KR20090085600A - Ｅｕｖ 광원용 구동 레이저 전달 시스템 - Google Patents

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알렉산더 엔. 비카노프
아이고르 브이. 포멘코프
올레흐 브이. 코디킨
알렉산더 아이. 에르쇼프
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사이머 인코포레이티드
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Abstract

발생된 EUV 광을 반사하기 위해 플라즈마 챔버 내에 위치한 광학부재, 및 레이저 입력 윈도우를 갖춘 LPP EUV 광원이 개시된다. 이러한 형태에 대하여, EUV 광원은 광학부재는 광학부재의 세척을 위해 가스형 에천트 압력에 노출되고, 윈도우는 윈도우 코딩 저하를 피하기 위해 낮은 가스형 에천트 압력에 노출되도록 구성될 수 있다. 다른 형태로서, EUV 광원은 빔 경로 상의 광과 제1인터액션에 참가하기 위해 빔 경로를 따라 위치가능한 타겟 재료; 광 증폭기; 및 EUV 광 방출 플라즈마를 산출하기 위해 타겟 재료와 후속 인터액션을 위한 빔 경로 상에 레이저 빔을 생성하기 위해 광 증폭기 내의 제1인터액션으로부터 산란된 광자를 다이렉팅하는 적어도 하나의 광학부재를 포함할 수 있다.
EUV 광원, 타겟 재료, 레이저 디바이스, 플라즈마 챔버, 중간 챔버, 광학부재, 가스형 에천트, 빔 전달 챔버, 광 이득 매체, 광 오실레이터.

Description

ＥＵＶ 광원용 구동 레이저 전달 시스템{DRIVE LASER DELIVERY SYSTEMS FOR EUV LIGHT SOURCE}
(관련 출원에 대한 상호 참조)
본 특허출원은 2006년 10월 13일에 출원된 "DRIVE LASER DELIVERY SYSTEMS FOR EUV LIGHT SOURCE"란 제목의 미국특허 출원번호 제11/580,414호에 대한 우선권을 주장하고, 2006년 2월 21일에 출원된 "LASER PRODUCED PLASMA EUV LIGHT SOURCE"란 제목의 동시계류중이고, 동소유자의 미국특허 출원번호 제11/358,992호에 관한 것이다.
또한, 본 특허출원은 2005년 6월 29일에 출원된 "LLP EUV LIGHT SOURCE DRIVE LASER SYSTEM"란 제목의 동시계류중이고, 동소유자의 미국특허 출원번호 제11/174,299호에 관한 것이다.
또한, 본 특허출원은 2006년 6월 14일에 출원된, "DRIVE LASER FOR EUV LIGHT SOURCE"란 제목의 동시계류중이고, 동소유자의 미국특허 출원번호 제11/452,558호에 관한 것이다.
본 출원은, 예컨대, 대략 50nm 이하의 파장에서의, 예컨대, 반도체 집적회로 제조 포토리소그래피용, EUV 광원 챔버의 외부 사용을 위해, 타겟 재료로부터 생성되고, 수집되고 다이렉팅된 플라즈마로부터 EUV 광을 제공하는 극자외선("EUV") 광 원에 관한 것이다.
극자외선("EUV") 광, 예컨대, 대략 50nm 이하의 파장을 가진, 그리고, 대략 13nm의 파장의 광을 포함하는, 전자기 방사선(때때로, 소프트 x-레이라고도 함)은 기판, 예컨대, 실리콘 웨이퍼에 매우 작은 피처를 만들기 위한 포토리소그래피 공정에서 사용될 수 있다.
EUV 광을 산출하는 방법은, 재료를 EUV 범위 내의 방출 선을 가진 원소, 예컨대, 크세논, 리튬, 또는 주석을 가진 플라즈마 상태로 변환하는 것을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 한가지 이러한 방법에서, 종종 레이저 생성된 플라즈마("LPP")라 불리는, 요구되는 플라즈마는, 예컨대, 재료의 방울, 스트림 또는 클러스터 형태의 타겟 재료를 레이저 빔으로 조사함으로써 산출될 수 있다.
이러한 공정에 대하여, 플라즈마는 전형적으로 밀봉된 베슬, 예컨대, 진공 챔버에서 생성되고, 다양한 타입의 측정 장비를 사용하여 모니터링된다. EUV 방사선을 생성하는 것과 함께, 이러한 플라즈마 공정은 또한 전형적으로 대역을 벗어난 방사선, 높은 에너지의 이온, 및 찌꺼기, 예컨대, 타겟 재료의 원자, 및/도는 클럼프/미세방울(microdroplet)을 포함할 수 있는, 플라즈마 챔버 내에 원하지 않는 부산물을 산출한다.
이러한 플라즈마 형성 부산물은 잠재적으로 다양한 플라즈마 챔버 광학부재를 가열하거나, 또는 그 동작 효율성을 감소시키거나 손상시킬 수 있는데, 상기 플라즈마 챔버 광학부재는 수직 입사 및/또는 경사 입사로 EUV 반사할 수 있는 멀티- 레이어 미러(MLM)를 포함하는 수집기 미러, 측정 디텍터의 표면, 플라즈마 포메이션 공정을 이미징하기 위해 사용되는 윈도우; 및 레이저 입력 윈도우를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 열, 높은 에너지 이온, 및/또는 찌꺼기는 광학부재를 광 투과성을 줄이는 재료로 코팅시키는 것, 광학부재로 침투, 및, 예컨대, 구조적 무결성 및/또는 광 특성, 예컨대, 이러한 단파장의 광을 반사시키는 미러의 능력을 손상시키는 것, 광학부재를 오염시키거나 부식시키는 것, 및/또는 광학부재로 확산하는 것을 포함한 다양한 방법으로 광 엘리먼트에 손상을 줄 수 있다. 몇몇 타겟 재료, 예컨대, 주석에 대하여, 재료, 예컨대, 광 엘리먼트 상에 증착된 찌꺼기를 에칭하기 위해 플라즈마 챔버에 에천트, 예컨대, HBr을 도입하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 엘리먼트의 작용된 표면은 에천트의 반응율을 증가시키기 위해 가열될 수 있음이 이해될 것이다.
상술된 바와 같이, EUV 광을 산출하는 하나의 기술은 타겟 재료를 방사하는 것을 포함한다. 이러한 관점에서, 예컨대, 10.6μm 파장의 광을 출력하는 CO2 레이저는 LPP 공정에서 타겟 재료를 방사하는 구동 레이저와 같은 어떠한 장점을 제공할 수 있다. 이것은 어떤 타겟 재료, 예컨대, 주석을 함유한 재료에 대하여 특히 참일 수 있다. 예를 들어, 한가지 장점은 구동 레이저 입력 파워와 출력 EUV 파워 사이의 비교적 높은 변환 효율을 산출하는 능력을 포함할 수 있다. CO2 구동 레이저의 다른 장점은 주석 찌꺼기로 코팅된 반사형 광학부재와 같은, 비교적 거친 표면으로부터 반사되기 위한 비교적 긴 파장의 광(예컨대, 198nm의 심자외선(deep UV)과 대등한)의 능력을 포함할 수 있다. 10.6μm 방사선의 이러한 특성은, 예컨대, 구동 레이저 빔의 초점 파워를 스티어링, 포커싱, 및/또는 조절하기 위해 플라즈마 주변에 반사형 미러가 채용되는 것을 가능하게 할 수 있다. 그러나, 10.6μm 구동 레이저에 대하여, 플라즈마 챔버에 레이저를 입력하는 윈도우는 ZnSe로 이루어지고, 반사방지 코팅으로 코딩되는 것이 전형적이다. 불행하게도, 이러한 재료는 임의의 에천트, 예컨대, 브룸화물에 민감할 수 있다.
플라즈마 발생된 찌꺼기에 의해 존재하는 문제점과 함께, 펄스형 레이저 빔으로 일련의 이동하는 방울을 일관적이고 정밀하게 히트(hit)하는 것이 어려울 수 있다. 예를 들어, 몇몇 대용량 EUV 광원은 대략 20-50μm의 직경을 가지고, 대략 50-100m/s의 속도로 이동하는 방울의 조사를 요구할 수 있다.
상기 내용을 고려하여, 본 출원인은 EUV 광원 내의 선택된 위치에 레이저 빔을 효과적으로 전달하고 포커싱하는 시스템 및 방법을 개시한다.
본 발명의 하나의 형태의 실시예에서, EUV 광원은 타겟 재료; 레이저 디바이스, 예컨대, CO2 레이저 디바이스; 플라즈마 챔버; 및 발생된 EUV 광을 반사하기 위해 상기 플라즈마 챔버 안에 위치한 광학부재를 포함한다. 본 형태에 대하여, EUV 광원은 또한 제1압력, p1에서 상기 플라즈마 챔버 안에 배치되는 가스형 에천트; 및 레이저 디바이스로부터의 레이저 빔을 빔 전달 챔버로 패싱하기 위한 입력 윈도우를 갖춘 빔 전달 챔버를 포함한다. 본 광원에 대하여, 빔 전달 챔버는 EUV 광 방출 플라즈마를 생성하기 위해 타겟 재료와의 인터액션을 위한 상기 레이저 빔을 출력하기 위한 개구와 함께 형성되어 있고, 상기 전달 챔버는 가스형 에천트 압력, p2를 가질 수 있고, 여기서 p1>p2이다.
하나의 실시예에서, EUV 광원은 전달 챔버 내에 배치된 포커싱 광학부재를 더 포함할 수 있다. 하나의 배열로서, 포커싱 광학부재는 레이저 빔을 전달 챔버 개구에서의 초점 스폿으로 포커싱하고, 다른 배열에서, 포커싱 광학부재는 상기 전달 챔버 내의 한 위치에 있는 초점 스폿으로 레이저 빔을 포커싱하고, 특정 배열에서, 초점 스폿 위치는 전달 챔버 개구 부근이다.
특정한 실시예에서, EUV 광원은 레이저 빔을 상기 플라즈마 챔버 내의 초점 스폿으로 포커싱하기 위해 플라즈마 챔버 내에 배치된 포커싱 광학부재, 예컨대, 포커싱 미러를 더 포함할 수 있다. 본 광원에 대하여, 입력 윈도우는 ZnSe로 만들어지고, 반사방지 코팅으로 코팅될 수 있고, 에천트는 HBr, HI, Br2, Cl2, HCl, H2, 또는 이들의 조합일 수 있다.
하나의 설정에 있어서, 중간 챔버가 전달 챔버로부터 레이저 빔을 수신하기 위해 제공될 수 있다. 이러한 설정에 대하여, 중간 챔버는 레이저 빔을 플라즈마 챔버로 패싱하기 위한 개구와 함께 형성될 수 있다. 전달 챔버 내에서 압력, p1을 유지하기 위해 진공 펌프가 제공될 수 있고, 몇몇 구현방법에 대하여, 새츄러블 흡수 재료, 예컨대, 레이저 빔 파장에 적합한 가스가 전달 챔버 내에 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 형태의 실시예에서, EUV 광원은 타겟 재료; 레이저 빔을 출력하는 레이저 디바이스; 플라즈마 챔버; 및 EUV 광 방출 플라즈마를 생성하기 위해 타겟 재료와 인터액팅하기 위해 레이저 빔을 플라즈마 챔버로 출력하기 위한 개구와 함께 형성되어 있는 중간 챔버를 포함할 수 있다. 본 형태에 대하여, 광원은 또한 레이저 디바이스로부터의 레이저 빔을 빔 전달 챔버로 패싱하기 위한 입력 윈도우를 갖춘 빔 전달 챔버를 더 포함할 수 있다. 본 광원에 대하여, 전달 챔버는 레이저 빔을 중간 챔버로 출력하기 위한 개구와 함께 형성될 수 있고, 광학부재는 레이저 빔을 중간 챔버 내의 초점 스폿으로 포커싱하기 위해 전달 챔버 내에 배치될 수 있다.
하나의 실시예로서, 노즐이 중간 챔버 내에 가스 커튼을 형성하기 위해 제공될 수 있다. 하나의 배열로서, 가스형 에천트가 플라즈마 챔버 내에 배치될 수 있고, 진공 펌프가 전달 챔버로부터 에천트를 제거하기 위해 제공될 수 있다. 특정 어플리케이션에서, 에천트는 Br, 예컨대, HBr, Br2 등을 포함하고, 입력 윈도우는 ZnSe로 이루어지고, 반사방지 코팅으로 코팅될 수 있다.
본 발명의 또 다른 형태의 실시예에서, EUV 광원은 레이저 입력 윈도우를 갖춘 베슬; 레이저 빔을 출력하는 레이저 디바이스; EUV 광 방출 플라즈마를 생성하도록 상기 레이저 빔과 인터액션을 위해 상기 베슬 내에 배치된 재료를 포함할 수 있다. 본 형태에 대하여, 광원은 또한 EUV 광을 반사시키기 위해 베슬 내에 위치된 광학부재; 및 가스형 에천트 압력을 실질적으로 제거하기 위해 입력 윈도우를 노출시킨 동안 광학부재로부터 플라즈마-발생된 찌꺼기(debris)를 에칭하기에 충분한 농도로 가스형 에천트에 광학부재를 노출시키는 수단을 포함할 수 있다. 하나의 실시예로서, 상기 노출시키는 수단은 베슬 내에 빔 전달 챔버, 베슬 내에 플라즈마 챔버를 포함하고, 빔 전달 챔버는 플라즈마 챔버 내의 타겟 재료와의 인터액션을 위해 레이저 빔을 출력하기 위한 개구와 함께 형성된다. 특정 실시예에서, 상기 노출시키는 수단은 전달 챔버로부터 가스형 에천트를 제거하기 위한 진공 펌프를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 형태의 실시예에서, EUV 광원은 타겟 재료; 타겟 재료와 함께 빔 경로를 형성하는 적어도 하나의 광학부재; 및 빔 경로에 출력 광자를 제공하는 시드 레이저없이, EUV 광 방출 플라즈마를 발생시키기 위해 타겟 재료와의 인터액션을 위해 증폭된 광자 빔을 산출하는 빔 경로를 따라 위치된 광 이득 매체를 포함할 수 있다.
본 형태의 한가지 실시예로서, 상기 적어도 하나의 광학부재 및 타겟 재료는 광 오실레이터를 형성하기 위해 협력할 수 있고, 상기 적어도 하나의 광학부재는 평면 미러, 곡선형 미러, 코너 반사기, 및 상 변화(phase-conjugate) 미러로 구성된 광학부재 그룹으로부터 선택된다. 본 형태의 다른 실시예에서, 상기 적어도 하나의 광학부재 및 타겟 재료는 링 형상부를 가진 빔 경로를 형성하기 위해 협력할 수 있고, 예컨대, 적어도 하나의 광학부재는 3개의 터닝 미러를 포함할 수 있다.
본 형태에 대하여, 타겟 재료는 방울 형태일 수 있고, 주석을 포함할 수 있고, 증폭기는 CO2 레이저 증폭기이거나, 솔리드 스테이트, 디스크 형태의 이득 매체를 포함할 수 있다.
본 형태의 한가지 구현방법으로서, EUV 광원은 타갯 재료와 증폭기 사이의 빔 경로를 따라 위치된 광 아이솔레이터를 더 포함할 수 있고, 특정 구현에 있어서, 증폭기는 주 편광 방향을 가질 수 있고, 광 아이솔레이터는 위상 지연 광학부재 및 편광자를 포함할 수 있다.
본 형태의 EUV 광원에 대하여, 증폭기는 복수의 증폭 챔버를 포함할 수 있고, 시준 광학부재가 타겟 재료와 증폭기 사이에 배치될 수 있고, 스위치가 타겟 재료가 빔 경로 상에 있지 않은 기간 중 적어도 일부 동안 광 이득 매체를 보존하기 위해 제공될 수 있다.
본 형태의 하나의 배열로서, 상기 적어도 하나의 광학부재 및 타겟 재료는 링 형상부를 가진 빔 경로를 형성하기 위해 협력하고, EUV 광원은 패러데이 아이솔레이터 및/또는 감쇄기, 및/또는 타겟 재료가 빔 경로 상에 있지 않은 기간 중 적어도 일부 동안 광 이득 매체를 보존하기 위한 스위치, 및/또는 공간 필터, 및/또는 광 아이솔레이터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 형태의 실시예에서, EUV 광원은 타겟 재료; 타겟 재료와 함께 빔 경로를 형성하는 적어도 하나의 광학부재; 타겟 재료와의 초기 광자 인터액션을 제공하기 위해 상기 빔 경로와 연결되어 있고, 오실레이터 이득 매체를 가진 광 오실레이터; 및 상기 초기 광자 인터액션 후 증폭된 광자 빔을 산출하는 상기 빔 경로를 따라 위치한 광 이득 매체를 포함할 수 있고, 증폭된 광자 빔은 EUV 광 방출 플라즈마를 산출하기 위해 타겟 재료와의 인터액션을 위한 것이다.
본 형태의 하나의 실시예로서, 상기 적어도 하나의 광학부재 및 상기 타겟 재료는 광 오실레이터를 형성하기 위해 협력할 수 있고, 상기 적어도 하나의 광학부재는 평면 미러, 곡선 미러, 코너 반사기, 및 상 변화 미러로 구성된 광학부재 그룹으로부터 선택된다. 본 형태의 다른 실시예에서, 상기 적어도 하나의 광학부재 및 상기 타겟 재료는 링 형상부를 가진 빔 경로를 형성하기 위해 협력하고, 예컨대, 적어도 하나의 광학부재는 3개의 터닝 미러를 포함할 수 있다.
본 형태에 대하여, 타겟 재료는 방울 형태일 수 있고, 주석을 포함할 수 있고, 증폭기는 CO2 레이저 증폭기이거나, 솔리드 스테이트, 디스크 형태의 이득 매체를 포함할 수 있다.
본 형태의 한가지 구현방법으로서, EUV 광원은 또한 타겟 재료와 증폭기 사이의 빔 경로를 따라 위치된 광 아이솔레이터를 더 포함할 수 있고, 특정 구현방법으로서, 증폭기는 주 편광 방향을 가지고, 광 아이솔레이터는 위상 지연 광학부재 및 편광자를 포함할 수 있다.
본 형태의 EUV 광원에 대하여, 증폭기는 복수의 증폭 챔버를 포함할 수 있고, 시준 광학부재가 타겟 재료와 증폭기 사이에 배치될 수 있고, 스위치가 상기 타겟 재료가 빔 경로에 존재하지 않는 기간 중 적어도 일부 동안 광 이득 매체를 보존하기 위해 제공될 수 있다.
본 형태의 한가지 배열로서, 상기 적어도 하나의 광학부재 및 타겟 재료는 링 형상부를 가진 빔 경로를 형성하기 위해 협력하고, EUV 광원은 패러데이 아이솔레이터 및/또는 감쇄기, 및/또는 타겟 재료가 빔 경로에 존재하지 않는 기간 중 적어도 일부 동안 광 이득 매체를 보존하기 위한 스위치, 및/또는 공간 필터, 및/또는 광 아이솔레이터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 형태의 실시예에서, EUV 광원은 빔 경로 상의 광과의 제1인터액션에 참여하기 위해 빔 경로를 따라 위치가능한 타겟 재료; 광 증폭기; 및 EUV 광 방출 플라즈마를 산출하기 위해 타겟 재료와의 후속 인터액션을 위한 빔 경로 상의 레이저 빔을 산출하기 위해 제1인터액션으로부터 산란된 광자를 광 증폭기로 다이렉팅하는 적어도 하나의 광학부재를 포함할 수 있다.
도 1은 본 출원의 한 형태에 따른 레이저 생성 플라즈마 EUV 광원의 개략적인, 컨셉 레벨의, 도면을 도시하고;
도 2는 레이저 생성 플라즈마 EUV 광원용 빔 전달 시스템의 개략적인 단면도를 도시하고;
도 3은 레이저 생성 플라즈마 EUV 광원용 빔 전달 시스템의 다른 실시예의 개략적인 단면도를 도시하고;
도 4는 레이저 생성 플라즈마 EUV 광원용 셀프 타겟팅 구동 레이저의 개략적인 단면도를 도시하고;
도 5는 레이저 생성 플라즈마 EUV 광원용 셀프 타겟팅 구동 레이저의 다른 실시예의 개략적인 단면도를 도시하고;
도 6은 광 아이솔레이터를 갖춘 레이저 생성 플라즈마 EUV 광원용 셀프 타겟팅 구동 레이저의 다른 실시예의 개략적인 단면도를 도시하고;
도 7은 전기 광학 스위치를 갖춘 레이저 생성 플라즈마 EUV 광원용 셀프 타겟팅 구동 레이저의 다른 실시예의 개략적인 단면도를 도시하고;
도 8은 구동 레이저에 연결된 방사 에너지 서플라이를 갖춘 레이저 생성 플라즈마 EUV 광원용 셀프 타겟팅 구동 레이저의 다른 실시예의 개략적인 단면도를 도시하고;
도 9는 링 형상부를 가진 빔 경로, 및 패러데이 아이솔레이터를 갖춘 레이저 생성 플라즈마 EUV 광원용 셀프 타겟팅 구동 레이저의 다른 실시예의 개략적인 단면도를 도시하고;
도 10은 링 형상부를 가진 빔 경로, 패러데이 아이솔레이터, 및 전기 광학 스위치를 갖춘 레이저 생성 플라즈마 EUV 광원용 셀프 타겟팅 구동 레이저의 다른 실시예의 개략적인 단면도를 도시하고;
도 11은 링 형상부를 가진 빔 경로, 패러데이 아이솔레이터, 전기 광학 스위치, 및 공간 필터를 갖춘 레이저 생성 플라즈마 EUV 광원용 셀프 타겟팅 구동 레이저의 다른 실시예의 개략적인 단면도를 도시하고;
도 12는 링 형상부를 가진 빔 경로, 및 빔 경로에 연결된 방사 에너지 서플라이를 갖춘 레이저 생성 플라즈마 EUV 광원용 셀프 타겟팅 구동 레이저의 다른 실시예의 개략적인 단면도를 도시하고;
도 12A는 도 12에 도시된 구동 레이저에 대하여 하나의 예의 방울 반사 타이밍 곡선, 음향광학 변조기 타이밍 곡선, 전기 광학 스위치 타이밍 곡선(1274), 및 시드 레이저 펄스 타이밍 곡선을 도시하고;
도 13은 링 형상부를 가진 빔 경로, 및 링 상의 광 진행 방향을 한정하기 위한 부분 반사 출력 커플러, 및 미러를 갖춘 레이저 생성 플라즈마 EUV 광원용 셀프 타겟팅 구동 레이저의 다른 실시예의 개략적인 단면도를 도시하고;
도 14는 링 형상부를 가진 빔 경로, 및 링과 광 아이솔레이터 상의 광 진행 방향을 한정하기 위한 부분 반사 출력 커플러, 및 미러를 갖춘 레이저 생성 플라즈마 EUV 광원용 셀프 타겟팅 구동 레이저의 다른 실시예의 개략적인 단면도를 도시하고;
도 15는 오실레이션 캐비티가 EUV 광 방출 재료의 두 방울 사이에 형성되어 있는 레이저 생성 플라즈마 EUV 광원용 셀프 타겟팅 구동 레이저의 다른 실시예의 개략적인 단면도를 도시하고; 그리고
도 16은 단일 방울이 오실레이션 캐비티의 양 끝단 상의 반사기로서 역할할 수 있는 레이저 생성 플라즈마 EUV 광원용 셀프 타겟팅 구동 레이저의 다른 실시예의 개략적인 단면도를 도시한다.
먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 하나의 형태에 따른 예시적인 EUV 광원, 예컨대, 레이저 생성 플라즈마 EUV 광원(20)의 개략적인 도면이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 EUV 광원(20)은 펄스형 레이저 디바이스(22), 예컨대, 고출력 및 높은 펄스 반복율에서 동작하는 펄스식 가스 방전 CO2, 엑시머 또는 분자 플루오르 레이저 디바이스를 포함할 수 있다. 어플리케이션에 따라, 다른 타입의 레이저 디바이스가 또한 적용가능할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 몇몇 형태에 대하여, 솔리드-스테이트 레이저, 예컨대, 미국특허 번호 제6,625,191호, 제6,549,551호, 및 제6,567,450호에서 나타난 바와 같은, 투 챔버, 오실레이터-증폭기, 예컨대, MOPA, 구성의 엑시머 레이저 디바이스, 단일 챔버를 가진 엑시머 레이저, 둘 이상의 챔버, 예컨대, 오실레이터 챔버, 및 (직렬 또는 병렬인) 하나 이상의 증폭 챔버를 가진 엑시머 레이저, 마스터 오실레이터/파워 오실레이터(MOPO) 배열, 파워 오실레이터/파워 증폭기(POPA) 배열, 또는 하나 이상의 엑시머 또는 분자 플루오르 증폭기 또는 오실레이터 챔버를 시딩하는 솔리드 스테이트 레이저가 적용가능할 수 있다. 다른 설계가 가능하다.
EUV 광원(20)은 또한, 예컨대, 액체 방울, 액체 스트림, 솔리드 입자 또는 클러스터, 액체 방울 속에 포함된 고체 입자, 또는 액체 스트림에 포함된 고체 입자 형태로 타겟 재료를 전달하는 타겟 재료 전달 시스템(24)을 포함할 수 있다. 타겟 재료는, 예컨대, 물, 주석, 리튬, 크세논 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 원소 주석은 순수한 주석으로서, 예컨대, SnBr4, SnBr2, SnH4와 같은 주석 화합물로서, 예컨대, 주석-갈륨 합금, 주석-인듐 합금, 주석-인듐-갈륨 합금, 또는 이들의 조합과 같은 주석 합금으로서 사용될 수 있다. 타겟 재료는, 예컨대, 챔버(26)의 내부로, 타겟 재료가 조사되고, 플라즈마를 산출할 조사 위치(28)로 타겟 재료 전 달 시스템(24)에 의해 전달될 수 있다.
빔 전달 시스템(50)은 레이저 디바이스(22)로부터의 레이저 빔, 예컨대, 빔의 레이저 펄스를 레이저 광축(52)을 따라 플라즈마 챔버(26) 내로, 조사 위치(28)로 전달하기 위해 제공될 수 있다. 조사 위치에서, 적절하게 포커싱된 레이저는 타겟 재료의 조성에 따른 어떠한 특성을 가진 플라즈마를 만들기 위해 사용될 수 있다. 이러한 특성은 플라즈마에 의해 생성된 EUV 광의 파장, 및 플라즈마로부터 릴리즈된 찌꺼기의 종류 및 양을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 빔 전달 시스템(50)은 플라즈마 챔버(26)로의 후속 입력을 위해 빔 전달 시스템(50)으로 레이저 디바이스(22)로부터 레이저 빔을 패싱하기 위한 입력 윈도우(54)를 가질 수 있다.
도 1을 계속 참조하면, EUV 광원(20)은 또한 레이저 광이 통과하여 조사 위치(28)에 도달할 수 있게 하는 조리개와 함께, 수집 미러(30), 예컨대, 타원형의, 예컨대, 반사기를 포함할 수 있다. 수집기(30)는 조사 위치(28)에서 제1초점을 가지고, EUV 광이 EUV 광원(20)으로부터 출력되고, 예컨대, (도시되지 않은) 집적회로 리소그래피 툴로 입력될 수 있는 소위 중간점(40)(중간 초점(40)이라도고 함)에서 제2초점을 가지는, 예컨대, 타원형 미러일 수 있다. 도 1은 또한 레이저 빔이 조사 위치에 도달할 수 있게 하면서, 빔 전달 시스템(50)으로 들어가는 플라즈마 발생된 찌꺼기의 량을 줄이기 위해 수집기(30)로부터 조사 위치(28)를 향해 경사진, 오픈-엔디드 할로우 원뿔형 쉬라우드(56)(즉, 소위 가스 콘)를 포함할 수 있다. 이러한 목적으로, 조사 위치(28)를 향하는 방향의 쉬라우드 내에 가스 흐름이 제공될 수 있다.
광원(20)은 또한, 예컨대, 레이저 빔 포지셔닝 시스템 컨트롤러(66)와 함께, 예컨대, 방울 위치 검출 피드백 시스템(62), 및 레이저 방전 컨트롤 시스템(65)을 포함할 수 있는 EUV 광원 컨트롤러 시스템(60)을 포함할 수 있다. EUV 광원(20)은 또한, 예컨대, 조사 위치(28)에 상대적인, 방울의 위치를 나타내는 출력을 제공하고, 예컨대, 방울 위치 및 궤적을 계산할 수 있는, 방울 위치 검출 피드백 시스템(62)에 이러한 출력을 제공하는 하나 이상의 방울 이미저(70)를 포함할 수 있는 방울 위치 검출 시스템을 포함할 수 있고, 여기서, 방울 위치 에러는, 매 방울 기준이 아니라면, 평균적으로 계산될 수 있다. 그 다음, 방울 위치 에러는, 예컨대, 레이저 위치, 방향, 및 타이밍 보정 신호를, 예컨대, 레이저 타이밍 회로를 컨트롤하기 위해, 그리고/또는 (도시되지 않은) 레이저 빔 위치 및 쉐이핑 시스템을 컨트롤하기 위해, 예컨대, 챔버(26) 내의 레이저 빔 초점 스폿의 위치 및/또는 초점 파워를 변경하기 위해, 레이저 빔 포지셔닝 시스템이 사용할 수 있는 레이저 빔 포지셔닝 컨트롤러(66)에 제공할 수 있는 광원 컨트롤러(60)에 입력으로서 제공될 수 있다.
또한 도 1에 도시된, EUV 광원(20)은 원하는 조사 위치(28)에 도달한 방울의 에러를 보정하기 위해, 예컨대, 전달 메카니즘(92)에 의해 릴리즈된 방울의 릴리즈 포인트를 조절하기 위해 시스템 컨트롤러(60)로부터의 신호에 응답하여 동작가능한 타겟 재료 전달 컨트롤 시스템(90)을 포함할 수 있다. EUV 광원 디텍터(100)는 하나 이상의 EUV 광 파라미터를 측정하고, 효율적이고 효과적인 EUV 광 산출을 위해 정확한 위치 및 시간에 그 방울을 적절하게 인터셉트하기 위해, 예컨대, 레이저 펄스의 타이밍 및 초점과 같은 파라미터 내의 에러를 나타낼 수 있는, 시스템 컨트롤러(60)에 의한 사용을 위한 피드백 신호를 발생시키기 위해 제공될 수 있는데, 이 EUV 광 파라미터는 펄스 에너지, 파장의 함수인 에너지 분포, 특정 대역의 파장 내의 에너지, 특정 대역의 파장 외부의 에너지, EUV 강도의 각도 분포 및/또는 평균 파워를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 디텍터(100)는 조사 위치(28)로부터 직접적으로 광을 수신하도록 위치된 것으로 도시되어 있으나, 디텍터는 또한 중간 초점(40), 또는 몇몇 다른 위치에서, 또는 그 다운스트림에서 광을 샘플링하도록 배치될 수도 있다.
도 1에 도시된 광원(20)에 대하여, 타겟 재료의 조사는 플라즈마를 발생시킬 수 있고, 몇몇 경우에, 찌꺼기가 조사 위치(28)에서 발생되어, 수집 미러(30)를 포함하지만 이에 제한되지 않는 광 엘리먼트의 표면을 오염시킬 수 있다. 도시된 바와 같이, 타겟 재료의 성분과 반응할 수 있는 가스형 에천트의 소스(102)는 광 엘리먼트의 표면에 증착된 오염물을 세척하기 위해 챔버(26) 내에 도입될 수 있다. 예를 들어, 낮은 토르의 HBr 농도가 사용될 수 있다. 하나의 어플리케이션에서, 타겟 재료는 Sn을 포함할 수 있고, 에천트는 HBr, Br2, Cl2, HCl, H2, HCF3, 또는 이들의 조합일 수 있다.
도 1을 계속 참조하면, EUV 광원(20)은 광 엘리먼트의 표면 상의 증착된 타갯 재료와 에천트 사이의 화학 반응을 개시하거나, 그리고/또는 속도를 증가시키기 위해 하나 이상의 히터(104)를 포함할 수 있다. 예를 들어, HBr 에천트와 함께 사용되는 Sn을 포함하는 타겟 재료에 대하여, 히터(104)는 광 엘리먼트의 오염된 표면, 예컨대, 레이저 입력 윈도우(54)를 150 내지 400℃ 범위의 온도로, 그리고 몇몇 어플리케이션에 대하여 400℃ 이상의 온도로 가열할 수 있다. Li를 포함하는 플라즈마 타겟 재료에 대하여, 히터(104)는 표면에서 Li를 증발시키기 위해(즉, 필수적으로 에천트를 사용하지 않도록) 하나 이상의 광 엘리먼트의 표면을 대략 400 내지 550℃ 범위의 온도까지 가열하도록 설계될 수 있다. 적합한 히터의 타입은 방사형 히터, 마이크로파 히터, RF 히터, 저항 히터, 및 이들의 조합을 포함하지만 반드시 이에 제한되지는 않는다. 히터는 특수한 광 엘리먼트 표면으로 다이렉팅되어, 방향성일 수도 있고, 비방향성일 수도 있고, 전체 챔버 또는 챔버의 상당한 부분을 가열할 수 있다.
도 2는 베슬(200)이 두 부분, 빔 전달 시스템(50') 및 EUV 플라즈마 챔버(26')를 포함하는 실시예의 하나의 형태를 도시한다. 도시된 바와 같이, 빔 전달 시스템(50')은 레이저 디바이스(도 1 참조)로부터의 레이저 빔(204)을 빔 전달 챔버(202)로 패싱하기 위한 입력 윈도우(54')를 갖춘 빔 전달 챔버(202)를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 빔 전달 챔버(202)는 EUV 광 방출 플라즈마를 생성하기 위해 타겟 재료와의 인터액션을 위해 챔버(26')로 레이저 빔(204)을 패싱하기 위한 개구(206), 예컨대, 비교적 좁은 개구와 함께 형성될 수 있다. 이러한 배열에서, 가스형 에천트 압력차는 챔버(26')와 빔 전달 챔버(202) 사이에 형성될 수 있다. 그러므로, 하나의 구현방법으로서, 각각의 챔버(26', 202) 내의 전체압 력은 (소스(102')에 의해 도입된) 챔버(26') 내에 유지되는 비교적 높은 가스형 에천트 부분압력, 및 빔 전달 챔버(202) 내에 유지되는 비교적 낮은 가스형 에천트 부분압력과 대략적으로 동등할 수 있다. 예를 들어, 챔버(202)는 챔버(26') 보다 더 많은 양의 불활성 종(species)을 가질 수 있다. 대안으로서, 각각의 챔버(26', 202)는 (소스(102')에 의해 도입된) 챔버(26') 내에 유지되는 비교적 높은 압력, 및 빔 전달 챔버(202) 내에 유지되는 비교적 낮은 압력으로, 대략적으로 동이한 화학 조성을 가질 수 있다. 상이한 전체 압력 및 상이한 화학 조성을 가진 제3실시예 또한 적용가능할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 챔버(26')와 빔 전달 챔버(202) 사이의 가스형 에천트 압력차를 유지하는 개구(206)를 증가시키기 위해, 특정 어플리케이션에 대하여 요구된다면, 진공 펌프(208)가 제공될 수 있다. 빔 전달 시스템(50')에 대하여, 포커싱 광학부재(210)가 개구(206)와 근접한 전달 챔버(202) 내의 위치에서 초점 스폿(212)으로 레이저 빔(204)을 포커싱하기 위해 빔 전달 챔버(202) 내에 배치될 수 있다. 빔(204)의 강도, 챔버(206), 및 전달 챔버(202) 내의 압력에 따라, 초점 스폿(212)은 개구(206)에 더 가깝게, 몇몇 경우에, 개구(206)에 놓일 수 있다. 이러한 관점에서, 전형적인 설계는 가스의 실질적인 광학적 브레이크다운이 발생하지 않도록 초점 스폿을 위치시킬 수 있다. 단일 반사 미러가 도 2의 포커싱 광학부재(210)에 대하여 도시되어 있으나, 전달 챔버(202) 내의 찌꺼기의 존재가 미미한 경우에 대하여, 포커싱 광학부재(210)는 하나 이상의 프리즘, 렌즈, 미러 등으로 대체될 수 있음이 이해될 것이다. 상기 서술된 구조와 함께, 입력 윈도 우(54')는 반사방지 코팅으로 코팅된 ZnSe로 이루어질 수 있고, 에천트, 예컨대, HBr, HI, Br2, Cl2, HCl, H2, 또는 이들의 조합은 입력 윈도우(54')에 부작용없이 유효 농도(즉, 광학부재(214)로부터 증착물을 에칭하기 충분한 농도)로 챔버(26') 내에 배치될 수 있다.
도 2를 계속 참조하면, 빔(204)이 도시된 바와 같이 초점 스폿(212)에서부터 뻗어나가, 개구(206)를 통과하고, 반사 포커싱 광학부재(214)로 입사함을 알 수 있다. 도 2는 포커싱 광학부재(214)가 수집 미러(30')의 개구를 통해 조사 위치(28')에서 다이렉팅된 수렴하는 빔을 산출하도록 구성되고 배열될 수 있음을 도시한다. 광학부재(214)가 도 2에서 단일 미러로 도시되어 있으나, 광학부재(214)가 하나 이상의 미러를 포함할 수 있으며, 빔(204)을 포커싱함과 더불어, 광학부재(214)가 챔버(26') 내의 초점 스폿을 선택적으로 이동시키기 위한 컨트롤 신호에 응답하여 빔(204)을 능동적으로 스티어링할 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 광학부재(214)는 빔 축에 수직인 방향으로 초점 스폿의 이동을 위한 팁-틸트 액츄에이터 상에 설치된 하나의 미러와 함께, 빔 축을 따라 초점 스폿을 이동시키기 위해 함께 이동가능한, 복수의 미러를 포함할 수 있다. 이러한 배열은 2006년 2월 21일에 출원된 "LASER PRODUCED PLASMA EUV LIGHT SOURCE"란 제목의, 동시계류중인, 동소유자의 미국특허 출원번호 제11/358,992호에 개시되고 청구되어 있다.
몇몇 구현에서, 주석 함유 타겟 재료로부터의 비교적 소량의 주석은 비교적 긴 파장, 예컨대, 10.6μm의 광학적 반사율에 실질적으로 영향을 주지 않고, 광학 부재(214)에 증착하는 것이 허용될 수 있다. 예를 들어, 비교적 매끄러운 주석층으로 코칭된 미러는 대략 96%의 10.6μm 방사선을 반사할 수 있다. 이러한 관점에서, 매끄러운 주석의 증착을 보장하기 위해 광학부재의 회전이 사용될 수 있다. 주석으로 얇게 코팅된 미러의 사용, 및 미러 회전의 사용은 2005년 6월 29일 출원된 "LPP EUV LIGHT SOURCE DRIVE LASER SYSTEM"이란 제목의, 동시계류중인 동소유자의 미국특허 출원번호 제11/174,299호에 개시되어 있다.
도 3은 베슬(300)이 두 부분, 빔 전달 시스템(50"), 및 EUV 플라즈마 챔버(26")를 포함하는 다른 형태의 실시예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 빔 전달 시스템(50")은 빔 전달 챔버(302) 및 중간 챔버(303)를 포함할 수 있다. 전달 챔버(302)는 레이저 디바이스(도 1 참조)로부터의 레이저 빔(304)을 빔 전달 챔버(302)로 패싱하기 위한 입력 윈도우(54")를 가질 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 전달 챔버(302)는 중간 챔버(303)으로 레이저 빔(304)을 패싱하기 위한 개구(306), 예컨대, 비교적 좁은 개구와 함께 형성될 수 있다. 또한, 중간 챔버(303)는 EUV 광 방출 플라즈마를 생성하도록 타겟 재료와 인터액션하기 위해 챔버(26")로 레이저 빔(304)을 출력하기 위한 개구(307), 예컨대 비교적 좁은 개구와 함께 형성될 수 있다. 도 3은 또한 노즐(309)이, 예컨대, 가스 및/또는 찌꺼기가 전달 챔버(302)로 들어가는 것을 방지하기 위해, 예컨대, 개구(306)를 가로지르는, 중간 챔버(303) 내에 가스 커튼을 형성하기 위해 제공될 수 있다. 도시된 바와 같이, 가스 커튼은 진공 펌프(311)를 통해 중간 챔버(303)를 빠져나갈 수 있다. 이러한 배열과 함께, (소스(102")에 의해 도입된) 비교적 높은 가스형 에천트 압력이 광학부재를 효과적으로 세척하기 위해 챔버(26") 내에서 유지될 수 있고, 비교적 낮은 가스형 에천트 압력이 빔 전달 챔버(302) 내에서 유지될 수 있다. 그러므로, 이러한 배열과 함께, 입력 윈도우(54")는 윈도우 또는 윈도우의 반사 방지 코팅을 열화시킬 수 있는 비교적 높은 농도의 에천트에 노출되지 않을 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 개구(306), 및 광 커튼을 증가시키고, 그로 인해 상당한 량의 에천트, 및/또는 찌꺼기가 빔 전달 챔버(302)로 들어가는 것을 방지하기 위해, 특정 어플리케이션에 대하여 필요하다면, 진공 펌프(308)가 제공될 수 있다. 앞서 서술된 구조와 함께, 입력 윈도우(54")는 반사 방지 코팅으로 코팅된 ZnSe로 이루어질 수 있고, 에천트, 예컨대, HBr, HI, Br2, Cl2, HCl, H2, 또는 이들의 조합은 광학부재(314)로부터 증착물을 에칭하기 충분한 유효 농도로 챔버(26") 내에 배치될 수 있다.
도 3을 계속 참조하면, 포커싱 광학부재(310)가 중간 챔버(303) 내의 하나의 위치의 초점 스폿(312)으로 레이저 빔(304)을 포커싱하기 위해 빔 전달 챔버(302) 내에 배치될 수 있다. 도 3에서 포커싱 광학부재(310)에 대하여 단일 반사 미러가 도시되어 있으나, 전달 챔버(302) 내의 찌꺼기의 존재가 미미한 경우에, 포커싱 광학부재(310)는 하나 이상의 프리즘, 렌즈, 미러 등으로 대체될 수도 있음을 이해해야 한다.
도 3으로부터, 빔(304)은 도시된 바와 같이, 초점 스폿(312)으로부터 뻗어나가, 개구(307)를 통과하고, 반사형 포커싱 광학부재(314)로 입사하는 것을 알 수 있다. 도 3은 포커싱 광학부재(314)가 수집기(30") 내의 개구를 통해 조사 위치(28")에서 다이렉팅된 수렴하는 빔을 산출하도록 구성되고 배열될 수 있음을 도시한다. 광학부재(314)가 도 3에서 단일 미러로서 도시되어 있으나, 광학부재(314)가 하나 이상의 미러를 포함할 수 있고, 빔(304)을 포커싱하는 것과 더불어, 광학부재(314)가 챔버(26") 내의 초점 스폿을 선택적으로 이동시키기 위한 컨트롤 신호에 응답하여 빔(304)을 능동적으로 스티어링할 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 광학부재(314)는 빔 축에 수직인 방향으로 초점 스폿의 이동을 위한 팁-틸트 액츄에이터 상에 설치된 하나의 미러와 함께, 빔 축을 따라 초점 스폿을 이동시키기 위해 함께 이동가능한, 복수의 미러를 포함할 수 있다. 이러한 배열은2006년 2월 21일에 출원된 "LASER PRODUCED PLASMA EUV LIGHT SOURCE"란 제목의, 동시계류중인, 동소유자의 미국특허 출원번호 제11/358,992호에 개시되고 청구되어 있다.
몇몇 구현에서, 주석 함유 타겟 재료로부터의 비교적 소량의 주석은 비교적 긴 파장, 예컨대, 10.6μm의 광학적 반사율에 실질적으로 영향을 주지않고, 광학부재(214)에 증착하는 것이 허용될 수 있다. 예를 들어, 비교적 매끄러운 주석층으로 코칭된 미러는 대략 96%의 10.6μm 방사선을 반사할 수 있다. 이러한 관점에서, 매끄러운 주석의 증착을 보장하기 위해 광학부재의 회전이 사용될 수 있다. 주석으로 얇게 코팅된 미러의 사용, 및 미러 회전의 사용은 2005년 6월 29일 출원된 "LPP EUV LIGHT SOURCE DRIVE LASER SYSTEM"이란 제목의, 동시계류중인 동소유자의 미국특허 출원번호 제11/174,299호에 개시되어 있다.
도 4는 EUV 광원이 방사에너지 서플라이(400), 예컨대, 원하는 파장, λ의 광을 방출하는 램프 또는 레이저 디바이스를 포함할 수 있는 본 발명의 다른 형태의 실시예를 도시한다. 또한, 도시된 바와 같이, EUV 광원은 타겟 재료(402), 예컨대, 방울 발생기로부터 선형 궤적으로 이동하는 주석 방울을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 포커싱 엘리먼트(404)는 방사에너지 서플라이(400)로부터의 광을 타겟 재료(402) 상에 포커싱하기 위해 제공될 수 있다. EUV 광원은 원하는 파장, λ을 선택적으로 증폭할 수 있는 이득 매체를 가진 광 증폭기(406a, b, c), 예컨대, 10.6μm의 파장의 광을 증폭하는 높은 이득(G≥1,000, 및 몇몇 경우에 10,000) CW 펌프식 CO2 레이저 증폭기를 더 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 증폭기(406)는 직렬로 배열된, 증폭 챔버(406a-c)의 체인을 포함할 수 있고, 각각의 챔버는 자신의 액티브 매체 및 여기 소스, 예컨대, 전극을 가진다. 3개의 증폭 챔버(406a-c)가 도시되어 있으나, 세 개 이상의 증폭 챔버, 및 하나의 증폭 챔버가 도 4-14에 도시된 실시예에서 사용될 수 있다.
그 사용에 있어서, 타겟 재료(402)의 방울은 증폭기(406)를 통해 뻗은 빔 경로(410)를 통과하는, 또는 그 부근을 지나는 궤적 위에 놓인다. 하나의 구현에서, 방사에너지 서플라이(400)로부터의 광자는 방울에 의해 산란될 수 있고, 일부 산란된 광자는 그들이 증폭기(406)를 통해 이동하는 경로(410) 상에 놓일 수 있다. 도시된 바와 같이, 광학부재(408)는 경로(410) 상의 증폭기를 빠져나가는 광자를 수신하도록 위치될 수 있고, EUV 광 방출 플라즈마를 산출하기 위한 타겟 재료(402) 와의 후속 인터액션을 위해 증폭기(406)를 통해 광자를 다시 다이렉팅한다. 증폭된 광자는 또한 라인 방출 재료(402)로부터 다시 증폭기(406)로 산란, 예컨대, 반사될 수 있고, 그러므로, 광학부재(408) 및 라인 방출 재료(402)는 오실레이터 캐비티를 형성할 수 있다. 도 4에 도시된 배열에 대하여, 광학부재(408)는, 예컨대, 평면 미러, 곡선 미러, 상 변화 미러, 또는 코너 반사기일 수 있다. 광 엘리먼트(414), 예컨대, 렌즈는, 도시된 바와 같이, 증폭기(406)로 진입하는 광을 경로(410)로 시준하고, 광을 경로(414)로 포커싱하도록 위치될 수 있다.
당업자들은 타겟 재료(402)의 조사가 재료 흡수율, 크기, 및 굴곡 반경(예컨대, 방울이 팽창할 때), 예컨대, 금속, 증기, 및 후속하여 플라즈마 등일 때의 자유 전자의 개수의 변화로 인해 재료의 반사율을 빔 경로를 따라 변할 수 있다. 그러므로, 도 4에 도시된 실시예의 한가지 구현방법으로서, EUV 광원은 타겟 재료(402)의 방울이 최초로 빔 경로(410)에 도달한 때, 그 반사율이 낮고, 캐비티 손실은 증폭기(406)에 대한 이득을 초과하도록 설정될 수 있다. 방사 에너지 서플라이(400)에 의한 방울의 조사는 이득이 증폭기 캐비티 내의 손실을 초과할 때까지 방울의 반사율을 변경하고, 비교적 높은 파워 레이저 빔이 타겟 재료(402)와 인터액팅하는 빔 경로(410) 상에 생성된다. 타겟 재료(402)는 그 다음 경로(410)를 벗어나고, 본 프로세스는 다른 방울과 함께 반복된다. 도 4에 도시된 배열은 방울이 빔 경로(410)를 통해 또는 그 부근을 통과하는 범위까지, 셀프-타겟팅이라는 것이 장점일 수 있다. 그러므로, 도 4에 도시된 EUV 광원에 대하여, (방울로부터 산란된 광자는 증폭기 내의 레이징을 개시할 수 있는 경우에) 방사 에너지 서플라 이(400)는 증폭기(406)의 이득 대역 내의 파장의 광을 산출할 수 있거나, 또는 (방사 에너지 서플라이(400)가 방울의 반사율을 증가시키는, 예컨대, 플라즈마 미러를 점화시키는 기능을 할 수 있는 경우에) 방사 에너지 서플라이(400)는 증폭기(406)의 이득 대역 밖의 파장의 광을 산출할 수 있고, 증폭기 이득 매체에 의해 생성된 자발적으로 방출된 광자는 증폭기(406) 내의 레이징을 개시할 수 있다.
도 4에 도시된 실시예에 대하여, 방사 에너지 서플라이(400)에 의한 타겟 재료의 초기 조사는 타겟 재료를 팽창시키고, 그리고/또는 타겟 재료를 증발시키고, 그리고/또는 타겟 재료의 부분 플라즈마, 예컨대, 프리-펄스를 생성할 만큼 충분할 수 있다. 특정 어플리케이션에 따라, 하나 이상의 메인 펄스가 뒤따르는 프리-펄스의 사용은 향상된 변환 효율, 및/또는 발생되는 찌꺼기 양의 감소를 야기할 수 있다.
도 5는 EUV 광원이 광 증폭기(506a,b,c), 및 타겟 재료(502), 예컨대, 방울 발생기로부터 선형 궤적을 따라 이동하는 주석 방울을 포함하는 본 발명의 다른 형태의 실시예를 도시한다. 예를 들어, 광 증폭기(506)는 10,6μm의 파장에서 광을 증폭하고, 비교적 높은 투-패스 이득(예컨대, 대략 10,000의 투 패스 이득)을 가진, CW 펌프식, 복수 챔버, CO2 레이저 증폭기일 수 있다. 도시된 바와 같이, 증폭기(506)는 직렬로 배열된, 증폭 챔버의 체인(506a-c)을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 증폭기(506)는 각각의 챔버가 그 자신의 액티브 매체 및 여기 소스, 예컨대, 전극을 가진, 직렬로 배열된, 증폭 챔버의 체인(506a-c)을 포함할 수 있다.
그 사용에 있어서, 타겟 재료(502)의 방울은 빔 경로(510)를 통해 또는 그 주변을 지나는 궤적 상에 놓인다. 증폭기(506)로부터 자발적으로 방출된 광자는 방울에 의해 산란될 수 있고, 일부 산란된 광자는 증폭기(506)를 통해 진행하는 경로(510) 상에 놓일 수 있다. 도시된 바와 같이, 광학부재(508)는 증폭기(506)로부터 경로(510) 상의 광자를 수신하고, EUV 광 방출 플라즈마를 산출하기 위해 타겟 재료(502)와의 후속 인터액션을 위해 그 빔을 증폭기(506)를 통해 다시 다이렉팅하도록 위치될 수 있다. 이러한 배열에서, 광학부재(508)는, 예컨대, 평면 미러, 곡선형 미러, 상 변화 미러, 또는 코너 반사기일 수 있다. 광 엘리먼트(614), 예컨대, 렌즈는 방울로부터 증폭기(506)로 들어가는 광을 시준하고, 증폭기(506)로부터 방울로 진행하는 광을 포커싱하도록 위치될 수 있다.
도 6은 EUV 광원이 광 증폭기(606), 및 타겟 재료(602), 예컨대, 방울 발생기로부터 선형 궤적을 따라 이동하는 주석 방울을 포함하는 본 발명의 다른 형태의 실시예를 도시한다. 예를 들어, 광 증폭기(606)는 10,6μm의 파장에서 광을 증폭하고, 비교적 높은 투-패스 이득(예컨대, 대략 10,000의 투 패스 이득)을 가진, CW 펌프식, 복수 챔버, CO2 레이저 증폭기일 수 있다. 도시된 바와 같이, 증폭기(606)는 직렬로 배열된, 증폭 챔버의 체인(606a-c)을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 증폭기(606)는 각각의 챔버가 그 자신의 액티브 매체 및 여기 소스, 예컨대, 전극을 가진, 직렬로 배열된, 증폭 챔버의 체인(606a-c)을 포함할 수 있다. 편광자 및/또는 브루스터 윈도우가 증폭기를 빠져나간 광이 주 편광 방향을 가지도록 증폭기(606) 내에 사용될 수 있다. 도 6은 또한 EUV 광원이 증폭기(606)를 통해 뻗은 빔 경로(610)를 따라 위치될 수 있고, 증폭기(606)와 방울이 빔 경로(610)와 교차할 중간 위치 사이에 삽입된 광 아이솔레이터(612)를 포함할 수 있다. 아이솔레이터(612)는, 예컨대, 다시 반사된 광을 주 편광 방향에서 90도 벗어나게 회전하는 위상 지연, 및 회전된 편광을 가진 광을 흡수하는 아이솔레이터 미러를 포함할 수 있다. 예를 들어, CO2 레이저와 함께 사용하기 위한 적절한 유닛은 상표명 'Queller' 및/또는 "아이솔레이터 박스"로 독일 88682 살렘 하이리겐베르그 에스티알.의 'Kugler GmbH'로부터 얻을 수 있다. 전형적으로, 광 아이솔레이터(612)는 광이 증폭기(606)로부터 사실상 방해되지 않는 방울로 흐르도록 허용하고, 다시 반사된 광의 대략 1퍼센트만이 광 아이솔레이터(612)를 통해 빠져나가 증폭기(606)에 도달하게 하는 기능을 한다.
그 사용에 있어서, 타겟 재료(602)의 방울은 빔 경로(610)를 통해 또는 그 주변을 지나는 궤적 상에 놓인다. 빔 경로(610) 상의 방울없이, 광 아이솔레이터(612)는 시기상조의 광자로부터 증폭 이득 매체를 보호하고, 방울이 빔 경로(610)에 도달할 때까지 이득 매체의 인버전을 보존한다. 그 다음, 빔 경로(610) 상의 또는 그 부근에서의 방울과 함께, 증폭기(606)로부터 자발적으로 방출된 광자는 방울에 의해 산란될 수 있고, 일부 산란된 광자는 광 아이솔레이터를 통해 새어나가고, 후속하여 증폭기(606) 통해 진행한다. 이러한 누수와 함께, 이득은 증폭기 캐비티 내의 손실을 초과한다. 도시된 바와 같이, 광학부재(608)는 증폭 기(606)로부터 경로(610) 상의 광자를 수신하고, EUV 광 방출 플라즈마를 산출하기 위해 타겟 재료(602)와의 후속 인터액션을 위해 그 빔을 증폭기(606)를 통해 다시 다이렉팅하도록 위치될 수 있다. 이러한 배열에서, 광학부재(608)는, 예컨대, 평면 미러, 곡선 미러, 상 변화 미러, 또는 코너 반사기일 수 있다. 광 엘리먼트(614), 예컨대, 렌즈는 방울로부터 증폭기(606)로 들어가는 광을 시준하고, 증폭기(606)로부터 방울로 진행하는 광을 포커싱하도록 위치될 수 있다. 광 아이솔레이터(612)의 대안으로서 또는 부가적으로, 새츄러블 흡수 재료, 예컨대, 광 투과성이 광 강도와 함께 증가하는 재료, 예컨대, 펄스 쉐이핑 엘리먼트가 타겟 재료(602)와 증폭기(606) 사이에 배치될 수 있고, 예컨대, 10.6μm의 파장의 광과 함께 사용하기 위한 SF6 가스가 증폭기 이득 매체를 시기상조의 광자로부터 보호하기 위해 사용될 수 있고, 이득 매체의 인버전을 빔 경로(610)에 방울이 도달할 때까지 보호한다.
도 7은 EUV 광원이 도 6에 도시된 소스와 공통인 하나 이상의 컴포넌트를 가지고, 또한 전기 광학 셀 및 편광자를 가진 스위치(720)를 포함하는 본 발명의 다른 형태의 실시예를 도시한다. 상세하게는, 도 7에 도시된 EUV 광원은 (증폭기를 빠져나가는 광이 주 편광 방향을 가지도록 편광자 및/또는 블루스터 윈도우를 가진 대응 증폭기(606)에 대하여 상기 서술된 바와 같은) 광 증폭기(706), (상기 서술된 바와 같은) 타겟 재료(702), 예컨대, 주석 방울, (상기 서술된 바와 같은 예컨대 100:1 효율을 가진) 광 아이솔레이터(712), 증폭기(706)로부터 경로(710) 상의 광 자를 수신하고 EUV 광 방출 플라즈마를 생성하기 위해 타겟 재료(702)와의 후속 인터액션을 위해 증폭기(706)를 통해 빔을 다시 다이렉팅하도록 위치될 수 있는 광학부재(708), 및 (상기 서술된 바와 같은) 포커싱 광학부재(714)를 포함한다.
도 7에 도시된 실시예에 대하여, (개략적으로 도시된) 스위치(720)는 전기 광학 셀, 예컨대, 포켈스 또는 커 셀(Pockel's or Kerr cell), 및 증폭기(706)에 의해 형성된 주 편광 방향과 평행하게 배열된 전송 축을 가진 편광자를 포함할 수 있다. 그러므로, 스위치가 비활성일 때, 광은 증폭기(706)와 광학부재(708) 사이를 패싱할 수 있고, 스위치가 활성일 때, 광은 광학부재(708)와 증폭기(706) 사이를 패싱할 수 없다. 더욱 정량적인 용어로, 전형적인 설정은 출력 파워=10kW를 제공하도록 설정될 수 있다. 이러한 설정에 대하여, 방울로부터의 반사는 대략 0.01일 수 있고, 쿠엘러 효율은 대략 100:1일 수 있다. 그러므로, 레이저로 다시 반사된 파워 = 10kW×0.01/100=1W이고, 이중경로 이득 = 10kW/1W = 10,000이고, 단일 경로 이득 제곱근(10,000)=100이고, E/O 스위치에서의 파워는 =1W×100= 100W이다.
그 사용에 있어서, 타겟 재료(702)의 방울은 빔 경로(710)를 통해 또는 그 주변을 지나는 궤적 상에 놓인다. 그 방울이 빔 경로(710)에 도달하기 전에, 스위치(720)가 시기상조의 광자로부터 증폭 이득 매체를 보호하기 위해 활성화되고, 방울이 빔 경로(710)에 도달할 때까지 이득 매체의 인버전을 보존한다. 그 다음, 빔 경로(710) 상의 또는 그 부근에서의 방울과 함께, 스위치(720)가 비활성화되고, 광자가 방울과 광학부재(708) 사이에서 오실레이팅하는 것을 허용한다. 스위치 타이밍은 관련 분야에 주지된 다양한 방법을 사용하여 달성될 수 있다. 하나의 설정으 로서, (도시되지 않은) 보조 레이저/디텍터 쌍, 예컨대, HeNe 레이저가, 예컨대, 빔 경로로부터 떨어진 위치에서 방울의 위치를 탐지하고, 스위치(720)를 트리거하는데 사용하기 위한 출력 신호를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 도 7에 도시된 배열과 함께, 선택된 방울, 예컨대, 모든 다른 방울은 조사없이 빔 경로를 통과하는 것이 허용될 수 있다. 이러한 스킴은 이러한 비참가 방울들이 플라즈마의 효과로부터 다음의 참가하는 방울을 쉴드하는 것을 허용하고, 후속 참가하는 방울에 의해 제공된 변환 호율을 증가시킨다.
도 8은 EUV 광원이 도 4에 도시된 소스와 공통인 하나 이상의 컴포넌트를 가지고, 또한 증폭기(806)를 통해 뻗은 빔 경로(810) 상에, 방사 에너지 서플라이(800), 예컨대, 램프 또는 레이저 디바이스로부터의 광자를 연결하기 위한 광학부재(822)를 포함하는 본 발명의 다른 형태의 실시예를 도시한다. 더욱 상세하게, 도 8에 도시된 EUV 광원은 (증폭기를 빠져나가는 광이 주 편광 방향을 가지도록, 예컨대, 대략 10,000의 투 패스 이득, 및 편광자 및/또는 블루스터 윈도우를 가진 대응 증폭기(406)에 대하여 상기 서술된 바와 같은) 광 증폭기(806)를 포함한다. 또한, EUV 광원은 (상기 서술된 바와 같은) 타겟 재료(702), 예컨대, 주석 방울, 및 증폭기(806)로부터 경로(810)상의 광자를 수신하고 EUV 광 방출 플라즈마를 산출하기 위해 타겟 재료(802)와의 후속 인터액션을 위해 증폭기(806)를 통해 다시 광자를 다이렉팅하도록 위치된 광학부재(808), 및 (상기 서술된 바와 같은) 포커싱 광학부재(814)를 포함한다.
도 8의 몇가지 변형이 가능하다. 예를 들어, 방사 에너지 서플라이(800)는 증폭기(806)의 이득 밴드 내의 파장을 가진 광을 생성할 수 있다, 예컨대, 증폭기(806), 및 서플라이(800)는 모두 CO2 액티브 매체를 포함할 수 있다. 이러한 경우에 대하여, 방사 에너지 서플라이(800)는 방사 에너지 서플라이(800)를 빠져나간 광이 증폭기(806)의 주 편광 방향에 수직으로 편광되도록 편광자, 및/또는 브루스터 윈도우를 포함할 수 있다. 방사 에너지 서플라이(800)로부터의 광을 반사하고, 증폭기(806)로부터의 광을 투과하도록 배열된 전송 축을 가진 편광자일 수 있다. 다른 설정에서, 방사 에너지 서플라이(800)는 증폭기(806)의 이득 밴드 내의 파장을 가진 광을 생성할 수 있다, 예컨대, 증폭기(806)는 CO2 액티브 매체를 포함하고, 서플라이는 Nd:YAg일 수 있다. 이러한 경우에 대하여, 광학부재(822)는 방사 에너지 서플라이(800)로부터의 광을 반사하고, 증폭기(806)로부터의 광을 투과하도록 구성된 이색성(dichroic) 빔스플리터일 수 있다. 두가지 경우 모두, 방사 에너지 서플라이(800)로부터의 광은 증폭기(806)에 직접적으로 도달할 수 없다.
도 8에 도시된 실시예에 대하여, EUV 광원은 타겟 재료(802)의 방울이 빔 경로(810)에 처음 도달한 때, 그 반사율이 낮고, 캐비티 손실이 증폭기(806)에 대한 이득을 초과하도록 구성될 수 있다. 방사 에너지 서플라이(800)에 의한 방울의 조사는 방울의 반사율을 이득이 증폭기 캐비티 내의 손실을 초과할 때까지 증가시키고, 비교적 높은 파워 레이저 빔이 타겟 재료와 인터액팅하는 빔 경로(810)에 생성된다. 타겟 재료(802)는 그 다음 경로(410)를 떠나고, 본 프로세스는 다른 방울과 함께 반복된다. 도 4에 도시된 배열은 방울이 빔 경로(410)를 통해 또는 그 부근 을 통과하는 범위까지, 그것이 셀프-타겟팅이라는 것이 장점일 수 있다. 도 8에 도시된 실시예에 대하여, 방사 에너지 서플라이(800)에 의한 타겟 재료의 초기 조사는 타겟 재료를 팽창시키고, 그리고/또는 타겟 재료를 증발시키고, 그리고/또는 타겟 재료의 부분 플라즈마, 예컨대, 프리-펄스를 생성할 만큼 충분할 수 있다. 특정 어플리케이션에 따라, 하나 이상의 메인 펄스가 뒤따르는 프리-펄스의 사용은 향상된 변환 효율, 및/또는 발생되는 찌꺼기 양의 감소를 야기할 수 있다.
당업자들은 도 8의 실시예에 몇가지 변형이 사용될 수 있음을 쉽게 이해될 것이다. 예를 들어, 방사 에너지 서플라이(800)는 위치(824, 826, 828)에서 빔 경로(810)에 연결될 수 있다. 또한, 도 7을 참조하여 앞서 서술된, 스위치(720)와 같은 스위치, 및/또는 도 6을 참조하여 앞서 서술된, 광 아이솔레이터(612)와 같은, 광 아이솔레이터가 시기상조의 광자로부터 증폭 이득 매체를 보호하기 위해 도 8의 실시예에 채용될 수도 있다.
도 9은 EUV 광원이 도 6에 도시된 소스와 공통인 하나 이상의 컴포넌트를 가지고, 또한 링 형상부(936)를 가진 빔 경로(910)를 형성하기 위해 증폭기(906)와 협력하는 광학부재(예컨대, 최대반사 터닝 미러(930, 932, 934), 및 링 형상부(936) 내에서 단일 방향(화살표(940))을 따른 광 진행을 허용하는 패러데이 아이솔레이터(938)를 포함하는 본 발명의 다른 형태의 실시예를 도시한다. 또한 도시된 바와 같이, 몇몇 구현에 대하여, 감쇄기(942)가 제공될 수 있다.
더욱 상세하게, 도 9에 도시된 EUV 광원은 (증폭기를 빠져나가는 광이 주 편광 방향을 가지도록 편광자 및/또는 블루스터 윈도우를 가진 대응 증폭기(606)에 대하여 상기 서술된 바와 같은) 광 증폭기(906), (상기 서술된 바와 같은) 타겟 재료(902), 예컨대, 주석 방울, (상기 서술된 바와 같은 예컨대 100:1 효율을 가진) 광 아이솔레이터(912), 및 (상기 서술된 바와 같은) 포커싱 광학부재(914)를 포함한다.
도 9에 도시된 EUV 광원에 대하여, 패러데이 아이솔레이터(938)는 증폭기(906)에 의해 형성된 주 편광 방향에 수직으로 배열된 전송 축을 가진 제1편광자(944), 증폭기(906)에 의해 형성된 주 편광 방향과 평행하게 배열된 전송 축을 가진 제2 편광자(946), 및 광 편광을 90도 회전시키는 패러데이 회전기(948)를 포함한다. 이러한 구조의 협력과 함께, 증폭기(906)로부터의 광은 광 아이솔레이터에 의해 90도 회전되고, 방울로부터 산란되고, 다른 90도로 회전되고, 아이솔레이터(912)에 의해 빔 경로(910)의 링 부분으로 반사된다. 더욱 정량적인 용어로, 전형적인 설정은 대략 10kW의 출력 파워를 획득하도록 구성될 수 있다. 이러한 설정에 대하여, 방울로부터의 반사는 대략 0.01일 수 있고; 플라즈마로부터 반사된 모든 광은 (감쇄기(942)를 통해) 미러(930)로 진행할 수 있다. 그러므로, 미러(930) 상에 다시 반사된 파워 = 10kW×0.01=100W이다. 100X 감쇄기가 사용된다면, 그 파워는 1W로 감소된다. 이러한 설정에 대하여, 요구되는 단일 경로 이득은 감쇄기 없이 100X이고, 100X 감쇄기와 함께, 10,000X이다.
도 10은 EUV 광원이 도 9에 도시된 소스와 공통인 하나 이상의 컴포넌트를 가지고, 또한 전기 광학 셀 및 편광자를 가진 스위치(1020)를 포함하는 본 발명의 다른 형태의 실시예를 도시한다. 더욱 상세하게, 도 10에 도시된 EUV 광원은 (증 폭기를 빠져나가는 광이 주 편광 방향을 가지도록 편광자 및/또는 블루스터 윈도우를 가진 대응 증폭기(906)에 대하여 상기 서술된 바와 같은) 광 증폭기(1006a,b,c), (상기 서술된 바와 같은) 타겟 재료(1002), 예컨대, 주석 방울, (상기 서술된 바와 같은 예컨대 100:1 효율을 가진) 광 아이솔레이터(1012), 링 형상부(1036)를 가진 빔 경로(1010)를 형성하기 위해 증폭기(1006)와 협력하는 광학부재(예컨대, 터닝 미러(1030, 1032, 1034)); (상기 서술된 바와 같은) 포커싱 광학부재(1014)를 포함한다. 또한 도시된 바와 같이, 몇몇 구현에 대하여, 감쇄기(1042)가 제공될 수 있다.
도 10에 도시된 실시예에 대하여, (개략적으로 도시된) 스위치(1020)는 전기 광학 셀, 예컨대, 포켈스 또는 커 셀, 및 증폭기(1006)에 의해 형성된 주 편광 방향과 평행하게 배열된 전송 축을 가진 편광자를 포함할 수 있다. 그러므로, 스위치가 비활성일 때, 광은 광 아이솔레이트(1012)로부터 광학부재(1032)로 패싱할 수 없다.
더욱 정량적인 용어로, 전형적인 설정은 출력 파워=10kW; 방울로부터의 반사=0.01; 플라즈마로부터 반사된 모든 광은 (감쇄기(1042)를 통해) 미러(1030)로 진행하고, 미러(1030) 상에 다시 반사된 파워 = 10kW×0.01=100W이도록, 설정될 수 있다. 100X 감쇄기가 사용된다면, 그 파워는 1W로 감소된다. 이러한 설정에 대하여, 요구되는 단일 경로 이득은 감쇄기 없이 100X이고, 100X 감쇄기와 함께, 10,000X이다.
그 사용에 있어서, 타겟 재료(1002)의 방울은 빔 경로(1010)를 통해 또는 그 주변을 지나는 궤적 상에 놓인다. 그 방울이 빔 경로(1010)에 도달하기 전에, 스위치(1020)가 시기상조의 광자로부터 증폭 이득 매체를 보호하기 위해 비활성화되고, 방울이 빔 경로(1010)에 도달할 때까지 이득 매체의 인버전을 보존한다. 그 다음, 빔 경로(1010) 상의 또는 그 부근에서의 방울과 함께, 스위치(1020)가 활성화되고, 광자가 링 형상부(1036)에서 회전하는 것을 허용한다. 스위치 타이밍 및 앞서 도 7을 참조하여 서술된 바와 같은 비참가 방울을 사용하는 쉴드하는 능력이 또한 도 10에 적용가능할 수 있다.
도 10A은 EUV 광원이 도 10에 도시된 소스와 공통인 하나 이상의 컴포넌트를 가지고, 또한 링 형상부(1036')에서 단일 방향(화살표(1040'))을 따라 광을 진행하게 하는 (상술된 바와 같은) 패러데이 아이솔레이터(1038'), 및 패러데이 아이솔레이터(1038')와 스위치(1020') 사이의 빔 경로 상에 위치된 반파 플레이트(1050')를 포함하는 본 발명의 다른 형태의 실시예를 도시한다.
더욱 상세하게, 도 10A에 도시된 EUV 광원은 (증폭기를 빠져나가는 광이 주 편광 방향을 가지도록 편광자 및/또는 블루스터 윈도우를 가진 대응 증폭기(906a,b,c)에 대하여 상기 서술된 바와 같은) 광 증폭기(1006a',b',c'), (상기 서술된 바와 같은) 타겟 재료(1002'), 예컨대, 주석 방울, (상기 서술된 바와 같은 예컨대 100:1 효율을 가진) 광 아이솔레이터(1012'), 링 형상부(1036')를 가진 빔 경로(1010')를 형성하기 위해 증폭기(1006')와 협력하는 광학부재(예컨대, 터닝 미러(1030', 1032', 1034')); (증폭기에 의해 형성된 주 편광 방향에 평행하게 배열된 전송축을 가진) 편광자, 및 전기 광학 셀을 가진 (상기 서술된 바와 같은) 스위 치(1020'), 및 (상기 서술된 바와 같은) 포커싱 광학부재(1014')를 포함한다. 또한 도시된 바와 같이, 몇몇 구현에 대하여, 감쇄기(1042')가 제공될 수 있다.
그 사용에 있어서, 타겟 재료(1002')의 방울은 빔 경로(1010')를 통해 또는 그 주변을 지나는 궤적 상에 놓인다. 그 방울이 빔 경로(1010')에 도달하기 전에, 스위치(1020')가 시기상조의 광자로부터 증폭 이득 매체를 보호하기 위해 비활성화되고, 방울이 빔 경로(1010')에 도달할 때까지 이득 매체의 인버전을 보존한다. 그 다음, 빔 경로(1010') 상의 또는 그 부근에서의 방울과 함께, 스위치(1020')가 활성화되고, 광자가 링 형상부(1036')에서 회전하는 것을 허용한다. 스위치 타이밍 및 앞서 도 7을 참조하여 서술된 바와 같은 비참가 방울을 사용하는 쉴드하는 능력이 또한 도 10A에 적용가능할 수 있다.
도 11은 EUV 광원이 도 9에 도시된 소스와 공통인 하나 이상의 컴포넌트를 가지고, 또한 제거하지 않는다면 이득 매체를 낭비시키는 몇몇 발산하는 광자를 제거하는 공간 필터(1152)를 포함하는 본 발명의 다른 형태의 실시예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 공간 필터(1152)는, 예컨대, 빔을 한 위치의 스폿으로 포커싱하는 제1렌즈(1154), 조리개를 통과하지 않은 광자를 반사하고, 굴절하고, 그리고/또는 흡수하는 위치에 놓인 조리개, 예컨대, 원형 조리개와 함께 형성된 스탑(1156), 및 시준 렌즈(1158)를 포함할 수 있다.
더욱 상세하게, 도 11에 도시된 EUV 광원은 (증폭기를 빠져나가는 광이 주 편광 방향을 가지도록 편광자 및/또는 블루스터 윈도우를 가진 대응 증폭기(906)에 대하여 상기 서술된 바와 같은) 광 증폭기(1106a,b,c), (상기 서술된 바와 같은) 타겟 재료(1102), 예컨대, 주석 방울, (상기 서술된 바와 같은 예컨대 100:1 효율을 가진) 광 아이솔레이터(1112), 링 형상부(1136)를 가진 빔 경로(1110)를 형성하기 위해 증폭기(1106)와 협력하는 광학부재(예컨대, 터닝 미러(1130, 1132, 1134)); (상기 서술된 바와 같은) 포커싱 광학부재(1114), 및 전기 광학 셀, 예컨대, 포켈스 또는 커 셀, 및 증폭기(1106)에 의해 형성된 주 편광 방향과 평행하게 배열된 전송 축을 가진 편광자를 포함하는 스위치(1120)를 포함한다. 또한 도시된 바와 같이, 몇몇 구현에 대하여, 감쇄기(1042)가 제공될 수 있다. 더욱 정량적인 용어로, 전형적인 설정은 출력 파워=10kW; 방울로부터의 반사=0.01; 플라즈마로부터 반사된 모든 광은 (감쇄기(1042)를 통해) 미러(1030)로 진행하고, 미러(1030) 상에 다시 반사된 파워 = 10kW×0.01=100W이도록, 설정될 수 있다. 100X 감쇄기가 사용된다면, 그 파워는 1W로 감소된다. 이러한 설정에 대하여, 요구되는 단일 경로 이득은 감쇄기 없이 100X이고, 100X 감쇄기와 함께, 10,000X이다.
도 11A는 EUV 광원이 도 11A에 도시된 소스와 공통인 하나 이상의 컴포넌트를 가지고, 또한 링 형상부(1136')에서 단일 방향(화살표(1140'))을 따라 광을 진행하게 하는 (상술된 바와 같은) 패러데이 아이솔레이터(1138'), 및 패러데이 아이솔레이터(1138')와 스위치(1120') 사이의 빔 경로 상에 위치된 반파 플레이트(1150')를 포함하는 본 발명의 다른 형태의 실시예를 도시한다.
더욱 상세하게, 도 11A에 도시된 EUV 광원은 (증폭기를 빠져나가는 광이 주 편광 방향을 가지도록 편광자 및/또는 블루스터 윈도우를 가진 대응 증폭기(906)에 대하여 상기 서술된 바와 같은) 광 증폭기(1106a',b',c'), (상기 서술된 바와 같 은) 타겟 재료(1102'), 예컨대, 주석 방울, (상기 서술된 바와 같은 예컨대 100:1 효율을 가진) 광 아이솔레이터(1112'), 링 형상부(1136')를 가진 빔 경로(1110')를 형성하기 위해 증폭기(1106')와 협력하는 광학부재(예컨대, 터닝 미러(1130', 1132', 1134')); (상기 서술된 바와 같은) 포커싱 광학부재(1114'), (상기 서술된 바와 같은) 공간 필터(1152') 및 전기 광학 셀, 예컨대, 포켈스 또는 커 셀, 및 증폭기(1106')에 의해 형성된 주 편광 방향과 평행하게 배열된 전송 축을 가진 편광자를 포함하는 스위치(1120')를 포함한다. 또한 도시된 바와 같이, 몇몇 구현에 대하여, 감쇄기(1142')가 제공될 수 있다. 더욱 정량적인 용어로, 전형적인 설정은 출력 파워=10kW; 방울로부터의 반사=0.01; 플라즈마로부터 반사된 모든 광은 (감쇄기(1042)를 통해) 미러(1030)로 진행하고, 미러(1030) 상에 다시 반사된 파워 = 10kW×0.01=100W이도록, 설정될 수 있다. 100X 감쇄기가 사용된다면, 그 파워는 1W로 감소된다. 이러한 설정에 대하여, 요구되는 단일 경로 이득은 감쇄기 없이 100X이고, 100X 감쇄기와 함께, 10,000X이다.
도 12은 EUV 광원이 도 11에 도시된 소스와 공통인 하나 이상의 컴포넌트를 가지고, 또한 타겟 재료(1202)와의 초기 광자 인터액션을 제공하기 위해 빔 경로(1210)의 링 형상부(1236) 상에 광자를 도입하기 위해 빔 경로(1210)와 연결된, 시드 레이저(1260), 예컨대, 광 오실레이터를 포함하는 본 발명의 다른 형태의 실시예를 도시한다. 더욱 상세하게, 도 12에 도시된 EUV 광원은 (증폭기를 빠져나가는 광이 주 편광 방향을 가지도록 편광자 및/또는 블루스터 윈도우를 가진 대응 증폭기(1106)에 대하여 상기 서술된 바와 같은) 광 증폭기(1206a,b,c), 타겟 재 료(1202), 예컨대, (상기 서술된 바와 같은) 주석 방울, (상기 서술된 바와 같은 예컨대 100:1 효율을 가진) 광 아이솔레이터(1212), 링 형상부(1236)를 가진 빔 경로(1210)를 형성하기 위해 증폭기(1206)와 협력하는 광학부재(예컨대, 터닝 미러(1230, 1232, 1234)); (상기 서술된 바와 같은) 포커싱 광학부재(1214), (상기 서술된 바와 같은) 공간 필터(1252), 및 각각 증폭기(1206)에 의해 형성된 주 편광 반향에 대하여 평행하게 배열된 전송 축을 가진, 두 개의 편광자 사이에 배치된 전기 광학 셀, 예컨대, 포켈스 또는 커 셀을 포함할 수 있는 (개략적으로 도시된) 스위치(1220)를 포함한다. 또한 도시된 바와 같이, 몇몇 구현에 대하여, 감쇄기(1242)가 제공될 수 있다.
도 12에 도시된 실시예에 대하여, 시드 레이저(1260)는 시드레이저(1260)를 빠져나가는 광이 증폭기(1206)에 의해 형성된 주 편광 방향에 대하여, 일정한 각도, 예컨대, 90도인 편광 방향을 가지도록 편광자 및/또는 블루스터 윈도우를 포함할 수 있다. 도 12에 도시된 EUV 광원은 또한 음향광학 변조기(1262), 최대반사 터닝 미러(1264), 및 증폭기(1206)에 의해 형성된 주 편광 방향에 대하여 수직으로 배열된 전송축을 가진 편광자(1266)를 포함할 수 있다. 이러한 배열에서, 음향광학 변조기(1262)는 빔 경로(1210)의 링 형상부(1236) 상에 시드 레이저(1260)를 빠져 나간 하나 이상의 광 펄스를 놓기 위해 활성화될 수 있고, 그 결과 광 펄스가 증폭기(1206)를 통과하고, 증폭되고, 그 후 타겟 재료(1202)와의 초기 광자 인터액션을 제공하고, 타겟 재료의 반사율을 바꾼다.
그 사용에 있어서, 타겟 재료(1202)의 방울은 빔 경로(1310)를 통해 또는 그 주변을 지나는 궤적 상에 놓인다. 그 방울이 빔 경로(1210)에 도달하기 전에, 스위치(1220)가 시기상조의 광자로부터 증폭 이득 매체를 보호하기 위해 비활성화되고, 방울이 빔 경로(1210)에 도달할 때까지 이득 매체의 인버전을 보존한다. 그 다음, 빔 경로(1210) 상의 또는 그 부근에서의 방울과 함께, 스위치(1250) 및 음향광학 변조기(1262)는 활성화되고(전형적으로 변조기(1262)가 그 느린 응답으로 인해 제일 먼저 활성화되고), 광자가 링 형상부(1236)에서 회전하는 것을 허용한다. 스위치 타이밍 및 앞서 도 7을 참조하여 서술된 바와 같은 비참가 방울을 사용하는 쉴드하는 능력이 또한 도 12에 적용가능할 수 있다.
도 12A는 방울 반사 타이밍 곡선(1270), (곡선(1270)과 비교하여 도시된) 음향광학 변조기 타이밍 곡선(1272), (곡선(1270, 및 1272)과 비교하여 도시된) 전기 광학 스위치 타이밍 곡선(1274), 및 (곡선(1270, 1272, 및 1274)과 비교하여 도시된) 시드 레이저 펄스 타이밍 곡선(1276)을 도시한다. 도 12A에 도시되고, 부분적으로 앞서 서술된 바와 같이, 스위치(1250), 및 음향광학 변조기(1262)를 활성화하는 것은 타겟 재료(1202)와의 초기 광자 인터액션을 제공하고, 타겟 재료(1202)의 반사율을 바꾸는 하나 이상의 증폭된 펄스를 야기할 것이다. 음향광학 변조기(1262)는 그 다음 비활성화되고, 링 형상부(1236)로부터 시드 레이저(1260)를 제거할 수 있다. 그 다음, 증가된 방울 반사율과 함께, 이득은 링 증폭기 내의 손실을 초과하여, EUV 광 방출 플라즈마를 산출하기 위해 타겟 재료(1202)와 인터액션하는 증폭된 광자 빔을 야기한다(시드 레이저(1260)는 링 레이저에 대하여 도미넌트 방향을 설정함을 주의).
도 13은 EUV 광원이 도 11에 도시된 소스와 공통인 하나 이상의 컴포넌트를 가지고, 또한 빔 경로(1310)의 링 형상부(1336)에 대한 출력 커플러로서 동작가능한 부분 반사기(1378), 및 빔 경로(1310)의 링 형상부(1336) 내의 광 진행 방향을 정의하기 위한 반사기(1380), 예컨대, 최대반사 미러를 포함하는 본 발명의 다른 형태의 실시예를 도시한다.
더욱 상세하게, 도 13에 도시된 EUV 광원은 증폭기를 빠져나가는 광이 주 편광 방향을 가지도록 편광자 및/또는 블루스터 윈도우를 가진 대응 증폭기(1106)에 대하여 상기 서술된 바와 같은) 광 증폭기(1306a,b,c), 타겟 재료(1302), 예컨대, (상기 서술된 바와 같은) 주석 방울, 링 형상부(1336)를 가진 빔 경로(1310)를 형성하기 위해 증폭기(1306)와 협력하는 광학부재(예컨대, 터닝 미러(1330, 1332, 1334)); (상기 서술된 바와 같은) 포커싱 광학부재(1314), (상기 서술된 바와 같은) 공간 필터(1352), 및 각각 증폭기(1306)에 의해 형성된 주 편광 반향에 대하여 평행하게 배열된 전송 축을 가진, 두 개의 편광자 사이에 배치된 전기 광학 셀, 예컨대, 포켈스 또는 커 셀을 포함할 수 있는 (개략적으로 도시된) 스위치(1384)를 포함한다. 또한 도시된 바와 같이, 몇몇 구현에 대하여, 감쇄기(1342)가 제공될 수 있다.
도 13에 도시된 실시예에 대하여, 부분 반사기(1378)는 증폭기(1306a,b,c)와 타겟 재료(1302) 사이의 빔 경로(1310) 상에 위치될 수 있다. 증폭기로부터의 빔의 일부는 타겟 재료(1302)와의 인터액션을 위해 부분 반사기(1378)를 통해 투과될 것이고, 나머지는 빔 경로(1310)의 링 형상부(1336) 상에 반사될 수 있다. 타겟 재료(1302)로부터 반사된 광은 경로(1382) 상에 반사될 것이다. 도시된 바와 같이, 반사기(1380)는 광의 일부가 타겟 재료(1302)를 향해 반사되는 부분 반사기(1378)를 향해 다시 광을 반사시키기 위해 경로(1382) 상에 위치될 수 있고, 그 광의 일부는 빔 경로(1310)의 링 형상부(1336)로 전달될 것이다.
그 사용에 있어서, 타겟 재료(1302)의 방울은 빔 경로(1310)를 통해 또는 그 주변을 지나는 궤적 상에 놓인다. 그 방울이 빔 경로(1310)에 도달하기 전에, 스위치(1384)가 시기상조의 광자로부터 증폭 이득 매체를 보호하기 위해 활성화되고, 방울이 빔 경로(1310)에 도달할 때까지 이득 매체의 인버전을 보존한다. 그 다음, 빔 경로(1310) 상의 또는 그 부근에서의 방울과 함께, 스위치(1384)는 비활성화되고, 광자가 링 형상부(1336)에서 회전하는 것을 허용한다. 스위치 타이밍 및 앞서 도 7을 참조하여 서술된 바와 같은 비참가 방울을 사용하는 쉴드하는 능력이 또한 도 13에 적용가능할 수 있다.
도 14는 EUV 광원이 도 13에 도시된 소스와 공통인 하나 이상의 컴포넌트를 가지고, 또한 부분 반사기(1478)와 타겟 재료(1402) 사이에서 빔 경로(1410)를 따라 위치된 (상기 서술된 바와 같은 예컨대, 100:1 효율을 가진) 광 아이솔레이터(1412)를 포함하는 본 발명의 다른 형태의 실시예를 도시한다.
더욱 상세하게, 도 14에 도시된 EUV 광원은 증폭기를 빠져나가는 광이 주 편광 방향을 가지도록 편광자 및/또는 블루스터 윈도우를 가진 대응 증폭기(1106)에 대하여 상기 서술된 바와 같은) 광 증폭기(1406a,b,c), 타겟 재료(1402), 예컨대, (상기 서술된 바와 같은) 주석 방울, 링 형상부(1436)를 가진 빔 경로(1410)를 형 성하기 위해 증폭기(1406)와 협력하는 광학부재(예컨대, 터닝 미러(1430, 1432, 1434));(상기 서술된 바와 같은) 포커싱 광학부재(1414), (상기 서술된 바와 같은) 빔 경로(1410)의 링 형상부(1436)에 대하여 출력 커플로서 동작가능한 부분 반사기(1478), (상기 서술된 바와 같은) 빔 경로(1410)의 링 형상부(1436) 내의 광 진행 방향을 정의하기 위한 반사기(1480), (스위치(1384)에 대하여 상기 서술된 바와 같은) 스위치(1484), 및 (상기 서술된 바와 같은) 공간 필터(1452)를 포함한다. 또한 도시된 바와 같이, 몇몇 구현에 대하여, 감쇄기(1442)가 제공될 수 있다.
그 사용에 있어서, 타겟 재료(1402)의 방울은 빔 경로(1410)를 통해 또는 그 주변을 지나는 궤적 상에 놓인다. 그 방울이 빔 경로(1410)에 도달하기 전에, 스위치(1484)가 시기상조의 광자로부터 증폭 이득 매체를 보호하기 위해 활성화되고, 방울이 빔 경로(1410)에 도달할 때까지 이득 매체의 인버전을 보존한다. 그 다음, 빔 경로(1410) 상의 또는 그 부근에서의 방울과 함께, 스위치(1484)는 비활성화되고, 광자가 링 형상부(1436)에서 회전하는 것을 허용한다. 스위치 타이밍 및 앞서 도 7을 참조하여 서술된 바와 같은 비참가 방울을 사용하는 쉴드하는 능력이 또한 도 14에 적용가능할 수 있다.
도 15는 EUV 광원이 (상기 서술된 바와 같은) 두 개의 타겟 재료(1502, 1502'), 예컨대, 두 주석 방울 사이에 빔 경로(1510) 상에 오실레이션 캐비티를 형성할 수 있는 본 발명의 다른 형태의 실시예를 도시한다. 더욱 상세하게, 도 15에 도시된 EUV 광원은 (상기 서술된 바와 같은) 광 증폭기(1506a,b)(둘 이상의 증폭기가 도 15의 실시예에서 사용될 수 있음에 주의), 광학부재(1592, 1594), 예컨대, 최대반사 터닝 미러, 및 (상기 서술된 바와 같은) 포커싱 광학부재(1514, 1514')를 포함할 수 있다.
도 16은 EUV 광원이 (상기 서술된 바와 같은) 단일 타겟 재료(1602), 예컨대, 주석 방울 사이에 빔 경로(1610) 상에 오실레이션 캐비티를 형성할 수 있는 본 발명의 다른 형태를 도시한다. 더욱 상세하게, 도 15에 도시된 EUV 광원은 (상기 서술된 바와 같은) 광 증폭기(1506a)(하나 이상의 증폭기가 도 16의 실시예에서 사용될 수 있음에 주의), 및 광학부재(1692, 1694), 예컨대, 최대반사 터닝 미러, 및 (상기 서술된 바와 같은) 포커싱 광학부재(1614)를 포함할 수 있다.
도 15 및 16에 도시된 실시예가 타겟 재료와의 초기 광자 인터액션을 제공하기 위해 빔 경로(1610)와 연결된, (상기 서술된 바와 같은) 하나 이상의 공간 필터, (상기 서술된 바와 같은) 광 아이솔레이터, (상기 서술된 바와 같은) 스위치(예컨대, 스위치(720)), (상기 서술된 바와 같은) 감쇄기, (상기 서술된 바와 같은) 패러데이 아이솔레이터, 및/또는 (상기 서술된 바와 같은) 시드 레이저의 사용을 포함하는 것으로 수정될 수 있음을 이해해야 한다.
상기 서술된 실시예에 대하여(즉, 도 4-16), 적합한 증폭기는 연속적으로 펌핑되는 이득 매체를 가진 하나 이상의 증폭 챔버(예컨대, CW)를 포함하지만, 반드시 그것으로 제한되지는 않는 것으로 서술되었다. 그러나, 각각의 이들 실시예(즉, 도 4-16)는 하나 이상의 증폭 챔버가 상기 서술된 전기 광학 스위치의 기능과 유사한 스위치처럼 기능하기 위해, 선택적으로 펌핑되도록, 예컨대, 펄싱되도록 수정될 수 있다. 또한, 이들(즉, 도 4-16)에 대하여, 증폭기 이득 매체는 가스 방전 이득 매체, 예컨대, 엑시머, CO2 등, 및/또는 솔리드 스테이트, 예컨대, 섬유, 디스크 등의 형태의 Er:YAG일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
당업자들은 상기 서술된 본 발명의 실시예의 형태가 각각의 청구항의 본 발명의 적어도 하나의 가능한 실시예를 개시하는 요구사항을 충족시키기 위한 의도이며, 하나 이상의 이러한 예시적인 실시예일 수 있고, 임의의 청구항의 범위를 임의의 방법으로 특별하게 특정 개시된 실시예만으로 제한하지 않음을 이해될 것이다. 개시된 본 발명의 개시된 형태의 실시예에 대하여 특히 동등주의의 목적으로 청구항의 해석에 관하여 당업자들에 의해 이해되는 다양한 변형 및 수정이 이루어질 수 있다. 첨부된 청구항은 청구된 본 발명의 개시된 형태의 실시예는 물론, 당업자들에게 명백한 이러한 동등물 및 다른 수정 및 변형을 모두 커버하는 범위 및 의미인 것으로 의도되었다. 앞서 언급된 본 발명의 개시되고 청구된 형태의 실시예에 대한 변형 및 수정과 함께, 다른 실시예가 구현될 수 있다.
35 U.S.C. §112를 충족하기 위해 요구되는 상세하게 본 특허출원에 서술되고 도시된 'DRIVE LASER DELIVERY SYSTEMS FOR EUV LIGHT SOURCE'의 특정 형태의 실시예가 위에 서술된 형태의 실시예의 임의의 다른 이유 또는 목적에 의해 해결될 문제점에 대하여, 임의의 위에 서술된 목적을 완전히 달성할 수 있으나, 당업자들은 청구된 본 발명의 현재 서술된 형태의 서술된 실시예가 단지 예시일 뿐이며, 청구된 본 발명에 의해 넓게 고려된 본 발명을 설명하고 나타내는 것임을 이해해야 한다. 현재 서술되고 청구된 형태의 실시예의 범위는 본 명세서의 교시를 기초로 당업자들에게 명백하거나 명백해질 수 있는 다른 실시예를 완전히 포함한다. "DRIVE LASER DELIVERY SYSTEMS FOR EUV LIGHT SOURCE"의 범위는 첨부된 청구한에 의해서만 완전하게 한정되고, 첨부된 청구항의 내용 외의 어떤 것에 의해서도 한정되지 않는다. 이러한 청구항 내의 한 엘리먼트에 대한 단수의 참조는 그러한 청구 엘리먼트가 "하나 및 오직 하나인" 것으로 해석되지 않아야 하며, 특별히 언급된 것이 없다면 "하나 이상의"로 해석되어야 한다. 당업자들이 알고 있거나 알게된 상술된 형태의 실시예의 임의의 엘리먼트에 대한 모든 구조적 기능적 동등물은 본 청구항에 의해 포함되도록 의도되었다. 명세서 및/또는 청구항에 사용된 임의의 용어, 및 명시적으로 본 출원의 명세서 및/또는 청구항에서 주어진 의미는 임의의 사전적 의미, 또는 그러한 용어에 대하여 공통적으로 사용되는 다른 의미와 관계없이, 그 의미를 가진다. 임의의 형태의 실시예인, 본 명세서에 서술된 디바이스 및 방법은 본 출원에 개시된 형태의 실시예에 의해 해결되는 각각의 모든 문제를 다루도록 의도되었거나 필수적인 것은 아니며, 그것은 본 청구항에 의해 포함된다. 본 명세서 내의 엘리먼트, 컴포넌트, 또는 방법 단계는 그 엘리먼트, 컴포넌트, 또는 방법이 청구항에 명시적으로 언급되었는지 여부와는 무관하게 대중들에게 공개될 의도는 아니다. 첨부된 청구항 내의 청구 엘리먼트는 그 엘리먼트가 구문 "~ 수단으로"을 사용하여 명시적으로 인용되거나, 또는 방법 청구항인 경우에, 그 엘리먼트가 "동작" 대신 "단계"로 인용되지 않았다면, 35 U.S.C. §112, 단락 6의 규정에 따라 이해되지 않는다.

Claims (60)

  1. EUV 광원으로서,
    타겟 재료;
    레이저 디바이스;
    플라즈마 챔버;
    발생된 EUV 광을 반사하기 위해 상기 플라즈마 챔버 안에 배치된 광학부재;
    가스형 에천트 압력, p1으로 상기 플라즈마 챔버 안에 배치된 가스형 에천트; 및
    상기 레이저 디바이스로부터의 레이저 빔을 빔 전달 챔버로 패싱하기 위한 입력 윈도우를 갖춘 빔 전달 챔버를 포함하고,
    상기 전달 챔버는 EUV 광 방출 플라즈마를 생성하기 위해 상기 타겟 재료와의 인터액션을 위해 상기 레이저 빔을 출력하기 위한 개구와 함께 형성되어 있고, 상기 전달 챔버는 가스형 에천트 압력, p2를 가지고, p1>p2인 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 레이저 디바이스는 CO2 레이저를 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 레이저 빔을 상기 개구에 있는 초점 스폿으로 포커싱하는 상기 전달 챔버 내에 배치된 포커싱 광학부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 레이저 빔을 상기 전달 챔버 내에 위치한 초점 스폿으로 포커싱하는 상기 전달 챔버 내에 배치된 포커싱 광학부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 초점 스폿 위치는 상기 개구 부근인 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 레이저 빔을 상기 플라즈마 챔버 내의 초점 스폿으로 포커싱하기 위해 상기 플라즈마 챔버 내에 배치된 포커싱 광학부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 포커싱 광학부재는 미러인 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 입력 윈도우는 ZnSe로 이루어지고, 반사방지 코팅으로 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 타겟 재료는 주석을 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 전달 챔버 내에 상기 압력, p1을 유지하기 위한 진공 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 전달 챔버 내에 배치된 새츄러블 흡수체 재료를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 에천트는 HBr, HI, Br2, Cl2, HCl, H2, 및 이들의 조합으로 구성된 에천트 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 전달 챔버로부터 상기 레이저 빔을 수신하는 중간 챔버를 더 포함하고, 상기 중간 챔버는 상기 레이저 빔을 상기 플라즈마 챔버로 패싱하기 위한 개구와 함께 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  14. EUV 광원으로서,
    타겟 재료;
    레이저 빔을 출력하는 레이저 디바이스;
    플라즈마 챔버;
    EUV 광 방출 플라즈마를 생성하기 위한 상기 타겟 재료와의 인터액션을 위해 상기 레이저 빔을 상기 플라즈마 챔버로 출력하기 위한 개구와 함께 형성되어 있는 중간 챔버;
    레이저 빔을 상기 중간 챔버로 출력하기 위한 개구와 함께 형성되어 있고, 상기 레이저 디바이스로부터의 상기 레이저 빔을 빔 전달 챔버로 패싱하기 위한 입력 윈도우를 갖춘 빔 전달 챔버; 및
    상기 레이저 빔을 상기 중간 챔버 내의 초점 스폿으로 포커싱하기 위해 상기 전달 챔버 안에 배치된 광학부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 중간 챔버 안에 가스 커튼을 형성하기 위한 노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 플라즈마 챔버 내에 배치된 가스형 에천트, 및 상기 전달 챔버로부터 에천트를 제거하기 위한 진공 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 에천트는 Br을 포함하고, 상기 입력 윈도우는 ZnSe로 이루어지고, 반사방지 코팅으로 코팅된 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  18. EUV 광원으로서,
    레이저 입력 윈도우를 갖춘 베슬;
    레이저 빔을 출력하는 레이저 디바이스;
    EUV 광 방출 플라즈마를 생성하기 위한 상기 레이저 빔과의 인터액션을 위해 상기 베슬 내에 배치된 재료;
    상기 EUV 광을 반사시키기 위해 상기 베슬 내에 배치된 광학부재;
    가스형 에천트 압력을 실질적으로 제거하기 위해 상기 입력 윈도우에 노출되는 동안 상기 광학부재로부터 플라즈마-발생된 찌꺼기(debris)를 에칭하기 충분한 가스형 에천트 압력으로 가스형 에천트에 상기 광학부재를 노출시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 노출시키는 수단은 상기 베슬 내에 빔 전달 챔버, 및 상기 베슬 내의 플라즈마 챔버를 포함하고, 상기 빔 전달 챔버는 상기 플라즈마 챔버 내의 상기 타겟 재료와 상호작용하기 위해 상기 레이저 빔을 출력하기 위한 개구와 함께 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 노출시키는 수단은 상기 전달 챔버로부터 가스형 에천트를 제거하기 위한 진공 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  21. EUV 광원으로서,
    타겟 재료;
    상기 타겟 재료와 함께 빔 경로를 형성하는 적어도 하나의 광학부재; 및
    상기 빔 경로에 출력 광자를 제공하는 시드 레이저없이, EUV 광 방출 플라즈마를 발생시키기 위한 상기 타겟 재료와의 인터액션을 위해 증폭된 광자 빔을 산출하는 상기 빔 경로를 따라 위치된 광 이득 매체를 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광학부재, 및 상기 타겟 재료는 광 오실레이터를 형성하기 위해 협력하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  23. 제 21 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광학부재, 및 상기 타겟 재료는 링 형상부를 가진 빔 경로를 형성하기 위해 협력하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  24. 제 21 항에 있어서, 상기 타겟 재료는 방울(droplet) 형태인 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  25. 제 21 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광학부재는 평면 미러, 곡선 미러, 코너 반사기, 및 상-변화(phase-conjugate) 미러로 구성된 광학부재 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  26. 제 21 항에 있어서, 상기 타겟 재료는 주석을 포함하고, 상기 증폭기는 CO2 레이저 증폭기인 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  27. 제 21 항에 있어서, 상기 타겟 재료와 증폭기 사이의 상기 빔 경로를 따라 위치된 광 아이솔레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 증폭기는 주 편광 방향을 가지고 있고, 상기 광 아이솔레이터는 위상 지연 광학부재 및 편광자를 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  29. 제 27 항에 있어서, 상기 증폭기는 주 편광 방향을 가지고 있고, 상기 광 아이솔레이터는 위상 지연 미러 및 편광 미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  30. 제 21 항에 있어서, 상기 증폭기는 복수의 증폭기 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  31. 제 21 항에 있어서, 상기 타겟 재료와 증폭기 사이에 배치된 시준 광학부재 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  32. 제 21 항에 있어서, 타겟 재료가 상기 빔 경로 상에 존재하지 않는 기간 중 적어도 일부의 기간동안 상기 광 이득 매체를 보호하기 위한 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  33. 제 21 항에 있어서, 상기 증폭기는 주 편광 방향을 가지고 있고, 상기 적어도 하나의 광학부재는 평면 미러, 곡선 미러, 코너 반사기, 및 상 변화 미러로 구성된 광학부재 그룹으로부터 선택되고, 상기 EUV 광원은 전기 광학 셀 및 편광자를 가진 스위치를 더 포함하고, 상기 스위치는 상기 광학부재와 상기 증폭기 사이의 상기 빔 경로를 따라 동작가능한 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  34. 제 21 항에 있어서, 적어도 하나의 광학부재는 3개의 터닝 미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  35. 제 21 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광학부재 및 상기 타겟 재료는 링 형상부를 가진 빔 경로를 형성하기 위해 협력하고, 상기 EUV 광원은 패러데이 아이솔레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  36. 제 21 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광학부재 및 상기 타겟 재료는 링 형상부를 가진 빔 경로를 형성하기 위해 협력하고, 상기 EUV 광원은 감쇄기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  37. 제 21 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광학부재 및 상기 타겟 재료는 링 형상부를 가진 빔 경로를 형성하기 위해 협력하고, 상기 EUV 광원은 타겟 재료가 상기 빔 경로 상에 존재하지 않는 기간 중 적어도 일부 동안 상기 광 이득 매체를 보호하기 위한 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  38. 제 21 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광학부재 및 상기 타겟 재료는 링 형상부를 가진 빔 경로를 형성하기 위해 협력하고, 상기 EUV 광원은 공간 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  39. 제 21 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광학부재 및 상기 타겟 재료는 링 형상부를 가진 빔 경로를 형성하기 위해 협력하고, 상기 EUV 광원은 광 아이솔레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  40. EUV 광원으로서,
    타겟 재료;
    상기 타겟 재료와 함께 빔 경로를 형성하는 적어도 하나의 광학부재;
    상기 타겟 재료와의 초기 광자 인터액션을 제공하기 위한 상기 빔 경로와 연 결되어 있고, 오실레이터 이득매체를 가진 광 오실레이터; 및
    상기 초기 광자 인터액션 후 증폭된 광자 빔을 산출하는 상기 빔 경로를 따라 위치한 광 이득 매체를 포함하고,
    상기 증폭된 광자 빔은 EUV 광 방출 플라즈마를 산출하기 위해 상기 타겟 재료와 인터액션하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  41. 제 40 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광학부재 및 상기 타겟 재료는 광 오실레이터를 형성하기 위해 협력하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  42. 제 40 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광학부재 및 상기 타겟 재료는 링 형상부를 가진 빔 경로를 형성하기 위해 협력하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  43. 제 40 항에 있어서, 상기 타겟 재료는 방울 형태인 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  44. 제 40 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광학부재는 평면 미러, 곡선 미러, 코너 반사기, 및 상 변화 미러로 구성된 광학부재 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  45. 제 40 항에 있어서, 상기 타겟 재료는 주석을 포함하고, 상기 증폭기는 CO2 레이저 증폭기인 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  46. 제 40 항에 있어서, 상기 타겟 재료와 증폭기 사이의 상기 빔 경로를 따라 위치한 광 아이솔레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  47. 제 46 항에 있어서, 상기 증폭기는 주 편광 방향을 가지고 있고, 상기 광 아이솔레이터는 위상 지연 광학부재 및 편광자를 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  48. 제 46 항에 있어서, 상기 증폭기는 주 편광 방향을 가지고 있고, 상기 광 아이솔레이터는 위상 지연 미러, 및 편광 미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  49. 제 40 항에 있어서, 상기 증폭기는 복수의 증폭기 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  50. 제 40 항에 있어서, 상기 타겟 재료와 증폭기 사이에 배치된 시준 광학부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  51. 제 40 항에 있어서, 상기 타겟 재료가 상기 빔 경로에 존재하지 않는 기간 중 적어도 일부 동안 상기 광 이득 매체를 보호하기 위한 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  52. 제 40 항에 있어서, 상기 증폭기는 주 편광 방향을 가지고 있고, 상기 적어도 하나의 광학부재는 평면 미러, 곡선 미러, 코너 반사기, 및 상 변화 미러로 구성된 광학부재의 그룹으로부터 선택되고, 상기 EUV 광원은 전기 광학 셀, 및 편광자를 가진 스위치를 더 포함하고, 상기 스위치는 상기 광학부재와 상기 증폭기 사이의 상기 빔 경로를 따라 동작가능한 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  53. 제 40 항에 있어서, 적어도 하나의 광학부재는 3개의 터닝 미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  54. 제 40 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광학부재 및 상기 타겟 재료는 링 형상부를 가진 빔 경로를 형성하기 위해 협력하고, 상기 EUV 광원은 패러데이 아이솔레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  55. 제 40 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광학부재 및 상기 타겟 재료는 링 형상부를 가진 빔 경로를 형성하기 위해 협력하고, 상기 EUV 광원은 감쇄기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  56. 제 40 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광학부재 및 상기 타겟 재료는 링 형상부를 가진 빔 경로를 형성하기 위해 협력하고, 상기 EUV 광원은 상기 타겟 재료가 상기 빔 경로에 존재하지 않는 기간 중 적어도 일부 동안 상기 광 이득 매체를 보호하기 위한 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  57. 제 40 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광학부재 및 상기 타겟 재료는 링 형상부를 가진 빔 경로를 형성하기 위해 협력하고, 상기 EUV 광원은 공간 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  58. 제 40 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광학부재 및 상기 타겟 재료는 링 형상부를 가진 빔 경로를 형성하기 위해 협력하고, 상기 EUV 광원은 광 아이솔레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  59. 제 40 항에 있어서, 상기 증폭기는 솔리드-스테이트, 디스크형 이득 매체를 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  60. EUV 광원으로서,
    빔 경로 상의 광과의 제1인터액션에 참여하기 위해 빔 경로를 따라 위치가능 한 타겟 재료;
    광 증폭기; 및
    EUV 광 방출 플라즈마를 산출하기 위해 상기 타겟 재료와의 후속 인터액션을 위한 상기 빔 경로 상의 레이저 빔을 산출하기 위해 상기 제1인터액션으로부터 산란된 광자를 상기 광 증폭기로 다이렉팅하는 적어도 하나의 광학부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
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