KR20170051514A - 방사선 소스를 모니터링하는 디바이스, 방사선 소스, 방사선 소스를 모니터링하는 방법, 디바이스 제조 방법 - Google Patents
방사선 소스를 모니터링하는 디바이스, 방사선 소스, 방사선 소스를 모니터링하는 방법, 디바이스 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20170051514A KR20170051514A KR1020177009703A KR20177009703A KR20170051514A KR 20170051514 A KR20170051514 A KR 20170051514A KR 1020177009703 A KR1020177009703 A KR 1020177009703A KR 20177009703 A KR20177009703 A KR 20177009703A KR 20170051514 A KR20170051514 A KR 20170051514A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- capacitor
- conductors
- vapor
- radiation source
- gap
- Prior art date
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 163
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 40
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 17
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 228
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 52
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 177
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 58
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 11
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 9
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 5
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 37
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 26
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 20
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 10
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 10
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 7
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 6
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 6
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 6
- 230000036278 prepulse Effects 0.000 description 6
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 5
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 4
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 4
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 4
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- -1 but not limited to Chemical compound 0.000 description 2
- 210000000887 face Anatomy 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000009304 pastoral farming Methods 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000276498 Pollachius virens Species 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000000254 damaging effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 description 1
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- KXCAEQNNTZANTK-UHFFFAOYSA-N stannane Chemical compound [SnH4] KXCAEQNNTZANTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000080 stannane Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000005469 synchrotron radiation Effects 0.000 description 1
- GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N terbium atom Chemical compound [Tb] GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
- G03F7/70033—Production of exposure light, i.e. light sources by plasma extreme ultraviolet [EUV] sources
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/7085—Detection arrangement, e.g. detectors of apparatus alignment possibly mounted on wafers, exposure dose, photo-cleaning flux, stray light, thermal load
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70908—Hygiene, e.g. preventing apparatus pollution, mitigating effect of pollution or removing pollutants from apparatus
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G2/00—Apparatus or processes specially adapted for producing X-rays, not involving X-ray tubes, e.g. involving generation of a plasma
- H05G2/001—Production of X-ray radiation generated from plasma
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
- G01N27/221—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance by investigating the dielectric properties
- G01N2027/222—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance by investigating the dielectric properties for analysing gases
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Atmospheric Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- X-Ray Techniques (AREA)
Abstract
리소그래피 장치를 위한 방사선 소스에서 증기 또는 증기로부터의 침적물을 모니터링하는 용량성 측정들에 관한 것이다. 측정들은 방사선 소스의 작동을 제어하는 데 사용될 수 있다. 특정한 일 구성에서, 복수의 캐패시터들로부터의 측정들은 증기에 의해 야기된 커패시턴스의 변화들과 증기로부터의 침적물에 의해 야기되는 커패시턴스의 변화들을 구별하는 데 사용된다.
Description
본 출원은 2014년 9월 11일에 출원된 EP 출원 14184445.6의 이익을 주장하며, 이는 본명세서에서 전문이 인용 참조된다.
본 발명의 일 실시예는 리소그래피 장치를 위한 방사선 소스를 모니터링하는 디바이스, 방사선 소스, 방사선 소스를 모니터링하는 방법, 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 이 실시예는 하나 이상의 캐패시터를 이용하여 방사선 소스에서 증기의 농도 또는 증기로부터의 침적물(deposit)의 양을 측정하는 것에 관한 것이다. 방사선 소스의 제어는 측정된 증기의 농도 또는 침적물의 양에 기초하여 구현될 수 있다.
리소그래피는 집적 회로(IC) 및 다른 디바이스들 및/또는 구조체들을 제조하는 데 있어서 핵심 단계들 중 하나로서 널리 인식되어 있다. 하지만, 리소그래피를 이용하여 만들어지는 피처들의 치수가 더 작아짐에 따라, 리소그래피는 소형 IC 또는 다른 디바이스들 및/또는 구조체들이 제조될 수 있게 하는 더 결정적인 인자가 되고 있다.
리소그래피 장치는 기판 상으로, 통상적으로는 기판의 타겟부 상으로 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 IC의 제조에 사용될 수 있다. 그 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별 층에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼)의 (예를 들어, 다이의 일부분, 한 개 또는 수 개의 다이들을 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.
노광 파장을 단축시키고, 이에 따라 프린트가능한 최소 크기를 감소시키기 위해, 극자외(EUV) 방사선 소스를 사용하는 것이 제안되었다. EUV 방사선 소스들은 통상적으로 약 5 내지 20 nm, 예를 들어 13.5 nm 또는 약 13 nm 또는 6.5 내지 6.8 nm의 방사선 파장을 출력하도록 구성된다. EUV 방사선의 사용은 작은 피처들의 프린팅을 달성하는 중요한 단계를 구성할 수 있다. 이러한 방사선은 극자외 또는 소프트 x-레이라고 칭해지며, 가능한 소스들로는, 예를 들어 레이저-생성 플라즈마 소스(laser-produced plasma sources), 방전 플라즈마 소스(discharge plasma sources), 또는 전자 저장 링(electron storage ring)으로부터의 싱크로트론 방사선(synchrotron radiation)을 포함한다.
레이저 생성 플라즈마 소스 및 방전 플라즈마 소스와 같이 플라즈마를 발생시키는 방사선 소스들에서는, 플라즈마를 생성하기 위해 연료가 기화될 수 있다. 연료는, 예를 들어 Sn, Li, Gd 또는 Tb를 포함할 수 있다. 연료의 증기는 연료 증기로도 칭해질 수 있다. 방사선 소스로부터 연료 증기를 제거하기 위해 가스 유동이 제공될 수 있다. 연료 또는 연료 증기는 가스 유동의 가스와 작용하여 연료 반응 생성물 증기(fuel reaction product vapor)를 생성할 수 있다. 연료가 Sn을 포함하는 경우, 반응 생성물은 스타난(stannane)을 포함할 수 있다.
연료 증기 또는 연료 반응 생성물 증기가 방사선 소스 내의 표면들 상으로 응결(condense)될 수 있어 연료 또는 연료 반응 생성물의 침적물을 형성한다. 이러한 침적물은 다양한 방식으로 방사선 소스의 성능을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 침적물은 연료 증기를 제거하기 위해 가스 유동을 제공하는 가스 전달 채널들에 형성될 수 있다. 침적물은 가스 전달 채널들의 단면적을 감소시킬 수 있음에 따라, 가스 유동을 지연시킨다. 침적물은 플라즈마가 생성되는 소스 챔버로부터 소스 챔버 하류의 영역들로 오염물이 통과하는 것을 방지하도록 구성되는 오염물 트랩(contaminant trap)의 채널 구조체에 형성될 수 있다. 침적물은 EUV 방사선을 차단할 수 있음에 따라, 방사선 소스의 출력 전력을 감소시킬 수 있다.
침적물이 어디에 또한 어떤 속도(rate)로 쌓일지(build up) 예측하는 것은 어렵다. 침적물에 관한 수집 정보는 현재 방사선 소스가 오프라인인 경우에만 수행될 수 있다. 그러므로, 이러한 정보의 수집은 방사선 소스의 이용가능성(availability)을 감소시킨다. 방사선 소스는 방사선 소스가 온라인인 동안에는 침적물에 관한 상세 정보를 얻을 수 없기 때문에 세정을 위해 필요한 것보다 더 자주 오프라인될 수 있다. 필요한 것보다 더 자주 방사선 소스를 오프라인되게 하는 것 또한 방사선 소스의 이용가능성을 감소시킨다.
방사선 소스에서 플라즈마로부터 방사선의 생성은 복잡한 공정이다. 높고 안정한 출력 전력을 달성하기 위해 방사선 소스의 다양한 작동 파라미터들이 제어되어야 할 필요가 있다. 출력 전력의 변동이 모니터링될 수 있고, 방사선 소스의 작동 파라미터들을 제어하는 제어기들에 대한 입력으로서 사용될 수 있다. 하지만, 출력 전력의 모니터링된 변동은 제한된 정보만을 제공한다. 그러므로, 모니터링된 변동에 대한 제어기들의 응답은 최적이 아니다.
본 발명의 목적은 앞서 설명된 종래 기술이 갖는 하나 이상의 문제점을 적어도 부분적으로 해결하는 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 리소그래피 장치를 위한 위한 방사선 소스를 모니터링하는 디바이스가 제공되고, 방사선 소스는 연료로부터 플라즈마를 발생시킴으로써 방사선을 생성하도록 구성되며, 본 디바이스는: 하나 이상의 캐패시터 - 각각의 캐패시터는 적어도 2 개의 컨덕터들을 포함하고, 컨덕터들은 증기가 컨덕터들 사이의 갭을 통해 유동할 수 있도록 장착되며, 갭 내의 증기의 농도 및 증기로부터 갭에 형성된 침적물의 양 중 하나 또는 둘 모두는 캐패시터의 커패시턴스(capacitance)에 영향을 줌 -; 및 하나 이상의 캐패시터 중 적어도 하나를 위해, 하나 이상의 캐패시터 중 적어도 하나의 커패시턴스 또는 커패시턴스에 의존적인 파라미터를 측정함으로써, 캐패시터의 갭 내의 증기의 농도의 측정치(measure) 및 캐패시터의 갭 내의 침적물의 양의 측정치 중 하나 또는 둘 모두를 출력하도록 구성되는 측정 시스템을 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 리소그래피 장치를 위한 방사선 소스를 모니터링하는 방법이 제공되고, 방사선 소스는 연료로부터 플라즈마를 발생시킴으로써 방사선을 생성하도록 구성되며, 본 방법은: 하나 이상의 캐패시터를 제공하는 단계 - 각각의 캐패시터는 적어도 2 개의 컨덕터들을 포함하고, 컨덕터들은 증기가 컨덕터들 사이의 갭을 통해 유동할 수 있도록 장착되며, 갭 내의 증기의 농도 및 증기로부터 갭에 형성된 침적물의 양 중 하나 또는 둘 모두는 캐패시터의 커패시턴스에 영향을 줌 -; 및 하나 이상의 캐패시터 중 적어도 하나의 커패시턴스 또는 커패시턴스에 의존적인 파라미터를 측정하고, 측정된 커패시턴스 또는 파라미터를 이용하여 캐패시터의 갭 내의 증기의 농도의 측정치 및 캐패시터의 갭 내의 침적물의 양의 측정치 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는 출력을 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 디바이스 제조 방법이 제공되고, 본 방법은: 방사선 소스를 이용하여 리소그래피 장치에 방사선을 공급하는 단계; 디바이스를 제조하기 위해 리소그래피 장치를 이용하는 단계; 및 하나 이상의 캐패시터를 제공함으로써 - 각각의 캐패시터는 적어도 2 개의 컨덕터들을 포함하고, 컨덕터들은 증기가 컨덕터들 사이의 갭을 통해 유동할 수 있도록 장착되며, 갭 내의 증기의 농도 및 증기로부터 갭에 형성된 침적물의 양 중 하나 또는 둘 모두는 캐패시터의 커패시턴스에 영향을 줌 -; 하나 이상의 캐패시터 중 적어도 하나의 커패시턴스 또는 커패시턴스에 의존적인 파라미터를 측정하고, 측정된 커패시턴스 또는 파라미터를 이용하여 캐패시터의 갭 내의 증기의 농도의 측정치 및 캐패시터의 갭 내의 침적물의 양의 측정치 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는 출력을 제공함으로써; 출력을 이용하여 방사선 소스의 하나 이상의 작동 파라미터를 제어하는 제어기를 이용함으로써, 방사선 소스를 제어하는 단계를 포함한다.
첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 다양한 실시예들의 구조 및 작동뿐만 아니라, 또 다른 실시형태들, 특징들 및 잠재적 장점들이 아래에서 상세하게 설명된다. 본 발명은 본 명세서에서 설명되는 특정한 실시예들로 제한되지 않는다는 것을 유의한다. 이러한 실시예들은 단지 예시적인 목적으로만 제시된다. 당업자라면, 본 명세서에 포함되는 교시에 기초하여 추가적인 실시예들을 명백히 알 것이다.
