KR102106026B1 - 방사선 소스 및 리소그래피 장치 - Google Patents

방사선 소스 및 리소그래피 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연료-수용 모세관 및 압전 액추에이터(500)를 포함하는 방사선 소스 연료 액적 스트림 생성기의 작동을 모니터링하는 방법을 제공한다. 상기 방법은, 특히 조사를 필요로 하는 시스템의 특성 변화를 나타낼 수 있는 음향 시스템의 공진 주파수의 변화를 찾아내기 위해, 연료-수용 모세관 및 압전 액추에이터를 포함하는 시스템의 공진 주파수 스펙트럼을 분석하는 단계를 포함한다.

Description

방사선 소스 및 리소그래피 장치{RADIATION SOURCE AND LITHOGRAPHIC APPARATUS}
본 출원은 2012년 3월 7일에 출원된 미국 가출원 61/607,745의 이익을 주장하며, 이는 본 명세서에서 전문이 인용 참조된다.
본 발명은 방사선 소스 및 리소그래피 장치에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상으로, 통상적으로는 기판의 타겟부 상으로 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다. 그 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼)의 (예를 들어, 다이의 일부분, 한 개 또는 수 개의 다이를 포함하는) 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판에 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 디바이스들 및/또는 구조체들을 제조하는데 있어서 핵심 단계들 중 하나로서 널리 인식되어 있다. 하지만, 리소그래피를 이용하여 만들어지는 피처들의 치수가 더 작아짐에 따라, 리소그래피는 소형 IC 또는 다른 디바이스들 및/또는 구조체들이 제조될 수 있게 하는 더 결정적인 인자가 되고 있다.
패턴 프린팅의 한계들의 이론적 추정은 수학식 (1)로 나타낸 바와 같은 분해능(resolution)에 대한 레일리 기준(Rayleigh criterion)에 의해 설명될 수 있다:
Figure 112014095117642-pct00001
(1)
여기서, λ는 사용되는 방사선의 파장이고, NA는 패턴을 프린트하는데 사용되는 투영 시스템의 개구수(numerical aperture)이며, k 1은 레일리 상수라고도 칭하는 공정 의존성 조정 인자이고, CD는 프린트된 피처의 피처 크기(또는 임계 치수)이다. 수학식 (1)에 따르면, 피처들의 프린트가능한 최소 크기의 감소는 세 가지 방식으로, 즉 노광 파장 λ를 단축시키거나, 개구수 NA를 증가시키거나, k 1의 값을 감소시킴으로써 얻어질 수 있다.
노광 파장을 단축시키고, 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 5 내지 10 nm의 범위, 예컨대 6.7 nm 또는 6.8 nm의 파장을 갖는 전자기 방사선이다. 가능한 소스들로는, 예를 들어 레이저-생성 플라즈마 소스들(laser-produced plasma sources), 방전 플라즈마 소스들(discharge plasma sources), 또는 전자 저장 링(electron storage ring)에 의해 제공된 싱크로트론 방사선(synchrotron radiation)에 기초한 소스들을 포함한다.
EUV 방사선은 플라즈마를 이용하여 생성될 수 있다. EUV 방사선을 생성하는 방사선 시스템은 플라즈마를 제공하기 위해 연료를 여기(excite)시키기 위한 레이저, 및 플라즈마를 수용하기 위한 소스 컬렉터 모듈을 포함할 수 있다. 플라즈마는, 예를 들어 적합한 재료(예를 들어, 주석)의 액적(droplets)과 같은 연료, 또는 Xe 가스 또는 Li 증기와 같은 적합한 가스 또는 증기의 스트림에 레이저 빔을 지향시킴으로써 생성될 수 있다. 이로 인해 생성된 플라즈마는 출력 방사선, 예를 들어 EUV 방사선을 방출하며, 이는 방사선 컬렉터를 이용하여 수집된다. 방사선 컬렉터는 방사선을 수용하고 상기 방사선을 빔으로 포커스하는 거울 수직 입사 방사선 컬렉터(mirrored normal incidence radiation collector)일 수 있다. 소스 컬렉터 모듈은 플라즈마를 지지하기 위한 진공 환경을 제공하도록 배치된 인클로징 구조체(enclosing structure) 또는 챔버를 포함할 수 있다. 이러한 방사선 시스템은 통상적으로 레이저 생성 플라즈마(LPP) 소스라 칭해진다.
EUV 방사선을 생성하는 또 다른 알려진 방법은 듀얼 레이저 펄싱(dual laser pulsing: DLP)으로 알려져 있다. DLP 방법에서는, 액적(예를 들어, 주석 액적)을 증기 및 작은 입자들(이후, CO2 레이저에 의해 매우 높은 온도로 가열됨)로 분해시키기 위해, 액적이 Nd:YAG 레이저에 의해 예비-가열된다.
LPP 및 DLP 방법들과 같은 알려진 방법들에서는, 액적의 스트림이 생성되어야 한다. 액적은 연속적인 스트림으로서 또는 펄스들로 생성될 수 있다.
예를 들어, 특히 LPP 방법들에 사용되는 한가지 알려진 방법에서는, 가열된 용기가 필터 및 압전 액추에이터(piezoelectric actuator)를 통해 용기로부터 모세관(capillary)으로 통과하는 용융된 주석으로 채워진다. 압전 액추에이터에 의해 속도 변조되는(modulated in velocity) 모세관의 단부로부터 연속 분사가 이루어진다. 비동 동안(During flight), 이 분사는 작은 액적으로 분해되며, 변조된 속도로 인해 이 더 작은 액적이 더 먼 거리에 이격된 더 큰 액적과 합쳐진다.
