KR20160113278A - 방사선 소스 - Google Patents

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오스카 프란시스쿠스 요제푸스 누르트만
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얀 베르나르드 플레첼무스 반 슈트
쥔-쳉 왕
케빈 웨이민 장
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Abstract

입사하는 방사선 빔(2)을 수용하고, 타겟에 반사된 방사선 빔을 지향하는 패싯 반사기(32, 32")가 개시된다. 패싯 반사기는 복수의 패싯들을 포함하고, 복수의 패싯들 각각은 반사 표면을 포함한다. 복수의 패싯들의 제 1 서브세트의 각각의 반사 표면들은 제 1 연속 표면의 각 부분들을 정의하고, 제 1 방향으로 입사하는 방사선 빔의 각 제 1 부분들을 반사하여 반사된 방사선 빔의 제 1 부분을 제공하도록 배치된다. 복수의 패싯들의 제 2 서브세트의 각각의 반사 표면들은 제 2 연속 표면의 각 부분들을 정의하고, 제 2 방향으로 입사하는 방사선 빔의 각 제 2 부분들을 반사하여 반사된 방사선 빔의 제 2 부분을 제공하도록 배치된다.

Description

방사선 소스{RADIATION SOURCE}
본 출원은 2014년 1월 27일에 출원된 유럽 특허 출원 14152630.1 및 2014년 5월 7일에 출원된 미국 가출원 61/989,616의 이익을 주장하며, 이들은 본 명세서에서 그 전문이 인용참조된다.
본 발명은 방사선 생성 플라즈마(radiation generating plasma)를 생성하는 방사선 소스들에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상에 원하는 패턴을 적용하도록 구성된 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조 시에 사용될 수 있다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 상으로 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)로부터의 패턴을 투영할 수 있다.
리소그래피 장치에 의해 기판 상으로 패턴을 투영하는 데 사용되는 방사선의 파장은 그 기판 상에 형성될 수 있는 피처(feature)들의 최소 크기를 결정한다. 4 내지 20 nm 범위 내의 파장을 갖는 전자기 방사선인 EUV 방사선을 사용하는 리소그래피 장치가 종래의 리소그래피 장치(이는 예를 들어 193 nm의 파장을 갖는 전자기 방사선을 사용할 수 있음)보다 기판 상에 더 작은 피처들을 형성하기 위해 사용될 수 있다.
EUV 방사선은 EUV 생성 플라즈마를 발생시키도록 배치되는 방사선 소스를 이용하여 생성할 수 있다. EUV 생성 플라즈마는, 예를 들어 방사선 소스 내에서 연료, 예를 들어 액체 주석을 여기(excite)시킴으로써 발생될 수 있다. 연료는 연료를 포함한 타겟에 레이저 빔과 같은 개시 방사선 빔을 지향함으로써 여기될 수 있고, 개시 방사선 빔(initiating radiation beam)은 연료 타겟이 EUV 생성 플라즈마가 되도록 한다.
방사선 소스가 효율적일 것을 보장하기 위해, 연료 타겟이 가능한 한 많이 여기되어 EUV 생성 플라즈마가 될 것을 보장하는 것이 바람직하다. 그러므로, 연료 타겟을 여기시키기 위해 개시 방사선을 지향하는 개선된 툴들이 요구된다. 또한, 리소그래피 장치 내에서 플라즈마에 의해 생성되는 방사선을 지향할 필요가 있다. 그러므로, 더 일반적으로 방사선을 지향하는 개선된 툴들이 또한 요구된다.
본 명세서에서 설명되는 일 실시예의 목적은 앞서 설명된 문제들 중 1 이상을 제거하거나 완화하는 것이다.
본 명세서에서 설명되는 일 실시형태에 따르면, 입사하는 방사선 빔을 수용하고 타겟에 반사된 방사선 빔을 지향하는 패싯 반사기(faceted reflector)가 제공된다. 패싯 반사기는 복수의 패싯들을 포함하고, 복수의 패싯들 각각은 반사 표면을 포함한다. 복수의 패싯들의 제 1 서브세트(subset)의 각각의 반사 표면들은 제 1 방향으로 입사하는 방사선 빔의 각 제 1 부분들을 반사하여 반사된 방사선 빔의 제 1 부분을 제공하도록 배치된다. 복수의 패싯들의 제 2 서브세트의 각각의 반사 표면들은 제 2 방향으로 입사하는 방사선 빔의 각 제 2 부분들을 반사하여 반사된 방사선 빔의 제 2 부분을 제공하도록 배치된다.
이 방식으로, 패싯 반사기는 입사하는 방사선 빔과 상이한 세기 프로파일을 갖는 반사된 방사선 빔을 제공하기에 적절한 반사기를 제공한다.
제 1 서브세트의 반사 표면들은 제 1 연속 표면의 각 부분들을 정의할 수 있다. 제 2 서브세트의 반사 표면들은 제 1 연속 표면과 상이한 제 2 연속 표면의 각 부분들을 정의할 수 있다.
복수의 패싯들은 반사된 방사선 빔의 제 1 부분의 적어도 일부분 및 반사된 방사선 빔의 제 2 부분의 적어도 일부분이 타겟에서 오버랩(overlap)되도록 배치될 수 있다.
복수의 패싯들 각각의 반사 표면들은 적어도 3 개의 서브세트들 중 하나에 속할 수 있으며, 각각의 서브세트의 패싯들의 반사 표면들은 각 방향으로 입사하는 방사선 빔의 각 부분들을 반사하도록 배치되고, 각 부분들은 함께 반사된 방사선 빔의 각 부분을 제공한다.
복수의 패싯들은 반사된 방사선 빔의 각각의 각 부분의 적어도 일부분이 반사된 방사선 빔의 각 부분들 중 적어도 다른 한 부분의 적어도 일부분과 타겟에서 오버랩되도록 배치될 수 있다.
복수의 패싯들은 타겟에서 반사된 방사선 빔의 단면의 일부분에서의 세기의 균질성(homogeneity)을 증가시키도록 배치될 수 있다.
복수의 패싯들은 타겟에서 반사된 방사선 빔의 단면의 일부분에서의 최소 세기를 증가시키도록 배치될 수 있다.
복수의 패싯들은 타겟에서 반사된 방사선 빔의 단면의 중심 부분에서의 세기를 증가시키도록 배치될 수 있다.
반사된 방사선 빔의 단면은 반사된 방사선 빔의 전파 방향에 수직으로 놓이는 평면에서 취해진다. 이는 축 단면(axial cross-section)이라고 칭해질 수 있다.
하향식 관점에서 볼 때, 복수의 패싯들은 복수의 동일한 크기의 섹터(equally sized sector)들로서 배치되는 패싯들의 디스크를 포함한다. 하지만, 다른 실시예들에서, 추가적인 서브세트들이 제공될 수 있다.
하향식 관점에서 볼 때, 복수의 패싯들은 동일한 크기의 원주방향으로 분포된 패싯(circumferentially distributed facet)들의 링을 포함한다. 다른 실시예들에서, 섹터들 및/또는 원주방향으로 분포된 패싯들은 상이한 크기들로 이루어질 수 있다.
하향식 관점에서 볼 때, 복수의 패싯들은 동일한 크기의 정사각형 패싯들의 그리드를 포함한다. 다른 실시예들에서, 그리드는 상이한 크기들 및/또는 형상들의 패싯들을 포함할 수 있다.
제 1 서브세트의 패싯들의 반사 표면들은 제 1 평면을 정의할 수 있고, 및/또는 제 2 서브세트의 패싯들의 반사 표면들은 제 2 평면을 정의할 수 있다.
제 1 연속 표면은 굴곡될 수 있다. 예를 들어, 제 1 연속 표면은 오목하거나 볼록할 수 있다.
제 1 연속 표면의 기울기는 제 1 서브세트의 패싯들 중 적어도 하나의 반사 표면을 교차하는 연속 표면 상의 지점보다 제 1 서브세트의 패싯들 중 둘 사이의 여하한의 지점에서 더 크지 않을 수도 있다. 즉, 제 1 서브세트의 패싯들에 의해 정의된 경계들 사이에 대해, 연속 표면은 패싯들의 제 1 서브세트 내의 패싯들 중 하나의 반사 표면을 교차하는 지점에서 가장 가파를 수 있다.
유사하게, 제 2 연속 표면이 굴곡될 수 있다.
제 1 서브세트 내의 제 1 패싯과 제 2 서브세트 내의 인접한 패싯 사이의 연결 부분이 제 1 패싯의 반사 표면과 제 2 패싯의 반사 표면 사이의 점진적 전이부(gradual transition)를 정의할 수 있다.
패싯 반사기는 평균 평면(average plane)을 정의할 수 있다. 패싯 반사기는, 연결 부분이 평균 평면에 대한 입사하는 방사선 빔의 입사각보다 작은 평균 평면에 대한 각도로 있도록 배치될 수 있다.
본 발명의 제 2 실시형태에 따르면, 방사선 방출 플라즈마를 발생시키는 방사선 소스가 제공되며, 방사선 소스는 개시 방사선 빔을 수용하도록 배치되고, 개시 방사선 빔을 수용하고 방사선 방출 플라즈마를 발생시키기 위해 플라즈마 형성 구역의 연료 타겟에 반사된 개시 방사선 빔을 지향하도록 배치되는 패싯 반사기를 포함하며, 패싯 반사기는 복수의 패싯들을 포함하고, 복수의 패싯들 각각은 반사 표면을 포함하며; 제 1 서브세트의 복수의 패싯들 각각의 반사 표면들은 제 1 방향으로 입사하는 개시 방사선 빔의 각 제 1 부분들을 반사하여 반사된 개시 방사선 빔의 제 1 부분을 제공하도록 배치되고; 제 2 서브세트의 복수의 패싯들 각각의 반사 표면들은 제 2 방향으로 입사하는 개시 방사선 빔의 각 제 2 부분들을 반사하여 반사된 개시 방사선 빔의 제 2 부분을 제공하도록 배치된다.
이 방식으로, 플라즈마 형성 구역에서 연료 타겟으로부터 반사되는 방사선이 개시 방사선의 소스에 도달하기 전에 편향(deflect)된다. 개시 방사선의 소스가 레이저인 경우, 반사된 방사선을 편향시키는 것은 반사된 방사선이 레이저에 재-진입하는 결과로서 일어날 수 있는 기생 레이징(parasitic lasing)을 감소시켜, 에너지 유출을 감소시키고 효율성을 개선한다. 또한, 개시 방사선의 경로에 패싯 반사기를 제공함으로써, 패싯들은 플라즈마 형성 구역에서 개시 방사선의 원하는 세기 프로파일을 제공하도록 배치될 수 있다.
제 1 서브세트의 반사 표면들은 제 1 연속 표면의 각 부분들을 정의할 수 있다. 제 2 서브세트의 반사 표면들은 제 1 연속 표면과 상이한 제 2 연속 표면의 각 부분들을 정의할 수 있다.
복수의 패싯들은 반사된 개시 방사선 빔의 제 1 부분의 적어도 일부분 및 반사된 개시 방사선 빔의 제 2 부분의 적어도 일부분이 타겟에서 오버랩되도록 배치될 수 있다.
복수의 패싯들 각각의 반사 표면들은 적어도 3 개의 서브세트들 중 하나에 속할 수 있고, 패싯들의 반사 표면들은 각각 각 방향으로 입사하는 개시 방사선 빔의 각 부분들을 반사하도록 배치되고, 각 부분들은 함께 반사된 개시 방사선 빔의 각 부분을 제공한다.
복수의 패싯들은 반사된 개시 방사선 빔의 각각의 각 부분의 적어도 일부가 타겟에서 반사된 개시 방사선 빔의 각 부분들 중 적어도 다른 하나의 적어도 일부와 오버랩되도록 배치될 수 있다.
복수의 패싯들은 플라즈마 형성 구역에서 개시 방사선 빔의 단면의 일부분에서의 세기의 균질성을 증가시키도록 방위될 수 있다.
세기의 균질성을 증가시킴으로써, 플라즈마 형성 구역에 제공된 연료 타겟이 더 균등하게 여기되어, 방사선 방출 플라즈마로 전환될 수 있는 연료 타겟의 양을 증가시키고, 이로 인해 방사선 소스의 효율성을 증가시킨다.
복수의 패싯들은 플라즈마 형성 구역에서 개시 방사선 빔의 단면의 일부분에서의 최소 세기를 증가시키도록 방위될 수 있다. 복수의 패싯들은 플라즈마 형성 구역에서 개시 방사선 빔의 단면의 중심부에서의 세기를 증가시키도록 방위될 수 있다.
이 방식으로, 개시 방사선의 부분이 이와 상호작용하는 연료 타겟의 부분을 점화하기에 불충분한 세기를 제공하는 종래의 방사선 소스들에서의 문제점들이 완화된다.
개시 방사선 빔의 단면의 부분은, 사용 시 플라즈마 형성 구역에서 연료 타겟과 실질적으로 동심인 개시 방사선 빔의 부분일 수 있다. 방사선 빔의 단면의 세기가 소정 반경을 지나 감소할 수 있는 한편, 패싯 반사기는 연료 타겟과 상호작용하는 방사선 빔의 부분이 그 부분 전체에 걸쳐 방사선 생성 플라즈마를 발생시키기에 충분한 세기를 갖도록 배치될 수 있다.
제 3 서브세트의 복수의 패싯들 각각이 제 3 방향으로 개시 방사선 빔의 부분들을 지향하도록 배치될 수 있으며, 제 4 서브세트의 복수의 패싯들 각각이 제 4 방향으로 개시 방사선 빔의 부분들을 지향하도록 배치될 수 있다.
복수의 패싯들 각각은 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 서브세트들 중 하나에 속할 수 있다. 즉, 정확히 4 개의 서브세트들이 제공될 수 있다. 하지만, 다른 실시예들에서, 추가적인 서브세트들이 제공될 수 있다.
하향식 관점에서 볼 때, 패싯 반사기는 복수의 동일한 크기의 섹터들로서 배치되는 패싯들의 내측 디스크를 포함할 수 있다. 또한, 패싯 반사기는 동일한 크기의 원주방향으로 분포된 패싯들의 외측 링을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 섹터들 및/또는 원주방향으로 분포된 패싯들은 상이한 크기들로 이루어질 수 있다.
하향식 관점에서 볼 때, 패싯 반사기는 동일한 크기의 정사각형 패싯들의 그리드를 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 그리드는 상이한 크기의 패싯들 또는 정사각형 이외의 형상들, 예를 들어 직사각형의 패싯들을 포함할 수 있다.
제 1 연속 표면은 굴곡될 수 있다. 예를 들어, 제 1 연속 표면은 오목하거나 볼록할 수 있다.
제 1 연속 표면의 기울기는 제 1 서브세트의 패싯들 중 적어도 하나의 반사 표면을 교차하는 연속 표면 상의 지점보다 제 1 서브세트의 패싯들 중 둘 사이의 여하한의 지점에서 더 크지 않을 수도 있다. 즉, 제 1 서브세트의 패싯들에 의해 정의된 경계들 사이에 대해, 연속 표면은 패싯들의 제 1 서브세트 내의 패싯들 중 하나의 반사 표면을 교차하는 지점에서 가장 가파를 수 있다.
또한, 방사선 소스는 플라즈마 형성 구역에서 방사선 생성 플라즈마에 의해 발생되는 방사선을 수집하고 발생된 방사선의 적어도 일부분을 초점으로 지향하는 방사선 컬렉터(radiation collector)를 포함할 수 있다.
제 3 실시형태에 따르면, 개시 방사선 빔을 제공하도록 배치된 제 1 레이저, 및 제 2 실시형태에 따른 방사선 소스를 포함하는 방사선 시스템이 제공된다.
또한, 방사선 시스템은 개시 방사선이 플라즈마 형성 구역에서 연료 타겟 상에 입사하기 전에 연료 타겟의 특성을 변경하기 위해 연료 타겟에 연료 변경 방사선 빔(fuel modifying radiation beam)을 지향하도록 배치되는 제 2 레이저를 포함한다.
제 4 실시형태에 따르면, 제 1 실시형태에 따른 패싯 반사기, 제 2 실시형태에 따른 방사선 소스, 또는 제 3 실시형태에 따른 방사선 시스템을 포함하는 리소그래피 툴이 제공된다.