첨부된 도면들을 참조하여, 단지 예시의 방식으로만 본 발명의 실시예들을 설명할 것이다:
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 반사 광학기를 갖는 리소그래피 장치를 개략적으로 도시하는 도면;
도 2는 도 1의 장치의 상세도;
도 3은 일 실시예에 따른 방사선 소스를 제어하는 디바이스를 개략적으로 도시하는 도면;
도 4는 컨덕터들 간의 갭을 나타내는 캐패시터의 개략적 측면도;
도 5는 컨덕터들 간의 갭에 증기의 농도 및 증기로부터 형성된 침적물의 층을 갖는 도 4의 캐패시터의 개략적 측면도;
도 6은 컨덕터들 간의 갭 외부에 있는 연결부들을 통해 캐패시터의 컨덕터들을 유지하도록 구성되는 컨덕터 유지 구조체를 개략적으로 도시하는 도면;
도 7은 일 실시예에서 사용하기 위한 캐패시터의 개략적 사시도;
도 8은 유전 스페이서(dielectric spacer)들의 예시적 구성을 드러내기 위해 맨 위의 컨덕터가 제거된 도 7의 캐패시터의 개략적 사시도;
도 9는 유전 스페이서들의 대안적인 예시적 구성을 드러내기 위해 맨 위의 컨덕터가 제거된 대안적인 캐패시터의 개략적 사시도;
도 10은 캐패시터의 갭 내에 증기를 위한 예시적인 유동 경로들을 나타내기 위해 맨 위의 컨덕터가 제거된 도 7의 캐패시터의 개략적 평면도;
도 11은 캐패시터의 갭 내에 증기를 위한 예시적인 유동 경로들을 나타내기 위해 맨 위의 컨덕터가 제거된 도 9의 캐패시터의 개략적 평면도;
도 12는 단면이 평면인 공유 컨덕터(shared conductor)를 포함하는 예시적인 복수의 캐패시터들을 개략적으로 도시하는 도면;
도 13은 단면이 삼각형인 공유 컨덕터를 포함하는 예시적인 복수의 캐패시터들을 개략적으로 도시하는 도면;
도 14는 단면이 직사각형인 공유 컨덕터를 포함하는 예시적인 복수의 캐패시터들을 개략적으로 도시하는 도면;
도 15는 단면이 원형인 공유 컨덕터를 포함하는 예시적인 복수의 캐패시터들을 개략적으로 도시하는 도면;
도 16은 2 개의 평행한 플레이트들을 포함하는 캐패시터에 어떻게 전기적 연결이 만들어질 수 있는지를 개략적으로 도시하는 도면;
도 17은 2 이상의 평행한 플레이트들을 포함하는 캐패시터에 어떻게 전기적 연결이 만들어질 수 있는지를 개략적으로 도시하는 도면;
도 18 및 도 19는 도 18에 도시된 제 1 캐패시터가 도 19에 도시된 제 2 캐패시터보다 큰 단면적을 갖는, 제 1 및 제 2 캐패시터들의 쌍을 개략적으로 도시하는 도면;
도 20 및 도 21은 도 20에 도시된 제 1 캐패시터가 도 21에 도시된 제 2 캐패시터보다 큰 거리로 이격된 컨덕터들을 갖는, 제 1 및 제 2 캐패시터들의 대안적인 쌍을 개략적으로 도시하는 도면;
도 22는 캐패시터의 커패시턴스를 변동시키기 위해 서로에 대해 이동할 수 있는 컨덕터들을 갖는 캐패시터의 개략적 끝단면도;
도 23은 도 22의 캐패시터의 개략적 측면도;
도 24는 컨덕터들 중 적어도 하나의 회전에 의해 서로에 대해 이동할 수 있는 곡선형 컨덕터(curved conductor)들의 개략적 측면도;
도 25는 방사선 소스의 가스 전달 채널들에서의 캐패시터의 위치설정을 개략적으로 도시하는 도면;
도 26은 온도 센서들을 포함하는 온도 측정 시스템 및 가열기들을 포함하는 가열 시스템을 개략적으로 도시하는 도면; 및
도 27은 본 발명의 실시예들의 예시적인 방법들을 나타내는 흐름도이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 반사 광학기를 갖는 리소그래피 장치를 개략적으로 도시하는 도면;
도 2는 도 1의 장치의 상세도;
도 3은 일 실시예에 따른 방사선 소스를 제어하는 디바이스를 개략적으로 도시하는 도면;
도 4는 컨덕터들 간의 갭을 나타내는 캐패시터의 개략적 측면도;
도 5는 컨덕터들 간의 갭에 증기의 농도 및 증기로부터 형성된 침적물의 층을 갖는 도 4의 캐패시터의 개략적 측면도;
도 6은 컨덕터들 간의 갭 외부에 있는 연결부들을 통해 캐패시터의 컨덕터들을 유지하도록 구성되는 컨덕터 유지 구조체를 개략적으로 도시하는 도면;
도 7은 일 실시예에서 사용하기 위한 캐패시터의 개략적 사시도;
도 8은 유전 스페이서(dielectric spacer)들의 예시적 구성을 드러내기 위해 맨 위의 컨덕터가 제거된 도 7의 캐패시터의 개략적 사시도;
도 9는 유전 스페이서들의 대안적인 예시적 구성을 드러내기 위해 맨 위의 컨덕터가 제거된 대안적인 캐패시터의 개략적 사시도;
도 10은 캐패시터의 갭 내에 증기를 위한 예시적인 유동 경로들을 나타내기 위해 맨 위의 컨덕터가 제거된 도 7의 캐패시터의 개략적 평면도;
도 11은 캐패시터의 갭 내에 증기를 위한 예시적인 유동 경로들을 나타내기 위해 맨 위의 컨덕터가 제거된 도 9의 캐패시터의 개략적 평면도;
도 12는 단면이 평면인 공유 컨덕터(shared conductor)를 포함하는 예시적인 복수의 캐패시터들을 개략적으로 도시하는 도면;
도 13은 단면이 삼각형인 공유 컨덕터를 포함하는 예시적인 복수의 캐패시터들을 개략적으로 도시하는 도면;
도 14는 단면이 직사각형인 공유 컨덕터를 포함하는 예시적인 복수의 캐패시터들을 개략적으로 도시하는 도면;
도 15는 단면이 원형인 공유 컨덕터를 포함하는 예시적인 복수의 캐패시터들을 개략적으로 도시하는 도면;
도 16은 2 개의 평행한 플레이트들을 포함하는 캐패시터에 어떻게 전기적 연결이 만들어질 수 있는지를 개략적으로 도시하는 도면;
도 17은 2 이상의 평행한 플레이트들을 포함하는 캐패시터에 어떻게 전기적 연결이 만들어질 수 있는지를 개략적으로 도시하는 도면;
도 18 및 도 19는 도 18에 도시된 제 1 캐패시터가 도 19에 도시된 제 2 캐패시터보다 큰 단면적을 갖는, 제 1 및 제 2 캐패시터들의 쌍을 개략적으로 도시하는 도면;
도 20 및 도 21은 도 20에 도시된 제 1 캐패시터가 도 21에 도시된 제 2 캐패시터보다 큰 거리로 이격된 컨덕터들을 갖는, 제 1 및 제 2 캐패시터들의 대안적인 쌍을 개략적으로 도시하는 도면;
도 22는 캐패시터의 커패시턴스를 변동시키기 위해 서로에 대해 이동할 수 있는 컨덕터들을 갖는 캐패시터의 개략적 끝단면도;
도 23은 도 22의 캐패시터의 개략적 측면도;
도 24는 컨덕터들 중 적어도 하나의 회전에 의해 서로에 대해 이동할 수 있는 곡선형 컨덕터(curved conductor)들의 개략적 측면도;
도 25는 방사선 소스의 가스 전달 채널들에서의 캐패시터의 위치설정을 개략적으로 도시하는 도면;
도 26은 온도 센서들을 포함하는 온도 측정 시스템 및 가열기들을 포함하는 가열 시스템을 개략적으로 도시하는 도면; 및
도 27은 본 발명의 실시예들의 예시적인 방법들을 나타내는 흐름도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소스 컬렉터 모듈(SO)을 포함하는 리소그래피 장치(4100)를 개략적으로 도시한다. 장치는: 노광 빔(EB)(예를 들어, EUV 방사선)을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터)(EIL); 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크 또는 레티클)(MA)를 지지하도록 구성되고 패터닝 디바이스를 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 위치설정기(PM)에 연결되는 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 연결되는 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT); 및 패터닝 디바이스(MA)에 의해 노광 빔(EB)에 부여된 패턴을 기판(W)의 (예를 들어, 하나 이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C) 상으로 투영하도록 구성되는 투영 시스템(예를 들어, 반사 투영 시스템)(PS)을 포함한다.
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 부여하는 데 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 패널을 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. 가스들은 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, 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 있거나, 하나 이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안 하나 이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.
도 1을 참조하면, 일루미네이터(EIL)는 소스 컬렉터 모듈(SO)로부터 극자외 방사선 빔을 수용한다. EUV 방사선을 생성하기 위한 방법들은 EUV 범위에서 하나 이상의 방출 라인을 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, 원하는 플라즈마는 요구되는 라인-방출 요소를 갖는 재료의 액적(droplet), 스트림 또는 클러스터와 같은 연료를 레이저 빔으로 조사함으로써 생성될 수 있다. 소스 컬렉터 모듈(SO)은 연료를 여기시키는 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 여기를 위해 레이저 빔을 제공하는 데 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 소스가 방전 생성 플라즈마 EUV 발생기 - 흔히 DPP 소스라고도 함 - 인 경우, 소스는 소스 컬렉터 모듈의 통합부일 수 있다.
일루미네이터(EIL)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(EIL)는 패싯 필드 및 퓨필 거울 디바이스(facetted field and pupil mirror device)들과 같은 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수 있다. 일루미네이터(EIL)는 방사선 빔의 단면에 원하는 균일성 및 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔을 컨디셔닝하는 데 사용될 수 있다.
노광 빔(EB)은 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)에 입사되며, 패터닝 디바이스(MA)에 의해 패터닝된다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)로부터 반사된 후, 노광 빔(EB)은 투영 시스템(PS)을 통과하여 기판(W)의 타겟부(C) 상으로 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 노광 빔(EB)의 경로에 상이한 타겟부들(C)을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(PM) 및 또 다른 위치 센서(PS1)는 노광 빔(EB)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 정확히 위치시키는 데 사용될 수 있다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크들(M1, M2) 및 기판 정렬 마크들(P1, P2)을 이용하여 정렬될 수 있다.
리소그래피 장치는 노광 빔(EB)에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 및 기판 테이블(WT)이 동기적으로 스캐닝되는 스캔 모드에서 작동할 수 있다[즉, 단일 정적 노광(single static 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.
도 2는 소스 컬렉터 모듈(SO), 일루미네이터(EIL) 및 투영 시스템(PS)을 포함하는 리소그래피 장치(4100)를 더 자세하게 도시한다. 소스 컬렉터 모듈(SO)은 소스 컬렉터 모듈(SO)의 인클로징 구조체(enclosing structure; 4220)에 진공 환경이 유지될 수 있도록 구성되고 배치된다. EUV 방사선을 방출하는 플라즈마(4210)가 레이저 생성 플라즈마 소스에 의해 형성될 수 있다. EUV 방사선은 전자기 스펙트럼의 EUV 범위의 방사선을 방출하기 위해 플라즈마(4210)가 생성되는 가스 또는 증기, 예를 들어 Xe 가스, Li 증기, 또는 Sn 증기에 의해 생성될 수 있다. 플라즈마(4210)는, 예를 들어 펄스화된 레이저 빔에 의해 생성된다. 방사선의 효율적인 발생을 위해서는 Xe, Li, Sn, Gd 또는 Tb 증기 또는 여타 적합한 가스 또는 증기의, 예를 들어 10 Pa의 분압이 요구될 수 있다. 일 실시예에서는, EUV 방사선을 생성하기 위해 여기된 주석(Sn)의 플라즈마가 제공된다.
