KR20200055719A - 방사선 소스 - Google Patents

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안드레이 미하일로비치 아쿠닌
요하네스 안드리아누스 코르넬리스 마리아 피넨버그
크리스티안 제라르두스 노르베르투스 헨드리쿠스 마리 클로인
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • 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—X-ray radiation generated from plasma
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Abstract

본 발명은 EUV 방사선을 제공하도록 구성된 방사선 소스를 개시하며, 본 방사선 소스는 연료 방출기 및 레이저 시스템을 포함하고 있다. 연료 방출기는 연료 타겟을 플라즈마 형성 영역에 제공하도록 구성되어 있다. 레이저 시스템은 연료 타겟의 일부분을 플라즈마로 변환시키기 위하여 연료 타겟이 플라즈마 형성 영역에 있을 때 레이저 방사선으로 연료 타겟을 조명하도록 구성되어 있다. 특히, 레이저 시스템은 연료 타겟에서의 레이저 방사선의 횡단면이 레이저 방사선의 전파 방향에 수직인 평면에서 플라즈마로 변환된 연료 타겟의 부분의 횡단면보다 작도록 구성되어 있다. 이러한 방사선 소스는 공지된 LPP 소스에 비해 개선된 변환 효율을 갖는 레이저 생성 플라즈마(LPP) 소스를 제공한다.

Description

방사선 소스
본 출원은 2017년 9월 20일에 출원된 유럽출원 제17192135.6호의 우선권을 주장하며, 이 출원의 내용은 전체적으로 본 명세서에서 인용 참조된다.
본 발명은 EUV 방사선을 제공하도록 구성된 방사선 소스에 관한 것이다. 구체적으로, 방사선 소스는 레이저 생성 플라즈마 방사선 소스로서 공지된 유형이다. 방사선 소스는 리소그래피 시스템의 일부를 형성할 수 있다.
리소그래피 장치는 기판 상으로 원하는 패턴을 적용하도록 구성된 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조 시에 사용될 수 있다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 패터닝 디바이스 (예를 들어, 마스크)로부터의 패턴을 기판 상에 제공된 방사선-감응 물질 (레지스트)층 상으로 투영할 수 있다.
리소그래피 장치에 의하여 기판 상으로 패턴을 투영하는 데 사용되는 방사선의 파장은 그 기판 상에 형성될 수 있는 피처(feature)의 최소 크기를 결정한다. 4 내지 20 ㎚ 범위 내의 파장을 갖는 전자기 방사선인 극자외(EUV) 방사선을 사용하는 리소그래피 장치가 종래의 리소그래피 장치 (이는 예를 들어 193 ㎚의 파장을 갖는 전자기 방사선을 사용할 수 있다)보다 기판 상에 더 작은 피처를 형성하기 위해 사용될 수 있다.
하나의 공지된 유형의 EUV 방사선 소스는 레이저 방사선을 연료 타겟 상으로 향하게 한다. 이는 연료 타겟을 EUV 방사선 방출 플라즈마로 변환시킨다. 이 유형의 방사선 소스는 레이저 생성 플라즈마(LPP) 소스로 지칭될 수 있다. 공지된 LPP소스는 비교적 낮은 변환 효율을 갖고 있다. 즉, 이 소스가 출력하는 EUV 방사선의 파워는 연료 표적에 입사되는 레이저 방사선의 파워의 적은 일부분이다.
일반적인 LPP 방사선 소스보다 우수한 효율을 갖거나 일반적인 LPP 방사선 소스와 관련된 일부 다른 단점을 극복하는 방사선 소스를 제공하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, EUV 방사선을 제공하도록 구성된 방사선 소스가 제공된다. 방사선 소스는 연료 타겟을 플라즈마 형성 영역에 제공하도록 구성된 연료 방출기를 포함하고 있다. 방사선 소스는 또한 연료 타겟을 플라즈마로 변환시키기 위하여 연료 타겟이 플라즈마 형성 영역에 레이저 방사선으로 연료 타겟의 노출된 표면을 조명하도록 구성된 레이저 시스템을 포함하고 있다. 노출된 표면에 입사된 레이저 방사선은 레이저 방사선의 전파 방향에 수직인 평면에서 제1 횡단면을 갖고 있다. 레이저 시스템은 평면에서 제1 횡단면이 노출된 표면의 제2 횡단면보다 작도록 구성되어 있다.
이제 논의되는 바와 같이, 본 발명의 제1 양태에 따른 방사선 소스는 공지된 LPP 소스에 비해 개선된 변환 효율을 갖는 레이저 생성 플라즈마(LPP) 소스를 제공한다.
연료 타겟은 연료 액적과 같은, 연료의 분리(discrete) ("질량 제한된"으로도 지칭됨) 양을 의미하는 것으로 의도된다는 점이 인식될 것이다.
레이저 방사선은 레이저 빔 (메인 펄스)의 형태일 수 있으며 레이저 빔의 횡단면 (즉, 위에서 언급된 제1 횡단면) 내에서의 다양한 상이한 공간 세기 분포들 중 임의의 것을 가질 수 있다. 예를 들어, 레이저 빔은 탑-햇(top-hat) 세기 분포를 가질 수 있으며 따라서 비교적 명확한 경계부를 가질 수 있다. 대안적으로, 레이저 빔은 가우시안(Gaussian)-형 세기 분포를 가질 수 있다. 이러한 실시예에 대하여, 레이저 빔의 제1 횡단면의 경계부 또는 에지는 레이저 빔의 세기의 일정 비율(percentage), 예를 들어 90%를 포함하는 제1 횡단면의 중심 영역으로 정의될 수 있다. 대안적으로, 제1 횡단면의 경계부 또는 에지는 설정된 세기 임계치에 의해 한정될 수 있다 (세기가 세기 임계치를 넘는 영역은 경계부 안내에 있으며, 세기가 세기 임계치보다 낮은 영역은 경계부 밖에 있다) 이러한 실시예를 위하여, 레이저 빔의 제1 횡단면의 직경은 일정 비율의 세기 또는 임계 세기를 포함하는 제1 횡단면의 중심 영역의 경계부의 직경을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.
유사하게, 연료 타겟은 전형적으로 명확한 날카로운 에지를 가질 수 없다. 연료 타겟은 국한된 양의 유체 연료를 의미하는 것으로 의도된다는 점이 인식될 것이다. 예를 들어, 전형적인 LLP EUV 소스에서, 연료 타겟 (또는: 연료 액적)은, 문헌에서 "프리-펄스(pre-pulse)"로 지칭되는 제1 레이저 펄스에 의해 가격되며(hit) 이어서, 문헌에서 메인 펄스(main pulse)로 지칭되는 제2 레이저 펄스에 의해 가격된다. 프리-펄스는, 예를 들어 연료 타겟을 성형함으로써 및/또는 연료 타겟의 질량 밀도에 영향을 미침으로써 메인 펄스를 수신하기 위해 연료 타겟을 조정하는 역할을 한다. 예를 들어, 프리-펄스에 의해 가격되면, 연료 타겟은 연료 증기의 클라우드로 둘러싸인 액체 연료의 코어 영역을 갖도록 형성된다. 액체 코어의 밀도는 약 1021 원자/㎤일 수 있으며, 연료 타겟 내의 연료 밀도는 전형적으로 코어 영역으로부터의 거리가 증가함에 따라 감소한다. 이와 관련하여 증기는 연료의 원자 증기와 또한 약 1 내지 5,000 ㎚의 크기를 갖는 작은 연료 액적의 클라우드(cloud) 모두를 포함할 수 있다는 점이 인식될 것이다. 용어 "증기"는 액체 연료의 작은 액적을 포함하기 위해 사용되므로, 다음 설명에서 연료 타겟의 밀도에 대한 임의의 참조는 평균 밀도로 해석되어야 한다는 것이 인식될 것이다.
LPP 소스 내에서, 메인 펄스의 방사선이 연료 타겟에 입사됨에 따라, 연료 타겟의 일부분은 이온화되면서 플라즈마로 변환된다. 예를 들어, 연료 타겟이 주석 액적인 경우, 플라즈마 내의 주석 원자는 약 10의 이온화도(ionization degree)를 가질 수 있다 (즉, 메인 펄스의 광자의 배리지(barrage)에 의해 가격되면 각 주석 원자로부터 10개의 전자가 제거(stripped)된다). 전형적으로, 전자의 이러한 제거는 방사선의 메인 펄스가 연료 타겟을 가격하기 시작한 후 몇 피코초의 시간 스케일에서 발생할 수 있다.
연료 타겟 내에서 연료의 이 이온화로 인하여, 메인 펄스의 레이저 방사선은 연료 타겟의 일부만을 투과할 것이며 치밀한 중앙 영역 (즉, 연료 타겟의 액체 코어) 내로는 투과하지 않을 것이다. 특히, 레이저 방사선은 전형적으로 임계 밀도보다 낮은 밀도를 갖는 영역만을 투과할 것이다. 예를 들어, 레이저 방사선은 연료 타겟의 밀도가 약 1018 원자/㎤의 임계 밀도보다 낮게 유지되는 깊이까지만 투과할 수 있다. 이온화도가 10인 경우, 이 임계 밀도는 약 1019 전자/㎤의 전자 밀도에 대응한다. 레이저 방사선은 임계 밀도보다 낮은 연료 타겟의 영역을 통해 전파되며, 이 영역은 레이저 방사선에 효과적으로 투명하다. 레이저 방사선이 밀도 임계 영역에 근접한 연료 타겟의 일부분에 도달할 때, 레이저 방사선의 제1 부분은 흡수된다. 이는 연료 타겟의 이 부분을 가열하고, 이를 플라즈마로 변환시키며, 이는 결과적으로 EUV 방사선을 방출한다. (연료 타겟 내에서의 주석의 이온화로 인하여) 레이저 방사선의 제2 부분은 밀도 임계 영역에 근접한 연료 타겟의 부분에서 반사된다.
