KR20120005501A - 뜨거운 벽과 차가운 콜렉터 미러를 가진 레이저 산출 플라즈마 극 자외선 챔버용 시스템, 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

콜렉터 미러, 상기 콜렉터 미러의 반사 표면을 냉각시키도록 동작하는 콜렉터 미러의 배면에 결합된 냉각 시스템, 및 극 자외광 챔버에 결합된 버퍼가스 소스를 포함하는 것을 특징으로 하는 극 자외광 챔버용 시스템 및 방법이 제공된다.

Description

뜨거운 벽과 차가운 콜렉터 미러를 가진 레이저 산출 플라즈마 극 자외선 챔버용 시스템, 방법 및 장치{SYSTEM, METHOD AND APPARATUS FOR LASER PRODUCED PLASMA EXTREME ULTRAVIOLET CHAMBER WITH HOT WALLS AND COLD COLLECTOR MIRROR}
본 발명은 일반적으로 레이저 산출 플라즈마 극 자외선 시스템, 방법, 및 장치에 관한 것이고, 특히 레이저 산출 플라즈마 극 자외선 시스템에서의 액적 관리를 위한 시스템, 방법 및 장치에 관한 것이다.
레이저 산출 플라즈마(LLP) 극 자외선(EUV) 시스템은 소스 레이저로 플라즈마 타겟 물질의 액적을 조광함으로써 플라즈마를 산출한다. 결과인 플라즈마는, 원하는 파장의, 광, 본 예시에서, EUV(예를 들면, 약 50nm 미만의 파장 및 약 13.5nm 이하의 파장에서의 광을 포함하는)를 방출한다.
플라즈마 타겟 물질의 액적을 조광하는 것은 액적으로부터의 찌꺼기를 야기할 수 있다. 찌꺼기는 콜렉터 미러 및 기타 EUV 챔버의 내부 표면 상에 증착될 수 있다. 콜렉터 미러 상에 증착된 찌꺼기는 출력된 EUV 광의 양을 감소시킬 수 있다.
또한 타겟 물질의 일부 액적은 소스 레이저에 의해 조광되지 않고, 그 결과, LPP 챔버의 내부 표면상에 증착될 수 있는 스플래시, 기타 미세-입자 및 찌꺼기를 산출할 수 있다.
상술한 관점에서, LPP EUV 챔버에서 동작하는 프로세스동안 생성된 미세-입자 및 찌꺼기의 더 나은 제어를 위한 요구가 있다.
폭넓게 말하면, 본 발명은 LPP EUV 시스템에서의 개선된 EUV 광 챔버를 제공함으로써 이러한 요구를 만족시킨다. 본 발명은, 프로세스, 장치, 시스템, 또는 컴퓨터 판독가능 매체, 디바이스와 같은 것을 포함하는 다양한 방식으로 구현될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 본 발명의 다수의 발명의 실시예가 하기에 기술된다.
하나의 실시예는 콜렉터, 콜렉터의 반사 표면을 냉각시키도록 동작하는 콜렉터의 배면에 결합되는 냉각 시스템, 및 극 자외광 챔버에 결합된 버퍼 가스 소스를 포함하는 극 자외광 챔버를 제공한다.
챔버는 또한 상기 극 자외광 챔버에 결합되는 타겟 물질 콘덴서 시스템을 포함할 수 있다. 챔버는 또한 콜렉터와 극 자외광 챔버의 배출부 사이에 배치된 다중 차폐장치를 포함할 수 있다. 챔버는 또한 차폐장치의 적어도 일부에 결합된 열원을 포함할 수 있다. 열원은 콜렉터의 반사 표면 보다 더 큰 온도로 상기 차폐장치의 적어도 일부를 가열시킬 수 있다. 열원은 타겟 물질의 용융 온도로 차폐장치의 적어도 일부를 가열할 수 있다.
각각의 차폐장치의 적어도 제 1 부분은 조광 영역에 실질적으로 정렬될 수 있다. 차폐장치의 적어도 제 2 부분은 조광 영역에 실질적으로 정렬되지 않는다. 차폐장치는 전달영역의 에지에서 시작하여 극 자외광 챔버의 내부 표면까지 뻗어있다. 각각의 차폐장치는 대응하는 공간만큼 인접한 차폐장치로부터 분리된다. 인접한 차폐장치 사이의 대응하는 공간의 각각은 동일한 폭 또는 상이한 폭을 가질 수 있다.
챔버는 또한 극 자외광 챔버에 결합되는 타겟 물질 콘덴서 시스템을 포함할 수 있다. 타겟 물질 콘덴서 시스템은 극 자외광 챔버에 결합된 진공소스를 포함할 수 있다.
또다른 실시예는 콜렉터 및 상기 콜렉터와 극 자외광 챔버의 배출부 사이에 배치된 다중 차폐장치를 포함하는 극 자외광 챔버를 제공한다. 각각의 차폐장치의 적어도 제 1 부분은 조광 영역에 실질적으로 정렬되고, 복수의 차폐장치 중 적어도 하나의 적어도 제 2 부분은 조광 영역에 실질적으로 정렬되지 않는다.
또다른 실시예는 극 자외광 레이저 챔버에서 액적 생성기로부터 타겟 물질의 액적을 배출하는 단계, 조광 영역에서의 액적 중 선택된 하나에 소스 레이저를 포커싱하는 단계, 액적 중 선택된 하나를 조광하는 단계, 콜렉터에서 조광된 액적으로부터 방출된 극 자외광을 집속하는 단계를 포함하고, 상기 콜렉터의 반사 표면은 냉각되고, 조광된 액적으로부터 방출된 타겟 물질 잔류물은 콜렉터의 반사 표면에 증착되고, 수소함유 가스가 극 자외선 레이저 챔버로 주입되고, 콜렉터의 반사 표면 상의 제 1 양의 타겟 물질 잔류물이 수소화물로 변환되고 제 1 양의 타겟 물질 잔류물 수소화물은 콜렉터의 반사 표면으로부터 증발되고, 상기 제 1 양의 타겟 물질 잔류물의 증발된 수소화물은 극 자외선 레이저 챔버로부터 제거되는, 극 자외광을 생성하는 방법을 제공한다.
상기 방법은 또한 콜렉터와 극 자외선 레이저 챔버의 배출부 사이에 배치된 일 세트의 차폐장치 상에 제 2 양의 타겟 물질 잔류물을 집속하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 또한 타겟 물질 잔류물의 용융 온도로 차폐장치의 적어도 일부를 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 액화된 타겟 물질 잔류물은 타겟 물질 콘덴서 시스템에서 캡처될 수 있다.
상기 방법은 또한 콜렉터의 반사표면의 온도보다 더 높은 온도로 극 자외선 레이저 챔버의 중요하지않은 내부 표면을 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 극 자외선 레이저 챔버의 중요하지 않은 내부 표면은 콜렉터가 아닌 표면을 포함한다. 제 1 양의 타겟 물질 잔류물의 증발된 수소화물을 극 자외선 레이저 챔버로부터 제거하는 단계는 극 자외선 레이저 챔버의 가열된 중요하지 않은 내부 표면 상의 증발된 수소화물을 분해하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은 또한 타겟 물질 잔류물의 용융 온도 이상의 온도로 극 자외선 레이저 챔버의 중요하지 않은 내부 표면을 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 액화된 타겟 물질 잔류물은 타겟 물질 콘덴서 시스템에서 캡처될 수 있다.
또다른 실시예는 극 자외선 레이저 챔버에서 액적 생성기로부터 타겟 물질의 액적을 배출하는 단계, 조광 영역에서 복수의 액적 중 선택된 하나에 소스 레이저를 포커싱하는 단계, 복수의 액적 중에서 선택된 하나를 조광하는 단계, 콜렉터에서 조광된 액적으로부터 방출된 극 자외광을 집속하는 단계, 및 콜렉터와 극 자외선 레이저 챔버의 배출부 사이에 배치된 일 세트의 차폐장치 상에 다량의 타겟 물질 잔류물을 집속하는 단계를 포함하는 극 자외광을 생성하는 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 측면들과 이점은 본 발명의 원리를 예시의 방식으로 설명하면서, 첨부도면과 함께 취해진 하기의 상세한 설명으로부터 명확하게 될 것이다.
본 발명에 따르면, LPP EUV 시스템에서의 개선된 EUV 광 챔버를 제공함으로써 LPP EUV 챔버에서 동작하는 프로세스동안 생성된 미세-입자 및 찌꺼기에 대한 제어를 개선할 수 있다.
본 발명은 첨부도면과 함께 하기의 상세한 설명에 의해 용이하게 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른, 레이저 산출 플라즈마 EUV 광원의 개략도이다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따라 본 문에 기술된 실시예의 일부 또는 모두에서 사용될 수 있는 간략화된 타겟 물질 배출기의 컴포넌트의 개략도이다.
