KR101958857B1 - 방사선 소스 - Google Patents

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KR101958857B1
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

방사선 소스(60)는 방사선 빔을 리소그래피 장치의 일루미네이터에 제공하는데 적합하다. 방사선 소스는 연료 액적(62)들 흐름을 궤적(64)에 따라서 플라즈마 형성 위치(66) 쪽으로 지향하도록 구성된 노즐을 포함한다. 방사선 소스는 제 1 방사선량(68)을 수용하도록 구성되어, 제 1 방사선량이 플라즈마 형성 위치에서 연료 액적(62a) 상에 입사되도록 하고, 제 1 방사선량이 표면을 가지는 변형된 연료 분포(70)을 생성하기 위하여 연료 액적으로 에너지를 전달하도록 한다. 또한, 방사선 소스는 제 2 방사선량(72)을 수용하도록 구성되어, 제 2 방사선량이 변형된 연료 분포의 표면(70a)의 일부분 상에 입사되도록 하여 -제 2 방사선량은 변형된 연료 분포의 표면의 일부분에 대하여 p-편광된 성분을 가짐- ; 제 2 방사선량이 방사선 생성 플라즈마를 생성하도록 에너지를 변형된 연료 분포에 전달되도록 하여 방사선 생성 플라즈마가 제 3 방사선량(74)을 방출하도록 한다. 방사선 소스는 제 3 방사선량의 적어도 일부분을 수집하고 지향시키도록 구성된 컬렉터(CO)를 더 포함한다. 방사선 소스는 제 2 방사선량이 제 1 방향으로 전파되도록 구성되고, 상기 제 1 방향은 변형된 연료 분포의 표면의 일부분에 대한 법선과 평행하지 않는다.

Description

방사선 소스{RADIATION SOURCE}
본 출원은 2011년 9월 2일에 출원된 미국 가출원 61/530,684의 이익을 주장하며, 이는 본 명세서에서 그 전문이 인용참조된다.
본 발명은 방사선 소스에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상에, 통상적으로는 기판의 타겟부 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조 시에 사용될 수 있다. 그 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 (예를 들어, 다이의 부분, 한 개 또는 수 개의 다이를 포함하는) 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는, 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 상으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다.
리소그래피는 IC, 및 다른 디바이스 및/또는 구조체의 제조 시 핵심 단계들 중 하나로서 폭넓게 인식된다. 하지만, 리소그래피를 이용하여 구성되는 피처들의 치수들이 더 작아짐에 따라, 리소그래피는 소형 IC 또는 다른 디바이스들 및/또는 구조체들이 제조될 수 있게 하는데 더 결정적인 인자(critical factor)가 되고 있다.
패턴 프린팅의 한계들의 이론적 추산은 수학식 1에 나타낸 바와 같은 분해능에 대한 레일리 기준(Rayleigh criterion)에 의해 설명될 수 있다:
Figure 112014029977182-pct00001
이때, λ는 사용되는 방사선의 파장이고, NA는 패턴을 프린트하는데 사용되는 투영 시스템의 개구수(numerical aperture)이며, k1은 레일리 상수라고도 칭하는 공정 의존성 조정 인자(process dependent adjustment factor)이고, CD는 프린트된 피처의 피처 크기(또는 임계 치수)이다. 수학식 1에 따르면, 피처들의 프린트가능한 최소 크기의 감소는 세 가지 방식으로: 즉, 노광 파장 λ를 단축함으로써, 개구수 NA를 증가시킴으로써, 또는 k1의 값을 감소시킴으로써 얻어질 수 있다.
노광 파장을 단축하고, 이에 따라 프린트가능한 최소 크기를 감소시키기 위해, 극자외(EUV) 방사선 소스를 사용하는 것이 제안되었다. EUV 방사선은 5 내지 20 nm의 범위, 예를 들어 13 내지 14 nm의 범위, 예를 들어 6.7 nm 또는 6.8 nm와 같이 5 내지 10 nm의 범위 내의 파장을 갖는 전자기 방사선이다. 가능한 소스들로는, 예를 들어 레이저-생성 플라즈마 소스, 방전 플라즈마 소스, 또는 전자 저장 링에 의해 제공되는 싱크로트론 방사선(synchrotron radiation)에 기초한 소스들을 포함한다.
EUV 방사선은 플라즈마를 이용하여 생성될 수 있다. EUV 방사선을 생성하는 방사선 시스템은 플라즈마를 제공하도록 연료를 여기(excite)시키는 레이저, 및 플라즈마를 수용하는 소스 컬렉터 모듈을 포함할 수 있다. 플라즈마는, 예를 들어 Xe 가스 또는 Li 증기와 같은 적절한 가스 또는 증기의 흐름, 또는 적절한 재료(예컨대, 주석)의 입자들 또는 액적(droplet)들과 같은 연료에 레이저 빔을 지향함으로써 생성될 수 있다. 연료로 지향된 레이저 빔은 연료에 의해 흡수되는 에너지의 양을 최대화하기 위하여 연료의 표면에 수직으로 배향(orientate)된다. 결과적인 플라즈마는 출력 방사선(output radiation), 예를 들어 EUV 방사선을 방출하고, 이는 방사선 컬렉터를 이용하여 수집된다. 방사선 컬렉터는 거울로 이루어진 수직 입사 방사선 컬렉터(mirrored normal incidence radiation collector)일 수 있으며, 이는 방사선을 수용하고 방사선을 빔으로 포커스한다. 소스 컬렉터 모듈은 플라즈마를 지지하기 위해 진공 환경을 제공하도록 배치된 포위 구조체(enclosing structure) 또는 챔버를 포함할 수 있다. 이러한 방사선 시스템은 전형적으로 레이저 생성 플라즈마(LPP) 소스라고 칭해진다.
(EUV 방사선과 같은) 방사선을 출력하기 위하여 앞서 설명된 LPP 소스를 이용하는 것이 상당히 비효율적라고 밝혀졌다. LPP 소스의 효율성의 일 척도는 이의 변환 효율(CE)이다. CE의 일 척도는, 원하는 출력 파장을 중심으로 2 % 대역폭 내에서 LPP 소스에 의해 방사된 에너지와 LPP 소스에 공급된 입력 에너지 간의 비율이다. 본 출원인이 EUV 방사선을 생성하도록 작동된 앞서 설명된 LPP 소스에 의해 얻은, CE의 최대 실험값들은 5 % 미만, 일부 경우에는 3 내지 3.5 %이다.
LPP 소스를 사용하는 것이 이처럼 비효율적인 이유 중 하나는 레이저의 연료로의 커플링이 좋지 못하기(poor) 때문이다. 다시 말해서, 연료에 의한 레이저 방사선의 흡수가 낮다. 일부 경우에, 50 % 미만의 레이저 방사선이 연료에 의해 흡수된다. 연료에 의한 레이저 방사선의 저흡수는 플라즈마에 의해 생성된 출력 방사선의 양을 감소시킬뿐만 아니라, 이는 레이저 방사선의 상당한 부분이 플라즈마에 의해 반사 또는 투과된다는 것을 의미하기도 한다. 플라즈마에 의해 반사 또는 투과되는 레이저 방사선은 소스 컬렉터 모듈에서 (기판과 같은) 소스 컬렉터 모듈의 하류(downstream)에 있는 리소그래피 장치의 일부분으로 통과할 수 있다. 소스 컬렉터 모듈에서 소스 컬렉터 모듈의 하류에 있는 리소그래피 장치의 일부분으로 통과하는 레이저 방사선은 대역외(out of band: OoB) 방사선이라고 칭할 수 있다. OoB 방사선은 리소그래피 장치의 이미징 성능(imaging performance)을 감소시킬 수 있고, 및/또는 리소그래피 장치의 손상을 야기하는 리소그래피 장치의 일부분의 가열로 이어질 수 있다.
본 명세서에서 인지된 문제점이든 아니든 하나 이상의 이전 기술의 문제점을 제거 또는 완화하는 것이 바람직하고, 기존의 장치 또는 방법들에 대한 대안을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 1 실시형태에 따라서, 방사선의 빔을 리소그래피 장치의 일루미네이터로 제공하기에 적합한 방사선 소스를 제공하고, 상기 방사선 소스는 연료 액적(droplet)들 흐름을 궤적에 따라 플라즈마 형성 위치로 지향하도록 구성된 노즐을 포함하며, 상기 방사선 소스는 제 1 방사선량을 수용하도록 구성되어, 제 1 방사선량이 플라즈마 형성 위치에서 연료 액적 상에 입사되도록 하고, 상기 제 1 방사선량이 표면을 가지는 변형된 연료 분포(modified fuel distribution)를 생성하기 위하여 에너지를 연료 액적으로 전달하도록 한다. 방사선 소스는 제 2 방사선량을 수용하도록 구성되어, 상기 제 2 방사선량이 변형된 연료 분포의 표면의 일부분 상에 입사되도록 하고, 상기 제 2 방사선량 -상기 표면의 일부분에 대하여 p-편광된 성분(p-polarized component)을 가짐- 이 방사선 생성 플라즈마를 생성하기 위하여 에너지를 변형된 연료 분포로 전달하도록 한다. 방사선 생성 플라즈마는 제 3 방사선량을 방출하고, 방사선 소스는 적어도 제 3 방사선량의 일부분을 수집하고 지향시키도록 구성된 컬렉터를 더 포함하며, 상기 방사선 소스는 제 2 방사선량이 제 1 방향으로 전달되도록 구성되고, 상기 제 1 방향은 변형된 연료 분포의 표면의 일부분에 대한 법선과 평행하지 않는다.
방사선 소스는 하나 이상의 이차 방사선 소스를 포함할 수 있고, 상기 하나 이상의 이차 방사선 소스는 제 1 방사선량 및 제 2 방사선량을 생성한다.
하나 이상의 이차 방사선 소스는 제 1 이차 방사선 소스 및 제 2 이차 방사선 소스를 포함할 수 있고, 상기 제 1 이차 방사선 소스는 제 1 방사선량을 생성하도록 구성되며, 상기 제 2 이차 방사선 소스는 제 2 방사선량을 생성하도록 구성된다.
하나 이상의 이차 방사선 소스는 CO2 또는 YAG 레이저를 포함한다.
변형된 연료 분포의 표면의 일부분에 대한 법선과 제 1 방향 간의 각도가 약 10°내지 약 30°가 되도록, 방사선 소스가 구성될 수 있다.
제 2 방사선량이 선형 p-편광, 원형 편광 또는 임의 편광(randomly polarized) 중 하나가 되도록, 방사선 소스가 구성될 수 있다.
변형된 연료 분포가 일반적으로 디스크형이고, 변형된 연료 분포의 표면의 일부분이 일반적으로 평면이 되도록, 방사선 소스가 구성될 수 있다.
변형된 연료 분포가 일반적으로 원뿔형 또는 일반적으로 구형의 캡형(spherical cap shape)이 되도록 방사선 소스가 구성될 수 있고, 변형된 연료 분포의 표면의 일부분이 각각 일반적으로 원뿔형 표면 또는 일반적으로 구형의 캡형의 표면이다.
연료 액적들은 크세논, 주석 또는 리튬을 포함할 수 있다.
본 발명의 제 1 실시형태에 따르고 상기 여덟 문단들에 설명된 각각의 본 발명의 설명들이 적용될 수도 있고, 따라서 하기에 설명되는 본 발명의 제 2 실시형태 및 제 3 실시형태에 따를 수 있다는 것을 이해할 것이다.