본 발명의 목적은 방사선 소스 연료 액적 스트림 생성기의 작동을 모니터링하는 방법, 방사선 소스 연료 액적 스트림 생성기, 리소그래피 투영 장치, 및 디바이스 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 연료-수용 모세관(fuel-containing capillary) 및 상기 모세관에 부착된 압전 액추에이터를 포함하는 방사선 소스 연료 액적 스트림 생성기의 작동을 모니터링하는 방법이 제공되고, 상기 방법은 상기 연료-수용 모세관 및 압전 액추에이터를 포함하는 시스템의 공진 주파수 스펙트럼을 분석하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 방법은 공진 주파수 스펙트럼의 변화를 검출하는 단계를 포함한다. 이 스펙트럼의 변화는, 예를 들어 연료 액적 스트림 생성기로 전달되는 진동, 모세관의 유출 노즐의 적어도 부분적인 봉쇄[예를 들어, 클로깅(clogging)], 모세관의 손상(예를 들어, 모세관의 균열), 또는 노즐에 대한 액추에이터 부착의 강도 변화에 기인할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 방법은 압전 액추에이터의 구동 회로의 신호를 샘플링하는 단계를 포함한다. 상기 신호는 액추에이터의 구동 측 또는 액추에이터의 공통 측에서 샘플링될 수 있다.
공진 주파수 스펙트럼은, 예를 들어 일정에 따라 또는 요구에 따라 간헐적으로 분석될 수 있거나, 지속적으로 분석될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 연료를 수용하기 위한 모세관, 상기 모세관을 둘러싸고 상기 모세관에 고정되는 압전 액추에이터, 상기 액추에이터를 구동하도록 구성된 회로, 및 연료-수용 모세관 및 압전 액추에이터를 포함하는 시스템의 공진 주파수 스펙트럼을 분석하도록 구성된 분석기를 포함하는 방사선 소스 연료 액적 스트림 생성기가 제공된다.
상기 분석기는 상기 구동 회로의 신호를 샘플링하도록 구성된 샘플러(sampler)를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 샘플러는 주파수 공진 분석기를 포함할 수 있고, 상기 샘플러는 구동 회로의 구동 측에 위치될 수 있거나, 상기 구동 회로의 공통 측에 위치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 연료를 수용하기 위한 모세관, 상기 모세관에 부착된 압전 액추에이터, 상기 액추에이터를 구동하도록 구성된 회로, 및 연료-수용 모세관 및 압전 액추에이터를 포함하는 시스템의 공진 주파수 스펙트럼을 분석하도록 구성된 분석기를 포함하는 방사선 소스 연료 액적 스트림 생성기, 연료 액적 스트림으로부터 방사선을 생성하도록 구성된 방사선 생성기를 포함하고, 방사선 빔을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템, 패터닝된 방사선 빔을 형성하기 위해 상기 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여할 수 있는 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 지지체, 기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블, 및 상기 기판의 타겟부 상으로 상기 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템을 더 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 연료를 수용하도록 구성된 모세관, 상기 모세관에 부착된 압전 액추에이터, 상기 액추에이터를 구동하도록 구성된 회로, 및 연료-수용 모세관 및 압전 액추에이터를 포함하는 시스템의 공진 주파수 스펙트럼을 분석하도록 구성된 분석기를 포함하는 연료 액적 생성기에 의해 연료 액적의 스트림을 생성하는 단계, 상기 연료 액적 스트림으로부터 방사선을 생성하는 단계, 및 투영 시스템의 개구부를 통해 기판 상으로 패터닝된 방사선 빔을 투영하는 단계를 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.
첨부한 도면들을 참조하여, 다양한 실시예들의 구조 및 작동뿐만 아니라, 본 발명의 또 다른 특징들 및 장점들이 아래에 자세히 설명된다. 본 발명은 여기에 설명된 특정 실시예들로 제한되지 않음을 유의한다. 이러한 실시예들은 본 명세서에서 단지 예시의 목적으로만 제시된다. 관련 기술(들)의 당업자라면, 본 명세서에 담긴 기술적 내용에 기초하여 추가 실시예들이 행해질 수 있음을 알 수 있을 것이다.
이하, 대응하는 참조 부호들이 대응하는 부분들을 나타내는 첨부된 개략적인 도면들을 참조하여, 단지 예시의 방식으로만 본 발명의 실시예들을 설명할 것이다:
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한 도면;
도 2는 도 1의 리소그래피 장치를 더 자세히 도시한 도면;
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 리소그래피 장치의 일부분을 형성할 수 있는 연료 액적 방출기(fuel droplet emitter)를 개략적으로 도시한 도면;
도 4는 모세관을 둘러싼 압전 재료를 더 자세히 나타낸 개략도; 및
도 5a 및 도 5b는 각각 주파수 공진 정보를 얻는 제 1 방법 및 주파수 공진 정보를 얻는 제 2 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
실시예들은 첨부한 도면들을 참조하여 아래에 설명된다. 도면들에서, 동일한 참조 번호들은 일반적으로 동일한 또는 기능적으로 유사한 요소들을 나타낸다. 추가적으로, 참조 번호의 맨 앞자리 수(들)는 참조 번호가 처음 나타난 도면을 나타낸다.
