KR102214861B1 - 극자외 광원을 위한 빔 위치 제어 - Google Patents

극자외 광원을 위한 빔 위치 제어 Download PDF

Info

Publication number
KR102214861B1
KR102214861B1 KR1020157028292A KR20157028292A KR102214861B1 KR 102214861 B1 KR102214861 B1 KR 102214861B1 KR 1020157028292 A KR1020157028292 A KR 1020157028292A KR 20157028292 A KR20157028292 A KR 20157028292A KR 102214861 B1 KR102214861 B1 KR 102214861B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light beam
amplified light
irradiation
target material
point
Prior art date
Application number
KR1020157028292A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150130440A (ko
Inventor
블라디미르 비. 플루로브
이고르 브이. 포멘코브
Original Assignee
에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US14/035,847 external-priority patent/US8872144B1/en
Priority claimed from US14/184,777 external-priority patent/US9000405B2/en
Application filed by 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. filed Critical 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
Publication of KR20150130440A publication Critical patent/KR20150130440A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102214861B1 publication Critical patent/KR102214861B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05G—X-RAY TECHNIQUE
    • H05G2/00—Apparatus or processes specially adapted for producing X-rays, not involving X-ray tubes, e.g. involving generation of a plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05G—X-RAY TECHNIQUE
    • H05G2/00—Apparatus or processes specially adapted for producing X-rays, not involving X-ray tubes, e.g. involving generation of a plasma
    • H05G2/001—X-ray radiation generated from plasma
    • H05G2/008—X-ray radiation generated from plasma involving a beam of energy, e.g. laser or electron beam in the process of exciting the plasma

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • X-Ray Techniques (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

극자외(extreme ultraviolet) 광원용 시스템은, 타겟 재료와 상호작용하는 조사 증폭 광빔(irradiating amplified light beam)의 적어도 일부분의 반사를 포함하는 반사 증폭 광빔을 수신하고 반사 증폭 광빔을 제1 채널, 제2 채널, 및 제3 채널로 지향시키도록 위치된 하나 이상의 광학 요소와, 제1 채널로부터의 광을 감지하는 제1 센서와, 제2 채널 및 제3 채널로부터의 광을 감지하며, 제1 센서보다 낮은 획득률을 갖는 제2 센서를 포함한다.