본 발명의 제 2 실시형태에 따라서, 패터닝 디바이스로부터 패턴을 기판 상에 투영하도록 배치된 리소그래피 장치를 제공하고, 상기 리소그래피 장치는 광학 축선에 따라 패터닝 디바이스에 방사선의 빔을 제공하도록 구성된 방사선 소스 및 하나 이상의 이차 방사선 소스를 포함하며, 상기 방사선 소스는 연료 액적들 흐름을 궤적에 따라 플라즈마 형성 위치로 지향하도록 구성된 노즐을 포함하고, 상기 방사선 소스는 하나 이상의 이차 방사선 소스로부터 제 1 방사선량을 수용하도록 구성되어, 상기 제 1 방사선량이 플라즈마 형성 위치에서 연료 액적 상에 입사되도록 하고, 상기 제 1 방사선량이 표면을 가지는 변형된 연료 분포를 생성하기 위하여 에너지를 연료 액적으로 전달하도록 하며, 상기 방사선 소스는 하나 이상의 이차 방사선 소스로부터 제 2 방사선량을 수용하도록 구성되어, 상기 제 2 방사선량이 변형된 연료 분포의 표면의 일부분 상에 입사되도록 하고, 상기 제 2 방사선량 -상기 표면의 일부분에 대하여 p-편광된 성분을 가짐- 이 방사선 생성 플라즈마를 생성하기 위하여 에너지를 변형된 연료 분포로 전달하도록 하고, 상기 방사선 생성 플라즈마는 제 3 방사선량을 방출하며, 상기 방사선 소스가 제 3 방사선량의 적어도 일부분을 수집하고 광학 축선에 따라 패터닝 디바이스 쪽으로 지향하도록 구성된 컬렉터를 더 포함하고, 상기 방사선 소스는 제 2 방사선량이 제 1 방향으로 전달되도록 구성되며, 상기 제 1 방향은 변형된 연료 분포의 표면의 일부분에 대한 법선과 평행하지 않는다.
변형된 연료 분포의 표면의 일부분에 대한 법선은 광학 축선과 평행할 수 있다.
제 1 방향은 광학 축선과 평행할 수 있다.
제 1 방향은 광학 축선과 동축일 수 있다.
본 발명의 제 3 실시형태에 따라서, 리소그래피 장치를 이용하는 디바이스 제조 방법을 제공하고, 상기 리소그래피 장치는 하나 이상의 이차 방사선 소스, 패터닝 디바이스, 그리고 노즐, 플라즈마 형성 위치 및 컬렉터를 갖는 방사선 소스를 포함하며, 상기 방법은 연료 액적들 흐름을 노즐로부터 궤적에 따라 플라즈마 형성 위치로 지향시키는 단계, 제 1 방사선량이 상기 플라즈마 형성 위치에서 연료 액적 상으로 입사되도록 제 1 방사선량을 하나 이상의 이차 방사선 소스로부터 생성하는 단계, 표면을 가지는 변형된 연료 분포를 생성하기 위하여 에너지를 상기 제 1 방사선량에서 상기 연료 액적으로 전달하는 단계, 상기 제 2 방사선량이 상기 변형된 연료 분포의 표면의 일부분 상에 입사되도록 하나 이상의 이차 방사선 소스로부터 상기 표면의 일부분에 대하여 p-편광된 성분을 가지는 제 2 방사선량을 생성하는 단계, 제 3 방사선량을 방출하는 방사선 생성 플라즈마를 생성하기 위하여 에너지를 상기 제 2 방사선량에서 상기 변형된 연료 분포로 전달하는 단계, 방사선 빔을 생성하기 위하여 상기 제 3 방사선량의 적어도 일부분을 컬렉터로 수집하는 단계, 방사선 빔을 광학 축선에 따라서 컬렉터에서 패터닝 디바이스를 향하여 지향시키는 단계, 상기 패터닝 디바이스 장치를 이용하여 패터닝된 방사선 빔을 생성하는 단계, 및 상기 패터닝된 방사선 빔을 기판 상으로 투영하는 단계를 포함하고, 상기 제 2 방사선량은 제 1 방향으로 전달되며, 상기 제 1 방향은 변형된 연료 분포의 표면의 일부분에 대한 법선과 평행하지 않는다.
디바이스 제조 방법은, 플라즈마 공명으로 인해 제 2 방사선량에서 변형된 연료 분포로 전달되는 에너지의 양이 최대인 지점에서 변형된 연료 분포의 표면의 일부분에 대한 법선과 제 1 방향 간의 각도를 결정하는 단계, 및 상기 제 2 방사선량이 제 1 방향으로 전달되도록 제 2 방사선량을 생성하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있고, 변형된 연료 분포의 표면의 일부분에 대한 법선과 제 1 방향 간의 각도는 플라즈마 공명으로 인해 제 2 방사선량에서 변형된 연료 분포로 전달되는 에너지의 양이 최대인 지점에서의 변형된 연료 분포의 표면의 일부분에 대한 법선과 제 1 방향 간의 각도이다.
본 발명의 다양한 실시예들의 작동 및 구조뿐만 아니라, 본 발명의 추가적인 특징들 및 장점들이 첨부된 도면들을 참조하여 하기에 상세하게 설명된다. 본 발명이 본 명세서에 설명된 특정 실시예들로 제한되지 않는다는 것에 주의한다. 이러한 실시예들은 단지 예시 목적으로 본 명세서에 나타낸다. 추가적인 실시예들은 본 명세서에 포함된 교시 내용들(teachings)을 기반으로 한 관련된 분야(들)의 당업자에게 자명할 것이다.
본 명세서에 인용참조되고 명세서의 일부를 형성하는 첨부된 도면들은 본 발명을 설명하고, 상세한 설명과 함께, 추가적으로 관련된 분야(들)의 당업자들이 본 발명을 제조하고 이용할 수 있도록 그리고 본 발명의 원리들을 설명하는 역할을 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 리소그래피 장치를 더 상세히 나타내는 도면이다.
도 3은 플라즈마의 표면 상에 입사되는 방사선의 빔의 개략도이다.
도 4는 상이한 조건들 하에서 두 개의 플라즈마의 총 흡수를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 방사선 소스의 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 방사선 소스의 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 방사선 소스의 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 방사선 소스의 개략적인 단면도이다.
본 발명의 특징들 및 장점들은 도면들을 참조하는 경우, 하기에 설명된 상세한 설명으로부터 보다 분명해질 것이며, 상기 도면들에서 동일한 참조 부호들은 도면 전체에 걸쳐 대응하는 요소들과 동일하다. 도면들에서, 동일한 참조 번호들은 일반적으로 동일한, 기능적으로 유사한 및/또는 구조적으로 유사한 요소들을 나타낸다. 요소를 처음 나타내는 도면은 맨 왼쪽의 숫자(들)로 대응하는 참조 번호를 나타낸다.
본 상세한 설명은 본 발명의 특징들을 포함하는 하나 이상의 실시예들을 개시한다. 개시된 실시예(들)은 단지 본 발명을 예시한다. 본 발명의 범위는 개시된 실시예(들)로 제한되지 않는다. 본 발명은 본 명세서에 첨부된 청구항들에 의해 정의된다.
설명된 실시예(들), 그리고 명세서 내에서 "일 실시예", "실시예", "예시적인 실시예(an example embodiment)" 등의 언급들은, 설명된 실시예(들)이 특정한 특징, 구조 또는 특색을 포함할 수 있으나, 모든 실시예가 반드시 특정한 특징, 구조 또는 특색을 포함하지 않을 수 있다는 것을 나타낸다. 게다가, 이러한 구(phrase)들은 반드시 동일한 실시예를 지칭하지 않는다. 또한, 특정한 특징, 구조 또는 특색이 실시예와 관련되어 설명되는 경우, 분명하게 설명되든 되지 않든 다른 실시예들과 관련되어 이러한 특징, 구조 또는 특색을 달성(effect)하는 것이 본 기술 분야의 당업자의 지식 내에서 이뤄진다는 것을 이해한다.
본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 여하한의 그 조합으로 실행될 수 있다. 본 발명의 실시예들은 기계-판독가능 매체 상에 저장된 명령어(instructions)로 실행될 수도 있고, 이는 하나 이상의 프로세서들에 의해 수행 및 판독할 수 있다. 기계-판독가능 매체는 기계에 의해 판독가능한 형태로 정보를 저장 또는 전송하기 위한 여하한 기계장치[예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(computing device)]를 포함한다. 예를 들어, 기계-판독가능 매체는 ROM(read only memory); RAM(random access memory); 자기 디스크 저장 매체; 광학 저장 매체; 플래시 메모리 장치; 전기, 광학, 음향 또는 다른 형태의 전파되는 신호들(예를 들어, 반송파, 적외선 신호, 디지털 신호 등), 및 여타 형태들을 포함할 수 있다. 또한, 펌웨어, 소프트웨어, 루틴(routines), 명령어는 본 명세서에 어떤 작동들을 실행하는 것으로써 설명될 수 있다. 하지만, 이러한 설명들은 단지 편의를 위한 것이고, 이러한 작동들이 실제로는 컴퓨팅 디바이스, 프로세스, 컨트롤러(controller), 또는 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어 등을 실행하는 다른 디바이스들로부터 기인한다는 것을 인식해야 한다.
하지만, 이러한 실시예들을 좀 더 상세하게 설명하기 전에, 본 발명의 실시예들이 실행될 수 있는 예시적인 환경을 제시하는 것이 유익하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소스 컬렉터 모듈(SO)인 경우에 있어서, 방사선 소스를 포함하는 리소그래피 장치(100)를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는: 방사선 빔(B)(예를 들어, EUV 방사선)을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터)(IL); 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크 또는 레티클)(MA)를 지지하도록 구성되고, 패터닝 디바이스를 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 위치설정기(PM)에 연결된 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT); 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 위치설정기(PW)에 연결된 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT); 및 기판(W)의 (예를 들어, 1 이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C) 상으로 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성된 투영 시스템(예를 들어, 반사 투영 시스템)(PS)을 포함한다.
조명 시스템은 방사선을 지향, 성형 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 형태의 광학 구성요소들, 또는 여하한의 그 조합과 같은 다양한 형태의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.
지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스(MA)를 유지한다. 지지 구조체는 패터닝 디바이스를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조체는, 패터닝 디바이스가 예를 들어 투영 시스템에 대해 원하는 위치에 있을 것을 보장할 수 있다.
"패터닝 디바이스"라는 용어는, 기판의 타겟부에 패턴을 생성하기 위해서 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하는데 사용될 수 있는 여하한의 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔에 부여된 패턴은 집적 회로와 같이 타겟부에 생성될 디바이스 내의 특정 기능 층에 해당할 것이다.
패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스의 예로는 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이 및 프로그램가능한 LCD 패널들을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리(binary)형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형과 같은 마스크 타입들, 및 다양한 하이브리드(hybrid) 마스크 타입들을 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 일 예시는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 채택하며, 그 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 기울어질 수 있다. 기울어진 거울들은 거울 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔에 패턴을 부여한다.
조명 시스템과 같은 투영 시스템은, 사용되는 노광 방사선에 대하여, 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대하여 적절하다면, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 타입의 광학 구성요소들과 같은 다양한 타입의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다. 가스들이 EUV 방사선을 흡수할 수 있기 때문에, EUV 방사선에 대해 진공을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 그러므로, 진공 벽 및 진공 펌프들의 도움으로 전체 빔 경로에 진공 환경이 제공될 수 있다.
본 명세서에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 반사 마스크를 채택하는) 반사형으로 구성된다.
리소그래피 장치는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블(및/또는 2 이상의 마스크 테이블)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블이 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 1 이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안 1 이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.
