KR102601556B1 - 극자외 광원 - Google Patents

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조던 주어
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알렉산더 에이. 샤프간스
마이클 에이. 퍼비스
앤드류 라포제
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Abstract

방사선의 초기 펄스가 생성된다; 방사선의 변경된 펄스를 형성하도록, 상기 방사선의 초기 펄스의 섹션을 추출하는데, 상기 방사선의 변경된 펄스는 제 1 부분 및 제 2 부분을 포함하고, 상기 제 1 부분은 상기 제 2 부분에 시간적으로 연결되며, 상기 제 1 부분은 상기 제 2 부분의 최대 에너지보다 적은 최대 에너지를 가진다; 변경된 타겟을 형성하도록, 상기 방사선의 변경된 펄스의 제 1 부분을 타겟 재료와 상호작용시킨다; 그리고 극자외(EUV) 광을 방출하는 플라즈마를 생성하도록, 상기 방사선의 변경된 펄스의 제 2 부분을 상기 변경된 타겟과 상호작용시킨다.

Description

극자외 광원{EXTREME ULTRAVIOLET LIGHT SOURCE}
개시된 기술 요지는 극자외 광원에 관한 것이다.
예를 들어 약 50 nm 이하(또한 가끔 소프트 x-레이라고도 불림)의 파장을 가지는 전자기 방사선이고, 약 13 nm 이하, 예를 들어 약 6.5 nm의 파장을 가진 광을 포함하는 극자외("EUV") 광은 예를 들어 실리콘 웨이퍼에서 극히 작은 피쳐를 생성하기 위한 포토리소그래피 프로세스에서 사용될 수 있다.
EUV 광을 생성하는 방법은, 플라즈마 상태에서 EUV 범위 내의 방출선을 가지는 예를 들어 제논, 리튬, 또는 주석의 원소를 가지는 재료를 변환하는 것을 포함하지만 반드시 그래야 하는 것은 아니다. 흔히 레이저 생성 플라즈마("LPP")라고 불리는 이러한 하나의 방법에서, 요구되는 플라즈마는, 예를 들어 액적, 플레이트, 테이프, 스트림, 또는 재료의 클러스터의 형태인 타겟 재료를 구동 레이저라고 불릴 수 있는 증폭된 광 빔으로써 조사함으로써 생성될 수 있다. 이러한 프로세스의 경우, 플라즈마는 통상적으로 실링된 용기, 예를 들어 진공 챔버 내에서 생성되고 다양한 타입의 계측 장비를 사용하여 모니터링된다.
하나의 일반적인 양태에서, 방법은 방사선의 초기 펄스를 생성하는 단계; 방사선의 변경된 펄스를 형성하도록, 상기 방사선의 초기 펄스의 섹션을 추출하는 단계로서, 상기 방사선의 변경된 펄스는 제 1 부분 및 제 2 부분을 포함하고, 상기 제 1 부분은 상기 제 2 부분에 시간적으로 연결되며, 상기 제 1 부분은 상기 제 2 부분의 최대 에너지보다 적은 최대 에너지를 가지는, 단계; 변경된 타겟을 형성하도록, 상기 방사선의 변경된 펄스의 제 1 부분을 타겟 재료와 상호작용시키는 단계; 및 극자외(EUV) 광을 방출하는 플라즈마를 생성하도록, 상기 방사선의 변경된 펄스의 제 2 부분을 상기 변경된 타겟과 상호작용시키는 단계를 포함한다.
구현예들은 후속하는 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 방사선의 변경된 펄스는, 방사선의 증폭된 변경된 펄스를 형성하도록, 상기 방사선의 변경된 펄스가 이득 매질을 통과하게 할 수 있고, 이득 매질은 상기 방사선의 변경된 펄스의 제 1 부분을 상기 방사선의 변경된 펄스의 제 2 부분보다 더 큰 양만큼 증폭한다. 이득 매질은 소신호 이득 및 포화된 이득을 포함할 수 있고, 방사선의 변경된 펄스의 제 1 부분은 소신호 이득만큼 증폭될 수 있으며, 방사선의 변경된 펄스의 제 2 부분은 포화 이득만큼 증폭될 수 있다.
상기 방사선의 변경된 펄스를 형성하도록, 상기 방사선의 초기 펄스의 섹션을 추출하는 단계는, 방사선의 초기 펄스를 게이팅(gating) 모듈을 통과하게 하는 것을 포함할 수 있다. 게이팅 모듈은 전기광학 게이팅 모듈을 포함할 수 있다. 전기광학 게이팅 모듈은 하나 이상의 편광자를 포함하는 전기광학 변조기를 포함할 수 있다.
방사선의 초기 펄스는 광의 펄스를 포함할 수 있다. 방사선의 초기 펄스는 펄스 이산화탄소(CO2) 레이저 광일 수 있다. 방사선의 변경된 펄스의 제 1 부분의 에너지는 시간에 따라 연속적으로 증가할 수 있다. 방사선의 변경된 펄스의 제 1 부분은 50 나노초(ns) 이하의 지속기간을 가질 수 있다. 방사선의 초기 펄스 및 상기 방사선의 변경된 펄스는, 시간의 함수로서 에너지를 특징짓는 시간 프로파일과 각각 연관될 수 있고, 방사선의 초기 펄스 및 방사선의 변경된 펄스의 시간 프로파일들은 상이할 수 있다.
타겟은 방사선의 제 1 펄스와 상호작용되어, 방사선의 변경된 펄스의 제 1 부분을 타겟 재료와 상호작용시키기 이전에 타겟 재료를 형성할 수 있다. 방사선의 제 1 펄스는 1 마이크론(μm)의 파장을 가질 수 있다.
다른 일반적 양태에서, 극자외(EUV) 광 생성 방법은, 타겟을 타겟 위치로 제공하는 단계로서, 상기 타겟은 상기 타겟 위치에 도달하기 이전에 공간적으로 확장되는, 단계; 방사선의 펄스를 상기 타겟 위치로 디렉팅하는 단계로서, 상기 방사선의 펄스는 제 1 부분 및 상기 타겟 위치에 상기 제 1 부분 이후에 도달하는 제 2 부분을 포함하는, 단계; 상기 타겟과 상이한 흡수를 가지는 변경된 타겟을 형성하도록, 상기 방사선의 펄스의 제 1 부분을 상기 타겟과 상호작용시키는 단계; 및 EUV 광을 방출하는 플라즈마를 생성하도록, 상기 방사선의 펄스의 제 2 부분을 상기 변경된 타겟과 상호작용시키는 단계를 포함한다.
구현예들은 후속하는 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 타겟과 상이한 흡수를 가지는 변경된 타겟은 타겟보다 더 많은 양의 방사선을 흡수하는 변경된 타겟을 포함할 수 있다. 상기 타겟은 사전 확장된 타겟을 포함하고, 타겟 위치로 제공되기 이전에 상기 타겟의 공간적 범위는 하나의 치수에서 확장되고 제 2 치수에서 감소된다.
다른 일반적 양태에서, 극자외(EUV) 시스템은, 광의 빔을 방출하도록 구성되는 광원; 상기 광원으로부터 방출된 광의 빔을 수광하고, 상기 광의 빔의 부분을 추출하도록 구성되는 변조기; 및 이득 매질을 포함하는 증폭기로서, 상기 증폭기는 상기 광의 빔의 추출된 부분을 수광하고, 추출된 부분을 이득 매질을 이용하여 제 1 부분 및 제 2 부분을 포함하는 펄스로 증폭하도록 구성되고, 상기 제 1 부분 및 제 2 부분은 시간적으로 연결되며, 상기 제 1 부분은 상기 제 2 부분보다 더 큰 양으로 증폭되고, 상기 제 2 부분은, 플라즈마 상태에 있을 경우 EUV 광을 방출하는 타겟 재료를 플라즈마 상태로 변환하기에 충분한 에너지를 포함하는, 증폭기를 포함하고, 사용 시에, 타겟은 상기 펄스를 수광하는 타겟 위치 내에 위치가능하며, 상기 타겟은 플라즈마 상태에 있을 경우 EUV 광을 방출하는 타겟 재료를 포함한다.
구현예들은 후속하는 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 광원은 레이저 광을 생성하는 소스를 포함할 수 있다. 광원은 펄스형 이산화탄소(CO2) 레이저일 수 있다. 변조기는 상기 광의 빔의 일부만이 상기 변조기를 통과하도록 함으로써, 상기 광의 빔의 일부를 추출하도록 구성될 수 있다.
또한, 시스템은, 타겟 위치 내에 위치가능한 타겟을 형성하도록, 타겟 재료 액적을 공간적으로 확장시키기에 충분한 에너지를 포함하는 방사선의 펄스를 생성하도록 구성되는 제 2 광원을 더 포함할 수 있다. 제 2 광원은 1.06 마이크론(μm)의 파장을 가지는 광을 포함하는 레이저 광의 펄스를 방출할 수 있다. 광의 빔을 방출하도록 구성되는 상기 광원은, 광의 빔을 방출하기 이전에 레이저 광의 펄스를 방출하도록 더욱 구성될 수 있고, 상기 레이저 광의 펄스는 타겟 위치 내에 위치가능한 타겟을 형성하도록 타겟 재료 액적을 공간적으로 확장시키기에 충분한 에너지를 포함한다.
위에서 설명된 기법들 중 임의의 것의 구현형태는 EUV 광원, 방법, 프로세스, 디바이스, 컴퓨터 판독가능 매질에 저장된 실행가능한 명령, 또는 장치를 포함할 수 있다. 하나 이상의 구현형태들의 세부사항들은 첨부 도면들 및 다음의 설명에서 진술된다. 다른 특징들은 상세한 설명 및 도면들로부터, 그리고 청구항들로부터 명확해질 것이다.
도 1 은 예시적인 레이저 생성 플라즈마 극자외 광(EUV) 소스의 블록도이다.
도 2 는 방사선의 펄스를 생성하기 위한 예시적인 프로세스의 흐름도이다.
도 3a 는 EUV 광원용 예시적인 광학계의 블록도이다.
도 3b 는 시드 레이저로부터 방출된 예시적인 펄스의 그래프이다.
도 3c 는 페데스탈(pedestal)을 가지는 예시적인 펄스의 그래프이다.
도 4 는 EUV 광을 생성하기 위한 예시적인 프로세스의 흐름도이다.
도 5a, 도 5c, 및 도 6a 는 시간이 지남에 따른 예시적인 타겟 위치를 도시한다.
도 5b 및 도 6b 는 예시적인 방사선의 펄스의 그래프들이다.
도 7 은 EUV 파워와 페데스탈 레벨 사이의 예시적인 관련성의 그래프이다.
도 8 은 예시적인 측정된 방사선의 펄스이다.
도 9 는 변환 효율과 타겟 크기 사이의 예시적인 관련성의 그래프이다.
도 10a 내지 도 10d 는 시간이 지남에 따른 타겟 위치의 예시적인 X선 사진이다.
도 11 은 다른 레이저 생성 플라즈마 극자외(EUV) 광원 및 EUV 광원에 커플링된 리소그래피 툴의 상단면도이다.
도 12 는 예시적인 레이저 생성 플라즈마 극자외 광(EUV) 소스의 블록도이다.
타겟을 컨디셔닝하기 위한 기법들이 개시된다. 타겟은 플라즈마 상태일 경우 극자외(EUV) 광을 방출하는 타겟 재료를 포함한다. 더 상세히 후술되는 바와 같이, 컨디셔닝은 타겟이 레이저 방사선을 흡수하는 능력을 향상시키고, 따라서 컨디셔닝 기법을 채용하는 EUV 광원의 변환 효율(CE)을 증가시킬 수 있다.
타겟은 제 1 부분("페데스탈")과 제 2 부분(메인 펄스 또는 가열 펄스)을 포함하는 방사선의 펄스로 컨디셔닝된다. 제 1 및 제 2 부분은 서로 시간적으로 연결된다. 다르게 말하면, 제 1 부분 및 제 2 부분은 방사선의 단일 펄스의 부분이고, 제 1 부분과 제 2 부분 사이에 방사선이 없는 갭 또는 영역이 존재하지 않는다.
방사선의 펄스의 제 1 부분(또는 "페데스탈")은 타겟과 상호작용하여 타겟의 흡수 특성을 변경한다. 예를 들어, 이러한 상호작용은 타겟의 밀도 그레디언트를 감소시키고 방사선의 펄스를 수광하는 표면에서 방사선의 펄스와 상호작용하는 타겟의 부피를 증가시킴으로써 흡수 특성을 변경할 수 있으며, 이것은 타겟이 흡수할 수 있는 방사선의 양을 증가시킨다. 이러한 방식으로, 타겟과 방사선의 펄스의 제 1 부분 사이의 상호작용에 의해 타겟이 컨디셔닝된다. 방사선의 펄스의 제 2 부분은 타겟 내의 타겟 재료를 EUV 광을 방출하는 플라즈마로 변환하기에 충분한 에너지를 가진다. 제 1 부분에 의해서 컨디셔닝을 하면 타겟이 흡수할 수 있는 방사선의 양이 증가되기 때문에, 이러한 컨디셔닝에 의해 타겟의 더 큰 부분이 EUV 광을 방출하는 플라즈마로 변환될 수 있다. 또한, 이러한 컨디셔닝에 의해 타겟의 반사도가 감소될 수 있고, 따라서 방사선의 펄스를 생성하는 광원 내로의 되반사의 양이 감소될 수 있다.
후술되는 바와 같이, 페데스탈의 특성, 예컨대 시간적 지속기간 및 에너지가 특정 타겟에 맞도록 제어되고 변동될 수 있다.
도 1 을 참조하면, 광 증폭기 시스템(106)은 레이저 생성 플라즈마(LPP) 극자외(EUV) 광원(100)을 구동하도록 사용되는 광원(105)(또한 구동 소스 또는 구동 레이저라고도 불림)의 적어도 일부를 형성한다. 광 증폭기 시스템(106)은, 광원(105)이 타겟 위치(130)로 제공되는 증폭된 광 빔(110)을 생성하도록 적어도 하나의 광 증폭기를 포함한다. 타겟 위치(130)는 주석과 같은 타겟 재료(120)를 타겟 재료 공급 시스템(115)으로부터 수용하고, 증폭된 광 빔(110)과 타겟 재료(120) 사이의 상호작용이 EUV 광 또는 방사선(150)을 방출하는 플라스마를 생성한다. 광 콜렉터(155)는 EUV 광(150)을 수집된 EUV 광(160)으로서 수집하고, 리소그래피 툴과 같은 광학적 장치(165)를 향해 지향시킨다.
증폭된 광 빔(110)은 빔 전달 시스템(140)에 의하여 타겟 위치(130)를 향해 지향된다. 빔 전달 시스템(140)은 광 컴포넌트(135) 및 증폭된 광 빔(110)을 초점 영역(145) 내에 집광하는 초점 어셈블리(142)를 포함할 수 있다. 컴포넌트(135)는 증폭된 광 빔(110)을 굴절 및/또는 반사에 의하여 지향시키는 렌즈 및/또는 미러와 같은 광 요소를 포함할 수 있다. 컴포넌트(135)는 컴포넌트(135)를 제어 및/또는 이동시키는 요소를 포함할 수 있다 예를 들어, 컴포넌트(135)는 빔 전달 시스템(140)의 광 요소가 이동하게 하도록 제어가능한 액츄에이터를 포함할 수 있다.
초점 어셈블리(142)는 빔(110)의 직경이 초점 영역(145) 내에서 최소가 되도록 증폭된 광 빔(110)을 집속한다. 다르게 말하면, 초점 어셈블리(142)는 증폭된 광 빔(110) 내의 방사선이 방향(112)에서 초점 영역(145)을 향해 전파될 때 수렴하게 한다. 타겟이 없는 경우, 증폭된 광 빔(110) 내의 방사선은 빔(110)이 방향(112)으로 초점 영역(145)으로부터 멀어지게 전파됨에 따라 발산한다.
후술되는 바와 같이, 광원(105)은 시간적으로 연결되는 제 1 부분과 제 2 부분을 가지는 펄스를 생성한다. 제 1 타겟 부분은 "페데스탈"이라고 지칭될 수 있다. 제 1 부분은 타겟 재료(120)가 펄스의 제 2 부분을 더 용이하게 흡수하도록 컨디셔닝한다. 펄스의 제 2 부분은 타겟 재료를 EUV 광을 방출하는 플라즈마로 변환하기에 충분한 에너지를 가진다.
또는, 타겟 재료(120)의 공간적 분포는, 펄스의 제 1 부분이 타겟 재료(120)와 교차하기 전에, 증폭된 광 빔(110)과 교차하는 방향으로 타겟 재료(120)의 크기를 증가시키도록 변경될 수 있다. 예를 들어, 타겟 재료(120)는 제 1 및 제 2 부분 이전에 타겟 재료(120)와 상호작용하는 방사선의 별개의 펄스("선-펄스")로써 액적으로부터 평평한 디스크로 확장될 수 있다. 증폭된 광 빔(110)과의 상호작용 이전에 타겟 재료(120)의 크기를 증가시키면, 증폭된 광 빔(110)에 노출되는 타겟 재료(120)의 부분을 증가시킬 수 있고, 이것은 타겟 재료(120)의 주어진 양에 대하여 생성된 EUV 광의 양을 증가시킬 수 있다(타겟 재료 볼륨이 증가되기 때문에 방사선의 펄스를 더 효율적으로 흡수할 수 있고, EUV 방출 볼륨이 증가되기 때문에 EUV 광의 양이 증가됨).
도 2 를 참조하면, 예시적인 프로세스(200)의 흐름도가 도시된다. 프로세스(200)는 도 1 의 EUV 광원(100) 또는 임의의 다른 EUV 광원 내에서 증폭된 광 빔(110)으로서 사용될 수 있는 방사선의 펄스를 생성할 수 있다. 프로세스(200)는 도 3a 내지 도 3c 를 참조하여 설명된다.
방사선의 초기 펄스가 생성된다(단계 210). 방사선의 변경된 펄스를 형성하도록 방사선의 초기 펄스의 섹션이 추출되는데, 방사선의 변경된 부분은 제 1 부분("페데스탈") 및 제 2 부분을 포함한다(단계 220). 제 1 부분 및 제 2 부분은 방사선이 없는 개입 지역(intervening region)이 없이 시간적으로 연결된다.
또한 도 3a 를 참조하여, 프로세스(200)를 수행할 수 있는 예시적인 시스템(301)의 블록도가 도시된다. 전자 시스템(301)은 광원(305)을 포함한다. 광원(305) 또는 시스템(301)은 광원(105) 대신에 EUV 광원 내에 사용될 수 있다. 광원(305)은 시드 레이저(302), 게이팅 모듈(304), 및 광 증폭기(306)를 포함한다. 증폭기(306)는 이득 매질(307)을 포함한다. 광원(305), 게이팅 모듈(304), 증폭기(306), 및 이득 매질(307)은 광이 전파되는 빔 경로(309)에 포지셔닝된다. 빔 경로(309)는 타겟 재료를 포함하는 타겟을 수용하는 타겟 위치(330)와 교차한다.
시드 레이저(302)는, 예를 들어 증폭된 광 빔(303)을 생성하고 빔(303)을 게이팅 모듈(304)을 향한 빔 경로(309) 상으로 방출하는 이산화탄소(CO2) 레이저일 수 있다. 도 3b 는 빔(303)의 예시적인 펄스 형상(에너지 대 시간)을 도시한다. 도 3b 에 도시되는 빔(303)의 펄스 형상은 예시를 위한 것이고, 빔(303)은 다른 펄스 형상을 가질 수 있다. 다시 도 3a 를 참조하면, 시드 레이저(302)는, 예를 들어 레이저 펄스를 방출하는 마스터 발진기 파워 증폭기(MOPA) CO2 레이저일 수 있다. 몇 가지 구현형태들에서, 시드 레이저(302)는 예를 들어 네오디뮴-도핑된 이트륨 알루미늄 가넷(Nd:YAG) 레이저와 같은, 1 마이크론(μm)의 파장을 가지는 광을 방출하는 레이저일 수 있다. 게이팅 모듈(304)은 빔(303)의 일부만이 통과하게 하는 스위치 또는 필터로서 역할을 수행한다. 예를 들어, 게이팅 모듈(304)은 303 의 빔을 펄스로 분할하는 전기광학 게이팅 모듈을 포함할 수 있다.
몇 가지 구현형태들에서, 게이팅 모듈(304)은 경로(309)에 놓인 편광자(304a 및 304b)를 포함한다. 편광자(304a 및 304b)는, 예를 들어 그들의 투과축들이 서로 수직으로 지향될 경우 광이 게이팅 모듈(304)로부터 나오는 것을 방지하는 선형 편광자들일 수 있다. 이러한 예에서, 편광자(304a 및 304b)가 그들의 투과축들이 서로 그리고 빔(303)의 편광에 평행하게 지향되는 경우, 광은 게이팅 모듈(304)을 통과한다. 따라서, 편광자(304a 및 304b)의 상대 방위를 제어함으로써, 게이팅 모듈(304)은 빔(303)을 선택적으로 투과시키거나 차단하여 빔(303)의 특정 부분을 추출할 수 있다. 이러한 방식으로, 게이팅 모듈(304)은 빔(303)의 일부를 추출하여 변경된 펄스(315)를 형성한다. 추가적으로, 게이팅 모듈(304)이 광을 통과시키는 상태로부터 광을 차단하는 상태로 변경되는 시간의 양이 한정되기 때문에, 작은 양의 누설 광이 변경된 펄스(315) 중 하나 또는 양측 모두에 존재할 수 있다.
시스템(301)은 제어기(317)를 더 포함한다. 광원(305)은 링크(312)를 통해 제어기(317)와 통신한다. 제어기(317)는 전자 프로세서(318) 및 전자 스토리지(319)를 포함한다. 전자 스토리지(319)는 RAM과 같은 휘발성 메모리일 수 있다. 몇 가지 구현형태들에서, 전자 스토리지(319)는 비-휘발성 및 휘발성 부분 또는 컴포넌트 양자 모두를 포함할 수 있다. 프로세서(318)는 범용 또는 특수 목적 마이크로프로세서, 및 임의의 종류의 디지털 컴퓨터의 임의의 하나 이상의 프로세서와 같이 컴퓨터 프로그램을 실행하기에 적합한 하나 이상의 프로세서일 수 있다. 전자 프로세서는 판독-전용 메모리 또는 랜덤 액세스 메모리로부터 명령 및 데이터를 수신한다. 전자 프로세서(318)는 임의의 타입의 전자 프로세서일 수 있고, 두 개 이상의 전자 프로세서일 수 있다.
전자 스토리지(319)는 실행되면 프로세서(318)가 광원(305) 및/또는 자신의 컴포넌트와 통신하도록 하는, 아마도 컴퓨터 프로그램 형태인 명령을 저장한다. 예를 들어, 명령은 게이팅 모듈(304)이 광을 차단하거나 투과하게 하도록 편광자(304a 및 304b)를 서로에 대해 포지셔닝하도록 액츄에이터를 구동하는 신호를 생성하는 명령일 수 있다. 다르게 말하면, 제어기(317)는 빔(303)의 특정 부분이 추출되게 하도록 프로그래밍되거나 설정될 수 있다.
또한 도 3b 를 참조하면, 시드 레이저(302)로부터 방출된 빔(303)과 게이팅 모듈(304)로부터 방출된 변경된 펄스(315)의 예시적인 시간 프로파일(세기 대 시간)이 도시된다. 변경된 펄스(315)는 빔(303)의 일부이다.
도 3b 의 예에서, 빔(303)은 근사적으로 가우시안인 시간 프로파일을 가지는 레이저 광의 펄스이다. 빔(303)은 게이팅 모듈(304)로 전달되어 변경된 펄스(315)를 형성한다. 게이팅 모듈(304)은 빔(303)의 특정 부분을 선택 또는 추출하도록 제어될 수 있다. 도 3b 의 예에서, 시간 t=t1 에서 게이팅 모듈(304)은 광을 방출하도록 설정되고, 시간 t=t2 에서 게이팅 모듈(304)은 광을 차단하도록 설정된다. 결과적으로, 변경된 펄스(315)는 t1 과 t2 사이의 빔(303)의 부분이고, 시각 t1 과 t2 사이의의 부분과 거의 동일한 시간 프로파일을 가진다. 그러나, 게이팅 모듈(304)이 광을 투과 및/또는 차단하도록 유한한 시간 동안 스위칭하기 때문에의, 누설 광(311)이 변경된 펄스(315)의 리딩(leading) 에지에 존재한다(시간 t=t1). 누설 광(311)의 양은 게이팅 모듈(304)의 스위칭 시간에 의해 결정될 수 있다. 몇 가지 구현형태들에서, 게이팅 모듈(304)은 빔(303)을, 50 내지 250 나노초(ns)의 펄스 지속기간과 함께 첨예한 경사를 가지는(빔(303)을 차단하는 것에서 빔(303)을 투과하는 것으로 거의 순간적으로 천이함) 펄스들로 절단한다.
다른 예들에서, 게이팅 모듈(304)은 빔(303)의 다른 부분을 추출할 수 있다. 예를 들어, 게이팅 모듈(304)은 더 긴 시간 동안 광을 투과시켜 더 긴 지속기간을 가지는 변경된 펄스(315)를 생성하도록 활성화될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 게이팅 모듈(304)은 다른 시간에 활성화되어, 도 3b 의 예에서 추출된 부분과 다른 시간적 세기 프로파일을 가지는 빔(303)의 부분을 캡쳐할 수 있다. 빔(303)의 특정 부분을 선택적으로 캡쳐하면, 변경된 펄스(315)의 에너지 또는 세기가 제어될 수 있게 한다. 예를 들어, 빔(303)이 그 피크 에너지에 있을 때에 게이팅 모듈(304)을 활성화하면, 빔(303)이 더 낮은 에너지에 있을 때 게이팅 모듈(304)을 활성화하는 것으로부터 발생되는 변경된 펄스보다 더 큰 에너지를 가지는 변경된 펄스(315)가 얻어진다.
다시 도 3a 를 참조하면, 변경된 펄스(315)는 증폭기(306)로 입력되고, 증폭기(306)는 증폭된 변경된 펄스(308)를 생성한다. 광 증폭기(306)는 이득 매질(307)을 포함하는데, 이것은 펌핑을 통해 에너지를 수신하고 이러한 에너지를 변경된 펄스(315)로 제공하고 변경된 펄스(315)를 증폭된 변경된 펄스(308)로 증폭한다.
변경된 펄스(315)의 증폭량은 증폭기(306)의 이득과 이득 매질(307)에 의하여 결정된다. 이득은 증폭기(306)가 입력 광 빔에 제공하는 에너지 증가의 양 또는 인자이다. 광 증폭기(306)는 "소신호 이득" 및 "포화된 이득"을 가지는데, 광 증폭기(306)에 입사하는 광 빔이 겪게 되는 이득은 광 빔의 에너지에 따라 달라진다. 상대적으로 낮은 에너지를 가지는 광 빔에 대하여, 광 증폭기(306)의 이득은 선형이고, 즉, 이득은 입력 신호의 에너지에 변동이 생기는 것과 무관하게 동일하다. 이득은 이러한 체제에서 "소신호 이득"이라고 불린다. 그러나, 충분히 큰 에너지 또는 세기의 광 빔에 대하여, 증폭기(306)는 포화될 수 있다. 포화는 증폭기에 의하여 출력되는 광 빔의 에너지가 입력 광 빔과 비교할 때 비례적으로 증가되지 않는 비선형 거동의 형태이다. 포화 시에 증폭기(306)의 이득은 "포화 이득"이라고 불릴 수 있다. 포화 이득은 소신호 이득보다 작을 수 있다. 광 증폭기(306)의 소신호 이득은, 예를 들어 100,000 의 인자일 수 있다. 몇 가지 구현형태들에서, 광 증폭기(306)의 소신호 이득은 범위, 예를 들어 104 내지 107 일 수 있다.
위에서 논의된 바와 같이, 게이팅 모듈(304)이 변경된 펄스(315)를 형성할 경우, 누설 광(311)이 변경된 펄스(315)의 리딩 에지에 존재한다. 누설 광(311)은 변경된 펄스(315)의 다른 부분과 더 작은 에너지를 가진다. 결과적으로, 누설 광(311)은 이득 매질(307)의 소신호 이득에 의하여 증폭될 수 있고, 변경된 펄스(315)의 잔여 부분은 포화된 이득에 의해 증폭될 수 있다. 따라서, 변경된 펄스(315)의 리딩 에지에 있는 누설 광(311)은 변경된 펄스(315)의 잔여 부분보다 더 큰 인자에 의해 증폭될 수 있다.
또한 도 3c 를 참조하면, 예시적인 증폭된 변경된 펄스(308)의 시간 프로파일(시간의 함수로서의 에너지)이 도시된다. 증폭된 변경된 펄스(308)는 제 1 부분(308a)("페데스탈") 및 제 2 부분(308b)을 포함한다. 증폭된 변경된 펄스(308)는 단일 펄스이고, 제 1 및 제 2 부분(308a, 308b)은 방사선이 없는 개재 갭 또는 지역이 없이 서로 시간적으로 연결된다.
제 1 부분(308a)은 누설 광(311)의 증폭으로부터 형성된다. 제 1 부분(308a)은 페데스탈 지속기간(313)을 가진다. 페데스탈 지속기간(313)은 변경된 펄스(308)의 개시(t=t3)와 제 2 부분(308b)의 시작(t=t4) 사이의 시간의 길이이다. 제 1 부분(308a)은 페데스탈 레벨(314)도 가진다. 페데스탈 레벨(314)은 지속기간(313) 동안의 제 1 부분(308a)의 최대 에너지 또는 최대 파워이다. 비록 도 3c 의 예가 페데스탈 레벨(314)이 제 2 부분(308b)의 시작에 바로 인접한 것으로 도시하지만, 레벨(314)은 지속기간(313) 도중의 언제라도 발생할 수 있다. 제 2 부분(308b)은 타겟 내의 타겟 재료를 EUV 광을 방출하는 플라즈마로 변환하기에 충분한 피크 에너지(316)를 가진다.
도 4 를 참조하면, 예시적인 프로세스(400)의 흐름도가 도시된다. 프로세스(400)는 EUV 광을 생성하기 위하여 사용될 수 있고, 예를 들어 EUV 광원(100) 및 시스템(301)으로 수행될 수 있다.
프로세스(400)는 도 5a 내지 도 5c 를 참조하여 설명되는데, 이들은 시간 기간(501) 도중의 예시적인 타겟 위치(530)를 도시한다. 도 5a 는 타겟 재료가 시간 기간(501) 동안 방사선의 펄스(508)와 상호작용할 때의 타겟 재료의 기하학적 분포의 변동을 도시한다. 도 5b 는 방사선의 펄스(508)의 시간 프로파일이다. 방사선의 펄스(508)는 페데스탈(508a) 및 시간적으로 연결되는 제 2 부분(508b)을 포함한다. 타겟(521)은 페데스탈(508a)과 상호작용 하여 변경된 타겟(524)을 형성하고, 제 2 부분(508b)은 변경된 타겟(524)을 조사하여 변경된 타겟(524) 내의 타겟 재료를 EUV 광(550)을 방출하는 플라즈마로 변환한다. 도 5c 는 시간 기간(501) 동안의 타겟 위치(530)에서의 페데스탈(508a) 및 제 2 부분(508b)의 예시적인 빔 폭을 도시한다. 도시된 예에서, 페데스탈(508a)은 타겟 위치(530)에서 511 의 빔폭을 가진다.
도 4 를 참조하면, 타겟(521)이 타겟 위치(530)에 제공된다(단계 410). 타겟 위치(530)는 타겟 재료의 분포를 수용하는 공간 내의 영역이고, 이러한 예에서 증폭된 광 빔은 방사선의 펄스(508)이다. 타겟 위치(530)는 타겟 위치(130)(도 1) 또는 타겟 위치(330)(도 3a)와 유사할 수 있다.
타겟(521)은 이온화되지 않는 타겟 재료(플라즈마가 아닌 재료)의 기하학적 분포일 수 있다. 타겟(521)은, 예를 들어 액체 또는 용융된 금속의 디스크, 액체 또는 용융된 금속의 액적, 보이드 또는 큰 갭을 가지지 않는 타겟 재료의 연속 세그먼트, 마이크로- 또는 나노입자의 미스트, 또는 원자 증기의 클라우드일 수 있다. 타겟(521)의 크기는 제 1 방향 "x" 과 나란한 범위(extent; 522) 및 제 1 방향에 수직인 제 2 방향 "z" 과 나란한 범위(523)에 의해 특징지어진다. 범위(523)는 방사선의 펄스(508)의 전파 방향(512)과 평행하다.
몇 가지 구현형태들에서, 타겟(521)은 범위(522)가 범위(523)보다 더 큰 확장된 타겟이다. 예를 들어, 범위(522)는 220 마이크로미터(μm)일 수 있고, 범위(523)는 370 나노미터(nm)일 수 있다. 다른 예에서, 범위(522)는 300 μm일 수 있고 범위(523)는 200 nm일 수 있다. 또한 범위(522 및 523)는 이러한 예시적인 값보다 크거나, 작거나, 또는 이들 사이일 수 있다. 예를 들어, 범위(522)는 30 μm와 500 μm 사이일 수 있다. 범위(523)는, 타겟(521)이 벗어나면 범위(523)가 위와 같은 범위의 상한(예를 들어, 30 μm)에 있으면서 30 μm와 50 nm 사이일 수 있고, 타겟(521)이 전파 방향(512)과 평행한 방향으로 납짝한 경우 이러한 범위의 하한(예를 들어, 50 nm)에 있을 수 있다.
타겟(521)을 공간적으로 확장하면 생성되는 EUV 광의 양이 증가될 수 있다. 우선, 범위(522)가 범위(523)보다 더 크기 때문에, 확장된 타겟은 상대적으로 큰 영역을 전파 방향(512)에 수직인 방향에서 방사선(508)의 펄스로 제공한다. 그러면 타겟(521) 내의 더 많은 타겟 재료가 증폭된 광 빔에 노출된다. 추가적으로, 확장된 타겟은 전파 방향(512)으로 상대적으로 짧은 크기를 가져서, 방사선의 펄스(508)가 타겟 내로 더 깊이 도달하고 타겟 재료의 더 높은 부분을 플라즈마로 변환하게 한다.
둘째로, 타겟을 확장시키면 타겟 재료를 공간적으로 확산시킴으로써, 제 2 부분(508b)에 의하여 플라즈마를 가열하는 동안에 과도하게 높은 재료 밀도의 영역이 발생하는 것을 최소화한다. 플라즈마 밀도가 방사선으로 조사되는 영역에 걸쳐 높다면, 방사선의 흡수는 방사선을 가장 먼저 수광하는 영역의 일부로 한정될 수 있다. 이러한 초기 흡수에 의하여 생성되는 열은, 제 2 부분(508b)의 유한한 지속기간 동안에 벌크 타겟 재료의 의미있는 양을 이용(증발)하기에 충분히 긴 타겟 재료 표면을 증발 및 가열하는 프로세스를 유지하기에는 벌크 타겟 재료로부터 너무 멀 수도 있다. 영역이 높은 전자 밀도를 가지는 실례에서, 광 펄스는, 전자 밀도가 너무 높아서 광 펄스가 반사되는 "임계 표면"에 도달하기 이전에, 해당 영역 내로의 경로의 일부만을 통과한다. 광 펄스는 영역의 그러한 부분 내로 진행할 수 없고, EUV 광은 그러한 영역 내의 타겟 재료로부터는 거의 생성되지 않는다. 높은 플라즈마 밀도의 면적은 또한, EUV 광을 방출하는 영역의 부분들로부터 방출되는 EUV 광을 차단할 수 있다. 결과적으로, 영역으로부터 방출된 EUV 광의 총량은 해당 영역에 높은 플라즈마 밀도의 부분들이 없었다면 방출되었을 양보다 더 적다. 이와 같이, 타겟이 화장되면 제 2 부분(508b)이 반사되기 이전에 타겟 재료에 더 많이 도달하게 할 수 있다. 이것은 후속하여 생성되는EUV 광의 양을 증가시킬 수 있다.
공간적으로 확장된 타겟(521)을 채용하는 몇 가지 구현형태들에서, 그리고 도 6a 및 도 6b 를 참조하면, 타겟은 선-펄스(612)를 타겟 재료 액적(620)과 상호작용시킴으로써 타겟 위치(530)에 도달하기 이전에 공간적으로 확장되는 타겟 재료의 분포인 사전 확장된 타겟(621)이다. 타겟 재료 액적(620)은, 예를 들어 직경이 17 내지 35 μm이고 타겟 재료 공급 시스템(115)(도 1)과 같은 시스템으로부터 방출된 용해된 금속의 액적들의 스트림의 일부인, 용해된 금속의 액적일 수 있다. 제 1 선-펄스(612)가 액적(620)에 충돌하는 힘은, 액적(620)을 약 1-3 마이크로초(μs) 이후에 용융된 금속의 디스크형 조각으로 확장되는 디스크에 가까운 형상으로 변형시킬 수 있다.
선-펄스(612)는 지속기간(614)을 가지고, 시간에 있어서 방사선의 펄스(508)로부터 지연 시간(613)만큼 분리되며, 선-펄스(612)는 방사선의 펄스(508) 이전에 발생된다. 지속기간(614)은 풋-풋(foot-to-foot) 지속기간 또는 반치전폭(full width at half max; FWHM)과 같은 적합한 메트릭을 사용하여 측정될 수 있다. 지속기간(614)은, 예를 들어 20 내지 70 ns, 1 ns 미만, 300 피코초(ps) 이하, 100 ps 이하, 100 내지 300 ps, 또는 10 내지 100 ps일 수 있다. 선-펄스(612)의 파장은, 예를 들어 1.06 μm 또는 10.6 μm일 수 있다. 선-펄스(612)는 3-60 밀리줄(mJ)의 에너지를 가질 수 있다. 선-펄스(612)는, 방사선의 펄스(508)를 생성하는 소스와 동일한 이차 소스에 의하여, 또는 방사선의 펄스(508)를 생성하는 소스와 별개이고 해당 소스와 상이한 소스에 의하여 생성될 수 있다.
선-펄스를 사용하여 확장된 타겟을 생성하는 예는 확장된 타겟을 제공하는 한 가지 방식이다. 그러나, 타겟(521)이 확장된 타겟인 구현형태는 다른 기법들을 수반할 수 있다. 예를 들어, 타겟(521)은 타겟 재료 공급 시스템(도 1 의 시스템(115)과 같음)으로부터 선-펄스와의 상호작용이 없이 타겟 위치(530)로 낙하하는 과정에 확장될 수 있다. 다른 예에서, 타겟(521)은 타겟 위치에 도달되기 이전에 형성되는 사전 형성되거나 가공된 타겟일 수 있다. 몇 가지 구현형태들에서, 타겟(521)은 확장된 타겟이 아니다.
다시 도 4 를 참조하면, 방사선의 펄스(508)는 타겟(521)으로 디렉팅되어 변경된 타겟(524)을 형성한다(단계 420). 방사선의 펄스(508)는 도 2 및 도 3a 내지 도 3c 를 참조하여 전술된 프로세스(200)에 의하여 형성될 수 있다.
방사선의 펄스(508)는 제 1 부분(508a)("페데스탈") 및, 제 1 부분(508a) 이후에 타겟 위치(530)에 도달하는 제 2 부분(508b)을 포함한다. 방사선의 펄스(508)는 단일 펄스이고, 제 1 부분(508a)과 제 2 부분(508b) 사이에는 갭 또는 시간적 분리가 없다. 제 1 부분(508a)은 지속기간(513)과 레벨(514)을 가진다. 지속기간(513)은 방사선의 펄스(508)의 시작과 제 2 부분(508b)의 시작 사이의 시간의 양이다. 지속기간은, 예를 들어 10 내지 150 ns일 수 있다. 페데스탈(508a)의 에너지는 지속기간(513) 동안에 변동할 수 있다. 레벨(514)은 페데스탈(508a)의 최대 또는 평균 에너지이다. 레벨(514)은 예를 들어 1-4 mJ일 수 있다. 몇 가지 예들에서, 레벨(514)은 제 2 부분(508b)의 피크(최대) 에너지(516)의 퍼센티지로서 표현된다. 예를 들어, 레벨(514)은 제 2 부분(508b)으 ㅣ피크 에너지(516)의 1-10%일 수 있다.
도 3a 에 대해서 전술된 바와 같이, 페데스탈 레벨(514) 및 지속기간(513)은 페데스탈(508a)이 게이팅 모듈(304)의 선택적 활성화를 통해 생성될 때에 설정된다. 페데스탈 지속기간(513) 및 레벨(514)의 최적의 값은 타겟(521)의 공간적 특성에 따라 달라진다. 예를 들어, 타겟(521)은 약 200 μm와 220 μm 사이의 범위(522), 및 약 400 μm와 370 nm 사이의 범위(523)를 가지는 상대적으로 두꺼운 타겟일 수 있다. 몇 가지 구현형태들에서, 두꺼운 타겟은 350 nm보다 큰 범위(523)를 가지고, 얇은 타겟은 200 nm 미만의 범위(523)를 가진다. 상대적으로 두꺼운 타겟에 대하여, 생산된 EUV 광의 양은 페데스탈 레벨(514)이 감소됨에 따라 증가된다. 이러한 타겟에 대하여, 페데스탈(508a)의 지속기간(513)은, 예를 들어 150 ns 이하로 설정될 수 있고, 페데스탈 레벨(514)은 1-3 mJ의 에너지를 가지도록 설정될 수 있다. 다른 예에서, 타겟(521)은 범위(522)가 300 μm이고, 범위(523)가 200 nm인 상대적으로 얇은 타겟일 수 있다. 이러한 예에서, 페데스탈 레벨(514)은 5 mJ로 설정될 수 있고, 지속기간(513)은 50 내지 150 ns일 수 있다. 이러한 예에서, 레벨(514)은 제 2 부분(508b)의 최대 에너지의 약 1%일 수 있다.
다시 도 4 를 참조하면, 페데스탈(508a)은 타겟(521)과 상호작용하여 변경된 타겟(524 430)을 형성한다. 페데스탈(508a)은 타겟(521)에 충돌하여 변경된 타겟(524)을 형성한다. 변경된 타겟(524)은 많은 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 변경된 타겟(524)은 벌크 타겟 재료에 공간적으로 가깝고 변경된 타겟(524) 내의 금속과 상호작용하는 페데스탈(508a)로서 형성되는 사전 플라즈마일 수 있다. 사전 플라즈마는 입사 광의 흡수를 증가시키기 위하여 사용되는 플라즈마이다. 사전 플라즈마가 몇 가지 실례들에서 작은 양의 EUV 광을 방출할 수 있지만, 방출된 EUV 광은 변경된 타겟(524) 내의 타겟 재료를 플라스마로 변환함에 의해 방출되는 파장 또는 양이 아니다. 몇 가지 구현형태들에서, 변경된 타겟(524)은 타겟 재료의 프래그먼트 또는 미스트의 볼륨이다. 타겟(521)과 상호작용하는 페데스탈(508a)의 양은, 타겟(521)의 전부 또는 일부가 파괴되어 프래그먼트의 미스트 또는 볼륨을 형성하게 할 수 있다.
변경된 타겟(524)은 타겟(521)과 다른 특성을 가진다. 예를 들어, 변경된 타겟(524)의 밀도는 타겟(521)의 밀도와 다를 수 있다. 변경된 타겟(524)의 적어도 일부의 밀도는 타겟(521)의 밀도보다 적을 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 변경된 타겟(524)의 기하학적 분포는 타겟(521)의 분포와 다를 수 있다. 예를 들어, 변경된 타겟(524)은 하나 이상의 치수에서 타겟(521)보다 더 클 수 있다.
방사선의 펄스(508)의 제 2 부분(508b)은 변경된 타겟(524)과 상호작용하여 EUV 광(550)을 생성한다(단계 340). 제 2 부분(508b)은 변경된 타겟(524) 내의 타겟 재료를 EUV 광을 방출하는 플라즈마로 변환하기에 충분한 에너지를 가진다.
도 7, 도 9, 및 도 10a- 내지 도 10d 는 타겟을 페데스탈을 포함하는 방사선의 펄스와 상호작용시킨 결과로 얻어지는 예시적인 측정된 데이터를 나타내고, 도 8 은 페데스탈을 포함하는, 예시적인 측정된 방사선의 펄스를 나타낸다.
도 7 을 참조하면, 그래프(700)는 300 μm의 직경과 200 nm의 두께를 가지는 타겟에 대한 EUV 파워와 페데스탈 레벨 사이의 측정된 관련성의 일 예를 나타낸다. 직경은 방사선의 조사 빔의 전파 방향에 수직인 방향에 따라 측정되고, 두께는 전파 방향과 평행한 방향에 따라 측정된다.
위에서 논의된 바와 같이, 최적의 페데스탈 레벨은 타겟의 특성에 따라 달라질 수 있다. 도 7 에 도시되는 예에서, 타겟은 200 nm의 두께를 가졌고, EUV 파워는 페데스탈 레벨이 변동될 때 측정되었다. 생성된 EUV 파워는 방사선의 펄스의 가열 부분의 피크 세기의 1-2% 사이의 페데스탈 레벨에 대해서 가장 높았다. 방사선의 펄스의 가열 부분은 타겟 재료를 플라즈마로 변환하기에 충분한 에너지를 가지는 펄스의 부분, 예컨대 제 2 부분(508b)이다. 도 7 에 도시되는 예에서, 최적의 페데스탈 레벨(최대 EUV를 생성한 레벨)은 약 4 mJ 이었다.
도 8 을 참조하면, 그래프(800)는 페데스탈(804a) 및 제 2 부분(804b)을 포함하는 CO2 레이저 펄스(804)의 예시적인 측정된 파형을 나타낸다. 페데스탈(804a)은 타겟(미도시)을 컨디셔닝하고, 도 2 에 대해 전술된 프로세스(200)와 같은 프로세스에 의하여 생성될 수 있다. 예시적인 펄스(804)는 용해된 주석의 35 μm 직경 액적으로부터 350 μm까지 확장된 타겟에 대해 최적화된다. 도 7 의 예와 비교하면, 도 8 의 예의 타겟은 더 큰 직경을 가진다. 이러한 타겟에 대하여, 최적의 페데스탈 레벨은 도 8 에 도시된 바와 같이 더 크다. 최적의 페데스탈 레벨은 제 2 부분(804b)의 피크 파워의 3%였고, 페데스탈 레벨은 10 mJ 이었으며, 지속기간은 100 ns였다.
도 9 를 참조하면, 그래프(900)는 예시적인 측정된 변환 효율(CE)을 타겟 직경의 함수로서 나타낸다. 타겟 직경은 방사선의 조사 빔의 전파 방향에 수직인 방향에서의 확장된 타겟의 직경이다. 도시된 바와 같이, 확장된 타겟의 직경이 300 μm보다 더 큰 경우 CE는 3.5% 이상이다.
도 10a 내지 도 10d 를 참조하면, 메인 펄스의 도달 시간에 대하여 다양한 시간에 촬영된 확장된 타겟(1021)의 예시적인 측정된 X선 사진(shadowgraph)이 도시된다. 타겟(1021)은 방향 "x"에 평행한 방향에서 범위(1022)를 가지고 방향 "z"에 평행한 범위(1023)를 가지는 확장된 타겟이다. 범위(1022)는 방향 "z"에 수직이고, 범위(1022)는 범위(1023)보다 더 크다.
타겟(1021)은 "z" 방향에 평행한 방향으로 전파되는 방사선의 펄스(미도시)를 수광하는 타겟 위치이다. 방사선의 펄스는 페데스탈 및 페데스탈 이후에 타겟 위치에 도달하는 제 2 부분(또는 메인 펄스)을 포함한다. 방사선의 펄스의 제 2 부분은 확장된 타겟 내의 타겟 재료를 EUV 광을 방출하는 플라즈마로 변환하기에 충분한 에너지를 가진다.
도 10a 는 방사선의 펄스의 제 2 부분의 시작보다 200 ns 앞선 시간에서의 사전 확장된 타겟(1021)을 도시한다. 도 10b 는 페데스탈이 타겟(1021)과 상호작용하는 동안 제 2 부분의 시작 이전의 0-50 ns 사이의 시간에서의 타겟(1021)을 도시한다. 페데스탈과 타겟(1021) 사이의 상호작용은 타겟(1021) 근처에 저밀도 플룸(plume; 1005)을 형성한다. 페데스탈은 타겟(1021)에 두 가지 변경을 가할 수 있다. 우선, 페데스탈은 저밀도 플룸(1005)을 생성함으로써 타겟(1021)의 측방향 및/또는 길이 방향 밀도 프로파일이 균질화되게 할 수 있다. 이것은, 타겟 밀도가 국지적으로 더 균일해지게 할 수 있고, 결과적으로 국지적으로 평평한 타겟을 형성한다. 둘째, 페데스탈과 타겟(1021) 사이의 상호작용으로, 방사선의 입사선(방향 "z")에 따라 더 부드러운 플라즈마 밀도 스케일 길이가 형성된다. 부드러운 플라즈마 밀도 스케일 길이는 도 10b 에서 플룸(1005) 내에 표시된다. 확장된 타겟의 밀도 프로파일이 상대적으로 균일해지면, 메인 펄스가 타겟을 더 효율적으로 통과하게 할 수 있고, 타겟 재료의 더 높은 부분과 상호작용하고 타겟 재료의 더 높은 부분을 플라즈마로 변환한다. 따라서, 변환 효율(CE)이 더 높아질 수 있다. 부드러운 플라즈마 밀도 프로파일은 타겟 재료의 더 많은 원자 또는 입자를 포함하는 더 큰 플라즈마 볼륨이 생기게 할 수 있다. 이것은 플라즈마 스케일 길이가 더 길어지게 되므로 방사선 흡수가 더 잘 되게 하고, 더 많은 EUV 광이 생성되게 할 수 있다. 더 나아가, 부드러운 플라즈마 밀도 프로파일에 따라 반사면이 더 적어지게 되고, 메인 펄스를 생성했던 광원으로 되돌아가는 메인 펄스의 반사가 감소될 수 있다.
도 10c 는 메인 펄스가 충돌하는 시간 동안의 타겟(1021)을 나타내고, 타겟 내의 타겟 재료는 플라즈마 및 EUV 광으로 변환된다. 도 10d 는 메인 펄스가 도달된 이후 200 ns 동안 유지되는 포스트-플룸을 나타낸다.
도 11 및 도 12 는 페데스탈을 포함하는 방사선의 펄스를 생성할 수 있는 시스템에 대한 추가적 정보를 제공한다.
도 11 을 참조하면, 예시적인 광학적 이미징 시스템(1100)의 상단면도가 도시된다. 광학적 이미징 시스템(1100)은 EUV 광(1150)을 리소그래피 툴(1170)로 제공하는 LPP EUV 광원(1102)을 포함한다. 광원(1102)은 도 1 의 광원(100)의 컴포넌트들 중 일부 또는 전부와 유사할 수 있고 및/또는 이를 포함할 수 있다.
시스템(1100)은 구동 레이저 시스템(1105)과 같은 광원, 광 요소(1122), 선-펄스 소스(1143), 포커싱 어셈블리(1142), 및 진공 챔버(1140)를 포함한다. 구동 레이저 시스템(1105)은 증폭된 광 빔(1110)을 생성한다. 증폭된 광 빔(1110)은, 예를 들어 위에서 논의된 방사선의 펄스(308 및 508)와 유사한 페데스탈 부분 및 제 2 부분을 포함한다. 증폭된 광 빔(1110)은 타겟(1120)에 있는 타겟 재료를 EUV 광을 방출하는 플라즈마로 변환하기에 충분한 에너지를 가진다. 위에서 논의된 타겟들 중 임의의 것이 타겟(1120)으로서 사용될 수 있다.
선-펄스 소스(1143)는 방사선(1117)의 펄스들을 방출한다. 방사선의 펄스는 선-펄스(806)(도 8a 내지 도 8c, 도 10)로서 또는 선-펄스(806 및/또는 807)(도 9a 내지 도 9c)로서 사용될 수 있다. 선-펄스 소스(1143)는, 예를 들어 50 kHz 반복률에서 동작하는 Q-스위치드 Nd:YAG 레이저일 수 있고, 방사선(1117)의 펄스는 1.06 μm의 파장을 가지는 Nd:YAG 레이저의 펄스일 수 있다. 선-펄스 소스(1143)의 반복률은 선-펄스 소스(1143)가 얼마나 자주 방사선의 펄스를 생성하는지를 표시한다. 선-펄스 소스(1143)가 50 kHz 반복률을 가지는 일 예의 경우, 방사선(1117)의 펄스는 20 마이크로초(μs)마다 방출된다.
다른 소스가 선-펄스 소스(1143)로 사용될 수도 있다. 예를 들어, 선-펄스 소스(1143)는 Nd:YAG이 아닌 임의의 희토류-도핑 고상 레이저, 예컨대 에르븀(erbium)-도핑 섬유(Er:유리) 레이저일 수 있다. 다른 예에서, 선-펄스 소스는 10.6 μm의 파장을 가지는 펄스를 생성하는 이산화탄소 레이저일 수 있다. 선-펄스 소스(1143)는 위에서 논의된 선-펄스에 대한 에너지 및 파장을 가지는 임의의 다른 방사선 또는 광원일 수 있다.
광 요소(1122)는 증폭된 광 빔(1110) 및 선-펄스 소스(1143)로부터의 방사선(1117)의 펄스를 챔버(1140)로 지향시킨다. 광 요소(1122)는 증폭된 광 빔(1110) 및 방사선(1117)의 펄스를 유사하거나 동일한 경로를 따라 지향시킬 수 있는 임의의 요소이다. 도 11 에 도시되는 예에서, 광 요소(1122)는 증폭된 광 빔(1110)을 수광하고 이것을 챔버(1140)를 향해 반사시키는 이색성 빔 스플리터이다. 광 요소(1122)는 방사선(1117)의 펄스를 수광하고 펄스를 챔버(1140)를 향해 투과시킨다. 이색성 빔 스플리터는 증폭된 광 빔(1110)의 파장(들)을 반사시키고 방사선(1117)의 펄스의 파장(들)을 투과시키는 코팅을 가진다. 이색성 빔 스플리터는, 예를 들어 다이아몬드로 제조될 수 있다.
다른 구현형태들에서, 광 요소(1122)는 개구부(미도시)를 규정하는 미러이다. 이러한 구현형태에서, 증폭된 광 빔(1110)은 미러 표면으로부터 반사되고 챔버(1140)를 향해 지향되며, 방사선의 펄스는 개구부를 통과하고 챔버(1140)를 향해 전파된다.
또 다른 구현형태들에서, 쐐기-형 광학기(예를 들어, 프리즘)가 증폭된 광 빔(1110) 및 선-펄스(1117)를 그들의 파장에 따라서 다른 각도로 분리시키기 위하여 사용될 수 있다. 쐐기-형 광학기가 광 요소(1122)에 추가하여 사용될 수 있고, 또는 이것이 광 요소(1122)로서 사용될 수 있다. 쐐기-형 광학기는 포커싱 어셈블리(1142)의 바로 업스트림("-z" 방향으로)에 포지셔닝될 수 있다.
추가적으로, 펄스(1117)는 다른 방법으로 챔버(1140)로 전달될 수 있다. 예를 들어, 펄스(1117)는 광 요소(1122) 또는 다른 지향 요소를 사용하지 않고, 펄스(1117)를 챔버(1140) 및/또는 포커싱 어셈블리(1142)로 전달하는 광섬유를 통해 지나갈 수 있다. 이러한 구현형태에서, 섬유는 방사선(1117)의 펄스를 챔버(1140)의 벽에 형성된 개구를 통해 챔버(1140)의 내부로 직접적으로 전달한다.
증폭된 광 빔(1110)은 광 요소(1122)로부터 반사되고 포커싱 어셈블리(1142)를 통해 전파된다. 포커싱 어셈블리(1142)는 증폭된 광 빔(1110)을 초점면(1146)에 집속시키는데, 초점면은 타겟 위치(1130)와 일치할 수도, 일치하지 않을 수도 있다. 방사선(1117)의 펄스는 광 요소(1122)를 통과하고 포커싱 어셈블리(1142)를 통해 챔버(1140)로 지향된다. 증폭된 광 빔(1110) 및 방사선(1117)의 펄스는 챔버(1140) 내에서 "x" 방향을 따라 다른 위치로 지향되고, 다른 시간에 챔버(1140) 내에 도달한다.
도 11 에 도시되는 예에서, 단일 블록은 선-펄스 소스(1143)를 나타낸다. 그러나, 선-펄스 소스(1143)는 단일 광원이거나 복수 개의 광원일 수 있다. 예를 들어, 두 개의 별개의 소스가 복수 개의 선-펄스(도 9a 내지 도 9c 의 선-펄스(906 및 907)와 같은 선-펄스)를 생성하기 위하여 사용될 수 있다. 두 개의 별개의 소스는 다른 파장 및 에너지를 가지는 방사선의 펄스를 생성하는 다른 타입의 소스일 수 있다. 예를 들어, 선-펄스들 중 하나는 10.6 μm의 파장을 가지고 CO2 레이저에 의하여 생성될 수 있고, 다른 선-펄스는 1.06 μm의 파장을 가지고 희토류-도핑 고상 레이저에 의하여 생성될 수 있다.
몇 가지 구현형태들에서, 선-펄스(1117) 및 증폭된 광 빔(1110)은 동일한 소스에 의하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 방사선(1117)의 선-펄스는 구동 레이저 시스템(1105)에 의하여 생성될 수 있다. 이러한 예에서, 구동 레이저 시스템은 두 개의 CO2 시드 레이저 서브시스템 및 하나의 증폭기를 포함할 수 있다. 시드 레이저 서브시스템 중 하나는 10.26 μm의 파장을 가지는 증폭된 광 빔을 생성할 수 있고, 다른 시드 레이저 서브시스템은 10.59 μm의 파장을 가지는 증폭된 광 빔을 생성할 수 있다. 이러한 두 개의 파장은 CO2 레이저의 다른 라인들로부터 올 수 있다. 다른 예들에서, CO2 레이저의 다른 라인이 두 개의 증폭된 광 빔을 생성하기 위하여 사용될 수 있다. 두 개의 시드 레이저 서브시스템로부터의 양자 모두의 증폭된 광 빔은 동일한 파워 증폭기 체인에서 증폭되고, 각도에 의하여 분산되어 챔버(1140) 내의 다른 위치에 도달한다. 10.26 μm의 파장을 가지는 증폭된 광 빔이 선-펄스(1117)로서 사용될 수 있고, 10.59 μm의 파장을 가지는 증폭된 광 빔이 증폭된 광 빔(1110)으로서 사용될 수 있다. 도 9a 내지 도 9c 의 예와 같이 복수 개의 선-펄스를 채용하는 구현형태에서, 3 개의 시드 레이저가 사용될 수 있는데, 이들 중 하나는 증폭된 광 빔(1110), 제 1 선-펄스 및 제 2 의 개별 선-펄스의 각각을 생성하도록 사용될 수 있다.
증폭된 광 빔(1110) 및 방사선의 선-펄스(1117)는 모두 동일한 광 증폭기에서 증폭될 수 있다. 예를 들어, 3개 이상의 파워 증폭기가 증폭된 광 빔(1110) 및 선-펄스(1117)를 증폭하기 위하여 사용될 수 있다.
도 12 를 참조하면, 몇 가지 구현형태들에서, 극자외 광 시스템(100)은 다른 컴포넌트, 예컨대 진공 챔버(1200), 하나 이상의 제어기(1280), 하나 이상의 작동 시스템(1281), 및 가이드 레이저(1282)를 포함하는 시스템의 일부이다.
진공 챔버(1200)는 단일 일체형 구조일 수 있고, 또는 이것은 특정 컴포넌트들을 수용하는 별개의 서브-챔버들로써 셋업될 수 있다. 진공 챔버(1200)는 적어도 부분적으로 강한 엔클로저이고 이로부터 공기 및 다른 가스가 진공 펌프에 의해 제공되어 결과적으로 챔버(1200) 내에 저압 환경이 이루어진다. 챔버(1200)의 벽은 진공 사용에 적합한(저압을 견딜 수 있는) 임의의 적합한 금속 또는 합금으로 제조될 수 있다.
타겟 재료 전달 시스템(115)은 타겟 재료(120)를 타겟 위치(130)로 전달한다. 타겟 위치에 있는 타겟 재료(120)는 액체 액적, 액체 스트림, 고체 입자 또는 클러스터, 액체 액적에 포함된 고체 입자 또는 액체 스트림 내에 포함된 고체 입자의 형태일 수 있다. 타겟 재료(120)는, 예를 들어 물, 주석, 리튬, 제논, 또는 플라즈마 상태로 변환될 경우 EUV 범위 내에 방출선을 가지는 임의의 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 주석 원소는 순수 주석(Sn)으로서, 주석 화합물, 예를 들어 SnBr4, SnBr2, SnH4로서, 주석 합금, 예를 들어 주석-갈륨 합금, 주석-인듐 합금, 주석-인듐-갈륨 합금으로서, 또는 이들의 합금의 임의의 조합으로서 사용될 수 있다. 타겟 재료(120)는 위의 요소, 예컨대 주석으로 코팅된 와이어를 포함할 수 있다. 타겟 재료(120)가 고상이라면(solid state), 이것은 임의의 적합한 형상, 예컨대 링, 구, 또는 직육면체를 가질 수 있다. 타겟 재료(120)는 타겟 재료 전달 시스템(115)에 의하여 챔버(1200)의 내부로 그리고 타겟 위치(130)로 전달될 수 있다. 타겟 위치(130)는, 타겟 재료(120)가 증폭된 광 빔(110)과 광학적으로 상호작용하여 플라즈마를 생성하는 위치인 조사 사이트라고도 지칭된다.
구동 레이저 시스템(105)은 하나 이상의 메인 펄스 및, 몇 가지 경우에, 하나 이상의 선-펄스를 제공하기 위한 하나 이상의 광 증폭기, 레이저, 및/또는 램프를 포함할 수 있다. 각각의 광 증폭기는 원하는 파장을 높은 이득으로 광학적으로 증폭시키는 이득 매질, 여기 소스, 및 내부 광학기를 포함한다. 광 증폭기는 레이저 미러 또는 레이저 캐비티를 형성하는 다른 피드백 디바이스를 포함할 수도 포함하지 않을 수도 있다. 따라서, 구동 레이저 시스템(105)은 레이저 캐비티가 존재하지 않는 경우에도 레이저 증폭기의 이득 매질 내에서의 파퓰레이션 반전(population inversion)에 기인하여 증폭된 광 빔(110)을 생성한다. 더욱이, 구동 레이저 시스템(105)은, 구동 레이저 시스템(105)에 충분한 피드백을 제공하기 위한 레이저 캐비티가 존재하는 경우 코히어런트 레이저 빔인 증폭된 광 빔(110)을 생성할 수 있다. "증폭된 광 빔"이라는 용어는: 단지 증폭될 뿐 반드시 코히어런트 레이저 발진일 필요는 없는 구동 레이저 시스템(105)으로부터의 광 및 증폭되고 코히어런트 레이저 발진이기도 한 구동 레이저 시스템(105)으로부터의 광 중 하나 이상을 망라한다.
구동 레이저 시스템(105) 내의 광 증폭기는 이득 매질로서 CO2를 포함하는 충진 가스를 포함할 수 있고, 약 9100 내지 약 11000 nm 사이, 특히, 약 10600 nm의 파장에서 1000 이상인 이득에서 광을 증폭할 수 있다. 구동 레이저 시스템(105)에서 사용되기에 적합한 증폭기 및 레이저는, 예를 들어 10kW 이상과 같은 상대적으로 높은 파워에서 그리고 50kHz 이상과 같은 높은 펄스 반복 레이트에서 동작하는 DC 또는 RF 여기에 의하여 약 9300 nm 또는 약 10600 nm에서 방사선을 생성하는 펄스형 가스 방전 CO2 레이저 디바이스와 같은 펄스형 레이저 디바이스를 포함할 수 있다. 구동 레이저 시스템(105) 내의 광 증폭기는, 구동 레이저 시스템(105)을 더 높은 파워에서 동작시킬 경우 사용될 수 있는 물과 같은 냉각 시스템을 더 포함할 수 있다.
광 콜렉터(155)는 증폭된 광 빔(110)이 통과해서 지나가고 초점 영역(145)에 도달하게 하는 개구부(1240)를 가지는 콜렉터 미러(1255)일 수 있다. 콜렉터 미러(1255)는, 예를 들어 타겟 위치(130) 또는 초점 영역(145)에 제 1 초점을 가지고, 중간 위치(1261)(중간 초점이라고도 불림)에 제 2 초점을 가지는 타원형 미러일 수 있는데, EUV 광(160)은 극자외 광 시스템으로부터 출력될 수 있고, 광학 장치(165)로 입력될 수도 있다.
하나 이상의 제어기(1280)는 하나 이상의 작동 시스템 또는 진단 시스템, 예컨대, 예를 들어 액적 포지션 검출 피드백 시스템, 레이저 제어 시스템, 및 빔 제어 시스템 및 하나 이상의 타겟 또는 액적 이미저에 연결된다. 타겟 이미저는 예를 들어 타겟 위치(130)에 상대적으로 액적의 포지션을 표시하는 출력을 제공하고, 이러한 출력을 액적 포지션 검출 피드백 시스템으로 제공하며, 이것은, 예를 들어 액적 포지션 및 궤적을 계산하여 그로부터 액적 포지션 에러가 액적당 또는 평균적으로 계산될 수 있게 할 수 있다. 따라서 액적 포지션 검출 피드백 시스템은 액적 포지션 에러를 제어기(1280)로의 입력으로서 제공한다. 그러므로 제어기(1280)는 예를 들어 레이저 포지션, 방향, 및 타이밍 정정 신호를, 예를 들어 레이저 타이밍 회로를 제어하기 위하여 사용될 수 있는 레이저 제어 시스템으로, 및/또는 챔버(1200) 내의 빔 초점 스폿의 위치 및/또는 초점 파워를 변경하도록 증폭된 광 빔 포지션 및 빔 수송 시스템의 성형(shaping)을 제어하기 위한 빔 제어 시스템으로 제공할 수 있다.
타겟 재료 전달 시스템(115)은, 예를 들어 원하는 타겟 위치(130)에 도달하는 액적의 에러를 정정하도록, 내부 전달 메커니즘에 의하여 방출되는 액적들의 릴리스 포인트를 변경하기 위하여 제어기(1280)로부터의 신호에 응답하여 작동가능한 타겟 재료 전달 제어 시스템을 포함한다.
추가적으로, 극자외 광 시스템은, 펄스 에너지, 파장의 함수로서의 에너지 분포, 파장의 특정 대역 내의 에너지, 파장의 특정 대역 밖에 있는 에너지, 및 EUV 세기의 각도 분포 및/또는 평균 파워를 포함할 수 있지만 이들로 한정되는 것은 아닌 하나 이상의 EUV 광 파라미터를 측정하는 광원 검출기를 포함할 수 있다. 광원 검출기는 제어기(1280)에 의하여 사용될 피드백 신호를 생성한다. 피드백 신호는, 예를 들어 효과적이고 효율적인 EUV 광 생성을 위하여 정확한 장소 및 시간에서 액적을 적절하게 인터셉트하기 위한 레이저 펄스의 타이밍 및 초점과 같은 파라미터의 에러를 표시할 수 있다.
몇 가지 구현형태들에서, 구동 레이저 시스템(105)은 다수의 증폭 스테이지를 가지고, 저에너지 및 고반복률을 가지는, 예를 들어 100 kHz 동작이 가능한 Q-스위치드 마스터 발진기(MO)에 의하여 개시되는 시드 펄스를 가지는 마스터 발진기/파워 증폭기(MOPA) 구성을 가진다. MO로부터, 레이저 펄스는, 예를 들어 RF 펌핑된, 고속 축상 흐름, CO2 증폭기를 사용하여 증폭되어 빔 경로를 따라 이동하는 증폭된 광 빔(110)을 생성할 수 있다.
비록 3 개의 광 증폭기가 사용될 수 있지만, 오직 한 개의 증폭기 및 네 개 이상의 하나의 증폭기가 이러한 구현형태에서 사용될 수 있는 것도 가능하다. 몇 가지 구현형태들에서, CO2 증폭기 각각은 내부 미러에 의하여 폴딩되는 10 미터 증폭기 길이를 가지는 RF 펌핑된 축상 흐름 CO2 레이저일 수 있다.
조사 사이트에서, 증폭된 광 빔(110)이 타겟 재료(120)의 조성에 의존하는 특정한 특성을 가지는 플라즈마를 생성하도록 사용된다. 이러한 특성은 플라즈마에 의하여 생성되는 EUV 광(160)의 파장과 플라즈마로부터 방출되는 잔해(debris)의 타입 및 양을 포함할 수 있다. 증폭된 광 빔(110)은 타겟 재료(120)를 기화시키고, 기화된 타겟 재료를 임계 온도로 가열하는데, 이러한 온도에서 전자들이 세딩되고(shed)(플라즈마 상태) 이온들을 남기며, 이온들은 극자외 범위에 있는 파장을 가지는 광자를 방출하기 시작할 때까지 더욱 가열된다.
다수의 구현형태들이 설명되었다. 그러나, 다른 구현형태들도 다음의 청구항들의 범위 내에 있다.
비록 선형 경로로 도시되지만, 빔 경로(309)(도 3a)는 임의의 형상을 가질 수 있다. 추가적으로, 광원(305)은 광을 경로(309)에 따라 조향하기 위한 렌즈 및/또는 미러와 같은 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 광 증폭기(306)(도 3a)는 단일 스테이지로서 도시되지만, 다른 구현형태들에서, 광 증폭기(306)는 복수 개의 증폭기의 체인일 수 있다. 증폭기의 체인은 하나 이상의 사전 증폭기와 하나 이상의 스테이지의 파워 증폭기를 포함할 수 있다.

Claims (20)

  1. 극자외(EUV) 광을 생성하는 방법으로서,
    타겟 위치에 타겟을 제공하는 단계 - 타겟은 플라즈마 상태에 있을 때 EUV 광을 방출하는 타겟 재료를 포함하고, 타겟은 제 1 방향으로 200 nm 이하의 치수를 가지고 제 2 방향으로 300 μm 이상의 치수를 가짐 -;
    방사선의 초기 펄스로부터 방사선의 메인 펄스를 형성하는 단계 - 방사선의 메인 펄스는 제 1 부분 및 제 2 부분을 가지고, 상기 제 2 부분은 방사선의 초기 펄스의 시간적 에너지 프로파일에 기초하는 시간적 에너지 프로파일을 가지며, 상기 제 1 부분은 방사선의 초기 펄스의 시간적 에너지 프로파일과는 상이한 시간적 에너지 프로파일을 가짐 -; 및
    상기 방사선의 메인 펄스가 타겟과 상호작용하도록 방사선의 메인 펄스를 타겟 위치를 향해 지향시키는 단계를 포함하되, 방사선의 메인 펄스의 제 2 부분과 타겟 사이의 상호작용은 타겟 내의 타겟 재료의 적어도 일부를 EUV 광을 방출하는 플라즈마로 변환하게 되는, 극자외(EUV) 광을 생성하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    초기 타겟을 초기 타겟 위치에 제공하는 단계; 및
    방사선 펄스를 상기 초기 타겟 위치에 제공하는 단계를 더 포함하고, 상기 방사선 펄스와 상기 초기 타겟 사이의 상호작용은 초기 타겟의 타겟 재료의 기하학적 분포를 변경하여 타겟이 타겟 위치에 제공되는, 극자외(EUV) 광을 생성하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    메인 펄스의 제 2 부분은 제 1 부분 이후에 타겟 위치에 도달하고,
    방사선의 메인 펄스의 제 1 부분을 타겟과 상호작용시키는 것은 변경된 타겟을 형성하게 되고,
    방사선의 메인 펄스의 제 2 부분을 타겟과 상호작용시키는 것은, 방사선의 메인 펄스의 제 2 부분을 상기 변경된 타겟과 상호작용시켜 상기 변경된 타겟 내의 타겟 재료의 적어도 일부를 EUV 광을 방출하는 플라즈마로 변환하는 것을 포함하는, 극자외(EUV) 광을 생성하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 타겟은 소정 볼륨 내의 타겟 재료의 조각들의 집합을 포함하는, 극자외(EUV) 광을 생성하는 방법.
  5. 광 요소를 향해 광 펄스를 지향시키는 단계;
    상기 광 펄스로부터 변경된 광 펄스를 형성하도록 상기 광 요소를 제어하는 단계 - 변경된 광 펄스는 제 1 부분 및 제 2 부분을 포함하고, 상기 제 2 부분은 상기 광 펄스의 시간적 에너지 프로파일에 기초하는 시간적 에너지 프로파일을 가지며, 상기 제 1 부분은 상기 광 펄스의 시간적 에너지 프로파일과는 상이한 시간적 프로파일을 가지고, 상기 변경된 광 펄스의 하나 이상의 특성은 상기 광 요소를 제어함으로써 적어도 부분적으로 결정됨 -; 및
    상기 변경된 광 펄스를 타겟 재료를 포함하는 타겟과 상호작용시키는 단계를 포함하되, 상기 변경된 광 펄스의 제 2 부분과 타겟 사이의 상호작용은 타겟 재료의 적어도 일부를 EUV 광을 방출하는 플라즈마로 변환하게 되는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 변경된 광 펄스의 하나 이상의 특성은 시간적 지속기간, 피크 에너지, 및/또는 상기 변경된 광 펄스의 제 1 부분의 시간적 에너지 프로파일을 포함하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 타겟은 변경된 타겟이며, 상기 방법은 선-펄스 광 펄스를 초기 타겟과 상호작용시켜 상기 변경된 타겟을 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 변경된 타겟은 제 1 방향을 따라 제 1 치수를 가지며, 상기 제 1 방향은 상기 변경된 광 펄스의 제 2 부분의 전파 방향에 평행하고, 상기 변경된 광 펄스의 하나 이상의 특성은 시간적 지속기간을 포함하고, 상기 변경된 광 펄스를 형성하도록 상기 광 요소를 제어하는 것은 상기 변경된 타겟의 제 1 치수에 기초해 상기 변경된 광 펄스의 제 2 부분의 시간적 지속기간을 제어하는 것을 포함하는 방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 변경된 광 펄스의 제 1 부분과 타겟 사이의 상호작용은 타겟 재료의 기하학적 분포를 변경하여 변경된 타겟을 형성하게 되고, 상기 변경된 타겟은 상기 타겟보다 큰 볼륨을 차지하며, 상기 변경된 타겟은 상기 타겟보다 낮은 밀도를 갖는 적어도 일 영역을 포함하고, 상기 변경된 광 펄스의 제 2 부분이 상기 변경된 타겟과 상호작용하여 EUV 광을 방출하는 플라즈마를 형성하게 되는 방법.
  10. 극자외(EUV) 광원을 위한 시스템으로서,
    광 생성 모듈;
    광 요소; 및
    상기 광 생성 모듈에 의해 산출된 광 펄스로부터 형성되는 변경된 광 펄스의 하나 이상의 특성을 결정하도록 구성된 제어 시스템을 포함하고,
    상기 변경된 광 펄스는 제 1 부분 및 제 2 부분을 포함하고, 상기 제 2 부분은 상기 광 펄스의 시간적 에너지 프로파일에 기초하는 시간적 에너지 프로파일을 가지며, 상기 제 1 부분은 상기 광 펄스의 시간적 에너지 프로파일과는 상이한 시간적 프로파일을 가지고, 상기 제 2 부분은 타겟 내의 적어도 일부의 타겟 재료를 EUV 광을 방출하는 플라즈마로 변환하기에 충분한 에너지를 갖는, 극자외(EUV) 광원을 위한 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 광 요소는 전기광학 변조기(EOM)를 포함하는, 극자외(EUV) 광원을 위한 시스템.
  12. 제 10 항에 있어서,
    제 2 광 펄스를 방출하도록 구성되는 제 2 광 생성 모듈을 더 포함하는, 극자외(EUV) 광원을 위한 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 변경된 광 펄스 및 상기 제 2 광 펄스와 상호작용하고, 상기 변경된 광 펄스 및 상기 제 2 광 펄스를 타겟을 수용하도록 구성된 용기에 지향시키도록 구성된 빔 결합기를 더 포함하는, 극자외(EUV) 광원을 위한 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 광 생성 모듈은 이산화탄소(CO2) 레이저를 포함하고, 상기 제 2 광 생성 모듈은 고상 레이저를 포함하는, 극자외(EUV) 광원을 위한 시스템.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 변경된 광 펄스는 10.6 μm의 파장을 갖는 광을 포함하고, 상기 제 2 광 펄스는 1.06 μm의 파장을 갖는 광을 포함하는, 극자외(EUV) 광원을 위한 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 광 생성 모듈과 상기 제 2 광 생성 모듈은 하나의 광원의 일부인, 극자외(EUV) 광원을 위한 시스템.
  17. EUV 광원으로서,
    광 생성 모듈;
    광 요소;
    플라즈마 상태에 있을 때 EUV 광을 방출하는 타겟 재료를 포함하는 타겟을 수용하도록 구성된 용기; 및
    상기 광 생성 모듈에 의해 산출된 광 펄스에 기초하여 상기 광 요소에 의해 형성되는 변경된 광 펄스의 하나 이상의 특성을 결정하도록 구성된 제어 시스템을 포함하고,
    상기 변경된 광 펄스는 제 1 부분 및 제 2 부분을 포함하고, 상기 제 2 부분은 상기 광 펄스의 시간적 에너지 프로파일에 기초하는 시간적 에너지 프로파일을 가지며, 상기 제 1 부분은 상기 광 펄스의 시간적 에너지 프로파일과는 상이한 시간적 프로파일을 가지고, 상기 제 2 부분은 타겟 내의 적어도 일부의 타겟 재료를 EUV 광을 방출하는 플라즈마로 변환하기에 충분한 에너지를 갖는, EUV 광원.
  18. EUV 광원으로서,
    광 펄스를 방출하도록 구성된 광 생성 모듈;
    상기 광 펄스로부터 메인 광 펄스를 형성하도록 구성된 광 요소 - 메인 광 펄스는 제 1 부분 및 제 2 부분을 갖는 단일 방사선 펄스이고, 상기 제 2 부분은 상기 광 펄스의 시간적 에너지 프로파일에 기초하는 시간적 에너지 프로파일을 가지며, 상기 제 1 부분은 상기 광 펄스의 시간적 에너지 프로파일과는 상이한 시간적 에너지 프로파일을 가짐 -; 및
    타겟을 수용하도록 구성된 타겟 영역을 포함하는 용기를 포함하고, 상기 타겟은 플라즈마 상태에 있을 때 EUV 광을 방출하는 타겟 재료를 포함하고, 타겟은 제 1 방향으로 200 nm 이하의 치수를 가지고 제 2 방향으로 300 μm 이상의 치수를 가지는, EUV 광원.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 타겟을 상기 용기에 공급하도록 구성된 타겟 재료 공급 시스템을 더 포함하는, EUV 광원.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 타겟 재료 공급 시스템은 용융된 금속의 액적을 상기 용기에 공급하도록 구성되고, 상기 EUV 광원은:
    초기 광 펄스를 방출하도록 구성된 제 2 광 생성 모듈을 더 포함하되, 상기 초기 광 펄스는 상기 타겟이 상기 타겟 영역 내에 수용되기 전에 상기 용융된 금속의 액적과 상호작용하여 상기 타겟을 형성하도록 구성되는, EUV 광원.
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