도 2b 및 2c는 본 발명의 실시예에 따른 EUV 챔버에서의 컴포넌트 중 일부의 보다 상세한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른, EUV 생성시 수행되는 방법 동작을 예시한 플로우 차트이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 콜렉터 미러 상에서 미세 액적을 제거시 수행되는 방법 동작을 예시한 플로우 차트이다.
도 5a-5f는 본 발명의 실시예에 따른 EUV 챔버에서의 중간 용기 차폐장치 어셈블리를 예시한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 EUV 챔버에서의 중간 용기 차폐장치 어셈블리를 예시한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른, 차폐장치 어셈블이세어 미세 액적의 제 3 부분을 캡처 및 제거할 때 수행되는 방법 동작을 예시한 플로우 차트이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른, EUV 챔버를 포함하는 집적 시스템의 블록도이다.
LPP EUV 시스템에서 사용되지 않은 액적을 캡처하기 위한 개선된 캐치 시스템 및 방법을 위한 다수의 예시적 실시예가 기술된다. 당업자에게 본 발명이 본문에 설명된 특정한 상세의 일부 또는 모두가 없이도 실시될 수 있다는 것이 명료하다.
하나의 LPP 기술은 타겟 물질의 스트림을 생성하는 단계 및 예를 들면 메인 펄스에 의해 후속되는 제로, 하나 이상의 프리펄스(들)과 같은 광 펄스로 액적의 일부 또는 모두를 조광하는 단계를 포함한다. 보다 이론적인 측면에서, LPP 광원은 적어도 하나의 EUV 방출 엘리먼트(예를 들면, 크세논(Xe), 주석(Sn), 또는 리튬(Li))를 구비한 타겟 물질로 광 또는 레이저 에너지를 가하고, 수십 eV의 전자 온도(electron temperature)를 가진 고 이온화된 플라즈마를 생성함으로써 EUV 방사선을 생성한다. 이러한 이온들의 하방천이(de-excitation) 및 재조합동안 생성된 에너지 방사선이 모든 방향으로 플라즈마로부터 방출된다.
거의-직교-입사 미러("콜렉터 미러")가 EUV 광을 중간 위치 또는 초점으로 집속, 지향 및 포커싱하도록 플라즈마로부터 상대적으로 짧은 거리(예를 들면, 10-50cm)에 배치된다. 집속된 EUV 광은 포토리소그래피 프로세스에서 중간 위치로부터 일 세트의 스캐너 광학기기로 최종적으로 반도체 웨이퍼와 같은 타겟으로 중계될 수 있다.
콜렉터 미러는 효율적으로 EUV 광을 반사하기 위해 정밀하고 상대적으로 비싼 다층 코팅을 포함한다. 콜렉터 미러의 표면을 상대적으로 깨끗하게 유지하고 원하지 않는 플라즈마-생성 찌꺼기로부터 표면을 보호하는 것이 EUV 광원 개발자들이 직면한 도전이다.
현재 중간 위치에서의 약 100W를 산출하는 목적을 가지고 개발중인 예시적인 배치에서, 펄싱되고 포커싱된 10-12kW CO2 드라이브 레이저(또는 엑시머 레이저와 같은 적절한 기타 레이저)가 초당 약 10,000-200,000 주석 액적을 순차적으로 조광하기 위해 액적 생성기로 동기화된다. 이러한 배치는 상대적으로 높은 반복률(예를 들면 10-200kHz 이상)로 안정된 액적 스트림을 산출하고 액적을 상대적으로 긴 시간동안 타이밍과 위치의 측면에서 높은 정확도와 양호한 반복성을 가지고 조광 위치로 액적을 전달할 필요가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른, 레이저 산출 플라즈마 EUV 광원(20)의 개략도이다. LPP 광원(20)은 광 펄스의 트레인을 생성하고 광 펄스를 EUV 챔버(26)로 전달하기 위한 광 펄스 생성 시스템(22)을 포함한다. 각각의 광 펄스(23)는 광 펄스 생성 시스템(22)으로부터 EUV 챔버(26)로 조광 영역(28)에서 각각의 타겟 액적을 조광하기 위해 빔 경로를 따라 이동한다.
도 1에 도시된 광 펄스 생성 시스템(22)에서 사용하는 적절한 레이저는 예를 들면 DC 또는 RF 여기로 약 9.3㎛ 또는 약 10.6㎛에서의 방사선을 산출하고, 약 10kW 이상의 상대적으로 고 파워와 약 50kHz 이상의 고 펄스 반복률에서 동작하는 예를 들면 펄싱된 가스 방전 CO2레이저 디바이스와 같은 펄싱된 레이저 디바이스를 포함한다. 하나의 특정한 실시예에서, 광 펄스 생성 시스템(22)에서의 레이저는 다중 스테이지 증폭을 가진 MOPA 구성을 구비하고 저 에너지 및 예를 들면 100kHz 동작을 할 수 있는 고 반복률을 가진 Q-스위칭 마스터 오실레이터(MO)에 의해 시작되는 시드 펄스를 구비한 축방향-흐름 RF-펌핑된 CO2 레이저가 될 수 있다. MO로부터, 레이저 펄스는 증폭되고, 형성되고, 조광 영역(28)에 도달하기 전에 포커싱된다.
연속하여 펌핑된 CO2 증폭기가 광 펄스 생성 시스템(22)에 사용될 수 있다. 예를 들면, 오실레이터와 3개의 증폭기(O-PA1-PA2-PA3 구성)를 가진 적절한 CO2 레이저 디바이스가 본문에 그 전체가 참조에 의해 통합된 공동소유인 "LPP EUV 광원 드라이브 레이저 시스템"이라는 이름으로 2008년 10월 21일 발급된 미국특허 제 7,439,530에 개시된다.
대안으로, 광펄스 생성 시스템(22)에서 레이저는 액적이 광 캐비티 중 하나의 미러로서 기능하는 소위 "셀프-타겟팅" 레이저 시스템으로서 구성될 수 있다. 일부 "셀프-타겟팅" 배치에서, 마스터 오실레이터는 필요하지 않을 수 있다. 셀프 타겟팅 레이저 시스템은 본문에 그 전체가 참조에 의해 통합된 공동소유인 "EUV 광원용 드라이브 레이저 전달 시스템"이라는 이름으로 2009년 2월 17일 발급된 미국특허 제 7,491,954에 개시 및 요구된다.
애플리케이션에 따라, 다른 유형의 레이저가 또한 고 파워 및 고 펄스 반복률에서 동작하는 엑시머 또는 분자 플루오르 레이저와 같은, 광 펄스 생성 시스템(22)에서 사용하기에 적합할 수 있다. 다른 예시는, 예를 들면, 파이버, 로드 또는 디스크 형상의 액티브 미디어를 구비한, 솔리드 스테이트 레이저, 예를 들면 그 전체가 참조에 의해 본문에 통합된 미국특허 제 6,625,191 및 6,549,551, 및 6,567,450에 도시된 바와 같은, MOPA 구성 엑시머 레이저 시스템, 예를 들면 오실레이터 챔버 및 하나 이상의 증폭 챔버(병렬 또는 직렬로 된 증폭 챔버를 가진)와 같은 하나 이상의 챔버를 가진 엑시머 레이저, 마스터 오실레이터/파워 오실레이터(MOPO) 배치, 마스터 오실레이터/파워 링 증폭기(MOPRA) 배치, 마스터 오실레이터/파워 증폭기(POPA) 배치를 포함하고, 또는 하나 이상의 엑시머 또는 분자 플루오르 증폭기 또는 오실레이터 챔버를 시딩하는 솔리드 스테이트 레이저가 적합할 수 있다. 다른 설계들도 가능하다.
도 1을 다시 참조하면, EUV 광원(20)은 또한 예를 들면 액적(102A, 102B)이 최종적으로 플라즈마를 산출하고 EUV 방출(34)을 생성하기 위해 예를 들면 하나 이상의 프리-펄스 및 그에 따른 하나 이상의 메인 펄스와 같은 하나 이상의 광 펄스(23)와 상호작용하는 조광 영역(28)에 대한 챔버(26) 내부로 타겟 물질의 액적을전달하는, 타겟 물질 전달 시스템(24)을 포함한다. EUV 챔버(26)는 플라즈마 형성을 위해 거의 진공인(예를 들면 약 50mT 내지 약 1500mT 사이)에서 유지된다. 타겟 물질은 주석, 리튬, 크세논 등 또는 그의 조합을 포함하는 물질을 포함하지만 그에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 주석, 리튬, 크세논 등과 같은 EUV 방출 원소는 액체 액적 및/또는 액체 액적(102A, 102B) 내에 함유된 고체 입자의 형태일 수 있다.