Description

극자외 광원을 위한 빔 위치 제어{BEAM POSITION CONTROL FOR AN EXTREME ULTRAVIOLET LIGHT SOURCE}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 "BEAM POSITION CONTROL FOR AN EXTREME ULTRAVIOLET LIGHT SOURCE"를 발명의 명칭으로 하여 2013년 3월 15일자로 출원된 미국 가특허 출원 번호 61/787,228, "SYSTEM AND METHOD FOR LASER BEAM FOCUS CONTROL FOR EXTREME ULTRAVIOLET LASER PRODUCED PLASMA SOURCE"를 발명의 명칭으로 하여 2013년 9월 24일자로 출원된 미국 실용특허 14/035,847, 및 "BEAM POSITION CONTROL FOR AN EXTREME ULTRAVIOLET LIGHT SOURCE"를 발명의 명칭으로 하여 2014년 2월 20일자로 출원된 미국 실용특허 14/184,777의 이점을 청구하며, 이들 출원은 그 전체 내용이 원용에 의해 본 명세서에 통합되는 것으로 한다.
기술 분야
본 발명은 극자외(extreme ultraviolet, EUV) 광원을 위한 빔 위치 제어에 관한 것이다.
예컨대 약 13 nm의 파장의 광을 포함하는 약 50 nm 이하의 파장을 갖는 전자기 방사선(소프트 X-선이라고도 함)과 같은 극자외(EUV) 광이 예컨대 실리콘 웨이퍼와 같은 기판에 극소형의 피처(feature)를 생성하기 위해 포토리소그래피 공정에 사용될 수 있다.
EUV 광을 발생하는 방법은, 반드시 이러한 것으로 한정되는 것은 아니지만, 예컨대 크세논, 리튬 또는 주석과 같은 원소를 갖는 재료를 EUV 범위의 방출선(emission line)을 이용하여 플라즈마 상태로 변환하는 단계를 포함한다. 레이저 생성 플라즈마(laser produced plasma, LPP)로 지칭되기도 하는 한 가지 이러한 방법에서, 예컨대 재료의 액적(droplet), 스트림 또는 클러스터의 형태의 타겟 재료를 구동 레이저로 지칭될 수 있는 증폭 광빔(amplified light beam)으로 조사함으로써 플라즈마가 발생될 수 있다. 이 공정을 위하여, 플라즈마는 전형적으로 밀봉 용기, 예컨대 진공 챔버에서 발생되고, 다양한 유형의 계측 기기를 사용하여 모니터링된다.
전반적인 일 양태에서, 극자외 광원용 시스템은, 타겟 재료와 상호작용하는 조사 증폭 광빔(irradiating amplified light beam)의 적어도 일부분의 반사를 포함하는 반사 증폭 광빔을 수신하고 상기 반사 증폭 광빔을 제1 채널, 제2 채널, 및 제3 채널로 지향시키도록 위치된 하나 이상의 광학 요소와, 상기 제1 채널로부터의 광을 감지하는 제1 센서와, 상기 제2 채널 및 상기 제3 채널로부터의 광을 감지하며, 상기 제1 센서보다 낮은 획득률을 갖는 제2 센서와, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 연결되는 전자 프로세서로서, 상기 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 명령을 저장하고, 상기 명령은 실행되는 때에 상기 프로세서로 하여금, 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서로부터 데이터를 수신하도록 하고, 수신된 데이터에 기초하여, 2 이상의 차원으로 상기 타겟 재료에 대한 상기 조사 증폭 광빔의 지점을 결정하도록 하는, 전자 프로세서를 포함한다.
본 발명의 구현예는 이하의 특징 중의 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는, 실행되는 때에, 상기 프로세서로 하여금 결정된 상기 지점에 기초하여 상기 조사 증폭 광빔에 대한 조정을 결정하도록 하는 명령을 추가로 저장할 수 있다. 결정된 상기 조정은 상기 조사 증폭 광빔을 이동시키기 위한, 2 이상의 차원에서의, 거리를 포함할 수 있다.
상기 프로세서로 하여금 상기 조사 증폭 광빔의 지점을 결정하도록 하는 상기 명령은, 실행되는 때에, 상기 프로세서로 하여금, 상기 조사 증폭 광빔의 전파의 방향에 평행한 방향에서 상기 타겟 재료에 대한 상기 조사 증폭 광빔의 초점 위치의 지점을 결정하도록 하고, 상기 조사 증폭 광빔의 전파의 방향에 수직한 제1 횡단 방향에서 상기 타겟 재료에 대한 상기 조사 증폭 광빔의 초점 위치의 지점을 결정하도록 하는 명령을 포함할 수 있다. 상기 명령은, 실행되는 때에, 상기 프로세서로 하여금 상기 제1 횡단 방향에 수직하고 상기 조사 증폭 광빔의 전파의 방향에 수직한 제2 횡단 방향에서 상기 조사 증폭 광빔의 초점 위치의 지점을 결정하도록 하는 명령을 추가로 포함할 수 있다.
상기 극자외 광원용 시스템은, 상기 반사 증폭 광빔의 파면(wavefront)을 변경하는, 상기 제3 채널에 위치된, 비점수차 광학 요소(astigmatic optical element)를 더 포함할 수 있다.
상기 극자외 광원용 시스템은 복수의 부분 반사성 비-비점수차 광학 요소(non-astigmatic optical element)를 더 포함할 수 있으며, 각각의 부분 반사성 비-비점수차 광학 요소가 상기 제3 채널에서의 상이한 지점에 위치되고, 상기 반사 증폭 광빔의 적어도 일부를 수신하고, 상기 복수의 부분 반사성 광학 요소의 각각이 상기 타겟 재료와 상기 제2 센서 간의 상이한 길이의 경로를 따르는 빔을 형성한다.
상기 제1 채널, 상기 제2 채널, 및 상기 제3 채널은 3개의 별도의 경로이며, 각각의 상기 경로는 상기 반사 증폭 광빔의 일부분을 지향시키는 하나 이상의 굴절성 또는 반사성 광학 요소에 의해 정해진다.
상기 반사 증폭 광빔은 사전-펄스 빔(pre-pulse beam) 및 구동 빔의 반사를 포함할 수 있으며, 상기 구동 빔은 상기 타겟 재료를 상호작용 시에 플라즈마로 변환하는 증폭 광빔이며, 상기 사전-펄스 빔 및 상기 구동 빔은 상이한 파장을 포함할 수 있으며, 상기 극자외 광원용 시스템은, 상기 사전-펄스 빔 및 상기 구동 빔의 하나에 대해서만 투과성을 나타내는 하나 이상의 스펙트럼 필터를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 센서는 상기 제1 채널로부터 높은 획득률로 광 포인팅을 감지할 수 있으며, 상기 제2 센서는 광을 감지하고 상기 제2 채널 및 상기 제3 채널로부터의 광의 세기 분포를 측정하는 2차원 이미징 센서를 포함할 수 있으며, 실행되는 때에 상기 프로세서로 하여금 수신된 데이터에 기초하여 상기 조사 증폭 광빔의 지점을 결정하도록 하는 상기 명령은, 상기 프로세서로 하여금, 2 이상의 차원에서 상기 타겟 재료에 대한 상기 조사 증폭 광빔의 초점 위치를 결정하도록 할 수 있다.
또 다른 전반적인 양태에서, 타겟 재료에 대하여 조사 증폭 광빔을 정렬시키는 방법은, 타겟 재료로부터의 조사 증폭 광빔의 반사인 반사 증폭 광빔의 제1 측정치, 제2 측정치 및 제3 측정치에 액세스하는 단계로서, 상기 제1 측정치는 제1 센서로부터 획득되고, 상기 제2 측정치 및 상기 제3 측정치는 상기 제1 센서보다 낮은 획득률을 갖는 제2 센서로부터 획득되는, 액세스하는 단계와, 상기 제1 측정치에 기초하여, 상기 조사 증폭 광빔의 전파의 방향에 수직한 방향에서 상기 타겟 재료에 대한 상기 증폭 광빔의 제1 지점을 결정하는 단계와, 상기 제2 측정치에 기초하여, 상기 조사 증폭 광빔의 전파의 방향에 수직한 방향에서 상기 타겟 재료에 대한 상기 증폭 광빔의 제2 지점을 결정하는 단계와, 상기 제3 측정치에 기초하여, 상기 조사 증폭 광빔의 전파의 방향에 평행한 방향에서 상기 타겟 재료에 대한 상기 증폭 광빔의 초점 위치의 지점을 결정하는 단계와, 상기 타겟 재료에 대하여 상기 조사 증폭 광빔을 정렬시키기 위해 상기 제1 지점, 상기 제2 지점 또는 상기 초점 위치의 지점 중 하나 이상에 기초하여 상기 타겟 재료에 대하여 상기 조사 증폭 광빔을 재위치설정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 구현예는 이하의 특징 중의 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 초점 위치의 결정된 지점에 기초하여 상기 증폭 광빔의 초점 위치의 지점에 대한 조정이 결정될 수 있으며, 상기 조사 증폭 광빔을 재위치설정하는 단계는, 상기 초점 위치의 지점에 대한 결정된 조정에 기초하여 상기 조사 증폭 광빔의 초점 위치를 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.
결정된 상기 제1 지점 또는 결정된 상기 제2 지점 중 하나 이상에 기초하여 상기 증폭 광빔에 대한 조정이 결정될 수 있다.
상기 증폭 광빔은 광의 펄스를 포함하며, 결정된 상기 제1 지점은 상기 타겟 재료가 이동하는 방향에 평행한 방향에서 상기 타겟 재료에 대한 상기 증폭 광빔 초점의 지점이어도 되며, 상기 증폭 광빔의 정렬을 위한 결정된 조정은, 상기 타겟 재료가 이동하는 방향에 평행한 방향에서의 상기 증폭 광빔과 상기 타겟 재료 간의 거리이어도 되며, 상기 조사 증폭 광빔을 재위치설정하는 단계는, 광의 후속 펄스가 타겟 재료에 교차하도록 상기 증폭 광빔과 상기 타겟 재료 간의 상기 거리에 대응하는 상기 증폭 광빔에서의 지연을 발생시키는 단계를 포함할 수 있다.
결정된 상기 제2 지점은 상기 타겟 재료가 이동하는 방향에 수직하고 상기 증폭 광빔의 전파의 방향에 수직한 방향에서의 상기 증폭 광빔의 지점을 포함할 수 있으며, 상기 증폭 광빔의 정렬을 위한 결정된 조정은, 상기 증폭 광빔과 타겟 재료 지점 간의 거리를 포함할 수 있으며, 상기 조사 증폭 광빔을 재위치설정하는 단계는, 상기 결정된 조정에 기초하여, 상기 증폭 광빔을 조향(steer)하는 광학 조립체의 재위치설정을 야기하기에 충분한 출력을 발생하는 단계와, 상기 출력을 상기 광학 조립체에 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 조사 증폭 광빔을 재위치설정하는 단계는, 상기 초점 위치의 지점에 대한 결정된 조정에 기초하여, 상기 증폭 광빔을 포커싱하는 광학 요소를 재위치설정하는 것을 야기하기에 충분한 출력을 발생하는 단계와, 상기 광학 요소를 포함하는 광학 조립체에 상기 출력을 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제3 측정치는 상기 반사 증폭 광빔의 이미지를 포함할 수 있으며, 상기 증폭 광빔의 초점 위치의 지점을 결정하는 단계는, 상기 반사 증폭 광빔의 형상을 결정하기 위해 상기 이미지를 분석하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 반사 증폭 광빔의 형상을 결정하기 위해 상기 이미지를 분석하는 단계는, 상기 반사 증폭 광빔의 타원율(ellipticity)을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제3 측정치는 복수의 지점에서 샘플링된 상기 반사 증폭 광빔의 이미지를 포함할 수 있으며, 상기 증폭 광빔의 초점 위치의 지점을 결정하는 단계는, 복수의 지점 중 2개 이상의 지점에서의 상기 반사 증폭 광빔의 폭을 비교하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 전반적인 양태에서, 극자외광 시스템은, 조사 증폭 광빔을 발생하는 소스와, 상기 조사 증폭 광빔을 진공 챔버 내의 타겟 재료를 향하여 조향하고 포커싱하는 조향 시스템과, 빔 위치설정 시스템을 포함하며, 상기 빔 위치설정 시스템은, 상기 타겟 재료로부터 반사되는 반사 증폭 광빔을 수신하고 상기 반사 증폭 광빔을 제1 채널, 제2 채널, 및 제3 채널로 지향시키도록 위치된 하나 이상의 광학 요소와, 상기 제1 채널로부터의 광을 감지하는 제1 센서와, 2차원 이미징 센서를 포함하고, 상기 제2 채널 및 상기 제3 채널로부터의 광을 감지하며, 상기 제1 센서보다 낮은 획득률을 갖는 제2 센서와, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 연결되는 전자 프로세서로서, 상기 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 명령을 저장하고, 상기 명령은 실행되는 때에 상기 프로세서로 하여금, 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서로부터 데이터를 수신하도록 하고, 수신된 데이터에 기초하여, 2 이상의 차원에서 상기 타겟 재료에 대한 상기 조사 증폭 광빔의 지점을 결정하도록 하는, 전자 장치 프로세서를 포함한다.
본 발명의 구현예는 이하의 특징 중의 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는, 실행되는 때에, 상기 프로세서로 하여금 상기 결정된 지점에 기초하여 상기 조사 증폭 광빔의 지점에 대한 조정을 결정하도록 하는 명령을 추가로 저장할 수 있다. 결정된 상기 조정은 2 이상의 차원에서의 조정을 포함할 수 있다.
상기 프로세서로 하여금 상기 타겟 재료에 대한 상기 조사 증폭 광빔의 지점을 결정하도록 하는 상기 명령은, 실행되는 때에, 상기 프로세서로 하여금, 상기 조사 증폭 광빔의 전파의 방향에 평행한 방향에서 상기 타겟 재료에 대한 상기 조사 증폭 광빔의 초점의 지점을 결정하도록 하고, 상기 조사 증폭 광빔의 전파의 방향에 각각 수직한 제1 횡단 방향 및 제2 횡단 방향에서 상기 타겟 재료에 대한 상기 조사 증폭 광빔 초점 위치의 지점을 결정하도록 하는, 명령을 포함할 수 있다.
상기 명령은, 실행되는 때에, 상기 프로세서로 하여금, 상기 증폭 광빔의 결정된 지점에 기초하여 상기 증폭 광빔에 대한 조정을 결정하도록 하고, 발생된 출력을 상기 조향 시스템에 제공하도록 하는 명령을 추가로 포함할 수 있다.
전술한 임의의 기술의 구현예는 기존의 EUV 광원을 재조정하기 위한 방법, 프로세스, 조립체, 디바이스, 키트 또는 사전-조립된 시스템, 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 저장된 실행 가능 명령, 또는 장치를 포함할 수 있다. 하나 이상의 구현예의 자세한 내용이 첨부 도면과 이하의 발명의 구체적인 내용에서 기재되어 있다. 발명의 구체적인 내용 및 도면, 그리고 청구범위로부터 다른 특징이 명백하게 될 것이다.
도 1a는 레이저 생성 플라즈마 극자외 광원의 블록 다이아그램이다.
도 1b는 도 1a의 광원에서 사용될 수 있는 구동 레이저 시스템의 예에 대한 블록 다이아그램이다.
도 2a는 광원 및 리소그래피 툴을 포함하는 이미징 시스템의 예에 대한 평면도이다.
도 2b는 도 2a의 광원의 부분 측면 투시도이다.
도 2c는 라인 2C-2C를 따라 절취한 도 2a의 광원의 횡단면도이다.
도 3a는 광원 및 리소그래피 툴을 포함하는 이미징 시스템의 또 다른 예의 평면도이다.
도 3b는 도 3a의 광원의 부분 측면 투시도이다.
도 3c는 라인 3C-3C를 따라 절취한 도 3a의 광원의 횡단면도이다.
도 4는 일례의 빔 위치설정 시스템의 블록 다이아그램이다.
도 5a 내지 도 5c는 쿼드런트 센서(quadrant sensor) 상에 스팟을 형성하는 반사 빔의 일례의 이미지이다.
도 6은 조사 증폭 광빔과 타겟 재료 간의 거리를 함수로 하는 쿼드런트 센서의 응답에 대한 일례의 그래프이다.
도 7은 또 다른 예의 빔 위치설정 시스템의 블록 다이아그램이다.
도 8a 내지 도 8c는 타겟 재료에 대한 조사 증폭 광빔의 측면도이다.
도 9a 내지 도 9c는 2개의 반사 빔을 이미징하는 센서로부터의 이미지의 예를 도시하는 도면이다.
도 10a 및 도 10b는 조사 증폭 광빔과 타겟 재료 간의 거리를 함수로 하는 센서 응답에 대한 일례의 그래프이다.
도 11은 또 다른 예의 빔 위치설정 시스템의 블록 다이아그램이다.
도 12는 일례의 광학 조립체의 블록 다이아그램이다.
도 13a 내지 도 13c는 타겟 재료에 대한 조사 증폭 광빔의 측면도이다.
도 14는 일레의 광학 조립체의 블록 다이아그램이다.
도 14b는 타겟 재료에 대한 포커스 위치를 조정하기 위한 일례의 프로세스의 흐름도이다.
도 15a 내지 도 15c는 2개의 반사 빔을 이미징하는 센서로부터의 이미지의 예를 도시하는 도면이다.
도 16은 타겟 재료에 대하여 조사 증폭 광빔을 정렬하기 위한 일례의 프로세스의 흐름도이다.
증폭 광빔의 측정치에 기초하여 레이저 생성 플라즈마(LPP) 극자외(EUV) 광원에서 증폭 광빔의 위치를 정렬하거나 제어하기 위한 기술이 개시된다. LPP EUV 광원은 타겟 재료를 받아들이는 타겟 지점 쪽으로 증폭 광빔(조사 증폭 광빔 또는 포워드 빔)을 지향시킴으로써 EUV 광을 발생한다. 타겟 재료는 플라즈마로 변환되는 때에 EUV 광을 방출하는 재료를 포함한다. 조사 증폭 광빔이 타겟 재료에 부딪힐 때에, 타겟 재료가 증폭 광빔을 흡수하고 플라즈마로 변환할 수 있거나, 및/또는 타겟 재료가 조사 증폭 광빔을 반사하여 반사 증폭 광빔(액적-반사 빔 또는 리턴 빔)을 발생할 수 있다.
EUV 광원의 사용 동안, 조사 증폭 광빔은 타겟 지점으로부터 먼 쪽으로 이동할 수 있어서, 타겟 재료를 플라즈마로 변환할 가능성을 감소시킨다. 하술되는 바와 같이, 반사 증폭 광빔의 측정치는 타겟 재료에 대한 복수의 차원에서의 조사 증폭 광빔의 위치를 모니터링하기 위해 사용된다. 모니터링된 위치는 조사 증폭 광빔이 광원의 작동 동안 타겟 지점과 정렬된 채로 유지되도록 조사 증폭 광빔에 대한 조정을 결정하기 위해 사용된다. 하술되는 기술은 타겟 위치에 대한 증폭 광빔의 초점 위치의 모니터링 및 빔 초점이 타겟 위치에 대해 최적의 위치로 유지되도록 빔 초점의 제어를 가능하게 한다.
복수의 물리적 작용은 증폭 광빔을 타겟 지점으로부터 먼 쪽으로 이동하게 할 수 있다. 예컨대, 조사 증폭 광빔을 타겟 지점에 포커싱하는 렌즈 또는 커브식 미러(curved mirror)와 같은 포커싱 광학 기기의 발열은 포커싱 광학 기기의 초점 거리를 변화시키고, 조사 증폭 광빔의 초점면(focal plane)을 조사 증폭 광빔의 전파의 방향에 평행한 "z" 방향을 따라 이동시킬 수 있다. 조사 증폭 광빔을 타겟 지점 쪽으로 조향(steer)하고 지향시키는 터닝 미러 및 기타 광학 요소의 진동(vibration)은 증폭 광빔을 증폭 광빔의 전파의 방향을 가로지르는 "x" 및/또는 "y" 방향으로 타겟 지점으로부터 멀어지게 이동시킬 수 있다. 펄스식 증폭 광빔에 대해, 액적이 타겟 지점을 향하여 이동하는 경로에 평행한 "x" 방향을 따른 초점 위치와 타겟 재료 간의 변위는 펄스가 타겟 재료의 앞쪽 또는 뒤쪽의 타겟 영역에 도착하고 있다는 것을 나타낼 수 있다.