본 명세서에서 "하나의 실시예", "일 실시예", "예시적인 실시예" 등의 언급은, 설명된 실시예가 특정한 특징, 구조 또는 특성을 포함할 수 있지만, 모든 실시예가 특정한 특징, 구조 또는 특성을 반드시 포함하는 것은 아닐 수 있음을 나타낸다. 또한, 이러한 어구들이 반드시 동일한 실시예를 칭하는 것은 아니다. 또한, 특정한 특징, 구조 또는 특성이 일 실시예와 관련하여 설명될 때, 이는 당업자의 지식 내에서 명시적으로 설명되는지 여부에 관계없이 다른 실시예들과 관련하여 이러한 특징, 구조 또는 특성을 달성할 수 있음을 이해한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치(100)를 개략적으로 도시한다. 상기 리소그래피 장치는 본 발명의 일 실시예에 따른 EUV 방사선 소스를 포함한다. 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 타입의 광학 구성요소들, 또는 이의 여하한의 조합과 같은 다양한 타입들의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.
지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 그리고 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 생성되는 디바이스의 특정 기능 층에 대응할 수 있다.
패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스들의 예시로는 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이, 및 프로그램가능한 LCD 패널들을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 다양한 하이브리드(hybrid) 마스크 타입들뿐만 아니라 바이너리(binary)형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형과 같은 마스크 타입을 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 일 예시는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 이용하며, 그 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 기울어질 수 있다. 기울어진 거울들은 거울 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔에 패턴을 부여한다.
조명 시스템과 같이 투영 시스템은 사용되는 노광 방사선에 대하여 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대하여 적절하다면, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 타입의 광학 구성요소들, 또는 이의 여하한의 조합과 같은 다양한 타입의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다. 다른 가스들은 너무 많은 방사선을 흡수할 수 있기 때문에 EUV 방사선에 대해 진공을 이용하는 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 이용하는) 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 생성하기 위한 방법들은 EUV 범위에서 1 이상의 방출 라인들을 갖는 적어도 하나의 원소, 예를 들어 크세논, 리튬 또는 주석을 갖는 플라즈마 상태로 재료를 전환시키는 단계를 포함한다(단, 이로 제한되지 않음). 흔히 레이저 생성 플라즈마("LPP")로 칭해지는 이러한 방법에서, 요구되는 플라즈마는 요구되는 라인-방출 요소를 갖는 재료의 액적과 같은 연료를 레이저 빔으로 조사함으로써 생성될 수 있다. 소스 컬렉터 모듈(SO)은 연료를 여기시키는 레이저 빔을 제공하기 위해 도 1에는 도시되지 않은 레이저를 포함하는 EUV 방사선 시스템의 일부일 수 있다. 이로 인해 생성된 플라즈마는 출력 방사선, 예를 들어 EUV 방사선을 방출하며, 이는 소스 컬렉터 모듈에 배치된 방사선 컬렉터를 이용하여 수집된다.
예를 들어, 연료 여기를 위해 레이저 빔을 제공하는데 CO2 레이저가 사용되는 경우, 레이저 및 소스 컬렉터 모듈은 별도의 개체들일 수 있다. 이러한 경우, 방사선 빔은 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템의 도움으로 레이저로부터 소스 컬렉터 모듈로 통과된다. 레이저 및 연료 공급부는 EUV 방사선 소스를 포함하는 것으로 간주될 수 있다.
상기 일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하는 조정기를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면의 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 디바이스(pupil mirror device)들과 같은 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수 있다. 일루미네이터는 방사선 빔의 단면에 원하는 균일성 및 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔을 컨디셔닝하는데 사용될 수 있다.
방사선 빔(B)은 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)로부터 반사된 후, 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하여 기판(W)의 타겟부(C) 상으로 상기 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 감지 시스템(PS2)[예를 들어, 간섭계 디바이스(interferometric device), 리니어 인코더(linear encoder) 또는 용량성 센서(capacitive sensor)]의 도움으로, 기판 테이블(WT)은 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(PM) 및 또 다른 위치 감지 시스템(PS1)은 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 정확히 위치시키는데 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 하나에 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 및 기판 테이블(WT)은 본질적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여되는 전체 패턴은 한번에 타겟부(C) 상에 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) 상으로 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)은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 본질적으로 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)의 매 이동 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 소스 컬렉터 모듈(SO), 조명 시스템(IL), 및 투영 시스템(PS)을 포함하는 리소그래피 장치(100)를 더 상세히 나타낸다. 소스 컬렉터 모듈(SO)은 소스 컬렉터 모듈의 인클로징 구조체(220)에 진공 환경이 유지될 수 있도록 구성되고 배치된다.
레이저(LA)가 레이저 빔(205)을 통해, 연료 액적 스트림 생성기(200)로부터 제공되는 크세논(Xe), 주석(Sn) 또는 리튬(Li)과 같은 연료에 레이저 에너지를 축적(deposit)하도록 배치된다. 이는 수십 eV의 전자 온도를 갖는 플라즈마 형성 지점에서 고이온화 플라즈마(highly ionized plasma: 210)를 생성한다. 이러한 이온들의 탈-여기(de-excitation) 및 재조합(recombination) 동안 생성된 활성 방사선(energetic radiation)은 플라즈마로부터 방출되고, 거의 수직 입사 방사선 컬렉터(near normal incidence radiation collector: CO)에 의해 수집되며 포커스된다. 레이저(LA) 및 연료 액적 스트림 생성기(200)는 함께 EUV 방사선 소스를 포함하는 것으로 간주될 수 있다. EUV 방사선 소스는 레이저 생성 플라즈마(LPP) 소스라고도 칭해질 수 있다.