플라즈마(4210)에 의해 방출되는 방사선은 소스 챔버(4211)의 개구부 안이나 뒤에 위치되는 선택적 가스 방벽 또는 오염물 트랩(4230)[몇몇 경우에는, 오염물 방벽 또는 포일 트랩(foil trap)이라 지칭되기도 함]을 통해 소스 챔버(4211)로부터 컬렉터 챔버(4212) 내로 전달된다. 오염물 트랩(4230)은 채널 구조체를 포함할 수 있다. 또한, 오염물 트랩(4230)은 가스 방벽, 또는 가스 방벽과 채널 구조체의 조합을 포함할 수 있다.
컬렉터 챔버(4212)는 방사선 컬렉터(CO)를 포함할 수 있으며, 이는 소위 스침 입사 컬렉터(grazing incidence collector)일 수 있다. 컬렉터(CO)를 가로지르는(traverse) 방사선은 격자 스펙트럼 퓨리티 필터(grating spectral purity filter: 4240)에 의해 반사되어 가상 소스 지점(IF)에 포커스될 수 있다. 가상 소스 지점(IF)은 통상적으로 중간 포커스라고도 칭해지며, 소스 컬렉터 모듈은 중간 포커스(IF)가 인클로징 구조체(4220)의 개구부(4221)에 또는 그 부근에 위치되도록 배치된다. 가상 소스 지점(IF)은 방사선 방출 플라즈마(4210)의 이미지이다.
후속하여, 방사선은 일루미네이터(EIL)를 가로지르고, 이는 패터닝 디바이스(MA)에서 방사선 세기의 원하는 균일성뿐만 아니라, 패터닝 디바이스(MA)에서 노광 빔(EB)의 원하는 각도 분포를 제공하도록 배치된 패싯 필드 거울 디바이스(facetted field mirror device: 422) 및 패싯 퓨필 거울 디바이스(facetted pupil mirror device: 424)를 포함할 수 있다. 패싯 필드 거울 디바이스(422)는 복수의 필드 패싯들을 갖는다. 패싯 퓨필 거울 디바이스는 복수의 퓨필 패싯들을 갖는다. 또한, 일루미네이터(EIL)는 패싯 필드 거울 디바이스(422)의 각각의 패싯의 이미지를 조명 필드(슬릿이라고도 함)(IS) 상으로 투영하기 위해 패싯 퓨필 거울 디바이스(424)와 상호작동(cooperate)하는 일루미네이터 거울들(423, 425)을 포함한다. 일루미네이터(EIL)는 조명 슬릿(IS)의 쾰러 조명(Koehler illumination)을 제공하도록 배치된다.
지지 구조체(MT)에 의해 유지되는 패터닝 디바이스(MA)에서 노광 빔(EB)이 반사될 때, 패터닝된 빔(426)이 형성되며, 패터닝된 빔(426)은 투영 시스템(PS)에 의해 반사 요소들(428, 430)을 거쳐 웨이퍼 스테이지 또는 기판 테이블(WT)에 의해 유지된 기판(W) 상으로 이미징된다.
일반적으로, 일루미네이터(EIL) 및 투영 시스템(PS)에는 도시된 것보다 많은 요소들이 존재할 수 있다. 리소그래피 장치의 타입에 따라, 선택적으로 격자 스펙트럼 퓨리티 필터(4240)가 존재할 수 있다. 또한, 도면들에 도시된 것보다 더 많은 거울들이 존재할 수 있으며, 예를 들어 투영 시스템(PS)에는 추가 반사 요소들이 도 2에 도시된 것보다 1 내지 6 개 더 많이 존재할 수 있다.
도 2에 예시된 바와 같은 컬렉터(CO)는 컬렉터(또는 컬렉터 거울)의 단지 일 예시로서 스침 입사 반사기들을 갖는 네스티드 컬렉터(nested collector)로서 도시된다. 이러한 타입의 컬렉터(CO)는 흔히 DPP 소스라 칭해지는 방전 생성 플라즈마 소스와 조합하여 사용되는 것이 바람직하다.
일 실시예에서, 소스 컬렉터 모듈(SO)은 LPP 방사선 시스템의 일부분일 수 있다. 크세논(Xe), 주석(Sn), 리튬(Li), 가돌리늄(Gd) 또는 테르븀(Tb)과 같은 연료 내로 레이저 에너지를 축적(deposit)하도록 배치된 레이저는 수십 eV의 전자 온도를 갖는 고도로 이온화된 플라즈마(4210)를 생성한다. 이러한 이온들의 탈-여기(de-excitation) 및 재조합(recombination) 동안 발생되는 활성 방사선(energetic radiation)이 플라즈마로부터 방출되고, 근 수직 입사 컬렉터(near normal incidence collector: CO)에 의해 수집되며, 인클로징 구조체(4220)의 개구부(4221) 상으로 포커스된다.
설명의 소개 부분에서 언급된 바와 같이, 연료로부터 플라즈마를 생성함으로써(예를 들어, LPP 방사선 시스템에서 연료 내로 레이저 에너지를 축적함으로써) 발생된 증기는 방사선 소스 내의 구조체들에 응결될 수 있다. 종래의 기술에서는 방사선 소스가 온라인인 동안에 증기의 농도를 모니터링하는 방법들이 존재하지 않는다. 또한, 종래 기술에서는 방사선 소스가 온라인인 동안에 증기로부터 형성된 침적물들의 양(예를 들어, 두께)를 모니터링하는 방법들이 존재하지 않는다. 그러므로, 증기로부터 형성된 침적물이 어디에 생기는지 예측하는 것이 어려웠다. 침적물의 형성 속도를 예측하는 것도 어려웠다. 다음의 실시예들에서는, 방사선 소스의 상이한 위치들에서 증기로부터 형성된 침적물들의 양 및/또는 증기 농도의 온라인 모니터링을 허용하는 장치 및 방법들이 설명된다. 이 온라인 모니터링은 침적물이 방사선 소스 내에 어떻게 형성되는지 실시간으로 이해할 수 있게 한다. 방사선 소스의 세정이 요구됨을 의미하는 레벨로 침적물이 형성되었는지를 결정하기 위해 더이상 오프라인 검사를 수행할 필요가 없다. 그러므로, 방사선 소스는 오랫동안 온라인으로 유지될 수 있다. 방사선 소스를 오랫동안 온라인으로 유지하면 생산성을 개선시킬 수 있다. 침적물의 형성 속도는 방사선 소스 내의 복수의 상이한 위치들에서 용이하게 결정될 수 있다. 침적물의 형성 속도가 위치에 따라 어떻게 다른지 결정하는 것은 침적물의 손상 효과를 감소시키기 위해 방사선 소스가 수정되게 하는 귀중한 정보를 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 증기의 농도가 상이한 위치들에서 온라인으로 모니터링될 수 있다. 증기의 농도가 위치에 따라 어떻게 다른지 모니터링하는 것은 방사선 소스 내에서의 증기의 유동 패턴에 관한 귀중한 정보를 제공할 수 있다. 방사선 소스 내에서의 유동 패턴의 이해는 방사선 소스의 수정이 성능을 개선하거나 방사선 소스 내의 선택된 구조체들(예를 들어, 다른 구조체들보다 침적물에 의해 더 심각하게 영향을 받는 구조체들) 상의 침적물의 형성 속도를 감소시킬 수 있게 한다.
또한, 온라인 모니터링에 사용되는 장치 및 방법들은 방사선 소스가 어떻게 작동하는지에 관한 귀중한 정보를 제공할 수 있다. 실시예들에 따르면, 방사선 소스가 어떻게 작동하는지에 관한 정보는 방사선 소스의 하나 이상의 작동 파라미터의 제어를 개선하는 데 사용될 수 있다. 방사선 소스의 하나 이상의 작동 파라미터의 제어의 개선은 방사선 소스의 성능을 개선할 수 있다. 예를 들어, 방사선 소스의 안정성 또는 출력 전력이 개선될 수 있다.
일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 위한 방사선 소스를 모니터링하는 디바이스의 일 예시가 도 3에 도시된다. 디바이스는 하나 이상의 캐패시터(18)를 포함한다. 도 4 내지 도 24는 하나 이상의 캐패시터(18)에 대한 다양한 예시적인 구성들을 도시한다. 캐패시터들(18)의 각각은 적어도 2 개의 컨덕터들(20 및 21)을 포함한다. 2 개의 컨덕터들(20 및 21)은 방사선 소스의 증기가 컨덕터들(20 및 21) 사이의 갭(24)을 통해 유동할 수 있도록 장착된다. 갭(24) 내의 증기의 농도는 갭(24)의 유전율(permittivity)을 변화시킴으로써 캐패시터(18)의 커패시턴스에 영향을 준다. 갭(24) 내의 증기로부터(예를 들어, 응결에 의해) 형성된 침적물의 양 또한 캐패시터(18)의 커패시턴스에 영향을 준다. 침적물로 인한 커패시턴스의 변화는 갭(24)의 유전율의 변화의 결과인 것으로 고려될 수 있다. 대안적으로, 침적물이 금속성인 경우, 커패시턴스의 변화는 컨덕터들(20, 21) 사이의 간격의 변화의 결과인 것으로 고려될 수 있다. 침적물이 금속성인 경우, 침적물은 전기 전도성이며, 실제적으로(effectively) 컨덕터들(20, 21)의 일부분을 형성한다.
또한, 디바이스는 측정 시스템(12)을 포함한다. 측정 시스템(12)은 하나 이상의 캐패시터(18) 중 적어도 하나를 위해, 캐패시터(18)의 갭(24) 내의 증기의 농도의 측정치 및 캐패시터(18)의 갭(24) 내의 침적물의 양의 측정치 중 하나 또는 둘 모두를 출력하도록 구성된다. 따라서, 갭 내의 증기의 농도의 측정치가 출력될 수 있거나, 갭 내의 침적물의 양의 측정치가 출력될 수 있거나, 갭 내의 증기의 농도의 측정치 및 갭 내의 침적물의 양의 측정치 둘 모두가 출력될 수 있다. 농도의 측정치 또는 침적물의 양의 측정치는 하나 이상의 캐패시터(18) 중 적어도 하나의 커패시턴스 또는 커패시턴스에 의존적인 파라미터를 측정함으로써 얻어진다. 아래에 더 자세히 설명되는 바와 같이, 증기 및 침적물 둘 모두가 존재하는 경우, 증기에 의해 야기되는 커패시턴스에 관한 효과들과 침적물에 의해 야기되는 커패시턴스에 관한 효과들을 구별하기 위해 적어도 2 개의 상이한 캐패시터들의 커패시턴스(또는 커패시턴스에 의존적인 파라미터)를 측정할 필요가 있을 수 있다(또한, 이에 의해 증기의 농도 및 침적물의 양의 독립적인 측정치의 출력을 허용함).
당업자라면 커패시턴스 또는 커패시턴스에 의존적인 파라미터를 측정하는 다양한 방법들을 알고 있을 것이다. 예를 들어, 캐패시터(18)의 커패시턴스는, 캐패시터(18)에 알려진 전류(또는 전압)을 인가하고 결과적인 전압(또는 전류)을 측정함으로써 직접적으로 측정될 수 있다. 대안적으로, 캐패시터(18)는 공진 회로 내로 통합될 수 있다. 공진 회로의 공진 주파수는 캐패시터(18)의 커패시턴스에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 공진 주파수는 캐패시터(18)의 커패시턴스에 의존적인 파라미터의 일 예시이다. 공진 주파수의 측정은 캐패시터(18)의 커패시턴스에 의존적인 파라미터의 측정치를 제공한다. 또한, 공진 주파수의 측정은, 공진 주파수와 커패시턴스 간의 관계가 알려지는 경우 커패시턴스 자체의 측정인 것으로 고려될 수 있다. 공진 회로는, 예를 들어 RC-회로일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 캐패시터의 커패시턴스에 의존적인 공진 회로 또는 RC-회로의 하나 이상의 특성이 측정될 수 있다. 이러한 공진 회로의 특성들은 이득(gain) 또는 민감도를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 캐패시터(18)를 포함하는 회로(예를 들어, 공진 회로 또는 RC-회로)는 공진점(resonant point)으로 조절(tune)될 수 있다. 요구되는 조절량은 캐패시터(18)의 커패시턴스에 관한 정보를 제공할 수 있으며, 이에 의해 커패시턴스의 측정치를 제공할 수 있다. 또한, 요구되는 조절량은 캐패시터(18)의 커패시턴스에 의존적인 파라미터인 것으로 고려될 수 있다.
