KR20130040883A - Ｅｕⅴ 방사선 소스 및 ｅｕⅴ 방사선 생성 방법 - Google Patents
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Abstract
플라즈마 생성 위치(201)로 연료의 액적을 전달하도록 구성된 연료 공급부(200), 플라즈마 생성 위치에서 연료 액적에 입사하는 제 1 레이저 방사선 빔(205)을 제공함에 따라 연료 액적을 증발시키도록 구성된 제 1 레이저 빔 소스, 및 플라즈마 방사선 위치에 제 2 레이저 방사선 빔(250)을 후속하여 제공하도록 구성된 제 2 레이저 빔 소스를 포함하는 EUV 방사선 소스가 제공되고, 제 2 레이저 방사선 빔은 연료 액적의 불안전한 증발로 인해 발생하는 잔해 입자들(252)을 증발시키도록 구성된다.
Description
본 발명은 2010년 4월 8일에 출원된 미국 가출원 61/322,114 및 2010년 7월 13일에 출원된 미국 가출원 61/363,720의 이익을 주장한다. 이러한 가출원들은 모두 본 명세서에서 전문이 인용 참조된다.
본 발명은 EUV 방사선 소스 및 EUV 방사선 생성 방법에 관한 것이다. EUV 방사선 소스는 리소그래피 장치의 일부분을 형성할 수 있다.
리소그래피 장치는 기판 상으로, 통상적으로는 기판의 타겟부 상으로 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다. 그 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼)의 (예를 들어, 다이의 일부분, 한 개 또는 수 개의 다이를 포함하는) 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 상으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다.
리소그래피는 IC 및 다른 디바이스들 및/또는 구조체들을 제조하는데 있어서 핵심 단계들 중 하나로서 널리 인식되어 있다. 하지만, 리소그래피를 이용하여 만들어진 피처들의 치수들이 더 작아짐에 따라, 리소그래피는 소형 IC 또는 다른 디바이스들 및/또는 구조체들이 제조될 수 있게 하는 더 결정적인 인자가 되고 있다.
패턴 프린팅의 한계들의 이론적 추정은 수학식 (1)로 나타낸 바와 같은 분해능(resolution)에 대한 레일리 기준(Rayleigh criterion)에 의해 설명될 수 있다:
여기서, λ는 사용되는 방사선의 파장이고, NA는 패턴을 프린트하는데 사용되는 투영 시스템의 개구수(numerical aperture)이며, k 1 은 레일리 상수라고도 칭하는 공정 의존성 조정 인자이고, CD는 프린트된 피처의 피처 크기(또는 임계 치수)이다. 수학식 (1)에 따르면, 피처들의 프린트가능한 최소 크기의 감소는 세 가지 방식으로, 즉 노광 파장 λ를 줄이거나, 개구수 NA를 증가시키거나, k 1 의 값을 감소시킴으로써 얻어질 수 있다.
노광 파장을 줄이고, 이에 따라 프린트가능한 최소 크기를 감소시키기 위해, 극자외(EUV) 방사선 소스를 사용하는 것이 제안되었다. EUV 방사선은 5 내지 20 nm의 범위, 예를 들어 13 내지 14 nm의 범위, 예를 들어 6.7 nm 또는 6.8 nm와 같이 5 내지 10 nm의 범위 내의 파장을 갖는 전자기 방사선이다. 가능한 소스들로는, 예를 들어 레이저-생성 플라즈마 소스(laser-produced plasma source), 방전 플라즈마 소스(discharge plasma source), 또는 전자 저장 링(electron storage ring)에 의해 제공된 싱크로트론 방사선(synchrotron radiation)에 기초한 소스들을 포함한다.
EUV 방사선은 플라즈마를 이용하여 생성될 수 있다. EUV 방사선을 생성하는 방사선 시스템은 플라즈마를 제공하기 위한 연료를 활성화(excite)시키기 위한 레이저, 및 플라즈마를 수용하기 위한 소스 컬렉터 모듈을 포함할 수 있다. 플라즈마는, 예를 들어 적합한 재료(예를 들어, 주석)의 입자와 같은 연료, 또는 Xe 가스 또는 Li 증기와 같은 적합한 가스 또는 증기의 스트림에 레이저 빔을 지향시킴으로써 생성될 수 있다. 이로 인해 생성된 플라즈마는 출력 방사선, 예를 들어 EUV 방사선을 방출하며, 이는 방사선 컬렉터를 이용하여 수집된다. 방사선 컬렉터는 방사선을 수용하고 상기 방사선을 빔으로 포커스하는 거울 수직 입사 방사선 컬렉터(mirrored normal incidence radiation collector)일 수 있다. 소스 컬렉터 모듈은 플라즈마를 지지하기 위한 진공 환경을 제공하도록 배치된 인클로징 구조체 또는 챔버(enclosing structure or chamber)를 포함할 수 있다. 이러한 방사선 시스템은 통상적으로 레이저 생성 플라즈마(LPP) 소스라 칭해진다.
레이저 빔이 연료에 입사할 때, 연료의 증발이 불완전할 수 있다. 따라서, 연료의 일부분은 증기로 전환되는 것이 아니라 잔해 입자들(debris particles)로 전환된다. 잔해 입자들은 컬렉터 또는 리소그래피 장치 내의 다른 광학 표면들에 입사할 수 있고 컬렉터 또는 다른 광학 표면들의 반사율을 감소시킬 수 있기 때문에 바람직하지 않다.