밀도 임계 영역에 근접하고 레이저 방사선을 흡수하는 연료 타겟의 부분은 연료 타겟의 플라즈마 변환 부분 또는 간단히: 플라즈마 변환 부분으로 지칭될 수 있다. 이 플라즈마 변환 부분은 플라즈마로 변환되는 연료 타겟의 부분이며, 예를 들어 1017 내지 1018 원자/㎤의 범위 내의 밀도를 갖는 연료 타겟의 일부분을 포함할 수 있다.
공지된 LPP 소스에서, 레이저 방사선의 빔은 플라즈마 형성 영역에 존재하는 연료 타겟을 조사한다. 전형적으로, 레이저 방사선은 초점에 집속된다. 일반적으로, 메인 펄스의 레이저 방사선이 조명하는 연료 타겟은 레이저 방사선의 초점의 직경보다 (또한 레이저 방사선의 전파 방향에 수직인 평면에서) 큰 직경을 갖는다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 특정 평면에서의 연료 타겟의 직경 (또는: 제2 횡단면)은 이 특정 평면 상으로의 연료 타겟의 투영의 직경 (또는: 제2 횡단면)을 의미하는 것으로 의도된다는 것이 인식될 것이다. 프리-펄스에 의해 조정되는 연료 타겟은 전형적으로 구형이라기 보다는 세장형이다. 프리-펄스를 이용한 연료 타겟의 이 성형이 아래에서 더 상세히 논의된다. 일부 실시예에서, 연료 타겟의 제2 횡단면이 최대화되는 평면은 대체로 메인 펄스의 전파 방향에 수직일 수 있다. 그러나 일부 다른 실시예에서, 연료 타겟의 제2 횡단면이 최대화되는 평면은 메인 펄스의 전파 방향에 수직인 평면에 대해, 예를 들어 30° 또는 45°까지 기울어질 수 있다는 점에 유의한다.
LPP 소스 분야에서, 비교적 높은 변환 효율을 달성하기 위하여 전체 연료 타겟이 방사선에 의해 조명되어야 한다는 것이 일반적으로 받아들여지고 있다. 따라서, 공지된 LPP 소스에서, 레이저 방사선의 빔은 연료 타겟에서 레이저 빔의 직경이 연료 타겟의 직경과 동일하거나 이보다 더 크도록 제공된다. 연료 타겟의 직경에 대한 레이저 빔의 직경의 이 매칭은, 예를 들어 연료 타겟과 레이저 방사선의 초점면 사이의 거리 (즉, 빔 웨이스트의 위치)를 제어함으로써 달성된다. 예를 들어, 플라즈마 형성 영역은 레이저 방사선의 초점면 앞의 대략 수 ㎜일 수 있다 (즉, 레이저 방사선은 초점에 수렴되기 전에 연료 타겟에 입사된다).
본 발명의 발명자들은 조정된 연료 타겟의 횡단면의 크기에 대하여 레이저 방사선의 횡단면의 크기를 감소시킴으로써 변환 효율의 증가가 달성될 수 있다는 점을 인식하였다. 이 실현은 LPP 소스 내에서의 연료 타겟과의 레이저 방사선의 결합을 더 잘 이해함으로써 촉진되었다. 특히, 본 발명의 발명자들은 레이저 방사선이 조정된 연료 타겟에 입사될 때, 연료 타겟의 저밀도 주변 부분이 레이저 방사선이 플라즈마 변환 부분에 입사되기 전에 레이저 방사선의 형상, 특히 횡단면 크기를 달라지게 하는 굴절 광학 요소로서의 역할을 한다는 것을 이제 믿고 있다. 통상적으로, 레이저 방사선이 연료 타겟에 입사됨에 따라, 레이저 방사선의 적어도 일부분은 바깥쪽으로 산란된다. 이는 연료 타겟으로부터의 스침 입사 반사(grazing incidence reflections)로 인할 것일 수 있으며 및/또는 연료 타겟 내에서 굴절률의 구배(gradient)로 인한 것일 수 있다. 특히, 레이저 방사선이 연료 타겟에 입사될 때, 연료 타겟의 저밀도 주변 부분은 레이저 방사선이 플라즈마 변환 부분에 입사되기 전에 레이저 방사선의 횡단면 크기를 증가시키는 경향이 있다. 결과적으로, 연료 타겟이 연료 타겟의 크기와 일치하는 횡단면을 갖는 레이저 빔에 의해 가격되면, 연료 타겟은 레이저 빔을 넓힐 것이며 따라서 에너지를 플라즈마 변환 부분에 의해 점유된 체적부로부터 멀리 지향시킬 것이다. 이는 에너지의 손실로 이어지며, 따라서 변환 효율의 저하로 이어진다.
연료 타겟에서 레이저 방사선의 횡단면이 레이저 방사선의 전파 방향에 수직인 평면에서의 연료 타겟의 횡단면보다 작은 것을 보장함으로써, 레이저 방사선이 연료 타겟에 의하여 산란될지라도, 플라즈마 변환 부분에 여전히 도달하고 따라서 EUV 방사선의 생성에 여전히 기여하는 레이저 방사선의 양은 증가된다.
연료 타겟에서의 레이저 방사선의 횡단면은 연료 타겟으로부터 임의의 산란이 없는 경우 레이저 방사선의 횡단면을 의미하도록 의도된다는 점이 인식될 것이다. 예를 들어, 이는 연료 타겟의 저밀도 증기 클라우드로 들어가기 직전의 방사선 빔의 횡단면을 의미할 수 있다 (경계부는, 예를 들어 경계는 임계치에 의하여 한정된다). 그러나 중요한 것은 (변환 효율을 최적화하기 위하여) 전체 플라즈마 변환 부분이 레이저 방사선을 받아들인다는 것이라는 점이 인식될 것이다. 따라서, 연료 타겟에서의 레이저 방사선의 횡단면의 더 나은 정의는 연료 타겟이 존재하였다면 플라즈마 변환 부분의 위치에 대응하는, 레이저 방사선의 전파 방향을 따르는 위치에서 레이저 방사선이 가졌을 횡단면, 즉 조정된 연료 타겟의 존재에 의해 야기되는 임의의 산란 효과가 없을 때 그 위치에서 레이저 방사선이 갖는 횡단면일 수 있다.
레이저 방사선은 초점에 집속된다는 점 그리고 플라즈마 형성 영역은 레이저 방사선의 초점면 앞에 있을 수 있다 (즉, 레이저 방사선은 초점에 수렴되기 전에 연료 타겟에 입사된다)는 점이 인식될 것이다. 초점에서의 레이저 빔의 횡단면은 또한 레이저 빔의 "웨이스트(waist)"로 지칭된다. 예를 들어, (빔 웨이스트 앞의) 이 영역에서, 레이저 방사선은 비교적 작은 수렴 각도 (즉, 레이저 방사선의 콘(cone)과 레이저 방사선의 주광선 사이의 각도)를 가질 수 있다. 따라서, 연료 타겟이 없는 경우에도 레이저 방사선의 횡단면은 레이저 방사선의 전파 방향을 따르는 위치에 따라 변한다는 점이 인식될 것이다. 그러나 연료 타겟의 전형적인 치수 및 전형적인 수렴 각도는, 실제로, 연료 타겟이 있었다면 (밀도 임계치에 의하여 한정된 바와 같이) 연료 타겟의 시작에 대응하는 위치와 연료 타겟이 있었다면 플라즈마 변환 부분에 대응하는 위치 사이에서의 (연료 타겟이 없는 경우) 레이저 방사선의 횡단면 변화가 상대적으로 작은 비율 변화일 수 있게 한다. 따라서, 연료 타겟에서의 레이저 방사선의 횡단면에 의하여 의미되는 것에 대한 위에서 언급된 2가지 정의는 대체로 동일할 수 있다.
메인 펄스의 (플라즈마 생성) 레이저 방사선이 연료 타겟으로 입사되기 전에 연료 타겟을 성형하거나 그렇지 않으면 조정하기 위하여 레이저 방사선 (즉, 메인 펄스)이 연료 타겟에 입사되기 전에 레이저 프리-펄스로 연료 타겟을 조사한다는 것이 알려져 있다. 예를 들어, 프리-펄스는 연료 타겟이 제1 평면에서 상대적으로 더 크고 제2 수직 평면에서 상대적으로 더 작도록 연료 타겟을 확산시킬 수 있다. 제1 평면은 레이저 방사선의 전파 방향에 수직일 수 있거나, 이 전파 방향에 대해 예를 들어 30°까지 또는 45°까지 경사질 수 있다. 레이저 방사선의 제1 횡단면은 레이저 빔의 전파 방향에 수직인 평면에서 연료 타겟의 제2 횡단면보다, 플라즈마 변환 부분에 입사되지 않도록 산란된 레이저 방사선의 양을 적어도 부분적으로 감소시키기 위한 양만큼 작을 수 있다.