제 5 실시형태에 따르면, 제 2 실시형태에 따른 방사선 소스로부터 수용되는 방사선 빔을 컨디셔닝(condition)하도록 구성된 조명 시스템; 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 지지 구조체 -패터닝 디바이스는 패터닝된 방사선 빔을 형성하기 위해 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여할 수 있음- ; 기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블; 및 기판 상으로 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템을 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다.
제 6 실시형태에 따르면, 제 1 실시형태에 따른 패싯 반사기를 포함한, 방사선을 발생시키는 방사선 시스템이 제공된다.
제 7 실시형태에 따르면, 연료 타겟을 제공하기 위해 연료를 제공하고 연료를 지향하도록 구성된 연료 방출기, 및 개시 방사선 빔의 세기가 실질적으로 연료 타겟의 전체 단면에 걸쳐 임계치 세기보다 크도록 연료 타겟 상에 입사하게 개시 방사선 빔을 지향하도록 구성된 빔 장치를 포함하는 방사선 소스가 제공된다.
연료 타겟은 플라즈마를 형성하도록 여기되어야 하는 연료의 구역 또는 부분이다. 연료 타겟은 연료의 액적을 포함할 수 있다. 연료 타겟은 연료의 액적의 일부분을 포함할 수 있다. 연료 타겟은 연료의 스트림의 일부분을 포함할 수 있다. 연료 타겟은 전극에 제공되는 연료의 부분을 포함할 수 있다. 전극은 방전 생성 플라즈마 방사선 소스의 일부를 형성할 수 있다.
개시 방사선 빔 및 연료 타겟의 단면들은 개시 방사선 빔의 전파 방향에 수직으로 놓이는 평면에서 취해진다.
개시 방사선 빔은 플라즈마를 형성하기 위해 연료를 여기시키도록 작동하는 주-펄스 레이저 빔일 수 있다. 플라즈마는 EUV 방사선 방출 플라즈마일 수 있다. 개시 방사선 빔은, 예를 들어 주-펄스 레이저 빔일 수 있는 또 다른 개시 방사선 빔에 원하는 형상의 연료 타겟을 제공하기 위해 연료 타겟의 형상을 변화시키도록 작동하는 사전-펄스 레이저 빔일 수 있다. 개시 방사선 빔은 전극 상의 연료 타겟에 입사하는 레이저 빔일 수 있다. 전극은 방전 생성 플라즈마 방사선 소스의 일부를 형성할 수 있다.
임계치 세기는 연료 타겟 내의 연료가 플라즈마로 여기되게 하는 세기일 수 있다. 임계치 세기는 연료 타겟이 EUV 방사선 방출 플라즈마로 여기되게 하는 세기일 수 있다. 임계치 세기는 연료 타겟의 형상의 원하는 변화를 야기하는 세기일 수 있다. 임계치 세기는 전극으로부터 연료 타겟의 융제(ablation)를 야기하는 세기일 수 있다. 전극은 방전 생성 플라즈마 방사선 소스의 일부를 형성할 수 있다.
빔 장치는 개시 방사선 빔의 세기가 실질적으로 연료 타겟의 전체 단면에 걸쳐 임계치 세기보다 크도록 한다. 그러므로, 빔 장치는 플라즈마를 형성하도록 여기되는 연료의 양을 증가시킬 수 있고, 플라즈마로부터 방출되는 방사선의 양을 증가시킬 수 있다. 그러므로, 빔 장치는 방사선 소스의 전환 효율성을 증가시키고, 이때 전환 효율성은 개시 방사선 빔으로부터의 에너지의 단위당 플라즈마로부터 방출되는 방사선의 양이다.
개시 방사선 빔은, 개시 방사선 빔의 단면이 연료 타겟의 단면을 완전히 에워싸도록(또는 오버랩하도록) 연료 타겟의 단면적보다 크거나 이와 같은 플라즈마 형성 구역에서의 단면적을 가질 수 있다.
빔 장치는 방사선 빔의 세기가 임계치 세기보다 큰 연료 타겟에서의 개시 방사선 빔의 단면의 부분을 증가시키도록 구성된 적어도 하나의 광학 요소를 포함할 수 있다.
빔 장치는 연료 타겟에서 개시 방사선 빔의 단면의 일부분에서의 세기의 균질성을 증가시키도록 구성된 적어도 하나의 광학 요소를 포함할 수 있다.
빔 장치는 연료 타겟에서 개시 방사선 빔의 단면의 일부분에서의 최소 세기를 증가시키도록 구성된 적어도 하나의 광학 요소를 포함할 수 있다.
빔 장치는 연료 타겟에서 개시 방사선 빔의 단면의 중심부에서의 세기를 증가시키도록 구성된 적어도 하나의 광학 요소를 포함할 수 있다.
또한, 방사선 소스는 개시 방사선 빔의 1 이상의 특성을 측정하도록 작동가능한 감지 장치를 포함할 수 있고, 적어도 하나의 광학 요소는 감지 장치에 의해 수행된 개시 방사선 빔의 1 이상의 특성의 측정에 응답하여 적응가능할 수 있다.
감지 장치는 개시 방사선 빔의 세기 프로파일을 측정하도록 작동가능한 센서를 포함할 수 있다.
감지 장치는 개시 방사선 빔 내의 파면 수차들을 측정하도록 작동가능한 파면 센서를 포함할 수 있다.
감지 장치는 개시 방사선 빔이 입사하는 광학 요소 및 광학 요소의 온도를 측정하도록 작동가능한 온도 센서를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 광학 요소는 복수의 패싯들을 포함한 패싯 반사기를 포함할 수 있고, 복수의 패싯들 각각은 반사 표면을 포함한다. 패싯 반사기가 제공되는 경우, 감지 장치는 패싯 반사기의 1 이상의 패싯들 사이에 위치된 1 이상의 센서를 포함할 수 있다.
패싯 반사기는 제 1 실시형태에 따른 패싯 반사기를 포함할 수 있다.
패싯 반사기는 복수의 필드 패싯(field facet)들을 포함한 필드 패싯 거울을 포함할 수 있고, 또한 빔 장치는 복수의 퓨필 패싯(pupil facet)들을 포함한 퓨필 패싯 거울을 포함할 수 있다.
필드 패싯 거울의 필드 패싯들은 각각 퓨필 패싯 거울의 각 퓨필 패싯 상에 개시 방사선 빔의 세기 프로파일의 부분을 이미징하도록 구성될 수 있고, 퓨필 패싯들 각각은 연료 타겟 상에 세기 프로파일의 부분을 이미징하도록 구성될 수 있다.
필드 패싯들 및 퓨필 패싯들은 개시 방사선 빔의 세기가 임계치 세기보다 큰 연료 타겟에서의 개시 방사선 빔의 단면의 부분을 증가시키기 위해 연료 타겟 상에 개시 방사선 빔의 세기 프로파일의 부분들을 이미징하도록 구성될 수 있다.
적어도 하나의 광학 요소는 변형가능한 거울을 포함할 수 있다.
또한, 방사선 소스는 변형가능한 거울, 개시 방사선 빔 내의 파면 수차들을 측정하도록 배치된 파면 센서, 및 파면 센서에 의해 수행된 측정에 응답하여 변형가능한 거울의 반사 표면의 형상을 적응시키도록 구성된 제어기를 포함하는 적응식 광학기 시스템(adaptive optics system)을 포함할 수 있다.
또한, 적응식 광학기 시스템은 파면 센서로 개시 방사선 빔의 일부분을 지향하도록 구성된 빔 스플리터를 포함할 수 있다.
빔 장치는 개시 방사선 빔을 제공하도록 구성된 레이저를 포함할 수 있다.
레이저는 비간섭성(incoherent) 개시 방사선 빔을 제공하도록 구성될 수 있다.
레이저는 시드 레이저(seed laser) 및 증폭 체인(amplification chain)을 포함할 수 있다.
시드 레이저는 복수의 가로 모드(transverse mode)들에서 작동하도록 구성될 수 있다.
시드 레이저는 복수의 세로 모드(longitudinal mode)들에서 작동하도록 구성될 수 있다.
시드 레이저는 가스 방전 레이저일 수 있다.
시드 레이저는 CO2 레이저일 수 있다.
증폭 체인은 전기 방전에 의해 펌핑되는 가스를 포함할 수 있다.
제 8 실시형태에 따르면, 제 7 실시형태에 따른 방사선 소스를 포함하는 리소그래피 툴이 제공된다.
제 9 실시형태에 따르면, 제 7 실시형태에 따른 방사선 소스로부터 수용되는 방사선 빔을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템; 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 지지 구조체 -패터닝 디바이스는 패터닝된 방사선 빔을 형성하기 위해 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여할 수 있음- ; 기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블; 및 기판 상으로 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템을 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다.
제 10 실시형태에 따르면, 플라즈마 형성 구역에 연료 타겟을 제공하기 위해 플라즈마 형성 구역으로 연료를 방출하고 연료를 지향하도록 구성된 연료 방출기, 및 플라즈마 형성 구역에서 연료 타겟 상에 입사하게 개시 방사선 빔을 지향하도록 구성된 광학 요소를 포함하는 방사선 소스가 제공되고, 광학 요소는 방사선 빔의 세기가 임계치 세기보다 큰 연료 타겟에서의 개시 방사선 빔의 단면의 부분을 증가시키도록 구성된다.
이는 개시 방사선 빔의 세기가 실질적으로 연료 타겟의 전체 단면에 걸쳐 임계치 세기보다 크도록 할 수 있다. 임계치 세기는 연료 타겟 내의 연료가 플라즈마로 여기되게 하는 세기일 수 있다. 광학 요소는 플라즈마를 형성하도록 여기되는 연료의 양을 증가시키고, 플라즈마로부터 방출되는 방사선의 양을 증가시킨다. 그러므로, 광학 요소는 방사선 소스의 전환 효율성을 증가시키고, 이때 전환 효율성은 개시 방사선 빔으로부터의 에너지의 단위당 플라즈마로부터 방출되는 방사선의 양이다.
제 11 실시형태에 따르면, 플라즈마 형성 구역에 연료 타겟을 제공하기 위해 플라즈마 형성 구역으로 연료를 방출하고 연료를 지향하도록 구성된 연료 방출기, 및 비간섭성 개시 방사선 빔을 제공하도록 구성된 레이저를 포함하는 방사선 소스가 제공되고; 방사선 소스는 플라즈마 형성 구역에서 연료 타겟 상에 입사하게 개시 방사선 빔을 지향하도록 구성된다.
비간섭성 개시 방사선 빔을 제공하는 것이, 연료 타겟 상에 입사하도록 개시 방사선 빔을 지향하는 데 사용되는 광학 요소들 내의 광학적 수차에 대한 개시 방사선 빔의 세기 프로파일의 민감도를 감소시킨다. 이는 개시 방사선 빔의 세기가 실질적으로 연료 타겟의 전체 단면에 걸쳐 임계치 세기보다 크도록 할 수 있다. 임계치 세기는 연료 타겟 내의 연료가 플라즈마로 여기되게 하는 세기일 수 있다. 그러므로, 비간섭성 개시 방사선 빔을 제공하는 것이 플라즈마를 형성하도록 여기되는 연료의 양을 증가시키고, 플라즈마로부터 방출되는 방사선의 양을 증가시킨다. 그러므로, 비간섭성 개시 방사선 빔을 제공하는 것이 방사선 소스의 전환 효율성을 증가시키고, 이때 전환 효율성은 개시 방사선 빔으로부터의 에너지의 단위당 플라즈마로부터 방출되는 방사선의 양이다.
앞선 또는 다음 기재내용들에서 설명되는 1 이상의 실시형태 또는 특징이 1 이상의 다른 실시형태 또는 특징과 조합될 수 있음을 이해할 것이다.
이제 첨부된 개략적인 도면들을 참조하여, 단지 예시의 방식으로만 본 발명의 실시예들을 설명할 것이다:
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치 및 방사선 소스를 포함한 리소그래피 시스템을 개략적으로 도시하는 도면;
도 2는 알려진 방사선 소스를 개략적으로 도시하는 도면;
도 3a, 도 3b, 도 3c는 도 2의 방사선 소스 내의 플라즈마 형성 구역에서의 레이저 빔의 단면의 세기 프로파일을 나타내는 도면;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 소스를 개략적으로 도시하는 도면;
도 5a는 도 4의 방사선 소스의 패싯 반사기 내에서의 패싯들의 일 구성을 개략적으로 도시하는 도면;
도 5b는 도 4의 방사선 소스의 패싯 반사기 내에서의 패싯들의 대안적인 구성을 개략적으로 도시하는 도면;
도 6a, 도 6b는 도 5b의 구성에서의 복수의 패싯들을 개략적으로 도시하는 도면;
도 7은 도 4의 방사선 소스 내의 플라즈마 형성 구역에서의 레이저 빔의 단면을 개략적으로 도시하는 도면;
도 8a, 도 8b는 도 5a에 나타낸 바와 같이 배치된 패싯 반사기를 포함한 도 4의 방사선 소스 내의 플라즈마 형성 구역에서의 레이저 빔의 단면의 세기 프로파일을 나타내는 도면;
도 9a, 도 9b는 도 5b에 나타낸 바와 같이 배치된 패싯 반사기를 포함한 도 4의 방사선 소스 내의 플라즈마 형성 구역에서의 레이저 빔의 단면의 세기 프로파일을 나타내는 도면;
도 10은 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 방사선 소스를 개략적으로 도시하는 도면;
도 11a 내지 도 11c는 패싯 반사기의 패싯들 간의 연결들을 개략적으로 도시하는 도면;
도 12는 패싯 반사기에 의해 정의된 평균 평면에 관한 패싯 반사기의 패싯 간의 연결을 개략적으로 도시하는 도면;
도 13은 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 방사선 소스를 개략적으로 도시하는 도면;
도 14a 내지 도 14c는 도 13의 방사선 소스의 연료 타겟에서의 방사선 빔의 세기 프로파일 및 패싯 반사기들을 개략적으로 도시하는 도면;
도 15는 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 방사선 소스를 개략적으로 도시하는 도면; 및
도 16은 도 4, 도 10, 도 13 또는 도 15의 방사선 소스들 중 어느 하나에 레이저 빔을 제공하는 데 사용될 수 있는 레이저를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 소스(SO)를 포함하는 리소그래피 시스템을 나타낸다. 또한, 리소그래피 시스템은 리소그래피 장치(LA)를 포함한다. 방사선 소스(SO)는 극자외(EUV) 방사선 빔(B)을 발생시키도록 구성된다. 리소그래피 장치(LA)는 조명 시스템(IL), 패터닝 디바이스(MA)(예를 들어, 마스크)를 지지하도록 구성된 지지 구조체(MT), 투영 시스템(PS) 및 기판(W)을 지지하도록 구성된 기판 테이블(WT)을 포함한다. 조명 시스템(IL)은 빔이 패터닝 디바이스(MA) 상에 입사하기 전에 방사선 빔(B)을 컨디셔닝(condition)하도록 구성된다. 투영 시스템은 기판(W) 상으로 [이제 마스크(MA)에 의해 패터닝된] 방사선 빔(B)을 투영하도록 구성된다. 기판(W)은 앞서 형성된 패턴들을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 리소그래피 장치는 패터닝된 방사선 빔(B)을 기판(W) 상에 앞서 형성된 패턴과 정렬한다.
방사선 소스(SO), 조명 시스템(IL), 및 투영 시스템(PS)은 모두 외부 환경으로부터 격리될 수 있도록 구성되고 배치된다. 방사선 소스(SO)에는 대기압 아래의 압력에서의 가스(예를 들어, 수소)가 제공될 수 있다. 조명 시스템(IL) 및/또는 투영 시스템(PS)에는 진공이 제공될 수 있다. 대기압 훨씬 아래의 압력에서의 소량의 가스(예를 들어, 수소)가 조명 시스템(IL) 및/또는 투영 시스템(PS)에 제공될 수 있다.