컬렉터 또는 리소그래피 장치의 다른 광학 표면들에 입사하는 잔해 입자들의 양을 감소시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 플라즈마 생성 위치로 연료의 액적(droplet of fuel)을 전달하도록 구성된 연료 공급부를 포함하는 EUV 방사선 소스가 제공된다. 제 1 레이저 빔 소스는 플라즈마 생성 위치에서 연료 액적에 입사하는 제 1 레이저 방사선 빔을 제공함에 따라 연료 액적을 증발시켜 EUV 방사선 방출 플라즈마를 생성하도록 구성된다. 후속하여, 제 2 레이저 빔 소스는 플라즈마 방사선 위치에 제 2 레이저 방사선 빔을 제공하도록 구성된다. 제 2 레이저 방사선 빔은 연료 액적의 불안전한 증발로 인해 발생하는 잔해 입자들을 증발시키도록 구성된다. 제 2 레이저 빔 소스는 100 나노미터 또는 이보다 긴 파장을 갖는 제 2 레이저 방사선 빔을 생성하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 제 2 실시형태에 따르면, 플라즈마 생성 위치로 연료의 액적을 전달하는 단계, 플라즈마 생성 위치에 제 1 레이저 방사선 빔을 지향시킴으로써 연료 액적을 증발시켜 EUV 방사선 방출 플라즈마를 생성하는 단계, 이후 후속하여 플라즈마 생성 위치에 제 2 레이저 방사선 빔을 지향시킴으로써 연료 액적의 불완전한 증발로 인해 발생하는 잔해 입자들을 증발시키는 단계를 포함하는 EUV 방사선을 생성하는 방법이 제공된다.
제 1 레이저 방사선 빔 및 제 2 레이저 방사선 빔은 펄스화될 수 있다. 제 2 레이저 방사선 빔의 방사선 펄스의 시작점은 제 1 레이저 방사선 빔의 방사선 펄스의 시작점 100 나노초(nanoseconds) 또는 이상 후에 플라즈마 생성 위치에 입사할 수 있다. 제 2 레이저 방사선 빔의 방사선 펄스는 플라즈마가 감쇠(decay)한 후 플라즈마 생성 위치에 입사할 수 있다. 제 2 레이저 방사선 빔은 EUV 방사선 소스의 광축에 대해 30°또는 이하의 각도를 이룰 수 있다(subtend).
첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 다양한 실시예들의 구조 및 작동뿐만 아니라, 본 발명의 또 다른 특징들 및 장점들이 아래에 자세히 설명된다. 본 발명은 여기에 설명된 특정 실시예들로 제한되지 않음을 유의한다. 이러한 실시예들은 본 명세서에서 단지 예시의 목적으로만 제시된다. 관련 기술(들)의 당업자라면, 본 명세서에 담긴 기술적 내용에 기초하여 추가 실시예들이 행해질 수 있음을 알 수 있을 것이다.
이하, 대응하는 참조 부호들이 대응하는 부분들을 나타내는 첨부된 개략적인 도면들을 참조하여, 단지 예시의 방식으로만 본 발명의 실시예들을 설명할 것이다:
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시한 도면;
도 2는 도 1의 리소그래피 장치를 더 자세히 도시한 도면;
도 3은 특정한 어느 한 순간(particular moment in time)의 리소그래피 장치의 소스 컬렉터 모듈의 일부분의 개략도; 및
도 4는 이후의 어느 한 순간(later moment in time)의 소스 컬렉터 모듈의 동일한 부분의 개략도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시한 도면;
도 2는 도 1의 리소그래피 장치를 더 자세히 도시한 도면;
도 3은 특정한 어느 한 순간(particular moment in time)의 리소그래피 장치의 소스 컬렉터 모듈의 일부분의 개략도; 및
도 4는 이후의 어느 한 순간(later moment in time)의 소스 컬렉터 모듈의 동일한 부분의 개략도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소스 컬렉터 모듈(SO)을 포함하는 리소그래피 장치(100)를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는:
- 방사선 빔(B)(예를 들어, EUV 방사선)을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터)(IL);
- 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크 또는 레티클)(MA)를 지지하도록 구성되고, 패터닝 디바이스를 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 위치설정기(PM)에 연결된 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT);
- 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 위치설정기(PW)에 연결된 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT); 및
- 기판(W)의 (예를 들어, 1 이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C) 상으로 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성된 투영 시스템(예를 들어, 반사 투영 시스템)(PS)을 포함한다.
조명 시스템은 방사선을 지향, 성형, 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 타입의 광학 구성요소들, 또는 이의 여하한의 조합과 같은 다양한 타입들의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.
지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 그리고 예를 들어 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스(MA)를 유지한다. 지지 구조체는 패터닝 디바이스를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조체는, 패터닝 디바이스가 예를 들어 투영 시스템에 대해 원하는 위치에 있을 것을 보장할 수 있다.
"패터닝 디바이스"라는 용어는, 기판의 타겟부에 패턴을 생성하기 위해서, 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하는데 사용될 수 있는 여하한의 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔에 부여된 패턴은 집적 회로와 같이 타겟부에 생성될 디바이스의 특정 기능 층에 대응할 것이다.
패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스들의 예시로는 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이, 및 프로그램가능한 LCD 패널들을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 다양한 하이브리드(hybrid) 마스크 타입들뿐만 아니라 바이너리(binary)형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형과 같은 마스크 타입을 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 일 예시는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 이용하며, 그 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 기울어질 수 있다. 기울어진 거울들은 거울 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔에 패턴을 부여한다.
조명 시스템과 같이 투영 시스템은 사용되는 노광 방사선에 대하여 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대하여 적절하다면, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 타입의 광학 구성요소들, 또는 이의 여하한의 조합과 같은 다양한 타입의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다. 가스들이 너무 많은 방사선을 흡수할 수 있기 때문에 EUV 방사선에 대해 진공을 이용하는 것이 바람직할 수 있다. 그러므로, 진공 벽 및 진공 펌프들의 도움으로 전체 빔 경로에 진공 환경이 제공될 수 있다.
본 명세서에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 반사 마스크를 이용하는) 반사형으로 구성된다.
리소그래피 장치는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블(및/또는 2 이상의 마스크 테이블)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블이 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 1 이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안 1 이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.