실시예에서, 연료 타겟은 플라즈마 변환 부분으로도 지칭되는, 레이저 방사선을 흡수하도록 구성된 질량 밀도를 갖는 부분을 갖고 있으며, 이 부분은 평면에서 제3 횡단면을 갖고 있다. 제1 횡단면은 제3 횡단면보다 작다.
추가 실시예에서, 연료 타겟의 액체 코어는 평면에서 제4 횡단면을 갖고 있으며; 제1 횡단면은 제4 횡단면보다 작다.
예를 들어, 제1 횡단면은 제4 횡단면보다 90% 이하의 비율만큼 작다. 바람직하게는, 제1 횡단면은 제4 횡단면보다 65 % 내지 85 %의 비율만큼 작다.
일반적으로, 플라즈마 변환 부분으로부터 산란되는 방사선의 양은 다수의 요인에 의존할 것이다. 예를 들어, 플라즈마 변환 부분으로부터 산란되는 방사선의 양은 연료의 광학적 특성 (예를 들어, 방사선의 특정 파장에 대해 공간적으로 변하는 연료 타겟의 굴절률), 연료 타겟의 기하학적 구조 (즉, 연료 타겟의 형상), 및 연료 타겟의 밀도 분포와 같은 조정된 연료 타겟의 특성에 의존할 수 있다. 또한, 플라즈마 변환 부분으로부터 산란되는 방사선의 양은 레이저 방사선의 파장, 레이저 방사선과 연료 타겟의 상대적인 크기, 레이저 빔의 방향 및 발산 (예를 들어, 연료 타겟이 레이저 빔의 초점 위치에 있는지, 초점 위치의 앞에 또는 뒤에 있는지 여부)과 같은 레이저 방사선의 특성에 의존할 수 있다. 레이저 빔의 파장은 약 10 ㎛일 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, EUV 방사선을 제공하도록 구성된 방사선 소스를 작동시키는 방법이 제공된다. 방사선 소스는 연료 타겟을 플라즈마 형성 영역에 제공하도록 구성된 연료 방출기; 및 연료 타겟을 플라즈마로 변환시키기 위해 연료 타겟이 플라즈마 형성 영역에 있을 때 레이저 방사선으로 연료 타겟의 노출 표면을 조명하도록 구성된 레이저 시스템을 포함하고 있다. 노출 표면에 입사되는 레이저 방사선은 레이저 방사선의 전파 방향에 수직인 평면에서 제1 횡단면을 갖고 있다. 본 방법은 평면에서 노출 표면의 제2 횡단면보다 작도록 제1 평면을 제어하는 것을 포함하고 있다. 본 방법의 실시예에서, 연료 타겟은 레이저 방사선을 흡수하도록 구성된 질량 밀도를 갖는 일부분을 갖고 있다. 이 부분은 평면에서 제3 횡단면을 갖고 있다. 본 방법은 제3 횡단면보다 작도록 제1 횡단면을 제어하는 것을 포함하고 있다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 위에서 다루어진 바와 같은 본 발명에 따른 방사선 소스를 포함하며 또한 EUV 방사선을 사용하여 패턴을 기판 상으로 이미징하도록 구성된 리소그래피 장치를 더 포함하는 리소그래피 시스템이 제공된다.
위에서 또는 아래에서 제시된 본 발명의 다양한 양태 및 특징은 당업자에게 손쉽게 명백할 바와 같이 본 발명의 다양한 다른 양태 및 특징과 조합될 수 있다.
본 발명의 실시예가 이제 첨부 도면을 참조하여 단지 예로써 설명될 것이다:
도 1은 리소그래피 장치와 본 발명의 실시예에 따른 방사선 소스를 포함하는 리소그래피 시스템을 도시하고 있다.
도 2a는 레이저 빔의 전파 방향을 포함하는 평면에서 도 1에서 보여지는 리소그래피 시스템의 플라즈마 형성 영역에서의 연료 타겟의 횡단면의 개략적인 도면이다.
도 2b는 레이저 빔(2)의 전파 방향에 수직인 평면에서 도 2a에서 보여지는 연료 타겟의 횡단면의 개략적인 도면이다.
도 3a는 레이저 빔의 전파 방향에 수직인 평면에서 도 1에서 보여지는 리소그래피 시스템의 플라즈마 형성 영역에서의 연료 타겟의 일부와 레이저 빔의 횡단면의 개략도로서, 여기서 레이저 빔은 제1 횡단면을 갖고 있다.
도 3b는 레이저 빔의 전파 방향에 수직인 평면에서 도 1에서 보여지는 리소그래피 시스템의 플라즈마 형성 영역에서의 연료 타겟의 일부와 레이저 빔의 횡단면의 개략도로서, 여기서 레이저 빔은 제2 횡단면을 갖고 있다.
도 4a는 레이저 빔의 전파 방향에 수직인 평면에서 도 1에서 보여지는 리소그래피 시스템의 플라즈마 형성 영역에서의 연료 타겟의 일부와 레이저 빔의 횡단면의 개략도로서, 여기서 연료 타겟은 제1 형상을 갖고 있다.
도 4b는 레이저 빔의 전파 방향에 수직인 평면에서 도 1에서 보여지는 리소그래피 시스템의 플라즈마 형성 영역에서의 연료 타겟의 일부와 레이저 빔의 횡단면의 개략도로서, 여기서 연료 타겟은 제2 형상을 갖고 있다.
도 4c는 레이저 빔의 전파 방향에 수직인 평면에서 도 1에서 보여지는 리소그래피 시스템의 플라즈마 형성 영역에서의 연료 타겟의 일부와 레이저 빔의 횡단면의 개략도로서, 여기서 연료 타겟은 제3 형상을 갖고 있다.
도 5는 (수직 축 상의) 미크론 단위의 연료 타겟의 직경과 (수평 축 상의 낮은 스케일(lower scale)) 연료 타겟의 위치에서의 미크론 단위의 레이저 빔의 직경의 함수로서의, 도 1의 방사선 소스의 EUV 변환 효율의 등고선 그래프이다.
도면 전체에 걸쳐, 동일한 또는 대응하는 특징은 동일한 참조 번호로 표시된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방사선 소스(SO) 및 리소그래피 장치(LA)를 포함하는 리소그래피 시스템을 보여주고 있다. 방사선 소스(SO)는 극자외선(EUV) 방사선 빔(B)을 생성하도록 구성되어 있다. 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 포함하고 있다. 조명 시스템(IL)은 방사선 빔이 패터닝 디바이스(MA)에 입사되기 전에 방사선 빔(B)을 조정하도록 구성되어 있다. 투영 시스템은 (이제 마스크(MA)에 의해 패터닝된) 방사선 빔(B)을 기판(W) 상으로 투영하도록 구성되어 있다. 기판(W)은 이전에 형성된 패턴을 포함할 수 있다. 이 경우, 리소그래피 장치는 패터닝된 방사선 빔(B)을 앞서 기판(W) 상에 형성된 패턴과 정렬시킨다.
방사선 소스(SO), 조명 시스템(IL) 및 투영 시스템(PS)은 모두 외부 환경으로부터 격리될 수 있도록 구성되고 배열될 수 있다. 대기압 (예를 들어, 수소)보다 낮은 압력의 가스가 방사선 소스(SO) 내에 제공될 수 있다. 진공이 조명 시스템(IL) 및/또는 투영 시스템(PS) 내에 제공될 수 있다. 대기압보다 훨씬 낮은 압력에서 소량의 가스 (예를 들어, 수소)가 조명 시스템(IL) 및/또는 투영 시스템(PS) 내에 제공될 수 있다.
도 1에서 보여지는 방사선 소스(SO)는 레이저 생성 플라즈마(LPP) 소스로 지칭될 수 있는 유형이다. 방사선 소스(SO)는, 예를 들어 CO2 레이저를 포함할 수 있는 레이저(1)를 포함하며, 레이저는 레이저 빔(2)을 통해 연료 방출기(3)로부터 제공되는 주석(Sn)과 같은 연료 내로 에너지를 축적(deposit)하도록 배열되어 있다. 레이저 빔(2)은 레이저 방사선으로서 지칭될 수 있다. 레이저 방사선의 파장은 약 10 ㎛일 수 있다. 다음의 설명에서 주석이 언급되지만, 임의의 적절한 연료가 사용될 수 있다. 연료의 적어도 일부는, 예를 들어 액체 형태일 수 있으며, 예를 들어 금속 또는 합금일 수 있다. 연료 방출기(3)는 예를 들어 별개의 연료 타겟 형태의 연료 (또한 "액적(droplets)"으로 지칭됨)를 궤적(16)을 따라서 플라즈마 형성 영역(4)으로 향하도록 구성된 노즐을 포함할 수 있다. 연료 방출기(3)는 그 후 별개의 액체 타겟(액적)의 스트림을 생성한다. 메인 펄스 레이저에 의해 공급된 메인 펄스의 수용을 위해 타겟을 조정하기 위하여 타겟은 일반적으로 프리-펄스 레이저로부터의 프리-펄스(pre-pulse)에 의해 먼저 가격(hit)될 것이다. 메인 펄스는 조정된 타겟을 플라즈마로 변환시킨다. 조정 효과는 이와 같이 따라서 조정된 타겟에 걸친 밀도의 변화일 수 있다. 레이저(1)는 메인 펄스(main pulse) 레이저일 수 있다.