여기서는 증기의 농도의 측정치를 출력하는 것에 대해 언급된다. 농도의 측정치는 농도 자체 또는 농도에 의존적인(또한, 그러므로 농도를 나타내는) 파라미터를 포함할 수 있다. 여기서는 침적물의 양의 측정치를 출력하는 것에 대해 언급된다. 침적물의 양의 측정치는 양 자체 또는 양에 의존적인(또한, 그러므로 양을 나타내는) 파라미터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 방사선 소스는 레이저(예를 들어, 레이저 생성 플라즈마 소스 또는 방전 생성 플라즈마 소스)를 이용하여 연료를 기화시키도록 구성된다. 도 3은 예시적인 구성을 도시한다. 화살표(7)는 레이저 전달 시스템(6)으로부터의 출력이 어떻게 소스 챔버(4211) 내로 지향되는지를 개략적으로 예시한다. 레이저 전달 시스템(6)은 레이저 및 빔 전달 시스템을 포함할 수 있다. 레이저 전달 시스템(6)으로부터의 출력은 연료 전달 시스템(8)에 의해 제공되는 연료의 유동[화살표(4)] 내로 레이저 에너지를 축적한다. 연료 내로의 레이저 에너지의 축적은 연료를 기화시킬 수 있고, 플라즈마(4210)의 발생을 야기할 수 있다. 화살표들(5)은 플라즈마(4210)에 의해 발생되는 EUV 방사선이 어떻게 소스 챔버(4211)로부터 [직접적으로 또는 거울들(2)로부터의 반사 후] 전파되는지를 개략적으로 예시한다. 나타낸 특정 실시예에서, EUV 방사선은 오염물 트랩(4230)을 통해 지향된다. 컬렉터 챔버(4212)(도 3에 도시되어 있지 않지만 도 2를 참조하여 앞서 설명됨)가 오염물 트랩(4230)으로부터 하류에 제공될 수 있다.
방사선 소스의 효율은 레이저 전달 시스템(6)이 얼마나 효율적으로 연료를 플라즈마로 전환시키는지에 따라 달라질 수 있다. 전환 효율은 레이저 전달 시스템(6)으로부터의 출력(7)이 얼마나 정확하게 연료를 때리는지(strike)에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 연료의 유동은 연료의 액적의 유동을 포함할 수 있다. 출력(7)은 레이저 방사선의 펄스들의 시퀀스를 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 전환 효율은 레이저 방사선의 펄스들이 얼마나 정확하게 연료의 액적을 때리는지에 따라 달라질 수 있다.
연료의 각각의 액적은 방사선의 하나의 펄스에 의해 타격(hit)될 수 있다. 대안적으로, 연료의 각각의 액적은 방사선의 다수의 펄스들에 의해 타격될 수 있다. 예를 들어, 각각의 액적은 제 1 펄스(사전-펄스라고도 칭해질 수 있음) 및 제 2 펄스(메인-펄스라고도 칭해질 수 있음)에 의해 타격될 수 있다. 사전-펄스는 액적의 형상을 변화시키도록 구성될 수 있다. 액적의 형상의 변화는, 예를 들어 액적의 편평률(flattening)을 포함할 수 있다. 메인 펄스는 액적의 형상이 사전-펄스에 의해 변화된 후 액적을 기화시키도록 구성될 수 있다.
레이저 전달 시스템(6)으로부터의 출력(7)이 얼마나 정확하게 연료를 때리는지에 관해 다양한 인자들이 영향을 줄 수 있다. 이러한 인자들은: 레이저 펄스들의 타이밍, 레이저 펄스들의 궤적(trajectory), 레이저 펄스들의 형상, 레이저 펄스들의 크기, 레이저 펄스들의 포커스 위치, 연료 액적의 타이밍, 연료 액적의 궤적, 연료 액적의 형상 및 연료 액적의 크기 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 연료의 플라즈마로의 전환 효율은 다른 인자들에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 레이저 펄스들의 에너지는 효울에 영향을 줄 수 있다. 레이저 펄스들의 에너지는 펄스들의 시퀀스가 사전-펄스 및 메인-펄스를 포함하는 경우 특히 중요할 수 있다. 사전-펄스에 의해 타격된 후의 액적의 형상은 사전-펄스의 에너지에 따라 선택적으로 달라질 수 있다.
일 실시예에서, 방사선 소스를 모니터링하는 디바이스는 제어기를 더 포함할 수 있다. 제어기(14)는 측정 시스템(12)에 의해 얻어진 증기의 농도의 측정치를 이용하여 방사선 소스의 하나 이상의 작동 파라미터를 제어하도록 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제어기(14)는 측정 시스템(12)에 의해 얻어진 침적물의 양의 측정치를 이용하여 방사선 소스의 하나 이상의 작동 파라미터를 제어하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 하나 이상의 작동 파라미터들은 레이저 전달 시스템(6)의 하나 이상의 작동 파라미터를 포함한다. 레이저 전달 시스템(6)의 하나 이상의 작동 파라미터는 다음의 인자들: 레이저 펄스들의 타이밍, 레이저 펄스들의 궤적, 레이저 펄스들의 형상, 레이저 펄스들의 크기, 레이저 펄스들의 포커스 위치 및 레이저 펄스들의 에너지 중 하나 이상을 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 대안적으로 또는 추가적으로, 하나 이상의 작동 파라미터는 연료 전달 시스템(8)의 하나 이상의 작동 파라미터를 포함한다. 연료 전달 시스템(8)의 하나 이상의 작동 파라미터는 다음의 인자들: 연료 액적의 타이밍, 연료 액적의 궤적, 연료 액적의 형상 및 연료 액적의 크기 중 하나 이상을 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 방사선 소스는 방사선 소스를 통해 가스의 유동을 제공하도록 구성되는 가스 전달 시스템(16)을 더 포함한다. 방사선 소스를 통한 가스의 유동은 증기(예를 들어, 연료 또는 연료 반응 생성물들)를 멀리 이동시키며, 이에 의해 방사선 소스 내의 증기의 레벨을 제어한다. 가스 전달 시스템(16)은 제어기(14)에 의해 제어될 수 있다. 측정 시스템(12)에 의해 측정되는 농도를 이용하여 제어기(14)에 의해 제어되는 방사선 소스의 하나 이상의 작동 파라미터는 가스 전달 시스템의 하나 이상의 작동 파라미터를 포함할 수 있다. 가스 전달 시스템(16)의 하나 이상의 작동 파라미터는, 예를 들어 방사선 시스템을 통한 가스의 유동 속도를 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 제어기(14)는 증기의 농도를 증가시키기 위해 방사선 소스의 하나 이상의 작동 파라미터를 제어함으로써 하한 임계 값 아래로 떨어진 측정 시스템(12)에 의해 얻어진 증기의 농도의 측정치에 응답하도록 구성된다. 방사선 소스의 하나 이상의 작동 파라미터는 플라즈마의 발생 속도를 증가시키도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 증기의 농도의 하락은 연료 내로 레이저 에너지를 축적시키는 공정의 효율의 하락으로 인해 발생할 수 있다. 이 경우, 제어기(14)는 연료 내로의 레이저 에너지의 축적 효율을 증가시키도록 노력하기 위해 레이저 전달 시스템(6) 및 연료 전달 시스템(8) 중 어느 하나 또는 둘 모두의 하나 이상의 작동 파라미터를 제어할 수 있다. 연료 내로의 레이저 에너지의 축적 효율의 증가는 플라즈마의 발생 속도를 증가시킬 수 있다.
일 실시예에서, 제어기(14)는 가스 전달 시스템(16)의 하나 이상의 작동 파라미터를 제어함으로써 사전설정된 값보다 높은 측정 시스템(12)에 의해 측정된 증기의 농도에 응답하도록 구성된다. 예를 들어, 증기를 더 빠르게 멀리 이동시키고, 이에 의해 증기의 농도를 감소시키기 위해, 가스 전달 시스템에 의해 전달되는 가스 유동 속도가 증가될 수 있다.
일 실시예에서, 제어기(14)는 측정 시스템(12)에 의해 측정된 침적물의 양의 측정치가 상한 임계 값보다 높은 경우를 검출하도록 구성된다. 일 실시예에서, 제어기(14)는 측정 시스템(12)에 의해 측정된 침적물의 양의 측정치가 상한 임계 값보다 높음을 나타내는 경보 신호를 출력하도록 더 구성된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제어기(14)는 세정 절차를 초기화하도록 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제어기(14)는 방사선 소스가 안전 모드로 들어가게 하거나 셧 다운(shut down)되게 하도록 구성될 수 있다.
도 3에 나타낸 실시예에서, 출력 시스템(12)으로부터의 출력은 방사선 소스의 하나 이상의 작동 파라미터의 제어를 허용하기 위해 제어기(14)에 대한 입력으로 사용된다. 하지만, 측정 시스템(12)으로부터의 출력이 방사선 소스의 하나 이상의 작동 파라미터를 제어하는 데 필수적으로 사용되어야 하는 것은 아니다. 다른 실시예들에서, 측정 시스템(12)으로부터의 출력은 연구 또는 진단 목적을 위해 사용될 수 있다. 측정 시스템(12)으로부터의 출력은, 예를 들어 방사선 소스가 세정을 위해 오프라인되어야 하는 경우를 검출하는 데 사용될 수 있다. 측정 시스템(12)으로부터의 출력은, 방사선 소스의 재설계로 증기로부터의 침적물의 문제들을 감소시키는 데 도움을 주기 위해 사용될 수 있다.
도 4는 예시적인 캐패시터(18)를 나타내는 측면도이다. 이 예시에서 캐패시터(18)는 2 개의 정사각형의 평행한 컨덕터들(20, 21)을 포함한다. 컨덕터들(20, 21)의 형상은 정사각형으로 제한되지 않는다. 여하한의 다른 형상이 사용될 수 있다. 컨덕터들(20, 21)은 실질적으로 평면일 수 있다. 컨덕터들(20, 21)은 플레이트들이라고도 칭해질 수 있다. 도시된 캐패시터(18)는 평행한 플레이트 캐패시터라고도 칭해질 수 있다. 다른 실시예들에서, 컨덕터들(20, 21)은 평면이 아니다. 컨덕터들(20, 21)은 곡선형 또는 세장형(elongate)(예를 들어, 개개의 와이어들 또는 와이어들의 망 형태로 됨)일 수 있다. 컨덕터들(20, 21)은 [예를 들어, 컨덕터들(20, 21)이 원통의 일부분들을 포함하는 경우, 컨덕터들이 일 방향에서 바라볼 때 직선이고, 예를 들어 이 일 방향에 대해 수직으로 바라볼 때 곡선이도록] 2D 차원의 곡선형일 수 있거나, [예를 들어, 컨덕터들(20, 21)이 구의 일부분들을 포함하는 경우] 3D 차원의 곡선형일 수 있다. 컨덕터들(20, 21) 사이에 갭(24)이 제공된다. 증기가 갭(24)을 통해 유동할 수 있도록 컨덕터들(20, 21)이 장착된다. 그러므로, 갭(24)은 고체 유전(절연) 재료로 채워지지 않는다. 도 5는 방사선 소스에 사용되는 동일한 캐패시터(18)를 예시한다. 캐패시터(18)는 갭(24)을 통해 유동할 수 있는 증기(28)에 노출된다. 증기의 침적물의 층(26)이 갭(24)에 쌓인다. 이 예시에서, 층들(26)은 전도성이다. 커패시턴스를 계산하기 위해, 층들(26)은 컨덕터들(20, 21)의 일부분을 형성하는 것으로 간주될 수 있다. 그러므로, 층들(26)은 컨덕터들 사이의 간격이 실제적으로 감소되게 한다.