도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 소스 컬렉터 모듈(SO)로부터 극자외(EUV) 방사선 빔을 수용한다. EUV 방사선을 생성하는 방법들은 EUV 범위 내의 1 이상의 방출선을 갖는 적어도 1 이상의 원소, 예를 들어 크세논, 리튬 또는 주석을 갖는 재료를 플라즈마 상태로 전환하는 단계를 포함하며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 흔히 레이저 생성 플라즈마("LPP")라고 칭하는 이러한 한 방법에서, 요구되는 플라즈마는 연료를 레이저 빔으로 조사함으로써 생성될 수 있다. 예를 들어, 연료는 요구되는 선-방출 원소를 갖는 재료의 액적, 흐름 또는 클러스터일 수 있다. 소스 컬렉터 모듈(SO)은 연료를 여기시키는 레이저 빔을 제공하는 레이저(도 1에 나타내지 않음)를 포함한 EUV 방사선 시스템의 일부분일 수 있다. 결과적인 플라즈마는 출력 방사선, 예를 들어 EUV 방사선을 방출하며, 이는 소스 컬렉터 모듈에 배치된 방사선 컬렉터를 이용하여 수집된다. 예를 들어, CO2 레이저가 연료 여기에 대한 레이저 빔을 제공하는 데 사용되는 경우, 상기 레이저 및 소스 컬렉터 모듈은 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 레이저는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않고, 방사선 빔은 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템의 도움으로, 레이저로부터 소스 컬렉터 모듈로 통과된다. 다른 경우, 소스가 예를 들어 흔히 DPP 소스라고 칭하는 방전 생성 플라즈마(discharge produced plasma) EUV 발생기인 경우, 소스는 소스 컬렉터 모듈의 통합부(integral part)일 수 있다.
상기 일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하는 조정기를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면 내의 세기 분포의 적어도 외반경 및/또는 내반경 크기(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 패싯 필드(facetted field) 및 퓨필 거울 디바이스들과 같이, 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수도 있다. 일루미네이터는 방사선 빔의 단면에 원하는 균일성(uniformity) 및 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔을 컨디셔닝하는 데 사용될 수 있다.
상기 방사선 빔(B)은 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 상기 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)로부터 반사된 후, 상기 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하며, 이는 기판(W)의 타겟부(C) 상으로 상기 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 센서(PS2)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 리니어 인코더, 또는 용량성 센서를 이용함)의 도움으로, 기판 테이블(WT)은 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로 내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(PM) 및 또 다른 위치 센서(PS1)은 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 정확히 위치시키는 데 사용될 수 있다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크들(M1 및 M2) 및 기판 정렬 마크들(P1 및 P2)을 이용하여 정렬될 수 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 적어도 1 이상에서 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 및 기판 테이블(WT)은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여되는 전체 패턴은 한번에 타겟부(C) 상으로 투영된다[즉, 단일 정적 노광(single static exposure)]. 그 후, 기판 테이블(WT)은 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다.
2. 스캔 모드에서, 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 및 기판 테이블(WT)은 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다[즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)]. 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다.
3. 또 다른 모드에서, 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)는 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안 기판 테이블(WT)이 이동되거나 스캐닝된다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스화된 방사선 소스(pulsed radiation source)가 채택되며, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT)이 각각 이동한 후, 또는 스캔 중에 계속되는 방사선 펄스 사이사이에 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 사용 모드들이 채택될 수도 있다.
도 2는 방사선 소스(소스 컬렉터 모듈: SO), 조명 시스템(IL), 및 투영 시스템(PS)을 포함하는 장치(100)를 더 상세히 나타낸다. 소스 컬렉터 모듈(SO)은, 소스 컬렉터 모듈(SO)의 포위 구조체(220) 내에 진공 환경이 유지될 수 있도록 구성되고 배치된다.
레이저(LA)가 레이저 빔(205)을 통해, 연료 공급기(200)로부터 제공되는 크세논(Xe), 주석(Sn) 또는 리튬(Li)과 같은 연료에 레이저 에너지를 축적(deposit)하도록 배치되어, 수십 eV의 전자 온도를 갖는 고이온화 플라즈마(highly ionized plasma: 210)를 생성한다. 이 이온들의 하방천이(de-excitation) 및 재조합 동안 발생되는 활성화된 출력 방사선은 플라즈마로부터 방출되어, 근사 수직 입사 컬렉터 광학기(near normal incidence collector optic: CO)에 의해 수집되고 포커스된다. 하기에 설명되는 실시예들에서, 연료는 주석(Sn)이다.
연료에 의해 흡수되는 연료 상으로 입사된 방사선(예를 들어, 레이저 빔)의 에너지의 비율이 크면 클수록, 플라즈마의 에너지가 커질 것이고, 따라서 플라즈마가 생성할 출력 방사선의 양이 커진다.
레이저(LA)는 방사선 소스의 일부분을 형성하지 않을 수 있다, 즉 방사선 소스 외부 및/또는 분리되어 존재할 수 있다.
레이저(LA)는 연료 상에 입사되는 두 개의 방사선량을 방출하고 (따라서 두 개의 대응하는 양의 레이저 에너지가 연료로 전달된다). 연료 상으로 입사되는 레이저(LA)에 의해 방출된 제 1 방사선량은 프리 펄스(pre-pulse)로 칭할 수 있다. 연료 상으로 입사되는 레이저(LA)에 의해 방출된 제 2 방사선량은 메인 펄스로 칭할 수 있다. 프리 펄스는 연료를 가열시킨다. 일부 경우, 프리 펄스는 연료를 저밀도 플라즈마가 되게 한다. 프리 펄스는 연료를 성형할 수도 있다. 프리 펄스의 레이저 에너지가 연료로 전달(즉, 일단 연료가 프리 펄스에 의해 가열 및/또는 성형)된 후, 연료를 변형된 연료 분포로 칭할 수 있다. 이후에, 메인 펄스가 변형된 연료 분포 상에 입사된다. 메인 펄스는 제 3 방사선량을 방출하는 고이온화 플라즈마(210)를 생성한다. 제 3 방사선량(출력 방사선, 예를 들어 EUV 방사선이라고도 칭함)이 수집되고, 컬렉터 광학기(CO)에 의해 포커스되며, 이후에 상기에 논의된 바와 같이 리소그래피 장치를 통하여 하류로 전달된다.
본 발명의 현 실시예가 제 1 방사선량 및 제 2 방사선량(프리 펄스 및 메인 펄스)을 제공하는 레이저(LA)를 가지기는 하나, 본 발명의 다른 실시예들에서는 여하한의 다른 적절한 방사선 소스가 제 1 방사선량 및 제 2 방사선량을 제공할 수 있다. 본 발명의 일부 실시예들에서는 개별적인 방사선 소스(예를 들어, 개별적인 레이저)가 각각 제 1 방사선량 및 제 2 방사선량을 제공할 수 있다.
컬렉터 광학기(CO)에 의해 반사되는 방사선은 가상 소스점(virtual source point: IF)에 포커스된다. 가상 소스점(IF)은 통상적으로 중간 포커스라고 칭해지며, 소스 컬렉터 모듈(SO)은 중간 포커스(IF)가 포위 구조체(220)에서의 개구부(opening: 221)에, 또는 그 부근에 배치된다. 가상 소스점(IF)은 방사선 방출 플라즈마(210)의 이미지이다.
후속하여, 방사선은 조명 시스템(IL)을 가로지른다. 조명 시스템(IL)은 패터닝 디바이스(MA)에서의 방사선 세기의 원하는 균일성뿐 아니라, 패터닝 디바이스(MA)에서의 방사선 빔(21)의 원하는 각도 분포를 제공하도록 배치된 패싯 필드 거울 디바이스(22) 및 패싯 퓨필 거울 디바이스(24)를 포함할 수 있다. 패터닝 디바이스(MA)에서의 방사선 빔(21)의 반사 시, 패터닝된 빔(26)이 형성되고, 패터닝된 빔(26)은 투영 시스템(PS)에 의하여 반사 요소들(28, 30)을 통해 기판 테이블(WT)에 의해 유지되어 있는 기판(W) 상에 이미징된다.
일반적으로, 나타낸 것보다 더 많은 요소들이 조명 시스템(IL) 및 투영 시스템(PS) 내에 존재할 수 있다. 또한, 도면들에 나타낸 것보다 더 많은 거울들이 존재할 수 있으며, 예를 들어 도 2에 나타낸 것보다 1 내지 6 개의 추가 반사 요소들이 투영 시스템(PS) 내에 존재할 수 있다.
이제 리소그래피 장치의 레이저 생성 플라즈마 부분으로 되돌아가서, 일부 알려진 리소그래피 장치(즉, 본 발명의 일부분을 형성하지 않는 리소그래피 장치)에서는 하기의 공정들이 발생한다. 일부 알려진 리소그래피 장치에는 프리 펄스(즉, 제 1 방사선량)가 없다. 다시 말해서, 메인 펄스에 쬐이기(subjected) 전에 연료가 변형된 연료 분포가 되도록 연료가 변형되지 않는다. 알려진 다른 리소그래피 장치에서는 프리 펄스(즉, 제 1 방사선량)가 사용되고, 변형된 연료 분포가 생성된다. 두 가지 이런 접근법들 모두에서 공통적으로, 각각 변형되지 않은 연료 또는 변형된 연료 분포 중 하나에 제공되는 메인 펄스가 변형되지 않은 연료 또는 변형된 연료 분포로 지향되어, 메인 빔이 입사될 때, 변형되지 않은 연료 또는 변형된 연료 분포의 표면에 수직 방향으로 전달되도록 한다.
메인 빔이 입사될 때, 변형되지 않은 연료 또는 변형된 연료 분포의 표면에 수직 방향으로 전달되도록, 메인 빔을 변형되지 않은 연료 또는 변형된 연료 분포 쪽으로 지향시키는 것에 대해 상당한 기술적 편견이 존재한다. 이는, 에너지를 메인 펄스에서 변형되지 않은 연료 또는 변형된 연료 분포로 전달하는데 이용하는 하나 이상의 메커니즘이 제동복사(Bremsstrahlung) 흡수와 같은 하나 이상의 통상적인 흡수 공정이기 때문이다. 메인 빔이 입사될 때, 메인 펄스가 변형되지 않은 연료 또는 변형된 연료 분포 상으로 변형되지 않은 연료 또는 변형된 연료 분포의 표면에 수직으로 입사되는 경우, 변형되지 않은 연료 또는 변형된 연료 분포로의 방사선의 통상적인 흡수가 최대화된다는 것이 알려졌다.
통상적인 흡수 메커니즘으로 인해, 메인 펄스에서부터 변형되지 않은 연료 또는 변형된 연료 분포에 의해 흡수되는 에너지의 양이, 변형되지 않은 연료 또는 변형된 연료 분포의 표면에 수직으로 입사하는 메인 펄스에 의해 최대화되더라도, 출력 방사선(예를 들어, EUV 방사선)을 생성하기 위한 이러한 통상적인 흡수 메커니즘의 이용이 꽤 비효율적이라는 것을 알아내었다. 예를 들어, 메인 펄스에 의해 제공되는 에너지 중 5 % 미만이 유용한 출력 방사선으로 전환될 수 있다. 이에 대한 이유들 중 하나는, 메인 펄스에서부터 변형되지 않은 연료 또는 변형된 연료 분포로 흡수되는 에너지의 양이 변형되지 않은 연료 또는 변형된 연료 분포의 표면에 수직으로 입사되는 메인 펄스에 의해 최대화되긴 하지만, 메인 펄스에서부터 변형되지 않은 연료 또는 변형된 연료 분포로의 에너지의 커플링이 좋지 못하기(poor) 때문이다. 다시 말해서, 변형되지 않은 연료 또는 변형된 연료 분포에 의한 메인 펄스의 (통상적인 흡수 메커니즘으로 인한) 흡수가 적다. 일부 경우, 메인 펄스의 에너지의 50 % 미만이 변형되지 않은 연료 또는 변형된 연료 분포에 의해 흡수된다. 이는 적어도 일부분의 연료의 광학적 성질들로 인한 것이다. 예를 들어, 연료 (그리고 이후에 연료로부터 생성되는 여하한의 변형된 연료 분포)는 메인 펄스의 방사선에 대하여 높은 반사율을 가질 수 있다. 이런 이유로, 상당한 양의 메인 펄스가 변형되지 않은 연료 또는 변형된 연료 분포에 의해 흡수되고, 그에 따라 고이온화 플라즈마 및 이로 인한 출력 방사선(예를 들어, EUV 방사선)을 생성하는데 이용되는 것이 아니라 변형되지 않은 연료 또는 변형된 연료 분포에 의해 반사될 수 있다. 변형되지 않은 연료 또는 변형된 연료 분포에 의한 메인 펄스 방사선의 저흡수는 플라즈마에 의해 생성된 출력 방사선의 양을 감소시키는 것뿐만 아니라, 상기에 논의된 바와 같이, 메인 펄스 방사선의 상당한 부분이 변형되지 않은 연료 또는 변형된 연료 분포에 의해 반사 또는 투과된다.