각각의 조정된 연료 타겟은 연료 증기의 클라우드(cloud)로 둘러싸인 액체 연료의 코어 영역을 가질 수 있다. 연료 타겟은 별개의 양의 연료를 의미하는 것으로 의도된다는 점이 인식될 것이다. 레이저 빔(2)은 플라즈마 형성 영역(4)에서 연료에 입사된다. 연료로의 레이저 에너지의 증착은 플라즈마 형성 영역(4)에서 플라즈마(7)를 생성한다. EUV 방사선을 포함하는 방사선은 플라즈마의 이온과의 전자의 탈-여기(de-excitation) 및 재결합 동안 플라즈마(7)로부터 방출된다.
EUV 방사선은 근수직 입사 방사선 컬렉터(5) (때로는 더 일반적으로 수직 입사 방사선 컬렉터(collector)로 지칭된다)에 의해 수집되고 집속된다. 컬렉터(5)는 EUV 방사선 (예를 들어, 13.5 ㎚와 같은 원하는 파장을 갖는 EUV 방사선)을 반사하도록 배치되는 다층 구조체를 가질 수 있다. 컬렉터(5)는 2개의 초점을 갖는 타원체의 구성을 가질 수 있다. 아래에서 설명되는 바와 같이, 제1 초점은 플라즈마 형성 영역(4)에 있거나 그에 근접할 수 있으며, 제2 초점은 중간 초점(6)에 있을 수 있다. 레이저 빔(2)은 컬렉터(5)의 중앙 개구를 통해 플라즈마 형성 영역(4)을 향하여 전파된다.
레이저(1)는 플라즈마 형성 영역(4)으로부터 어느 정도 떨어져 위치될 수 있다. 이 경우, 레이저 빔(2)은 예를 들어 적절한 지향 미러 및/또는 빔 익스팬더(beam expander), 및/또는 다른 광학계를 포함하는 빔 전달 시스템 (도시되지 않음)의 도움으로 레이저(1)로부터 플라즈마 형성 영역(4)으로 나아갈 수 있다. 레이저(1) 및 빔 전달 시스템은 연료 타겟의 일부분을 플라즈마로 변환시키기 위하여 연료 타겟이 플라즈마 형성 영역(4)에 있을 때 레이저 방사선으로 연료 타겟을 조명하도록 구성된 레이저 시스템으로 간주될 수 있다.
컬렉터(5)에 의하여 반사된 EUV 방사선은 방사선 빔(B)을 형성한다. 방사선 빔(B)은 위치(6)에서 집속되어 플라즈마 형성 영역(4)의 이미지를 형성하며, 이는 조명 시스템(IL)을 위한 가상의 방사선 소스로서의 역할을 한다. 방사선 빔(B)이 집속되는 위치(6)는 중간 초점으로서 지칭될 수 있다. 방사선 소스(SO)는 진공을 유지하는 것을 돕는 외함 구조체(enclosing structure; 9)의 개구(8)에 또는 그 근처에 위치되도록 배치되어 있다.
방사선 빔(B)은 방사선 소스(SO)로부터, 방사선 빔을 조정하도록 구성된 조명 시스템(IL)으로 나아간다. 조명 시스템(IL)은 패싯(facetted) 필드-미러 디바이스(10)와 패싯 퓨필-미러 디바이스(11)를 포함할 수 있다. 패싯 필드-미러 디바이스(10)와 패싯 퓨필-미러 디바이스(11)는 함께 방사선 빔(B)에 원하는 횡단면 형상 및 빔의 횡단면에서의 세기의 원하는 각도 분포를 제공한다. 방사선 빔(B)은 조명 시스템(IL)으로부터 나아가고 지지 구조체(MT)에 의해 유지되는 패터닝 디바이스(MA)에 입사된다. 패터닝 디바이스(MA)는 방사선 빔(B)을 반사시키고 패터닝한다. 조명 시스템(IL)은 패싯 필드-미러 디바이스(10)와 패싯 퓨필-미러 장치(11)에 더하여 또는 대신에 다른 미러 또는 디바이스를 포함할 수 있다.
패터닝 디바이스(MA)로부터의 반사에 이어서, 패터닝된 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)으로 들어간다. 투영 시스템은 기판 테이블(WT)에 의해 유지되는 기판(W) 상으로 방사선 빔(B)을 투영하도록 구성된 복수의 미러를 포함하고 있다. 투영 시스템(PS)은 방사선 빔에 감소 지수(reduction factor)를 적용하여 패터닝 디바이스(MA) 상의 대응 피처보다 작은 피처를 갖는 이미지를 형성할 수 있다. 예를 들어, 감소 지수 4가 적용될 수 있다. 도 1에서는 투영 시스템(PS)이 2개의 미러를 갖고 있는 것으로 보여지고 있지만, 투영 시스템은 임의의 수의 미러 (예를 들어, 6개의 미러)를 포함할 수 있다.
도 1에서 보여지는 방사선 소스(SO)는 도시되지 않은 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 스펙트럼 필터가 방사선 소스 내에 제공될 수 있다. 스펙트럼 필터는 실질적으로 EUV 방사선을 중간 초점(6)에 제공하고 적외선과 같은 다른 파장의 방사선이 중간 초점(6)에 도달하는 것을 실질적으로 방지하는 역할을 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 방사선 소스(SO)의 레이저 시스템 (즉, 레이저(1) 및 레이저 빔(2)을 플라즈마 형성 영역(4)에 전달하도록 구성된 임의의 빔 전달 시스템)은 공지된 LPP 방사선 소스에 비해 증가된 변환 효율을 제공하도록 구성되어 있다. 특히, 레이저 시스템은 레이저 빔(2)의 전파 방향에 수직인 평면에서, 연료 방출기(3)에 의해 생성된 연료 타겟들 각각에서의 레이저 빔(2)의 횡단면이 연료 타겟의 횡단면보다 작거나 심지어 플라즈마로 변환되는 연료 타겟의 일부분보다 작도록 구성되어 있다.
레이저 빔(2)은 그의 횡단면에서 톱-햇(top-hat) 세기 분포를 가질 수 있으며 따라서 비교적 명확한 경계부를 가질 수 있다. 대안적으로, 레이저 빔(2)은 덜 명확한 경계부를 갖는 횡단면 세기 분포를 가질 수 있다. 예를 들어, 레이저 빔(2)은 가우스(Gaussian)-형 세기 분포를 가질 수 있으며, 여기서 레이저 빔(2)의 세기는 레이저 빔(2)의 축으로부터의 일정 거리를 지나 기하급수적으로 쇠퇴된다. 이러한 실시예에서, 레이저 빔(2)의 경계부 또는 에지는 레이저 빔(2)의 세기의 일정 비율(percentage), 예를 들어 90%를 포함하는 레이저 빔의 중심 영역으로서 정의될 수 있다. 대안적으로, 레이저 빔(2)의 경계부 또는 에지는 설정된 세기 임계치에 의해 한정될 수 있다 (세기가 세기 임계치를 넘는 영역은 경계부 안에 있고, 세기가 세기 임계치보다 낮은 영역은 경계부 밖에 있다). 이러한 실시예에 있어서, 레이저 빔(2)의 횡단면 구역(cross-sectional area)은 경계부에 의해 한정된 구역을 의미하는 것으로 이해될 수 있으며, 레이저 빔(2)의 직경은 레이저 세기의 일정 비율에 의하여 또는 설정된 임계 세기에 의하여 한정된 바와 같이 경계부의 직경을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.
유사하게, 조정된 연료 타겟은, 예를 들어 반경 방향으로 변화하는 질량 밀도의 결과로서, 명확한 경계부를 갖지 않을 수 있다. 조정된 연료 타겟은 국한된 양의 유체 연료를 의미하는 것으로 의도된다는 점이 인식될 것이다. 전형적으로, 이제 도 2a 및 도 2b를 참조하여 논의될 바와 같이, 이러한 조정된 연료 타겟은 일부 내부 구조를 갖는다.
도 2a 및 도 2b는 플라즈마 형성 영역(4)에서의 전형적인 조정된 연료 타겟(20)의 횡단면의 개략적인 도면으로서, 횡단면은 2개의 상이한 평면에 제공된다. 도 2a 및 도 2b에서, (예를 들어, 레이저 빔(2)의 주광선(chief ray) 또는 축에 의해 한정된 바와 같이) 레이저 빔(2)의 전파 방향은 z 방향으로 표시된다. 도 2a는 레이저 빔(2)의 전파 방향을 포함하는 평면에서의 (즉, x-z 평면에서의) 연료 타겟(20)의 횡단면의 개략적인 도면이다. 도 2b는 레이저 빔(2)의 전파 방향에 수직인 평면에서의 (즉, x-y 평면에서의) 연료 타겟(20)의 횡단면의 개략적인 도면이다.