평행한 플레이트 캐패시터의 커패시턴스(C)는 다음의 표현식으로 주어진다:
C = εA/d
여기서, ε = ε 0 ε r , 이때 ε 0는 자유 공간의 유전율이고, ε r 은 캐패시터의 컨덕터들 간의 갭 내의 재료의 상대 유전율이다. A는 각각의 컨덕터의 한 면의 표면적이다. d는 컨덕터들 간의 간격이다.
일 실시예에서, 컨덕터들(20, 21)은 서로 완전히 이격되도록 장착된다. 이러한 실시예의 일 예시가 도 6에 도시되어 있다. 이 경우, 증기로부터의 여하한의 침적물을 제외하고, 컨덕터들(20, 21) 간의 영역 전부가 기체 재료로만 채워진다. 이러한 실시예에서(또한 다른 실시예들에서), 컨덕터 유지 구조체(42)가 컨덕터들(20, 21)을 제 자리에 유지하기 위해 제공될 수 있다. 컨덕터 유지 구조체(42)는 컨덕터들(20, 21) 사이의 갭(24) 외부에 있는 연결부들(43)을 통해 컨덕터들(20, 21)을 유지하도록 구성될 수 있다.
다른 실시예들에서, 컨덕터들(20, 21)은 하나 이상의 유전 스페이서 요소(22)에 의해 서로 연결될 수 있다. 유전 스페이서 요소들(22)의 사용은 캐패시터(18)의 견실성(sturdiness) 및/또는 제조를 용이하게 할 수 있다. 유전 스페이서 요소들(22)을 갖는 실시예들의 예시들이 도 7 내지 도 11에 도시되어 있다. 다른 실시예들에서, 절연성이지만 반드시 유전성일 필요는 없는 스페이서 요소들이 등가의 방식에서 사용될 수 있다. 이러한 스페이서 요소들은 아이솔레이터(isolator)라고도 칭해질 수 있다. 도 7은 2 개의 선형 유전 스페이서 요소들(22)을 갖는 캐패시터(18)의 사시도이다. 도 8은 유전 스페이서 요소들(22)을 나타내기 위해 맨 위의 컨덕터(21)가 제거된 도 7의 캐패시터를 나타낸다. 도 9는 유전 스페이서 요소들(22)의 대안적인 배열(arrangement)을 나타낸다. 도 10 내지 도 11은 도 8 및 도 9의 예시들을 아래에서 바라볼 때의 평면도이다. 화살표들(30)은 컨덕터들(20, 21) 사이의 갭(24)을 통해 유동하는 증기에 대한 예시적인 유동 패턴들을 나타낸다. 화살표들(30)은, 예를 들어 증기가 갭 내에 존재하는 다공(pore)들에 단지 흡수되기 보다는, 갭(24)을 통해 자유롭게 유동할 수 있음을 나타낸다. 갭(24)이 다공성 재료로 채워진 경우, 증기는 갭(24)을 통해 유동할 수 없을 것이다. 그러므로, 갭(24)을 다공성 재료로 채우는 것은 덜 바람직하다. 본 발명의 실시예들에서, 갭(24)은 여하한의 다공성 재료가 전혀 없다. 본 발명의 실시예들에서, 캐패시터들(18) 중 하나 이상은 여하한의 다공성 재료가 없다. 증기가 갭(24)에 들어가지만 갭(24)을 통해 유동하지 않을 수 있는 경우, 증기로부터 형성된 침적물이 갭(24) 내의 증기에 대한 유동 경로들을 차단하려는 경향이 있을 것이다. 유동 경로들의 차단은 증기의 진입을 제한할 것이며, 증기의 농도가 정확히 측정될 수 있는 정도를 감소시킬 것이다.
캐패시터들(18) 중 하나 이상의 각각은 그 캐패시터(18)에만 속한 2 이상의 컨덕터들(20, 21)을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 캐패시터들(18) 중 하나 이상의 각각은 2 이상의 캐패시터들(18) 사이에서 공유되는 하나 이상의 컨덕터(20)를 포함할 수 있다. 도 12 내지 도 15는 복수의 캐패시터들(18)이 컨덕터(20)를 공유하는 예시적인 구성들을 도시한다.
도 12의 예시에서, 공유 컨덕터(20)는 평면 형태를 갖는다. 공유 컨덕터(20)는 2 개의 캐패시터들(18) 사이에서 공유된다. 2 개의 캐패시터들(18) 중 제 1 캐패시터는 맨 위의 컨덕터(21)와 공유 컨덕터(20)의 조합으로부터 형성된다. 2 개의 캐패시터들(18) 중 제 2 캐패시터는 맨 아래의 컨덕터(21)와 공유 컨덕터(20)의 조합으로부터 형성된다.
도 13의 예시에서, 공유 컨덕터(20)는 단면이 삼각형 형태를 갖는다. 공유 컨덕터(20)는 3 개의 캐패시터들(18) 사이에서 공유된다. 3 개의 캐패시터들(18)의 각각은 3 개의 외측 컨덕터들(21) 중 하나와 공유 컨덕터(20)의 조합으로부터 형성된다.
도 14의 예시에서, 공유 컨덕터(20)는 단면이 직사각형 형태를 갖는다. 공유 컨덕터(20)는 4 개의 캐패시터들(18) 사이에서 공유된다. 4 개의 캐패시터들(18)의 각각은 외측 컨덕터들(21) 중 하나와 공유 컨덕터(20)의 조합으로부터 형성된다.
도 15의 예시에서, 공유 컨덕터(20)는 단면이 원형 형태를 갖는다. 공유 컨덕터(20)는 3 개의 캐패시터들(18) 사이에서 공유된다. 3 개의 캐패시터들(18)의 각각은 외측 컨덕터들(21) 중 하나와 공유 컨덕터(20)의 조합으로부터 형성된다.
도 12 내지 도 15에 도시된 타입의 공유 컨덕터들(20)을 이용하는 실시예들에서, 그리고 다른 형태의 공유 컨덕터들(20)을 이용하는 실시예들에서, 공유되지 않은 컨덕터들(21)은 (도 12, 도 13 및 도 15의 예시에서와 같이) 모두 동일한 표면적을 가질 수 있거나, (도 14의 예시에서와 같이) 2 이상의 상이한 표면적을 가질 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 공유되지 않은 컨덕터들(21)은 모두 공유 컨덕터(20)로부터 동일한 거리만큼 또는 2 이상의 상이한 거리만큼 이격될 수 있다.
하나 이상의 공유 컨덕터(20)를 포함하는 복수의 캐패시터들(18)을 제공하는 것은 조밀도(compactness)를 증가시킨다. 대안적으로 또는 추가적으로, 하나 이상의 공유 컨덕터(20)를 포함하는 복수의 캐패시터들(18)을 제조하기 위해 더 적은 수의 구성요소들이 요구될 수 있다.
도 16은 2 개의 평행한 컨덕터들(20, 21)을 포함하는 예시적인 캐패시터(18)에 어떻게 전기적 연결이 만들어질 수 있는지를 예시한다. 단자(31)는 컨덕터들(20)의 하나에 전기적 연결을 허용한다. 단자(32)는 컨덕터들(21)의 다른 하나에 전기적 연결을 허용한다.
일 실시예에서, 하나 이상의 캐패시터(18)는 3 이상의 컨덕터들(20, 21)을 갖는 캐패시터(18)를 포함한다. 3 이상의 컨덕터들(20, 21)을 갖는 캐패시터(18)의 일 예시가 도 17에 도시된다. 이 특정한 예시에서, 캐패시터(18)는 4 개의 컨덕터들(20, 21)을 갖는다. 3 이상의 컨덕터들(20, 21)은 증기가 복수의 갭들(24)을 통해 유동할 수 있도록 장착될 수 있다. (도 17의 예시에서 알 수 있는 바와 같이) 상이한 쌍들의 컨덕터들(20, 21) 사이에 적어도 갭들(24)의 서브세트가 존재한다.
단일 캐패시터(18)에 3 이상의 컨덕터들(20, 21)의 제공은 공간적으로 조밀한 형태로 높은 커패시턴스를 제공할 수 있게 한다. 높은 커패시턴스의 제공은 증기의 농도 및 증기로부터 형성된 침적물의 양 중 어느 하나 또는 둘 모두의 측정의 정확성을 개선할 수 있다. 3 이상의 컨덕터들(20, 21)의 제공은 (공간적으로 조밀한 형태를 유지하면서도) 증기가 유동하도록 갭들(24) 내에 더 큰 부피를 제공하게 할 수 있다. 증기가 유동하도록 갭들(24) 내에 더 큰 부피의 제공은 갭들 내의 증기의 양을 증가시킬 수 있다. 갭들 내의 증기의 양의 증가는 증기의 농도의 측정의 정확성을 개선할 수 있다. 3 이상의 컨덕터들의 제공은 증기로부터의 침적물이 형성되도록 갭들 내에 더 큰 표면적을 제공하게 할 수 있다. 침적물이 형성되도록 더 큰 표면적의 제공은 형성되는 침적물의 양을 증가시킬 수 있다. 형성되는 침적물의 양의 증가는 형성되는 침적물의 양의 측정의 정확성을 개선할 수 있다.
증기로부터 침적물이 형성되도록 이용가능한 갭(24) 내의 전체 표면적 및/또는 갭(24)의 전체 부피는 2 개의 컨덕터들(20, 21)만을 포함하는 캐패시터(18)에서 컨덕터들(20, 21)의 영역을 증가시킴으로써 증가될 수 있다. 하지만, 컨덕터들(20, 21)의 영역의 증가는 (예를 들어, 도 17에서와 같이) 2 이상의 컨덕터들(20, 21) 사이에 공유된 동일한 전체 표면적을 갖는 캐패시터(18)에 비해 캐패시터(18)의 조밀도를 감소시킬 수 있다.