도 1에 나타낸 방사선 소스(SO)는 레이저 생성 플라즈마(laser produced plasma: LPP) 소스라고 칭해질 수 있는 타입으로 이루어진다. 예를 들어, CO2 레이저일 수 있는 레이저(1)가 레이저 빔(2)을 통해, 연료 방출기(fuel emitter: 3)로부터 제공되는 연료로 에너지를 축적(deposit)하도록 배치된다. 레이저 빔(2)은 개시 방사선 빔(initiating radiation beam)이라고 칭해질 수 있다. 연료는 예를 들어 액체 형태일 수 있고, 또는 예를 들어 주석(Sn)과 같은 금속 또는 합금일 수 있다. 다음 설명에서는 주석이 언급되지만, 여하한의 적절한 연료가 사용될 수 있다. 연료 방출기(3)는 연료를 방출하고 플라즈마 형성 구역(4)으로 연료를 지향하여, 플라즈마 형성 구역(4)에서 연료 타겟을 제공하도록 구성된다. 연료 방출기(3)는 플라즈마 형성 구역(4)을 향해 궤적을 따라, 예를 들어 액적들의 형태로 주석을 지향하도록 구성된 노즐(nozzle)을 포함할 수 있다. 레이저 빔(2)은 플라즈마 형성 구역(4)에서 주석 상에 입사한다. 주석으로의 레이저 에너지의 축적이 플라즈마 형성 구역(4)에서 플라즈마(7)를 형성하도록 주석을 여기시킨다. EUV 방사선을 포함한 방사선이 플라즈마의 이온들의 탈-여기(de-excitation) 및 재조합(recombination) 동안 플라즈마(7)로부터 방출된다. 레이저 빔(1)은, 레이저 빔(2)이 레이저 펄스이도록 펄스 구성(pulsed configuration)으로 사용될 수 있다. 연료가 액적으로서 제공되는 경우, 각각의 레이저 펄스가 각 연료 액적에 지향될 수 있다.
EUV 방사선은 근수직 입사 방사선 컬렉터(near normal incidence radiation collector: 5)(때로는 더 일반적으로 수직 입사 방사선 컬렉터라고도 함)에 의해 수집되고 포커스된다. 컬렉터(5)는 EUV 방사선(예를 들어, 13.5 nm와 같은 원하는 파장을 갖는 EUV 방사선)을 반사하도록 배치되는 다층 구조체를 가질 수 있다. 컬렉터(5)는 2 개의 타원 초점들을 갖는 타원형 구성을 가질 수 있다. 아래에서 설명되는 바와 같이, 제 1 초점이 플라즈마 형성 구역(4)에 있을 수 있고, 제 2 초점이 중간 포커스(6)에 있을 수 있다.
레이저(1)는 방사선 소스(SO)로부터 분리될 수 있다. 이러한 경우, 레이저 빔(2)은 예를 들어 적절한 지향 거울들 및/또는 빔 익스팬더(beam expander), 및/또는 다른 광학기를 포함한 빔 전달 시스템(도 1에 도시되지 않음)의 도움으로 레이저(1)로부터 방사선 소스(SO)로 통과될 수 있다. 레이저(1) 및 방사선 소스(SO)는 함께 방사선 시스템인 것으로 간주될 수 있다.
컬렉터(5)에 의해 반사되는 방사선은 방사선 빔(B)을 형성한다. 방사선 빔(B)은 플라즈마 형성 구역(4)의 이미지를 형성하도록 지점(6)에 포커스되고, 이는 조명 시스템(IL)에 대한 가상 방사선 소스(virtual radiation source)로서 작용한다. 방사선 빔(B)이 포커스되는 지점(6)은 중간 포커스라고 칭해질 수 있다. 방사선 소스(SO)는 중간 포커스(6)가 방사선 소스의 포위 구조체(enclosing structure: 9)에서의 개구부(opening: 8)에, 또는 그 부근에 위치되도록 배치된다.
방사선 빔(B)은 방사선 소스(SO)로부터, 방사선 빔(B)을 컨디셔닝하도록 구성되는 조명 시스템(IL)으로 통과한다. 조명 시스템(IL)은 패싯 필드 거울 디바이스(facetted field mirror device: 10) 및 패싯 퓨필 거울 디바이스(facetted pupil mirror device: 11)를 포함할 수 있다. 패싯 필드 거울 디바이스(10) 및 패싯 퓨필 거울 디바이스(11)는 함께 원하는 단면 형상 및 원하는 각도 분포를 갖는 방사선 빔(B)을 제공한다. 방사선 빔(B)은 조명 시스템(IL)으로부터 통과하고, 지지 구조체(MT)에 의해 유지되는 패터닝 디바이스(MA) 상에 입사한다. 패터닝 디바이스(MA)는 방사선 빔(B)을 반사하고 패터닝한다. 조명 시스템(IL)은 패싯 필드 거울 디바이스(10) 및 패싯 퓨필 거울 디바이스(11) 대신에, 또는 이에 추가하여 다른 거울들 또는 디바이스들을 포함할 수 있다.
패터닝 디바이스(MA)로부터의 반사 후, 패터닝된 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)에 들어간다. 투영 시스템은 기판 테이블(WT)에 의해 유지되는 기판(W) 상으로 방사선 빔(B)을 투영하도록 구성되는 복수의 거울들을 포함한다. 투영 시스템(PS)은 방사선 빔에 감소 인자(reduction factor)를 적용하여, 패터닝 디바이스(MA)의 대응하는 피처들보다 작은 피처들을 갖는 이미지를 형성할 수 있다. 예를 들어, 4의 감소 인자가 적용될 수 있다. 투영 시스템(PS)은 도 1에서 2 개의 거울들을 갖지만, 투영 시스템은 여하한 수의 거울들을 포함할 수 있다.
도 2는 종래의 레이저 생성 플라즈마(LPP) 방사선 소스(SO')를 개략적으로 예시한다. 방사선 소스(SO')는 레이저(1')를 포함하고, 이는 예를 들어 연료 방출기(3')로부터 제공되는 연료로 레이저 빔(2')을 통해 에너지를 축적하도록 배치된 CO2 레이저일 수 있다. 연료 방출기(3')는 플라즈마 형성 구역(4')을 향해 궤적을 따라 액적들의 형태로 연료를 지향하도록 구성된 노즐을 포함할 수 있다. 레이저 빔(2')은 플라즈마 형성 구역(4')에서 연료 타겟 상에 입사한다. 연료 타겟들로의 레이저 에너지의 축적은 플라즈마 형성 구역(4')에서 플라즈마(7')를 생성한다. EUV 방사선을 포함한 방사선이 플라즈마(7')의 이온들의 탈-여기 및 재조합 동안 플라즈마(7')로부터 방출된다. 레이저 빔(1')은, 레이저 빔(2')이 레이저 펄스이도록 펄스 구성으로 사용된다. 각각의 레이저 펄스가 각 연료 액적에 지향된다.
EUV 방사선은 근수직 입사 방사선 컬렉터(5')에 의해 수집되고 포커스된다.
연료 방출기(3')에 의해 제공되는 각각의 연료 액적이, 지향 장치(directing apparatus)를 통해 레이저 빔(2')이 지향되는 연료 타겟을 제공한다. 방사선 소스(SO')의 지향 장치는 3 개의 반사기들(20, 21, 22)을 포함한다. 집합적으로, 반사기들(20, 21, 22)은 플라즈마 형성 구역(4')을 향해 레이저 빔(2')을 지향하고 포커스한다. 반사기들(20, 21, 22)은 각각 단일의 실질적으로 연속인(즉, 매끄럽거나, 중단되지 않은) 반사 표면을 포함한다.
플라즈마 형성 구역(4')에서 플라즈마를 효율적으로 발생시키기 위해, 방사선 소스(SO)는 레이저 빔(2')이 플라즈마 형성 구역(4')에서 연료 타겟을 에워 싸도록 배치된다. 즉, 레이저 빔(2')은 플라즈마 형성 구역(4')에서 적어도 (y-z 평면에서) 연료 타겟만큼 큰 (도 3에 제공된 공간축들에서 나타낸 바와 같은 y-z 평면에서의) 단면을 갖도록 지향된다.
연료 액적이 플라즈마 형성 구역(4')에 도달하기 전에, 사전-펄스(pre-pulse)로서 알려진 레이저 방사선의 초기 펄스가 연료 액적에 지향될 수 있다. 사전-펄스는 레이저(1')에 의해, 또는 별도 레이저(도시되지 않음)에 의해 제공될 수 있다. 연료 타겟이 플라즈마 형성 구역(4')에 도달할 때, 레이저 빔(2')의 형태인 레이저 방사선의 제 2 펄스 -이 경우, 주-펄스(main-pulse)라고 칭해질 수 있음- 가 연료 타겟에 지향되어 EUV 생성 플라즈마를 발생시킨다. 사전-펄스는 연료 타겟이 플라즈마 형성 구역(4')에 도달한 경우에 원하는 형상이도록 연료 타겟의 형상을 변화시키도록 작용한다. 예를 들어, 연료 타겟은 일반적으로 구형인 분포로 연료 방출기(3')로부터 방출될 수 있다. 구형 연료 타겟에 지향되는 사전-펄스는, 연료 타겟이 플라즈마 형성 구역(4')에서 디스크 또는 팬케이크-모양의 형상을 나타내도록 연료 타겟의 평탄화(flattening)를 야기할 수 있다. 사전-펄스가 연료 타겟을 수정하도록 활용되는 경우, 방사선 소스(SO')는 레이저 빔(2')(또는 주 펄스)이 플라즈마 형성 구역(4')에서 수정된 연료 타겟을 에워싸도록 충분히 큰 (y-z 평면에서의) 단면을 갖도록 배치된다. 예를 들어, 레이저 빔(2')은 약 300 ㎛의 단면을 갖도록 포커스될 수 있다.
주 펄스가 (사전-펄스에 의해 수정되든 그렇지 않든) 연료 타겟을 에워싸도록 충분히 큰 단면을 가질 것을 보장하기 위해, 방사선 소스(SO')는 레이저 빔(2')이 연료 타겟과의 입사 지점에서 초점이 맞지 않도록 배치된다. 즉, 플라즈마 형성 구역(4')은 레이저 빔(2')의 빔 웨이스트(beam waist)와 일치하지 않고, 오히려 레이저 빔(2')의 덜 수렴된 부분(less converged portion)과 일치한다. 하지만, 레이저 빔(2')의 초점이 맞지 않는 부분(unfocussed portion)을 이용함으로써, 레이저 빔(2')은 플라즈마 형성 구역(4')에서 균질한 세기 프로파일을 갖지 않는다. 이는 그 영역들 내의 연료를 EUV 생성 플라즈마로 전환하기에 불충분한 레이저 방사선을 수용하는 연료 타겟의 영역들을 초래할 수 있다. 실제로, 연료 타겟에서의 레이저 빔(2')의 형상은 연료 타겟의 몇몇 부분들이 실질적으로 레이저 방사선을 수용하지 않도록 이루어진다고 밝혀졌다.
도 3a는 방사선 소스(SO')의 플라즈마 형성 구역(4')에서 y-z 평면에서의 레이저 빔(2')의 단면의 세기 프로파일을 나타낸다. 도 3b는 명료함을 위해 도 3a에 나타낸 세기 프로파일을 개략적으로 예시한다. 도 3a 및 도 3b 모두에서, 레이저 빔(2')의 프로파일이 비교적 높은 세기의 외측부(25) 및 낮은, 거의 0인 세기의 내측부(26)를 포함한다는 것을 알 수 있다. 그러므로, 레이저 빔(2')의 내측부(26)가 입사하는 연료 타겟의 부분들은 EUV 생성 플라즈마를 생성하기에 충분한 방사선을 수용하지 않을 것이다. 도 3c는 도 3a에 나타낸, y-방향(수직) 및 z-방향(수평)에서의 세기 프로파일을 나타내는 그래프이며, 이로부터 레이저 빔(2')의 중심부가 매우 낮은 세기의 영역을 가짐을 분명히 알 수 있다.
도 3a 내지 도 3c에 나타낸 레이저 빔(2')의 세기 프로파일의 불균질은, 예를 들어 방사선 소스(SO')의 지향 장치의 광학 요소들에서의 광학적 수차들에 의해 야기될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 지향 장치의 반사기들(20, 21, 22) 중 1 이상이 광학적 수차들을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 광학적 수차들이 레이저(1')로부터 방사선 소스(SO')로 레이저 빔(2')을 전달하도록 구성되는 빔 전달 시스템의 광학 요소들에 존재할 수 있다. 빔 지향 장치 및/또는 빔 전달 장치의 광학 요소들에서의 광학적 수차들이 레이저 빔(2')에 파면 수차(wavefront aberration)들을 도입할 수 있다. 레이저 빔(2') 내의 파면 수차들은 레이저 빔(2')의 단면의 몇몇 부분들에 상쇄 간섭이 일어나게 할 수 있고, 이는 예를 들어 레이저 빔(2')의 세기 프로파일의 낮은 세기 내측부(26)를 야기할 수 있다.
이제, 도 1의 방사선 소스(SO)의 다양한 실시예들이 상세히 설명될 것이다. 각각의 실시예들은, 레이저 빔(2)의 세기가 세기 임계치보다 큰 방사선 빔(2)의 단면의 부분을 증가시키도록 구성되는 빔 장치를 포함한다. 세기 임계치는 연료 타겟 내의 연료가 플라즈마로 여기되게 하는 세기일 수 있다. 아래에서 더 설명되는 바와 같이, 빔 장치는 상이한 실시예들에서 상이한 형태들을 취할 수 있다.
도 4는 도 1의 방사선 소스(SO)의 일 실시예를 더 상세히 나타낸다. 방사선 소스(SO')와 같이, 방사선 소스(SO)는 집합적으로 플라즈마 형성 구역(4)을 향해 레이저 빔(2)을 지향하고 포커스하도록 작동하는 3 개의 반사기(30, 31, 32)를 포함한 빔 지향 장치를 포함한다. 반사기들(30, 31)은 각각 단일의 실질적으로 연속인(즉, 매끄럽거나, 중단되지 않은) 반사 표면을 포함한다. 하지만, 반사기(32)는 복수의 개별적인 패싯들을 포함한다. 패싯 반사기(32)의 각각의 패싯은 레이저 빔(2)의 부분들이 상이한 방향들로 반사되도록 반사기(32)의 패싯들 중 적어도 다른 하나의 표면에 대해 기울어진다.
도 5a 및 도 5b는 반사기(32)의 예시적인 구성들(32', 32")을 개략적으로 나타낸다. 도 5a 및 도 5b는 도 4에서의 라인(C)를 따라 관찰되고, 반사기(32)의 하향식 관점을 제공하는 것으로 간주될 수 있다. 도 5a를 참조하면, 반사기(32')는 원형 윤곽을 나타내고, 동일한 크기의 섹터(sector)들로 구성된 8 개의 패싯들(35 내지 42)을 갖는 내측 디스크, 및 8 개의 동일한 크기의 원주방향으로 분포된 패싯들(45 내지 52)의 외측 링을 포함한다. 패싯들(35 내지 42, 및 45 내지 52) 각각은 4 개의 방위들(W, X, Y, Z) 중 하나를 갖는다. 이 방식으로, W 방위를 갖는 패싯 상에 떨어지는 레이저 빔(2)의 부분이 제 1 방향으로 반사되고, X 방위를 갖는 패싯 상에 떨어지는 레이저 빔(2)의 부분이 제 2 방향으로 반사되며, Y 방위를 갖는 패싯 상에 떨어지는 레이저 빔(2)의 부분이 제 3 방향으로 반사되고, Z 방위를 갖는 패싯 상에 떨어지는 레이저 빔(2)의 부분이 제 4 방향으로 반사된다. 레이저 빔(2)은 실질적으로 반사기(32') 전체에 입사한다. 그러므로, 복수의 패싯들 각각은 4 개의 서브세트들 중 하나에 속하고, 각각의 서브세트의 패싯들은 플라즈마 형성 구역(4)을 향해 4 개의 방향들 중 하나로 개시 방사선을 지향하도록 배치된다.
도 5b의 구성에서, 반사기(32")는 36 개의 동일한 크기의 정사각형 패싯들의 그리드로 세분(sub-divide)되는 정사각형 윤곽(55)을 나타낸다. 도 5a의 구성에서와 같이, 각각의 패싯은 4 개의 방위들 중 하나(W, X, Y, 또는 Z)를 갖는다. 이러한 것으로서, 도 5a의 구성과 동일한 방식으로, 도 5b의 구성은 4 개의 방향들 중 하나로 레이저 빔(2)의 각 부분들을 반사한다. 레이저 빔(2)은 반사기(32")의 원형 영역(56) 상에 입사한다.
도 5a 및 도 5b의 구성들은 단지 예시적이며, 반사기(32)는 상이하게 구성될 수 있음을 이해할 것이다. 실제로, 반사기(32) 및 각각의 패싯들은 다수의 형상들 및 방위들 중 어느 하나를 취할 수 있다. 예를 들어, 도 5a의 예시에서는 4 개의 서브세트들 각각에 4 개의 패싯들이 존재하는 한편, 도 5b의 예시에서는 4 개의 서브세트들 각각에 8 개의 패싯들이 존재한다. 다른 실시예들에서, 각각의 서브세트에 더 많거나 적은 패싯들이 존재할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 반사기(32)는 상이한 수의 패싯들을 갖는 서브세트들을 포함할 수 있다. 1 이상의 서브세트가 단일 패싯을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, y- 또는 z-방향에서의 각각의 패싯의 최대 경사(즉, 패싯의 에지 부분에서의 경사)는 패싯의 평균 높이에 대해 (패싯의 한 에지에서) 레이저 빔(2)의 주요 파장(principle wavelength)의 +0.15 배 및 (패싯의 맞은편 에지에서) 레이저 빔(2)의 주요 파장의 -0.15 배일 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 특정 서브세트 내의 패싯들의 반사 표면들은 연속 표면의 각 부분들을 정의한다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서, 특정 서브세트 내의 패싯들의 반사 표면들은 평면을 정의하고, 각각의 서브세트가 상이한 평면을 정의한다. 도 6a는 도 5b의 구성(32") 내의 패싯들의 열(row)(57)의 (도 4의 라인 C에 수직이고 도 5b에 나타낸 라인 D에 수직인 라인을 따라 관찰되는) 측면-프로파일을 예시한다. "Z" 방위를 갖는 열(57) 내의 2 개의 패싯들이 존재한다[왼쪽에서 오른쪽으로 볼 때, 이들은 열(57) 내의 첫번째 및 끝에서 두번째 패싯들임]. "Z" 방위를 갖는 패싯들의 반사 표면들에 의해 정의되는 평면(58)의 부분의 측면-프로파일이 점선 윤곽으로 도시된다. "Z" 방위를 갖는 구성(32") 내의 다른 패싯들[즉, 열(57) 내에 있지 않음]의 반사 표면들도 평면(58) 내에 놓인다는 것을 이해하여야 한다. 또한, "W" 방위를 갖는 패싯들의 반사 표면들에 의해 정의되는 평면(59)의 부분의 측면-프로파일이 도 6에 도시된다. 또한, "X" 방위들 및 "Y" 방위들을 갖는 패싯들의 반사 표면들이 각 평면들을 정의한다.
도 6b는 또 다른 예시에 따른 도 5b의 구성(32") 내의 패싯들의 열(57)의 (도 4의 라인 C에 수직이고 도 5b에 나타낸 라인 D에 수직인 라인을 따라 관찰되는) 측면-프로파일을 예시한다. 도 6b의 예시는, 도 6b의 예시에서 Z 방위의 패싯들의 반사 표면들이 Z 방위의 패싯들에 의해 정의되는 경계들 사이에서 단일 연속 오목면(58b)을 정의한다는 것을 제외하고 일반적으로 도 6a의 예시와 유사하다.
측면-프로파일에서 볼 때, Z 방위의 패싯들 각각의 반사 표면들을 따라 모든 지점들을 교차하는 라인(58b)으로서 연속 곡면이 나타난다는 것을 알 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 라인(58b)은 연속 함수에 의해 정의될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, Z 방위의 패싯들 사이의 라인(58b)을 따르는 모든 지점들[즉, Z 방위의 패싯들 사이의 갭들을 차지하는 라인(58b) 상의 지점들]에 대해, 라인(58b)을 정의하는 함수의 미분계수(derivative)는 패싯들 중 하나를 교차하는 라인(58b) 상의 적어도 한 지점의 미분계수를 절대 초과하지 않는다. 즉, 라인(58b)은 Z 방위의 2 개의 패싯들 간의 갭에서 절대 가장 가파른 기울기가 아니다. 또는 바꿔 말하면, (Z 방위 서브세트의) 2 개의 패싯들 사이에 있는 라인(58b) 상의 가장 가파른 지점보다 가파른 (Z 방위 서브세트의) 패싯을 교차하는 라인(58b) 상의 지점이 항상 존재한다.
더 일반적으로는, 몇몇 실시예들에서, 연속 표면의 각 부분들을 정의하는 반사 표면들을 갖는 여하한 서브세트의 패싯들(즉, 동일한 방위를 갖는 패싯들)에 대해(즉, 연속 표면은 그 서브세트의 패싯들의 반사 표면들의 모든 지점들을 교차함), 서브세트 내의 패싯들 중 둘 사이에 있는 연속 표면 상의 여하한의 지점의 기울기보다 크거나 이와 같은 기울기를 갖는 서브세트 내의 패싯의 반사 표면을 교차하는 연속 표면 상의 적어도 한 지점이 항상 존재한다. 이 방식으로, 연료 타겟에서의 레이저 방사선 내에 개선된 분포가 달성될 수 있다.
도 6a 및 도 6b의 실시예들은 둘 다 단지 예시적이며, 서브세트 내의 패싯들의 반사 표면들은 단일 평면 또는 단일 곡면을 정의할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
도 7은 도 5a 또는 도 5b에 따른(즉, 4 개의 별개의 방향들 중 하나를 각각 갖는 패싯들을 갖는) 패싯 반사기(32) 구성에 의한 반사 후 레이저 빔(2)의 플라즈마 형성 구역(4)에서의 y-z 평면을 통한 단면을 예시한다. 도 7을 참조하면, 반사 후 레이저 빔(2)은 경사들(W, X, Y, Z) 중 특정한 하나를 갖는 패싯들로부터 반사된 레이저 빔(2)의 부분들로 각각 구성된 4 개의 부분들(60, 61, 62, 63)을 포함한다는 것을 알 수 있다.
예를 들어, 도 5a를 참조하면, 부분(60)은 패싯들(37, 41, 45 및 49)(즉, W 방위를 갖는 패싯들)로부터 반사되는 방사선 빔(2)의 부분들을 포함할 수 있고, 부분(61)은 패싯들(38, 42, 46 및 50)(즉, X 방위를 갖는 패싯들)로부터 반사되는 방사선 빔(2)의 부분들을 포함할 수 있으며, 부분(62)은 패싯들(35, 39, 47 및 51)(즉, Y 방위를 갖는 패싯들)로부터 반사되는 방사선 빔(2)의 부분들을 포함할 수 있고, 부분(63)은 패싯들(36, 40, 48 및 52)(즉, Z 방위를 갖는 패싯들)로부터 반사되는 방사선 빔(2)의 부분들을 포함할 수 있다.
레이저 빔(2)이 반사기(32)에 의해 다수의 부분들 -이들 각각이 부분적으로만 오버랩됨- 로 분할됨에 따라, 부분들(60 내지 63) 각각은 도 2의 구성에서의 레이저 빔(2')보다 플라즈마 형성 구역(4)에서 더 촘촘히(tightly) 포커스되는 한편, 플라즈마 형성 구역(4)에서 연료 타겟의 단면보다 크거나 이와 동일한 레이저 빔(2)의 총 단면을 유지할 수 있으며, 이때 레이저 빔(2) 및 연료 타겟의 단면들은 레이저 빔(2)의 전파 방향에 수직으로 놓이는 평면에서 취해진다. 몇몇 실시예들에서, 연료 타겟은 플라즈마 형성 구역(4)으로 지향되는 연료의 단일 액적을 포함할 수 있으며, 레이저 빔(2)의 단면은 연료의 액적의 단면보다 크거나 이와 같을 수 있다. 하지만, 대안적인 실시예들에서, 연료의 연속 스트림이 플라즈마 형성 위치를 통해 지향될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 연료 타겟은 플라즈마를 형성하도록 여기되어야 하는 연료 스트림의 부분을 포함한다. 일반적으로, 연료 타겟은 플라즈마를 형성하도록 여기되어야 하는 연료의 부분 또는 구역이다.
이해를 돕기 위해, 부분들(60 내지 63) 각각이 도 3a의 레이저 빔(2')과 동일한 방식으로(즉, 완전한 링으로서) 도 7에 나타내어진다. 하지만, 각각의 부분(60 내지 63)은 각각의 부분(60 내지 63)이 레이저 빔(2)의 부분들만으로부터 구성됨을 고려하면, 갭들을 포함할 수 있음[즉, 도시된 바와 같은 방사선의 중실 링(solid ring)을 포함하지 않을 수 있음]을 이해할 것이다. 물론, 부분들(60 내지 63) 각각에서의 갭들의 구성은 반사기(32) 내의 패싯들의 구성에 의존할 것이다.
도 3a, 도 3c에 나타낸 세기 프로파일과의 대조를 위해, 도 8a는 도 5a에 따라 배치된 반사기(32)를 이용한 방사선 소스(SO)의 플라즈마 형성 구역(4)의 y-z 평면에서의 레이저 빔(2)의 단면의 세기 프로파일을 나타내는 한편, 도 9a는 도 5b에 따라 배치된 반사기(32)를 이용한 방사선 소스(SO)의 플라즈마 형성 구역(4)의 y-z 평면에서의 레이저 빔(2)의 단면의 세기 프로파일을 나타낸다. 도 8b는 도 8a의 세기 프로파일의 플롯을 나타내는 한편, 도 9b는 도 9a의 세기 프로파일의 플롯을 나타낸다. 두 경우 모두, 도 3a에서 분명한 레이저 빔(2')의 중심 홀(25)은 도 5a, 도 5b에 따라 배치된 반사기(32)에 의한 반사 후 레이저 빔(2)에 존재하지 않는다는 것을 알 수 있다. 세기 프로파일에서의 중심 홀(25)의 제거가 레이저 빔(2)의 세기로 하여금 실질적으로 연료 타겟의 전체 단면에 걸쳐 임계치 세기보다 크게 한다[이때, 연료 타겟의 단면은 레이저 빔(2)의 전파 방향에 수직으로 놓이는 평면에서 취해짐]. 임계치 세기는 예를 들어 연료가 EUV 방출 플라즈마를 형성하도록 여기되게 하는 세기일 수 있고, 이에 따라 실질적으로 연료 타겟의 전체 단면이 플라즈마를 형성하도록 여기될 수 있다.
이상 4 개의 방위들이 설명되지만, 여하한 수의 방위들이 제공될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 방위들의 수, 및 반사기(32) 내의 개별적인 패싯들의 수 및 형상은 플라즈마 형성 구역(4)에서 일반적으로 일관된 세기 프로파일을 얻도록 선택될 수 있다.
도 2의 방사선 소스(SO')와 도 4의 방사선 소스(SO)를 비교하면, 도 2의 반사기(22)가 패싯 반사기(32)로 대체된다. 하지만, 다른 실시예들에서, 패싯 반사기가 방사선 소스(SO)의 레이저 빔 지향 장치 내의 상이한 위치들에 배치될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 반사기(20)가 패싯 반사기로 대체될 수 있다. 추가적으로, 방사선 소스(SO)의 지향 장치는 도 4에 도시되지 않은 다른 반사기들을 포함한 다른 광학 구성요소들을 포함할 수 있다. 그러므로, 플라즈마 형성 구역(4)으로의 레이저 빔(2)의 경로 내의 여하한의 위치에 패싯 반사기가 배치될 수 있다.
또한, 다른 실시예들에서, 방사선 소스(SO)는 도 4에 나타낸 구성과 상이하게 배치될 수 있다. 도 10은 도 4에 나타낸 방사선 소스에 대해 대안적인 구성을 갖는 레이저 생성 플라즈마(LPP) 방사선 소스(SO")를 나타낸다. 방사선 소스(SO")는 플라즈마 형성 구역(4")에 연료를 전달하도록 구성되는 연료 방출기(3")를 포함한다. 사전-펄스 레이저(70)가 연료에 입사하는 사전-펄스 레이저 빔(71)을 방출한다. 앞서 설명된 바와 같이, 사전-펄스 레이저 빔(71)은 연료를 예열하도록 작동하여, 연료의 크기 및/또는 형상과 같은 연료의 특성을 변화시킨다. 주 레이저(1")가 사전-펄스 레이저 빔(71) 이후 연료에 입사하는 주 레이저 빔(2")을 방출한다. 주 레이저 빔(2")은 연료로 에너지를 전달하고, 이로 인해 연료를 EUV 방사선 방출 플라즈마(7")로 전환한다.
소위 스침 입사 컬렉터(grazing incidence collector)일 수 있는 방사선 컬렉터(72)가 EUV 방사선을 수집하고 중간 포커스라고 칭해질 수 있는 지점(6)에 EUV 방사선을 포커스하도록 구성된다. 따라서, 방사선 방출 플라즈마(7")의 이미지가 중간 포커스(6)에 형성된다. 방사선 소스(SO)의 포위 구조체(73)는 중간 포커스(6)에, 또는 그 부근에 있는 개구부(74)를 포함한다. EUV 방사선은 개구부(74)를 통해 (예를 들어, 도 1에 개략적으로 나타낸 형태의) 리소그래피 장치의 조명 시스템으로 지나간다.
방사선 컬렉터(72)는 (예를 들어, 개략적으로 도시된 바와 같은) 복수의 스침 입사 반사기들(75, 76 및 77)을 갖는 네스티드 컬렉터(nested collector)일 수 있다. 스침 입사 반사기들(75, 76 및 77)은 광학 축선(O)을 중심으로 축대칭으로 배치될 수 있다. 예시된 방사선 컬렉터(72)는 단지 일 예시로서 나타내어지며, 다른 방사선 컬렉터들이 사용될 수 있다.
플라즈마 형성 구역(4")과 방사선 컬렉터(72) 사이에 오염물 트랩(contamination trap: 78)이 위치된다. 오염물 트랩(78)은 예를 들어 회전 포일 트랩(rotating foil trap)일 수 있고, 여하한의 다른 적절한 형태의 오염물 트랩일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 오염물 트랩(78)은 생략될 수 있다.
방사선 소스(SO)의 포위부(73)는, 사전-펄스 레이저 빔(71)이 플라즈마 형성 구역(4")으로 지나갈 수 있는 창(window), 및 주 레이저 빔(2")이 플라즈마 형성 구역(4")으로 지나갈 수 있는 창을 포함할 수 있다. 패싯 반사기(79)가 도 4의 실시예에서의 패싯 반사기(32)를 참조하여 앞서 설명된 바와 같이, 오염물 트랩(78) 내의 개구부를 통해 플라즈마 형성 구역(4")으로 주 레이저 빔(71)을 지향하도록 작동한다.
도 4 및 도 10에 나타낸 방사선 소스들(SO, SO") 각각은 예시되지 않은 구성요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스펙트럼 필터(spectral filter)가 방사선 소스 내에 제공될 수 있다. 스펙트럼 필터는 EUV 방사선에 대해 실질적으로 투과성이지만, 적외 방사선과 같은 방사선의 다른 파장들에 대해서는 실질적으로 차단성일 수 있다.
방사선 소스의 빔 지향 장치 내의 반사기들 중 1 이상에는 레이저 빔(2)에 대해 반사기들의 방위 및/또는 위치를 변화시키는 액추에이터들이 제공될 수 있다. 또한, 액추에이터(들)는 레이저 빔(2)의 포커스 위치를 변경할 반사기의 여하한의 적절한 특성을 변경할 수 있다. 예를 들어, 액추에이터(들)가 반사기의 형상을 변화시키도록 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 4를 참조하면, 패싯 반사기(32)의 1 이상의 패싯에 그 패싯들의 방위를 조정하도록 작동가능한 액추에이터들(도시되지 않음)이 제공될 수 있다. 액추에이터들은 빔 경로를 따르는 1 이상의 위치들에서의 레이저 빔(2)의 특성에 관한 정보를 수신하도록 작동가능한 제어기(도시되지 않음)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 레이저 빔(2)의 경로를 따라 레이저(1)와 플라즈마 형성 구역 사이에 센서들(도시되지 않음)이 제공될 수 있으며, 센서들은 레이저 빔(2)의 특성을 결정하고 그 정보를 제어기에 제공하도록 작동가능하다. 그 후, 제어기는 패싯 반사기(32) 또는 패싯 반사기(32)의 1 이상의 패싯을 변경하도록 액추에이터들을 제어할 수 있다.
패싯들 자체는, 플라즈마 형성 구역(4)에서의 개시 방사선 빔(2)의 특성을 조정하기 위하여 개별적인 패싯들의 형상이 적절한 액추에이터들에 의해 변경될 수 있도록 유연한 재료로부터 만들어질 수 있다.
연료 타겟은 반사성이어서, 연료 타겟에 입사하는 레이저 빔(2)의 일부분이 빔 분배 장치 및 레이저(1)를 향해 다시 반사되게 할 수 있다. 이러한 반사들은 불리하게는 레이저(1)에 재-진입하고, 레이저(1) 내에 제공된 광학 이득 매질(optical gain medium)과 상호작용할 수 있다(기생 레이징이라고 알려짐). 레이저(1)에는 반사된 레이저 빔들의 효과를 완화하도록 공간 필터들(도시되지 않음)이 제공될 수 있다. (도 4 및 도 10에 나타낸 예시적인 실시예들에서와 같이) 한 방향으로 레이저 방사선을 지향하는 패싯들의 서브세트 및 제 2 방향으로 레이저 방사선을 지향하는 패싯들의 서브세트를 포함하는 레이저(1)와 플라즈마 형성 구역 사이의 레이저 빔(2)의 경로 내의 패싯 반사기를 제공하면, 연료 타겟으로부터 반사된 레이저 빔들이 역방향 경로(reverse path)에서 패싯 반사기와 상호작용할 것이다. 이 방식으로, 반사된 빔은 레이저(1)에 도달하기 전에 디포커스된다. 레이저(1)에 제공된 공간 필터들은 덜 뚜렷한 포커스를 갖는 반사된 빔들에 대해 더 효율적일 것이다. 그러므로, 패싯 반사기의 제공은 레이저(1) 내에서 에너지 유출을 감소시킴으로써 추가 장점들을 제공한다.
또한, 레이저 방사선의 바람직하지 않은 리턴 반사(return reflection)가 패싯 반사기(32)로부터 발생할 수 있다. 특히, 패싯 반사기(32)로부터의 레이저 방사선의 반사는 패싯 반사기(32)의 패싯들 간의 경계들에서 발생할 수 있다는 것이 인지되었다. 그러므로, 반-직관적으로, 패싯 반사기(32)는 유리하게는 패싯들 사이의 급격한 전이부(sharp transition)들의 발생을 감소시키도록 배치될 수 있다는 것이 인지되었다. 급격한 전이부들[또는 계단형 전이부(stepped transition)들]의 일 예시가 도 11a에 도시되며, 이는 도 6a에 나타낸 X 및 Y 패싯들 사이의 연결 부분(80)을 나타낸다. 연결 부분(80)은 z-방향으로의 어떠한 경사도 없이 (도 11a에 도시된 공간 축선들에 대해) 완전히 y-z 평면에서 연장된다. 급격한 전이부가 레이저(1)를 향해 바람직하지 않은 리턴 반사를 유도할 수 있다는 것이 밝혀졌다.
도 11b, 도 11c는 패싯들 사이의 전이부들의 대안적인 구성들의 예시들을 나타낸다. 특히, 도 11b 및 도 11c는 X 및 Y 패싯들 사이의 대안적인 매끄러운, 또는 점진적인 전이부들을 나타낸다. 도 11b에서, 점진적인 전이부가 연결 부분(81)에 의해 제공된다. 연결 부분(81)은 실질적으로 평탄하지 않고, z-방향에서 기울어진다. 도 11c에서, 얕은 S-형 전이부(82)가 X 및 Y 패싯들 사이에서 연장되고, 또한 z-방향에서 기울어진다. 도 11b, 도 11c의 예시들은 단지 예시적이며, 다른 전이부들이 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
패싯 반사기(32)로부터 다시 레이저(1)를 향하는 바람직하지 않은 반사를 감소시키기 위해, 패싯들 사이의 전이부들이 패싯 반사기(32)에 의해 정의된 평균 평면에 대한 레이저 빔(2)의 입사각을 초과하지 않는 반사기(32)의 평균 평면에 대한 각도들로 배치될 수 있다. 도 12를 참조하면, 레이저 빔(2)을 수용하는 패싯들의 표면들에 의해 정의된 평균 평면(85)이 도시된다. 도 11c의 연결 부분(82)과 평균 평면(85) 사이의 최대 각도(β)인 바와 같이, 레이저 빔(2)과 평균 평면(85) 사이의 입사각(α)이 도시된다. 일반적으로, 다시 레이저(1)를 향하는 바람직하지 않은 반사를 감소시키기 위해, 반사기(32)의 패싯들 간의 연결 부분들은 연결 표면을 따르는 여하한의 지점과 평균 평면(85) 사이의 각도(β)가 각도(α)보다 작도록 배치될 수 있다.
패싯들 사이의 전이부들 또는 연결 부분들은 반사성일 수 있지만(또는 반사성이 아닐 수 있음), 이들은 패싯들의 반사 표면의 일부를 형성하지 않는다. 특히, 연결 부분들은 특정 서브세트들의 특정 방향으로 방사선을 지향하도록 배치되지 않는다. 예를 들어, 제 1 서브세트에 속하는 제 1 패싯의 반사 표면이 제 1 방향으로 방사선을 지향하도록 배치될 수 있고, 제 2 서브세트에 속하는 제 2 패싯의 반사 표면이 제 2 방향으로 방사선을 지향하도록 배치될 수 있다. 제 1 및 제 2 패싯들은 연결 부분에 의해 연결될 수 있다. 연결 부분은 반사성일 수 있지만, 이는 제 1 또는 제 2 방향으로 방사선을 지향하도록 배치되지 않고, 이러한 것으로서 제 1 또는 제 2 패싯들의 반사 표면의 일부를 형성하지 않는다.
패싯들의 수, 형상, 위치 및 방위는 레이저 빔(2)의 알려진 특성에 대해 결정될 수 있다. 예를 들어, 파의 전파 알고리즘들이 레이저 빔(2)의 전파 및 플라즈마 형성 구역(4)에서의 레이저 빔(2)의 원하는 특성들에 따라 결정된 패싯 특성들을 모델링하는 데 사용될 수 있다.
앞선 설명들 각각은 방사선 소스 내의 패싯 반사기들의 사용에 관련되지만, 앞서 설명된 타입의 패싯 반사기들은 더 일반적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 앞서 설명된 타입의 패싯 반사기는 도 1에 개략적으로 예시된 리소그래피 장치의 일루미네이터(IL) 내에서와 같이, 리소그래피 장치의 다른 구성요소들 내에서 사용될 수 있다. 더 일반적으로, 앞서 설명된 타입의 패싯 반사기들은 방사선 빔의 최소 세기를 증가시키거나, 방사선 빔 내의 세기의 균질성을 증가시키기 위해, 레이저 빔과 같은 방사선 빔을 지향하는 것에 관련되는 여하한의 적용에서 사용될 수 있다.
빔 지향 장치의 실시예들은 단일 패싯 반사기(32)를 포함하는 것으로 앞서 설명되었지만, 몇몇 실시예들에서는 1 이상의 패싯 반사기가 빔 지향 장치의 일부로서 사용될 수 있다. 도 13은 2 개의 패싯 반사기들(32a 및 32b)을 포함한 빔 지향 장치를 포함하는 방사선 소스(SO)의 일 실시예를 나타낸다. 도 4에 도시된 방사선 소스(SO)와 같이, 빔 지향 장치는 플라즈마 형성 구역(4)을 향해 레이저 빔(2)을 지향하고 포커스하도록 작동한다. 빔 지향 장치는 단일의 실질적으로 연속인(즉, 매끄럽거나, 중단되지 않은) 반사 표면을 각각 포함하는 반사기들(30, 31)을 포함한다. 또한, 빔 지향 장치는 복수의 개별적인 패싯들을 각각 포함하는 2 개의 패싯 반사기들(32a 및 32b)을 포함한다. 패싯 반사기들의 각각의 패싯은 패싯 반사기들(32a, 32b)의 패싯들 중 적어도 또 다른 하나의 표면에 대해 기울어져서, 레이저 빔(2)의 부분들이 상이한 방향들로 반사되도록 한다.
패싯 반사기(32a)는 필드 패싯 거울일 수 있고, 패싯 반사기(32b)는 퓨필 패싯 거울일 수 있다. 즉, 필드 패싯 거울(32a)은 빔 지향 장치의 필드 평면에 위치될 수 있고, 퓨필 패싯 거울(32b)은 빔 지향 장치의 퓨필 평면에 위치될 수 있다. 필드 패싯 거울(32a) 및 퓨필 패싯 거울(32b)의 개별적인 패싯들의 방위는 플라즈마 형성 구역(4)에서 연료 타겟 상에 입사하는 레이저 빔(2)의 단면 형상 및/또는 각도 분포를 제어하기 위해 제어될 수 있다. 이 점에 있어서, 필드 패싯 거울(32a) 및 퓨필 패싯 거울(32b)은 함께 EUV 방사선 빔(B)에 원하는 단면 형상 및 원하는 각도 분포를 제공하는 조명 시스템(IL)의 패싯 필드 거울 디바이스(10) 및 패싯 퓨필 거울 디바이스(11)와 유사할 수 있다.
도 14a는 필드 패싯 거울(32a)의 개략적인 도면이다. 필드 패싯 거울(32a)은 복수의 반사 필드 패싯(91)들을 포함한다. 필드 패싯 거울(32a)은 도 14a에서 36 개의 실질적으로 원형인 반사 필드 패싯(91)들을 포함하는 것으로서 도시되지만, 필드 패싯 거울(32a)은 도 14a에 나타낸 것보다 많은 필드 패싯(91)들을 포함할 수 있고, 필드 패싯(91)들은 도 14a에 나타낸 것과 상이하게 형상화될 수 있다. 예를 들어, 필드 패싯 거울(32a)의 필드 패싯(91)들은 실질적으로 직사각형인 반사 표면들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 필드 패싯(91)들은 곡선 에지들을 갖는 반사 표면들을 포함할 수 있다. 일반적으로, 여하한 형상의 필드 패싯(91)들이 사용될 수 있다.
레이저 빔(2)의 단면의 세기 프로파일의 앞선 설명으로부터, 필드 패싯 거울(32a) 상에 입사하는 레이저 빔(2)은 그 단면에서 실질적으로 비-균일한 세기 프로파일을 가질 수 있음을 이해할 것이다. 이는 도 14a에 개략적으로 도시되며, 레이저 빔(2)의 세기 프로파일(95)이 필드 패싯 거울(32a) 상에 입사하는 것으로서 나타내어진다. 세기 프로파일(95)은 비교적 높은 세기의 외측부(95a) 및 비교적 낮은, 거의 0인 세기의 내측부(95b)를 포함한다. 그러므로, 필드 패싯 거울(32a)의 필드 패싯(91)들 상에 입사하는 레이저 방사선의 세기는 상이한 필드 패싯(91)들에 대해 상이할 수 있다. 예를 들어, 레이저 빔(2)의 높은 세기의 외측부(95a)가 입사하는 필드 패싯 거울(32a)의 필드 패싯(91)들이 레이저 빔(2)의 낮은 세기의 내측부(95b)가 입사하는 필드 패싯(91)들보다 훨씬 더 많은 방사선을 수용할 수 있다.
필드 패싯 거울(32a)의 각각의 패싯(91)은 퓨필 패싯 거울(32b)의 단일 패싯에 입사하도록 레이저 빔(2)의 세기 프로파일(95)의 일부분을 반사하도록 배치될 수 있다. 그러므로, 필드 패싯 거울(32a)은 퓨필 평면에 놓이는 퓨필 패싯 거울(32b)의 상이한 패싯들 상으로 필드 평면에 입사하는 세기 프로파일(95)의 부분들을 이미징하도록 작동한다. 도 14b는 복수의 반사 퓨필 패싯(92)들을 포함하는 퓨필 패싯 거울(32b)의 개략적인 도면이다. 퓨필 패싯 거울(32b)은 도 14b에서 36 개의 실질적으로 원형인 반사 퓨필 패싯(92)들을 포함하는 것으로서 도시되지만, 퓨필 패싯 거울(32b)은 도 14b에 나타낸 것보다 많은 퓨필 패싯(92)들을 포함할 수 있고, 퓨필 패싯(92)들은 도 14b에 나타낸 것과 상이하게 형상화될 수 있다.
퓨필 평면 내의 퓨필 패싯(92)들 상으로의 필드 평면 내의 세기 프로파일(95)의 이미징은 도 14a 및 도 14b 사이에서 연장되는 화살표(93)들에 의해 도시된다. 예시의 용이함을 위해, 화살표(93)들은 필드 패싯(91)들 및 퓨필 패싯(92)들 중 몇몇에 대해서만 도시되지만, 실제로는 각각의 필드 패싯(91)이 각 퓨필 패싯(92) 상으로 세기 프로파일(95)의 일부분을 이미징할 수 있다. 필드 패싯(91)들은 필드 평면 내의 세기 프로파일(95)의 부분들이 퓨필 평면 내에서 재분포되어 퓨필 패싯 거울(32b) 상에 입사하는 방사선의 세기 프로파일이 필드 평면 내의 필드 패싯 거울(32a) 상에 입사하는 세기 프로파일(95)과 상이하도록 방위될 수 있다.
퓨필 패싯(92)들은 퓨필 패싯(92)들 상에 입사하는 세기 프로파일(95)의 부분들이 플라즈마 형성 구역(4)에서 대상물 평면(object plane)으로 이미징되도록 방위된다. 도 14c는 플라즈마 형성 구역(4)에서 대상물 평면 내의 세기 프로파일(96)을 개략적으로 예시한다. 도 14c는 방사선 소스(SO)에서 연료 타겟 상에 입사하는 세기 프로파일을 나타낸다. 퓨필 평면 내의 퓨필 패싯(92)들로부터 플라즈마 형성 구역(4)에서의 대상물 평면으로의 방사선의 이미징은 도 14b와 도 14c 사이에서 연장되는 화살표(94)들에 의해 도시된다.
필드 패싯(91)들 및 퓨필 패싯(92)들의 방위는, 플라즈마 형성 구역(4)에서의 대상물 평면 내의 세기 프로파일(96)의 균질성이 필드 평면 내의 필드 패싯 거울(32a) 상에 입사하는 세기 프로파일(95)의 균질성에 비해 증가되도록 이루어질 수 있다. 예를 들어, 필드 평면에서 높은 세기의 외측부(95a)에 놓이는 세기 프로파일(95)의 몇몇 부분들이 대상물 평면에서 세기 프로파일(96)의 중심 구역으로 이미징될 수 있다. 이는 필드 평면 내의 세기 프로파일(95)의 낮은 세기의 내측부(95b)에 비해 대상물 평면 내의 세기 프로파일(96)의 중심 구역에서의 세기를 증가시키는 역할을 할 수 있다.
필드 패싯(91)들 및 퓨필 패싯(92)들의 방위는, 대상물 평면에서의 플라즈마 형성 구역(4)의 연료 타겟 상에 입사하는 방사선의 세기가 실질적으로 연료 타겟의 전체 단면에 걸쳐 임계치 세기보다 크도록 필드 평면으로부터 대상물 평면으로 레이저 빔(2)의 단면 세기 프로파일(95)을 이미징하는 역할을 할 수 있다. 임계치 세기는 예를 들어 연료가 EUV 방출 플라즈마를 형성하도록 여기되게 하는 세기일 수 있으며, 이에 따라 필드 패싯(91)들 및 퓨필 패싯(92)들의 방위는 실질적으로 연료 타겟의 전체 단면이 플라즈마를 형성하도록 여기될 것을 보장하는 역할을 할 수 있다.
필드 패싯(91)들의 방위 및 퓨필 패싯(92)들의 방위는 조정가능할 수 있고, 플라즈마 형성 구역(4)에서 대상물 평면 내에 원하는 세기 프로파일(96)을 형성하기 위해 제어될 수 있다. 예를 들어, 1 이상의 액추에이터가 필드 패싯(91)들 및 퓨필 패싯(92)들의 방위를 조정하도록 작동가능할 수 있다. 필드 패싯(91)들 및 퓨필 패싯(92)들의 방위는, 예를 들어 레이저 빔(2)의 1 이상의 측정에 응답하여 제어될 수 있다. 레이저 빔(2)의 1 이상의 측정은, 예를 들어 필드 평면에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 1 이상의 센서가 필드 패싯 거울(32a)에, 또는 그 부근에 위치될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 1 이상의 센서가 레이저 빔(2)의 경로를 따라 다른 장소들에 위치될 수 있다.
일 실시예에서, 1 이상의 파면 센서(도시되지 않음)가 필드 패싯 거울(32a)의 패싯들 사이에 위치될 수 있다. 파면 센서들은 필드 평면에서 레이저 빔(2)의 세기 프로파일 및/또는 파면 수차들을 측정하는 역할을 할 수 있다. 1 이상의 파면 센서로부터의 측정들이, 예를 들어 필드 패싯(91)들의 방위 및/또는 퓨필 패싯(92)들의 방위를 제어할 수 있는 제어기(도시되지 않음)로 입력될 수 있다. 제어기는 플라즈마 형성 구역(4)에서 레이저 빔(2)의 원하는 세기 프로파일을 야기하는 필드 패싯(91)들 및 퓨필 패싯(92)들의 방위를 결정하기 위해 파면 센서들로부터의 측정들을 이용할 수 있다. 제어기는 필드 패싯(91)들 및 퓨필 패싯(92)들의 원하는 방위가 유도될 수 있도록 필드 패싯(91)들 및 퓨필 패싯(92)들의 방위를 조정하도록 구성되는 액추에이터들을 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 파면 센서들은 필드 패싯 거울(32a) 내의 알려진 위치들에 복수의 어퍼처(aperture)들을 포함할 수 있다. 어퍼처들은 필드 패싯(91)들 내에 위치될 수 있고, 및/또는 이들은 필드 패싯(91)들 사이에 위치될 수 있다. 어퍼처들을 통해 전파하는 방사선의 위치 및/또는 세기는 필드 패싯 거울(32a) 뒤의 위치에서 (예를 들어, CCD 어레이에 의해) 측정될 수 있다. 이러한 측정들이 필드 패싯 거울(32a) 상에 입사하는 레이저 빔(2)의 1 이상의 특성을 결정하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 레이저 빔(2)의 발산이 결정될 수 있고, 레이저 빔(2) 내의 파면 수차들이 결정될 수 있으며, 및/또는 레이저 빔(2)의 세기 프로파일이 결정될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 레이저 빔(2)의 경로 내에 빔 스플리터가 위치될 수 있다. 예를 들어, 부분적 반사 거울을 포함할 수 있는 빔 스플리터는 1 이상의 센서를 향해 레이저 빔(2)의 일부분을 지향하도록 구성될 수 있고, 레이저 빔(2)의 나머지를 투과시키도록 구성될 수 있다. 1 이상의 센서는, 예를 들어 파면 센서를 포함할 수 있다.
빔 전달 장치의 반사기들(30, 31, 32a 및 32b) 상에 입사하는 레이저 빔(2)은 반사기들(30, 31, 32a, 32b) 중 1 이상을 가열할 수 있다. 반사기들의 가열은 반사기들의 구역들이 팽창하게 할 수 있고, 이는 반사기들의 광학적 특성들을 변화시키는 역할을 할 수 있다. 반사기들(30, 31, 32a, 32b) 중 1 이상의 광학적 특성들의 변화가 플라즈마 형성 위치(4)에서 연료 타겟 상에 입사하는 레이저 빔(2)의 형상 및/또는 세기 프로파일을 변화시킬 수 있다. 필드 패싯(91)들 및 퓨필 패싯(92)들의 방위는 빔 지향 장치의 반사기들 중 1 이상의 광학적 특성들의 변화에 응답하여, 또는 이를 예상하여 광학적 특성들의 변화를 보상하도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 제어기가 빔 지향 장치의 반사기들의 가열에 의해 초래될 수 있는 광학적 특성들의 변화를 예측하기 위해 레이저 빔(2)의 1 이상의 측정을 이용할 수 있다. 제어기는 여하한의 이러한 반사기들의 가열을 보상할 수 있는 필드 패싯(91)들 및/또는 퓨필 패싯(92)들의 방위의 변화를 계산할 수 있고, 이에 따라 필드 패싯(91)들 및/또는 퓨필 패싯(92)들의 방위를 변화시키도록 액추에이터들을 구동할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 레이저 빔(2)의 1 이상의 측정이 빔 지향 장치의 반사기들의 가열을 보상하기 위해 피드백 메카니즘에서 사용될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 필드 패싯 거울(32a)의 온도 및/또는 퓨필 패싯 거울(32b)의 온도가 측정될 수 있다. 예를 들어, 1 이상의 온도 센서가 필드 패싯(91)들 및/또는 퓨필 패싯(92)들 사이에 위치될 수 있거나, 또는 필드 패싯(91)들 및/또는 퓨필 패싯(92)들과 열 접촉하여 배치될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 필드 패싯(91)들 및 퓨필 패싯(92)들의 온도는 필드 패싯(91)들 및/또는 퓨필 패싯(92)들을 냉각하는 데 사용되는 냉각재(예를 들어, 물)의 온도를 측정함으로써 측정될 수 있다.
필드 패싯 거울(32a) 및/또는 퓨필 패싯 거울(32b)의 온도의 측정들은, 예를 들어 필드 패싯 거울(32a) 및/또는 퓨필 패싯 거울(32b)에 놓이는 열 부하(thermal load)를 결정하는 데 사용될 수 있다. 열 부하는 필드 패싯 거울(32a) 및/또는 퓨필 패싯 거울(32b) 상에 입사하는 방사선의 세기 프로파일을 결정하는 데 사용될 수 있다. 레이저 빔(2)의 세기 프로파일의 이러한 측정들은 1 이상의 파면 센서에 의해 수행되는 측정들 대신에, 또는 이에 추가하여 사용될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 레이저 빔(2)의 파워가 감소될 수 있고, 또는 레이저 빔(2)은 필드 패싯(91)들 및 퓨필 패싯(92)들의 방위가 조정되고 있는 경우에 턴오프(turn off)될 수 있다. 이는 플라즈마 형성 구역(4) 이외의 방사선 소스(SO) 내의 위치들로 지향되는 레이저 빔(2)으로부터의 방사선의 세기를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 필드 패싯(91)들 및 퓨필 패싯(92)들의 방위의 조정 동안, 레이저 빔(2)으로부터의 방사선이 일시적으로 플라즈마 형성 구역(4)으로부터 멀리 지향될 수 있다. 이는 레이저 빔(2)으로부터의 방사선이 대신 방사선 소스(SO)의 다른 구성요소들 상에 입사할 수 있고, 이는 구성요소들의 바람직하지 않은 가열 및/또는 손상을 야기할 수 있기 때문에 바람직하지 않을 수 있다. 여하한의 가열 및/또는 손상은 필드 패싯(91)들 및 퓨필 패싯(92)들의 방위의 조정 동안 레이저 빔(2)의 파워를 감소시킴으로써 감소될 수 있다. 예를 들어, 레이저(1)는 초기에 높은 파워 세팅으로 있을 수 있고, 레이저 빔(2)이 측정될 수 있으며, 필드 패싯(91)들 및 퓨필 패싯(92)들의 원하는 조정이 결정될 수 있다. 그 후, 필드 패싯(91)들 및 퓨필 패싯(92)들의 원하는 조정이 일어나는 동안에 레이저 빔(2)의 파워가 감소될 수 있다. 그 후, 레이저 빔(2)의 파워는 다시 증가될 수 있고, 레이저 빔(2)의 세기 프로파일이 다시 측정될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 퓨필 패싯 거울(32b)의 하류에 1 이상의 스크린이 위치될 수 있다. 스크린들 내에 1 이상의 어퍼처가 제공되어, 퓨필 패싯 거울(32b)로부터 플라즈마 형성 구역(4)을 향해 지향되는 방사선으로 하여금 어퍼처들을 통과하게 하고, 방사선 소스(SO) 내의 다른 위치들을 향해 지향되는 방사선은 차단되도록 할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 필드 패싯(91)들 및 퓨필 패싯(92)들의 방위에 대한 조정들은 레이저 빔(2)으로부터의 방사선이 방사선 소스(SO)의 민감한 구성요소들의 가열 및/또는 손상을 야기할 수 있는 방사선 소스(SO) 내의 위치들로 지향되지 않도록 제어될 수 있다.
필드 패싯 거울(32a) 및 퓨필 패싯 거울(32b)의 사용은 도 13에 나타낸 바와 같은 빔 지향 장치의 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 필드 패싯 거울(32a) 및 퓨필 패싯 거울(32b)이 빔 지향 장치의 다른 형태들에서 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 도 13의 빔 지향 장치의 반사기들은 도 13에 나타낸 것과 다르게 배치될 수 있다. 필드 패싯 거울(32a) 및 퓨필 패싯 거울(32b)을 포함한 빔 지향 장치가 도 13에 나타낸 것보다 많거나 적은 반사기들을 포함할 수 있고, 도 13에 나타낸 것과 상이한 반사기들을 포함할 수 있다. 필드 패싯 거울(32a) 및 퓨필 패싯 거울(32b)을 포함한 빔 지향 장치가 도 13에 도시되는 방사선 소스(SO)와 다른 형태들의 방사선 소스와 사용될 수 있다. 예를 들어, 필드 패싯 거울(32a) 및 퓨필 패싯 거울(32b)을 포함한 빔 지향 장치가 도 10에 도시되는 타입의 방사선 소스(SO)에서 사용될 수 있다.
빔 지향 장치의 실시예들은 앞서 1 이상의 패싯 반사기(32)를 포함하는 것으로 설명되었다. 하지만, 몇몇 실시예들에서, 레이저 빔(2)의 세기가 임계치 세기보다 큰 레이저 빔(2)의 단면의 부분을 증가시키기 위해 패싯 반사기(32) 이외의 광학 요소가 사용될 수 있다. 예를 들어, 빔 지향 장치가 변형가능한 거울을 포함할 수 있고, 이는 거울의 반사 특성들을 변경하고 변형가능한 거울로부터 반사되는 레이저 빔(2)의 세기 프로파일을 변화시키기 위해 그 형상이 적응될 수 있는 반사 표면을 포함한다. 변형가능한 거울의 반사 표면은, 예를 들어 유연한 기판 상에 배치될 수 있다. 변형가능한 거울은 유연한 기판의 형상을 조정하고, 이로 인해 반사 표면의 형상을 조정하도록 구성되는 1 이상의 액추에이터를 포함할 수 있다.
도 15는 변형가능한 거울(132)을 포함한 빔 전달 장치를 포함하는 방사선 소스(SO)의 개략적인 도면이다. 변형가능한 거울(132)은 그 형상이 적응될 수 있는 반사 표면(133)을 포함한다. 반사 표면(133)의 형상은, 예를 들어 레이저 빔(2)에 도입될 수 있는 파면 수차들을 보정하기 위해 적응될 수 있다. 예를 들어, 변형가능한 거울(132)에 도달하기 전에 레이저 빔(2)이 반사되는 반사기(30) 및/또는 반사기(31)는 광학적 수차들을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 레이저(1)로부터 방사선 소스로 레이저 빔(2)을 전달하는 데 사용될 수 있는 빔 전달 시스템(도시되지 않음)의 광학 요소들이 광학적 수차들을 포함할 수 있다. 빔 지향 장치 및/또는 빔 전달 시스템 내의 광학적 수차들은 레이저 빔(2)에 파면 수차들을 도입할 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 레이저 빔(2) 내의 파면 수차들은 레이저 빔(2)의 그 단면 내의 비-균일한 세기 프로파일의 원인들 중 하나일 수 있다[예를 들어, 레이저 빔(2)의 낮은 세기의 내측부가 레이저 빔(2) 내의 파면 수차들에 의해 야기될 수 있음]. 그러므로, 레이저 빔(2) 내의 파면 수차들을 보정하기 위해 변형가능한 거울(132)의 반사 표면(133)의 형상을 조정하는 것이 바람직할 수 있다.
레이저 빔(2) 내의 파면 수차들은, 예를 들어 변형가능한 거울(132)을 포함하는 적응식 광학기 시스템(120)에 의해 보정될 수 있다. 또한, 적응식 광학기 시스템(120)은 빔 스플리터(121), 파면 센서(123) 및 제어기(125)를 포함한다. 빔 스플리터(121)는 파면 센서(123) 상에 입사하도록 레이저 빔(2)의 일부분(122)을 지향하도록 구성된다. 빔 스플리터(121)는, 예를 들어 부분적 반사 거울을 포함할 수 있다. 파면 센서(123)는 레이저 빔(2)의 부분(122) 내의 파면 수차들을 측정하도록 구성되고, 이에 따라 레이저 빔(2) 내의 파면 수차들을 결정하는 데 사용될 수 있다. 레이저 빔(2)의 부분(122) 내의 파면 수차들의 측정들이 파면 센서(123)로부터 출력되고, 제어기(125)로 입력된다. 제어기(125)는 파면 센서(123)로부터 수신되는 측정들에 응답하여 변형가능한 거울(132)을 제어한다. 제어기(125)는 파면 센서(123)에 의해 측정되는 레이저 빔(2) 내의 파면 수차들을 보정하기 위해 변형가능한 거울(132)의 반사 표면(133)의 형상을 적응시키도록 작동가능하다.
적응식 광학기 시스템(120)을 이용하여 레이저 빔(2) 내의 파면 수차들을 보정하는 것이 레이저 빔(2)의 세기 프로파일의 균질성을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 레이저 빔(2)의 세기 프로파일의 중심 구역에서의 세기가 적응식 광학기 시스템(120)에 의해 증가될 수 있다.
적응식 광학기 시스템(120)은 플라즈마 형성 구역(4)에서 연료 타겟 상에 입사하는 방사선의 세기가 실질적으로 연료 타겟의 전체 단면에 걸쳐 임계치 세기보다 크도록 레이저 빔(2) 내의 파면 수차들을 보정하는 역할을 할 수 있다. 임계치 세기는 예를 들어 연료가 EUV 방출 플라즈마를 형성하도록 여기되게 하는 세기일 수 있으며, 따라서 적응식 광학기 시스템(120)은 실질적으로 연료 타겟의 전체 단면이 플라즈마를 형성하도록 여기될 것을 보장하는 역할을 할 수 있다.
적응식 광학기 시스템(120)의 사용은 도 15에 나타낸 바와 같은 빔 지향 장치의 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 적응식 광학기 시스템(120)이 빔 지향 장치의 다른 형태들에서 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 도 15의 빔 지향 장치의 반사기들은 도 15에 나타낸 것과 다르게 배치될 수 있다. 적응식 광학기 시스템(120)을 포함한 빔 지향 장치가 도 15에 나타낸 것보다 많거나 적은 반사기들을 포함할 수 있고, 도 15에 나타낸 것과 상이한 반사기들을 포함할 수 있다. 적응식 광학기 시스템(120)을 포함한 빔 지향 장치가 도 15에 도시되는 방사선 소스(SO)와 다른 형태들의 방사선 소스와 사용될 수 있다. 예를 들어, 적응식 광학기 시스템(120)을 포함한 빔 지향 장치가 도 10에 도시되는 타입의 방사선 소스(SO)에서 사용될 수 있다.
이상, 레이저 빔(2)의 세기가 임계치 세기보다 큰 레이저 빔(2)의 단면의 부분이 레이저 빔(2)의 경로 내에 1 이상의 광학 요소[예를 들어, 패싯 반사기(32), 필드 패싯 거울(32a), 퓨필 패싯 거울(32b) 및/또는 변형가능한 거울(132)]를 위치시킴으로써 증가되는 실시예들이 설명되었다. 이러한 광학 요소들의 사용에 추가하여, 또는 이에 대한 대안예로서, 레이저 빔(2)의 세기가 임계치 세기보다 큰 레이저 빔(2)의 단면의 부분은 레이저 빔(2)의 간섭성(coherence)을 감소시킴으로써 증가될 수 있다. 예를 들어, 비간섭성 레이저 빔(2)이 방사선 소스(SO)에 제공될 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 레이저 빔(2)의 세기 프로파일에서의 불균질은 레이저 빔(2) 내의 파면 수차들에 의해 초래되는 레이저 빔(2)에서의 간섭(interference)에 의해 야기될 수 있다. 레이저 빔(2)에서의 간섭 효과들은 레이저 빔(2)이 간섭성인 경우에 일어난다. 그러므로, 레이저 빔(2)의 간섭성을 감소시키는 것이 레이저 빔(2)에서의 간섭 효과들을 감소시키고, 빔 지향 장치 및/또는 빔 전달 시스템 내의 광학적 수차들에 대한 레이저 빔(2)의 세기 프로파일의 민감도를 감소시키며, 이에 따라 레이저 빔(2)의 세기 프로파일의 균질성을 증가시킨다. 도 16은 방사선 소스(SO)에 레이저 빔(2)을 제공할 수 있는 예시적인 실시예에 따른 레이저(1)의 개략적인 도면이다. 레이저(1)는 시드 레이저(201) 및 증폭 체인(203)을 포함한다. 시드 레이저(201)는 주 발진기(master oscillator)라고 칭해질 수 있으며, 레이저(1)의 구성은 MOPA(Master Oscillator Power Amplifier) 구성이라고 칭해질 수 있다. 시드 레이저(201)는, 예를 들어 CO2 레이저와 같은 가스 방전 레이저일 수 있다. 시드 레이저(201)는 증폭 체인(203)으로 입력되는 시드 레이저 빔(202)을 방출한다. 증폭 체인(203)은 1 이상의 광 증폭기(optical amplifier)를 포함한다. 광 증폭기는, 예를 들어 전기 방전[예를 들어, 고주파 방전(radio frequency discharge)]에 의해 펌핑되는 가스(예를 들어, CO2)를 포함할 수 있다. 증폭 체인(203)은 시드 레이저 빔(202)을 증폭시키고, 방사선 소스(SO)로 전달되는 레이저 빔(2)을 방출한다.
시드 레이저(201)는 단일 가로 모드(예를 들어, 기본 가로 모드 TM00)에서 작동할 수 있다. 이 경우, 레이저 빔(2)은 높은 레벨의 시간적 및 공간적 간섭성을 가질 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 높은 레벨의 간섭성은 레이저 빔(2)을 지향하는 데 사용되는 광학 요소들 내의 광학적 수차들이 레이저 빔(2)이 그 단면에 불균질 세기 프로파일을 갖도록 한다는 것을 의미할 수 있다. 레이저 빔(2)의 간섭성은, 예를 들어 다중 모드(multiple mode)들에서 시드 레이저(201)를 작동시킴으로써 감소될 수 있다. 예를 들어, 시드 레이저(201)는 레이저 빔(2)의 공간적 및 시간적 간섭성을 감소시키기 위해 다중 가로 및 세로 모드들에서 작동될 수 있다. 이 경우, 레이저 빔(2)은 비간섭성 레이저 빔(2)인 것으로 간주될 수 있다.
또한, 레이저 빔(2)의 간섭성은 레이저 빔(2)의 대역폭을 증가시킴으로써 감소될 수 있다. 레이저 빔(2)의 대역폭은, 예를 들어 시드 레이저(201)의 이득 매질 및 증폭 체인(203)의 이득 매질에서 에너지 레벨들 사이의 상이한 전이들을 자극함으로써 증가될 수 있다. 예를 들어, 좁은 대역폭 작동 모드에서, 단일 에너지 레벨 전이가 레이저(1)의 이득 매질들에서 자극될 수 있다. 하지만, 레이저 빔(2)의 대역폭은 상이한 파장들의 방사선이 방출되도록 이득 매질들에서 1 이상의 에너지 레벨 전이들을 자극함으로써 증가될 수 있다.
레이저 빔(2)의 간섭성을 감소시키는 것이 방사선 소스(SO)에서 레이저 빔(2)의 포커스에서의 레이저 빔(2)의 단면을 증가시킬 수 있다. 레이저 빔(2)이 간섭성인 일 실시예에서, 연료 방출기(3)는 레이저 빔(2)이 포커스되지 않는 플라즈마 형성 구역(4)에서 연료 타겟 상에 레이저 빔(2)이 입사하도록 연료를 방출하고 지향할 수 있다. 이는 레이저 빔(2)의 단면적이 플라즈마 형성 구역(4)에서 연료 타겟의 단면적보다 크거나 이와 같을 것을 보장할 수 있다. 하지만, 레이저 빔(2)의 간섭성이 감소되는 일 실시예에서, 레이저 빔(2)의 최대 포커스의 위치에서 레이저 빔(2)의 단면적은 포커스에서의 레이저 빔(2)의 단면적이 연료 타겟의 단면적보다 크거나 이와 같도록 증가될 수 있다. 그러므로, 레이저 빔(2)의 간섭성을 감소시키는 것이 연료 방출기(3) 및 빔 지향 장치로 하여금, 레이저 빔(2)이 포커스되는 플라즈마 형성 구역(4)에서 연료 타겟 상에 레이저 빔(2)이 입사하는 한편, 여전히 레이저 빔(2)의 단면이 플라즈마 형성 구역(4)에서 연료 타겟의 단면보다 크거나 이와 같을 것을 보장하도록 배치되게 한다.
시드 레이저는 레이저 빔(2)의 간섭성을 제어하기 위해 제어될 수 있다. 레이저 빔(2)의 간섭성은 레이저 빔(2)이 플라즈마 형성 구역(4)에서 원하는 단면적을 갖도록 제어될 수 있다. 또한, 레이저 빔(2)의 간섭성은 레이저 빔(2)이 플라즈마 형성 구역(4)에서 그 단면에 원하는 세기 프로파일을 갖도록 제어될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 레이저 빔(2)의 간섭성은 레이저 빔(2)의 세기가 임계치 세기보다 큰 레이저 빔(2)의 단면의 부분을 증가시키도록 구성된 적어도 하나의 광학 요소[예를 들어, 패싯 반사기(32), 필드 패싯 거울(32a), 퓨필 패싯 거울(32b), 및/또는 변형가능한 거울(132)]를 이용하는 것에 추가하여 앞서 설명된 바와 같이 감소될 수 있다. 몇몇 대안적인 실시예들에서, 레이저 빔(2)의 간섭성은 레이저 빔(2)의 세기가 임계치 세기보다 큰 레이저 빔(2)의 단면의 부분을 증가시키도록 구성된 1 이상의 광학 구성요소를 이용하는 것 대신에 감소될 수 있다.
이상, 주-펄스 레이저 빔의 세기 프로파일이 설명되는 방법들 및 장치가 설명되었다. 하지만, 추가적으로 또는 대안적으로, 방법들 및 장치는 사전-펄스 레이저 빔의 세기 프로파일을 제어하는 데 사용될 수 있다. 주-펄스 레이저 빔(2)이 연료 타겟 상에 입사하기 전에, 사전-펄스 레이저 빔이 연료 타겟 상에 입사하도록 지향될 수 있다. 사전-펄스 레이저 빔은 연료 타겟이 플라즈마 형성 구역(4)에 도달하기 전에 원하는 형상이 되도록 연료 타겟의 형상을 변화시키도록 작용할 수 있다. 이러한 실시예들에서, 사전-펄스 레이저 빔은 플라즈마 형성 공정을 개시되게 함에 따라 개시 방사선 빔의 일 예시인 것으로 간주될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 사전-펄스 레이저 빔은 주-펄스 레이저 빔(2)이 제공되는 동일한 레이저(1)에 의해 제공될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 동일한 빔 지향 장치가 주-펄스 레이저 빔(2)을 연료 타겟 상에 입사하도록 지향하는 데 사용되는 바와 같이, 사전-펄스 레이저 빔을 연료 타겟 상에 입사하도록 지향하는 데 사용될 수 있다.
대안적으로, 사전-펄스 레이저 빔이 주-펄스 레이저 빔(2)을 제공하는 레이저(1)와 상이한 레이저로부터 제공될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 별도의 빔 지향 장치가 주-펄스 레이저 빔(2)을 연료 타겟 상에 입사하도록 지향하는 데 사용되는 바와 같이, 사전-펄스 레이저 빔을 연료 타겟 상에 입사하도록 지향하는 데 사용될 수 있다. 사전-펄스 레이저 빔을 지향하는 데 사용되는 빔 지향 장치는 앞서 설명되는 빔 지향 장치의 여하한의 실시예들의 여하한의 특징들을 포함할 수 있다.
사전-펄스 레이저 빔의 세기가 실질적으로 연료 타겟의 전체 단면에 걸쳐 임계치 세기보다 크도록 사전-펄스 레이저 빔을 연료 타겟 상에 입사하도록 지향하기 위해 빔 장치가 제공되는 일 실시예에서, 임계치 세기는 예를 들어 연료 타겟의 형상을 원하는 형상으로 변화시키도록 작용하는 세기일 수 있다.
이상, 레이저 생성 플라즈마가 레이저 생성 플라즈마(LPP) 방사선 소스에서 형성되는 방사선 소스들의 실시예들이 설명되었다. 하지만, 플라즈마는 대안적으로 연료에서 전기 방전을 개시함으로써 방사선 소스에서 생성될 수 있다. 전기 방전에 의해 플라즈마가 생성되는 방사선 소스는 방전 생성 플라즈마(DPP) 방사선 소스라고 칭해질 수 있다.
DPP 방사선 소스는 적어도 2 개의 전극들을 포함할 수 있다. DPP 방사선 소스의 적어도 하나의 전극에는, 예를 들어 전극의 표면 상에 연료(예를 들어, 주석)가 제공될 수 있다. 연료는 전극 상의 연료에 입사하도록 개시 방사선 빔을 지향함으로써 전극으로부터 방출될 수 있다. 전극은, 예를 들어 개시 방사선 빔의 경로로 연료를 가져오도록 회전하고, 개시 방사선 빔이 입사하는 연료 타겟을 제공할 수 있다. 그러므로, 전극은 연료 타겟을 제공하기 위해 연료를 제공하고 연료를 지향하도록 구성되는 연료 방출기의 일 예시인 것으로 간주될 수 있다.
개시 방사선 빔은 연료가 융제에 의해 전극으로부터 방출되도록 할 수 있다. 전극으로부터의 연료의 융제는 전극들 사이에 연료의 클라우드(cloud)를 형성할 수 있다. 전극들 사이에서 전기 방전이 개시될 수 있다. 전기 방전은 방사선(예를 들어, EUV 방사선)을 방출하는 플라즈마를 형성하도록 연료 클라우드를 여기시킬 수 있다.
방사선 소스가 DPP 방사선 소스인 일 실시예에서, DPP 방사선 소스는 개시 방사선 빔의 세기가 실질적으로 연료 타겟의 전체 단면에 걸쳐 임계치 세기보다 크도록 연료 타겟 상에 입사하는 개시 방사선 빔을 지향하도록 구성된 빔 장치를 포함할 수 있다. DPP 방사선 소스의 빔 장치는 LPP 방사선 소스의 실시예들에 관하여 앞서 설명된 빔 장치의 여하한의 실시예들의 여하한의 특징들을 포함할 수 있다. 임계치 세기는, 예를 들어 방사선 소스의 전극 상의 연료 타겟 내에서부터 연료의 융제를 야기하는 세기일 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명은 마스크 검사 장치의 일부를 형성할 수 있다. 마스크 검사 장치는 마스크를 조명하기 위해 EUV 방사선을 사용하고, 마스크로부터 반사되는 방사선을 모니터링하기 위해 이미징 센서를 사용할 수 있다. 이미징 센서에 의해 수신되는 이미지들은 마스크에 결함들이 존재하는지의 여부를 결정하는 데 사용된다. 마스크 검사 장치는 EUV 방사선 소스로부터 EUV 방사선을 수용하고 이를 마스크에 지향될 방사선 빔으로 형성하도록 구성된 광학기(예를 들어, 거울들)를 포함할 수 있다. 또한, 마스크 검사 장치는 마스크로부터 반사되는 EUV 방사선을 수집하고 이미징 센서에 마스크의 이미지를 형성하도록 구성된 광학기(예를 들어, 거울들)를 포함할 수 있다. 마스크 검사 장치는 이미징 센서에서의 마스크의 이미지를 분석하고, 그 분석으로부터 마스크 상에 여하한의 결함들이 존재하는지를 결정하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 또한, 프로세서는 마스크가 리소그래피 장치에 의해 사용되는 경우, 검출된 마스크 결함이 기판 상으로 투영되는 이미지들에 허용할 수 없는 결함을 야기하는지를 결정하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명의 메트롤로지 장치의 일부를 형성할 수 있다. 메트롤로지 장치는 기판 상에 이미 존재하는 패턴에 대한 기판 상의 레지스트에 형성되는 투영된 패턴의 정렬을 측정하는 데 사용될 수 있다. 이 상대적인 정렬의 측정은 오버레이라고 칭해질 수 있다. 메트롤로지 장치는, 예를 들어 리소그래피 장치에 바로 인접하여 위치될 수 있고, 기판(및 레지스트)이 처리되기 전에 오버레이를 측정하는 데 사용될 수 있다.
본 명세서에서는, 리소그래피 장치와 관련하여 본 발명의 특정 실시예들이 언급되지만, 본 발명의 실시예들은 다른 장치에서 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예들은 마스크 검사 장치, 메트롤로지 장치, 또는 웨이퍼(또는 다른 기판) 또는 마스크(또는 다른 패터닝 디바이스)와 같은 대상물을 측정하거나 처리하는 여하한의 장치의 일부를 형성할 수 있다. 이 장치들은 일반적으로 리소그래피 툴들이라고 칭해질 수 있다. 이러한 리소그래피 툴은 진공 조건들 또는 주위(비-진공) 조건들을 이용할 수 있다.
"EUV 방사선"이라는 용어는 4 내지 20 nm 범위, 예를 들어 13 내지 14 nm 범위 내의 파장을 갖는 전자기 방사선을 포괄하는 것으로 간주될 수 있다. EUV 방사선은 10 nm 미만, 예를 들어 6.7 nm 또는 6.8 nm와 같은 4 내지 10 nm 범위 내의 파장을 가질 수 있다.
본 명세서에서는, IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급되지만, 본 명세서에 서술된 리소그래피 장치는 다른 적용예들을 가질 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 가능한 다른 적용예들은 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이(flat-panel display), 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등을 포함한다.
본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 여하한의 그 조합으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들은 기계-판독가능한 매체 상에 저장된 명령어들로서 구현될 수 있으며, 이는 1 이상의 프로세서에 의해 판독되고 실행될 수 있다. 기계-판독가능한 매체는 기계[예를 들어, 연산 디바이스(computing device)]에 의해 판독가능한 형태로 정보를 저장하거나 전송하는 여하한의 메카니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기계-판독가능한 매체는 ROM(read only memory); RAM(random access memory); 자기 디스크 저장 매체; 광학 저장 매체; 플래시 메모리 디바이스들; 전기, 광학, 음향 또는 다른 형태의 전파 신호(propagated signal)(예를 들어, 반송파, 적외선 신호, 디지털 신호 등) 등을 포함할 수 있다. 또한, 펌웨어, 소프트웨어, 루틴(routine), 및 명령어들은 본 명세서에서 소정 동작들을 수행하는 것으로서 설명될 수 있다. 하지만, 이러한 설명들은 단지 편의를 위한 것이며, 이러한 동작들은 사실상 연산 디바이스, 프로세서, 제어기, 또는 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어 등을 실행하는 다른 디바이스로부터 일어난다는 것을 이해하여야 한다.
이상, 본 발명의 특정 실시예들이 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 상기 서술내용은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 아래에 설명되는 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 서술된 본 발명에 대한 변형예가 행해질 수도 있음을 이해할 것이다.

Claims (67)

  1. 입사하는 방사선 빔을 수용하고 타겟을 향해 반사된 방사선 빔을 지향하는 패싯 반사기(faceted reflector)에 있어서:
    복수의 패싯들을 포함하고, 상기 복수의 패싯들 각각은 반사 표면을 포함하며;
    상기 복수의 패싯들의 제 1 서브세트(subset)의 각각의 반사 표면들은 제 1 연속 표면의 각 부분들을 정의하고, 제 1 방향으로 상기 입사하는 방사선 빔의 각 제 1 부분들을 반사하여, 상기 반사된 방사선 빔의 제 1 부분을 제공하도록 배치되며;
    상기 복수의 패싯들의 제 2 서브세트의 각각의 반사 표면들은 상기 제 1 연속 표면과 상이한 제 2 연속 표면의 각 부분들을 정의하고, 제 2 방향으로 상기 입사하는 방사선 빔의 각 제 2 부분들을 반사하여, 상기 반사된 방사선 빔의 제 2 부분을 제공하도록 배치되는 패싯 반사기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 패싯들은 상기 반사된 방사선 빔의 제 1 부분의 적어도 일부분 및 상기 반사된 방사선 빔의 제 2 부분의 적어도 일부분이 상기 타겟에서 오버랩(overlap)되도록 배치되는 패싯 반사기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 패싯들 각각의 반사 표면들은 적어도 3 개의 서브세트들 중 하나에 속하며, 각각의 서브세트의 패싯들의 반사 표면들은 각 방향으로 상기 입사하는 방사선 빔의 각 부분들을 반사하도록 배치되고, 상기 각 부분들은 함께 상기 반사된 방사선 빔의 각 부분을 제공하는 패싯 반사기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 패싯들은 상기 반사된 방사선 빔의 각각의 각 부분의 적어도 일부분이 상기 반사된 방사선 빔의 각 부분들 중 적어도 다른 한 부분의 적어도 일부분과 상기 타겟에서 오버랩되도록 배치되는 패싯 반사기.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 패싯들은 상기 타겟에서 상기 반사된 방사선 빔의 단면의 일부분에서의 세기의 균질성(homogeneity)을 증가시키도록 배치되는 패싯 반사기.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 패싯들은 상기 타겟에서 상기 반사된 방사선 빔의 단면의 일부분에서의 최소 세기를 증가시키도록 배치되는 패싯 반사기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 패싯들은 상기 타겟에서 상기 반사된 방사선 빔의 단면의 중심 부분에서의 세기를 증가시키도록 배치되는 패싯 반사기.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하향식 관점에서 볼 때, 상기 복수의 패싯들은 복수의 동일한 크기의 섹터(equally sized sector)들로서 배치되는 패싯들의 디스크를 포함하는 패싯 반사기.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하향식 관점에서 볼 때, 상기 복수의 패싯들은 동일한 크기의 원주방향으로 분포된 패싯(circumferentially distributed facet)들의 링을 포함하는 패싯 반사기.
  10. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하향식 관점에서 볼 때, 상기 복수의 패싯들은 동일한 크기의 정사각형 패싯들의 그리드를 포함하는 패싯 반사기.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 서브세트의 패싯들의 반사 표면들은 제 1 평면을 정의하고, 상기 제 2 서브세트의 패싯들의 반사 표면들은 제 2 평면을 정의하는 패싯 반사기.
  12. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 연속 표면은 굴곡되는 패싯 반사기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 연속 표면은 오목하거나 볼록한 패싯 반사기.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 연속 표면의 기울기는 상기 제 1 서브세트의 패싯들 중 적어도 하나의 반사 표면을 교차하는 상기 연속 표면 상의 지점보다 상기 제 1 서브세트의 패싯들 중 둘 사이의 지점에서 더 크지 않은 패싯 반사기.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 서브세트 내의 제 1 패싯과 상기 제 2 서브세트 내의 인접한 패싯 사이의 연결 부분이 상기 제 1 패싯의 반사 표면과 상기 제 2 패싯의 반사 표면 사이의 점진적 전이부(gradual transition)를 정의하는 패싯 반사기.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 패싯 반사기는 평균 평면(average plane)을 정의하고, 상기 패싯 반사기는 상기 연결 부분이 상기 평균 평면에 대한 상기 입사하는 방사선 빔의 입사각보다 작은 상기 평균 평면에 대한 각도로 있도록 배치되는 패싯 반사기.
  17. 방사선 소스에 있어서,
    상기 방사선 소스는 개시 방사선 빔(initiating radiation beam)을 수용하도록 배치되고:
    상기 개시 방사선 빔을 수용하고 방사선 방출 플라즈마(radiation emitting plasma)를 발생시키기 위해 플라즈마 형성 구역의 연료 타겟에 반사된 개시 방사선 빔을 지향하도록 배치되는 패싯 반사기를 포함하며, 상기 패싯 반사기는 복수의 패싯들을 포함하고, 상기 복수의 패싯들 각각은 반사 표면을 포함하며;
    상기 복수의 패싯들의 제 1 서브세트의 각각의 반사 표면들은 제 1 연속 표면의 각 부분들을 정의하고, 제 1 방향으로 입사하는 개시 방사선 빔의 각 제 1 부분들을 반사하여, 상기 반사된 개시 방사선 빔의 제 1 부분을 제공하도록 배치되며;
    상기 복수의 패싯들의 제 2 서브세트의 각각의 반사 표면들은 제 2 연속 표면의 각 부분들을 정의하고, 제 2 방향으로 입사하는 개시 방사선 빔의 각 제 2 부분들을 반사하여, 상기 반사된 개시 방사선 빔의 제 2 부분을 제공하도록 배치되는 방사선 소스.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 복수의 패싯들은 상기 반사된 개시 방사선 빔의 제 1 부분의 적어도 일부분 및 상기 반사된 개시 방사선 빔의 제 2 부분의 적어도 일부분이 상기 타겟에서 오버랩되도록 배치되는 방사선 소스.
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 복수의 패싯들 각각의 반사 표면들은 적어도 3 개의 서브세트들 중 하나에 속하며, 각각의 서브세트의 패싯들의 반사 표면들은 각 방향으로 상기 입사하는 개시 방사선 빔의 각 부분들을 반사하도록 배치되고, 상기 각 부분들은 함께 상기 반사된 개시 방사선 빔의 각 부분을 제공하는 방사선 소스.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 복수의 패싯들은 상기 반사된 개시 방사선 빔의 각각의 각 부분의 적어도 일부분이 상기 반사된 개시 방사선 빔의 각 부분들 중 적어도 다른 한 부분의 적어도 일부분과 상기 타겟에서 오버랩되도록 배치되는 방사선 소스.
  21. 제 17 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 패싯들은 상기 플라즈마 형성 구역에서 상기 개시 방사선 빔의 단면의 일부분에서의 세기의 균질성을 증가시키도록 방위되는 방사선 소스.
  22. 제 17 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 패싯들은 상기 플라즈마 형성 구역에서 상기 개시 방사선 빔의 단면의 일부분에서의 최소 세기를 증가시키도록 방위되는 방사선 소스.
  23. 제 17 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 패싯들은 상기 플라즈마 형성 구역에서 상기 개시 방사선 빔의 단면의 중심 부분에서의 세기를 증가시키도록 방위되는 방사선 소스.
  24. 제 21 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 개시 방사선 빔의 단면의 부분은, 사용 시 상기 플라즈마 형성 구역에서 연료 타겟과 실질적으로 동심인 상기 개시 방사선 빔의 일부분인 방사선 소스.
  25. 제 17 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하향식 관점에서 볼 때, 상기 패싯 반사기는 복수의 동일한 크기의 섹터들로서 배치되는 패싯들의 디스크를 포함하는 방사선 소스.
  26. 제 17 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하향식 관점에서 볼 때, 상기 패싯 반사기는 동일한 크기의 원주방향으로 분포된 패싯들의 링을 포함하는 방사선 소스.
  27. 제 17 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하향식 관점에서 볼 때, 상기 패싯 반사기는 동일한 크기의 정사각형 패싯들의 그리드를 포함하는 방사선 소스.
  28. 제 17 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플라즈마 형성 구역에서 방사선 생성 플라즈마에 의해 발생되는 방사선을 수집하고, 발생된 방사선의 적어도 일부분을 초점으로 지향하는 방사선 컬렉터(radiation collector)를 더 포함하는 방사선 소스.
  29. 제 17 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 서브세트의 패싯들의 반사 표면들은 제 1 평면을 정의하고, 상기 제 2 서브세트의 패싯들의 반사 표면들은 제 2 평면을 정의하는 방사선 소스.
  30. 제 17 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 연속 표면은 굴곡되는 방사선 소스.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 제 1 연속 표면은 오목하거나 볼록한 방사선 소스.
  32. 제 30 항 또는 제 31 항에 있어서,
    상기 제 1 연속 표면의 기울기는 상기 제 1 서브세트의 패싯들 중 적어도 하나의 반사 표면을 교차하는 상기 연속 표면 상의 지점보다 상기 제 1 서브세트의 패싯들 중 둘 사이의 지점에서 더 크지 않은 방사선 소스.
  33. 제 17 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 서브세트 내의 제 1 패싯과 상기 제 2 서브세트 내의 인접한 패싯 사이의 연결 부분이 상기 제 1 패싯의 반사 표면과 상기 제 2 패싯의 반사 표면 사이의 점진적 전이부를 정의하는 방사선 소스.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 패싯 반사기는 평균 평면을 정의하고, 상기 패싯 반사기는 상기 연결 부분이 상기 평균 평면에 대한 상기 입사하는 방사선 빔의 입사각보다 작은 상기 평균 평면에 대한 각도로 있도록 배치되는 방사선 소스.
  35. 방사선 시스템에 있어서:
    제 17 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 따른 방사선 소스; 및
    개시 방사선 빔을 제공하도록 배치된 제 1 레이저
    를 포함하는 방사선 시스템.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 개시 방사선 빔이 플라즈마 형성 구역에서 연료 타겟 상에 입사하기 전에 상기 연료 타겟의 특성을 변경하기 위해 상기 연료 타겟에 연료 변경 방사선 빔(fuel modifying radiation beam)을 지향하도록 배치된 제 2 레이저를 더 포함하는 방사선 시스템.
  37. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 패싯 반사기를 포함하는 리소그래피 툴.
  38. 리소그래피 장치에 있어서:
    제 17 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 따른 방사선 소스로부터 수용되는 방사선 빔을 컨디셔닝(condition)하도록 구성된 조명 시스템;
    패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 지지 구조체 -상기 패터닝 디바이스는 패터닝된 방사선 빔을 형성하기 위해 상기 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여할 수 있음- ;
    기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블; 및
    상기 기판 상으로 상기 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템
    을 포함하는 리소그래피 장치.
  39. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 패싯 반사기를 포함한, 방사선을 발생시키는 방사선 시스템.
  40. 방사선 소스에 있어서:
    연료 타겟을 제공하기 위해 연료를 제공하고 상기 연료를 지향하도록 구성된 연료 방출기(fuel emitter); 및
    개시 방사선 빔의 세기가 실질적으로 상기 연료 타겟의 전체 단면에 걸쳐 임계치 세기보다 크도록 상기 연료 타겟 상에 입사하는 상기 개시 방사선 빔을 지향하도록 구성된 빔 장치
    를 포함하는 방사선 소스.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 임계치 세기는 상기 연료 타겟 내의 연료가 플라즈마로 여기(excite)되게 하는 세기인 방사선 소스.
  42. 제 40 항 또는 제 41 항에 있어서,
    상기 빔 장치는 상기 방사선 빔의 세기가 상기 임계치 세기보다 큰 상기 연료 타겟에서의 상기 개시 방사선 빔의 단면의 부분을 증가시키도록 구성된 적어도 하나의 광학 요소를 포함하는 방사선 소스.
  43. 제 40 항 내지 제 42 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빔 장치는 상기 연료 타겟에서 상기 개시 방사선 빔의 단면의 일부분에서의 세기의 균질성을 증가시키도록 구성된 적어도 하나의 광학 요소를 포함하는 방사선 소스.
  44. 제 40 항 내지 제 43 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빔 장치는 상기 연료 타겟에서 상기 개시 방사선 빔의 단면의 일부분에서의 최소 세기를 증가시키도록 구성된 적어도 하나의 광학 요소를 포함하는 방사선 소스.
  45. 제 40 항 내지 제 44 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빔 장치는 상기 연료 타겟에서 상기 개시 방사선 빔의 단면의 중심 부분에서의 세기를 증가시키도록 구성된 적어도 하나의 광학 요소를 포함하는 방사선 소스.
  46. 제 42 항 내지 제 44 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방사선 소스는 상기 개시 방사선 빔의 1 이상의 특성을 측정하도록 작동가능한 감지 장치를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 광학 요소는 상기 감지 장치에 의해 수행된 상기 개시 방사선 빔의 1 이상의 특성의 측정에 응답하여 적응가능한(adaptable) 방사선 소스.
  47. 제 46 항에 있어서,
    상기 감지 장치는 상기 개시 방사선 빔의 세기 프로파일을 측정하도록 작동가능한 센서를 포함하는 방사선 소스.
  48. 제 46 항 또는 제 47 항에 있어서,
    상기 감지 장치는 상기 개시 방사선 빔 내의 파면 수차들을 측정하도록 작동가능한 파면 센서를 포함하는 방사선 소스.
  49. 제 46 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감지 장치는 상기 개시 방사선 빔이 입사하는 광학 요소, 및 상기 광학 요소의 온도를 측정하도록 작동가능한 온도 센서를 포함하는 방사선 소스.
  50. 제 42 항 내지 제 49 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 광학 요소는 복수의 패싯들을 포함한 패싯 반사기를 포함하고, 상기 복수의 패싯들 각각은 반사 표면을 포함하는 방사선 소스.
  51. 제 50 항에 있어서,
    상기 패싯 반사기는 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 패싯 반사기를 포함하는 방사선 소스.
  52. 제 50 항에 있어서,
    상기 패싯 반사기는 복수의 필드 패싯(field facet)들을 포함한 필드 패싯 거울을 포함하고, 상기 빔 장치는 복수의 퓨필 패싯(pupil facet)들을 포함한 퓨필 패싯 거울을 더 포함하는 방사선 소스.
  53. 제 52 항에 있어서,
    상기 필드 패싯 거울의 필드 패싯들은 각각 상기 퓨필 패싯 거울의 각 퓨필 패싯 상으로 상기 개시 방사선 빔의 세기 프로파일의 부분을 이미징하도록 구성되고, 상기 퓨필 패싯들 각각은 상기 연료 타겟 상으로 상기 세기 프로파일의 부분을 이미징하도록 구성되는 방사선 소스.
  54. 제 53 항에 있어서,
    상기 필드 패싯들 및 상기 퓨필 패싯들은 상기 개시 방사선 빔의 세기가 임계치 세기보다 큰 연료 타겟에서의 상기 개시 방사선 빔의 단면의 부분을 증가시키기 위해 상기 연료 타겟 상으로 상기 개시 방사선 빔의 세기 프로파일의 부분들을 이미징하도록 구성되는 방사선 소스.
  55. 제 42 항 내지 제 49 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 광학 요소는 변형가능한 거울(deformable mirror)을 포함하는 방사선 소스.
  56. 제 55 항에 있어서,
    상기 방사선 소스는 상기 변형가능한 거울, 상기 개시 방사선 빔 내의 파면 수차들을 측정하도록 배치된 파면 센서, 및 상기 파면 센서에 의해 수행된 측정에 응답하여 상기 변형가능한 거울의 반사 표면의 형상을 적응시키도록 구성된 제어기를 포함하는 적응식 광학기 시스템(adaptive optics system)을 더 포함하는 방사선 소스.
  57. 제 56 항에 있어서,
    상기 적응식 광학기 시스템은 상기 파면 센서로 상기 개시 방사선 빔의 일부분을 지향하도록 구성된 빔 스플리터를 더 포함하는 방사선 소스.
  58. 제 40 항 내지 제 57 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빔 장치는 상기 개시 방사선 빔을 제공하도록 구성된 레이저를 포함하는 방사선 소스.
  59. 제 58 항에 있어서,
    상기 레이저는 비간섭성(incoherent) 개시 방사선 빔을 제공하도록 구성되는 방사선 소스.
  60. 제 59 항에 있어서,
    상기 레이저는 시드 레이저(seed laser) 및 증폭 체인(amplification chain)을 포함하는 방사선 소스.
  61. 제 60 항에 있어서,
    상기 시드 레이저는 복수의 가로 모드(transverse mode)들에서 작동하도록 구성되는 방사선 소스.
  62. 제 60 항 또는 제 61 항에 있어서,
    상기 시드 레이저는 복수의 세로 모드(longitudinal mode)들에서 작동하도록 구성되는 방사선 소스.
  63. 제 60 항 내지 제 62 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시드 레이저는 가스 방전 레이저인 방사선 소스.
  64. 제 63 항에 있어서,
    상기 시드 레이저는 CO2 레이저인 방사선 소스.
  65. 제 60 항 내지 제 64 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증폭 체인은 전기 방전에 의해 펌핑되는 가스를 포함하는 방사선 소스.
  66. 제 40 항 내지 제 65 항 중 어느 한 항에 따른 방사선 소스를 포함하는 리소그래피 툴.
  67. 리소그래피 장치에 있어서:
    제 40 항 내지 제 65 항 중 어느 한 항에 따른 방사선 소스로부터 수용되는 방사선 빔을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템;
    패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 지지 구조체 -상기 패터닝 디바이스는 패터닝된 방사선 빔을 형성하기 위해 상기 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여할 수 있음- ;
    기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블; 및
    상기 기판 상으로 상기 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템
    을 포함하는 리소그래피 장치.
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