위에서 언급된 바와 같이, 연료 타겟은 전형적으로 레이저 방사선 (즉, 메인 펄스)이 연료 타겟에 입사되기 전에 레이저 프리-펄스로 조사된다. 프리-펄스는 (플라즈마 생성) 레이저 빔(2)(메인 펄스)이 연료 타겟에 입사되기 전에 연료 타겟을 성형하거나 그렇지 않으면 조정하는 역할을 한다. 프리-펄스는 연료 타겟이 플라즈마 형성 영역(4)에 적절히 있기 전에 연료 타겟을 프리-펄스 레이저 방사선으로 조명하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 프리-펄스는 연료 타겟이 제1 평면 (예를 들어, 도 2a 및 도 2b의 x-y 평면)에서 연료 방출기(3)에 의해 방출된 조정되지 않은 타겟에 비해 상대적으로 더 크고 제1 평면에 수직인 제2 평면에서는 (예를 들어, x-z 평면에서는)에서 상대적으로 더 작도록 연료 타겟을 확산시킬 수 있다. 다시 말하면, 조정된 연료 타겟은 위에서 언급된 바와 같이 명확한 경계부를 갖는 또는 갖지 않는 디스크의 형상 (다른 2차원에서보다 1차원에서 실질적으로 더 얇은 3차원적으로 둥근 체적부)을 가질 수 있다. 보여지는 실시예에서, 제1 평면(x-y 평면)은 레이저 방사선(메인 펄스)의 전파 방향에 수직이다. 그러나 일부 실시예에서 디스크는 레이저 빔(2)의 전파 방향에 대해 기울어질 수 있다는 점이 인식될 것이다. 그러면 제1 평면은 레이저 방사선의 전파 방향에 수직인 평면에 대해, 예를 들어 30° 또는 45°까지 경사질 수 있다.
연료 타겟(20)은 보다 낮은 질량 밀도의 영역, 예를 들어 연료 증기의 클라우드(cloud)로 둘러싸인 액체 연료의 코어 영역(21)을 갖고 있다. 이와 관련하여, 용어 증기는 연료의 원자 및/또는 이온화된 증기 및/또는 약 1 내지 5,000 ㎚ 크기를 갖는 작은 연료 액적의 클라우드를 포함한다. 이온화된 증기는 연료 타겟과의 프리-펄스의 상호 작용에 기인할 수 있다.
액체 코어 영역(21)의 밀도는 약 1021 원자/㎤일 수 있다. 도 2a 및 도 2b에서 연료 타겟은 대체로 타원형인 것으로 도시되어 있다. 도 2a 및 도 2b는 예시의 목적을 위하여 상당히 개략적이라는 점과 연료 타겟이 상이한 형상을 가질 수 있다는 점이 인식될 것이다.
연료 타겟(20) 내의 연료의 질량 밀도는 전형적으로 코어 영역(21)으로부터의 거리가 증가함에 따라 감소한다. 연료 타겟(20)의 에지(22)는 연료의 밀도의 크기가 일정 임계치를 넘는 영역으로서 정의될 수 있다.
LPP 소스 내에서, 메인 펄스의 레이저 빔(2)이 연료 타겟(20)에 입사됨에 따라, 연료 타겟(20)의 일부분은 이온화되면서 플라즈마로 변환된다.
연료 타겟(20) 내에서의 연료의 이 이온화로 인하여, 레이저 빔(2)이 연료 타겟(20)에 입사됨에 따라, 레이저 빔(2)의 방사선은 연료 타겟(20)의 일부만을 투과할 것이며 치밀한 중앙 영역 내로는 투과하지 않을 것이다. 특히, 레이저 빔(2)은 전형적으로 설정된 임계값보다 낮은 크기를 갖는 밀도를 갖는 영역만을 투과할 것이다. 참조 번호 23은 크기가 임계치보다 낮은 밀도를 갖는 3차원적인 영역과 크기가 임계치를 넘는 밀도를 갖는 다른 3차원적인 영역 사이의 2차원적인 표면을 가리킨다. 크기가 임계치보다 낮은 밀도를 갖는 영역은 표면(23) 외부에 있다.
예를 들어, 레이저 빔(2)은 연료 타겟의 밀도가 약 1018 원자/㎤의 임계 밀도보다 낮은 깊이까지만 투과할 수 있다. 이온화도가 10인 경우, 이는 약 1019 전자/㎤의 전자 밀도에 대응한다. 그러면 표면(23)은 조정된 연료 타겟의 밀도가 1018 원자/㎤의 크기에 도달한 영역의 경계부를 나타낸다. 레이저 빔(2)은 밀도가 임계치보다 낮은 크기를 갖는 연료 타겟(20)의 영역(24) (즉, 연료 타겟(20)의 에지(22)와 경계부(23) 사이의 영역(24))을 통해 전파되며, 이 영역은 레이저 빔(2)에 효과적으로 투명하다. 레이저 빔(2)이 경계부(23)에 근접한 연료 타겟의 일부분에 도달하면, 레이저 빔(2)의 제1 부분은 흡수된다. 레이저 빔(2)의 이 제1 부분은 연료 타겟(20)의 이 부분을 가열하고 이를 플라즈마로 변환시키며, 이는 결과적으로 EUV 방사선을 방출한다. (연료 타겟 내에서의 주석의 이온화로 인하여) 레이저 빔(2)의 제2 부분은 밀도 임계 영역(23)에 근접한 연료 타겟(20)의 부분에서 반사된다.
레이저 방사선을 흡수하는 밀도 임계 영역(23)에 근접한 연료 타겟(20)의 부분(25)은 플라즈마 변환 부분으로 지칭될 수 있다. 이 플라즈마 변환 부분은 플라즈마로 변환될 연료 타겟(20)의 부분이며, 예를 들어 1017 내지 1018 원자/㎤의 영역 내 밀도를 갖는 연료 타겟(20)의 일부분을 포함할 수 있다.
위에서 설명된 바와 같이, 방사선 소스(SO)는 연료 타겟(20)의 일부분을 플라즈마로 변환시키기 위하여 연료 타겟(20)이 플라즈마 형성 영역(4)에 있을 때 연료 방출기(3)에 의해 생성된 연료 타겟(20)을 레이저 방사선으로 조명하도록 구성된 레이저 시스템 (즉, 레이저(1) 및 빔 전달 시스템)을 포함하고 있다. 특히, 본 발명의 실시예에 따른 방사선 소스(SO)는, 연료 타겟(20)에서의 레이저 빔(2)의 횡단면이 레이저 빔(2)의 전파 방향에 수직인 평면에서 플라즈마로 변환될 연료 타겟(20)의 부분 (즉, 밀도 임계 영역(23)의 표면에 근접한 연료 타겟(20)의 부분(25))의 횡단면보다 작도록 구성된 레이저 시스템을 포함하고 있다.
공지된 LPP 소스에서, 레이저 방사선의 빔은 플라즈마 형성 영역에서 연료 타겟을 조사한다. 전형적으로, 레이저 방사선은 (레이저 방사선의 전파 방향에 수직인 평면에서) 초점(focal spot)에 집속된다. 초점은 약 80㎛의 직경을 가질 수 있다. 전형적으로, 레이저 방사선이 조명하는 조정된 연료 타겟의 횡단면은 (또한 레이저 방사선의 전파 방향에 수직인 평면에서) 더 큰 직경을 갖는다. 예를 들어, 연료 타겟의 액체 코어는 레이저 방사선의 전파 방향에 수직인 평면에서 약 300 내지 500㎚의 직경을 가질 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 특정 평면에서의 연료 타겟(20)의 직경은 그 특정 평면 상으로의 연료 타겟(20)의 투영(projection)의 직경을 의미하는 것으로 의도된다는 점이 인식될 것이다.
LPP 소스 분야에서, 비교적 높은 변환 효율을 달성하기 위하여 전체 연료 타겟이 레이저 방사선에 의해 조명되어야 한다는 것이 일반적으로 받아들여진다. 따라서, 종래 기술의 LPP 소스에서, 연료 타겟에서 레이저 빔의 직경이 연료 타겟의 직경과 동일하거나 이보다 더 크도록 레이저 방사선의 빔이 제공된다. 일반적인 지식은 연료 타겟에서 레이저 빔의 직경이 연료 타겟의 직경과 동일할 때 최대 변환 효율이 달성된다는 것이다. 연료 타겟의 직경에 대한 레이저 빔의 직경의 이 매칭은 연료 타겟과 레이저 방사선의 초점면 사이의 거리 (즉, 빔 웨이스트의 위치)를 제어함으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 플라즈마 형성 영역은 레이저 방사선의 초점면 앞의 대략 수 ㎜ 정도일 수 있다 (즉, 레이저 방사선은 레이저 빔이 최소 직경을 갖는 초점에 수렴되기 전에 연료 타겟에 입사된다).
당업자는 전체 연료 타겟이 레이저 방사선을 받아들이지 않기 때문에 연료 타겟의 직경에 대하여 레이저 빔(2)의 직경의 임의의 감소가 변환 효율의 감소를 야기할 것으로 예상하였을 것이다. 즉, 당업자는 연료 타겟 중 적어도 일부가 가열되지 않고 따라서 EUV 방사선을 방출하는 플라즈마를 생성하지 않을 것을 예상하였을 것이다. 이러한 이유로, 당업자는 연료 타겟에서 레이저 방사선의 직경이 레이저 방사선의 전파 방향에 수직인 평면에서 연료 타겟의 직경보다 작거나 심지어 플라즈마 변환 부분의 직경보다 더 작은 구성을 고려하지 않았을 것이다. 오히려, LPP 소스의 변환 효율을 증가시키고자 한다면, 당업자가 이용할 수 있는 교시는 당업자를 연료 타겟에서 레이저 방사선의 직경이 연료 타겟의 직경과 동일하거나 심지어 약간 더 큰 구성을 고려하게 할 것이다.
그러나 본 발명의 발명자들은 이러한 종래의 지식과 달리, 플라즈마 변환 부분(25)의 횡단면 (즉, 직경)에 대한 레이저 빔(2)의 횡단면 (즉, 직경)을 감소시킴으로써 변환 효율의 증가가 달성될 수 있다는 점을 알게 되었다. 이 실현은, 이제 도 3a 및 도 3b를 참조하여 논의되는 바와 같이 LPP 소스(SO) 내에서의 연료 타겟(20)과의 레이저 빔(2)의 결합의 더 나은 이해에 의해 촉진되었다.
도 3a 및 도 3b는 레이저 빔(2)의 전파 방향에 수직인 평면 (즉, x-y 평면)에서 플라즈마 형성 영역(4)에서의 연료 타겟(20)의 일부와 레이저 빔(2)의 횡단면의 개략도이다. 간략화 및 이해의 용이함을 위하여, 액체 코어 영역(21) 및 플라즈마 변환 부분(25)만이 도 3a 및 도 3b에서 오히려 개략적으로 보여지고 있다. 레이저 빔(2)의 횡단면을 나타내기 위해, 레이저 빔(2)의 경계부 또는 에지를 나타내는 2개의 에지 광선(edge ray; 30)이 도 3a 및 도 3b에서 보여지고 있다. 에지 광선(30)은 레이저 빔(2)의 세기의 강도의 일정 소정 비율, 예를 들어 90%를 포함하는 레이저 빔(2) 내에서의 영역의 경계부를 표시한다.
주변 연료 증기 클라우드 (간략화 및 이해의 용이함을 위하여 도 3a 및 도 3b에서는 보여지지 않음)에 의해 야기된 산란 효과가 없는 경우에 에지 광선(30)이 뒤따르는 경로를 나타내는 2개의 라인(31)이 또한 도 3a 및 도 3b에 (파선으로) 보여지고 있다. 플라즈마 형성 영역(4)은 레이저 빔(2)의 초점 평면 앞에 있다 (즉, 따라서 레이저 빔(2)은 초점에 수렴되기 전에 연료 타겟(20)에 입사된다)는 점이 인식될 것이다. 따라서, 라인(31)은 수렴된다.
본 발명의 발명자들은 레이저 빔(2)이 조정된 연료 타겟(20)에 입사될 때, 연료 타겟(20)의 저밀도 주변 부분(24) (도 2a 및 도 2b 참조)이 레이저 빔(2)이 플라즈마 변환 부분(25)에 입사되기 전에 레이저 빔(2)의 형상, 특히 횡단면 크기를 달라지게 하는 광학 요소로서의 역할을 한다는 것을 이제 믿고 있다.
소정 조건 하에서, 레이저 빔(2)이 연료 타겟(20)에 입사됨으로써 레이저 빔(2)의 적어도 일부분은 외측으로 산란된다. 특히, 도 3a에서 보여지는 바와 같이, 연료 타겟(20)에서의 레이저 빔(2)의 횡단면이 플라즈마 변환 부분(25)의 횡단면에 일치되고 따라서 라인(31)이 플라즈마 변환 부분(25)의 에지에 입사될 때, 연료 타겟(20)의 저밀도 주변 부분(24)은 레이저 방사선이 플라즈마 변환 부분(25)에 입사되기 전에 레이저 빔(2)의 횡단면 크기를 증가시키는 경향이 있다. 이 산란은 (연료 타깃(20) 내의 굴절률의 구배로 인한) 굴절 및/또는 연료 타겟(20)의 주변 부분(24)로부터의 스침 입사 반사를 통해 이루어질 수 있다. 결과적으로, 연료 타겟(20)이 플라즈마 변환 부분(25)의 크기와 일치하는 횡단면을 갖는 레이저 빔(2)에 의해 가격되면, 연료 타겟(20)은 레이저 빔(2)을 넓힐 것이며 따라서 에너지를 플라즈마 변환 부분(25)에 의해 점유된 체적부로부터 멀리 지향시킬 것이다. 이는 에너지의 손실로 이어지며, 따라서 EUV 변환 효율의 저하로 이어진다.
연료 타겟(20)에서 레이저 빔(2)의 전파 방향에 수직인 평면에서의 레이저 빔(2)의 횡단면이 그 평면(예를 들어, 도 3a 및 도 3b의 x-y 평면)에서의 플라즈마 변환 부분(25)의 횡단면보다 작은 것을 보장함으로써, 레이저 빔(2)이 연료 타겟(20)에 의하여 산란될지라도, 플라즈마 변환 부분(25)에 여전히 도달하고 따라서 EUV 방사선의 생성에 여전히 기여하는 레이저 방사선의 양은 증가된다. 사실상, 도 3b에서 보여지는 바와 같이, (라인(11)이 플라즈마 변환 부분(25)의 중앙 부분으로 수렴되도록) 연료 타겟(20)에서의 레이저 빔(2)의 횡단면이 플라즈마 변환 부분(25)의 횡단면보다 작은 경우, 연료 타겟(20)의 저밀도 주변 부분(24)은 레이저 방사선이 플라즈마 변환 부분(25)에 입사되기 전에 레이저 빔(2)의 횡단면 크기를 감소시키는 경향이 있을 수 있다. 이는 실질적으로 모든 에너지가 플라즈마 변환 부분(25)을 향하며 따라서 EUV 변환 효율을 증가시키는 것을 보장할 수 있다. 더욱이, 도 3b에 또한 개략적으로 보여지고 있는 바와 같이, 레이저 빔(2)이 플라즈마 변환 부분(25)에 의해 흡수되고 플라즈마를 생성함에 따라, 플라즈마의 고압은 플라즈마 변환 부분(25)의 형상을 왜곡시키는 경향이 있어, 이를 중앙 부분에서 오목하게 한다. 이 효과는 플라즈마 생산을 더 잘 지원하고 EUV 변환 효율을 더 증가시키는 경향이 있을 수 있다. 그러나 플라즈마 변환 부분(25)의 횡단면보다 상당히 작도록 레이저 빔(2)의 횡단면이 감소함에 따라 EUV 방사선을 받아들이는 플라즈마 변환 부분(25)의 부분은 감소될 것이며 이는 EUV 변환 효율을 줄일 수 있다는 것이 인식될 것이다. 균형을 이루어야 하며 주어진 유형의 조정된 연료 타겟에 대한 EUV 변환 효율을 최대화하기 위한 레이저 빔(2)의 최적의 횡단면이 있을 것이라는 점이 인식될 것이다.
위에서 사용된 바와 같이, 표현 "연료 타겟(20)에서의 레이저 빔(2)의 횡단면"은 연료 타겟(20)으로부터 임의의 산란이 없는 경우의 레이저 빔(2)의 횡단면을 의미하는 것으로 의도된다는 점이 인식될 될 것이다. 예를 들어, 이는 레이저 빔(2)이 연료 타겟(20)의 저밀도 증기 클라우드(24)로 들어가기 직전, 즉 레이저 빔(2)이 예를 들어, 위에서 언급된 바와 같이 밀도 임계치에 의하여 한정된 바와 같이 연료 타겟(20)의 에지(22)를 가로지르기 전의 방사선 빔(2)의 횡단면을 의미할 수 있다. 그러나 중요한 것은 변환 효율을 최적화하기 위하여 전체 플라즈마 변환 부분(25)의 표면, 즉 레이저 빔(2)을 향하는 표면이 레이저 빔(2)에 의해 조사된다는 것이라는 점이 인식될 것이다. 따라서, 연료 타겟(20)에서의 레이저 빔(2)의 횡단면의 더 나은 정의는 주변 연료 증기 클라우드 (즉, 밀도 임계 영역(23)보다 낮은 연료 타겟(20)의 영역(24))에 의해 야기된 임의의 산란 효과가 없는 경우에 플라즈마 변환 부분(25)에서 레이저 빔(2)이 가질 횡단면일 수 있다.
레이저 빔(2)은 초점에 집속된다는 점 그리고 플라즈마 형성 영역(4)은 레이저 빔(2)의 초점면 앞에 있을 수 있다 (즉, 따라서 레이저 빔(2)은 초점에 수렴되기 전에 연료 타겟(20)에 입사된다)는 점이 인식될 것이다.
　예를 들어, (빔 웨이스트 앞의) 이 영역에서, 레이저 빔(2)은 비교적 작은 수렴 각도 (즉, 레이저 빔(2)의 콘(cone)과 레이저 빔(2)의 주광선 사이의 각도)를 가질 수 있다. 따라서, 연료 타겟(20)이 없는 경우에도, 레이저 빔(2)의 횡단면은 방사선 빔(2)의 전파 방향을 따르는 위치에 따라 (즉, 도 2a의 z 방향으로) 변한다는 것이 인식될 것이다. 그러나 연료 타겟(20)의 전형적인 치수 및 레이저 빔(2)의 전형적인 수렴 각도는, 실제는, 연료 타겟이 존재하였다면 연료 타겟(20) (즉, 에지(22))의 시작에 대응하는 위치와 연료 타겟이 존재하였다면 플라즈마 변환 부분(25)에 대응하는 위치 사이에서의 (연료 타겟(20)이 없는 경우) 레이저 빔(2)의 횡단면 변화가 상대적으로 작은 비율 변화일 수 있게 한다. 따라서, 연료 타겟(20)에서 레이저 빔(2)의 횡단면에 의해 의미되는 것의 위에서 언급된 2가지 한정은 대체적으로 동일할 수 있다.