일 실시예에서, 하나 이상의 캐패시터(18)는 제 1 캐패시터(18A) 및 제 2 캐패시터(18B)를 포함한다. 이러한 실시예의 예시들이 도 18 및 도 19 그리고 도 20 및 도 21에 도시되어 있다. 제 1 및 제 2 캐패시터들(18A, 18B)의 각각은 적어도 2 개의 컨덕터들(20, 21)을 포함한다. 제 1 캐패시터(18A)의 적어도 2 개의 컨덕터들(20, 21)은 제 2 캐패시터(18B)의 적어도 2 개의 컨덕터들(20, 21)과 상이하게 구성된다. 측정 시스템(12)은 제 1 캐패시터(18A) 및 제 2 캐패시터(18B) 둘 모두로부터의 측정들을 이용하여, 캐패시터(18A, 18B)의 갭(24) 내의 증기의 농도에 의해 야기되는 캐패시터(18A, 18B)의 커패시턴스에 관한 효과와, 캐패시터(18A, 18B)의 갭(24) 내의 증기로부터 형성된 침적물의 양에 의해 야기되는 캐패시터(18A, 18B)의 커패시턴스에 관한 효과를 구별하도록 구성된다. 측정 시스템(12)은 제 1 캐패시터(18A) 및 제 2 캐패시터(18B) 중 어느 하나 또는 둘 모두에 대해 증기의 농도의 효과와 침적물의 양의 효과를 구별하도록 구성될 수 있다. 제 1 캐패시터(18A)의 적어도 2 개의 컨덕터들(20, 21)이 제 2 캐패시터(18B)의 적어도 2 개의 컨덕터들(20, 21)과 상이하게 구성되는 방식 또는 방식들은 이러한 효과들의 구별이 수행되게 할 수 있다. 제 1 캐패시터(18A)의 적어도 2 개의 컨덕터들(20, 21)이 제 2 캐패시터(18B)의 적어도 2 개의 컨덕터들(20, 21)과 상이하게 구성되는 방식 또는 방식들은 연립 방정식들이 형성되게 할 수 있다. 연립 방정식들은 연립 방정식들의 2 개의 미지수로서 침적물의 양(예를 들어, 두께)과 증기의 농도를 결정하기 위해 해결될 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 캐패시터(18A)는 제 1 표면적에 걸쳐 서로 마주하는 2 개의 컨덕터들(20, 21)을 포함한다. 제 2 캐패시터(18B)는 제 2 표면적에 걸쳐 서로 마주하는 2 개의 컨덕터들(20, 21)을 포함한다. 도 18 및 도 19에 도시된 예시들에서와 같이, 제 1 표면적의 크기는 제 2 표면적의 크기와 상이할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 도 20 및 도 21에 도시된 예시들에서와 같이, 제 1 캐패시터(18A)의 2 개의 컨덕터들(20, 21) 간의 평균 간격은 제 2 캐패시터(18B)의 2 개의 컨덕터들(20, 21) 간의 평균 간격과 상이할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 하나 이상의 캐패시터는 캐패시터(18)의 커패시턴스를 변동시키기 위해 서로에 대해 이동가능한 적어도 2 개의 컨덕터들(20, 21)을 갖는 캐패시터(18)를 포함할 수 있다. 상대 이동을 구동하기 위해 이동 메커니즘이 제공될 수 있다. 이동 메커니즘은 방사선 소스가 온라인인 동안 상대 이동이 구동되도록 구성될 수 있다. 캐패시터(18)의 커패시턴스의 변동은 캐패시터(18)의 갭(24) 내의 증기의 농도 및 캐패시터(18)의 갭(24) 내의 침적물의 양 중 어느 하나 또는 둘 모두의 측정의 민감도를 최적화하는 데 사용될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 캐패시터(18)의 커패시턴스의 변동은 캐패시터(18)의 갭(24) 내의 증기의 농도에 의해 야기되는 캐패시터(18)의 커패시턴스에 관한 효과와, 캐패시터(18)의 갭(24) 내의 증기로부터 형성된 침적물의 양에 의해 야기되는 캐패시터(18)의 커패시턴스에 관한 효과를 구별하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 커패시턴스의 제 1 측정은 제 1 값으로 설정된 캐패시터(18)의 커패시턴스에 대해 수행될 수 있다. 후속하여, 커패시턴스의 제 2 측정은 [예를 들어, 서로에 대해 컨덕터들(20, 21)을 이동시킴으로써] 제 2 값으로 설정된 캐패시터(18)의 커패시턴스에 대해 수행될 수 있다. 이후, 두 측정들은 2 개의 연립 방정식의 2 개의 미지수로서 침적물의 양(예를 들어, 두께)과 증기의 농도를 결정하기 위해 해결될 수 있는 2 개의 연립 방정식을 형성하는 데 사용될 수 있다.
커패시턴스는 캐패시터(18)의 컨덕터들(20, 21)을 서로 더 가깝게(이로 인해 커패시턴스 증가) 또는 더 멀어지게(이로 인해 커패시턴스 감소) 이동시킴으로써 변동될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 커패시턴스는 서로 마주하는 컨덕터들(20, 21)의 표면적을 증가시키거나(이로 인해 커패시턴스 증가), 서로 마주하는 컨덕터들(20, 21)의 표면적을 감소시킴으로써(이로 인해 커패시턴스 감소) 변동될 수 있다.
일 실시예에서, 이동 메커니즘은 회전 메커니즘(34)을 포함한다. 회전 메커니즘은 서로 마주하는 2 개의 컨덕터들(20, 21)의 표면적의 크기를 변동시키기 위해 컨덕터들(20, 21)의 2 개 사이에 상대 회전을 구동하도록 구성된다. 예시적인 배열이 도 22 및 도 23에 도시된다. 도 22는 상대 회전 축을 따른 개략적 끝단면도이다. 도 23은 개략적 측면도이다. 도시된 예시에서, 컨덕터들(20)은 정지해 있다. 그러므로, 컨덕터들(20)은 고정자(stator)라고도 칭해질 수 있다. 컨덕터들(21)은 회전 메커니즘(34)에 의해 회전가능하도록 장착된다. 그러므로, 컨덕터들(21)은 회전자(rotor)라고도 칭해질 수 있다. 화살표들(36)은 예시적인 회전 방향을 나타낸다. (도 22에 도시된 방위에서) 반시계 방향으로의 컨덕터들(21)의 회전은 서로 마주하는 2 개의 컨덕터들(20, 21)의 표면적의 크기를 감소(이로 인해 커패시턴스 감소)시킬 것이다. 시계방향으로의 컨덕터들(21)의 회전은 서로 마주하는 2 개의 컨덕터들(20, 21)의 표면적의 크기를 증가(이로 인해 커패시턴스 증가)시킬 것이다.
도 22 및 도 23의 배열에 대한 대안에서, 캐패시터(18)는 곡선 부분을 각각 포함하는 적어도 2 개의 컨덕터들(20, 21)을 포함할 수 있다. 이러한 실시예에 따른 컨덕터들의 일 예시가 도 24에 도시되어 있다. 컨덕터들(20, 21)은 서로 마주하는 컨덕터들(20, 21)의 표면적의 크기의 변화를 야기하기 위해 서로에 대해 이동가능할 수 있다. 곡선 부분들은 각각 예를 들어 제 1 축(47)을 따라 바라봤을 때(도 24에 도시된 방위에서 페이지 내로의 수직방향으로) 원의 일부분을 포함한다. 도 24의 특정 예시에서, R1, R2 및 R3의 반경을 갖는 원들의 일부분들을 포함하는 3 개의 컨덕터들(20, 21)이 도시된다. 곡선 부분들은 제 1 축(47)에 대하여 서로 동축(coaxial)이지만 (도 24의 예시에서와 같이) 상이한 반경(R1, R2, R3)을 갖는 원들의 일부분들을 포함할 수 있다. 제 1 축(47)에 대한 컨덕터들(20, 21)의 상대 회전은 컨덕터들(20, 21)이 서로 부딪히지 않고 서로에 대해 이동하게 할 수 있다. 도 24에 도시된 예시에서는, 2 개의 캐패시터들(18)이 제공된다. 제 1 캐패시터(18)는 맨 위의 컨덕터(21)와 공유 내측 컨덕터(20)의 조합으로부터 형성된다. 제 2 캐패시터(18)는 맨 아래의 컨덕터(21)와 공유 내측 컨덕터(20)의 조합으로부터 형성된다. 2 개의 캐패시터들(18)의 각각의 컨덕터들 사이의 [화살표(45)로 표시된] 상대 이동은 이 예시에서 제 1 축(47)에 대하여 공유 내측 컨덕터(20)를 회전시킴으로써 제공된다.
일 실시예에서, 하나 이상의 캐패시터는 동일한 구성을 갖는 복수의 캐패시터들(18)을 포함한다. 예를 들어, 복수의 캐패시터들(18)은 동일한 형상, 크기, 방위 및/또는 간격의 컨덕터들을 포함할 수 있다. 복수의 캐패시터들(18)은 여하한의 증기 또는 증기로부터의 침적물의 부재 시 동일한 커패시턴스를 가질 수 있다. 동일한 구성을 갖는 복수의 캐패시터(18)의 제공은 증기의 농도 또는 증기로부터 형성된 침적물의 양의 측정 오차들을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 커패시턴스 측정을 변화시킬 수 있는 유동 또는 다른 효과들의 국부화된 변동의 영향이 감소될 수 있다. 동일한 구성을 갖는 복수의 캐패시터들(18) 중 2 이상이 서로 가깝게 위치될 수 있다(이는, 예를 들어 국부화된 변동의 효과들을 감소시키는 것이 바람직한 경우에 특히 적절할 수 있음). 대안적으로 또는 추가적으로, 동일한 구성을 갖는 복수의 캐패시터들(18)은 증기의 농도 또는 침적물의 양이 위치의 함수로서 어떻게 변동하는지 측정하기 위해 방사선 소스 내의 복수의 상이한 위치들에 간격을 두고 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 하나 이상의 캐패시터(18) 중 적어도 하나는 매끄러운(예를 들어, 육안으로 봤을 때 표면 구조체를 갖지 않음) 대향 면들을 갖는 적어도 2 개의 컨덕터들(20, 21)을 갖는다. 대안적으로 또는 추가적으로, 하나 이상의 캐패시터(18) 중 적어도 하나는 표면 구조체를 갖는 하나 또는 두 개의 대향면을 갖는 적어도 2 개의 컨덕터들(20, 21)을 갖는다. 표면 구조체는 하나 이상의 홈(groove) 또는 다른 오목부(indentation)를 포함할 수 있다. 표면 구조체는 컨덕터를 관통하는(traverse through) 하나 이상의 홀(hole)을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 하나 이상의 캐패시터(18) 중 적어도 하나는 매끄러운 면을 갖는 적어도 하나의 컨덕터 및 표면 구조체를 갖는 면을 갖는 적어도 하나의 다른 컨덕터를 갖는다. 매끄러운 면은 캐패시터가 2 이상의 컨덕터들을 포함하는 경우 표면 구조체를 갖는 면과 대향(즉, 반대)될 수 있거나 그렇지 않을 수 있다.
하나 이상의 캐패시터(18)는 방사선 소스 내의 다양한 위치들에 놓일 수 있다. 캐패시터(18)를 어디에 제공할 것인지에 대한 선택은 방사선 소스의 특정 구성에 따라 달라질 것이다. 방사선 소스 내의 캐패시터들의 위치로 인해 침적물이 특히 쌓이기 쉬운 구조체들에 캐패시터들(18)을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 몇몇 구조체들은 다른 구조체들보다 낮은 온도에 있는 경향 때문에 침적물이 특히 쌓이기 쉬울 수 있다. 증기의 응결은 더 낮은 온도에 있는 구조체들에서 더 빨리 생길 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 몇몇 구조체들은 구조체들이 위치된 영역에서의 증기의 유동 패턴으로 인해 침적물이 특히 쌓이기 쉬울 수 있다. 예를 들어, 비교적 정체되는 유동(stagnant flow)의 영역들은 유동이 더 빠른 영역들과 상이한 침적물 형성 속도를 야기할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 구조체들에 캐패시터(18)를 제공하는 것이 바람직할 수 있으며, 이의 성능은 증기로부터 형성된 침적물에 영향을 더 많이 받을 것이다. 예를 들어, 미세 채널들을 갖는 구조체들이 침적물에 의해 차단될 수 있다. 예를 들어, 오염물 트랩(4230)은 침적물에 의해 차단되기 쉬울 수 있는 채널 구조체를 포함할 수 있다. 그러므로, 오염물 트랩 상에[예를 들어, 채널 구조체 내에 또는 플라즈마(4210)에 대해 채널 구조체의 대향 측면 상의 채널 구조체 뒤에] 캐패시터들(18) 중 하나 이상을 제공하는 것이 바람직할 수 있다.
앞서 언급된 바와 같이, 가스 전달 시스템(16)은 방사선 소스를 통해 가스의 유동을 제공하기 위해 제공될 수 있다. 가스 전달 시스템(16)은 방사선 소스 내로 가스를 입력하기 위해, 또한 방사선 소스로부터[화살표(38)] 가스(및 여하한의 증기 또는 가스에 의해 전달되는 다른 재료들)를 제거하기 위해, 가스 전달 채널들(40)을 포함할 수 있다. 이러한 배열의 일 예시가 도 25에 개략적으로 도시되어 있다. 시간이 지남에 따라, 증기로부터 형성된 침적물이 가스 전달 채널들(40)에 쌓일 수 있다. 가스 전달 채널들 내의 침적물의 쌓임은 가스 전달 채널들(40)의 단면적을 감소시킬 수 있고, 방사선 시스템을 통한 가스의 유동 속도를 감소시킬 수 있다. 그러므로, 가스 전달 채널들(40)의 하나 이상에 캐패시터들(18)의 하나 이상을 제공하여 가스 전달 채널들(40) 내의 증기로부터 형성된 침적물의 양의 모니터링을 허용하는 것이 바람직할 수 있다.