도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 소스 컬렉터 모듈(SO)로부터 극자외(EUV) 방사선 빔을 수용한다. EUV 방사선을 생성하기 위한 방법들은 EUV 범위에서 1 이상의 방출 라인들을 갖는 적어도 하나의 원소, 예를 들어 크세논, 리튬 또는 주석을 갖는 플라즈마 상태로 재료를 전환시키는 단계를 포함한다(단, 이로 제한되지 않음). 흔히 레이저 생성 플라즈마("LPP")로 칭해지는 이러한 방법에서, 요구되는 플라즈마는 연료를 레이저 빔으로 조사함으로써 생성될 수 있다. 연료는, 예를 들어 요구되는 라인-방출 요소를 갖는 재료의 액적, 스트림 또는 클러스터일 수 있다. 소스 컬렉터 모듈(SO)은 연료를 활성화시키는 레이저 빔을 제공하기 위해 도 1에는 도시되지 않은 레이저를 포함하는 EUV 방사선 시스템의 일부일 수 있다. 이로 인해 생성된 플라즈마는 출력 방사선, 예를 들어 EUV 방사선을 방출하며, 이는 소스 컬렉터 모듈에 배치된 방사선 컬렉터를 이용하여 수집된다. 예를 들어, 연료 활성화를 위해 레이저 빔을 제공하는데 CO2 레이저가 사용되는 경우, 레이저 및 소스 컬렉터 모듈은 별도의 개체들일 수 있다. 이러한 경우, 레이저는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 방사선 빔은 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템의 도움으로 레이저로부터 소스 컬렉터 모듈로 통과된다. 다른 경우, 예를 들어 상기 소스가 방전 생성 플라즈마 EUV 생성기(흔히, DPP 소스라고도 함)인 경우, 상기 소스는 소스 컬렉터 모듈의 통합부일 수 있다.
상기 일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하는 조정기를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면의 세기 분포의 적어도 외반경 및/또는 내반경 크기(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 패싯 필드(facetted field) 및 퓨필 거울 디바이스(pupil mirror device)들과 같은 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수 있다. 일루미네이터는 방사선 빔의 단면에 원하는 균일성 및 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔을 컨디셔닝하는데 사용될 수 있다.
방사선 빔(B)은 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)로부터 반사된 후, 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하여 기판(W)의 타겟부(C) 상으로 상기 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 센서(PS2)[예를 들어, 간섭계 디바이스(interferometric device), 리니어 인코더(linear encoder) 또는 용량성 센서(capacitive sensor)]의 도움으로, 기판 테이블(WT)은 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(PM) 및 또 다른 위치 센서(PS1)는 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크들(M1 및 M2) 및 기판 정렬 마크들(P1 및 P2)을 이용하여 정렬될 수 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 적어도 하나에 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 및 기판 테이블(WT)은 본질적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여되는 전체 패턴은 한번에 타겟부(C) 상에 투영된다[즉, 단일 정적 노광(single static exposure)]. 그 후, 기판 테이블(WT)은 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 기판의 평면에서 시프트된다.
2. 스캔 모드에서, 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 및 기판 테이블(WT)은 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상으로 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다[즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)]. 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다.
3. 또 다른 모드에서, 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 본질적으로 정지된 상태로 유지되며, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안 기판 테이블(WT)이 이동되거나 스캐닝된다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스화된 방사선 소스(pulsed radiation source)가 채택되며, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT)이 각각 이동한 후, 또는 스캔 중에 계속되는 방사선 펄스 사이사이에 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 사용 모드들이 채택될 수도 있다.
도 2는 소스 컬렉터 모듈(SO), 조명 시스템(IL), 및 투영 시스템(PS)을 포함하는 장치(100)를 더 상세히 나타낸다. 소스 컬렉터 모듈(SO)은 소스 컬렉터 모듈(SO)의 인클로징 구조체(220)에 진공 환경이 유지될 수 있도록 구성되고 배치된다.
레이저(LA)가 레이저 빔(205)을 통해, 연료 공급부(200)로부터 제공되는 크세논(Xe), 주석(Sn) 또는 리튬(Li)과 같은 연료에 레이저 에너지를 축적(deposit)하도록 배치되어, 수십 eV의 전자 온도를 갖는 고이온화 플라즈마(highly ionized plasma: 210)를 생성한다. 이러한 이온들의 탈-여기 및 재조합(de-excitation and recombination) 동안 생성된 활성 방사선(energetic radiation)은 플라즈마로부터 방출되고, 거의 수직 입사 컬렉터(near normal incidence collector: CO)에 의해 수집되며 포커스된다.
컬렉터(CO)에 의해 반사되는 방사선은 가상 소스 지점(virtual source point: IF)에 포커스된다. 가상 소스 지점(IF)은 통상적으로 중간 포커스라고 칭해지며, 소스 컬렉터 모듈(SO)은 중간 포커스(IF)가 인클로징 구조체(220)의 개구부(221)에 또는 그 부근에 위치되도록 배치된다. 가상 소스 지점(IF)은 방사선 방출 플라즈마(210)의 이미지이다.
후속하여, 방사선은 조명 시스템(IL)을 가로지른다. 조명 시스템(IL)은 패터닝 디바이스(MA)에서의 방사선 세기의 원하는 균일성뿐 아니라, 패터닝 디바이스(MA)에서의 방사선 빔(21)의 원하는 각도 분포를 제공하도록 배치된 패싯 필드 거울 디바이스(22) 및 패싯 퓨필 거울 디바이스(24)를 포함할 수 있다. 패터닝 디바이스(MA)에서의 방사선 빔(21)의 반사 시, 패터닝된 빔(26)이 형성되고, 이 패터닝된 빔(26)은 투영 시스템(PS)에 의하여 반사 요소들(28, 30)을 통해 기판 테이블(WT)에 의해 유지되어 있는 기판(W) 상으로 이미징된다.
일반적으로, 나타낸 것보다 더 많은 요소들이 조명 시스템(IL) 및 투영 시스템(PS)에 존재할 수 있다. 또한, 도면들에 나타낸 것보다 더 많은 거울들이 존재할 수 있으며, 예를 들어 도 2에 나타낸 것보다 1 내지 6 개의 추가 반사 요소들이 투영 시스템(PS)에 존재할 수 있다.
도 3은 도 2의 소스 컬렉터 모듈(SO)의 일부분의 개략도이다. 도 3을 참조하면, 연료 공급부(200)는 컬렉터(CO)의 포커스에 위치된 플라즈마 생성 위치(201)로 연료의 액적(예를 들어, 주석)을 전달하였다. 레이저 빔(205)이 연료 액적에 입사함에 따라, 연료 액적을 증발시킨다. 이로 인해 생성된 플라즈마(210)는 컬렉터(CO)에 의해 수집되고 중간 포커스(IF)(컬렉터의 제 2 포커스)에 포커스되는 EUV 방사선을 방출한다. EUV 방사선은 중간 포커스로부터 리소그래피 장치의 조명 시스템 내로 통과한다(도 2 참조). 소스 컬렉터 모듈의 광축(OA)은 도 3에 점선으로 나타나 있다.