증폭 광빔의 위치를 결정하기 위해, 상이한 데이터 획득률(data acquisition rate)을 갖는 별도의 센서가 반사 증폭 광빔을 이미징하기 위해 사용되며, 센서로부터의 데이터가 복수의 차원에서의 증폭 광빔의 위치를 결정하기 위해 사용된다. 상이한 데이터 획득률을 갖는 센서를 사용하는 것은 조사 증폭 광빔을 타겟 지점에 대하여 이동되도록 하는 물리적 작용의 시간 척도(time scale)가 바뀌기 때문에 추가의 정보를 제공할 수 있다. 예컨대, 증폭 광빔의 초점면이 "z" 방향을 따라 이동되게 하는, 증폭 광빔 또는 플라즈의 흡수를 통한 렌즈 재료의 발열과 같은, 증폭 광빔을 포커싱하는 렌즈에 미치는 열 작용은, 광학 요소의 고주파 진동에 의해 야기될 수 있는 "x" 및/또는 "y" 방향으로의 약간의 이동보다 더 느리게 발생한다.
이와 같이, 하술되는 모니터링 기술은 타겟 지점 또는 타겟 재료에 대한 복수의 차원에서의 조사 증폭 광빔의 위치를 조정하고, 그에 따라 조사 증폭 광빔의 정렬을 향상시키고, 광원에 의해 발생되는 EUV 광의 양을 증가시킴으로써 EUV 광원의 성능을 향상시킬 수 있다.
모니터링 기술을 보다 상세하게 설명하기 전에 EUV 광원을 설명한다. 도 4는 복수의 차원에서 타겟 재료에 대한 조사 증폭 광빔의 위치를 모니터링하고 결정하는 빔 위치설정 시스템(260)의 예를 도시하고 있다. 빔 위치설정 시스템(260)은 또한 광학 부품에 연결된 액추에이터 또는 기타 요소에 제공되는 때에 이러한 부품으로 하여금 조사 증폭 광빔을 재위치설정하기 위해 위치를 변경하도록 하는 신호를 발생할 수 있다.
도 1a를 참조하면, LPP EUV 광원(100)은 타겟 혼합물(114)을 향하여 빔 경로를 따라 이동하는 증폭 광빔(110)으로 타겟 지점(105)에 있는 타겟 혼합물(114)을 조사하도록 형성된다. 조사 사이트로도 지칭되는 타겟 지점(105)은 진공 챔버(130)의 내부(107)에 있다. 증폭 광빔(110)이 타겟 혼합물(114)에 부딪힐 때, 타겟 혼합물(114) 내의 타겟 재료는 EUV 범위 내의 방출선을 갖는 원소를 포함하는 플라즈마 상태로 변환된다. 생성된 플라즈마는 타겟 혼합물(114) 내의 타겟 재료의 조성에 좌우되는 특정한 특징을 갖는다. 이러한 특징은 플라즈마에 의해 발생된 EUV 광의 파장 및 플라즈마로부터 방출된 부스러기(debris)의 유형과 양을 포함할 수 있다.
광원(100)은 또한 액상 액적, 액상 스트림, 고상 입자 또는 클러스터, 액상 액적 내에 함유된 고상 입자, 또는 액상 스트림 내에 함유된 고상 입자의 형태의 타겟 혼합물(114)을 전달하고, 제어하고, 지향(direct)시키는 타겟 재료 전달 시스템(125)을 포함한다. 타겟 혼합물(114)은 예컨대 물, 주석, 리튬, 크세논, 또는 플라즈마 상태로 변환된 때에 EUV 범위에서 방출선을 갖는 임의의 재료와 같은 타겟 재료를 포함한다. 예컨대, 주석 원소는 순수 주석(Sn)으로서 사용되거나, 예컨대 SnBr4, SnBr2, SnH4와 같은 주석 화합물로서 사용되거나, 예컨대 주석-갈륨 합금, 주석-인듐 합금, 주석-인듐-갈륨 합금, 또는 이들 합금의 임의의 조성물과 같은 주석 합금으로서 사용될 수 있다. 타겟 혼합물(114)은 또한 비-타겟 입자와 같은 불순물을 포함할 수 있다. 그러므로, 불순물이 없는 상황에서는, 타겟 혼합물(114)은 타겟 재료만으로 구성된다. 타겟 혼합물(114)은 타겟 재료 전달 시스템(125)에 의해 챔버(130)의 내부(107)에 전달되고 타겟 지점(105)으로 전달된다.
광원(100)은 구동 레이저 시스템(115)의 이득 매질 또는 매질들 내의 밀도 반전(population inversion)으로 인해 증폭 광빔(110)을 발생하는 구동 레이저 시스템(115)을 포함한다. 광원(100)은 레이저 시스템(115)과 타겟 지점(105) 사이에 빔 전달 시스템을 포함하며, 빔 전달 시스템은 빔 수송 시스템(120)과 포커스 조립체(122)를 포함한다. 빔 수송 시스템(120)은 레이저 시스템(115)으로부터 증폭 광빔(110)을 수신하고, 요구된 바대로 증폭 광빔(110)을 조향하고 변형시키며, 증폭 광빔(110)을 포커스 조립체(122)에 출력한다. 포커스 조립체(122)는 증폭 광빔(110)을 수신하고, 증폭 광빔(110)을 타겟 지점(105)에 포커싱한다.
몇몇 구현예에서, 구동 레이저 시스템(115)은 하나 이상의 메인 펄스 및 몇몇 경우에는 하나 이상의 사전-펄스(pre-pulse)를 제공하기 위해 하나 이상의 광학 증폭기, 레이저, 및/또는 램프를 포함할 수 있다. 각각의 광학 증폭기는 높은 이득으로 원하는 파장을 광학적으로 증폭시킬 수 있는 이득 매질, 여기 소스(excitation source) 및 내부 광학 기기를 포함한다. 광학 증폭기는 레이저 미러, 또는 레이저 캐비티를 형성하는 다른 피드백 디바이스를 가질 수도 있고 또는 갖지 않을 수도 있다. 따라서, 레이저 시스템(115)은 레이저 캐비티가 없는 경우에도 레이저 증폭기의 이득 매질 내의 밀도 반전에 인해 증폭 광빔(110)을 발생한다. 더욱이, 레이저 시스템(115)은 레이저 시스템(115)에 충분한 피드백을 제공하기 위하여 레이저 캐비티가 존재한다면 코히어런트 레이저 빔(coherent laser beam)이 되는 증폭 광빔(110)을 발생시킬 수 있다. "증폭 광빔"이라는 용어는, 단지 증폭되기는 하지만 반드시 코히어런트 레이저 발진일 필요는 없는 레이저 시스템(115)으로부터의 광과, 증폭되고 또한 코히어런트 레이저 발진인 레이저 시스템(115)으로부터의 광 중의 하나 이상을 포함한다.
레이저 시스템(115) 내의 광학 증폭기는 CO2를 포함하는 충진 가스를 이득 매질로서 포함할 수 있고, 약 9100 내지 약 11000 nm 사이의 파장에서, 특히 약 10600 nm에서, 1000 이상의 이득으로 광을 증폭할 수 있다. 레이저 시스템(115)에 사용하기 적합한 증폭기 및 레이저는 예컨대 10 kW 이상의 비교적 고전력 및 예컨대 50 kHz 이상의 고 펄스 반복률(high pulse repetition rate)에서 작동하여 예컨대 약 9300 nm 또는 약 10600 nm에서, 예를 들어 DC 또는 RF 여기로, 방사선을 발생하는 펄스식 가스-방전 CO2 레이저 디바이스와 같은 펄스식 레이저 디바이스(pulsed laser device)를 포함할 수 있다. 레이저 시스템(115) 내의 광학 증폭기는 또한 더 높은 전력에서 레이저 시스템(115)을 작동할 때 사용될 수 있는 물과 같은 냉각 시스템을 포함할 수 있다.
도 1b는 일례의 구동 레이저 시스템(180)의 블록 다이아그램을 도시한다. 구동 레이저 시스템(180)은 광원(100) 내의 구동 레이저 시스템(115)으로서 사용될 수 있다. 구동 레이저 시스템(180)은 3개의 전력 증폭기(181, 182, 183)를 포함한다. 임의의 또는 모든 전력 증폭기(181, 182, 183)는 내부 광 요소(미도시)를 포함할 수 있다.
광(184)은 출력 윈도우(185)를 통해 전력 증폭기(181)로부터 빠져나오며, 커브식 미러(curved mirror)(186)에서 반사된다. 반사 이후에, 광(184)은 공간 필터(spatial filter)(187)를 통과하고, 커브식 미러(188)에서 반사되고, 입력 윈도우(189)를 통해 전력 증폭기(182)에 진입된다. 광(184)은 전력 증폭기(182)에서 증폭되고 출력 윈도우(190)를 통하여 광(191)으로서 전력 증폭기(182)의 외부로 리다이렉팅된다(redirected). 광(191)은 접이식 미러(fold mirror)(192)로 증폭기(183) 쪽으로 지향되며, 입력 윈도우(193)를 통하여 증폭기(183)에 진입된다. 증폭기(183)는 광(191)을 증폭하고, 광(191)을 출력 윈도우(194)를 통하여 출력 빔(195)으로서 증폭기(183)의 외부로 지향시킨다. 접이식 미러(196)는 출력 빔(195)을 빔 수송 시스템(120)을 향하여 위쪽으로(도면 페이지의 밖으로) 지향시킨다.
공간 필터(187)는 애퍼처(197)를 형성하며, 이 애퍼처는 예컨대 약 2.2 mm와 3 mm 사이의 직경을 갖는 원이어도 된다. 커브식 미러(186, 188)는 예컨대 각각 약 1.7 m와 2.3 m의 초점 거리를 갖는 오프-액시스 포물선 미러(off-axis parabola mirror)이어도 된다. 애퍼처(197)가 구동 레이저 시스템(180)의 초점과 일치하도록 공간 필터(187)의 위치가 설정될 수 있다.
다시 도 1a를 참조하면, 광원(100)은 증폭 광빔(110)이 통과하여 타겟 지점(105)에 도달하도록 하는 애퍼처(140)를 갖는 집광기 미러(collector mirror)(135)를 포함한다. 집광기 미러(135)는 예컨대 타겟 지점(105)에 1차 초점을 갖고 중간 지점(145)에 2차 초점(중간 초점이라고도 함)을 갖는 타원체 미러이어도 되고, 이때 EUV 광이 광원(100)으로부터 출력될 수 있고, 예컨대 집적회로 빔 위치설정 시스템 툴(도시하지 않음)에 입력될 수 있다. 광원(100)은 또한 증폭 광빔(110)이 타겟 지점(105)에 도달하도록 하면서, 포커스 조립체(122) 및/또는 빔 수송 시스템(120)에 진입하는 플라스마-생성 부스러기의 양을 감소시키기 위해 집광기 미러(135)로부터 타겟 지점(105) 쪽으로 테이퍼링되는 개방-단부식, 중공 원추형 쉬라우드(open-ended, hollow conical shroud)(150)(예컨대, 가스 콘)를 포함할 수 있다. 이러한 목적으로, 타겟 지점(105)을 향하여 지향되는 가스 흐름이 쉬라우드에 제공될 수 있다.
광원(100)은 액적 위치 검출 피드백 시스템(156), 레이저 제어 시스템(157), 및 빔 제어 시스템(158)에 접속되는 마스터 컨트롤러(155)를 포함할 수 있다. 광원(100)은, 예컨대 타겟 지점(105)에 대하여 액적의 위치를 나타내는 출력을 제공하고, 이 출력을 액적 위치 검출 피드백 시스템(156)에 제공하는 하나 이상의 타겟 또는 액적 이미징 장치(target or droplet imager)(160)를 포함할 수 있으며, 액적 위치 검출 피드백 시스템은 예컨대 액적 위치와, 액적 위치 오차가 하나의 액적씩을 기반으로(droplet by droplet basis) 또는 평균으로 계산될 수 있는 궤적(trajectory)을 계산할 수 있다. 따라서, 액적 위치 검출 피드백 시스템(156)은 액적 위치 오차를 마스터 컨트롤러(155)에의 입력으로서 제공한다. 따라서, 마스터 컨트롤러(155)는, 레이저 위치, 방향 및 타이밍 정정 신호를, 예컨대 레이저 타이밍 회로를 제어하도록 사용될 수 있는 레이저 제어 시스템(157)에 제공할 수 있고, 및/또는 챔버(130) 내의 빔 초점 스팟의 지점 및/또는 초점력(focal power)을 변경하도록 증폭 광빔 위치와 빔 수송 시스템(120)의 성형(shaping)을 제어하기 위해 빔 제어 시스템(158)에 제공할 수 있다.
타겟 재료 전달 시스템(125)은, 예컨대 원하는 타겟 지점(105)에 도달하는 액적에 있어서의 오차를 정정하기 위하여 타겟 재료 공급 장치(127)에 의해 방출되는 때의 액적의 방출 포인트를 수정하기 위해, 마스터 컨트롤러(155)로부터의 신호에 응답하여 작동 가능한 타겟 재료 전달 제어 시스템(126)을 포함한다.
추가로, 광원(100)은, 이러한 것으로 한정되지는 않는, 펄스 에너지, 파장을 함수로 하는 에너지 분포, 파장의 특정 대역 내에서의 에너지, 파장의 특정 대역 외측에서의 에너지, 및 EUV 세기의 각도 분포 및/또는 평균 전력을 포함하는, 하나 이상의 EUV 광 파라미터를 측정하는 광원 검출기(165)를 포함할 수 있다. 광원 검출기(165)는 마스터 컨트롤러(155)에 의해 사용하기 위한 피드백 신호를 생성한다. 피드백 신호는, 예컨대 적절한 장소에 있는 액적을 적절히 인터셉트(intercept)하기 위한 레이저 펄스의 타이밍 및 초점과 효율적이고 효과적인 EUV 광 발생을 위한 시간과 같은 파라미터에서의 오차를 나타낼 수 있다.
광원(100)은 또한 광원(100)의 다양한 섹션을 정렬하거나 또는 증폭 광빔(110)을 타겟 지점(105)으로 조향하는데 도움이 되도록 사용될 수 있는 가이드 레이저(175)를 포함할 수 있다. 가이드 레이저(175)에 관련하여, 광원(100)은 가이드 레이저(175)로부터 광의 부분 및 증폭 광빔(110)을 샘플링하도록 포커스 조립체(122) 내에 위치하는 계측 시스템(124)을 포함한다. 다른 구현예에서는, 계측 시스템(124)이 빔 수송 시스템(120) 내에 위치한다. 계측 시스템(124)은 광의 서브세트를 샘플링하거나 리다이렉팅하는 광학 요소를 포함하며, 이러한 광학 요소는 증폭 광빔(110)과 가이드 레이저 빔의 파워를 견딜 수 있는 어떠한 재료로도 이루어진다. 마스터 컨트롤러(155)가 가이드 레이저(175)로부터의 샘플링된 광을 분석하고, 이 정보를 이용하여 빔 제어 시스템(158)을 통해 포커스 조립체(122) 내의 컴포넌트를 조정하기 때문에, 빔 분석 시스템은 계측 시스템(124) 및 마스터 컨트롤러(155)로 형성된다.
따라서, 요약하면, 광원(100)은 타겟 지점(105)에 있는 타겟 혼합물(114)을 조사하여, 타겟 혼합물(114) 내의 타겟 재료를 EUV 범위 내의 광을 방출하는 플라즈마로 변환하기 위해 빔 경로를 따라 지향되는 증폭 광빔(110)을 발생한다. 증폭 광빔(110)은 레이저 시스템(115)의 설계 및 특성에 기초하여 결정되는 특정 파장(소스 파장으로도 지칭됨)에서 동작한다. 추가로, 코히어런트 레이저 광을 발생하도록 타겟 재료가 충분한 피드백을 레이저 시스템(115)에 역으로 제공하는 경우에 또는 구동 레이저 시스템(115)이 레이저 캐비티를 형성하기에 적합한 광학 피드백을 포함한다면, 증폭 광빔(110)은 레이저 빔이어도 된다.
도 2a를 참조하면, 일례의 광학 이미징 시스템(200)의 평면도가 도시되어 있다. 광학 이미징 시스템(200)은 EUV 광을 리소그래피 툴(210)에 제공하는 LPP EUV 광원(205)을 포함한다. 광원(205)은 도 1a 및 도 1b의 광원(100)과 유사하거나 및/또는 광원(100)의 부품의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
아래에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 광원(205)에 의해 발생되는 EUV 광의 양을 증가시키기 위해, 광원(205)은 광원(205)의 작동 동안 타겟 재료(246)에 대하여 3차원으로 조사 증폭 광빔(216)의 위치를 유지하는 빔 위치설정 시스템(260)을 포함한다. 빔 위치설정 시스템(260)은 조사 증폭 광빔(216)이 타겟 재료(246)의 적어도 일부로부터 반사되는 때에 발생하는 반사 증폭 광빔(217)의 특성을 수신하고 측정한다. 측정된 특성은 복수의 차원에서 조사 증폭 광빔(216)의 위치를 결정하고 모니터링하기 위해 사용된다. 빔 위치설정 시스템(260)은 도 4를 참조하여 더욱 상세하게 설명된다.
광원(205)은 조사 증폭 광빔(216)을 발생하는 구동 레이저 시스템(215), 조향 시스템(220), 진공 챔버(240), 빔 위치설정 시스템(260), 및 컨트롤러(280)를 포함한다. 조향 시스템(220)은 조사 증폭 광빔(216)을 수신하고, 조사 증폭 광빔을 챔버(240) 내의 타겟 지점(242)을 향하여 조향하고 포커싱한다. 조향 시스템(220)은 광학 요소(222, 224)를 포함한다. 도 2a에 도시된 예에서, 광학 요소 222는 조사 증폭 광빔(216)을 수신하고 조사 증폭 광빔(216)을 광학 요소 224 및 포커싱 시스템(226)을 향해 반사하는 부분 반사성 광학 요소이다.
광학 요소 224는 조사 증폭 광빔(216)을 수신하고 조사 증폭 광빔(216)을 요구된 바대로 포커싱 시스템(226)을 향하여 조향하는, 빔 수송 시스템과 같은, 광학 및/또는 기계식 요소의 집합체이어도 된다. 광학 요소 224는 또한 조사 증폭 광빔(216)을 확장시키는 빔 확장 시스템을 포함할 수 있다. 일례의 빔 확장 시스템에 대한 설명은 "Beam Transport System for Extreme Ultraviolet Light Source"을 발명의 명칭으로 하여 2009년 12월 15일자로 출원된 미국 특허 제8,173,985호에 개시되어 있으며, 이 특허는 그 전체 내용이 원용에 의해 본 명세서에 통합되는 것으로 한다.
포커싱 시스템(226)은 조사 증폭 광빔(216)을 수신하고 조사 증폭 광빔(216)을 초점 위치에 포커싱하는 포커싱 광학 기기를 포함한다. 초점 위치는 챔버(240) 내의 초점면(244) 내의 지점 또는 영역이다. 포커싱 광학 기기는 굴절성 광학 기기, 반사성 광학 기기, 또는 굴절성 광학 부품과 반사성 광학 부품 둘 모두를 포함하는 광학 요소의 집합체이어도 된다. 포커싱 시스템(226)은 또한 포커싱 광학 기기를 통과하는 증폭 광빔에 대하여 포커싱 광학 기기를 위치설정하기 위해 사용될 수 있는, 터닝 미러와 같은, 추가의 광학 부품을 포함할 수 있다.
도 2b 및 도 2c를 참조하면, 챔버(240)는 타겟 영역(242)에서 타겟 재료(246)를 받아들인다. 도 2b는 광원(205)의 측면 투시도를 도시하며, 도 2c는 라인 2C-2C를 따라 절취한 광원(205)의 횡단면도이다. 타겟 재료(246)는 타겟 재료 공급 장치(247)로부터 방출되는 타겟 재료의 스트림(248)에 포함되는 금속성 액적이어도 된다. 타겟 재료의 스트림(248)은 타겟 재료 공급 장치(247)로부터 방출되고, 타겟 지점(242)을 향해 "x" 방향을 따라 이동한다. 조사 증폭 광빔(216)은 타겟 재료(246)에 부딪히고, 반사 증폭 광빔(217)을 발생하도록 반사되거나 및/또는 타겟 재료(246)에 의해 흡수될 수 있다. 반사 증폭 광빔(217)은 조사 증폭 광빔(216)이 타겟 재료(246)를 향하여 전파하는 방향과 반대인 "-z" 방향으로 타겟 재료(242)로부터 멀어지게 전파한다. 반사 증폭 광빔(217)은 조향 시스템(220)의 전부 또는 일부를 통해 이동하고, 빔 위치설정 시스템(260)에 진입한다.
전술한 바와 같이, EUV 광은 타겟 재료(246)가 플라즈마로 변환되는 때에 발생된다. 타겟 재료(246)는 타겟 재료(246)가 증폭 광빔(216)의 빔 코스틱(beam caustic)에서의 최적의 위치에 있을 때에 플라즈마로 변화되기가 더욱 쉽다. 빔 코스틱에서의 최적의 위치는 대부분의 EUV 광이 발생되는 위치이다. 최적의 위치는 증폭 광빔의 전파의 방향을 따라 2개의 점에 있어도 된다. 예컨대, 빔 코스틱 내에 2개의 최적의 지점이 있을 수 있으며, 그 중 하나는 최소 스팟 위치의 상류("-z" 방향에서의)이고, 다른 하나는 최소 스팟 위치의 하류("z" 방향에서의)이다. 또 다른 예에서, 빔 코스틱 내의 최적의 지점은 초점 위치가 타겟 재료(246)와 일치하는 경우에 최소 스팟 위치에 있을 수도 있다.
그러므로, 광원(205)이 작동하는 동안 타겟 재료(246)에 대하여 일정한 초점 위치를 유지하기 위해 조사 증폭 광빔(216)의 위치를 제어하는 것은 타겟 재료(246)를 최적의 위치에 유지시킴으로써 EUV 광 발생을 증가시킬 수 있다. 달리 말하면, 조사 증폭 광빔(216)을 타겟 재료(246)에 대하여 능동적으로 정렬시키는 것은 광원(205)의 성능을 향상시킬 수 있다.
다시 도 2a를 참조하면, 빔 위치설정 시스템(260)은 조사 증폭 광빔(216)의 위치, 초점 위치, 및/또는 초점면(244)을 나타내는 정보를 측정하고, 이 정보를 인터페이스(262)를 통해 컨트롤러(280)에 제공한다. 인터페이스(262)는 컨트롤러(280)와 빔 위치설정 시스템(260) 간의 데이터의 교환을 가능하게 하는 어떠한 유선 또는 무선 통신 기구이어도 된다. 컨트롤러(280)는 전자 프로세서(282) 및 전자 스토리지(284)를 포함한다. 컨트롤러(280)는 인터페이스(263)를 통해 작동 시스템(actuation system)(227과 228 중의 하나 이상)에 제공되는 신호를 발생하기 위해 증폭 광빔(216)의 위치를 나타내는 정보를 사용한다.
전자 스토리지(284)는 RAM과 같은 휘발성 메모리이어도 된다. 몇몇 구현예에서, 전자 스토리지(284)는 비휘발성 및 휘발성 부분 또는 컴포넌트 둘 모두를 포함할 수 있다. 프로세서(282)는 범용 마이크로프로세서 또는 특수 용도의 마이크로프로세서 및 임의의 종류의 디지털 컴퓨터의 임의의 하나 이상의 프로세서와 같은 컴퓨터 프로그램의 실행에 적합한 하나 이상의 프로세서이어도 된다. 일반적으로, 프로세서는 판독 전용 메모리 또는 랜덤 액세스 메모리 또는 둘 모두로부터 명령 및 데이터를 수신한다.
전자 프로세서(282)는 어떠한 타입의 전자 프로세서이어도 되며, 하나보다 많은 전자 프로세서이어도 된다. 전자 스토리지(284)는 실행되는 때에 프로세서(282)로 하여금 빔 위치설정 시스템(260) 및/또는 컨트롤러(280)에서의 다른 부품과 통신하도록 하는 컴퓨터 프로그램과 같은 명령을 저장한다.
작동 시스템(227)은 포커싱 시스템(226)의 하나 이상의 요소에 연결되는 하나 이상의 액추에이터를 포함한다. 작동 시스템(227)의 액추에이터는 컨트롤러(280)로부터 신호를 수신하고, 이에 응답하여 포커싱 시스템(226)의 하나 이상의 요소를 이동시키거나 및/또는 위치를 변경하게 한다. 포커싱 시스템(226)의 하나 이상의 광학 요소의 변경의 결과로, 초점면(244)의 지점이 "z" 방향으로 이동한다. 예컨대, 빔 위치설정 시스템(260)에 의해 취해진 측정치는 초점면(244)이 타겟 지점(242)과 일치하지 않는 것으로 나타낼 수 있다. 이 예에서, 작동 시스템(227)은 조사 증폭 광빔(216)을 초점면(244)에 포커싱하는 렌즈를 유지하는 마운트에 기계식으로 결합되는 액추에이터를 포함할 수 있다. 초점면(244)을 "z" 방향으로 이동시키기 위해, 액추에이터는 렌즈를 "z" 방향으로 이동시킨다. 작동 시스템(227)은 또한 터닝 미러와 포커싱 시스템(226)에 포함될 수 있는 기타 광학 요소를 조정함으로써 초점 위치를 "x" 또는 "y" 방향으로 이동시킬 수도 있다.
작동 시스템(228)은 광학 요소(224)의 하나 이상의 요소에 연결되는 하나 이상의 액추에이터를 포함한다. 예컨대, 작동 시스템(228)은 접이식 미러(도시하지 않음)를 유지하는 마운트에 기계식으로 연결되는 액추에이터를 포함할 수 있다. 액추에이터는 조사 증폭 광빔(216)을 전파 방향 "z"를 가로지르는 "x" 또는 "y" 방향으로 조향하기 위해 접이식 미러를 이동시킬 수 있다.
조사 증폭 광빔(216)의 결정된 위치에 기초하여 광학 요소(224, 226)를 이동시키거나 및/또는 재위치설정함으로써, 조사 증폭 광빔(216)의 지점은 광원(205)에 의해 발생된 EUV 광의 양을 증가시키도록 타겟 재료(246)의 지점에 대하여 유지된다.
도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 이미징 시스템의 또 다른 예가 도시되어 있다. 도 3a는 일례의 이미징 시스템(300)의 평면도를 도시하고 있다. 도 3b는 이미징 시스템(300)의 측면 투시도를 도시하고 있으며, 도 3c는 라인 3C-3C를 따라 절취한 이미징 시스템(300)의 횡단면도를 도시하고 있다. 이미징 시스템(300)은 이미징 시스템(200)과 유사하다.
이미징 시스템(300)은 광원(305) 및 EUV 리소그래피 툴(210)을 포함한다. 광원(305)은 구동 레이저 시스템(215)으로부터 조사 증폭 광빔(216)을 수신하는 조향 시스템(320)을 포함한다. 조향 시스템(320)은 조향 시스템(320)이 반사 증폭 광빔(217)을 빔 위치설정 시스템(260)에 지향시키기 위해 광학 요소(222)를 포함하지 않는다는 것을 제외하고는 조향 시스템 220과 유사하다. 그 대신, 반사 증폭 광빔(217)은 구동 레이저 시스템의 윈도우(335)에서 반사되어 광학 요소(340) 상으로 가게 된다. 광학 요소(340)는 반사 증폭 광빔(217)을 빔 위치설정 시스템(260)에 지향시킨다. 광학 요소(340)는 예컨대 평면 미러(flat mirror) 또는 커브식 미러이어도 된다. 윈도우(335)는 구동 레이저 시스템(215)의 일부분인 전력 증폭기 상의 윈도우이어도 된다. 예컨대, 반사 증폭 광빔(217)은 증폭기(183)(도 1b)의 윈도우(194)에서 반사될 수 있다.
도 4를 참조하면, 빔 위치설정 시스템(260)의 예에 대한 블록 다이아그램이 도시되어 있다. 빔 위치설정 시스템(260)은 반사 증폭 광빔(217)을 수신하고, 반사 증폭 광빔(217)을 복수의 채널로 분리하며, 각각의 채널에서의 반사 증폭 광빔(217)의 특성을 측정한다. 반사 증폭 광빔(217)의 특성은 복수의 차원에서의 타겟 재료(246)에 대한 조사 증폭 광빔(216)의 지점을 결정하기 위해 사용된다. 제1, 제2 및 제3 채널(415-417)은 자유 공간에서 광이 전파하는 경로이어도 된다. 몇몇 구현예에서, 채널(415-417)은 또한, 광섬유 및 기타 도파로와 같은, 채널에서 전파하는 광을 안내하고 적어도 부분적으로 담아두는 컴포넌트를 포함할 수 있다.
빔 위치설정 시스템(260)은 접이식 미러(405) 및 부분 반사성 광학 요소(410a, 410b)를 포함한다. 부분 반사성 광학 요소(410a, 410b)는 예컨대 빔 스플리터 또는 부분 반사성 미러이어도 된다. 접이식 미러(405)는 빔 위치설정 시스템(260)을 통해 반사 증폭 광빔(217)을 조향한다. 부분 반사성 광학 요소(410a)는 반사 증폭 광빔(217)을 수신하고, 반사 증폭 광빔(217)의 일부분을 제1 채널(415)로 반사한다. 부분 반사성 광학 요소(410b)는 반사 증폭 광빔(217)의 투과된 부분을 수신하고, 광의 일부분을 제2 채널(416)로 반사한다. 부분 반사성 광학 요소(410b)는 반사 증폭 광빔(217)의 나머지를 제3 채널(417)로 투과시킨다.
그러므로, 반사 증폭 광빔(217)의 일부분이 제1 채널(415), 제2 채널(416) 및 제3 채널(417)로 이동한다. 제1 채널(415)로 이동하는 반사 증폭 광빔(217)의 일부분은 빔 411이고, 제2 채널(416)로 이동하는 반사 증폭 광빔(217)의 일부분은 빔 412이고, 제3 채널로 이동하는 반사 증폭 광빔(217)의 일부분은 빔 413이다.
빔 위치설정 시스템(260)은 또한 센서 420 및 센서 421을 포함한다. 센서 420은 빔 411을 감지하도록 위치되며, 센서 421은 빔 412 및 빔 413을 감지하도록 위치된다. 센서 420으로부터의 데이터는 빔 411의 표시(426)를 포함하는 이미지(424)를 발생하기 위해 이용될 수 있다. 센서 421로부터의 데이터는 빔 412의 표시(428) 및 빔 413의 표시(430)를 포함하는 이미지(425)를 발생하기 위해 이용될 수 있다. 타겟 재료(246)에 대한 초점면(244) 및/또는 초점 위치의 지점은 표시(426, 428, 430)의 형상 및/또는 표시(426, 428, 430)의 위치를 분석함으로써 복수의 차원으로 결정될 수 있다.
센서(420, 421)는 상이한 획득률로 데이터를 획득하고, 그러므로 상이한 시간 척도에서 발생하는 물리적 작용에 대한 정보를 제공한다. 도시된 예에서, 센서 420은 센서 421보다 높은 데이터 획득률을 갖는다. 센서 420은 구동 레이저(215)의 반복률과 유사하거나 또는 동일한 획득률을 가질 수 있다. 몇몇 구현예에서, 센서 420은 적어도 약 50 ㎑의 획득률 또는 약 63 ㎑의 데이터 획득률을 갖는다. 높은 획득률은 조사 증폭 광빔(216)의 전파의 방향을 가로지르는 방향으로 조사 증폭 광빔(216)의 위치에서의 급격한 변화를 야기할 수 있는, 빔 수송 시스템(224)에서의 미러 진동 또는 타겟 재료 스트림(114)의 궤도에서의 변동과 같은, 고주파 시스템 외란(disturbance) 및 발생을 모니터링하기 위해 사용될 수 있는 데이터를 센서 420가 수집할 수 있도록 한다. 조사 증폭 광빔(216)의 전파의 방향을 가로지르는 차원은 도 2a 및 도 2b에 도시된 "x" 및 "y" 방향을 포함한다. 횡단 방향(transverse direction)에서의 조사 증폭 광빔(216)의 지점의 변화는 반사 증폭 광빔(217)의 지점의 대응하는 변화를 야기하며, 이들 변화는 센서 420에 의해 측정될 수 있다.
센서 421은 센서 420보다 낮은 데이터 획득률을 가지며, 센서 420보다 상대적으로 더 많은 정보를 제공할 수 있다. 센서 421은 예컨대 약 48 ㎐의 데이터 레이트를 가질 수 있다. 센서 421은 반사 증폭 광빔(217)에 포함된 파장에 감응하는 어떠한 센서이어도 된다. 예컨대, 센서 421은 미국 유타주의 노쓰 로간에 소재하는 Ophir-Spiricon, LLC로부터 이용 가능한 PYROCAM 카메라이어도 된다. 도 4에 도시된 예가 이미지(425)를 발생하는 단일 센서(421)를 포함하고 있지만, 다른 구현예에서는, 제2 채널(416) 및 제3 채널(417)의 각각을 위해 별도의 센서가 사용될 수 있고, 각각의 별도의 센서는 각자의 채널에서 이동하는 광의 표시를 갖는 별도의 이미지를 발생할 수 있다.
빔 위치설정 시스템(260)은 또한 각각의 채널(415, 416, 417)에서의 광학 요소를 포함한다. 채널 415는 예컨대 빔 411을 센서 420 상으로 포커싱하는 렌즈 또는 기타 요소를 구비할 수 있는 광학 요소(442)를 포함한다. 또한 도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 도 4의 예에서의 센서 420는 정사각형 어레이로 배열되는 복수의 별도의 감지 요소(422a-422d)를 포함하는 쿼드런트 센서이다. 센서 420 상의 빔 411의 위치를 측정하기 위해, 각각의 감지 요소(422a-422d)에서 감지된 에너지의 양이 측정된다. 센서 상의 빔 411의 위치를 결정하는 예는 도 16을 참조하여 아래에 설명되어 있다.
반사 증폭 광빔(217)의 위치가 정확하게 측정되도록 하기 위해서는, 센서 420에서의 빔 411의 직경은 감지 요소(422a-422d) 중의 어떠한 감지 요소의 직경보다 크지만 감지 요소(422a-422d)에 의해 정해지는 정사각형 어레이의 직경보다 작게 된다. 이 구성에서, 빔 411은 센서 420의 감지 요소(422a-422d) 중의 하나보다 많은 감지 요소 상에 낙하(fall)하는 경향이 있다. 센서 420 상의 빔을 비교적 큰 직경으로 하기 위해, 빔 411이 센서 420 상에 포커싱되지 않도록 광학 요소(432)가 위치될 수 있다. 즉, 센서 420가 빔 411을 검출하지만, 빔 411이 센서 420 상으로 포커싱되지 않도록, 광학 요소(432)가 디포커싱 상태로 위치될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 광학 요소(432)는 센서 420 상에 비교적 더 큰 스팟을 만들기 위해 광을 확장시키는 하나 이상의 광학 요소를 포함할 수 있다.
빔 위치설정 시스템(260)은 또한 채널 416에 위치된 광학 요소(434)를 포함한다. 이 광학 요소(434)는 채널 416에서 부분 반사성 광학 요소(410b)와 센서 421 사이에 위치된다. 광학 요소(434)는 초점면(244) 또는 초점 위치의 지점이 "z" 방향에서 결정될 수 있도록 광학 요소 410b로부터 반사되는 광을 수신하고 투과한다. 광학 요소(434)는, 초점면(244)이 "z" 방향으로 이동하는 때에 파면(wavefront)의 초점을 수정하고 표시 428의 타원율을 변화시키는 비점수차 광학 요소(astigmatic optical element)를 포함할 수 있다. 광학 요소(434)가 비점수차 광학 요소를 포함하는 구현의 예가 도 7에 도시되어 있다.
몇몇 구현예에서, 광학 요소 410b는, 반사 증폭 광빔(217)을 타겟 재료(246)로부터 센서 421로 전파하기 위한 상이한 길이의 경로를 제공하는, 그 어느 것도 비점수차가 아닌, 광학 요소의 집합체를 포함한다. 이들 구현예에서, 반사 증폭 광빔(217)의 빔 직경의 크기를 측정하는 것은 "z" 방향에서의 포커스 코스틱의 형상 및 초점면(244)의 지점에 대한 지시를 제공한다. 비점수차 광학 요소를 포함하지 않는 광학 요소(436)의 구현의 예가 도 12 및 도 14에 도시되어 있다.
빔 위치설정 시스템(260)은 또한 광학 요소 410b와 센서 421 사이에 위치되는 광학 요소(436)를 포함한다. 광학 요소(436)는 빔 413을 수신하고 센서 421을 향하여 지향시킨다. 센서 421에 의해 감지된 광은 표시 430을 형성하기 위해 사용된다. 센서 420 상의 반사 증폭 광빔(217)의 지점의 측정치와 함께, 표시 430의 지점은 조사 증폭 광빔(216)의 전파의 방향을 가로지르는 차원에서의 타겟 재료(246)에 대한 조사 증폭 광빔(216)의 지점에 대한 제2 지시를 제공한다.
이와 같이, 빔 위치설정 시스템(260)은 반사 증폭 광빔(217)의 위치 및/또는 형상의 복수의 측정치를 제공한다. 빔 위치설정 시스템(260)은 조사 증폭 광빔(216)의 전파의 방향을 가로지르는("x" 또는 "y") 차원에서의 타겟 재료(246)에 대한 조사 증폭 광빔(216)의 위치를 확인하기 위해 사용될 수 있는 2개의 측정치, 즉 상대적으로 높은 데이터 획득률을 갖는 센서 420로부터의 측정치와 더 낮은 데이터 획득률을 갖는 센서 421로부터의 측정치를 제공한다. 빔 위치설정 시스템(260)은 또한 조사 증폭 광빔(216)의 전파의 방향에서 타겟 재료(246)에 대한 초점 위치 또는 초점면(244)의 위치를 확인하기 위해 사용될 수 있는 측정치를 제공한다.
빔 위치설정 시스템(260)은 또한 빔 경로로부터 제거할 수 있는 스펙트럼 필터(spectral filter)(442)를 포함할 수 있다. 스펙트럼 필터는 몇몇 파장은 투과시키는 한편 다른 파장들은 차단한다. 몇몇 구현예에서, 2개의 상이한 펄스식 조사 증폭 광빔이 타겟 재료(246)를 향해 지향된다. 이들 2개의 조사 증폭 광빔은 메인 펄스 및 사전-펄스로서 지칭된다. 메인 펄스와 사전-펄스는 시간에 맞게 분리되며, 사전-펄스가 메인 펄스 이전에 타겟 재료(246)를 향해 지향된다. 사전-펄스와 메인 펄스는 상이한 파장을 가질 수 있다. 예컨대, 사전-펄스는 약 1.06 ㎛의 파장을 가질 수 있고, 메인 펄스는 약 10.6 ㎛의 파장을 가질 수 있다. 조사 증폭 광빔(216)이 사전-펄스 및 메인 펄스를 포함하는 경우에, 반사 증폭 광빔(217)은 메인 펄스와 사전-펄스의 반사 펄스를 포함할 수 있다.
반사 증폭 광빔(217)을 수신하도록 위치되는 때에, 스펙트럼 필터(442)는 사전-펄스를 메인 펄스로부터 분리하여, 빔 위치설정 시스템(260)으로 하여금 타겟 지점(242)에 대한 조사 증폭 광빔(216)의 지점을 결정하기 위해 사전-펄스와 메인 펄스 둘 중 하나 또는 둘 모두를 사용할 수 있도록 한다. 몇몇 경우에, 사전-펄스는 메인 빔보다 더 빽빽한 초점 스팟 및 더 정확한 결과를 제공할 수 있다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 센서(420) 상의 빔(411)의 예가 도시되어 있다. 빔(411)은 채널(415)을 통해 센서(420)로 이동하며, 이 센서에서 빔(411)이 스팟(505)을 형성한다. 조사 증폭 광빔(216)이 타겟 재료(246)와 정렬되는 때에, 빔(411)은 센서(420)의 중앙에 낙하하며, 각각의 감지 요소(422a-422d)에 의해 동일한 양의 에너지가 감지된다. 조사 증폭 광빔(216)이 횡단 차원(도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이 "x" 또는 "y")에서 타겟 재료(246)에 대하여 잘못 정렬되는 때에, 스팟(505)은 조사 증폭 광빔(216)의 잘못된 정렬에 대응하는 센서(420)의 중앙으로부터 거리에 있다.
도 5a 내지 도 5c는 3개의 상이한 시간에서의 스팟(505)을 보여주고 있다. 도 5a 및 도 5c에서, 스팟(505)은 중앙에서 벗어나 있으며, 이것은 조사 증폭 광빔(216)이 타겟 지점(242)에 대하여 횡단 방향으로 잘못 정렬되어 있다는 것을 나타낸다. 도 5b에서, 스팟(505)은 센서(420)의 중앙에 있으며, 이것은 조사 증폭 광빔(216)이 횡단 방향에서 타겟 지점과 정렬되어 있다는 것을 나타낸다. 전술한 바와 같이, 센서(420) 상의 스팟(505)의 지점의 변동은 조사 증폭 광빔(216)의 지점에서의 고주파 변화를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 타겟 재료(246)와 초점 위치 간의 횡단 방향 거리를 함수로 하는 감지 요소(422a-422d) 상의 에너지의 양의 차이의 예가 도시되어 있다. 도 6은 타겟 재료(246)가 조사 증폭 광빔(216)에 대하여 수직 평면(도 2a에 도시된 "y" 방향)으로 이동되는 때의 센서(420)의 응답을 도시하고 있다.
도 7을 참조하면, 또 다른 예의 빔 위치설정 시스템의 블록 다이아그램이 도시되어 있다. 빔 위치설정 시스템(700)은 빔 위치설정 시스템(260)을 대신하여 광원(100, 205 또는 305)과 함께 사용될 수 있다. 빔 위치설정 시스템(700)은 타겟 재료(246)에 대하여 초점 위치의 지점을 측정하기 위해 비수점차 광학 기기를 포함한다.
빔 위치설정 시스템(700)은 접이식 미러(705) 및 부분 반사성 광학 기기(710a, 710b)를 포함한다. 부분 반사성 광학 기기(710a, 710b)는 예컨대 빔 스플리터 또는 부분 반사성 미러이어도 된다. 빔 위치설정 시스템(700)은 반사 증폭 광빔(217)을 수신하고, 이 광빔(217)을 3개의 별도의 채널(715, 716, 717)로 분할한다. 반사 증폭 광빔(217)은 부분 반사성 광학 기기 710a에 부딪히고, 일부분(빔 711)이 제1 채널(715)로 반사된다. 제1 채널(715)은 또한 고속 횡단 채널로서 지칭된다. 접이식 미러(705)는 빔(711)을 광학 요소(732)를 향하여 지향시키고, 광학 요소(732)는 빔(711)을 센서(720) 상으로 지향시키거나 및/또는 포커싱한다. 광학 요소(732)는 광학 요소 432(도 4)와 유사하고, 센서(720)는 센서 420(도 4)과 유사한 쿼드런트 센서(720)이다.
부분 반사성 광학 기기(710b)는 반사성 광학 기기(710a)를 투과한 리턴 빔(217)의 일부분을 수신한다. 반사성 광학 기기 710b를 투과한 리턴 빔(217)의 일부분은 빔 713으로서 제3 채널(717)에 진입한다. 제3 채널(717)은 "저속 횡단 채널"로서 지칭된다. 접이식 미러(705)는 빔(713)을 제3 채널(717)을 통해 광학 기기(736)에 지향시키며, 광학 기기(736)는 빔(713)을 센서(721)에 포커싱 및/또는 지향시킨다. 센서(721)에 의해 수집된 데이터는 빔 712를 표시하는 스팟(752) 및 빔 713을 표시하는 스팟(754)을 포함하는 이미지(750)를 발생하기 위해 사용될 수 있다.
부분 반사성 광학 기기(710b)는 광빔의 일부분을 빔 712로서 채널 716로 반사한다. 이 채널(716)은 "저속 z 채널"로서 지칭된다. 부분 반사성 광학 기기(710b)는 빔(712)을 광학 조립체(734)에 지향시키고, 이 광학 조립체가 빔(712)을 센서(721)에 포커싱하고 지향시킨다. 센서(721)는 센서 421(도 4)과 유사하다. 빔(712)는 광학 조립체(734)의 컴포넌트에 진입하고 통과하며, 광학 조립체(734)를 빠져나오고, 센서(421)에 의해 감지된다. 빔(712)은 센서(421) 상의 스팟을 형성한다.
광학 조립체(734)는 평면 반사성 요소(740), 공간 필터(741), 비점수차 광학 요소(746), 및 렌즈(748)를 포함한다. 평면 반사성 요소(740)는 평면 미러이어도 된다. 비점수차 광학 요소(746)는 예컨대 원통 렌즈 또는 미러, 원통 렌즈와 미러의 집합체, 또는 바이코닉 미러(biconic mirror)이어도 된다.
빔(712)은 광학 조립체(734)에 진입하고, 평면 반사성 요소(740)로부터 공간 필터(741) 내로 반사된다. 공간 필터(741)는 렌즈 742, 렌즈 743 및 애퍼처(744)를 포함한다. 애퍼처(744)는 렌즈 742의 초점에 위치되는 개구부(745)를 형성하며, 애퍼처(744)는 빔(712)이 센서(721)에 도달하기 전에 빔(712)을 필터링한다. 빔(712)을 개구부(745)에 통과시키는 것은 빔(712)으로부터 백그라운드 방사선 및 스캐터(scatter)를 제거하는데 도움을 준다. 구체 광학 기기(spherical optic)와 함께 사용된 평면 미러(715)는 포커스의 위치가 원통 광학 기기 또는 비점수차 광학 기기를 포함하는 채널보다 더 정밀하게 "x" 및 "y" 방향에서 측정되도록 한다.
렌즈(743)는 빔(712)을 시준하고, 이 빔을 비점수차 광학 요소(746)에 지향시킨다. 비점수차 광학 요소(746)를 통과한 후, 빔(712)은 렌즈(748)를 통과하고, 센서(721) 상에 스팟을 형성한다. 광학 조립체(734)가 비점수차 요소를 포함하기 때문에, 조사 증폭 광빔(216)의 초점 위치가 타겟 재료(246)에 대하여 전파의 방향으로 이동함에 따라 스팟의 타원율이 변화된다.
도 8a 내지 도 8c 및 도 9a 및 도 9b를 참조하면, 초점면(244)과 타겟 재료(246)의 다양한 상대적인 배치의 예 및 센서(721)에 의해 발생된 예시 이미지가 도시되어 있다. 도 8a 내지 도 8c는 예컨대 광학 컴포넌트에서의 광학 컴포넌트에서의 발열 및/또는 움직임으로 인해 "z" 및 "y" 방향으로 이동하는 초점 위치의 예를 도시하고 있다. 도 9a 내지 도 9c는 각각 센서(721)에 의해 수집된 데이터로부터 발생된 일례의 이미지(750a-750c)를 도시하고 있다.
빔 위치설정 시스템(700)에서, 빔 712는 채널 716을 통해 이동하고, 센서(721)에 의해 수신된다. 빔 713은 채널 717을 통해 이동하고, 센서(721)에 의해 수신된다. 채널(716, 717)의 광학 컴포넌트는, 채널 716으로부터의 광이 센서(721)의 좌측편 상에 낙하하고, 채널 717로부터의 광이 센서(721)의 우측편 상에 낙하하도록 정렬된다. 그러므로, 이미지(750A-750C)의 좌측편은 빔 712의 표시를 보여주고 있고, 이미지(750A-750C)의 우측편은 빔 713의 표시를 보여주고 있다.
도 9a의 이미지(750A)는 초점면(244)이 타겟 재료(246)와 일치하는 도 8a의 시나리오와 유사한 시나리오를 모니터링할 때에 센서(721)에 의해 발생된 이미지를 도시하고 있다. 이 경우, "z" 또는 "y" 방향에서의 초점 위치와 타겟 재료(246) 간의 변위가 없으며, 조사 증폭 광빔(216)이 타겟 재료(246)와 정렬된다. 이미지(750a)는 빔(712)(광학 조립체(734) 및 비점수차 광학 요소(746)를 통과하는)의 표시(752A)가 원형이기 때문에 정렬 상태를 나타낸다. 이에 부가하여, 빔 713의 표시(754A)는 센서(721)의 우측편의 중심과 일치하며, 이것은 조사 증폭 광빔(216)이 도 8a에 도시된 "y" 방향에서 타겟 재료(246)와 일치한다는 것을 나타내고 있다.
도 9b의 이미지(750B)는 센서(721)가 도 8c와 유사한 시나리오를 모니터링하는 때에 센서(721)에 의해 발생된 이미지를 도시하고 있다. 이 경우, 타겟 재료(246)는 "z" 및 "-y" 방향으로 초점 위치로부터 변위된다. 이미지(750B)는 표시 752B의 타원율 및 센서(751) 상의 표시(754B)의 위치와 함께 잘못된 정렬을 나타내고 있다. 구체적으로, 표시(752B)의 수평축이 수직축보다 넓으며, 이것은 초점 위치가 타겟 재료(246)에 대하여 "-z" 방향으로 변위된다는 것을 나타낸다. 빔 713의 표시 754B는 표시 754A에 비교하여 좌측으로 이동되어 있으며, 이것은 타겟 재료(246)가 타겟 재료(246)에 대하여 "-y" 방향으로 변위된다는 것을 나타낸다.
도 9c의 이미지(750C)는 센서가 도 9c의 시나리오와 유사한 시나리오를 모니터링하는 때에 센서(721)에 의해 발생된 이미지를 도시한다. 이 경우, 타겟 재료(246)는 초점 위치 뒤쪽 아래에 있다. 이미지(750C)는 이 잘못된 정렬을 표시 752C의 타원율 및 센서(751) 상의 표현 754C의 위치와 함께 나타낸다. 구체적으로, 빔(712)의 표시(752C)의 수직축이 수평축보다 넓으며, 이것은 타겟 재료(246)가 "-z" 방향에서 초점 위치로부터 변위된다는 것을 나타낸다. 표시 754C는 타겟 재료(246)가 타겟 재료(246)에 대하여 "y" 방향으로 변위된다는 것을 나타낸다.
도 10a는 "x" 방향에서의 타겟 재료(246)의 위치를 함수로 하는 빔(712)의 표시의 타원율의 예를 도시하고 있다. 조사 증폭 광빔(216)의 초점 위치가 타겟 재료(246)와 일치하는 때에 타원율은 0이다. 이러한 시나리오가 도 8a 및 도 9a에 도시되어 있다. 타원율은 초점 위치가 도 8b 및 도 9b에 도시된 바와 같이 타겟 재료(246)에 도달하기 전에 형성되는 때에는 음(수평축이 수직축보다 큼)이다. 타원율은 초점 위치가 도 8c 및 도 9c에 도시된 바와 같이 타겟 재료(246) 이후에 형성되는 때에는 양(수평축이 수직축보다 작음)이다.
도 10b는 "y" 방향에서의 타겟 재료(246)의 위치를 함수로 하는 빔(713)의 표시의 도심 위치(centroid position)의 예를 도시하고 있다. 도심이 센서(721)의 우측편의 중심의 좌측에 있는 때에, 도심은 음의 값을 갖는 것으로 간주될 수 있으며, 타겟 재료(246)는 초점 위치에 대하여 "-y" 방향에 위치된다(도 8b). 도심이 센서(721)의 우측편의 중심의 우측에 있는 때에, 타겟 재료(246)는 초점 위치에 대하여 "y" 방향에 위치된다(도 8c).
도 11은 또 다른 예의 빔 위치설정 시스템(1100)의 블록 다이아그램이다. 빔 위치설정 시스템(1100)은 빔 위치설정 시스템 260 또는 빔 위치설정 시스템 700 대신에 광원(205 또는 305)와 함께 사용될 수 있다. 빔 위치설정 시스템(1100)은 반사 증폭 광빔(217)이 이동하는 3개의 채널을 포함하며, 빔 위치설정 시스템(1100)은 타겟 재료(246)에 대하여 복수의 차원에서 조사 증폭 광빔(216)의 위치를 확인하기 위해 사용되는 데이터를 제공한다. 빔 위치설정 시스템(1100)은 조사 증폭 광빔(216)의 전파의 방향(도 2b에서 도시된 "z" 방향)에 평행한 방향에서 조사 증폭 광빔(216)의 위치를 확인하기 위해 사용되는 채널에서의 하나 이상의 비점수차 광학 요소를 포함한다.
빔 위치설정 시스템(1100)은 또한 스펙트럼 필터(1142)를 포함한다. 스펙트럼 필터(1142)는 도 4에 대하여 논의된 스펙트럼 필터(442)와 유사하다. 빔 위치설정 시스템(1100)은 반사 증폭 광빔(217)을 수신한다. 반사 증폭 광빔(217)은 부분 반사성 광학 요소(1110a)에 부딪히며, 반사 증폭 광빔(217)의 일부분이 채널(1115)로 반사된다. 채널(1115) 내로 반사되는 반사 증폭 광빔(217)의 일부분은 빔 1111이다. 이 빔(1111)은 광학 기기(1132)를 통과하여 센서(1120)로 가게 된다. 광학 기기(1132)는 광학 요소(432)(도 4)와 유사하여도 되며, 센서(1120)는 도 4를 참조하여 설명된 쿼드런트 검출기(420)이어도 된다.
부분 반사성 광학 요소(1110a)에 의해 투과된 반사 증폭 광빔(217)의 일분은 부분 반사성 광학 요소(1110b)에 의해 빔 1112와 1113으로 분할된다. 빔 1112는 채널 1116로 이동하고, 빔 1113은 채널 1117로 이동한다. 채널 1116은 광학 기기 1134를 포함하고, 빔 1112는 광학 기기 1134를 통해 센서 1121로 가게 된다. 광학 기기 1134는 광학 기기 434와 유사하여도 된다.
채널 1117은 편광기(polarizer)(1140), 필터 컨트롤러(1144)에 연결되는 스펙트럼 필터(1142), 평면 반사성 요소(1146), 렌즈(1148), 및 비점수차 광학 요소(1150)를 포함한다. 편광기(1140) 및 스펙트럼 필터(1142)는 채널 1117로부터 제거될 수 있다. 편광기(1140) 및 스펙트럼 필터(1142)가 채널 1117에 있지 않을 때에, 빔(1113)은 이들 요소를 통과하지 않는다. 스펙트럼 필터(1142)는 제1 파장 대역의 광을 투과시키고 제2 파장 대역의 광을 차단하는 스펙트럼 필터이어도 된다. 제1 파장 대역은 사전-펄스의 파장을 포함할 수 있고, 제2 파장 대역은 메인 펄스의 파장을 포함할 수 있다. 이 예에서, 스펙트럼 필터(1142)는 사전-펄스를 차단하고 메인 펄스를 투과시키는 스펙트럼 필터와 메인 펄스를 차단하고 사전-펄스를 투과시키는 또 다른 스펙트럼 필터의 복수의 스펙트럼 필터를 포함할 수 있다. 채널 1117에서 스펙트럼 필터(1142)를 제거하고 채널 1117에 스펙트럼 필터(1142)를 위치시키기 위해 필터 컨트롤러(1144)가 이용된다. 스펙트럼 필터(1142)가 하나보다 많은 필터를 포함하는 구현예에서, 필터 컨트롤러(1144)는 하나보다 많은 필터 중에서 채널 1117에 위치될 필터의 선택을 가능하게 한다.
빔(1113)은 비점수차 광학 요소(1150)를 빠져나오고, 센서(1152)에 의해 감지된다. 센서 1152 및 센서 1121은 센서 1120보다 낮은 데이터 획득률을 갖는다. 센서 1152 및 센서 1121은 미국 유타주의 노스 로건에 소재하는 Ophir-Spiricon, LLC로부터 이용 가능한 PYROCAM 카메라이어도 된다. 몇몇 구현예에서, 빔 1112 및 1113은 단지 하나의 센서(센서 1152 또는 센서 1121 중 어느 하나)가 요구되도록 유사한 지점으로 지향될 수 있다.
도 12를 참조하면, 빔 위치설정 시스템을 위한 또 다른 예의 광학 조립체(1200)가 도시되어 있다. 광학 조립체(1200)는 빔 위치설정 시스템(260)에서 광학 요소(434)로서 사용될 수 있거나, 빔 위치설정 시스템(700)에서는 광학 조립체(734) 대신에 사용될 수 있거나, 또는 빔 위치설정 시스템(1100)에서는 채널 1117로 사용될 수 있다.
광학 조립체(1200)는 조사 증폭 광빔(216)의 전파의 방향에서 타겟 재료(246)에 대한 초점 위치의 지점을 결정하기 위해 사용될 수 있는 정보를 제공한다. 광학 조립체(1200)는 비점수차 광학 요소를 포함하지 않는다. 그 대신에, 광학 조립체(1200)는 타겟 재료(246)와 센서(1221) 사이의, 각각 상이한 길이를 갖는, 일련의 광경로를 생성하기 위해 복수의 비-비점수차 광학 요소를 채용한다. 각각의 경로로 이동하는 리턴 빔(217)의 일부분은 센서(1221) 상에 이미징된다. 경로가 상이한 길이를 갖기 때문에, 특정 경로를 따르는 빔의 이미지는 전파의 방향에 따른 특정 지점에서의 조사 증폭 광빔(216)의 횡단면의 이미지이다. 상이한 경로를 따르는 빔의 일련의 이미지를 분석함으로써, 타겟 재료(246)에 대한 초점 위치의 지점이 결정되고 필요한 경우 조정될 수 있다.
광학 조립체(1200)는 렌즈(1202) 및 부분 반사성 광학 기기(1205a, 1205b)를 포함한다. 광학 조립체(1200)는 광원(1204)(광원 205 또는 305와 유사할 수 있는)으로부터 리턴 빔(217)을 수신한다. 예시를 위해, 도 12는 상이한 시간에 발생하는 리턴 빔(217)의 2개의 인스턴스(instance)를 도시한다. 리턴 빔 217a은 조사 증폭 광빔(216)이 타겟 지점(242) 상에 포커싱되는 때에 발생하는 반사 증폭 광빔이다. 도 12에 도시된 제2 리턴 빔은 빔 217b이다. 리턴 빔 217b는 조사 증폭 광빔(216)이 타겟 재료(246)에 도달하기 전에 포커스가 되는 때에 발생한다. 도 13a 및 도 13b를 참조하면, 조사 증폭 광빔(216)이 타겟 재료(246) 상에 포커싱되는 광원의 측면도가 도 13a에 도시되어 있다. 조사 증폭 광빔(216)이 타겟 재료(246)에 도달하기 전에 포커싱되는 광원의 측면도가 도 13b에 도시되어 있다.
빔 217a는 렌즈(1202)를 통해 이동하고, 부분 반사성 광학 요소(1205a)에 의해 투과되고 반사된다. 빔 217a의 투과된 부분은 센서 1221 상에 스팟 1210을 형성한다. 빔 217a의 반사된 부분은 빔 1218a로서 도시되어 있다. 빔 1218a는 반사성 광학 요소(1205b)에 의해 반사되고 투과된다. 광학 요소 1205b에 의해 반사된 빔 217a의 일부분은 센서 1221 상에 스팟 1211을 형성한다. 빔 217b는 렌즈 1202를 통해 이동하고, 부분 반사성 광학 요소(1205a)에 의해 투과되고 반사된다. 빔 217b의 투과된 부분은 센서 1221 상에 스팟 1212를 형성한다. 빔 217b의 반사된 부분(빔 1218b)은 반사성 광학 요소 1205b에 의해 반사되고 투과된다. 광학 요소 1205b에 의해 반사된 빔 217b의 부분은 센서 1221 상에 스팟 1212을 형성한다.
이미지 1250에 나타낸 바와 같이, 렌즈 1202는 빔 217a를 센서 1221에서의 포커스에 있게 한다. 그러므로, 스팟 1210은 작은 직경을 갖는다. 빔 1218a는 센서 1221까지의 더 긴 경로를 따르며, 센서 1221에 도달하기 전에 점 1225에서 포커스가 된다. 빔 1218a는 점 1225 이후에 발산을 시작하며, 스팟 1211은 스팟 1210보다 큰 직경을 갖는다.
렌즈 1202는 빔 217b를 빔 217b가 센서 1221에 도달하기 전에 점 1226에 포커싱한다. 빔 217b는 센서 1221에 도달하기 전에 발산을 시작한다. 그러므로, 빔 217b가 센서 상에 형성하는 스팟 1221은 빔 217b가 센서 1221에서 포커스로 되는 경우보다 더 큰 직경을 갖는다. 빔 1218b가 센서 1221까지 따라가게 되는 경로는 더 길며, 초점 1226이 센서 1221로부터 더 떨어져서 발생한다. 이와 같이, 빔 1218b에 의해 형성된 스팟 1213은 스팟 1212보다 큰 직경을 갖는다.
스팟 1212와 1213의 직경을 비교함으로써, 빔 217b가 수렴하고 있는지와, 조사 증폭 광빔(216)의 초점 위치와 초점면(244)이 타겟 재료(246) 앞에("-z" 방향에서) 발생하는지가 결정된다. 초점면(244)이 전파의 방향에 따라 타겟 재료(246) 쪽으로 이동하도록 조정될 수 있거나, 타겟 재료(246)가 초점면(244)의 위치 쪽으로 이동될 수 있다.
또한, 도 13c를 참조하면, 증폭 광빔(216)이 타겟 재료(246) 뒤쪽에("+z" 방향에서) 초점 위치를 갖고, 반사 증폭 광빔(217)이 수렴하고 있고, 스팟 1213이 스팟 1212보다 큰 직경을 갖는 예가 도시되어 있다. 그러므로, 증폭 광빔(216)의 초점 위치는 타겟 재료(246)의 예상된 지점에 더 가깝게 이동하도록 조정될 수 있다. 즉, 증폭 광빔(216)의 초점 위치는 초점 위치를 "-z" 방향으로 이동시킴으로써 타겟 지점 쪽으로 이동될 수 있다.