앞에서 언급된 바와 같이, 증기의 응결은 더 낮은 온도에 있는 구조체들에서 더 빨리 생길 수 있다. 그러므로, 캐패시터들(18)의 하나 이상의 온도를 모니터링하는 것이 바람직할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 캐패시터들(18)의 하나 이상의 온도를 제어하는 것이 바람직할 수 있다. 앞서 설명된 실시예들 중 어느 것에서, 또한 다른 실시예들에서, 온도 측정 시스템(44) 및 가열 시스템(46) 중 하나 또는 둘 모두가 제공될 수 있다. 이러한 실시예의 일 예시가 도 26에 도시되어 있다. 온도 측정 시스템(44)은 캐패시터들(18)의 하나 이상의 온도를 측정하도록 구성된다. 가열 시스템(46)은 캐패시터들(18)의 하나 이상에 선택적으로 열을 인가하도록 구성된다. 도시된 실시예에서는, 예시적인 캐패시터(18)가 도시되며, 이는 컨덕터들(20, 21)에 장착된 온도 센서들(48)을 포함한다. 온도 센서들(48)은 컨덕터들(20, 21)의 온도를 측정하고, 온도 측정 시스템(44)으로 측정 결과를 출력한다. 또한, 온도 측정 시스템(44)은 하나 이상의 다른 캐패시터(18)로부터 온도 또는 온도들의 측정을 수신할 수 있다. 도시된 실시예에서, 캐패시터(18)는 컨덕터들(20, 21)에 장착된 가열기들(50)을 포함한다. 가열기들(50)은 컨덕터들(20, 21)에 열을 제공한다. 열의 양은 가열 시스템(46)에 의해 제어될 수 있다. 그러므로, 가열 시스템(46)은 얼마나 많은 열이 캐패시터(18)에 인가되는지를 제어할 수 있다. 또한, 가열 시스템(46)은 얼마나 많은 열이 하나 이상의 다른 캐패시터에 인가되는지를 제어할 수 있다. 도시된 실시예에서, 가열기들(50) 및 온도 센서들(48)은 가열 또는 감지되는 컨덕터들(20, 21)과 접촉해 있다. 이것이 필수적인 것은 아니다. 다른 실시예들에서, 가열기들(50) 및 온도 센서들(48) 중 어느 하나 또는 둘 모두는 무접촉 방식으로 열 또는 감지를 제공하도록 구성될 수 있다.
온도 측정 시스템(44)은 캐패시터들(18)의 온도 또는 캐패시터들(18)의 열 이력(thermal history)과 캐패시터들(18)의 갭들 내의 침적물의 양 및/또는 증기의 농도의 측정들을 상호관련(correlate)시킬 수 있다. 이 정보는 침적물의 두께가 방사선 소스 내의 구조체들에서 얼마만큼인지를 더 큰 정확성으로 예측할 수 있게 한다. 예를 들어, 캐패시터(18)의 온도 또는 열적 이력을 방사선 소스 내의 관심 구조체의 온도 또는 열 이력과 동일하게 또는 유사하게 만드는 것은, 캐패시터(18)에 형성되는 침적물의 양(예를 들어, 침적물의 두께)이 관심 구조체에 형성되는 침적물의 양과 더 유사하게 할 수 있다. 이 캐패시터(18) 상의 침적물의 양의 측정은 관심 구조체 상에 형성된 침적물의 양의 예측 정확성을 개선시킬 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 선택적으로 가열 시스템(46)과 조합하는 온도 측정 시스템(44)은 증기의 응결 속도가 캐패시터(18)의 온도의 함수로서 어떻게 변동하는지 모니터링하는 데 사용될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 선택적으로 가열 시스템(46)과 조합하는 온도 측정 시스템(46)은 증기의 응결 속도가 방사선 소스 내의 상이한 위치들에서의 캐패시터(18)의 온도의 함수로서 어떻게 변동하는지 모니터링하는 데 사용될 수 있다. 위치 및/또는 온도에 따른 응결 속도의 얻어진 변동 또는 변동들은 방사선 소스를 수정하여 성능, 신뢰성 또는 지속성(longevity)을 개선하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 방사선 소스 내의 구조체들의 온도 및/또는 위치들이 수정될 수 있어 이러한 구조체들 상에서의 응결 속도를 감소시킬 수 있다.
상기 실시예들은 장치 특징부들을 참조하여 설명되었다. 또한, 설명은 장치 특징부들을 이용하는 방법 단계들을 포함한다. 예시적인 프레임워크 방법이 도 27에 예시된다. 이 프레임워크에 따르면, 리소그래피 장치를 위한 방사선 소스를 모니터링하는 방법이 제공된다. 방사선 소스는 연료로부터 플라즈마를 발생시킴으로써 방사선을 생성하도록 구성된다. 본 방법은 하나 이상의 캐패시터(18)의 사용을 수반한다. 각각의 캐패시터(18)는 적어도 2 개의 컨덕터들(20, 21)을 포함한다. 컨덕터들(20, 21)은 증기가 컨덕터들(20, 21) 사이의 갭(24)을 통해 유동할 수 있도록 장착된다. 갭(24) 내의 증기의 농도 및 갭(24) 내의 증기로부터 형성된 침적물의 양 중 하나 또는 둘 모두는 캐패시터(18)의 커패시턴스에 영향을 준다. 본 방법은 측정 시스템을 이용하여 하나 이상의 캐패시터(18) 중 적어도 하나의 커패시턴스 또는 커패시턴스에 의존적인 파라미터를 측정하는 단계 S1을 포함한다. 또한, 본 방법은, 하나 이상의 캐패시터(18) 중 적어도 하나를 위해, 측정 시스템으로부터의 출력을 이용하여 캐패시터(18)의 갭(24) 내의 증기의 농도의 측정치 및 캐패시터(18)의 갭(24) 내의 침적물의 양의 측정치 중 하나 또는 둘 모두를 출력하는 단계 S2를 포함한다. 출력하는 단계 S2는 모니터링에 응답하여 어떤 조치를 반드시 취할 필요없이 방사선 소스를 모니터링하는 데 사용될 수 있다. 선택적으로, 본 방법은 단계 S2로부터의 출력을 이용하여 방사선 소스를 제어하는 단계 S3를 더 포함한다. 예를 들어, 제어는 제어기를 이용하여 적용될 수 있다. 제어는 방사선 소스의 하나 이상의 작동 파라미터를 제어하는 것을 포함할 수 있다. 선택적으로, 도 27의 방법은 디바이스 제조 방법 내로 통합될 수 있다. 디바이스 제조 방법은 방사선 소스를 이용하여 리소그래피 장치에 방사선을 공급하는 단계를 포함할 수 있다. 디바이스 제조 방법은 디바이스를 제조하기 위해 리소그래피 장치를 이용하는 단계를 포함할 수 있다. 디바이스 제조 방법은 도 27을 참조하여 앞서 설명된 방법을 이용하여 리소그래피 장치의 방사선 소스를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기의 실시예들에서 증기에 관한 언급은, 다르게 명시된 경우를 제외하고, 연료 증기(예를 들어, Sn, Li, Gd 또는 Tb)와 연료의 반응 생성물들의 증기(예를 들어, 스타난) 둘 모두를 포괄하는 것으로 이해하여야 한다.
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 기재내용이 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판이 한 번 이상 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러 번 처리된 층들을 포함한 기판을 칭할 수도 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예가 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 앞선 서술내용은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 아래에 설명되는 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 서술된 본 발명에 대한 변형예가 행해질 수 있다는 것을 분명히 알 것이다.
Claims (20)
- 리소그래피 장치를 위한 위한 방사선 소스를 모니터링하는 디바이스에 있어서,
상기 방사선 소스는 연료로부터 플라즈마를 발생시킴으로써 방사선을 생성하도록 구성되고,
하나 이상의 캐패시터 - 각각의 캐패시터는 적어도 2 개의 컨덕터들을 포함하고, 상기 컨덕터들은 증기가 상기 컨덕터들 사이의 갭을 통해 유동할 수 있도록 장착되며, 상기 갭 내의 상기 증기의 농도 및 상기 증기로부터 상기 갭에 형성된 침적물(deposit)의 양 중 하나 또는 둘 모두는 상기 캐패시터의 커패시턴스(capacitance)에 영향을 줌 -; 및
상기 하나 이상의 캐패시터 중 적어도 하나를 위해, 상기 하나 이상의 캐패시터 중 적어도 하나의 커패시턴스 또는 상기 커패시턴스에 의존적인 파라미터를 측정함으로써, 상기 캐패시터의 상기 갭 내의 상기 증기의 농도의 측정치(measure) 및 상기 캐패시터의 상기 갭 내의 상기 침적물의 양의 측정치 중 하나 또는 둘 모두를 출력하도록 구성되는 측정 시스템을 포함하는 모니터링 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 측정 시스템에 의해 출력되는 상기 증기의 농도의 측정치 또는 상기 침적물의 양의 측정치를 이용하여 상기 방사선 소스의 하나 이상의 작동 파라미터를 제어하도록 구성되는 제어기를 더 포함하는 모니터링 디바이스. - 제 2 항에 있어서,
상기 하나 이상의 작동 파라미터는 상기 플라즈마를 생성하기 위해 상기 연료로 레이저 방사선을 전달하도록 구성되는 레이저 전달 시스템의 작동 파라미터들을 포함하는 모니터링 디바이스. - 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 하나 이상의 작동 파라미터는 기화될 상기 연료의 유동을 발생시키도록 구성되는 연료 전달 시스템의 작동 파라미터들을 포함하는 모니터링 디바이스. - 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어기는, 상기 측정 시스템에 의해 측정되는 상기 증기의 농도의 측정치가 하한 임계 값 아래로 떨어지는 경우 상기 플라즈마의 발생 속도가 증가되도록 상기 하나 이상의 작동 파라미터를 제어하도록 구성되는 모니터링 디바이스. - 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 작동 파라미터는 상기 방사선 소스로부터 증기를 제거하기 위해 상기 방사선 소스를 통해 가스 유동을 제공하도록 구성되는 가스 전달 시스템의 작동 파라미터들을 포함하는 모니터링 디바이스. - 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어기는, 상기 측정 시스템에 의해 측정되는 상기 침적물의 양의 측정치가 상한 임계 값보다 높은 경우를 검출하도록 구성되는 모니터링 디바이스. - 제 7 항에 있어서,
상기 제어기는, 상기 측정 시스템에 의해 측정되는 상기 침적물의 양의 측정치가 상기 상한 임계 값보다 높음을 나타내는 경보 신호를 출력하거나, 세정 절차를 초기화하거나, 상기 방사선 소스가 안전 모드로 들어가게 하거나 셧 다운(shut down)되게 하도록 더 구성되는 모니터링 디바이스. - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 캐패시터는 제 1 캐패시터 및 제 2 캐패시터를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 캐패시터들의 각각은 적어도 2 개의 컨덕터들을 포함하며;
상기 제 1 캐패시터의 상기 적어도 2 개의 컨덕터들은 상기 제 2 캐패시터의 상기 적어도 2 개의 컨덕터들과 상이하게 구성되고;
상기 측정 시스템은, 상기 제 1 캐패시터 및 상기 제 2 캐패시터 둘 모두로부터의 측정들을 이용하여, 상기 제 1 캐패시터와 상기 제 2 캐패시터 중 어느 하나 또는 둘 모두를 위해, 상기 캐패시터의 상기 갭 내의 증기의 농도에 의해 야기되는 상기 캐패시터의 커패시턴스에 관한 효과와, 상기 캐패시터의 상기 갭 내의 상기 증기로부터 형성된 침적물의 양에 의해 야기되는 상기 캐패시터의 커패시턴스에 관한 효과를 구별하도록 구성되는 모니터링 디바이스. - 제 9 항에 있어서,
상기 제 1 캐패시터는 제 1 표면적에 걸쳐 서로 마주하는 2 개의 컨덕터들을 포함하고;
상기 제 2 캐패시터는 제 2 표면적에 걸쳐 서로 마주하는 2 개의 컨덕터들을 포함하며;
상기 제 1 표면적의 크기는 상기 제 2 표면적의 크기와 상이한 모니터링 디바이스. - 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
상기 제 1 캐패시터는 서로 마주하는 2 개의 컨덕터들을 포함하고;
상기 제 2 캐패시터는 서로 마주하는 2 개의 컨덕터들을 포함하며;
상기 제 1 캐패시터의 상기 2 개의 컨덕터들 간의 평균 간격은 상기 제 2 캐패시터의 상기 2 개의 컨덕터들 간의 평균 간격과 상이한 모니터링 디바이스. - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 캐패시터는 평행한 플레이트들인 적어도 2 개의 컨덕터들을 갖는 캐패시터를 포함하는 모니터링 디바이스. - 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 캐패시터는 상기 캐패시터의 커패시턴스를 변동시키기 위해 적어도 2 개의 컨덕터들을 갖는 캐패시터 및 상기 컨덕터들 사이에 상대 이동을 제공하도록 구성되는 이동 메커니즘을 포함하는 모니터링 디바이스. - 제 13 항에 있어서,
상기 이동 메커니즘은 서로 마주하는 2 개의 컨덕터들의 표면적의 크기를 변동시키도록 상기 2 개의 컨덕터들 사이에 상대 회전을 제공하도록 구성되는 회전 메커니즘을 포함하는 모니터링 디바이스. - 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 캐패시터는 증기가 복수의 갭들을 통해 유동할 수 있도록 3 개 이상의 컨덕터들이 장착된 캐패시터를 포함하고, 상기 복수의 갭들의 각각은 상이한 쌍의 컨덕터들 사이에 제공되는 모니터링 디바이스. - 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연료는 Li, Sn, Gd 또는 Tb를 포함하는 모니터링 디바이스. - 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캐패시터들 중 하나 이상의 온도를 측정하도록 구성되는 온도 측정 시스템 및 상기 캐패시터들 중 하나 이상에 열을 인가하도록 구성되는 가열 시스템 중 하나 또는 둘 모두를 더 포함하는 모니터링 디바이스. - 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항의 방사선 소스를 모니터링하는 디바이스를 포함하는 방사선 소스.
- 리소그래피 장치를 위한 방사선 소스를 모니터링하는 방법에 있어서,
상기 방사선 소스는 연료로부터 플라즈마를 발생시킴으로써 방사선을 생성하도록 구성되고,
하나 이상의 캐패시터를 제공하는 단계 - 각각의 캐패시터는 적어도 2 개의 컨덕터들을 포함하고, 상기 컨덕터들은 증기가 상기 컨덕터들 사이의 갭을 통해 유동할 수 있도록 장착되며, 상기 갭 내의 상기 증기의 농도 및 상기 증기로부터 상기 갭에 형성된 침적물의 양 중 하나 또는 둘 모두는 상기 캐패시터의 커패시턴스에 영향을 줌 -; 및
상기 하나 이상의 캐패시터 중 적어도 하나의 커패시턴스 또는 상기 커패시턴스에 의존적인 파라미터를 측정하고, 상기 측정된 커패시턴스 또는 파라미터를 이용하여 상기 캐패시터의 상기 갭 내의 증기의 농도의 측정치 및 상기 캐패시터의 상기 갭 내의 상기 침적물의 양의 측정치 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는 출력을 제공하는 단계를 포함하는 모니터링 방법. - 디바이스 제조 방법에 있어서,
방사선 소스를 이용하여 리소그래피 장치에 방사선을 공급하는 단계;
디바이스를 제조하기 위해 리소그래피 장치를 이용하는 단계; 및
하나 이상의 캐패시터를 제공함으로써 - 각각의 캐패시터는 적어도 2 개의 컨덕터들을 포함하고, 상기 컨덕터들은 증기가 상기 컨덕터들 사이의 갭을 통해 유동할 수 있도록 장착되며, 상기 갭 내의 상기 증기의 농도 및 상기 증기로부터 상기 갭에 형성된 침적물의 양 중 하나 또는 둘 모두는 상기 캐패시터의 커패시턴스에 영향을 줌 -;
상기 하나 이상의 캐패시터 중 적어도 하나의 커패시턴스 또는 상기 커패시턴스에 의존적인 파라미터를 측정하고, 상기 측정된 커패시턴스 또는 파라미터를 이용하여 상기 캐패시터의 상기 갭 내의 상기 증기의 농도의 측정치 및 상기 캐패시터의 상기 갭 내의 상기 침적물의 양의 측정치 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는 출력을 제공함으로써; 및
상기 출력을 이용하여 상기 방사선 소스의 하나 이상의 작동 파라미터를 제어하는 제어기를 이용함으로써;
상기 방사선 소스를 제어하는 단계를 포함하는 디바이스 제조 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP14184445.6 | 2014-09-11 | ||
| EP14184445 | 2014-09-11 | ||
| PCT/EP2015/068466 WO2016037786A1 (en) | 2014-09-11 | 2015-08-11 | Device for monitoring a radiation source, radiation source, method of monitoring a radiation source, device manufacturing method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170051514A true KR20170051514A (ko) | 2017-05-11 |
Family
ID=51518672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020177009703A KR20170051514A (ko) | 2014-09-11 | 2015-08-11 | 방사선 소스를 모니터링하는 디바이스, 방사선 소스, 방사선 소스를 모니터링하는 방법, 디바이스 제조 방법 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10042260B2 (ko) |
| JP (1) | JP6647282B2 (ko) |
| KR (1) | KR20170051514A (ko) |
| CN (1) | CN107077073B (ko) |
| NL (1) | NL2015292A (ko) |
| WO (1) | WO2016037786A1 (ko) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10128017B1 (en) * | 2017-05-12 | 2018-11-13 | Asml Netherlands B.V. | Apparatus for and method of controlling debris in an EUV light source |
| US10495987B2 (en) * | 2017-09-28 | 2019-12-03 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Radiation source apparatus, EUV lithography system, and method for decreasing debris in EUV lithography system |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0317871A3 (de) | 1987-11-24 | 1991-03-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Sensor zum Nachweis gasförmiger Stoffe |
| JP2563589B2 (ja) | 1989-06-28 | 1996-12-11 | 松下電子工業株式会社 | 異物検査装置 |
| JPH0722482A (ja) * | 1993-07-02 | 1995-01-24 | Hitachi Ltd | 膜厚測定装置およびそれを用いた薄膜形成装置 |
| US5767687A (en) * | 1996-11-29 | 1998-06-16 | Geist; Jon | Surface-capacitor type condensable-vapor sensor |
| US6191593B1 (en) * | 1997-12-17 | 2001-02-20 | Stmicroelectronics, Inc. | Method for the non-invasive sensing of physical matter on the detection surface of a capacitive sensor |
| JPH11293481A (ja) * | 1998-04-14 | 1999-10-26 | Toshiba Corp | 薄膜処理方法及びその装置 |
| JP2000018020A (ja) * | 1998-04-30 | 2000-01-18 | Nippon Soken Inc | 内燃機関の排出黒煙低減システム |
| US6210368B1 (en) * | 1998-04-30 | 2001-04-03 | Medtronic, Inc. | Reservoir volume sensors |
| US6917885B2 (en) | 2003-06-06 | 2005-07-12 | Steris Inc. | Method and apparatus for formulating and controlling chemical concentration in a gas mixture |
| WO2005031169A1 (en) | 2003-09-26 | 2005-04-07 | The Boc Group Plc | Detection of contaminants within fluid pumped by a vacuum pump |
| US7196342B2 (en) * | 2004-03-10 | 2007-03-27 | Cymer, Inc. | Systems and methods for reducing the influence of plasma-generated debris on the internal components of an EUV light source |
| US20050225308A1 (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Orvek Kevin J | Real-time monitoring of particles in semiconductor vacuum environment |
| JP2006202671A (ja) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Ushio Inc | 極端紫外光光源装置及び極端紫外光光源装置で発生するデブリの除去方法 |
| JP2006245255A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Nikon Corp | 露光装置、露光方法、および微細パターンを有するデバイスの製造方法 |
| JP4878188B2 (ja) * | 2006-03-20 | 2012-02-15 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置、堆積物モニタ装置、及び堆積物モニタ方法 |
| US7541603B2 (en) * | 2006-09-27 | 2009-06-02 | Asml Netherlands B.V. | Radiation system and lithographic apparatus comprising the same |
| US7986146B2 (en) * | 2006-11-29 | 2011-07-26 | Globalfoundries Inc. | Method and system for detecting existence of an undesirable particle during semiconductor fabrication |
| US20090021270A1 (en) * | 2007-07-19 | 2009-01-22 | International Business Machines Corporation | Capacitive detection of dust accumulation in a heat sink |
| US7655925B2 (en) * | 2007-08-31 | 2010-02-02 | Cymer, Inc. | Gas management system for a laser-produced-plasma EUV light source |
| JP5482398B2 (ja) * | 2010-04-19 | 2014-05-07 | 株式会社明電舎 | 真空コンデンサ |
| US9039362B2 (en) * | 2011-03-14 | 2015-05-26 | Minebea Co., Ltd. | Impeller and centrifugal fan using the same |
| JP5844169B2 (ja) * | 2012-01-31 | 2016-01-13 | 住友重機械工業株式会社 | シンクロサイクロトロン |
| NL2013493A (en) * | 2013-10-16 | 2015-04-20 | Asml Netherlands Bv | Radiation source, lithographic apparatus device manufacturing method, sensor system and sensing method. |
-
2015
- 2015-08-11 CN CN201580048811.1A patent/CN107077073B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2015-08-11 KR KR1020177009703A patent/KR20170051514A/ko not_active Application Discontinuation
- 2015-08-11 US US15/508,543 patent/US10042260B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2015-08-11 NL NL2015292A patent/NL2015292A/en unknown
- 2015-08-11 JP JP2017509029A patent/JP6647282B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2015-08-11 WO PCT/EP2015/068466 patent/WO2016037786A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US10042260B2 (en) | 2018-08-07 |
| US20170307978A1 (en) | 2017-10-26 |
| CN107077073A (zh) | 2017-08-18 |
| JP2017528758A (ja) | 2017-09-28 |
| CN107077073B (zh) | 2018-12-07 |
| JP6647282B2 (ja) | 2020-02-14 |
| WO2016037786A1 (en) | 2016-03-17 |
| NL2015292A (en) | 2016-08-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7863591B2 (en) | Radiation system and lithographic apparatus comprising the same | |
| EP2041624B1 (en) | Correction of spatial instability of an euv source by laser beam steering | |
| US7928412B2 (en) | Lithographic apparatus, and device manufacturing method | |
| US9964852B1 (en) | Source collector apparatus, lithographic apparatus and method | |
| KR20140023927A (ko) | 정전기 클램프 장치 및 리소그래피 장치 | |
| US20150296602A1 (en) | Method and Apparatus for Generating Radiation | |
| TW201319759A (zh) | 輻射源 | |
| KR102013259B1 (ko) | 리소그래피 장치 및 방법 | |
| JP5885418B2 (ja) | リソグラフィ装置、収差ディテクタ、およびデバイス製造方法 | |
| WO2019011608A1 (en) | INSPECTION TOOL, LITHOGRAPHIC APPARATUS, LITHOGRAPHIC SYSTEM, INSPECTION METHOD, AND DEVICE MANUFACTURING METHOD | |
| CN114846908A (zh) | 源材料传输系统、euv辐射系统、光刻设备及其方法 | |
| US10042260B2 (en) | Device for monitoring a radiation source, radiation source, method of monitoring a radiation source, device manufacturing method | |
| CN114830037A (zh) | 极紫外光源的校准系统 | |
| US20140247435A1 (en) | Radiation source device, lithographic apparatus, and device manufacturing method | |
| NL2006601A (en) | An electrostatic clamp apparatus and lithographic apparatus. | |
| NL2008523A (en) | Lithographic apparatus and method. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |