KR102631831B1 - 극자외 광원 내에서의 타겟 팽창 속도 제어 방법 - Google Patents

극자외 광원 내에서의 타겟 팽창 속도 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102631831B1
KR102631831B1 KR1020187006976A KR20187006976A KR102631831B1 KR 102631831 B1 KR102631831 B1 KR 102631831B1 KR 1020187006976 A KR1020187006976 A KR 1020187006976A KR 20187006976 A KR20187006976 A KR 20187006976A KR 102631831 B1 KR102631831 B1 KR 102631831B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
radiation beam
target material
target
radiation
energy
Prior art date
Application number
KR1020187006976A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180038543A (ko
Inventor
로버트 제이 라팍
대니얼 제이슨 릭스
Original Assignee
에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US14/824,141 external-priority patent/US9820368B2/en
Priority claimed from US14/824,147 external-priority patent/US9713240B2/en
Application filed by 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. filed Critical 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
Priority to KR1020247003169A priority Critical patent/KR20240015174A/ko
Publication of KR20180038543A publication Critical patent/KR20180038543A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102631831B1 publication Critical patent/KR102631831B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05G—X-RAY TECHNIQUE
    • H05G2/00—Apparatus or processes specially adapted for producing X-rays, not involving X-ray tubes, e.g. involving generation of a plasma
    • H05G2/001—X-ray radiation generated from plasma
    • H05G2/008—X-ray radiation generated from plasma involving a beam of energy, e.g. laser or electron beam in the process of exciting the plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05G—X-RAY TECHNIQUE
    • H05G2/00—Apparatus or processes specially adapted for producing X-rays, not involving X-ray tubes, e.g. involving generation of a plasma
    • H05G2/001—X-ray radiation generated from plasma
    • H05G2/003—X-ray radiation generated from plasma being produced from a liquid or gas
    • H05G2/005—X-ray radiation generated from plasma being produced from a liquid or gas containing a metal as principal radiation generating component

Landscapes

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

Abstract

방법은, 플라즈마로 변환될 때 극자외(EUV) 광을 방출하는 컴포넌트를 포함하는 타겟 재료를 제공하는 단계; 수정된 타겟을 형성하도록 타겟 재료의 기하학적 분포를 수정하기 위해 타겟 재료에 에너지를 전달하도록 제1 방사선 빔을 타겟 재료를 향해 지향시키는 단계; 수정된 타겟을 향해 제2 방사선 빔을 지향시키는 단계로서, 제2 방사선 빔은 수정된 타겟의 적어도 일부를 EUV 광을 방출하는 플라즈마로 변환하는, 단계; 제1 방사선 빔에 대하여 상대적으로 타겟 재료와 수정된 타겟 중 하나 이상과 연관된 하나 이상의 특성을 측정하는 단계; 및 하나 이상의 측정된 특성에 기초하여 제1 방사선 빔으로부터 타겟 재료에 전달되는 방사 노광량을 미리결정된 에너지 범위 내로 제어하는 단계를 포함한다.

Description

극자외 광원 내에서의 타겟 팽창 속도 제어 방법
본 출원은 2015년 8월 12일에 출원되고 발명의 명칭이 "TARGET EXPANSION RATE CONTROL IN AN EXTREME ULTRAVIOLET LIGHT SOURCE"인 미국 특허출원 제14/824,141호와 2015년 8월 12일에 출원되고 발명의 명칭이 "STABILIZING EUV LIGHT POWER IN AN EXTREME ULTRAVIOLET LIGHT SOURCE"인 미국 특허출원 제14/824,147호에 대해 우선권을 주장하며, 이러한 두 문헌의 내용은 원용에 의해 본원에 포함된다.
본 발명은 레이저 생성 플라즈마 극자외 광원을 위해 타겟 재료의 팽창 속도를 제어하는 방법에 관한 것이다.
극자외(EUV) 광, 예컨대 대략 50 nm 이하의 파장을 갖고(종종 소프트 x-선이라고도 함) 약 13 nm 파장의 광을 포함하는 전자기 방사선은 기판, 예를 들면 실리콘 웨이퍼 내에 극도로 작은 피처를 생성하기 위해 포토리소그래피 공정에 사용될 수 있다.
EUV 광을 생성하는 방법은, 플라즈마 상태에서 EUV 대역에 방출선을 가지는 원소, 예컨대 크세논, 리튬 또는 주석을 갖는 재료를 변환하는 것을 포함하지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 종종 레이저 생성 플라즈마("LPP")라 불리는 이러한 한 가지 방법에서, 요구되는 플라즈마는 예를 들면, 재료의 액적, 플레이트, 테이프, 스트림 또는 클러스터의 형태인 타겟 재료에 구동 레이저라 칭할 수 있는 증폭된 광빔을 조사함으로써 생성될 수 있다. 이러한 프로세스를 위해 플라즈마는 통상적으로 밀봉된 용기, 예컨대 진공 챔버 내에서 생성되고 다양한 유형의 계측 장비를 이용하여 모니터링된다.
몇몇 일반적인 양태에 따르면 방법은: 플라즈마로 변환될 때 극자외(EUV) 광을 방출하는 컴포넌트를 포함하는 타겟 재료를 제공하는 단계; 수정된 타겟을 형성하도록 타겟 재료의 기하학적 분포를 수정하기 위해 타겟 재료에 에너지를 전달하도록 제1 방사선 빔을 타겟 재료를 향해 지향시키는 단계; 수정된 타겟을 향해 제2 방사선 빔을 지향시키는 단계로서, 제2 방사선 빔은 수정된 타겟의 적어도 일부를 EUV 광을 방출하는 플라즈마로 변환하는, 단계; 제1 방사선 빔에 대하여 상대적으로 타겟 재료와 수정된 타겟 중 하나 이상과 연관된 하나 이상의 특성을 측정하는 단계; 및 하나 이상의 측정된 특성에 기초하여 제1 방사선 빔으로부터 타겟 재료에 전달되는 방사 노광량을 미리결정된 에너지 범위 내로 제어하는 단계를 포함한다.
구현예는 다음의 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 타겟 재료와 수정된 타겟 중 하나 이상과 연관된 하나 이상의 특성은 제1 방사선 빔의 에너지를 측정함으로써 측정될 수 있다. 제1 방사선 빔의 에너지는 타겟 재료의 광학 반사성 표면으로부터 반사되는 제1 방사선 빔의 에너지를 측정함으로써 측정될 수 있다. 제1 방사선 빔의 에너지는 타겟 재료를 향하는 제1 방사선 빔의 에너지를 측정함으로써 측정될 수 있다. 제1 방사선 빔의 에너지는 제1 방사선 빔의 전파 방향에 수직인 방향에 걸쳐 공간적으로 집적된 에너지(spatially integrated energy)를 측정함으로써 측정될 수 있다.
제1 방사선 빔은 공초점 파라미터를 에워싸는 제1 방사선 빔의 영역과 타겟 재료를 중첩시킴으로써 타겟 재료를 향해 지향될 수 있다. 공초점 파라미터는 1.5 mm보다 클 수 있다.
타겟 재료와 수정된 타겟 중 하나 이상과 연관된 하나 이상의 특성은 타겟 위치에 대해 상대적인 타겟 재료의 위치를 측정함으로써 측정될 수 있다. 이러한 타겟 위치는 제1 방사선 빔의 빔 웨이스트와 일치할 수 있다. 제1 방사선 빔은 제1 빔 축을 따라 지향될 수 있고, 타겟 재료의 위치는 제1 빔 축과 평행한 방향을 따라 측정될 수 있다. 타겟 위치는 방출된 EUV 광을 집광하는 컬렉터 디바이스의 1차 초점에 대해 측정될 수 있다. 타겟 재료의 위치는 둘 이상의 비-평행 방향들을 따라 타겟 재료의 위치를 측정함으로써 측정될 수 있다.
타겟 재료와 수정된 타겟 중 하나 이상과 연관된 하나 이상의 특성은 제2 방사선 빔이 수정된 타겟의 적어도 일부를 플라즈마로 변환하기 전에 수정된 타겟의 사이즈를 검출함으로써 측정될 수 있다. 타겟 재료와 수정된 타겟 중 하나 이상과 연관된 하나 이상의 특성은 수정된 타겟의 팽창 속도를 추정함으로써 측정될 수 있다.
제1 방사선 빔으로부터 타겟 재료에 전달되는 방사 노광량은 수정된 타겟의 팽창 속도를 제어함으로써 제어될 수 있다.
제1 방사선 빔으로부터 타겟 재료에 전달되는 방사 노광량은 하나 이상의 측정된 특성에 기초하여 제1 방사선 빔의 특징이 조정되어야 하는지 여부를 결정함으로써 제어될 수 있다. 제1 방사선 빔의 특징이 조정되어야 한다는 결정은 하나 이상의 특성이 측정되는 동안 이루어질 수 있다.
제1 방사선 빔의 특징이 조정되어야 한다고 결정되면: 제1 방사선 빔의 펄스의 에너지 함량 및 타겟 재료와 상호작용하는 제1 방사선 빔의 영역 중 하나 이상이 조정될 수 있다. 제1 방사선 빔의 펄스의 에너지 함량은, 제1 방사선 빔의 펄스 폭; 제1 방사선 빔의 펄스의 지속시간; 및 제1 방사선 빔의 펄스 내의 평균 파워 중 하나 이상을 조정함으로써 조정될 수 있다.
제1 방사선 빔은 제1 방사선의 펄스를 타겟 재료를 향해 지향시킴으로써 타겟 재료를 향해 지향될 수 있고; 하나 이상의 특성은 제1 방사선의 각각의 펄스에 대해 하나 이상의 특성을 측정함으로써 측정될 수 있으며; 제1 방사선의 각각의 펄스에 대해 특징이 조정되어야 하는지 여부를 결정함으로써 제1 방사선 빔의 특징이 조정되어야 하는지 여부를 결정할 수 있다.
제1 방사선 빔으로부터 타겟 재료에 전달되는 방사 노광량은, 방출된 EUV 광의 적어도 일부가 웨이퍼를 노광하는 동안 제1 방사선 빔으로부터 타겟 재료에 전달되는 방사 노광량을 제어함으로써 제어될 수 있다.
타겟 재료는 타겟 재료의 액적을 제공함으로써 제공될 수 있고; 타겟 재료의 기하학적 분포는 타겟 재료의 액적을 용융 금속의 디스크 형상 체적으로 변형시킴으로써 수정될 수 있다. 타겟 재료의 액적은 팽창 속도에 따라 디스크 형상 체적으로 변형될 수 있다.
방법은 또한 방출된 EUV 광의 적어도 일부를 집광하는 단계; 및 웨이퍼를 EUV 광에 노출시키기 위해 집광된 EUV 광을 웨이퍼를 향해 지향시키는 단계를 포함할 수 있다.
하나 이상의 특성은 타겟 재료를 향해 지향되는 제1 방사선 빔의 각각의 펄스에 대해 적어도 하나의 특성을 측정함으로써 측정될 수 있다.
제1 방사선 빔은 타겟 재료를 향해 지향되어 타겟 재료의 일부가 EUV 광을 방출하는 플라즈마로 변환될 수 있고, 수정된 타겟으로부터 변환되는 플라즈마로부터 방출되는 것보다 타겟 재료로부터 변환되는 플라즈마로부터 더 적은 EUV 광이 방출되며, 타겟 재료에 대한 지배적인 작용은 수정된 타겟을 형성하도록 타겟 재료의 기하학적 분포를 수정하는 것이다.
타겟 재료의 기하학적 분포는, 수정된 타겟을 팽창 속도에 따라 적어도 하나의 축을 따라 팽창시키는 것을 포함하여 타겟 재료의 형상을 수정된 타겟으로 변형시킴으로써 수정될 수 있다. 타겟 재료에 전달되는 방사 노광량은 타겟 재료의 수정된 타겟으로의 팽창 속도를 제어함으로써 제어될 수 있다.
수정된 타겟은 상기 적어도 하나의 축을 따라 팽창될 수 있고, 이러한 축은 제2 방사선 빔의 광축에 평행하지 않다.
타겟 재료와 수정된 타겟 중 하나 이상과 연관된 하나 이상의 특성은 수정된 타겟으로부터 반사되는 광자의 수를 측정함으로써 측정될 수 있다. 수정된 타겟으로부터 반사되는 광자의 수는 타겟 재료에 충돌하는 광자의 수의 함수로서 수정된 타겟으로부터 반사되는 광자의 수를 측정함으로써 측정될 수 있다.
제1 방사선 빔은 제1 방사선의 펄스를 타겟 재료를 향해 지향시킴으로써 타겟 재료를 향해 지향될 수 있고, 제2 방사선 빔은 제2 방사선의 펄스를 수정된 타겟을 향해 지향시킴으로써 수정된 타겟을 향해 지향될 수 있다.
제1 방사선 빔은 하나 이상의 광학 증폭기의 제1 세트를 통하여 제1 방사선 빔을 지향시킴으로써 지향될 수 있고, 제2 방사선 빔은 하나 이상의 광학 증폭기의 제2 세트를 통하여 제2 방사선 빔을 지향시킴으로써 지향될 수 있으며, 제1 세트 내의 광학 증폭기 중 적어도 하나는 제2 세트 내에 있다.
타겟 재료와 수정된 타겟 중 하나 이상과 연관된 하나 이상의 특성은 타겟 재료를 향해 지향되는 제1 방사선 빔의 에너지를 측정함으로써 측정될 수 있고, 타겟 재료에 전달되는 방사 노광량은 측정된 에너지에 기초하여 제1 방사선 빔으로부터 타겟 재료에 지향되는 에너지의 양을 조정함으로써 제어될 수 있다. 제1 방사선 빔은 공초점 파라미터를 에워싸는 제1 방사선 빔의 영역과 타겟 재료를 중첩시킴으로써 타겟 재료를 향해 지향될 수 있고, 공초점 파라미터는 2 mm보다 작거나 같을 수 있다.
제1 방사선 빔으로부터 타겟 재료에 지향되는 에너지의 양은 제1 방사선 빔의 특성을 조정함으로써 조정될 수 있다.
제1 방사선 빔으로부터 타겟 재료에 전달되는 방사 노광량은, 제1 방사선 빔이 타겟 재료에 에너지를 전달하기 직전의 제1 방사선 빔의 에너지; 타겟 재료의 위치; 및 제1 방사선 빔과 상호작용하는 타겟 재료의 영역 중 하나 이상을 조정함으로써 제어될 수 있다.
제1 방사선 빔은 하나 이상의 광학 증폭기를 포함하는 광학 컴포넌트의 제1 세트를 통하여 제1 방사선 빔을 지향시킴으로써 지향될 수 있고, 제2 방사선 빔은 하나 이상의 광학 증폭기를 포함하는 광학 컴포넌트의 제2 세트를 통하여 제2 방사선 빔을 지향시킴으로써 지향될 수 있으며, 광학 컴포넌트의 제1 세트는 광학 컴포넌트의 제2 세트와는 별개이고 분리된다.
다른 일반적인 양태로서 장치는: 제1 방사선 빔을 수광하는 최초 타겟 위치 및 제2 방사선 빔을 수광하는 타겟 위치를 규정하는 챔버; 플라즈마로 변환될 때 극자외(EUV) 광을 방출하는 재료를 포함하는 타겟 재료를 최초 타겟 위치에 제공하도록 구성되는 타겟 재료 전달 시스템; 제1 방사선 빔과 제2 방사선 빔을 생성하도록 구성되는 광학 소스; 광학 조향 시스템을 포함한다. 광학 조향 시스템은: 수정된 타겟을 형성하도록 타겟 재료의 기하학적 분포를 수정하기 위해 타겟 재료에 에너지를 전달하도록 제1 방사선 빔을 최초 타겟 위치를 향해 지향시키고, 수정된 타겟의 적어도 일부를 EUV 광을 방출하는 플라즈마로 변환하기 위해 제2 방사선 빔을 타겟 위치를 향해 지향시키도록 구성된다. 장치는 제1 방사선 빔에 대하여 상대적으로 타겟 재료와 수정된 타겟 중 하나 이상과 연관된 하나 이상의 특성을 측정하는 측정 시스템; 및 타겟 재료 전달 시스템, 광학 소스, 광학 조향 시스템 및 측정 시스템에 연결되는 제어 시스템을 포함한다. 제어 시스템은 측정 시스템으로부터 하나 이상의 측정된 특성을 수신하며, 하나 이상의 측정된 특성에 기초하여 제1 방사선 빔으로부터 타겟 재료에 전달되는 방사 노광량을 제어하기 위해 광학 소스에 하나 이상의 신호를 전송하도록 구성된다.
구현예는 다음 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학 조향 시스템은 제1 방사선 빔을 최초 타겟 위치에 또는 최초 타겟 위치 근방에 포커싱하고 제2 방사선 빔을 타겟 위치에 또는 타겟 위치 근방에 포커싱하도록 구성되는 포커싱 장치를 포함할 수 있다.
장치는 빔 조정 시스템을 포함할 수 있고, 빔 조정 시스템은 광학 소스 및 제어 시스템에 연결되며, 제어 시스템은 빔 조정 시스템에 하나 이상의 신호를 전송함으로써 타겟 재료에 전달되는 에너지의 양을 제어하기 위해 광학 소스에 하나 이상의 신호를 전송하도록 구성되고, 빔 조정 시스템은 광학 소스의 하나 이상의 특징을 조정함으로써 타겟 재료에 전달되는 에너지의 양을 유지하도록 구성된다. 빔 조정 시스템은 제1 방사선 빔에 커플링되는 펄스 폭 조정 시스템을 포함할 수 있고, 펄스 폭 조정 시스템은 제1 방사선 빔의 펄스의 펄스 폭을 조정하도록 구성된다. 펄스 폭 조정 시스템은 전기광학 변조기를 포함할 수 있다.
빔 조정 시스템은 제1 방사선 빔에 커플링되는 펄스 파워 조정 시스템을 포함할 수 있고, 펄스 파워 조정 시스템은 제1 방사선 빔의 펄스 내의 평균 파워를 조정하도록 구성된다. 펄스 파워 조정 시스템은 음향광학 변조기를 포함할 수 있다.
빔 조정 시스템은, 빔 조정 시스템에 하나 이상의 신호를 전송함으로써 타겟 재료에 지향되는 에너지의 양을 제어하기 위해 광학 소스에 하나 이상의 신호를 전송하도록 구성되고, 빔 조정 시스템은 광학 소스의 하나 이상의 특징을 조정함으로써 타겟 재료에 지향되는 에너지의 양을 제어하도록 구성될 수 있다.
광학 소스는 제1 방사선 빔이 통과하는 하나 이상의 광학 증폭기의 제1 세트; 및 제2 방사선 빔이 통과하는 하나 이상의 광학 증폭기의 제2 세트를 포함할 수 있고, 제1 세트 내의 광학 증폭기 중 적어도 하나는 제2 세트 내에 있다. 측정 시스템은 제1 방사선 빔이 최초 타겟 위치를 향해 지향될 때 제1 방사선 빔의 에너지를 측정할 수 있고, 제어 시스템은 측정 시스템으로부터 측정된 에너지를 수신하고, 측정된 에너지에 기초하여 제1 방사선 빔으로부터 타겟 재료에 지향되는 에너지의 양을 제어하기 위해 광학 소스에 하나 이상의 신호를 전송하도록 구성될 수 있다.
몇몇 일반적인 양태에 따르면 방법은: 플라즈마로 변환될 때 극자외(EUV) 광을 방출하는 컴포넌트를 포함하는 타겟 재료를 제공하는 단계; 수정된 타겟을 형성하도록 타겟 재료의 기하학적 분포를 수정하기 위해 타겟 재료에 에너지를 전달하도록 제1 방사선 빔을 타겟 재료를 향해 지향시키는 단계; 수정된 타겟을 향해 제2 방사선 빔을 지향시키는 단계로서, 제2 방사선 빔은 수정된 타겟의 적어도 일부를 EUV 광을 방출하는 플라즈마로 변환하는, 단계; 제1 방사선 빔으로부터 타겟 재료에 전달되는 방사 노광량을 미리결정된 에너지 범위 내로 제어하는 단계; 및 제1 방사선 빔으로부터 타겟 재료에 전달되는 방사 노광량을 미리결정된 방사 노광량 범위 내로 제어함으로써 플라즈마로부터 방출되는 EUV 광의 파워를 안정화시키는 단계를 포함한다.
구현예는 다음 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 방사선 빔은 하나 이상의 광학 증폭기를 포함하는 광학 컴포넌트의 제1 세트를 통하여 제1 방사선 빔을 지향시킴으로써 지향될 수 있고, 제2 방사선 빔은 하나 이상의 광학 증폭기를 포함하는 광학 컴포넌트의 제2 세트를 통하여 제2 방사선 빔을 지향시킴으로써 지향될 수 있다. 광학 컴포넌트의 제1 세트는 광학 컴포넌트의 제2 세트와는 별개이고 분리될 수 있다.
제1 방사선 빔은 하나 이상의 광학 증폭기의 제1 세트를 통하여 제1 방사선 빔을 지향시킴으로써 지향될 수 있고, 제2 방사선 빔은 하나 이상의 광학 증폭기의 제2 세트를 통하여 제2 방사선 빔을 지향시킴으로써 지향될 수 있으며, 제1 세트 내의 광학 증폭기 중 적어도 하나는 제2 세트 내에 있다.
타겟 재료는 타겟 재료의 액적을 제공함으로써 제공될 수 있고, 타겟 재료의 기하학적 분포는 타겟 재료의 액적을 실질적으로 평면 표면을 갖는 용융 금속의 디스크 형상 체적으로 변형시킴으로써 수정될 수 있다.
타겟 재료는 타겟 재료의 액적을 제공함으로써 제공될 수 있고, 타겟 재료의 기하학적 분포는 타겟 재료의 액적을 용융 금속 입자의 미스트 형상 체적으로 변형시킴으로써 수정될 수 있다.
타겟 재료는 팽창 속도에 따라 수정된 타겟으로 변형될 수 있다.
제1 방사선 빔으로부터 타겟 재료에 전달되는 방사 노광량은, 제1 방사선 빔에 대하여 상대적으로 타겟 재료와 수정된 타겟 중 하나 이상과 연관된 하나 이상의 특성을 측정하고; 하나 이상의 측정된 특성에 기초하여 제1 방사선 빔으로부터 타겟 재료에 전달되는 방사 노광량을 미리결정된 방사 노광량 범위 내로 유지함으로써 제어될 수 있다.
제1 방사선 빔으로부터 타겟 재료에 전달되는 방사 노광량은 수정된 타겟의 팽창 속도를 추정함으로써 제어될 수 있다. 제1 방사선 빔으로부터 타겟 재료에 전달되는 방사 노광량은 수정된 타겟의 팽창 속도를 유지함으로써 제어될 수 있다.
제1 방사선 빔으로부터 타겟 재료에 전달되는 방사 노광량은 제1 방사선 빔의 특징이 조정되어야 하는지 여부를 결정함으로써 제어될 수 있다. 제1 방사선 빔으로부터 타겟 재료에 전달되는 방사 노광량은, 제1 방사선 빔의 각각의 펄스의 에너지 함량 및 타겟 재료와 상호작용하는 제1 방사선 빔의 영역 중 하나 이상을 조정함으로써 제1 방사선 빔의 특징을 조정하는 것에 의해 제어될 수 있다. 제1 방사선 빔의 펄스의 에너지 함량은, 제1 방사선 빔의 각각의 펄스의 폭; 제1 방사선 빔의 각각의 펄스의 지속시간; 및 제1 방사선 빔의 각각의 펄스의 파워 중 하나 이상을 조정함으로써 조정될 수 있다.
플라즈마로부터 방출되는 EUV 광의 파워는, 플라즈마로부터 방출되는 EUV 광의 적어도 일부가 웨이퍼를 노광하는 동안 EUV 광의 파워를 안정화시킴으로써 안정화될 수 있다.
방법은 또한 방출된 EUV 광의 적어도 일부를 집광하는 단계; 및 웨이퍼를 EUV 광에 노출시키기 위해 집광된 EUV 광을 웨이퍼를 향해 지향시키는 단계를 포함할 수 있다.
타겟 재료의 기하학적 분포는, 수정된 타겟을 팽창 속도에 따라 적어도 하나의 축을 따라 팽창시키는 것을 포함하여 타겟 재료의 형상을 수정된 타겟으로 변형시킴으로써 수정될 수 있다.
제1 방사선 빔으로부터 타겟 재료에 전달되는 방사 노광량은 제1 방사선 빔의 특성을 조정함으로써 제어될 수 있다. 제1 방사선 빔의 특성은 제1 방사선 빔의 에너지를 조정함으로써 조정될 수 있다.
다른 일반적인 양태로서, 장치는 제1 방사선 빔을 수광하는 최초 타겟 위치 및 제2 방사선 빔을 수광하는 타겟 위치를 규정하는 챔버; 플라즈마로 변환될 때 극자외(EUV) 광을 방출하는 재료를 포함하는 타겟 재료를 최초 타겟 위치에 제공하도록 구성되는 타겟 재료 전달 시스템; 제1 방사선 빔과 제2 방사선 빔을 생성하도록 구성되는 광학 소스; 광학 조향 시스템을 포함한다. 광학 조향 시스템은: 수정된 타겟을 형성하도록 타겟 재료의 기하학적 분포를 수정하기 위해 타겟 재료에 에너지를 전달하도록 제1 방사선 빔을 최초 타겟 위치를 향해 지향시키고, 수정된 타겟의 적어도 일부를 EUV 광을 방출하는 플라즈마로 변환하기 위해 제2 방사선 빔을 타겟 위치를 향해 지향시키도록 구성된다. 장치는 타겟 재료 전달 시스템, 광학 소스 및 광학 조향 시스템에 연결되는 제어 시스템을 포함하며, 제어 시스템은 제1 방사선 빔으로부터 타겟 재료에 전달되는 방사 노광량을 미리결정된 방사 노광량 범위 내로 제어함으로써 플라즈마로부터 방출되는 EUV 광의 파워를 안정화시키기 위해 광학 소스에 하나 이상의 신호를 전송하도록 구성된다.
구현예는 다음 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 장치는 제1 방사선 빔에 대하여 상대적으로 타겟 재료와 수정된 타겟 중 하나 이상과 연관된 하나 이상의 특성을 측정하는 측정 시스템을 또한 포함할 수 있고, 제어 시스템은 이러한 측정 시스템에 연결된다.
장치는 또한 빔 조정 시스템을 포함할 수 있고, 빔 조정 시스템은 광학 소스 및 제어 시스템에 연결되며, 제어 시스템은 빔 조정 시스템에 하나 이상의 신호를 전송함으로써 타겟 재료에 전달되는 방사 노광량을 제어하기 위해 광학 소스에 하나 이상의 신호를 전송하도록 구성되고, 빔 조정 시스템은 광학 소스의 하나 이상의 특징을 조정함으로써 타겟 재료에 전달되는 방사 노광량을 제어하도록 구성된다.
도 1은 타겟 재료로 지향되는 제1 방사선 빔과, 수정된 타겟의 일부를 EUV 광을 방출하는 플라즈마로 변환하기 위해 수정된 타겟으로 지향되는 제2 방사선 빔을 생성하는 광학 소스를 포함하는 레이저 생성 플라즈마 극자외 광원의 블록도이다.
도 2는 제1 타겟 위치로 지향되는 제1 방사선 빔과 제2 타겟 위치로 지향되는 제2 방사선 빔을 나타내는 개략도이다.
도 3a는 도 1의 광원에서 이용되는 예시적인 광학 소스의 블록도이다.
도 3b 및 3c는 각각, 도 1의 광학 소스에서 사용될 수 있는 예시적인 빔 경로 결합기 및 예시적인 빔 경로 분리기의 블록도이다.
도 4a 및 4b는 도 3a의 광학 소스에서 사용될 수 있는 예시적인 광학 증폭기 시스템의 블록도이다.
도 5는 도 3a의 광학 소스에서 사용될 수 있는 예시적인 광학 증폭기 시스템의 블록도이다.
도 6은 제1 타겟 위치로 지향되는 제1 방사선 빔과 제2 타겟 위치로 지향되는 제2 방사선 빔의 또 다른 구현예를 나타내는 개략도이다.
도 7a 및 7b는 제1 타겟 위치로 지향되는 제1 방사선 빔의 구현예를 나타내는 개략도이다.
도 8a-8c 및 9a-9c는 타겟 재료, 수정된 타겟 및 제1 방사선 빔 중 임의의 하나 이상과 연관되는 적어도 하나의 특성을 측정하는 측정 시스템의 다양한 구현예의 개략도를 나타낸다.
도 10은 도 1의 광원의 예시적인 제어 시스템의 블록도이다.
도 11은 수정된 타겟의 팽창 속도(ER)를 유지하거나 제어함으로써 광원의 변환 효율을 개선하기 위해 (제어 시스템의 제어 하에) 광원에 의해 수행되는 예시적인 절차의 흐름도이다.
도 12는 제1 방사선 빔으로부터 타겟 재료에 전달되는 방사 노광량을 제어함으로써 플라즈마로부터 방출되는 EUV 광의 파워를 안정화시키기 위해 광원에 의해 수행되는 예시적인 절차의 흐름도이다.
도 13은 제1 및 제2 방사선 빔을 생성하는 예시적인 광학 소스와, 제1 및 제2 방사선 빔을 수정하고 이러한 제1 및 제2 방사선 빔을 각각 제1 및 제2 타겟 위치로 포커싱하는 예시적인 빔 전달 시스템의 블록도이다.
극자외(EUV) 광 생성의 변환 효율을 높이기 위한 기법이 개시된다. 도 1을 참조하면, 이하 보다 상세하게 논의하는 바와 같이, 타겟 재료(120)와 제1 방사선 빔(110) 간의 상호작용에 의해 타겟 재료가 변형되고 기하학적으로 팽창하여 수정된 타겟(121)을 형성하게 된다. 수정된 타겟(121)의 기하학적 팽창 속도는, 수정된 타겟(121)과 제2 방사선 빔(115) 간의 상호작용으로 인해 플라즈마로부터 변환되는 이용가능한 EUV 광(130)의 양을 증가시키는 방식으로 제어된다. 이용가능한 EUV 광(130)의 양은 광학 장치(145)에서 사용되기 위해 활용될 수 있는 이용가능한 EUV 광(130)의 양이다. 따라서, 이용가능한 EUV 광(130)의 양은 EUV 광(130)을 활용하기 위해 이용되는 광학 컴포넌트의 대역폭 또는 중심 파장 등의 양상에 의존할 수 있다.
수정된 타겟(121)의 기하학적 팽창 속도의 제어는, 수정된 타겟(121)이 제2 방사선 빔(115)과 상호작용할 때의 수정된 타겟(121)의 사이즈 또는 기하학적 양상의 제어를 가능하게 한다. 예를 들어, 수정된 타겟(121)의 기하학적 팽창 속도의 조정은 수정된 타겟이 제2 방사선 빔(115)과 상호작용할 때의 수정된 타겟(121)의 밀도를 조정한다; 수정된 타겟이 제2 방사선 빔(115)과 상호작용할 때의 수정된 타겟(121)의 밀도는 수정된 타겟(121)에 의해 흡수되는 방사선의 총량과 이러한 방사선이 흡수되는 범위에 영향을 미치기 때문이다. 수정된 타겟(121)의 밀도가 높아짐에 따라, 특정 포인트가 되면 EUV 광(130)은 수정된 타겟(121)으로부터 빠져나갈 수 없을 것이고 따라서 이용가능한 EUV 광(130)의 양은 줄어들 수 있다. 다른 예로서, 수정된 타겟(121)의 기하학적 팽창 속도의 조정은 수정된 타겟이 제2 방사선 빔(115)과 상호작용할 때의 수정된 타겟(121)의 표면적을 조정한다.
이런 식으로, 생성되는 이용가능한 EUV 광(130)의 전체 양은 수정된 타겟(121)의 팽창 속도를 제어함으로써 증가 또는 제어될 수 있다. 특히, 수정된 타겟(121)의 사이즈 및 그 팽창 속도는 제1 방사선 빔(110)으로부터 타겟 재료(120)에 가해지는 방사 노광량에 의존하며, 이러한 방사 노광량은 제1 방사선 빔(110)에 의해 타겟 재료(120)의 영역에 전달되는 에너지의 양이다. 이와 같이 수정된 타겟(121)의 팽창 속도는 단위 면적 당 타겟 재료(120)에 전달되는 에너지의 양을 유지하거나 제어함으로써 유지 또는 제어될 수 있다. 타겟 재료(120)에 전달되는 에너지의 양은, 타겟 재료의 표면에 충돌하기 직전의 제1 방사선 빔(110)의 에너지에 의존한다.
제1 방사선 빔(110)에서 펄스의 에너지는 고속 광검출기에 의해 측정되는 레이저 펄스 신호를 집적함으로써 결정될 수 있다. 검출기는 장파장 적외선(LWIR) 방사선에 적합한 광전자기(PEM) 검출기, 근적외선(IR) 방사선을 측정하기 위한 InGaAs 다이오드, 또는 가시 또는 근-IR 방사선을 위한 실리콘 다이오드일 수 있다.
수정된 타겟(121)의 팽창 속도는 적어도 부분적으로, 타겟 재료(120)가 가로채는 제1 방사선 빔(110)의 펄스 내의 에너지의 양에 의존한다. 가상의 기준 설계에 있어서, 타겟 재료(120)는 항상 동일한 사이즈이고 포커싱된 제1 방사선 빔(110)의 웨이스트에 위치한다고 가정된다. 하지만 실제로는 타겟 재료(120)가 제1 방사선 빔(110)의 빔 웨이스트에 대해 작지만 거의 일정한 축방향 위치 오프셋을 가질 수 있다. 이러한 모든 요인이 일정하게 유지된다면, 수정된 타겟(121)의 팽창 속도를 제어하는 한 가지 요인은 수 나노초 내지 100 ns의 지속시간을 갖는 제1 방사선 빔(110)의 펄스들에 대한 제1 방사선 빔(110)의 펄스 에너지이다. 제1 방사선 빔(110)의 펄스가 100 ns 또는 그 이하의 지속시간을 가지는 경우 수정된 타겟(121)의 팽창 속도를 제어할 수 있는 또 다른 요인은 제1 방사선 빔(110)의 순간 피크 파워이다. 제1 방사선 빔(110)의 펄스가 더 짧은 지속시간, 예를 들어 피코초(ps)의 단위의 지속시간을 가지는 경우 다른 요인들이 수정된 타겟(121)의 팽창 속도를 제어할 수 있으며, 이에 대해서는 이후 논의할 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 광학 소스(105)(구동 소스 또는 구동 레이저라고도 함)가 레이저 생성 플라즈마(LPP) 극자외(EUV) 광원(100)을 구동하기 위해 이용된다. 광학 소스(105)는 제1 타겟 위치(111)에 제공되는 제1 방사선 빔(110)을 생성하고 제2 타겟 위치(116)에 제공되는 제2 방사선 빔(115)을 생성한다. 제1 및 제2 방사선 빔(110, 115)은 펄스형의 증폭된 광빔일 수 있다.
제1 타겟 위치(111)는 타겟 재료 공급 시스템(125)으로부터 타겟 재료(120), 예컨대 주석을 받아들인다. 제1 방사선 빔(110)과 타겟 재료(120) 간의 상호작용으로 인해 타겟 재료(120)에 에너지가 전달되어 그 형상이 수정 또는 변경(예컨대, 변형)됨으로써 타겟 재료(120)의 기하학적 분포가 수정된 타겟(121)으로 변형된다. 타겟 재료(120)는 일반적으로 타겟 재료 공급 시스템(125)으로부터 -X 축을 따라 또는 제1 타겟 위치(111) 내에 타겟 재료(120)를 배치하는 방향을 따라 지향된다. 제1 방사선 빔(110)이 타겟 재료(120)에 에너지를 전달하여 수정된 타겟(121)으로 변형시킨 후, 수정된 타겟(121)은 또 다른 방향, 예컨대 Z 방향에 평행한 방향을 따라 이동하는 것에 더하여 -X 방향으로 계속 이동할 수 있다. 수정된 타겟(121)이 제1 타겟 위치(111)로부터 이동함에 따라, 그 기하학적 분포는 수정된 타겟(121)이 제2 타겟 위치(116)에 도달할 때까지 계속 변형된다. (제2 타겟 위치(116)에서의) 수정된 타겟(121)과 제2 방사선 빔(115) 간의 상호작용으로 인해 수정된 타겟(121)의 적어도 일부가 EUV 광 또는 방사선(130)을 방출하는 플라즈마(129)로 변환된다. 광 컬렉터 시스템(또는 광 컬렉터)(135)가 이러한 EUV 광(130)을 집광된 EUV 광(140)으로 집광하여 리소그래피 툴 등의 광학 장치(145)를 향해 지향시킨다. 제1 및 제2 타겟 위치(111, 116)와 광 컬렉터(135)는 EUV 광(140)의 생성에 적합한 제어 환경을 제공하는 챔버(165) 내에 하우징될 수 있다.
타겟 재료(120)가 제1 방사선 빔(110)과 상호작용할 때 타겟 재료(120)의 일부가 플라즈마로 변환되는 것이 가능하며, 따라서 이러한 플라즈마가 EUV 방사선을 방출할 수 있다. 그러나, 제1 방사선 빔(110)에 의한 타겟 재료(120)에 대한 지배적인 작용이 수정된 타겟(121)을 형성하도록 하는 타겟 재료(120)의 기하학적 분포를 변형 또는 수정하는 것이 되도록 제1 방사선 빔(110)의 특성이 선택되고 제어된다.
제1 방사선 빔(110) 및 제2 방사선 빔(115)은 각각 빔 전달 시스템(150)에 의해 개개의 타겟 위치(111, 116)를 향해 지향된다. 빔 전달 시스템(150)은 광학 조향 컴포넌트(152)와, 제1 방사선 빔(110) 및 제2 방사선 빔(115)을 각각 제1 초점 영역 및 제2 초점 영역으로 포커싱하는 포커스 어셈블리(156)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 초점 영역은 각각 제1 타겟 위치(111) 및 제2 타겟 위치(116)와 중첩될 수 있다. 광학 컴포넌트(152)는 굴절 및/또는 반사에 의해 방사선 빔(110, 115)을 지향시키는 광학 엘리먼트, 예컨대 렌즈 및/또는 미러를 포함할 수 있다. 빔 전달 시스템(150)은 또한 광학 컴포넌트(152)를 제어 및/또는 이동시키는 엘리먼트를 포함할 수 있다. 예컨대, 빔 전달 시스템(150)은 광학 컴포넌트(152) 내의 광학 엘리먼트가 이동하도록 제어가능한 액추에이터를 포함할 수 있다.
또한 도 2를 참조하면, 포커스 어셈블리(156)는 제1 방사선 빔(110)의 직경(D1)이 제1 초점 영역(210)에서 최소가 되도록 제1 방사선 빔(110)을 포커싱한다. 달리 말하면, 포커스 어셈블리(156)는 제1 방사선 빔(110)이 제1 축방향(212)으로 제1 초점 영역(210)을 향해 전파함에 따라 수렴하게 하며, 이러한 방향은 제1 방사선 빔(110)의 통상적인 전파 방향이다. 제1 축방향(212)은 X-Z 축에 의해 규정되는 평면을 따라 연장된다. 본 예에서, 제1 축방향(212)은 Z 방향과 평행하거나 거의 평행이지만, Z 방향에 대해 일정 각도를 이룰 수도 있다. 타겟 재료(120)가 없는 경우, 제1 방사선 빔(110)은 제1 초점 영역(210)으로부터 제1 축방향(212)으로 전파함에 따라 발산하게 된다.
부가적으로, 포커스 어셈블리(156)는 제2 방사선 빔(115)의 직경(D2)이 제2 초점 영역(215)에서 최소가 되도록 제2 방사선 빔(115)을 포커싱한다. 따라서, 포커스 어셈블리는 제2 방사선 빔(115)이 제2 초점 영역(215)을 향해 제2 축방향(217)으로 전파함에 따라 수렴하게 하고, 이러한 방향은 제2 방사선 빔(115)의 통상적인 전파 방향이다. 제2 축방향(217) 또한 X-Z 축에 의해 규정되는 평면을 따라 연장되며, 본 예에서 제2 축방향(217)은 Z 방향과 평행하거나 거의 평행이다. 수정된 타겟(121)이 없는 경우, 제2 방사선 빔(115)은 제2 초점 영역(215)으로부터 제1 축방향(217)으로 전파함에 따라 발산하게 된다.
이하 논의하는 바와 같이, EUV 광원(100)은 또한 하나 이상의 측정 시스템(155), 제어 시스템(160), 및 빔 조정 시스템(180)을 포함한다. 제어 시스템(160)은 광원(100) 내의 다른 컴포넌트, 예를 들면 측정 시스템(155), 빔 전달 시스템(150), 타겟 재료 공급 시스템(125), 빔 조정 시스템(180), 및 광학 소스(105)에 연결된다. 측정 시스템(155)은 광원(100) 내에서 하나 이상의 특성을 측정할 수 있다. 예를 들면, 이러한 하나 이상의 특성은 제1 방사선 빔(110)에 대하여 상대적으로 타겟 재료(120) 또는 수정된 타겟(121)과 연관된 특성일 수 있다. 다른 예로는, 하나 이상의 특성이 타겟 재료(120)를 향해 지향되는 제1 방사선 빔(110)의 펄스 에너지일 수 있다. 이러한 예들에 대해서는 이후 보다 상세하게 설명할 것이다. 제어 시스템(160)은 측정 시스템으로부터 하나 이상의 측정된 특성을 수신하여 제1 방사선 빔(110)이 타겟 재료(120)와 상호작용하는 방식을 제어할 수 있도록 구성된다. 예를 들면, 제어 시스템(160)은 제1 방사선 빔(110)으로부터 타겟 재료(120)에 전달되는 에너지의 양을 미리결정된 에너지 범위 내로 유지하도록 구성될 수 있다. 또 다른 예로서, 제어 시스템(160)은 제1 방사선 빔(110)으로부터 타겟 재료(120)에 지향되는 에너지의 양을 제어하도록 구성될 수 있다. 빔 조정 시스템(180)은 광학 소스(105) 내의 컴포넌트, 또는 광학 소스(105) 내의 이러한 컴포넌트를 조정하여 제1 방사선 빔(110)의 특성(예컨대, 펄스 폭, 펄스 에너지, 펄스 내의 순간 파워, 또는 펄스 내의 평균 파워)을 제어하는 컴포넌트를 포함하는 시스템이다.
도 3a를 참조하면, 특정 구현예로서, 광학 소스(105)는 제1 방사선 빔(110)이 통과하는 일련의 하나 이상의 광학 증폭기를 포함하는 제1 광학 증폭기 시스템(300), 및 제2 방사선 빔(115)이 통과하는 일련의 하나 이상의 광학 증폭기를 포함하는 제2 광학 증폭기 시스템(305)을 포함한다. 제1 시스템(300)으로부터의 하나 이상의 증폭기는 제2 시스템(305) 내에 있을 수 있거나; 또는 제2 시스템(305) 내의 하나 이상의 증폭기는 제1 시스템(300) 내에 있을 수 있다. 대안으로서, 제1 광학 증폭기 시스템(300)은 제2 광학 증폭기 시스템(305)과 완전히 별개일 수 있다.
부가적으로는, 반드시 요구되는 것은 아니지만, 광학 소스(105)는 제1 펄스형 광빔(311)을 생성하는 제1 광 생성기(310) 및 제2 펄스형 광 빔(316)을 생성하는 제2 광 생성기(315)를 포함할 수 있다. 광 생성기(310, 315)는 각각, 예를 들면 레이저, 시드 레이저(예컨대, 마스터 오실레이터), 또는 램프일 수 있다. 광 생성기(310, 315)로 이용될 수 있는 예시적인 광 생성기는 Q-스위치, 무선 주파수(RF) 펌핑, 축류, 이산화탄소(CO2) 오실레이터이며, 이는 예컨대 100 kHz의 반복률로 동작할 수 있다.
광학 증폭기 시스템(300, 305) 내의 각각의 광학 증폭기는 개개의 빔 경로 상에 이득 매질을 포함하며, 이러한 경로를 따라 각각의 광 생성기(310, 315)로부터 광빔(311, 316)이 전파하게 된다. 광학 증폭기의 이득 매질이 여기될 때, 이득 매질은 광빔에 광자를 제공하여 광빔(311, 316)을 증폭함으로써, 제1 방사선 빔(110) 또는 제2 방사선 빔(115)을 형성하는 증폭된 광빔을 생성하게 된다.
광빔(311, 316) 또는 방사선 빔(110, 115)의 파장은, 방사선 빔(110, 115)이 광학 소스(105) 내의 임의의 지점에서 조합되는 경우 서로 분리될 수 있도록 서로 별개일 수 있다. 방사선 빔(110, 115)이 CO2 증폭기에 의해 생성되는 경우, 제1 방사선 빔(110)은 10.26 마이크로미터(㎛) 또는 10.207 ㎛의 파장을 가질 수 있고, 제2 방사선 빔(115)은 10.59 ㎛의 파장을 가질 수 있다. 이러한 파장은, 분산형 광학기 또는 다이크로익 미러 또는 빔스플리터 코팅을 이용하여 두 방사선 빔(110, 115)의 분리를 보다 손쉽게 할 수 있도록 선택된다. 두 방사선 빔(110, 115)이 동일한 증폭기 체인에서 함께 전파되는 상황에서는(예컨대, 광학 증폭기 시스템(300)의 증폭기 중 몇몇이 광학 증폭기 시스템(305) 내에 있는 상황에서는), 비록 두 방사선 빔(110, 115)이 동일한 증폭기를 통해 가로지르고 있다고 하더라도, 두 방사선 빔(110, 115) 사이의 상대 이득을 조정하기 위해 별개의 파장이 이용될 수 있다.
예를 들어, 방사선 빔(110, 115)은 일단 분리되면 챔버(165) 내의 2개의 별개의 위치(예컨대, 각각 제1 및 제2 타겟 위치(111, 116))로 조향되거나 포커싱될 수 있다. 특히 방사선 빔(110, 115)이 분리되면 또한, 제1 방사선 빔(110)이 제1 타겟 위치(111)에서 제2 타겟 위치(116)로 진행하는 동안 제1 방사선 빔(110)과 상호작용한 후에 수정된 타겟(121)이 팽창될 수 있다.
광학 소스(105)는 빔 경로 결합기(325)를 포함할 수 있고, 이는 제1 방사선 빔(110)과 제2 방사선 빔(115)을 덮어씌워 광학 소스(105)와 빔 전달 시스템(150) 사이의 거리 중 적어도 일부에 대해 방사선 빔(110, 115)을 동일한 광로 상에 배치하게 된다. 예시적인 빔 경로 결합기(325)는 도 3b에 도시되어 있다. 빔 경로 결합기(325)는 한 쌍의 다이크로익 빔 스플리터(340, 342) 및 한 쌍의 미러(344, 346)를 포함한다. 다이크로익 빔 스플리터(340)는 제1 방사선 빔(110)이 다이크로익 빔 스플리터(342)에 이르는 제1 경로를 따라 통과할 수 있게 한다. 다이크로익 빔 스플리터(340)는 제2 방사선 빔(115)을 제2 경로를 따라 반사하는데, 이러한 제2 경로 내에서 제2 방사선 빔(115)이 미러(344, 346)로부터 반사되고, 이러한 미러는 제2 방사선 빔(115)을 다이크로익 빔 스플리터(342)를 향해 재지향시킨다. 제1 방사선 빔(110)은 다이크로익 빔 스플리터(342)를 자유로이 통과하여 출력 경로 상에 이르게 되며, 제2 방사선 빔(115)은 다이크로익 빔 스플리터(342)로부터 출력 경로 상으로 반사되어, 제1 및 제2 방사선 빔(110, 115) 양자 모두가 이러한 출력 경로 상에서 겹치게 된다.
부가적으로, 광학 소스(105)는 제1 방사선 빔(110)을 제2 방사선 빔(115)으로부터 분리하는 빔 경로 분리기(326)를 포함할 수 있고 이에 의해 두 방사선 빔(110, 115)은 챔버(165) 내에서 별개로 조향되고 포커싱될 수 있다. 예시적인 빔 경로 분리기(326)가 도 3c에 도시되어 있다. 빔 경로 분리기(326)는 한 쌍의 다이크로익 빔 스플리터(350, 352) 및 한 쌍의 미러(354, 356)를 포함한다. 다이크로익 빔 스플리터(350)는 방사선 빔(110, 115)의 겹친 쌍을 수광하여 제2 방사선 빔(115)을 제2 경로를 따라 반사하고 제1 방사선 빔(110)을 제1 경로를 따라 투과시켜 다이크로익 빔 스플리터(352)를 향하게 한다. 제1 방사선 빔(110)은 다이크로익 빔 스플리터(352)를 자유로이 통과하여 제1 경로를 따르게 된다. 제2 방사선 빔(115)은 미러(354, 356)로부터 반사되어 다이크로익 빔 스플리터(352)로 복귀하게 되고, 여기서 제1 경로와는 별개인 제2 경로 상으로 반사된다.
부가적으로, 제1 방사선 빔(110)은 제2 방사선 빔(115)의 펄스 에너지보다 작은 펄스 에너지를 갖도록 구성될 수 있다. 이는, 제1 방사선 빔(110)이 타겟 재료(120)의 기하구조를 수정하는데 이용되는 반면 제2 방사선 빔(115)은 수정된 타겟(121)을 플라즈마(129)로 변환하는데 이용되기 때문이다. 예를 들면 제1 방사선 빔(110)의 펄스 에너지는 제2 방사선 빔(115)의 펄스 에너지보다 5배 내지 100배 작을 수 있다.
특정 구현예로서, 도 4a 및 4b에 도시된 바와 같이, 광학 증폭기 시스템(300 또는 305)은 각각 3개의 광학 증폭기(401, 402, 403 및 406, 407, 408)의 세트를 포함하지만, 1개의 광학 증폭기 또는 넷 이상의 광학 증폭기가 이용될 수도 있다. 특정 구현예로서, 각각의 광학 증폭기(406, 407, 408)는 CO2를 포함하는 이득 매질을 포함하고, 약 9.1 내지 약 11.0 ㎛, 특히 약 10.6 ㎛의 파장의 광을 1000이 넘는 이득으로 증폭할 수 있다. 광학 증폭기(401, 402, 403)는 유사하게 또는 상이한 파장으로 동작될 수 있다. 광학 증폭기 시스템(300, 305)에 사용되기에 적합한 증폭기 및 레이저는 펄스형 기체 방전 CO2 증폭기 등의 펄스형 레이저 디바이스를 포함할 수 있는데, 이는 예컨대 비교적 높은 파워로, 예를 들면 10 kW 이상으로, 높은 펄스 반복률로, 예를 들면 50 kHz 이상으로 동작하고, 예를 들면 DC 또는 RF 여기를 이용하여 약 9.3 ㎛ 또는 약 10.6 ㎛에서 방사선을 생성한다. 예시적인 광학 증폭기(401, 402, 403 또는 406, 407, 408)는 마모 없는 기체 순환 및 용량성 RF 여기를 이용하는 축류 고출력 CO2 레이저, 예컨대 코네티컷주 파밍턴 소재의 TRUMPF 사에 의해 생산되는 TruFlow CO2 레이저이다.
부가적으로, 반드시 요구되는 것은 아니지만, 하나 이상의 광학 증폭기 시스템(300 및 305)은 각각 사전-증폭기(411, 421)로 동작하는 제1 증폭기를 포함할 수 있다. 사전-증폭기(411, 421)가 제공되는 경우 이는 확산 냉각 CO2 레이저 시스템, 예컨대 코네티컷주 파밍턴 소재의 TRUMPF 사에 의해 생산되는 TruCoax CO2 레이저일 수 있다.
광학 증폭기 시스템(300, 305)은 각각의 광빔(311, 316)을 지향시키고 성형하기 위한 광학 엘리먼트를 포함할 수 있는데, 이는 도 4a 및 4b에 도시되지는 않았다. 예를 들면, 광학 증폭기 시스템(300, 305)은 미러 등의 반사형 광학기, 빔 스플리터 또는 부분 투과형 미러 등의 부분 투과형 광학기, 및 다이크로익 빔 스플리터를 포함할 수 있다.
광학 소스(105)는 또한 광학 소스(105)를 통해 광빔(311, 316)을 지향시키기 위한 하나 이상의 광학기(예컨대, 미러 등의 반사형 광학기, 빔 스플리터 등의 부분 반사형 및 부분 투과형 광학기, 프리즘 또는 렌즈 등의 굴절형 광학기, 수동형 광학기, 능동형 광학기 등)를 포함할 수 있는 광학 시스템(320)을 포함한다.
광학 증폭기(401, 402, 403 및 406, 407, 408)는 별개의 블록으로 도시되어 있지만, 증폭기(401, 402, 403) 중 적어도 하나가 광학 증폭기 시스템(305) 내에 있을 수도 있고, 증폭기(406, 407, 408) 중 적어도 하나가 광학 증폭기 시스템(300) 내에 있을 수도 있다. 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 증폭기(402, 403)는 각각의 증폭기(407, 408)에 대응되고, 광학 증폭기 시스템(300, 305)은, 증폭기(401, 406)로부터 출력되는 2개의 광빔을 증폭기(402/407) 및 증폭기(403/408)를 통과하는 단일 경로로 결합하기 위한 추가적인 광학 엘리먼트(500)(예컨대, 빔 경로 결합기(325)를 포함한다. 광학 증폭기 시스템(300, 305) 사이에서 증폭기 및 광학기 중 적어도 몇몇이 중첩되는 시스템에서는, 제1 방사선 빔(110) 및 제2 방사선 빔(115)이 함께 커플링되어 제1 방사선 빔(110)의 하나 이상의 특성의 변화가 제2 방사선 빔(115)의 하나 이상의 특성에 변화를 유발할 수 있고, 그 역도 가능하다. 따라서, 시스템 내에서 제1 방사선 빔(110)의 어네지 또는 타겟 재료(120)에 전달되는 에너지 등의 에너지를 제어하는 것이 훨씬 중요해진다. 부가적으로, 광학 증폭기 시스템(300, 305)은 또한, 증폭기(403/408)로부터 출력되는 2개의 광빔(100, 115)을 분리하여 2개의 광빔(110, 115)이 각각의 타겟 위치(111, 116)로 지향될 수 있도록 하는 광학 엘리먼트(505)(예컨대, 빔 경로 분리기(326))를 포함한다.
타겟 재료(120)는 플라즈마로 변환될 때 EUV 광을 방출하는 타겟 재료를 포함하는 임의의 재료일 수 있다. 타겟 재료(120)는 타겟 물질과 비-타겟 입자 등의 불순물을 포함하는 타겟 혼합물일 수 있다. 타겟 물질은 EUV 대역에 방출선을 갖는 플라즈마 상태로 변환될 수 있는 물질이다. 타겟 물질은 예를 들면, 액체 또는 용융 금속의 액적, 액체 스트림의 일부, 고형 입자 또는 클러스터, 액체 액적 내에 함유된 고형 입자, 타겟 재료의 폼(foam), 또는 액체 스트림의 일부 내에 함유된 고형 입자일 수 있다. 타겟 물질은 예를 들어, 물, 주석, 리튬, 크세논, 또는 플라즈마 상태로 변환될 때 EUV 대역에 방출선을 갖는 임의의 재료일 수 있다. 예를 들어 타겟 물질은 순수 주석(Sn); 주석 화합물(예컨대, SnBr4, SnBr2, SnH4), 주석 합금(예컨대, 주석 갈륨 합금, 주석 인듐 합금, 주석-인듐-갈륨 합금, 또는 이러한 합금의 임의의 조합)으로 이용될 수 있는 원소 주석일 수 있다. 나아가, 어떠한 불순물도 없는 상황에서는 타겟 재료가 단지 타겟 물질만을 포함한다. 이하의 논의에서는 타겟 재료(120)가 주석 등의 용융 금속으로 이루어진 액적인 예를 다룬다. 그러나 타겟 재료(120)는 다른 형태를 취할 수도 있다.
타겟 재료 공급 장치(125)의 노즐을 통해 용융된 타겟 재료를 통과시키고 이러한 타겟 재료(120)가 제1 타겟 위치(111)로 표류하도록 함으로써 타겟 재료(120)가 제1 타겟 위치(111)에 제공될 수 있다. 특정 구현예로서, 타겟 재료는 강제로 제1 타겟 위치(111)로 지향될 수 있다.
타겟 재료(120)의 형상은 타겟 재료(120)를 제1 방사선 빔(110)으로부터의 방사선 펄스로 조명함으로써 제2 타겟 위치(116)에 도달하기 전에 변경 또는 수정(예를 들면, 변형)될 수 있다.
제1 방사선 빔(110)과 타겟 재료(120) 간의 상호작용에 의해 타겟 재료(120)(및 수정된 타겟(121))의 표면으로부터 재료가 융제(ablation)되며 이러한 융제로 인해 타겟 재료(120)를 이러한 타겟 재료(120)의 형상과는 다른 형상을 갖는 수정된 타겟(121)으로 변형시키는 힘이 제공된다. 예를 들면, 타겟 재료(120)는 액적과 유사한 형상을 가질 수 있지만, 수정된 타겟(121)의 형상은 제2 타겟 위치(116)에 도달할 때 그 형상이 디스크의 형상(예컨대, 팬케이크 형상)에 가까워지도록 변형된다. 수정된 타겟(121)은 이온화되지 않은 재료(플라즈마가 아닌 재료) 또는 최소로 이온화된 재료일 수 있다. 수정된 타겟(121)은 예를 들면, 액체 또는 용융 금속의 디스크, 공극 또는 실질적인 갭을 갖지 않는 타겟 재료의 연속적인 세그먼트, 마이크로 또는 나노 입자의 미스트, 또는 원자 증기의 클라우드일 수 있다. 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이, 수정된 타겟(121)은 약 T2-T1의 시간 후에(마이크로초(㎲) 단위일 수 있음) 제2 타겟 위치(116) 내에서 용융 금속(121)의 디스크 형상 조각으로 팽창된다.
부가적으로, 제1 방사선 빔(110)과 타겟 재료(120) 간의 상호작용에 의해 타겟 재료(120)(및 수정된 타겟(121))의 표면으로부터 재료가 융제되며 이러한 융제로 인해 수정된 타겟(121)이 Z 방향을 따라 특정한 추진력 또는 속도를 얻게 할 수 있는 힘이 제공될 수 있다. X 방향으로의 수정된 타겟(121)의 팽창과 Z 방향으로의 획득되는 속도는 제1 방사선 빔(110)의 에너지, 특히 타겟 재료(120)에 전달되는 에너지(즉, 타겟 재료가 가로채는 에너지)에 의존한다.
예를 들면, 일정한 타겟 재료(120) 사이즈 및 제1 방사선 빔(110)의 긴 펄스에 대하여(수 나노초(ns) 내지 100 ns의 지속시간을 갖는 펄스인 긴 펄스), 팽창 속도는 제1 방사선 빔(110)의 단위 면적당 에너지(J/cm2)에 선형 비례한다. 이러한 단위 면적당 에너지는 또한 방사 노광량 또는 방사선 양(fluence)이라고도 한다. 방사 노광량은 단위 면적당 타겟 재료(120)의 표면이 받아들이는 방사 에너지, 또는 타겟 재료(120)가 조사되는 시간에 걸쳐 집적되는 타겟 재료(120)의 표면의 방사 조도이다.
또 다른 예로서, 일정한 타겟 재료(120) 사이즈 및 짧은 펄스에 대하여(수백 피코초(ps) 미만의 지속시간을 갖는 펄스), 팽창 속도과 제1 방사선 빔(110)의 에너지 사이의 관계는 다를 수 있다. 이러한 경우 보다 짧은 펄스 지속시간이 타겟 재료(120)와 상호작용하는 제1 방사선 빔(110)의 세기의 증가와 상관되고, 제1 방사선 빔(110)은 충격파처럼 작용한다. 이러한 경우 팽창 속도는 주로 제1 방사선 빔(110)의 세기(I)에 의존하며, 이러한 세기는 제1 방사선 빔(110)의 에너지(E)를 타겟 재료(120)와 상호작용하는 제1 방사선 빔(110)의 스팟 사이즈(단면적 A)와 펄스 지속시간(τ)으로 나눈 값과 동일하다(또는 I=E/(Aτ)). 이러한 피코초 펄스 지속시간의 경우에 수정된 타겟(121)은 팽창되어 미스트를 형성하게 된다.
부가적으로, 수정된 타겟(121)의 디스크 형상의 각도 배향(Z 방향 또는 X 방향에 대한 각도)은 타겟 재료(120)에 충돌할 때 제1 방사선 빔(110)의 위치에 의존한다. 따라서, 제1 방사선 빔(110)이 타겟 재료를 에워싸도록 제1 방사선 빔(110)이 타겟 재료(120)에 충돌하고 제1 방사선 빔(110)의 빔 웨이스트가 타겟 재료(120)에 중심을 두는 경우, 수정된 타겟(121)의 디스크 형상은 장축(230)이 X 방향에 평행하고 단축(235)이 Z 방향에 평행하게 정렬될 가능성이 높다.
제1 방사선 빔(110)은 방사선의 펄스로 이루어지며, 각각의 펄스는 지속시간을 가질 수 있다. 마찬가지로, 제2 방사선 빔(115)은 방사선의 펄스로 이루어지며, 각각의 펄스는 지속시간을 가질 수 있다. 펄스 지속시간은 최대치의 소정 비율(반값)에서의 전폭에 의해 표현될 수 있고, 즉 펄스가 이러한 펄스의 최대 세기의 적어도 소정 비율인 세기를 갖는 시간의 양으로 표현될 수 있다. 그러나, 펄스 지속시간을 결정하기 위해 다른 메트릭이 이용될 수도 있다. 제1 방사선 빔(110) 내의 펄스의 펄스 지속시간은 예를 들어 30 나노초(ns), 60 ns, 130 ns, 50-250 ns, 10-200 피코초(ps), 또는 1 ns 미만일 수 있다. 제1 방사선 빔(110)의 에너지는 예를 들면, 1-100 밀리줄(mJ)일 수 있다. 제1 방사선 빔(110)의 파장은 예를 들면, 1.06 ㎛, 1-10.6 ㎛, 10.59 ㎛, 또는 10.26 ㎛일 수 있다.
위에서 살펴본 바와 같이, 수정된 타겟(121)의 팽창 속도는 타겟 재료(120)가 가로채는 제1 방사선 빔(110)의 방사 노광량(단위 면적당 에너지)에 의존한다. 따라서, 약 60 ns의 지속시간 및 약 50 mJ의 에너지를 갖는 제1 방사선 빔(110)의 펄스에 대하여, 실제 방사 노광량은 제1 방사선 빔(110)이 제1 초점 영역(210)에 얼마나 밀접하게 포커싱되는지에 의존하게 된다. 특정 예로서, 방사 노광량은 타겟 재료(120)에서 약 400-700 J/cm2일 수 있다. 그러나, 방사 노광량은 제1 방사선 빔(110)에 대한 타겟 재료(120)의 위치에 매우 민감하다.
제2 방사선 빔(115)은 메인 빔이라 지칭될 수 있고, 소정 반복률로 릴리스되는 펄스로 이루어진다. 제2 방사선 빔(115)은 수정된 타겟(121) 내의 타겟 물질을 EUV 광(130)을 방출하는 플라즈마로 변환하기에 충분한 에너지를 가진다. 제1 방사선 빔(110)의 펄스와 제2 방사선 빔(115)의 펄스는 시간상 소정 지연 시간에 의해(예컨대, 1-3 마이크로초(㎲), 1.3 ㎲, 1-2.7 ㎲, 3-4 ㎲ 또는 도 2에 도시된 요구되는 사이즈의 디스크 형상으로 수정된 타겟(121)의 팽창을 허용하는 임의의 시간의 양만큼) 분리된다. 따라서, 수정된 타겟(121)은 X-Y 평면 상에서 팽창 및 신장됨에 따라 2차원 팽창을 겪게 된다.
제2 방사선 빔(115)은 수정된 타겟(121)에 충돌할 때 약간 디포커싱되도록 구성될 수 있다. 이러한 디포커싱 기법은 도 2에 도시되어 있다. 이러한 경우, 제2 초점 영역(215)은 Z 방향을 따라 수정된 타겟(121)의 장축(230)과는 상이한 위치에 있다; 나아가, 제2 초점 영역(215)은 제2 타겟 위치(116) 외부에 있다. 이러한 기법에서, 제2 초점 영역(215)은 Z 방향을 따라 수정된 타겟(121)의 앞에 배치된다. 다시 말해서, 제2 방사선 빔(115)은 수정된 타겟(121)에 충돌하기 전에 포커스(또는 빔 웨이스트)에 이른다. 이와 다른 디포커스 기법도 가능하다. 예를 들어 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 초점 영역(215)은 Z 방향을 따라 수정된 타겟(121) 뒤에 배치된다. 이런 식으로, 제2 방사선 빔(115)은 수정된 타겟(121)에 충돌한 후에 포커스(또는 빔 웨이스트)에 이른다.
도 2를 다시 참조하면, 수정된 타겟(121)이 제1 타겟 위치(111)로부터 제2 타겟 위치(116)으로 이동(예컨대, 표류)하면서 팽창되는 레이트를 팽창 속도(ER)라 칭할 수 있다. 제1 타겟 위치(111)에서는, 시간 T1에서 타겟 재료(120)에 제1 방사선 빔(110)이 충돌하고 난 직후에, 수정된 타겟(121)은 장축(230)을 따라 취해지는 치수(또는 길이)(S1)를 갖는다. 수정된 타겟(121)이 시간 T2에서 제2 타겟 위치(116)에 도달할 때, 수정된 타겟(121)은 장축(230)을 따라 취해지는 S2의 치수를 갖는다. 팽창 속도는, 장축(230)을 따라 취해지는 수정된 타겟(121)의 치수 차이(S2-S1)를 시간 차이(T2-T1)로 나눈 값이고, 따라서 다음과 같다:
수정된 타겟(121)이 장축(230)을 따라 팽창되지만, 수정된 타겟(121)이 단축(235)을 따라 압축되거나 얇아지는 것도 가능하다.
위에서 논의한 2-스테이지 접근법에서는 수정된 타겟(121)이 타겟 재료(120)와 제1 방사선 빔(110)을 상호작용하게 함으로써 형성된 다음에 수정된 타겟(121)을 제2 방사선 빔(115)과 상호작용하게 함으로써 수정된 타겟(121)이 플라즈마로 변환되는데, 이러한 접근법은 약 3-4%의 변환 효율을 내게 된다. 일반적으로, 변환 효율이 너무 낮으면 광학 소스(105)가 전달해야 하는 파워의 양을 높여야 할 수 있고 이는 광학 소스(105)를 동작시키기 위한 비용과 광원(100) 내의 모든 컴포넌트 상의 열 부하를 높이게 되어 제1 및 제2 타겟 위치(111, 116)를 하우징하는 챔버 내에 찌꺼기 생성이 늘어날 수 있으므로, 광학 소스(105)로부터의 광을 EUV 방사선(130)으로 변환하는 효율을 높이는 것이 바람직하다. 변환 효율의 증가는 대량 제조 툴을 위한 요건을 충족시키는 동시에 광학 소스 파워 요건을 수용가능한 한계 내로 유지하는데 도움이 될 수 있다. 다양한 파라미터가 변환 효율에 영향을 주게 되는데, 예를 들면 제1 방사선 빔(110) 및 제2 방사선 빔(115)의 파장, 타겟 재료(120), 및 방사선 빔(110, 115)의 펄스 형상, 에너지, 파워, 및 세기 등이 있다. 변환 효율은, 광학 장치(145) 내에서 광 컬렉터 시스템(135)과 조명 및 투영 광학기 중 하나 또는 양자 모두에 사용되는 (다층) 미러의 반사율 곡선의 중심 파장 근방의 2% 대역폭 및 2π 스테라디안으로의, EUV 광(130)에 의해 생성된 EUV 에너지를, 제2 방사선 빔(115)의 조사 펄스의 에너지로 나눈 값으로 정의될 수 있다. 일례로서, 반사율 곡선의 중심 파장은 13.5 nm이다.
변환 효율을 높이거나 유지하거나 최적화하기 위한 한 가지 방법은 EUV 광(130)의 에너지를 제어하거나 안정화시키는 것이고, 이를 위해서는 다른 파라미터 중에서도 특히 수정된 타겟(121)의 팽창 속도를 수용가능한 값의 범위 내로 유지하는 것이 중요해진다. 수정된 타겟(121)의 팽창 속도는 제1 방사선 빔(110)으로부터의 타겟 재료(120) 상의 방사 노광량을 유지함으로써 수용가능한 값의 범위 내로 유지된다. 그리고 방사 노광량은 제1 방사선 빔(110)에 대하여 상대적으로 타겟 재료(120) 또는 수정된 타겟(121)과 연관되는 하나 이상의 측정된 특성에 기초하여 유지될 수 있다. 방사 노광량은 단위 면적당 타겟 재료(120)의 표면이 받아들인 방사 에너지이다. 따라서, 타겟 재료(120)의 면적이 펄스 단위로 일정하게 유지된다면 방사 노광량은 타겟 재료(120)의 표면을 향해 지향되는 에너지의 양으로 추정 또는 근사될 수 있다.
수정된 타겟(121)의 팽창 속도를 수용가능한 값의 범위 내로 유지하는 다른 방법 또는 기법이 있다. 이용되는 방법 또는 기법은 제1 방사선 빔(110)과 연관되는 특정 특성에 의존할 수 있다. 변환 효율은 다른 파라미터, 예컨대 타겟 재료(120)의 사이즈 또는 두께, 제1 초점 영역(210)에 대한 타겟 재료(120)의 위치, 또는 x-y 평면에 대한 타겟 재료(120)의 각도에 의해서도 영향을 받게 된다.
방사 노광량이 어떻게 유지되는지에 영향을 줄 수 있는 한 가지 특성은 제1 방사선 빔(110)의 공초점 파라미터이다. 방사선 빔의 공초점 파라미터는 방사선 빔의 레일리 길이의 두 배이고, 레일리 길이는 방사선 빔의 전파 방향을 따라 웨이스트로부터 단면의 면적이 두 배가 되는 지점까지의 거리이다. 도 2를 참조하면, 방사선 빔(110)에 대하여, 레일리 길이는 제1 방사선 빔(110)의 전파 방향(212)을 따라 웨이스트(즉 D1/2)로부터 제1 방사선 빔의 단면이 두 배가 되는 지점까지의 거리이다.
예를 들면 도 7a에 도시된 바와 같이, 제1 방사선 빔(110)의 공초점 파라미터가 매우 길어 빔 웨이스트(D1/2)가 타겟 재료(120)를 쉽게 에워싸 제1 방사선 빔(110)을 가로채는 타겟 재료(120)의 표면의 면적(X 방향으로 측정됨)이 타겟 재료(120)의 위치가 빔 웨이스트(D1/2)의 위치에서 벗어나는 경우에도 비교적 일정하게 유지된다. 예를 들면, 위치(L1)에서 제1 방사선 빔(110)을 가로채는 타겟 재료(120)의 표면 면적은 위치(L2)에서 제1 방사선 빔(110)을 가로채는 타겟 재료(120)의 표면 면적으로부터 20% 이내에 있다. 첫 번째 시나리오에서는 제1 방사선 빔(110)을 가로채는 타겟 재료(120)의 표면 면적이 (이하 기술되는 두 번째 시나리오에 비하여) 평균 값에서 벗어날 확률이 작은데, 제1 방사선 빔(110)으로부터 타겟 재료(120)에 지향되는 에너지의 양을 유지함으로써(제1 방사선 빔(110)에 노출되는 타겟 재료(120)의 표면 면적을 감안할 필요 없이) 방사 노광량 및 그에 따라 팽창 속도가 유지 또는 제어될 수 있다.
또 다른 예로서, 도 7b에 도시된 바와 같이, 제1 방사선 빔(110)의 공초점 파라미터가 매우 짧아 빔 웨이스트(D1/2)가 타겟 재료(120)를 에워싸지 못하여 타겟 재료(120)의 위치가 빔 웨이스트(D1/2)의 위치(L1)에서 벗어나는 경우 제1 방사선 빔(110)을 가로채는 타겟 재료(120)의 표면 면적이 평균 값을 벗어나게 된다. 예를 들면, 위치(L1)에서 제1 방사선 빔(110)을 가로채는 타겟 재료(120)의 표면 면적은 위치(L2)에서 제1 방사선 빔(110)을 가로채는 타겟 재료(120)의 표면 면적과 상당히 다르다. 이러한 두 번째 시나리오에서는 제1 방사선 빔(110)을 가로채는 타겟 재료(120)의 표면 면적이 (첫 번째 시나리오에 비하여) 평균 값에서 벗어날 확률이 높은데, 제1 방사선 빔(110)으로부터 타겟 재료(120)에 전달되는 에너지의 양을 제어함으로써 방사 노광량 및 그에 따라 팽창 속도가 유지 또는 제어될 수 있다. 방사 노광량을 제어하기 위해서, 단위 면적당 타겟 재료(120)의 표면이 받아들이는 제1 방사선 빔(110)의 방사 에너지가 제어된다. 따라서, 타겟 재료(120)가 제1 방사선 빔(110)을 가로채는 제1 방사선 빔(110)의 면적 및 제1 방사선 빔(110)의 펄스에 에너지를 제어하는 것이 중요하다. 타겟 재료(120)가 제1 방사선 빔(110)을 가로채는 제1 방사선 빔(110)의 면적은 제1 방사선 빔(110)을 가로채는 타겟 재료(120)의 표면에 상관된다. 타겟 재료(120)가 제1 방사선 빔(110)을 가로채는 제1 방사선 빔(110)의 면적에 영향을 줄 수 있는 또 다른 요인은 제1 방사선 빔(110)의 빔 웨이스트(D1/2)의 사이즈 및 위치의 안정성이다. 예를 들어 제1 방사선 빔(110)의 웨이스트 사이즈 및 위치가 일정하다면, 빔 웨이스트(D1/2)에 대한 타겟 재료(120)의 위치를 제어할 수 있다. 제1 방사선 빔(110)의 웨이스트 사이즈 및 위치는 예를 들면 광학 소스(105) 내의 열적 효과로 인해 변화할 수 있다. 일반적으로, 타겟 재료(120)가 빔 웨이스트(D1/2)에 대해 알려진 축방향(Z 방향) 위치에 너무 큰 변동 없이 도달하도록 제1 방사선 빔(110) 내에서 펄스의 일정한 에너지를 유지하고 나아가 광학 소스(105)의 다른 양상을 제어하는 것이 중요하게 된다.
수정된 타겟(121)의 팽창 속도를 수용가능한 값의 범위 내로 유지 또는 제어하는 기술된 방법 모두는 이하 기술되는 측정 시스템(155)의 이용을 수반하게 된다.
도 1을 다시 참조하면, 측정 시스템(155)은 타겟 재료(120), 수정된 타겟(121), 및 제1 방사선 빔(110) 중 임의의 하나 이상과 연관되는 적어도 하나의 특성을 측정한다. 예를 들어, 측정 시스템(155)은 제1 방사선 빔(110)의 에너지를 측정할 수 있다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 예시적인 측정 시스템(855A)은 타겟 재료(120)로 지향되는 제1 방사선 빔(110)의 에너지를 측정한다.
도 8b에 도시된 바와 같이, 예시적인 측정 시스템(855B)은 제1 방사선 빔(110)이 타겟 재료(120)와 상호작용한 후에 타겟 재료(120)로부터 반사되는 방사선(860)의 에너지를 측정한다. 타겟 재료(120)로부터의 방사선(860)의 반사는 제1 방사선 빔(110)의 실제 위치에 대한 타겟 재료(120)의 위치를 결정하는데 이용될 수 있다.
특정 구현예로서, 도 8c에 도시된 바와 같이, 예시적인 측정 시스템(855B)은 광학 소스(105)의 광학 증폭기 시스템(300) 내에 배치될 수 있다. 이러한 예에서 측정 시스템(855B)은, 광학 증폭기 시스템(300) 내의 광학 엘리먼트(예컨대, 박막 편광기) 중 하나에 충돌하거나 그로부터 반사되는 반사된 방사선(860) 내의 에너지 양을 측정하도록 배치될 수 있다. 타겟 재료(120)로부터 반사되는 방사선(860)의 양은 타겟 재료(120)에 전달되는 에너지의 양에 비례한다; 따라서 반사된 방사선(860)을 측정함으로써 타겟 재료(120)에 전달되는 에너지의 양이 제어 또는 유지될 수 있다. 부가적으로, 제1 방사선 빔(110) 또는 반사된 방사선(860)에서 측정되는 에너지의 양은 빔 내의 광자의 수와 상관된다. 따라서, 측정 시스템(855A 또는 855B)은 각각의 빔에서 광자의 수를 측정한다고 할 수 있다. 부가적으로 측정 시스템(855B)은, 타겟 재료(120)(제1 방사선 빔(110)에 충돌하자마자 수정된 타겟이 됨)로부터 반사되는 광자의 수를 타겟 재료(120)에 충돌하는 광자의 개수의 함수로서 측정하기 위해 고려될 수 있다.
측정 시스템(855A 또는 855B)은 광전 센서, 예를 들면 광전지의 어레이(예컨대, 2x2 어레이 또는 3x3 어레이)일 수 있다. 광전지는 측정될 광의 파장에 대해 감도를 가지며, 측정될 광 펄스의 지속시간에 적합한 대역폭 또는 충분한 속도를 가진다.
일반적으로, 측정 시스템(855A 또는 855B)은 제1 방사선 빔(110)의 전파 방향에 수직인 방향에 걸쳐 공간적으로 집적된 에너지를 측정함으로써 방사선 빔(110)의 에너지를 측정할 수 있다. 빔의 에너지의 측정은 신속하게 이루어질 수 있으므로, 제1 방사선 빔(110)에서 방출되는 각각의 펄스에 대해 측정을 수행할 수 있고, 따라서 측정 및 제어가 펄스 단위로 이루어질 수 있다.
측정 시스템(855A, 855B)은 고속 광검출기, 예컨대 장파장 적외선(LWIR) 방사선에 적합한 광전자기(PEM) 검출기일 수 있다. PEM 검출기는 근적외선 또는 가시 방사선을 측정하기 위한 실리콘 다이오드 또는 근적외선 방사선을 측정하기 위한 InGaAs 다이오드일 수 있다. 제1 방사선 빔(110) 내의 펄스의 에너지는 측정 시스템(855A, 855B)에 의해 측정되는 레이저 펄스 신호를 집적함으로써 결정될 수 있다.
도 9a를 참조하면, 측정 시스템(155)은 타겟 위치에 대한 타겟 재료(120)의 위치(Tpos)를 측정하는 예시적인 측정 시스템(955A)일 수 있다. 타겟 위치는 제1 방사선 빔(110)의 빔 웨이스트에 있을 수 있다. 타겟 재료(120)의 위치는 제1 방사선 빔(110)의 빔 축에 평행한 방향(예컨대 제1 축방향(212))을 따라 측정될 수 있다.
도 9b를 참조하면, 측정 시스템(155)은 광 컬렉터(135)의 1차 초점(990)에 대한 타겟 재료(120)의 위치(Tpos)를 측정하는 예시적인 측정 시스템(955B)일 수 있다. 이러한 측정 시스템(955B)은, 챔버(165) 내의 조절 시스템에 대한 타겟 재료(120)의 위치 및 타겟 재료(120)의 도달 시간을 측정하기 위해 타겟 재료(120)가 접근할 때 타겟 재료(120)를 반사하는 레이저 및/또는 카메라를 포함할 수 있다.
도 9c를 참조하면, 측정 시스템(155)은 수정된 타겟(121)이 제2 방사선 빔(115)과 상호작용하기 전 위치에서 수정된 타겟(121)의 사이즈를 측정하는 예시적인 측정 시스템(955C)일 수 있다. 예를 들어, 측정 시스템(955C)은 수정된 타겟(121)이 제2 타겟 위치(116) 내에 있는 동안 수정된 타겟(121)이 제2 방사선 빔(115)과 충돌하기 전에 수정된 타겟(121)의 사이즈(Smt)를 측정하도록 구성될 수 있다. 측정 시스템(955C)은 또한 수정된 타겟(121)의 배향을 결정할 수 있다. 측정 시스템(955C)은 펄스형 백라이팅 조명기 및 카메라(예컨대, 전하 결합 소자 카메라)의 섀도우그래프 기법을 이용할 수 있다.
측정 시스템(155)은 측정 서브시스템의 세트를 포함할 수 있으며, 각각의 측정 서브시스템은 상이한 속도 또는 샘플링 간격으로 특별한 특성을 측정하도록 설계된다. 이러한 서브시스템의 세트는 함께 동작하여, 제1 방사선 빔(110)이 어떻게 타겟 재료(120)와 상호작용하여 수정된 타겟(121)이 형성되는지에 대해 명확한 그림을 제공할 수 있다.
측정 시스템(155)은 제2 방사선 빔(115)과 상호작용한 후에 수정된 타겟(121)에 의해 생성되는 플라즈마로부터 방출되는 EUV 에너지를 검출하기 위해 챔버(165) 내에 복수의 EUV 센서를 포함할 수 있다. 방출되는 EUV 에너지를 검출함으로써, 수정된 타겟(121)의 각도에 관한 정보 또는 제2 방사선 빔(115)에 대한 제2 빔의 횡단 오프셋을 얻을 수 있다.
빔 조정 시스템(180)은 타겟 재료(120)에 전달되는 에너지의 양(방사 노광량)을 제어할 수 있도록 하기 위해 제어 시스템(160)의 제어 하에 활용된다. 방사 노광량은, 제1 방사선 빔(110)이 타겟 재료(120)와 상호작용하는 위치에서 제1 방사선 빔(110)의 면적이 일정하다는 가정을 할 수 있다면 제1 방사선 빔(110) 내에서 에너지의 양을 제어함으로써 제어될 수 있다. 빔 조정 시스템(180)은 제어 시스템(160)으로부터 하나 이상의 신호를 수신한다. 빔 조정 시스템(180)은, 타겟 재료(120)에 전달되는 에너지의 양(즉, 방사 노광량)을 유지하거나 타겟 재료(120)에 지향되는 에너지의 양을 제어하기 위해, 광학 소스(105)의 하나 이상의 특징을 조정하도록 구성된다. 따라서, 빔 조정 시스템(180)은 광학 소스(105)의 특징을 제어하는 하나 이상의 액추에이터를 포함할 수 있고, 이러한 액추에이터는 기계식, 전기식, 광학식, 전자식, 또는 광학 소스(105)의 특징이 수정되도록 하기 위한 임의의 적합한 동력 디바이스(force device)일 수 있다.
특정 구현예로서, 빔 조정 시스템(180)은 제1 방사선 빔(110)에 커플링되는 펄스 폭 조정 시스템을 포함한다. 펄스 폭 조정 시스템은 제1 방사선 빔(110)의 펄스 폭을 조정하도록 구성된다. 이러한 구현예에서, 펄스 폭 조정 시스템은 전기광학 변조기, 예컨대 포켈스 셀을 포함할 수 있다. 예를 들면, 포켈스 셀은 광 생성기(310) 내에 배열되며, 이러한 포켈스 셀을 보다 짧거나 보다 긴 기간 동안 개방함으로써 포켈스 셀에 의해 투과되는 펄스(및 그에 따라 광 생성기(310)로부터 방출되는 펄스)가 더 짧거나 더 길어지도록 조정될 수 있다.
이와 다른 구현예로서, 빔 조정 시스템(180)은 제1 방사선 빔(110)에 커플링된 펄스 파워 조정 시스템을 포함한다. 펄스 파워 조정 시스템은, 예를 들어 각각의 펄스 내의 평균 파워를 조정함으로써, 제1 방사선 빔(110)의 각각의 펄스의 파워를 조정하도록 구성된다. 이러한 구현예에서, 펄스 파워 조정 시스템은 음향광학 변조기를 포함할 수 있다. 음향광학 변조기는, 변조기의 에지에서 압전 트랜스듀서에 가해지는 RF 신호의 변화가 변경됨으로써 음향광학 변조기로부터 회절되는 펄스의 파워를 변화시킬 수 있도록 배열될 수 있다.
특정 구현예로서, 빔 조정 시스템(180)은 제1 방사선 빔(110)에 커플링되는 에너지 조정 시스템을 포함한다. 에너지 조정 시스템은 제1 방사선 빔(110)의 에너지를 조정하도록 구성된다. 예를 들면, 에너지 조정 시스템은 전기식-가변 감쇠기(예컨대, 0V 내지 반파장 전압 사이에서 변경되는 포켈스 셀 또는 외부의 음향광학 변조기)일 수 있다.
특정 구현예에서, 빔 웨이스트(D1/2)에 대한 타겟 재료(120)의 위치 또는 각도는 매우 크게 변화되어, 빔 조정 시스템(180)은 챔버(165)의 조절 시스템에서 제1 타겟 위치(111)에 대하여 또는 챔버(165) 내의 다른 위치에 대하여 빔 웨이스트(D1/2)의 위치 또는 각도를 제어하는 장치를 포함하게 된다. 이러한 장치는 포커스 어셈블리(156)의 일부일 수 있고, Z 방향을 따라 또는 Z 방향을 가로지르는 방향을 따라(예컨대, X 및 Y 방향에 의해 규정되는 평면을 따라) 빔 웨이스트를 이동시키기 위해 이용될 수 있다.
위에서 논의한 바와 같이, 제어 시스템(160)은 측정 시스템(155)으로부터 수신된 정보를 분석하고 수정된 타겟(121)의 팽창 속도를 제어 및 유지하기 위해 제1 방사선 빔(110)의 하나 이상의 특성을 어떻게 조정할지를 결정한다. 도 10을 참조하면, 제어 시스템(160)은 광원(100)의 다른 부분들과 인터페이싱하는 하나 이상의 서브 컨트롤러(1000, 1005, 1010, 1015)를 포함할 수 있는데, 예를 들면 광학 소스(105)와 인터페이싱(광학 소스로부터 정보를 수신하고 광학 소스에 정보를 전송)하도록 특히 구성된 서브 컨트롤러(1000), 측정 시스템(155)과 인터페이싱하도록 특히 구성된 서브 컨트롤러(1005), 빔 전달 시스템(150)과 인터페이싱하도록 구성된 서브 컨트롤러(1010), 타겟 재료 공급 시스템(125)과 인터페이싱하도록 구성된 서브 컨트롤러(1015) 등을 포함할 수 있다. 광원(100)은 도 1 및 10에는 도시되어 있지 않으나 제어 시스템(160)과 인터페이싱할 수 있는 다른 컴포넌트를 포함할 수 있다. 예를 들면, 광원(100)은 액적 위치 검출 피드백 시스템 등의 진단 시스템과 하나 이상의 타겟 또는 액적 이미저를 포함할 수 있다. 타겟 이미저는, 예를 들면 특정 위치(예컨대, 광 컬렉터(135)의 1차 포커스(990))에 대한 액적의 위치를 나타내는 출력을 제공하고 이러한 출력을 액적 위치 검출 피드백 시스템에 제공하는데, 이러한 피드백 시스템은 예를 들면 액적 위치 및 궤적을 계산하며 이로부터 액적 위치 오차가 액적 단위로 또는 평균적으로 계산될 수 있다. 이와 같이 액적 위치 검출 피드백 시스템은 액적 위치 오차를 제어 시스템(160)의 서브 컨트롤러에 대한 입력으로서 제공한다. 제어 시스템(160)은 레이저 위치, 방향, 및 타이밍 교정 신호를, 예를 들면 레이저 타이밍 회로를 제어하는데 사용될 수 있는 예컨데 광학 소스(105) 내의 레이저 제어 시스템에 제공할 수 있고, 및/또는 제1 방사선 빔(110) 또는 제2 방사선 빔(115)의 초점 평면의 위치 및/또는 초점력을 변경하기 위해 빔 이송 시스템의 증폭된 광빔 위치 및 성형을 제어하도록 빔 제어 시스템에 제공할 수 있다
타겟 재료 전달 시스템(125)은 타겟 재료 전달 제어 시스템을 포함하며, 이는 제어 시스템(160)으로부터의 신호에 응답하여, 타겟 재료(120)의 액적이 원하는 타겟 위치(111)에 도달함에 있어서 오차를 교정하기 위해 예를 들면 내부 전달 메커니즘에 의해 릴리스될 때 액적의 릴리스 지점을 수정하도록 동작할 수 있다.
제어 시스템(160)은 일반적으로 디지털 전자 회로, 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 및 소프트웨어 중 하나 이상을 포함한다. 제어 시스템(160)은 또한 적절한 입출력 디바이스(1020), 하나 이상의 프로그램가능 프로세서(1025), 및 프로그램가능 프로세서에 의해 실행되도록 기계 판독가능 저장 디바이스에 유형으로 구현되는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 제품(1030)을 포함할 수 있다. 나아가, 서브 컨트롤러(1000, 1005, 1010, 1015)와 같은 각각의 서브 컨트롤러는 자신의 적절한 입출력 디바이스, 하나 이상의 프로그램가능 프로세서, 및 프로그램가능 프로세서에 의해 실행되도록 기계 판독가능 저장 디바이스에 유형으로 구현되는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 제품을 포함할 수 있다.
이러한 하나 이상의 프로그램가능 프로세서는 각각, 입력 데이터에 대해 동작하여 적절한 출력을 생성함으로써 필요한 기능을 수행하도록 명령의 프로그램을 실행할 수 있다. 일반적으로 프로세서는 판독 전용 메모리 및/또는 랜덤 액세스 메모리로부터 명령 및 데이터를 수신한다. 컴퓨터 프로그램 명령 및 데이터를 유형으로 구현하기에 적합한 저장 디바이스는 모든 형태의 비휘발성 메모리를 포함하며, 여기에는 예를 들어 EPROM, EEPROM 및 플래시 메모리 디바이스 등의 반도체 메모리 디바이스; 내부 하드 디스크 및 탈착식 디스크 등의 자기 디스크; 자기 광학 디스크; 및 CD-ROM 디스크가 포함된다. 이러한 임의의 것들은 특별히 설계된 ASIC(주문형 집적 회로)에 의해 보강되거나 또는 ASIC에 통합될 수 있다.
이러한 목적으로, 제어 시스템(160)은 하나 이상의 측정 시스템(155)으로부터 측정 데이터를 수신하는 분석 프로그램(1040)을 포함한다. 일반적으로 분석 프로그램(1040)은, 제1 방사선 빔(110)으로부터 타겟 재료(120)에 전달되는 에너지를 수정 또는 제어하거나 제1 방사선 빔(110)의 에너지를 수정 또는 제어하는 방법을 결정하는데 필요한 모든 분석을 수행하게 되고, 이러한 분석은 측정 데이터가 펄스 단위로 획득된다면 펄스 단위로 수행될 수 있다.
도 11을 참조하면, 광원(100)은 (제어 시스템(160)의 제어 하에) 수정된 타겟(121)의 팽창 속도(ER)를 유지 또는 제어함으로써 광원(100)의 변환 효율을 개선하기 위한 절차(1100)를 수행한다. 광원(100)은 타겟 재료(120)를 제공한다(1105). 예를 들어, 타겟 재료 공급 시스템(125)은 (제어 시스템(160)의 제어 하에) 타겟 재료(120)를 제1 타겟 위치(111)에 전달할 수 있다. 타겟 재료 공급 시스템(125)은 자신의 구동 시스템(제어 시스템(160)에 연결됨)과 노즐을 포함할 수 있고, 이러한 노즐을 통해 타겟 재료가 이동하게 되고, 구동 시스템은 제1 타겟 위치(111)를 향해 지향되는 액적의 스트림을 생성하도록 노즐을 통해 지향되는 타겟 재료의 양을 제어한다.
다음으로, 광원(100)은 수정된 타겟(121)을 형성하도록 타겟 재료(120)의 기하학적 분포를 수정하기 위해 타겟 재료(120)에 에너지를 전달하도록 제1 방사선 빔(110)을 타겟 재료(120)를 향해 지향시킨다(1110). 특히, 제1 방사선 빔(110)은 하나 이상의 광학 증폭기의 제1 세트(300)를 통해 타겟 재료(120)를 향해 지향된다. 예를 들면, 광학 소스(105)는 (펄스 형태의) 제1 방사선 빔(110)을 생성하도록 제어 시스템(160)에 의해 작동될 수 있고, 제1 방사선 빔(110)은 도 2에 도시된 바와 같이 타겟 위치(111) 내의 타겟 재료(120)를 향해 지향될 수 있다. 제1 방사선 빔(110)의 초점 평면(빔 웨이스트(D1/2)에 있음)은 타겟 위치(111)를 가로지르도록 구성될 수 있다. 나아가, 특정 실시예로서, 초점 평면은 타겟 재료(120) 또는 제1 방사선 빔(110)과 마주하는 타겟 재료(120)의 에지부와 중첩될 수 있다. 제1 방사선 빔(110)은, 예를 들면 빔 전달 시스템(150)을 통해 제1 방사선 빔(110)을 지향시킴으로써 타겟 재료(120)로 지향될 수 있고, 빔 전달 시스템에서는 방사선(110)이 타겟 재료(120)와 상호작용할 수 있도록 방사선(110)의 방향 또는 형상 또는 발산을 수정하기 위해 다양한 광학기가 사용될 수 있다.
제1 방사선 빔(110)은, 공초점 파라미터를 에워싸는 제1 방사선 빔의 영역과 타겟 재료를 중첩시킴으로써 타겟 재료(120)를 향해 지향될 수 있다(1110). 특정 실시예로서, 제1 방사선 빔(110)의 공초점 파라미터는 매우 길어 빔 웨이스트(D1/2)가 타겟 재료(120)를 쉽게 에워싸 제1 방사선 빔(110)을 가로채는 타겟 재료(120)의 표면의 면적(X 방향으로 측정됨)이 타겟 재료(120)의 위치가 빔 웨이스트(D1/2)의 위치에서 벗어나는 경우에도 비교적 일정하게 유지된다(도 7a 참조). 예를 들면, 제1 방사선 빔(110)의 공초점 파라미터는 1.5 mm보다 클 수 있다. 이와 다른 구현예로서, 제1 방사선 빔(110)의 공초점 파라미터가 매우 짧아 빔 웨이스트(D1/2)가 타겟 재료(120)를 에워싸지 못하여 타겟 재료(120)의 위치가 빔 웨이스트(D1/2)의 위치(L1)에서 벗어나는 경우 제1 방사선 빔(110)을 가로채는 타겟 재료(120)의 표면 면적이 꽤 벗어나게 된다(도 7b 참조). 예를 들면, 공초점 파라미터는 예컨대 2 mm 이하일 수 있다.
수정된 타겟(121)은 제1 방사선 빔(110)에 의해 충돌된 직후 타겟 재료(120)의 형상으로부터 팽창된 형상으로 그 형상을 변화시키고, 이러한 팽창된 형상은 제1 타겟 위치(111)로부터 제2 타겟 위치(116)를 향해 표류함에 따라 계속 변형된다. 수정된 타겟(121)은, 타겟 재료의 형상으로부터 실질적으로 평면 표면을 갖는 용융 금속의 디스크 형상 체적으로(예컨대, 도 1 및 2 참조) 변형되는 기하학적 분포를 가질 수 있다. 수정된 타겟(121)은 팽창 속도에 따라 디스크 형상 체적으로 변형된다. 수정된 타겟(121)은 팽창 속도에 따라 적어도 하나의 축을 따라 수정된 타겟(121)을 팽창시킴으로써 변형된다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 수정된 타겟(121)은 X 방향에 일반적으로 평행한 적어도 장축(230)을 따라 팽창된다. 수정된 타겟(121)은 제2 방사선 빔(115)의 광축(즉, 제2 축방향(217))에 평행하지 않은 적어도 하나의 축을 따라 팽창된다.
제1 방사선 빔(110)은 타겟 재료(120)의 형상을 변경함으로써 타겟 재료(120)와 주로 상호작용하지만, 제1 방사선 빔(110)이 다른 방식으로 타겟 재료(120)와 상호작용하는 것도 가능하다; 예컨대, 제1 방사선 빔(110)은 타겟 재료(120)의 일부를 EUV 광을 방출하는 플라즈마로 변환할 수 있다. 그러나, (수정된 타겟(121)과 제2 방사선 빔(115) 간의 이후 상호작용으로 인해) 수정된 타겟(121)으로부터 생성된 플라즈마로부터 방출되는 것보다 타겟 재료(120)로부터 생성된 플라즈마로부터 더 적은 EUV 광이 방출되며, 제1 방사선 빔(110)으로부터의 타겟 재료(120)에 대한 지배적인 작용은 수정된 타겟(121)을 형성하도록 타겟 재료(120)의 기하학적 분포를 수정하는 것이다.
광원(100)은 제2 방사선 빔(115)을 수정된 타겟(121)을 향해 지향시켜 제2 방사선 빔이 수정된 타겟(121)의 적어도 일부를 EUV 광을 방출하는 플라즈마(129)로 변환하게 된다(1115). 특히, 광원(100)은 제2 방사선 빔(115)을 하나 이상의 광학 증폭기의 제2 세트(305)를 통해 수정된 타겟(121)을 향해 지향시킨다. 예를 들면, 광학 소스(105)는 (펄스 형태의) 제2 방사선 빔(115)을 생성하도록 제어 시스템(160)에 의해 작동될 수 있고, 제2 방사선 빔(115)은 도 2에 도시된 바와 같이 제2 타겟 위치(116) 내의 수정된 타겟(121)을 향해 지향될 수 있다. 제1 세트(300) 내의 광학 증폭기 중 적어도 하나는 도 5에 도시된 예와 같이 제2 세트(305) 내에 있을 수 있다.
광원(100)은 제1 방사선 빔(110)에 대하여 상대적으로 타겟 재료(120)와 수정된 타겟(121) 중 하나 이상과 연관된 하나 이상의 특성(예컨대, 에너지)을 측정한다(1120). 예를 들면, 측정 시스템(155)은 제어 시스템(160)의 제어 하에 이러한 특성을 측정하고, 제어 시스템(160)은 측정 시스템(155)으로부터 측정 데이터를 수신한다. 광원(100)은 이러한 하나 이상의 특성에 기초하여 제1 방사선 빔(110)으로부터의 타겟 재료(120)로의 방사 노광량을 제어한다(1125). 위에서 논의한 바와 같이, 방사 노광량은 단위 면적당 제1 방사선 빔(110)으로부터 타겟 재료(120)에 전달되는 방사 에너지의 양이다. 달리 말하면, 이는 단위 면적당 타겟 재료(120)의 표면이 받아들이는 방사 에너지이다.
특정 구현예로서, (1120에서) 측정될 수 있는 특성은 제1 방사선 빔(110)의 에너지이다. 이와 다른 일반적인 구현예로서, (1120에서) 측정될 수 있는 특성은 제1 방사선 빔(110)의 위치에 대한(예컨대, 제1 방사선 빔(110)의 빔 웨이스트에 대한) 타겟 재료(120)의 위치이며, 이러한 위치는 종축(Z) 방향 또는 종축 방향을 가로지르는 방향(예컨대, X-Y 평면)에서 결정될 수 있다.
제1 방사선 빔(110)의 에너지는 (예컨대, 도 8b 및 8c에 도시된 바와 같은) 타겟 재료(120)의 광학 반사성 표면으로부터 반사되는 방사선(860)의 에너지를 측정함으로써 측정될 수 있다. 타겟 재료(120)의 광학 반사성 표면으로부터 반사되는 방사선(860)의 에너지는 4개의 개별적인 광전지에 걸쳐 방사선(860)의 총 세기를 측정함으로써 측정될 수 있다.
역 반사된 방사선(860)의 총 에너지 함량은, Z 방향 또는 Z 방향을 가로지르는 방향(예컨대, X-Y 평면)을 따라 제1 방사선 빔(110)의 빔 웨이스트와 타겟 재료(120) 간의 상대적인 위치를 결정하기 위해 제1 방사선 빔(110)에 관한 다른 정보와 조합되어 이용될 수 있다. 또는, 역 반사된 방사선(860)의 총 에너지 함량은 Z 방향을 따라 제1 방사선 빔의 빔 웨이스트와 타겟 재료(120) 간의 상대적인 위치를 결정하기 위해 (다른 정보와 함께) 이용될 수 있다.
제1 방사선 빔(110)의 에너지는 타겟 재료(120)를 향해 지향되는 제1 방사선 빔(110)의 에너지를 측정함으로써 측정될 수 있다(예를 들면, 도 8a에 도시됨). 제1 방사선 빔(110)의 에너지는 제1 방사선 빔(110)의 전파 방향(제1 축방향(212))에 수직인 방향에 걸쳐 공간적으로 집적된 에너지를 측정함으로써 측정될 수 있다.
특정 구현예로서, (1120에서) 측정될 수 있는 특성은 제1 방사선 빔(110)이 타겟 재료(120)를 향해 진행할 때의 제1 방사선 빔(110)의 배향 또는 방향이다(도 8a에 도시됨). 배향에 관한 이러한 정보는 제1 방사선 빔(110)의 축과 타겟 재료(120)의 위치 사이의 중첩 오차를 결정하는데 이용될 수 있다.
특정 구현예로서, (1120에서) 측정될 수 있는 특성은 타겟 위치에 대한 타겟 재료(120)의 위치이다. 이러한 타겟 위치는 Z 방향을 따라 제1 방사선 빔(110)의 빔 웨이스트(D1/2)에 있을 수 있다. 타겟 재료(120)의 위치는 제1 축방향(212)에 평행한 방향을 따라 측정될 수 있다. 타겟 위치는 광 컬렉터(135)의 1차 초점(990)에 대해 측정될 수 있다. 타겟 재료(120)의 위치는 둘 이상의 비-평행 방향을 따라 측정될 수 있다.
특정 구현예로서, (1120에서) 측정될 수 있는 특성은 제2 방사선 빔이 수정된 타겟 중 적어도 일부를 플라즈마로 변환하기 전의 수정된 타겟의 사이즈이다.
특정 구현예로서, (1120에서) 측정될 수 있는 특성은 수정된 타겟의 팽창 속도의 추정치에 대응한다.
특정 구현예로서, (1120에서) 측정될 수 있는 특성은 타겟 재료(120)의 광학 반사성 표면으로부터 반사되는 방사선(860)의 공간적 특성에 대응한다(예를 들면, 도 8b 및 8c에 도시됨). 이러한 정보는 (예컨대, Z 방향을 따라) 타겟 재료(120)와 제1 방사선 빔(110)의 빔 웨이스트 간의 상대적인 위치를 결정하는데 이용될 수 있다. 이러한 공간적인 특성은 반사된 방사선(860)의 경로에 배치된 비점수차 이미징 시스템을 이용함으로써 결정 또는 측정될 수 있다.
특정 구현예로서, (1120에서) 측정될 수 있는 특성은 제1 방사선 빔(110)의 각도에 대한 방사선(860)이 지향되는 각도에 대응한다. 이러한 측정된 각도는 Z 방향을 가로지르는 방향을 따라 제1 방사선 빔(110)의 빔 축과 타겟 재료(120) 사이의 거리를 결정하는데 이용될 수 있다.
이와 다른 구현예로서, (1120에서) 측정될 수 있는 특성은 제1 방사선 빔(110)이 타겟 재료(120)와 상호작용한 후에 형성되는 수정된 타겟(121)의 공간적 양상에 대응한다. 예를 들면, 수정된 타겟(121)의 각도는 소정 방향, 예를 들면 Z 방향을 가로지르는 X-Y 평면에서의 소정 방향에 대해 측정될 수 있다. 수정된 타겟(121)의 각도에 관한 이러한 정보는 Z 방향을 가로지르는 방향을 따라 제1 방사선 빔(110)의 축과 타겟 재료(120) 사이의 거리를 결정하는데 이용될 수 있다. 다른 예로서, 수정된 타겟(121)의 사이즈 또는 팽창 속도는 타겟 재료(120)와 제1 방사선 빔(110) 간의 상호작용으로부터 처음 형성된 후에 미리결정되거나 설정된 시간 이후 측정될 수 있다. 수정된 타겟(121)의 사이즈 또는 팽창 속도에 관한 이러한 정보는, 제1 방사선 빔(110)의 에너지가 일정하다는 점을 알게 된다면, 종축 방향(Z 방향)을 따라 제1 방사선 빔(110)의 빔 웨이스트와 타겟 재료(120) 간의 거리를 결정하는데 이용될 수 있다.
(1120에서) 특성이 제1 방사선 빔(110)의 각각의 펄스에 대해서만큼 신속하게 측정될 수 있다. 예를 들면, 측정 시스템(155)이 PEM 또는 쿼드셀(quadcell)(4개의 PEM의 배열)을 포함하는 경우, 측정 속도는 펄스 단위만큼 빠를 수 있다.
한편, 타겟 재료(120) 또는 수정된 타겟(121)의 사이즈 또는 팽창 속도와 같은 특성을 측정하고 있는 측정 시스템(155)에 대하여, 카메라가 이러한 측정 시스템(155)을 위해 이용될 수 있지만, 카메라는 통상적으로 훨씬 느리며, 예를 들어 카메라는 약 1 Hz 내지 약 200 Hz의 속도로 측정할 수 있다.
특정 구현예로서, 제1 방사선 빔(110)으로부터 타겟 재료(120)에 전달되는 방사 노광량이 제어되어 수정된 타겟의 팽창 속도를 제어 또는 유지할 수 있다. 이와 다른 구현예로서, 하나 이상의 측정된 특성에 기초하여 제1 방사선 빔(110)의 특징이 조정되어야 하는지 여부를 결정함으로써 제1 방사선 빔(110)으로부터 타겟 재료(120)에 전달되는 방사 노광량이 제어될 수 있다(1125). 이에 따라, 제1 방사선 빔(110)의 특징이 조정되어야 한다고 결정되면, 예를 들어 제1 방사선 빔(110)의 펄스의 에너지 함량이 조정될 수 있거나 타겟 재료(120)의 위치에서 제1 방사선 빔(110)의 면적이 조정될 수 있다. 제1 방사선 빔(110)의 펄스의 에너지 함량은 제1 방사선 빔(110)의 펄스 폭, 제1 방사선 빔(110)의 펄스 지속시간, 및 제1 방사선 빔(110)의 펄스의 평균 또는 순간 파워 중 하나 이상을 조정함으로써 조정될 수 있다. 타겟 재료(120)와 상호작용하는 제1 방사선 빔(110)의 면적은 제1 방사선 빔(110)의 빔 웨이스트와 타겟 재료(120) 간의 상대적인 축방향(Z 방향을 따르는) 위치를 조정함으로써 조정될 수 있다.
특정 실시예로서, 상기 하나 이상의 특성은 제1 방사선 빔(110)의 각각의 펄스에 대해 측정될 수 있다(1120). 이런 식으로, 제1 방사선 빔(110)의 각각의 펄스에 대해 제1 방사선 빔(110)의 특징이 조정되어야 하는지 여부를 결정할 수 있다.
특정 실시예로서, 제1 방사선 빔(110)으로부터 타겟 재료(120)에 전달되는 방사 노광량은, 방출되어 집광된 EUV 광(140)의 적어도 일부가 리소그래피 툴의 웨이퍼를 노광하는 동안 방사 노광량을 제어함으로써 (예컨대, 수용가능한 방사 노광량의 범위 내로) 제어될 수 있다.
절차(1100)는 또한, (광 컬렉터(135)를 이용하여) 플라즈마로부터 방출되는 EUV 광(130)의 적어도 일부를 집광하는 단계; 및 웨이퍼를 EUV 광(140)에 노출시키기 위해 집광된 EUV 광(140)을 웨이퍼를 향해 지향시키는 단계를 포함할 수 있다.
특정 구현예로서, (1120에서) 하나 이상의 측정된 특성은 수정된 타겟(121)으로부터 반사된 광자의 수를 포함한다. 수정된 타겟(121)으로부터 반사된 광자의 수는 타겟 재료(120)에 충돌한 광자의 수의 함수로서 측정될 수 있다.
위에서 논의한 바와 같이, 절차(1100)는 하나 이상의 특성에 기초하여 제1 방사선 빔(110)으로부터 타겟 재료(120)에서의 방사 노광량을 제어하는 단계를 포함한다. 예를 들면, 방사 노광량은 미리결정된 방사 노광량의 범위 내로 유지되도록 제어될 수 있다(1125). 방사 노광량은 단위 면적당 제1 방사선 빔(110)으로부터 타겟 재료(120)에 전달되는 방사 에너지의 양이다. 달리 말하면, 이는 단위 면적당 타겟 재료(120)의 표면이 받아들이는 방사 에너지이다. 제1 방사선 빔(110)에 노출되거나 제1 방사선 빔(110)을 가로채는 타겟 재료(120)의 표면의 단위 면적이 제어되는 경우(또는 수용가능한 범위 내로 유지되는 경우), 방사 노광량의 이러한 요인은 비교적 일정하게 유지되며 제1 방사선 빔(110)의 에너지를 수용가능한 에너지 범위 내로 유지함으로써 타겟 재료(120)에서의 방사 노광량을 제어하거나 유지할 수 있다(1125). 제1 방사선 빔(110)에 노출된 타겟 재료(120)의 표면의 단위 면적을 수용가능한 면적 범위로 유지하기 위한 다양한 방법이 존재한다.
(1125에서) 제1 방사선 빔(110)으로부터의 타겟 재료(120)에서의 방사 노광량은, (1120에서 측정된 특성을 이용하여 피드백 제어에 의해) 제1 방사선 빔(110)의 펄스의 에너지가 이러한 에너지를 요동치게 할 수 있는 방해요소에도 불구하고 일정한 레벨 또는 수용가능한 값의 범위 내에서 유지되도록 제어될 수 있다.
이와 다른 양태로서, (1125에서) 제1 방사선 빔(110)으로부터 타겟 재료(120)에서의 방사 노광량은, 제1 방사선 빔(110)의 빔 웨이스트에 대한 타겟 재료(120)의 위치의 종축방향(Z 방향) 배치에 있어서 오차를 보상하기 위해 (1120에서) 측정된 특성을 이용하는 피드백 제어에 의해 제1 방사선 빔(110)의 펄스의 에너지가 조정(예컨대, 증가 또는 감소)되도록 제어될 수 있다.
제1 방사선 빔(110)은 광의 펄스가 타겟 재료(120)를 향해 지향되도록 하는 펄스형 방사선 빔일 수 있다(1110). 마찬가지로, 제2 방사선 빔(115)은 광의 펄스가 수정된 타겟(121)을 향해 지향되도록 하는 펄스형 방사선 빔일 수 있다(1115).
타겟 재료(120)는 타겟 재료 공급 시스템(125)으로부터 생성된 타겟 재료(120)의 액적일 수 있다. 이런 식으로, 타겟 재료(120)의 기하학적 분포가 수정된 타겟(121)으로 수정될 수 있고, 이러한 수정된 타겟은 실질적으로 평면 표면을 갖는 용융 금속의 디스크 형상 체적으로 변형된다. 타겟 재료 액적은 팽창 속도에 따라 이러한 디스크 형상 체적으로 변형된다.
도 12를 참조하면, 수정된 타겟(121)과 제2 방사선 빔(115) 간의 상호작용으로부터 형성되는 플라즈마(129)에 의해 생성되는 EUV 광 에너지를 안정화시키기 위해 광원(100)에 의해 (제어 시스템(160)의 제어 하에) 절차(1200)가 수행된다. 위에서 살펴본 절차(1100)와 마찬가지로, 광원(100)은 타겟 재료(120)를 제공하고(1205); 광원(100)은 수정된 타겟(121)을 형성하도록 타겟 재료(120)의 기하학적 분포를 수정하기 위해 타겟 재료(120)에 에너지를 전달하도록 제1 방사선 빔(110)을 타겟 재료(120)를 향해 지향시키며(1210); 광원(100)은 제2 방사선 빔이 수정된 타겟(121)의 적어도 일부를 EUV 광을 방출하는 플라즈마(129)로 변환하도록 제1 방사선 빔(110)을 수정된 타겟(121)을 향해 지향시킨다(1215). 광원(100)은 절차(1110)를 이용하여 제1 방사선 빔(110)으로부터 타겟 재료(120)에 가해지는 방사 노광량을 제어한다(1220).
EUV 광(130)의 파워 또는 에너지는 방사 노광량을 제어함으로써 안정화된다(1225). 플라즈마(129)에 의해 생성된 EUV 에너지(또는 파워)는 적어도 두 함수에 의존하는데, 첫 번째는 변환 효율(CE)이며 두 번째는 제2 방사선 빔(115)의 에너지이다. 변환 효율은 제2 방사선 빔(115)에 의해 플라즈마(129)로 변환되는 수정된 타겟(121)의 비율이다. 변환 효율은 몇몇 변수에 의존하는데, 여기에는 제2 방사선 빔(115)의 피크 파워, 제2 방사선 빔(115)과 상호작용할 때의 수정된 타겟(121)의 사이즈, 요구되는 위치에 대한 수정된 타겟(121)의 위치, 수정된 타겟(121)과 상호작용하는 순간의 제2 방사선 빔(115)의 횡단 면적 또는 사이즈 등이 포함된다. 수정된 타겟(121)의 위치 및 수정된 타겟(121)의 사이즈는 타겟 재료(120)가 제1 방사선 빔(110)과 어떻게 상호작용하는지에 의존하므로, 제1 방사선 빔(110)으로부터 타겟 재료(120)에 가해지는 방사 노광량을 제어함으로써, 수정된 타겟(121)의 팽창 속도를 제어할 수 있고, 그에 따라 이러한 두 요인을 제어할 수 있게 된다. 이런 식으로, 방사 노광량을 제어함으로써 변환 효율이 안정화 또는 제어될 수 있고(1220), 그에 따라 플라즈마(129)에 의해 생성되는 EUV 에너지가 안정화된다(1225).
또한 도 13을 참조하면, 특정 구현예로서, 제1 방사선 빔(110)은 광학 소스(105) 내의 전용화된 서브 시스템(1305A)에 의해 생성될 수 있고 제2 방사선 빔(115)은 광학 소스(105) 내의 전용화된 별개의 서브 시스템(1305B)에 의해 생성될 수 있어, 두 방사선 빔(110, 115)이 각각 제1 및 제2 타겟 위치(111, 116)에 이르는 두 개의 별개 경로를 따르게 된다. 이런 식으로, 각각의 방사선 빔(110, 115)은 빔 전달 시스템(150)의 각각의 서브시스템을 통해 진행하며, 따라서 각각의 별개 광학 조향 컴포넌트(1352A, 1352B) 및 포커스 어셈블리(1356A, 1356B)를 통해 진행하게 된다.
예를 들면, 서브 시스템(1305A)은 고체 상태 이득 매질에 기초하는 시스템일 수 있는 반면, 서브 시스템(1305B)은 CO2 증폭기에 의해 생성되는 것과 같은 기체 이득 매질에 기초하는 시스템일 수 있다. 서브 시스템(1305A)으로 이용될 수 있는 예시적인 고체 상태 이득 매질에는, 에르븀 도핑된 광섬유 레이저 및 네오디뮴 도핑된 이트륨 알루미늄 석류석(Nd:YAG) 레이저가 포함된다. 이러한 예에서, 제1 방사선 빔(110)의 파장은 제2 방사선 빔(115)의 파장과는 별개일 수 있다. 예를 들면, 고체 상태 이득 매질을 이용하는 제1 방사선 빔(110)의 파장은 약 1 ㎛(예컨대, 약 1.06 ㎛)일 수 있고, 기체 매질을 이용하는 제2 방사선 빔(115)의 파장은 약 10.6 ㎛일 수 있다.
기타 다른 구현예 또한 이어지는 청구범위 내에 속한다.

Claims (33)

  1. 플라즈마로 변환될 때 극자외(EUV) 광을 방출하는 컴포넌트를 포함하는 타겟 재료를 제공하는 단계;
    수정된 타겟을 형성하도록 상기 타겟 재료의 기하학적 분포를 수정하기 위해 상기 타겟 재료에 에너지를 전달하도록 제1 방사선 빔을 상기 타겟 재료를 향해 지향시키는 단계;
    상기 제1 방사선 빔을 상기 타겟 재료를 향해 지향시킨 직후에, 상기 수정된 타겟을 향해 제2 방사선 빔을 지향시키는 단계로서, 상기 제2 방사선 빔은 상기 수정된 타겟의 적어도 일부를 EUV 광을 방출하는 플라즈마로 변환하는, 단계;
    상기 타겟 재료와 상기 수정된 타겟 중 하나 이상과 상기 제1 방사선 빔 사이의 상호작용에 연관된 하나 이상의 특성을 측정하는 단계; 및
    하나 이상의 측정된 특성에 기초하여 상기 제1 방사선 빔으로부터 상기 타겟 재료에 전달되는 방사 노광량을 미리결정된 에너지 범위 내로 제어하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 타겟 재료와 상기 수정된 타겟 중 하나 이상과 상기 제1 방사선 빔 사이의 상호작용에 연관된 하나 이상의 특성을 측정하는 단계는 상기 제1 방사선 빔의 에너지를 측정하는 단계를 포함하는, 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 방사선 빔의 에너지를 측정하는 단계는: 상기 타겟 재료의 광학 반사성 표면으로부터 반사되는 상기 제1 방사선 빔의 에너지를 측정하는 단계, 또는 상기 타겟 재료를 향해 지향되는 상기 제1 방사선 빔의 에너지를 측정하는 단계를 포함하는, 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 방사선 빔의 에너지를 측정하는 단계는 상기 제1 방사선 빔의 전파 방향에 수직인 방향에 걸쳐 공간적으로 집적된 에너지(spatially integrated energy)를 측정하는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 방사선 빔을 상기 타겟 재료를 향해 지향시키는 단계는 공초점 파라미터를 에워싸는 상기 제1 방사선 빔의 영역과 상기 타겟 재료를 중첩시키는 단계를 포함하는, 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 타겟 재료와 상기 수정된 타겟 중 하나 이상과 상기 제1 방사선 빔 사이의 상호작용에 연관된 하나 이상의 특성을 측정하는 단계는 타겟 위치에 대한 상기 타겟 재료의 위치를 측정하는 단계를 포함하는, 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 타겟 재료와 상기 수정된 타겟 중 하나 이상과 상기 제1 방사선 빔 사이의 상호작용에 연관된 하나 이상의 특성을 측정하는 단계는:
    상기 제2 방사선 빔이 상기 수정된 타겟의 적어도 일부를 플라즈마로 변환하기 전에 상기 수정된 타겟의 사이즈를 검출하는 단계; 및
    상기 수정된 타겟의 팽창 속도를 추정하는 단계
    중 하나 이상을 포함하는, 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 측정된 특성에 기초하여 상기 제1 방사선 빔으로부터 상기 타겟 재료에 전달되는 방사 노광량을 제어하는 단계는 상기 수정된 타겟의 팽창 속도를 제어하는 단계를 포함하는, 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 측정된 특성에 기초하여 상기 제1 방사선 빔으로부터 상기 타겟 재료에 전달되는 방사 노광량을 제어하는 단계는, 상기 하나 이상의 측정된 특성에 기초하여 상기 제1 방사선 빔의 특징이 조정되어야 하는지 여부를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 제1 방사선 빔을 수광하는 최초 타겟 위치 및 제2 방사선 빔을 수광하는 타겟 위치를 규정하는 챔버;
    플라즈마로 변환될 때 극자외(EUV) 광을 방출하는 재료를 포함하는 타겟 재료를 상기 최초 타겟 위치에 제공하도록 구성되는 타겟 재료 전달 시스템;
    상기 제1 방사선 빔과 제2 방사선 빔을 생성하도록 구성되는 광학 소스;
    광학 조향 시스템으로서:
    수정된 타겟을 형성하도록 상기 타겟 재료의 기하학적 분포를 수정하기 위해 상기 타겟 재료에 에너지를 전달하도록 상기 제1 방사선 빔을 상기 최초 타겟 위치를 향해 지향시키고,
    상기 제1 방사선 빔을 상기 최초 타겟 위치를 향해 지향시킨 직후에, 상기 수정된 타겟의 적어도 일부를 EUV 광을 방출하는 플라즈마로 변환하기 위해 상기 제2 방사선 빔을 상기 타겟 위치를 향해 지향시키도록 구성되는 광학 조향 시스템;
    상기 타겟 재료와 상기 수정된 타겟 중 하나 이상과 상기 제1 방사선 빔 사이의 상호작용에 연관된 하나 이상의 특성을 측정하는 측정 시스템; 및
    상기 타겟 재료 전달 시스템, 상기 광학 소스, 상기 광학 조향 시스템 및 상기 측정 시스템에 연결되는 제어 시스템을 포함하며, 상기 제어 시스템은 상기 측정 시스템으로부터 하나 이상의 측정된 특성을 수신하며, 상기 하나 이상의 측정된 특성에 기초하여 상기 제1 방사선 빔으로부터 상기 타겟 재료에 전달되는 방사 노광량을 제어하기 위해 상기 광학 소스에 하나 이상의 신호를 전송하도록 구성되는, 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 광학 조향 시스템은 상기 제1 방사선 빔을 상기 최초 타겟 위치에 또는 상기 최초 타겟 위치 근방에 포커싱하고 상기 제2 방사선 빔을 상기 타겟 위치에 또는 상기 상기 타겟 위치 근방에 포커싱하도록 구성되는 포커싱 장치를 포함하는, 장치.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 장치는 빔 조정 시스템을 더 포함하고, 상기 빔 조정 시스템은 상기 광학 소스 및 상기 제어 시스템에 연결되며, 상기 제어 시스템은 상기 빔 조정 시스템에 하나 이상의 신호를 전송함으로써 상기 타겟 재료에 전달되는 에너지의 양을 제어하기 위해 상기 광학 소스에 하나 이상의 신호를 전송하도록 구성되고, 상기 빔 조정 시스템은 상기 광학 소스의 하나 이상의 특징을 조정함으로써 상기 타겟 재료에 전달되는 에너지의 양을 유지하도록 구성되는, 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 빔 조정 시스템은 상기 제1 방사선 빔에 커플링되는 펄스 폭 조정 시스템을 포함하고, 상기 펄스 폭 조정 시스템은 상기 제1 방사선 빔의 펄스의 펄스 폭을 조정하도록 구성되는, 장치.
  26. 삭제
  27. 제24항에 있어서,
    상기 빔 조정 시스템은 상기 제1 방사선 빔에 커플링되는 펄스 파워 조정 시스템을 포함하고, 상기 펄스 파워 조정 시스템은 상기 제1 방사선 빔의 펄스 내의 평균 파워를 조정하도록 구성되는, 장치.
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 제22항에 있어서,
    상기 광학 소스는:
    상기 제1 방사선 빔이 통과하는 하나 이상의 광학 증폭기의 제1 세트를 포함하는 광학 컴포넌트의 제1 세트; 및
    상기 제2 방사선 빔이 통과하는 하나 이상의 광학 증폭기의 제2 세트를 포함하는 광학 컴포넌트의 제2 세트를 포함하는, 장치.
  31. 삭제
  32. 삭제
  33. 삭제
KR1020187006976A 2015-08-12 2016-08-10 극자외 광원 내에서의 타겟 팽창 속도 제어 방법 KR102631831B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020247003169A KR20240015174A (ko) 2015-08-12 2016-08-10 극자외 광원 내에서의 타겟 팽창 속도 제어 방법

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/824,141 2015-08-12
US14/824,141 US9820368B2 (en) 2015-08-12 2015-08-12 Target expansion rate control in an extreme ultraviolet light source
US14/824,147 US9713240B2 (en) 2015-08-12 2015-08-12 Stabilizing EUV light power in an extreme ultraviolet light source
US14/824,147 2015-08-12
PCT/US2016/046301 WO2017027566A1 (en) 2015-08-12 2016-08-10 Target expansion rate control in an extreme ultraviolet light source

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020247003169A Division KR20240015174A (ko) 2015-08-12 2016-08-10 극자외 광원 내에서의 타겟 팽창 속도 제어 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180038543A KR20180038543A (ko) 2018-04-16
KR102631831B1 true KR102631831B1 (ko) 2024-01-30

Family

ID=57983682

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187006976A KR102631831B1 (ko) 2015-08-12 2016-08-10 극자외 광원 내에서의 타겟 팽창 속도 제어 방법
KR1020247003169A KR20240015174A (ko) 2015-08-12 2016-08-10 극자외 광원 내에서의 타겟 팽창 속도 제어 방법

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020247003169A KR20240015174A (ko) 2015-08-12 2016-08-10 극자외 광원 내에서의 타겟 팽창 속도 제어 방법

Country Status (5)

Country Link
JP (3) JP6744397B2 (ko)
KR (2) KR102631831B1 (ko)
CN (2) CN108353489B (ko)
TW (2) TWI739755B (ko)
WO (1) WO2017027566A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI739755B (zh) * 2015-08-12 2021-09-21 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司 極紫外線光源中之目標擴張率控制
US9820368B2 (en) 2015-08-12 2017-11-14 Asml Netherlands B.V. Target expansion rate control in an extreme ultraviolet light source
WO2019081364A1 (en) * 2017-10-26 2019-05-02 Asml Netherlands B.V. PLASMA CONTROL SYSTEM
US10314154B1 (en) * 2017-11-29 2019-06-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. System and method for extreme ultraviolet source control
CN112930714A (zh) * 2018-10-26 2021-06-08 Asml荷兰有限公司 监测光发射
WO2020091744A1 (en) * 2018-10-30 2020-05-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Feedback control of microwave energy emitters
KR20210130901A (ko) * 2020-04-22 2021-11-02 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치의 제조 장치
CN111999989B (zh) * 2020-09-01 2023-07-14 广东省智能机器人研究院 激光等离子体极紫外光源和极紫外光产生方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080013163A1 (en) 2006-07-11 2008-01-17 Mobius Photonics, Inc. Light source with precisely controlled wavelength-converted average power
US20120170112A1 (en) 2010-12-29 2012-07-05 Cymer, Inc. Multi-Pass Optical Apparatus
JP2013004258A (ja) * 2011-06-15 2013-01-07 Gigaphoton Inc 極端紫外光生成装置及び極端紫外光の生成方法
JP2013105725A (ja) * 2011-11-16 2013-05-30 Gigaphoton Inc 極端紫外光生成装置および極端紫外光生成方法
WO2014143504A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Cymer, Llc Target for laser produced plasma extreme ultraviolet light source

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5982800A (en) * 1997-04-23 1999-11-09 Cymer, Inc. Narrow band excimer laser
US8653437B2 (en) * 2010-10-04 2014-02-18 Cymer, Llc EUV light source with subsystem(s) for maintaining LPP drive laser output during EUV non-output periods
US8654438B2 (en) * 2010-06-24 2014-02-18 Cymer, Llc Master oscillator-power amplifier drive laser with pre-pulse for EUV light source
JP4917014B2 (ja) 2004-03-10 2012-04-18 サイマー インコーポレイテッド Ｅｕｖ光源
US7872245B2 (en) 2008-03-17 2011-01-18 Cymer, Inc. Systems and methods for target material delivery in a laser produced plasma EUV light source
JP5368261B2 (ja) * 2008-11-06 2013-12-18 ギガフォトン株式会社 極端紫外光源装置、極端紫外光源装置の制御方法
JP5448775B2 (ja) * 2008-12-16 2014-03-19 ギガフォトン株式会社 極端紫外光源装置
NL2004837A (en) * 2009-07-09 2011-01-10 Asml Netherlands Bv Radiation system and lithographic apparatus.
JP5075951B2 (ja) * 2010-07-16 2012-11-21 ギガフォトン株式会社 極端紫外光源装置及びドライバレーザシステム
KR20140060560A (ko) * 2011-09-02 2014-05-20 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 방사선 소스 및 리소그래피 장치
JP5881345B2 (ja) * 2011-09-13 2016-03-09 ギガフォトン株式会社 極端紫外光生成装置
DE102011086949A1 (de) * 2011-11-23 2013-05-23 Carl Zeiss Smt Gmbh Beleuchtungs- und Verlagerungsvorrichtung für eine Projektionsbelichtungsanlage
WO2014019803A1 (en) * 2012-08-01 2014-02-06 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus for generating radiation
CN103064260A (zh) * 2012-12-10 2013-04-24 华中科技大学 一种用于极紫外光刻机光源的锡液滴靶产生装置
US9000403B2 (en) * 2013-02-15 2015-04-07 Asml Netherlands B.V. System and method for adjusting seed laser pulse width to control EUV output energy
WO2014149435A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Cymer, Llc Beam position control for an extreme ultraviolet light source
US8680495B1 (en) * 2013-03-15 2014-03-25 Cymer, Llc Extreme ultraviolet light source
JP6646576B2 (ja) * 2013-11-15 2020-02-14 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． 放射源
US9232623B2 (en) * 2014-01-22 2016-01-05 Asml Netherlands B.V. Extreme ultraviolet light source
TWI739755B (zh) * 2015-08-12 2021-09-21 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司 極紫外線光源中之目標擴張率控制

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080013163A1 (en) 2006-07-11 2008-01-17 Mobius Photonics, Inc. Light source with precisely controlled wavelength-converted average power
US20120170112A1 (en) 2010-12-29 2012-07-05 Cymer, Inc. Multi-Pass Optical Apparatus
JP2013004258A (ja) * 2011-06-15 2013-01-07 Gigaphoton Inc 極端紫外光生成装置及び極端紫外光の生成方法
JP2013105725A (ja) * 2011-11-16 2013-05-30 Gigaphoton Inc 極端紫外光生成装置および極端紫外光生成方法
WO2014143504A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Cymer, Llc Target for laser produced plasma extreme ultraviolet light source

Also Published As

Publication number Publication date
TWI739755B (zh) 2021-09-21
TW201729480A (zh) 2017-08-16
JP6952844B2 (ja) 2021-10-27
CN108353489A (zh) 2018-07-31
CN113966061A (zh) 2022-01-21
JP2020194178A (ja) 2020-12-03
KR20240015174A (ko) 2024-02-02
KR20180038543A (ko) 2018-04-16
TWI788998B (zh) 2023-01-01
JP2022008595A (ja) 2022-01-13
CN108353489B (zh) 2021-11-19
JP2018532138A (ja) 2018-11-01
TW202210958A (zh) 2022-03-16
JP7241143B2 (ja) 2023-03-16
JP6744397B2 (ja) 2020-08-19
WO2017027566A1 (en) 2017-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102631831B1 (ko) 극자외 광원 내에서의 타겟 팽창 속도 제어 방법
US11096266B2 (en) Target expansion rate control in an extreme ultraviolet light source
US9713240B2 (en) Stabilizing EUV light power in an extreme ultraviolet light source
KR102426738B1 (ko) 극자외 광원
US9497840B2 (en) System and method for creating and utilizing dual laser curtains from a single laser in an LPP EUV light source
TWI690243B (zh) 極紫外線(euv)光源及產生euv光之方法
US9241395B2 (en) System and method for controlling droplet timing in an LPP EUV light source
US10681797B2 (en) Target trajectory metrology in an extreme ultraviolet light source
KR102632454B1 (ko) Lpp euv 광 소스 내의 레이저 발화를 제어하는 시스템 및 방법
TW202127151A (zh) 極紫外線(euv)光學源、用於euv光源之裝置、及光學隔離方法
JP2020512577A (ja) 極端紫外線光源のためのメトロロジシステム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
A107 Divisional application of patent
GRNT Written decision to grant