KR102228496B1 - 레이저-지속 플라즈마 소스의 vuv 방사선 방출을 저해하는 시스템 및 방법 - Google Patents

레이저-지속 플라즈마 소스의 vuv 방사선 방출을 저해하는 시스템 및 방법 Download PDF

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아나톨리 쉬체멜린
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Abstract

레이저-지속 플라즈마를 형성하기 위한 시스템은, 기체 격납 요소; 펌프 조명을 생성하도록 구성된 조명원; 및 광대역 방사선을 방출하는 기체 혼합물의 체적 내에 플라즈마를 생성하기 위하여, 펌핑 소스로부터의 펌프 조명을 기체 혼합물의 체적 내로 집속하도록 구성된 수집기 요소를 포함한다. 기체 격납 요소는 제1 기체 성분 및 제2 기체 성분을 포함하는 기체 혼합물의 체적을 포함하도록 구성될 수 있다. 제2 기체 성분은 기체 혼합물을 빠져나가는 방사선의 스펙트럼으로부터 제1 기체 성분과 연관된 광대역 방사선의 일부 또는 제1 기체 성분과 연관된 하나 이상의 엑시머에 의한 방사선 중 적어도 하나를 억제한다.

Description

레이저-지속 플라즈마 소스의 VUV 방사선 방출을 저해하는 시스템 및 방법
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은 llya Bezel, Kenneth Gross, Lauren Wilson, Rahul Yadav, Joshua Wittenberg, Aizaz Bhuiyan, Anatoly Shchemelinin, Anant Chimmalgi, 및 Richard Solarz를 발명자로 하고, 2016년 5월 25일 출원된 제논 및 수은의 첨가를 통하여 레이저-지속 아르곤 플라즈마 및 엑시머로부터 VUV 방출을 감소시키는 것(REDUCING VUV EMISSIONS FROM LASER-SUSTAIEND ARGON PLASMAS AND EXICMERS THROUGH THE ADDITION OF XENON AND MERCURY)이라는 명칭의 미국 가출원 번호 제62/341,532호의 35 U.S.C. §119(e) 하의 이익을 주장하며, 이는 본 명세서에 그 전체가 참조로서 포함된다.
기술 분야
본 개시는 일반적으로 플라즈마 기반 광원에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 플라즈마 광원으로부터의 진공 자외선 방사선의 방출을 저해(inhibit)하기 위한 기체 혼합물을 갖는 레이저-지속 플라즈마 광원에 관한 것이다.
점점 더 작은 디바이스 피처(feature)들을 갖는 집적 회로들에 대한 요구가 계속적으로 증가함에 따라, 이러한 계속 줄어드는 디바이스의 검사를 위해 사용되는 개선된 조명원에 대한 필요성이 계속 증가한다. 하나의 그러한 조명원은 레이저-지속 플라즈마(laser-sustained plasma, LSP) 소스를 포함한다. 레이저-지속 플라즈마(LSP) 소스는 고-전력 광대역 광을 생성할 수 있다. 레이저-지속 플라즈마 소스는 기체를 플라즈마 상태로 여기시키기 위해 레이저 방사선을 기체 혼합물 내로 집속함으로써 동작하고, 플라즈마 상태는 빛을 방출할 수 있다. 이러한 효과는 일반적으로 플라즈마를 "펌핑(pumping)"하는 것이라 불린다. 그러나, 생성된 플라즈마에 의해 방출된 광대역 방사선은 하나 이상의 원하지 않는 파장을 포함할 수 있다. 예를 들어, 원하지 않는 파장은 투과(transmission) 요소, 반사(reflective) 요소, 집속(focusing) 요소, 또는 LSP 광원과 연관된 컴포넌트과 같은 요소에 의해 흡수될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 일부 애플리케이션에 있어서, 원하지 않는 파장의 흡수는 손상, 저하 또는 고장을 초래할 수 있다. 또한, 원하지 않는 파장들을 억제(suppress)하기 위해 기체 혼합물에 추가적인 기체 성분들이 도입될 수 있다. 그러나, 추가적인 기체 성분들은 그 자체로 일부 원하지 않는 방사선의 방출에 기여할 수 있다. 따라서, 앞에서 식별된 것과 같은 결함을 치유하는 시스템 및 방법을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 개시의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따라, 레이저-지속 플라즈마를 형성하기 위한 시스템이 개시된다. 하나의 예시적인 실시예에서, 시스템은 기체 격납 요소(gas containment element)를 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 기체 격납 요소는 기체 혼합물의 체적(volume)을 포함하도록 구성된다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 기체 혼합물은 제1 기체 성분(component) 및 제2 기체 성분을 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 시스템은 펌프 조명을 생성하도록 구성된 조명원을 포함한다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 시스템은 기체 혼합물의 체적 내에 플라즈마를 생성하기 위하여 펌핑 소스로부터 펌프 조명을 기체 혼합물의 체적 내로 집속시키도록 구성된 수집기 요소(collector element)를 포함한다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 플라즈마는 광대역 방사선을 방출한다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 제2 기체 성분은 기체 혼합물을 빠져나가는 방사선의 스펙트럼으로부터 제1 기체 성분과 연관된 광대역 방사선의 일부 또는 제1 기체 성분과 연관된 하나 이상의 엑시머에 의한 방사선 중 적어도 하나를 억제한다.
본 개시의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따라, 레이저-지속 플라즈마를 형성하기 위한 플라즈마 램프가 개시된다. 하나의 예시적인 실시예에서, 플라즈마 램프는 기체 격납 요소를 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 기체 격납 요소는 기체 혼합물의 체적을 포함하도록 구성된다. 다른 예시적인 실시예에서, 기체 혼합물은 제1 기체 성분 및 제2 기체 성분을 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 기체 혼합물은 기체 혼합물의 체적 내에 플라즈마를 생성하기 위해 펌프 조명을 수신하도록 추가로 구성된다. 다른 예시적인 실시예에서, 플라즈마는 광대역 방사선을 방출한다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 제2 기체 성분은 기체 혼합물을 빠져나가는 방사선의 스펙트럼으로부터 제1 기체 성분과 연관된 광대역 방사선의 일부 또는 제1 기체 성분과 연관된 하나 이상의 엑시머에 의한 방사선 중 적어도 하나를 억제한다.
본 개시의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따라 레이저-지속 플라즈마 방사선을 생성하기 위한 방법이 개시된다. 하나의 예시적인 실시예에서, 상기 방법은 펌프 조명을 생성하는 단계를 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 상기 방법은 기체 격납 구조 내에 기체 혼합물의 체적을 포함하는 단계를 포함한다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 기체 혼합물은 제1 기체 성분 및 제2 기체 성분을 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 상기 방법은 기체 혼합물의 체적 내에 플라즈마를 지속하기 위하여 펌프 조명의 적어도 일부를 기체 혼합물의 체적 내의 하나 이상의 초점 스폿으로 집속하는 단계를 포함한다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 플라즈마는 광대역 방사선을 방출한다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 상기 방법은 제2 기체 성분을 통해 기체 혼합물을 빠져나가는 방사선의 스펙트럼으로부터 제1 기체 성분과 연관된 광대역 방사선의 일부 또는 제1 기체 성분과 연관된 하나 이상의 엑시머에 의한 방사선 중 적어도 하나의 방출을 억제하는 단계를 포함한다.
본 개시의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따라 레이저-지속 플라즈마를 형성하기 위한 플라즈마 램프가 개시된다. 하나의 예시적인 실시예에서, 플라즈마 램프는 기체 격납 요소를 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 기체 격납 요소는 기체 혼합물의 체적을 포함하도록 구성된다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 기체 혼합물은 아르곤 및 제논을 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 기체 혼합물은 기체 혼합물의 체적 내에 플라즈마를 생성하기 위하여 펌프 조명을 수신하도록 추가로 구성된다. 다른 예시적인 실시 예에서, 플라즈마는 광대역 방사선을 방출한다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 기체 혼합물의 제논은 기체 혼합물을 빠져나가는 방사선의 스펙트럼으로부터 기체 혼합물의 아르곤과 연관된 광대역 방사선의 일부 또는 기체 혼합물의 아르곤과 연관된 하나 이상의 엑시머에 의한 방사선 중 적어도 하나를 억제한다.
전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 둘다는 예시적이고 단지 설명적이고, 청구되는 본 발명을 반드시 제한하는 것은 아님을 이해해야 한다. 본 명세서에 포함되어 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 실시예를 설명하고, 일반적인 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
본 개시의 다양한 이점들은 첨부 도면을 참조하여 당업자에 의해 보다 잘 이해될 수 있다:
도 1a는 본 개시의 일 실시 예에 따라, 레이저-지속 플라즈마를 형성하기 위한 시스템의 개념도이다.
도 1b는 본 개시의 일 실시 예에 따라, 기체 혼합물을 포함하는 플라즈마 셀의 개념도이다.
도 1c는 본 개시의 일 실시 예에 따라, 기체 혼합물을 포함하는 플라즈마 벌브의 개념도이다.
도 1d는 본 개시의 일 실시 예에 따라, 기체 혼합물을 포함하는 플라즈마 챔버의 개념도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따라, 기체 혼합물의 체적 내에 형성된 플라즈마를 예시하는 개념도이다.
도 3은 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 따라, 순수 아르곤을 포함하는 기체 격납 구조의 방출 스펙트럼을 도시하는 플롯이다.
도 4는 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 따라, 아르곤 및 제논의 다양한 혼합물을 포함하는 기체 격납 구조의 방출 스펙트럼을 도시하는 플롯이다.
도 5는 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 따라, 제논 및 변화하는 농도의 수은을 포함하는 기체 격납 구조의 방출 스펙트럼을 나타내는 플롯이다.
도 6은 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 따라, 레이저-지속 플라즈마 방사선을 생성하기 위한 방법을 도시하는 흐름도이다.
이제 첨부된 도면에 도시된, 개시된 대상(subject matter)을 상세하게 참조할 것이다.
일반적으로 도 1a 내지 도 6을 참조하면, 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따라 레이저-지속 플라즈마를 생성하기 위한 시스템이 설명된다. 본 개시의 실시예들은, 광대역 광을 방출하고, 선택된 파장들의 방출을 동시에 억제하는 플라즈마를 지속하도록 설계된 기체 혼합물을 갖는 레이저-지속 플라즈마 소스에 관한 것이다. 본 개시의 실시예들은, 플라즈마에 의해 방출된 방사선의 선택된 파장들의 방출을 선택적으로 흡수하도록, LSP 소스 내의 기체 혼합물 내로 하나 이상의 기체를 포함시키는 것에 관한 것이다. 본 개시의 추가적인 실시예들은, 기체 혼합물 내에서 엑시머의 방출을 퀀칭(quench)하기 위해, LSP 소스 내의 기체 혼합물 내로 하나 이상의 기체를 포함시키는 것에 관한 것이다. 추가적인 실시예들은, 바람직하지 않은 스펙트럼 영역에서 제한된 밝기를 가진 자외선, 가시광선 및/또는 적외선 스펙트럼 영역에서의 높은 스펙트럼 강도를 가진 광 방출을 생성하는 기체 혼합물에 관한 것이다.
본 명세서에서 LSP 광원은 플라즈마 상태로 여기될 때 광대역 방사선을 방출하는데 적합한 넓은 범위의 컴포넌트를 이용할 수 있다는 것이 인식된다. 또한, LSP 소스들은 대안적인 광원(예를 들어, 방전 광원 또는 기타 유사한 것)보다 훨씬 더 높은 농도에서 특정 컴포넌트를 이용할 수 있다. 예를 들어, LSP 광원은 성능 제한(예를 들어, 아크(arcing) 고려 사항 또는 기타 유사한 것) 때문에 대안적인 광원에 대해 비실용적인 높은 농도의 영족 기체(noble gas)(예를 들어, 아르곤, 제논, 크립톤, 또는 기타 유사한 것)을 포함하는 기체 혼합물을 이용할 수 있다. 이와 관련하여, LSP 광원의 기체 혼합물의 조성은 방출된 방사선의 스펙트럼에 기초하여 선택될 수 있다.
원하는 스펙트럼 영역(예를 들어, 자외선 파장, 가시광선 파장, 적외선 파장 또는 기타 유사한 것) 내에 높은 스펙트럼 전력을 제공하기에 적합한 일부 기체 성분들이 또한 원하지 않는 스펙트럼 영역(예를 들어, VUV(vacuum ultraviolet wavelength), 또는 이와 유사한 것) 내에서 높은 스펙트럼 전력을 제공할 수 있다는 것이 본 명세서에서 추가로 인식된다. 예를 들어, 순수 아르곤을 포함하는 LSP 광원은 높은 총 복사선속(radiant power)을 생성할 수 있지만, 광원에 의해 생성되는 광대역 방사선을 지향시키는데 사용되는 추가 컴포넌트뿐 아니라, 광원 자체의 컴포넌트들을 손상시킬 수 있는 강한 VUV 방사선을 생성할 수 있다. 제논을 이용하는 LSP 광원은 덜 강한 VUV 방사선을 갖는 원하는 스펙트럼 영역에 대한 적절한 스펙트럼 전력을 제공할 수 있다. 그러나, 원하는 스펙트럼 영역에서 제논을 포함하는 LSP 광원의 스펙트럼 전력은 아르곤을 포함하는 LSP 광원의 스펙트럼 전력보다 상대적으로 더 낮을 수 있다. 또한, VUV 광의 생성은 광원 또는 주변 컴포넌트에 여전히 부정적인 영향을 미칠 수 있다.
일부 애플리케이션에서, LSP 광원은 제1 기체 성분이 광대역 조명을 제공하고, 하나 이상의 추가적인 기체 성분이 제1 기체 성분과 연관된 방사선의 원하지 않는 파장을 억제하는 기체 혼합물을 이용할 수 있다. 그러나, 하나 이상의 추가적인 기체 성분은 2차 효과(secondary effect)를 도입할 수 있고, 원하지 않은 스펙트럼 영역에서 무시할 수 없는 양의 스펙트럼 전력을 생성하는데 기여할 수 있다. 따라서, 원하지 않는 파장의 스펙트럼 전력을 감소시키기 위한 하나 이상의 추가적인 기체 성분의 순 영향(net impact)은 제한될 수 있다.
다른 실시예들은 광대역 방사선의 생성과 연관된 제1 기체 성분, 제1 성분과 연관된 방사선의 선택된 파장을 억제하기 위한 제2 기체 성분, 및 제1 및/또는 제2 기체 성분과 연관된 방사선의 선택된 파장을 억제하기 위한 제3 기체 성분을 갖는 기체 혼합물을 포함하는 LSP 소스에 관한 것이다.
도 1a 내지 도 6은 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 따라, 레이저-지속 플라즈마를 형성하기 위한 시스템(100)을 도시한다. 불활성(inert) 기체 종 내의 플라즈마의 생성은 일반적으로 2010년 8월 31일에 허여된 미국 특허 번호 제7,786,455호; 및 2008년 10월 14일에 허여된 미국 특허 번호 제7,435,982호에 기술되어 있고, 이들은 그 전체가 본 명세서에 참조로서 포함된다. 다양한 플라즈마 셀 설계들 및 플라즈마 제어 메커니즘들이 2016년 4월 19일에 허여된 미국 특허 번호 제9,318,311호에 기술되어 있고, 이는 그 전체가 본 명세서에 참조로서 포함된다. 플라즈마의 생성은 또한 일반적으로 2014년 10월 2일에 발행된 미국 특허 공개 번호 제2014/0291546호에 기술되어 있고, 이는 그 전체가 본 명세서에 참조로서 포함된다. 플라즈마 셀 및 제어 메카니즘은 또한 2014년 3월 31일에 출원된 미국 특허 출원 번호 제14/231,196호에 기술되어 있으며, 이는 그 전체가 본 명세서에 참조로서 포함된다. 플라즈마 셀 및 제어 메카니즘은 또한 2015년 11월 10일에 허여된 미국 특허 번호 제9,185,788호에 기술되어 있으며, 이는 그 전체가 본 명세서에 참조로서 포함된다. 플라즈마 셀 및 제어 메카니즘은 또한 2013년 6월 18일에 발행된 미국 특허 공개 번호 제2013/0181595호에 기술되어 있으며, 이는 그 전체가 본 명세서에 참조로서 포함된다. 플라즈마 광원의 방사선 방출을 저해하기 위한 기체 혼합물의 사용은 일반적으로 2016년 1월 6일에 출원된 미국 특허 출원 번호 제14/989,348호에 기술되어 있으며, 이는 그 전체가 본 명세서에 참조로서 포함된다. 일반적인 의미에서, 시스템(100)은 당업계에 알려진 임의의 플라즈마 기반 광원으로 확장하는 것으로 해석되어야 한다.
도 1a를 참조하면, 일 실시예에서, 시스템(100)은 적외선 방사선 또는 가시광선 방사선과 같은(이에 한정되지 않음) 선택된 파장 또는 파장 범위의 펌프 조명(107)을 생성하도록 구성된 조명원(111)(예를 들어, 하나 이상의 레이저)을 포함한다. 다른 실시예에서, 시스템(100)은 (예를 들어, 플라즈마(104)를 생성하거나 유지하기 위한) 기체 격납 구조(102)를 포함한다. 기체 격납 구조(102)는 플라즈마 셀(도 1b 참조), 플라즈마 벌브(도 1c 참조), 또는 챔버(도 1d 참조)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 조명원(111)으로부터 기체 혼합물(103)의 체적 내로 펌프 조명(107)을 집속시키는 것은 기체 격납 구조(102) 내의 기체 혼합물(103) 또는 플라즈마(104)의 하나 이상의 선택된 흡수 라인을 통해 에너지가 흡수되도록 할 수 있으므로, 이에 의해, 플라즈마(104)를 생성 또는 유지하도록 기체 종을 "펌핑(pumping)"한다. 또 다른 실시 예에서, 도시되지는 않았으나, 기체 격납 구조(102)는 기체 격납 구조(102)의 내부 체적 내에서 플라즈마(104)를 개시하기 위한 전극 세트를 포함할 수 있고, 이에 의해 조명원(111)으로부터의 조명(107)은 전극에 의한 점화 후 플라즈마(104)를 유지한다. 또한, 플라즈마(104)는 더 낮은 에너지 레벨로 기체 종의 이완(relaxation)시에 광대역 방사선을 방출할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 엑시머는 분자의 여기된 에너지 상태를 나타내는 결합된(bound) 엑시머 상태(예를 들어, 기체 혼합물(103)의 하나 이상의 성분과 연관된 결합된 분자 상태)를 생성하고/하거나 유지하기에 적합한 온도에서 생성된 플라즈마(104) 밖의 기체의 체적 내에 형성될 수 있다. 엑시머는 엑시머의 더 낮은 에너지 상태로의 이완(예를 들어, 탈-여기(de-excitation) 또는 이와 유사한 것)시 자외선 스펙트럼에서 방사선을 방출할 수 있다. 일부 실시 예에서, 엑시머의 탈-여기는 엑시머 분자의 연관 해제(dissociation)를 초래할 수 있다. 예를 들어, Ar2* 엑시머는 126 nm에서 방출할 수 있고, Kr2* 엑시머는 146 nm에서 방출할 수 있고, Xe2* 엑시머는 172 nm 또는 175 nm에서 방출할 수 있다. 기체 격납 구조(102)로부터 나오는 방사선의 스펙트럼 함량은 플라즈마(104)로부터의 방출과 연관된 스펙트럼 성분 및/또는 기체 격납 구조(102) 내의 하나 이상의 엑시머를 포함할 수 있다는 것이 주목된다.
다른 실시예에서, 시스템(100)은 조명원(1)로부터 나오는 조명을 기체 격납 구조(102) 내에 포함된 기체 혼합물(103)의 체적 내로 집속시키도록 구성된 수집기 요소(collector element)(105)(예를 들어, 타원형 또는 구형 수집기 요소)를 포함한다. 다른 실시예에서, 수집기 요소(105)는 플라즈마(104)에 의해 방출된 광대역 조명(115)을 수집하고, 광대역 조명(115)을 하나 이상의 추가적인 광학 요소(예를 들어, 필터(123), 균질화기(homogenizer)(125) 및 기타 유사한 것)로 지향시키도록 배열된다. 상기 구성은 본 개시의 범위를 제한하는 것이 아님을 유의하여야 한다. 예를 들어, 시스템(100)은 하나 이상의 반사기 및/또는 조명원(111)으로부터의 조명을 기체 혼합물(103)의 체적 내로 집속시키기 위한 집속 광학 기기 및 플라즈마(104)에 의해 방출된 광대역 조명(115)을 수집하기 위한 별도의 수집 광학 기기(collection optics) 세트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 반사기 광학 기기 및 수집 광학 기기를 포함하는 광학 구성은 2016년 6월 20일에 출원된 미국 출원 번호 제15/187,590호에 기술되어 있으며, 이는 그 전체가 본 명세서에 참조로서 포함된다.
다른 실시예에서, 기체 격납 구조(102)는 펌프 조명(107)을 기체 격납 구조(102) 내로 투과시키고/시키거나 기체 격납 구조(102) 외부의 기체 혼합물(103)로부터의 광대역 조명(115)을 투과시키도록 구성된 하나 이상의 투명 부분(108)을 포함한다.
다른 실시 예에서, 시스템(100)은 기체 격납 구조(102)로부터 방출된 광을 지향시키고/시키거나 처리하도록 구성된 하나 이상의 전파 요소(propagation element)를 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 전파 요소는 투과 요소(예를 들어, 기체 격납 구조(102)의 투명 부분(108), 하나 이상의 필터(123) 및 기타 유사한 것), 반사 요소(예를 들어, 수집기 요소(105), 광대역 조명(115)을 지향시키는 거울, 및 기타 유사한 것) 또는 집속 요소(예를 들어, 렌즈, 집속 거울, 및 기타 유사한 것)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다.
본 명세서에서, 플라즈마 광의 광대역 방출(115)은 일반적으로 조명원(111)로부터의 펌프 조명(107)의 집속된 강도, 기체 혼합물(103)의 온도, 기체 혼합물(103)의 압력 및/또는 기체 혼합물(103)의 조성을 포함하는 많은 요인에 의해 영향을 받지만, 이에 한정되지는 않는다는 것을 주의해야 한다. 또한, 플라즈마(104) 및/또는 기체 혼합물(103)에 의해 방출된 광대역 방사선(115)의 스펙트럼 함량(예를 들어, 기체 격납 구조(102) 내의 하나 이상의 엑시머)는 적외선(IR), 가시광선, 자외선(ultraviolet, UV), VUV(vaccum ultraviolet), DUV(deep ultraviolet), 또는 EUV(extreme ultraviolet) 파장을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 일 실시 예에서, 플라즈마(104)는 적어도 600 내지 1000 nm의 범위에서의 파장을 가진 가시광선 및 IR 방사선을 방출한다. 다른 실시 예에서, 플라즈마(104)는 적어도 200 내지 600 nm의 범위에서의 파장을 가진 가시광선 및 UV 방사선을 방출한다. 다른 실시 예에서, 플라즈마(104)는 200 nm 미만의 파장을 갖는 단파장 방사선을 적어도 방출한다. 또 다른 실시 예에서, 기체 격납 구조(102) 내의 하나 이상의 엑시머는 UV 및/또는 VUV 방사선을 방출한다. 본 개시는 전술한 파장 범위에 한정되지 않고, 플라즈마(104) 및/또는 기체 격납 구조(102) 내의 엑시머는 위에서 제공된 범위 중 하나 또는 임의의 조합으로 된 파장을 가진 광을 방출할 수 있다.
특정 애플리케이션에서 기체 격납 구조(102) 내의 플라즈마(104) 및/또는 하나 이상의 엑시머에 의해 방출된 광대역 방사선의 스펙트럼 함량의 일부만이 요구된다. 일부 실시 예에서, 기체 격납 구조(102) 내에 포함된 기체 혼합물(103)은 가스 격납 구조(102)로부터의 방사선의 하나 이상의 선택 파장의 방출을 억제한다. 예를 들어, 기체 혼합물(103)은 기체 격납 구조(102) 내의 플라즈마(104) 및/또는 하나 이상의 엑시머로부터의 방사선의 하나 이상의 파장의 방출을 퀀칭하거나 아니면 방지할 수 있다. 다른 예로서, 기체 혼합물(103)은 기체 격납 구조(102)의 투과 요소(108) 전에 플라즈마(103) 및/또는 하나 이상의 엑시머에 의해 방출된 방사선의 선택 파장을 흡수할 수 있다. 이와 관련하여, 기체 혼합물(103)의 하나 이상의 성분은 기체 격납 구조(102)로부터 나오는 플라즈마(104) 및/또는 엑시머에 의해 생성된 방사선의 원하지 않는 파장의 스펙트럼 전력을 선택적으로 감소시키는 역할을 한다.
기체 혼합물(103)에 의해 원하지 않는 파장이 억제된 LSP 광원은 광원의 출력을 조정(tailor)하는데 일반적으로 유용할 수 있다. 이와 관련하여, 주어진 애플리케이션에서 광원에 대한 성능의 하나의 측정이 LSP 소스의 전체 스펙트럼 전력에 대한 원하는 스펙트럼 영역에 대한 스펙트럼 전력의 비(ratio)일 수 있다. 이와 관련하여, LSP 광원의 성능은 원하지 않는 스펙트럼 영역의 스펙트럼 전력에 대한 원하는 스펙트럼 영역에 대한 스펙트럼 전력을 증가시킴으로써 향상될 수 있다. 일 실시예에서, 기체 격납 구조(102)는 원하지 않는 파장의 스펙트럼 전력을 감소시키고 이에 의해 LSP 소스의 성능을 향상시키기 위하여 기체 격납 구조(102)로부터 방출된 방사선의 원하지 않는 파장의 방출을 억제하는 기체 혼합물(103)을 포함한다. 또한, 원하지 않는 파장을 억제하도록 구성된 하나 이상의 기체 성분을 가진 기체 혼합물(103)의 사용은 LSP 광원에 대한 더 넓은 범위의 적절한 기체를 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 식별된 기체에서 생성된 플라즈마(104)는 원하는 스펙트럼 영역에서 파장에 대한 높은 스펙트럼 전력을 나타낼 수 있지만, 원하지 않는 스펙트럼 영역에서의 파장에 대한 문제 있는 스펙트럼 전력으로 인해 비실용적일 수 있다. 일 실시예에서, 원하는 스펙트럼 영역에서의 파장에 대한 높은 스펙트럼 전력은 원하지 않는 스펙트럼 파장이 저해되는 기체 혼합물(103)을 생성하기 위하여 하나 이상의 기체 성분을 식별된 기체에 첨가함으로써 이용될 수 있다.
다른 실시예에서, 기체 격납 구조(102)는 시스템(100)의 하나 이상의 컴포넌트의 흡수 대역에 대응하는 방사선의 원하지 않는 파장의 방출을 저해하는 기체 혼합물(103)을 포함한다. 시스템(100)의 하나 이상의 컴포넌트는 시스템(100)의 하나 이상의 전파 요소 또는 시스템(100) 너머의 하나 이상의 요소를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 이전에 언급한 바와 같이, 하나 이상의 전파 요소는 하나 이상의 투과 요소(예를 들어, 기체 격납 구조(102)의 투명 부분(108), 하나 이상의 필터(123) 및 기타 유사한 것), 하나 이상의 반사 요소(예를 들어, 수집기 요소(105), 광대역 조명(115)을 지향시키는 거울, 및 기타 유사한 것) 또는 하나 이상의 집속 요소(예를 들어, 렌즈, 집속 거울, 및 기타 유사한 것)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 가시광선 및/또는 적외선 방사선의 생성을 위해 LSP 광원을 이용하는 애플리케이션은 UV, VUV, DUV 또는 EUV 방사선을 포함하는 더 작은 파장 방사선에 민감한 광학 컴포넌트를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 가시광선 및/또는 적외선 조명을 위해 구성된 많은 광학 컴포넌트(예를 들어, 기체 격납 구조(102)의 투명 부분(108), 렌즈, 거울 및 기타 유사한 것)은 더 작은 파장 방사선을 흡수할 수 있고, 이는 요소의 가열, 저하(degradation), 또는 손상을 초래할 수 있다는 것을 본 명세서에서 유의하여야 한다. 일부 경우, 기체 격납 구조(102)의 투명 부분(108) 또는 시스템 내의 추가적인 광학 요소 내의 방사선의 흡수는 컴포넌트의 성능 및/또는 동작 수명을 제한하는 솔라리제이션(solarization)을 유도한다. 다른 예로서, 시스템(100)의 하나 이상의 컴포넌트는 가시광선 또는 적외선 스펙트럼 영역 내의 선택 파장에 민감할 수 있다.
기체 격납 구조(102) 내에 포함된 기체 혼합물(103)을 사용하는 방사선을 저해하는 것은 방사선의 원하지 않는 파장에의 장기간 노출과 연관된 잠재적인 인큐베이션 효과를 완화시킬 수 있다. 일 실시예에서, 플라즈마(104)에 의해 방출된 방사선에 대한 계속되는 노출과 연관된 인큐베이션 효과가 회피되도록, 기체 혼합물(103)은 기체 격납 구조(102)에서 (예를 들어, 자연 또는 강제 순환에 의해) 순환된다. 예를 들어, 순환은 기체 격납 구조(102)로부터의 방사선의 방출에 영향을 줄 수 있는 기체 혼합물(103) 내의 온도, 압력, 또는 종의 변화를 완화시킬 수 있다.
일 실시예에서, 기체 격납 구조(102) 내에 포함된 기체 혼합물(103)은 플라즈마(104)를 동시에 지속하고, 기체 격납 구조(102)로부터의 방사선의 원하지 않는 하나 이상의 선택 파장의 방출을 억제한다. 본 명세서에서, 기체 혼합물(103) 내의 기체 성분의 상대적인 농도는 플라즈마(104)에 의해 방출된 광대역 방사(115)의 스펙트럼 뿐만 아니라 기체 혼합물(103)에 의해 저해되는 방사선의 스펙트럼 모두에 영향을 줄 수 있다는 것을 유의하여야 한다. 이와 관련하여, 플라즈마에 의해 방출된 광대역 방사선(115)의 스펙트럼 및 기체 혼합물(103)에 의해 저해되는(예를 들어, 흡수되는, 퀀칭되는 등) 방사선의 스펙트럼은 기체 혼합물 내의 기체 성분의 상대적인 조성을 제어함으로써 조절될 수 있다.
일 실시예에서, 기체 격납 구조(102) 내에 포함된 기체 혼합물(103)은 플라즈마(104)에 의해 방출된 방사선(예를 들어, 플라즈마(104)에 의해 방출된 VUV 방사선, 기체 격납 구조(102) 내의 하나 이상의 엑시머와 연관된 방출 또는 기타 유사한 것)의 하나 이상의 선택된 파장을 흡수한다. 예를 들어, 기체 혼합물(103)의 제1 성분의 여기된 종을 함유하는 플라즈마(104)는 기체 격납 구조(102) 내의 하나 이상의 추가적인 기체 성분에 의해 흡수되는 방사선을 방출할 수 있다. 이와 관련하여, 방사선의 원하지 않는 파장은 기체 격납 구조(102)의 투명 부분(108)에 충돌함으로써 저해될 수 있고, 따라서 기체 격납 구조(102)를 빠져나간다.
도 2는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따라, 플라즈마(104)에 의해 방출되는 방사선의 선택된 파장이 기체 혼합물(103)에 의해 흡수되는 기체 혼합물(103)의 체적 내의 플라즈마(104)를 도시하는 단순화된 개략도이다. 일 실시예에서, 광대역 방사선(115a, 115b)은 플라즈마(104)에 의해 방출된다. 다른 실시예에서, 기체 격납 구조(102)는 플라즈마(104)의 크기가 주변 기체 혼합물(103)의 크기보다 실질적으로 더 작도록 구성된다. 결과적으로, 플라즈마(104)에 의해 방출된 광대역 방사선(115a, 115b)은 플라즈마(104)의 크기보다 실질적으로 더 큰 기체의 거리를 통해 전파된다. 예를 들어, 기체 격납 구조(102)는 기체 혼합물(103)의 범위(extent)가 플라즈마의 크기의 2배 이상인 인자(factor)이도록 구성될 수 있다. 다른 예로서, 기체 격납 구조(102)는 기체 혼합물(103)의 크기가 플라즈마(104)의 크기보다 더 큰 한 배 이상의 크기(one or more orders of magnitude)이도록 구성될 수 있다.
다른 실시예에서, 기체 혼합물(103)의 하나 이상의 기체 성분은, 방사선(115a)의 하나 이상의 선택된 파장의 강도가 기체 혼합물(103)의 체적을 통하여 전파되는 동안 감쇠되도록, 플라즈마에 의해 방출된 방사선(115a)의 하나 이상의 선택된 파장을 선택적으로 흡수한다. 방사선(115a)의 하나 이상의 선택된 파장이 흡수되는 정도는 방사선(115a)이 기체 혼합물(103)을 통하여 전파되는 거리뿐 아니라 하나 이상의 선택된 파장에서 기체 혼합물(103)에 의한 흡수의 강도에 적어도 부분적으로 관련될 수 있다는 것을 본 명세서에서 유의해야 한다. 이와 관련하여, 동일한 총 감쇠가 짧은 전파 거리를 통한 하나 이상의 선택된 파장의 비교적 강한 흡수 또는 더 긴 전파 거리를 통한 하나 이상의 선택된 파장의 비교적 약한 흡수에 의해 달성될 수 있다.
다른 실시예에서, 기체 혼합물(103)은 방사선(115b)의 하나 이상의 추가적인 파장의 스펙트럼 전력이 기체 혼합물(103)의 체적을 통한 전파 동안 감쇠되지 않도록, 플라즈마(104)에 의해 방출된 방사선(115b)의 하나 이상의 추가적인 파장에 투명하다. 결과적으로, 기체 혼합물(103)은 플라즈마(104)에 의해 방출되는 방사선(115)의 광대역 방사선 스펙트럼의 하나 이상의 선택된 파장을 선택적으로 필터링할 수 있다.
본 명세서에서, 시스템(100)은 다양한 기체 혼합물(103)을 이용하여 플라즈마(104)를 개시 및/또는 지속하는데 사용될 수 있다는 것이 고려된다. 일 실시예에서, 플라즈마(104)를 개시 및/또는 지속하는데 사용되는 기체 혼합물(103)은 영족 기체, 불활성 기체(예를 들어, 영족 기체 또는 비-영족 기체) 및/또는 비-불활성 기체(예를 들어, 수은)를 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서, 기체 혼합물(103)은 기체의 혼합물(예를 들어, 영족 기체, 비-영족 기체 및 기타 유사한 것) 및 하나 이상의 기체 미량 물질(예를 들어, 할로겐 금속, 전이 금속 및 기타 유사한 것)을 포함한다. 예를 들어, 본 개시에서 구현에 적합한 기체들은 Xe, Ar, Ne, Kr, He, N2, H2O, 02, H2, D2, F2, CH4, 할로겐 금속, 할로겐, Hg, Cd, Zn, Sn, Ga, Fe, Li, Na, K, Tl, In, Dy, Ho, Tm, ArXe, ArHg, ArKr, ArRn, KrHg, XeHg, 및 기타 유사한 것을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 일반적인 의미에서, 본 개시는 임의의 LSP 시스템 및 기체 격납 구조(102) 내에서 플라즈마(104)를 지속하는데 적합한 임의의 유형의 기체 혼합물로 확장하는 것으로 해석되어야 한다.
일 실시예에서, 기체 격납 구조(102) 내에 포함된 기체 혼합물(103)은 제1 기체 성분 및 상기 제1 기체 성분과 연관된 방사선을 억제하도록 구성된 적어도 제2 기체 성분을 포함한다. 예를 들어, 제2 기체 성분은 적어도 부분적으로 제1 기체 성분의 종으로 형성되는 플라즈마(104)에 의해 방출된 방사선을 억제할 수 있다. 다른 예로서, 제2 기체 성분은 적어도 부분적으로 제1 기체 성분의 종으로 형성되는 하나 이상의 엑시머에 의해 방출된 방사선을 억제할 수 있다.
다른 실시예에서, 기체 격납 구조(102) 내에 포함된 기체 혼합물(103)은 영족 기체(예를 들어, 제논, 크립톤, 네온, 라돈 또는 기타 유사한 것)과 혼합된 아르곤을 포함한다. 크립톤, 제논 및/또는 라돈의 첨가는 선택된 파장 영역(예를 들어, VUV 방사선)에서 플라즈마(104)에 의해 방출되는 방사선을 억제(예를 들어, 흡수 또는 기타 유사한 것)하는 역할을 할 수 있음에 주목한다. 예를 들어, 기체 격납 구조(102) 내에 포함된 기체 혼합물(103)은 10 atm의 분압을 가진 아르곤 및 2 atm의 분압을 가진 제논을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 또한, 아르곤 및 작은 농도의 제논을 포함하는 기체 혼합물(103)은 기체 혼합물(103)에 의한 광의 접지 상태 흡수에 적어도 부분적으로 기인하여, 145-150 nm의 범위에서 압력-확장 흡수 대역 및 130 nm보다 짧은 파장에 대한 넓은 흡수를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 기체 격납 구조(102) 내에 포함된 기체 혼합물(103)은 기체 혼합물(103) 내의 엑시머의 방출을 퀀칭하도록 구성된 하나 이상의 기체 성분을 포함한다. 기체 혼합물(103)은 엑시머 방출을 퀀칭하기에 적합한 당업계에 공지된 임의의 기체 성분을 포함할 수 있다는 것을 본 명세서에서 유의해야 한다. 기체 혼합물(103)은 희귀 기체 종의 동핵(homonuclear) 엑시머, 희귀 기체 종의 이핵( heteronuclear) 엑시머, 하나 이상의 비-희귀 기체 종의 동핵 엑시머, 또는 하나 이상의 비-희귀 기체 종의 이핵 엑시머를 포함하는(이에 한정되지 않음) 당업계에 공지된 임의의 유형의 엑시머로부터의 방출을 퀀칭하기에 적합한 하나 이상의 기체 성분을 포함할 수 있다. 또한, 결합된 엑시머 상태를 지지하기에 충분히 낮은 온도는 또한 엑시머 방출을 퀀칭하기 위해 원자 종뿐만 아니라 분자 종을 지지할 수 있음을 또한 주목한다. 예를 들어, 기체 혼합물(103)은 엑시머 방출을 퀀칭하기 위해 O2, N2, CO2, H2O, SF6, I2, Br2 또는 Hg를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 또한, 기체 격납 구조(102)에 포함된 기체 혼합물(103)은 전형적으로 대안적인 광원에서의 사용에 부적합한 하나 이상의 기체 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기체 혼합물(103)은 N2 및 O2와 같은 기체를 포함할 수 있으며(이에 한정되지는 않음), 이들 기체는 전극과 같은(이에 한정되지는 않음) 컴포넌트를 저하시킬 수 있으므로, 이들은 전형적으로 아크 램프에 사용되지 않는다.
본 명세서에서 기체 혼합물(103)의 하나 이상의 기체 성분은 당업계에 공지된 임의의 경로를 통해 엑시머 방사를 퀀칭할 수 있다는 것이 또한 주목된다. 예를 들어, 기체 혼합물(103)의 하나 이상의 기체 성분은 충돌 해리(collisional dissociation), 광분해(photolytic) 공정, 또는 공진 에너지 전달(예를 들어, 공진 여기 전달 또는 기타 유사한 것)을 통한 엑시머 방출을 퀀칭할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 기체 혼합물(103)의 하나 이상의 기체 성분은 기체 혼합물(103) 내의 엑시머에 의해 방출된 방사선의 흡수를 통한 엑시머 방출을 퀀칭할 수 있다.
일 실시예에서, 기체 격납 구조(102) 내에 포함된 기체 혼합물(103)은 기체 혼합물(103) 내에서 생성된 Xe2* 엑시머로부터의 방출을 퀀칭하기 위하여 제논 및 Hg, O2 또는 N2 중 적어도 하나를 포함한다. 다른 실시예에서, 기체 격납 구조(102) 내에 포함된 기체 혼합물(103)은 기체 혼합물(103) 내에서 생성된 Ar2* 엑시머로부터의 방출을 퀀칭하기 위하여 아르곤 및 제논 또는 N2 중 적어도 하나를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 기체 격납 구조(102) 내에 포함된 기체 혼합물(103)은 기체 혼합물(103) 내에서 생성된 Ne2* 엑시머로부터의 방출을 퀀칭하기 위하여 네온 및 H2를 포함한다.
도 3은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따라, 순수 아르곤을 포함하는 기체 격납 구조(102)의 방출 스펙트럼(302)을 도시하는 플롯(300)이다. 일 실시예에서,순수 아르곤을 포함하는 기체 격납 구조의 방출 스펙트럼(302)은 140 nm보다 낮은 파장(예를 들어, VUV 파장 또는 기타 유사한 것)의 실질적인 방출을 포함한다. 또한, 방출 스펙트럼(302)은 126 nm 근처의 피크에서 엑시머(예를 들어, Ar2* 또는 기타 유사한 것)와 연관된 방사선을 포함한다.
도 4는 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 따라, 아르곤 및 제논의 다양한 혼합물을 포함하는 기체 격납 구조(102)의 방출 스펙트럼을 도시하는 플롯(400)이다. 일 실시예에서, 플롯(402)은 97% 아르곤 및 3% 제논을 포함하는 기체 격납 구조의 방출 스펙트럼을 나타낸다. 다른 실시예에서, 플롯(404)은 87.5% 아르곤 및 12.5% 제논을 포함하는 기체 격납 구조의 방출 스펙트럼을 나타낸다. 다른 실시예에서, 플롯(406)은 50% 아르곤 및 50% 제논을 포함하는 기체 격납 구조의 방출 스펙트럼을 나타낸다. 또 다른 실시예에서, 플롯(408)은 순수 제논을 포함하는 기체 격납 구조의 방출 스펙트럼을 나타낸다.
이와 관련하여, 기체 혼합물의 제논은 기체 혼합물의 아르곤과 연관된 방출의 선택된 파장을 억제할 수 있다. 예를 들어, 기체 혼합물의 제논은 126 nm에서 Ar2* 엑시머 피크를 억제 및/또는 제거할 수 있다. 또한, 기체 혼합물의 제논은 기체 혼합물(103)의 아르곤에 의해 적어도 부분적으로 형성된 플라즈마(104)와 연관된 선택 광대역 조명(예를 들어, VUV 방사선 또는 기타 유사한 것)을 억제할 수 있다. 부가적으로, 5% 미만과 같은(이에 제한되지 않음) 제논의 비교적 작은 퍼센티지가 방출의 선택된 파장을 억제할 수 있다. 예를 들어, 플롯(402)은 97% 아르곤 및 3% 제논을 포함하는 기체 격납 구조의 방출 스펙트럼이 순수 아르곤을 포함하는 기체 격납 구조(102)(도 3 참조)에 비해 (예를 들어, 플라즈마(104) 및/또는 하나 이상의 엑시머에 의한 방사선과 연관된) 130 nm 내지 150 nm 사이의 스펙트럼 영역에서 실질적으로 감소된 방출을 나타낸다는 것을 도시한다.
기체 혼합물(103)의 추가적인 기체 성분과 연관된 방사선의 선택된 파장을 억제하도록 구성된 기체 성분은 기체 혼합물(103)으로부터 나오는 방사선의 총 스펙트럼에 부가적으로 기여할 수 있다는 것을 본 명세서에서 유의해야 한다. 예를 들어, 기체 혼합물(103) 내의 아르곤과 연관된 방사선(예를 들어, 플라즈마(104) 및/또는 아르곤을 포함하는 엑시머와 연관된 방사선)을 억제하도록 구성된 제논은 추가적으로 방사선을 방출할 수 있다. 일 예에서, 기체 혼합물(103)의 제논은 (예를 들어, 조명 빔(107)에 의해) 플라즈마(104)의 일부로서 여기될 수 있고, VUV 방사선을 포함하지만 이에 한정되지 않는 광대역 방사선을 방출할 수 있다. 다른 예에서, 기체 혼합물의 제논은 방사선을 방출하는 엑시머(예를 들어, 172 nm, 175 nm, 또는 기타 유사한 것에서 방출하는 Xe2* 엑시머)를 형성할 수 있다. 도 4의 플롯(402-408)은 기체 혼합물(103) 내의 제논 농도를 증가시키기 위해 제논과 연관된 190 nm 미만의 파장에 대한 방사선의 스펙트럼 전력을 증가시키는 것을 도시한다.
다른 실시예에서, 기체 혼합물(103)은 3 개의 기체 성분을 포함한다. 예를 들어, 기체 혼합물(103)은 (예를 들어, 플라즈마(104)의 형성, 하나 이상의 엑시머의 생성, 또는 기타 유사한 것을 통해) 시스템(100)에 대한 광대역 방사선을 제공하도록 구성된 제1 기체 성분을 포함할 수 있다. 또한, 기체 혼합물(103)은 제1 기체 성분과 연관된 하나 이상의 선택된 파장을 억제하기 위한 제2 기체 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 기체 성분은 제1 기체 성분의 종으로부터 적어도 부분적으로 형성된 플라즈마(104)에 의해 방출되는 하나 이상의 파장을 흡수할 수 있고 이에 한정되지는 않는다. 또 다른 예로서, 제2 기체 성분은 제1 기체 성분의 종으로부터 적어도 부분적으로 형성된 엑시머로부터의 방출을 퀀칭할 수 있다. 또한, 기체 혼합물(103)은 제1 기체 성분 및/또는 제2 기체 성분과 연관된 방사선(예를 들어, 제1 및/또는 제2 기체 성분으로부터 적어도 부분적으로 형성된 플라즈마(104) 및/또는 엑시머에 의해 방출되는 방사선)의 선택 파장을 억제하기 위한 제3 기체 성분을 포함할 수 있다.
일 예에서, 기체 혼합물(103)은 제논과 연관된 방사선의 선택 파장을 억제하기 위한 수은을 포함한다. 예를 들어, 비교적 작은 농도(예를 들어, 5 mg/cc 미만)의 수은은 172 nm 및/또는 175 nm 주위의 Xe2* 엑시머로부터 스펙트럼 전력 방사선을 억제할 수 있다. 또한, 수은은 제논으로부터 적어도 부분적으로 형성된 플라즈마(104)에 의해 방출된 광대역 방사선(예를 들어, VUV 방사선, 또는 기타 유사한 것)을 억제할 수 있다.
도 5는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따라, 제논 및 변화하는 농도의 수은을 포함하는 기체 격납 구조(102)의 방출 스펙트럼(502-512)을 도시하는 플롯(500)이다.
일 실시예에서, 제논을 포함하는 기체 격납 구조(102)의 0.1 mg/cc(방출 스펙트럼(502)) 내지 1 mg/cc(방출 스펙트럼(512))의 범위의 수은의 농도를 증가시키는 것은, 165 nm 와 195 nm 사이의 스펙트럼 대역 내의 파장에 대한 스펙트럼 전력을 단조롭게 감소시키는 것을 제공한다. 또한, 이 범위 내의 수은의 농도는 195 nm를 초과하는(예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 195 nm로부터 265 nm까지의) 파장에 대한 광대역 방사선의 상대적인 스펙트럼 전력에 크게 영향을 미치지 않을 수 있다. 이와 관련하여, 수은은 (예를 들어, 흡수, 퀀칭 또는 기타 유사한 것을 통해) 방사선의 선택 파장을 억제하고, 다른 스펙트럼 대역들에서 방사선의 파장을 억제하지 않을 수 있다. 추가적으로, 기체 혼합물(103)의 수은과 연관된 스펙트럼 전력이 기체 혼합물의 추가 성분들과 연관된 스펙트럼 전력에 비해 상대적으로 작을 수 있는 경우가 있을 수 있다.
본 명세서에서, 도 5 의 방출 스펙트럼 및 대응하는 설명들은 단지 예시적인 목적들을 위해 제공되며, 본 개시를 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다는 것이 주목된다. 예를 들어, 1 mg/cc보다 큰 농도를 갖는 수은은 방사선의 선택 파장을 억제할 수 있다. 일 실시예에서, 기체 격납 구조(102)는 방사선(예를 들어, VUV 방사선 또는 기타 유사한 것)의 선택 파장의 억제를 위해 제논 및 5 mg/cc의 수은을 포함한다. 또 다른 예로서, 기체 격납 구조(102)는 제논 및 수은 이외에 추가적인 기체 성분을 포함할 수 있다. 일 예에서, 기체 격납 구조는 제논, 수은, 및 하나 이상의 추가적인 영족 기체(예를 들어, 아르곤, 네온 또는 기타 유사한 것)을 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 기체 혼합물(103)은 아르곤, 제논 및 수은을 포함한다. 이와 관련하여, 기체 혼합물의 아르곤과 연관된 광대역 방사선(예를 들어, 아르곤을 사용하여 적어도 부분적으로 형성된 플라즈마(104) 또는 엑시머)은 시스템(100)을 위한 광대역 조명을 제공할 수 있다. 또한 기체 혼합물(103)의 제논은 기체 혼합물의 아르곤과 연관된 방사선의 선택 파장을 억제할 수 있다. 또한, 기체 혼합물의 수은은 기체 혼합물(103)의 아르곤 및/또는 제논과 연관된 방사선의 선택 파장을 억제할 수 있다. 이와 관련하여, 아르곤, 제논 및 수은을 포함하는 기체 혼합물(103)은 원하는 스펙트럼 영역에서 높은 스펙트럼 전력 및 원하지 않는 스펙트럼 영역에서 낮은 스펙트럼 전력을 갖는 LSP 조명원을 제공할 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 기술된 바와 같이, 아르곤, 제논 및 수은을 포함하는 LSP 조명원이 기체 격납 구조(102)의 컴포넌트(예를 들어, 투명 컴포넌트(108), 밀봉부(seal), 플랜지 또는 기타 유사한 것) 또는 시스템(100) 내의 하나 이상의 추가 컴포넌트에 의해 흡수되거나, 그렇지 않으면 손상(예를 들어, 솔라리제이션 또는 기타 유사한 것)을 유도할 수 있는 파장에 대한 낮은 스펙트럼 전력을 제공할 수 있다.
본 명세서에서, 3 개의 기체 성분을 포함하는 기체 혼합물(103)의 설명은 단지 예시적인 목적으로만 제공되며 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다는 것이 주목된다. 예를 들어, 기체 혼합물은 기체 혼합물(103)로부터(예를 들어, 기체 혼합물(103)의 공간 범위(spatial extent)로부터) 나오는 방사선의 스펙트럼에 맞추기(tailor) 위한 임의의 수의 기체 성분들을 포함할 수 있다. 일 예에서, 기체 혼합물(103)은 광대역 방사선을 제공하기 위한 제1 기체 성분, 제1 기체 성분과 연관된 방사선의 선택된 파장을 억제하기 위한 제2 기체 성분, 제1 및/또는 제2 기체 성분과 연관된 방사선의 선택된 파장을 억제하기 위한 제3 기체 성분, 제1, 제2 및/또는 제3 기체 성분과 연관된 방사선의 선택된 파장을 억제하기 위한 제4 기체 성분 및 기타 유사한 것을 포함한다. 또한, 기체 혼합물(103)의 기체 성분들 중 임의의 것은 원하는 스펙트럼 영역의 스펙트럼 전력에 긍정적으로 기여할 수 있다.
도 1a 내지 도 1d를 다시 참조하면, 기체 격납 구조(102)는 플라즈마(104)를 개시 및/또는 유지하는데 적합한 당업계에 공지된 임의의 유형의 기체 격납 구조(102)를 포함할 수 있다. 일 예에서, 도 1b에 도시된 바와 같이, 기체 격납 구조(102)는 플라즈마 셀을 포함한다. 다른 실시예에서, 투명 부분(108)은 투과 요소(116)를 포함한다. 다른 실시예에서, 투과 요소(116)는 기체 혼합물(103)을 포함하는데 적합한 중공 실린더이다, 다른 실시 예에서, 플라즈마 셀은 투과 요소(116)에 결합되는 하나 이상의 플랜지(112a, 112b)를 포함한다. 다른 실시 예에서, 플랜지(112a, 112b)는 연결 로드(connection rod)(144)를 이용하여, 투과 요소(116)(예를 들어, 중공 실린더(16))에 고정될 수 있다. 플랜지 플라즈마 셀의 사용은 적어도 2014년 3월 31일에 출원된 미국 특허 출원 번호 제14/231,196호; 및 2015년 11월 10일에 허여된 미국 특허 번호 제9,185,788호에 기술되어 있고, 이들은 각각 전체가 참조로 본 명세서에 이전에 포함되어 있다.
다른 실시예에서, 도 1c에 도시된 바와 같이, 기체 격납 구조(102)는 플라즈마 벌브를 포함한다. 다른 실시예에서, 플라즈마 벌브는 투명 부분(120)을 포함한다. 다른 실시 예에서, 플라즈마 벌브의 투명 부분(120)은 플라즈마 벌브의 내부 체적에 기체를 공급하도록 구성된 기체 공급 어셈블리(124a, 124b)에 고정된다. 플라즈마 벌브의 사용은 적어도 2010년 8월 31일에 허여된 미국 특허 제7,786,455호; 2016년 4월 19일에 허여된 미국 특허 번호 제9,318,311호에 기술되어 있고, 이들은 각각 전체가 참조로 본 명세서에 이전에 포함되어 있다.
본 명세서에서는 다양한 광학 요소들(예를 들어, 조명 광학 기기(117, 119, 121); 수집 광학 기기(105); 및 기타 유사한 것)이 또한 기체 격납 구조(102) 내에 둘러싸일 수 있다는 것을 유의해야 한다. 일 실시 예에서, 도 1d에 도시된 바와 같이, 기체 격납 구조(102)는 기체 혼합물(103) 및 하나 이상의 광학 컴포넌트를 포함하는 데 적합한 챔버이다. 일 실시예에서, 챔버는 수집기 요소(105)를 포함한다. 다른 실시예에서, 챔버의 하나 이상의 투명 부분은 하나 이상의 투과 요소(130)를 포함한다. 다른 실시 예에서, 하나 이상의 투과 요소(130)는 입구 및/또는 출구 윈도우(예를 들어, 도 1d의 130a, 130b)로서 구성된다. 자가-포함된 기체 챔버의 사용은 2015년 8월 4일에 허여된 미국 특허 제9,099,292호에 기술되어 있고, 이는 본 명세서에 전체가 참조로서 포함된다.
다른 실시예에서, 기체 격납 구조(102)의 투명 부분(예를 들어, 플라즈마 셀 플라즈마 벌브, 챔버 및 기타 유사한 것)은 플라즈마(104)에 의해 발생된 방사선에 적어도 부분적으로 투명한 당업계에 알려진 임의의 물질로부터 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 투명 부분은 조명원(111)으로부터 IR 방사선, 가시광선 방사선 및/또는 UV 방사선(107)에 적어도 부분적으로 투명한 당업계에 알려진 임의의 물질로부터 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 투명 부분은 플라즈마(104)로부터 방출되는 광대역 방사선(115)에 적어도 부분적으로 투명한, 당업계에 알려진 임의의 물질로부터 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 기체 격납 구조(102)는 기체 격납 구조(102)의 임의의 투명 부분의 흡수 스펙트럼에 대응하는 방사선의 파장을 억제하기 위한 하나 이상의 기체 성분을 포함하는 기체 혼합물(103)을 포함한다. 이 실시예와 관련하여, 기체 혼합물(103)에 의한 원하지 않는 파장의 저해의 이점은 기체 격납 구조(102)의 투명 부분의 감소된 손상, 감소된 솔라리제이션, 또는 감소된 가열을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
일부 실시예들에서, 기체 격납 구조(102)의 투명 부분은 저(low)-OH 함량의 용융 실리카 유리 재료로부터 형성될 수 있다. 다른 실시예들에서, 기체 격납 구조(102)의 투명 부분은 고(high)-OH 함량의 용융 실리카 유리 재료로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 기체 격납 구조(102)의 투명 부분은 SUPRASIL l, SUPRASIL 2, SUPRASIL 300, SUPRASIL 3l0, HERALUX PLUS, HERALUX-VUV, 및 기타 유사한 것을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예들에서, 기체 격납 구조(102)의 투명 부분은 CaF2, MgF2, LiF, 결정질 석영 및 사파이어 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 본 명세서에서 CaF2, MgF2, 결정질 석영 및 사파이어와 같은(이에 한정되지 않음) 물질이 단파장 방사선(예를 들어,λ < 190 nm)에 대한 투명성을 제공한다는 것을 유의해야 한다. 본 개시의 기체 격납 구조(102)의 투명 부분(108)에서의 구현에 적합한 다양한 유리들(예를 들어, 챔버 윈도우, 유리 벌브, 유리 튜브 또는 투과 요소)은 A. Schreiber 등의 Radiation Resistance of Quartz Glass for VUV Discharge Lamps, J. Phys. D: Appl. Phys. 38(2005), 3242-3250에 상세히 논의되어 있으며, 이는 그 전체가 본 명세서에 참조로서 포함된다. 본 명세서에서 용융 실리카는 190 nm보다 짧은 파장을 갖는 방사선에 대한 일부 투명성을 제공하며, 170 nm 만큼 짧은 파장에 유용한 투명성을 나타낸다는 것을 유의해야 한다.
기체 격납 구조(102)의 투명 부분은 당업계에 공지된 임의의 형상을 가질 수 있다. 일 실시 예에서 투명 부분은 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 원통형 형상을 가질 수 있다. 다른 실시 예에서, 도시되지는 않았지만, 투명 부분은 구체 형상을 가질 수 있다. 다른 실시 예에서, 도시되지는 않았지만, 투명 부분은 복합 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 투명 부분의 형상은 2 개 이상의 형상의 조합으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 투명 부분의 형상은, 플라즈마(104)를 포함하도록 배열된 구형 중심 부분, 및 구형 중심 부분 위로 및/또는 아래로 연장되는 하나 이상의 원통형 부분으로 구성될 수 있고, 이에 의해 하나 이상의 원통형 부분이 하나 이상의 플랜지(112)에 결합된다.
수집기 요소(105)는 조명원(111)으로부터 나오는 조명을 기체 격납 구조(102)의 투명 부분(108) 내에 포함된 기체 혼합물(103)의 체적 내로 집속하기에 적합한, 당업계에 알려진 임의의 물리적 구성을 취할 수 있다. 일 실시 예에서, 도 1a에 도시된 바와 같이, 수집기 요소(105)는 조명원(111)로부터의 조명(113)을 수신하고, 조명(113)을 기체 격납 구조(102) 내에 포함된 기체 혼합물(103)의 체적 내로 집속하기에 적합한 반사 내부 표면을 가진 오목 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 수집기 요소(105)는 도 1a에 도시된 바와 같이, 반사 내부 표면을 갖는 타원체 형상의 수집기 요소(105)를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 수집기 요소(105)는 반사 내부 표면을 갖는 구체 형상의 수집기 요소(105)를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 수집기 요소(105)는 플라즈마(104)에 의해 방출된 광대역 방사선(115)을 수집하고, 광대역 방사선(115)을 하나 이상의 다운스트림 광학 요소로 향하게 한다. 예를 들어, 하나 이상의 다운스트림 광학 요소는 균질화기(125), 하나 이상의 집속 요소, 필터(123), 교반 미러(stirring mirror) 및 기타 유사한 것을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에서, 수집기 요소(105)는 플라즈마(104)에 의해 방출된 EUV, DUV, VUV, UV, 가시광선 및/또는 적외선 방사선을 포함하는 광대역 방사선을 수집하고, 광대역 방사선을 하나 이상의 다운스트림 광학 요소로 향하게 할 수 있다. 이와 관련하여, 기체 격납 구조(102)는 EUV, DUV, VUV, UV, 가시광선 및/또는 적외선 방사선을 검사 툴 또는 계측 툴과 같은(이에 한정되지는 않음) 당업계에 공지된 임의의 광학 특성 시스템의 다운스트림 광학 요소에 전달할 수 있다. 예를 들어, LSP 시스템(100)은 조명 서브-시스템 또는 조명기로서, 광대역 검사 툴(예를 들어, 웨이퍼 또는 레티클 검사 툴), 계측 툴 또는 포토리소그래피 툴에 대해 기능할 수 있다. 본 명세서에서 시스템(100)의 기체 격납 구조(102)는 EUV, DUV 방사선, VUV 방사선, UV 방사선, 가시광선 방사선,및 적외선 방사선을 포함하지만, 이에 한정되지 않는 다양한 스펙트럼 범위에서 유용한 방사선을 방출할 수 있다는 것을 유의해야 한다.
일 실시예에서,시스템(100)은 다양한 추가적인 광학 요소를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 추가적인 광학 기기 세트는 플라즈마(104)로부터 나오는 광대역 광을 수집하도록 구성된 수집 광학 기기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템(100)은 수집기 요소(105)로부터의 조명을 균질화기(125)와 같은(이에 한정되지 않음) 다운스트림 광학 기기로 지향시키도록 배열된 (예를 들어, 빔 스플리터, 샘플러 또는 기타 유사한 것으로서 동작하는) 콜드 미러(121)를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 광학 기기 세트는 시스템(100)의 조명 경로 또는 수집 경로를 따라 배치된 하나 이상의 추가적인 렌즈(예를 들어,렌즈(117))를 포함할 수 있다. 하나 이상의 렌즈는 조명원(111)으로부터 기체 혼합물(103)의 체적 내로 조명을 집속하는데 사용될 수 있다. 대안적으로, 하나 이상의 추가적인 렌즈는 플라즈마(104)에 의해 방출된 광대역 광을 선택된 타겟(도시되지 않음)으로 집속시키는데 사용될 수 있다.
다른 실시예에서, 광학 기기 세트는 터닝 미러(turning mirror)(119)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 터닝 미러(119)는 조명원(111)로부터 조명(113)을 수신하고, 수집 요소(105)를 통해 조명을 기체 격납 구조(102)의 투명 부분(108) 내에 포함된 기체 혼합물(103)의 체적으로 향하게 할 수 있다. 다른 실시예에서, 수집 요소(105)는 미러(115)로부터 조명을 수신하고, 조명을 기체 격납 구조(102)의 투명 부분(108)이 위치된 수집 요소(105)(예를 들어, 타원체 형상의 수집 요소)의 초점으로 집속시키도록 배열된다.
다른 실시예에서, 광학 기기 세트는 하나 이상의 필터(123)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 필터(123)는 기체 격납 구조(102) 이전에 배치되어 펌프 조명(107)을 필터링한다. 다른 실시 예에서, 하나 이상의 필터는 기체 격납 구조(102) 후에 배치되어, 기체 격납 구조로부터 방출된 방사선을 필터링한다.
다른 실시예에서, 조명원(111)은 조정 가능하다. 예를 들어, 조명원(111)의 출력의 스펙트럼 프로파일은 조정 가능할 수 있다. 이와 관련하여, 조명원(111)은 선택된 파장 또는 파장 범위의 펌프 조명(107)을 방출하기 위하여 조정될 수 있다. 당업계에 알려진 임의의 조정 가능한 조명원(111)이 시스템(100)에서의 구현에 적합하다는 것을 유의해야 한다. 예를 들어, 조정 가능한 조명원(111)은 하나 이상의 조정 가능한 파장 레이저를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
다른 실시예에서, 시스템(100)의 조명원(111)은 하나 이상의 레이저를 포함할 수 있다. 일반적인 의미에서, 조명원(111)은 당업계에 공지된 임의의 레이저 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들어, 조명원(111)은 전자기 스펙트럼의 적외선, 가시광선 또는 자외선 부분에서 방사선을 방출할 수 있는 당업계에 알려진 임의의 레이저 시스템을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 조명원(111)은 연속파(continuous wave, CW) 레이저 방사선을 방출하도록 구성된 레이저 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들어, 조명원(111)은 하나 이상의 CW 적외선 레이저 소스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 체적(103)의 기체가 아르곤이거나 아르곤을 포함하는 설정에서, 조명원(111)은 1069 nm에서 방사선을 방출하도록 구성된 CW 레이저(예를 들어, 섬유 레이저 또는 디스크 Yb 레이저)를 포함할 수 있다. 이 파장은 아르곤에서 1068 nm 흡수 라인에 피팅되며, 이에 따라 아르곤 기체를 펌핑하는데 특히 유용하다는 것을 유의해야 한다. 본 명세서에서 CW 레이저의 상기 설명은 제한하는 것이 아니며, 당업계에 알려진 임의의 레이저가 본 개시의 콘텍스트에서 구현될 수 있다는 것을 유의해야 한다.
다른 실시예에서, 조명원(111)은 하나 이상의 다이오드 레이저를 포함할 수 있다. 예를 들어, 조명원(111)은 체적(103) 내에 포함된 기체 혼합물의 종의 임의의 하나 이상의 흡수 라인에 대응하는 파장에서 방사선을 방출하는 하나 이상의 다이오드 레이저를 포함할 수 있다. 일반적인 의미에서, 조명원(111)의 다이오드 레이저는, 다이오드 레이저의 파장이 임의의 플라즈마의 임의의 흡수 라인(예를 들어, 이온 전이 라인) 또는 당업계에 공지된 플라즈마-생성 기체의 임의의 흡수 라인(예를 들어, 고도로 여기된 중성 전이 라인)에 튜닝되도록 구현을 위하여 선택될 수 있다. 이와 같이, 주어진 다이오드 레이저(또는 다이오드 레이저 세트)의 선택은 시스템(100)의 기체 격납 구조(102) 내에 포함된 기체의 유형에 의존할 것이다.
다른 실시예에서, 조명원(111)은 이온 레이저를 포함할 수 있다. 예를 들어,조명원(111)은 당업계에 알려진 임의의 영족 이온 레이저를 포함할 수 있다. 예를 들어, 아르곤-기반 플라즈마의 경우, 아르곤 이온을 펌핑하는데 사용되는 조명원(111)은 Ar+ 레이저를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 조명원(111)은 하나 이상의 주파수 변환된 레이저 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들어, 조명원(111)은 100 Watt를 초과하는 전력 레벨을 갖는 Nd:YAG 또는 Nd:YLF 레이저를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 조명원(111)은 광대역 레이저를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 조명원(111)은 플라즈마(106)에 실질적으로 일정한 전력으로 레이저 광을 제공하도록 구성된 하나 이상의 레이저를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 조명원(111)은 변조된 레이저 광을 플라즈마(104)에 제공하도록 구성된 하나 이상의 변조된 레이저를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 조명원(111)은 플라즈마(104)에 펄스 레이저 광을 제공하도록 구성된 하나 이상의 펄스 레이저를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 조명원(111)은 하나 이상의 비-레이저 소스를 포함할 수 있다. 일반적인 의미에서, 조명원(111)은 당업계에 공지된 임의의 비-레이저 광원을 포함할 수 있다. 예를 들어, 조명원(111)은 전자기 스펙트럼의 적외선, 가시광선 또는 자외선 부분에서 개별적으로 또는 연속적으로 방사선을 방출할 수 있는 당업계에 공지된 임의의 비-레이저 시스템을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 위에서 설명되고 도 1a 내지 도 1d 에 도시된 시스템(100)의 광학 기기 세트는 단지 예시를 위해 제공되고, 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다는 것을 알아야 한다. 다수의 균등한 광학 구성들이 본 개시의 범위 내에서 활용될 수 있을 것으로 예상된다.
도 6은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따라, 레이저-지속 플라즈마 방사선을 생성하기 위한 방법(600)을 도시하는 흐름도이다. 본 출원인은 시스템(100)의 콘텍스트에서 앞서 본 명세서에서 설명된 실시예들 및 가능(enabling) 기술들이 방법(600)으로 확장되도록 해석되어야 한다는 것을 주목한다. 그러나, 방법(600)은 시스템(100)의 아키텍처에 제한되지 않는다는 것을 또한 유의해야 한다. 예를 들어, 방법(600)의 단계들의 적어도 일부는 플라즈마 벌브를 구비한 플라즈마 셀을 이용하여 수행될 수 있다는 것이 인식된다.
일 실시예에서, 방법(600)은 펌프 조명을 생성하는 단계(602)를 포함한다. 예를 들어, 펌프 조명은 하나 이상의 레이저를 이용하여 생성될 수 있다.
다른 실시예에서, 방법(600)은 기체 격납 구조 내에 기체 혼합물의 체적을 포함하는 단계(604)를 포함한다. 기체 격납 구조는 플라즈마 램프, 플라즈마 셀 또는 챔버와 같은 임의의 유형의 기체 격납 구조를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 기체 혼합물은 제1 기체 성분 및 제2 기체 성분을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 기체 혼합물은 제1 기체 성분으로서의 아르곤 및 제2 기체 성분으로서 제논을 포함한다.
다른 실시예에서, 방법(600)은 기체 혼합물의 체적 내에 플라즈마를 지속하기 위하여 기체 혼합물의 체적 내의 하나 이상의 촛점 스폿으로 펌프 조명의 적어도 일부를 집속시키는 단계(606)를 포함한다. 예를 들어, 펌프 조명은 여기된 종이 여기된 상태로부터의 이완시 방사선을 방출할 수 있도록, 기체 혼합물의 성분의 하나 이상의 종을 플라즈마 상태로 여기시킬 수 있다. 또한, 하나 이상의 결합된 엑시머 상태는 엑시머 상태로부터의 이완시 방사선을 방출할 수 있는 기체 혼합물의 성분으로부터 (예를 들어, 엑시머 형성에 적합한 온도에서 기체 혼합물의 영역에서의 플라즈마로부터 멀리) 생성될 수 있다. 이와 관련하여, 광대역 방사선의 스펙트럼은 기체 혼합물의 공간 범위(spatial extent)로부터 나올 수 있다.
다른 실시예에서, 방법(600)은 제2 기체 성분을 통해 기체 혼합물을 빠져나가는 방사선의 스펙트럼으로부터 제1 기체 성분과 연관된 광대역 방사선의 일부 또는 제1 기체 성분과 연관된 하나 이상의 엑시머에 의한 방사선 중 적어도 하나의 방출을 억제하는 단계(608)를 포함한다. 예를 들어, 제2 기체 성분은 흡수된 방사선의 스펙트럼 전력이 플라즈마로부터 기체 혼합물의 공간 범위(예를 들어, 기체 격납 구조의 투명 부분 또는 기타 유사한 것)로의 전파를 통해 감소되도록, 제1 기체 성분의 종을 포함하는 플라즈마에 의해 방출된 방사선을 흡수할 수 있다. 또 다른 예로서, 제2 기체 성분은 충돌 해리, 광분해 공정, 또는 공진 에너지 전달 공정과 같은(이에 한정되지 않음) 임의의 공정을 통해 제1 기체 성분과 연관된 엑시머의 방사선 방출을 억제할 수 있다.
다른 실시예에서, 기체 혼합물은 기체 혼합물로부터 빠져나오는 제1 및/또는 제2 기체 성분과 연관된 방사선의 선택 파장을 억제하기 위한 제3 기체 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3 기체 성분은 제2 기체 성분의 종으로부터 적어도 부분적으로 형성된 플라즈마에 의해 방출된 광대역 방사선의 선택 파장을 억제할 수 있다. 다른 예로서, 제3 기체 성분은 제2 기체 성분과 연관된 엑시머의 방사선 방출을 억제할 수 있다. 이와 관련하여, 제2 기체 성분과 연관된 2차 효과(예를 들어, 원하지 않는 스펙트럼 영역의 스펙트럼 전력에 대한 기여 또는 기타 유사한 것)가 제3 기체 성분에 의해 완화될 수 있다.
본 명세서에서 설명된 대상은 때때로 다른 컴포넌트들 내에 포함된 또는 다른 컴포넌트들과 연결된 상이한 컴포넌트들을 도시한다. 그러한 도시된 아키텍처들은 단지 예시적인 것으로 이해되어야 하며, 사실상 동일한 기능을 달성하는 많은 다른 아키텍처들이 구현될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 개념적 의미에서, 동일한 기능을 달성하기 위한 컴포넌트들의 임의의 배열은 원하는 기능이 달성되도록 효과적으로 "연관(associated)"된다. 따라서, 특정 기능을 달성하기 위해 결합된 본 명세서의 임의의 2 개의 컴포넌트가, 아키텍처 또는 중간 컴포넌트와 관계 없이 원하는 기능이 달성되도록 서로 "연관되는" 것으로 볼 수 있다. 마찬가지로, 그렇게 연관된 임의의 2 개의 컴포넌트는 또한 원하는 기능을 달성하기 위해 서로 "연결된(connected)" 또는 "결합된(coupled)" 것으로 볼 수 있고, 그렇게 연관될 수 있는 임의의 2 개의 컴포넌트는 또한 원하는 기능을 달성하기 위해 서로 "결합 가능한(couplable)" 것으로 볼 수 있다. 결합 가능한 특정 예들은 물리적으로 상호 작용 가능한 및/또는 물리적으로 상호 작용하는 컴포넌트들 및/또는 무선으로 상호 작용 가능한 및/또는 무선으로 상호 작용하는 컴포넌트들 및/또는 논리적으로 상호 작용 가능한 및/또는 논리적으로 상호 작용하는 컴포넌트들을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
본 개시 및 그 수반되는 장점들 중 다수는 전술한 설명에 의해 이해될 것이라 믿고, 개시된 대상을 벗어나지 않고 또는 그 주요한 장점 모두를 희생하지는 않고, 컴포넌트의 형태, 구성, 및 배열에 다양한 변경이 가해질 수 있다는 것은 명백할 것이다. 설명된 형태는 단지 설명을 위한 것이며, 다음의 청구항들은 그러한 변경들을 포괄하고 포함한다는 의도이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구항에 의해 정의되는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (82)

  1. 레이저-지속 플라즈마(laser-sustained plasma)를 형성하기 위한 시스템에 있어서,
    기체 격납 요소(gas containment element) - 상기 기체 격납 요소는 기체 혼합물의 체적(volume)을 포함하도록 구성되고, 상기 기체 혼합물은 제1 기체 성분 및 제2 기체 성분을 포함함 - ;
    펌프 조명을 생성하도록 구성된 조명원; 및
    상기 기체 혼합물의 체적 내에 플라즈마를 생성하기 위해, 상기 조명원으로부터의 상기 펌프 조명을 상기 기체 혼합물의 체적 내로 집속(focus)하도록 구성된 수집기 요소(collector element) - 상기 플라즈마는 광대역 방사선(broadband radiation)을 방출하고, 상기 제2 기체 성분은, 상기 기체 혼합물을 빠져나가는 방사선의 스펙트럼으로부터 상기 제1 기체 성분과 연관된 상기 광대역 방사선의 일부 및 상기 제1 기체 성분과 연관된 하나 이상의 엑시머(excimer)에 의한 방사선, 중 적어도 하나를 억제함(suppress) - 를 포함하고,
    상기 제2 기체 성분은, 상기 기체 혼합물을 빠져나가는 상기 방사선의 스펙트럼으로부터 하나 이상의 전파 요소(propagation element)의 흡수 스펙트럼 내의 파장들을 포함하는 방사선을 억제하고,
    상기 기체 혼합물을 빠져나가는 상기 방사선의 스펙트럼으로부터 방사선을 억제하는 것은, 상기 시스템의 상기 하나 이상의 전파 요소에 대한 손상을 저해(inhibit)하는 것인, 레이저-지속 플라즈마를 형성하기 위한 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 전파 요소는,
    상기 수집기 요소, 투과 요소(transmission element), 반사 요소, 및 집속 요소, 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 전파 요소는, 결정질 석영(crystalline quartz), 사파이어, 용융 실리카(fused silica), 칼슘 플루오라이드(calcium fluoride), 리튬 플루오라이드, 및 마그네슘 플루오라이드, 중 적어도 하나로 형성되는 것인, 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 기체 혼합물은, 상기 기체 혼합물을 빠져나가는 상기 방사선의 스펙트럼으로부터 하나 이상의 추가 요소의 흡수 스펙트럼 내의 파장들을 포함하는 방사선을 억제하는 것인, 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 하나 이상의 추가 요소는,
    플랜지(flange) 및 시일(seal), 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 플라즈마에 의해 방출되는 상기 광대역 방사선은, 적외선 파장들, 가시 파장들, UV 파장들, DUV 파장들, VUV 파장들, 및 EUV 파장들, 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제2 기체 성분은, 상기 기체 혼합물을 빠져나가는 상기 방사선의 스펙트럼으로부터 VUV 파장들을 포함하는 상기 제1 기체 성분과 연관된 상기 플라즈마에 의한 상기 광대역 방사선의 일부를 억제하는 것인, 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제2 기체 성분은, 상기 기체 혼합물을 빠져나가는 상기 방사선의 스펙트럼으로부터 600 nm 미만의 파장들을 포함하는 상기 제1 기체 성분과 연관된 상기 플라즈마의 상기 광대역 방사선의 일부를 억제하는 것인, 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제2 기체 성분은, 상기 제1 기체 성분과 연관된 상기 광대역 방사선의 일부 및 상기 제1 기체 성분과 연관된 하나 이상의 엑시머에 의한 방사선, 중 적어도 하나를 흡수하는 것인, 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제2 기체 성분은, 상기 제1 기체 성분과 연관된 엑시머들에 의한 방사선 방출을 퀀칭(quenching)하는 것인, 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제2 기체 성분은, 충돌 해리(collisional dissociation), 광분해 공정(photolytic process), 및 공진 에너지 전달(resonant energy transfer), 중 적어도 하나에 의해 상기 제1 기체 성분과 연관된 엑시머들의 방사선 방출을 퀀칭하는 것인, 시스템.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제2 기체 성분은,
    상기 기체 혼합물의 25% 미만을 포함하는 것인, 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제2 기체 성분은,
    상기 기체 혼합물의 0.5% 내지 20%를 포함하는 것인, 시스템.
  15. 제13항에 있어서, 상기 제2 기체 성분은,
    상기 기체 혼합물의 5% 미만을 포함하는 것인, 시스템.
  16. 제13항에 있어서, 상기 제2 기체 성분은,
    상기 기체 혼합물의 10% 내지 15%를 포함하는 것인, 시스템.
  17. 제1항에 있어서, 상기 기체 혼합물은 제3 기체 성분을 더 포함하고, 상기 제3 기체 성분은, 상기 기체 혼합물을 빠져나가는 상기 방사선의 스펙트럼으로부터 상기 제2 기체 성분과 연관된 상기 광대역 방사선의 일부 및 상기 제2 기체 성분과 연관된 하나 이상의 엑시머에 의한 방사선, 중 적어도 하나를 억제하는 것인, 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제3 기체 성분은,
    상기 기체 혼합물의 입방 센티미터 당 5 mg 미만을 포함하는 것인, 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제3 기체 성분은,
    상기 기체 혼합물의 입방 센티미터 당 2 mg 미만을 포함하는 것인, 시스템.
  20. 제17항에 있어서, 상기 제1 기체 성분은,
    아르곤을 포함하는 것인, 시스템.
  21. 제20항에 있어서, 상기 제2 기체 성분은,
    제논을 포함하는 것인, 시스템.
  22. 제21항에 있어서, 상기 제3 기체 성분은,
    수은을 포함하는 것인, 시스템.
  23. 제1항에 있어서, 상기 기체 격납 요소는, 챔버, 플라즈마 벌브(plasma bulb) 및 플라즈마 셀, 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 시스템.
  24. 제1항에 있어서, 상기 수집기 요소는, 상기 플라즈마에 의해 방출되는 상기 광대역 방사선의 적어도 일부를 수집하고 상기 광대역 방사선을 하나 이상의 추가 광학 요소로 지향시키도록 배열되는 것인, 시스템.
  25. 삭제
  26. 제1항에 있어서, 상기 손상은 솔라리제이션(solarization)을 포함하는 것인, 시스템.
  27. 제1항에 있어서, 상기 조명원은,
    하나 이상의 레이저를 포함하는 것인, 시스템.
  28. 제27항에 있어서, 상기 하나 이상의 레이저는,
    하나 이상의 적외선 레이저를 포함하는 것인, 시스템.
  29. 제27항에 있어서, 상기 하나 이상의 레이저는,
    다이오드 레이저, 연속파 레이저, 및 광대역 레이저, 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 시스템.
  30. 제1항에 있어서, 상기 조명원은,
    제1 파장으로 펌프 조명을 그리고 상기 제1 파장과는 상이한 추가 파장으로 조명을 방출하도록 구성된 조명원을 포함하는 것인, 시스템.
  31. 제1항에 있어서, 상기 조명원은,
    조정 가능한 조명원을 포함하고, 상기 조명원에 의해 방출되는 상기 펌프 조명의 파장은 조정 가능한 것인, 시스템.
  32. 제1항에 있어서, 상기 수집기 요소는 상기 기체 격납 요소 외부에 위치되는 것인, 시스템.
  33. 제1항에 있어서, 상기 수집기 요소는 상기 기체 격납 요소 내부에 위치되는 것인, 시스템.
  34. 제1항에 있어서, 상기 수집기 요소는,
    타원체 형상 수집기 요소(ellipsoid-shaped collector element) 및 구체 형상 수집기 요소(spherical-shaped collector element), 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 시스템.
  35. 레이저-지속 플라즈마를 형성하기 위한 플라즈마 램프에 있어서,
    기체 격납 요소를 포함하고, 상기 기체 격납 요소는 기체 혼합물의 체적을 포함하도록 구성되고, 상기 기체 혼합물은 제1 기체 성분 및 제2 기체 성분을 포함하고, 상기 기체 혼합물은 또한, 상기 기체 혼합물의 체적 내에 플라즈마를 생성하기 위해 펌프 조명을 수신하도록 구성되고, 상기 플라즈마는 광대역 방사선을 방출하며, 상기 제2 기체 성분은, 상기 기체 혼합물을 빠져나가는 방사선의 스펙트럼으로부터 상기 제1 기체 성분과 연관된 광대역 방사선의 일부 및 상기 제1 기체 성분과 연관된 하나 이상의 엑시머에 의한 방사선, 중 적어도 하나를 억제하고, 상기 제2 기체 성분은, 상기 기체 혼합물을 빠져나가는 상기 방사선의 스펙트럼으로부터 상기 플라즈마 램프의 투과 요소의 흡수 스펙트럼 내의 파장들을 포함하는 방사선을 억제하고, 상기 기체 혼합물을 빠져나가는 상기 방사선의 스펙트럼으로부터 방사선을 억제하는 것은, 상기 플라즈마 램프의 투과 요소에 대한 손상을 저해하는 것인, 플라즈마 램프.
  36. 제35항에 있어서, 상기 플라즈마에 의해 방출되는 상기 광대역 방사선은, 적외선 파장들, 가시 파장들, UV 파장들, DUV 파장들, VUV 파장들, 및 EUV 파장들, 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 플라즈마 램프.
  37. 제35항에 있어서, 상기 제2 기체 성분은, 상기 기체 혼합물을 빠져나가는 상기 방사선의 스펙트럼으로부터 VUV 파장들을 포함하는 상기 제1 기체 성분과 연관된 상기 플라즈마에 의한 상기 광대역 방사선의 일부를 억제하는 것인, 플라즈마 램프.
  38. 제35항에 있어서, 상기 제2 기체 성분은, 상기 기체 혼합물을 빠져나가는 상기 방사선의 스펙트럼으로부터 600 nm 미만의 파장들을 포함하는 상기 제1 기체 성분과 연관된 상기 플라즈마의 상기 광대역 방사선의 일부를 억제하는 것인, 플라즈마 램프.
  39. 제35항에 있어서, 상기 제2 기체 성분은, 상기 제1 기체 성분과 연관된 상기 광대역 방사선의 일부 및 상기 제1 기체 성분과 연관된 하나 이상의 엑시머에 의한 방사선, 중 적어도 하나를 흡수하는 것인, 플라즈마 램프.
  40. 제35항에 있어서, 상기 제2 기체 성분은, 상기 제1 기체 성분과 연관된 엑시머들의 방사선 방출을 퀀칭하는 것인, 플라즈마 램프.
  41. 제40항에 있어서, 상기 제2 기체 성분은, 충돌 해리, 광분해 공정, 및 공진 에너지 전달, 중 적어도 하나에 의해 상기 제1 기체 성분과 연관된 엑시머들의 방사선 방출을 실질적으로 퀀칭하는 것인, 플라즈마 램프.
  42. 제35항에 있어서, 상기 제2 기체 성분은,
    상기 기체 혼합물의 25% 미만을 포함하는 것인, 플라즈마 램프.
  43. 제42항에 있어서, 상기 제2 기체 성분은,
    상기 기체 혼합물의 0.5% 내지 20%를 포함하는 것인, 플라즈마 램프.
  44. 제42항에 있어서, 상기 제2 기체 성분은,
    상기 기체 혼합물의 5% 미만을 포함하는 것인, 플라즈마 램프.
  45. 제42항에 있어서, 상기 제2 기체 성분은,
    상기 기체 혼합물의 10% 내지 15%를 포함하는 것인, 플라즈마 램프.
  46. 제35항에 있어서, 상기 기체 혼합물은 제3 기체 성분을 더 포함하고, 상기 제3 기체 성분은, 상기 기체 혼합물을 빠져나가는 상기 방사선의 스펙트럼으로부터 상기 제2 기체 성분과 연관된 상기 광대역 방사선의 일부 및 상기 제2 기체 성분과 연관된 하나 이상의 엑시머에 의한 방사선, 중 적어도 하나를 억제하는 것인, 플라즈마 램프.
  47. 제46항에 있어서, 상기 제3 기체 성분은,
    상기 기체 혼합물의 입방 센티미터 당 5 mg 미만을 포함하는 것인, 플라즈마 램프.
  48. 제47항에 있어서, 상기 제3 기체 성분은,
    상기 기체 혼합물의 입방 센티미터 당 2 mg 미만을 포함하는 것인, 플라즈마 램프.
  49. 제46항에 있어서, 상기 제1 기체 성분은,
    아르곤을 포함하는 것인, 플라즈마 램프.
  50. 제49항에 있어서, 상기 제2 기체 성분은,
    제논을 포함하는 것인, 플라즈마 램프.
  51. 제50항에 있어서, 상기 제3 기체 성분은,
    수은을 포함하는 것인, 플라즈마 램프.
  52. 삭제
  53. 제35항에 있어서, 상기 플라즈마 램프의 상기 투과 요소는, 결정질 석영, 사파이어, 용융 실리카, 칼슘 플루오라이드, 리튬 플루오라이드, 및 마그네슘 플루오라이드, 중 적어도 하나로 형성되는 것인, 플라즈마 램프.
  54. 삭제
  55. 제35항에 있어서, 상기 손상은 솔라리제이션을 포함하는 것인, 플라즈마 램프.
  56. 제35항에 있어서, 상기 제2 기체 성분은, 상기 기체 혼합물을 빠져나가는 상기 방사선의 스펙트럼으로부터 상기 플라즈마 램프의 상기 투과 요소의 흡수 스펙트럼 내의 파장들을 포함하는 방사선을 억제하는 것인, 플라즈마 램프.
  57. 레이저-지속 플라즈마 방사선을 생성하기 위한 방법에 있어서,
    펌프 조명을 생성하는 단계;
    기체 혼합물의 체적을 기체 격납 구조물 내에 포함시키는 단계 - 상기 기체 혼합물은 제1 기체 성분 및 제2 기체 성분을 포함함 - ;
    상기 기체 혼합물의 체적 내에 플라즈마를 지속시키기 위해, 상기 펌프 조명의 적어도 일부를 상기 기체 혼합물의 체적 내의 하나 이상의 초점 스팟(focal spot)으로 집속시키는 단계 - 상기 플라즈마는 광대역 방사선을 방출함 - ; 및
    상기 제2 기체 성분을 통해 상기 기체 혼합물을 빠져나가는 방사선의 스펙트럼으로부터 상기 제1 기체 성분과 연관된 상기 광대역 방사선의 일부 및 상기 제1 기체 성분과 연관된 하나 이상의 엑시머에 의한 방사선, 중 적어도 하나의 방출을 억제하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 기체 성분은, 상기 기체 혼합물을 빠져나가는 상기 방사선의 스펙트럼으로부터 하나 이상의 전파 요소의 흡수 스펙트럼 내의 파장들을 포함하는 방사선을 억제하고,
    상기 기체 혼합물을 빠져나가는 상기 방사선의 스펙트럼으로부터 방사선을 억제하는 것은, 상기 하나 이상의 전파 요소에 대한 손상을 저해(inhibit)하는 것인, 레이저-지속 플라즈마 방사선을 생성하기 위한 방법.
  58. 제57항에 있어서, 상기 제2 기체 성분을 통해 상기 기체 혼합물을 빠져나가는 방사선의 스펙트럼으로부터 상기 제1 기체 성분과 연관된 상기 광대역 방사선의 일부 및 상기 제1 기체 성분과 연관된 하나 이상의 엑시머에 의한 방사선, 중 적어도 하나의 방출을 억제하는 단계는,
    상기 제2 기체 성분을 통해 상기 기체 혼합물을 빠져나가는 상기 방사선의 스펙트럼으로부터 VUV 파장들을 포함하는 상기 제1 기체 성분과 연관된 상기 광대역 방사선의 일부를 억제하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  59. 제57항에 있어서, 상기 제2 기체 성분을 통해 상기 기체 혼합물을 빠져나가는 방사선의 스펙트럼으로부터 상기 제1 기체 성분과 연관된 상기 광대역 방사선의 일부 및 상기 제1 기체 성분과 연관된 하나 이상의 엑시머에 의한 방사선, 중 적어도 하나의 방출을 억제하는 단계는,
    상기 제2 기체 성분을 통해 상기 기체 혼합물을 빠져나가는 상기 방사선의 스펙트럼으로부터 600 nm 미만의 파장들을 포함하는 상기 제1 기체 성분과 연관된 상기 광대역 방사선의 일부를 억제하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  60. 제57항에 있어서, 상기 제2 기체 성분을 통해 상기 기체 혼합물을 빠져나가는 방사선의 스펙트럼으로부터 상기 제1 기체 성분과 연관된 상기 광대역 방사선의 일부 및 상기 제1 기체 성분과 연관된 하나 이상의 엑시머에 의한 방사선, 중 적어도 하나의 방출을 억제하는 단계는,
    상기 제2 기체 성분을 통해 상기 제1 기체 성분과 연관된 상기 광대역 방사선의 일부 및 상기 제1 기체 성분과 연관된 하나 이상의 엑시머에 의한 방사선, 중 적어도 하나를 흡수하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  61. 제57항에 있어서, 상기 제2 기체 성분을 통해 상기 기체 혼합물을 빠져나가는 방사선의 스펙트럼으로부터 상기 제1 기체 성분과 연관된 상기 광대역 방사선의 일부 및 상기 제1 기체 성분과 연관된 하나 이상의 엑시머에 의한 방사선, 중 적어도 하나의 방출을 억제하는 단계는,
    상기 제2 기체 성분을 통해 상기 제1 기체 성분과 연관된 엑시머들의 방사선 방출을 퀀칭하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  62. 제61항에 있어서, 상기 제2 기체 성분을 통해 상기 제1 기체 성분과 연관된 엑시머들의 방사선 방출을 퀀칭하는 단계는,
    충돌 해리, 광분해 공정, 및 공진 에너지 전달, 중 적어도 하나에 의해 상기 제1 기체 성분과 연관된 엑시머들의 방사선 방출을 퀀칭하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  63. 제57항에 있어서, 상기 기체 혼합물은 제3 기체 성분을 더 포함하고, 상기 방법은,
    상기 제3 기체 성분을 통해 상기 기체 혼합물을 빠져나가는 상기 방사선의 스펙트럼으로부터 상기 제2 기체 성분과 연관된 상기 광대역 방사선의 일부 및 상기 제2 기체 성분과 연관된 하나 이상의 엑시머에 의한 방사선, 중 적어도 하나의 방출을 억제하는 단계를 더 포함하는 것인, 방법.
  64. 레이저-지속 플라즈마를 형성하기 위한 플라즈마 램프에 있어서,
    기체 격납 요소를 포함하고, 상기 기체 격납 요소는 기체 혼합물의 체적을 포함하도록 구성되고, 상기 기체 혼합물은 아르곤 및 제논을 포함하고, 상기 기체 혼합물은 또한, 상기 기체 혼합물의 체적 내에 플라즈마를 생성하기 위해 펌프 조명을 수신하도록 구성되고, 상기 플라즈마는 광대역 방사선을 방출하며, 상기 기체 혼합물의 제논은, 상기 기체 혼합물을 빠져나가는 방사선의 스펙트럼으로부터 상기 기체 혼합물의 아르곤과 연관된 상기 광대역 방사선의 일부 및 상기 기체 혼합물의 아르곤과 연관된 하나 이상의 엑시머에 의한 방사선, 중 적어도 하나를 억제하고, 상기 기체 혼합물의 제논은, 상기 기체 혼합물을 빠져나가는 상기 방사선의 스펙트럼으로부터 상기 플라즈마 램프의 투과 요소의 흡수 스펙트럼 내의 파장들을 포함하는 방사선을 억제하고, 상기 기체 혼합물을 빠져나가는 상기 방사선의 스펙트럼으로부터 방사선을 억제하는 것은 상기 플라즈마 램프의 투과 요소에 대한 손상을 저해하는 것인, 플라즈마 램프.
  65. 제64항에 있어서, 상기 플라즈마에 의해 방출되는 상기 광대역 방사선은, 적외선 파장들, 가시 파장들, UV 파장들, DUV 파장들, VUV 파장들, 및 EUV 파장들, 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 플라즈마 램프.
  66. 제64항에 있어서, 상기 기체 혼합물의 제논은, 상기 기체 혼합물을 빠져나가는 상기 방사선의 스펙트럼으로부터 VUV 파장들을 포함하는 상기 기체 혼합물의 아르곤과 연관된 상기 광대역 방사선의 일부를 억제하는 것인, 플라즈마 램프.
  67. 제64항에 있어서, 상기 기체 혼합물의 제논은, 상기 기체 혼합물을 빠져나가는 상기 방사선의 스펙트럼으로부터 600 nm 미만의 파장들을 포함하는 상기 기체 혼합물의 아르곤과 연관된 상기 광대역 방사선의 일부를 억제하는 것인, 플라즈마 램프.
  68. 제64항에 있어서, 상기 기체 혼합물의 제논은, 상기 기체 혼합물의 아르곤과 연관된 상기 광대역 방사선의 일부 및 상기 기체 혼합물의 아르곤과 연관된 하나 이상의 엑시머에 의한 방사선, 중 적어도 하나를 흡수하는 것인, 플라즈마 램프.
  69. 제64항에 있어서, 상기 기체 혼합물의 제논은, 상기 기체 혼합물의 아르곤과 연관된 엑시머들의 방사선 방출을 퀀칭하는 것인, 플라즈마 램프.
  70. 제69항에 있어서, 상기 기체 혼합물의 제논은, 충돌 해리, 광분해 공정, 및 공진 에너지 전달, 중 적어도 하나에 의해 상기 기체 혼합물의 아르곤과 연관된 엑시머들의 방사선 방출을 실질적으로 퀀칭하는 것인, 플라즈마 램프.
  71. 제64항에 있어서, 상기 기체 혼합물의 제논은,
    상기 기체 혼합물의 25% 미만을 포함하는 것인, 플라즈마 램프.
  72. 제71항에 있어서, 상기 기체 혼합물의 제논은,
    상기 기체 혼합물의 0.5% 내지 20%를 포함하는 것인, 플라즈마 램프.
  73. 제71항에 있어서, 상기 기체 혼합물의 제논은,
    상기 기체 혼합물의 5% 미만을 포함하는 것인, 플라즈마 램프.
  74. 제71항에 있어서, 상기 기체 혼합물의 제논은,
    상기 기체 혼합물의 10% 내지 15%를 포함하는 것인, 플라즈마 램프.
  75. 제64항에 있어서, 상기 기체 혼합물은 수은을 더 포함하고, 상기 기체 혼합물의 수은은, 상기 기체 혼합물을 빠져나가는 상기 방사선의 스펙트럼으로부터 상기 기체 혼합물의 제논과 연관된 상기 광대역 방사선의 일부 및 상기 기체 혼합물의 제논과 연관된 하나 이상의 엑시머에 의한 방사선, 중 적어도 하나의 방출을 억제하는 것인, 플라즈마 램프.
  76. 제75항에 있어서, 상기 기체 혼합물의 수은은,
    상기 기체 혼합물의 입방 센티미터 당 5 mg 미만을 포함하는 것인, 플라즈마 램프.
  77. 제76항에 있어서, 상기 기체 혼합물의 수은은,
    상기 기체 혼합물의 입방 센티미터 당 2 mg 미만을 포함하는 것인, 플라즈마 램프.
  78. 삭제
  79. 제64항에 있어서, 상기 플라즈마 램프의 상기 투과 요소는, 결정질 석영, 사파이어, 용융 실리카, 칼슘 플루오라이드, 리튬 플루오라이드, 및 마그네슘 플루오라이드, 중 적어도 하나로 형성되는 것인, 플라즈마 램프.
  80. 삭제
  81. 제64항에 있어서, 상기 손상은 솔라리제이션을 포함하는 것인, 플라즈마 램프.
  82. 제64항에 있어서, 상기 기체 혼합물의 제논은, 상기 기체 혼합물을 빠져나가는 상기 방사선의 스펙트럼으로부터 상기 플라즈마 램프의 상기 투과 요소의 흡수 스펙트럼 내의 파장들을 포함하는 방사선을 억제하는 것인, 플라즈마 램프.
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