도 3은 레이저 빔(205)이 연료 액적에 입사하고 연료 액적이 플라즈마(210)를 형성하기 시작한 어느 한 순간의 상황을 개략적으로 나타낸다.
도 4는 도 3과 동일한 장치를 나타내지만 이후의 어느 한 순간을 나타낸다. 도 4에서, 레이저 빔(205)은 더 이상 플라즈마 생성 위치에 입사하지 않는다. 얼마의 시간이 경과한 이후, 플라즈마는 감쇠하였으며 더 이상 존재하지 않는다. 레이저 빔(205)[이후, 제 1 레이저 빔(205)이라고 칭해짐]은 더 이상 플라즈마 생성 위치(201)에 입사하지 않는다. 하지만, 이제 제 2 레이저 빔(250)이 플라즈마 생성 위치(201)에 입사한다. 도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 제 2 레이저 빔(250)은 플라즈마 생성 위치를 지나서 이동하며, 중간 포커스(IF)에 인접하여 위치된 빔 스톱(beam stop: 251)에 입사한다.
제 2 레이저 빔(250)은 도 3에 도시된 제 1 레이저 빔(205)보다 큰 직경을 갖는다. 이 실시예에서, 제 2 레이저 빔(250)은 광축(OA)에 놓이는 것이 아니라, 그 대신 광축에 대해 소정 각도를 이룬다. 제 2 레이저 빔(250)의 목적은 제 1 레이저 빔(205)에 의한 연료 액적의 불완전한 증발 동안 생성된 잔해 입자들을 증발시키는 것이다. 잔해 입자들(252)은 도 4에 개략적으로 도시되어 있다. 잔해 입자들의 크기는 보이도록 하기 위해 도 4에 과장되어 있다.
제 2 레이저 빔(250)은 충분한 파워 및 충분한 직경을 가질 수 있어, 상당한 비율의 잔해 입자들(252)을 증발시킬 수 있다. 잔해 입자들이 증발될 때 컬렉터(CO) 또는 리소그래피 장치의 다른 광학 표면들의 오염을 유발하지 않을 것이기 때문에, 잔해 입자들의 증발은 유익하다.
제 2 레이저 빔(250)은 펄스화될 수 있으며, 따라서 (레이저 빔이 계속하여 제공된 경우에 비해) 더 높은 세기의 방사선이 플라즈마 생성 위치(201)로 전달되게 할 수 있다. 더 높은 세기의 방사선은 더 낮은 세기의 방사선보다 잔해 입자들의 더 완벽한 증발을 제공할 것이다. 제 2 레이저 빔(250)은, 예를 들어 10 나노초 또는 이상의 펄스 주기를 가질 수 있다. 제 2 레이저 빔은, 예를 들어 10 마이크로초 또는 이하의 펄스 주기를 가질 수도 있다.
도 3 및 도 4로부터 추론될 수 있는 바와 같이, 플라즈마 생성 위치에 입사하는 제 1 레이저 빔(205)과 플라즈마 생성 위치에 입사하는 제 2 레이저 빔(250) 사이에 시간 지연이 존재할 수 있다. 시간 지연은 연료 액적이 제 1 레이저 빔(205)에 의해 증발되는 방식으로부터 발생하는 다양한 인자들을 고려할 수 있다. 연료 액적이 증발하는 정확한 방식이 완전히 알려져 있지 않음에도 불구하고, 증발 공정은 다음과 같이 수행될 수 있다고 믿는다. 제 1 레이저 빔(205)은 연료 액적의 일 측면에 입사한다(이 예시에서, 연료는 주석이다). 주석의 작은 입자들은 연료 액적의 표면으로부터 제거되며, 연료 액적으로부터 멀리 이동한다. 에너지는 연료 액적에 의해 흡수되며, 연료 액적은 온도의 증가 및 팽창을 유도한다. 연료 액적은 계속 팽창하며 이후 터진다. 연료 액적이 터짐에 따라 연료 액적의 일부분이 증발되며, EUV 방사선 방출 플라즈마를 형성한다. 증발하지 않은 연료 액적의 일부분은 다양한 크기를 갖는 주석의 잔해 입자들(252)을 형성한다.
연료 액적은 여러 조각들로 깨질 수 있으며, 제 1 레이저 빔(205)이 연료 액적에 입사하는 것을 멈춘 후 증발하는 경우가 있을 수 있다. 이는 제 1 레이저 빔(205)의 펄스 주기에 의존할 수 있다.
작은 잔해 입자들은 더 큰 잔해 입자들보다 더 빨리 이동할 것이다. 이러한 작은 잔해 입자들은 연료 액적의 초기 제거 시에 생성되었을 수 있다. 작은 잔해 입자들의 초기 형성 및 그들의 높은 속도(예를 들어, 1000 m/s 이하)로 인해, 주어진 어느 한 순간에 이러한 액적들은 더 큰 잔해 입자들보다 플라즈마 생성 위치(201)로부터 더 멀리 있을 것이다. 더 큰 잔해 입자들은 이후에 생성되었을 것이며, 더 낮은 속도를 가질 것이다.