예를 들면, 주석 원소는 순수한 주석, 예를 들면 SnBr4, SnBr2, SnH4와 같은 주석 화합물, 예를 들면 주석-갈륨 합금, 주석-인듐 합금, 주석-인듐-갈륨 합금과 같은 주석 합금 또는 그의 조합으로서 사용될 수 있다. 사용되는 물질에 따라, 타겟 물질이 실온 또는 실온에 가까운 온도(예를 들면 주석 합금, SnBr4), 고온(elevated temperature)(예를 들면, 순수 주석), 또는 실온 이하의 온도(예를 들면, SnH4)를 포함하는 다양한 온도에서 조광 영역(28)으로 제공되고, 일부 경우에, 예를 들면, SnBr4의 경우 상대적으로 휘발성이 될 수 있다. LPP EUV 광원에서의 이들 물질의 사용에 관한 보다 상세사항은 본문에 그 전체가 참조에 의해 통합된 공동소유인 "EUV 광원용 대체 연료"이라는 이름으로 2008년 12월 18일 발급된 미국특허 제 7,465,946에서 제공된다.
도 1을 더 참조하면, EUV 광원(20)은 콜렉터 미러(30)를 포함한다. 콜렉터 미러(30)는 장축 타원체(즉, 자신의 주축에 관해 회전된 타원)의 형태인 반사면을 가진 거의-수직 입사 콜렉터 미러이다. 실제 형상과 지오메트리는 물론 챔버의 크기와 초점 위치에 따라 변할 수 있다. 콜렉터 미러(30)는 하나 이상의 실시예에서 그레이딩된 다층 코팅을 포함할 수 있다. 그레이딩된 다층 코팅은 몰리브덴 및 실리콘이 교차하는 층, 그리고 일부의 경우 하나 이상의 고온 확산 배리어층, 평활(smoothing) 층, 캡핑층 및/또는 에칭 조리개층을 포함할 수 있다.
콜렉터 미러(30)는 또한 어퍼처(32)를 포함한다. 어퍼처(32)는 광 펄스 생성 시스템(22)에 의해 생성된 광 펄스(23)가 조광 영역(28)을 통과할 수 있도록 한다. 콜렉터 미러(30)는 조광 영역(28) 내에 또는 그에 인접하여 제 1 초점을 그리고 중간 영역(40)에 제 2 초점을 가지는 장축 타원체 미러가 될 수 있다. EUV 광(34)은 EUV 광원(20)으로부터 중간 영역에서 또는 그에 인접하여 출력되어 EUV 광(34)을 활용하는 디바이스(42)로 입력된다. 예시에 의해, EUV 광(34)을 수신하는 디바이스(42)는 집적 회로 리소그래피 툴이 될 수 있다.
다른 광학기기는 EUV 광을 활용하는 디바이스로의 후속 전달을 위해 EUV 광(34)을 중간 위치로 집속 및 지향시키는 장축 타원체 미러(30)의 위치에서 사용될 수 있다. 예시에 의해, 콜렉터 미러(30)는 자신의 주축에 대해 회전된 포물선형이 될 수 있다. 대안으로, 콜렉터 미러(30)는 링 형상 단면을 가진 빔을 중간 위치(40)로 전달하도록 구성될 수 있다(본문에 그 전체가 참조에 의해 통합된 공동계류중인 "EUV 광학기기"라는 이름으로 2006년 8월 16일 출원된 미국특허출원 제 11/505,177, Attorney Docket 제2006-0027-01).
EUV 광원(20)은 또한 EUV 컨트롤러(60)를 포함할 수 있다. EUV 컨트롤러(60)는 광 펄스 생성 시스템(22)에서 하나 이상의 램프 및/또는 레이저 디바이스를 트리거하여 그에 의해 챔버(26)로 전달하기 위한 광 펄스(23)를 생성하기 위한 점화 제어 시스템(65)을 포함할 수 있다.
EUV 광원(20)은 또한 하나 이상의 액적 이미저(70)를 포함하는 액적 위치 검출 시스템을 포함할 수 있다. 액적 이미저(70)는 CCD 또는 기타 이미징 기술 및/또는 조광 영역(28)에 대해 하나 이상의 액적(102A, 102B)의 위치 및/또는 타이밍을 지시하는 출력을 제공하는 백라이트 스트로보스코픽 조명 및/또는 광 커튼을 이용하여 이미지를 캡처할 수 있다. 이미저(70)는 액적 위치 검출 피드백 시스템(62)에 결합되어 액적 위치 및 타이밍 데이터를 액적 위치 검출 피드백 시스템(62)에 출력한다. 액적 위치 검출 피드백 시스템(62)은 액적 위치 및 궤적을 연산할 수 있고, 이로부터 액적 에러가 연산될 수 있다. 액적 에러는 액적 베이시스에 의해 액적에 대해 또는 평균 액적 데이터에 대해 연산될 수 있다. 액적 위치 에러는 그런다음 EUV 컨트롤러(60)로의 입력으로서 제공된다. EUV 컨트롤러(60)는 소스 타이밍 회로를 제어하기 위해 및/또는 챔버(26)에서의 조광 영역(28)으로 전달되는 광 펄스의 궤적 및/또는 포컬 파워 또는 초점을 변화시키기 위한 빔 위치 및 형성 시스템을 제어하기 위해 광 펄스 생성 시스템(22)으로 위치, 방향, 및/또는 타이밍 보정 신호를 제공할 수 있다.
EUV 광원(20)은 또한 광원(20)에 의해 생성된 EUV 광의 다양한 속성을 측정하기 위해 하나 이상의 EUV 측정 기기를 포함할 수 있다. 이들 속성은 예를 들면 강도(예를 들면, 총 강도 또는 특정 스펙트럼 대역 내에서의 강도), 스펙트럼 대역폭, 편광, 빔 위치, 포인팅 등을 포함한다. EUV 광원(20)에 대해, 기기(들)는 예를 들면 포토리소그래피 스캐너와 같은 다운 스트림 툴이 예를 들면 픽오프 미러를 이용하여 EUV 출력의 일부를 샘플링하거나 또는 "보정되지 않은" EUV 광을 샘플링 함으로써 온라인이 되어있는 동안 동작하도록 구성될 수 있고 및/또는 포토리소그래피 스캐너와 같은 다운 스트림 툴이 예를 들면 EUV 광원(20)의 전체 EUV 출력을 측정함으로써 오프라인이 되는 동안 동작할 수 있다.
EUV 광원(20)은 또한, EUV 컨트롤러(60)로부터의 신호(일부 실시예에서 상술한 액적 오차, 또는 그로부터 도출된 일부 수량을 포함하는)에 응답하여 동작할 수 있는, 타겟 물질 배출기(92)로부터의 타겟 물질의 배출 포인트를 변형시키고 및/또는 액적 형성 타이밍을 변조시키고, 원하는 조광 영역(28)에 도달한 액적(102A, 102B)에서의 오차를 보정하고 및/또는 광 펄스 생성 시스템(22)으로 액적(02A, 102B) 생성을 동기화하기 위한 액적 제어 시스템(90)을 포함할 수 있다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따라 본문에 기술된 실시예들 중 일부 또는 모두에서 사용되는 간략화된 타겟 물질 배출기(92)의 컴포넌트의 개략도이다. 타겟 물질 배출기(92)는 유체 형태의 타겟 물질(96)을 담고있는 도관 또는 저장통(reservoir)(94)을 포함한다. 유체 타겟 물질(96)은 압력(P)하에서의 용융 금속(예를 들면 용융 주석)과 같은 액체가 될 수 있다. 저장통(94)은 가압된 유체 타겟 물질(96)이 연속한 스트림(100)을 구축하는 오리피스(98)를 통해 흐르도록 허용하는 오리피스(98)를 포함한다. 연속한 스트림(100)은 그 결과로서 액적(102A, 102B) 스트림으로 분리된다. 타겟 물질 배출기(92)는 유체 타겟 물질(92) 및/또는 오리피스(98) 및 전기-작동 엘리먼트(104)를 가동시키는 신호 생성기(106)와 결합되는, 동작가능한 전기-작동 엘리먼트(104)를 구비한 유체에서 요란을 일으키는 서브 시스템을 더 포함한다.
