KR20010062437A

KR20010062437A - 전사투영장치용 방사원

Info

Publication number: KR20010062437A
Application number: KR1020000076691A
Authority: KR
Inventors: 피에도로비츠헨리크; 비케르크프레데리크; 데브륀코르넬리스코르넬리아; 바르트니크안드르제; 코쉘레프콘스탄틴니콜라에비치; 바니네파딤예프겐예비치
Original assignee: 에이에스엠 리소그라피 비.브이.
Priority date: 1999-12-17
Filing date: 2000-12-14
Publication date: 2001-07-07
Also published as: US20010004104A1; DE60043381D1; EP1109427A2; EP1109427A3; US6452194B2; EP1109427B1; TWI246872B; KR100588113B1

Abstract

전사투영장치의 방사 시스템의 방사원은 방전이 핀치 볼륨내에서 붕괴시키도록 전극 사이의 공간에서 방전을 일으키는 전극을 포함한다. 붕괴 방전은 핀치 볼륨내에 고이온화된 고온의 플라즈마를 생성한다. 작동유체는 제트 노즐로부터 분출되어 핀칭 볼륨으로 들어가고, 이에 따라 고온 상태가 되어 극자외선 방사를 방출한다.

Description

전사투영장치용 방사원{RADIATION SOURCE FOR USE IN LITHOGRAPHIC PROJECTION APPARATUS}

본 발명은 방사원에 관한 것으로서 특히,

극자외선 방사(extreme ultraviolet radiation)를 생성하도록 구성 및 배치된 방사원;

상기 극자외선 방사를 수용하고 상기 극자외선 방사의 투영 빔을 공급하도록 구성 및 배치된 투광 시스템;

소정 패턴에 따른 투영 빔을 패터닝하도록 구성 및 배치된 패터닝 수단;

기판을 고정시키도록 구성된 기판 테이블; 및

상기 기판의 목표영역상에 상기 패터닝된 빔을 결상시키도록 구성 및 배치된 투영 시스템을 포함하여 이루어진 전사투영장치의 방사원으로 사용될 수 있는, EUV 방사를 쏘아 주는 방전 플라즈마 소스에 관한 것이다.

"패터닝 수단(patterning means)"이라는 용어는 기판의 목표영역에 형성될 패턴에 대응하는 패터닝된 단면을 가진 입사 방사 빔을 제공하는데 사용될 수 있는 수단을 의미하는 것으로서 광범위하게 해석되어야 하며, 본 명세서에서는 '광 밸브(light valve)'라는 용어로도 사용된다. 일반적으로, 상기 패턴은 집적회로 또는 기타 디바이스와 같이 상기 목표영역에 형성될 디바이스내의 특정 기능층에 해당할 것이다. 그러한 패터닝 수단의 예로는 다음과 같은 것들이 포함된다.

- 마스크를 고정하는 마스크 테이블. 마스크의 개념은 리소그래피 분야에서 이미 잘 알려져 있고, 여기서의 마스크에는 바이너리형, 교번 위상-쉬프트형 및 감쇠 위상-쉬프트형 마스크와 다양한 하이브리드 마스크 유형까지도 포함된다. 그러한 마스크를 방사 빔 영역내에 배치함으로써, 마스크의 패턴에 따라 마스크에 입사되는 방사의 선택적 투과(투과형 마스크의 경우) 또는 반사(반사형 마스크의 경우)가 이루어진다. 상기 마스크 테이블은 마스크를 입사 방사 빔 영역내의 소정 위치에 고정될 수 있는 것을 보장하며, 필요한 경우에는 마스크를 상기 빔에 대하여 상대적으로 이동시킬 수 있어야 한다.

- 프로그래밍 가능한 거울 배열. 이러한 장치의 예로는, 점탄성 제어층 (viscoelastic control layer) 및 반사면을 구비한 매트릭스-어드레서블 표면이 있다. 이러한 장치의 기본 원리는, (예를 들어) 반사면의 어드레스된 영역은 입사광을 회절광으로서 반사하는 반면에 어드레스되지 않은 영역은 입사광을 비회절광으로서 반사하는 것이다. 적당한 필터를 사용하면, 반사된 빔 중에서 상기 비회절광은 필터링되어 회절광만 남게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 빔은 상기 매트릭스-어드레서블 표면의 어드레싱 패턴에 따라 패터닝된다. 이때 요구되는 매트릭스 어스레싱은 적당한 전기적 수단을 사용하여 수행될 수 있다. 이러한 거울 배열에 관한 더 많은 정보는, 예를 들어 본 명세서에서 참고자료로 활용되고 있는 미국 특허 US 5,296,891호 및 US 5,523,193호로부터 얻을 수 있다.

- 프로그래밍 가능한 LCD 배열. 이러한 구조의 일례는 본 명세서에서 참고자료로 활용되고 있는 미국 특허 US 5,229,872호에 있다.

설명을 간단히 하려는 목적에서, 본 명세서의 나머지 중 몇몇 부분에서는 마스크 테이블 및 마스크에 관련해서만 설명될 수도 있으나, 그러한 예시에서 뜻하는일반적인 의미는 상기 서술된 패터닝 수단의 확장된 개념이라는 것을 알 수 있다.

설명을 간단히 하기 위해, 상기 투영 시스템은 이후에 "렌즈"라고 언급될 것이다. 하지만 이 용어는 예를 들어, 굴절 광학기, 반사 광학기 및 카타디옵트릭 시스템을 포함한 다양한 형태의 투영 시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석될 것이다. 또한, 상기 전사장치는 2이상의 마스크 테이블 및/또는 2이상의 기판 테이블을 구비하는 형태가 될 것이다.

전사투영장치는 예를 들어, 집적회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다. 이 경우에, 마스크(레티클)는 집적회로의 개별 층에 대응하는 회로패턴을 포함할 것이며, 이 패턴은 이후에 감광물질(레지스트)층으로 도포된 기판(실리콘 웨이퍼) 상의 목표영역(1이상의 다이로 구성) 상에 결상될 수 있다. 일반적으로 단일 웨이퍼는 레티클을 통해 한번에 하나씩 연속적으로 방사되는 인접한 다이의 전체적인 연결망을 갖는다. 전사투영장치의 일 형태에서는 목표영역 상에 레티클 패턴 전체를 한번에 노광함으로써 각 목표영역이 방사되는데, 이러한 장치를 통상 웨이퍼 스테퍼(wafer stepper)라 칭한다. 이와 달리, 통상 스텝-앤드-스캔 장치(step-and-scan apparatus)로 불리워지는 대체장치에서는 투영 빔 하에서 소정의 기준방향("스캐닝" 방향)으로 레티클 패턴을 점진적으로 스캐닝하면서, 동시에 상기 스캐닝 방향과 같은 방향 또는 반대 방향으로 웨이퍼 테이블을 스캐닝함으로써 각 목표영역이 방사되는데, 일반적으로 투영 시스템은 배율인자(magnification factor:Ｍ)(대개 <1)를 가지므로 웨이퍼 테이블이 스캐닝되는 속도(V)는 레티클 테이블이 스캐닝되는 속도의 Ｍ배가 된다. 여기에 서술된 전사장치에 관한 보다 상세한 정보는 국제특허출원 제 WO97/33205호에서 찾을 수 있다.

일반적으로, 이러한 유형의 장치는 하나의 마스크 테이블(제 1대물테이블)과 하나의 기판 테이블(제 2대물테이블)을 구비하였다. 하지만, 장치들이 적어도 두 개의 독립적으로 이동가능한 기판 테이블을 구비하면서 유용해지고 있다. 참고적으로, 예를 들어 국제 특허 출원 WO98/28665호 및 WO98/40791호에는 다중-스테이지장치가 개시되어 있다. 이러한 다중-스테이지장치의 기본 작동원리는, 제 1기판 테이블이 투영 시스템하에서 그 테이블 상에 놓인 제 1기판을 노광할 수 있게 하는 동시에, 제 1기판의 노광이 완료된 직후 제 2기판 테이블은 반입 위치로 이동하여 노광된 기판을 반출하고, 다시 새 기판을 집어들어서 그 새 기판에 대한 초기 측정단계를 수행한 다음, 이 새 기판을 투영 시스템하의 노광 위치로 이송하여 대기시키는 순환과정을 반복하는 것이다. 이러한 방식으로, 장치의 쓰루풋이 실질적으로 증가될 수 있어서 장치의 유지비용이 개선된다.

전사장치에서 기판에 결상될 수 있는 형상의 크기는 투영 방사의 파장에 의해 제한을 받는다. 더욱 빠른 작업속도로 더욱 조밀한 디바이스를 가진 집적회로를 생산하기 위해서는, 13㎚ 근처의 더 짧은 파장을 갖는 방사를 사용하여야 한다. 그러한 방사를 극자외선(EUV) 또는 소프트 x-레이라고 하며, 이들의 소스로서는, 예를 들어 레이저로 생성된 플라즈마 소스, 방전 플라즈마 소스 또는, 전자축적링 (electron storage ring)으로부터의 싱크로트론 방사를 포함할 수 있다. 싱크로트론 방사를 사용하는 전사투영장치의 기본 설계는 "Synchrotron radiation sources and condensers for projection x-ray lithography(JB Murphy 외 저, AppliedOptics 출판사, 1993, Vol.32 No.24, pp.6920-6929)"에 서술되어 있다. 방전 플라즈마 소스를 사용하는 장치는 W.Partlo, I.Fomenkov, R.Oliver, D.Birx 저 "Development of an EUV(13.5㎚) Light Source Employing a Dense Plasma Focus in Lithium Vapor(Proc SPIE 3997, 2000, pp.136-156)", M.W.McGeoch 저 "Power Scaling of a Z-pinch Extreme Ultraviolet Source(Proc SPIE 3997, 2000, pp.861-866)" 및, W.T.Silfvast, M.Klosner, G.Shimkaveg, H.Bender, G.Kubiak, N.Fornaciari 저, "High-power plasma discharge source at 13.5 and 11.4㎚ for EUV lithography (Proc SPIE 3676, 1999, pp.272-275)에 서술되어 있다.

방전 플라즈마 소스에서는, 전기적 방전에 의해 부분적으로 이온화된 저밀도의 비교적 낮은 온도의 플라즈마가 형성된 후, 고도로 이온화되고 매우 높은 온도에 이르도록 가압됨으로써 EUV 방사가 일어난다. 예를 들어, RF 전원에 의한 예비이온화(preionization)를 일으켜 방전이 시작되고 우수한 플라즈마 시트가 형성되도록 할 수 있다. 플라즈마 포커스, Z-핀치 및 모세관 소스 등의 디바이스의 기하학적 배열은 다를 수 있으나, 그러한 각각의 유형에 있어 방전전류에 의해 생성되는 자기장은 압축(compression)을 야기한다. 충분히 압축되고 또한 소정 주파수 대역으로 충분히 많은 양의 방사를 방출할 수 있는 플라즈마를 형성하기에 적합한 자기유체역학적 특성을 가진 가스가 별로 없기 때문에, 방전 플라즈마 소스의 효율 및 강도를 최적화하여야 한다.

본 발명의 목적은 전사투영장치에 사용될 수 있는 개선된 플라스마 소스를제공하는 것이다.

도 1은 제 1실시예에 따른 방사원을 형성하는 플라즈마 포커스 소스(plasma focus source)을 나타내는 도면,

도 2는 본 발명의 제 2실시예에 따른 방사원을 형성하는 Z-핀치 플라즈마 소스를 나타내는 도면,

도 3은 본 발명의 제 3실시예에 따른 방사원을 형성하는 모세관 방전 플라즈마 소스(capillary discharge plasma source)를 나타내는 도면,

도 4는 본 발명의 제 4실시예에 따른 방사원을 나타내는 도면,

도 5는 본 발명의 제 5실시예에 따른 방사원을 나타내는 도면,

도 6은 본 발명의 제 6실시예에 따른 주기적인 제트 노즐 소스(pulsed jet nozzle source)를 나타내는 도면,

도 7은 도 6의 노즐 소스의 정면도,

도 8은 본 발명의 제 6실시예의 변형례에 따른 노즐 소스의 정면도,

도 9는 본 발명에 따른 방사원이 사용될 수 있는 전사투영장치를 나타내는 도면.

본 발명에 따르면,

제 1플라스마 상태에서 유도된 전류 및 그에 대응하는 자기장에 의해 상기 제 1플라즈마 상태를 핀치 볼륨(pinch volume)으로 압축시킬 수 있도록 구성 및 배치되며 고전위 소스에 연결된 전극;

극자외선 전자기 방사를 방출시키기 위해 고온 플라스마 상태로 될 작동유체 (working fluid)를 공급하는 공급부; 및

상기 제 1플라즈마 상태가 상기 핀치 볼륨으로 압축되는 힘에 의해 상기 고온의 플라즈마 상태가 되도록 상기 작동유체를 상기 핀치 볼륨 내부로 배출시키는 1차 제트 노즐을 포함하여 이루어진, 극자외선 전자기 방사를 위한 플라즈마 방사원이 제공된다.

원칙적으로 EUV 방사는 압축 방전에 의해 고온의 방사 방출 상태가 되는 작동(1차)유체에 의해 방출되므로, 상기 작동유체는 방전 형성에 선호되는 특성이 필요하게 되는 제약을 받지 않고도 원하는 파장의 EUV 방사를 효율적으로 방출하도록 선택될 수 있다. 작동유체는, 예를 들어 Li 증기, 크립톤, 크세논, 물 및 극저온액체(cryogenic liquid)일 수 있다. 그와 동시에, 전도 및 압축 매체를 발생시키는 데 효과적인 자기유체역학적 특성에 기초하고 또한, 그 EUV 광학적 특성, 특히 특정 파장에 대한 투과성에 의거하여 선택된 구동 유체(driver fluid)가, 전극들간의 공간에 공급되어 방전 형성을 돕는다. 따라서 플라즈마 발생 요건과 방출 요건을결부시켜, 각각의 성분에 대한 재료의 선택 폭을 더 넓게 하고 소스의 효율 및 효과를 향상시킬 수 있다.

또한, 소스의 각 방전("샷")마다 새로운 작동유체를 제공하는 것 역시, 초기 상태를 각각의 사이클에 더욱 빨리 도달하게 함으로써 소스의 순환속도(repetition rate)를 증가시킬 수 있다. 작동유체를 새롭게 공급하는 것은 핀치 볼륨으로부터의 오염을 씻어 내는 역할도 하는데, 이것은 종래 기술에 따른 소스에 있어서 시간을 소비한다. 더 나아가서는, 각각의 방전에 대하여 더 많은 양의 작동유체가 클러스터 또는 액체 제트(liquid jet)와 같이 더 밀집된 형태로 공급될 수도 있다.

방출축선상의 작동유체의 밀도는, 배출된 유체가 그 방출축선상에 가장 높은 밀도를 갖도록 1차 제트를 적당히 배치함에 따라 증가될 수 있다. 초음속 제트는 예리한 피크를 갖는 밀도 프로파일을 구비한 제트를 제공하므로 특히 바람직하다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 방사원은,

2차 유체를 위한 공급부, 및

상기 작동유체의 분출 라인으로부터 이격되어 그와 평행하게 상기 2차 유체를 분출시키도록 구성 및 배치된 2차 제트 노즐을 더욱 포함하여 이루어진다.

1차 제트 노즐 외에 2차 제트 노즐을 구비함으로써, 상기 2차 제트 노즐로부터의 2차 가스의 유출에 의해 1차 가스의 발산(divergence)의 정도가 감소될 수 있다. 그러면, 제트 노즐의 배출구로부터 더 먼 거리에까지 1차 가스의 밀도가 충분해질 것이므로, 노즐의 배출구로부터 더 먼 거리에서도 플라즈마가 생성될 수 있다. 이것은 파편의 생성 및 그와 관련된 문제점들을 예방한다. 또한, 2차 가스의유출이, 예를 들어 투광 시스템의 광학적 구성요소 및 소스 부품(전극 및 절연기 등)를 한 부분으로하고, 생성된 고온 플라즈마를 다른 부분으로 하여, 그들 사이에서 보호막(shield)으로 기능하도록 방사원이 위치될 수도 있다. 그러한 보호막은 소스 부품 또는 광학적 구성요소로 향하는 파편입자의 누출을 거의 방지할 것이다. 상기 입자들은 2차 가스의 틈새를 통과하지 않거나 천천히 내려가서 중화되고, 증착 등에 의한 악영향을 유발하지 않도록 방지된다. 또한, 핀치 볼륨의 측면에 XUV 방사 투명 볼륨(XUV radiation transparent volume)을 제공함에 따라, 방출된 방사의 재흡수가 감소되고 밝기가 증가된 방사원을 얻을 수 있다.

특히 바람직한 실시예에서는, 2차 제트 노즐이 1차 제트 노즐을 둘러싸고 있다. 이 경우에, 2차 노즐은 고리형상이거나 1차 노즐을 감싸도록 배치된 복수의 노즐을 포함하여 이루어질 수 있다. 그러한 구성은 1차 가스의 발산을 전체적으로 더 잘 제어하게 되고, 1차 가스의 유출이 노즐의 배출구로부터 소정거리에 걸쳐 평행하게 또는 균일하게 발산될 수 있게 한다. 1차 가스를 둘러싸고 있는 2차 가스와 그 안에서 생성된 고온의 플라즈마도 마찬가지로 플라즈마로부터 플라즈마 입자가 이탈하는 것을 방지하고, 핀치 볼륨 주위에 XUV 방사 투명 볼륨을 제공한다. 광학적 구성에 있어서, 1차 및 2차 가스 노즐은 동축이다.

상기 2차 노즐은 초기 배출 형성을 돕도록 2차 가스의 초기 분량을 제공할 것이며 그런 다음 가스의 공급을 중단할 것임을 유념해야 한다. 대안적으로 2차 가스를 연속적으로 또는 주기적으로 공급하여 상술한 기능을 수행할 수도 있다.

2차 가스는 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 메탄, 실란 및 수소를 포함하는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 가스를 함유하거나, 일반적으로 임의의 EUV 투명 가스를 함유할 것이다. 수소가 2차 가스로서 바람직한 이유는 그것이 EUV 방사에 대하여 우수한 흡수 특성을 갖기 때문이다. 따라서 그것을 사용하면, 빠른 유속으로(유출에서의 높은 국부적 밀도로) 발산 제어를 위해 1차 가스를 매우 효율적으로 가두어 놓고 플라즈마를 스크리닝할 수 있다.

본 발명은 또한 마스크의 마스크 패턴을 기판에 결상시키는 전사투영장치를 제공하는데, 상기 장치는,

극자외선 방사를 발생시키도록 구성 및 배치된 방사원;

상기 방사 투영 빔을 소정 패턴에 따라 패터닝하도록 구성 및 배치된 패터닝 수단;

기판을 고정하도록 구조된 기판 테이블; 및

기판의 목표영역상에 상기 패터닝된 빔을 결상시키도록 구성 및 배치된 투영 시스템을 포함하여 이루어지며,

상기 방사원은 상술한 바와 같은 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은,

극자외선 방사를 발생시키도록 구성 및 배치된 방사원;

기판을 고정하도록 구성된 기판 테이블; 및

기판의 목표영역상에 상기 패터닝된 빔을 결상시키도록 구성 및 배치된 투영 시스템을 포함하여 이루어진 전사장치를 사용하는, 디바이스 제조방법으로서,

상기 방사원을 사용하여 방사 투영 빔을 제공하는 단계;

적어도 부분적으로는 방사선감지재료층으로 도포된 기판을 상기 기판 테이블에 제공하는 단계;

단면이 소정 패턴을 갖도록 상기 투영 빔을 패터닝하는 단계;

상기 패터닝된 빔을 상기 기판의 상기 목표영역에 결상시키는 단계를 포함하며,

상기 방사원으로서 상술한 바와 같은 방사원을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법이 제공된다.

본 발명에 따른 전사투영장치를 사용하는 제조 공정에서, 마스크의 패턴은 방사감지재료(레지스트)층이 부분적으로나마 도포된 기판상에 결상된다. 이 결상단계에 앞서, 기판은 전처리(priming), 레지스트 도포 및 소프트 베이크와 같은 다양한 절차를 거친다. 노광후에, 기판은 후노광 베이크(PEB), 현상, 하드 베이크 및 결상된 형상의 측정/검사와 같은 또 다른 절차를 거칠 것이다. 이러한 일련의 절차는, 예를 들어 IC 디바이스의 개별 층을 패터닝하는 기초로서 사용된다. 그렇게 패터닝된 층은 에칭, 이온 주입(도핑), 금속화, 산화, 화학-기계적 연마 등과 같이개별 층을 마무리하기 위한 다양한 모든 공정을 거친다. 여러 층이 요구된다면, 전체 공정 또는 그 변형 공정은 새로운 층마다 반복되어질 것이다. 종국에는, 디바이스의 배열이 기판(웨이퍼) 상에 존재할 것이다. 이들 디바이스는 다이싱 또는 소잉 등의 기술에 의해 서로에 대해 분리되어, 각각의 디바이스가 운반 장치에 탑재되고 핀에 접속될 수 있다. 그와 같은 공정에 관한 추가 정보는 예를 들어, "Microchip Fabrication: A Practical Guide to Semiconductor Processing (3판, Peter van Zant 저, McGraw Hill, 1997, ISBN 0-07-067250-4)" 으로부터 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 방법 및 장치를 사용함에 있어 본 명세서에서는 집적회로의 제조에 대해서만 언급하였으나, 이러한 장치가 다른 여러 응용례를 가지고 있음은 명백히 이해될 것이다. 예를 들어, 상기 장치는 집적 광학 시스템, 자기영역 메모리용 유도 및 검출 패턴, 액정표시패널, 박막 자기헤드 등의 제조에도 이용될 수 있다. 당업자라면, 전술한 기타 응용분야들을 고려할 때, 본 명세서에서 사용된 "레티클", "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 용어가 "마스크", "기판" 및 "목표 영역" 또는 "노광 영역" 등과 같은 좀 더 일반적인 용어로 각각 대체될 수 있음이 이해될 것이다.

이하, 예시적인 실시예와 첨부된 개략적인 도면을 참고로 하여 본 발명과 그에 따른 장점에 대하여 서술될 것이다.

제 1실시예

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 플라즈마 포커스 방전 소스(210)를 나타낸다. 플라즈마 포커스 방전 소스(210)는 길쭉한 양극(212)을 감싸고 있는 대략원통형의 음극(211)을 포함하며, 그들간에는 고리형 공간이 형성된다. 전압원(214)은 고리형 공간내의 가스가 이온화될 수 있도록 양극과 음극의 사이에 충분히 높은 전압을 인가함으로써, 양극으로부터 음극으로 반지름 방향의 방전전류(I)가 흐르기 시작한다. 상기 방전전류(I)는 양극과 음극 사이의 고리형 공간에 원형 자기장(B)을 만든다. 방전전류의 이온들은 화살표(216)로 표시된 방향으로 양극(212)을 따라 자기장(B)과의 상호작용에 의해 이끌린다. 양극(212)은 음극(211)보다 짧고, 선단부가 개구되어 있어서, 플라즈마가 양극(212)의 끝단 너머에서 구동되고 핀치 볼륨(218)내에 매우 뜨거운 플라즈마를 형성하도록 수렴한다.

본 발명에 따르면, 각 방전 사이에 양극(212)과 음극(211) 사이의 고리형 공간에 가득 채워진 구동가스내에서 플라즈마가 형성된다. 상기 구동가스를 선택할 때는, 전류를 양극으로부터 음극으로 안내하여 그에 따라 생성된 자기장에 의해 유도되고 그 축상에 그리고 그 주위에 폐쇄된 볼륨으로 구성되는 통전매체를 효과적으로 형성하도록, 그것의 자기유체역학적 특성을 고려하여 선택된다. 소정 파장의 EUV 방사를 제공하기 위해서는, 예를 들어 가스, 증기, 클러스터 또는 용액 등의 작동(1차)물질이 상기 둘러싸인 볼륨내에 제공되고, 수렴한 플라즈마에 의해 가열되어 EUV 방사를 방출할 수 있다. 상기 작동물질(working substance)은 그것이 효율적으로 소정 파장, 예를 들어 약 9내지 16㎚, 바람직하게는 11 또는 13㎚의 EUV 방사를 방출할 수 있는 것으로 선택되는데, Li, Xe 또는 물이 될 수도 있다.

작동물질은 수렴한 플라즈마의 핀치 볼륨(218)의 영역내로, 예를 들어 클러스터 제트 또는 작은 물방울형 제트(droplet-like)와 같은 제트로서, 적당한 주기를 갖고 소스(214)로부터 유도된 방전전압에 맞추어 적기에 방출되는 것이 바람직하다. 상기 작동물질은 소스(215)로부터 보어(213)를 통해 양극(212)에 공급되어 양극(212)의 개구된 팁에서 제트(217)를 형서할 수 있다. 상기 소스(215)는 작동물질의 저장소와 함께 제트를 제어할 수 있는 필수 펌프, 밸브 등을 포함하여 이루어진다.

제 2실시예

본 발명의 제 2실시예는 하술하는 내용만 제외하면 본 발명의 제 1실시에와 동일하며, 소위 Z-핀치 플라즈마 방전 소스를 포함하여 이루어진다.

Z-핀치 플라즈마 방전 소스(220)가 도 2에 도시되어 있다. 이것은 절연벽을 가진 원통형 챔버(223)의 반대쪽 끝에 제공된 고리형 양극(222) 및 고리형 음극(221)을 포함한다. 일정량의 구동(2차) 가스가 소스(225)로부터 원통형 챔버(223)의 외부벽에 가까운 고리형 개구를 통해 주입되어 예비이온화(pre-ionize)된다. 그런 다음, 전압 소스(224)는 양극(222)과 음극(221) 사이에 높은 전압을 인가하여 챔버(223)의 절연벽상에 원통형 방전을 일으키고 이것은 방위자기장(azimuthal magnetic field)을 생성한다. 이 자기장은 방전을 일으켜 고온 고압에서 가는 실선 또는 핀치 볼륨(229)으로 수축시킨다. 세라믹 플러그(226)는 개구부를 형성하여 그를 통해 투영 빔(PB)을 형성할 극자외선 방사가 방출된다.

본 발명에 따르면, EUV의 방출을 강화하기 위해서는, 작동물질이 소스(227)로부터 챔버(223)내의 핀치 볼륨(229)의 영역 안으로 적당한 시간에 분사되어 플라즈마 방전에 의해 옮겨지고 압축된다. 제 1실시예에서와 마찬가지로, 구동가스는그것이 효과적으로 고온의 플라즈마를 생성할 수 있는 것을 선택하고, 작동물질은 효율적으로 소정 파장의 EUV 방사를 방출할 수 있는 것으로 한다.

제 3실시예

제 3실시예는 하기의 내용만 제외하고는 제 1실시예와 동일할 것이며, 모세관 방전 플라즈마 소스(capillary discharge plasma source)를 포함하여 이루어진다.

도 3은 작은 챔버(233)의 단부 플레이트(end plate)를 형성하는 양극(232) 및 음극(231)을 구비하는 모세관 방전 소스(230)를 나타낸다. 양극(232)은, 음극(231)과 마주하고 있는 양극(232)의 측면과 챔버(233)의 측벽을 덮고 있는 절연체(235)내에 형성된 가는 모세관(236)과 정렬되어 있는 중앙의 작은 관통구멍을 갖는다. 방전은 상기 모세관(236)내에서 형성되며, 이전 실시예와 마찬가지로, 이것은 모세관의 축선상에 핀치 볼륨으로 압축하여 고도로 이온화된 고밀도의 고온 플라즈마를 생성시킬 것이다. 방출 개구부는 개구 플레이트(237)에 의해 정의된다.

본 발명에 따르면, 소스(238)로부터 모세관(236)으로 작동(1차)물질이 분사된다. 이전 실시예에서와 같이, 구동가스는 효과적으로 고온의 플라즈마를 생성할 수 있는 것을 선택하고, 작동물질은 효율적으로 소정 파장의 EUV 방사를 방출할 수 있는 것으로 한다.

제 3실시예에서, 또한 제 1 및 제 2실시예에서도, 소스의 각 방전(샷) 동안에 챔버 내부로 구동가스가 분사될 수 있다. 작동가스와 구동가스는, 제 7 및 제 8실시예에서 서술되는 바와 같이, 예를 들어 두 개의 부분 고리형 노즐에 의해 배출될 수 있다. 이것은 배출된 작동유체의 제트의 발산을 감소시키고 소스의 효율성이 증가되도록 핀치 볼륨 주위의 가스를 막아준다. 바람직하게는, 제트 노즐로부터의 배출 축선상의 작동가스의 분포가 예리한 피크 밀도를 갖도록, 1차 제트 노즐이 초음속 제트를 제공한다.

제 4실시예

도 4는 본 발명에 따른 제 4실시예의 방사원을 나타내며, 이것은 상술한 제 1실시예의 변형이다. 도면은 전기 절연체(130)에 의해 격리된 채로 캐패시터 뱅크(capacitor bank)(140)에 연결되어 있는 양극(110)과 음극(120)의 구성을 보여준다. 방사원의 중심부는 중심축(A)을 기준으로 대칭인 원통형이다. 도 8에는 중심축(A) 주위의 고리형 음극 공동(cavity)(122) 및 고리형 음극 개구부(121)가 더욱 도시되어 있다.

구동가스 또는 증기가 입구(125)를 통해 공동(122)에 공급되어 공동 내부에 낮은 압력을 제공한다. 본 실시예에서는, 구동가스로서 아르곤(Ar)을 취했지만, 기본적으로, 예를 들어 헬륨(He), 네온(Ne) 및 수소(H₂)와 같은 임의의 가스라도 무방하다. 수소가 특히 바람직한 이유는 그것이 EUV 영역에 있는 방사를 별로 흡수하지 않기 때문이다. 공동(122) 내부의 구동가스는 양극과 음극 사이에서 방전을 시작하도록 전자의 소스로서 사용된다.

음극 공동(122)은 (1차)작동 가스 또는 증기 소스(160)를 둘러싸고 있으며, 중심축 주위의 영역내의 양극-음극간의 갭(anode-cathode gap)에 작동가스 또는 증기를 배출한다. 본 실시예는 약 13.5㎚의 매우 강한 방출선을 가진 리튬(Li)을 사용한다. 크세논(Xe)이 사용될 수도 있으며, 이것은 전자기 방사 스펙트럼의 XUV(및 EUV)영역에서 넓은 방출 스펙트럼을 갖는다. 상기 Li 소스(160)는 고체 리튬을 담고 있는 콘테이너(162)의 아래에 있는 히터(161)를 포함한다. 기화된 Li는 초음속(Laval) 노즐(163)을 통해 양극-음극간의 갭에 도달하지만, 다른 유형의 노즐이 사용될 수도 있다.

트리거 전극(150)이 음극 공동(122)에 삽입된다. 전극(150)은 그 전극에 전압 펄스를 인가하는 적당한 전기회로(도 8에 도시되지 않음)에 연결되어 하술하는 바와 같이 방전을 시작한다. 처음에는, 방사원이 거의 오토-트리거링할 것이다. 트리거 전극(150)에 인가된 전압 펄스는 음극 공동(122)내의 전기장을 간섭하며, 이것은 브레이트다운의 형성 및 중공 음극의 트리거링을 일으키고 실질적으로 양극(110)과 음극(120) 사이에서 방전한다.

전자의 평균자유행로가 양극음극간의 갭의 치수에 비하여 길기 때문에, 초기 방전은 낮은 초기 압력(p＜0.5 Torr)과 높은 전압(V＜10 ㎸) 상태에서 발생할 것이므로 타운젠드 이온화(Townsend ionization)의 효과는 없다. 이러한 상태는 가스 또는 증기 밀도에 대한 큰 전기장 세기의 비율(E/N)에 의해 특성화된다. 이 단계는 정해진 전위차를 갖는 대략 등간격의 등전위선을 보여준다.

이온화 성장의 초기에는 전자의 평균자유행로가 더 짧아짐에 따라 매우 낮아진 E/N에서 작동하는 중공 음극의 내부에서 일어나는 사건들에 의해 정해진다. 중공 음극으로부터의 전자(e) 및, 공동내의 구동가스 또는 증기로 부터 유출된 전자는 양극-음극간의 갭으로 주입되어, 이온화가 진행되는 가상의 양극(vitual anode)이 생성되며, 이러한 가상의 양극은 상기 양극(110)으로부터 중공 음극(120)을 향해 차츰 확산(propagate)되어, 전체 양극 전위는 음극에 근접하게 된다. 그렇게 하여 음극(120)의 개구 공동(122) 내부의 전기장은 상당히 강화된다.

다음 단계에서, 이온화는 계속해서 중공 음극 내부의 높은 이온 밀도를 갖는 영역을 음극 개구부(121)의 바로 뒤에까지 전개시킨다. 끝으로 이러한 영역으로부터 양극음극간의 갭 안으로 강렬한 전자 빔(126)이 입사되어 최종 브레이크다운 채널을 형성한다. 상기 구성은 균일한 전이온화 및 방전 볼륨내의 브레이크다운을 제공한다.

작동가스 또는 증기가 소스(160)로부터 배출되고 방전이 시작되었을 때, 개구부(121) 위의 양극음극간의 갭에는 작동가스 또는 증기의 부분적으로 이온화된 저밀도의 비교적 찬 플라즈마가 생성된다. 전류는 플라즈마 내에서 음극(120)으로부터 양극으로 흐르고 있을 것이며, 이 전류는 방사원 주위에 자기장 세기(H)를 가진 방위자기장을 유도할 것이다. 상기 방위자기장은 음극 개구부(121) 위에 부분적으로 이온화된 플라즈마가 중심축(A)을 향해 압축되게 한다.

방위자기장의 압력은 열적 플라즈마 압력보다 상당히 높기 때문에(H²/8π≫ nkT ;여기서, n은 플라즈마 입자밀도를, k는 볼츠만 상수를, 그리고 T는 플라즈마의 절대온도를 의미한다), 플라즈마의 역학적 압축이 발생할 것이다. 양극(110)과 음극(120)에 연결된 캐패시터 뱅크(140)에 저장된 전기 에너지는 가장 효율적으로플라즈마가 압축되는 동안 내내 역학적 내폭(kinetic impolsion) 에너지로 전환될 것이다. 핀치 볼륨의 내부는 균질적으로 높은 공간적 안정성을 갖게 된다.

플라즈마 압축의 최종 단계 즉, 중심축(A)상의 핀치 볼륨내의 플라즈마 스테그네이션 단계에서, 플라즈마의 운동에너지는 플라즈마의 열에너지로 전환되고 최종적으로는 XUV 영역에서 매우 넓은 분포를 갖는 전자기 방사로 전환된다.

붕괴된 플라즈마로부터 방출된 방사선은 양극(110)내의 개구부(111)를 통과하여 진공챔버(170)로 들어간 다음 진공챔버의 벽에 형성된 개구부(171)를 통해 배출된다. 플라즈마와 함께 잔해입자도 개구부(111)를 통해 방출된다. 이러한 입자를 차단할 수 있는 플라이휠 셔터(180)가 있어서, XUV 방사 펄스가 방출되지 않는 때에는 입자들이 투영 시스템(PL)에서 XUV 방사의 방사경로에 있는 어떠한 광학적 구성요소에도 이르지 않게 한다.

제 5실시예

도 5는 제 4실시예의 변형이면서 또한 음극(120)의 개구 영역을 중심축(A)에서의 플라즈마 붕괴로부터 보호하는, 본 발명의 제 5실시예를 나타낸다. 양극(110)과 음극(120) 모두가 "모자형" 구조를 하고 있다. 고리형 음극 공동(122) 및 개구부(121)는 그러한 모자의 측면 바닥부에 위치된다. 개구부(121)에서의 방전에 의해 생성된 부분적으로 이온화된 저밀도의 비교적 찬 플라즈마는 중심축(A)을 향해 "코너 주위에서" 위로 압축할 것이다. 또한, 양극(110)과 음극(120)의 위치가 서로 바뀌어 있다. 음극(120)은 구조물의 외부에 위치되고 진공펌프(170)를 향한 XUV 방사를 통과시키는 개구부(123)를 포함한다.

하지만, 음극(120)의 고리형 개구부(121)에서 본 실시예에서의 Li 증기를 포함한 진공가스 또는 증기의 밀도가 너무 낮으면, 방전 및 플라즈마를 생성시키지 못할 수도 있다. 제 6실시예에서는, 방사원이 구동가스내의 방전을 일으키는 고리형 개구부(121)의 영역내의 양극음극간의 갭 내부에서 구동가스 또는 증기(본 실시예서의 Ar)의 압력을 충분히 높이도록 구성된다. 결과로써 생성되는 구동가스의 플라즈마는 중심축(A)을 향해 압축되기 시작해서 어느 순간에 이르면 작동가스 또는 증기의 플라즈마를 생성할 수 있을 만큼 작동가스 또는 증기의 압력이 충분히 높아지고, 중심축(A)상의 핀치 볼륨내의 스테그네이션이 일어날 때까지 계속해서 압축될 것이다. 구동가스 또는 증기의 플라즈마는 처음에 "코너 주위로" 가야만 작동가스 또는 증기가 충분히 높은 압력에 이를 수 있다.

제 6실시예

본 발명의 제 6실시예에 따른 방사원이 도 6 및 도 7에 도시되어 있으며, 1차 및 2차 제트노즐(10, 20)과, 상기 1차 및 2차 제트노즐에 대한 각각의 1차 및 2차 가스 공급부(11, 21)를 포함하고 있다. 본 실시예에서는, 두 개의 제트노즐 모두는 주기적인 제트노즐(pulsed jet nozzle)이며, 두 개의 공급라인(11, 21)은 각각의 제트노즐에 주기적으로 1차 및 2차 가스를 공급하도록 소정 시간에 잠시 열리게 되는 밸브를 포함하여 이루어진다.

도 6은 1차 및 2차 가스에 대한 제트노즐 소스를 지나는 종단면도이다. 도 7은 노즐 소스의 정면도이다. 1차 및 2차 제트 노즐은 2차 제트 노즐(20)이 1차 노즐을 둘러싸고 있는 동축으로 배치된다. 1차 제트 노즐(10)은 원형 배출구(13)를구비하며 2차 제트 노즐(20)은 고리형 배출구(23)를 구비한다. 1차 및 2차 가스 공급부에는 각각의 플런저(12, 22)가 배치되어, 공급부의 테이퍼진 끝에서 서로에 대하여 접경함으로써 독립적으로 각각의 공급부를 개폐할 수 있도록 작동된다. 이러한 방식으로 밸브가 각각의 공급부를 열고 닫으면서 1차 및 2차 가스가 주기적으로 유출되게 한다. 하지만, 그 외의 다른 여러 가지 형태로 주기적인 노즐을 구축할 수도 있다. 상기 플런저(12, 22)는 도면에 도시되지 않은 수단에 의해 작동된다. 또한, 연속적인 노즐을 사용하여도 무방하다.

2차 가스의 주기가 아닌 1차 가스의 주기에 노즐 소스로부터 배출되는 경우에, 제트 노즐 배출구(13)로부터 유출된 1차 가스(15)의 흐름은 상당히 발산될 것이다. 뿐만아니라 2차 가스(25)의 주기에서의 배출도 덜 발산되거나 1차 가스(15)의 유출에 수렴하던가 평행하게 된다. 몇 가지 파라미터 중 하나 이상의 것을 변화시켜서 방사원에 대한 1차 가스의 유출을 최적화할 수 있다. 이들 파라미터 중의 하나가 1차 제트 노즐(10)의 1차 가스의 공급률에 대한 2차 제트 노즐(20)의 2차 가스의 공급률이다. 또 하나의 파라미터는 1차 가스의 주기의 적기(timing)에 대한 2차 가스의 주기의 적기이다. 2차 가스의 주기에 대하여 1차 가스의 주기를 적절히 지연시키면, 2차 가스가 1차 가스보다 가벼운 경우에, 1차 및 2차 가스를 동일한 유속으로 시간 지연을 주지 않은 때에 비하여 덜 발산된 빔을 생성한다는 것은 명확하다. 그 외의 관련 파라미터로는 노즐 소스에서 가스의 배압(backing pressure)과 제트의 기하학적 형태가 있다. 최적 파라미터는 사용된 가스 또는 증기와 1차 및 2차 제트 노즐의 특정 기하학적 구성에 달려있다.

제 6실시예에서 방사원의 1차 가스는 크립톤 또는 크세논을 포함하며, 이들을 순수하게 또는 기타(불활성) 가스와 혼합하여 공급할 수 있다. 예를 들어, 크세논 플라즈마는 넓은 분포의 극자외선 방사를 방출하는 것으로 알려져 있다. 그 대안적인 실시예에서는 캐리어 가스 내의 액체 크세논과 같은 저온액체 또는 작은 물방울(water droplet)이 1차 액체로서 사용될 수도 있다. 2차 가스는 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 메탄, 실란 및 수소를 포함하는 그룹에서 선택할 수 있다.

바람직한 실시예에 있어서 수소가 특히 바람직한 이유는 그것이 EUV 영역에 있는 방사를 거의 흡수하지 않기 때문이다. 수소는 극자외선 방사에 대하여 유리한 흡수 특성을 갖고 있어서, 2차 노즐로부터의 수소의 유출을 매우 넓게 하면 유출 흐름에서 국부적으로 밀도가 높아진다. 가벼운 2차 가스는 무거운 2차 가스에 비하여 충돌시 운동량의 전달이 약하기 때문에, 1차 가스로서의 크세논에 나쁘게 한정될 것이다. 본 발명에 따른 방사원에서와 같이 수소의 유출을 더 많게 하고 더 고압으로 하는 것은 견딜 수 있는 국부 압력이 상당히 커지게 하므로, 다른 2차 가스에 비해 수소의 더욱 작은 질량을 과도하게 보상한다.

제트 노즐 위의 발산을 더 작게 하면, 1차 제트 노즐(10)로부터 유출된 작동(1차)가스이 한정되거나 대략 평행하게 되어, 핀치 볼륨으로 더욱 한정된 영역에서 배출된 작동가스를 수용할 수 있고, 이 때의 핀치 볼륨은 플라즈마와 노즐간의 상호작용에 의해 제트 노즐로부터 잔해가 생성되지 않도록 노즐 소스 배출구로부터 어느 정도 떨어져서 위치되는 것이 바람직하다. 고리형 2차 제트 노즐로부터의 2차 유체의 계속된 배출은 핀치 볼륨으로 압축된 고온의 플라즈마 주위에 가스보호막을 형성하여, 뜨거운 플라즈마로부터 방출될 임의의 빠른 입자를 중화시키고 차단하거나 천천히 떨어지게 한다. 따라서 소스의 일부분과, 가능한 전사투영장치의 투광기에 포함된 광학기기가 그러한 빠른 입자들에 의해 손상을 입거나 그들 입자가 증착되지 않도록 보호된다. 또한, 핀치 볼륨 주변의 환경에 2차 가스의 플러싱 가스(flushing gas) 보호막도 제공하는데, 적당한 2차 가스가 선택되는 경우에는 발생된 XUV 방사에 대하여 상기 보호막이 매우 투명하다. 무거운(금속) 입자, 예를 들어 핀치 볼륨내의 고온 플라즈마 주위에 있을지 모르는 1차 크세논(작동) 가스 또는 녹은 전극으로부터의 입자는 생성된 XUV 방사를 넓게 흡수하게 될 것이다.

도 8은 본 발명의 제 6실시예에 따른 방사원의 변형례에서 사용되는 노즐 소스의 정면도를 개략적으로 나타낸다. 상기 변형례는 2차 노즐이 1차 노즐의 일측에 위치된다는 점에서 제 6실시예의 기본적 구성과 차이가 있다. 도면은 1차 및 2차 제트 노즐의 각각의 배출구(13, 23)를 보여준다. 본 실시예에서 1차 노즐로부터 유출된 흐름의 발산은 상기 일측에서만 제어되며, 이것은 편리한 몇몇 응용례가 될 수 있다. 2차 제트 노즐이 부분적으로 1차 노즐을 둘러 싸거나, 예를 들어 1차 제트 노즐의 배출구의 반대편에 또는 그 모든 주위에 2차 제트 노즐의 배출구를 갖는 실시예도 구상될 수 있다.

전사장치

도 9는 본 발명에 따른 방사원이 사용될 수 있는 전사투영장치(1)를 개략적으로 나타낸다. 상기 장치는,

ㆍEUV 방사 투영 빔(PB)을 공급하는 방사 시스템(LA, Ex, IN, CO);

ㆍ마스크(MA)(예를 들어, 레티클)를 고정시키며, 아이템(PL)에 대하여 마스크를 정확히 위치시키는 제 1위치결정수단(PM)에 연결된 제 1대물테이블(마스크테이블)(MT);

ㆍ기판(W)(예를 들어, 레지스트 도포된 실리콘 웨이퍼)을 고정시키며, 아이템(PL)에 대하여 기판을 정확히 위치시키는 제 2위치결정수단(PW)에 연결된 제 2대물테이블(기판테이블)(WT); 및

ㆍ기판(W)의 목표영역(C)(다이)상에 마스크(MA)의 방사부를 결상시키는 투영 시스템("렌즈")(PL)(예를 들어, 회절, 카타디옵트릭 또는 반사 시스템)을 포함하여 이루어진다.

도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 반사 마스크를 구비한) 반사형 (reflective type)이다. 하지만, 일반적으로는, 예를 들어 투과형(transmissive type)일 수도 있다.

상기 방사 시스템은 상술한 방사원 중 어느 것이 될 수 있는 소스(LA)를 포함하며, 이것은 극자외선(EUV) 방사 빔을 생성한다. 상기 빔은 투광 시스템("렌즈")(IL)에 포함된 다양한 광학기구를 따라 진행하여, 마스크 및 투영 시스템의 입구 퓨필(entrance pupil)에서 소정 형상과 강도 분포를 가지고 투광하는 방식으로 그 합성 빔(PB)이 집속된다.

상기 빔(PB)은 실질적으로 마스크 테이블(MT)상의 마스크 홀더에 고정된 마스크(MA)에 닿는다. 빔(PB)은 마스크(MA)에 의해 선택적으로 반사된 후에,렌즈(PL)를 통과하면서 집속되어 기판(W)의 목표영역(C)으로 향한다. 간섭계 변위 측정수단(IF) 및 위치결정수단(PW)의 도움을 받아, 기판테이블(WT)은, 예를 들어 빔(PB)의 경로내의 다른 목표영역(C)에 위치되도록 정밀하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 위치결정수단(PM) 및 간섭계 변위측정수단(IF)을 사용하여 빔(PB)의 경로에 대하여 마스크(MA)를 정확히 위치시킬 수도 있다. 일반적으로 대물테이블(MT, WT)의 이동은, 도 9에 명확히 도시되지는 않았지만, 긴 행정 모듈(long stroke module)(진로 위치결정) 및 짧은 행정 모듈(미세 위치결정)의 도움을 받아 실현될 것이다.

상술한 장치는 다음의 두가지 상이한 모드로 사용될 수 있다.

1. 스텝모드에 있어서, 마스크테이블(MT)은 필히 고정상태로 유지되며, 전체 마스크 이미지는 한 번(즉, 단일 "섬광")에 목표 영역(C)으로 투영된다. 이후 기판테이블(WT)이 x 및/또는 y 방향으로 쉬프트되어 빔(IB)에 의해 다른 목표 영역(C)이 방사될 수 있다.

2. 스캔 모드에 있어서, 주요 시나리오는 스텝 모드와 동일하나, 소정 목표 영역(C)이 단일 "섬광"으로 노광되는 것은 아니다. 그 대신에, 마스크테이블(MT)이ν의 속도로 소정 방향(소위 "스캐닝 방향", 예를 들어 Y 방향)으로 이동 가능해서, 투영 빔(IB)이 마스크의 이미지 위를 스캐닝하게 된다. 따라서, 기판테이블 (WT)은 그와 동시에 속도(V=Mν; 여기서 M은 렌즈(PL)의 배율, 통상 M=1/4 또는 M=1/5)로 동일한 방향 또는 그 반대 방향으로 이동한다. 이러한 방식으로, 해상도에 구애받지 않고도 상대적으로 넓은 목표 영역(C)이 노광될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 전사투영장치에 향상된 플라즈마 소스를 제공할 수 있다.

Claims

극자외선 전자기 방사를 위한 플라즈마 방사원으로서,

고전위 소스에 연결되며, 상기 제 1플라스마 상태에서 유도된 전류 및 그에 대응하는 자기장에 의해 제 1플라즈마 상태를 핀치 볼륨으로 압축할 수 있도록 구성 및 배치된 전극;

극자외선 전자기 방사를 방출시키기 위해 고온 플라즈마 상태로 될 작동유체를 공급하는 공급부; 및

상기 제 1플라즈마 상태가 상기 핀치 볼륨으로 압축되는 힘에 의해 상기 고온의 플라즈마 상태가 되도록 상기 작동유체를 상기 핀치 볼륨으로 배출시키는 1차 제트 노즐을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방사원.
제 1항에 있어서,

상기 작동유체는 액체인 것을 특징으로 하는 방사원.
제 2항에 있어서,

상기 제트 노즐은 상기 작동유체를 클러스터 제트 또는 작은 물방울형 (droplet-like) 제트로 분사하는 것을 특징으로 하는 방사원.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 작동유체는 리튬 증기, 크립톤, 크세논, 물 및 저온액체(cryogenic liquid)를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방사원.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 방사원은 플라즈마 포커스 소스인 것을 특징으로 하는 방사원.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 방사원은 Z-핀치 플라즈마 소스인 것을 특징으로 하는 방사원.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 방사원은 모세관 방전 플라스마 소스인 것을 특징으로 하는 방사원.
제 5항에 있어서,

상기 전극은 양극과 음극 사이의 구동 유체내의 방전에 의해 플라즈마를 생성하도록 구성 및 배치된 상기 양극과 음극을 포함하며, 상기 음극은 상기 방사원의 중심축 주위로 대략 고리형 구조를 가진 개구부를 구비한 중공의 공동(hollow cavity)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사원.
제 8항에 있어서,

상기 공동은 상기 방사원의 중심축 주위로 대략 고리형 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 방사원.
제 8항 또는 제 9항에 있어서,

상기 작동유체는 상기 양극과 음극 사이에서 상기 중심축의 둘레 영역내에 공급되는 것을 특징으로 하는 방사원.
제 10항에 있어서,

상기 작동유체는 상기 중심축을 따라 공급되는 것을 특징으로 하는 방사원.
제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,

2차 유체 공급부; 및

상기 작동유체의 분출선으로부터 이격되어 평행하게 상기 2차 유체를 분출하도록 구성 및 배치된 2차 제트 노즐을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 방사원.
제 12항에 있어서,

상기 2차 제트 노즐은 상기 1차 제트 노즐을 둘러 싸는 것을 특징으로 하는 방사원.
제 13항에 있어서,

상기 1차 및 2차 제트 노즐은 동축인 것을 특징으로 하는 방사원.
제 12항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 2차 유체는 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 메탄, 실란 및 수소를 포함하는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사원.
제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 1차 제트 노즐은 주기적인(pulsed) 제트 노즐인 것을 특징으로 하는 방사원.
제 1항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 1차 제트 노즐은 초음속 제트 노즐인 것을 특징으로 하는 방사원.
제 1항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 극자외선 방사는 8 내지 20㎚, 특히 9 내지 16㎚의 범위에 있는 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 방사원.
마스크의 마스크 패턴을 기판상에 결상시키는 전사투영장치로서,

극자외선 방사를 발생시키도록 구성 및 배치된 방사원;

상기 극자외선 방사를 수용하고 상기 극자외선 방사의 투영 빔을 공급하도록구성 및 배치된 투광 시스템;

상기 방사 투영 빔을 소정 패턴에 따라 패터닝하도록 구성 및 배치된 패터닝 수단;

기판을 고정하도록 구성된 기판 테이블; 및

기판의 목표영역상에 상기 패터닝된 빔을 결상시키도록 구성 및 배치된 투영 시스템을 포함하여 이루어지며,

상기 방사원은 제 1항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 따른 방사원인 것을 특징으로 하는 전사투영장치.
극자외선 방사를 발생시키도록 구성 및 배치된 방사원;

상기 극자외선 방사를 수용하고 상기 극자외선 방사의 투영 빔을 공급하도록 구성 및 배치된 투광 시스템;

상기 방사 투영 빔을 소정 패턴에 따라 패터닝하도록 구성 및 배치된 패터닝 수단;

기판을 고정하도록 구조된 기판 테이블; 및

기판의 목표영역상에 상기 패터닝된 빔을 결상시키도록 구성 및 배치된 투영 시스템을 포함하여 이루어진 전사장치를 사용하는 디바이스 제조방법으로서,

상기 방사원을 사용하여 방사 투영 빔을 제공하는 단계;

적어도 부분적으로는 방사선감지재료층으로 도포된 기판을 상기 기판 테이블에 제공하는 단계;

상기 투영 빔의 단면이 소정 패턴을 갖도록 상기 투영 빔을 패터닝하는 단계;

상기 패터닝된 빔을 상기 기판의 상기 목표영역에 결상시기는 단계를 포함하며,

상기 방사원으로는 제 1항 내지 제 19항에 따른 방사원을 사용하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
제 20항의 방법에 따라 제조된 디바이스.