도 14를 참조하면, 또 다른 광학 조립체(1400)의 예가 도시되어 있다. 광학 조립체(1400)는 광학 조립체(1400)가 5개의 부분 반사성 광학 요소(1405a-1405e)를 포함한다는 것을 제외하고는 광학 조립체 1200과 유사하다. 광학 조립체(1400)는 빔 위치설정 시스템에서 광학 조립체 1200의 위치에 사용될 수 있다.
각각의 부분 반사성 광학 요소(1405a-1405e)는 타겟 재료(246)로부터 센서(1221)까지 상이한 길이의 경로를 제공하고, 센서(1221) 상에 대응하는 스팟(1410-1414)을 생성한다. 도 14에 도시된 예에서, 렌즈(1402)는 조사 증폭 광빔(216)이 타겟 재료(246)와 일치하는 때에 발생하는 시준된 리턴 빔(217)을 센서(1221) 상의 스팟 1412에 포커싱한다. 그러므로, 리턴 빔(217)의 상이한 횡단면의 척도(measure)인 스팟 1410은 스팟 1412보다 큰 직경을 갖는다. 이 예에서, 스팟 1412는 스팟 1410-1414 중 최저 직경을 갖는다.
스팟 1410-1414의 직경을 비교함으로써, 타겟 재료(246)(또는 타겟 지점 242)에 대한 증폭 광빔(216)의 포커스 위치의 지점이 결정될 수 있다. 예컨대, 최저 직경 스팟이 스팟 1410이면, 조사 증폭 광빔(216)의 포커스는 예컨대 전파의 방향을 따라 타겟 재료(246)를 향하여 이동하도록 조정될 수 있거나, 또는 타겟 재료(246)가 초점 위치 및 초점면(244)의 위치를 향하여 이동될 수 있다. 최저 직경 스팟이 스팟 1414이면, 조사 증폭 광빔(216)의 포커스는 타겟 재료(246)로부터 멀어지게 이동하도록 조정될 수 있다.
도 12의 예가 2개의 부분 반사성 광학 요소(1205a, 1205b)를 도시하고 있고, 도 14의 예가 5개의 부분 반사성 광학 요소(1405a-1405e)를 도시하고 있지만, 다른 개수의 반사성 광학 요소가 사용될 수도 있다.
도 14b는 조립체 1200 또는 1400과 같은 비-비점수차 광학 조립체를 사용하여 증폭 광빔(216)의 포커스 위치를 조정하기 위한 일례의 프로세스(1400B)를 도시한다. 프로세스(1400B)는 조립체 1200 또는 1400 단독으로 또는 조립체 1200 또는 1400을 빔 위치설정 시스템(260, 700 또는 1100)의 임의의 빔 위치설정 시스템의 일부분으로 하여 수집된 데이터에 대해 수행될 수 있다. 프로세스(1400B)는 컨트롤러(280)에 의해 및/또는 빔 위치설정 시스템에서의 하나 이상의 센서의 전자 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 아래의 논의에서, 프로세스(1400B)는 빔 위치설정 시스템(260), 조립체(1400), 및 센서(1221)를 참조하여 설명된다.
리턴 빔(217)은 복수의 빔을 형성하기 위해 적어도 하나의 광학 요소와 상호작용되며, 각각의 빔이 센서(1221)까지 상이한 길이의 경로를 따르고, 각각의 빔이 센서(1221) 상에 각각 스팟(1410-1414)을 형성한다(1450). 리턴 빔(217)을 적어도 하나의 광학 요소와 상호작용하게 하는 것은 리턴 빔(217)을 포커싱하기 위해 리턴 빔(217)을 렌즈(1402)에 통과시키는 것을 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 리턴 빔(217)을 적어도 하나의 광학 요소와 상호작용하게 하는 것은 리턴 빔(217)을 포커싱하는, 커브식 미러와 같은, 반사성 요소로부터 리턴 빔(217)을 반사하는 것을 포함할 수 있다.
리턴 빔(217)을 적어도 하나의 광학 요소와 상호작용하게 하는 것은 복수의 빔을 형성하기 위해 리턴 빔(217)을 적어도 하나의 부분 반사성 요소에 통과시키는 것을 포함한다. 각각의 빔은 타겟 재료(246) 및/또는 렌즈(1202)로부터 센서(1221)까지의 상이한 길이의 경로를 따르고, 센서(1221)의 상이한 부분 상에 스팟을 형성한다(도 12에 도시된 바와 같이). 예컨대, 도 12에 도시된 바와 같이, 5개의 반사성 요소는 리턴 빔(217)을 각각 센서(1221)까지 상이한 길이의 경로를 따르는 5개의 빔으로 분할하기 위해 사용될 수 있다. 더 많거나 더 적은 수의 반사성 요소가 사용될 수 있다. 반사성 요소는 예컨대 빔 스플리터, 부분 반사성 미러, 또는 빔을 상이한 경로를 따라 전파하는 2개 이상의 빔으로 분리하는 임의의 다른 광학 요소이어도 된다.
복수의 빔의 각각은 센서(1221) 상에 스팟을 형성한다. 스팟의 직경은 복수의 빔의 각각에 대한 렌즈(1402)와 센서(1221) 간의 상이한 경로 길이 때문에 달라지게 된다. 센서(1221)까지의 경로 길이가 달라지기 때문에, 센서(1221) 상의 스팟(1410-1414)은 전파의 방향을 따라 상이한 평면에서 취해진 빔의 횡단면의 샘플로 간주될 수 있다. 스팟(1410-1414)의 상대적인 크기를 비교하는 것은, 조사 광빔(216)의 전파의 방향에서 타겟 재료(246)에 대한 조사 증폭 광빔(216)의 포커스의 지점에 대한 지시를 제공한다.
복수의 스팟(1410-1414)의 각각의 스팟의 크기가 결정된다(1460). 크기는 예컨대 스팟의 직경 또는 스팟의 면적이어도 된다. 결정된 크기들이 비교된다(1470). 증폭 광빔(216)의 초점 위치의 지점이 비교에 기초하여 결정된다(1480). 예컨대, 센서(1221), 반사성 요소(1405a-1405e), 및 렌즈(1402)는, 리턴 빔이 렌즈(1402)를 통과하는 때에 리턴 빔이 시준되도록 증폭 광빔(216)이 타겟 재료(246)에 중첩되면, 리턴 빔(217)이 스팟 1412에 포커싱되도록, 서로에 대해 배열될 수 있다. 이 예에서, 스팟 1411이 스팟 1412보다 작은 것으로 측정되면, 증폭 광빔(216)의 초점 위치는 타겟 재료(246)에 중첩되지 않는다. 예컨대, 리턴 빔(217)은 시준되는 대신 수렴될 수 있으며, 이것은 증폭 광빔(216)의 초점 위치가 "+z" 방향으로 타겟 지점(242)을 향해 이동되어야 한다는 것을 나타낼 수 있다. 다른 구현예는 상이한 구성으로 배열된 광원(1204)의 광학 컴포넌트를 가질 수 있다. 예컨대, 다른 구현예에서, 수렴하는 리턴 빔(217)은 증폭 광빔(216)이 타겟 지점(242)에 대하여 "-z" 방향으로 이동되어야 한다는 것을 나타낼 수 있다.
"z" 방향(빔(216)의 전파의 방향)에서의 조사 증폭 광빔(216)의 초점 위치를 위치설정하기 위해, 작동 시스템(228, 227)의 하나 이상의 액추에이터가 조사 증폭 광빔(216)을 타겟 재료(246)를 향하여 조향하기 위해 빔 수송 시스템(224) 및/또는 포커싱 시스템(226)(도 2a) 내의 미러, 렌즈, 및/또는 마운트를 이동시킨다. 프로세스(1200B)가 컨트롤러(280)에 의해 또는 컨트롤러(280)와 함께 완전하게 또는 부분적으로 수행되는 구현예에서, 초점 위치의 지점은 컨트롤러(280)에 제공되거나 컨트롤러(280)에 의해 계산될 수 있으며, 컨트롤러(280)는 증폭 광빔(216)의 포커스의 지점을 이동시키거나 조정하기 위해 수송 시스템(224) 및/또는 포커싱 시스템(226) 내의 컴포넌트의 양에 대응하는 신호를 발생할 수 있다.
도 15a 내지 도 15c를 참조하면, 광학 조립체(1200)를 포함하는 빔 위치설정 시스템의 2개의 채널을 이미징하는 센서로부터 생성된 일례의 이미지가 도시되어 있다. 빔 위치설정 시스템은 광학 조립체(1200)가 채널(316, 716 또는 1116)에 각각 사용되는 빔 위치설정 시스템(260, 700 또는 1100)의 어떠한 것이어도 가능하다. 이미지(1505A-1505C)는 조사 증폭 광빔(216)이 타겟 재료(246)에 대하여 이동하는 때의 3개의 상이한 시간에서의 센서의 이미지를 도시하고 있다. 이미지(1505A-1505C)는 스팟(1210, 1211)을 보여주고 있다. 또한 도 12를 참조하면, 스팟 1210은 리턴 빔(217)이 센서(1221)에 도달하기 전에 렌즈(1202)를 통과할 때에 생성된 스팟이다. 스팟 1211은 리턴 빔(217)이 렌즈(1202)를 통과하고 센서(1221)에 도달하기 전에 부분 반사성 광학 요소(1205a, 1205b)에서 반사되어 생성된 스팟이다.
이미지 1505A에서, 스팟 1210A은 스팟 1211A보다 큰 직경을 가지며, 이것은 조사 증폭 광빔(216)의 초점 위치가 타겟 재료(246)에 도달하기 전에 발생한다는 것을 나타낸다. 이미지 1505B에서, 스팟 1210B는 스팟 1211B보다 작은 직경을 가지며, 이것은 조사 증폭 광빔(216)의 초점 위치가 타겟 재료(246)에 도달한 후에 발생한다는 것을 나타낸다. 그러므로, 이미지 1505A에 기초하여 이루어진 초점 위치에 대한 조정은 적절한 방향에 있는 것이지만, 초점 위치는 타겟 재료(246)에 중첩하지 않는다. 스팟 1210C는 점 모양이며, 이것은 렌즈(1202)가 빔(217)을 센서(1221) 상에 포커싱하고, 그러므로 조사 증폭 광빔(216)이 타겟 재료 상에 포커싱된다는 것을 나타낸다.
이미지 1505A-1505C의 우측편은 채널(317, 717 또는 1116)을 통해 이동하는 리턴 빔(217)의 일부분의 이미지인 스팟 1520A-1520C을 도시하고 있다. 이미지 905A-905C(도 9a-9c)의 우측편과 유사하게, 스팟 1520A-1520C는 조사 증폭 광빔(216)의 전파의 방향을 가로지르는 방향에서 타겟 재료(246)에 대한 조사 증폭 광빔(216)의 이동을 보여주고 있다. 이미지 1505A는 조사 증폭 광빔(216)이 수직 평면(도 2a에서의 "y" 방향)에서 타겟 재료(246) 위에 있다는 것을 보여주며, 이미지 1505B는 조사 증폭 광빔(216)이 수직 평면(도 2b에서의 "-y" 방향)에서 타겟 재료(246) 아래에 있다는 것을 보여준다. 이미지 1505C에 표시된 시간에서, 조사 증폭 광빔(216)은 수직 평면에서 타겟 재료(246)와 중첩한다.
도 16을 참조하면, 타겟 재료에 대하여 조사 증폭 광빔을 정렬하기 위한 일례의 프로세스(1600)가 도시되어 있다. 이 프로세스(1600)는 빔 위치설정 시스템(260, 700 또는 1100)의 어떠한 것으로도 수집된 데이터에 대해 수행될 수 있다. 프로세스(1600)는 컨트롤러(280)에 의해 및/또는 빔 위치설정 시스템에서의 하나 이상의 센서에서의 전자 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 아래의 논의에서, 프로세스(1600)는 빔 위치설정 시스템 260을 참조하여 설명된다.
반사 증폭 광빔의 제1, 제2 및 제3 측정치가 액세스된다(1610). 반사 증폭 광빔은 타겟 재료로부터 반사된 빔이다. 예컨대, 반사 증폭 광빔은 리턴 빔(217)이어도 된다. 제1 측정치는 제1 센서로부터 획득되며, 제2 및 제3 측정치는 제2 센서로부터 획득된다. 예컨대, 제1 측정치는 쿼드런트 검출기(420)로부터 획득될 수 있고, 제2 및 제3 측정치는 센서 421로부터 획득될 수 있다. 제1 센서는 제2 센서보다 높은 데이터 획득률을 갖는다. 전술한 바와 같이, 상이한 데이터 레이트의 센서를 사용하는 것은 프로세스가 몇몇의 물리적 작용이 다른 것보다 짧은 시간 기간(time frame) 상에서 발생하는 복수의 물리적 작용으로부터 발생하는 조사 증폭 광빔(216)의 정렬에서의 변화를 밝혀낼 수 있게 한다. 제2 및 제3 측정치는 센서 421과 같은 단일 센서로부터 획득될 수도 있고, 또는 제2 및 제3 측정치는 2개의 상이한 센서로부터 획득될 수도 있다. 제2 및 제3 측정치를 동일한 센서로부터 획득하는 것은 빔 위치설정 시스템이 비교적 소형으로 되게 하고 더 적은 부품을 갖게 할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 제2 및 제3 측정치는 2개의 상이한 센서로부터 획득되며, 그 둘은 동일한 것일 수도 있다.
제1 측정치에 기초하여, 타겟 재료에 대한 조사 증폭 광빔(216)의 제1 지점이 결정된다(1620). 제1 지점은 조사 증폭 광빔(216)의 전파의 방향을 가로지르는 방향에 있다. 예컨대, 이 방향은 도 2b에 도시된 "x" 방향 또는 "y" 방향일 수 있다. 그러므로, 제1 지점은 "x" 또는 "y" 방향에서 타겟 재료에 대한 지점일 수 있다. 제1 지점은 조사 증폭 광빔(216)과 타겟 재료(246) 간의 거리를 나타내는 값으로서 표현될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 이 거리는 조사 증폭 광빔(216)의 초점면(244)과 타겟 재료(246) 간의 거리이어도 된다. 이 거리는 조사 증폭 광빔(216)과 타겟 재료(242) 사이(타겟 재료를 수신할 것으로 예상되는 지점)일 수 있다. 이 거리는 조사 증폭 광빔(216)의 초점 위치와 타겟 지점(242) 또는 타겟 재료 사이일 수 있다.
제2 센서가 쿼드런트 검출기인 구현예에서, 제1 지점은 센서 420 상의 스팟 411의 지점으로부터 결정될 수 있다. 예컨대, 스팟(411)이 센서(420)의 좌측편에 있으면, 타겟 재료(246)는 초점 위치로부터 "y" 방향으로 변위된다. 센서 420 상의 스팟 505의 위치를 결정하기 위해, 각각의 감지 요소(422a-422d)에 의해 감지된 에너지가 측정되고 비교된다.
각각의 감지 요소(422a-422d)가 빔 411로부터 동일한 양의 에너지를 수신하는 때에, 스팟 505는 센서 420의 중심에 있고, 조사 증폭 광빔(216)은 횡단 방향에서의 타겟 재료(246)와 정렬된다. 센서(420)의 중심으로부터의 스팟 505의 어긋남(offset)을 결정하기 위해, 각각의 감지 요소(422a-422d)에서의 에너지는 상이하다. 중심으로부터의 스팟 505의 수직 어긋남은 센서(420)의 바닥부 상의 감지 요소(422c, 422d)로부터의 에너지의 합계를 센서(420)의 상단부 상의 감지 요소(422a, 422b)로부터의 에너지의 합계로부터 감산함으로써 결정될 수 있다. 음의 값은 스팟 505의 중심이 센서(420)의 중심 아래에 있다는 것을 나타내고, 양의 값은 스팟 505의 중심이 센서(420)의 중심 위에 있다는 것을 나타낸다. 스팟 505의 수평 어긋남은 센서(420)의 좌측편 상의 에너지의 합계를 센서(420)의 우측편 상의 에너지의 합계로부터 감산함으로써 결정된다. 음의 값은 스팟 505의 중심이 센서(420)의 중심의 우측에 있다는 것을 나타내고, 양의 값은 스팟 505의 중심이 센서(420)의 중심의 좌측에 있다는 것을 나타낸다.
어긋남의 양에 기초하여, 컨트롤러(280)는 조사 증폭 광빔(216)을 타겟 재료(246)와 정렬되도록 조정하기 위해 작동 시스템 227 및/또는 작동 시스템 228의 하나 이상의 액추에이터를 이동시키기 위한 대응하는 양을 결정한다.
감지 요소들(422a-422d) 간의 신호 차이는 센서(420)로부터의 데이터의 단일 프레임으로부터 결정될 수 있다. 몇몇 구현예에서는, 액적(droplet)과 조사 증폭 광빔(216) 간의 횡단 방향 거리를 결정하기 전에 센서(420)로부터의 데이터의 복수의 프레임이 평균화된다. 예컨대, 신호 차이를 결정하기 전에 센서(420)로부터의 데이터의 16 또는 250 프레임이 평균화될 수 있다. 또한, 신호 차이는 모든 감지 요소(422a-422d) 상의 총신호에 의해 나누어질 수 있다.
제2 측정치에 기초하여, 타겟 재료에 대한 조사 증폭 광빔(216)의 제2 지점이 결정된다(1630). 제2 지점은 또한 조사 증폭 광빔(216)의 전파의 방향(도 2a의 "x" 또는 "y" 방향)을 가로지르는 방향에도 있다. 제2 지점은 제1 지점에 수직한 방향에 있을 수 있다. 예컨대, 제1 지점이 "x" 방향에서의 타겟 재료(246)와 조사 증폭 광빔(216) 간의 거리이면, 제2 지점은 "y" 방향에서의 타겟 재료(246)와 조사 증폭 광빔(216) 간의 거리일 수 있다.
제2 지점은 제1 센서보다 낮은 데이터 획득률을 갖는 센서 421과 같은 센서로 취해진 데이터로부터 결정된다. 그러므로, 제2 지점과 제1 지점이 동일한 방향을 따르는 구현예에서도, 제2 지점과 제1 지점은 상이한 정보를 제공한다. 예컨대, 제1 센서로부터의 데이터로 수직 방향에서의 시간이 지남에 따른 조사 증폭 광빔(216) 위치를 추적하는 것은 조사 증폭 광빔(216)의 위치에서의 고주파 변동을 보여주는 한편, 제2 센서로부터의 데이터로 그 방향에서의 시간이 지남에 따른 조사 증폭 광빔(216)의 위치의 변동을 추적하는 것은 포워드 빔에서의 저주파 변동을 보여준다.
제3 측정치에 기초하여, 타겟 재료에 대한 증폭 광빔의 초점 위치의 지점이 결정된다(1640). 조사 증폭 광빔(216)의 초점 위치의 지점은 포워드 빔의 전파의 방향(도 2a에서의 "z" 방향)과 평행한 방향에서 결정된다. 타겟 재료(246)에 대한 초점 위치의 지점은 비점수차 광학 요소(도 7 및 도 11)를 통과하는 광에 의해 형성된 스팟의 타원율을 측정함으로써 또는 각각이 조사 증폭 광빔(216)의 상이한 횡단면을 보여주는 스팟(도 12 및 도 14)을 생성하기 위해 일련의 비-비점수차 광학 요소를 사용함으로써 결정될 수 있다.
조사 증폭 광빔은 타겟 재료에 대하여 조사 증폭 광빔을 정렬하기 위해 제1 지점, 제2 지점 또는 초점면의 지점 중의 하나 이상에 기초하여 타겟 재료에 대하여 재위치설정된다. "x" 또는 "y" 방향에서 조사 증폭 광빔(216)을 정렬시키기 위해, 작동 시스템(228, 227)의 하나 이상의 액추에이터가 조사 증폭 광빔(216)을 타겟 재료(246)를 향하여 조향시키기 위해 빔 수송 시스템(224) 및/또는 포커싱 시스템(226)(도 2a) 내의 미러, 렌즈, 및/또는 마운트를 이동시킨다. 펄스식 포워드 빔을 이용하는 구현예에서, 조사 증폭 광빔(216)은 대안으로 또는 그에 부가하여 "x" 방향에서의 펄스와 타겟 재료 간의 거리에 대응하는 시간만큼 펄스를 지연시키거나 선행시킴으로써 "x" 방향으로 정렬될 수 있다. "z" 방향을 따른 조사 증폭 광빔(216)의 초점 위치 또는 초점면(244)을 정렬시키기 위해, 작동 시스템(227)의 하나 이상의 액추에이터가 포커싱 시스템(226)의 렌즈를 이동시키며, 그 결과 초점면(244)과 초점 위치의 재위치설정이 이루어지게 된다.
다른 구현예 또한 이하의 청구항들의 범위 내에 있다.