잔해 입자들은 플라즈마 생성 위치(201)로부터 모든 방향으로 동일하게 분산되지는 않을 것이다. 대신, 더 많은 비율의 잔해 입자들이 (다른 방향들에 비해) 중간 포커스(IF)의 일반적인 방향으로 이동할 수 있을 것이다. 이러한 이유로, 제 2 레이저 빔(250)은 이것이 소스 컬렉터 모듈의 광축(OA)과 상당한 오버랩을 제공하도록 방위를 갖는다. 이는 도 4에 개략적으로 예시되어 있으며, 이는 플라즈마 생성 위치(201)를 통과하고 플라즈마 생성 위치를 지나 광축(OA)과의 상당한 오버랩을 제공하는 제 2 레이저 빔(250)을 나타낸다. 본 발명의 대안적인 실시예들에서, 제 2 레이저 빔(250)은 어떠한 방위로 플라즈마 생성 위치(201)에 지향될 수 있다. 하지만, 몇몇 방위들은 예시된 실시예들[또는 광축(OA)과 제 2 레이저 빔(250)의 상당한 오버랩을 제공하는 다른 실시예들]에 의해 제공된 것에 비해 잔해 입자들의 더 적은 증발을 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 제 2 레이저 빔(250)은 제 1 레이저 빔(205)과 동축(co-axial)일 수 있다. 하지만, 이를 달성하기 위해서는 제 1 레이저 빔(205)의 빔 경로에 빔 스플리터(beam splitter) 또는 다른 광학기를 제공하는 것이 필수적일 수 있으며, 이는 플라즈마 생성 위치(201)에 입사하는 제 1 레이저 빔(205)의 파워의 바람직하지 않은 감소를 유발할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제 2 레이저 빔(250)은 소스 컬렉터 모듈의 광축(OA)에 대해 작은 각도로 제공될 수 있음에 따라, 제 1 레이저 빔(205)의 빔 경로에 제 2 레이저 빔(250)을 도입하는 광학기들을 제공할 필요가 없다. 광축에 대한 작은 각도는, 예를 들어 30°이하, 20°이하, 또는 10°이하일 수 있다.
소스 컬렉터 모듈의 광축(OA)에 대해 작은 각도로 제 2 레이저 빔(250)을 제공하는 것은 중간 포커스(IF)를 향해 [또한, 이에 따라 조명 시스템(IL)의 반사기들로] 이동하고 있는 잔해 입자들(252)이 제 2 레이저 빔 내에서 가장 긴 시간 주기를 보낸다는 장점을 제공한다. 특히, 잔해 입자들이 조명 시스템(IL)의 반사기들에 입사하고 이러한 반사기들의 반사율을 감소시키는 것을 회피하기 위해, 이러한 잔해 입자들을 증발시키는 것이 바람직하다.
제 1 레이저 빔(205)이 초기에 플라즈마 생성 위치(201)에서 연료 액적에 입사하는 시간과, 제 2 레이저 빔(250)이 플라즈마 생성 위치(201)에 입사하는 시간 사이에 지연이 존재한다. 시간 지연은 제 1 레이저 빔(205)의 펄스의 시작점으로부터 제 2 레이저 빔(250)의 펄스의 시작점까지 측정될 수 있다. 시간 지연은, 예를 들어 100 나노초 또는 이상일 수 있다. 시간 지연은, 예를 들어 5 마이크로초 또는 이하일 수 있다. 제 2 레이저 빔(250)이 플라즈마 생성 위치(201)에 입사하기 전에 연료 액적의 증발에 의해 생성된 플라즈마가 쇠퇴하기 시작했을 수 있다는 점에서, 시간 지연은 유익할 수 있다. 플라즈마는 제 2 레이저 빔(250)을 흡수할 수 있으며, 만약 존재하였다면, 잔해 입자들에 입사하는 제 2 레이저 빔(250)의 방사선의 세기를 감소시킬 수 있다. 시간 지연의 추가적인 장점은 연료 액적이 여러 조각들로 깨지고 이러한 조각들이 서로 어느 정도 분산되게 하는 시간을 허용한다는 점이다. 제 2 조각이 제 2 레이저 빔(250)에 대해 제 1 조각의 음영부(shadow)에 위치될 가능성을 감소시키고, 따라서 제 2 레이저 빔이 제 2 조각에 입사하지 않을 가능성을 감소시키기 때문에, 조각들이 서로 분산되는 것은 바람직하다.
제 1 레이저 빔(205) 및 제 2 레이저 빔(250) 둘 모두는 펄스화된 레이저 빔들이다. 앞에 자세히 언급된 바와 같이, 제 1 레이저 빔(205)의 펄스의 시작점과 제 2 레이저 빔(250)의 펄스의 시작점 사이의 지연은, 예를 들어 100 나노초 또는 이상일 수 있다. 몇몇 경우에서, 제 1 레이저 빔(205)의 펄스의 주기는 100 나노초보다 클 수 있다. 이러한 경우, 제 2 레이저 빔(250)이 플라즈마 생성 위치(201)에 입사할 때, 제 1 레이저 빔(205)은 플라즈마 생성 위치(201)에 여전히 입사할 수 있다.
일 실시예에서, 지연은 제 1 레이저 빔(205)에 의한 플라즈마의 촉발(ignition) 후에 경과된 시간에 대해 측정될 수 있다. 지연은, 예를 들어 제 1 레이저 빔(205)에 의한 플라즈마의 촉발 후 약 2 마이크로초보다 적을 수 있다.
제 2 레이저 빔(250)의 펄스의 주기는 잔해 입자들(252)이 플라즈마 생성 위치(201)로부터 멀어지는 방향으로 이동하는 속도의 이해에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 제 2 레이저 빔(250)의 펄스의 주기는 모든 잔해 입자들(252)이 제 2 레이저 빔의 직경의 바깥쪽으로 이동(즉, 제 2 레이저 빔을 지나 이동)하도록 요구되는 시간보다 길 수 있다.
제 2 레이저 빔(250)은 제 1 레이저 빔(205)의 펄스 후에 플라즈마 생성 위치(201)에 입사하는 단일 펄스를 포함할 수 있다. 대안적으로, 제 2 레이저 빔(250)은 제 1 레이저 빔(205)의 펄스 후에 플라즈마 생성 위치(201)에 입사하는 복수의 펄스들을 포함할 수 있다. 잔해 입자들에 의한 제 2 레이저 빔(250)의 흡수는 제 2 레이저 빔의 피크 세기와 비선형적으로 증가할 수 있다. 제 2 레이저 빔(250)의 세기는 제 2 레이저 빔의 펄스 주기를 감소시킴으로써 증가될 수 있다. 하지만, 앞서 설명된 바와 같이, 모든 잔해 입자들(252)이 제 2 레이저 빔의 직경의 바깥쪽으로 이동하도록 요구되는 시간보다 긴 시간 동안 제 2 레이저 빔(250)으로 플라즈마 생성 위치를 조명하는 것이 바람직할 수 있다. 제 2 레이저 빔(250)은 일련의 펄스들로서 제공될 수 있다. 일련의 펄스들은 잔해 입자들이 제 2 레이저 빔의 직경의 바깥쪽으로 이동하는데 걸리는 기간 동안 플라즈마 생성 위치(201)에서 잔해 입자들(252)을 조명하는 견지에서 바람직할 수 있는 시간 주기를 가질 수 있다. 펄스 주기는, 예를 들어 일련의 펄스들의 시간 주기의 10분의 1 또는 이하일 수 있거나, 일련의 펄스들의 시간 주기의 100분의 1 또는 이하일 수 있거나, 또는 일련의 펄스들의 시간 주기의 1000분의 1 또는 이하일 수 있다.
제 2 레이저 빔(250)은, 예를 들어 10 나노초 또는 이상의 펄스 주기를 가질 수 있다. 제 2 레이저 빔은, 예를 들어 10 마이크로초 또는 이하의 펄스 주기를 가질 수 있다.
잔해 입자(252)에 입사하는 제 2 레이저 빔(250) 방사선의 에너지 밀도는, 예를 들어 4J/cm2 또는 이상일 수 있다. 이는 8 나노초 내에 0.5 미크론의 직경을 갖는 잔해 입자(예를 들어, 주석)를 증발시키기에 충분할 수 있다. 잔해 입자(252)에 입사하는 제 2 레이저 빔(250) 방사선의 에너지 세기는, 예를 들어 16J/cm2 또는 이상일 수 있다. 이는 33 나노초 내에 2 미크론의 직경을 갖는 잔해 입자(예를 들어, 주석)를 증발시키기에 충분할 수 있다.
제 2 레이저 빔(250)은, 예를 들어 10 마이크로초 또는 이하의 주기를 갖는 일련의 펄스들을 제공할 수 있다.
제 2 레이저 빔(250)의 펄스는 시간의 함수로서 종래의 형상, 예를 들어 가우시안 형상(Gaussian shape)을 가질 수 있다. 대안적으로, 제 2 레이저 빔(250)의 펄스는 비-종래적 형상, 예를 들어 펄스의 상승 에지(rising edge)가 펄스의 하강 에지(falling edge)보다 긴 비대칭 형상을 가질 수 있다. 더 긴 상승 에지의 효과는 더 낮은 세기 방사선이 초기에 잔해 입자들에 입사하는 것일 것이다. 위에 더 자세히 설명된 바와 같이, 초기에 생성된 잔해 입자들은 연료 액적으로부터의 제거로 인해 발생하는 작은 입자들일 수 있다. 방사선 펄스의 상승 에지에서의 비교적 낮은 세기는 이러한 작은 잔해 입자들을 증발시키기에 충분할 수 있다.
제 1 레이저 빔(205)의 펄스의 시작점과 제 2 레이저 빔(250)의 펄스의 시작점 사이의 지연 그리고 제 2 레이저 빔(250)의 펄스의 주기는, 제 1 레이저 빔(205)의 다음 펄스가 플라즈마 생성 위치(201)에 입사하기 전에 제 2 레이저 빔의 펄스가 끝나도록 설정될 수 있다. 제 1 레이저 빔(205)의 후속한 펄스들은, 예를 들어 20 마이크로초 또는 이상만큼 분리될 수 있다.
제 1 레이저 빔(205)의 펄스와 제 2 레이저 빔(250)의 펄스 사이의 시간 지연을 나타내는 것 이외에도, 도 3 및 도 4는 제 1 레이저 빔(205)과 제 2 레이저 빔(250) 간의 직경의 차이 또한 개략적으로 나타낸다. 제 1 레이저 빔(205)은 연료 액적에 입사하는 제 1 레이저 빔의 비율을 최대화하기 위해 플라즈마 생성 위치(201)에 딱 맞게(tightly) 포커스된다(포커싱 광학기들은 예시의 용이함을 위해 생략되어 있다). 연료 액적은, 예를 들어 10 미크론 치수의 직경을 가질 수 있으며, 제 1 레이저 빔(205)은 유사한 직경을 가질 수 있다. 이와 반대로, 제 2 레이저 빔(250)은 플라즈마 생성 위치에 딱 맞는 포커스(tight focus)를 갖도록 요구되지 않는다. 대신, 제 2 레이저 빔(250)은 상당한 비율의 잔해 입자들에 입사할 만큼 충분히 큰 직경을 가질 수 있다.
제 2 레이저 빔(250)은 예를 들어 플라즈마 생성 위치(201)에서 0.4 mm 또는 이상인 직경을 가질 수 있고, 예를 들어 플라즈마 생성 위치에서 1 mm 또는 이상인 직경을 가질 수 있으며, 예를 들어 플라즈마 생성 위치에서 2 mm 또는 이상인 직경을 가질 수 있다. 제 2 레이저 빔(250)은 예를 들어 플라즈마 생성 위치(201)에서 6 mm 또는 이하인 직경을 가질 수 있다. 제 2 레이저 빔(250)은 예를 들어 플라즈마 생성 위치(201)에서 약 1 mm2일 수 있다.
제 2 레이저 빔(250)의 파장은 잔해 입자들이 증발되는 효율성에 영향을 줄 수 있다. 이것이 이러한 경우인지 확실하지 않더라도, 잔해 입자가 제 2 레이저 빔(250)의 파장보다 상당히 작은 직경을 갖는 경우, 그 잔해 입자에 의한 제 2 레이저 빔의 흡수의 효율성은 감소될 수 있다. 그러므로, 제 2 레이저를 이용하여 증발시키는 것이 요구되는 가장 작은 잔해 입자들의 직경보다 짧거나 실질적으로 같은 파장에서 제 2 레이저 빔(250)을 제공하는 것이 유익할 수 있다.
이는 최소 임계 직경보다 낮은 직경을 갖는 잔해 입자들을 증발시키는 것이 요구되지 않는 경우일 수 있다. 최소 임계 직경은 예를 들어 300 nm일 수 있다. 가스 유동 잔해 완화 시스템(gas flow debris mitigation system)과 같은 다른 메커니즘들 또는 포일 트랩은 컬렉터(CO) 또는 리소그래피 장치의 다른 광학 표면들로부터 이러한 작은 잔해 입자들을 차단하기 위해 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 포일 트랩의 일 예시는 미국 특허 6,359,969에 개시되어 있으며, 이는 본 명세서에서 전문이 인용 참조된다.