다양한 액적 배출기 구성 및 그의 상대적 이점에 관한 보다 상세사항은 (본문에 그 전체가 참조에 의해 통합된 공동계류중인, "레이저 산출 플라즈마 EUV 광원에서의 타겟 물질 전달용 시스템 및 방법"이라는 이름으로 2008년 6월 19일 출원된 미국특허출원 제 12/214,736, Attorney Docket 제2006-0067-02; "변조된 요란파를 이용하여 산출된 액적 스트림을 구비한 레이저 산출 플라즈마 EUV 광원"이라는 이름으로 2007년 7월 13일 출원된 미국특허출원 제 11/827,803, Attorney Docket 제2007-0030-01; "프리-펄스를 가진 레이저 산출 플라즈마 EUV 광원"이라는 이름으로 2006년 2월 21일 출원된 미국특허출원 제 11/358,988, Attorney Docket 제2005-0085-01; 공동소유인 "EUV 플라즈마 소스 타겟 전달용 방법 및 장치"라는 이름으로 2008년 7월 29일 발급된 미국특허 제 7,405,416; 공동소유인 "LPP EUV 플라즈마 소스 물질 타겟 전달 시스템"이라는 이름으로 2008년 5월 13일 발급된 미국특허 제 7,372,056에서 볼 수 있다.
액적(102A, 102B)은 약 20 내지 100㎛ 사이의 직경이다. 액적(102A, 102B)은 오리피스(98)를 통해 타겟 물질(96)을 가압함으로써 산출된다. 예시에 의해, 오리피스(98)는 하나의 실시예에서 약 50㎛ 미만의 직경을 가질 수 있다. 액적(102A, 102B)은 약 30-70m/s의 속도로 발사된다. 액적(102A, 102B)의 고속에 의해, 액적은 거의 직선 액적 경로(209)로 유지되고, 액적 스트림이 수평, 수직 또는 기타 방위로 산출될지라도, 콜렉터 미러(30) 상에 충돌하지 않는다. 하나의 실시예에서, 연속 모드에서 타겟 물질 배출기(92)에 의해 산출된 액적(102A, 102B) 모두가 플라즈마 생성에 사용되는 것은 아니다. EUV 소스가 100% 미만의 듀티 사이클로 작동한다면, 액적(102C)의 일부가 조광 영역(28)을 통과하여 집속될 수 있다. 사용되지 않은 액적(102C)이 EUV 소스 챔버의 대향하는 벽에 충격을 가하도록 허용되면, 그것들은 넓은 공간 분포로 빠르게 이동하는 다량의 파편을 산출한다. 이들 파편(231) 중 대부분은 EUV 콜렉터 미러(30), 진단 포트 및 디바이스(70) 상에 증착되어 그것들의 성능에 영향을 준다.
찌꺼기의 또다른 소스는 조광 영역(28)이다. 강한 광 펄스로 조광될 때, 액적(102A, 102B)이 급속한 비대칭적 물질 팽창 및 EUV 광 방출(230)을 가져오는 한 측면 상에서 가열된다. 상술한 바와 같이, EUV 광 방출(230)은 콜렉터 미러(30)에서 집속된다. 팽창 결과로서, 다량의 액적 물질은 그것들이 타겟 물질 배출기(92)로부터 출력될 때 액적(102A, 102B)의 속도에 비견할수 있는 속도로 광 펄스(23)로부터 이격되는 방향으로 가속된다. 이러한 물질은 그것이 다양한 방향으로 반사 또는 백스플래시될 수 있는 포인트에서, 일부 표면에 부딪칠 때까지 조광 영역(28)으로부터 이격하여 이동한다. 백스플래시된 타겟 물질(231)은 콜렉터 미러(30) 상에 증착될 수 있다.
도 2b 및 2c는 본 발명의 실시예에 따른 EUV 챔버에서의 일부 컴포넌트의 보다 상세한 개략도이다. 상술한 바와 같이, 타겟 물질 배출기(92)는 액적(102A, 102B)의 스트림이지만, 모든 액적이 EUV(34)를 생성하도록 조광(즉, 사용)되는 것은 아니다. 예시에 의해, 사용되지 않은 액적(102C)은 인입 광 펄스(23)에 의해 조광되지 않는다.
사용되지 않은 액적(102C)은 EUV 챔버(260 내에서 사용되지 않은 액적의 임의의 백스플래쉬를 최소화하기 위해 제 1 캐치(210)에서 캡처된다. 백스플래쉬(236)는 미세 액적 또는 액체 액적의 형태일 수 있다. 사용되지 않은 액적(102C)은 제 1 캐치(210)의 바닥(211)에 부딪힌다. 미세 액적(236)은 수차례 제 1 캐치(210)의 바닥 및 벽으로부터 반사되고, 도 2c에 도시된 바와 같이 미세 입자(222)의 일부는 다시 EUV 챔버(26)로 탈출하고 미세 액적(231)의 일부는 콜렉터 미러(30) 상과 같은 다양한 표면 상에 증착될 수 있다. 미세 액적(220)은 캐치(210)에 의해 캡처 또는 차단되는 미세 액적의 백스플래쉬 중 일부를 예시하기 위해 점선으로 도시된다.
제 1 캐치(210)는 원형, 타원형, 달걀형, 장방형, 정방형, 또는 임의의 기타 적절한 형상이 될 수 있는 단면을 가진 기다란 튜브가 될 수 있다. 도 2c에 도시된 바와 같이, 제 1 캐치(210)는 타겟 물질 배출기(92)를 향해 있는 개방 단부(224)를 포함한다. 개방 단부(224)는 실질적으로 액적 경로(209) 상에 중심을 두고 있다. 제 1 캐치(210)는 또한 하기에 보다 상세히 기술되는 바와 같이 액적 경로(209)와 정렬되거나 또는 정렬되지 않을 수 있는 중심선(223)을 포함한다.
백스플래쉬는 예를 들면, 약 3보다 더 큰, 바람직하게는 약 8보다 더 큰, 상대적으로 큰 가로세로비 L/W를 가진 제 1 캐치(210)를 이용하여 감소 또는 최소화되고, 여기서 L은 제 1 캐치 길이고 W는 제 1 캐치에서 L에 직교하는 가장 큰 내부 크기이다. 제 1 캐치(210)의 내벽에 부딪칠때, 사용되지 않은 액적(102C)은 자신들의 속도를 감소시키고 사용되지 않은 액적은 도시된 바와 같이 제 1 캐치에서 캡처될 수 있다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 조광된 액적은 또한 조광된 후에 미세 액적(232)을 생성할 수 있다. 미세 액적(232)은 EUV 챔버(26) 주위에 분포될 수 있다. 미세 액적(232)의 일부는 콜렉터 미러(30) 상에 증착될 수 있다. 미세 액적(232)의 일부는 선택적인 제 2 캐치(240)에서 캡처될 수 있다. 제 1 캐치(210) 및 제 2 캐치(240)는 또한 가열 또는 냉각될 수 있다.
제 1 및 제 2 캐치(210, 240)의 일부 또는 전부는 이중 벽을 가질 수 있다. 이중 벽 사이의 공간은 캐치(210, 240)의 효율적인 열관리(예를 들면, 가열 또는 냉각)를 위해 물, 주석, 갈륨, 주석-갈륨 합금 등과 같은 하나 이상의 열교환 유체로 채워지거나, 그를 통과시키도록 설계될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라, EUV(34) 생성시 수행된 방법 동작(300)을 예시하는 플로우 차트이다. 본문에 예시된 동작은 예를 들면 그것은 일부 동작이 서브 동작을 가지고, 다른 예시에서, 본 문에 기술된 특정 동작은 예시된 동작에 포함되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 이를 염두에 두고, 방법 및 동작(300)이 설명된다.
동작(305)에서, 광 펄스(23)는 EUV(26)에서 조광 영역(28)으로 지향된다. 동작(310)에서, 액적(102A, 102B)의 스트림 중 선택된 하나는 광 펄스(23)가 조광 영역에 도달하는 것과 거의 동시에 조광 영역(28)에 전달되고, EUV 광(34)은 동작(315)에서 조광된 액적으로부터 생성된다.
동작(320)에서, 미세 입자의 제 1 부분(231), 미세 입자의 제 2 부분(232), 미세 입자의 제 3 부분(233)은 조광된 액적으로부터 배출된다. 미세 입자의 제 1 부분(231)은 조광 영역(28)으로부터 콜렉터 미러(30)로 배출된다. 미세 입자의 제 2 부분(232)은 조광 영역(28)으로부터 캐치(210, 240)를 향해 배출된다. 미세 입자의 제 3 부분(233)은 조광 영역(28)으로부터 EUV 챔버(26)의 제 2 영역(235B)을 향해 배출된다. EUV 챔버(26)는 제 1 영역(235A) 및 제 2 영역(235B)으로 분할된다. 제 1 영역(235A)은 콜렉터 미러(30)와 조광 영역(28)을 포함한다. 제 2 영역(235B)은 배출구(40A)와 조광 영역(28) 사이에 EUV 챔버(26)의 부분을 포함한다.
동작(325)에서, 미세 입자의 제 2 부분(232)과 액적(102A, 102B)의 스트림의 사용되지 않은 액적(102C)이 상술한 바와 같이 제 1 및/또는 제 2 캐치(210, 240)에서 캡처된다. 미세 입자의 제 2 부분(232)과 사용되지 않은 액적(102C)은 실질적으로 미세 입자와 액적(236)의 임의의 백스플래시를 제한한다.
동작(330)에서, 미세 입자의 제 1 부분(231)은 콜렉터 미러(30) 상에 집속한다. 동작(335)에서, 미세 입자의 제 3 부분(233)은 EUV 챔버(26)의 제 2 영역(235B)에서의 임의의 표면에 충격을 준다.
미세 입자의 제 3 부분(233)은 제 4 부분(233A)과 제 5 부분(233B)으로 분할된다. 동작(340)에서, 미세 입자의 제 4 부분(233A)은 EUV 챔버(26)의 제 2 영역(235B)에서의 표면(236A) 상에 충돌하고 그 위에 집속한다. 미세 입자의 제 5 부분(233B)은 동작(345)에서 EUV 챔버(26)의 제 2 영역(235B)에서의 표면(235A) 상에 충돌하고 그로부터 반사된다. 동작(350)에서, 미세 입자의 제 5 부분(233B)은 배출구(40A)를 통해 EUV 챔버(26)로부터 결과적으로 벗어난다.
동작(355)에서, 조광 영역(28)으로부터의 EUV는 콜렉터 미러(30)에 의해 집속된다. 콜렉터 미러(30)는 동작(360)에서 중간 위치(40)로 EUV(34)를 포커싱하고, 동작(365)에서, EUV(34)는 배출구(40A)를 통해 EUV 챔버로부터 배출되고 방법 동작이 종료한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 콜렉터 미러(30) 상에서 미세 입자(231) 제거시 수행되는 방법 동작(400)을 예시하는 플로우 차트이다. 본문에 예시된 동작은 예를 들면 그것은 일부 동작이 서브 동작을 가지고, 다른 예시에서, 본 문에 기술된 특정 동작은 예시된 동작에 포함되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 이를 염두에 두고, 방법 및 동작(400)이 설명된다.
동작(405)에서, 부식액 및/또는 버퍼 가스가 EUV 챔버(26)로 주입된다. 예를 들면, 아르곤(Ar), 헬륨(He), 및/또는 수소(H) 버퍼 가스가 플라즈마에 의해 방출된 빠른 이온 또는 미세 입자(231)를 느리게하거나 또는 정지시키기 위해 EUV 챔버(26)에 포함되어 빠른 이온과 미세 입자(231)가 콜렉터 미러(30)를 손상시키지 않도록한다. 수소 및 보다 특히 H 라디칼이 EUV 챔버(26)에서 광학 표면을 클리닝 및/또는 에칭하기 위해 사용될 수 있다. EUV 챔버(26) 내부의 수소 가스 압력은 약 300 내지 약 800mT 사이가 될 수 있고, EUV 챔버로의 또는 그로부터의 가스 흐름은 분당 약 50 내지 약 100 표준 리터(SLM)이다.
동작(410)에서, 광 펄스(23)는 EUV 챔버(26)에서의 조광 영역(28)으로 지향된다. 동작(415)에서, 액적(102A, 102B)의 스트림 중 선택된 하나는 광 펄스(23)가 조광 영역에 도달하는 것과 실질적으로 동시에 조광 영역(28)으로 전달되고 플라즈마가 동작(420)에서 조광된 액적으로부터 생성된다. 액적을 조광하는 것은 조광 영역(28)으로부터 외부로 방출되는 액적 파편 및 미세 입자(231, 232, 233) 및 빠르게 이동하는 이온을 포함하는 타겟 물질 잔류물을 생성한다.
동작(425)에서, 버퍼 가스는 플라즈마 및 빠르게 이동하는 이온, 및 EUV 광(34) 포톤과 반응하여 수소 라디칼을 생성한다. 동작(430)에서, 일부 빠르게 이동하는 이온을 포함하는 미세 입자의 제 1 부분(231)은 조광 영역(28)에서 조광된 액적으로부터 콜렉터 미러(30)로 배출된다. 동작(435)에서, 일부 빠르게 이동하는 이온을 포함하는 미세 입자의 제 1 부분(231)은 콜렉터 미러(30)의 표면 상에 집속하고 그에 의해 콜렉터 미러의 반사도를 감소시킨다.
동작(440)에서, 콜렉터 미러(30)는 EUV 챔버의 다른 내부 표면의 온도보다 더 낮게 냉각된다. 콜렉터 미러(30)는 약 50℃ 이하로 냉각된다. SnH4의 형성과 붕괴는 온도에 연관된다. 보다 고온에 대해, 형성 속도는 느리고 붕괴 속도는 증가한다. 다시 말하면, 보다 뜨거운 표면 상의 주석은 수소와 보다 덜 결합하여 SnH4 가스를 덜 형성하는 경향을 가지고, 뜨거운 표면에 인접한 SnH4는 주석과 수소 가스로 분리하여(즉, 분해하여) 뜨거운 표면 상에 주석을 증착시키고 수소가스로서 수소를 배출한다. 따라서, 주석 제거 속도는 콜렉터 미러(30) 온도가 증가하면서 감소한다. 역으로, 콜렉터 미러(30)의 온도가 감소되면, 증착된 주석의 제거가 증가된다. 추가로, 나머지 내부 표면(예를 들면 용기 벽 및 차폐장치)의 상대적 온도가 더 높을수록 이들 표면으로부터 주석 제거가 감소된다. 더 차가운 콜렉터 미러(30)와 상대적으로 더 뜨거운 용기 벽 사이의 온도 차이는 더 차가운 콜렉터 미러(30)로부터 더 뜨거운 용기 벽으로 SnH4를 통한 주석의 이동을 가져온다. 보다 가능성있게, 이러한 온도 차등은 실질적으로 SnH4에 의한 용기 벽으로부터 콜렉터 미러(30)로의 주석 이동을 방해한다.
예를 들면, 콜렉터 미러(30)는 콜렉터 미러(30)의 배면을 냉각시키기 위한 배면 냉각 메커니즘을 포함할 수 있다. 콜렉터 미러(30)의 배면은 EUV 광(34)을 집속 및 반사하는 데에 사용되는 콜렉터 미러의 측면에 대향해 있다. 배면 냉각 메커니즘은 냉각 미러 재킷(30A)을 통해 냉매를 순환시키기 위한 냉매 소스(30B)에 결합되는 냉각 재킷(30A)을 포함할 수 있다. 대안으로 또는 추가로, 냉각 가스 흐름(30C)은 냉각된 가스 소스(30D)로부터 콜렉터 미러(30)의 배면을 향해 지향될 수 있다. 다른 냉각 메커니즘 또는 그의 조합이 또한 사용될 수 있다.
동작(445)에서, 수소 라디칼은 콜렉터 미러(30)의 표면 상의 타겟 물질 증착물과 반응하여 타겟 물질의 수소화물을 산출한다. 예를 들면, 타겟 물질이 주석이라면, 수소 라디칼은 주석-테트라하이드리드(SnH4)이다. 타겟 물질의 수소화물은 동작(450)에서의 가스와 같이 콜렉터 미러의 표면을 빠져나간다. 수소화물 반응은 높지않은 온도(예를 들면, 약 50℃이하)에서 보다 빠르게 진행한다. 타겟 물질의 반응은 하기와 같다:
주석(고체)+수소 라디칼 >> SnH4(가스).
다시 EUV 챔버(26)에서 주석 함유 타겟 물질의 예를 참조하면, 주석-테트라하이드리드(SnH4)는 EUV 광(34)을 흡수하고 EUV 챔버에서의 표면 상에서 분해하여 주석을 재증착할 수 있다. 따라서, EUV 챔버(26)에서의 타겟 물질의 수소화물의 양의 감소는 EUV 광(34)의 출력을 개선한다. 동작(455)에서, EUV 챔버(26)에서의 중요하지 않은 표면은 타겟 물질의 수소화물의 분해를 증진시키고 동작(460)에서 중요하지 않은 표면 상에 타겟 물질을 증착시키기 위해 콜렉터 미러(30)의 온도보다 더 높은 온도에서 유지된다. 중요하지 않은 표면은 챔버 벽(26A, 235A)과 광학 또는 검출기를 포함하지 않는 기타 표면을 포함한다.
예를 들면, 중요하지 않은 표면(26A, 235A)은 타겟 물질의 용융점 이상(예를 들면 주석 타겟 물질에 대해 약 232℃ 이상)으로 유지될 수 있다. 타겟 물질의 용융점 이상으로 중요하지 않은 표면(26A, 235A)를 유지하는 것은 액체 타겟 물질로 하여금 선택적 동작(465)에서 형성되도록 한다. 동작(470)에서, 액체 타겟 물질은 그런다음 중력 흐름, 습윤 등을 이용하여 중요하지 않은 표면(26A, 235A)으로부터, 타겟 물질 콘덴서 시스템(237)에서의 EUV 챔버(26)로부터 제거될 수 있고, 방법 동작이 종료할 수 있다.
상술한 바와 같이, 도 3의 동작(345, 350)에서, 미세 입자의 제 5 부분(233B)이 EUV 챔버(26)의 제 2 영역(235B)에서의 표면(235A)에 충돌하고 그로부터 반사되어 결과적으로 배출구(40A)를 통해 EUV 챔버(26)로부터 벗어난다. 미세 입자의 제 5 부분(233B)이 배출구(40A)를 통해 EUV 챔버(26)로부터 벗어날 때, 미세 입자의 제 5 부분(233B)은 EUV 광(34)을 이용하는 후속하는 프로세스 디바이스(42)를 오염시킬 수 있다. 이러한 오염은 EUV 광 경로(246)가 실질적으로 수직 방향일 때 더 심화되고, 특히 EUV 광 경로(246)가 실질적으로 수직 방향이고 중력이 미세 입자의 제 5 부분(233B)의 이동 및 탈출을 보조하도록 후속하는 프로세스 디바이스(42)가 EUV 챔버(26) 아래에 있을 때 특히 심화된다.
도 5a-5f는 본 발명의 실시예에 따른 EUV 챔버(26)에서의 중간 용기 차폐장치 어셈블리(500)를 예시한다. 도 5a는 중간 용기 차폐장치 어셈블리(500)의 측면도의 개략도이다. 도 5b는 중간 용기 차폐장치 어셈블리(500)의 측면도의 보다 상세한 개략도이다. 도 5c는 중간 용기 차폐장치 어셈블리(500)의 사시도이다. 도 5d는 중간 용기 차폐장치 어셈블리(500)의 측면도이다. 도 5e는 중간 용기 차폐장치 어셈블리(500)의 단면도이다. 도 5f는 더 상세한 중간 용기 차폐장치 어셈블리(500)의 개략적인 측면도이다.
도 5a를 참조하면, 차폐장치 어셈블리(500)는 EUV 챔버(26)의 중간 용기 영역(235')에 배치된다. EUV 챔버(26)의 제 2 영역(235)은 2개의 부분: 중간 용기 영역(235') 및 후미의 용기 영역(235")으로 분할된다. 중간 용기 영역(235')은 조광 영역(28)에서 시작하여 EUV 챔버(26)의 배출구(40A)를 향해 뻗어있다. 후미의 용기 영역(235")은 중간 용기 영역(235')과 EUV 챔버(26)의 배출구(40A) 사이로 뻗어있다. 중간 용기 영역(235')과 후미의 용기 영역(235")은 지정된 길이를 가지지 않고, 따라서 중간 용기 영역(235')은 실질적으로 EUV 챔버(26)의 제 2 영역(235) 모두를 포함할 수 있다.
차폐장치 어셈블리(500)는 조광 영역(28)에서 액적이 조광될 때 생성되는 미세 입자(233)의 제 3 부분의 모두를 실질적으로 수신, 감속, 및 캡처하는 일련의 통로 및 구조(하기에 보다 상세히 기술된)를 포함한다. 차폐장치 어셈블리(500)는 조광 영역(28)과 콜렉터 미러(30)로부터 중간 위치(40) 또는 EUV 챔버(26)의 제 2 영역(235)의 임의의 부분으로 뻗어있을 수 있다. 차폐장치 어셈블리(500)가 조광 영역(28)과 콜렉터 미러(30)로부터 중간 위치(40)로 뻗어있을 때, 차폐장치 어셈블리는 EUV 광(34)이 3차원, 원뿔형 전달 영역(502)을 통해 콜렉터 미러(30)로부터 중간 위치(40)로 통과하는 것을 차단하거나 또는 막지 않는다.
차폐장치 어셈블리(500)에서의 통로는 전달 영역(502)의 에지(504A, 504B)에서 시작하고, 차폐장치 어셈블리(500)에서의 통로는 EUV 챔버(26)의 내부 표면(235C)으로 뻗어있다. 차폐장치 어셈블리(500)에 자신들을 형성하는 통로 및 구조의 예시적인 실시예가 하기에 보다 상세히 기술된다. 도 5c를 참조하면, 차폐장치 어셈블리(500)가 3차원 도면으로 도시된다. 차폐장치 어셈블리(500)는 전달 영역(502)을 둘러싸지만 그로 돌출하지는 않은 직렬로 된 중심 차폐장치(500A-500H)이다. 차폐장치 어셈블리(500)는 실질적으로 전달 영역(502)의 에지(504A, 504B)로부터 챔버의 내부 표면(235C)으로 뻗어있다.
도 5b 및 5f를 참조하면, 차폐장치 어셈블리(500)는 직렬로 된 중심 차폐장치(500A-500H)를 예시하는 측면도로 도시된다. 차폐장치(500A, 500H)의 제 1 부분은 단일 스텝 차폐장치이고 차폐장치(500B-500G)의 제 2 부분은 다중 스텝 차폐장치이다. 단일 스텝 차폐장치(500A, 500H)는 전달 영역(502)의 에지(504A, 504B)와 EUV 챔버(26)의 내부 표면(235C)에 인접한, 차폐장치 어셈블리(500)의 단부 사이에서 동일한 최초의 대응하는 차폐장치 각도 αA, αH를 가진다. 최초의 대응하는 차폐장치 각도 αA, αH는 실질적으로 단일 스텝 차폐장치(500A, 500H)를 조광 영역(28)과 정렬시킬 수 있다.
단일 스텝 차폐장치(500A)는 EUV 챔버의 벽(235C)에 대한 자신들의 부착 포인트가 인접한 차폐장치의 제 1 섹션에 의해 형성되는 그림자와 정렬되도록 각도가 이루어진다. 이러한 각도는 실질적으로 조광 영역(28)으로부터 직접 나오는 액적 파편에 의한 벽의 직접적인 라인의 노출을 방지한다. 액적 파편(예를 들면, 미세 입자)은 따라서 벽(235C)에 도달하기 전에 차폐장치에서 먼저 제 1 스텝에 충돌하여, 에너지를 상실한다. 액적 파편이 EUV 챔버 벽(235C)에 충돌하기 전에 차폐장치의 적어도 하나의 표면으로부터 액적 파편을 굴절시킴으로써 에너지를 감소시키는 것은 액적 파편이 EUV 챔버 벽으로부터 굴절하여 다시 콜렉터 미러(30)로 가는 가능성을 감소시킨다. 추가로, 액적 파면의 재 굴절은 그런다음 콜렉터 미러(30)에 도달하기 전에 차폐장치 표면으로부터 적어도 한번 반사하여, 에너지를 더 감소시켜 액적 파편이 차폐장치(500A-500G)의 표면에 부착하여 콜렉터 미러(30)로 리턴하지 않는 가능성을 증가시킨다.
다중 스텝 차폐장치(500B-500G)는 다중 스텝 차폐장치의 각도가 전달 영역(502)의 에지(504A, 504B)와 EUV 챔버(26)의 내부 표면(235C) 사이에서 변하도록 다중 대응 차폐장치 각도 αB-αG 및 θB-θG를 가진다. 대응하는 최초 차폐장치 각도 αB-αG는 차폐장치(500A-500G) 각각을 향하여 조광 영역으로부터 뻗어있는 점선에 의해 도시된 바와 같이, 차폐장치(500A-500H)의 대응하는 제 1 부분(500B'-500G')을 조광 영역(28)과 실질적으로 정렬시킬 수 있다. 대응하는 제 2 차폐장치 각도 θB-θG는 조광 영역으로부터 방출된 미세 입자(233)의 반사 및 캡처를 증진시키기 위해 조광 영역(28)으로부터 이격하여 차폐장치(500A-500H)의 대응하는 제 2 부분(500B"-500G")의 각도를 정한다.
차폐장치(500A-500H)가 직선으로 도시되고 균일한 다중 직선 부분으로 도시되고, 도 5b에 도시된 바와 같은 곡선 차폐장치(501D-501H)가 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 곡선 차폐장치(501D-501H)의 곡률은 전달 영역(502)의 에지(504A, 504B)와 EUV 챔버(26)의 내부 표면(235C) 사이에서 변할 수 있다. 곡선 차폐장치(501A-501H)의 적어도 최초 부분은 실질적으로 조광 영역(28)과 정렬될 수 있다. 차폐장치의 곡선 및 직선 부분의 조합이 사용될 수 있고 또는 직선 및/또는 곡선 및/또는 다중 스텝 차폐장치의 조합이 차폐장치 어셈블리(500)에 포함될 수 있다. 차폐장치(500A-500H)는 실질적으로 도 5c 및 5e에 도시된 바와 같이 균일하게 공간을 두고 이격되거나 또는 도 5b 및 5f에 도시된 바와 같이 불균일하게 공간을 두고 이격된다.
하나 이상의 부분 및/또는 하나 이상의 차폐장치(500A-500H)는 조광 영역(28)으로부터 방출된 미세 입자(233)의 캡처를 개선하기 위해 필요한 만큼 가열 또는 냉각될 수 있다. 차폐장치(500A-500H)의 상이한 부분들이 제조가능성, 성능 및 내구성 또는 기타 이유에 요구되는 만큼 상이한 물질로 제조될 수 있다. 예를 들면, 차폐장치(500A-500H)는 몰리브덴, 스텐레스 강(예를 들면, SS-304, 316, 티타늄, 니켈, 구리 또는 알루미늄 또는 유사한 물질) 중 하나 이상으로 제조될 수 있다.
차폐장치(500)는 또한 진단 검출기(예를 들면 EUV 검출기), 하나 이상의 핀-홀 카메라, 진공 잠망경, 액적 이미징 및 검출 및 스티어링, 타겟 물질 캐치, 진공 포트, 창을 위한 액세스, 및 EUV 챔버(26)의 액세스, 설계, 구축 및 동작에 필요한 기타 액세스를 제공하기 위해 제거되는 선택된 차폐장치의 구멍 또는 공간 또는 부분을 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 EUV 챔버(26)에서의 중간 용기 차폐장치 어셈블리(500)를 예시한다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따라 차폐장치 어셈블리(500)에서의 미세 입자의 제 3 부분(233C)을 캡처 및 제거할 때 수행되는 방법 동작(700)을 예시한 플로우 차트이다. 본문에 예시된 동작은 예를 들면 그것은 일부 동작이 서브 동작을 가지고, 다른 예시에서, 본 문에 기술된 특정 동작은 예시된 동작에 포함되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 이를 염두에 두고, 방법 및 동작(700)이 설명된다.
동작(705)에서, 광 펄스(23)는 EUV 챔버(26)에서의 조광 영역(28)으로 지향된다. 동작(710)에서, 액적(102A, 102B)의 스트림 중 선택된 하나가 광 펄스(23)가 조광 영역에 도달하는 것과 실질적으로 동시에 조광 영역(28)에 전달되고 플라즈마가 동작(715)에서 조광된 액적으로부터 생성된다.
동작(720)에서, 미세 입자의 제 3 부분(233)(도 2b 및 5a에서 상술한 바와 같이)이 조광 영역(28)으로부터 차폐장치 어셈블리(500)로 방출된다. 동작(725)에서 미세 입자의 제 3 부분(233)은 차폐장치(500D")상에 충돌하여 차폐장치(500E")를 향해 포인트(602)에서 반사된다. 동작(730)에서, 미세 입자(233)의 제 3 부분은 미세 입자(233)가 포인트(604)로부터 반사되어 차폐장치(500D")와 차폐장치(500E") 사이의 공간(605)에서 정지할 때 차폐장치 어셈블리(500)에서 캡처된다.
선택적 동작(735)에서, 차폐장치 어셈블리(500)의 일부 및/또는 EUV 챔버가 가열될 수 있다. 차폐장치 어셈블리(500)의 일부 및/또는 EUV 챔버가 히터(622)와 같은 것으로 가열될 수 있다. 히터(622)는 임의의 적절한 히터가 될 수 있고, 예를 들면, 히터(622)는 저항 히터 또는 이중 벽 재킷형 히터 또는 그의 조합이 될 수 있다. 히터(622)는 전류를 저항 히터(622)로 제공하거나 또는 가열된 매체를 이중 재킷 히터(622)를 통해 순환시킬 수 있는 히터 컨트롤/소스(626)에 결합될 수 있다.
동작(740)에서, 축적된 미세 입자(610)는 타겟 물질 콘덴서 시스템(237)으로 제거될 수 있다. 축적된 미세 입자(610)를 제거하는 것은 축적된 미세 입자(610)를 용융 온도로 가열하는 단계, 액체 형태로 축적된 미세 입자(610)를 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 타겟 물질 콘덴서 시스템(237)은 또한 고체 또는 액체 형태로 축적된 미세 입자(610)를 배출 포트(620)를 통해 타겟 물질 콘덴서 시스템(237)으로 뽑아내기 위한 진공 소스를 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 EUV 챔버(26)를 포함하는 집적 시스템(800)의 블록도이다. 집적 시스템(800)은 EUV 챔버(26), 광펄스 생성 시스템(22), 출력 EUV 광(34)을 이용하는 디바이스(42), 및 EUV 챔버에 결합된 집적 시스템 컨트롤러(810)를 포함하고, 상기 광 펄스 생성 시스템과 디바이스는 출력 EUV 광을 활용한다. 집적 시스템 컨트롤러(810)는 사용자 인터페이스(814)를 포함하거나 이에 결합된다(예를 들면 유선 또는 무선 네트워크(812)를 통해). 사용자 인터페이스(814)는 사용자 판독가능 출력과 지시를 제공하고 사용자 입력을 수신하여 집적 시스템 컨트롤러(810)에 사용자 액세스를 제공한다.
집적 시스템 컨트롤러(810)는 전용 컴퓨터 또는 범용 컴퓨터를 포함할 수 있다. 집적 시스템 컨트롤러(810)는 EUV 챔버(26), 광 펄스 생성 시스템(22) 및 디바이스(42)용 데이터(818)(예를 들면 성능 히스토리, 성능 및 결함 분석, 오퍼레이터 로그, 및 히스토리 등)를 모니터링, 제어 및 수집, 저장하기 위한 컴퓨터 프로그램(816)을 실행할 수 있다. 예를 들면, 집적 시스템 컨트롤러(810)는, 수집된 데이터가 그의 동작에 대한 조정을 지시하면, EUV 챔버(26), 광 펄스 생성 시스템(22) 및/또는 디바이스(42) 및/또는 그 안의 컴포넌트(예를 들면, 제 1 캐치(210) 및/또는 제 2 캐치(240), 타겟 물질 배출기(92), 차폐장치 어셈블리(500) 등)의 동작들을 조정할 수 있다.
상기 실시예를 염두에 두고, 본 발명은 컴퓨터 시스템에 저장되는 데이터를 포함하는 다양한 컴퓨터-구현 동작들을 채용할 수 있다. 이들 동작은 물리량의 물리적 조작을 요구하는 것들이다. 대개, 필수적이지는 않아도, 이들 양은 저장, 전송, 조합, 비교, 및 조작될 수 있는 전기 또는 자기 신호의 형태를 취한다. 추가로, 수행되는 조작은 대개 산출, 식별, 판정, 또는 비교와 같은 용어로 칭해진다.
본 발명의 일부를 형성하는 본 문에 기술된 임의의 동작은 가용한 기계 동작이다. 본 발명은 또한 이러한 동작들을 수행하는 디바이스 또는 장치에 관한 것이다. 장치는 특히 전용 컴퓨터와 같이 필요한 목적을 위해 구축될 수 있다. 전용 컴퓨터로서 정의될 때, 컴퓨터는 또한 특정한 목적의 일부는 아닌 기타 처리, 프로그램 실행, 또는 루틴을 수행할 수 있지만, 여전히 특정한 목적의 동작을 수행할 수 있다. 대안으로, 동작은 컴퓨터 메모리, 캐시에 저장된 또는 네트워크를 통해 얻어진 하나 이상의 컴퓨터 프로그램에 의해 선택적으로 활성화되거나 구성되는 범용 컴퓨터에 의해 처리될 수 있다. 네트워크를 통해 데이터가 획득될 때, 데이터는 예를 들면 클라우드 컴퓨팅 리소스와 같이, 네트워크 상의 다른 컴퓨터에 의해 처리될 수 있다.
본 발명의 실시예는 또한 데이터를 하나의 상태에서 또다른 상태로 변환하는 기계로서 정의될 수 있다. 변환된 데이터는 스토리지에 저장되고 프로세서에 의해 조작될수 있다. 프로세서는 따라서 데이터를 하나의 유형에서 또다른 유형으로 변환한다. 추가로, 방법은 네트워크를 통해 연결될 수 있는 하나 이상의 기계 또는 프로세서에 의해 처리될 수 있다. 각각의 기계는 데이터를 하나의 상태 또는 유형을 또다른 것으로 변환할 수 있고, 또한 데이터를 처리하고, 데이터를 스토리지에 저장하고, 네트워크를 통해 데이터를 전송하고, 결과를 디스플레이하거나, 또는 그 결과를 다른 기계로 통신할 수 있다.