Claims (27)

  1. 극자외 광원용 시스템에 있어서,
    타겟 재료와 상호작용하는 조사 증폭 광빔(irradiating amplified light beam)의 적어도 일부분의 반사를 포함하는 반사 증폭 광빔을 수신하고 상기 반사 증폭 광빔을 제1 채널, 제2 채널, 및 제3 채널로 지향시키도록 위치된 하나 이상의 광학 요소;
    상기 제1 채널로부터의 광을 감지하는 제1 센서;
    상기 제2 채널 및 상기 제3 채널로부터의 광을 감지하며, 상기 제1 센서보다 낮은 획득률을 갖는 제2 센서; 및
    컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 연결되는 전자 프로세서로서, 상기 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 명령을 저장하고, 상기 명령은 실행되는 때에 상기 프로세서로 하여금, 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서로부터 데이터를 수신하도록 하고, 수신된 데이터에 기초하여, 2 이상의 차원으로 상기 타겟 재료에 대한 상기 조사 증폭 광빔의 지점을 결정하도록 하는, 전자 프로세서
    를 포함하는 극자외 광원용 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는, 실행되는 때에, 상기 프로세서로 하여금 결정된 상기 지점에 기초하여 상기 조사 증폭 광빔에 대한 조정을 결정하도록 하는 명령을 추가로 저장하는, 극자외 광원용 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    결정된 상기 조정은 상기 조사 증폭 광빔을 이동시키기 위한, 2 이상의 차원에서의, 거리를 포함하는, 극자외 광원용 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서로 하여금 상기 조사 증폭 광빔의 지점을 결정하도록 하는 상기 명령은,
    실행되는 때에, 상기 프로세서로 하여금,
    상기 조사 증폭 광빔의 전파의 방향에 평행한 방향에서 상기 타겟 재료에 대한 상기 조사 증폭 광빔의 초점 위치의 지점을 결정하도록 하고,
    상기 조사 증폭 광빔의 전파의 방향에 수직한 제1 횡단 방향에서 상기 타겟 재료에 대한 상기 조사 증폭 광빔의 초점 위치의 지점을 결정하도록 하는,
    명령을 포함하는, 극자외 광원용 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 명령은, 실행되는 때에, 상기 프로세서로 하여금 상기 제1 횡단 방향에 수직하고 상기 조사 증폭 광빔의 전파의 방향에 수직한 제2 횡단 방향에서 상기 조사 증폭 광빔의 예상된 초점 위치의 지점을 결정하도록 하는 명령을 추가로 포함하는, 극자외 광원용 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 반사 증폭 광빔의 파면(wavefront)을 변경하는, 상기 제3 채널에 위치된, 비점수차 광학 요소(astigmatic optical element)를 더 포함하는, 극자외 광원용 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 극자외 광원용 시스템은 복수의 부분 반사성 비-비점수차 광학 요소(non-astigmatic optical element)를 더 포함하며, 각각의 부분 반사성 비-비점수차 광학 요소가 상기 제3 채널에서의 상이한 지점에 위치되고, 상기 반사 증폭 광빔의 적어도 일부를 수신하고, 상기 복수의 부분 반사성 광학 요소의 각각이 상기 타겟 재료와 상기 제2 센서 간의 상이한 길이의 경로를 따르는 빔을 형성하는, 극자외 광원용 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 채널, 상기 제2 채널, 및 상기 제3 채널은 3개의 별도의 경로이며, 각각의 상기 경로는 상기 반사 증폭 광빔의 일부분을 지향시키는 하나 이상의 굴절성 또는 반사성 광학 요소에 의해 정해지는, 극자외 광원용 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 반사 증폭 광빔은 사전-펄스 빔(pre-pulse beam) 및 구동 빔의 반사를 포함하며, 상기 구동 빔은 상기 타겟 재료를 상호작용 시에 플라즈마로 변환하는 증폭 광빔이며, 상기 사전-펄스 빔 및 상기 구동 빔은 상이한 파장을 포함하며,
    상기 극자외 광원용 시스템은, 상기 사전-펄스 빔 및 상기 구동 빔의 하나에 대해서만 투과성을 나타내는 하나 이상의 스펙트럼 필터를 더 포함하는,
    극자외 광원용 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 센서는 상기 제1 채널로부터 높은 획득률로 광 포인팅을 감지하며,
    상기 제2 센서는 광을 감지하고 상기 제2 채널 및 상기 제3 채널로부터의 광의 세기 분포를 측정하는 2차원 이미징 센서를 포함하며,
    실행되는 때에 상기 프로세서로 하여금 수신된 데이터에 기초하여 상기 조사 증폭 광빔의 지점을 결정하도록 하는 상기 명령은, 상기 프로세서로 하여금, 2 이상의 차원에서 상기 타겟 재료에 대한 상기 조사 증폭 광빔의 초점 위치를 결정하도록 하는,
    극자외 광원용 시스템.
  11. 타겟 재료에 대하여 조사 증폭 광빔을 정렬시키는 방법에 있어서,
    타겟 재료로부터의 조사 증폭 광빔의 반사인 반사 증폭 광빔의 제1 측정치, 제2 측정치 및 제3 측정치에 액세스하는 단계로서, 상기 제1 측정치는 제1 센서로부터 획득되고, 상기 제2 측정치 및 상기 제3 측정치는 상기 제1 센서보다 낮은 획득률을 갖는 제2 센서로부터 획득되는, 액세스하는 단계;
    상기 제1 측정치에 기초하여, 상기 조사 증폭 광빔의 전파의 방향에 수직한 방향에서 상기 타겟 재료에 대한 상기 증폭 광빔의 제1 지점을 결정하는 단계;
    상기 제2 측정치에 기초하여, 상기 조사 증폭 광빔의 전파의 방향에 수직한 방향에서 상기 타겟 재료에 대한 상기 증폭 광빔의 제2 지점을 결정하는 단계;
    상기 제3 측정치에 기초하여, 상기 조사 증폭 광빔의 전파의 방향에 평행한 방향에서 상기 타겟 재료에 대한 상기 증폭 광빔의 초점 위치의 지점을 결정하는 단계; 및
    상기 타겟 재료에 대하여 상기 조사 증폭 광빔을 정렬시키기 위해 상기 제1 지점, 상기 제2 지점 또는 상기 초점 위치의 지점 중 하나 이상에 기초하여 상기 타겟 재료에 대하여 상기 조사 증폭 광빔을 재위치설정하는 단계
    를 포함하는, 타겟 재료에 대하여 조사 증폭 광빔을 정렬시키는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 방법은 상기 초점 위치의 결정된 지점에 기초하여 상기 증폭 광빔의 초점 위치의 지점에 대한 조정을 결정하는 단계를 더 포함하며,
    상기 조사 증폭 광빔을 재위치설정하는 단계는, 상기 초점 위치의 지점에 대한 결정된 조정에 기초하여 상기 조사 증폭 광빔의 초점 위치를 이동시키는 단계를 포함하는,
    타겟 재료에 대하여 조사 증폭 광빔을 정렬시키는 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    결정된 상기 제1 지점 또는 결정된 상기 제2 지점 중 하나 이상에 기초하여 상기 증폭 광빔에 대한 조정을 결정하는 단계를 더 포함하는, 타겟 재료에 대하여 조사 증폭 광빔을 정렬시키는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 증폭 광빔은 광의 펄스를 포함하며,
    결정된 상기 제1 지점은 상기 타겟 재료가 이동하는 방향에 평행한 방향에서 상기 타겟 재료에 대한 상기 증폭 광빔 초점의 지점을 포함하며,
    상기 증폭 광빔의 정렬을 위한 결정된 조정은, 상기 타겟 재료가 이동하는 방향에 평행한 방향에서의 상기 증폭 광빔과 상기 타겟 재료 간의 거리를 포함하며,
    상기 조사 증폭 광빔을 재위치설정하는 단계는, 광의 후속 펄스가 타겟 재료에 교차하도록 상기 증폭 광빔과 상기 타겟 재료 간의 상기 거리에 대응하는 상기 증폭 광빔에서의 지연을 발생시키는 단계를 포함하는,
    타겟 재료에 대하여 조사 증폭 광빔을 정렬시키는 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    결정된 상기 제2 지점은 상기 타겟 재료가 이동하는 방향에 수직하고 상기 증폭 광빔의 전파의 방향에 수직한 방향에서의 상기 증폭 광빔의 지점을 포함하며,
    상기 증폭 광빔의 정렬을 위한 결정된 조정은, 상기 증폭 광빔과 타겟 재료 지점 간의 거리를 포함하며,
    상기 조사 증폭 광빔을 재위치설정하는 단계는,
    상기 결정된 조정에 기초하여, 상기 증폭 광빔을 조향(steer)하는 광학 조립체의 재위치설정을 야기하기에 충분한 출력을 발생하는 단계와,
    상기 출력을 상기 광학 조립체에 제공하는 단계를 포함하는,
    타겟 재료에 대하여 조사 증폭 광빔을 정렬시키는 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 초점 위치의 결정된 지점에 기초하여 상기 증폭 광빔의 초점 위치의 지점에 대한 조정을 결정하는 단계를 더 포함하는, 타겟 재료에 대하여 조사 증폭 광빔을 정렬시키는 방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 조사 증폭 광빔을 재위치설정하는 단계는,
    상기 초점 위치의 지점에 대한 결정된 조정에 기초하여, 상기 증폭 광빔을 포커싱하는 광학 요소를 재위치설정하는 것을 야기하기에 충분한 출력을 발생하는 단계; 및
    상기 광학 요소를 포함하는 광학 조립체에 상기 출력을 제공하는 단계
    를 포함하는, 타겟 재료에 대하여 조사 증폭 광빔을 정렬시키는 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 제3 측정치는 상기 반사 증폭 광빔의 이미지를 포함하며, 상기 증폭 광빔의 초점 위치의 지점을 결정하는 단계는, 상기 반사 증폭 광빔의 형상을 결정하기 위해 상기 이미지를 분석하는 단계를 포함하는, 타겟 재료에 대하여 조사 증폭 광빔을 정렬시키는 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 반사 증폭 광빔의 형상을 결정하기 위해 상기 이미지를 분석하는 단계는, 상기 반사 증폭 광빔의 타원율(ellipticity)을 결정하는 단계를 포함하는, 타겟 재료에 대하여 조사 증폭 광빔을 정렬시키는 방법.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 제3 측정치는 복수의 지점에서 샘플링된 상기 반사 증폭 광빔의 이미지를 포함하며,
    상기 증폭 광빔의 초점 위치의 지점을 결정하는 단계는, 복수의 지점 중 2개 이상의 지점에서의 상기 반사 증폭 광빔의 폭을 비교하는 단계를 포함하는,
    타겟 재료에 대하여 조사 증폭 광빔을 정렬시키는 방법.
  21. 극자외광 시스템에 있어서,
    조사 증폭 광빔을 발생하는 소스;
    상기 조사 증폭 광빔을 진공 챔버 내의 타겟 재료를 향하여 조향하고 포커싱하는 조향 시스템;
    빔 위치설정 시스템
    을 포함하며, 상기 빔 위치설정 시스템은,
    상기 타겟 재료로부터 반사되는 반사 증폭 광빔을 수신하고 상기 반사 증폭 광빔을 제1 채널, 제2 채널, 및 제3 채널로 지향시키도록 위치된 하나 이상의 광학 요소;
    상기 제1 채널로부터의 광을 감지하는 제1 센서;
    2차원 이미징 센서를 포함하고, 상기 제2 채널 및 상기 제3 채널로부터의 광을 감지하며, 상기 제1 센서보다 낮은 획득률을 갖는 제2 센서; 및
    컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 연결되는 전자 프로세서로서, 상기 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 명령을 저장하고, 상기 명령은 실행되는 때에 상기 프로세서로 하여금, 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서로부터 데이터를 수신하도록 하고, 수신된 데이터에 기초하여, 2 이상의 차원에서 상기 타겟 재료에 대한 상기 조사 증폭 광빔의 지점을 결정하도록 하는, 전자 장치 프로세서
    를 포함하는, 극자외광 시스템.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는, 실행되는 때에, 상기 프로세서로 하여금 상기 결정된 지점에 기초하여 상기 조사 증폭 광빔의 지점에 대한 조정을 결정하도록 하는 명령을 추가로 저장하는, 극자외광 시스템.
  23. 제22항에 있어서,
    결정된 상기 조정은 2 이상의 차원에서의 조정을 포함하는, 극자외광 시스템.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 프로세서로 하여금 상기 타겟 재료에 대한 상기 조사 증폭 광빔의 지점을 결정하도록 하는 상기 명령은,
    실행되는 때에, 상기 프로세서로 하여금,
    상기 조사 증폭 광빔의 전파의 방향에 평행한 방향에서 상기 타겟 재료에 대한 상기 조사 증폭 광빔의 초점의 지점을 결정하도록 하고,
    상기 조사 증폭 광빔의 전파의 방향에 각각 수직한 제1 횡단 방향 및 제2 횡단 방향에서 상기 타겟 재료에 대한 상기 조사 증폭 광빔 초점의 지점을 결정하도록 하는,
    명령을 포함하는, 극자외광 시스템.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 명령은,
    실행되는 때에, 상기 프로세서로 하여금,
    상기 증폭 광빔의 결정된 지점에 기초하여 상기 증폭 광빔에 대한 조정을 결정하도록 하고,
    발생된 출력을 상기 조향 시스템에 제공하도록 하는
    명령을 추가로 포함하는, 극자외광 시스템.
  26. 타겟 재료에 대하여 조사 증폭 광빔을 정렬시키는 방법에 있어서,
    타겟 재료로부터의 조사 증폭 광빔의 반사인 반사 증폭 광빔의 제1 측정치, 제2 측정치 및 제3 측정치에 액세스하는 단계로서, 상기 제1 측정치는 제1 센서로부터 획득되고, 상기 제2 측정치 및 상기 제3 측정치는 상기 제1 센서보다 낮은 획득률을 갖는 제2 센서로부터 획득되고, 상기 타겟 재료는 플라즈마로 변환될 때 극자외(EUV) 광을 방출하는 재료를 포함하는, 액세스하는 단계;
    상기 제1 측정치에 기초하여, 상기 조사 증폭 광빔의 전파의 방향에 수직한 방향에서 상기 타겟 재료에 대한 상기 증폭 광빔의 제1 지점을 결정하는 단계;
    상기 제2 측정치에 기초하여, 상기 조사 증폭 광빔의 전파의 방향에 수직한 방향에서 상기 타겟 재료에 대한 상기 증폭 광빔의 제2 지점을 결정하는 단계;
    상기 제3 측정치에 기초하여, 상기 조사 증폭 광빔의 전파의 방향에 평행한 방향에서 상기 타겟 재료에 대한 상기 증폭 광빔의 초점 평면의 위치를 결정하는 단계; 및
    상기 타겟 재료에 대하여 상기 조사 증폭 광빔을 정렬시키기 위해 상기 제1 지점, 상기 제2 지점 또는 상기 초점 평면의 위치 중 하나 이상에 기초하여 상기 타겟 재료에 대하여 상기 조사 증폭 광빔을 재위치설정하는 단계
    를 포함하는, 타겟 재료에 대하여 조사 증폭 광빔을 정렬시키는 방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 방법은 상기 초점 평면의 결정된 위치에 기초하여 상기 증폭 광빔의 초점 평면의 위치에 대한 조정을 결정하는 단계를 더 포함하며,
    상기 조사 증폭 광빔을 재위치설정하는 단계는, 상기 초점 평면의 위치에 대한 결정된 조정에 기초하여 상기 조사 증폭 광빔의 초점 평면을 이동시키는 단계를 포함하는, 타겟 재료에 대하여 조사 증폭 광빔을 정렬시키는 방법.
KR1020157028292A 2013-03-15 2014-02-25 극자외 광원을 위한 빔 위치 제어 KR102214861B1 (ko)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361787228P 2013-03-15 2013-03-15
US61/787,228 2013-03-15
US14/035,847 US8872144B1 (en) 2013-09-24 2013-09-24 System and method for laser beam focus control for extreme ultraviolet laser produced plasma source
US14/035,847 2013-09-24
US14/184,777 2014-02-20
US14/184,777 US9000405B2 (en) 2013-03-15 2014-02-20 Beam position control for an extreme ultraviolet light source
PCT/US2014/018419 WO2014149435A1 (en) 2013-03-15 2014-02-25 Beam position control for an extreme ultraviolet light source