제 2 레이저(도시되지 않음)가 제공될 수 있으며, 제 2 레이저는 레이저 빔(205)이 연료에 입사하기 전에 연료를 예비가열하도록 구성된다. 이러한 접근법을 이용하는 LPP 소스는 듀얼 레이저 펄싱(DLP) 소스라고도 칭해질 수 있다.
방사선 컬렉터(CO)에 의해 반사되는 방사선은 가상 소스 지점(virtual source point: IF)에 포커스된다. 가상 소스 지점(IF)은 통상적으로 중간 포커스라고 칭해지며, 소스 컬렉터 모듈(SO)은 중간 포커스(IF)가 인클로징 구조체(220)의 개구부(221)에 또는 그 부근에 위치되도록 배치된다. 가상 소스 지점(IF)은 방사선 방출 플라즈마(210)의 이미지이다.
후속하여, 방사선은 조명 시스템(IL)을 가로지르며, 이는 패터닝 디바이스(MA)에서의 방사선 세기의 원하는 균일성뿐만 아니라, 패터닝 디바이스(MA)에서의 방사선 빔(21)의 원하는 각도 분포를 제공하도록 배치된 패싯 퓨필 거울 디바이스(24) 및 패싯 필드 거울 디바이스(22)를 포함할 수 있다. 지지 구조체(MT)에 의해 유지되어 있는 패터닝 디바이스(MA)에서의 방사선 빔(21)의 반사 시, 패터닝된 빔(26)이 형성되고, 이 패터닝된 빔(26)은 투영 시스템(PS)에 의하여 반사 요소들(28, 30)을 통해 웨이퍼 스테이지 또는 기판 테이블(WT)에 의해 유지되어 있는 기판(W) 상으로 이미징된다.
일반적으로, 나타낸 것보다 더 많은 요소들이 조명 시스템(IL) 및 투영 시스템(PS)에 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)에 존재할 수 있다. 주목할만한 소스 컬렉터 모듈(SO)의 한가지 특징은 레이저 소스가 각도를 갖는다는 점이며, 이는 연료 액적이 컬렉터(CO)에 부딪히는 것을 회피하기 위해 레이저 소스(LA)로 공급되는 연료 액적의 스트림이 실질적으로 수평이어야 함을 의미한다.
도 3은 연료 액적 스트림 생성기의 연료 액적 방출기(310)를 개략적으로 나타낸다. 연료 액적 방출기(310)는 연료 액체(302)(예를 들어, 액체 주석)를 수용하는 저장부(reservoir: 300)를 포함한다. 저장부(300)는 압전 액추에이터(306)에 의해 둘러싸인 모세관(304)에 연결된다. (예를 들어, 고온 접착제와 같은 적절한 접착 재료를 이용하여) 압전 액추에이터(306)와 모세관(304) 사이에 견고한 연결(firm connection)이 제공되어, 압전 액추에이터로부터 모세관으로 진동이 전달될 수 있다. 모세관(304)은 일 단부가 저장부(300)를 향해 개방되어 있고, 다른 단부에는 노즐(308)이 제공되며, 이 노즐로부터 연료 재료가 화살표 방향 A로 분출된다. 일반적으로, 모세관 또는 모세관 튜브는 모세관 작용이 제 역할을 충분히 할 수 있도록 충분히 작은 단면을 갖는, 특히 유체들을 나르는데 사용되는 세장형 중공 몸체(hollow elongated body)로서 정의될 수 있다.
일 실시예에서, 노즐(308)은 3 내지 5 미크론의 최소 내경을 가질 수 있다. 모세관(304)은, 예를 들어 길이가 25 mm일 수 있으며, 0.7 mm의 내경 및 0.15 mm의 벽 두께를 갖는다. 압전 액추에이터(306)는, 예를 들어 길이가 약 10 mm일 수 있으며, 고온 접착제, 즉 연료 공급부의 작동 온도에서 접착력을 잃지 않는 접착제를 이용하여 모세관(304)에 고정될 수 있다. 물론, 이러한 치수들은 단지 예시일뿐임을 이해할 것이다. 접착 층은 압전 액추에이터와 모세관 사이의 양호한 기계적 결합을 보장하기 위해 가능한 한 얇아야 하며, 접착제는 그 유리화 온도(glass temperature)를 증가시키고 음향 전달(acoustic transmission)을 개선하기 위해 세라믹 입자들을 포함하는 것이 가능할 수 있다. 구동 전자장치(도시되지 않음)를 갖는 압전 액추에이터(306)는, 상기 압전 액추에이터가 원하는 변조 주파수로 모세관(304)을 압박하여(squeeze), 스트림의 속도가 아래에 더 자세히 설명되는 방식으로 변동될 수 있는 효과를 이용하여 모세관 내의 압력을 변조시킬 수 있도록 구성된다.
