KR20170097705A

KR20170097705A - 극자외 소스용 가변 반경 미러 이색성 빔 분할기 모듈

Info

Publication number: KR20170097705A
Application number: KR1020177019671A
Authority: KR
Inventors: 케빈 웨이민 장; 마이클 앤서니 퍼비스; 로버트 제이 라팍; 알렉산더 앤서니 샤프간스
Original assignee: 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
Priority date: 2014-12-16
Filing date: 2015-11-17
Publication date: 2017-08-28
Also published as: WO2016099758A8; TW201626861A; WO2016099758A1; CN107710031A; JP2018502315A; US9516729B2; TWI681692B; US20160174351A1; CN107710031B; JP6691912B2; KR102526923B1

Abstract

적어도 하나의 가변 반경 미러를 포함하는 레이저 생성 플라즈마 극자외 레이저 소스. 적어도 하나의 가변 반경 미러는 사전-펄스 초점면으로부터의 규정된 거리에서의 메인 펄스의 빔 직경을 조절하기 위한 것이고, 사전-펄스는 액적을 타겟 액적으로 조사하고, 메인 펄스는 타겟 액적을 플라즈마 상태로 조사하여 극자외 방사선을 생성한다.

Description

극자외 소스용 가변 반경 미러 이색성 빔 분할기 모듈{VARIABLE RADIUS MIRROR DICHROIC BEAM SPLITTER MODULE FOR EXTREME ULTRAVIOLET SOURCE}

본 출원은 발명의 명칭이 "Variable Radius Mirror Dichroic Beam Splitter Module for Extreme Ultraviolet Source"이고 US 출원 번호 62/092,493 호로 미국 특허청에 2014 년 12 월 16 일에 출원되고 본 명세서에서 원용에 의해 통합되는 동일 출원인의 가출원에 대한 35 USC(119)(e)의 우선권을 주장한다.

개시된 실시예들은 광학계 및 레이저 소스에 관한 것이고, 특히 레이저 소스의 조절 광학기에 관한 것이다.

반도체 리소그래피를 위한 EUV(극자외) 방사선의 효율적이고 신뢰가능한 소스를 개발하는 것은 활발히 연구되고 있는 분야이다. 하나의 접근법에서, CO₂ 레이저와 같은 레이저 소스는 각각의 액적이 플라즈마 상태로 가열되도록 주석(Sn) 액적을 조사한다. 주석 플라즈마에 의해 생성되는 방사선은 약 13.5 nm의 파장의 방사선을 포함한다. 다른 파장의 방사선은 필터링되어, 다양한 리소그래피 단계들이 13.5 nm 파장에서 수행될 수 있도록 EUV 소스를 제공할 수 있다. 이러한 소스는 LPP(레이저 생성 플라즈마) EUV 방사원으로 불린다.

도 1 은 LPP EUV 방사원(100)의 컴포넌트의 일부를 도시하는 단순화된 도면이다. 액적 생성기(102)는 방사선의 사전-펄스에 의해 조사된 용해된 주석의, 사전-펄스(106) 내의 주석 액적(104)으로 그림으로 표시되는 방울들을 제공한다. 실시예들이 조사된 재료로 주석에 한정되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 사전-펄스(106)는 주석 액적을 타겟으로 성형하고 팽창시켜 타겟이 방사선의 메인 펄스의 에너지를 더 잘 흡수할 수 있게 하는데, 사전-펄스(106)가 주석 중 일부 또는 전부를 플라즈마 상태로 가열하기에 충분하다면 메인 펄스는 주석을 플라즈마 상태로 가열하거나, 더 나아가 주석을 플라즈마 상태로 변환한다.

예를 들어, 사전-펄스(106)에 의해 성형된 이후의 주석 액적(104)은 주석 타겟(108)으로 표현되고, 이것은 기준 좌표계(110)의 z 축에 대해 비스듬한 납짝한 디스크로 표시된다. 주석 타겟(108)은 주석 타겟(108)의 조사를 그림으로 표시하기 위해서 메인 펄스(112) 내에 도시된다. 콜렉터(114)는 주석 플라즈마에 의해 생성된 EUV 방사선을, EUV 방사선이 리소그래피 툴(미도시)로 제공되는 일부 중간 초점 포인트에 집광한다.

도 1 의 특정한 예에서, 사전-펄스(106)는 사전-펄스 레이저(116)라고 불리는 레이저 발진기에 의해 생성된다. 사전-펄스 레이저(116)의 출력이 하나 이상의 미러(120) 및 하나 이상의 이색성 분할기(122)에 의해 하나 이상의 파워 증폭기(118)로 제공된다. 메인 펄스(112)는 메인 펄스 레이저(124)라고 불리는 레이저 발진기에 의해 생성된다. 메인 펄스 레이저(124)의 출력도 하나 이상의 파워 증폭기(118)로 제공된다.

도 1 의 특정한 예에서, 사전-펄스 레이저(116)의 파장은 메인 펄스 레이저(124)의 파장과 다르고, 하나 이상의 이색성 분할기(122)는 사전-펄스 레이저(116) 및 메인 펄스 레이저(124)의 출력들이 하나 이상의 파워 증폭기(118)로 적절하게 공급되게 한다. 사전-펄스(106)와 메인 펄스(112)는 콜렉터(114)의 개구를 통해서 주석 액적(104) 및 주석 타겟(108)으로 각각 지향된다. 주석 타겟(108)이 z-축에 대해 기울어져 있기 때문에, 메인 펄스(112)가 주석 타겟(108)으로부터 벗어나게 그리고 다시 콜렉터(114)의 개구를 통해 하나 이상의 파워 증폭기(118)로 반사되는 것이 쉽게 완화된다. 파워 증폭기(118)의 출력 중 일부는 분할기(115)를 벗어나도록 그리고 파워미터(117)를 향해 반사되어, 파워 증폭기(118)의 출력이 측정될 수 있게 한다.

주석 플라즈마에 의해 생성된 EUV 방사선이 흡수되는 것을 완화하기 위해서, 주석 액적을 조사하는 것은 저압으로 유지되는 챔버(119) 내에서 발생되고, 여기서 저압은 진공과 같은 것으로 불릴 수 있다. 이에 상응하여, 사전-펄스(106)와 메인 펄스(112)를 주석으로 제공하기 위한, 최종 초점 모듈(121)과 같은 일부 모듈은 진공에서 사용되고, 따라서 챔버(119) 내에서 표시된다. 다른 모듈들은 보통의 대기압에서 이용될 수 있다. 챔버(119) 내의 윈도우(123)는 챔버(119)와 일반적 대기압에 있는 다른 모듈 사이의 광학적 인터페이스로서의 역할을 하여, 최종 초점 모듈(121)로 제공된 사전-펄스(106)와 메인 펄스(112)가 일반 대기압에서 작동하는 모듈에 의해 생성될 수 있게 한다.

쉽게 도시하기 위하여, 사전-펄스(106)와 메인 펄스(112)를 포커싱하고 스티어링하기 위한 챔버(119) 외부의 모듈들은 빔 조향 및 초점 모듈(126)로 함께 합쳐진다. 사전-펄스(106)와 메인 펄스(112)를 주석으로 제공하기 위해서 하나 이상의 레이저 발진기의 다른 구조 및 배치구성이 이용될 수 있다. 예를 들어, 사전-펄스(106)와 메인 펄스(112)를 생성할 때에 단일 시드 레이저가 사용될 수 있다. EUV 방사선을 생성하는 데에 있어서 중요한 모든 컴포넌트들이 도시되는 것은 아니다. 예를 들어, 챔버(119)로부터 가스를 소개하기 위한 펌프, 레이저 발진기에 대한 제어 유닛, 및 조사된 주석으로부터의 잔해의 효과를 줄이기 위한 모듈들은 도 1 에 도시되지 않는다.

빔 조향 및 초점 모듈(126)은 화살표(129)에 의해 확장된 형태로 도시되는 이색성 분할기 모듈(128)을 포커싱한다. 라벨 "MP"는 메인 펄스를 가리키고 라벨 "PP"는 사전-펄스를 가리킨다. 두 개의 이색성 분할기(130 및 132)가, 사전-펄스(106)가 이색성 분할기 모듈(128)을 통해 주석 액적(104)으로 전달되게 한다. 이색성 분할기(130), 미러(134), 미러(136), 및 이색성 분할기(132)를 조합하면 메인 펄스(112)가 주석 타겟(108)으로 반사된다. 이색성 분할기(132)에 대한 미러(136)의 상대 배향이 메인 펄스(112)를 사전-펄스(106)의 방향과 다른 방향으로 조향한다. 메인 펄스(112)의 초점이 사전-펄스(106)의 초점면과 상이한 초점면에 있어서 주석 액적(104)에 대한 주석 타겟(108)의 상대적인 변위를 고려하도록, 미러(134 및 136) 중 하나 또는 양자 모두는 곡선형일 수 있다.

빔 조향 및 초점 모듈(126)은 최종 초점 계측 모듈(131)을 포함한다. 사전-펄스(106)와 메인 펄스(112)의 분수적 부분은 윈도우(123)에서 반사되고 미러(133)에 의해 최종 초점 계측 모듈(131)로 디렉팅되어, 사전-펄스(106)와 메인 펄스(112)의 다양한 계측 및 진단 기능들이 수행될 수 있게 된다. 최종 초점 계측 모듈(131)에는 메인 펄스(112)의 파면에 있는 다양한 포인트에서의 세기 및 위상을 측정하기 위한 파면 센서(135)가 포함된다. 빔 조향 및 초점 모듈(126)은 다른 광학기들을 포함할 수 있지만, 간결성을 위하여 이색성 분할기 모듈(128), 최종 초점 계측 모듈(131), 및 미러(133)만이 도시되어 있다.

도 2 는 도 1 의 주석 액적(104) 및 주석 타겟(108)의 도면을 확대한다. 조사 파워를 효율적으로 사용하고, 바람직한 변환 효율을 유지하기 위해서 결과적으로 얻어지는 플라즈마의 온도가 몇 가지 특정된 최적 온도에 가까워지도록, 주석 액적(104) 및 주석 타겟(108)을 조사하는 것이 바람직할 수 있다. 변환 효율은 주석 플라즈마에 의해 생성된 EUV 방사선 에너지의 메인 펄스(112)를 생성하기 위해 필요한 에너지에 대한 비율로서 규정될 수 있다.

변환 효율을 몇 가지 특정된 레벨에서 유지하려면, 메인 펄스(112)는 주석 타겟(108)을 몇 몇 특정된 상수(또는 거의 상수) 조도에서 조사해야 한다는 것이 기대된다. 결과적으로, 주석 액적(108)의 위치에서의 메인 펄스(112)의 빔 직경이 메인 펄스(112)로 제공된 주석 액적(108)의 표면적과 상응해야 한다는 것이 기대되는데, 이 경우 조도는 몇 몇 특정된 레벨에 있다. (몇 몇 위치에서의 빔 직경은 해당 위치에 있는 초면(caustic), 또는 간단히 초면의 직경이라고 불릴 수 있다.) 따라서, 사전-펄스(106)의 빔 웨이스트와 교차하는 평면으로서 취해지는 사전-펄스 초점면(202)은 주석 액적(104)이 조사되는 위치와 일치하지 않을 수 있다. 이와 유사하게, 메인 펄스(112)의 빔 웨이스트와 교차하는 평면으로서 취해지는 메인 펄스 초점면(204)은 주석 액적(108)이 조사되는 위치와 일치하지 않을 수 있다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 주석 액적(104)이 조사되는 위치부터 주석 타겟(108)이 조사되는 위치까지 x-축의 변위

가 존재한다. 변위

는 시간이 지남에 따라서 달라질 수 있고, 주석 액적(104)의 크기 및 x-축과 나란한 자신의 하강 속도에 따라 달라질 수 있다. 주석 액적(104)은 액적 생성기(102)로부터 방출된 다수의 더 작은 액적으로 형성될 수 있고, 여기에서 이러한 더 작은 액적 중 하나 이상이 주석 액적(104)으로 합쳐진다. 또한, 주석 액적(104)이 조사되는 위치부터 주석 타겟(108)이 조사되는 위치까지 z-축의 변위

가 존재한다. 변위

는 부분적으로 주석 액적(104)의 조사 및 가열에 기인한 것이고, 주석 액적(104)의 크기와 그 하강 속도에 따라 달라질 수 있다. 결과적으로, 변위

는 시간이 지남에 따라서 변동할 수 있다.

빔들이 주석 액적(104) 또는 주석 타겟(108)의 크기와 완전히 매칭되는 유한 프로파일을 가지는 것으로 도시된다는 점에서 도 2 는 이상화된 것이다. 실무상, 빔은 다수의 조도가 주석 액적(104) 또는 주석 타겟(108)에 의해 차단되는 프로파일을 가진다.

주석 타겟(108)을 조사해서 형성되는 주석 플라즈마로부터 결과적으로 얻어지는 EUV 방사선 파워는 많은 변수에 따라 달라질 수 있는데, 이들 중 일부는 주석 액적(104) 및 주석 타겟(108)의 크기, 및 주석 액적 생성 속도를 포함할 수 있다. 따라서, 변위

및

는 LPP EUV 방사원(100)의 파워 동작 노드에 따라 달라져서, 사전-펄스 초점면(202) 및 메인 펄스 초점면(204)의 위치가 파워 동작 노드에 따라서 조절될 필요가 있을 수 있게 할 수 있다. 그러나, 초점면을 리포지셔닝하기 위한 조절 광학기는 고가일 수 있고 현재 이용가능한 LPP EUV 소스에 대해서는 너무 많은 시간이 걸릴 수 있다.

본 발명은 첨부 도면의 도면들의 예를 이용하여 한정이 아니라 예시되며, 도면에서 유사한 참조 번호들은 유사한 구성 요소를 가리킨다:
도 1 은 극자외 방사원의 다양한 컴포넌트를 예시한다.
도 2 는 도 1 의 극자외 방사원의 일부를 좀 더 상세하게 도시한다.
도 3 은 일 실시예에 따른 빔 조향 및 초점 모듈을 도시한다.
도 4 는 일 실시예에 따라 가변 반경 미러를 설정하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 5 는 몇 몇 특정된 광학적 모델 및 VRM에 대한 캘리브레이션 곡선 및 표를 예시한다.
도 6 은 가변 반경 미러에 대한 곡률 반경을 미세 튜닝하는 것을 예시한다.
도 7 은 일 실시예에 따라 두 개의 가변 반경 미러를 설정하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 8 은 몇 몇 특정된 광학적 모델 및 두 개의 VRM에 대한 캘리브레이션 곡선 및 표의 패밀리(family)를 예시한다.
도 9a 는 410 마이크론의 분리 거리에 대한, CO2 구동 레이저로의 순방향 파워, 거절된(rejected)(또는 반사된) 파워, 및 결과적인 UV 생성의 하나의 예시적인 그래프를 보여준다.
도 9b 는 495 마이크론의 분리 거리에 대한, CO2 구동 레이저로의 순방향 파워, 거절된(또는 반사된) 파워, 및 결과적인 UV 생성의 하나의 예시적인 그래프를 보여준다.
도 10a 및 도 10b 는 본 발명의 실시예에 따른, EUV 생성을 위한 최적의 타겟 크기를 결정하기 위한 프로시저를 보여준다.

하나 이상의 실시예에서, 본 발명은 극자외 방사원으로서, 액적을 제공하기 위한 액적 생성기; 타겟 액적을 제공하기 위해 상기 액적을 조사하기 위한 사전-펄스(pre-pulse)를 제공하고 - 상기 사전-펄스는 초점면을 가짐-, 상기 타겟 액적을 플라즈마 상태로 조사하기 위해 메인 펄스를 제공하는- 상기 메인 펄스는 초점면을 가짐- 적어도 하나의 레이저 소스; 상기 사전-펄스 및 메인 펄스를 포커싱하기 위한 이색성 분할기 모듈 - 상기 이색성 분할기 모듈은 적어도 하나의 가변 반경 미러를 포함함-; 및 상기 사전-펄스의 초점면과 상기 메인 펄스의 초점면 사이의 거리를 조절하기 위해 상기 적어도 하나의 가변 반경 미러의 곡률 반경을 조절하도록 상기 적어도 하나의 가변 반경 미러에 커플링되는 제어기를 포함하는, 극자외 방사원에 관한 것이다.

다른 실시예에서, 본 발명은 EUV 광 생성 챔버로 레이저 빔을 제공하는 방법으로서, 이색성 분할기 모듈을 통하여 상기 챔버를 향해 사전-펄스를 전파시키는 단계로서, 상기 사전-펄스는 상기 챔버 내에 초점면을 가지고, 상기 이색성 분할기 모듈은 제 1 이색성 분할기, 제 2 이색성 분할기, 및 곡률 반경을 가지는 가변 반경 미러를 포함하는, 사전-펄스를 전파시키는 단계; 상기 이색성 분할기 모듈을 통하여 상기 챔버를 향해 메인 펄스를 전파시키는 단계로서, 상기 이색성 분할기 모듈을 통하여 메인 펄스를 전파시키는 단계는, 상기 챔버를 향해 상기 메인 펄스를 상기 가변 반경 미러로 반사하고 상기 메인 펄스를 상기 제 2 이색성 분할기로 반사하는 단계를 포함하고, 상기 메인 펄스는 상기 사전-펄스의 초점면에서부터 규정된 거리에서 빔 직경을 가지는, 메인 펄스를 전파시키는 단계; 상기 가변 반경 미러의 곡률 반경을 나타내는 값들의 세트에 대해 상기 규정된 거리에서의 빔 직경을 나타내는 값들의 세트를 제공하도록 상기 메인 펄스를 측정하는 단계; 및 빔 직경을 나타내는 값들의 세트 및 상기 가변 반경 미러의 곡률 반경을 나타내는 값들의 세트를 표시하는 데이터 구조를 메모리 내에 저장하는 단계로서, 상기 데이터 구조는 상기 가변 반경 미러의 곡률 반경을 나타내는 값들의 세트에 대한 상기 빔 직경을 나타내는 값들의 세트의 1-대-1 매핑을 제공하는, 데이터 구조를 저장하는 단계를 포함하는, 레이저 빔 제공 방법에 관한 것이다.

또 다른 실시예에서, 본 발명은 EUV 광 생성 챔버로 레이저 빔을 제공하는 방법으로서, 이색성 분할기 모듈을 통과하여 챔버를 향해 사전-펄스를 전파시키는 단계로서, 상기 사전-펄스는 상기 챔버 내에 초점면을 가지고, 상기 이색성 분할기 모듈은 제 1 이색성 분할기, 제 2 이색성 분할기, 제 1 곡률 반경을 가지는 제 1 가변 반경 미러, 및 제 2 곡률 반경을 가지는 제 2 가변 반경 미러를 포함하는, 사전-펄스를 전파시키는 단계; 상기 이색성 분할기 모듈을 통하여 상기 챔버를 향해 메인 펄스를 전파시키는 단계로서, 상기 이색성 분할기 모듈을 통하여 메인 펄스를 전파시키는 단계는, 상기 메인 펄스를 상기 제 1 이색성 분할기로 반사하는 단계, 상기 메인 펄스를 상기 제 1 가변 반경 미러 및 상기 제 2 가변 반경 미러로 반사하는 단계, 및 상기 챔버를 향해 상기 메인 펄스를 상기 제 2 이색성 분할기로 반사하는 단계를 포함하고, 상기 메인 펄스는 상기 사전-펄스의 초점면에서부터 규정된 거리에서 빔 직경을 가지는, 메인 펄스를 전파시키는 단계; 상기 제 1 가변 반경 미러의 제 1 곡률 반경을 나타내는 값들의 세트들의 패밀리에 대한 상기 규정된 거리에서의 빔 직경을 나타내는 값들의 세트들의 패밀리를 제공하도록 상기 메인 펄스를 측정하는 단계로서, 상기 빔 직경을 나타내는 값들의 각각의 세트 및 상기 제 1 곡률 반경을 나타내는 값들의 각각의 세트는 상기 제 2 가변 반경 미러의 상기 제 2 곡률 반경을 나타내는 값들의 세트에 의해 인덱싱되는, 메인 펄스를 측정하는 단계; 및 빔 직경을 나타내는 값들의 세트들의 패밀리 및 상기 제 1 가변 반경 미러의 제 1 곡률 반경을 나타내는 값들의 세트들의 패밀리를 표시하는 데이터 구조를 메모리 내에 저장하는 단계를 포함하는, 레이저 빔 제공 방법에 관한 것이다.

일부 실시예들의 상세한 설명

이제 본 발명이 첨부 도면에 도시된 바와 같은 몇 가지 실시형태를 참조하여 상세히 설명될 것이다. 다음의 설명에서, 다수의 특정 세부사항들이 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위하여 언급된다. 그러나, 본 발명은 이러한 특정 세부사항들의 일부 또는 전부 없이도 실용화될 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 다른 경우들에서, 주지의 프로세스 단계 및 구조들은 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않기 위하여 상세히 설명되고 있지 않다.

후속하는 설명에서, "일부 실시예"라는 용어의 범위는 두 개 이상의 실시예를 의미하도록 한정되지 않으며, 오히려 그 범위는 일 실시예, 두 개 이상의 실시예, 또는 가능하게는 모든 실시예를 포함할 수 있다.

LPP EUV 방사원을 예를 들어 80W, 125W, 및 350W 파워 노드와 같은 여러 파워 노드에서, 작동시키는 것이 바람직할 수 있는데, 이러한 경우 변환 효율은 각각의 파워 노드에서 규정된 값에서 또는 이에 가깝게 유지된다. 특정 파워 노드에서의 동작은, 주석 타겟(108)의 조도를 일부 특정된 값에서 유지하면서 주석 타겟(108)의 크기(주석 액적(104)의 크기에 따라 달라짐)를 적절하게 조절하고 메인 펄스(112)의 파워 및 펄스 형상을 적절하게 조절함으로써 이루어질 수 있다. 그러나, 도 2 에 대해서 설명되는 바와 같이, 주석 타겟(108)의 상대 위치는 그 크기 및 동작 파워 노드에 따라 달라진다.

더욱이, 일부 애플리케이션에서, LPP EUV 방사원을 감소된 메인 펄스 파워를 가지는 감소된 파워 노드에서 작동시키는 것이 가끔 필요할 수도 있다. 예를 들어, LPP EUV 방사원이 자기-레이징(self-lasing_을 경험하거나, CO₂ 메인 펄스 레이저에 대해서 사용되는 무선 주파수 생성에 관련된 문제점들을 나타내거나, 냉각 효율의 감소를 보이는 시간 기간들이 존재할 수 있다. 일부 실시예의 경우, LPP EUV 방사원이 특정한 피크 및 평균 메인 펄스 조도 요구 사항을 만족시키는 것이 바람직하다. 불안정성을 감소시키기 위해, 메인 펄스(112)가 주석 타겟(108)에서 벗어나서 하나 이상의 파워 증폭기(118)로 다시 반사되는 것을 완화시키는 것도 역시 바람직하다.

전술된 이슈에 비추어 볼 때, 일 실시예에서 메인 펄스(112)의 메인 펄스 초점면(204) 및 빔 직경(또는 초면)을 효율적인 방식 즉 경제적이고 견실한 방식으로 조절하는 것이 바람직하다.

도 3 은 일 실시예에 따른 이색성 분할기 모듈(302)을 도시한다. 이전과 같이, 이색성 분할기(130 및 132)는 사전-펄스로부터 메인 펄스를 분리할 수 있게 하지만, 미러(304 및 306)의 하나 또는 양자 모두는 가변 반경 미러이다. 도 3 의 특정 실시예에서, 미러(304 및 306)의 각각은 가변 반경 미러(VRM)로서 예시된다. 다른 실시예의 경우, 미러(304 및 306) 중 오직 하나가 VRM일 수도 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 미러(306)는 VRM일 수 있고 미러(304)는 고정된 미러일 수 있다. 실시예들은 특정 타입의 VRM에 한정되지 않으며, 일 예로서, VRM은 Saxonburg, Pennsylvania에 본사를 둔 II-VI Incorporated® 사의 II-VI 적외선 디비전에서 입수가능하다.

도 3 의 실시예에서, 액츄에이터(308)는 압력을 인가함으로써 미러(304)의 곡률 반경을 조절한다. 액츄에이터(308)는 물과 같은 유체의 통과를 허용하는 채널을 포함할 수 있는데, 수압이 미러(304)에 대한 곡률 반경을 결정한다. 미러(306) 및 그 대응하는 액츄에이터(310)에도 같은 사항이 적용된다. 액츄에이터(308 및 310)는 제어기(312)에 의해 제어된다. 도시되지 않는 센서가 미러(304) 및 미러(306)와 함께 포함되어 제어기(312)로의 피드백을 제공할 수 있다. 제어기(312)는 소프트웨어 프로그램의 제어를 받는 컴퓨터를 포함할 수 있다.

미러(304 및 306)의 하나 또는 양자 모두에 대한 곡률 반경을 변경하면, 사전-펄스 초점면(202) 및 메인 펄스 초점면(204) 중 하나 또는 양자 모두의 위치를 효율적이고 비용-효과적인 방식으로 변경하게 된다. 이전에 논의된 바와 같이, 빔 초점의 위치를 변경하는 것은 변환 효율 안정성을 개선하고 다양한 파워 노드를 구현하는 데에 유용하다. 더욱이, 사전-펄스 초점면(202) 및 메인 펄스 초점면(204)의 축상 분리를 변경하면, 레이저 방사선이 주석 타겟(108)에서 벗어나서 하나 이상의 파워 증폭기(118)로 다시 반사되는 것을 줄이는 것을 도울 수 있고, 따라서 EUV 안정성을 개선하는 것을 도울 수 있다.

도 4 는 VRM에 대한 곡률 반경을 설정하기 위한 흐름도를 도시하는데, 이것은 간결성을 위하여 도 4 에서 간단히 "VRM의 반경"이라고 지칭될 수 있다. 우선, 캘리브레이션 표(또는 곡선)를 생성하기 위해 단계(402, 404, 및 406)가 다음과 같이 사용되는데, 캘리브레이션 표는 몇 몇 특정된 공칭 조사 위치에서의 VRM의 반경과 메인 펄스의 빔 직경(초면) 사이의 관련성을 제공한다. 단계 402 에서, 미러(304) 또는 미러(306) 중 하나일 수 있는 VRM에 대한 곡률 반경은 몇 몇 공칭 값으로 설정된다. 단계 404 에서, 주석 액적을 조사하지 않으면서, 도 4 에서 구동 레이저라고 불리는 메인 펄스 레이저(124)가 작동된다. 예를 들어, 액적 생성기(102)는 단계 404 중에 턴오프될 수 있고, 또는 주석 액적이 공칭 조사 위치로부터 충분히 멀리 디렉팅될 수 있다. 단계 406 에서, 최종 초점 모듈(121)에 대한 적합한 광학적 모델과 함께 파면 센서(135)가, 사전-펄스 초점면(202)에 대한 몇 몇 특정된 조사 위치에서의 메인 펄스(112)의 빔 직경을 얻기 위해 사용된다. 예를 들어, 이러한 위치는 사전-펄스 초점면(202)으로부터 150 마이크론의 거리인 것으로 규정될 수 있다.

단계(402, 404, 및 406)는 VRM의 상이한 반경 값들로 여러 번 수행되어 단계 408 에서 캘리브레이션 표를 생성한다. 캘리브레이션 표가 생성되면, 사전-펄스 초점면(202)으로부터의 몇 몇 특정된 거리에서의 VRM의 반경 값과 메인 펄스(112)의 결과적으로 얻어지는 빔 직경 사이의 매핑이 얻어진다. LPP EUV 방사원(100)이 일부 원하는 파워 노드에서 작동될 것이라면, 원하는 파워 노드와 연관된 메인 펄스의 빔 직경이 캘리브레이션 표와 함께 사용되어 VRM의 반경에 대한 초기값을 제공한다.

원하는 파워 노드와 연관된 메인 펄스 빔 단면 직경을 계산하는 것은, 주석을 조사하지 않고 LPP EUV 방사원(100)을 작동시키고 파워미터(117)를 사용하여 파워 증폭기(118)의 출력의 피크 파워를 측정함으로써 수행될 수 있다. 메인 펄스 레이저(124)의 듀티 사이클과 메인 펄스(112)의 펄스 시간 지속기간을 알면, 원하는 파워 노드와 연관된 몇 몇 공지된 조도에 기초해서 빔 직경이 계산될 수 있다. 예를 들어,

GW/cm²의 조도가 몇 몇 원하는 파워 노드를 제공한다는 것이 실험에 의해 알려지면, 단면 영역이

GW/cm²에 의해 나누어진 피크 파워와 동일한 직경이 원하는 단면 직경으로서 취해질 수 있다. 이러한 계산은 LPP EUV 방사원(100)의 필드 동작 이전에 수행될 수 있다. 특히, 다양한 파워 노드에 대해 여러 계산들이 수행될 수 있고, 계산된 결과는 룩업 테이블에 저장되어 다양한 파워 노드에 대한 원하는 빔 직경을 제공한다.

캘리브레이션 표가 이용가능해지면, 단계 410 에서 VRM의 반경에 대한 초기값이 원하는 파워 노드에 대해 획득될 수 있다. 이러한 초기값을 미세 튜닝하기 위해서, 단계 412 에서 LPP EUV 방사원(100)은 주석을 조사하지 않으면서 작동되고, 메인 펄스의 직경이 측정된다. 측정된 직경 및 원하는 직경에 기초하여, 단계 414 에서 VRM의 반경이 조절된다.

좀 더 일반적으로는, 캘리브레이션 표 곡선은 사전-펄스 초점면(202))으로부터의 몇 몇 특정된 거리(예를 들어, 150 마이크론)에서의 메인 펄스(112)의 단면 직경을 VRM 중 하나 또는 양자 모두의 곡률 반경을 나타내는 변수의 함수로서 제공한다. 이러한 변수는 자신의 곡률 반경을 설정하기 위해서 VRM에 인가된 압력을 나타내는 정규화된 압력일 수 있다. 다른 예로서, 변수는 제어기(312)에 의해 액츄에이터(308)로 제공된 전압일 수 있다. 또는, 변수는 제어기(312) 내의 레지스터에 저장된 몇 몇 무차원 숫자일 수 있고, 레지스터 값의 VRM 중 하나의 곡률 반경으로의 1-대-1 매핑이 존재한다.

도 5 는 일부 특정된 광학적 모델 및 VRM에 대한 이상화된 데이터 구조 또는 캘리브레이션 곡선(500)을 예시하는데, 자신의 곡률 반경을 설정하기 위해서 수압이 VRM으로 인가된다. 도 5 에서 x-축은 정규화된 압력이고 도 5 에서 y-축은 메인 펄스 빔 단면 직경을 제공한다. 예를 들어, 일부 파워 노드에 대해서 메인 펄스 빔(112)의 원하는 직경이 300 마이크론이면, x-좌표(501)로 표시되는 값이 원하는 정규화된 압력을 제공한다. 캘리브레이션 곡선(500)은 사전-펄스 초점면(202)으로부터의 몇 몇 특정된 거리에서의 정규화된 압력 값(또는 그것을 나타내는 일부 변수) 및 빔 직경(또는 그것을 나타내는 일부 변수)의 세트를 매핑하는 데이터 구조, 예컨대 예를 들어 룩업 테이블에 의해 표현될 수 있다.

빔의 원하는 직경은 원하는 파워 노드의 함수이다. 표(또는 다른 데이터 구조)는 조도의 원하는 메인 펄스 빔 직경으로의 매핑을 저장할 수 있다. 예를 들어, 표(502) 내의

GW/cm²에 대한 엔트리는 메인 펄스 빔의 직경에 대한 300 마이크론의 크기를 표시한다. 실무상, 표(502) 및 캘리브레이션 곡선(500)은 하나의 표(또는 다른 데이터 구조)로 결합되어 조도(또는 파워 노드)의 VRM의 곡률의 몇 몇 가변 표시로의 매핑을 제공할 수 있다.

곡률 반경 또는 VRM과 연관된 압력의 다양한 값들에 대해 단계 402 내지 422 를 수행하면, 본질적으로 캘리브레이션 곡선(500) 및 표(502)를 얻게 된다. 원하는 파워 노드를 얻기 위한 메인 빔 단면 직경의 몇 몇 원하는 값에 대해서 곡률 반경이 캘리브레이션 곡선(500)에 의해 직접적으로 또는 간접적으로 제공되면, 곡률 반경은 도 4 의 단계 424 에 표시된 바와 같이 미세튜닝될 수 있다. 도 6 의 흐름도는 VRM에 대한 곡률 반경을 미세 튜닝하기 위한 도 4 의 단계 424 를 예시한다. 도 6 의 예에서, 관심 변수는 VRM과 연관된 정규화된 압력인데, 하지만 위에서 논의된 바와 같이, 이러한 변수는 그 대신에 제어기(312)에 의해 제공되는 신호 또는 무차원 변수일 수도 있으며, 이러한 신호 또는 무차원 변수와 곡률 반경 사이에 1-대-1 매핑이 존재한다.

도 6 을 참조하면, 단계 602 는 초기 정규화된 압력

가 몇 몇 원하는 메인 펄스 단면 직경

로부터 얻어진다는 것을 표시한다. 예를 들어 몇 몇 원하는 파워 노드에 대해서, 정규화된 압력에 대한 초기값을 얻기 위해서 표(502) 및 캘리브레이션 곡선(500)이 액세스될 수 있다. VRM의 곡률 반경을 설정하기 위해서 이러한 정규화된 압력을 사용하면서, LPP EUV 방사원(100)은 타겟 액적을 조사하지 않으면서 작동되고, 파면 센서(135)가 적합한 광학적 모델과 함께 사용되어 메인 펄스에 대한 측정된 직경을 획득한다. 이러한 액션은 단계 604 로 표시되는데,

는 이용 정규화된 압력

를 이용하는 전술된 측정을 나타내고,

은 측정된 직경을 나타낸다.

단계 606 은 정정 값

를 나타내는데, 함수

는 빔 직경 값들의 차분인

으로부터 정정

로의 매핑을 나타낸다. 예를 들어, 매핑은 간단한 승산일 수 있는데, 정정

는 정규화된 압력의 빔 직경(원하는 빔 직경

에서 평가됨)에 대한 도함수로 승산된 차분

에 비례하며, 여기에서 비례 상수는 오버슈팅(overshooting) 정정을 피하기 위해 1보다 작게 선택될 수 있다. 즉,

이다. 도함수는 캘리브레이션 곡선(500)으로부터 추정될 수 있다.

단계 608 에서, 정정

가 정규화된 압력의 현재의 값에 추가되어 정규화된 압력의 새로운 값을 제공하는 미세 튜닝이 수행된다. 그러면, 도 6 의 단계들은 정규화된 압력에 대한 새로운 값을 가지고 화살표(610)에 의해 표시되는 것처럼 반복될 수 있다.

일부 실시예의 경우, 미러(304 및 306) 양자 모두는 VRM일 수 있다. 이러한 실시예에서, 도 4 에 표현된 흐름도는 변경되어 캘리브레이션 곡선 또는 표의 패밀리를 제공할 수 있는데, 여기에서 이러한 패밀리 내의 각각의 곡선 또는 표는 미러(304 및 306) 중 하나에 인가된 압력(또는 곡률 반경을 나타내는 다른 변수)에 따라서 인덱싱된다.

예를 들어 도 7 은 일 실시예에 따른 흐름도를 제공한다. 단계 702 에서, 제 1 곡률 반경

이 VRM₁으로 불리는 미러(304 및 306) 중 하나에 대해 설정되고, 제 2 곡률 반경

가 VRM₂라고 불리는 미러(304 및 306) 중 다른 하나에 대해 설정된다. 도 7 의 단계 404 및 406 은 도 4 에서와 동일하다. 캘리브레이션 곡선 또는 표가 곡률 반경 중 하나, 예를 들어

을 변경시키면서 생성되는 동안에 곡률 반경 중 다른 하나, 예를 들어

가 고정된다는 것을 제외하고, 단계 704 는 단계 408 과 유사하다. 그러면 결과적으로

에 의해 인덱싱되는 캘리브레이션 곡선 또는 표가 얻어진다. 예를 들어, 결과적으로 얻어지는 데이터 구조는 Table(

)로서 표시될 수 있다. 단계 706 에서, 곡률 반경

는 변경되고, 단계 404, 406 및 704 는 곡률 반경

의 새로운 값에 대해서 다시 수행된다. 이러한 루프를 반복하면 표들의 패밀리가 생성되는데, 각각의 표는

에 따라 인덱싱된다. 즉, 표의 패밀리를 나타내는 데이터 구조(Table(

))가 다양한

에 대해 생성된다.

도 8 은 몇 몇 특정된 광학적 모델 및 두 개의 VRM에 대한 4 개의 캘리브레이션 곡선(801, 802, 803, 및 804)의 패밀리에 대한 데이터 구조(800)를 나타내는데, VRM의 곡률 반경을 설정하기 위해서 수압이 인가된다. 도 8 에서 x-축은 도 7 에서 VRM₁이라고 불리는, 미러(304 및 306) 중 하나로 인가된 정규화된 압력이다. 도 8 의 y-축은 메인 펄스 빔 단면 직경을 제공한다. 도 5 와 유사하게, 일부 파워 노드에 대해 메인 펄스 빔(112)의 원하는 직경이 300 마이크론이면, x-좌표(801x, 802x, 803x, 및 804x)로 표시되는 값들의 세트는 정규화된 압력의 세트를 제공한다. 정규화된 압력의 이러한 세트에 대해, 도 7 에서 VRM₂라고 불리는 미러(304 및 306) 중 두 번째 것에 대한 압력이 선택된다. 선택된 압력에 대한 특정 값은 개시된 실시예에 본질적이지 않는 인자 및 고려사항에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어 압력들의 세트에서 압력들 중 가장 작은 것이 선택될 수도 있다. 또는, 압력은, VRM에 인가되는 압력들의 차이의 절대 값을 최소화하도록 선택될 수 있다.

캘리브레이션 곡선(800)들의 패밀리 및 압력들의 세트 중에서 압력을 선택하는 방법은, 사전-펄스 초점면(202)으로부터의 몇 몇 특정된 거리에서의 정규화된 압력 값들의 세트(또는 그것을 나타내는 일부 변수) 및 빔 직경을 매핑하는 예를 들어 룩업 테이블과 같은 단일 데이터 구조에 의해 표현될 수 있다. 도 5 를 참조해서 전술된 바와 같이, 빔의 원하는 직경은 원하는 파워 노드의 함수이다. 표(또는 다른 데이터 구조)는 조도의 원하는 메인 펄스 빔 직경으로의 매핑을 저장할 수 있다. 예를 들어, 표(806) 내의

GW/cm²에 대한 엔트리는 메인 펄스 빔의 직경에 대한 300 마이크론의 크기를 표시한다. 실무상 표(806) 및 압력들의 세트로부터 원하는 압력을 선택하는 방법과 함께 캘리브레이션 곡선(800)은 하나의 표(또는 다른 데이터 구조)로 결합되어, VRM의 곡률 반경들을 나타내는 2-투플(two-tuple)로의 조도(또는 파워 노드)의 매핑을 제공할 수 있다.

두 개의 VRM이 있는 경우에 대한 미세 튜닝은 도 6 에 대해 전술된 것처럼 수행될 수 있으며, 도 6 은 VRM 중 하나에 적용된다.

곡선(801, 802, 803, 및 804) 각각은 좌표의 상이한 세트를 가질 수 있다. 즉,

(또는 곡률 반경을 나타내는 압력)에 대한 값들의 세트는 상이한 곡선들에 대해서 달라질 수 있다. 그러면, 이러한 경우에, 메인 펄스 직경에 대한 값들의 세트의 패밀리 및

(또는, 예를 들어, 압력)에 대한 값들의 세트의 패밀리가 존재하는데, 여기에서 메인 펄스 직경에 대한 값들의 세트의 패밀리 내의 각각의 세트 및

(또는, 예를 들어, 압력)에 대한 값들의 세트의 패밀리 내의 각각의 세트는

의 값에 의해 인덱싱된다. 일부 실시예의 경우,

(또는, 예를 들어, 압력)에 대한 값들의 세트의 패밀리는

(또는, 예를 들어, 압력)에 대한 값들의 정확하게 하나의 세트의 패밀리일 수 있다. 즉, 각각의 곡선(801, 802, 803, 및 804)은 좌표들의 동일한 세트를 가진다.

위의 설명에서,

및

에 대한 값은 곡률 반경을 나타내는 다른 양, 예컨대 압력으로 대체될 수 있고, 빔 직경의 값은 빔 직경의 값을 나타내는 다른 양으로 대체될 수 있다. 따라서, 도 8 의 각각의 곡선(또는 각각의 곡선에 대한 대표적인 데이터 구조)은 메인 펄스 빔 직경을 나타내는 값들의 세트로부터 가변 반경 미러들 중 하나에 대한 곡률 반경을 나타내는 값들의 세트로의 1-대-1 매핑을 나타낸다. 각각의 1-대-1 매핑은 가변 반경 미러들 중 다른 하나에 대한 곡률 반경을 나타내는 값에 의해 인덱싱된다.

위의 설명에서, 하나의 사전-펄스 또는 메인 펄스를 참조하였다. 실무상, 다수의 사전-펄스 또는 다수의 메인 펄스가 생성된다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 콘텍스트에 따라, 사전-펄스를 가리키는 것은 일부 특정 타임 인스턴스에서의 사전-펄스의 시퀀스에 있는 여러 사전-펄스 중 임의의 하나를 가리킬 수 있으며, 각각의 타임 인스턴스는 하나의 특정 사전-펄스를 가리킨다. 메인 펄스에 대해서도 유사하게 언급될 수 있다.

도 4 내지 도 8 에 예시된 단계들 중 일부 또는 전부는 하나 이상의 주문형 집적회로(ASIC), 하나 이상의 프로그래밍가능한 프로세서, 또는 이들의 조합에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 3 의 실시예에서, 마이크로프로세서(320)가 제어기(312)의 일부로서 도시되고, 메모리(322)에 저장된 명령 및 데이터에 액세스할 수 있다. 따라서, 메모리(322)는 마이크로프로세서(320)에 의해 실행되면 도 4 에 예시된 단계들 중 일부 또는 전부를 수행하는 명령을 저장하기 위한 비-일시적 저장 매체로서 간주될 수 있다. 도 5 에 대해 논의된 표는 메모리(322)에 저장될 수 있다.

일 실시예에서, 사전-펄스 초점면은 고정되는 반면에, 메인 펄스 초점면은 인-시츄(in-situ)로 이동가능하다. 다른 실시예에서는, 메인 펄스 초점면이 고정된 반면에 사전-펄스 초점면이 인-시츄로 이동가능하다. 또 다른 실시예에서는, 사전-펄스 초점면 및 메인 펄스 초점면 양자 모두가 인-시츄로 이동가능할 수도 있다.

도 9a 및 도 9b 는 410 마이크론 및 495 마이크론 각각의 두 개의 분리 거리에 대한, CO2 구동 레이저로의 순방향 파워, 거절된(또는 반사된) 파워, 및 결과적인 UV 생성의 두 개의 예시적인 그래프를 보여준다. 도 9a 및 도 9b 는 사전-펄스 초점면과 메인 펄스 초점면 사이의 분리 거리가 EUV 생성 및/또는 EUV 안정성에 영향을 주며 따라서 제어 노브로서 사용될 수 있다는 사실을 예시하기 위해서 도시된다. 본 발명의 콘텍스트에서, 사전-펄스 초점면과 메인 펄스 초점면 사이의 이러한 분리 거리는 이색성 분할기 모듈 내의 VRM(들)의 곡률을 변경함으로써 변조되거나 변경될 수 있다.

알 수 있는 바와 같이, 도 9b 의 495 마이크론의 분리 거리에서, 도 9b 의 라인(902)의 리버스-커플링된 파워(즉, 반사된 파워)는 x 축의 z= 0 의 410 마이크론에서의 리버스-커플링된 파워(도 9a 의 라인(904))에 대해 감소된다. 사실상, 495 마이크론의 분리 거리에서, 리버스-커플링된 파워선(902)의 피크(910)는 피크 EUV 생성(912)의 좌측에 있으며, 410 에서 마이크론 분리에서의 EUV 안정성에 비해 495 마이크론에서의 EUV 안정성이 개선된다는 것을 암시한다.

하나 이상의 실시예에서, EUV 광 생성 시스템은 다양한 분리 거리에서의 테스트 실행을 거칠 수 있다. 각각의 분리 거리에서, 반사된 파워 및/또는 EUV 광이 모니터링된다. 이러한 데이터는 EUV 생성 및/또는 EUV 안정성에 대한 최적의 분리 거리를 알려준다. 생산 공정에서, 이러한 데이터는 예를 들어, 원하는 EUV 생성 및/또는 EUV 안정성을 얻기 위한 최적의 분리 거리를 선택하도록 채용될 수 있다.

일반적으로 말하면, 상수 조도 모델은 최적의 조도에 대한 메인 펄스 초면 크기(직경)를 결정하고, 타겟 크기가 매칭되도록 선택된다. 그러나, 일부 EUV 시스템 및/또는 타겟 재료 조성물의 경우에, 임의의 주어진 CO2 파워/피크 파워에 대한 최적의 타겟 크기가 존재할 수 있다. 예를 들어, 최적의 CE(변환 효율)는 인입하는 CO2 광자를 더 효율적으로 이용하기 위해서 큰 타겟을 선호할 수 있다(CO2 광자에 노출된 연료--예를 들어, 주석 원자--가 증가하기 때문임, CO2 광자는 통상적으로 주석 원자보다 양이 많음).

그러나, 예를 들어 플라즈마가 바람직한 방출(예를 들어, 13.5nm)을 위한 이상적인 온도에 도달하는 것을 방해할 수 있는 열 수송 효과 때문에, 타겟 크기를 무한대로 키우는 것은 불가능할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 타겟 크기가 부적절하게 증가된다면, 타겟 재료는 너무 얇아질 수도 있다. 더 나아가, 이러한 최적의 타겟 크기는 CO2 파워/피크 파워가 변함에 따라 변할 수 있다. 최대 타겟은 언제나 최적의 CE를 위한 가장 바람직한 타겟이 아닐 수도 있다. 일부 EUV 시스템은, 대체예로서 또는 추가적 고려사항으로서 특정한 타겟 크기를 선호할 수도 있다.

이러한 경우에, 최적의 변환 효율을 얻기 위해서 메인 펄스 초면이 이러한 최적의 타겟 크기에 매칭되도록 튜닝하기 위해서 VRM이 사용될 수 있다. 더 나아가, VRM은 도 10a 및 도 10b 와 관련하여 설명된 것처럼 EUV 안정성을 최적화하도록 메인 펄스 초점면과 사전-펄스 초점면 사이의 축상 분리 거리를 설정하기 위해서 사용될 수 있다.

도 10a 는 주어진 EUV 시스템에서의 EUV 생성에 대한 최적의 타겟 크기를 결정하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로시저를 도시한다. 캘리브레이션(예를 들어 도 4 참조)이 수행된 후에, 도 10a 의 프로시저를 사용하여 최적의 타겟 크기가 결정될 수 있다.

일반적으로 말하면, 최적의 타겟 크기는 주어진 범위 안에 있는 것을 알려져 있다(이것은 필드 경험, 전문가의 견해, 또는 이론적 고찰로부터 얻어질 수 있음). 두 개의 앵커 포인트(수락가능한 최소 타겟 크기 및 수락가능한 최대 타겟 크기)가 추정될 수 있는 한, 최적의 타겟 크기에 대한 정확한 값은 도 10a 의 프로시저를 시작하기 위해서 필요하지 않다. 일 예에서, 100 마이크론과 400 마이크론 사이의 타겟 직경의 범위가 디스크-형 타겟에 대한 EUV 생성을 위해서 유용한 경향이 있다.

단계 1002 내지 1008 은 가능한 타겟 크기들의 범위에 있는 각각의 타겟 크기에 걸쳐서 반복되고, 고려 대상인 각각의 타겟 크기에 대해 EUV 파워 및 변환 효율(및 원하는 경우에는 거절된 파워와 같은 다른 파라미터)을 측정할 것이다. 측정이 이루어지면, 최적의 EUV 파워/변환 효율/거절된 파워 포인트가 결정될 수 있고(몇 몇 미리 정의된 기준들에 기초함) 그러면 대응하는 타겟 크기가 해당 시스템에 대한 EUV 생성을 위한 최적의 타겟 크기라고 간주된다.

단계 1002 에서, 초기 타겟 크기가 선택된다. 이러한 초기 타겟 크기는 단지 시작 값일 뿐이고, 최소 타겟 크기일 수도 있고 또는 최대 타겟 또는 일부 다른 타겟 크기일 수도 있다. 그러면 본 발명의 방법은 해당 타겟 크기에 대해서 단계 1004 내지 1008 을 사용해서 최적의 EUV 파워 및/또는 CE 변환 비율을 측정한다.

단계 1004 에서, 메인 펄스 초면 직경은 반복되고 있는(즉, 이러한 반복 중에 현재 고려되고 있는) 타겟 크기와 매칭되도록 설정된다. 실무상, 메인 펄스 초면 직경은 흔히 타겟 크기 직경보다 약간 더 크지만(예를 들어, 직경이 약 0-20% 더 크고 바람직하게는 약 10% 더 크지만) 반드시 그래야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 고려 대상인 타겟 크기가 직경 100 마이크론이면, 메인 펄스 초면은 예를 들어 직경이 100 마이크론과 110 마이크론 사이일 수 있다.

그러면 이러한 초면 직경 크기가 도 5 의 캘리브레이션 곡선(캘리브레이션 곡선은 도 4 의 프로시저로 결정됨) 또는 유사한 캘리브레이션 표와 비교되어 VRM을 설정하기 위해 채용된 파라미터(들)를 결정한다. 이러한 파라미터는, 예를 들어 전술된 바와 같은 수압을 나타낼 수 있다.

단계 1006 에서, 타겟 크기를 획득하기 위해서 사전-펄스 레이저 에너지도 역시 튜닝된다. 예를 들어, 사전-펄스 레이저 에너지는 고려 대상인 타겟 크기를 얻기 위해서 증가되거나 감소될 수 있다.

단계 1008 에서, 시스템이 단계 1004 및 1006 에서 얻어진 파라미터를 사용해서 동작하는 동안, EUV 파워 및 CE 변환 에너지는 고려 대상인 타겟 크기에 대해서 측정될 수 있다.

그 이후에, 타겟 크기는 변경되고 단계 1004 내지 1008 이 새로운 타겟 크기에 대해서 다시 반복된다(라인(1010)으로 표현됨). 반복은 일부 실시예들에서 범위 내의 모든 타겟 크기가 테스트될 때까지 수행될 수 있고, 또는 다른 실시예들에서는 EUV 파워에 대한 로컬 최대치들이 발견될 때까지 수행될 수 있다. 이것은, EUV 파워가 EUV 생성에 있어서의 우세한 원하는 파라미터인 경향이 있기 때문이다. 그러나, EUV 안정성(예를 들어 거절된 파워를 검사함으로써 결정됨) 또는 CE 인자와 같은 다른 고려사항들이 추가적이거나 대안적 고려사항이 될 수 있는 것도 가능하다. EUV 파워/CE 변환/EUV 안정성의 최적의 조합은 예를 들어 제조사 또는 고객에 의해 사전에 규정될 수 있고, 또는 EUV 파워/CE 변환/EUV 안정성의 상이한 측정된 조합이 주어진다면 프로세스 엔지니어에 의해 선택될 수도 있다.

EUV 생성을 위한 최적의 타겟 크기를 찾기 위해서 타겟 크기들에 걸쳐서 반복하는 동안, 타겟 크기의 변화는 선형일 수 있고(예를 들어, 최소로부터 최대로 또는 최대로부터 최소로 계단식) 또는 일부 실시예들에서는, EUV 파워 및 CE 변환에 대한 로컬 최대치들을 찾기 위해서 특정 검색-타입 알고리즘(예를 들어, 이진 검색)에 따라 변경될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

도 10b 는 EUV 파워/CE 비율을 측정하기 위해서 복수 개의 타겟 크기에 걸쳐 반복될 경우의, EUV 생성을 위한 최적의 타겟 크기를 선택하기 위한 일 실시예에 따른 기법을 도시한다. 도 10b 의 예에서, EUV 파워(와트 단위) 대 타겟 크기 및 변환 효율(% 단위) 대 타겟 크기의 플롯이 단일 플롯에 중첩된다. 이러한 예에서, EUV 파워 곡선(1054)에 있는 최대치 포인트(1052)가 선택되고, 350 마이크론 직경의 대응하는 타겟 크기가 EUV 생성을 위한 최적의 타겟 크기라고 간주된다. 350 마이크론에서, CE 값(라인(1056))은 도 10b 의 예에서 역시 가장 최대화된다. 이러한 예에서, EUV 파워가 우세한 고려사항이므로, 350 마이크론이 EUV 파워를 최대화하고 CE를 거의 최대화하기 때문에 최적의 타겟 크기라고 간주된다.

본 발명이 여러 바람직한 실시예의 관점에서 설명되었지만, 본 발명의 범위에 속하는 변형예, 치환예, 및 균등물들이 존재한다. 또한 본 발명은 이러한 변형예, 치환예, 및 균등물를 망라하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명의 방법 및 장치를 구현하기 위한 많은 대안적인 방법들이 존재한다는 것에 주의해야 한다. 비록 다양한 예들이 본 명세서에서 제공되지만, 이러한 예들은 예시적인 것이고 본 발명에 관해서 한정하는 의도가 아니다.

Claims

극자외 방사원으로서,
액적을 제공하기 위한 액적 생성기;
타겟 액적을 생성하도록 상기 액적을 조사하기 위해 사전-펄스(pre-pulse)를 제공하고 - 상기 사전-펄스는 사전-펄스 초점면과 연관됨 -, 상기 타겟 액적을 플라즈마 상태로 조사하기 위해 메인 펄스를 제공하는- 상기 메인 펄스는 메인 펄스 초점면과 연관됨- 적어도 하나의 레이저 소스;
상기 사전-펄스 및 메인 펄스를 포커싱하기 위한 이색성 분할기 모듈 - 상기 이색성 분할기 모듈은 적어도 하나의 가변 반경 미러를 포함함-; 및
상기 사전-펄스 초점면과 상기 메인 펄스의 메인 펄스 초점면 사이의 거리를 조절하기 위해 상기 적어도 하나의 가변 반경 미러의 곡률 반경을 조절하도록 상기 적어도 하나의 가변 반경 미러에 커플링되는 제어기를 포함하는, 극자외 방사원.
제 1 항에 있어서,
상기 제어기는 더 나아가, 상기 사전-펄스 초점면으로부터의 규정된 거리에서의 상기 메인 펄스의 빔 직경에 대한 요구되는 값에 기초하여, 상기 적어도 하나의 가변 반경 미러의 곡률 반경을 초기값으로 설정하는, 극자외 방사원.
제 2 항에 있어서,
상기 제어기는 더 나아가,
상기 초기값으로 설정된 곡률 반경에 기초하여 상기 메인 펄스를 제공하도록 상기 적어도 하나의 레이저 소스를 작동시키고;
상기 사전-펄스 초점면으로부터의 규정된 거리에서의 상기 메인 펄스의 빔 직경에 대응하는 측정값을 제공하도록 상기 메인 펄스를 파면 센서로 측정하며; 및
상기 초기값과 측정값에 기초하여 상기 적어도 하나의 가변 반경 미러의 곡률 반경을 조절하는, 극자외 방사원.
제 2 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 가변 반경 미러의 곡률 반경을 설정하는 것은, 상기 적어도 하나의 가변 반경 미러에 적용되는 유체의 압력을 설정하는 것을 포함하는, 극자외 방사원.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 레이저 소스는,
상기 사전-펄스를 제공하기 위한 제 1 레이저 소스; 및
상기 메인 펄스를 제공하기 위한 제 2 레이저 소스를 포함하는, 극자외 방사원.
제 1 항에 있어서,
상기 이색성 분할기 모듈은,
상기 메인 펄스를 상기 적어도 하나의 가변 반경 미러로 반사하기 위한 제 1 이색성 분할기; 및
상기 메인 펄스가 상기 적어도 하나의 가변 반경 미러에 의해 반사된 이후에 상기 메인 펄스를 타겟 액적을 향해 반사하기 위한 제 2 이색성 분할기를 더 포함하는, 극자외 방사원.
EUV 광을 생성하도록 구성되는 챔버로 레이저 빔을 제공하는 방법으로서,
이색성 분할기 모듈을 통하여 상기 챔버를 향해 사전-펄스를 전파시키는 단계로서, 상기 사전-펄스는 상기 챔버 내에 사전-펄스 초점면을 가지고, 상기 이색성 분할기 모듈은 제 1 이색성 분할기, 제 2 이색성 분할기, 및 곡률 반경을 가지는 가변 반경 미러를 포함하는, 사전-펄스를 전파시키는 단계;
상기 이색성 분할기 모듈을 통하여 상기 챔버를 향해 메인 펄스를 전파시키는 단계로서, 상기 이색성 분할기 모듈을 통하여 메인 펄스를 전파시키는 단계는, 상기 메인 펄스를 상기 가변 반경 미러로 반사하고 상기 챔버를 향해 상기 메인 펄스를 상기 제 2 이색성 분할기로 반사하는 단계를 포함하고, 상기 메인 펄스는 상기 사전-펄스 초점면에서부터 규정된 거리에서 빔 직경을 가지는, 메인 펄스를 전파시키는 단계;
상기 가변 반경 미러의 곡률 반경을 나타내는 값들의 세트에 대해 상기 규정된 거리에서의 빔 직경을 나타내는 값들의 세트를 제공하도록 상기 메인 펄스를 측정하는 단계; 및
상기 빔 직경을 나타내는 값들의 세트 및 상기 가변 반경 미러의 곡률 반경을 나타내는 값들의 세트를 표시하는 데이터 구조를 메모리 내에 저장하는 단계로서, 상기 데이터 구조는 상기 가변 반경 미러의 곡률 반경을 나타내는 값들의 세트에 대한 상기 빔 직경을 나타내는 값들의 세트의 1-대-1 매핑을 제공하는, 데이터 구조를 저장하는 단계를 포함하는, 레이저 빔 제공 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 레이저 빔 제공 방법은,
상기 데이터 구조에 기초하여 가변 반경 미러의 곡률 반경을 초기값으로 설정하는 단계를 더 포함하는, 레이저 빔 제공 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 레이저 빔 제공 방법은,
상기 빔 직경의 요구되는 값에 기초하여, 상기 가변 반경 미러의 곡률 반경을 초기값으로 설정하는 단계를 더 포함하는, 레이저 빔 제공 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 레이저 빔 제공 방법은,
상기 챔버 내에서 타겟 액적을 플라즈마 상태로 변환하여 극자외 방사선을 제공할 때 요구되는 파워 노드에 기초하여 상기 가변 반경 미러의 곡률 반경을 초기값으로 설정하는 단계를 더 포함하는, 레이저 빔 제공 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 레이저 빔 제공 방법은,
다양한 타임 인스턴스에서 상기 챔버 내의 복수 개의 타겟 액적에 메인 펄스를 제공하는 단계를 더 포함하고, 상기 다양한 타임 인스턴스는 상기 가변 반경 미러의 곡률 반경을 설정하는 단계 이후에 발생되는, 레이저 빔 제공 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 레이저 빔 제공 방법은,
상기 사전-펄스 초점면으로부터의 규정된 거리에서의 상기 메인 펄스의 빔 직경에 대응하는 측정값을 제공하도록 상기 메인 펄스를 파면 센서로 측정하는 단계; 및
상기 곡률 반경의 초기값과 상기 측정값에 기초하여 적어도 하나의 가변 반경 미러의 곡률 반경을 조절하는 단계를 더 포함하는, 레이저 빔 제공 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 레이저 빔 제공 방법은,
다양한 타임 인스턴스에서 상기 챔버 내의 복수 개의 타겟 액적에 메인 펄스를 제공하는 단계를 더 포함하고, 상기 다양한 타임 인스턴스는 상기 적어도 하나의 가변 반경 미러의 곡률 반경을 조절하는 단계 이후에 발생되는, 레이저 빔 제공 방법.
EUV 광을 생성하도록 구성되는 챔버로 레이저 빔을 제공하는 방법으로서,
이색성 분할기 모듈을 통하여 상기 챔버를 향해 사전-펄스를 전파시키는 단계로서, 상기 사전-펄스는 상기 챔버 내에 사전-펄스 초점면을 가지고, 상기 이색성 분할기 모듈은 제 1 이색성 분할기, 제 2 이색성 분할기, 제 1 곡률 반경을 가지는 제 1 가변 반경 미러, 및 제 2 곡률 반경을 가지는 제 2 가변 반경 미러를 포함하는, 사전-펄스를 전파시키는 단계;
상기 이색성 분할기 모듈을 통하여 상기 챔버를 향해 메인 펄스를 전파시키는 단계로서, 상기 이색성 분할기 모듈을 통하여 메인 펄스를 전파시키는 단계는, 상기 메인 펄스를 상기 제 1 이색성 분할기로 반사하는 단계, 상기 메인 펄스를 상기 제 1 가변 반경 미러 및 상기 제 2 가변 반경 미러로 반사하는 단계, 및 상기 챔버를 향해 상기 메인 펄스를 상기 제 2 이색성 분할기로 반사하는 단계를 포함하고, 상기 메인 펄스는 상기 사전-펄스 초점면에서부터 규정된 거리에서 빔 직경을 가지는, 메인 펄스를 전파시키는 단계;
상기 제 1 가변 반경 미러의 제 1 곡률 반경을 나타내는 값들의 세트들의 패밀리(family)에 대한 상기 규정된 거리에서의 빔 직경을 나타내는 값들의 세트들의 패밀리를 제공하도록 상기 메인 펄스를 측정하는 단계로서, 상기 빔 직경을 나타내는 값들의 각각의 세트 및 상기 제 1 곡률 반경을 나타내는 값들의 각각의 세트는 상기 제 2 가변 반경 미러의 상기 제 2 곡률 반경을 나타내는 값들의 세트에 의해 인덱싱되는, 메인 펄스를 측정하는 단계; 및
상기 빔 직경을 나타내는 값들의 세트들의 패밀리 및 상기 제 1 가변 반경 미러의 제 1 곡률 반경을 나타내는 값들의 세트들의 패밀리를 표시하는 데이터 구조를 메모리 내에 저장하는 단계를 포함하는, 레이저 빔 제공 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 제 1 가변 반경 미러의 제 1 곡률 반경을 나타내는 값들의 세트들의 패밀리는, 상기 제 1 가변 반경 미러의 제 1 곡률 반경을 나타내는 값들의 하나의 세트로 이루어지는, 레이저 빔 제공 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 데이터 구조는 1-대-1 매핑들의 패밀리를 나타내고, 상기 1-대-1 매핑들의 패밀리 내의 각각의 1-대-1 매핑은, 상기 빔 직경을 나타내는 값들의 세트들의 패밀리 내의 값들의 세트와 상기 제 1 가변 반경 미러의 제 1 곡률 반경을 나타내는 값들의 세트들의 패밀리 내의 값들의 세트 사이에서 이루어지며, 각각의 1-대-1 매핑은 상기 제 2 가변 반경 미러의 제 2 곡률 반경을 나타내는 값들의 세트에 의해 인덱싱되는, 레이저 빔 제공 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 레이저 빔 제공 방법은,
상기 데이터 구조에 기초하여 상기 제 1 가변 반경 미러의 제 1 곡률 반경을 제 1 초기값으로 설정하는 단계; 및
상기 데이터 구조에 기초하여 상기 제 2 가변 반경 미러의 제 2 곡률 반경을 제 2 초기값으로 설정하는 단계를 더 포함하는, 레이저 빔 제공 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 레이저 빔 제공 방법은,
상기 빔 직경에 대한 요구되는 값에 기초하여 상기 제 1 가변 반경 미러의 제 1 곡률 반경을 상기 제 1 초기값으로 설정하는 단계; 및
상기 빔 직경에 대한 요구되는 값에 기초하여 상기 제 2 가변 반경 미러의 제 2 곡률 반경을 상기 제 2 초기값으로 설정하는 단계를 더 포함하는, 레이저 빔 제공 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 레이저 빔 제공 방법은,
상기 챔버 내에서 타겟 액적을 플라즈마 상태로 변환하여 극자외 방사선을 제공할 때 요구되는 파워 노드에 기초하여, 상기 제 1 가변 반경 미러의 제 1 곡률 반경을 상기 제 1 초기값으로 설정하고 상기 제 2 가변 반경 미러의 제 2 곡률 반경을 상기 제 2 초기값으로 설정하는 단계를 더 포함하는, 레이저 빔 제공 방법.
제 19 항에 있어서,
상기 레이저 빔 제공 방법은,
다양한 타임 인스턴스에서 상기 챔버 내의 복수 개의 타겟 액적에 메인 펄스를 제공하는 단계를 더 포함하고, 상기 다양한 타임 인스턴스는 상기 제 1 가변 반경 미러의 제 1 곡률 반경을 설정하는 단계 이후에 발생되는, 레이저 빔 제공 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 레이저 빔 제공 방법은,
상기 사전-펄스 초점면으로부터의 규정된 거리에서의 상기 메인 펄스의 빔 직경에 대응하는 측정값을 제공하도록 상기 메인 펄스를 파면 센서로 측정하는 단계; 및
상기 곡률 반경의 제 1 초기값과 상기 측정값에 기초하여 상기 제 1 가변 반경 미러의 제 1 곡률 반경을 조절하는 단계를 더 포함하는, 레이저 빔 제공 방법.
제 21 항에 있어서,
상기 레이저 빔 제공 방법은,
다양한 타임 인스턴스에서 상기 챔버 내의 복수 개의 타겟 액적에 메인 펄스를 제공하는 단계를 더 포함하고, 상기 다양한 타임 인스턴스는 상기 제 1 가변 반경 미러의 제 1 곡률 반경을 조절하는 단계 이후에 발생되는, 레이저 빔 제공 방법.