몇몇 경우들에서, 제 2 레이저 빔(205)은 일부 잔해 입자들을 완전히 증발시키는 것이 아니라, 대신 단지 그들의 크기를 감소시킬 수 있다. 이러한 일이 발생하면, 다른 메커니즘들은 컬렉터(CO) 또는 리소그래피 장치의 다른 광학 표면들로부터 크기가 감소된 잔해 입자들을 차단한다.
제 2 레이저 빔(250)의 파장은 예를 들어 100 nm 또는 이상일 수 있다. 제 2 레이저 빔(250)의 파장은 예를 들어 10 미크론 또는 이하일 수 있다. 제 2 레이저 빔(250)의 파장은 제 1 레이저 빔(205)의 파장과 상이할 수 있다. 예를 들어, 제 2 레이저 빔은 (예를 들어, 157 nm의 파장을 갖는) 엑시머 레이저, ArF 레이저, KrF 레이저, NdYAG 레이저 또는 여타의 적합한 레이저에 의해 생성될 수 있다. 레이저는 예를 들어 0.1 kW 또는 이상의 파워를 갖는 레이저 빔을 생성할 수 있다. 레이저는 예를 들어 10 kW 이하의 파워를 갖는 레이저 빔을 생성할 수 있다.
또한, 제 1 레이저 빔(205)에 의해 사용되는 몇몇 광학기들은 제 2 레이저 빔(250)에 의해서도 사용될 수 있다. 이는 제 2 레이저 빔(250) 내로 약간의 수차를 도입할 수 있다. 하지만, (위에 자세히 설명된 바와 같이) 제 2 레이저 빔이 딱 맞게 포커스되지 않기 때문에, 이 수차는 제 2 레이저 빔에 미미한 영향을 줄 수 있다.
제 1 레이저 빔(205) 및 제 2 레이저 빔(250)은 각각의 제 1 및 제 2 레이저 빔 소스들을 이용하여 생성될 수 있다. 각각의 레이저 빔 소스는 예를 들어 레이저를 포함할 수 있으며, 추가적으로 방사선 생성 위치(201)로 레이저 빔을 전달하도록 구성된 1 이상의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 레이저 빔(205) 및 제 2 레이저 빔(250)은 동일한 레이저를 이용하여 생성될 수 있다. 이는, 예를 들어 레이저의 이득 매질의 제 1 전이(first transition in the gain medium)를 이용하여 제 1 레이저 빔(205)을 생성하고, 레이저의 이득 매질의 제 2 전이를 이용하여 제 2 레이저 빔(250)을 생성함으로써 달성될 수 있다(제 1 및 제 2 전이들은 상이한 에너지의 광자를 발생시킨다). 이 실시예에서, 동일한 레이저는 제 1 레이저 빔 소스의 일부분을 형성할 수 있고, 제 2 레이저 빔 소스의 일부분을 형성할 수 있다.
일 실시예에서, 빔 스톱(251)은 제 2 레이저 빔(250)을 반사시키도록 구성된 거울(예를 들어, 포커싱 거울)로 교체될 수 있다. 상기 거울은 플라즈마 생성 위치(201)를 향해 잔해 입자들(252)에 의해 흡수되지 않은 제 2 레이저 빔(250)의 일부분을 다시 반사시킬 수 있다. 따라서, 제 2 레이저 빔(250)은 잔해 입자들에 다시 한번(for a second time) 입사할 것이다. 일 실시예에서, 제 2 거울은 제 2 레이저 빔(250)이 제 2 거울에 의해 반사되고 플라즈마 생성 위치(201)를 다시 한번 통과하도록 위치될 수 있다. 2 개의 거울들은 예를 들어 플라즈마 생성 위치(201)를 통하여 제 2 레이저 빔(250)의 복수의 경로들을 제공할 수 있다. 플라즈마 생성 위치를 통한 제 2 레이저 빔(250)의 경로들의 개수는 예를 들어 2 이상, 5 이상, 또는 10 이상일 수 있다. 2 개의 거울들은 예를 들어 개방형 공진기(open resonator)를 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 플라즈마 생성 위치에 존재하는 연료 재료의 입자들의 크기를 감소시키거나 증발시키기 위하여 플라즈마 생성 위치에서 연료 재료를 조사하도록 구성되고 배치된 조명 시스템을 제공하도록 고려될 수 있다. 조명 시스템은 제 2 레이저 빔을 생성하는 레이저를 포함하도록 고려될 수 있다.
증발되는 잔해 입자들에 관한 참조들은 잔해 입자들의 기화를 포함하도록 고려될 수 있다.
본 명세서에서는, IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급되지만, 본 명세서에 서술된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이(flat-panel display), 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같이 다른 적용예들을 가질 수도 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용예와 관련하여, 본 명세서의 "웨이퍼" 또는 "다이"라는 용어의 어떠한 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟부"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수도 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은 노광 전후에, 예를 들어 트랙(전형적으로, 기판에 레지스트 층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 메트롤로지 툴 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 적용가능하다면, 이러한 기판 처리 툴과 다른 기판 처리 툴에 본 명세서의 기재 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판이 한번 이상 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러번 처리된 층들을 포함한 기판을 칭할 수도 있다.
이상, 광학 리소그래피와 관련하여 본 발명의 실시예들의 특정 사용예를 언급하였지만, 본 발명은 다른 적용예들, 예를 들어 임프린트 리소그래피에 사용될 수 있으며, 본 명세서가 허용한다면 광학 리소그래피로 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 디바이스의 토포그래피(topography)는 기판에 생성된 패턴을 정의한다. 패터닝 디바이스의 토포그래피는 전자기 방사선, 열, 압력 또는 그 조합을 인가함으로써 레지스트가 경화되는 기판에 공급된 레지스트 층으로 가압될 수 있다. 패터닝 디바이스는 레지스트가 경화된 후에 그 안에 패턴을 남기는 레지스트로부터 이동된다.
본 명세서가 허용하는 "렌즈"라는 용어는, 굴절, 반사, 자기, 전자기 및 정전기 광학 구성요소들을 포함하는 다양한 형태의 광학 구성요소들 중 어느 하나 또는 그 조합으로 언급될 수 있다.
"EUV 방사선"이라는 용어는 5 내지 20 nm 범위 내, 예를 들어 13 내지 14 nm 범위 내, 또는 예를 들어 5 내지 10 nm 범위 내, 예컨대 6.7 nm 또는 6.8 nm의 파장을 갖는 전자기 방사선을 포괄하는 것으로 고려될 수 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예가 설명되었지만 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 본 발명은 앞서 개시된 바와 같은 방법을 구현하는 기계-판독가능한 명령어의 1 이상의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램, 또는 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 데이터 저장 매체(예를 들어, 반도체 메모리, 자기 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수 있다. 상기 서술내용은 예시를 위한 것으로, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 아래에 설명되는 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 서술된 바와 같은 본 발명에 대한 변형이 행해질 수 있다는 것을 이해할 것이다.
Claims (15)
- EUV 방사선 소스에 있어서,
플라즈마 생성 위치로 연료의 액적(droplet of fuel)을 전달하도록 구성된 연료 공급부,
상기 플라즈마 생성 위치에서 상기 연료 액적에 입사하는 제 1 레이저 방사선 빔을 제공함에 따라 상기 연료 액적을 증발시켜 EUV 방사선 방출 플라즈마를 생성하도록 구성된 제 1 레이저 빔 소스, 및
상기 플라즈마 방사선 위치에서 제 2 레이저 방사선 빔을 후속하여 제공하도록 구성된 제 2 레이저 빔 소스를 포함하고,
상기 제 2 레이저 방사선 빔은 상기 연료 액적의 불안전한 증발로 인해 발생하는 잔해 입자들(debris particles)을 증발시키도록 구성되는 EUV 방사선 소스. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 레이저 빔 소스는 펄스화된 빔으로서 상기 제 1 레이저 방사선 빔을 제공하도록 구성되고, 상기 제 2 레이저 빔 소스는 펄스화된 빔으로서 상기 제 2 레이저 방사선 빔을 제공하도록 구성되는 EUV 방사선 소스. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 2 레이저 방사선 빔의 방사선 펄스의 시작점이 상기 제 1 레이저 방사선 빔의 방사선 펄스의 시작점 100 나노초 또는 이상 후에 상기 플라즈마 생성 위치에 입사하도록 상기 제 1 및 제 2 레이저 빔 소스들이 더 구성되는 EUV 방사선 소스. - 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 연료 액적의 증발에 의해 형성된 플라즈마가 쇠퇴한 후에 상기 제 2 레이저 방사선 빔의 방사선 펄스가 상기 플라즈마 생성 위치에 입사하도록 상기 제 2 레이저 빔 소스가 구성되는 EUV 방사선 소스. - 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 레이저 방사선 빔의 후속하는 방사선 펄스가 상기 플라즈마 생성 위치에 입사하기 전에 상기 제 2 레이저 방사선 빔의 방사선 펄스가 끝나도록 상기 제 1 및 제 2 레이저 빔 소스들이 구성되는 EUV 방사선 소스. - 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 레이저 빔 소스는 일련의 방사선 펄스들로서 상기 제 2 레이저 방사선 빔을 제공하도록 구성되는 EUV 방사선 소스. - 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 레이저 방사선 빔의 후속하는 방사선 펄스가 상기 플라즈마 생성 위치에 입사하기 전에 상기 제 2 레이저 방사선 빔의 일련의 방사선 펄스들이 끝나도록 상기 제 1 및 제 2 레이저 빔 소스들이 더 구성되는 EUV 방사선 소스. - 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 제 2 레이저 빔 소스는 상기 제 2 레이저 방사선 빔의 방사선 펄스의 주기가 상기 일련의 방사선 펄스들의 주기의 10분의 1 또는 이하가 되도록 구성되는 EUV 방사선 소스. - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 레이저 빔 소스는 상기 제 2 레이저 방사선 빔이 상기 플라즈마 생성 위치에서 0.4 mm 또는 이상의 직경을 갖도록 구성되는 EUV 방사선 소스. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 레이저 빔 소스는 상기 제 2 레이저 방사선 빔이 상기 플라즈마 생성 위치에서 6 mm 또는 이하의 직경을 갖도록 구성되는 EUV 방사선 소스. - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 레이저 빔 소스는 상기 제 2 레이저 방사선 빔이 상기 EUV 방사선 소스의 광축에 대해 30°또는 이하의 각도를 이루도록(subtend) 구성되는 EUV 방사선 소스. - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 레이저 방사선 빔이 상기 플라즈마 생성 위치를 2 번 또는 이상 통과하도록 상기 제 2 레이저 방사선 빔을 반사시키도록 구성된 거울을 더 포함하는 EUV 방사선 소스. - 제 12 항에 있어서,
상기 제 2 레이저 방사선 빔이 상기 플라즈마 생성 위치를 3 번 또는 이상 통과하도록 상기 제 2 레이저 방사선 빔을 반사시키도록 구성된 추가 거울을 더 포함하는 EUV 방사선 소스. - 리소그래피 장치에 있어서,
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 EUV 방사선 소스;
상기 EUV 방사선 소스에 의해 생성된 EUV 방사선 빔을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템;
패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 지지체 - 상기 패터닝 디바이스는 패터닝된 방사선 빔을 형성하도록 상기 EUV 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여할 수 있음 -;
기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블; 및
상기 기판의 타겟부 상으로 상기 패터닝된 EUV 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템을 포함하는 리소그래피 장치. - EUV 방사선을 생성하는 방법에 있어서,
플라즈마 생성 위치로 연료의 액적을 전달하는 단계,
상기 플라즈마 생성 위치에 제 1 레이저 방사선 빔을 지향시킴으로써 연료 액적을 증발시켜 EUV 방사선 방출 플라즈마를 생성하는 단계,
이후 후속하여, 상기 플라즈마 생성 위치에서 제 2 레이저 방사선 빔을 지향시킴으로써 상기 연료 액적의 불완전한 증발로 인해 발생하는 잔해 입자들을 증발시키는 단계를 포함하는 EUV 방사선 생성 방법.
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