KR102536355B1 - 안내 장치 및 관련 시스템 - Google Patents
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Abstract
플라즈마 형성 영역을 포함하는 챔버; 챔버 내에 배치되며, 플라즈마 형성 영역에서 방출된 방사선을 수집하도록 그리고 수집된 방사선을 중간 집속 영역으로 향하게 하도록 구성된 방사선 컬렉터; 제1 가스 흐름을 중간 집속 영역으로부터 플라즈마 형성 영역으로 향하게 하도록 구성된 잔해물 경감 시스템; 및 제1 가스 흐름이 자신의 주위로 향하도록 챔버 내에 배치된 안내 장치를 포함하는 방사선 소스가 개시된다. EUV 용기의 내부 용기 벽의 오염을 감소시키기 위한 시스템 및 장치가 제공된다. 시스템 및 장치는 내부 용기 벽에서 떨어져 복수의 노즐을 통하여 가스를 도입하는, 가스의 내부 용기 벽 공급부를 포함한다. 시스템 및 장치는 또한 선택적으로 비대칭 배기부를 포함하여 EUV 용기로부터 가스를 배출시키면서 EUV 용기 내의 내부 용기 벽 및 EUV 컬렉터에서 떨어져 가스의 방향을 촉진하는 흐름 기하학적 구조를 제공한다.
Description
본 출원은 2017년 1월 6일에 출원된 미국특허출원 제15/400,929호, 2017년 2월 28일에 출원된 유럽특허출원 제17158280.2호 및 2017년 12월 8일에 출원된 미국특허출원 제62/596,629호의 우선권을 주장하며, 이 모두는 전체적으로 본 명세서에서 인용 참조된다.
본 발명은 가스 흐름 안내 장치 및 이러한 안내 장치를 포함하는 방사선 소스에 관한 것이다. 본 발명은, 예를 들어 안내 장치 및 리소그래피 시스템과 함께 사용하기 위한 방사선 소스에 관한 것이다. 본 발명은, 예를 들어, 리소그래피 시스템과 함께 사용하기 위한 안내 장치 및 방사선 소스에 관한 것이다. 본 발명은 또한 가스의 내부 용기 벽 공급에 의하여 잔해물로부터 보호되는 내부 용기 벽을 갖는 극자외선(EUV) 용기를 포함하는 방사선 소스에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는 중력적으로 EUV 용기의 EUV 컬렉터 위에 있는 내부 용기 벽의 일부분과 같은 내부 용기 표면을 보호하기 위하여 EUV 용기 내에 가스 흐름을 제공하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 원하는 패턴을 기판 상으로 적용하도록 구성된 기계이다. 기판 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다. 리소그래피 장치는 예를 들어 패터닝 장치(예를 들어, 마스크)로부터의 패턴을 기판 상에 제공된 방사선 감응 물질(레지스트)의 층 상으로 투영할 수 있다.
패턴을 기판 상으로 투영하기 위하여 리소그래피 장치에 의해 사용된 방사선의 파장은 그 기판 상에 형성될 수 있는 피처(feature)의 최소 크기를 결정한다. 4 내지 20 ㎚의 범위 내의 파장을 갖는 전자기 방사선인 EUV 방사선을 사용하는 리소그래피 장치는 (예를 들어, 193 ㎚의 파장을 갖는 전자기 방사선을 사용할 수 있는) 일반적인 리소그래피 장치보다 작은 피처를 기판 상에 형성하기 위해 사용될 수 있다.
리소그래피 시스템은 하나 이상의 방사선 소스, 빔 전달 시스템 및 하나 이상의 리소그래피 장치를 포함할 수 있다. 빔 전달 시스템은 방사선을 방사선 소스들 중 하나 이상으로부터 리소그래피 장치들 각각으로 전달하도록 배치될 수 있다.
극자외선(EUV) 방사선은 극자외선 리소그래피(EUVL)와 같은 적용에 사용된다. EUV 소스는 고전력 레이저 방사선 소스로부터의 방사선으로 주석(Sn)과 같은 타겟 물질을 조명함으로써 EUV 방사선을 생성할 수 있다. 레이저 방사선으로 타겟 물질을 조명한 결과는 레이저 생성 플라즈마(LPP)의 생성이며, 이는 그후 EUV 방사선을 방출할 수 있다.
주석과 같은 타겟 물질이 레이저 방사선으로 조명되어 플라즈마를 생성할 때, 타겟 물질의 특정 부분이 잔해물(debris)이 된다. 예를 들어, 타겟 물질 잔해물은 Sn 증기, SnH4 증기, Sn 원자, Sn 이온, Sn 클러스터, Sn 극미립자, Sn 나노 입자, Sn 퇴적물(deposits)을 포함할 수 있다. Sn 잔해물이 EUV 컬렉터 상에 또는 EUV 용기의 하나 이상의 내부 용기 벽 상에 축적되면, EUV 컬렉터 효율, 수명 및 유용성이 줄어들 수 있다.
EUV 방사선은 플라즈마를 사용하여 생성될 수 있다. 플라즈마는 예를 들어 방사선 소스 내의 연료에 레이저 빔을 향하게 함으로써 생성될 수 있다. 생성된 플라즈마는 EUV 방사선을 방출할 수 있다. 연료의 일부가 잔해물이 될 수 있으며, 이는 방사선 소스의 하나 이상의 구성 요소에 축적될 수 있다.
이는 방사선 소스의 하나 이상의 구성 요소의 오염을 야기할 수 있으며, 이 구성 요소는 세정하기 어려울 수 있다. 잔해물로 인한 방사선 소스 내의 하나 이상의 구성 요소의 오염은 방사선 소스의 성능, 예를 들어 생성된 EUV 방사선의 품질의 감소로도 이어질 수 있으며, 이는 결과적으로 관련 리소그래피 장치의 성능 저하로 이어질 수 있다. 궁극적으로, 이는 방사선 소스의 구성 요소가 세정되거나 대체되는 동안 리소그래피 장치의 현저한 정지 시간을 초래할 수 있다. 이 맥락에서 본 발명의 실시예가 발생한다.
본 발명의 실시예는 가스의 내부 용기 벽 공급부를 포함하는 EUV 용기와 관련된 시스템 및 장치, 특히 하나 이상의 내부 용기 벽 상으로의 잔해물의 오염의 감소를 가능하게 할 수 있는, EUV 용기 내에 가스 흐름의 흐름 기하학적 구조를 제공하기 위한 시스템 및 장치를 제공한다. 일 실시예는 가스를 샤워헤드 또는 커튼 흐름을 통하여 용기 내로 도입하는 것 및 가스를 배기부 구성을 통해 용기로부터 배출하는 것을 포함한다. 한 구성에서, 용기는 비대칭 배기부 구성을 갖도록 설계된다. 다른 구성에서, 용기는 대칭 배기부 구성을 갖도록 설계된다. 본 발명은 공정, 장치, 시스템, 방법을 구현하도록 구성되는 컴퓨터 판독 가능 매체 상의 디바이스 또는 명령과 같은 다양한 방법으로 구현될 수 있다는 점이 인식될 것이다. 이하, 본 발명의 여러 가지 독창적인 실시예가 설명된다.
일 실시예에서, EUV 소스는 내부 용기 벽 및 중간 집속(IF) 영역을 갖는 용기를 포함하고 있다. 이 실시예는 용기 내부에 배치되고 내부 용기 벽에 연결된 EUV 컬렉터를 포함하고 있다. EUV 컬렉터는 용기의 IF 영역을 방향적으로 향하도록 구성된 반사 표면을 포함하고 있다. 실시예는 또한 내부 용기 벽의 적어도 일부분을 따라 배치된 샤워헤드를 포함하고 있다. 샤워헤드는 가스를 용기에 도입하는 복수의 노즐을 포함하고 있다. 용기 내로 도입되는 가스를 제거하기 위한 하나 이상의 배기부가 또한 실시예에 포함되며, 하나 이상의 배기부는 IF 영역에 근접하게 배향되어 용기 내로 도입된 가스가 EUV 컬렉터에서 흘러나가게 한다.
다른 실시예에서, EUV 소스는 내부 용기 벽 및 중간 집속(IF) 영역을 갖는 용기를 포함하고 있다. 이 실시예는 용기 내부에 배치되고 내부 용기 벽에 연결된 EUV 컬렉터를 포함하고 있으며, EUV 컬렉터는 용기의 IF 영역을 방향적으로 향하도록 구성된 반사 표면을 갖고 있다. 이 실시예는 용기 내로 가스를 도입하기 위한 복수의 유입부를 갖는 EUV 컬렉터의 반사 표면에 근접하게 배치된 제1 가스 소스를 포함하고 있다. 이 실시예는 또한 가스를 용기 내로 도입하기 위한 복수의 노즐을 갖는, 내부 용기 벽의 적어도 일부분을 따라 배치된 샤워헤드를 포함하고 있다. 방위적으로 비대칭 위치에서 내부 용기 벽을 따라 배치된 배기부는 또한 가스를 용기로부터 배출하기 위하여 포함된다. 특정 실시예에서, 비대칭 배기부는, 예를 들어 중력 방향을 향하여 하향 기울어짐 각도로 배향될 수 있다. 이 실시예 및 다른 실시예에서, 비대칭 배기부는 EUV 컬렉터 위에 중력적으로 있는 내부 용기 벽의 천정 영역에 근접한 영역에 대체로 대향하도록 배향될 수 있다.
다른 실시예에서, EUV 소스는 내부 용기 벽 및 중간 초점(IF) 영역을 갖는 용기를 포함하고 있다. 이 실시예는 내부 용기 벽에 연결된 용기 내부에 배치되어 있는 EUV 컬렉터를 포함하고 있으며, EUV 컬렉터는 용기의 IF 영역을 방향적으로 향하도록 구성된 반사 표면을 갖고 있다. 이 실시예는 적어도 부분적으로 내부 용기의 일부를 따라 측방향으로 배치된 용기 벽 가스 공급부를 포함하고 있다. 이 실시예에 따르면, 용기 벽 가스 공급부는 복수의 노즐 조립체를 포함하고 있다. 노즐 조립체 각각은 기체를 용기 내로 도입하기 위한 제1 유출부 및 제2 유출부를 포함할 수 있으며, 제1 유출부는 가스를 도입하기 위하여 제2 유출부가 구성되는 제2 방향에서 떨어져 있는 제1 방향으로 가스를 도입하도록 구성되어 있다. 이 실시예에서, 양 유출부는 내부 용기 벽의 주변을 따라서 가스를 도입하도록 구성되어 있다.
양태에 따르면, 플라즈마 형성 영역을 포함하는 챔버(즉, 용기), 챔버 내에 배치되며 플라즈마 형성 영역에서 방출된 방사선을 수집하도록 그리고 수집된 방사선을 중간 집속 영역으로 향하게 하도록 구성된 방사선 컬렉터, 제1 가스 흐름을 중간 집속 영역으로부터 플라즈마 형성 영역으로 향하게 하도록 구성된 잔해물 경감 시스템, 및 제1 가스 흐름이 자신의 주위로 향하도록 챔버 내에 배치된 안내 장치를 포함하는 방사선 소스가 제공된다.
안내 장치는 제1 가스 흐름이 안내 장치 주위로 대칭적으로 향하고 및/또는 안내 장치에 의하여 대칭적으로 확산되도록 배치될 수 있다.
잔해물 경감 시스템은 제2 가스 흐름을 방사선 컬렉터로부터 플라즈마 생성 영역 쪽으로 향하게 하도록 구성될 수 있다.
안내 장치는 제1 가스 흐름과 제2 가스 흐름 사이의 상호 작용을 감소시키도록 구성될 수 있다.
안내 장치는 제1 가스 흐름과 제2 가스 흐름 사이의 상호 작용을 방지하도록 구성될 수 있다.
안내 장치는 방사선 컬렉터를 향하는 제1 가스 흐름의 분출(jet)의 형성을 방지하도록 구성될 수 있다.
안내 장치는 챔버 내에 배치되어 방사선 컬렉터의 광학 축을 따라 적어도 부분적으로 연장될 수 있다.
안내 장치는 중간 집속 영역에 또는 그 가까이에 배치될 수 있다.
안내 장치는 안내 장치의 제1 말단에서 안내 장치의 제2 말단을 향하여 테이퍼지도록 배치될 수 있다. 안내 장치의 제1 말단은 확장된 부분을 포함할 수 있다. 안내 장치의 제2 말단은 뾰족한 부분 또는 둥근 부분을 포함할 수 있다.
안내 장치는 안내 장치의 제1 말단이 중간 집속 영역으로부터 원위부에 위치되도록 챔버 내에 배치될 수 있다. 안내 장치는 안내 장치의 제2 말단이 중간 집속 영역에 또는 그에 대한 근위부에 위치되도록 챔버 내에 배치될 수 있다.
안내 장치는 적어도 하나의 개구 또는 복수의 개구를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 개구, 복수의 개구 또는 복수의 개구의 각 개구는 제3 가스 흐름을 방사선 컬렉터 쪽으로 향하게 하도록 구성될 수 있다.
적어도 하나의 개구, 복수의 개구의 각 개구 또는 복수의 개구로부터의 제3 가스 흐름이 제1 가스 흐름과 상호 작용하여, 예를 들어 가스의 제1 흐름을 챔버의 적어도 일부분과 근접하게 향하게 하거나 밀어내도록 적어도 하나의 개구, 복수의 개구의 각 개구 또는 복수의 개구는 안내 장치 상에 배치될 수 있다.
안내 장치는 가열 요소를 포함할 수 있다. 가열 요소는 안내 장치의 온도를 증가시키도록 구성될 수 있다.
가열 요소는 증가된 양의 제1 가스 흐름이 안내 장치 주위를 향하는 제1 온도로 안내 장치의 온도를 증가시키도록 구성될 수 있다. 가열 요소는 안내 장치에 존재하는 잔해물의 확산이 증가하는 온도 이상의 제2 온도 아래에서 안내 장치의 온도를 유지시키도록 구성될 수 있다.
안내 장치는 냉각제에 의하여 냉각되도록 구성될 수 있다. 냉각제는 냉각제 소스에 의하여 공급 가능하거나 공급될 수 있다.
방사선 소스는 잔해물 수용 표면을 포함할 수 있다. 잔해물 수용 표면은 잔해물이 중간 집속 영역에 도달하는 것을 줄이거나 방지하도록 챔버 내에 배치될 수 있다.
잔해물 수용 표면은 방사선 컬렉터의 광학 축을 교차하거나 이를 가로질러 연장되도록 배치될 수 있다.
안내 장치는 잔해물 수용 표면과 중간 집속 영역 사이에 배치될 수 있다.
플라즈마 형성 영역에서 생성된 잔해물이 잔해물 수용 표면으로 입사되도록 잔해물 수용 표면은 안내 장치의 적어도 일부분 또는 전부에 걸쳐 연장되거나 이와 중첩되도록 배치될 수 있다.
잔해물 수용 표면은 안내 장치에 포함되거나, 안내 장치의 일부이거나, 안내 장치에 의하여 제공될 수 있다.
양태에 따르면, 방사선 소스에서의 잔해물 퇴적을 감소시키는 방법이 제공되며, 본 방법은 제1 가스 흐름을 방사선 소스의 중간 집속 영역으로부터 방사선 소스의 플라즈마 생성 영역 쪽으로 향하게 하는 것, 및 제1 가스 흐름을 방사선 소스의 챔버 내에 배치된 안내 장치 주위로 향하게 하는 것을 포함하고 있다.
양태에 따르면, 내부 용기 벽 및 중간 집속(IF) 영역을 갖는 용기; 용기 내부에 배치되고, 내부 용기 벽에 연결되며, 용기의 IF 영역을 방향적으로 향하도록 구성된 반사 표면을 포함하는 EUV 컬렉터; 내부 용기 벽의 적어도 일부분을 따라 배치되며, 가스를 용기 내로 도입하도록 구성된 복수의 노즐을 포함하고, 가스를 안으로 공급하도록 구성된 적어도 하나의 유입부를 갖는 샤워헤드; 및 용기 내로 도입된 가스를 제거하도록 구성되며, 가스가 EUV 컬렉터에서 흘러나가게 되도록 용기 벽의 적어도 일부분을 따라서 배향되는 적어도 하나의 배기부를 포함하는 극자외선(EUV) 소스가 제공된다.
EUV 소스는 플라즈마 방사선을 생성하기 위하여 용기 내에 배치된 물질 타겟 영역을 더 포함할 수 있으며, 리소그래피 장치의 적어도 일부 내로의 진입을 위하여 플라즈마 방사선은 EUV 컬렉터의 반사 표면에 의하여 수집되고 IF 영역 쪽으로 향한다. 복수의 노즐을 통한 용기 내로의 가스의 도입은 물질의 퇴적으로부터의 내부 용기 벽의 보호를 가능하게 할 수 있다.
복수의 노즐은 내부 용기 벽의 내부 표면에서 먼 쪽을 향하는 방향으로 내부 용기 벽의 내부 표면의 적어도 일부분을 따라 배향될 수 있다.
내부 용기 벽은 원추 형상, 원통 형상 또는 다면체 형상을 가질 수 있다.
샤워헤드는 내부 용기 벽의 적어도 일부분을 따라 주변적으로 그리고 측방향으로 연장될 수 있다.
EUV 소스는 용기를 둘러싸며 하나 이상의 배기 벤트(vent)를 포함하고 있는 외부 용기 벽을 더 포함할 수 있다.
샤워헤드는 하나 이상의 구역을 포함할 수 있으며, 하나 이상의 구역 각각은 복수의 노즐 중 적어도 일부분을 포함하고, 용기 내로 가스를 도입하기 위하여 개별적으로 제어 가능한 구역을 가능하게 하기 위하여 하나 이상의 구역 각각에는 가스가 개별적으로 공급된다.
내부 용기 벽은 매끄러운 표면, 베인 표면, 또는 매끄러운 표면과 베인 표면의 조합에 의하여 한정될 수 있다.
양태에 따르면, 내부 용기 벽 및 중간 집속(IF) 영역을 갖는 용기; 용기 내부에 배치되고 내부 용기 벽에 연결되며, 용기의 IF 영역을 방향적으로 향하도록 구성된 반사 표면을 포함하는 EUV 컬렉터; 가스를 용기 내로 도입하도록 구성되며, EUV 컬렉터의 반사 표면 근접하게 배치된 제1 복수의 유입부를 포함하는 제1 가스 소스; 내부 용기 벽의 적어도 일부분을 따라 배치되며, 가스를 용기 내로 도입하도록 구성된 복수의 노즐을 포함하고, 가스를 안으로 공급하도록 구성된 적어도 하나의 유입부를 갖는 샤워헤드; 및 방위적으로 비대칭적인 위치에서 내부 용기 벽을 따라서 배치되며 용기로부터 가스를 배출하도록 구성된 배기부를 포함하는 극자외선(EUV) 소스가 제공된다.
배기부는 내부 용기 벽의 제1 영역에 근접하게 더 배향될 수 있다. 내부 용기 벽의 제1 영역은 대체적으로 EUV 컬렉터 위에 중력적으로 위치된 내부 용기 벽의 제2 영역에 대향할 수 있다. 배기부는 제1 가스 소스 및 복수의 노즐에 의해 도입되는 가스가 EUV 소스가 작동하는 동안 제2 영역에서 흘러나가는 것을 가능하게 할 수 있다.
복수의 노즐은 적어도 부분적으로 EUV 컬렉터 위에 중력적으로 위치된 내부 용기 벽의 영역을 따라서 분포될 수 있다.
복수의 노즐은 내부 용기 벽의 내부 표면으로부터 멀어지는 방향으로 내부 용기 벽의 내부 표면을 따라 배향될 수 있다. 복수의 노즐의 배향은 내부 용기 벽의 내부 표면의 적어도 일부분으로부터 적어도 부분적으로 멀어지는 가스의 흐름을 가능하게 할 수 있다.
복수의 노즐은 적어도 부분적으로 EUV 컬렉터 위에 중력식으로 위치된 내부 용기 벽의 천정 영역을 따라 배치될 수 있다. 복수의 노즐은 천정 영역에서 먼 쪽을 향하는 방향으로 배향될 수 있다. 복수의 노즐에 의한 가스의 도입은 잔해물을 제거하기 위하여 천정 영역에 인접한 확산 장벽을 제공할 수 있다.
샤워헤드는 하나 이상의 구역을 포함할 수 있다. 하나 이상의 구역 각각은 복수의 노즐 중 적어도 일부분을 포함할 수 있다. 용기 내로 가스를 도입하기 위하여 개별적으로 제어 가능한 구역을 가능하게 하기 위하여 하나 이상의 구역 각각에는 가스가 개별적으로 공급될 수 있다.
내부 용기 벽은 원추 형상, 원통 형상 또는 다면체 형상을 가질 수 있다.
양태에 따르면, 내부 용기 벽과 중간 집속(IF) 영역을 갖는 용기; 용기 내부에 배치되고 내부 용기 벽에 연결되며, 용기의 중간 집속 영역을 방향적으로 향하도록 구성된 반사 표면을 포함하는 EUV 컬렉터; 적어도 부분적으로 내부 용기 벽을 따라 측방향으로 배치되며, 용기 내로 가스를 도입하기 위한 적어도 제1 유출부와 제2 유출부를 각각 갖는 복수의 노즐 조립체를 포함하되, 제1 유출부는 가스를 도입하기 위하여 제2 유출부가 구성되는 제2 방향에서 떨어져 있는 제1 방향으로 가스를 도입하도록 구성된 용기 벽 가스 소스; 및 용기 내로 도입된 가스를 배출하기 위한 것으로서, 용기 벽 가스 소스에 의하여 도입된 가스를 EUV 컬렉터로부터 흘러나가게 하는 것을 가능하도록 IF 영역에 근접한 배기부를 포함하는 극자외선(EUV) 소스가 제공된다.
내부 용기 벽의 주변을 따른 가스의 커튼 흐름을 가능하게 하기 위하여 복수의 노즐 조립체 각각의 제1 유출부와 제2 유출부에 의하여 가스가 각각 도입될 수 있는 제1 방향과 제2 방향은 적어도 부분적으로 내부 용기 벽의 주변을 따라 배향될 수 있다.
복수의 노즐 조립체의 적어도 일부분은 가스를 용기 내로 도입하기 위하여 제3 유출부를 더 포함할 수 있다. 제3 유출부는 가스를 용기 벽으로부터 떨어져 도입하도록 구성될 수 있다.
복수의 노즐 조립체는 EUV 소스가 작동하는 동안 EUV 컬렉터 위에 중력적으로 위치된 내부 용기 벽의 제1 영역을 따라 적어도 부분적으로 분포될 수 있다. 용기 내로 도입된 가스가 내부 용기 벽의 제1 영역에서 흘러나가는 것을 가능하게 하기 위하여 배기부는 내부 용기 벽의 제1 영역에 대향할 수 있는 내부 용기 벽의 제2 영역에 근접하게 더 배향될 수 있다.
내부 용기 벽은 원추 형상, 원통 형상 또는 다면체 형상을 가질 수 있다.
양태에 따르면, 내부 벽 및 물질 타겟 영역을 포함하는 챔버; 챔버 내에 배치되며, 물질 타겟 영역에서 방출된 방사선을 수집하도록 그리고 수집된 방사선을 중간 집속 영역으로 향하게 하도록 구성된 방사선 컬렉터; 제1 가스 흐름을 중간 집속 영역으로부터 물질 타겟 영역 쪽으로 향하게 하도록 구성되며, 제2 가스 흐름을 챔버의 내부 벽의 일부분으로부터 챔버 내로 향하게 하도록 구성된 잔해물 경감 시스템; 제1 가스 흐름이 자신의 주위를 향하도록 챔버 내에 배치된 안내 장치; 및 잔해물 경감 시스템에 의하여 공급되는 가스를 챔버로부터 제거하기 위한 배기부를 포함하는 방사선 소스가 제공된다.
배기부는 방위적으로 비대칭인 위치에서 챔버의 내부 벽의 일부분으로부터 연장되도록 배치될 수 있다.
잔해물 경감 시스템은 샤워헤드를 포함할 수 있다. 샤워헤드는 챔버의 내부 벽의 적어도 일부분을 따라 배치될 수 있다. 샤워헤드는 제2 가스 흐름을 챔버 내로 도입하기 위한 복수의 노즐을 포함할 수 있다.
안내 장치는 제1 가스 흐름과 제2 가스 흐름 간의 상호 작용을 감소시키도록 구성될 수 있다.
잔해물 경감 시스템은 제3 가스 흐름을 챔버 내의 안내 장치에서의 위치 또는 그에 근접한 위치로부터 물질 타겟 영역을 향하도록 구성될 수 있다.
안내 장치는 제1 가스 흐름과 제3 가스 흐름 사이의 상호 작용을 감소시키도록 구성될 수 있다.
잔해물 경감 시스템은 제4 가스 흐름을 방사선 컬렉터로부터 물질 타겟 영역 쪽으로 향하게 하도록 구성될 수 있다.
안내 장치는 제1 가스 흐름과 제4 가스 흐름 간의 상호 작용을 감소시키도록 구성될 수 있다.
안내 장치는 안내 장치의 제1 말단에서 안내 장치의 제2 말단을 향하여 테이퍼지도록 배치될 수 있다. 안내 장치의 제1 말단은 확장된 부분을 포함할 수 있다. 안내 장치의 제2 말단은 뾰족한 부분 또는 둥근 부분을 포함할 수 있다.
안내 장치는 안내 장치의 제1 말단이 중간 집속 영역으로부터 원위부에 위치되고 안내 장치의 제2 말단은 중간 집속 영역에 또는 그에 대한 근위부에 위치되도록 챔버 내에 배치될 수 있다.
안내 장치는 방사선 컬렉터의 광학 축을 따라서 적어도 부분적으로 연장되도록 챔버 내에 배치될 수 있다.
안내 장치는 적어도 하나 또는 복수의 개구를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 개구, 다수의 개구의 각 개구 또는 복수의 개구는 제5 가스 흐름을 방사선 컬렉터 쪽으로 향하게 하도록 구성될 수 있다.
적어도 하나의 개구, 다수의 개구의 각 개구 또는 복수의 개구로부터의 제5 가스 흐름이 제1 가스 흐름과 상호 작용하여 가스의 제1 흐름을 챔버의 내부 벽의 적어도 일부분과 근접하게 향하게 하거나 밀어내도록 적어도 하나의 개구, 다수의 개구의 각 개구 또는 복수의 개구는 안내 장치 상에 배치될 수 있다.
안내 장치는 가열 요소를 포함할 수 있다. 가열 요소는 안내 장치의 온도를 증가시키도록 구성될 수 있다.
가열 요소는 증가된 양의 제1 가스 흐름이 안내 장치 주위를 향하는 제1 온도로 안내 장치의 온도를 증가시키도록 구성될 수 있다. 가열 요소는 안내 장치에 존재하는 잔해물의 확산이 증가하는 제2 온도 아래에서 안내 장치의 온도를 유지시키도록 구성될 수 있다.
안내 장치는 냉각제에 의하여 냉각되도록 구성될 수 있다. 냉각제는 냉각제 소스에 의하여 공급 가능하거나 공급될 수 있다.
방사선 소스는 잔해물 수용 표면을 포함할 수 있다. 잔해물 수용 표면은 챔버 내에 배치되어 잔해물이 중간 집속 영역에 도달하는 것을 줄이거나 방지할 수 있다.
잔해물 수용 표면은 안내 장치에 포함되거나, 안내 장치의 일부이거나, 안내 장치에 의하여 제공될 수 있다.
양태에 따르면, 제1 가스 흐름을 방사선 소스의 중간 집속 영역으로부터 방사선 소스의 물질 타겟 영역 쪽으로 향하게 하는 것; 제2가스 흐름을 방사선 소스의 챔버의 내부 벽의 일부분으로부터 챔버 내로 향하게 하는 것; 제1 가스 흐름을 방사선 소스의 챔버 내에 배치된 안내 장치 주변으로 향하게 하는 것; 및 가스를 챔버로부터 제거하는 것을 포함하는, 방사선 소스 내에서의 잔해물 퇴적을 감소시키는 방법이 제공된다.
양태에 따르면, 레이저 및 (i) 본 명세서에서 설명된 바와 같은 방사선 소스 또는 (ⅱ) 본 명세서에서 설명된 바와 같은 극자외선(EUV) 소스를 포함하는 방사선 시스템이 제공된다.
양태에 따르면, 패턴을 패터닝 장치로부터 기판 상으로 투영하도록 배치된 리소그래피 장치 및 리소그래피 장치에 방사선의 적어도 일부를 제공하도록 배치된, 본 명세서에서 설명된 바와 같은 방사선 시스템을 포함하는 리소그래피 시스템이 제공된다.
양태에 따르면, 내부 벽 및 물질 타겟 영역을 포함하는 챔버; 챔버 내에 배치되며, 물질 타겟 영역에서 방출된 방사선을 수집하도록 그리고 수집된 방사선의 방사선 빔을 중간 집속 영역으로 향하게 하도록 구성된 방사선 컬렉터; 제1 가스 공급 시스템과 제2 가스 공급 시스템을 포함하는 잔해물 경감 시스템; 및 잔해물 경감 시스템에 의하여 공급되는 가스를 챔버로부터 제거하도록 구성된 배기부를 포함하는 방사선 소스가 제공되며, 여기서 제1 가스 공급 시스템은 제1 가스 흐름을 중간 집속 영역으로부터 물질 타겟 영역 또는 플라즈마 형성 영역 쪽으로 향하게 하도록 구성되며, 제1 가스 공급 시스템은 챔버 내로의 방사선 빔의 전파 방향과 실질적으로 반대인 방향으로 제1 가스 흐름을 향하게 하도록 배치된 하나 이상의 개구를 포함하고; 제2 가스 공급 시스템은 제1 가스 흐름의 전파 방향에 대해 실질적으로 수직인 또는 각도 하에서 기울어진 방향으로 제2 가스 흐름을 향하게 하도록 배치된 하나 이상의 개구를 포함한다.
LPP EUV 소스에서의 컬렉터 수명을 향상시키기 위한 하나 이상의 가스 유입부 및 배기부 비대칭에 의한 용기 벽 보호를 위한 방법 및 장치의 다른 양태는 한 예로써 방법 및 장치의 원리를 도시하는 첨부된 도면과 관련하여 취해진 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
위에서 또는 아래에 설명된 본 발명의 다양한 양태 및 특징은 당업자에게 명백할 바와 같이 본 발명의 다양한 다른 양태 및 특징과 조합될 수 있다.
본 발명의 실시예가 첨부된 개략적인 도면을 참조하여 단지 예로서 설명될 것이다.
도 1은 실시예에 따른 리소그래피 장치와 방사선 소스를 포함하고 있는 리소그래피 시스템을 도시하고 있다.
도 2는 도 1의 리소그래피 시스템의 잔해물 경감 시스템을 포함하고 있는 방사선 소스를 도시하고 있다.
도 3은 도 2의 방사선 소스 내의 제1 가스 흐름과 제2 가스 흐름의 시뮬레이션을 도시하고 있다.
도 4a는 안내 장치를 포함하고 있는, 도 2의 방사선 소스의 일부분을 도시하고 있다.
도 4b는 도 4a의 안내 장치의 다른 실시예를 도시하고 있다.
도 4c는 도 4a의 안내 장치의 다른 실시예를 도시하고 있다.
도 4d는 도 4a의 안내 장치의 다른 실시예를 도시하고 있다.
도 5는 안내 장치의 다른 실시예를 포함하고 있는 도 2의 방사선 소스의 일부분을 도시하고 있다.
도 6은 잔해물 수용 표면을 포함하고 있는 도 4a의 방사선 소스의 일부분을 도시하고 있다.
도 7a는 도 6의 잔해물 수용 표면을 포함하고 있는 도 2의 방사선 소스의 일부분에서의 제1 가스 흐름의 시뮬레이션을 도시하고 있다.
도 7b는 도 7a의 방사선 소스의 일부분에서의 잔해물 퇴적의 시뮬레이션을 도시하고 있다.
도 8a는 도 4a의 안내 장치를 포함하고 있는 도 2의 방사선 소스의 일부분에서의 제1 가스 흐름의 시뮬레이션을 도시하고 있다.
도 8b는 도 8a의 방사선 소스의 일부분에서의 잔해물 퇴적의 시뮬레이션을 도시하고 있다.
도 9a는 EUV 용기의 내부 용기 벽의 적어도 일부분을 따라 배치된 샤워헤드를 갖고 있는 EUV 용기의 실시예의 간략화된 개략적인 도면이다.
도 9b는 복수의 제1 노즐과 복수의 제2 노즐을 통하여 가스를 용기 내로 도입시키는 샤워헤드를 갖고 있는 EUV 용기의 실시예의 간략화된 개략적인 도면이다.
도 9c는 공통 가스 전달 시스템에 의하여 제어되는 복수의 노즐을 갖는 샤워헤드를 갖고 있는 EUV 용기에 대한 실시예의 간략화된 개략적인 도면이다.
도 9d는 복수의 구역을 포함하고 있는 샤워헤드를 갖고 있는 EUV 용기에 대한 실시예의 간략화된 개략적인 도면으로서, 여기서 각 구역은 가스 전달 시스템에 의하여 각각 개별적으로 제어될 수 있다.
도 10은 샤워헤드와 비대칭 배기부를 갖고 있는 EUV 용기에 대한 실시예의 간략화된 개략적인 도면이다.
도 11은 작동 중에 상향 기울어짐 각도로 배향하는 EUV 용기의 실시예의 간략화된 개략적인 도면이다
도 12a는 상이한 공급부들로부터 용기 내로 도입되고 있고 대칭적인 배기부 구성에 의하여 배출되고 있는 가스를 위한 복수의 흐름 경로를 보여주고 있는, EUV 용기에 대한 실시예의 횡단면도이다.
도 12b는 다양한 공급부로부터 용기 내로 도입되고 있고 비대칭 배기부에 의하여 배출되고 있는 가스를 위한 복수의 흐름 경로를 보여주고 있는, EUV 용기에 대한 실시예의 횡단면도이다.
도 13은 내부 용기 공간으로 가스를 도입시키는, 측방향으로 분포된 샤워헤드의 노즐들을 갖는 EUV 용기의 횡단면도이다.
도 14는 가스를 커튼 흐름으로서 용기 내로 도입시키기 위한 커튼 흐름 노즐 조립체를 갖고 있는 EUV 용기의 횡단면도이다.
도 15a는 한 시뮬레이션된 실시예에 따른, 내부 용기 공간 내에서의 잔해물 농도를 보여주고 있는, 샤워헤드와 비대칭 배기부를 갖고 있는 EUV 용기의 횡단면도이다.
도 15b는 한 시뮬레이션된 실시예에 따른, 시뮬레이션을 기초로 한 내부 용기 벽 상에서의 잔해물 퇴적 속도를 보여주고 있는, 샤워헤드와 비대칭 배기부를 갖고 있는 EUV 용기의 횡단면도이다.
도 16a는 한 시뮬레이션된 실시예에 따른, 내부 용기 공간 내에서의 잔해물 농도를 보여주고 있는, 커튼 흐름 공급부와 비대칭 배기부를 갖고 있는 EUV 용기의 횡단면도이다.
도 16b는 한 시뮬레이션된 실시예에 따른, 내부 용기 벽 상에서의 잔해물 퇴적 속도를 보여주고 있는, 커튼 흐름 공급부와 비대칭 배기부를 갖고 있는 EUV 용기의 횡단면도이다.
도 17은 안내 장치를 포함하고 있는 도 10의 EUV 용기의 횡단면도이다.
도 18a는 도 17의 EUV 용기 내에서의 시뮬레이션된 가스 흐름 경로를 보여주고 있다.
도 18b는 도 17의 EUV 용기 내에서의 시뮬레이션된 잔해물 농도를 보여주고 있다.
도 19a는 도 17의 안내 장치의 실시예의 개략적인 도면이다.
도 19b는 도 17의 안내 장치의 실시예의 개략적인 도면이다.
도 19c는 도 17의 안내 장치의 다른 실시예의 개략적인 도면이다.
도 20은 안내 장치의 다른 실시예를 포함하고 있는 도 10의 EUV 용기의 횡단면도이다.
도 21은 잔해물 수용 표면을 포함하고 있는 도 7의 EUV 용기의 횡단면도이다.
도 22a는 EUV 용기 내에서의 동적 가스 흐름(DGL 흐름)의 시뮬레이션을 도시하고 있다.
도 22b는 EUV 용기 내에서의 동적 가스 흐름(DGL 흐름)과 2개의 측부 분출 흐름의 시뮬레이션을 도시하고 있다.
도 22c는 가스를 EUV 용기 내로 도입시키는 2개의 측부 분출 흐름 유입부(노즐)를 갖고 있는 EUV 용기의 실시예의 간략화된 개략적인 도면이다
도 1은 실시예에 따른 리소그래피 장치와 방사선 소스를 포함하고 있는 리소그래피 시스템을 도시하고 있다.
도 2는 도 1의 리소그래피 시스템의 잔해물 경감 시스템을 포함하고 있는 방사선 소스를 도시하고 있다.
도 3은 도 2의 방사선 소스 내의 제1 가스 흐름과 제2 가스 흐름의 시뮬레이션을 도시하고 있다.
도 4a는 안내 장치를 포함하고 있는, 도 2의 방사선 소스의 일부분을 도시하고 있다.
도 4b는 도 4a의 안내 장치의 다른 실시예를 도시하고 있다.
도 4c는 도 4a의 안내 장치의 다른 실시예를 도시하고 있다.
도 4d는 도 4a의 안내 장치의 다른 실시예를 도시하고 있다.
도 5는 안내 장치의 다른 실시예를 포함하고 있는 도 2의 방사선 소스의 일부분을 도시하고 있다.
도 6은 잔해물 수용 표면을 포함하고 있는 도 4a의 방사선 소스의 일부분을 도시하고 있다.
도 7a는 도 6의 잔해물 수용 표면을 포함하고 있는 도 2의 방사선 소스의 일부분에서의 제1 가스 흐름의 시뮬레이션을 도시하고 있다.
도 7b는 도 7a의 방사선 소스의 일부분에서의 잔해물 퇴적의 시뮬레이션을 도시하고 있다.
도 8a는 도 4a의 안내 장치를 포함하고 있는 도 2의 방사선 소스의 일부분에서의 제1 가스 흐름의 시뮬레이션을 도시하고 있다.
도 8b는 도 8a의 방사선 소스의 일부분에서의 잔해물 퇴적의 시뮬레이션을 도시하고 있다.
도 9a는 EUV 용기의 내부 용기 벽의 적어도 일부분을 따라 배치된 샤워헤드를 갖고 있는 EUV 용기의 실시예의 간략화된 개략적인 도면이다.
도 9b는 복수의 제1 노즐과 복수의 제2 노즐을 통하여 가스를 용기 내로 도입시키는 샤워헤드를 갖고 있는 EUV 용기의 실시예의 간략화된 개략적인 도면이다.
도 9c는 공통 가스 전달 시스템에 의하여 제어되는 복수의 노즐을 갖는 샤워헤드를 갖고 있는 EUV 용기에 대한 실시예의 간략화된 개략적인 도면이다.
도 9d는 복수의 구역을 포함하고 있는 샤워헤드를 갖고 있는 EUV 용기에 대한 실시예의 간략화된 개략적인 도면으로서, 여기서 각 구역은 가스 전달 시스템에 의하여 각각 개별적으로 제어될 수 있다.
도 10은 샤워헤드와 비대칭 배기부를 갖고 있는 EUV 용기에 대한 실시예의 간략화된 개략적인 도면이다.
도 11은 작동 중에 상향 기울어짐 각도로 배향하는 EUV 용기의 실시예의 간략화된 개략적인 도면이다
도 12a는 상이한 공급부들로부터 용기 내로 도입되고 있고 대칭적인 배기부 구성에 의하여 배출되고 있는 가스를 위한 복수의 흐름 경로를 보여주고 있는, EUV 용기에 대한 실시예의 횡단면도이다.
도 12b는 다양한 공급부로부터 용기 내로 도입되고 있고 비대칭 배기부에 의하여 배출되고 있는 가스를 위한 복수의 흐름 경로를 보여주고 있는, EUV 용기에 대한 실시예의 횡단면도이다.
도 13은 내부 용기 공간으로 가스를 도입시키는, 측방향으로 분포된 샤워헤드의 노즐들을 갖는 EUV 용기의 횡단면도이다.
도 14는 가스를 커튼 흐름으로서 용기 내로 도입시키기 위한 커튼 흐름 노즐 조립체를 갖고 있는 EUV 용기의 횡단면도이다.
도 15a는 한 시뮬레이션된 실시예에 따른, 내부 용기 공간 내에서의 잔해물 농도를 보여주고 있는, 샤워헤드와 비대칭 배기부를 갖고 있는 EUV 용기의 횡단면도이다.
도 15b는 한 시뮬레이션된 실시예에 따른, 시뮬레이션을 기초로 한 내부 용기 벽 상에서의 잔해물 퇴적 속도를 보여주고 있는, 샤워헤드와 비대칭 배기부를 갖고 있는 EUV 용기의 횡단면도이다.
도 16a는 한 시뮬레이션된 실시예에 따른, 내부 용기 공간 내에서의 잔해물 농도를 보여주고 있는, 커튼 흐름 공급부와 비대칭 배기부를 갖고 있는 EUV 용기의 횡단면도이다.
도 16b는 한 시뮬레이션된 실시예에 따른, 내부 용기 벽 상에서의 잔해물 퇴적 속도를 보여주고 있는, 커튼 흐름 공급부와 비대칭 배기부를 갖고 있는 EUV 용기의 횡단면도이다.
도 17은 안내 장치를 포함하고 있는 도 10의 EUV 용기의 횡단면도이다.
도 18a는 도 17의 EUV 용기 내에서의 시뮬레이션된 가스 흐름 경로를 보여주고 있다.
도 18b는 도 17의 EUV 용기 내에서의 시뮬레이션된 잔해물 농도를 보여주고 있다.
도 19a는 도 17의 안내 장치의 실시예의 개략적인 도면이다.
도 19b는 도 17의 안내 장치의 실시예의 개략적인 도면이다.
도 19c는 도 17의 안내 장치의 다른 실시예의 개략적인 도면이다.
도 20은 안내 장치의 다른 실시예를 포함하고 있는 도 10의 EUV 용기의 횡단면도이다.
도 21은 잔해물 수용 표면을 포함하고 있는 도 7의 EUV 용기의 횡단면도이다.
도 22a는 EUV 용기 내에서의 동적 가스 흐름(DGL 흐름)의 시뮬레이션을 도시하고 있다.
도 22b는 EUV 용기 내에서의 동적 가스 흐름(DGL 흐름)과 2개의 측부 분출 흐름의 시뮬레이션을 도시하고 있다.
도 22c는 가스를 EUV 용기 내로 도입시키는 2개의 측부 분출 흐름 유입부(노즐)를 갖고 있는 EUV 용기의 실시예의 간략화된 개략적인 도면이다
도 1은 실시예에 따른 방사선 소스를 포함하고 있는 리소그래피 시스템을 보여주고 있다. 리소그래피 시스템은 방사선 소스(SO)와 리소그래피 장치(LA)를 포함하고 있다. 방사선 소스(SO)는 극자외선(EUV) 방사선 빔(B)을 발생시키도록 구성되어 있다. 리소그래피 장치(LA)는 조명 시스템(IL), 패터닝 장치(MA) (예를 들어, 마스크)를 지지하도록 구성된 지지 구조체(MT), 투영 시스템(PS) 및 웨이퍼(W)를 지지하도록 구성된 기판 테이블(WT)을 포함하고 있다. 조명 시스템(IL)은 방사선 빔이 패터닝 디바이스(MA) 상에 입사되기 전에 방사선 빔(B)을 조정하도록 구성되어 있다. 투영 시스템은 (이제 마스크(MA)에 의하여 패터닝된) 방사선 빔(B)을 기판(W) 상으로 투영하도록 구성되어 있다. 기판(W)은 미리 형성된 패턴을 포함할 수 있다. 이 경우, 리소그래피 장치는 패터닝된 방사선 빔(B)을 기판(W) 상에 미리 형성된 패턴과 정렬시킨다.
방사선 소스(SO), 조명 시스템(IL) 및 투영 시스템(PS)은 모두 외부 환경으로부터 격리될 수 있도록 구성되고 배치될 수 있다. 대기압보다 낮은 압력의 가스(예를 들어, 질소)가 방사선 소스(SO) 내에 제공될 수 있다. 진공이 조명 시스템(IL) 및/또는 투영 시스템(PS) 내에 제공될 수 있다. 대기압보다 훨씬 낮은 압력에서 소량의 가스 (예를 들어, 수소)가 조명 시스템(IL) 및/또는 투영 시스템(PS) 내에 제공될 수 있다.
도 1에 나타나 있는 방사선 소스(SO)는 레이저 생성 플라즈마(LPP) 소스로 지칭될 수 있는 유형이다. 예를 들어 CO2 레이저일 수 있는 레이저(1)는 연료 방출기(3)로부터 제공되는 주석(Sn)과 같은 연료 내로 레이저 빔(2)을 통해 에너지를 축적(deposit)하도록 배치되어 있다. 다음의 설명에서 주석이 언급되지만, 임의의 적절한 연료가 사용될 수 있다. 연료는 예를 들어 액체 형태일 수 있으며, 예를 들어 금속 또는 합금일 수 있다. 연료 방출기(3)는 예를 들어 액적 형태의 주석을 궤적을 따라 플라즈마 형성 영역(4) 쪽으로 향하게 하도록 구성된 노즐을 포함할 수 있다. 레이저 빔(2)은 플라즈마 형성 영역(4)에서 주석에 입사된다. 주석으로의 레이저 에너지의 축적은 플라즈마 형성 영역(4)에서 플라즈마(7)를 생성한다. EUV 방사선을 포함하는 방사선은 플라즈마의 이온의 탈여기(de-excitation) 및 재조합(recombination) 동안에 플라즈마(7)로부터 방출된다.
EUV 방사선은 근 수직 입사 방사선 컬렉터(5) (때로는 더 일반적으로 수직 입사 방사선 컬렉터로 지칭됨)에 의해 수집되고 집속된다. 컬렉터(5)는 EUV 방사선 (예를 들어, 13.5 ㎚와 같은 원하는 파장을 갖는 EUV 방사선)을 반사시키도록 배치된 다층 구조체를 가질 수 있다. 컬렉터(5)는 2개의 타원 초점을 갖는 타원형 구성을 가질 수 있다. 제1 초점은 플라즈마 형성 영역(4)에 있을 수 있다. 제2 초점(6a)은 중간 집속 영역(6)에 또는 그의 근처에 있을 수 있다.
레이저(1)는 방사선 소스(SO)로부터 떨어져 있을 수 있다. 이러한 경우에, 레이저 빔(2)은, 예를 들어 적절한 지향 미러 및/또는 빔 익스팬더, 및/또는 다른 광학계를 포함하는 빔 전달 시스템 (도시되지 않음)의 도움으로 레이저(1)로부터 방사선 소스(SO)로 나아갈 수 있다. 레이저(1)와 방사선 소스(SO)는 함께 방사선 시스템으로 간주될 수 있다.
컬렉터(5)에 의해 반사된 방사선은 방사선 빔(B)을 형성한다. 방사선 빔(B)은 지점(6)에서 집속되어 플라즈마 형성 영역(4)의 이미지를 형성하며, 이는 조명 시스템(IL)에 대한 가상 방사선 소스로서의 역할을 한다. 방사선 빔(B)이 집속되는 지점(6a)이 중간 초점(6a)으로 지칭될 수 있다. 방사선 소스(SO)는 중간 초점(6a)이 방사선 소스의 둘러싸는 구조체(9) 내의 개구(8)에 또는 그의 근처에 위치되도록 배치되어 있다.
방사선 빔(B)은 방사선 소스(SO)로부터, 방사선 빔을 조정하도록 구성된 조명 시스템(IL)으로 나아간다. 조명 시스템(IL)은 파셋트식(facetted) 필드 미러 장치(10)와 파셋트식 퓨필 미러 장치(11)를 포함할 수 있다. 파셋트식 필드 미러 장치(10)와 파셋트식 퓨필 미러 장치(11)는 함께 방사선 빔(B)에 원하는 횡단면 형상 및 원하는 각도 강도 분포를 제공한다. 방사선 빔(B)은 조명 시스템(IL)으로부터 나아가고 지지 구조체(MT)에 의해 유지되는 패터닝 장치(MA)에 입사된다. 패터닝 장치(MA)는 방사선 빔(B)을 반사시키고 패터닝한다. 조명 시스템(IL)은 파셋트식 필드 미러 장치(10)와 파셋트식 퓨필 미러 장치(11)에 더하여 또는 이들 대신에 다른 미러 또는 장치를 포함할 수 있다.
패터닝 장치(MA)로부터의 반사에 이어서, 패터닝된 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)으로 들어간다. 투영 시스템은 기판 테이블(WT)에 의해 유지되는 기판(W) 상으로 방사선 빔(B)을 투영하도록 구성된 복수의 미러(13, 14)를 포함하고 있다. 투영 시스템(PS)은 방사선 빔에 경감 지수(reduction factor)를 적용하여 패터닝 장치(MA) 상의 대응하는 피처보다 작은 피처를 갖는 이미지를 형성할 수 있다. 예를 들어, 경감 지수 4가 적용될 수 있다. 도 1에서는 투영 시스템(PS)이 2개의 미러(13, 14)를 갖고 있지만, 투영 시스템은 임의의 수의 미러(예를 들어, 6개의 미러)를 포함할 수 있다.
도 1에 나타나 있는 방사선 소스(SO)는 도시되지 않은 구성 요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스펙트럼 필터가 방사선 소스에 제공될 수 있다. 스펙트럼 필터는 EUV 방사선에 대해서는 실질적으로 투과성일 수 있지만 적외선 방사선과 같은 다른 파장의 방사선에 대해서는 실질적으로 차단할 수 있다.
도 2는 잔해물 경감 시스템(15)을 포함하는 예시적인 방사선 소스(SO)를 개략적으로 도시하고 있다. 명확함 목적을 위하여, 도 2에서 레이저 빔(2)과 방사선 빔(B)은 파선으로 표시되어 있다. 잔해물 경감 시스템(15)은 제1 가스 흐름(16)을 중간 집속 영역(6)으로부터 플라즈마 형성 영역(4) 쪽으로 향하게 하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 잔해물 경감 시스템(15)은 제1 가스 공급 시스템(17)을 포함할 수 있다. 제1 가스 공급 시스템(17)은 제1 가스 흐름(16)을 플라즈마 형성 영역(4)을 향하여 공급하도록 구성될 수 있다. 제1 가스 공급 시스템(17)은 하나 이상의 개구(18), 예를 들어 하나 이상의 노즐 또는 슬릿을 포함할 수 있으며, 이들은 중간 집속 영역(6)에, 예들 들어 중간 집속 영역(6)에 또는 그의 근처에 제공되어 있다. 컬렉터(5)를 향하여 제1 가스 흐름(16)이 생성될 수 있도록 하나 이상의 개구(18)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 개구(18)는 제1 가스 흐름(16)을 방사선 빔(B)의 전파 방향과 반대 (예를 들어, 실질적으로 반대) 방향으로 향하게 하도록 배치될 수 있다. 제1 가스 흐름(16)은 잔해물이 중간 초점(6a)을 향하여 이동하는 것을 감소 또는 방지하기에 충분한 유속을 가질 수 있다. 제1 가스 공급 시스템(17)은 동적 가스 록(dynamic gas lock; DGL) 시스템으로 간주될 수 있거나 이에 포함될 수 있다. 플라즈마(7)를 생성하기 위하여 연료가 레이저 빔(2)과 조사될 때, 연료의 일부분은 잔해물이 될 수 있다. 잔해물은, 예를 들어 Sn 클러스터, Sn 극미립자, Sn 나노입자 및/또는 Sn 퇴적물과 같은 미립자 잔해물, 예를 들어 Sn 증기, SnHx 증기, Sn 원자, Sn 이온과 같은 분자 및/또는 원자 잔해물을 포함할 수 있다.
잔해물 경감 시스템(15)은 제2 가스 흐름(19)을 컬렉터(5)로부터 플라즈마 형성 영역(4) 쪽으로 향하게 하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 잔해물 경감 시스템(15)은 제2 가스 공급 시스템(20)을 포함할 수 있다. 제2 가스 공급 시스템(20)은 제2 가스 흐름(19)을 컬렉터(5)로부터 플라즈마 형성 영역(4)을 향하여 공급하도록 구성될 수 있다. 제2 가스 흐름(19)은 플라즈마 형성 영역(4) 쪽으로 향하게 되어 플라즈마(7)에 의해 생성된 잔해물이 컬렉터(5)에 도달하는 것을 감소 또는 방지할 수 있다. 예를 들어, 제2 가스 공급 시스템(20)은 컬렉터(5)의 중앙 개구(5a)를 통해 제2 가스 흐름(19)을 공급하도록 배치될 수 있다. 다른 예에서, 제2 가스 공급 시스템 또는 그 일부분이 컬렉터 내에 제공될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 예를 들어, 제2 가스 공급 시스템은 하나 이상의 유출부를 포함할 수 있으며, 이들은 컬렉터 내에 배치될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 제2 가스 공급 시스템은 제2 가스 흐름을 컬렉터의 주변 부분으로부터 공급하도록 구성될 수 있다.
제2 가스 흐름(19)은 잔해물이 컬렉터(5) 상에 퇴적되는 것을 방지하기에 충분한 유량을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 가스 흐름(19)은 약 30 내지 200 slm (분당 표준 리터), 바람직하게는 약 50 내지 150 slm 범위의 유량을 가질 수 있다. 제2 가스 흐름(19)의 유량은 제2 가스 공급 시스템(20)의 배치 또는 기하학적 구조에 따라 선택될 수 있다.
제1 가스 흐름(16)은 잔해물이 조명 시스템(IL)으로 들어가는 것을 방지하도록 선택될 수 있다. 제1 가스 흐름(16)의 유량은 제1 가스 흐름(16)에서 사용되는 가스, 제1 가스 흐름(16)에서 사용되는 가스의 속도, 제1 가스 흐름(16)에서 사용되는 가스의 밀도 또는 압력, 잔해물, 예를 들어 미립자 잔해물의 크기, 잔해물의 속도 및/또는 방사선 소스(SO) 내에서의 잔해물 확산의 방향에 따라 선택될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 제1 가스 흐름(16)의 유량은 제1 가스 공급 시스템(17)의 배치 또는 기하학적 구조에 따라 선택될 수 있다. 예를 들어, 제1 가스 흐름(16)의 유량은 개구(18)의 수, 제1 가스 공급 시스템(17)의 각 개구(18)의 폭 (예를 들어, 직경) 및/또는 중간 집속 영역(6)의 폭 (예를 들어, 직경), 주변부 또는 치수에 따라 선택될 수 있다. 예를 들어, 제1 가스 흐름(16)에서 사용되는 가스의 최대 속도는 약 1,000 내지 3,000 m/초의 범위 내일 수 있다.
제1 가스 흐름(16)은 약 5 내지 30 slm 범위 내의 유량을 가질 수 있다. 약 7 slm의 유량이 방사선 소스(SO)에서 생성된 분자 및/또는 원자 잔해물이 조명 시스템(IL)으로 들어가는 것을 방지하기에 충분할 수 있다. 미립자 잔해물이 조명 시스템(IL)에 도달하는 것을 억제하기 위하여, 7 slm보다 큰 제1 가스 흐름의 유량이 요구될 수 있다. 예를 들어, 미립자 잔해물이 조명 시스템에 도달하는 것을 억제하기 위하여, 15 slm보다 큰 제1 가스 흐름(16)의 유량이 요구될 수 있다. 15 slm보다 큰 유량에서, 제1 가스 흐름(16)의 비대칭 흐름이 관찰될 수 있다. 즉, 밑에서 설명될 바와 같이, 제1 가스 흐름(16)은 방사선 소스(SO)의 내부 벽을 향하여 밀릴 수 있다.
도 3은, 예를 들어 제1 가스 흐름(16)의 유량이 15 slm 이상인, 방사선 소스(SO)에서의 시뮬레이션된 제1 및 제2 가스 흐름(16, 19)을 도시하고 있다. 도 3으로부터, 제1 가스 흐름(16)이 방사선 소스(SO)의 (예를 들어, 챔버(23)의) 내부 벽(21)에 대해 밀려지는 것을 볼 수 있다. 이는 제1 가스 흐름(16)과 제2 가스 흐름(19) 간의 상호 작용으로 인한 것일 수 있다. 제1 가스 흐름(16)과 제2 가스 흐름(19) 간의 상호 작용은 컬렉터(5)의 일부분을 향하는 제1 가스 흐름(16)의 분출(jet)의 형성을 야기할 수 있다. 제1 가스 흐름(16)의 분출의 형성은 결과적으로 잔해물, 특히 미립자 잔해물이 컬렉터(5) 상에 퇴적되게 할 수 있다. 이는 컬렉터(5) 및/또는 방사선 소스(SO)의 증가된 오염으로 이어질 수 있다.
도 4a는 실시예에 따른 방사선 소스(SO)를 개략적으로 도시하고 있다. 도 4a에 도시된 방사선 소스(SO)는 도 2에 도시된 방사선 소스와 유사하지만, 부가적으로 안내 장치를 포함하고 있다. 안내 장치는 흐름 스플리터(flow splitter; 22)의 형태로 제공될 수 있다. 명확함의 목적을 위하여 제1 및 제2 가스 공급 시스템(17, 20), 하나 이상의 개구(18), 레이저(1), 레이저 빔(2) 및 방사선 빔(B)은 도 4a에서 생략되었다. 그러나, 도 4a에 도시된 예시적인 방사선 소스(SO)는 도 1 내지 도 3과 관련하여 위에서 설명된 방사선 소스(SO)의 특징 중 임의의 것을 포함할 수 있다는 점이 인식될 것이다. 방사선 소스는 챔버(23)를 포함할 수 있다. 흐름 스플리터(22)는 제1 가스 흐름(16)이 흐름 스플리터(22) 주위를 향하도록 챔버(23) 내에 배치되어 있다. 예를 들어, 흐름 스플리터(22)는 제1 가스 흐름이 흐름 스플리터(22) 주위를 대칭적으로 향하도록 배치될 수 있다. 흐름 스플리터(22)는 제1 가스 흐름(16)을 확산시키거나 퍼지게 하도록, 예를 들어 대칭적으로 확산시키거나 퍼지게 하도록 구성될 수 있다. 흐름 스플리터(22)를 챔버(23) 내에 배치함으로써, 챔버(23) 내에서의 제1 가스 흐름(16) 중 적어도 일부의 재순환이 감소될 수 있다. 이는 더 적은 잔해물이 방사선 소스(SO)의 내부 벽(21)에 퇴적되는 것으로 이어질 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 제1 가스 흐름(16)이 흐름 스플리터(22) 주위로 향하도록 흐름 스플리터(22)를 챔버(23) 내에 배치함으로써, 예를 들어 잔해물로 인한 흐름 스플리터(22)의 오염이 줄어들거나 방지될 수 있다.
흐름 스플리터(22)는 방사선 소스(SO)의 챔버(23) 내에 배치되어 방사선 소스(SO) 내의 제1 위치에서 제1 가스 흐름(16)에 사용된 가스의 최대 속도를 유지할 수 있다. 제1 위치에서, 제1 가스 흐름(16)에 사용된 가스의 속도는, 예를 들어 흐름 스플리터가 방사선 소스(SO)의 챔버(23) 내에 배치되지 않았을 때 제1 가스 흐름(16)에서 사용된 가스의 최대 속도에 대응 (또는 실질적으로 대응)할 수 있다. 예를 들어 중간 초점 지점(6a)을 향하는 방향으로 제1 가스 흐름(16)의 일부의 재순환을 방지 또는 감소시키기 위해 흐름 스플리터(22)가 방사선 소스(SO) 내에 배치되어 제1 가스 흐름(16)을 확산시키거나 퍼지게 할 수 있다. 흐름 스플리터(22)는 방사선 소스(SO)의 챔버(23) 내에 배치되어 중간 초점 지점(6a)에서 이격되거나 떨어져 있을 수 있는 제2 위치에서 제1 가스 흐름(16)을 확산시키거나 퍼지게 할 수 있다. 제1 가스 흐름(16)에서 사용된 가스의 최대 속도가 제2 위치에서 감소되고 및/또는 중간 초점 지점(6a)으로부터 멀어지는 방향으로 향할 수 있는 제1 가스 흐름(16)의 가스의 최대 속도는 증가되도록 흐름 스플리터(22)가 방사선 소스의 챔버(23) 내에 배치될 수 있다.
흐름 스플리터(22)는 제1 가스 흐름(16)과 제2 가스 흐름(19) 간의 상호 작용을 감소 또는 방지하도록 구성될 수 있다. 흐름 스플리터(22)는, 예를 들어 컬렉터(5)의 부분을 향하는 제1 가스 흐름(16)의 분출의 형성을 방지하도록 구성될 수 있다. 이는 제1 가스 흐름(16)의 7 slm보다 큰 유량의 사용을 허용할 수 있다.
도 4a를 참조하면, 흐름 스플리터(22)는 챔버(23)의 일부분을 가로질러 연장되도록 챔버(23) 내에 배치되어 있다. 예를 들어, 흐름 스플리터(22)는 컬렉터(5)의 광학 축(OA)을 따라 적어도 부분적으로 연장되도록 배치될 수 있다. 즉, 흐름 스플리터(22)의 중심 축 또는 길이 방향 축(A)이 컬렉터(5)의 광학 축(OA)의 적어도 일부와 일치하도록 흐름 스플리터(22)가 챔버(23) 내에 배치될 수 있다. 방사선 소스(SO)는 챔버(23)의 일부일 수 있는 원추형 부분(23a)을 포함할 수 있다. 원추형 부분(23a)은 중간 초점(6a)으로부터 컬렉터(5)를 향하여 또는 컬렉터 근처로 연장되도록 배치될 수 있다. 흐름 스플리터(22)는, 예를 들어 원추형 부분(23a)의 중심 축 또는 길이 방향 축을 따라 적어도 부분적으로 연장되도록 원추형 부분(23a) 내에 배치될 수 있으며, 이 예에서 이 원추형 부분은 컬렉터(5)의 광학 축(OA)의 적어도 일부에 대응한다. 이는 챔버(23), 예를 들어 원추형 부분(23a) 내의 흐름 스플리터(22)의 대칭적인 배치를 초래할 수 있다. 본 명세서에서 설명된 예시적인 챔버는 원추형 부분을 포함하는 것으로 제한되지 않는다는 점이 이해될 것이다. 예를 들어, 챔버 또는 그의 일부분은 임의의 적절한 형상을 가져, 예를 들어 방사선 빔을 방해하지 않고 챔버 또는 그의 일부분의 체적을 감소시킬 수 있다.
도 4a를 참조하면, 흐름 스플리터(22)는 중간 집속 영역(6)에 또는 그 가까이에 배치되어 있다. 예를 들어, 흐름 스플리터(22)는 중간 집속 영역(6)에 또는 그 가까이에 배치되어 흐름 스플리터(22)가 제1 가스 흐름(16)에 작용하는 것을 가능하게 한다. 흐름 스플리터(22)는 중간 초점 지점(6a)과 거리를 두고 배치될 수 있다. 중간 초점 지점(6a)으로부터의 흐름 스플리터(22)의 거리는 약 5 내지 15 ㎝ 정도일 수 있다. 그러나, 방사선 소스(SO) 내의 흐름 스플리터(22)의 배치는 이러한 거리에 제한되지 않으며 거리에 대한 다른 값이 선택될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 예를 들어, 이 거리는 중간 집속 영역에서의 또는 그 가까이의 이용 가능한 공간 및/또는, 예를 들어 중간 집속 영역에서의 방사선으로 인하여 흐름 스플리터(22)에 작용할 수 있는 열 부하에 따라 선택될 수 있다. 즉, 이 거리는, 예를 들어 흐름 스플리터(22)의 용융과 같은, 흐름 스플리터(22)에 미치는 열 영향이 최소화되거나 방지되도록 선택될 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 흐름 스플리터(22)는 원추형 부분(23a)의 중심 축 또는 길이 방향 축을 따라 적어도 부분적으로 연장되도록 배치될 수 있으며, 이 예에서 원추형 부분은 컬렉터(5)의 광학 축(OA)의 적어도 일부에 대응한다. 이 배치는 흐름 스플리터(22)가 제1 가스 흐름(16)을 흐름 스플리터(22) 주위로 대칭적으로 향하게 하는 것을 허용하여, 예를 들어 제1 가스 흐름(16)과 제2 가스 흐름(19) 간의 상호 작용을 감소시키거나 방지할 수 있으며, 및/또는 제1 가스 흐름(16)의 분출의 형성을 방지할 수 있다.
도 4b에 도시된 예시적인 흐름 스플리터(22)는 제1 말단(22a)으로부터 제2 말단(22b)을 향하여 테이퍼지도록 배치되어 있다. 흐름 스플리터(22)의 제1 말단(22a)은 확장된 부분을 포함할 수 있거나 이를 한정할 수 있다. 흐름 스플리터의 제1 말단(22a), 예를 들어 확장된 부분이 중간 집속 영역(6)으로부터 원위부에 위치되도록 흐름 스플리터(22)는 챔버(23), 예를 들어 그의 원추형 부분(23a) 내에 배치될 수 있다. 흐름 스플리터(22)의 제2 말단(22b)은 뾰족한 부분을 한정할 수 있거나, 이를 포함할 수 있다. 흐름 스플리터의 제2 말단(22b), 예를 들어 뾰족한 부분이 중간 집속 영역(6)에 또는 그에 대한 근위부에 위치되도록 흐름 스플리터(22)는 챔버(23), 예를 들어 그의 원추형 부분(23a) 내에 배치될 수 있다. 도 4b에 도시된 예시적인 흐름 스플리터(22)는 원추형 형상을 포함하고 있다.
도 4c는 흐름 스플리터(22)의 다른 예시적인 배치를 도시하고 있다. 도 4c에 도시된 흐름 스플리터(22)는 도 4b에 도시된 흐름 스플리터와 유사하다. 흐름 스플리터(22)의 제1 말단(22a)은 확장된 부분을 한정하거나 이를 포함하고 있다. 흐름 스플리터(22)의 제2 말단(22b)은 둥근 부분을 포함하고 있거나 이를 한정하고 있다. 도 4c에 도시된 예시적인 흐름 스플리터는 실질적으로 원뿔대(truncated conical) 형상을 포함하는 것으로 고려될 수 있다. 본 명세서에 개시된 흐름 스플리터는 원추 형상 또는 원뿔대 형상으로 제한되지 않는다는 점이 이해되어야 한다. 다른 예에서, 흐름 스플리터는 하나 이상의 편평한 부분을 갖는 원추 형상 또는 원뿔대 형상을 포함할 수 있다. 대안적으로, 흐름 스플리터는 나사형(spiral) 또는 나선형(helical) 형상을 포함할 수 있다.
도 4b 및 도 4c를 참조하면, 예를 들어 흐름 스플리터(22)의 길이 방향 축 또는 중심 축(A)을 따른 흐름 스플리터(22)의 연장부 또는 치수는 방사선 소스(SO)의 챔버(23)의 치수, 체적 및/또는 형상에 따라 선택될 수 있다. 예를 들어, 흐름 스플리터(22)가 방사선 소스(SO)의 챔버(23) 내에 배치될 때, 위에서 설명된 바와 같이, 흐름 스플리터(22)가 제1 가스 흐름(16)과 상호 작용하도록 및/또는 흐름 스플리터가 가스를 흐름 스플리터(22) 주위로 향하게 하도록 흐름 스플리터(22)의 연장부 또는 치수는 선택될 수 있다. 흐름 스플리터(22)의 길이 방향 축 또는 중심 축(A)을 따르는 흐름 스플리터(22)의 예시적인 연장부 또는 치수는 약 3 내지 30 ㎝, 예를 들어 10 내지 20 ㎝를 포함할 수 있다. 그러나, 본 명세서에 개시된 예시적인 흐름 스플리터는 이러한 연장부 또는 치수에 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다.
방사선 소스(SO)는 가열 요소(24)를 포함할 수 있으며, 가열 요소는 흐름 스플리터(22) 내의 일부일 수 있거나 이에 포함될 수 있다. 예를 들어 흐름 스플리터(22) 주위로 향하는 제1 가스 흐름(16)의 양을 증가시키기 위해 가열 요소(24)는 흐름 스플리터(22)의 온도를 증가시키도록 구성될 수 있다.
가열 요소(24)는 증가된 양의 제1 가스 흐름이 흐름 스플리터(22) 주위로 향하는 제1 온도 이상으로 흐름 스플리터(22)의 온도를 증가시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 온도 이상으로의 흐름 스플리터(22)의 온도 증가는, 예를 들어 제1 가스 흐름(16)의 적어도 일부분이 흐름 스플리터(22)와 접촉할 때 제1 흐름 가스(16)의 적어도 일부의 원자의 속도의 증가를 야기할 수 있다. 제1 온도 이상으로의 흐름 스플리터(22)의 온도 증가는 흐름 스플리터(22)와 접촉하는 제1 가스 흐름(16)의 일부분으로 열이 전달되게 할 수 있다. 제1 가스 흐름(16)의 일부분으로의 열의 전달은 제1 가스 흐름의 일부분의 가스가 팽창되고 및/또는 제1 가스 흐름의 일부분의 가스의 점도가 증가되도록 할 수 있다. 즉, 흐름 스플리터(22)와 접촉하는 제1 가스 흐름의 일부분의 가스는 증가된 점도를 포함할 수 있다. 증가된 점도를 포함하는 제1 가스 흐름(16)의 일부분의 가스는 흐름 스플리터(22)에 입사하는 제1 가스 흐름의 다른 부분에 작용할 수 있으며 및/또는 제1 가스 흐름(16)의 다른 부분을 흐름 스플리터(22) 주위로 향하게 할 수 있다. 다시 말해, 제1 가스 흐름(16)의 일부분의 가스의 증가된 점도로 인하여, 흐름 스플리터(22)의 유효 치수는 흐름 스플리터(22)의 실제 크기에 비해 증가된 것으로 고려될 수 있다.
제1 온도는 플라즈마(7)를 생성하기 위해 사용되는 연료의 용융 온도 이상일 수 있다. 즉, 제1 온도는 플라즈마(7)를 생성하는데 사용되는 연료에 따라 선택될 수 있다. 예를 들어, 주석이 연료로서 사용될 때, 가열 요소(24)는 흐름 스플리터의 온도를 (대체로 주석의 용융 온도에 대응하는) 약 230℃ 이상의 온도로 증가시키도록 구성될 수 있다. 200℃ 미만의 온도에 대하여, 흐름 스플리터(22) 상에 퇴적된 임의의 연료, 예를 들어 주석은 고형일 수 있다. 고형 연료는 회절을 유발할 수 있거나 중간 초점(6a) 쪽으로 향하는 방사선 빔(B)의 적어도 일부분을 차단할 수 있다.
가열 요소(24)는 흐름 스플리터(22)의 온도를 제2 온도 미만으로 유지하도록 구성될 수 있다. 제2 온도 이상에서, 흐름 스플리터 상에 존재할 수 있는 잔해물의 확산이 발생하거나 증가한다. 제2 온도에서 또는 제2 온도보다 높은 온도에서, 흐름 스플리터(22) 상에 존재할 수 있는 잔해물의 확산이 증가될 수 있다. 예를 들어, 수소 분위기에서의 주석 증기의 확산 계수는 온도가 증가함에 따라 증가할 수 있다. 흐름 스플리터(22)의 온도를 제2 온도 미만으로 유지함으로써, 챔버(23) 내에서의 잔해물의 확산이 감소될 수 있다. 예를 들어, 위에서 설명된 바와 같이, 흐름 스플리터(22)가 챔버(23) 내에 배치되어 제1 가스 흐름(16)을 흐름 스플리터(22) 주위로 향하게 함으로 인하여 및/또는 제1 가스 흐름(16)의 7 slm보다 큰 유량의 사용에 의하여, 흐름 스플리터(22) 상에 존재할 수 있는 잔해물의 양은 작은 것으로 고려된다.
가열 요소(24)는 흐름 스플리터(22)에 내장될 수 있다. 다른 실시예에서 가열 요소는 개별적으로 제공될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 이러한 실시예에서, 가열 요소는 흐름 스플리터의 온도를 증가시키도록 배치될 수 있다. 가열 요소(24)는 저항성 가열 요소의 형태로 제공될 수 있다. 다른 실시예에서 흐름 스플리터(22)는 유도 가열될 수 있으며 및/또는 가열 요소는 전자기 요소, 예를 들어 코일 등의 형태로 제공될 수 있다. 전자 오실레이터, 예를 들어 무선 주파수 발전기가 제공되어 전자기 요소에 전류를 발생시킬 수 있으며, 이는 전자기 요소 내에 열이 생성되는 것을 야기할 수 있다.
도 4a 및 도 4d를 참조하면, 일부 실시예에서, 흐름 스플리터(22)는 냉각제에 의해 냉각되도록 구성될 수 있다. 흐름 스플리터(22)는 냉각되어, 예를 들어 중간 집속 영역에서의 EUV 방사선으로 인하여 흐름 스플리터(22)에 작용할 수 있는 열 부하를, 예를 들어 감소시킬 수 있다. 흐름 스플리터(22)는 냉각되어 흐름 스플리터(22)의 온도를 플라즈마(7)를 생성하기 위해 사용되는 연료의 용융 온도 아래로 유지할 수 있다. 이는 흐름 스플리터(22) 상에 존재할 수 있는 액체 연료의 내부 벽(21) 또는 방사선 소스(SO)의 임의의 다른 구성 요소로의 분배/확산을 방지할 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 예를 들어, 흐름 스플리터(22)가 챔버(23) 내에 배치되어 제1 가스 흐름(16)을 흐름 스플리터(22) 주위로 향하게 함으로 인하여 및/또는 제1 가스 흐름(16)의 7 slm보다 큰 유량의 사용에 의하여, 흐름 스플리터(22) 상에 존재할 수 있는 잔해물의 양은 작은 것으로 고려된다.
냉각제는 냉각제 소스(25)에 의하여 공급될 수 있다. 예를 들어, 흐름 스플리터(22)는 채널(26)을 포함하여 냉각제 소스(25)로부터 냉각제를 수용할 수 있으며 및/또는 흐름 스플리터(22)를 통해 냉각제를 흐르게 할 수 있다. 흐름 스플리터(22)는 냉각제 소스(25)로의 연결을 위하여 구성될 수 있다. 냉각제 소스(25)는 흐름 스플리터(22)에 냉각제를 공급하도록 구성될 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 예를 들어, 냉각제 소스(25)는 흐름 스플리터(22)에 냉각제를 공급하도록 구성되어 흐름 스플리터(22)의 온도를, 예를 들어 플라즈마(7)를 생성하기 위하여 사용된 연료의 용융 온도 및/또는 제2 온도 아래로 감소시킬 수 있다. 냉각제는 냉각제 유체, 예를 들어 냉각제 액체 또는 냉각제/냉 가스 등의 형태로 제공될 수 있다. 흐름 스플리터는 가열 요소(24)를 포함하는 대신에 또는 이를 포함하는 것에 더하여 냉각제에 의하여 냉각되도록 구성될 수 있다는 점이 인식될 것이다.
도 5는 방사선 소스(SO)의 다른 실시예를 개략적으로 도시하고 있다. 도 5에 도시된 방사선 소스(SO)는 도 4a에 도시된 방사선 소스와 유사하다. 명확함 목적을 위하여, 제1 및 제2 가스 공급 시스템(17, 20), 하나 이상의 개구(18), 레이저(1), 레이저 빔(2) 및 방사선 빔(B)은 도 5에서 생략되었다. 그러나, 도 5에 도시된 예시적인 방사선 소스(SO)는 도 1 내지 도 4와 관련하여 위에서 설명된 방사선 소스(SO)의 특징들 중 임의의 것을 포함할 수 있다는 점이 인식될 것이다.
도 5에 도시된 방사선 소스(SO)의 예시적인 흐름 스플리터(22)는 복수의 추가 개구(27)를 포함하고 있으며, 이 개구는 노즐 또는 슬릿의 형태로 제공될 수 있다. 복수의 추가 개구(27) (또는 복수의 추가 개구(27)의 각각의 추가 개구)는 제3 가스 흐름(28)을 EUV 컬렉터(5) 쪽으로 향하게 하도록 구성될 수 있다. 제3 가스 흐름은 약 1 내지 50 slm 범위 내의 유량을 포함할 수 있다. 복수의 추가 개구(27)는 복수의 추가 개구(27)로부터의 제3 가스 흐름(28)이 제1 가스 흐름(16)과 상호 작용하도록 흐름 스플리터(22) 상에 배치될 수 있다. 제1 가스 흐름(16)과 제3 가스 흐름(28) 간의 상호 작용은 제1 가스 흐름(16)을 챔버(23)의 내부 벽(21), 예를 들어 원추형 부분(23a)과 근접하게 향하게 하거나 밀어낼 수 있다. 제3 가스 흐름(28)을 컬렉터(5) 쪽으로 향하게 하기 위한 복수의 추가 개구(27)의 제공은 제1 가스 흐름(16)의 증가된 퍼짐으로 이어질 수 있다. 제1 가스 흐름(16)의 증가된 퍼짐은 제1 가스 흐름(16)과 제3 가스 흐름(19) 간의 감소된 또는 억제된 상호 작용을 초래할 수 있다.
복수의 추가 개구(27)는 흐름 스플리터(22) 상에 원주 방향으로, 주변적으로 및/또는 축 방향으로 배치될 수 있다. 즉, 복수의 추가 개구(27)는 흐름 스플리터(22) 주위로 및/또는 흐름 스플리터(22)의 중심 축 또는 길이 방향 축(A)의 방향으로 연장되도록 배치될 수 있다. 복수의 추가 개구(22)는 흐름 스플리터(22) 상에 대칭적으로 배치되어, 예를 들어 흐름 스플리터(22) 주위에 제1 가스 흐름(16)의 대칭적인 흐름 및/또는 제3 가스 흐름(28)을 야기할 수 있다.
도 2에 도시된 예시적인 제1 가스 공급 시스템(17)은 제3 가스 흐름(28)을 흐름 스플리터(22)에 공급하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 흐름 스플리터(22)는 제1 가스 공급 시스템(17)에 연결되거나 연결 가능하여, 예를 들어 흐름 스플리터(22)로의 제3 가스 흐름(28)의 공급을 가능하게 할 수 있다. 추가 예에서 잔해물 경감 시스템은 제3 가스 흐름을 흐름 스플리터에 공급하도록 구성될 수 있는 추가 가스 공급 시스템을 포함할 수 있다는 점이 인식될 것이다. 흐름 스플리터는 추가의 가스 공급 시스템에 연결되거나 연결 가능하여, 예를 들어 흐름 스플리터로의 제3 가스 흐름의 공급을 가능하게 할 수 있다. 도 5에 도시된 흐름 스플리터(22)가 복수의 추가 개구(27)를 포함하고 있지만, 다른 실시예에서 흐름 스플리터가 제3 가스 흐름을 컬렉터 쪽으로 향하게 하도록 구성될 수 있는 단일의 추가 개구를 포함할 수 있다는 점이 인식될 것이다.
도 6은 방사선 소스(SO)의 다른 실시예를 개략적으로 도시하고 있다. 도 6에 도시되어 있는 방사선 소스(SO)는 도 4a에 도시된 방사선 소스와 유사하다. 명확함 목적을 위하여 제1 및 제2 가스 공급 시스템(17, 20), 하나 이상의 개구(18), 레이저(1), 레이저 빔(2) 및 방사선 빔(B)이 도 4a에서 생략되었다. 그러나, 도 6에 도시되어 있는 예시적인 방사선 소스(SO)는 도 1 내지 도 5와 관련하여 위에서 설명된 방사선 소스의 특징 중 임의의 것을 포함할 수 있다는 점이 인식될 것이다.
도 6에 도시된 예시적인 방사선 소스(SO)는 바 또는 차폐 바(obscuration bar; 129)의 일부이거나 이에 의하여 제공될 수 있는 잔해물 수용 표면(29a)을 포함하고 있다. 바(29)는 챔버(23), 예를 들어 원추형 부분(23a) 내에 배치되어 잔해물이 중간 집속 영역(6)에 도달하는 것을 방지할 수 있다. 바(29)는 컬렉터(5)의 광학 축(OA)을 교차하거나 이를 가로 질러 연장되도록 배치될 수 있다. 이 배치에서, 바(29)는 탄도성 미립자 잔해물을 포함하는 잔해물 및/또는 레이저 빔(2)의 부분, 예를 들어 플라즈마 형성 영역(4)을 통과하는 레이저 빔(2)의 일부분의 직접적인 가시선(line of sight)을 보기 어렵게 하는 것으로 고려될 수 있다. 다시 말해, 바(29)는 방사선 소스(SO)의 중간 집속 영역(6)으로부터 떨어져 레이저 빔(2)의 부분을 반사시키도록 구성될 수 있다.
도 6에 도시된 예시적인 방사선 소스에서, 흐름 스플리터(22)는 바(29)와 중간 집속 영역(6) 사이에 배치되어 있다. 이 배치에서, 바(29)는 흐름 스플리터(22)의 적어도 일부분 또는 전부에 걸쳐 연장되거나 이와 중첩되도록 배치되어 있다. 예를 들어, 바(29)는 흐름 스플리터(22)의 제1 말단(22a)의 확장된 부분에 걸쳐 연장되거나 이와 중첩되도록 배치될 수 있으며 따라서 플라즈마(7)에 의하여 생성된 잔해물은 바(29)의 잔해물 수용 표면(29a)에 입사한다. 즉, 흐름 스플리터(22)는 바(29)의 아주 가까이에 배치될 수 있다.
도 6에 도시된 예시적인 방사선 소스(SO)에서, 잔해물 수용 표면(29a)은 바(29)의 일부인 것으로 설명되었지만, 예를 들어 도 4a, 도 4b, 도 4c 및 도 5와 관련하여 설명된 것 중 임의의 것과 같은 방사선 소스의 다른 실시예에서 잔해물 수용 표면(29a)은 흐름 스플리터(22)에 의하여 제공될 수 있거나 흐름 스플리터의 일부일 수 있다. 이러한 실시예에서, 흐름 스플리터(22)는 본 명세서에서 설명된 바(29)의 특징들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 부가적으로, 흐름 스플리터(22)는 흐름 스플리터(22)가 플라즈마(7)에 의하여 생성된 열 또는 열/열 부하 또는 중간 집속 영역(6)에서의 방사선의 열 또는 열/열 부하를 견딜 수 있도록 구성될 수 있다. 흐름 스플리터(22)는 플라즈마 형성 영역(4)을 통과하는 레이저 빔(2)의 일부분을 중간 집속 영역(6)으로부터 떨어져 반사시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 잔해물 수용 표면(29a)이 흐름 스플리터(22)에 의해 제공될 때, 흐름 스플리터(22)의, 예를 들어 흐름 스플리터(22)의 중심 축 또는 길이 방향 축(A)에 수직인 및/또는 이와 평행한 방향으로의 연장부 또는 치수는 바(29)와 조합하여 사용되는 흐름 스플리터(22)의, 예를 들어 중심 축 또는 길이 방향 축(A)에 수직인 및/또는 이와 평행한 방향으로의 연장부 또는 치수에 대하여 증가될 수 있다.
도 7a는 흐름 스플리터가 존재하지 않은 방사선 소스(SO)에서의 제1 가스 흐름(16)의 시뮬레이션을 도시하고 있다. 도 7a에 도시된 방사선 소스(SO)는 도 6과 관련하여 위에서 설명된 바(bar) 또는 차폐 바(29)를 포함하며, 이 바는 챔버(23), 예를 들어 원추형 부분(23a) 내에 배치되어 있다. 제1 가스 흐름(16)은 방사선 소스(SO) 내에서 실질적으로 층류인 것으로 간주될 수 있다. 그러나, 제1 가스 흐름(16)의 일부가 재순환하고 있다는 것을 도 7a에서 알 수 있다. 제1 가스 흐름(16)의 일부의 재순환은, 예를 들어 인접한 가스와 상호 작용할 수 있는 제1 가스 흐름(16)의 가스 중 일부로부터 형성되는 분출에 기인하여, 예를 들어 인접한 가스를 동일한 속도 또는 속력으로 당길 수 있다. 제1 가스 흐름(16)의 새로운 가스는 내부 벽(21)을 따라서 더 낮은 속도 또는 속력으로 흘러 가스의 고갈 또는 가압(under pressure)의 형성을 방지할 수 있다. 제1 가스 흐름(16) 중 일부의 재순환은 결과적으로 잔해물이 방사선 소스(SO)의 내부 벽(21), 예를 들어 챔버(23)에 퇴적되게 할 수 있다.
도 7b는 흐름 스플리터가 존재하지 않은 방사선 소스 내의 잔해물, 예를 들어 원자 주석 잔해물의 표면 퇴적의 시뮬레이션을 도시하고 있다. 잔해물이 챔버(23), 예를 들어 원추형 부분(23a)에 분포되어 있으며 중간 집속 영역(6)을 향하는 방향으로 연장되어 있다는 것을 알 수 있다.
도 8a는 위에서 설명된 흐름 스플리터(22)를 포함하는 방사선 소스(SO) 내의 제1 가스 흐름(16)의 시뮬레이션을 도시하고 있다. 흐름 스플리터(22)를 챔버(23), 예를 들어 원추형 부분(23a) 내에 배치함으로써 제1 가스 흐름(16)의 재순환이 감소된다는 것을 도 8b로부터 알 수 있다. 흐름 스플리터(22)를 포함하는 방사선 소스 내에서의 잔해물, 예를 들어 원자 주석 잔해물의 표면 퇴적의 시뮬레이션을 도시하는 도 8b에 도시된 바와 같이, 이는 챔버(23), 예를 들어 원추형 부분(23a) 내의 감소된 잔해물 퇴적을 야기한다. 다시 말해, 챔버(23), 예를 들어 원추형 부분(23a) 내에 흐름 스플리터(22)를 배치함으로써, 중간 집속 영역(6)을 향하는 잔해물의 연장부가 감소된다.
제1, 제2 및/또는 제3 가스 흐름은 수소 가스를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서는 다른 가스 또는 가스의 혼합물이 사용될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 예를 들어, 다른 실시예에서, 제1, 제2 및/또는 제3 가스 흐름은 아르곤 또는 헬륨 가스를 포함할 수 있다.
흐름 스플리터(22)의 물질은 내부식성이 되도록, 예를 들어, 방사선 소스(SO) 내의 환경, 예를 들어 방사선 소스(SO) 내의 질소 환경에서 연료에 의한 부식에 대해 저항하도록 선택될 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 흐름 스플리터(22)의 물질은, 예를 들어 방사선 소스(SO) 내의 방사선 및/또는 플라즈마(7) 및/또는 제1 온도 이상으로의 흐름 스플리터(22)의 온도의 증가로 인하여 흐름 스플리터에 작용하는 열 부하에 저항하도록 선택될 수 있다. 예시적인 흐름 스플리터(22)는 금속 또는 금속 합금을 포함할 수 있거나 금속 또는 금속 합금으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 흐름 스플리터의 물질은 몰리브덴, 텅스텐, 알루미늄, 스테인리스 스틸, 구리 또는 이들의 합금일 수 있거나 이들을 포함할 수 있다. 흐름 스플리터(22)는 금속 또는 금속 합금 표면을 포함할 수 있다. 흐름 스플리터의 금속 또는 금속 합금 표면은 방사선 소스(SO) 내에 존재할 수 있는 수소 라디칼(hydrogen radicals)의 개선된 재조합으로 이어질 수 있다. 예를 들어, 수소(H2) 분자는 그의 열 및/또는 방사선의 흡수 또는 이온 충돌로 인하여 수소 라디칼로 나누어질 수 있다. 수소 라디칼은 잔해물, 예를 들어 주석을 방사선 소스의 내부 벽(21)으로부터 제거하는데 유리할 수 있다. 수소 라디칼의 존재는, 예를 들어 수소 라디칼이 액체인 챔버(23) 내의 연료 층으로 확산할 때, 연료의 스피팅(spitting)과 같은 챔버(23) 내의 오염을 야기할 수 있다. 흐름 스플리터에 금속 또는 금속 합금 표면을 제공함으로써, 수소 라디칼의 재조합이 개선될 수 있으며 및/또는 챔버(23) 내의 오염, 예를 들어 연료의 스피팅이 감소될 수 있다.
다른 실시예에서, 흐름 스플리터는 예를 들어 세라믹 물질과 같은 다른 물질을 포함할 수 있다는 점이 인식될 것이다. 세라믹 물질은 실리콘 산화물, 지르코늄 질화물 또는 지르코늄 산화물 물질을 포함할 수 있다.
위에서 설명된 바와 같이, 잔해물 경감 시스템은 제1 가스 흐름을 중간 집속 영역으로부터 플라즈마 형성 영역 쪽으로 향하게 하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 잔해물 경감 시스템은 제1 가스 공급 시스템을 포함할 수 있다. 제1 가스 공급 시스템은 제1 가스 흐름을 플라즈마 형성 영역을 향하여 공급하도록 구성될 수 있다. 제1 가스 공급 시스템은 중간 집속 영역에, 예를 들어 중간 초점에 또는 그의 근처에 제공된 하나 이상의 개구, 예를 들어 하나 이상의 노즐 또는 슬릿을 포함할 수 있다. 하나 이상의 개구는 제1 가스 흐름을 컬렉터를 향하여 흐르게 하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 개구는 제1 가스 흐름을 EUV 방사선 빔의 전파 방향과 반대 (예를 들어, 실질적으로 반대)인 방향으로 향하게 하도록 배치될 수 있다. 제1 가스 흐름은 잔해물이 중간 초점 지점(127a)을 향하여 이동하는 것을 감소시키거나 방지하기에 충분한 유량을 가질 수 있다. 제1 가스 공급 시스템은 동적 가스 록(DGL) 시스템으로 간주될 수 있거나 이에 포함될 수 있다.
도 22a에 나타나 있는 바와 같이, EUV 소스로부터의 연료 오염으로부터 EUV 리소그래피 장치의 적어도 일부를 보호하기 위해, 제1 가스 흐름은 중간 집속 (IF) 영역(127)에서 도입되어 플라즈마 형성시 생성된 잔해물 입자를 소스 용기로 뒤로 밀어낸다 (도 22a에 도시된 제1 가스 흐름은 도 7a 내의 제1 가스 흐름(16)과 유사하다). 본 명세서에서 동적 가스 흐름 또는 동적 가스 록(DGL) 흐름으로 지칭되는 제1 가스 흐름은 하나 이상의 수렴 가스 유입부에 의해 생성될 수 있다. 고속 가스 분출은, 예를 들어 (예를 들어, 도 9 및 도 10에 나타난 바와 같이) EUV 컬렉터의 광학 축을 향하여 수렴하는 몇 개의 가스 유입부의 2개의 어레이로부터 제공될 수 있어, EUV 용기(100) 내에 단일의 고속 제1 가스 흐름을 형성한다. 고속의 제1 가스 흐름은 항력(drag force)을 생성하여 잔해물 입자를 IF 영역(127)으로부터 멀리 끌고 가며, 동시에 연료 증기 및/또는 연료 유도체(예를 들어, 수소화 주석)로부터의 리소그래피 장치의 적어도 일부의 페클렛(Peclet) 유형의 보호를 제공한다. 그러나, 실험 결과는 10 slm 미만의 가스 유량을 갖는 동적 가스 흐름 (예를 들어, 제1 가스 흐름)으로 IF 지점(127a)을 통과하는 잔해물 입자의 양은 EUV 소스를 위한 원하는 청결 사양보다 한 자릿수 더 클 수 있다는 것을 보여주고 있다.
이 문제를 해결하기 위해, 더 고속의 제1 가스 흐름이 사용되어 리소그래피 장치의 적어도 일부를 연료 오염으로부터 보호할 수 있다. 그러나, 제1 가스 흐름의 보다 빠른 속도에서는, 컬렉터 오염 및 (연료 생성기에 의해 방출될 때) 연료 액적 안정성이 악화될 수 있다. 고속의 좁은 동적 가스 흐름은 반대 방향으로부터 제공되는 컬렉터 원추형 흐름과 상호 작용할 수 있으며, 그에 의하여 계속해서 컬렉터에 도달하여 연료 액적의 불안정성 및/또는 부가적인 컬렉터 오염을 일으킨다는 것으로 추정된다. 고속의 제1 가스 흐름은 잔해물 입자가 중간 초점 지점(127a)을 통해 리소그래피 장치 내로 나가갈 수 있도록 재순환을 도입할 수 있고 또한 잔해물 입자를 IF 영역(127)으로 더 가깝게 이동시킬 수 있으며, 그에 의하여 동적 (제1) 가스 흐름의 잔해물 경감 기능과 적어도 부분적으로 모순된다. 가스 재순환은 특히 용기 최상부에서 발생하며, 그에 의하여 IF 영역(127)을 향한 잔해물을 위한 "이송 벨트"로서 작용할 수 있다.
실시예에서, 중간 집속 영역(127)에서 EUV 용기(100)의 최상부로 제1 가스 흐름 재순환을 국한시키는 제2 가스 흐름을 제공하도록 배치된 제2 가스 공급 시스템을 사용하는 것이 제안되고 있다. 제2 가스 공급 시스템은 제2 가스 흐름을 바람직하게는 제1 가스 흐름의 전파 방향에 실질적으로 수직 (즉, EUV 컬렉터의 광학 축에 실질적으로 수직)인 방향으로 향하게 하도록 배치된 하나 이상의 개구를 포함하고 있다. 도 22b에 도시된 실시예에서, 2개의 반대 가스 흐름 분출 (즉, 제2 가스 흐름)을 제공하도록 한 쌍의 유입부(624a, 624b)가 중간 집속 영역(127)의 부근에, 제1 가스 흐름의 하류에 배치되어 있다. 바람직하게는, 제2 가스 흐름은 유입부마다 적어도 2 slm (즉, 쌍 당 적어도 4 slm), 더 더욱 바람직하게는 분출마다 적어도 5 slm의 가스 유량으로 공급된다. 제2 가스 흐름은 제1 가스 흐름과 실질적으로 유사한 또는 더 빠른 속도를 가질 수 있다.
압착 분출(squeeze zet)은 직선형 DGL 흐름 (즉, EUV 용기의 광학 축과 정렬된 흐름)으로 가장 잘 작용한다. 가스 분출 유입부(624a, 624b)는 (도 22b에 나타나 있는 같이) 중심 흐름을 제공하도록 정렬될 수 있다. 가스 분출 유입부들은 또한 약간 오프셋될 수 있다. (가스 흐름의 차단시 더 큰 상호 작용 영역을 생성하기 때문에) 압착 분출들 간의 오프셋은 DGL 흐름이 여전히 실질적으로 직선으로 유지되는 한, 기울어짐에 대한 견고성을 향상시킬 수 있다. 대안적으로, 가스 분출 유입부(624a, 624b)는 제1 가스 흐름 (나타나 있지 않음)의 방향과 각도를 이루는 기울어진 제2 가스 흐름을 제공하도록 배치되어 있다.
기계적인 설계 제약이 없다면, (도 22c에 도시된 바와 같이) 더 나은 성능을 위하여 한 쌍의 반대 가스 분출 유입부(624a, 624b)가 IF 지점(127a)에서 제1 가스 유입부에 가까운 IF 영역(127) 내에 배치될 수 있다. 한 쌍의 반대 가스 분출(624a, 624b)의 기능은 운동량 교환에 의하여 동적 가스 흐름을 압착하고 확산시키는 것이다. 유사한 원리가 액체 분무기에서 사용되며, 여기서 2개의 고속 측면 가스 분출이 액체 흐름을 미세한 액적으로 부순다. 측면 가스 분출(624a, 624b)은, 좁지만 고속의 동적 가스 흐름 분출을 속도를 늦추고 확산시킨다. 이에 의하여 용기 벽에 가까운 대규모 재순환이 제거되거나 감소되며, 그 대신 실질적으로 단일 방향의 유동장(flow field)이 배기부를 향하여 구축되고, 그에 의하여 연료 오염으로부터 EUV 용기(100)를 보호하는 것을 돕는다.
압착 분출 유입부(624a, 624b)는 가스 분출 흐름이 동적 가스 흐름의 주 방향에 실질적으로 직교하도록 배치되어 있는 반면, 동적 가스 흐름 노즐은 결과적인 동적 가스 흐름 분출과 실질적으로 정렬되어 배치되어 있다. 압착 분출의 속도는 그의 차단 지점(166) 부근의 동적 가스 흐름 분출의 속도와 실질적으로 유사하도록 조정될 수 있다. 이론에 구애됨이 없이, 압착 분출의 운동량은 바람직하게는 그의 차단 지점(166)에서의 동적 가스 흐름 분출의 운동량과 실질적으로 비교 가능할 것으로 기대된다. 유입부 및 노즐 크기, 형상 (둥근, 경주 트랙식, 정사각형 등) 및 IF 지점(127a)에 대한 압착 분출 유입부(624a, 624b)의 간격은 EUV 용기(100)의 잔해물 경감을 향상시키기 위해 변경될 수 있다.
측면 분출을 도입하는 하나 이상의 이점은 다음과 같다: 이는 리소그래피 장치 보호의 적어도 일부의 보호를 위하여 높은 DGL 흐름을 허용한다; 이는 배기부에서 하부 원추부로의 재순환을 감소시키거나, 심지어 제거할 수 있다; 이는 IF 원추부에서의 적극적인 페클렛 보호를 제공할 수 있다; 그리고 이는 동적 가스 흐름의 기능을 희생시키지 않으면서 동적 가스 흐름 속도를 상당히 감소시켜 컬렉터와 연료 액적 안정성에 대한 부정적인 영향을 제거할 수 있다.
도 22b 및 도 22c는 한 쌍의 압착 분출을 도시하고 있지만, 단일 압착 분출 또는 다중 압착 분출 (즉, 2개 이상의 압착 분출)을 사용하는 것도 가능하다. 시뮬레이션은 2개의 압착 분출 또는 여러 쌍의 가스 흐름 압착 분출이 유리한 결과를 제공한다는 점을 보여주고 있다; 그러나, EUV 용기 내의 전체의 가스 흐름의 특정 조건에 따라, 또한 비대칭 제2 가스 흐름 배치가 유용할 수 있다. 비대칭 흐름 설계에서, 압착 분출들의 운동량(momentum)은 그들의 차단 지점에서의 동적 가스 흐름의 운동량과 그 값에서 아직 실질적으로 유사하다.
본 발명의 양태에 따르면, 다른 가스 흐름 공급부와의 위의 실시예의 조합 또한 가능하다. 예를 들어, EUV 용기는 또한 (즉, 제1 및 제2 가스 흐름에 더하여) 내부 용기 벽의 적어도 일부분을 따라 배치된 샤워헤드 형태의 제3 가스 흐름을 포함할 수 있다. 샤워헤드는 가스를 용기에 도입하도록 구성된 단일 또는 복수의 노즐을 포함하고 있다. 샤워헤드는 가스를 샤워헤드 내로 공급하도록 구성된 적어도 하나의 유입부를 갖고 있다. 하나 이상의 배기부는 용기 내로 도입된 가스를 제거하도록 구성될 수 있으며, 가스가 EUV 컬렉터에서 흘러나가게 되도록 하나 이상의 배기부는 내부 용기 벽의 적어도 일부분을 따라 배향되어 있다. 적어도 하나의 배기부는 방위적으로 비대칭적인 위치에서 내부 용기 벽을 따라 배치될 수 있으며 가스를 용기로부터 배출하도록 구성될 수 있다. 압착 분출 또는 안내 장치는 또한 커튼 흐름 (예를 들어, 도 18a에 도시된 커튼 흐름(122))과 함께 잘 작동할 수 있다. DGL 흐름과 제2 가스 흐름(압착 분출)을 조합하여, EUV 용기의 하부에서의 커튼 흐름과 샤워헤드 흐름이 또한 가능하다. 다른 실시예는 (예를 들어, 도 20에 도시된 바와 같이) 안내 장치에 의해 제공되는 제1 가스 흐름에 실질적으로 수직인 커튼 흐름이다. 이를 압착 분출과 조합하여 또는 독자적으로 (분출 없이) 사용하는 것이 가능하다.
또한, 제1 가스 흐름이 안내 장치 주위로 향하게 되도록 안내 장치가 EUV 챔버 내에 추가될 수 있다. 안내 장치는 제2 가스 흐름을 갖는 차단 지점 전 또는 후에 제1 가스 흐름의 경로에 도입될 수 있다.
리소그래피 시스템에서 사용하기 위한 방사선 소스는 레이저 생성 플라즈마 (LPP) 소스 (또는 단순히 "소스")의 형태로 제공될 수 있다. 방사선 소스는 플라즈마 용기 내에서 주석(Sn)과 같은 연료로부터 플라즈마를 생성함으로써 극자외선 (EUV) 방사선을 생성한다. 방사선 소스는 EUV 용기를 포함할 수 있다. 일부의 경우에, 주석 플라즈마는 액체 연료의 액적을 고 에너지 레이저 방사선으로 조사함으로써 생성된다. 주석이 다음의 설명에서 언급되지만, 임의의 적합한 연료가 사용될 수 있다. 플라즈마로부터 방출된 EUV 광자는 용기 내에서, EUV 컬렉터의 형태로 제공될 수 있는 근 수직 입사 방사선 컬렉터 (때로는 일반적으로 수직 입사 방사선 컬렉터로 지칭됨)에 의하여 수집되며 또한 그들이 리소그래피 장치의 적어도 일부로 들어가는 중간 초점 지점으로 전달된다. 많은 경우에, 레이저 방사선으로 주석 물질을 조사하는 결과로서, 주석 잔해물이 생성되고 용기 내부에 남아있게 될 것이다.
주석 잔해물은 레이저 방사선에 의해 조명되거나 조명되도록 의도된 후에 용기 내에 남아있는 임의의 주석 물질 또는 주석 생성물을 포함할 수 있다. 주석 잔해물은, 예를 들어 이온성 주석, 주석 증기, 주석 극미립자, 주석 산물 (SnH4 가스) 또는 주석 퇴적물을 포함할 수 있다. 많은 경우에, 주석 잔해물은 EUV 용기의 내부 용기 벽뿐만 아니라 EUV 컬렉터 상에 퇴적된다. 퇴적되면, 주석 잔해물은 벌어지고(spit), 흘러 내리고(drip) 용기 내의 다른 표면 상으로 떨어질 수 있다. 그 결과, 주석 잔해물은 EUV 컬렉터의 반사율을 감소시키거나 그렇지 않으면 EUV 광학 경로를 차단하는 정도까지 축적될 수 있다. 이는 궁극적으로 감소된 컬렉터 수명 및 소스 유용성으로 이어진다.
일부 경우에, 특정 표면 (예를 들어, 용기 벽, 베인 및 스크러버(scrubber))은 소스의 작동 중에 차가운 상태로 유지된다. 이는 주석 잔해물을 고형 상태로 유지함으로써, 흐르고 벌어지는 주석의 일부분을 제거할 수 있다. 그러나 특정 상황에서 주석은 EUV 용기가 작동하는 동안 EUV 컬렉터 상의 중력 및 가스 압력으로 인하여 떨어지는 정도로 계속해서 축적될 수 있다. 또한, 이 차가운 표면 상에서의 Sn 축적은 소스 작동을 위한 가스 흐름에 대한 장애뿐만 아니라 EUV 경로 차단으로 이어질 수 있다.
다른 경우에, 특정 표면은 Sn의 용융점보다 높은 온도에서 유지된다. 이는 액체 상태의 주석 잔해물을 유지하는 결과로서 Sn 축적 및 EUV 경로 차단을 감소시킬 수 있는 반면에, 액체 상태 주석은 앞서 언급된 바와 같이 벌어지고 흘러내리기 쉽다.
특정 소스들은 용기에서 주석 잔해물을 씻어 내기 위해 용기 내의 위치에 가스 공급부들을 제공함으로써 용기 표면 상의 Sn 잔해물과 퇴적물을 처리한다. 이 중 하나는 EUV 컬렉터의 중심 근처에서 용기 내로 가스를 도입하는 중앙 공급부이다. 또한, 특정 소스는 EUV 컬렉터의 주변에 근접한 위치에서 용기 내로 가스를 도입하는 주변 공급부를 가질 수 있다. 중앙 공급부와 주변 공급부는 Sn 잔해물에 대한 확산 장벽(barrier)을 제공함으로써 Sn 잔해물로부터 EUV 컬렉터를 어느 정도까지 보호하는 것을 돕는 가스 흐름 경로 뿐만 아니라, EUV 컬렉터에서 떨어진 에너지적으로 유리한 흐름 방향을 제공한다.
중앙 공급부 및 주변 공급부를 갖는 실시예가 어느 수준의 EUV 컬렉터의 보호를 가능하게 하지만, Sn 잔해물은 EUV 광학 경로를 차단하는 정도까지 여전히 내부 용기 벽에 축적될 수 있다. 부가적으로, Sn 잔해물이 EUV 컬렉터 위에 중력적으로 위치하는 내부 용기 벽의 영역에 축적되면, Sn 잔해물이 EUV 컬렉터 위로 떨어질 수 있다. 결과적으로, 하나 이상의 내부 용기 벽의 보호를 가능하게 하도록 중앙 공급부와 주변 공급부에 더하여 가스를 용기 내로 도입하기 위한 가스원을 갖는 것이 이로울 것이다.
특정 실시예에서, EUV 용기는 가스를 용기 내로 도입하기 위한 용기 벽 공급부를 포함할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 용기 벽 공급 부는 내부 용기 벽의 적어도 일부분을 따라 배치된 샤워헤드를 포함할 수 있으며, 샤워헤드는 가스를 용기 내로 도입하기 위한 복수의 노즐을 갖고 있다. 이들 실시예에 따르면, 샤워헤드는 내부 용기 벽과 유사한 형상일 수 있다. 따라서, 예를 들어, 내부 용기 벽이 원추 형상인 경우, 샤워헤드 또한 원추 형상일 수 있다. 마찬가지로, 내부 용기가 원통형, 직사각형 또는 다른 다면체 형상을 갖고 있다면, EUV 용기에 포함된 샤워헤드는 유사하게 원통형, 직사각형 또는 다른 다면체 형상을 각각 가질 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 샤워헤드는 내부 용기 벽과 상이한 형상을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 용기 벽 공급부, 주변 공급부 또는 중앙 공급부를 통해 용기 내로 공급되는 가스는 수소 가스를 포함할 수 있다.
도 9a는 EUV 용기(100)의 내부 용기 벽(104)의 적어도 일부분을 따라 배치된 샤워헤드(101)를 갖는 EUV 용기(100)의 실시예의 단순화된 개략적인 도면이다. 이 실시예에 따르면, 레이저 방사선 펄스(105)는 물질 타겟 영역 (도시되지 않음) 내의 타겟 물질(111)을 조명하는 것으로 나타나 있다. 그 결과 플라즈마(107)가 나타나 있으며, 이는 예를 들어 EUV 방사선(115)을 생성할 수 있다. EUV 방사선(115)은 중간 집속 (IF) 영역(157)을 향하여 EUV 컬렉터(102)에 의하여 반사되는 것으로 나타나 있다.
도 9a의 실시예에 따르면, 샤워헤드(101)는 내부 용기 벽(104)의 적어도 일부분을 따라 배치된 복수의 노즐(120)을 포함하고 있는 것으로 나타나 있다. 복수의 노즐(120) 각각은 노즐들이 배치된 용기 내부 벽(104)으로부터 멀어지는 방향으로 용기 내로의 가스의 흐름(140)을 가능하게 한다. 나타나 있지는 않지만 노즐(120)은 또한 내부 용기 벽(104)의 최우측 부분에 포함될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 즉, 샤워헤드(101)는 IF 영역(157)에 근접한 내부 용기 벽(104)의 부분을 포함하는, 내부 용기 벽(104)의 우측을 따라 연장될 수 있다.
도 9a는 내부 용기 벽(104)이 직사각형 횡단면(151)에 의하여 한정될 수 있다는 것을 보여주고 있다. 내부 용기 벽(104)은 다른 횡단면 형상을 가질 수 있으며, 이는 예를 들어 원형, 타원형, 비직사각형 다각형 횡단면 또는 내부 용기 벽(104)의 길이를 따라 상이한 거리에서 상이한 횡단면 형상일 수 있다. 임의의 수의 내부 용기 벽(104) 형상이 본 명세서 내에 설명된 실시예의 범위 및 사상을 벗어나지 않고 구현될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 한 예로써 원추 형상의 내부 용기 벽(104)의 다양한 비제한적인 예가 아래에서 설명될 것이다
도 9b는 제1 및 제2 복수의 노즐(120a 및 120b)을 통해 용기(100) 내로 가스를 도입시키는 샤워헤드(101)를 갖는 EUV 용기(100) (또는 단순히 "용기")의 실시예의 간략화된 개략적인 도면이다. 도시된 실시예에서, EUV 용기(100)는 원추형 형상을 갖는 내부 용기 벽(104)을 포함하고 있는 것으로 나타나 있다. 샤워헤드(101)는 내부 용기 벽(104)의 적어도 일부분을 따라 배치된 결과로서 유사한 형상을 취하고 있는 것으로 나타나 있다. EUV 용기(100)는 중앙 영역(109)을 통해 용기에 들어가는 레이저 방사선 펄스(105)를 받아들일 수 있는 것으로 더 나타나 있다. 레이저 방사선 펄스(105)는 타겟 물질 영역 (도시되지 않음) 내의 타겟 물질(111) 상에 입사되는 것으로 나타나 있다. 플라즈마(107)는 플라즈마 방출(113)을 발산하는 것으로 나타나 있다. EUV 방사선(115)을 포함하는 플라즈마 방출의 일부는 EUV 컬렉터(102)로부터 반사되고, 용기(100)를 통해 이동하고, 리소그래피 장치(117)의 적어도 일부에 들어가는 것으로 나타나 있다.
도 9b에는 또한 중앙 공급부(106) 및 주변 공급부(108)가 나타나 있으며, 이들 모두는 EUV 컬렉터(102)에 근접한 위치에서 용기(100) 내로 가스를 도입시킨다. 중앙 공급부(106)와 주변 공급부(108) 모두는 각각 복수의 가스 유입부를 포함하여 용기(100) 내로 가스를 도입할 수 있다. 중앙 공급부(106)와 주변 공급부(108)는 EUV 컬렉터(102)와의 Sn 잔해물 접촉 인스턴스(contact instances)를 낮추는 방식으로 가스를 도입한다. 예를 들어, 중앙 공급부(106)와 주변 공급부(108)는 Sn 증기 또는 극미립자에 대한 확산 장벽 및 동일한 것을 위하여 EUV 컬렉터(102)로부터 멀어지는 방향으로의 에너지적으로 유리한 흐름 경로를 제공한다. 그 결과, EUV 컬렉터(102)는 Sn 잔해물로부터의 어느 정도 보호된다.
도 9b는 또한 가스를 내부 용기 벽(104)에서 떨어져 용기(100) 내로 도입시키는 샤워헤드(101)를 보여주고 있다. 나타나 있는 실시예에서, 샤워헤드(101)는 제1 공급부(103a) 및 제2 공급부(103b)를 포함하고 있다. 제1 공급부(103a)는 제1 복수의 흐름(140a)으로서 용기(100) 내로 가스를 도입시키는 제1 복수의 노즐(120a)을 제공하는 것으로 나타나 있다. 제2 공급부(103b)는 제2 복수의 흐름(140b)으로서 용기(100) 내로 가스를 도입시키는 제2 복수의 노즐(120b)을 제공하는 것으로 나타나 있다. 샤워헤드(101)의 제1 공급부(103a)와 제2 공급부(103b)는 제1 복수의 노즐(120a)과 제2 복수의 노즐(120b)로의 가스의 공급을 각각 개별적으로 제어할 수 있는 것으로 나타나 있다. 부가적으로, 제2 복수의 노즐(120b)은 EUV 컬렉터(102)에 대한 더 근위부에 있는 것으로 나타나 있는 반면에, 제1 복수의 노즐(120a)은 리소그래피 장치(17)의 적어도 일부에 근접한 용기의 IF 영역(157)에 대한 더 근위부에 있는 것으로 나타나 있다.
특정 실시예에서, 제1 복수의 노즐(120a) 및 제2 복수의 노즐(120b)에는 개별적으로 제어되는 가스 전달 시스템 (도시되지 않음)이 개별적으로 제공될 수 있다. 이 실시예에서, 제1 복수의 노즐(120a) 및 제2 복수의 노즐(120b)을 위하여 개별적으로 제어되는 가스 전달 시스템을 갖는 것은 샤워헤드(101)를 통한 용기(100) 내로의 가스 도입을 야기하는, 용기(100) 내에서 발생하는 흐름 기하학적 구조 또는 흐름 경로에 대한 제어를 가능하게 할 수 있다. 용기(100) 내의 흐름 기하학적 구조를 제어하는 것에 관한 더 많은 사항이 본 명세서에서 논의될 것이다. 특정 실시예에서, 제1 복수의 노즐(120a)과 제2 복수의 노즐(120b)은 가스를 용기(100) 내로 도입하기위한 개별 구역으로 간주될 수 있다.
제1 복수의 흐름(140a)과 제2 복수의 흐름(140b)은 내부 용기 벽(104)으로부터 멀어지는 방향에 있는 것으로 나타나 있다. 제1 및 제2 복수의 흐름(140a 및 140b)의 방향성의 결과로서, 내부 용기 벽(104)의 표면 상으로의 Sn 잔해물의 퇴적을 방지하는 흐름 기하학적 구조가 용기(100) 내에서 생성될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 복수의 노즐(120a 및 120b)을 통해 도입된 가스는 내부 용기 벽(104) 상으로의 Sn 증기 플럭스, SnH4 플럭스 및 다른 Sn 잔해물 플럭스를 억제할 수 있는 확산 장벽을 제공할 수 있다.
특정 실시예에서, 내부 용기 벽(104) 상에 수소 라디칼 플럭스가 있을 수 있다. 일반적으로 말하면, 수소 라디칼은 수소 가스에 의한 EUV 방사선(115) 흡수뿐만 아니라 플라즈마(107)의 결과로서 용기(100) 내에 존재할 수 있다. 수소 라디칼은, 예를 들어 SnH4 가스를 형성함으로써 수소 라디칼이 내부 용기 벽으로부터 고형 Sn 잔해물을 제거할 수 있는, "차가운" 벽 (Sn의 용융점 아래가 되도록 조절되는 내부 용기 벽(104)의 부분)을 포함하는 특정 상황에서 유리할 수 있다. 이 환경 하에서 그리고 특정 실시예에 따르면, 예를 들어 샤워헤드(101), 중심 공급부(106), 주변 공급부(108) 또는 동적 가스 록(DGL) 공급부(110)를 통해 수소 라디칼을 공급함으로써 수소 라디칼은 추가적으로 공급되어 내부 용기 벽(104)으로부터 고형 Sn 퇴적물의 제거를 도울 수 있다. 액체 Sn을 포함할 수 있는 내부 용기 벽(104)의 따뜻한 영역을 포함하는 다른 실시예에서, 따뜻한 영역 상으로의 수소 라디칼 플럭스가 감소될 수 있다.
다양한 실시예에서, 내부 용기 벽(104)은 제1 및 제2 복수의 노즐(120a 및 120b)이 가스 흐름을 EUV 용기(100) 내로 향하게 할 수 있게 하는 별도의 벽 계면에 의해 한정될 수 있다. 이 구성에서, 샤워헤드(101)는 주로 내부 용기 벽(104) 뒤에 있다. 다른 실시예에서, 샤워헤드(101) 자체는 내부 용기 벽(104)을 한정할 내부 표면을 갖고 있다. 어떠한 다른 실시예에서, 제1 및 제2 복수의 노즐(120a 및 120b)의 각각의 노즐은 가스를 용기(100) 내로 도입하기 위한 개별 가스 라인을 구비할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제1 및 제2 복수의 노즐(120a 및 120b)의 각각의 노즐을 제공하는 라인이 후에 제2 부분(piece)과 결합되는 제1 부분으로부터 밖으로 호그되도록(hogged out) 샤워헤드(101)는 내부 용기 벽(104)에 통합될 수 있으며, 제1 부분 또는 제2 부분은 내부 용기 벽(104)을 한정한다.
제1 및 제2 복수의 흐름(140a 및 140b)이 가스를 내부 용기 벽(104)에 직교하는 방향으로 도입하는 것으로 나타나 있지만, 내부 용기 벽(104)에 직교할 수 없는 가스를 용기(100) 내로 도입시키기 위한 많은 방법이 있지만, 그럼에도 불구하고 이는 실시예의 사상 및 범위 내에 있다는 점이 인식되어야 한다. 또한, 제1 및 제2 복수의 노즐(120a 및 120b) 각각은 유사한 방향성을 갖는 것으로 나타나 있지만, 설명된 실시예의 본질 및 범위를 벗어나지 않고 구현될 수 있는 개별 노즐의 개별적인 방향성에 대한 임의의 수의 변형이 있을 수 있다. 예를 들어, 특정 실시예는 내부 용기 벽(104)에 대해 유사한 방향 또는 각도로 복수의 노즐을 구현할 수 있는 반면에, 다른 실시예는 EUV 소스 또는 EUV 용기의 상이한 실시예의 요구에 맞도록 내부 용기 벽(104)에 대하여 서로 상이한 각도를 갖는 노즐들을 구현할 수 있다.
제1 및 제2 복수의 노즐(120a 및 120b)이 가스를 내부 용기 벽(104)의 전체 둘레를 따라 용기(100) 내로 도입하도록 구성될 수 있도록 도 9b의 샤워헤드(101)가 내부 용기 벽(104)의 주변(예를 들어, 원주)을 따라 연장된다는 것 또한 이해되어야 한다. 다른 실시예에서, 샤워헤드(101)는 반드시 내부 용기 벽(104)의 전체 둘레로 연장되거나, 내부 용기 벽(104)을 따라 측 방향으로 특정 길이에 대해서만 그렇게 할 수 있다. 즉, 실시예는 상이한 실시예의 필요성에 적합하도록 용기(100)의 내부 용기 벽(104)을 따라 제1 및 제2 복수의 노즐(120a 및 120b)을 분산시키기 위한 복수의 패턴 중 임의의 하나를 가질 수 있다. 예를 들어, 특정 실시예에서, 제1 또는 제2 복수의 노즐(120a 또는 120b)은 EUV 컬렉터(102) 위에 중력적으로 위치하는 영역에 위치되어 EUV 소스가 작동하는 동안 Sn 잔해물이 이 영역 내의 용기 벽 상에 퇴적되는 것을 방지하고 그 후에 EUV 컬렉터(102) 상으로 아래로 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
내부 용기 벽(104)이 매끄러운 표면을 포함하는 것으로 나타나 있는 반면에, 내부 용기 벽(104)은 베인식(vaned) 표면 (예를 들어, 베인(vane)을 갖는 표면 또는 베인에 의하여 한정된 표면)을 포함할 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 예를 들어, 베인을 포함하는 하나 이상의 내부 용기 벽(104)을 갖는 특정 실시예에서, 가스는 베인의 후면을 통해 도입되고 베인의 플라즈마-대향 표면의 개구를 통하여 용기(100) 내로 방출될 수 있다. 따라서, 베인 내부의 적절한 채널(도시되지 않음)이 사용되어 원하는 패턴으로 베인에 통합된 노즐로 가스를 전달할 수 있다. 그 결과, 샤워헤드(101)는 용기(100)의 베인 표면으로 통합되어 하나 이상의 내부 용기 벽(104)의 오염을 감소시키는 가스의 흐름 기하학적 구조를 달성할 수 있다. 베인을 포함하는 하나 이상의 내부 용기 벽(104)을 갖는 다른 실시예에서, 가스는 인접한 베인들 사이의 골(valley)로부터 도입될 수 있다.
또한, 대칭적인 배기부(112)가 도 9b에 나타나 있으며, 이 배기부는 가스를 용기(100) 밖으로 배출한다. 대칭 배기부(112)는 내부 용기 벽의 주변부 주위에 대칭적으로 또는 비대칭적으로 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 대칭 배기부(112)는 내부 용기 벽(104)의 전체 주변부 주위로 연장되는 단일 배기부를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 대칭 배기부(112)는 내부 용기 벽(104) 주위에 대칭적으로 배치된 복수의 개별 배기 라인을 포함할 수 있다. 부가적으로, IF 영역(157)에 근접한 위치로부터 용기 내로 가스를 도입하는 동적 가스 록(dynamic gas lock; DGL) 공급부(110)가 도 9b에 나타나 있다.
도 9c는 가스 공급부(103)에 의해 제공된 복수의 노즐(120)을 갖는 샤워헤드(101)를 갖고 있는 EUV 용기(100)에 대한 실시예의 간략화된 개략적인 도면이다. 가스 공급부(103)는 공용 가스 전달 시스템(도시되지 않음)에 의하여 제어될 수 있다. 도시된 실시예에서, 복수의 노즐(120)은 가스를 내부 용기 벽(104)으로부터 멀어지는 방향으로 용기(100) 내로 도입하는 복수의 가스 흐름(140)을 가능하게 하는 것으로 나타나 있다. 또한, 중앙 공급부(106), 주변 공급부(108) 및 DGL 공급부(110)뿐만 아니라 물질 타겟 영역(123)으로 들어가는 레이저 방사선 펄스(105)가 도 9c에 나타나 있다.
도 9d에 도시된 다른 실시예에서, 샤워헤드(101)는 복수의 개별적으로 제공된 복수의 노즐(120a 내지 120n)을 포함하는 것으로 나타나 있다. 제1 복수의 노즐(120a)은 제1 공급부(103a)에 의해 제공되는 것으로 나타나 있으며 또한 제1 복수의 가스 흐름(140a)으로서 가스를 용기(100) 내로 도입하는 것으로 나타나 있다. 일부 실시예에 따르면, 제1 복수의 노즐(120)은 내부 용기 벽(104)의 주변부를 따라 연장되는 것으로 이해된다.
제2 복수의 노즐(120b)과 제3 복수의 노즐(120c)은 IF 영역(157)에 대해 내부 용기 벽(104) 상의 유사한 측면 거리를 따르도록 구성된 것으로 나타나 있다. 그러나, 제2 및 제3 복수의 노즐(120b 및 120c)은 내부 용기 벽(104)을 따라 상이한 주변 및/또는 방위 위치(azimuthal position)를 갖는 것으로 나타나 있다. 또한, 제2 복수의 노즐(120b)은 제2 공급부(103b)에 의해 제공되는 것으로 나타나 있는 반면에, 제3 복수의 노즐(120c)은 제3 공급부(103c)에 의해 제공되는 것으로 나타나 있다. 결과적으로, 제2 및 제3 복수의 노즐(120b 및 120c)은 용기(100) 내의 가스의 흐름 기하학적 구조에 대한 제어를 가능하게 할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 복수의 노즐(120a 내지 120n)의 각각은 개별적으로 제어되는 가스 전달 시스템 (도시되지 않음)에 의해 공급될 수 있다. 결과적으로, 용기(100) 내에서의 흐름 기하학적 구조에 대한 정밀한 제어가 복수의 노즐(120a 내지 120n)에 대한 개별적인 제어를 통해 얻어질 수 있다. 제2, 제3 및 제 n의 복수의 노즐(120b, 120c 및 120n)은 제2, 제3 및 제 n의 복수의 흐름(140b, 140c 및 140n)을 각각 가능하게 하는 것으로 나타나 있다. 흐름(140a 내지 140n)들 각각은 대체적으로, 흐름(140a 내지 140n)이 통하여 도입되는 내부 용기(140)로부터 멀어지는 방향인 것으로 나타나 있다.
한 예 및 제한으로서, 50 내지 500 slm의 범위 내의 가스의 흐름이 공급부(103)로의 전달을 위하여 사용되어 내부 용기 벽(104)의 보호를 가능하게 할 수 있다. 하나 이상의 공급부를 갖는 실시예, 예를 들어 도 9d에 나타나 있는 실시예에서, 이 범위의 흐름은 공급부(103a 내지 103n)들 사이에서 분산될 수 있다. 일 실시예에서, 공급부(130)에는 약 200 slm의 가스가 공급될 수 있다. 물론, 용기(100) 내로 가스를 도입하기 위한 질량 유량의 다른 범위가 다양한 실시예의 요구에 적합하도록 사용될 수 있으며, 주어진 예는 제한하려는 것이 아니다.
이전에 논의된 바와 같이, 내부 용기 벽(104) 또는 샤워헤드(101)의 다른 노출된 표면의 보호는 용기 내에 가스의 흐름 기하학적 구조를 제공하는 것을 포함하여 하나 이상의 내부 용기 벽(104)으로의 Sn 증기 플럭스, SnH4 증기 플럭스 및 다른 Sn 잔해물 플럭스를 억제한다. 예로서, 일부 실시예에 따라, 중앙 공급부(106), 주변 공급부(108) 및 샤워헤드(101) 각각에 의해 생성된 흐름 기하학적 구조의 결과로서, 내부 용기 벽(104) 상으로의 Sn 증기 및 SnH4 잔해물의 수 백배 감소가 있을 수 있다. 다른 실시예에서, 예를 들어, Sn 잔해물 플럭스의 추가 감소는 EUV 컬렉터(102) 위의 영역에서 펌핑하지 않는 비대칭 베인/라이너 구조체를 사용함으로써 달성될 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 직경이 약 1 내지 10 ㎜인 10 내지 1,000개 범위의 노즐이 사용될 수 있다. 특정 실시예에 따르면, 노즐의 수 및 크기에 따라, 노즐들 각각은 약 1 내지 10 ㎝ 이격될 수 있다. 복수의 노즐을 통하여 균일하고 안정적인 질량 플럭스를 제공하는 가스 공급부 (도시되지 않음) 및 샤워헤드 몸체 또는 매니폴드 또는 복수의 가스 라인 (도시되지 않음)이 설명된 실시예와 함께 사용될 수 있다. 물론, 상이한 횡단면 폭 (예를 들어, 직경) 및 간격의, 보다 많거나 적은 노즐을 갖는 실시예가 본 개시의 범위 및 사상을 벗어나지 않고 사용될 수 있다.
부가적으로, 일부 실시예에 따르면, 복수의 노즐(120)은 노즐(120)의 개구가 내부 용기 벽(104)의 플라즈마 대향 표면과 동일 평면 상에 있도록 내부 용기 벽(104)과 연결(interface)될 수 있다. 다른 실시예에서, 노즐(120)은 내부 용기 벽(104)으로부터, 예를 들어 수 밀리미터 (도시되지 않음) 용기(100) 내로 돌출될 수 있다. 내부 용기 벽(104) 또는 라이너 내로 돌출된 노즐(120)은 소스 작동 동안 또는 주기적 액체 유출(run-off) 동안 Sn 잔해물의 결과로서의 막힘으로부터 어느 정도의 보호를 제공할 수 있다.
노즐 유출 영역이 오염되지 않는 것을 보장하기 위하여, 특정 실시예는 세라믹 (예를 들어, ZrN) 물질을 갖는 노즐 팁을 포함할 수 있다. 이 실시예 및 다른 실시예에서, 세정을 위하여 수소 라디칼은 노즐 개구 및/또는 팁에 근접하게 공급될 수 있다. 또한, 이 실시예는 EUV 유도 셀프-세정을 사용할 수 있다. 이 실시예 및 다른 실시예에서, 노즐(120)은 또한 내부 용기 벽(104)의 더 큰 개구 내에 위치된, 상이한 물질의 중공 플러그를 포함할 수 있다.
Sn 잔해물이 복수의 노즐(120)에 들어가는 것을 방지 또는 감소시키기 위하여, 특정 실시예는 다공성 매체로 제조된 노즐(120)을 포함할 수 있다. 결과적으로, 가스의 유출은 노즐 개구 (도시되지 않음) 상에 퇴적되는 입자에 덜 민감할 수 있다. 다른 실시예에서, 노즐 개구 근처에 배치된 메시 그리드가 각 노즐에 포함되어 Sn 잔해물이 노즐(120) 내로 들어가는 것을 방지할 수 있다. 특정 실시예에서, 메시 그리드는 수소 라디칼의 국부적인 생성을 위해 가열될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 노즐(120)은 캡이 덮여 있는(capped) 샤워헤드 구멍을 포함할 수 있으며 가스는 이 구멍을 통하여 내부 용기 벽(104)의 주변을 따라서 옆으로 도입된다. 이 실시예에서, 캡 최상부 상의 누설 흐름이 구현되어 캡 자체에서의 잔해물의 퇴적이 방지될 수 있다.
도 10은 제1 샤워헤드(101a), 제2 샤워헤드(101b) 및 비대칭 배기부(132)를 갖는 EUV 용기(100)에 대한 실시예의 단순화된 개략적인 도면이다. 내부 용기 벽(104)은 EUV 컬렉터(102) 위에 중력적으로 놓여 있는 내부 용기 벽(104)의 일부분 (또는 내부 용기 벽(104)의 부분을 한정하는 제1 샤워헤드(101a)의 일부분)으로서 한정되는 천정 영역(104a)을 갖고 있는 것으로 나타나 있다. 천정 영역(104a)은 EUV 컬렉터(102) 위에 중력적으로 놓여 있는 내부 용기 벽(104)의 부분과 그렇지 않은 부분을 한정하는 경계부(134)를 포함하고 있는 것으로 나타나 있다. 경계부(134)의 형상은 내부 용기 벽(104)의 형상에 의존할 것이라는 점이 인식되어야 한다. 경계부(134)는 예시적인 것이고 제한적이지 않은 것으로 의도된다. 예를 들어, 내부 용기 벽(104)의 형상 및 EUV 소스가 작동하고 있는 동안 EUV 용기(100)의 배향에 따라 경계부(134)는 IF 영역(157) 또는 EUV 컬렉터(102)에 대한 더 근위부에 위치될 수 있다.
비대칭 배기부(132)는 대체로 천정 영역(104a)의 반대인 위치에서 내부 용기 벽(104)을 따라 배향되어 EUV 컬렉터(102)에서 떨어져 있는 그리고 천정 영역(104a)에서 떨어져 있는, 용기(104) 내의 가스의 흐름 기하학적 구조를 촉진하는 것으로 나타나 있다. 특정 실시예에서, 비대칭 배기부(132)는 하향 기울어짐 방향이 되도록 구성될 수 있다. 물론, 비대칭 배기부에 대한 많은 상이한 배향이 실시예의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 구현될 수 있다. 도 10에 나타나 있는 비대칭 배기부(132)의 구성은 예시적인 것이고 제한적이지 않은 것으로 의도된다.
예를 들어, 비대칭 배기부(132)에서의 방향은 상향 기울어짐 각도에 있을 수 있는 반면에, 그럼에도 불구하고 천정 영역(104a)에서 떨어져 있는 그리고 EUV 컬렉터(102)에서 떨어져 있는, 용기(100) 내의 흐름 기하학적 구조를 촉진할 수 있다. 또한, 어떠한 다른 실시예에서, 비대칭 배기부(132)는 나타나 있는 실시예에서보다 EUV 컬렉터(120)에 대해 다소 근위부에 있도록 구성될 수 있다. 또한, 내부 용기 벽(104) 내부에서의 스피팅을 방지하기 위하여, 펌프 쪽으로 하류에 멀리 위치된 스크러버가 특정 실시예 (도시되지 않음)에 포함될 수 있다.
샤워헤드(101a)는 샤워헤드(101b)의 제2 복수의 노즐(120b)보다 가스가 개별적으로 공급될 수 있는 제1 복수의 노즐(120a)을 포함하는 것으로 나타나 있다. 예를 들어, 제1 복수의 노즐(120a)은 제1 공급부(103a)에 의해 공급받는 것으로 나타나 있는 반면에, 제2 복수의 노즐(102b)은 제2 공급부(103b)에 의해 공급받는 것으로 나타나 있다. 제1 복수의 노즐(120a)은 또한 제2 복수의 노즐(120b)보다 내부 용기 벽(104)의 더 큰 측 방향 길이를 따라 연장되는 것으로 나타나 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 그 반대일 수 있다. 또한, 제1 복수의 노즐(120a)은 제2 복수의 노즐(120b)에 의해 제공되는 제2 복수의 흐름(140b)보다 많은 수의 제1 복수의 흐름(140a)을 제공하는 것으로 나타나 있다. 다시, 다른 실시예에서, 그 반대일 수 있다. 특정의 다른 실시예에서, 제1 및 제2 복수의 노즐(120a 및 120b)은 공통 가스 공급부에 의해 공급받을 수 있다.
도시되지는 않았지만, 제1 복수의 노즐(120a) 및 제2 복수의 노즐(120b)은 내부 용기 벽(104)을 따라 원주적으로 또는 주변적으로 어떠한 거리로 연장될 수 있다. 특정 실시예에서, 제1 복수의 노즐(120a)은 제2 복수의 노즐(120b)보다 주변을 따라 더 멀리 연장될 수 있는 반면, 다른 실시예에서는 제2 복수의 노즐(120b)이 제1 복수의 노즐(120a)보다 더 멀리 연장될 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 및 제2 복수의 노즐(120a 및 120b)은 주변을 따라 유사한 거리로 연장될 수 있거나, 제1 또는 제2 복수의 노즐(120a 및 120b)의 측방향 위치에 따라 주어진 주변을 따른 것보다 많거나 적게 연장될 수 있다.
특정 실시예에서, 제1 및 제2 복수의 노즐(120a 및 120b)이 공용 가스 전달 시스템에 의하여 공급될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제1 및 제2 복수의 노즐(120a 및 120b)의 노즐들 각각에는 개별적으로 가스가 공급될 수 있으며 용기(100) 내의 흐름 기하학적 구조에 대한 정밀한 제어가 가능하도록 제어될 수 있다.
또한, 도 10의 내부 용기 벽(104)이 일반적으로 원추 형상을 포함하는 것으로 나타나 있지만, 내부 용기 벽(104) (또는 내부 용기 벽(104)의 적어도 일부분을 한정하는 샤워헤드(101))이 포함할 수 있고 실시예의 범위 및 사상에서 벗어나지 않는 임의의 수의 형상이 있다는 점이 이해되어야 한다. 예를 들어, 특정 실시예는 타원형, 직사각형 또는 다각형 횡단면을 갖는 내부 용기 벽을 가질 수 있다. 또한, 이들 및 다른 실시예는 위에서 언급된 유형의 횡단면을 갖는 내부 용기 벽 형상에 대응하는 상이한 유형의 표면들 (예를 들어, 매끄러운 또는 베인-한정된 표면)의 조합을 포함할 수 있다. 더욱이, 내부 용기 벽은 매끄러운 표면 또는 베인에 의해 한정된 표면을 포함할 수 있거나 이들의 조합을 가질 수 있다. 결과적으로, 임의의 수의 내부 용기 벽(104) 형상이 비대칭 배기부(132) 구성 및 하나 이상의 샤워헤드(101)를 갖는 실시예에 따라 실행될 수 있다.
도 11은 작동을 위하여 각도(119)로 배향된 EUV 용기(100)의 실시예의 간략화된 개략적인 도면이다. 방사선 소스로부터의 레이저 방사선 펄스(105)는 EUV 방사선(115)이 생성되는 물질 타겟 영역(123)에 들어가는 것으로 나타나 있다. 도면에 나타나 있는 가상 레이저 방사선 경로(105a)는 레이저 방사선 펄스(105)가 중력의 방향에 대해 취할 수 있는 경로인 것으로 나타나 있다. 비제한적인 예로서, 특정 실시예는 가상 레이저 방사선 경로(105a)가 설계된 구조에 따라 약 45° 내지 약 80°의 각도(119)를 갖도록 배향된 EUV 용기(100)를 가질 수 있다. 그럼에도 불구하고, 각도(119)는 각 적용의 세부 사항에 따라 0° 내지 90° 사이의 어디에서도 변경될 수 있다는 점이 이해될 것이다.
또한, EUV 컬렉터(102)에 연결된 내부 용기 벽(104)이 도 11에 나타나 있다. 내부 용기 벽(104)은 EUV 컬렉터(102)로부터 IF 영역(157), EUV 컬렉터(102)에 대한 근위부에 내부 용기 벽(104)의 부분을 포함하는 상부 영역(153)뿐만 아니라 IF 영역(157)과 상부 영역(153) 사이에 배치된, 내부 용기 벽의 부분을 포함하는 중간 영역(155)으로 연장된 것으로 나타나 있다. 외부 용기 벽(121)은 내부 용기 벽(104)을 둘러싸는 것으로 나타나 있다.
도 12a는 상이한 공급부들로부터 용기(100) 내로 도입되고 내부 용기 벽(104)의 주변부 주위로 연장된 대칭 배기부(112)에 의하여 배출되는 가스를 위한 복수의 흐름 경로를 보여주고 있는, EUV 용기(100)에 대한 실시예의 횡단면도이다. 나타나 있는 실시예에서, EUV 용기(100)는 중앙 공급부(106), 주변 공급부(108) 및 DGL 공급부(110)를 포함하는 것으로 나타나 있다. 중앙 공급부(106)는 대칭 배기부(112)를 향하여 물질 타겟 영역 (도시되지 않음) 주위를 이동하는 것으로 나타나 있는 중앙 공급부 흐름 경로(114)를 따르는 가스를 도입한다.
또한 주변 공급부 흐름 경로(116)를 따르는 EUV 컬렉터(102)의 주변에 인접한, 가스를 도입하는 주변 공급부(108)가 도 12a에 나타나 있다. 주변 공급부 흐름 경로(116)는 일반적으로 대칭 배기부(112)를 향하여 이동하기 전에 용기(100)의 축 또는 중심을 향하여 안쪽으로 이동하는 것으로 나타나 있다. 특정 주변 공급부 흐름 경로(116a)는 용기(100) 내에서 보다 우회적인 루트(route)를 취하고 또한, 예를 들어 내부 용기 벽(104)과의 접촉 인스턴스(contact instances)를 증가시키는 것으로 나타나 있다. 특히, 주변 공급부 흐름 경로(116a)는 내부 용기 벽(104)과의 Sn 잔해물의 접촉을 증가시킬 수 있는, 내부 용기 벽(104)의 천정 영역(104a)에 근접한 경로를 따라서 주변 공급부(108)를 향하여 뒤로 이동하는 것으로 나타나 있다.
도 12a에 나타나 있는 제3 가스 공급부는 IF 영역(157) 부근의 영역으로부터 용기 내로 가스를 도입하는 DGL 공급부(110)이다. DGL 공급부(110)에 의하여 도입된 가스는 DGL 공급부 흐름 경로(118)를 따른다. 도 12a에 나타나 있는 바와 같이, DGL 공급부 흐름 경로(118)는 일부 거리 동안 측방향으로 내부 용기 벽(104)을 따라 루핑 경로(looping path)를 포함하는 순환 루트를 따를 수 있다. 결과적으로, DGL 공급부 흐름 경로(118)는 내부 용기 벽(104) 상으로의 Sn 잔해물의 증가된 접촉 인스턴스 또는 플럭스를 야기할 수 있다. 예를 들어, 도 12a에 나타나 있는 가스 공급부들 (예를 들어, 중앙 공급부(106), 주변 공급부(108) 및 DGL 공급부(110))은 레이저 생성 플라즈마에 의하여 생성된 부산물에 대한 확산 장벽 및 캐리어 매질로서 작용할 수 있는 가스를 도입하기 때문에, 각 대표적인 흐름 경로는 임의의 주어진 시간에 Sn 잔해물을 포함할 수 있다. 결과적으로, EUV 컬렉터(102)는, EUV 컬렉터(102)로부터 멀어지는 대체적인 방향에 있는 흐름 경로(114, 116)를 각각 갖는 중앙 공급부(106)와 주변 공급부(108)로 인하여 Sn 잔해물로부터 어느 정도까지 보호되는 것으로 나타나 있는 반면에, 내부 용기 벽(104)의 모든 영역에 대해서는 동일하지 않을 수 있다.
도 12b는 다양한 공급부로부터 용기 내로 도입되고 비대칭 배기부(132)에 의하여 배출되는 가스에 대한 복수의 흐름 경로(114, 116, 118 및 136)를 보여주고 있는, EUV 용기(100)에 대한 실시예의 횡단면도이다. 흐름 경로(114,116,118 및 136)는 플라즈마 가스 상호 작용(PGI)을 고려하면서 전산 유체 역학(CFD) 시뮬레이션에 기초한다. 실시예는 복수의 노즐(120)을 갖는 샤워헤드(101)가 장착되어 있는 것으로 나타나 있다. 샤워헤드(101)의 복수의 노즐(120)로부터 나오는 흐름들이 도 12b에 나타나 있는 시뮬레이션에 존재하지만, 명확성을 위하여 이들은 도면에서 생략되었다.
도 12b에 나타나 있는 바와 같이, EUV 용기(100)는 중앙 공급부(106), 주변 공급부(108), 커튼 공급부(122) 및 DGL 공급부(110)를 포함하고 있다. 또한, 도 12b에는 EUV 컬렉터(102) 위에 중력적으로 존재하는 내부 용기 벽(104)의 천정 영역(104a)과 대체로 반대인 위치에서 용기(100)를 따라 배향된 비대칭 배기부(132)가 나타나 있다. 일반적으로, 비대칭 배기부(132)는 다양한 공급부를 통하여 도입되는 가스를 EUV 컬렉터(102)와 내부 용기 벽(104)의 천정 영역(104a) 모두에서 멀어지는 방향으로 배출하는 것으로 나타나 있다.
예를 들어, 중앙 원추형 공급부 흐름 경로(114)와 주변 공급부 흐름 경로(116) 각각은 EUV 컬렉터(102) 가까이에서 나오고 이어서 비대칭 배기부(132)로 들어가는 것으로 나타나 있다. 도 12a에 나타나 있는 실시예와는 달리, 도 12b에 나타나 있는 실시예의 비대칭 배기부(132)는 내부 용기 벽(104)을 따라 실질적으로 후방으로 순환하지 않거나 뒤로 루프 이동(loop)하지 않는 흐름 기하학적 구조를 가능하게 한다. 결과적으로, 주변 공급부 흐름 경로(116)는 내부 용기 벽(104)과의, 가스에 의해 운반되는 Sn 잔해물의 접촉 인스턴스를 감소시킬 수 있다.
또한, 도 12b에는 DGL 공급부(110)를 통해 용기(100)로 도입되는 가스를 위한 DGL 공급부 흐름 경로(118)가 나타나 있다. DGL 공급부 흐름 경로(118)들 각각은 뒤로의 루프 이동(looping) 또는 순환(cycling)의 감소된 인스턴스를 갖고 용기(100)로 들어가고 용기를 나간다. 다시, 뒤로의 루프 이동 또는 순환의 인스턴스의 감소의 결과로서, 내부 용기 벽(104)과의 DGL 공급부(110)에 의해 도입되는 가스 및 그것이 운반할 수 있는 부산물의 접촉 인스턴스는 감소된다.
도 12b에 도시된 실시예에서, 커튼 공급부(122)는 또한 용기(100)의 IF 영역(157)에 근접한 위치에서 가스를 용기(100) 내로 도입하는 것으로 나타나 있다. 커튼 공급부(122)를 통해 도입되는 가스는 IF 영역(157)으로부터 멀어지는 측방향으로의 커튼 흐름으로서 용기(100) 내로 들어가는 커튼 공급부 흐름 경로(136)를 따르는 것으로 나타나 있다. 커튼 공급부(122)를 통해 도입되는 가스는 또한 그후에 비대칭 배기부(132)를 통해 용기(100)를 나가는 것으로 나타나 있다. 도 12b에 나타나 있는 실시예의 다른 흐름 경로와 많이 유사하게, 커튼 공급부 흐름 경로(136)들 각각은 내부 용기 벽(104)과의 접촉 인스턴스를 감소시키는 방식으로 용기로 들어가고 용기를 나간다. 특정 실시예에서, 커튼 공급부(122)는 내부 용기 벽(104)과 실질적으로 평행한 가스 흐름을 도입하는 슬릿 노즐 또는 노즐의 어레이로 이루어질 수 있다. 나타나 있지는 않지만, 샤워헤드(101)의 복수의 노즐(120)에 의해 도입되는 가스로부터 발생하는 흐름 경로는 또한 실질적으로 내부 용기 벽(104)을 향하여 뒤로 루프 이동 또는 순환하지 않고 용기로 들어가고 용기에서 나간다.
특정 공급부의 대표적인 흐름 경로가 나타나 있지만, EUV 컬렉터(102)로부터 떨어져 흐를 뿐만 아니라 내부 용기 벽(104)의 천정 영역(104a)으로부터 떨어져 흐르는 가스의 전체 방향성 및 흐름 기하학적 구조를 계속해서 유지하면서, 특정 공급부가 도 12b에 나타나 있는 실시예로부터 배제될 수 있다 점이 인식되어야 한다. 예를 들어, 커튼 공급부(122)가 도 12b에 나타나 있는 실시예에서 배제된다면, 나머지 중앙 공급부 흐름 경로(114), 주변 공급부 흐름 경로(116) 및 DGL 공급 유로(118)는 비대칭 배기부(132)를 향하고 EUV 컬렉터(102)와 내부 용기 벽(104)으로부터 멀어지는 방향으로 있는 유사한 전체 기하학적 구조를 유지할 것이다. 그러나, 비대칭 배기부(132)가 샤워헤드(101)에 의해 제공되는 것과 같은 내부 용기 벽(104)으로부터 나오는 가스의 흐름으로 실현될 때, 뒤로의 흐름 경로 루프 이동 또는 순환의 더 큰 감소가 달성될 수 있다는 점이 주목된다.
개별적인 흐름 경로(114, 116, 118 및 136)들의 각각은 대표적인 것이며 중앙 공급부(106), 주변 공급부(108), DGL 공급부(110) 또는 커튼 공급부(122)의 각각을 위하여 사용된 유입부의 수를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다는 점이 주목되어야 한다. 예를 들어, 공급부들 각각은 각각의 위치에서 가스를 도입하기 위한 임의의 수의 유입부를 포함할 수 있다.
도 13은 한 시뮬레이션된 실시예에 따라, 가스 흐름(140)을 용기(100) 내로 도입하는, 내부 용기 벽(104)을 따라 측 방향으로 분포된 (예를 들어, 샤워헤드의) 복수의 노즐(120)을 갖는 EUV 용기(100)의 CFD 시뮬레이션에 기초하여 계산된 Sn 농도 기울기의 횡단면도이다. 샤워헤드 노즐(120) 각각은 가스 흐름(140)을 내부 용기 벽(104)으로부터 멀어지는 방향으로 도입하는 것으로 나타나 있다. 결과적으로, 내부 용기 공간(100a) 내로 더 연장되는 제2 영역(144)에서보다 약 한 자리수 작은 Sn 농도를 갖는, 내부 용기 벽(104)에 바로 인접한 내부 용기 공간(100)의 제1 영역(142)이 있다. 기울기 스케일 상에 나타나 있지 않지만, 제3 영역(146)과 같이 내부 용기 벽(104)으로부터 더 떨어져 있는 영역은 제1 영역(142)의 농도 레벨보다 적어도 한 자리수 더 큰 Sn 농도 레벨을 갖는 것으로 나타나 있다. 따라서, 내부 용기 벽(104)으로부터 멀어지는 방향으로 가스 흐름(140)을 도입하는 노즐(140)을 갖는 특정 실시예에서, Sn 잔해물로부터의 보호 수준이 얻어질 수 있다.
도 14는 하나의 시뮬레이션된 실시예에 따른, 커튼 흐름으로써 용기(100) 내로 가스를 도입하기 위해 커튼 흐름 노즐 조립체(200)를 갖는 EUV 용기(100)의 횡단면도이다. EUV 용기(100)는 내부 용기 벽(104)의 내부 (플라즈마-대향) 벽에 인접하게 위치된 커튼 흐름 노즐 조립체(200)를 갖는 것으로 나타나 있다. 커튼 흐름 노즐 조립체(200)는 가스를 용기 내로 각각 도입하기 위하여, 제1 유출부(202), 제2 유출부(204) 및 제3 유출부(206)를 포함하고 있는 것으로 나타나 있다. 제1 유출부(202)는 내부 용기 벽(104)의 주변(예를 들어, 이 예에서 원주)을 따르는 반시계 방향으로 가스를 도입하는 것으로 도면에 나타나 있는 반면에, 제2 유출부(204)는 동일한 주변을 따라 시계 방향으로 가스를 도입하는 것으로 도면에 나타나 있다. 제3 유출부(206)는 내부 용기 벽(104)에서 대체로 멀어지는 방향으로 가스를 도입하는 것으로 나타나 있다.
커튼 흐름 노즐 조립체(200)의 제1 유출부(202)에 의하여 도입되는 가스는 제1 유출부(202)로부터 연장되는 제1 커튼 흐름(212)을 야기하는 것으로 나타나 있다. 제2 유출부(204)에 의하여 도입되는 가스는 제2 유출부(204)로부터 연장되는 제2 커튼 흐름(214)을 야기하는 것으로 나타나 있다. 도 14에 나타나 있는 것과 같은 특정 실시예에서, 비대칭 배기부(132)는 커튼 흐름 노즐 조립체(200)가 위치될 수 있는 용기(100)의 영역의 반대인 용기(100)의 영역을 따라 배향될 수 있다.
도 14에 나타나 있는 실시예에 따르면, 제1 영역(208)과 같은, 내부 용기 벽(104)에 인접한 내부 용기 공간(100a) 내의 영역은 제2 영역(210)과 같은, 내부 용기 벽(104)에서 더 떨어져 있는 내부 용기 공간(100a)의 영역의 Sn 농도 기울기보다 여러 자릿수 낮은 Sn 농도 기울기를 보여주고 있다. 특정 실시예에 따르면, 제1 및 제2 커튼 흐름(212 및 214)은 Sn 잔해물 오염으로부터 내부 용기 벽(104)을 보호하는 흐름 기하학적 구조를 내부 용기 공간(100a) 내에 제공한다. 이 실시예에서, 제1 및 제2 커튼 흐름(212 및 214)은 그들이 이동하는 각각의 벽 부분을 따라 확산 장벽으로서 작용한다. 내부 용기 벽(104)에 근접한 낮아진 Sn 농도 기울기의 결과로서, 내부 용기 벽(104)과의 Sn 잔해물의 접촉 인스턴스는 감소된다.
특정 실시예에서, 제3 유출부(206)는 또한 커튼 흐름 노즐 조립체(200)에 포함되어 있어 커튼 흐름 노즐 조립체(200) 자체에서 떨어져 있는 내부 용기 공간(100a) 내에 가스의 흐름 기하학적 구조를 제공한다. 그 결과, 커튼 흐름 노즐 조립체(200)는 Sn 잔해물 오염으로부터 보호된다. 특정의 다른 실시예에서, 제3 유출부(206)는 커튼 흐름 노즐 조립체(200)로부터 제외될 수 있다.
일부 실시예에서, EUV 용기(100)는 내부 용기 벽(104)의 적어도 일부분을 따라 측 방향으로 배치된 복수의 커튼 흐름 노즐 조립체(200)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 특정 실시예에서, 복수의 커튼 흐름 노즐 조립체(200)는 EUV 컬렉터 (도시되지 않음) 위에 중력적으로 위치되어 있는 내부 용기 벽의 천정 영역 내에 측방향으로 배치될 수 있다. 이 실시예에서, 복수의 커튼 흐름 노즐 조립체는 EUV 컬렉터 근처의 영역으로부터 IF 영역으로 이동하는 선분 (예를 들어, 용기가 원추형인 경우에 모선)을 따라 배치될 수 있다.
커튼 흐름 노즐 조립체(200)가 내부 용기 공간(100a) 내에 위치되어 있는 것으로 나타나 있지만 (예를 들어, 내부 용기 벽(104)을 지나 돌출됨), 다른 실시예는 제1, 제2 및 제3 유출부(202, 204 및 206)의 개구들이 내부 용기 벽(104)과 더 동일 평면 상에 있도록 구성된 커튼 흐름 노즐 조립체(200)를 가질 수 있다. 부가적으로, 나타나 있는 실시예가 비대칭 배기부(132)를 포함하고 있지만, 다른 실시예는 비대칭 배기부(132)없이 실시되는 커튼 흐름 노즐 조립체(200)를 가질 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 또한, 나타나 있는 실시예가 내부 용기 벽(104)으로서 매끄러운 표면을 포함하고 있는 반면에, 특정의 다른 실시예는 베인(vane)을 포함하는 내부 용기 벽(104) 또는 베인에 의하여 한정된 표면을 포함할 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 예를 들어, 베인은 내부 용기 벽(104)의 내부에 정렬되어 있고 내부 용기 공간(100a)에 의해 한정된 체적 내로 돌출하는 별도의 구조체일 수 있다. 이 실시예에서, 커튼 흐름 노즐 조립체(200)는 베인 구조체에 통합될 수 있거나, 베인 구조체와 분리될 수 있다.
도 15a는 하나의 시뮬레이션된 실시예에 따른, 샤워헤드(101)와 비대칭 배기부(132)를 갖는 EUV 용기(100)의 횡단면도로서, 내부 용기 공간 내에서의 Sn 농도를 보여주고 있다. 샤워헤드(101)는 그 구조체의 일부로서 내부 용기 벽(104)의 일부분을 공유하도록 내부 용기 벽(104)에 통합된 것으로 나타나 있다. 샤워헤드(101)는 용기(100)의 주변 주위로 연장되는 복수의 노즐(120)을 포함하고 있는 것으로 나타나 있다. 복수의 노즐(120) 각각은 내부 용기 벽(104)으로부터 멀어지는 방향으로 있는 가스 흐름(140)을 도입하는 것으로 나타나 있다.
용기(100)는 또한 중앙 공급부(106), 주변 공급부(108), DGL 공급부(110) 및 커튼 공급부(122)를 포함하고 있는 것으로 나타나 있다. 내부 용기 벽(104)에 인접한 내부 용기 공간의 영역 내의 Sn 농도는 내부 용기 벽(104a)으로부터 더 떨어져 있고 내부 용기 공간(100a)의 중심 영역을 향하는 영역의 Sn 농도보다 작은 것으로 나타나 있다. 예를 들어, 내부 용기 벽(104)에 인접한 제1 영역(218)은 내부 용기 벽(104)으로부터 더 떨어져 있는 제2 영역(216)의 Sn 농도보다 여러 자릿수 낮은 Sn 농도를 갖고 있는 것으로 나타나 있다.
도 15b는 일 실시예에 따른 그리고 시뮬레이션에 따른, 샤워헤드(101) 및 비대칭 배기부(132)를 갖는 EUV 용기(100)의 횡단면도이며, 내부 용기 벽(104) 상에서의 Sn 퇴적 속도를 보여주고 있다. 나타나 있는 실시예에 따르면, 샤워헤드(101)에 의해 보호되는 내부 용기 벽(104)의 영역은 비대칭 배기부(132)에 포함된 하나 이상의 벽의 퇴적 속도보다 여러 자릿수 낮은 퇴적 속도를 갖고 있는 것으로 나타나 있다. 예를 들어, Sn 잔해물의 최소 퇴적 속도를 갖고 있는 것으로 나타나 있는, EUV 컬렉터(102) 위에 중력적으로 존재하는 내부 용기 벽(104)의 천정 영역(104a)의 영역(220)이 있다. 대조적으로, 약 200 내지 1000 ㎚/시간 이상의 Sn 퇴적 속도 (색상 바는 1000 ㎚/시간에서 중단된다)를 갖고 있는 것으로 나타나 있는, EUV 컬렉터(102) 위에 중력적으로 위치하지 않는 비대칭 배기부(132) 벽의 영역(222)이 있다.
내부 용기 벽(104)의 주변을 둘러싸도록 배치된 노즐(140)을 갖는 샤워헤드(101)를 포함하는 실시예가 도시되어 있지만, 내부 용기 벽의 전체 주변에 걸쳐 있지 않은 노즐(120)들을 갖는 샤워헤드(101)가 실시예의 범위 및 사상을 벗어나지 않고 구현될 수 있는 다른 실시예가 있다는 점이 주목되어야 한다. 예를 들어, 특정 실시예들은 내부 용기 벽(104)의 전체 주변에 걸쳐 있지 않은 노즐 배열체와 전체 주변에 걸쳐 있을 수 있지만, 내부 용기 벽(104)을 따르는 특정 측면 거리에 대해서만 걸쳐 있는 다른 노즐 배열체를 포함할 수 있다. 또한, 예시적인 목적을 위해 노즐(120) 배열체의 패턴이 도시되어 있지만, 내부 용기 벽(104)의 보호를 제공하기 위해 임의의 수의 노즐(120) 배열체가 사용될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 예를 들어, 도시된 것보다 더 많은 또는 더 적은 수의 노즐(120)이 사용될 수 있다. 또한, 다양한 실시예의 요구를 만족하기 위하여, 노즐(120)이 배치되어 있는 패턴은 간격, 균일성, 노즐 직경 등의 면에서는 달라질 수 있다.
도 16a는 내부 용기 공간 내의 Sn 농도를 보여주고 있는, 실시예에 따른 커튼 흐름 공급부(201)와 비대칭 배기부(132)를 갖고 있는 EUV 용기(100)의 횡단면도이다. 용기(100)는 내부 용기 벽(104)을 따라 측방향으로 배치되어 있는 복수의 커튼 흐름 노즐 조립체(200)를 포함하고 있는 것으로 나타나 있다. 각 커튼 흐름 노즐 조립체(200)는 가스의 제1 유출부(202), 가스의 제2 유출부(204) 및 가스의 제3 유출부(206)를 포함하고 있는 것으로 나타나 있다. 가스의 제1 유출부(202)는 내부 용기 벽(104)의 주변을 따라 이동하는 커튼 흐름인 것으로 나타나 있다. 가스의 제2 유출부(204)는 또한 가스의 제1 유출부(202)에 대해 반대 방향적으로 내부 용기 벽(104)의 주변을 따라 이동하는 커튼 흐름인 것으로 나타나 있다. 커튼 흐름 노즐 조립체(200)는 또한 가스를 내부 용기 벽(104)으로부터 멀어지는 방향으로 용기(100) 내로 도입시키는 가스의 제3 유출부(206)를 포함하고 있는 것으로 나타나 있다. 부가적으로, 용기(100)는 중앙 공급부(106), 주변 공급부(108), DGL 공급부(110) 및 커튼 공급부(122)를 포함하고 있는 것으로 나타나 있다.
커튼 흐름 공급부(201)의 결과로서, 내부 용기 벽(104)에 인접한 내부 용기 공간(100a)의 영역 내의 Sn 농도는 내부 용기 벽(104)으로부터 더 떨어져 있고 내부 용기 공간(100a)의 중심 영역을 향하는 영역의 Sn 농도보다 적은 것으로 나타나 있다. 예를 들어, 내부 용기 벽(104)에 인접한 제1 영역(224)은 내부 용기 벽(104)으로부터 더 떨어져 있는 제2 영역(226)의 S 농도보다 여러 자릿수 낮은 Sn 농도를 갖는 것으로 나타나 있다.
도 16b는 일 실시예에 따른 그리고 시뮬레이션에 따른, 내부 용기 벽(104) 상의 Sn 퇴적 속도를 보여주고 있는 커튼 흐름 공급부와 비대칭 배기부(132)를 갖는 EUV 용기(100)의 횡단면도이다. 나타나 있는 실시예에 따르면, 커튼 흐름 공급부(201)에 의해 보호되는 내부 용기 벽(104)의 영역들은 비대칭 배기부(132)에 포함된 하나 이상의 벽의 퇴적 속도보다 여러 자릿수 낮은 퇴적 속도를 갖는 것으로 나타나 있다. 예를 들어, Sn 잔해물의 최소 퇴적 속도를 갖는 것으로 나타나 있는, EUV 컬렉터(102) 위에 중력적으로 존재하는 내부 용기 벽(104)의 천정 영역(104a)의 영역(228)이 있다. 대조적으로, 영역(228)의 퇴적 속도보다 여러 자릿수 큰 Sn 퇴적 속도를 갖고 있는 것으로 나타나 있는, EUV 컬렉터(102) 위에 중력적으로 위치하지 않는 비대칭 배기부(132)의 영역(230)이 있다.
원추 형상의 샤워헤드를 포함하고 있는 EUV 용기의 특정 실시예가 도시되었지만, 실시예의 범위 및 사상 내에 있는, EUV 용기와 함께 샤워헤드를 구현하는 많은 방법이 있다는 점이 이해되어야 한다. 예를 들어, 특정 실시예는 개별 몸체 또는 매니폴드 또는 복수의 노즐 각각을 제공하는 복수의 가스 라인을 갖는 샤워헤드를 가질 수 있다. 샤워헤드를 제공하는 몸체 또는 매니폴드 또는 복수의 가스 라인은 내부 용기 벽 뒤에 (예를 들어, 플라즈마를 향하지 않는 내부 용기 벽의 측부 상에) 위치될 수 있다. 특정의 다른 실시예에서, 샤워헤드의 몸체 또는 매니폴드는 그 자체가 플라즈마와 Sn 잔해물에 노출된 내부 용기 벽의 적어도 일부분을 한정할 수 있도록 샤워헤드의 몸체 또는 매니폴드는 플라즈마를 향하는 측부 상에 위치될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 몸체 또는 매니폴드는 내부 용기 벽이 샤워헤드의 일부분을 이루도록 내부 용기 벽과 하나일 수 있다. 이 실시예 및 다른 실시예에서, 내부 용기 벽은 몸체 또는 매니폴드를 포함하는 내장형 경로 또는 채널, 또는 샤워헤드를 제공하는 복수의 가스 라인을 포함할 수 있다. 또한, 이 실시예에서, 샤워헤드는 내부 용기 벽에 통합될 수 있다. 특정의 다른 실시예에서, 샤워헤드는 분산된 몸체 또는 매니폴드를 가질 수 있거나 몸체 또는 매니폴드가 없을 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 예를 들어, 샤워헤드의 복수의 노즐은 각각의 노즐과 연결되는 가스 라인에 의해 제공될 수 있다. 이 방식으로, 샤워헤드는 단순히 샤워헤드형 방식으로 구성된 복수의 노즐로서 한정될 수 있다.
대체적으로 원추 형상을 갖는 일 실시예에서, EUV 소스는 상부 원추 영역, 초점 원추 영역, 및 상부 원추 영역과 초점 원추 영역 사이에 배치된 중간 원추 영역을 갖는 용기를 포함하고 있으며, 상부 원추 영역과 초점 원추 영역은 용기의 대향 말단들에 배치되어 있다. 이 실시예는 용기 내부에 배치된 반사 표면을 갖는 EUV 컬렉터를 포함하고 있으며, 여기서 반사 표면은 용기의 초점 원추 영역을 향하도록 방향적으로 구성되어 있다. 이 실시예는 또한 내부 용기 벽의 적어도 일부분을 따라서 배치된 원추형 샤워헤드를 포함하고 있다. 원추형 샤워헤드는 가스를 용기 내로 도입시키는 복수의 노즐을 포함하고 있다. 용기 내로 도입된 가스를 제거하기 위해 초점 원추 영역에 근접하게 배향된 복수의 배기부가 또한 이 실시예에 포함되어 용기 내로 도입된 가스는 EUV 컬렉터에서 흘러나가게 된다.
대체적으로 원추 형상을 갖는 다른 실시예에서, EUV 소스는 상부 원추 영역, 초점 원추 영역 및 상부 원추 영역과 초점 원추 영역 사이에 배치된 중간 원추 영역을 갖는 용기를 포함하고 있으며, 여기서 상부 원추 영역과 초점 원추 영역은 용기의 대향 말단들에 배치되어 있다. 이 실시예는 용기 내부에 배치된 반사 표면을 갖는 EUV 컬렉터를 포함하고 있으면서, 반사 표면은 용기의 초점 원추 영역을 향하도록 방향적으로 구성되어 있다. 이 실시예는 용기 내로 가스를 도입하기 위한 복수의 유입부를 갖는 EUV 컬렉터의 반사 표면에 근접하게 배치된 제1 가스 소스를 포함하고 있다. 이 실시예는 또한 가스를 용기 내로 도입시키기 위한 복수의 노즐을 갖는 내부 용기 벽의 적어도 일부분을 따라서 배치된 원추형 샤워헤드를 포함하고 있다. 상부 원추 영역과 초점 원추 영역 사이의 비대칭 위치에서 배향된 배기부가 또한 용기로부터 가스를 배출하기 위하여 이 실시예에 포함되어 있다. 특정 실시예에서, 비대칭 배기부는, 예를 들어 중력 방향을 향하여 하향 기울어짐 각도로 배향될 수 있다. 이 실시예 및 다른 실시예에서, 비대칭 배기부는 EUV 컬렉터 위에 중력적으로 존재하는 내부 용기 벽의 천정 영역에 근접한 영역에 대향하도록 배향될 수 있다.
대체적으로 원추 형상을 갖는 다른 실시예에서, EUV 소스는 상부 원추 영역, 초점 원추 영역, 및 상부 원추 영역과 초점 원추 영역 사이에 배치된 중간 원추 영역을 갖는 용기를 포함하고 있으며, 상부 원추 영역과 초점 원추 영역은 용기의 대향 말단들에 배치되어 있다. 이 실시예는 용기 내부에 배치된 반사 표면을 갖는 EUV 컬렉터를 포함하고 있으면서, 반사 표면은 용기의 초점 원추 영역을 향하도록 방향적으로 구성되어 있다. 이 실시예는 용기 내로 가스를 도입하기 위한 복수의 유입부를 갖는 EUV 컬렉터의 반사 표면에 근접하게 배치된 제1 가스 소스를 포함하고 있다. 복수의 노즐 조립체를 갖는 내부 용기 벽의 일부를 따라 적어도 부분적으로 측방향으로 배치된 제2 가스 소스가 또한 실시예에 포함된다. 이 실시예에 따르면, 노즐 조립체들 각각은 가스를 용기 내로 도입하기 위한 제1 유출부 및 제2 유출부를 포함하면서, 제1 유출부는 가스를 도입하기 위하여 제2 유출부가 구성되는 제2 방향에서 떨어져 있는 제1 방향으로 가스를 도입하도록 구성되어 있다.
도 17은 EUV 소스(SO)의 형태로 제공될 수 있는 방사선 소스의 다른 실시예를 도시하고 있다. EUV 소스(SO)는 EUV 용기(100)의 형태로 제공될 수 있는 챔버를 포함하고 있다. EUV 용기(100)는 내부 벽(104) 및 물질 타겟 플라즈마 영역(111)을 포함하고 있다. EUV 소스(SO)는 EUV 용기(100) 내에 배치된, EUV 컬렉터(102)의 형태로 제공될 수 있는 방사선 컬렉터를 포함하고 있다. EUV 컬렉터(102)는 물질 타겟 영역(111)에서 방출된 방사선, 예를 들어 EUV 방사선(115)을 수집하도록 그리고 수집된 EUV 방사선(115)을 중간 집속 (IF) 영역(157)으로 향하게 하도록 구성되어 있다. 본 명세서에서 설명된 바와 같이, (중간 초점(157a)으로 지칭될 수 있는) EUV 컬렉터의 초점 지점(157a)은 중간 집속 영역(157)에 또는 그 근처에 위치된다. EUV 소스(SO), 예를 들어. EUV 용기(100)는 잔해물 경감 시스템을 포함하고 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 잔해물 경감 시스템은 중앙 공급부(106), 주변 공급부(108) 및/또는 DGL 공급부(110)를 포함할 수 있거나, 이들의 형태로 제공될 수 있다. 잔해물 경감 시스템, 예를 들어, DGL 공급부는 제1 가스 흐름을 중간 집속 영역(157)으로부터 물질 타겟 영역(111) 쪽으로 향하게 하도록 구성되어 있다. 제1 가스 흐름은 DGL 공급부(110)에 의하여 공급되는 가스일 수 있거나 이 가스를 포함할 수 있다. 용어 "제1 가스 흐름"과 "DGL 공급부에 의하여 공급되는 가스"는 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다는 점이 인식될 것이다.
잔해물 경감 시스템은 제2 가스 흐름이 내부 용기 벽(104)의 일부분으로부터 EUV 용기(100) 내로 향하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 잔해물 경감 시스템은 샤워헤드(101)를 포함하고 있으며, 이 샤워헤드는 제2 가스 흐름 또는 가스를 EUV 용기(100) 내로 도입하기 위한 복수의 노즐(120)을 포함하고 있다. 제2 가스 흐름은 샤워헤드(101)에 의하여 공급되는 가스일 수 있거나 이 가스를 포함할 수 있다. 용어 "제2 가스 흐름"과 "샤워헤드에 의하여 공급되는 가스"는 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다는 점이 인식될 것이다.
도 17에 도시된 예에서, 위에서 설명된 바와 같이, 샤워헤드(101)는 제1 샤워헤드(101a) 및 제2 샤워헤드(101b)의 형태로 제공된다. 제1 샤워헤드(101a)는 제1 복수의 노즐(120a)을 포함하고 있으며 제2 샤워헤드(101b)는 제2 복수의 노즐(120b)을 포함하고 있다. 제1 및 제2 복수의 노즐(120a, 120b)은 샤워헤드(101), 예를 들어 제1 및 제2 샤워헤드(101a, 101b)에 의하여 공급된 가스를 EUV 용기(100) 내로 향하게 하도록 제공될 수 있다. 다른 실시예에서, 위에서 설명된 바와 같이, 가스의 제2 흐름은 커튼 흐름 공급부에 의하여 공급될 수 있다는 점이 인식될 것이다.
EUV 용기(100)는 스플리터(150)의 형태로 제공될 수 있는 안내 장치를 포함하고 있다. 흐름 스플리터(150)는 DGL 공급 장치(110)에 의해 공급되는 가스가 흐름 스플리터(150) 주위로 향하도록 EUV 용기(100) 내에 배치되어 있다. EUV 용기(100)는 잔해물 경감 시스템에 의해 공급되는 가스를 EUV 용기로부터 제거하기 위한 배기부(132)를 포함하고 있다. 배기부(132)는 가스에 의해 운반되는 잔해물을 EUV 용기(100)로부터 제거하도록 구성될 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 배기부(132)는, 예를 들어 방위적으로 비대칭적인 위치에서 EUV 용기(100)의 내부 벽(104)의 일부분으로부터 연장되도록 배치되어 있다. 도 17에 도시된 EUV 용기(100)는 도 10, 도 12b, 도 15a 및 도 15b에 도시된 EUV 용기와 유사하며 도 10, 도 12b, 도 15a 및 도 15b와 관련하여 위에서 설명된 특징 중 임의의 것을 포함할 수 있다.
도 18a는 DGL 공급부(110), 샤워헤드(101), 중앙 공급부(106) 및/또는 주변 공급부(108)에 의하여 공급되는 가스의 시뮬레이션된 흐름 경로를 도시하고 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 중앙 공급부(106)는 중앙 공급부 흐름 경로(114)를 따르는 가스를 도입한다. 주변 공급부(108)는 (도 18a에서 중앙 공급부 흐름 경로(114)와 함께 도시된) 주변 공급부 흐름 경로 유로(116)를 따르는 가스를 도입한다. DGL 공급부(110)에 의하여 도입된 가스는 DGL 공급부 흐름 경로(118)를 따른다. 도 18a에 나타나 있는 바와 같이, 샤워헤드 노즐(120)들 각각 (예를 들어, 제1 및 제2 복수의 노즐(120a, 120b)의 각각)은 흐름 경로(140)를 따르는 가스를 도입한다.
잔해물 경감 시스템은 제3 가스 흐름 또는 가스를 EUV 용기 내의 흐름 스플리터(150) (또는 중간 집속 영역(157))에서의 위치 또는 그에 근접한 위치로부터 물질 타겟 영역(111)으로 향하게 하도록 구성될 수 있다. 잔해물 경감 시스템은 제3 가스 흐름을 내부 벽(104) 상의 위치로부터 물질 타겟 영역(111)으로 향하게 하도록 구성될 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 잔해물 경감 시스템은 커튼 공급부(122)를 포함할 수 있다. 커튼 공급부(122)를 통해 도입된 가스는 커튼 공급부 흐름 경로(136)를 따른다. 용어 "제3 가스 흐름"과 "커튼 공급부에 의해 공급되는 가스"는 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다는 점이 인식될 것이다.
중앙 공급부(106) 및/또는 주변 공급부(108)에 의해 공급되는 가스는 제4 가스 흐름일 수 있거나 제4 가스 흐름에 포함될 수 있다. 용어 "제4 가스 흐름"과 "중앙 공급부 및/또는 주변 공급부에 의하여 공급되는 가스"는 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다는 점이 인식될 것이다. 잔해물 경감 시스템, 예를 들어 중앙 공급부(106), 주변 공급부(108)는 가스의 제4 흐름을 EUV 컬렉터(102)로부터 타겟 물질 영역(111) 쪽으로 향하게 하도록 구성될 수 있다. 흐름 스플리터(150)는 DGL 공급부(110)에 의하여 공급되는 가스와 중앙 공급부(106) 및/또는 주변 공급부(108)에 의하여 공급되는 가스 간의 상호 작용을 감소 또는 방지하도록 구성될 수 있다. 흐름 스플리터(150)는 DGL 공급부(110)에 의해 공급되는, 예를 들어 EUV 컬렉터(102)를 향하는 가스의 분출의 형성을 방지하도록 구성될 수 있다.
DGL 공급부(110)에 의하여 공급되는 가스의 유량은 잔해물이 중간 집속 영역(157)으로 들어가는 것을 방지하도록 선택될 수 있다. DGL 공급부(110)에 의하여 공급되는 가스의 유량은 DGL 공급부(110)에 의하여 공급되는 가스, DGL 공급부(110)에 의하여 공급되는 가스의 밀도 또는 압력, 잔해물, 예를 들어 미립자 잔해물의 크기, 또는 방사선 소스(SO)의 EUV 용기 내에서의 잔해물의 속도 및/또는 잔해물 확산의 방향에 따라 선택될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, DGL 공급부(110)에 의하여 공급되는 가스의 유량은 DGL 공급부의 배치 또는 기하학적 구조에 따라 선택될 수 있다. 예를 들어, DGL 공급부(110)에 의하여 공급되는 가스의 유량은 DGL 공급부(110)의 개구들의 수, DGL 공급부(110)의 각 개구의 횡단면 폭 (예를 들어, 직경) 및/또는 중간 집속 영역(157)의 횡단면 폭 (예를 들어, 직경), 외주 또는 치수에 따라 선택될 수 있다. 예를 들어, DGL 공급부(110)에 의하여 공급되는 가스의 최대 속도는 약 1,000 내지 3,000 m/초의 범위 내일 수 있다.
DGL 공급부(110)에 의하여 공급되는 가스는 약 5 내지 30 slm의 범위 내의 유량을 가질 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 잔해물은, 예를 들어 Sn 클러스터, Sn 극미립자, Sn 나노입자 및/또는 Sn 퇴적물과 같은 미립자 잔해물, 예를 들어 Sn 증기, SnHx 증기, Sn 원자, Sn 이온과 같은 분자 및/또는 원자 잔해물을 포함할 수 있다. EUV 용기(100)에서 생성된 분자 및/또는 원자 잔해물이 중간 집속 영역(157)으로 들어가는 것을 방지하기에 약 7 slm의 유량이 충분할 수 있다. 미립자 잔해물이 중간 집속 영역(157)에 도달하는 것을 억제하기 위하여, DGL 공급부(110)에 의하여 공급되는 가스의, 7 slm보다 큰 유량이 요구될 수 있다. 예를 들어, 미립자 잔해물이 중간 집속 영역(157)에 도달하는 것을 억제하기 위하여, DGL 공급부(110)에 의하여 공급되는 가스의, 15 slm보다 큰 유량이 요구될 수 있다. 예를 들어 20 slm과 같은 15 slm보다 큰 유량에서, 샤워헤드(101) 및/또는 커튼 공급부(122)에 의하여 공급되는 가스 간의 상호 작용이 관찰될 수 있다. 이 상호 작용은 잔해물이 가스의 일부와 함께 배기부(132)에 의하여 EUV 용기(100)로부터 제거되기 전에 EUV 용기(100) 내의 잔해물이 퍼지게 할 수 있으며 및/또는 EUV 용기의 내부 벽(104)의 오염을 초래할 수 있다.
흐름 스플리터(150)는 DGL 공급부(110)에 의하여 공급되는 가스와 샤워헤드(101)에 의하여 공급되는 가스 간의 및/또는 DGL 공급부(110)에 의하여 공급되는 가스와 커튼 공급부(122)에 의하여 공급되는 가스 간의 상호 작용을 감소시키도록 구성되어 있다. DGL 공급부(110)에 의하여 공급되는 가스와 샤워헤드(101)에 의하여 공급되는 가스 간의 및/또는 DGL 공급부(110)에 의하여 공급되는 가스와 커튼 공급부(122)에 의하여 공급되는 가스 간의 상호 작용을 감소시킴으로써, 배기부(132)에 의한 EUV 용기로부터의 제거 전의 잔해물의 퍼짐이 감소될 수 있다. 이는 EUV 용기, 예를 들어 EUV 용기의 내부 벽의 오염을 더 감소시킬 수 있다. 잔해물 경감 시스템, 예를 들어 샤워헤드(101) 및/또는 커튼 공급부(122)는 샤워헤드(101) 및/또는 커튼 공급부(122)에 의하여 공급되는 가스를 배기부(132) 쪽으로 향하게 하도록 구성 또는 배치될 수 있다.
도 18b는 EUV 용기(100) 내에서의 시뮬레이션된 잔해물 농도를 도시하고 있다. 흐름 스플리터(150), 샤워헤드(101) 및/또는 커튼 공급부(122)의 제공이 잔해물이 배기부(132) 쪽으로 향하게 되는 것을 허용하면서 EUV 용기(100), 예를 들어 EUV 용기의 내부 벽(104) 내의 오염을 감소시킨다는 것을 도 18b로부터 알 수 있다.
도 17을 참조하면, 흐름 스플리터(150)는 DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스가 흐름 스플리터(150) 주위로 대칭적으로 향하도록 배치되어 있다. 흐름 스플리터(150)는 DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스를 확산시키기나 퍼지도록, 예를 들어 대칭적으로 확산시키거나 퍼지도록 구성될 수 있다. 흐름 스플리터(150)를 EUV 용기(100) 내에 배치함으로써, 예를 들어 샤워헤드(101), 커튼 공급부(122), 중앙 공급부(106) 및/또는 주변 공급부(108)에 의하여 공급되는 가스와의 DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스의 상호 작용으로 인하여, EUV 용기(100) 내에서의 DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스의 적어도 일부의 재순환이 감소될 수 있다. 이는 더 적은 잔해물이 방사선 소스(SO)의 내부 용기 벽(104) 상에 퇴적되는 것으로 이어질 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스가 흐름 스플리터(150) 주위로 향하도록 흐름 스플리터(150)를 EUV 용기(100) 내에 배치함으로써, 예를 들어 잔해물에 의한 흐름 스플리터(150)의 오염이 감소되거나 방지될 수 있다.
흐름 스플리터(150)는 방사선 소스(SO) 내의 제1 위치에서 DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스의 최대 속도를 유지하도록 방사선 소스(SO)의 EUV 용기(100) 내에 배치될 수 있다. 제1 위치에서, DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스의 속도는 예를 들어, 흐름 스플리터가 방사선 소스(SO)의 EUV 용기(100) 내에 배치되지 않을 때의 DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스의 최대 속도에 대응 (또는 실질적으로 대응)할 수 있다. DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스가 확산되거나 퍼지도록 흐름 스플리터(150)가 방사선 소스(SO)의 EUV 용기(100) 내에 배치되어 DGL 공급원(110)에 의해 공급되는 적어도 일부 가스의, 예를 들어 중간 초점(157a)을 향하는 방향으로의 재순환을 방지 또는 줄일 수 있다. 중간 초점 지점(157a)으로부터 이격되거나 떨어져 있을 수 있는 제2 위치에서 DGL 공급 장치(110)에 의해 공급되는 가스가 확산되거나 퍼지도록 흐름 스플리터(150)는 방사선 소스(SO) 내에 배치될 수 있다. DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스의 최대 속도가 제2 위치에서 감소되도록 및/또는 중간 초점(157a)으로부터 멀어지는 방향으로 향할 수 있는, DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스의 최대 속도가 증가되도록 흐름 스플리터(150)는 방사선 소스(SO)의 EUV 용기(100) 내에 배치될 수 있다.
도 17을 참조하면, 흐름 스플리터(150)는 EUV 용기(100)의 일부분을 가로질러 연장되도록 EUV 용기(100) 내에 배치되어 있다. 예를 들어, 흐름 스플리터(150)는 EUV 컬렉터(102)의 광학 축(OA)을 따라 적어도 부분적으로 연장되도록 배치될 수 있다. 즉, 흐름 스플리터(150)는 (도 19a에 도시된) 흐름 스플리터(150)의 중심 축 또는 길이 방향 축(A)이 EUV 컬렉터(102)의 광학 축(OA)의 적어도 일부와 일치하도록 EUV 용기(100) 내에 배치될 수 있다. EUV 용기(100)는 원추 형상을 포함할 수 있으며, 이는 중간 집속 영역(157)으로부터 EUV 컬렉터(102)를 향하여 또는 그의 근처로 연장된다. EUV 용기(100)의 원추 형상은 EUV 용기(100) 내의 흐름 스플리터(150)의 대칭적인 배치를 허용할 수 있다. 본 명세서에 설명된 예시적인 EUV 용기는 원추형 부분을 포함하는 것으로 제한되지 않는다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, EUV 용기 또는 그 일부분은, 예를 들어 EUV 방사선(115)을 방해하지 않으면서, 예를 들어 용기의 체적을 감소시키기 위하여 임의의 적합한 형상을 가질 수 있다.
흐름 스플리터(150)는 중간 집속 영역(157)에 또는 그 가까이에 배치되어 있다. 예를 들어, 흐름 스플리터(150)는 중간 집속 영역(157)에 또는 그 가까이에 배치되어 흐름 스플리터(150)가 DGL 공급부(110)에 의하여 공급되는 가스에 작용하는 것을 가능하게 한다.
흐름 스플리터(150)는 중간 초점 지점(157a)으로부터 거리를 두고 배치될 수 있다. 중간 초점 지점(157a)으로부터의 흐름 스플리터(150)의 거리는 약 5 내지 15 ㎝ 정도일 수 있다. 그러나, 방사선 소스(SO) 내에서의 흐름 스플리터(150)의 배치는 이러한 거리에 제한되지 않으며 거리에 대한 다른 값이 선택될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 예를 들어, 이 거리는 중간 집속 영역에서의 또는 그 가까이의 이용 가능한 공간 및/또는 중간 집속 영역에서의 방사선으로 인하여 흐름 스플리터(150)에 작용할 수 있는 열 부하에 따라 선택될 수 있다. 즉, 이 거리는 예를 들어 흐름 스플리터(150)의 용융과 같은, 흐름 스플리터(150)에 미치는 임의의 열 영향이 최소화 또는 방지되도록 선택될 수 있다.
흐름 스플리터(150)는 EUV 용기(100)의 중심 축 또는 길이 방향 축을 따라 적어도 부분적으로 연장되도록 배치될 수 있으며, 이 축은 이 예에서 EUV 컬렉터(102)의 광학 축 (OA)의 적어도 일부에 대응한다. 이 배치는 흐름 스플리터(150)가 DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스를 흐름 스플리터(150) 주위를 대칭적으로 향하게 하도록 하여, 예를 들어 DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스와 샤워헤드(101)에 의하여 공급되는 가스 간의 및/또는 DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스와 커튼 공급부(122)에 의하여 공급되는 가스 간의 상호 작용을 줄이거나 방지할 수 있다. 부가적으로, 이 배치는 흐름 스플리터(150)가 DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스를 흐름 스플리터(150) 주위를 대칭적으로 향하게 하도록 하여, 예를 들어 DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스와 중앙 공급부(106) 및/또는 주변 공급부(108)에 의하여 공급되는 가스 간의 상호 작용을 줄이거나 방지할 수 있으며 및/또는 DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스의, 예를 들어 EUV 컬렉터(102)를 향하는 분출의 형성의 방지할 수 있다.
도 19a에 도시된 예시적인 흐름 스플리터(150)는 제1 말단(150a)으로부터 제2 말단(150b)을 향하여 테이퍼지도록 배치되어 있다. 흐름 스플리터(150)의 제1 말단(150a)은 확장된 부분을 포함할 수 있거나 이를 한정할 수 있다. 흐름 스플리터(150)의 제1 말단(150a), 예를 들어 확장된 부분이 중간 집속 영역(157)으로부터 원위부에 위치되도록 흐름 스플리터(150)는 EUV 용기(100) 내에 배치될 수 있다. 흐름 스플리터(150)의 제2 말단(150b)은 뾰족한 부분을 한정할 수 있거나, 이를 포함할 수 있다. 흐름 스플리터의 제2 말단(150b), 예를 들어 뾰족한 부분이 중간 집속 영역(157)에 또는 그에 대한 근위부에 위치되도록 흐름 스플리터(150)는 EUV 용기(100) 내에 배치될 수 있다. 도 19a에 도시되어 있는 예시적인 흐름 스플리터(150)는 원추형 형상을 포함하고 있다.
도 19b는 흐름 스플리터(150)의 다른 예시적인 배치를 도시하고 있다. 도 19b에 도시된 흐름 스플리터(150)는 도 19a에 도시된 흐름 스플리터와 유사하다. 흐름 스플리터(150)의 제1 말단(150a)은 확장된 부분을 한정하거나 이를 포함하고 있다. 흐름 스플리터(150)의 제2 말단(150b)은 둥근 부분을 포함하고 있거나 이를 한정하고 있다. 도 19b에 도시된 예시적인 흐름 스플리터는 실질적으로 원뿔대 형상을 포함하는 것으로 고려될 수 있다. 본 명세서에 개시된 흐름 스플리터는 원추 형상 또는 원뿔대 형상으로 제한되지 않는다는 점이 이해되어야 한다. 다른 예에서, 흐름 스플리터는 하나 이상의 편평한 부분을 갖는 원추 형상 또는 원뿔대 형상을 포함할 수 있다. 대안적으로, 흐름 스플리터는 나사형 또는 나선형 형상을 포함할 수 있다.
도 19a 및 도 19b를 참조하면, 예를 들어 흐름 스플리터(150)의 길이 방향 축 또는 중심 축(A)을 따른 흐름 스플리터(150)의 연장부 또는 치수는 EUV 용기(100)의 치수, 체적 및/또는 형상에 따라 선택될 수 있다. 예를 들어, 흐름 스플리터(150)가 EUV 용기(100) 내에 배치될 때, 위에서 설명된 바와 같이, 흐름 스플리터(150)가 DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스와 상호 작용하도록 및/또는 흐름 스플리터가 DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스를 흐름 스플리터(150) 주위로 향하게 하도록 흐름 스플리터(150)의 연장부 또는 치수는 선택될 수 있다. 흐름 스플리터(150)의 길이 방향 축 또는 중심 축(A)을 따르는 흐름 스플리터(150)의 예시적인 연장부 또는 치수는 약 3 내지 30 ㎝, 예를 들어 10 내지 20 ㎝를 포함할 수 있다. 그러나, 본 명세서에 개시된 예시적인 흐름 스플리터는 이러한 연장부 또는 치수에 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다.
EUV 소스(SO)는 가열 요소(152)를 포함할 수 있으며, 가열 요소는 흐름 스플리터(150)의 일부일 수 있거나 이에 포함될 수 있다. 예를 들어 흐름 스플리터(150) 주위로 향하는, DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스의 양을 증가시키기 위해 가열 요소(152)는 흐름 스플리터(150)의 온도를 증가시키도록 구성될 수 있다.
가열 요소(152)는 DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 증가된 양의 가스가 흐름 스플리터(150) 주위로 향하게 되는 제1 온도 이상으로 흐름 스플리터(150)의 온도를 증가시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 온도 이상으로의 흐름 스플리터(150)의 온도 증가는, 예를 들어 DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스의 적어도 일부분이 흐름 스플리터(150)와 접촉할 때 DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스의 적어도 일부의 원자의 속도의 증가를 야기할 수 있다. 제1 온도 이상으로의 흐름 스플리터(150)의 온도 증가는 흐름 스플리터(150)와 접촉하는, DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스의 일부분으로 열이 전달되게 할 수 있다. DGL 공급부에 의해 공급되는 가스의 일부분으로의 열의 전달은 일부분의 가스는 팽창되고 및/또는 일부분의 가스의 점도가 증가되도록 할 수 있다. 즉, 흐름 스플리터(150)와 접촉하는, DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스의 일부분의 가스는 증가된 점도를 포함할 수 있다. 증가된 점도를 포함하는, DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스의 일부분의 가스는 흐름 스플리터(150)에 입사하는, DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스의 다른 부분에 작용할 수 있으며 및/또는 DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스의 다른 부분을 흐름 스플리터(150) 주위로 향하게 할 수 있다. 다시 말해, DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스의 일부분의 가스의 증가된 점도로 인하여, 흐름 스플리터(150)의 유효 치수는 흐름 스플리터(150)의 실제 크기에 비해 증가된 것으로 고려될 수 있다.
제1 온도는 플라즈마(107)를 생성하기 위해 사용되는 연료의 용융 온도와 같거나 더 높을 수 있다. 즉, 제1 온도는 플라즈마(107)를 생성하기 위해 사용되는 연료에 따라 선택될 수 있다. 예를 들어, 주석이 연료로서 사용될 때, 가열 요소(152)는 흐름 스플리터(150)의 온도를 (대체로 주석의 용융 온도에 대응하는) 약 230℃ 이상의 온도로 증가시키도록 구성될 수 있다. 200℃ 미만의 온도에 대하여, 흐름 스플리터(150) 상에 퇴적된 임의의 연료, 예를 들어 주석은 고형일 수 있다. 고형 연료는 회절을 유발할 수 있거나 중간 초점(157a) 쪽으로 향하는 EUV 방사선(115)의 적어도 일부분을 차단할 수 있다.
가열 요소(152)는 흐름 스플리터(150)의 온도를 제2 온도 미만으로 유지하도록 구성될 수 있다. 제2 온도 이상에서, 흐름 스플리터 상에 존재할 수 있는 잔해물의 확산이 발생하거나 증가한다. 예를 들어, 제2 온도에서 또는 제2 온도보다 높은 온도에서, 흐름 스플리터(150) 상에 존재할 수 있는 잔해물의 확산이 증가될 수 있다. 예를 들어, 수소 분위기에서의 주석 증기의 확산 계수는 온도가 증가함에 따라 증가할 수 있다. 흐름 스플리터(150)의 온도를 제2 온도 미만으로 유지함으로써, EUV 용기(100) 내에서의 잔해물의 확산이 감소될 수 있다. 예를 들어 흐름 스플리터(150)가 EUV 용기(100) 내에 배치되어 DGL 공급부(110)에 의하여 공급되는 가스를 흐름 스플리터(150) 주위로 향하게 함으로 인하여 흐름 스플리터(150) 상의 잔해물의 양은 작은 것으로 고려될 수 있다.
가열 요소(152)는 흐름 스플리터(150)에 내장될 수 있다. 다른 실시예에서 가열 요소는 개별적으로 제공될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 이러한 실시예에서, 가열 요소는 흐름 스플리터의 온도를 증가시키도록 배치될 수 있다. 가열 요소(152)는 저항성 가열 요소의 형태로 제공될 수 있다. 다른 실시예에서 흐름 스플리터는 유도 가열될 수 있으며 및/또는 가열 요소는 전자기 요소, 예를 들어 코일 등의 형태로 제공될 수 있다. 전자 오실레이터, 예를 들어 무선 주파수 발전기가 제공되어 전자기 요소에 전류를 발생시킬 수 있으며, 이는 전자기 요소 내에 열이 생성되는 것을 야기할 수 있다.
도 17 및 도 19c를 참조하면, 일부 실시예에서, 흐름 스플리터(150)는 냉각제에 의하여 냉각되도록 구성될 수 있다. 흐름 스플리터(150)는 냉각되어, 예를 들어 중간 집속 영역(157)에서의 EUV 방사선으로 인하여 흐름 스플리터(150)에 작용할 수 있는 열 부하를, 예를 들어 감소시킬 수 있다. 흐름 스플리터(150)는 냉각되어 흐름 스플리터(150)의 온도를 플라즈마(107)를 생성하기 위해 사용되는 연료의 용융 온도 아래로 유지할 수 있다. 이는 흐름 스플리터(150) 상에 존재할 수 있는 액체 연료의 내부 벽(104) 또는 방사선 소스(SO)의 임의의 다른 구성 요소로의 분배/확산을 방지할 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 예를 들어 흐름 스플리터(150)가 EUV 용기(100) 내에 배치되어 DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스를 흐름 스플리터(150) 주위로 향하게 함으로 인하여, 흐름 스플리터(150) 상에 존재할 수 있는 잔해물의 양은 작은 것으로 간주된다.
냉각제는 냉각제 소스(154)에 의해 공급될 수 있다. 예를 들어, 흐름 스플리터(150)는 채널(156)을 포함하여 냉각제 소스(154)로부터 냉각제를 수용할 수 있으며 및/또는 흐름 스플리터(150)를 통해 냉각제를 흐르게 할 수 있다. 흐름 스플리터(150)는 냉각제 소스(154)로의 연결을 위하여 구성될 수 있다. 냉각제 소스(154)는 흐름 스플리터(150)에 냉각제를 공급하도록 구성될 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 예를 들어, 냉각제 소스(154)는 흐름 스플리터(150)에 냉각제를 공급하도록 구성되어 흐름 스플리터(150)의 온도를, 예를 들어 플라즈마(107)를 생성하기 위하여 용융된 연료의 용융 온도 및/또는 제2 온도 아래로 감소시킬 수 있다. 냉각제는 냉각제 유체, 예를 들어 냉각제 액체 또는 냉각제/냉 가스 등의 형태로 제공될 수 있다. 흐름 스플리터는 가열 요소(12)를 포함하는 대신에 또는 이를 포함하는 것에 더하여 냉각제에 의하여 냉각되도록 구성될 수 있다는 점이 인식될 것이다.
도 20은 EUV 소스(SO)의 다른 실시예를 개략적으로 도시하고 있다. 도 20에 도시된 EUV 소스(SO)는 도 17에 도시된 EUV 소스와 유사하다. 도 20에 도시된 방사선 소스(SO)의 예시적인 흐름 스플리터(150)는 복수의 추가 개구(158)를 포함하고 있으며, 이 개구는 노즐 또는 슬릿 형태로 제공될 수 있다. 복수의 추가 개구(158) (또는 복수의 추가 개구(158)의 각각의 추가 개구)는 제5 가스 흐름(160)을 EUV 컬렉터(102) 쪽으로 향하게 하도록 구성될 수 있다. 제5 가스 흐름은 약 1 내지 50 slm 범위 내의 유량을 포함할 수 있다. 복수의 추가 개구(158)는 복수의 추가 개구(158)로부터의 제5 가스 흐름(160)이 DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스와 상호 작용하도록 흐름 스플리터(150) 상에 배치될 수 있다. DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스와 제5 가스 흐름(160) 간의 상호 작용은 DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스를 EUV 용기(100)의 내벽(104)과 근접하게 향하게 하거나 밀어낼 수 있다. 제5 가스 흐름(160)을 EUV 컬렉터(102) 쪽으로 향하게 하기 위한 복수의 추가 개구(158)의 제공은 DGL 공급 장치(110)에 의해 공급되는 가스의 증가된 퍼짐으로 이어질 수 있다. DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스의 증가된 퍼짐은 DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스와 샤워헤드(101)에 의해 공급되는 가스 간의 및/또는 DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스와 커튼 공급부(122)에 의해 공급되는 가스 간의 감소된 또는 억제된 상호 작용을 야기할 수 있다.
복수의 추가 개구(158)는 흐름 스플리터(150) 상에 원주 방향으로, 주변적으로 및/또는 축 방향으로 배치될 수 있다. 즉, 복수의 추가 개구(158)는 흐름 스플리터(150) 주위로 및/또는 흐름 스플리터(150)의 중심 축 또는 길이 방향 축(A)의 방향으로 연장되도록 배치될 수 있다. 복수의 추가 개구(158)는 흐름 스플리터(150) 상에 대칭적으로 배치되어, 예를 들어 스플리터(150) 주위에 DGL 공급부(110)에 의해 공급되는 가스의 대칭적인 흐름 및/또는 제5 가스 흐름(160)을 야기할 수 있다.
DGL 공급부(110)는 제5 가스 흐름(160)을 흐름 스플리터(150)에 공급하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 흐름 스플리터(150)는 DGL 공급부(110)에 연결되거나 연결 가능하여, 예를 들어 흐름 스플리터(150)로의 제5 가스 흐름(160)의 공급을 가능하게 할 수 있다. 다른 예에서 잔해물 경감 시스템은 가스 흐름을 흐름 스플리터에 공급하도록 구성될 수 있는 추가 가스 공급 시스템을 포함할 수 있다. 흐름 스플리터는 추가 가스 공급 시스템에 연결되거나 연결 가능하여, 예를 들어 흐름 스플리터로의 가스 흐름의 공급을 가능하게 할 수 있다. 도 20에 도시된 흐름 스플리터(150)가 복수의 추가 개구(158)를 포함하고 있지만, 다른 실시예에서는 흐름 스플리터가 제5 가스 흐름을 EUV 컬렉터를 쪽으로 향하게 하도록 구성될 수 있는 단일의 추가 개구를 포함할 수 있다는 점이 인식될 것이다.
도 21은 EUV 소스(SO)의 다른 실시예를 개략적으로 도시하고 있다. 도 21에 도시된 EUV 소스(SO)는 도 17에 도시된 EUV 소스와 유사하다. 도 21에 도시된 예시적인 EUV 소스(SO)는 바 또는 차폐 바(obscuration bar; 162)의 일부이거나 이에 의하여 제공될 수 있는 잔해물 수용 표면(162a)을 포함하고 있다. 바(162)는 EUV 용기(100) 내에 배치되어 잔해물이 중간 집속 영역(157)에 도달하는 것을 감소시키거나 방지할 수 있다. 바(162)는 EUV 컬렉터(102)의 광학 축(OA)을 교차하거나 이를 가로 질러 연장되도록 배치될 수 있다. 이 배치에서, 바(162)는 탄도성 미립자 잔해물을 포함하는 잔해물 및/또는 레이저 방사선(105)의 일부분, 예를 들어 물질 타겟 영역(111)을 통과하는 레이저 방사선(105)의 부분의 직접적인 가시선을 보기 어렵게 하는 것으로 고려될 수 있다. 다시 말해, 바(162)는 EUV 소스(SO)의 중간 집속 영역(157)으로부터 떨어져 레이저 방사선(105)의 부분을 반사시키도록 구성될 수 있다.
도 21에 도시된 예시적인 EUV 소스에서, 흐름 스플리터(150)는 바(162)와 중간 집속 영역(157) 사이에 배치되어 있다. 이 배치에서, 바(162)는 흐름 스플리터(150)의 적어도 일부분 또는 전부에 걸쳐 연장되거나 이와 중첩되도록 배치되어 있다. 예를 들어, 바(162)는 흐름 스플리터(150)의 제1 말단(150b)의 확장된 부분에 걸쳐 연장되거나 이와 중첩되도록 배치될 수 있으며 따라서 플라즈마(107)에 의하여 생성된 잔해물은 바(162)의 잔해물 수용 표면(162a)에 입사한다. 즉, 흐름 스플리터(150)는 바(162)의 아주 가까이에 배치될 수 있다.
도 21에 도시된 예시적인 EUV 소스(SO)에서, 잔해물 수용 표면(162a)은 바(162)의 일부인 것으로 설명되었지만, 예를 들어 도 17 및 도 20과 관련하여 설명된 것 중 임의의 것과 같은 EUV 소스의 다른 실시예에서 잔해물 수용 표면(162)은 흐름 스플리터(150)에 의하여 제공될 수 있거나 흐름 스플리터의 일부일 수 있다. 이러한 경우에, 흐름 스플리터(150)는 위에서 설명된 바(162)의 특징들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 부가적으로, 흐름 스플리터(150)는 흐름 스플리터(150)가 플라즈마(107)에 의하여 생성된 열 또는 열/열 부하 또는 중간 집속 영역(157)에서의 EUV 방사선(115)의 열 또는 열/열 부하를 견딜 수 있도록 구성될 수 있다. 흐름 스플리터(150)는 물질 타겟 영역(111)을 통과하는 레이저 방사선(105)의 일부분을 중간 집속 영역(157)으로부터 떨어져 반사시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 잔해물 수용 표면(162a)이 흐름 스플리터(150)에 의해 제공될 때, 흐름 스플리터(150)의, 예를 들어 흐름 스플리터(150)의 중심 축 또는 길이 방향 축(A)에 수직인 및/또는 이와 평행한 방향으로의 연장부 또는 치수는 바(162)와 조합하여 사용되는 흐름 스플리터(150)의, 예를 들어 중심 축 또는 길이 방향 축(A)에 수직인 및/또는 이와 평행한 방향으로의 연장부 또는 치수에 대하여 증가될 수 있다.
제1, 제2, 제3, 제4 및/또는 제5 가스 흐름은 수소 가스를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서 다른 가스 또는 가스의 혼합물이 사용될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 예를 들어, 다른 실시예에서, 제1, 제2, 제3, 제4 및/또는 제5 가스 흐름은 아르곤 또는 헬륨 가스를 포함할 수 있다.
흐름 스플리터(150)의 물질은 내부식성이 되도록, 예를 들어 EUV 소스(SO) 내의 환경, 예를 들어 EUV 소스(SO) 내의 질소 환경에서 연료에 의한 부식에 대해 저항하도록 선택될 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 흐름 스플리터(150)의 물질은, 예를 들어 방사선 소스(SO) 내의 EUV 방사선(115) 및/또는 플라즈마(107) 및/또는 제1 온도 이상으로의 흐름 스플리터(150)의 온도의 증가로 인하여 흐름 스플리터에 작용하는 열 부하에 저항하도록 선택될 수 있다. 예시적인 흐름 스플리터(150)는 금속 또는 금속 합금을 포함할 수 있다. 예를 들어, 흐름 스플리터의 물질은 몰리브덴, 텅스텐, 알루미늄, 스테인리스 스틸, 구리 또는 이들의 합금일 수 있거나 이들을 포함할 수 있다. 흐름 스플리터(150)는 금속 또는 금속 합금 표면을 포함할 수 있다. 흐름 스플리터의 금속 또는 금속 합금 표면은 방사선 소스(SO) 내에 존재할 수 있는 수소 라디칼의 개선된 재조합으로 이어질 수 있다. 예를 들어, 수소(H2) 분자는 그의 열 및/또는 방사선의 흡수 또는 이온 충돌로 인하여 수소 라디칼로 나누어질 수 있다. 수소 라디칼은 잔해물, 예를 들어 주석을 방사선 소스의 내부 벽(104)으로부터 제거하는데 유리할 수 있다. 수소 라디칼의 존재는, 예를 들어 수소 라디칼이 액체인 EUV 용기(100) 내의 연료 층으로 확산할 때, 연료의 스피팅(spitting)과 같은 EUV 용기(100) 내의 오염을 야기할 수 있다. 흐름 스플리터에 금속 또는 금속 합금 표면을 제공함으로써, 수소 라디칼의 재조합이 개선될 수 있으며 및/또는 EUV 용기 내의 오염, 예를 들어 연료의 스피팅이 감소될 수 있다.
다른 실시예에서 흐름 스플리터는 예를 들어 세라믹 물질과 같은 다른 물질을 포함할 수 있다는 점이 인식될 것이다. 세라믹 물질은 실리콘 이산화물, 지르코늄 질화물 또는 지르코늄 산화물 물질을 포함할 수 있다. 본 명세서에서는 리소그래피 장치의 상황에서 실시예에 대해 특정 참조가 이루어질 수 있지만, 본 발명의 실시예는 하나 이상의 다른 장치에서 사용될 수 있다. 실시예들은 마스크 검사 장치, 계측(metrology) 장치, 또는 웨이퍼 (또는 다른 기판) 또는 마스크 (또는 다른 패터닝 장치)와 같은 대상물을 측정하거나 처리하는 임의의 장치의 일부를 형성할 수 있다. 이 장치는 일반적으로 리소그래피 툴(tool)로 지칭될 수 있다. 이러한 리소그래피 툴은 진공 조건 또는 대기 (비진공) 조건을 사용할 수 있다.
용어 "리소그래피 장치의 적어도 일부"는 조명 시스템(IL), 패터닝 장치(MA) 및/또는 투영 시스템(PS)을 포함하는 것으로 간주될 수 있다.
용어 "방사선 소스"는 레이저(162)를 포함하는 것으로 고려될 수 있다.
용어 "방지"는 실질적으로 방지하는 것을 포함하는 것으로 간주될 수 있다.
용어 "중간 집속 영역"은 중간 초점 지점에서의 및/또는 그 근처의 영역을 포함하는 것으로 간주될 수 있다.
용어 "EUV 방사선"은 4 내지 20 ㎚의 범위 내, 예를 들어 13 내지 14 ㎚의 범위 내의 파장을 갖는 전자기 방사선을 포함하는 것으로 고려될 수 있다. EUV 방사선은 10㎚ 미만의, 예를 들어 6.7 ㎚ 또는 6.8 ㎚와 같은 4 내지 10 ㎚의 범위의 파장을 가질 수 있다.
도 1은 레이저 생성 플라즈마(LPP) 소스로서의 방사선 소스(SO)를 도시하고 있지만, 임의의 적절한 소스가 EUV 방사선을 생성하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 방전을 이용함으로써 EUV 방출 플라즈마가 생성되어 연료(예를 들어, 주석)를 플라즈마 상태로 변환할 수 있다. 이러한 유형의 방사선 소스는 방전 생성 플라즈마 (DPP) 소스로 지칭될 수 있다. 방전은 방사선 소스의 일부를 형성할 수 있거나 EUV 방사선 소스(SO)에 전기적 연결부를 통해 연결된 별도 개체일 수 있는 전원 공급부에 의해 발생될 수 있다.
흐름 스플리터(150)가 비대칭 배기부(132)를 포함하는 EUV 용기에 내에 배열되어 있는 것으로 설명되었지만, 다른 실시예에서는 예를 들어 도 9b, 도 9c 및 도 12a에 도시된 것과 같은, 흐름 스플리터가 대칭 배기부를 포함하는 EUV 용기 내에서 사용될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 추가적으로 또는 대안적으로, 흐름 스플리터는, 예를 들어 도 16a 및 도 16b에 도시된 것과 같은, 커튼 흐름 공급부를 포함하는 EUV 용기 내에서 사용될 수 있다. 흐름 스플리터는 또한 도 9a 및 도 11에 도시된 EUV 용기 내에서 사용될 수 있다.
부가적으로, 상술한 실시예들 각각은 어떠한 온도를 달성하기 위해 EUV 용기(100)에 포함된 다른 구성 요소뿐만 아니라 내부 용기 벽(104)을 조절하는 온도 제어 시스템으로 실시될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 내부 용기 벽(104)의 어떠한 부분은 Sn의 용융점보다 낮은 온도에서 유지될 수 있는 반면, 다른 부분은 Sn의 용융점보다 높은 온도에서 유지될 수 있다. 이 실시예 및 다른 실시예에서, 내부 용기 벽(104)의 영역들 각각의 온도는 또한 Sn의 용융점보다 높은 온도와 낮은 온도 사이에서 달라질 수 있거나 순환될 수 있다.
본 명세서에서는 IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 사용에 대하여 특정 참고가 이루어져 있지만, 본 명세서에서 설명된 리소그래피 장치는 다른 적용을 가질 수 있다는 것을 이해되어야 한다. 가능한 다른 적용은 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조를 포함한다.
광학 리소그래피와 관련하여 실시예의 사용에 대하여 위에서 특정 언급이 이루어질 수 있었지만, 본 발명의 실시예는 다른 적용, 예를 들어 임프린트 리소그래피에서 사용될 수 있으며, 문맥이 허용하는 경우 광학 리소그래피에 제한되지 않는다는 것이 인식될 것이다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 장치 내의 토포그래피는 기판 상에 생성된 패턴을 한정한다. 패터닝 장치의 토포그래피는 기판에 공급된 레지스트의 막 내로 가압될 수 있으며, 그 때문에 전자기 방사선, 열, 압력 또는 이들의 조합을 인가함으로써 레지스트는 경화된다. 레지스트가 경화된 후 패터닝 장치는 패턴을 남기고 레지스트 밖으로 이동된다.
인식될 바와 같이, 본 명세서 내의 하나 이상의 실시예의 양태는 예를 들어, 대체 또는 변경으로서 본 명세서 내의 하나이상의 다른 실시예로 통합될 수 있다.
본 발명의 특정 실시예가 위에서 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 달리 실시될 수 있다는 점이 인식될 것이다. 위의 설명은 설명을 위한 것으로서, 제한적인 것은 아니다. 따라서, 이하에 설명된 청구범위의 범위 및 등가물에서 벗어남이 없이 설명된 본 발명에 대한 변경이 이루어질 수 있다는 점이 당업자에게 명백할 것이다.
Claims (72)
- 극자외선(EUV) 소스에 있어서,
내부 용기 벽 및 중간 집속(IF; intermediate focus) 영역을 갖는 용기;
상기 용기 내부에 배치되고, 상기 IF 영역을 향해 EUV 방사선을 반사하도록 구성되는 반사 표면 - 상기 반사 표면은 방향적으로 상기 용기의 상기 IF 영역을 향하도록 구성됨 - 을 포함하는 EUV 컬렉터;
상기 내부 용기 벽의 적어도 일부분을 따라 배치되며, 가스를 상기 용기 내로 도입하도록 구성된 복수의 개구를 포함하는 샤워헤드; 및
상기 용기 내로 도입된 가스를 제거하도록 구성되며, 상기 가스가 상기 EUV 컬렉터에서 흘러나가게 되도록 상기 용기 벽의 적어도 일부분을 따라서 배향되고, 반사된 EUV 방사선이 상기 용기를 나가는 개구를 제외한 지점에 위치되는 적어도 하나의 배기부
를 포함하는 EUV 소스. - 제1항에 있어서, 상기 복수의 개구를 통한 상기 용기 내로의 가스의 도입은 물질의 퇴적으로부터의 상기 내부 용기 벽의 보호를 가능하게 하는 EUV 소스.
- 제1항에 있어서, 상기 복수의 개구는 상기 내부 용기 벽의 내부 표면에서 먼 쪽을 향하는 방향으로 상기 내부 용기 벽의 내부 표면의 적어도 일부분을 따라 배향되는 EUV 소스.
- 제1항에 있어서, 상기 샤워헤드는 상기 내부 용기 벽의 적어도 일부분을 따라 주변적으로 그리고 측방향으로 연장되어 있는 EUV 소스.
- 제1항에 있어서, 상기 샤워헤드는 하나 이상의 구역을 포함하며, 하나 이상의 구역 각각은 복수의 개구 중 적어도 일부분을 포함하고, 하나 이상의 구역 각각에는 가스가 개별적으로 공급되어 상기 용기 내로 가스를 도입하기 위하여 개별적으로 제어 가능한 구역을 가능하게 하는 EUV 소스.
- 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 배기부는 방위적으로 비대칭적인 위치에서 상기 내부 용기 벽을 따라서 배치되며 상기 용기로부터 가스를 배출하도록 구성된 배기부를 포함하는 EUV 소스.
- 극자외선(EUV) 소스에 있어서,
내부 용기 벽 및 중간 집속(IF) 영역을 갖는 용기;
상기 용기 내부에 배치되고, 방향적으로 상기 용기의 IF 영역을 향하도록 구성된 반사 표면을 갖는 EUV 컬렉터;
상기 EUV 컬렉터의 반사 표면에 인접하게 배치되고, 가스를 상기 용기 내로 도입하도록 구성된 복수의 유입부;
상기 내부 용기 벽의 적어도 일부분을 따라 배치되며, 가스를 상기 용기 내로 도입하도록 구성된 복수의 개구를 갖는 샤워헤드; 및
방위적으로 비대칭적인 위치에서 상기 내부 용기 벽을 따라서 배치되며 상기 용기로부터 가스를 배출하도록 구성된 배기부
를 포함하는 EUV 소스. - 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 배기부는 상기 내부 용기 벽의 제1 영역에 근접하게 더 배향되며, 상기 내부 용기 벽의 상기 제1 영역은 대체적으로 상기 EUV 컬렉터 위에 중력적으로 위치된 상기 내부 용기 벽의 제2 영역에 대향하고, 상기 배기부는 제1 가스 소스 및 상기 복수의 개구에 의해 도입되는 가스가 EUV 소스가 작동하는 동안 상기 제 2 영역에서 흘러나가는 것을 가능하게 하는 EUV 소스.
- 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 복수의 개구는 적어도 부분적으로 상기 EUV 컬렉터 위에 중력적으로 위치된 상기 내부 용기 벽의 영역을 따라서 분포된 EUV 소스.
- 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 복수의 개구는 상기 내부 용기 벽의 내부 표면으로부터 멀어지는 방향으로 상기 내부 용기 벽의 내부 표면을 따라 배향되고, 복수의 개구의 배향은 상기 내부 용기 벽의 상기 내부 표면의 적어도 일부분으로부터 적어도 부분적으로 멀어지게 향하는 가스의 유동을 가능하게 하는 EUV 소스.
- 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 복수의 개구는 적어도 부분적으로 상기 EUV 컬렉터 위에 중력식으로 위치된 상기 내부 용기 벽의 천정 영역을 따라 배치되며, 상기 복수의 개구는 상기 천정 영역에서 먼 쪽을 향하는 방향으로 배향되고, 복수의 개구에 의한 가스의 도입은 잔해물을 제거하기 위하여 상기 천정 영역에 인접한 확산 장벽을 제공하는 EUV 소스.
- 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 샤워헤드는 하나 이상의 구역을 포함하며, 하나 이상의 구역 각각은 복수의 개구 중 적어도 일부분을 포함하고, 하나 이상의 구역 각각에는 가스가 개별적으로 공급되어 상기 용기 내로 가스를 도입하기 위하여 개별적으로 제어 가능한 구역을 가능하게 하는 EUV 소스.
- 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 내부 용기 벽은 원추 형상, 원통 형상 또는 다면체 형상인 EUV 소스.
- 방사선 시스템으로서, 레이저 및 제1항 또는 제7항에 의한 EUV 소스를 포함하는, 방사선 시스템.
- 리소그래피 시스템으로서,
패터닝 디바이스로부터의 패턴을 기판 상으로 투영하도록 구성된 리소그래피 장치; 및
상기 리소그래피 장치에 방사선의 적어도 일부를 제공하도록 구성된 제14항에 의한 방사선 시스템
을 포함하는 리소그래피 시스템. - 삭제
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