변형되지 않은 연료 또는 변형된 연료 분포에 의해 반사 또는 투과된 레이저 방사선은 방사선 소스(소스 컬렉터 모듈: CO)에서 소스 컬렉터 모듈의 하류에 있는 리소그래피 장치의 일부분, 예를 들어 일루미네이터, 투영 시스템, 패터닝 디바이스 또는 기판으로 통과될 수 있다. 방사선 소스에서 상기 방사선 소스의 하류에 있는 리소그래피 장치의 일부분으로 통과하는 레이저 방사선은 대역외(OoB) 방사선이라고 칭할 수 있다. OoB 방사선은 리소그래피 장치의 이미징 성능(imaging performance)을 감소시킬 수 있고, 및/또는 리소그래피 장치의 손상을 야기할 수 있는 리소그래피 장치의 일부분의 가열로 이어질 수 있다.
본 출원인은 놀랍게도 본 기술 분야의 기술적 편견과 대조적으로, 통상적인 흡수 메커니즘과는 다른 메커니즘이 방사선을 메인 펄스에서부터 연료로 전달하도록 사용될 수 있다는 것을 알아냈다.
도 3은 플라즈마(44)의 표면(42) 상에 입사된 방사선 빔(40)의 개략적인 도식이다. 방사선 빔(40)은 전기장(Ep)이 입사면과 평행하도록 p-편광된다. 입사면은 플라즈마(44)의 표면(42)에 대한 법선(46)과 방사선 빔(40)의 진행(travel) 방향으로 정의된 면이다. 자기장(Hp)은 도면의 평면과 수직이고, 실제로 관찰자 쪽으로 도면 바깥을 향한다. 방사선 빔(40)은 플라즈마(44)의 표면(42)과 법선(46)에 대한 각도(φ)로 마주하는 파수 벡터(k)를 갖는다. 플라즈마(44)는 화살표(48)로 나타낸 z-방향으로의 전자 밀도 구배(electron density gradient: Ne)를 갖는다.
본 출원인은 도 3에 나타낸 시스템에서 플라즈마 공명 흡수가 일어날 것이라는 것을 인식하였다. 플라즈마 공명 흡수(Ap)는 수학식 2로 나타내며,
Figure 112014029977182-pct00002
k는 입사된 레이저 방사선의 파수 벡터(k)의 크기[상기 입사된 레이저 방사선의 파수 벡터(k)의 크기는 2π/λ로 주어지며, 여기서 λ는 입사된 레이저 방사선의 파장임]이고, δ는 플라즈마 밀도의 스케일 길이(plasma density scale length)이며, φ는 입산된 레이저 방사선의 파수 벡터(k)와 플라즈마의 표면에 대한 법선과의 각도(입사각이라고도 칭함)이다. 플라즈마 밀도의 스케일 길이(δ)는 플라즈마 밀도(즉, 이온 및/또는 전자의 밀도)의 변화율의 측정이다. 플라즈마 밀도의 스케일 길이(δ)이 짧을수록, 플라즈마 밀도의 변화율이 커진다. 정반대로, 플라즈마 밀도의 스케일 길이(δ)이 길수록, 플라즈마 밀도의 변화율이 작다.
도 4는 도(degrees)로 나타낸 입사각(φ)의 함수로서 총 흡수(A)(즉, 플라즈마 공명 흡수 및 제동복사 흡수와 같은 다른 메커니즘으로 인한 흡수를 포함)의 그래프를 나타낸다. 플라즈마에 의한 총 흡수(A)는 입사 방사선에 대한 비율로서 나타내고, 즉 1은 플라즈마에 의한 입사 방사선의 완전한 흡수(즉, 입사 방사선의 100 %가 플라즈마에 의해 흡수됨)이고, 0은 플라즈마에 의한 입사 방사선의 흡수가 없다는 것을 나타낸다.
그래프에서, 라인 50과 라인 52는 20의 플라즈마 밀도의 스케일 길이(δ)를 가지는 플라즈마에 관한 것이고; 라인 54와 라인 56은 10의 플라즈마 밀도의 스케일 길이(δ)를 가지는 플라즈마에 관한 것이다. 그래프에서, 라인 50과 라인 54는 플라즈마 상에 입사된 (플라즈마의 표면에 대하여) p-편광 방사선에 관한 것이고; 라인 52와 라인 56은 플라즈마 상에 입사된 (플라즈마의 표면에 대하여) s-편광 방사선에 관한 것이다.
그래프에서, 플라즈마에 의한 s-편광 방사선의 총 흡수(A)가 입사각(φ)이 증가함에 따라 감소되는 것을 볼 수 있다. 하지만, p-편광된 입사 방사선의 경우, 입사각(φ)이 0에서부터 증가함에 따라서, 총 흡수(A)가 최대로 증가한 후 감소하는 것을 그래프에 나타낸다. (라인 50으로 나타낸) 20의 플라즈마 밀도의 스케일 길이(δ)에서 플라즈마에 의한 p-편광된 입사 방사선의 최대 총 흡수(A)는 대략 17°의 입사각(φ)에서 일어난다는 예시를 그래프에 나타낸다. 유사하게, (라인 54로 나타낸) 10의 플라즈마 밀도의 스케일 길이(δ)에 대하여 플라즈마에 의한 p-편광된 입사 방사선의 최대 총 흡수(A)는 대략 22°의 입사각에서 일어난다.
p-편광된 입사 방사선에 관한 그래프의 각각의 라인 50 및 54에 대하여, 최대 총 흡수와 0°와 같은 입사각(φ)에서의 총 흡수와의 차이점은 플라즈마 공명 흡수로 인한 추가 흡수 때문이다. p-편광 방사선이 0°이 아닌 입사각으로 플라즈마 상에 입사되는 경우에 플라즈마 공명 흡수가 일어난다. (라인 50으로 나타낸 바와 같이) p-편광된 입사 방사선에 관하여 20의 플라즈마 밀도의 스케일 길이(δ)를 가지는 플라즈마의 경우, 플라즈마 공명 흡수가, 0°의 입사각(φ)에서는 대략 0.4에서부터 약 17°의 입사각(φ)에서는 대략 0.7까지 총 흡수(A)를 증가시키는 것을 그래프에서 볼 수 있다. 유사하게, (라인 54에 나타낸 바와 같이) p-편광된 입사 방사선 및 10의 플라즈마 밀도의 스케일 길이(δ)를 가지는 플라즈마의 경우, 플라즈마 공명 흡수가, 0°의 입사각(φ)에서는 대략 0.23에서부터 약 22°의 입사각(φ)에서는 대략 0.63까지 총 흡수(A)를 증가시킨다.
플라즈마 상에 입사되는 방사선의 총 흡수(A)는 입사 방사선의 파장, 입사 방사선의 입사각 및 플라즈마 밀도의 스케일의 길이에 좌우될 것이라는 점을 인식할 것이다. 또한, 플라즈마 상으로 입사되는 방사선의 주어진 임의의 파장에 대하여 최대 총 흡수(A)가 일어나는 입사각은, 입사 방사선의 파장 및 플라즈마 밀도 스케일의 길이에 좌우될 것이라는 점을 인식할 것이다. 일반적으로, 플라즈마 밀도의 스케일 길이가 클수록, 최대 총 흡수가 일어날 입사각이 더 작아진다(즉, 0°에 가까워짐). 더 큰 플라즈마 밀도의 스케일 길이는 긴 레이저 펄스 지속시간 및/또는 긴 레이저 파장을 이용하여 레이저에 의해 (예를 들어, 프리 펄스에 의해) 생성되는 플라즈마 내에서 일어날 것이다.
본 발명은, 방사선이 입사되는 플라즈마 상에 연료의 표면과 수직이 아닌 입사각으로 입사되면, 플라즈마 공명 흡수 때문에 연료에 의한 총 흡수의 증가를 생성할 것이라는 본 출원인의 놀라운 발견을 이용한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 방사선 소스(60)의 일부분의 개략적인 도식을 나타낸다. 방사선 소스(60)는 연료 액적(62)들 흐름을 궤적(64)을 따라 플라즈마 형성 위치(66) 쪽으로 지향시키도록 구성된 노즐(나타내지 않음)을 포함한다. 방사선 소스(60)는 제 2 이차 방사선 소스(나타내지 않음)로부터 제 1 방사선량(68)[프리 펄스라고도 칭할 수 있음]을 수용하도록 구성된다. 제 1 이차 방사선 소스는 방사선 소스(60)의 일부를 형성할 수 있고, 방사선 소스(60)와 분리될 수 있다. 제 1 방사선량은 플라즈마 형성 위치(66)에서 연료 액적(62a) 상에 입사된다. 제 1 방사선량(68)은 변형된 연료 분포(70)을 생성하도록 에너지를 연료 액적(62)으로 전달한다.
변형된 연료 분포(70)가, 연료 액적(62a)이 상기 액적 상에 입사되는 제 1 방사선량(68)을 가지는 지점에서부터 궤적(64)을 따라 배치되는 것을 볼 수 있다. 도 5는, 변형된 연료 분포(70)가 제 1 방사선량에 의해 연료 액적(제 1 방사선량에 의해 변형된 연료 분포를 형성하도록 변형되므로 나타내지 않음)으로부터 형성되는 것을 나타낸다. 변형된 연료 분포(70)는, 변형된 연료 분포(70)가 연료 액적이 생성된 후에 연료 액적 상에 입사되는 제 1 방사선량(68)에 의해 생성되는 지점에서부터 중력의 영향으로 이동한다. 본 발명의 일부 실시예들에서, 변형된 연료 분포는, 개별적인 연료 액적 상으로 입사되는 제 1 방사선량(68)을 가짐으로써 생성되는 동일한 위치에 머무를 수 있다. 변형된 연료 분포(70)뿐만 아니라, 도 5는 동시에 제 1 방사선량(68)이 입사된 후에 후속 연료 액적[즉, 연료 액적인 변형된 연료 분포(70)을 생성한 후에 노즐(나타내지 않음)에 의해 방출되는 연료 액적]을 나타낸다.
제 1 방사선량(68)은 일반적으로 연료 액적(62a)의 중심 쪽으로 지향되어, 에너지를 제 1 방사선량(68)에서 연료 액적(62a)으로 전달함으로써 생성되는 변형된 연료 분포(70)가, 일반적으로 제 1 방사선량(68)의 전파 방향에 대해 수직한 평면에서 액적의 중심에서부터 바깥쪽으로 확장되도록 한다. 그 결과, 이 경우에 변형된 연료 분포(70)는 (도 5가 디스크를 통한 단면을 나타낸다는 사실로 인하여 도 5에서는 보이지 않지만) 일반적으로 디스크형이다. 변형된 연료 분포(70)는 제 1의 일반적으로 평평한 (또는 일반적으로 평면인) 표면(70a)을 갖는다.
"표면"이라는 용어는 단일의 연속 표면뿐만 아니라 다수의 별개 표면들로 이루어진 표면(예를 들어, 연료의 미스트와 같은 연료의 많은 소형 액적들의 표면들)을 포함하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다는 것을 이해할 것이다. 또한, "표면"이라는 용어는 두 개의 상이한 재료들 간의 경계면인 별개의 표면뿐만 아니라, 본 실시예에서의 경우와 같이, 플라즈마 입자들의 밀도 구배와 같은 구별되지 않는 표면도 포함하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 이런 경우에 있어서 플라즈마 입자들의 밀도 구배는, 변형된 연료 분포의 중심으로부터의 거리가 증가됨에 따라서 변형된 연료 분포의 표면의 플라즈마 입자들의 밀도가 감소되는 밀도 구배이다.
변형된 연료 분포(70)는 약 500 내지 약 600 마이크로미터의 전형적인 직경을 가지는 미스트로서 칭할 수 있다. 하지만, 본 발명의 다른 실시예들에 있어서, 변형된 연료 분포 -또는 미스트- 의 크기(dimension)는 상이할 수 있다는 점을 인식할 것이다.
또한, 방사선 소스(60)는 제 2 방사선량(72)[메인 펄스라고도 칭함]을 제 2 이차 방사선 소스(나타내지 않음)로부터 수용하도록 구성된다. 제 2 이차 방사선 소스는 방사선 소스(60)의 일부를 형성할 수 있거나, 방사선 소스(60)와 분리될 수 있다. 본 실시예의 경우와 같이, 제 1 이차 방사선 소스 및 제 2 이차 방사선 소스는 분리될 수 있거나, 단일 이차 방사선 소스일 수 있다. 본 실시예에서, 제 1 이차 방사선 소스 및 제 2 이차 방사선 소스는 적외선(IR) 파장에서 방사선을 출력하는 레이저이다. 예를 들어, 제 1 이차 방사선 소스 및 제 2 이차 방사선 소스는 이산화탄소(C02) 또는 YAG(yttrium aluminium garnet) 레이저를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예들에 있어서, 여하한의 적절한 파장의 방사선이 제 1 이차 방사선 소스 및 제 2 이차 방사선 소스에 의해 생성될 수 있다는 것을 인식할 것이다.
제 2 방사선량(72)은 변형된 연료 분포(70)의 제 1 표면(70a)[표면이라고도 칭함]의 일부분 상에 입사된다. 제 2 방사선량(72)은 변형된 연료 분포(70)의 표면(70a)의 일부분에 대하여 p-편광된 성분을 갖는다.
본 발명의 실시예에서, 제 2 방사선량(72)이 완전히 p-편광되도록, 제 2 방사선량(72)은 선형 p-편광된다. 하지만, 본 발명의 다른 실시예들에서, 제 2 방사선량이 변형된 연료 분포(70)의 표면(70a)의 일부분에 대하여 p-편광된 성분을 갖는다면, 제 2 방사선량(72)은 원형 편광 또는 임의 편광될 수 있다. p-편광된 방사선의 비율이 높을수록, 플라즈마 공명 흡수가 일어날 양이 커진다는 것을 인식할 것이다.
제 2 방사선량(72)은 방사선 생성 플라즈마를 생성하기 위하여 에너지를 변형된 연료 분포(70)로 전달한다. 방사선 생성 플라즈마는 [일반적으로 화살표(74)로 나타내는] 제 3 방사선량을 방출한다. 본 발명의 본 실시예의 경우, 제 3 방사선량(74)은 EUV 방사선이다. 하지만, 본 발명의 다른 실시예들에 있어서, 제 3 방사선량은 여하한의 적절한 파장을 가지는 적절한 형태의 여하한 방사선일 수 있다는 점을 인식할 것이다.
또한, 방사선 소스(60)는, 제 3 방사선량(74)의 적어도 일부를 수집 및 지향 (및/또는 포커스)하도록 구성된 컬렉터 광학기(CO)의 형태로 컬렉터를 포함한다. 컬렉터는 제 3 방사선량(74)의 적어도 일부를 광학 축선(OA)에 따라서 중간 포커스(IF) 쪽으로 지향시킨다.
본 실시예에 있어서, 제 1 방사선량(68)과 연료 액적(62a)과의 에너지 전달에 의해 생성된 변형된 연료 분포(70)의 표면(70a)이, 실질적으로 광학 축선(OA)에 수직하도록 정렬된다. 다시 말해서, 제 2 방사선량(72)이 입사되는 표면(70a)의 일부분에 대한 법선이 실질적으로 광학 축선(OA)과 (동축이거나 또는) 평행하다. 본 실시예에 있어서, 제 2 방사선량(72)은 제 1 방향으로 전파된다. 제 1 방향은 변형된 연료 분포(70)의 표면(70a)의 일부분에 대한 법선에 관한 각도 θ1로 마주한다.
이 실시예에서, 제 2 방사선량이 입사되는 변형된 연료 분포의 표면의 일부분에 대한 법선이 실질적으로 광학 축선과 (동축이거나 또는) 평행하다는 사실로 인하여, 제 1 방향은 또한 광학 축선(OA)에 관하여 각도 θ1로 마주한다.
본 발명의 다른 실시예들과 같이, 본 발명의 이 실시예에서, 제 2 방사선량(72)은 제 1 방향으로 전파되고, 상기 제 1 방향은 제 2 방사선량(72)이 입사되는 변형된 연료 분포(70)의 표면(70a)의 일부분에 대한 법선과 평행하지 않는다.
도 5에 나타낸 본 발명의 실시예는, 에너지를 제 2 방사선량(72)에서 변형된 연료 분포(70)로 전달함으로써 생성된 제 3 방사선량(74)의 분포가, 일반적으로 컬렉터 광학기(CO)의 광학 축선(OA)에 대하여 대칭이라는 장점을 가진다. 이는, 변형된 연료 분포(70)의 표면(70a)의 일부분에 대한 법선이 실질적으로 컬렉터 광학기(CO)의 광학 축선(OA)과 평행하기 때문이다. 제 3 방사선량(74)의 분포가 일반적으로 컬렉터 광학기(CO)의 광학 축선(OA)에 대하여 대칭이라는 점이 가지는 장점은, 원하는 세기 분포를 가지는 패터닝된 빔을 얻기 위하여 방사선 소스의 하류에 요구되는 광학 기기들의 복잡성을 감소시킬 수 있다는 점이다.
도 6은 본 발명의 대안적인 실시예를 나타낸다. 도 5에 나타낸 본 발명의 실시예와 실질적으로 동일한, 도 6에 나타낸 실시예의 특징들은 동일한 번호로 주어진다. 도 6에 나타낸 방사선 소스(60a)의 작동의 기본적인 원리들은 실질적으로 도 5에 나타낸 방사선 소스(60)의 원리들과 동일하다. 도 6에 나타낸 방사선 소스(60a)는 제 1 방사선량(68a)이 플라즈마 형성 위치(66)에서 연료 액적(62a) 상에 입사되고, 제 1 방사선량(68a)이 광학 축선(OA)에 대하여 θ2의 각도(θ2는 0°가 아님)로 마주하는 방향으로 전파된다는 점에서, 도 5와 다르다. 본 실시예에 있어서, 표면(70c)을 가지는 변형된 연료 분포(70b)가 존재한다. 앞서와 같이, 제 1 방사선량(68a)이 실질적으로 연료 액적(62a)의 중심에 입사되어, 제 1 방사선량(68a)에서 연료 액적(62a)으로 전달된 에너지로 인해, 변형된 연료 분포(70b)가 제 1 방사선량(68a)의 전파 방향에 실질적으로 수직인 평면 내에서 실질적으로, 변형된 연료 분포(70b)의 중심에서부터 바깥쪽으로 확장된다. 이 실시예에서, 이로 인하여, 제 2 방사선량(72a)이 입사되는 변형된 연료 분포(70b)의 표면(70c)의 일부분에 대한 법선이, 방사선 소스(60a)의 광학 축선(OA)에 관하여 각도 θ2로 마주한다.
도 5에 나타낸 본 발명의 실시예와 달리, 도 6에 나타낸 본 발명의 실시예에 있어서, 제 2 방사선량(72a)은 실질적으로 방사선 소스(60a)의 광학 축선(OA)과 (동축이거나 또는) 평행하는 방향으로 전파된다.
방사선 소스(60a)의 광학 축선(OA)에 관하여 제 1 방사선량(68a) 및 제 2 방사선량(72a)의 전파 방향들이 도 5에 나타낸 실시예와 비교하여 본 실시예와 상이할지라도, 본 발명의 모든 실시예들과 마찬가지로, 제 2 방사선량(72a)이, 제 2 방사선량(72a)이 입사되는 변형된 연료 분포(70b)의 표면(70c)의 일부분에 대한 법선과 평행하지 않은 방향으로 전파한다는 것을 인식할 것이다.
본 발명의 모든 실시예들과 마찬가지로, 도 6에 나타낸 실시예의 제 2 방사선량(72a)은, 제 2 방사선량(72a)이 입사되는 변형된 연료 분포(70b)의 표면(70c)의 일부분에 관하여 p-편광된 성분을 갖는다.
도 6에 나타낸 본 발명의 실시예는 여러 가지의 장점들을 갖는다. 상기 장점들은 하기에서 논의된다. 상기에 논의된 바와 같이, 이 실시예에서의 제 1 방사선량(68a)은 광학 축선(OA)과 평행한 방향으로 전파되지 않는다. 따라서, 제 1 방사선량(68a)에서 연료 액적(62a)으로 전달된 에너지로 인해, 그 법선이 방사선 소스(60a)의 광학 축선(OA)과 평행하지 않은 평면에서 변형된 연료 분포(70b)가 실질적으로 생성된다. 그 결과, 변형된 연료 분포(70b)의 표면(70c)에 대한 법선도 방사선 소스(60a)의 광학 축선(OA)과 평행하지 않는다. 이로 인해, 변형된 연료 분포(70b)에 의해 반사된 제 2 방사선량(72a)의 일부분은, θ3으로 나타낸 광학 축선(OA)으로부터의 각도로 마주하는 [화살표(76a)로 나타내는] 방향으로 이동한다. 각도 θ3은 각도 θ2의 두 배이다. 이에 비하여, 도 5에 나타낸 실시예의 변형된 연료 분포(70)에 의해 반사된 제 2 방사선량의 일부분은, 방사선 소스(60)의 광학 축선(OA)에 대하여 θ1과 동일한 각도에 마주하는 [화살표(76)으로 나타내는] 방향으로 이동한다. 다시 말해서, 도 5의 실시예는, 변형된 연료 분포(70)에 의해 반사된 제 2 방사선량(72)의 일부분의 전파 방향과 광학 축선(OA)과의 마주하는 각도가 제 2 방사선량의 전파 방향과 광학 축선(OA)과의 마주하는 각도와 동일하다. 이에 비하여, 도 6의 본 발명의 실시예는, 변형된 연료 분포(70b)에 의해 반사된 제 2 방사선량(72a)의 일부분의 전파 방향과 광학 축선(OA)과의 마주하는 각도가 제 1 방사선량의 전파 방향과 광학 축선(OA)과의 마주하는 각도의 두 배와 동일하다.
도 6에 나타낸 실시예의 반사된 방사선(76a)의 방향이, 제 1 방사선량의 전파 방향과 광학 축선(OA)과의 마주보는 각도에 두 배인, 광학 축선(OA)에 대한 각도 θ3로 마주한다는 사실로 인하여, 도 6에 나타낸 실시예에 있어서 (76a로 나타낸) 제 2 방사선량의 반사된 부분의 전파 방향이 도 5에 나타낸 실시형태의 각도와 비교하여 광학 축선(OA)에 대한 더 큰 각도로 좀 더 마주할 것이다. 도 6에 나타낸 실시예에서 (76a로 나타낸) 제 2 방사선량의 반사된 일부분이 광학 축선(OA)에 대하여 더 큰 각도로 마주할 것이라는 사실로 인하여, 제 3 방사선량(유용한, 출력 방사선)과 제 2 방사선량의 반사된 일부분(대역외, 유용하지 않은 방사선)과의 더 큰 각도 분리(angular separation)가 있을 것이다. 대역외 방사선과 출력 방사선과의 더 큰 각도 분리는 스펙트럼 퓨리티 필터와 같은 광학기를 이용하여 출력 방사선에서 대역외 방사선을 분리(그리고 이로 인해 대역외 방사선을 제거)하는 것을 더 간단하게 할 수 있어, 대역외 방사선이 방사선 소스의 하류에 있는 리소그래피 장치의 부분에 도달하지 않도록 한다.
도 6에 나타낸 실시예에서 변형된 연료 분포(70b)가 평면으로 확장되되 변형된 연료 분포(70b)가 연료 액적들의 궤적(64)과 평행하지 않게 생성된다는 사실로 인하여, 변형된 연료 분포(70b)가 후속 (인접한) 연료 액적(62a)과 상호작용을 할 가능성은 더 적다. 변형된 연료 분포(70b)가 후속 연료 액적(62a)과 상호작용한다면, 변형된 연료 분포(70b)로 인해 후속 연료 액적(62a)의 위치 결정(positioning) 및/또는 궤적이 달라질 수 있다. 이러한 경우라면, 제 1 방사선량(68a)에 대한 후속 연료 액적(62a)의 위치 정확도가 악영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 후속 연료 액적(62a)의 궤적은 변형된 연료 분포(70b)에 의해 제 1 방사선량(68a)이 후속 연료 액적(62a) 상에 입사되지 않는 범위까지 영향을 미칠 수 있다. 제 1 방사선량(68a)이 후속 연료 액적(62a) 상에 입사되지 않는다면, 후속 연료 액적(62a)은 이의 고유한 변형된 연료 분포를 생성할 수 없고, 그 때문에 플라즈마를 생성하고 그 결과 출력 방사선을 생성하는데 사용될 수 없다.
또한, 도 6에 나타낸 실시예에서, 변형된 연료 분포(70b)가 후속 (인접한) 연료 액적(62a)과 상호작용을 할 가능성이 더 적다는 사실로 인하여, 노즐이 증가된 연료 액적 생성 속도로(즉, 인접한 연료 액적들 간의 더 적은 분리에 의하여) 작동할 수 있고, 이는 따라서 주어진 시간 동안 방사선 소스에 의해 생성될 수 있는 출력 방사선의 양이 증가할 것이다.
도 6에 나타낸 본 발명의 실시예에서, 변형된 연료 분포(70b)는, 광학 축선(OA)에 대하여 각도 θ2로 마주하는 방향으로 전파되는 제 1 방사선량(68a)에 의해 생성된다. 변형된 연료 분포(70a)를 생성하기 위하여, 제 1 방사선량(68a)이 실질적으로 변형된 연료 분포를 형성하는 중심 연료 액적 상에 입사된다. 이는 표면(70c), 광학 축선(OA)에 대하여 평행하지 않은 상기 표면에 대한 법선을 가지는 변형된 연료 분포(70b)를 야기한다. 다시 말해서, 표면(70c)에 대한 법선과 광학 축선(OA)과의 각도는 제 1 방사선량의 전파 방향과 광학 축선(OA)과의 각도로부터 기인한다. 그 법선이 광학 축선(OA)에 대하여 평행하지 않은 표면을 가지는 변형된 연료 분포를 생성하는 또 다른 방법은, 실질적으로 광학 축선(OA)과 (동축이거나 또는) 평행한 방향으로 전파되는 제 1 방사선량을 생성하나, 제 1 방사선량을 연료 액적의 중심에서 벗어난 부분에 입사되도록 지향시키는 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 방사선 소스(60b)의 대안적인 실시예를 나타낸다. 앞서와 같이, 도 5 및 도 6에 나타낸 본 발명의 실시예와 실질적으로 동일한, 도 7에 나타낸 실시예의 특징들은 동일한 번호로 주어진다. 도 7에 나타낸 방사선 소스(60b)의 작동의 기본적인 원리들은 실질적으로 도 5 및 도 6에 나타낸 방사선 소스(60 및 60a)의 원리들과 동일하다. 도 7에 나타낸 방사선 소스(60b)는, 변형된 연료 분포(70d)가 상이한 일반 형상(general shape)을 갖는다는 점에서, 도 6과 다르다. 변형된 연료 분포(70d)는 일반적으로 콘(cone)형(일반적으로 원뿔형이라고도 칭함)이다. 변형된 연료 분포(70d)를 도 7에 개략적인 단면으로 나타낸다. 일반적으로 콘형의 변형된 연료 분포(70d)는 그 원추(apex)가 방사선 소스(60b)의 광학 축선(OA) 상에 놓여진다. 일반적인 콘형의 변형된 연료 분포(70d)의 축선은 실질적으로 방사선 소스(60b)의 광학 축선(OA)과 동축이다. 본 발명의 다른 실시예들에서, 방사선 소스의 광학 축선(OA)에 대한 일반적인 콘형의 변형된 연료 분포의 여하한의 적절한 배치 및/또는 방위가 사용될 수 있다는 점을 인식할 것이다. 일반적인 콘형의 변형된 연료 분포(70d)는 일반적인 원뿔형 표면(70e)을 갖는다. 일반적인 콘형의 변형된 연료 분포(70d)는 일반적인 v-형 단면을 갖는다.
변형된 연료 분포(70d)는 적절한 방식으로 생성될 수 있다. 본 실시예의 경우에, 변형된 연료 분포(70d)는 두 개의 유사한 분리된 제 1 방사선량들(68b 및 68c; 두 개의 유사한 분리된 프리-펄스라고도 칭해짐)을 연료 액적(62a)으로 지향시킴으로써 생성된다. 각각의 두 개의 유사한 분리된 제 1 방사선량들(68b 및 68c)은 방사선 소스(60b)의 광학 축선(OA)에 대하여 각도 θ4로 마주한다. 분리된 제 1 방사선량들(68b 및 68c)은 서로 광학 축선(OA)에 대하여 180°의 각도로 각도 분리(angularly separated)된다. 분리된 제 1 방사선량들은 동시에 또는 교대로 연료 액적(62a) 상에 입사될 수 있다. 분리된 제 1 방사선량들은 단일의 제 1 이차 방사선 소스(나타내지 않음) 또는 두 개의 분리된 제 1 방사선 소스들(나타내지 않음)에 의해 공급될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예들에서, 특정한 특성을 가지는 두 개의 분리된 공선형(collinear) 제 1 방사선량들을 사용하여 변형된 연료 분포(70d)가 생성될 수 있다.
도 7에 나타낸 본 발명의 실시예의 제 2 방사선량(72b)은 실질적으로 광학 축선(OA)의 동축인 방향으로 전파된다. 변형된 연료 분포(70d)의 일반적인 원뿔형 표면(70e)의 일부분에 대한 법선은 광학 축선(OA)에 대한 각도 θ4로 마주한다. 그 결과, 제 2 방사선량(72b)은 일반적인 원뿔형 표면(70e) 상에 입사되어, 제 2 방사선량의 전파 방향이 변형된 연료 분포(70d)의 표면(70e)의 일부분에 대한 법선에 대하여 θ4의 각도로 마주하도록 한다.
도 7에 나타낸 본 발명의 실시예는, 제 2 방사선량(72b)에서부터 변형된 연료 분포(70d)로의 에너지 전달에 의해 생성된 제 3 방사선량(74)의 분포가 일반적으로 컬렉터 광학기(CO)의 광학 축선(OA)[따라서 방사선 소스(60b)의 광학 축선(OA)]에 대하여 대칭이기 때문에 유리하다. 이는 변형된 연료 분포(70d)의 원추가 광학 축선(OA) 상에 놓여있고, 변형된 연료 분포(70d)의 축선이 컬렉터 광학기(CO)의 광학 축선(OA)[따라서 방사선 소스(60b)의 광학 축선(OA)]과 동축이기 때문이다. 제 3 방사선량(74)의 분포가 일반적으로 컬렉터 광학기(CO)의 광학 축선(OA)[따라서 방사선 소스(60b)의 광학 축선(OA)]에 대하여 대칭이라는 점이 가지는 장점은, 원하는 세기 분포를 가지는 패터닝된 빔을 얻기 위하여 방사선 소스의 하류에 요구되는 광학 기기들의 복잡성을 감소시킬 수 있다는 점이다.
또한, 도 6에 나타낸 실시예와 마찬가지로, 도 7에 나타낸 본 발명의 실시예는, 변형된 연료 분포(70d)에 의해 반사된 제 2 방사선량(72b)의 일부분이, 제 1 방사선량들(68b 및 68c) 중 어느 하나의 전파 방향과 광학 축선(OA)이 마주하는 각도 θ4의 두 배인 광학 축선(OA)에 대한 각도 θ5로 마주하는 방향으로 이동하기 때문에 유리하다. 도 7에 나타낸 실시예의 반사된 방사선(76b)의 방향이 제 1 방사선량들(68b 및 68c) 중 어느 하나의 전파 방향과 광학 축선(OA)이 마주하는 각도에 두 배인 광학 축선(OA)에 대한 각도 θ5로 마주한다는 사실로 인하여, 도 7에 나타낸 실시예에 있어서 (76b로 나타낸) 제 2 방사선량의 반사된 일부분의 전파 방향이 도 5에 나타낸 실시예의 각도와 비교하여 광학 축선(OA)에 대한 더 큰 각도로 더욱 마주할 것이다. 도 7에 나타낸 실시예에 있어서 (76b로 나타낸) 제 2 방사선량의 반사된 일부분이 광학 축선(OA)에 대하여 더 큰 각도로 마주할 것이라는 사실로 인하여, 제 3 방사선량(74)(유용한, 출력 방사선)과 제 2 방사선량의 반사된 일부분(대역외, 유용하지 않은 방사선)(76b)과의 더 큰 각도 분리(angular separation)가 있을 것이다. 대역외 방사선(76b)과 출력 방사선(74)과의 더 큰 각도 분리는 스펙트럼 퓨리티 필터와 같은 광학기를 이용하여 출력 방사선(74)에서 대역외 방사선(76b)을 분리(그리고 이로 인해 대역외 방사선을 제거)하는 것을 더 간단하게 할 수 있어, 대역외 방사선이 방사선 소스의 하류에 있는 리소그래피 장치의 부분에 도달하지 않도록 한다.
도 8은 도 7에 나타낸 실시예와 유사한 본 발명에 따른 방사선 소스(60c)의 대안적인 실시예를 나타낸다. 앞서와 같이, 도 5 내지 도 7에 나타낸 본 발명의 실시예와 실질적으로 동일한, 도 8에 나타낸 실시예의 특징들은 동일한 번호로 주어진다. 도 8에 나타낸 방사선 소스(60c)의 작동의 기본적인 원리들은 실질적으로 도 7에 나타낸 방사선 소스(60b)의 원리들과 동일하다. 도 8에 나타낸 방사선 소스(60c)는 변형된 연료 분포(70f)가 상이한 방위를 가진다는 점에서 도 7에 나타낸 방사선 소스와 다르다.
도 7에 나타낸 실시예의 변형된 연료 분포(70d)와 마찬가지로, 변형된 연료 분포(70f)는 일반적으로 콘형(일반적으로 원뿔형이라고도 칭함)이다. 변형된 연료 분포(70f)를 도 8에 개략적인 단면으로 나타낸다. 일반적인 콘형의 변형된 연료 분포(70f)는 방사선 소스(60c)의 광학 축선(OA) 상에 놓인 원추를 갖는다. 일반적인 콘형의 변형된 연료 분포(70f)의 축선은 방사선 소스(60c)의 광학 축선(OA)과 동축이다. 일반적인 원뿔형의 변형된 연료 분포(70d)의 원추가 일반적인 원뿔형의 변형된 연료 분포(70d)의 기준면(base)[나타내지 않음]보다 제 2 방사선량(72b)의 소스(나타내지 않음)에 더 가까운, 도 7에 나타낸 실시예와 대조적으로, 일반적인 원뿔형의 변형된 연료 분포(70f)의 기준면(나타내지 않음)이 일반적인 원뿔형의 변형된 연료 분포(70f)의 원추보다 제 2 방사선량(72c)의 소스(나타내지 않음)에 더 가깝다. 도 7에서, 일반적인 원뿔형의 변형된 연료 분포(70d)의 원추는, 변형된 연료 분포(70d)가 컬렉터 광학기(CO) 쪽을 가르키도록 위치할 수 있다. 도 8에서, 일반적인 원뿔형의 변형된 연료 분포(70f)의 원추는, 변형된 연료 분포(70f)가 중간 포커스(IF) 쪽을 가르키도록 위치할 수 있다. 일반적인 콘형의 변형된 연료 분포(70f)는 일반적으로 v-형 단면을 가지나, 이의 방위로 인해, 역(inverted) v-형 단면으로 지칭할 수 있다.
도 8에 나타낸 실시예는 도 7에 나타낸 실시예에 관하여 논의된 이점들을 갖는다.
변형된 연료 분포(70f)는 적절한 방식으로 생성될 수 있다. 본 실시예의 경우에, 변형된 연료 분포(70f)는 두 개의 유사한 분리된 제 1 방사선량들(68d 및 68e)[두 개의 유사한 분리된 프리-펄스들이라고도 칭함]을 연료 액적(62a)으로 지향시킴으로써 생성된다. 각각의 두 개의 유사한 분리된 제 1 방사선량들(68d 및 68e)은 방사선 소스(60c)의 광학 축선(OA)에 대하여 각도 θ6로 마주한다. 개별적인 제 1 방사선량(68d 및 68e)은 서로 광학 축선(OA)에 대하여 180°의 각도로 각도 분리된다. 개별적인 제 1 방사선량들은 동시에 또는 교대로 연료 액적(62a) 상에 입사될 수 있다. 개별적인 제 1 방사선량들은 단일의 제 1 이차 방사선 소스(나타내지 않음) 또는 두 개의 분리된 제 1 방사선 소스들(나타내지 않음)에 의해 공급될 수 있다.
도 8의 실시예에 나타낸 제 1 방사선량(68d 및 68e)이 중간 포커스(IF)의 위치에 대해 컬렉터 광학기(CO)의 반대쪽 위치에서 전파되긴 하지만, 다른 실시형태들에서, 제 1 방사선량은 중간 포커스(IF)의 위치에 대해 컬렉터 광학기(CO)의 같은쪽 위치로부터 전파할 수 있다.
도 7 및 도 8에 나타낸 실시예들에 있어서, 변형된 연료 분포들(70d 및 70f)는 일반적인 원뿔형을 갖는다. 이러한 방식으로, 일반적인 원뿔형의 변형된 연료 분포들(70d 및 70f)은 일반적으로 v-형 단면들을 갖는다. 본 발명의 다른 실시예들에서, 변형된 연료 분포는 일반적인 구형의 캡형을 가질 수 있다. 이러한 일반적인 구형의 캡형인 변형된 연료 분포들은 일반적인 곡선형 단면 또는 아크형(arc-shaped) 단면을 가질 수 있다. 일반적인 구형의 캡형인 변형된 연료 분포는 도 7 및 도 8에 나타낸 실시예들의 변형된 연료 분포들의 방위와 유사한 방위를 가질 수 있다.
상기에 설명된 모든 실시예들에 있어서, (플라즈마 공명 흡수로 인한) 변형된 연료 분포에 의해 흡수되는 제 2 방사선량의 에너지 비율을 최대화하기 위하여, 특히 효과적인 특정 조건들을 알아내었다. 예를 들어, 제 2 방사선량의 전파 방향과 제 2 방사선량이 입사되는 변형된 연료 분포의 표면의 일부분에 대한 법선과의 특정 범위의 각도들이, 특정 조건들 하에서 변형된 연료 분포에 의해 흡수되는 에너지를 최대화하는데 있어서 특히 효과적일 수 있다. 예를 들어, 연료(따라서 변형된 연료 분포)가 주석(Sn)이고 제 2 방사선량의 파장이 대략 10.6 ㎛인 경우에, 제 2 방사선량의 전파 방향과 제 2 방사선량이 입사되는 변형된 연료 분포의 표면의 일부분에 대한 법선과의 각도가 약 10°내지 약 30°인 것이 특히 효과적이라는 것을 알아내었다. 본 발명의 일부 실시예들에서, 제 2 방사선량의 전파 방향과 제 2 방사선량이 입사되는 변형된 연료 분포의 표면의 일부분에 대한 법선과의 각도가: 약 5°내지 약 35°, 약 10°내지 약 25°, 약 10°내지 약 20°, 약 10°내지 약 15°, 약 15°내지 약 30°, 약 15°내지 약 25°, 약 15°내지 약 20°, 약 20°내지 약 30°, 및 약 20°내지 약 25°중 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에서, 리소그래피 공정에서 방사선 소스를 작동시키기 전에, 제 2 방사선량의 전파 방향과 제 2 방사선량이 입사되는 변형된 연료 분포의 표면의 일부분에 대한 법선과의 각도는, 플라즈마 공명으로 인하여 제 2 방사선량에서 변형된 연료 분포로 전달되는 에너지의 양이 최대인 각도로 결정될 수 있다. 그 후에, 이러한 결정에 근거하여, 제 2 방사선량의 전파 방향과 제 2 방사선량이 입사되는 변형된 연료 분포의 표면의 일부분에 대한 법선과의 각도가 플라즈마 공명으로 인하여 제 2 방사선량에서 변형된 연료 분포로 전달되는 에너지의 양이 최대인 각도가 되도록, 방사선 소스가 작동될 수 있다.
본 명세서에서는, IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급되지만, 본 명세서에 서술된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이(flat-panel display), 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드, LED, 포토닉 디바이스(photonic device) 등의 제조와 같이 다른 적용예들을 가질 수도 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용예와 관련하여, 본 명세서의 "웨이퍼" 또는 "다이"라는 용어의 어떠한 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟부"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수도 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은 노광 전후에, 예를 들어 트랙(전형적으로, 기판에 레지스트 층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 메트롤로지 툴 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 적용가능하다면, 이러한 기판 처리 툴과 다른 기판 처리 툴에 본 명세서의 기재 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판이 한번 이상 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러번 처리된 층들을 포함한 기판을 칭할 수도 있다.
이상, 광학 리소그래피와 관련하여 본 발명의 실시예들의 특정 사용예를 언급하였지만, 본 발명은 다른 적용예들, 예를 들어 임프린트 리소그래피에 사용될 수 있으며, 본 명세서가 허용한다면 광학 리소그래피로 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 디바이스 내의 토포그래피(topography)는 기판 상에 생성된 패턴을 정의한다. 패터닝 디바이스의 토포그래피는 전자기 방사선, 열, 압력 또는 그 조합을 인가함으로써 레지스트가 경화되는 기판에 공급된 레지스트 층으로 가압될 수 있다. 패터닝 디바이스는 레지스트가 경화된 후에 그 안에 패턴을 남기는 레지스트로부터 이동된다.
본 명세서가 허용하는 "렌즈"라는 용어는, 굴절, 반사, 자기, 전자기 및 정전기 광학 구성요소들을 포함하는 다양한 형태의 광학 구성요소들 중 어느 하나 또는 그 조합으로 언급될 수 있다.
"EUV 방사선"이라는 용어는 5 내지 20 nm의 범위, 예를 들어 13 내지 14 nm의 범위, 예를 들어 6.7 nm 또는 6.8 nm와 같이 5 내지 10 nm의 범위 내의 파장을 갖는 전자기 방사선을 포괄하는 것으로 간주될 수 있다.
"방사선"이라는 용어는 전자기 방사선 또는 입자 방사선(전형적으로, 빠르게 움직이는 하전된 입자들)을 포함하는 적절한 종류의 여하한 방사선을 포괄하는 것으로 간주될 수 있다. 본 발명의 일부 실시예들에서, 연료 액적에 제공되는 제 1 방사선량은 예를 들어 전자빔일 수 있다.
본 발명의 특정 실시예들이 상기에 설명되는 동시에, 본 발명이 설명되는 바와는 다르게 실행될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 예를 들어, 본 발명은 데이타 저장 매체에 저장되는 컴퓨터 프로그램을 포함하는 데이타 저장 매체(예를 들어, 반도체 메모리, 자기 디스크 또는 광학 디스크), 또는 상기에 논의된 바와 같이 방법을 설명하는 하나 이상의 시퀀스들의 기계-판독가능한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램의 형태를 취할 수 있다. 상기 서술내용은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 아래에 설명되는 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 서술된 본 발명에 대한 변형예가 행해질 수 있다는 것을 분명히 알 것이다.
발명의 내용 부분 및 요약 부분이 아니라 상세한 설명 부분은 청구항들을 해석하기 위하여 이용하는 것을 의도한다고 분명히 알 것이다. 발명의 내용 부분 및 요약 부분은 발명자(들)에 의해 계획된 바와 같이 본 발명의 하나 이상뿐만 아니라 모든 예시적인 실시예들을 상세히 설명할 것이며, 따라서 어떻든지 간에 본 발명 및 첨부된 청구항들을 제한하려는 것이 아니다.
본 발명은 상세한 기능들 및 이들의 관계들에 대한 설명을 나타내는 기능적인 구성 요소(functional building block)들의 도움으로 상기에 설명된다. 이러한 기능적인 구성 요소들의 범위(boundary)들은 서술의 편의를 위하여 본 명세서에서 자의적으로 정의된다. 대안적인 범위들은, 명시된 기능들 및 이들의 관계들이 적절하게 실행되는 하기만 하면 정의될 수 있다.
특정 실시예들에 대한 상기의 서술 내용은, 본 발명의 일반적인 개념으로부터 벗어나지 않고, 과도한 실험없이, 본 분야의 기술 내의 지식을 적용, 특정 실시예들과 같은 다양한 적용예들을 적응 및/또는 쉽게 변형시킴으로써, 다를 수 있는 본 발명의 일반적인 성질을 충분히 나타낼 것이다. 그러므로, 이러한 적응들 및 변형들은 본 명세서에 나타낸 지시 내용 및 교시 내용들(teachings)에 근거하여, 개시된 실시예들과 동등한 것들의 범위 및 의미 내에 있는 것으로 의도된다. 본 명세서의 전문 용어 또는 용어는 교시 내용들 및 지시 내용을 고려하여 당업자에 의해 해석되도록, 본 명세서의 용어 또는 전문 용어는 설명을 위한 것이지 제한하려는 것이 아니라는 점을 이해할 것이다.
본 발명의 범위 및 영역은 상기에 설명된 여하한의 예시적인 실시예에 의해 제한되지 않으나, 하기의 청구항 및 이와 동등한 것들에 따라서만 정의되어야 한다.

Claims (14)

  1. 방사선 빔을 리소그래피 장치의 일루미네이터에 제공하기 위한, 방사선 소스에 있어서:
    연료 액적들 흐름(a stream of fuel droplets)을 궤적에 따라서 플라즈마 형성 위치로 지향하도록 구성된 노즐을 포함하고,
    상기 방사선 소스가 제 1 방사선량을 수용하도록 구성되어, 상기 제 1 방사선량이 플라즈마 형성 위치에서 연료 액적 상으로 입사되도록 하고, 상기 제 1 방사선량이 표면을 가지는 변형된 연료 분포를 생성하기 위하여 에너지를 연료 액적으로 전달하도록 하며;
    상기 방사선 소스가 제 2 방사선량을 수용하도록 구성되어, 상기 제 2 방사선량이 변형된 연료 분포의 표면의 일부분 상에 입사되도록 하여 -상기 제 2 방사선량은 변형된 연료 분포의 표면의 일부분에 대하여 p-편광된 성분을 가짐- , 상기 제 2 방사선량이 방사선 생성 플라즈마를 생성하도록 에너지를 변형된 연료 분포에 전달하도록 하고 -상기 방사선 생성 플라즈마가 제 3 방사선량을 방출하도록 함- ;
    제 3 방사선량의 적어도 일부분을 수집하고 지향시키기 위하여 구성된 컬렉터를 더 포함하고;
    상기 방사선 소스는 상기 제 2 방사선이 제 1 방향으로 전파되도록 구성되고, 상기 제 1 방향은 상기 변형된 연료 분포의 표면의 일부분에 대한 법선과 평행하지 않는 방사선 소스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 1 방사선량 및 제 2 방사선량을 생성하는, 하나 이상의 이차 방사선 소스를 포함하는 방사선 소스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 이차 방사선 소스가 제 1 이차 방사선 소스 및 제 2 이차 방사선 소스를 포함하고, 상기 제 1 이차 방사선 소스가 제 1 방사선량을 생성하도록 구성되며, 상기 제 2 이차 방사선 소스가 제 2 방사선량을 생성하도록 구성된 방사선 소스.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 이차 방사선 소스가 CO2 또는 YAG 레이저를 포함하는 방사선 소스.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 방향과 변형된 연료 분포의 표면의 일부분에 대한 법선과의 각도가 10°내지 30°가 되도록 구성된 방사선 소스.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 방사선량이 선형 p-편광, 원형 편광, 또는 변형된 연료 분포의 표면의 일부분에 대하여 p-편광된 성분을 갖는 임의 편광(randomly polarized) 중 하나가 되도록 구성된 방사선 소스.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변형된 연료 분포가 일반적으로 디스크형이고, 변형된 연료 분포의 표면에 대한 일부분이 일반적인 평면이도록 구성된 방사선 소스.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변형된 연료 분포가 일반적인 원뿔형 또는 일반적인 구형의 캡형(spherical cap shape)이고, 상기 변형된 연료 분포의 표면의 일부분이 각각 일반적인 원뿔형 표면 또는 일반적인 구형의 캡형의 표면이 되도록 구성된 방사선 소스.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연료 액적들이 크세논, 주석 또는 리튬을 포함하는 방사선 소스.
  10. 패터닝 디바이스로부터 패턴을 기판 상에 투영하도록 배치된 리소그래피 장치에 있어서, 상기 리소그래피 장치는 광학 축선에 따라서 방사선 빔을 패터닝 디바이스로 제공하도록 구성된 방사선 소스 및 하나 이상의 이차 방사선 소스를 포함하고, 상기 방사선 소스는:
    연료 액적들 흐름을 궤적에 따라서 플라즈마 형성 위치로 지향하도록 구성된 노즐을 포함하고,
    상기 방사선 소스가 제 1 방사선량을 수용하도록 구성되어, 상기 제 1 방사선량이 플라즈마 형성 위치에서 연료 액적 상으로 입사되도록 하고, 상기 제 1 방사선량이 표면을 가지는 변형된 연료 분포를 생성하기 위하여 에너지를 연료 액적으로 전달하도록 하며;
    상기 방사선 소스가 제 2 방사선량을 수용하도록 구성되어, 상기 제 2 방사선량이 변형된 연료 분포의 표면의 일부분 상에 입사되도록 하여 -상기 제 2 방사선량은 변형된 연료 분포의 표면의 일부분에 대하여 p-편광된 성분을 가짐- , 상기 제 2 방사선량이 방사선 생성 플라즈마를 생성하도록 에너지를 변형된 연료 분포에 전달하도록 하고 -상기 방사선 생성 플라즈마가 제 3 방사선량을 방출하도록 함- ;
    제 3 방사선량의 적어도 일부분을 수집하고 지향시키기 위하여 구성된 컬렉터를 더 포함하고;
    상기 방사선 소스는 상기 제 2 방사선이 제 1 방향으로 전파되도록 구성되고, 상기 제 1 방향은 상기 변형된 연료 분포의 표면의 일부분에 대한 법선과 평행하지 않는 리소그래피 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 변형된 연료 분포의 표면의 일부분에 대한 법선이 광학 축선과 평행하는 리소그래피 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 방향이 광학 축선과 평행하는 리소그래피 장치.
  13. 리소그래피 장치를 이용하는 디바이스 제조 방법에 있어서, 상기 리소그래피 장치가 하나 이상의 이차 방사선 소스, 패터닝 디바이스, 그리고 노즐, 플라즈마 형성 위치 및 컬렉터를 갖는 방사선 소스를 포함하며, 상기 방법이:
    연료 액적들 흐름을 노즐로부터 궤적에 따라 플라즈마 형성 위치로 지향시키는 단계;
    제 1 방사선량이 상기 플라즈마 형성 위치에서 연료 액적 상으로 입사되도록 제 1 방사선량을 하나 이상의 이차 방사선 소스로부터 생성하는 단계;
    표면을 가지는 변형된 연료 분포를 생성하기 위하여 에너지를 상기 제 1 방사선량에서 상기 연료 액적으로 전달하는 단계;
    제 2 방사선량이 상기 변형된 연료 분포의 표면의 일부분 상에 입사되도록, 하나 이상의 이차 방사선 소스로부터 상기 표면의 일부분에 대하여 p-편광된 성분을 가지는 제 2 방사선량을 생성하는 단계;
    제 3 방사선량을 방출하는 방사선 생성 플라즈마를 생성하기 위하여 에너지를 상기 제 2 방사선량에서 상기 변형된 연료 분포로 전달하는 단계;
    방사선 빔을 생성하기 위하여 상기 제 3 방사선량의 적어도 일부분을 컬렉터로 수집하는 단계;
    방사선 빔을 광학 축선에 따라서 컬렉터에서 패터닝 디바이스를 향하여 지향시키는 단계;
    상기 패터닝 디바이스 장치를 이용하여 패터닝된 방사선 빔을 생성하는 단계; 및
    상기 패터닝된 방사선 빔을 기판 상으로 투영하는 단계를 포함하고,
    상기 제 2 방사선량은 제 1 방향으로 전달되며, 상기 제 1 방향은 변형된 연료 분포의 표면의 일부분에 대한 법선과 평행하지 않는 디바이스 제조 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    플라즈마 공명으로 인해 제 2 방사선량에서 변형된 연료 분포로 전달되는 에너지의 양이 최대인 지점에서, 변형된 연료 분포의 표면의 일부분에 대한 법선과 상기 제 1 방향 간의 각도를 결정하는 단계; 및
    상기 제 2 방사선량이 상기 제 1 방향으로 전달되도록 상기 제 2 방사선량을 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 변형된 연료 분포의 표면의 일부분에 대한 법선과 제 1 방향 간의 각도는, 플라즈마 공명으로 인해 제 2 방사선량에서 변형된 연료 분포로 전달되는 에너지의 양이 최대인 지점에서의 변형된 연료 분포의 표면의 일부분에 대한 법선과 제 1 방향 간의 각도인 디바이스 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2009352A (en) * 2011-09-22 2013-03-25 Asml Netherlands Bv Radiation source.
WO2014019803A1 (en) * 2012-08-01 2014-02-06 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus for generating radiation
US8791440B1 (en) * 2013-03-14 2014-07-29 Asml Netherlands B.V. Target for extreme ultraviolet light source
US8872143B2 (en) * 2013-03-14 2014-10-28 Asml Netherlands B.V. Target for laser produced plasma extreme ultraviolet light source
US8680495B1 (en) 2013-03-15 2014-03-25 Cymer, Llc Extreme ultraviolet light source
US9232623B2 (en) * 2014-01-22 2016-01-05 Asml Netherlands B.V. Extreme ultraviolet light source
SG11201605462XA (en) * 2014-02-24 2016-08-30 Asml Netherlands Bv Lithographic system
US9625824B2 (en) * 2015-04-30 2017-04-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd Extreme ultraviolet lithography collector contamination reduction
US20170311429A1 (en) 2016-04-25 2017-10-26 Asml Netherlands B.V. Reducing the effect of plasma on an object in an extreme ultraviolet light source
WO2018108468A1 (en) 2016-12-13 2018-06-21 Universiteit Van Amsterdam Radiation source apparatus and method, lithographic apparatus and inspection apparatus
WO2019057584A1 (en) * 2017-09-20 2019-03-28 Asml Netherlands B.V. SOURCE OF RADIATION
JP7343511B2 (ja) * 2018-02-28 2023-09-12 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． 放射源

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005017274A (ja) 2003-06-26 2005-01-20 Northrop Grumman Corp 先行パルスにより強化されたレーザ生成プラズマｅｕｖ光源
US20100181503A1 (en) 2008-12-16 2010-07-22 Tatsuya Yanagida Extreme ultraviolet light source apparatus

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7928416B2 (en) * 2006-12-22 2011-04-19 Cymer, Inc. Laser produced plasma EUV light source
FR2871622B1 (fr) 2004-06-14 2008-09-12 Commissariat Energie Atomique Dispositif de generation de lumiere dans l'extreme ultraviolet et application a une source de lithographie par rayonnement dans l'extreme ultraviolet
JP2006172898A (ja) 2004-12-15 2006-06-29 National Institute Of Advanced Industrial & Technology レーザープラズマｘ線発生装置
US7308007B2 (en) 2004-12-23 2007-12-11 Colorado State University Research Foundation Increased laser output energy and average power at wavelengths below 35 nm
WO2006075535A1 (ja) 2005-01-12 2006-07-20 Nikon Corporation レーザプラズマｅｕｖ光源、ターゲット部材、テープ部材、ターゲット部材の製造方法、ターゲットの供給方法、及びｅｕｖ露光装置
JP2006228998A (ja) 2005-02-18 2006-08-31 Komatsu Ltd 極端紫外線光源装置
DE102005014433B3 (de) 2005-03-24 2006-10-05 Xtreme Technologies Gmbh Verfahren und Anordnung zur effizienten Erzeugung von kurzwelliger Strahlung auf Basis eines lasererzeugten Plasmas
JP4481946B2 (ja) * 2006-03-17 2010-06-16 キヤノン株式会社 検出素子及び画像形成装置
US7872244B2 (en) 2007-08-08 2011-01-18 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP5458243B2 (ja) * 2007-10-25 2014-04-02 国立大学法人大阪大学 Ｅｕｖ光の放射方法、および前記ｅｕｖ光を用いた感応基板の露光方法
US20090250637A1 (en) * 2008-04-02 2009-10-08 Cymer, Inc. System and methods for filtering out-of-band radiation in EUV exposure tools
US8399867B2 (en) 2008-09-29 2013-03-19 Gigaphoton Inc. Extreme ultraviolet light source apparatus
JP5368261B2 (ja) 2008-11-06 2013-12-18 ギガフォトン株式会社 極端紫外光源装置、極端紫外光源装置の制御方法
JP5722061B2 (ja) * 2010-02-19 2015-05-20 ギガフォトン株式会社 極端紫外光源装置及び極端紫外光の発生方法
US9113540B2 (en) * 2010-02-19 2015-08-18 Gigaphoton Inc. System and method for generating extreme ultraviolet light
JP5765759B2 (ja) 2010-03-29 2015-08-19 ギガフォトン株式会社 極端紫外光生成装置および方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005017274A (ja) 2003-06-26 2005-01-20 Northrop Grumman Corp 先行パルスにより強化されたレーザ生成プラズマｅｕｖ光源
US20100181503A1 (en) 2008-12-16 2010-07-22 Tatsuya Yanagida Extreme ultraviolet light source apparatus

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