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150130440A KR20150130440A (ko) 2015-11-23
KR102214861B1 true KR102214861B1 (ko) 2021-02-10

Family

ID=51580614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157028292A KR102214861B1 (ko) 2013-03-15 2014-02-25 극자외 광원을 위한 빔 위치 제어

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6374481B2 (ko)
KR (1) KR102214861B1 (ko)
TW (1) TWI612851B (ko)
WO (1) WO2014149435A1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI739755B (zh) * 2015-08-12 2021-09-21 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司 極紫外線光源中之目標擴張率控制
US9820368B2 (en) 2015-08-12 2017-11-14 Asml Netherlands B.V. Target expansion rate control in an extreme ultraviolet light source
US10663866B2 (en) * 2016-09-20 2020-05-26 Asml Netherlands B.V. Wavelength-based optical filtering
US10935720B2 (en) * 2019-04-29 2021-03-02 Ii-Vi Delaware, Inc. Laser beam product parameter adjustments
KR20210152703A (ko) 2020-06-09 2021-12-16 삼성전자주식회사 반도체 제조 장치 및 그의 동작 방법
US20230300965A1 (en) * 2020-07-30 2023-09-21 Asml Netherlands B.V. Euv light source target metrology

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120019826A1 (en) 2010-07-22 2012-01-26 Cymer, Inc. Alignment of light source focus
KR101118995B1 (ko) * 2004-03-17 2012-03-12 사이머 인코포레이티드 고 반복율 레이저 발생 플라즈마 ｅｕｖ 광원
JP2012099791A (ja) * 2010-10-08 2012-05-24 Komatsu Ltd ミラー、ミラー装置、レーザ装置および極端紫外光生成装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3256984B2 (ja) * 1991-06-13 2002-02-18 ソニー・プレシジョン・テクノロジー株式会社 変位検出装置
US7598509B2 (en) * 2004-11-01 2009-10-06 Cymer, Inc. Laser produced plasma EUV light source
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
US8283643B2 (en) * 2008-11-24 2012-10-09 Cymer, Inc. Systems and methods for drive laser beam delivery in an EUV light source
US8000212B2 (en) * 2009-12-15 2011-08-16 Cymer, Inc. Metrology for extreme ultraviolet light source
US8173985B2 (en) * 2009-12-15 2012-05-08 Cymer, Inc. Beam transport system for extreme ultraviolet light source

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101118995B1 (ko) * 2004-03-17 2012-03-12 사이머 인코포레이티드 고 반복율 레이저 발생 플라즈마 ｅｕｖ 광원
US20120019826A1 (en) 2010-07-22 2012-01-26 Cymer, Inc. Alignment of light source focus
JP2012099791A (ja) * 2010-10-08 2012-05-24 Komatsu Ltd ミラー、ミラー装置、レーザ装置および極端紫外光生成装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150130440A (ko) 2015-11-23
TWI612851B (zh) 2018-01-21
WO2014149435A1 (en) 2014-09-25
JP2016512383A (ja) 2016-04-25
TW201444418A (zh) 2014-11-16
JP6374481B2 (ja) 2018-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9167679B2 (en) Beam position control for an extreme ultraviolet light source
KR102214861B1 (ko) 극자외 광원을 위한 빔 위치 제어
JP6401283B2 (ja) Ｅｕｖ光源内でターゲット材料の液滴を制御するためのシステム及び方法
US8993976B2 (en) Energy sensors for light beam alignment
US9241395B2 (en) System and method for controlling droplet timing in an LPP EUV light source
JP6952844B2 (ja) 極端紫外光源におけるターゲット膨張率制御
TWI788814B (zh) 極紫外線(euv)光學源、用於euv光源之裝置、及光學隔離方法
CN110431391B (zh) 针对极紫外光源的量测系统
JP5917877B2 (ja) アライメントシステム
JP6250067B2 (ja) 極端紫外線光源内の光学素子に対する増幅光ビームの位置調整方法
KR20190084069A (ko) 광학 시스템에서 물리적 효과의 보상 방법
US11920977B2 (en) Metrology system and method for measuring an excitation laser beam in an EUV plasma source
TW202032278A (zh) 監控光發射
JP6232462B2 (ja) アライメントシステム
TW202202945A (zh) 極紫外光光源之對準

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant