀 등에 의해 제한될 수 있고, 예를 들어, 약 250 ℃를 초과할 수 없다. 이것은 최대 동작 온도는 금속의 동결 온도에 가깝기 때문에 액체 금속 플라즈마 소스 재료, 예를 들어, Sn 또는 Li 방울 생성의 열관리를 어렵게 할 수 있다(Sn에 대해서는 231℃ 및 Li에 대해서는 181℃).
발명자는 본 발명의 일실시예의 특징에 따라 도 11에 부분적으로 개략적으로 도시된 본 발명의 일실시예를 포함하는 상기에 대한 솔루션을 제안한다. 도 11에서, 액체 금속 EUV 생성 플라즈마 소스에 대한 방울 생성기의 신뢰도, 안정도 및 수명의 향상을 얻을 수 있는 메커니즘이 도시되어 있다. 예를 들어, 플라즈마 소스 액체 방울 재료로서 사용되는 액체 금속의 동결 온도를 상당히 초과하는 온도를 가진 연속 방울 생성기의 증가하는 가능한 높은 동작 온도에 따라, 발명자는 안정한 방울 직경 및 방울 사이의 격리를 갖는 스티뮬레이팅된 방울 분사를 제공하는 것은 예를 들어, 노즐을 통한 플로우제팅의 모듈레이션을 발전시키는 것, 기여하는 것, 모듈레이팅하거나 돕는 것 중 적어도 하나를 하기 위해 액체 플라즈마 소스 재료 액체에 주기적인 외란력을 인가함으로써 생성될 수 있다는 것을 제안하였다.
본 발명의 일실시예의 특징에 따른 외란력의 주파수는 예를 들어, (제1 근사값으로) 제트 속도 및 노즐 오리피스 직경의 함수(예를 들어, f=velosity/4.5*diameter)로서 정의된 방울 형성의 평균 임의의 주파수에 가까울 수 있다. 이러한 방정식에서의 상수는 임의의 주파수를 변화시키기 위해 간섭에 의해 약 4-6 사이에서 변화될 수 있다. 발명자는 도 11에 개략적으로 도시된 바와 같이, 외란이 커필러리(110)에 인가된 외부 자기장과의 얇은 커필러리(110)을 통하여 흐르는 도전성 액체 플라즈마 소스 금속(415)을 통과하는 전류의 상호작용에 의해 생성될 수 있다는 것을 제안한다. 도 11은 자기력의 동작에 의해 액체 금속 제트(도시되지 않음)의 스티뮬레이션을 위한 방울 생성 디바이스(92)의 일예를 도시하고 있다. 이러한 예에서, 외부 영구자기장(420)은 2개의 극(421,422)을 가진 전자기(423)에 의해 생성될 수 있다. 액체 금속(415)은 그다음, 유전체 벽을 포함할 수 있는(예를 들어, Al2O3, 또는 Al 또는 AlN과 같은 적합한 세라믹으로 제조된다) 커필러리(110)를 통해 흐르도록 유입될 수 있다.
그다음, AC 전압 발전기(424)로부터의 교류전압은 본 발명의 다른 곳에서 설명되는 바와 같이, 노즐(414)을 통해 분사하는 액체 금속(415)과 접촉하는 2개의 전극(412,413)에 인가될 수 있고, 상기 노즐(414)는 또한 적합한 유전체 또는 금속으로 제조될 수 있거나 전극(413)으로부터 절연될 수 있고 일부 또는 전부는 별개로 대전될 수 있다.
모든 채용된 재료는 적용가능한 대로 Sn 또는 Li의 동결 온도보다 훨씬 더 높은 동작 온도를 가지도록 선택될 수 있다.
대안으로, 본 발명의 일실시예의 특징에 따라, 도 11의 디바이스(92)는 DC 또는 펄싱된 DC인 액체 금속(215)을 통과하는 전류를 포함할 수 있고, 외부 자기장은 교번할 수 있고 전류가 펄싱된 DC라면, DC 전압이 펄스일 때 적합한 위상에서 또는 적합하게 자기 외란(EMF 력을 유도한다)을 가진 플로를 유도하도록 모듈레이팅될 수 있거나, 대안으로 전류 및 자기장 모두 당업자가 이해하는 바와 같이 적합한 위상으로 교번할 수 있다.
예를 들어, 암페어의 법칙에 따라, 자기장 라인이 전류에 수직이고 자기장이 길이 L에 걸쳐 균일하다고 예로서 가정하는 경우에, 상기 전류에 작용하는 힘은 B*L*I인데, 여기에서, B는 자속 밀도(테슬라)이고, L은 전류 I와 상호작용하는 자기장 존의 길이이다. 외란력은 그다음 자기장 및 전류에 모두 수직이 될 것이다. 예시의 등가 압력이 상호작용 존에 상응하는 커필러리 벽의 면적(3.14*r*L)에 대한 상기 외란력의 비로서 결정될 수 있다. 따라서, 예시의 등가 외란 압력은 (B*I)/(3.14*r)이 될 수 있다. 1mm의 직경, 0.5 테슬라의 B 및 1A의 전류를 갖는 커필러리(110)에 대하여 등가 압력은 320Pa 보다 훨씬 더 작게 될 것이다.
인가된 전류는 예를 들어, 액체 금속(215)의 저항성 열 때문에 발생할 수 있는 디바이스(92)의 열 관리로 인한 임의의 문제를 유발하지 않도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 1mm의 채널 직경 및 1cm의 길이의 예시의 채널 직경에 있어서, li 또는 Sn의 저항은 대략 1m·Ω 정도가 될 것이고, 따라서, 히팅 파워는 1mW만큼 낮을 수 있다. 따라서, 직교 전속 및 자속을 갖는 타겟 액체 플라즈마 소스내의 기전력을 유도하는데 있어, 상기 액체에서 기전력을 유도하기 위해 모듈레이팅될 수 있는 상기 직교 전속 및 자속중 하나 또는 양측 모두는 동작의 주문형 방울("DoD") 모드 또는, 스테디 제트 스트림(일정한 사전결정된 방울 생성 주파수)으로, 방울 생성기 오리피스 밖으로 액체 플라즈마 소스 재료를 강제 방출하도록 사용될 수 있고, 또는 본원에서 설명되는 다른 방울 생성력 발생 배열부과 함께, 당업자에게 알려져 있는 바와 같이, 예를 들어, 상기 액체 플라즈마 소스 재료에 인가된 압력, 커필러리 조작과 스퀴징 중 적어도 하나 등과 연결되어 사용될 수 있다.
도 12에서, 본 발명의 일실시예의 특징에 따른 웨팅 배리어가 도시되어 있다. 예를 들어, 핀홀 노즐을 통한 액체 금속의 분사에서 발명자는 노즐의 둘레의 프론트 사이드 표면의 웨팅이 상당히 문제가 되고 있음을 발견하였다. 본 발명의 일실시예의 특징에 따라, 발명자는 노즐 오리피스 둘레에 웨팅 배리어를 제조할 것을 제안하는데, 이로 인해 웨팅이 완전히 제거될 수 없을 지라도 제어될 수는 있다. 특정 재료가 프론트 사이드 표면의 웨팅을 크게 감소시킬 것이지만, 발명자는 오리피스에 인접하여 플라즈마를 생성하는 파편의 존재가 결국 그것을 코팅할 수 있고 오리피스 및 그 주변에 대하여 선택된 재료에 관계없이 시간에 대한 웨팅을 프로모팅할 수 있다고 생각한다. 발명자는 웨팅 자체가 주요 문제는 아니지만, 비정규적이고 일정하지 못한 웨팅이 예를 들어, 방울 형성에 있어서 불안정, 예를 들어, 오리피스를 떠나는 액체 타겟 재료의 전달된 제트를 형성하는 방울에서의 불안정성을 유발할 수 있다는 것을 발견하였다. 또한, 예를 들어, 임의의 오프 타임 후에 웨팅이 오리피스를 떠나는 제트를 차단할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 특징에 따라 도 12에 도시된 바와 같이, 발명자는 원형상 환형부(352)일 수 있는, 오리피스(112) 둘레의 환형부를 가진, 노즐(114) 오리피스(112)를 둘러싸는 표면을 가지고 방울이 만들 수 있는 웨팅각을 제어함으로써 웨팅을 제어하기 위해 액체 소스 재료 출력과 연관된 웨팅 배리어를 제안한다. 이에 따라, 방울 재료, 예를 들어, 용융된 리튬이 웨팅, 즉, 방울의 부착 영역과 같이 외측으로 분산하고 오리피스 둘레의 표면에 부착할 때, 그루브(352)는 당업자가 이해하는 바와 같이, 방울 표면 형상 및 이 방울 표면 형상에 인접한 표면이 웨팅이 정지되도록 되어 있다는 가정하에 방울 재료의 부분 사이의 웨팅각을 수정할 것이다.
이것은 또한 과도한 웨팅에 의해 제한되는 제트의 보다 양호한 스타트 또는 스톱 능력을 허용할 수 있다. 상기 과도한 웨팅 후에 제트는 큰 웨팅된 면적으로부터의 표면장력이 제트가 극복하기에 너무 크기 때문에 개시될 수 없다.
당업자는 이러한 관점의 환형부가 완전히 원을 이룬 링, 즉, 서로로부터 그리고 오리피스(112)로부터 이격되고 링의 호를 형성하는 일련의 곡면 슬롯보다 많이 커버할 수 있고, 그래서 방울의 웨팅이 웨팅 원주의 연속 확장 및 웨팅 자체의 연속 확장을 구속하기 위해 오리피스를 둘러싸는 표면 및 방울 사이의 웨팅 인터페이스의 원주에서 충분히 구속될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
또한, "환형상" 웨팅 배리어는 예를 들어, 상술된 웨팅의 원치않는 효과를 유발하는 방울의 웨팅 확장을 방지하기 위해 웨팅 원주 성장이 충분히 구속되도록 오리피스의 주변부 둘레로 환형상 그루브 이외의 기하학적 구조, 예를 들어, 장방형, 계란형, 삼각형등의 구조일 수 있다. 그다음, 이러한 상황에서, 임의의 기하학 구조의 웨팅 배리어는 오리피스를 완전히 그리고 파손되지 않게 둘러쌀 수 있거나 상술된 바와 같이 오리피스를 둘러싸지만 오리피스 둘레를 파손된 불완전한 주변 구조로 둘러쌀 수 있다.
본 발명의 일실시예의 특징에 따라, 소스 재료, 예를 들어, 주석 또는 리튬은 EUV 소스로서, 플라즈마 형성 챔버내의 다른 재료에 의한 오염의 화합물 또는 리튬 화합물의 형태로 오염의 퇴적으로 인한 다층 미러의 반사도에 대한 수용가능한 열화율의 필요조건을 만족시키기 위해 대략 1ppm보다 작은 오염의 농도를 가지고 있어야 한다. 대략 550℃에서 예를 들어, Na 또는 K로부터 리튬을 정제시키는 종래기술의 정제 방법이 가능한데 이것은 Na 및 K가 Li 보다 높은 증기압을 가지고 액체 리튬으로부터 기화하기 때문이다. 본 발명의 일실시예의 특징에 따라, 상기 방법은 액체 타겟 재료 타겟 전달 시스템내에 사용하기 위해 그리고 한정된 온도에서 플라즈마 소스 재료의 기화에 의한 다른 재료(Fe, Si, Al, Ni)로부터 플라즈마 소스 재료를 정제시키는 데까지 확장될 수 있다. 이것은 예를 들어, 불순물 요소를 포함하는 소스 재료 화합물의 형태로 플라즈마 형성으로부터 파편에 노출된 플라즈 형성 챔버내의 광학 엘리먼트의 유용한 수명에 상당히 영향을 줄 수 있다.
도 13에 개략적으로 도시된 본 발명의 일실시예의 특징에 따라, 발명자는 관련된 불순물의 온도에 대한 증기압이 700 내지 900℃의 온도에서 리튬의 기화속도 Fe, Si, Al, Ni와 같은 불순물의 것에 6 오더의 크기보다 큰 온도만큼 크기에 있어 서 초과하고 있다는 것을 보여준다는 사실을 사용할 것을 제안한다. 리튬 기화속도는 EUV 소스에 대하여 요구되는 리튬 소비속도를 제공하기에 충분히 높다. 따라서, 리튬 정제에 있어서 정제 시스템(290)내의 증류는 예를 들어, 2개의 단계로 만들어질 수 있다. 제1 단계에서, Na 및 K의 기화는 히팅 코일 또는 블랭킷(304)에 의해 가열되고 리튬과 같은 액체 플라즈 소스 재료(310)을 포함하는 용기(292)내에 유지되는 550-600℃의 온도에서 발생한다. 이러한 증류의 단계를 달성한 우에, 그리고 밸브(300)가 개방되고 밸브(302)가 폐쇄된 상태에서, 안에 Na, K 및 Li가 응축된 용기(294)는 밸브(300)를 닫음으로써 Li 컨테이너(292)로부터 밀봉될 수 있다. 제2 단계에서, 용기(292)는 예를 들어, 700-900℃에까지 가열될 수 있고 액체 플라즈마 소스 재료, 예를 들어, 리튬은 (예를 들어, 방울 생성기내의 타겟 방울을 생성하는데) 추가로 사용되기 위해 타겟 방울 전달 시스템(92)내에 도 5 및 도 6에서 상술된 소스 재료 저장소(211)인 시스템의 다른 파트내로 밀도있게 기화되어 전송될 수 있다. 본 발명의 일실시예의 특징에 따른 제2 기화 동안의 온도 범위는 예를 들어, 소스 재료, 예를 들어, 리튬이 질소로부터 역시 정제될 수 있도록 원하는 재료, 예를 들어, 질화리튬의 용융 및 분해를 방지하기 위해 임의의 선택된 상한값, 예를 들어, 800℃로 제한될 수 있다. 방금 설명한 증류는 예를 들어, 다층 미러("MNM")인 플라즈마 형성 챔버내의 EUV 광학 컴포넌트의 장수명을 위해 필요한 극청정 상태에서 동작하는 리튬 공급 시스템내의 재료 전송을 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 일실시예의 특징에 따라, 발명자는 현재 제안된 액체 금속 방울 생성기의 동작에서 확장된 시간에 대한 방울 안정도를 유지하기 위해 폐루프 피드백 및 제어에 대한 필요가 있다는 것을 발견하였다. 발명자는 예를 들어, 선택된 방울 스페이싱 및 방루 형성의 고정된 주파수에서 동작하는 안정한 방울을 유지하기 위해 폐루프 제어 시스템을 제안한다. 특정 주파수 및 오리피스 크기에 대하여, 대략 4.5*jetdiameter*frequency인 노즐 오리피스로부터의 특정 방울 플로이드 출구 속도를 필요로 한다. 또한, 인가된 압력과 최종 속도 사이에는 관계가 존재한다. 그러나, 상기 시스템이 오래됨에 따라, 안정한 동작을 유지하기 위해 압력이 변화될 것을 요하는 압력 손실 및 크기 차이가 발생할 수도 있다. 발명자는 본 발명의 일실시예의 특징에 따라 주어진 주파수에서 최적의 안정도를 유지하기 위해 압력을 제어할 것을 제안한다.
도 14에 본 발명의 일실시예의 특징에 따른 방울 안정 시스템(360)을 개략적으로 도시되어 있다. 이동하는 타겟 방울(940의 이미지의 블러링을 최소화하기 위해 선택될 수 있는 짧은 노출 시간 이미징 시스템(362)이 예를 들어, 방울(94) 스트림의 이미지를 연속으로 획득하고 이러한 이미지에 기초하여 방울(94) 크기 및 스페이싱을 계산하기 위해 사용될 수 있다.
주파수가 고정되어 있고 크기에 아무런 변화가 없다고 하였을 때, 압력은 최적의 스페이싱을 유지하기 위해 제어될 수 있고, 이것은 출력 오리피스에서의 압력이 주어진 인가된 압력 백 업스트림에 대해 변화하도록 시스템을 변화시키는 필터 손실등에서의 임의의 변화를 보상한다. 크기에서의 작은 변화가 예를 들어, 제트의 직경에서의 변화로 인해 발생한다면, 압력은 예를 들어, 새로운 제트 직경에 대 한 정확한 스페이싱을 유지하기 위해 변화될 수 있다.
이미징 시스템(362)은 예를 들어, 이미지 프로세서(374)에 의해 분석될 수 있는 평균 또는 주기적 샘플을 얻기에 충분히 주기적으로 또는 방울 주파수로, 충분한 속도를 가지고 방울(94)을 이미징하기 위해 짧은 시간동안 임의의 고속 스트로빙 주파수에서 플래싱 스트로브 광을 갖는 스트로빙 또는 고속 카메라(364)를 포함할 수 있다. 상기 이미지 프로세서(374)는 특정 특성을 갖는 일부의 방울을 선택하기 위해 스트로빙되거나 매 방울마다의 스페이싱을 포함하는 방울의 상대적인 크기 및 위치에 관련된 정보를 생성할 수 있는 이미지 프로세서를 포함할 수 있다. 이미징 장치와 결합된 프로세서는 또한 예를 들어, 요구되는 플라즈마 개시 사이트인 공간내의 임의의 포인트에 대하여 이미징된 방울에 관한 공간 위치지정 정보를 제공할 수 있다. 상기 이미지의 필드는 예를 들어, 컨트롤러(376)에 정보가 공급될 수 있는, 방울 크기 및 스페이싱을 결정하기 위해 유용한 적어도 2개의 연속 방울등을 포함하도록 충분한 크기를 가질 수 있다. 상기 제어기(376)는 예를 들어, 방울 생성기(92)에 제어 신호, 예를 들어, 압력 제어 신호(370)를 제공하도록 프로그래밍된 적합한 프로그래밍된 마이크로프로세서 또는 마이크로컨트롤러를 포함할 수 있다.
당업자는 본 발명의 일실시예의 특징에 따라, 예를 들어, 타겟 방울 전달 메커니즘 또는 시스템의 출력 오리피스로부터 생성된 스트림에서 받는 유도된 외란 및 점성을 기다리기는 것에 더하여 또는 기다리기보다는 타겟 방울 전달 메커니즘 또는 시스템 밖으로 방울을 당길 수 있는 예를 들면, 정전 액체 타겟 방울 형성 메커니즘, 즉 EUV 액체 타겟 전달 메커니즘 또는 시스템을 발명자가 고려하고 있다는 것을 이해할 것이다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 일련의 방울은 액체 타겟 전달 커필러리 경로의 끝에서 출력 오리피스, 예를 들어, 노즐로부터 일정한 거리에 놓여진 대략 편평한 도전성 플레이트 또는 그리드일 수 있는 대전된 엘리먼트를 사용하여 상기 일련의 방울의 형성과 속도 중 적어도 하나에서 영향을 받을 수 있다. 그다음, 예를 들어, 노즐과 플레이트 또는 그리드 사이에 인가된 인가 전압은 출력 오리피스 및 대전된 엘리먼트 사이 또는 타겟 전달 경로내의 플레이트 또는 그리드 너머의 방울 형성과 가속 중 적어도 하나에, 또한 플레이트 또는 그리드내의 구멍을 방울이 통과할 수 있게 하는 전압을 턴오프하는 단계를 포함하여, 적어도 부분적으로 기여할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 특징에 따라, 개시된 바와 같은 EUV 광원 타겟 전달 시스템을 액체 형태 또는 액체내에 포함된 타겟 재료를 포함할 수 있고, 상기 액체는 상술된 바와 같이 타겟 재료 자체, 예를 들어, 리튬의 주석의 액체 또는 액체, 예를 들어, 현탁액, 디스퍼전 또는 용액 형태의 액체내에 포함된 타겟 재료를 포함할 수 있다. 그래서, 표면 장력 및 접착 및 점성과 같은 액체의 물리적 특성 및 예를 들어, 온도 및 압력 및 대기압과 같은 환경의 특성에 의해, 출력 오리피스를 나가는 특정 액체의 스트림은 그렇게 나가는 즉시 또는 플라즈마 개시 사이트로의 타겟 방울 전달 경로 보다 아래를 포함하여, 상기 출력 오리피스를 나간후 임의의 포인트에서 임의로 또는 일부 외부 영향으로 인해 방울로 형성될 수 있다. 이러한 액체 타겟 방울 형성 재료는 타겟 방울 재료 저장소에 저장될 수 있고, 예를 들어, 상기 저장소와 출력 오리피스 사이의 타겟 전달 커필러리 경로를 통해 예를 들어 노즐일 수 있는 출력 오리피스로 전달될 수 있다. 또한, 이 시스템은 커필러리 및 오리피스에 대하여 위치된 타겟 재료 대전 메커니즘을 포함할 수 있어서 흐르는 타겟 재료 매스의 적어도 일부에 그것이 떠나기 전에 또는 그것이 출력 오리피스를 떠나고 있을 때 전하를 인가한다.
본 발명의 일실시예의 특징에 따라, 정전 방울 형성 메커니즘은 출력 오리피스를 나가고 상기 출력 오리피스 및 정전 방울 형성 메커니즘 사이의 또는 상기 출력 오리피스에서 방울을 형성하기 위해 타겟 재료를 유도하도록 위치지정되고 타겟 재료상에 배치된 전하로부부터 반대로 대전된 대전 엘리먼트를 포함한다.
본 발명의 일실시예의 특징에 따라, 출력 오리피스의 가압 메커니즘 업스트림은 다양한 방법으로 출력 오리피스 밖으로 타겟 재료를 강제 이동시키는 압력을 타겟재료에 가할 수 있는데, 이것은 당업자는 이해할 것이고 그중 일부는 본원에서 설명되어 있다. 또한, 가압 메커니즘은 타겟 재료 액체에 인가된 압력을 변화시키는 압력 모듈레이터를 포함할 수 있다. 이것은 예를 들어, 주문형 방울("DoD")를 위한 타겟 전달 시스템 출력 오리피스로부터 나가는 방울의 타이밍을 제어하기 위해 또는 플라즈마 개시 사이트에 도착하는 일련의 타겟 방울내의 방울의 속도를 증가시키거나 감소시키기 위해 EUV 광원 시스템 피드백 제어에 응답하여 이루어질 수 있다.
상기 가압 메커니즘은 또한 타겟 재료 액체로의 상대적으로 일정한 압력을 포함할 수 있다. 당업자는 여기에서 사용된 일정압력이 상기 압력을 조절하기 위해 제어 시스템의 바운드내에 있고 시간에 대하여 또는 다른 이유로 제어 시스템이 결정하는대로 변화할 수 있고, 선택된 설정으로부터 절대 변화되지 않고 유지되도록 선택된 단일 고정된 압력이 의미하는 것은 아니라는 것을 이해할 것이다.
또한, 본 발명의 일실시예의 특징에 따라, 소망되는 타겟 방울 경로로부터, 선택된 타겟 방울을 편향시키는 대전된 엘리먼트 및 출력 오리피스 사이의 타겟 방울 경로를 횡단하는 전기장을 형성하는 것과 연관된 적어도 하나의 편향 메커니즘 플레이트를 포함할 수 있는 타겟 방울 편향 메커니즘이 포함될 수 있다. 타겟 방울 액체에 가해진 압력은 출력 오리피스를 나가는 액체 타겟 재료의 스트림내의 방울을 형성하기 위해, 또한, 상기 출력 오리피스를 나갈 때에, 타겟 방울 액체로부터 형성되거나 상기 출력 오리피스를 나가는 액체의 스트림의 브레이크업으로부터 형성되는 타겟 방울을 플라즈마 개시 사이트에 전달하기 위해 충분한 압력을 포함할 수 있고; 정전 방울 형성 메커니즘은 적어도 부분적으로 출력 오리피스와 플라즈마 개시 사이트 사이의 타겟 방울의 속도를 제어할 수 있다. 대안으로, 예를 들어, 타겟 방울 재료에 가해진 압력은 충분한 압력을 가져서, 타겟 재료가 방울로 분해되는 스트림 또는 방울로서 출력 오리피스를 나가도록 하고, 당업자가 이해하는 바와 같이, 플라즈마 개시 사이트에 도달할 방울을 형성하지 않고; 정전 방울 형성 메커니즘은 적어도 부분적으로 출력 오리피스와 플라즈마 개시 사이트 사이의 타겟 방울의 속도와 타겟 방울의 형성 중 적어도 하나를 제어한다. 당업자는 이러한 압력이 예를 들어, 출력 오리피스를 가로지르는 액체의 표면 장력을 극복하도록, 출력 오리피스로부터 액체가 분해될 수 있도록 하기에 충분할 수 있고, 그다음, 정전 방울 형성 메커니즘은 방울 형성 및 가속도 모두에서 도울 수 있거나 방울은 충분한 점성 없이, 정전 방울 형성 메커니즘 대전된 플레이트 또는 그리드 이외의 외부 영향하에 또는 임의로 형성되어서, 플라즈마 개시 사이트에 도달하는 것과 상기 사이트에 적합한 시간에 도달하는 것 중 적어도 하나를 할 수 있고, 상기 플레이트 또는 그리드로부터의 가속도는 소망되는 플라즈마 형성 사이트에 도달하는 방울의 제어를 맡게 된다는 것을 이해할 것이다. 마찬가지로, 타겟 방울 재료에 가해진 압력은 타겟 재료가 출력 오리피스를 나가도록 하지만 플라즈마 개시 사이트에 도달할 방울은 형성하지 않도록 충분한 압력을 포함할 수 있다. 그다음, 정전 방울 형성 메커니즘은 적어도 부분적으로 출력 오리피스 및 플라즈마 개시 사이트 사이의 타겟 방울의 속도와 타겟 방울의 형성 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 또한, 대안으로, 타겟 방울 재료에 가해진 압력은 예를 들어, 출력 오리피스의 출룩에서 액체 타겟 재료상의 표면 장력으로 인해, 타겟 재료가 출력 오리피스에 도달하도록 하지만 타겟 재료가 출력 오피리스를 나가도록 하지 않는 충분한 압력을 포함할 수 있고. 정전 방울 형성 메커니즘은 적어도 부분적으로 출력 오리피스 및 플라즈마 개시 사이트 사이의 타겟 방울의 속도 및 타겟 방울의 형성을 제어할 수 있다.
상술된 바와 같이, 타겟 전달 시스템이 예를 들어, 커필러리 및 오리피스 또는 노즐 배열부를 포함하는 다양한 타입일 수 있고, 액체 타겟 재료는 타겟 전달 시스템 출력 오리피스를 나가는 즉시, 커필러리 경로와 출력 오리피스 자체 중 적어도 하나에 가해진 압력 또는 진동 또는 모두로 인해 방울을 형성하거나 액체 타겟 재료의 스트림은 나가서 임의로 방울로 분산된다. 방울의 크기 및 스페이싱은 주지된 바와 같이, 타겟 방울 전달 시스템의 기하학적 구조, 타겟 액체의 타입 및 그 특성, 타겟 재료 액체에 가해진 압력 등에 의해 부분적으로 제어될 수 있다. 그다음, 정전 방울 형성 메커니즘은 예를 들어, 역시 제어 시스템에 의해 수정될 수 있는 바와 같이, 일부 선택된 방울 형성율에서의 안정 상태 방울 형성에서 정전 방울 형성 메커니즘쪽으로의 방루 형성 및 가속도를 제어하는 것을 포함하여, 출력 오리피스의 밖으로 방울을 끌어냄으로써 방울 형성을 스티뮬레이팅하기 위해 다양한 방법으로 동작할 수 있다. 정전 방울 형성 메커니즘은 방울 형성 스트림으로부터 또는 출력 오리피스에서 형성될 때에, 형성후에 방울을 단순히 가속할 수 있고, 또한 DoD 시스템의 일부로서 방울 형성과 가속 중 적어도 하나에 영향을 줄 수 있다. 본 발명의 일실시예의 특징에 따라, 정전 방울 형성 메커니즘은 상기 방울에, 또는, 예를 들어, 타겟 방울 경로로부터 편향되지 않도록 함으로써 실질상 소망되는 타겟 방울 경로를 따라 이동하는 방울만의 속도에 영향을 주기 위해 대전 엘리먼트상의 전하를 모듈레이팅하는 모듈레이터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 특징에 따라, 액체 타겟 재료 방울의 형성에서 노즐과 타겟 방울 전달 커필러리 중 적어도 하나와 협동하는 자기제한 또는 전기제한 재료를 포함하는 타겟 방울 형성 메커니즘을 포함할 수 있는 EUV 플라즈마 형성 타겟 전달 시스템이 개시되어 있다는 것을 당업자을 이해할 것이다. 타겟 방울 형성 메커니즘은 자기제한 또는 전기제한 재료에 각각 자기 또는 전기 스티뮬레이션의 적용을 모듈레이팅하는 모듈레이터를 포함할 수 있다. 상기 자기제한 재료와 전기제한 재료 중 적어도 하나는 예를 들어, 커필러리 튜브를 스퀴징하는 전자의 경우 또는 예를 들어, 커필러리 튜브를 교대로 누루고 누르지 않음으로써 커필러리 튜브를 진동시키는 후자의 경우에 커필러리 튜브의 일부분에 인접한 매스를 형성하거나 커필러리 튜브 둘레에 슬리브를 형성할 수 있다. 이 모듈레이터는 플라즈마 개시 사이트에서의 조사를 위해 주문식 방울을 생성하기 위해 또는 플라즈마 개시 사이트에서의 조사를 위해 방울의 실질상 일정한 스트림을 생성하기 위해 모듈레이팅될 수 있다.
본 발명의 일실시예의 특징에 따라, 액체 타겟 전달 시스템 타겟 재료 저장소; 타겟 재료 저장소와 플로이드 접촉 상태에 에 있는 제1 컨테이너 및 제2 컨테이너를 포함하는 타겟 재료 저장소에 액체 타겟 재료를 전달하기 위해 연결된 타겟 재료 정제 시스템; 제1 챔버와 제2 챔버 사이에 있는 필터; 액체 타겟 재료의 노출된 표면상에 형성된 표면막을 제거하거나 액체 타겟 재료의 노출된 표면상에 표면막이 형성되는 것을 방지하기 위해 제2 컨테이너 내의 액체 타겟 재료를 외란시키도록 표면막을 제거하기 위해 제2 컨테이너 내의 액체 타겟 재료를 회전시키도록 동작하는 제2 컨테이너와 협동식 연관된 액체 타겟 재료 외란 메커니즘;을 포함할 수 있는 EUV 타겟 전달 시스템이 개시되어 있다는 것을 당업자는 이해할 것이다. 액체 타겟 재료 외란 메커니즘은 제2 컨테이너의 외측에 적어도 부분적으로 위치된 전자기 또는 자기 스터링 메커니즘을 포함할 수 있다.
액체 타겟 재료 외란 메커니즘은 전자기 또는 자기 스터링 메커니즘을 포함할 수 있는데, 그중 적어도 일부는, 예를 들어, 제2 컨테이너내에 우치된 스월링 메커니즘 또는 제2 컨테이너내에 위치된 플로핑 메커니즘와 같이, 제2 컨테이너내에 위치되어 있다. 전자의 예는 예를 들어, 컨테이너의 내벽쪽으로 대략 저장소의 중심 영역으로부터의 흐름을 생성하기 위해 컨테이너내의 스월링 이동의 회전에 영향을 주고 컨테이너에 외부에서 발생된 회전 자기 또는 전기장에 의해 유도 펌프의 방식으로 유도식 구동될 수 있는 원심 유도 펌프내의 것과 같은 베인일 수 있다. 이것은 센터 오리피스를 통한 오염물의 흐름을 방지하고 상기 벽으로의 오염물에 의해 형성된 표면막을 기계적으로 제거하는 기능을 할 수 있다. 플로링 메커니즘의 경우에서, 방금 언급된 목적을 위해 컨테이너의 방향으로 임의로 형성하거나 형성되는 표면막을 이동시키기 위해 액체 타겟 재료의 표면상의 웨이브를 생성하기 위해 컨테이너의 중심선 축에 평행한 방향으로 구동되는 플런저 또는 실린더 또는 루프를 포함할 수 있거나, 형성하거나 형성되는 표면막의 분산에 대하여 유사한 이유로 컨테이너 벽쪽으로 중심선 축으로부터 방사상으로 구동되는 엘리먼트를 포함할 수 있고 이것들은 모두 제2 컨테이너 외부의 전자기 또는 자기 구동기에 의해 구동될 수 있다. 필터는 리튬의 화합물과 같은 액체 타겟 재료로부터 O2, N2 와 H2O 중 적어도 하나를 갖는 불순물을 제거하기 위한 메커니즘을 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 일실시예의 특징에 따라, 액체 타겟 전달 시스템 타겟 재료 저장소; 불활성 가스를 포함하는 저장소의 내부에 압력을 가하는 불활성 가스 가압 유닛; 및 불활성 가스 공급 컨테이너를 포함할 수 있는 액체 타겟 재료 저장소로 불활성 가스를 전달하도록 연결된 불활성 가스 정제 시스템; 그러한 불순물과 반응하는 불활성 가스내에 포함된 불순물과 반응하는 형태로 타겟 재료를 포함하고 적어도 하나의 정제 챔버로서, 타겟 재료와 이러한 불순물 사이의 반응이 불활성 가스가 액체 타겟 재료 저장소내의 액체 타겟 재료와 접촉할 때 실질적인 타겟 재료-불순물 화합물의 양을 형성하는 것을 방지되도록 상기 불순물이 불활성 가스로부터 실질상 제거되도록 충분한 품질로 불활성 가스로부터 불순물을 제거하는 상기 적어도 하나의 정제 챔버;를 포함할 수 있는 EUV 타겟 전달 시스템이 개시된다는 것을 당업자는 이해할 것이다. 상기 적어도 하나의 정제 챔버는 복수의 정체 챔버를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 특징에 따라, EUV 타겟 전달 방법은 불순물 챔버 및 타겟 방울 메커니즘 액체 타겟 재료 저장소와 유체 교류하는 상태의 증기 챔버를 제공하고 액체 액체원 재료를 포함하는 단계; 상기 액체원 재료를, 상대적으로 낮은 증기압을 가진 제1 오염물을 증발시키기에 충분한 제1 온도로 가열하는 단계;를 포함할 수 있다. 상기 액체 소스 재료는 예를 들어, 리튬 또는 주석을 포함할 수 있다. 제1 오염물은 제1 증기 챔버내에서 증발되는 충분히 낮은 증기압을 가진 플라즈마 소스 재료에서 발견되는 Na와 K 중 적어도 하나 또는 이와 유사한 불순물을 포함하는 그룹으로부터의 재료를 포함할 수 있고, 이러한 증기압은 예를 들어, 리튬의 증기압보다 실질상 낮다. 제2 오염물은 제1 증기 챔버내에서 증발되지 않도록 충분히 높은 증기압을 가진 플라즈마 소스 재료에서 발견되는 Fe, Si, Al, Ni 등의 불순물로부터의 재료를 포함할 수 있다. 700-900℃에서, 리튬은 소망되는 매스 소비율을 제공하기에 충분한 팽팽하게 증가한다. 500-600℃에서 불순물, 예를 들어, Na 및 K는 Li보다 훨씬 더 팽팽하게 증발한다.
본 발명의 일실시예의 특징에 따라, 입력 개구 및 출력 오리피스를 갖는 액체 타겟 재료 전달 경로를 포함하는 액체 타겟 재료 전달 메커니즘; 및 입력 개구와 출력 오리피스 사이의 액체 타겟 재료에 인가된 전기장 또는 자기장 또는 음향장 또는 이것들의 조합의 결과로서 액체 타겟 재료내에 외란력을 생성하는 기전력 외란력 생성 메커니즘을 포함할 수 있는 EUV 타겟 전달 시스템이 개시되어 있다. 상기 기전력 외란력 생성 메커니즘은 액체 타겟 재료를 통해 전류를 생성하는 전류 생성 메커니즘; 및 액체 타겟 재료를 통해 흐르는 전류의 방향에 대략 수직인 액체 타겟 재료를 통하는 자기장을 생성하는 자기장 생성 메커니즘;을 포함할 수 있다. 이 메커니즘은 또한 전류 생성 메커니즘 및 자기장 생성 메커니즘 중 하나 또는 모두를 모듈레이팅하는 모듈레이팅 메커니즘을 포함할 수 있다. 전류 생성 메커니즘은 입력 개구 및 출력 오리피스 사이의 제1 위치에서 액체 타겟 재료와 전기 접촉 상태에 있는 제1 전기 콘택트; 입력 개구와 출력 오리피스 사이의 제2 위치에서 액체 타겟 재료와 전기 접촉 상태에 있는 제2 전기 콘택트; 및 상기 제1 및 제2 전기 콘택트에 전기적으로 접속된 전류 서플라이;를 포함할 수 있다. 이 자기장 생성 메커니즘은 적어도 하나의 영구자석 또는 전자석을 포함할 수 있다. 모듈레이션은 펄싱된 또는 주기 모듈레이션을 포함하는 그룹으로부터 선택될 수 있다.
타겟 전달 시스템은 출력 오리피스를 갖는 액체 타겟 전달 방울 형성 메커니즘; 및 핀홀 노즐을 포함할 수 있는 출력 오리피스의 주변부 둘레의 웨팅 배리어를 포함할 수 있다는 것을 또한 이해할 것이다. 이 웨팅 배리어는 예를 들어, 출력 오리피스 둘레의 선택된 기하학 구조의 부서진 주변부를 형성하는 출력 오리피스를 둘러싸는 서로로부터 이격되고 출력 오리피스로부터 격리된 일련의 그루브 또는 출력 오리피스 둘레의 선택된 연속 주변부를 형성하는 출력 오리피스를 둘러싸고 출력 오리피스로부터 격리된 그루브 또는 환형상 링-라인 그루브의 대략 호 형상의 서로로부터 격리된 일련의 그루브 또는 슬롯, 또는 환형상 링 형상 그루브와 같은, 출력 오리피스로부터 이격된 액체 수집 구조를 포함할 수 있다.
당업자는 상기 개시된 본 발명의 실시예의 특징이 선호된 실시예일 뿐 본 발명의 구성을 임의의 방법으로 그리고 특히 특정 선호 실시예만으로 제한하려는 것은 아니라는 것을 이해할 것이다. 당업자에 의해 이해되는 많은 변화 및 수정이 개시된 본 발명의 실시예의 개시된 특징에 행해질 수 있다. 첨부된 청구범위는 본 발명의 실시예의 개시된 특징을 포함할 뿐만 아니라 당업자에게 명백한 동등물 및 다른 수정 및 변화 역시 포함하도록 의도되었다. 개시되고 청구된 본 발명의 실시예의 특징에 대한 변화 및 수정에 더하여 다음이 구현될 수 있다.

Claims (49)

  1. EUV 타겟 전달 시스템에 있어서,
    출력 오리피스에서 종료되는 플라즈마 소스 재료 경로;
    제트 스트림을 형성하는 방울에 또는 선택된 경로를 따른 통로를 나오는 개별적인 방울에 전하를 인가하는 대전 메커니즘; 및
    상기 선택된 경로로부터 방울을 주기적으로 편향시키는, 상기 출력 오피리스와 플라즈마 개시 사이트 사이의 방울 편향기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 타겟 전달 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 선택된 경로는 플라즈마 개시 사이트쪽으로의 경로에 상응하고, 상기 편향된 방울은 상기 플라즈마 개시 사이트에서 형성되는 플라즈마와 상호작용 또는 메트롤로지와 간섭하지 않도록 상기 플라즈마 개시 사이트로부터 충분히 멀리 있도록 하는 경로로 편향되는 것을 특징으로 하는 EUV 타겟 전달 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 선택된 경로는 상기 선택된 경로를 따라 진행하는 방울이 상기 플라즈마 개시 사이트에 형성되는 플라즈마와 상호작용 또는 메트롤로지와 간섭하지 않도록 플라즈마 개시 사이트로부터 충분히 멀리 있도록 하는 경로에 상응하고, 상기 편향된 방울은 상기 플라즈마 개시 사이트를 향하는 경로로 진행하는 것을 특징으로 하는 EUV 타겟 전달 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 대전 메커니즘은 상기 출력 오리피스와 방울 편향기 사이의 대전 링을 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 타겟 전달 시스템.
  5. EUV 플라즈마 형성 타겟 전달 시스템으로서,
    액체 타겟 재료 방울의 형성에 있어서 타겟 방울 전달 커필러리와 출력 오리피스 중 적어도 하나와 협동하는 자기제한 또는 전기제한 재료를 포함하는 타겟 방울 형성 메커니즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 플라즈마 형성 타겟 전달 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 자기 제한 또는 전기 제한 재료는 방사상의 확장 및 수축이 상기 커필러리와 상호작용하도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 EUV 플라즈마 형성 타겟 전달 시스템.
  7. EUV 타겟 전달 시스템에 있어서,
    입력 개구 및 출력 오리피스를 갖는 액체 타겟 재료 전달 경로를 포함하는 액체 타겟 재료 전달 메커니즘; 및
    상기 입력 개구와 출력 오리피스 사이의 액체 타겟 재료에 인가된 전기장 또는 자기장 또는 그 조합의 결과로서 액체 타겟 재료내에 외란력을 생성하는 기전력 외란력 생성 메커니즘;을 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 타겟 전달 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 기전력 외란력 생성 메커니즘은,
    상기 액체 타겟 재료를 통하는 전류를 생성하는 전류 생성 메커니즘; 및
    상기 액체 타겟 재료를 통하여 흐르는 전류의 방향에 수직인 액체 타겟 재료를 통하는 자기장을 생성하는 자기장 생성 메커니즘;을 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 타겟 전달 시스템.
  9. EUV 타겟 전달 시스템에 있어서,
    출력 오리피스를 갖는 액체 타겟 전달 방울 형성 메커니즘; 및
    상기 출력 오리피스의 주변부 둘레의 웨팅 배리어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 타겟 전달 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 웨팅 배리어는 상기 출력 오리피스로부터 분리된 액체 수집 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 타겟 전달 시스템.
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