본 발명은 핸드-헬드 디바이스, 마이크로프로세서 시스템, 마이크로프로세서-기반 또는 프로그래밍 가능한 소비자 전자기기, 미니컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, 등을 포함하는 다른 컴퓨터 시스템 구성으로 실시될 수 있다. 본 발명은 네트워크를 통해 링크된 원격 처리 디바이스에 의해 태스크가 수행되는 분산 컴퓨팅 환경에서 실시될 수 있다.
본 발명은 또한, 컴퓨터-판독가능 매체 상의 컴퓨터 판독가능 코드로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 스토리지 디바이스이고, 이는 그런다음 컴퓨터 시스템에 의해 판독될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체의 예로는 하드 드라이브, 네트워크 결합 스토리지(NAS), 판독전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리, CD-ROMs, CD-Rs, CD-RWs, DVDs, 플래시, 자기 테이프, 및 기타 광학 및 비광학 데이터 스토리지 디바이스를 포함한다. 컴퓨터 판독가능 매체는 또한 컴퓨터 판독가능 코드가 분산형태로 저장 및 실행되도록 네트워크로 결합된 컴퓨터 시스템을 통해 분산될 수 있다.
상기 도면에서의 동작에 의해 표시된 명령어들은 도시된 순서로 수행될 필요가 없고 동작들에 의해 표시된 모든 처리는 본 발명을 실시하기 위해 필수적인 것이 아니라는 것이 더 이해될 것이다.
본 발명이 이해의 명료화를 목적으로 일부 상세하게 기술되었지만, 특정한 변형 및 변조가 첨부된 청구범위의 범위 내에서 실시될 수 있다는 것이 명확할 것이다. 따라서, 본 실시예는 예시로서 간주되어야지 한정으로 간주되면 안되고, 본 발명의 본문에 주어진 상세에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위의 범위 및 등가물내에서 변조될 수 있다.

Claims (23)

  1. 콜렉터 미러;
    상기 콜렉터 미러의 반사 표면을 냉각시키도록 동작하는 상기 콜렉터 미러의 배면에 결합된 냉각 시스템; 및
    극 자외광 챔버에 결합된 버퍼가스 소스;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 극 자외광 챔버.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 극 자외광 챔버에 결합된 타겟 물질 콘덴서 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극 자외광 챔버.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 콜렉터 미러와 상기 극 자외광 챔버의 배출부 사이에 배치되는 복수의 차폐장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극 자외광 챔버.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 복수의 차폐장치의 적어도 일부에 결합되는 열원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극 자외광 챔버.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 결합된 열원은 상기 콜렉터 미러 보다 더 높은 온도로 상기 복수의 차폐장치의 적어도 일부를 가열할 수 있는 것을 특징으로 하는 극 자외광 챔버.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 결합된 열원은 타겟 물질의 용융 온도로 상기 복수의 차폐장치의 적어도 일부를 가열할 수 있는 것을 특징으로 하는 극 자외광 챔버.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 복수의 차폐장치의 각각의 하나의 적어도 제 1 부분은 실질적으로 조광 영역과 정렬되는 것을 특징으로 하는 극 자외광 챔버.
  8. 제 3 항에 있어서, 상기 복수의 차폐장치 중 적어도 하나의 적어도 제 2 부분은 실질적으로 조광 영역과 정렬되지 않는 것을 특징으로 하는 극 자외광 챔버.
  9. 제 3 항에 있어서, 상기 복수의 차폐장치는 전달 영역의 에지에서 시작하고 상기 차폐장치는 극 자외광 챔버의 내부 표면까지 뻗어있는 것을 특징으로 하는 극 자외광 챔버.
  10. 제 3 항에 있어서, 상기 복수의 차폐장치의 각각의 하나는 복수의 공간 중 대응하는 하나의 공간만큼 상기 복수의 차폐장치 중 인접하는 하나의 차폐장치로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 극 자외광 챔버.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 복수의 공간의 각각의 하나는 동일한 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 극 자외광 챔버.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 복수의 공간의 각각의 하나는 상이한 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 극 자외광 챔버.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 극 자외광 챔버에 결합된 타겟 물질 콘덴서 시스템을 더 포함하고, 상기 타겟 물질 콘덴서 시스템은 상기 극 자외광 챔버에 결합된 진공 소스를 포함하는 것을 특징으로 하는 극 자외광 챔버.
  14. 콜렉터 미러; 및
    상기 콜렉터 미러와 극 자외광 챔버의 배출부 사이에 배치된 복수의 차폐장치;를 포함하고,
    상기 복수의 차폐장치 중 각각의 차폐장치의 적어도 제 1 부분은 조광 영역에 실질적으로 정렬되고, 상기 복수의 차폐장치 중 적어도 하나의 적어도 제 2 부분은 상기 조광 영역에 실질적으로 정렬되지 않는 것을 특징으로 하는 극 자외광 챔버.
  15. 극 자외선 레이저 챔버에서의 액적 생성기로부터 타겟 물질의 복수의 액적을 배출하는 단계;
    조광 영역에서의 상기 복수의 액적 중 선택된 하나에 소스 레이저를 포커싱하는 단계;
    상기 복수의 액적 중 선택된 하나를 조광하는 단계;
    콜렉터 미러에서 상기 조광된 액적으로부터 방출된 극 자외광을 집속하는 단계;
    상기 콜렉터 미러의 반사 표면을 냉각시키는 단계;
    상기 조광된 액적으로부터 방출된 타겟 물질 잔류물을 상기 콜렉터 미러의 반사 표면에 증착시키는 단계;
    수소함유 가스를 상기 극 자외선 레이저 챔버로 주입하는 단계;
    상기 콜렉터 미러의 반사 표면 상의 제 1 양의 타겟 물질 잔류물을 수소화물로 변환시키는 단계;
    상기 콜렉터 미러의 반사 표면으로부터 상기 제 1 양의 타겟 물질 잔류물의 수소화물을 증발시키는 단계; 및
    상기 상기 극 자외선 레이저 챔버로부터 상기 제 1 양의 타겟 물질 잔류물의 증발된 수소화물을 제거하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 극 자외광 생성 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 콜렉터 미러와 상기 극 자외선 레이저 챔버의 배출부 사이에 배치된 복수의 차폐장치 상에서 제 2 양의 타겟 물질 잔류물을 집속하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극 자외광 생성 방법.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 복수의 차폐장치의 적어도 일부를 상기 타겟 물질 잔류물의 용융 온도로 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극 자외광 생성 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 타겟 물질 콘덴서 시스템에서 액화된 타겟 물질을 캡처하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극 자외광 생성 방법.
  19. 제 15 항에 있어서, 상기 극 자외선 레이저 챔버의 복수의 중요하지 않은 내부 표면을 약 상기 콜렉터 미러의 반사 표면의 온도보다 더 높은 온도로 가열하는 단계를 더 포함하고, 상기 극 자외선 레이저 챔버의 복수의 중요하지 않은 내부 표면은 콜렉터 미러가 아닌 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 극 자외광 생성 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 극 자외선 레이저 챔버로부터 상기 제 1 양의 타겟 물질 잔류물의 증발된 수소화물을 제거하는 단계는 상기 극 자외선 레이저 챔버의 가열된 복수의 중요하지 않은 내부 표면 상에서 상기 증발된 수소화물을 분해하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 극 자외광 생성 방법.
  21. 제 15 항에 있어서, 상기 극 자외선 레이저 챔버의 복수의 중요하지 않은 내부 표면을 상기 타겟 물질 잔류물의 용융 온도 이상의 온도로 가열하는 단계를 더 포함하고, 상기 극 자외선 레이저 챔버의 복수의 중요하지 않은 내부 표면은 콜렉터 미러가 아닌 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 극 자외광 생성 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 타겟 물질 콘덴서 시스템에서 상기 액화된 타겟 물질 잔류물을 캡처하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극 자외광 생성 방법.
  23. 극 자외광 생성 방법으로서,
    극 자외선 레이저 챔버에서의 액적 생성기로부터 타겟 물질의 복수의 액적을 배출하는 단계;
    조광 영역에서 상기 복수의 액적 중 선택된 하나 상에 소스 레이저를 포커싱하는 단계;
    상기 복수의 액적 중 선택된 하나를 조광하는 단계;
    조광된 액적으로부터 방출된 극 자외광을 콜렉터 미러에서 집속하는 단계; 및
    상기 콜렉터 미러와 상기 극 자외선 레이저 챔버의 배출부 사이에 배치된 복수의 차폐장치 상에서 다량의 타겟 물질 잔류물을 집속하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 극 자외광 생성 방법.
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