도 4는 유리 모세관(304)을 둘러싸고 있는 압전 액추에이터(306)를 더 자세히 나타낸다. 압전 액추에이터(306)는 압전 세라믹 재료의 튜브로서 구성된다. 세라믹 튜브의 내측 표면에 일 전극(400)이 제공되고, 세라믹 튜브의 외측 표면에 또 다른 전극(401)이 제공된다. 변조 신호가 이러한 전극들에 인가될 때, 세라믹 튜브는 반경방향으로 압축 및 팽창할 것이며, 따라서 모세관 및 모세관 내의 연료에 반경방향의 압력을 가할 것이다.
사용 시, 액체 연료(302)는 저장부(300) 내부의 압력으로 유지된다. 이는, 예를 들어 저장부(300)에 위치된 가압 가스(도시되지 않음)에 의해 달성될 수 있어, 상기 가스에 의해 압력이 액체 연료에 인가된다. 이 압력의 결과로, 연료의 스트림이 노즐(308)로부터 분사된다. 압전 액추에이터(306) 없이, 이 스트림은 노즐(308)로부터 일정 거리(이 거리는, 예를 들어 노즐 직경의 100 내지 1000 배임)를 이동한 후 자연적으로 분열(break-up)됨에 따라, 액적의 스트림을 형성한다. 이는 레일리 분열(Rayleigh break-up)이라고도 칭해진다. 레일리 분열이 일어날 때, 노즐(308) 직경의 약 2 배이거나 이보다 다소 작은 직경을 갖는 연료 액적이 형성되며, 노즐 직경의 약 4.5 배인 간격을 갖는다. 연료 액체의 스트림의 레일리 분열은 압전 액추에이터(306)의 가동 없이도 일어날 것이지만, 압전 액추에이터(306)는 모세관(304) 내부의 압력을 변조시킴으로써 레일리 분열을 제어하는데 사용될 수 있다. 모세관 내부의 압력을 변조시킴에 의해, 노즐로부터의 연료의 방출 속도(exit velocity)가 변조되며, 이 스트림은 노즐을 빠져나간 직후 바로 제어되는 방식으로 분열된다. 레일리 분열 주파수 부근의 주파수들에서 이후 액적은 평균 방출 속도 및 인가된 주파수에 의해 제어되는 일정 거리로 이격되어 형성된다. 레일리 주파수보다 훨씬 더 낮은 주파수들에서 단일 작은 액적은 평균 분사 속도에 대해 교번하는(alternating) 고속의 액적과 저속의 액적의 클라우드로 형성된다. 고속의 액적이 저속의 액적을 추월하고, 노즐로부터 소정 거리에서 큰 액적으로 합쳐지며, 이 큰 액적은 대응적으로 큰 액적간 거리(inter-droplet distance)에 의해 이격된다.
현재의 디자인은 다수의 문제점들을 갖는다. 액적 간의 거리는 가능한 한 커야 하고, 주어진 체적 및 요구되는 속도를 가져야 하며, 이는 다수의 매우 작은 액적의 합체(coalescence)를 유도한다. 생각의 안내를 위해 다음과 같은 추정이 가능하다. 액적이 20 미크론의 직경(체적 4.19 pl), 속도 100 m/s, 1mm로 이격된 빈도(rate) 100 kHz를 갖게 하려면, 체적 흐름률(volume rate of flow: Q)은 다음과 같아야 한다:
Q = 액적 체적 * 주파수 = 4.19 pl * 100 kHz = 4.19 * 10-10 m3/s
이 체적 흐름률은 규정된 액적 속도를 갖는 노즐(반경 r)을 통해 가해져야 한다:
πr2 = Q/속도
이 수학식으로부터, r = 1.155 미크론(직경 2.31 미크론, 기본 액적 크기 44 fl)임이 유도된다. 이 값은 극히 작으며, 시스템을 존재할 수 있는 여하한의 오염에 놓이기 매우 쉽게 만든다. 실제로, 노즐은 주석 조(tin bath)에서 주위를 유동하는 여하한의 입자에 대한 마지막 체(sieve)이다. 소스의 적절한 작동에 대해 현재 1 mm의 액적 거리가 명시되어 있지만, 훨씬 더 큰 거리가 바람직하다. 이는, 더 큰 액적간 간격을 유도하는 파라미터가 오직 속도이기 때문에, 더 작은 노즐들을 의미한다. 더 작은 노즐들의 클라우드로부터 큰 액적을 만들기 위해서는 약 100 개의 작은 액적의 합체를 필요로 하며, (예를 들어, 거울 및 광학 경로에 있는 다른 부분들의 오염을 회피하기 위해 진공 챔버 내부의 가스 유동으로부터 발생되는) 액적 스트림의 여하한의 외란(disturbance)은 합체 과정을 방해할 수 있다. 가장 큰 우려사항은 분사의 변조에 관한 압전 액추에이터의 영향에 관한 것이다. 이 영향이 작을수록, 합체 과정이 더 오래 걸리고, 전체 합체에 요구되는 노즐로부터 측정되는 거리가 더 길어진다.
액적 형성에 사용되는 구동 주파수, 약 100 kHz는 레일리 분열의 고유 주파수보다 훨씬 더 낮다. 이는, 노즐에 더 가까운 분열을 촉진시키기 위해서 더 높은 주파수가 생성되어야 하고, 이는 압전 액추에이터에 정현파 신호(sinusoidal signal)라기 보다 블록 펄스를 인가함으로써 행해질 수 있다. 블록 펄스는 더 높은 주파수에서 진폭을 감소시킴에 따라 오버톤(overtones)을 포함할 것이지만, 이러한 고주파 성분들이 모세관에 도달하고 액적 형성에 영향을 주는 정도는, 모세관의 물리적 특성, 저장부 및 모세관 내의 연료, 및 모세관에 대한 압전 액추에이터의 접착을 포함하여, 다수의 인자들에 의존할 것이다.
그러므로, 모세관/압전 액추에이터 시스템(모세관 내의 연료를 포함함)의 물리적 특성은 액적 생성기의 적절한 기능에 매우 중요하며, 예를 들어 오염물에 의한 모세관 및/또는 노즐의 클로깅, 모세관의 균열 또는 다른 물리적 손상, 및 모세관과 압전 액추에이터 사이의 접착력 약화와 같은, 액적 생성기의 성능에 유해한 영향을 줄 수 있는 다수의 가능한 문제들이 존재함을 이해할 것이다. 또한, 압전 액추에이터를 구동시키는 전력 및 제어 전자기기의 성능의 결함도 액적 형성에 영향을 줄 것이다. 또한, 연료 액적 방출기는 고진공의 리소그래피 장치 내에 위치됨에 따라, 일단 자리 잡고 나면 쉽게 검사될 수 없음을 이해할 것이다.
본 발명의 실시예들에서는, 신호를 샘플링하고, 압전 액추에이터, 모세관 및 상기 모세관 내의 연료를 포함하는 시스템의 주파수 스펙트럼을 분석함으로써, 액적 생성기의 성능이 원격으로 모니터링될 수 있다.
도 5a는 이것이 행해질 수 있는 방식의 제 1 실시예를 나타낸다. 도 5a는 압전 액추에이터(500) 및 압전 액추에이터용 제어기(501)를 개략적으로 나타낸다. 제어기(501)는 펄스 증폭기 전압원(pulse amplifier voltage source: 502)에 출력을 제공하며, 이는 압전 액추에이터(500)를 구동시키기 위한 펄스를 생성하기 위해 펄스 증폭기(503)에 신호를 보낸다. 이 실시예에서는, 주파수 응답 분석기(504)가 사용되며, 이는 이 실시예에서 전압 프로브(voltage probe: 505)를 이용하여 압전 액추에이터(500)를 가로지르는 신호를 샘플링한다. 신호의 일 예시가 도 5a의 우측 상부 코너에 나타나 있다. 신호의 기본 형상은 제어기(501), 전압원(502) 및 펄스 증폭기(503)에 의해 인가되는 것과 같은 펄스일 수 있지만, 펄스의 형상은 압전 액추에이터, 모세관 및 모세관 내의 연료를 포함하는 시스템의 공진 특성에 의해 변경될 것이다. 이는, 높은 상태와 낮은 상태 사이에서 스위칭할 때 신호의 오르내림(fluctuation)에 의해 나타내어짐을 알 수 있다.
도 5b는 압전 액추에이터와 접지 사이에 위치된 저항기(R)에 걸쳐 전압을 측정함으로써 압전 액추에이터에 인가된 후 신호가 검출되는 대안적인 실시예를 나타낸다. 도 5a의 실시예는 펄스의 형상이 조사되게 하지만, 이의 단점은, 펄스가 시스템의 공진에 의해 유도되는 변동보다 훨씬 큰 크기를 갖기 때문에, 이러한 공진 피크들을 식별하기 힘들 수 있고, 신호의 증폭이 가능하지 않다는 점이다. 이와 대조적으로, 도 5b의 실시예에서는 (도 5b의 우측 상부에 개략적인 신호로 나타낸 바와 같은) 펄스가 제거되었으며, 이는 샘플링된 신호가 증폭되게 하여 더 자세한 정보가 추출될 수 있게 한다.
도 5a 및 도 5b에는 샘플링된 신호의 개략적인 아날로그 플롯들이 도시되어 있으며, 원칙적으로는 이러한 아날로그 플롯이 디스플레이될 수 있지만, 실제로는 신호 내의 성분들을 결정할 수 있고 공진 피크들을 정확히 측정할 수 있는 디지털 신호 분석기를 이용하여 펄스의 형상을 분석하는 것이 더 유용할 것이다. 이러한 방식으로 얻어진 데이터는 컴퓨터에 저장될 수 있고, 컴퓨터에 의해 연료 액적 생성기에 대한 과거 이력 데이터 또는 예상 데이터와 비교될 수 있으며, 이로써 시스템의 공진 주파수의 변화가 존재했을 때를 결정할 수 있다. 몇몇 실시예들에서는, 사전설정된 정도를 넘는 공진 주파수의 변화가 존재했을 때 컴퓨터가 경보를 발행하도록 구성될 수 있다. 또한, 컴퓨터는 이러한 여하한의 변화들을 보정하기 위해, 예를 들어 인가된 펄스를 변화시킴으로써 압전 액추에이터의 작동 조건들을 변화시키도록 구성될 수 있다.
어느 실시예에서도 신호는 지속적으로, 또는 정규적인 일정에 따라, 또는 단순히 필요 시 요구에 따라 샘플링될 수 있고 분석될 수 있음을 이해할 것이다
압전 액추에이터, 모세관 및 모세관 내의 연료를 포함하는 음향 시스템의 복잡성의 관점에서, 단일 주파수 스펙트럼을 검토하는 것으로 얻어질 수 있는 유용한 정보는 거의 없음을 유의해야 한다. 실제적으로 더욱 유용한 것은 스펙트럼의 변화를 찾아내는 것이며, 이러한 여하한의 변화는 조사를 필요로 할 수 있는 어떤 일이 시스템에 일어났다는 표시일 것이기 때문이다. 예를 들어, 모세관의 균열은 (음향 면에서) 모세관의 유효 길이를 감소시킬 수 있으며, 이는 공진 주파수를 증가시키는 효과를 가질 것이다. 다음은 시스템에 대한 변화(이 경우, 모세관의 작은 클로깅)가 공진 주파수의 변화로서 검출될 수 있는 방식을 나타내는 예시이다.
모세관의 유체는 ¼-파장 공진기(quarter-wavelength resonator)로서 고려될 수 있다. 기본 주파수 및 오버톤은 다음에 의해 주어질 수 있다:
Figure 112014095117642-pct00002
여기서, c는 모세관의 유연성에 대해 보정되는 유체의 음속(speed of sound)이고, L은 모세관의 유체 컬럼(fluid column)의 길이이다. 이러한 수학식들은 근사치로 나타내는데, 이는 노즐의 크기에 약간의 의존성을 갖지만 현재의 고려에 대해서는 무시될 수 있기 때문이다. 25 mm 길이의 모세관 및 1500 m/s의 음속(Sn의 음속은 2500 m/s이지만, 모세관의 유연성으로 인해 감소됨)을 갖는 도 3에 도시된 타입의 액적 생성기에 대해, 기본 주파수는 15 kHz에 있을 것이며, 제 1 오버톤은 45 kHz에 있을 것이다.
클로깅의 영향은 다음과 같이 추정될 수 있다. 일 단부가 개방되어 있고 다른 단부가 길이 L 1 및 단면 A 1 의 홀에 의해 거의 폐쇄되어 있는, 길이 L 및 단면 A의 파이프를 고려한다. 이는 노즐을 갖는 모세관과 유사함을 이해할 것이다. 공진 주파수를 찾아내기 위해서는, 주어진 경계 조건들에 종속되는 파동 방정식의 해를 고려하는 것이 필수적이다:
Figure 112014095117642-pct00003
p는 대기(ambient)에 대한 과도 압력, z는 파이프 축을 따른 좌표, t는 시간, c는 보정된 음속, 그리고 ρ는 밀도를 나타낸다. 이는 특성 방정식을 유도한다;
Figure 112014095117642-pct00004
ω가 이 초월 방정식(transcendental equation)의 근일 때에만, 찾아낸 파동 방정식의 0이 아닌 해(non-zero solutions)가 존재한다. 단면이 0인 경우, ¼-파장 해가 회수된다(retrieved). 단면이 매우 작을 때;
Figure 112014095117642-pct00005
일 예시로서, 25 mm 길이 및 0.5 mm 내반경의 파이프에 부착된 0.1 mm의 길이 및 2 미크론의 반경을 갖는 노즐을 고려한다. 이때, ¼λ 해(quarter λ solution)에 대한 상대 변화는 0.162 %이다. 상기에 계산된 바와 같이, 기조 주파수(keynote frequency)가 15 kHz라면, 주파수 변화는 24 Hz 이상이다. 노즐이 내측 표면을 따라 단지 0.1 미크론만큼 클로깅되었다고 가정하면, 표준 해로부터의 편차는 0.146 %이며, 22 Hz이다. 약간 클로깅된 상황과 클로깅되지 않은 상황 간의 공진 주파수의 차이는 2 Hz로 측정되며, 쉽게 검출가능한 값이다. 이는 낮은 주파수에서 음향 시스템이 거의 감쇠되지 않기 때문에 더욱 그러하다(용융된 주석은 1.8 mPas의 낮은 점성을 가짐).
적어도 그 바람직한 형태들에서 본 발명은, 예를 들어 노즐의 클로깅, 모세관의 균열, 또는 (예를 들어, 접착 특성의 저하로 인한) 모세관에 대한 압전 액추에이터의 클램핑의 여하한의 성질 변화를 포함하는 다수의 원인들에 기인할 수 있는 시스템의 음향 특성들의 변화를 검출할 수 있음이 이해될 것이다. 또한, 본 발명은, 액적 생성기의 성능에 부정적인 영향을 줄 수 있고 리소그래피 장치의 다른 부분들의 진동으로부터 발생하는 시스템의 진동을 검출하는 것이 가능할 수 있다.
이는, 무슨 일이 일어났는지, 즉 노즐의 클로깅, 모세관의 균열, 또는 어떤 다른 문제가 발생했는지를 시스템의 공진 주파수의 변화로부터 즉시 명백하게 알 수 있는 것이 아니라, 조사되어야 하는 어떤 일이 일어났는지 그리고 액적 생성기가 점검되어야 한다는 것이 명백해지는 것임을 이해할 것이다. 시간에 따라 그리고 사용 주기에 걸쳐 실험적 증거 및 경험은 공진 주파수의 특정 타입의 시프트가 특정 타입의 문제를 표시한다는 것을 나타낼 수 있다. 공진 주파수를 분석하기 위한 신호의 샘플링은 가끔 또는 일정에 따라 행해질 수 있거나, 이는 지속적으로 행해질 수 있으며, 어떤 경우에는 공진 주파수 중 어느 것이 사전설정된 양보다 더 많이 벗어났다면 경보가 발생될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은, 새로운 액적 생성기가 설치될 때, 주파수 스펙트럼을 예상 주파수 스펙트럼과 비교함으로써, 이 액적 생성기가 적절히 작동하고 있음을 확인하는데에도 사용될 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, 솔라 셀, 광 디바이스(photonic devices) 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.
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.
이상, 본 발명의 특정 실시예가 설명되었지만 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 상기 서술내용은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 아래에 설명되는 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 서술된 바와 같은 본 발명에 대한 변형이 행해질 수 있다는 것을 이해할 것이다.

Claims (18)

  1. 리소그래피 시스템에 사용되도록 구성된 방사선 소스 연료 액적 스트림 생성기의 작동을 모니터링하는 방법으로서,
    상기 생성기는, 서로 커플링된 연료-수용 모세관(fuel-containing capillary) 및 압전 액추에이터를 포함하고,
    상기 방법은,
    상기 커플링된 모세관과 압전 액추에이터를 이용하여 상기 방사선 소스 연료 액적 스트림 생성기의 작동동안 상기 커플링된 모세관과 압전 액추에이터의 공진 주파수 스펙트럼을 분석하는 단계를 포함하는 모니터링 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공진 주파수 스펙트럼의 변화를 검출하는 단계를 더 포함하는 모니터링 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 생성기의 진동에 기인하는 상기 스펙트럼의 변화를 검출하기 위해 상기 공진 주파수 스펙트럼을 분석하는 단계를 더 포함하는 모니터링 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 모세관의 유출 노즐의 적어도 부분적인 봉쇄에 기인하는 상기 스펙트럼의 변화를 검출하기 위해 상기 공진 주파수 스펙트럼을 분석하는 단계를 더 포함하는 모니터링 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 모세관에 대한 손상에 기인하는 상기 스펙트럼의 변화를 검출하기 위해 상기 공진 주파수 스펙트럼을 분석하는 단계를 더 포함하는 모니터링 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 모세관에 대한 상기 압전 액추에이터의 부착 강도의 변화에 기인하는 상기 스펙트럼의 변화를 검출하기 위해 상기 공진 주파수 스펙트럼을 분석하는 단계를 더 포함하는 모니터링 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압전 액추에이터의 구동 회로의 신호를 샘플링하는 단계를 더 포함하는 모니터링 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 신호는 상기 회로의 상기 압전 액추에이터의 양 단자들 사이에서 샘플링되는 모니터링 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 신호는 상기 회로의 상기 압전 액추에이터와 접지 사이에 위치된 저항기의 양 단자들 사이에서 샘플링되는 모니터링 방법.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 공진 주파수 스펙트럼은 비연속적으로(intermittently) 분석되는 모니터링 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공진 주파수 스펙트럼은 연속적으로(continuously) 분석되는 모니터링 방법.
  12. 리소그래피 시스템에 사용되도록 구성된 방사선 소스 연료 액적 스트림 생성기에 있어서,
    연료를 수용하도록 구성된 모세관,
    상기 모세관에 커플링되는 압전 액추에이터,
    상기 액추에이터를 구동하도록 구성된 구동 회로, 및
    상기 커플링된 모세관과 압전 액추에이터를 이용하여 상기 방사선 소스 연료 액적 스트림 생성기의 작동동안 상기 커플링된 모세관과 압전 액추에이터의 공진 주파수 스펙트럼을 분석하도록 구성된 분석기
    를 포함하는 방사선 소스 연료 액적 스트림 생성기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 분석기는 상기 구동 회로의 신호를 샘플링하도록 구성된 샘플러(sampler)를 포함하는 방사선 소스 연료 액적 스트림 생성기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 샘플러는 주파수 공진 분석기를 포함하는 방사선 소스 연료 액적 스트림 생성기.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 샘플러는 전압 프로브를 이용하여 상기 압전 액추에이터에 걸쳐 상기 신호를 샘플링하도록 구성된 방사선 소스 연료 액적 스트림 생성기.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 샘플러는 상기 구동 회로의 압전 액추에이터와 접지 사이에 위치된 저항기에 걸쳐 전압을 측정하도록 구성된 방사선 소스 연료 액적 스트림 생성기.
  17. 리소그래피 투영 장치에 있어서,
    제 12 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 방사선 소스 연료 액적 스트림 생성기;
    연료 액적 스트림으로부터 방사선을 생성하도록 구성된 방사선 생성기;
    방사선 빔을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템;
    패터닝된 방사선 빔을 형성하기 위해 상기 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여할 수 있는 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 지지체;
    기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블; 및
    상기 기판의 타겟부 상으로 상기 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템을 포함하는 리소그래피 투영 장치.
  18. 디바이스 제조 방법에 있어서,
    서로 커플링된 모세관 및 압전 액추에이터를 갖는 연료 액적 생성기를 사용하여 연료 액적의 스트림을 생성하는 단계;
    연료를 수용하는 상기 모세관을 사용하는 단계;
    회로를 사용하여, 상기 압전 액추에이터를 구동시키는 단계;
    상기 커플링된 모세관과 압전 액추에이터를 이용하여 상기 연료 액적 생성기의 작동동안 상기 커플링된 모세관과 압전 액추에이터의 공진 주파수 스펙트럼을 분석하는 단계;
    상기 연료 액적의 스트림으로부터 방사선을 생성하는 단계; 및
    투영 시스템의 개구부를 통해 기판 상으로 패터닝된 방사선 빔을 투영하는 단계
    를 포함하는 디바이스 제조 방법.
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