레이저 빔(2)의 횡단면은 레이저 빔(2)의 전파 방향에 수직인 평면에서 연료 타겟(20)의 횡단면보다, 플라즈마 변환 부분(25)에 입사되지 않도록 산란된 레이저 방사선의 양을 적어도 부분적으로 감소시키기 위한 양만큼 작을 수 있다.
방사선 소스(SO)의 레이저 시스템은 연료 타겟(20)에서의 레이저 빔(2)의 횡단면이, 실질적으로 모든 레이저 빔(2)이 플라즈마 변환 부분(25)에 입사되는 양만큼 레이저 빔(2)의 전파 방향에 수직인 평면 (즉, x-y 평면)에서 플라즈마 변환 부분(25) (즉, 플라즈마로 변환될 연료 타겟(20)의 부분)보다 작도록 구성될 수 있다.
위에서 설명된 바와 같이, 레이저 빔(2)이 연료 타겟(20)에 입사될 때, 연료 타겟(20)의 저밀도 주변 부분 (즉, 영역(24))은 레이저 빔(2)이 플라즈마 변환 부분(25)에 입사되기 전에 레이저 빔(2)의 횡단면 크기를 증가시키는 경향이 있다. 그 결과, 연료 변환 부분(25)의 횡단면과 일치하는 횡단면을 갖는 레이저 빔(2)에 의해 연료 타겟(20)이 가격되면, 레이저 방사선의 적어도 일부가 플라즈마 변환 부분(25)에 입사되지 않도록 연료 타겟(20)은 레이저 빔(2)을 넓힐 것이며 따라서 에너지를 플라즈마 변환 부분(25)에 의해 점유된 체적부로부터의 멀리 지향시킬 것이다.
플라즈마 변환 부분(25)에 입사되는 실질적으로 모든 레이저 방사선은 레이저 방사선의 에너지의 적어도 일정 비율이 플라즈마 변환 부분(25)에 입사된다는 것을 의미할 수 있다는 점이 인식될 것이다. 예를 들어, 플라즈마 변환 부분(25)에 입사되는 실질적으로 모든 레이저 방사선은 레이저 방사선의 에너지의 80% 이상, 바람직하게는 85% 이상, 또는 더욱 바람직하게는 90% 이상이 플라즈마 변환 부분(25)에 입사된다는 것을 의미할 수 있다.
일반적으로, 플라즈마 변환부(25)로부터 산란되는 방사선의 양은 다수의 요인에 의존할 것이다. 예를 들어, 플라즈마 변환 부분(25)으로부터 산란되는 방사선의 양은 연료 타겟(20)의 연료의 광학적 특성 (예를 들어, (변화하는) 굴절률), 연료 타겟(20)의 기하학적 구조 (즉, 연료 타겟의 형상), 및 연료 타겟(20)의 밀도 분포와 같은 연료 타겟의 특성에 의존할 수 있다. 또한, 플라즈마 변환 부분으로부터 산란되는 방사선의 양은 레이저 빔(2)의 파장, 연료 타겟(20)에 대한 레이저 빔(2)의 상대적인 크기, 레이저 빔(2)의 수렴 또는 발산 각도 (예를 들어, 연료 타겟이 레이저 빔(20)의 초점 위치에 있는지, 초점 위치의 앞에 또는 뒤에 있는지 여부)과 같은 레이저 방사선의 특성에 의존할 수 있다.
연료 타겟(20)의 기하학적 구조 (즉, 연료 타겟의 형상)가 레이저 빔(2)의 산란에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지가 이제 도 4a, 도 4b 및 도 4c를 참조하여 논의된다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 레이저 빔(2)의 전파 방향에 수직인 평면(즉, x-y 평면) 내의 플라즈마 형성 영역(4)에서의 조정된 연료 타겟(20)의 일부와 레이저 빔(2)의 횡단면의 개략도이다. 도 4a, 도 4b 및 도 4c는 액체 코어 영역(21), 플라즈마 변환 부분(25), 2개의 에지 광선(30) 및 2개의 라인(31)을 개략적으로 도시하고 있다는 점에서 도 3a 및 도 3b와 유사하다. 그러나 도 4a, 도 4b 및 도 4c는 중앙 액체 코어 영역(21)에 대한 3가지 상이한 토폴로지(topologies)를 개략적으로 보여주고 있다: 도 4a에서, 레이저 빔(2)이 향하는 코어 영역(21)의 측부는 볼록하다; 도 4b에서, 레이저 빔(2)이 향하는 코어 영역(21)의 측부는 평탄하다; 그리고 도 4c에서, 레이저 빔(2)이 향하는 코어 영역(21)의 측부는 오목하다.
도 4b에서 보여지는 구성에서, 레이저 빔(2)이 향하는 코어 영역(21)의 측부는 편평하다. 예를 들어, 코어 영역(21)은 대체로 편평한 디스크 형태일 수 있다. 레이저 시스템은 연료 타겟(20)에서의 레이저 빔(2)의 횡단면이 플라즈마 변환 부분(25)의 횡단면보다 작도록 구성되며, 따라서 비교적 높은 EUV 변환 효율이 달성된다. 이 구성으로, 실질적으로 모든 레이저 방사선이 플라즈마 변환 부분에 입사된다. 이 레이저 방사선의 일부 분분은 반사될 것이다. 그러나 나머지는 흡수될 것이며 또한 EUV 방사선 방출 플라즈마의 생성에 기여할 것이다.
도 4a 및 도 4c에서 보여지고 있는 구성은 실질적으로 동일한 횡단면을 갖는 레이저 빔(2)을 보여주고 있다. 그러나, 연료 타겟의 기하학적 구조는 상이하다.
도 4a에서 보여지고 있는 구성에서, 레이저 빔(2)이 향하는 코어 영역(21)의 측부는 볼록하다. 이러한 구성으로, 에지 광선(30)으로부터 볼 수 있는 바와 같이, 레이저 방사선의 더 많은 바깥쪽으로의 산란이 존재한다. 이러한 구성으로, 레이저 방사선의 더 많은 부분이 플라즈마 변환 부분(25)으로부터 멀어지게 된다. 이는 (도 4b의 구성에 비해) 변환 효율의 감소를 초래한다. 따라서, 레이저 빔(2)이 향하는 코어 영역(21)의 측부가 볼록한 이러한 구성을 위하여, 레이저 빔(2)의 훨씬 더 작은 횡단면이 선택되어야 한다.
도 4c에서 보여지는 구성에서, 레이저 빔(2)이 향하는 코어 영역(21)의 측부는 오목하다. 이러한 구성으로, 에지 광선(30)으로부터 볼 수 있는 바와 같이, 레이저 방사선의 더 많은 안쪽으로의 산란이 존재한다. 플라즈마 변환 부분(25)은 오목하며, 이는 이미 (도 3b를 참조하여) 위에서 논의된 바와 같이, 플라즈마 생산을 더 잘 지원하고 EUV 변환 효율을 더 증가시키는 경향이 있을 수 있다. 이는 (도 4b의 구성에 비해) 변환 효율의 증가를 야기한다. 다시, 도 4c에서 보여지는 오목한 구성을 위한 레이저 빔(2)의 최적 횡단면은 일반적으로 도 4b에서 보여지는 편평한 구성을 위한 레이저 빔(2)의 최적 횡단면과 상이할 것이라는 점이 인식될 것이다.
일부 실시예에서, 방사선 소스(SO)의 레이저 시스템은 연료 타겟(20)에서의 레이저 빔(2)의 횡단면이 연료 타겟(20)의 횡단면보다 작거나 심지어 방사선 소스(SO)의 EUV 변환 효율이 최대화되는 양만큼 레이저 빔(2)의 전파 방향에 수직인 평면에서 플라즈마 변환 부분(25) (즉, 플라즈마로 변환될 연료 타겟(20)의 부분)보다 작도록 구성된다.
다음의 절차를 이용하여 방사선 소스(SO)의 EUV 변환 효율을 최대화하기 위하여 이러한 방식으로 연료 타겟(20)에서의 레이저 빔(2)의 횡단면이 이러한 방식으로 최적화되었는지 여부를 확인하는 것이 가능할 것이다.
방사선 소스(SO)는 연료 타겟(20)에서의 레이저 빔(2)의 횡단면의 상이한 값들의 범위에서 작동될 수 있는 반면, 방사선 소스(SO)의 EUV 변환 효율은 모니터링되고 있다. 연료 타겟(20)에서의 레이저 빔(2)의 횡단면의 변화는, 예를 들어 플라즈마 형성 영역(4)과 레이저 빔(2)의 초점면 사이의 거리를 변화시킴으로써 달성될 수 있다. 방사선 소스(SO)의 EUV 변환 효율을 최대화하는 연료 타겟(20)에서의 레이저 빔(2)의 횡단면은 연료 타겟(20)에서의 레이저 빔(2)의 횡단면 (또는 동등하게, 플라즈마 형성 영역(4)과 레이저 빔(2)의 초점면 간의 거리)에 대한 방사선 소스(SO)의 EUV 변환 효율의 극대값(local maximum)에 대응하는 (즉, 극대값에 있는 또는 이에 인접하는) 연료 타겟(20)에서의 레이저 빔(2)의 횡단면으로 정의될 수 있다.
도 5는 (수직 축 상의) 미크론 단위의 연료 타겟의 직경 및 미크론 단위의, 연료 타겟의 위치에서의 전자 빔(2)의 직경 (수평 축 상의 더 낮은 스케일(lower scale))의 함수로써의 방사선 소스(SO)의 EUV 변환 효율의 등고선도를 도시한 도면이다. 도면에서, 등고선(contour)은 EUV 변환 효율의 숫자 값으로 표시된다. 예를 들어, 좌측 상단 코너에서의 "5"로 표시된 등고선은 5%의 EUV 변환 효율과 관련되며, "4.5"로 표시된 등고선은 4.5 %의 EUV 변환 효율과 관련이 있다. 도 5에서, 수직 축 상의 연료 타겟의 직경은 실제로 액체 코어 영역(21)의 직경이다. 플라즈마 변환 부분(25)의 직경은 전형적으로 액체 코어 영역(21)의 직경보다, 예를 들어 100㎛만큼 크다.
또한, 연료 타겟 코어의 주어진 직경에 대해 연료 타겟에서의 레이저 빔(2)의 직경의 대략적인 최적 값을 나타내는 곡선이 도 5에 (점선으로서) 보여지고 있다. 250㎛ 이상의 직경을 갖는 액체 코어를 갖는 연료 타겟의 경우, 연료 타겟에서의 레이저 빔(2)의 직경의 최적 값은 액체 연료 타겟 코어보다 작다.
도 5에서, 이는 방사선 소스(SO)의 EUV 변환 효율이 5% 이상인 영역이며, 이는 특별한 관심 대상이다.
바람직하게는, 연료 타겟에서의 레이저 빔(2)의 직경은 레이저 빔(2)의 전파 방향에 수직인 평면에서 연료 타겟(20)의 액체 코어(21)의 직경의 크기의 90% 이하의 크기를 갖는다. 예를 들어, 연료 타겟(20)에서의 레이저 빔(2)의 직경은 레이저 빔(2)의 전파 방향에 수직인 평면에서 연료 타겟(20)의 액체 코어(21)의 직경의 65% 내지 85%이다.
본 발명의 일부 실시예는 위에서 설명된 바와 같이 방사선 소스(SO)를 사용하여 EUV 방사선을 생성하는 방법에 관한 것이다.
위의 설명은 주석의 타겟을 언급하였지만, 주석 이외의 연료가 사용될 수 있다.
실시예에서, 방사선 소스는 마스크 검사 장치의 일부를 형성할 수 있다. 마스크 검사 장치는 마스크를 조명하기 위해 EUV 방사선을 사용할 수 있으며, 마스크에서 반사되는 방사선을 모니터링하기 위해 이미징 센서를 사용할 수 있다. 이미징 센서에 의해 수신되는 이미지는 마스크에 결함이 존재하는지 여부를 결정하기 위해 사용된다. 마스크 검사 장치는 EUV 방사선 소스로부터 EUV 방사선을 받아들이고 마스크에서 이를 지향될 방사선 빔으로 형성하도록 구성된 광학계 (예를 들어, 미러)를 포함할 수 있다. 마스크 검사 장치는 마스크에서 반사되는 EUV 방사선을 수집하고 이미징 센서에서 마스크의 이미지를 형성하도록 구성된 광학계 (예를 들어, 미러)를 더 포함할 수 있다. 마스크 검사 장치는 이미징 센서에서의 마스크의 이미지를 분석하고, 그 분석으로부터 마스크 상에 임의의 결함이 존재하는지를 결정하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는 또한 마스크가 리소그래피 장치에 의해 사용되는 경우, 검출된 마스크 결함이 기판 상으로 투영되는 이미지에 허용할 수 없는 결함을 야기할 것인지 여부를 결정하도록 구성될 수 있다
실시예에서, 방사선 소스는 계측 장치의 일부를 형성할 수 있다. 계측 장치는 기판 상에 이미 존재하는 패턴에 대한 기판 상의 레지스트에 형성된 투영 패턴의 정렬을 측정하기 위해 사용될 수 있다. 이 상대적인 정렬의 측정은 오버레이(overlay)로서 지칭될 수 있다. 계측 장치는, 예를 들어 리소그래피 장치에 바로 인접하게 위치될 수 있으며 기판 (및 레지스트)이 처리되기 전에 오버레이를 측정하는 데 사용될 수 있다.
리소그래피 장치의 맥락에서 본 발명의 실시예에 대한 참조가 본 명세서에서 이루어질 수 있지만, 본 발명의 실시예는 다른 장치에서 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예는 마스크 검사 장치, 계측 장치, 또는 웨이퍼 (또는 다른 기판) 또는 마스크 (또는 다른 패터닝 디바이스)와 같은 대상물을 측정 또는 처리하는 임의의 장치의 일부를 형성할 수 있다. 이 장치는 일반적으로 리소그래피 툴로서 지칭될 수 있다. 이러한 리소그래피 툴은 진공 조건 또는 주위 (비-진공) 조건을 이용할 수 있다.
용어 "EUV 방사선"은 4 내지 20 ㎚ 범위, 예를 들어 13 내지 14 ㎚ 범위 내의 파장을 갖는 전자기 방사선을 포함하는 것으로 간주될 수 있다. EUV 방사선은 10 ㎚ 미만, 예를 들어 6.7 ㎚ 또는 6.8 ㎚와 같은 4 내지 10 ㎚ 범위 내의 파장을 가질 수 있다
본 명세서에서는, IC 제조에서의 리소그래피 장치의 사용에 대하여 특정 참조가 이루어졌지만, 본 명세서에서 설명된 리소그래피 장치는 다른 적용을 가질 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 가능한 다른 적용은 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 플랫-패널 디스플레이(flat-panel display), 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등을 포함한다.
본 발명의 실시예는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예는 또한 기계-판독 가능한 매체에 저장된 명령어로서 구현될 수 있으며, 이는 하나 이상의 프로세서에 의해 판독되고 실행될 수 있다. 기계-판독 가능한 매체는 기계 (예를 들어, 연산 디바이스(computing device))에 의해 판독 가능한 형태로 정보를 저장하거나 전송하는 임의의 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기계-판독 가능한 매체는 판독 전용 메모리(ROM); 랜덤 억세스 메모리(RAM); 자기 디스크 저장 매체; 광학 저장 매체; 플래시 메모리 디바이스; 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 명령어는 본 명세서에서 특정 동작을 수행하는 것으로서 설명될 수 있다. 하지만, 이러한 설명은 단지 편의를 위한 것이라는 점 그리고 이러한 동작들은 사실상 연산 디바이스, 프로세서, 컨트롤러, 또는 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어 등을 실행하는 다른 디바이스로부터 일어난다는 점이 인식되어야 한다.
이상, 본 발명의 특정 실시예들이 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 점이 인식될 것이다. 위의 설명은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 아래에 제시되는 청구범위의 범위를 벗어남이 없이 설명된 바와 같은 본 발명에 대한 변형이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (7)

  1. EUV 방사선을 제공하도록 구성된 방사선 소스에 있어서,
    연료 타겟을 플라즈마 형성 영역으로 제공하도록 구성된 연료 방출기; 및
    상기 연료 타겟을 플라즈마로 변환시키기 위하여 상기 연료 타겟이 상기 플라즈마 형성 영역에 있을 때, 레이저 방사선으로 상기 연료 타겟의 노출된 표면을 조명하도록 구성된 레이저 시스템을 포함하며,
    상기 노출된 표면으로 입사되는 상기 레이저 방사선은 상기 레이저 방사선의 전파 방향에 수직인 평면에서 제1 횡단면을 갖고; 및
    상기 레이저 시스템은 상기 제1 횡단면이 평면에서 상기 노출된 표면의 제2 횡단면보다 작도록 구성된 방사선 소스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연료 타겟은 상기 레이저 방사선을 흡수하도록 구성된 질량 밀도를 갖는 일부분을 가지며;
    상기 부분은 평면에서 제3 횡단면을 갖고; 그리고
    상기 제1 횡단면은 상기 제3 횡단면보다 작은 방사선 소스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연료 타겟의 액체 코어는 평면에서 제4 횡단면을 가지며; 그리고
    상기 제1 횡단면은 상기 제4 횡단면보다 작은 방사선 소스.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 횡단면은 상기 제4 횡단면보다 90% 이하의 비율만큼 작은 방사선 소스.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 횡단면은 상기 제4 횡단면보다 65% 내지 85%의 비율만큼 작은 방사선 소스.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 방사선 소스를 포함하며, EUV 방사선을 이용하여 패턴을 기판 상으로 이미지화(image)시키도록 구성된 리소그래피 장치를 더 포함하는 리소그래피 시스템.
  7. EUV 방사선을 제공하도록 구성된 방사선 소스를 작동하는 방법으로서,
    상기 방사선 소스는
    연료 타겟을 플라즈마 형성 영역으로 제공하도록 구성된 연료 방출기; 및
    상기 연료 타겟을 플라즈마로 변환시키기 위하여 상기 연료 타겟이 상기 플라즈마 형성 영역에 있을 때 레이저 방사선으로 상기 연료 타겟의 노출된 표면을 조명하도록 구성된 레이저 시스템을 포함하며;
    상기 노출된 표면에 입사하는 레이저 방사선은 상기 레이저 방사선의 전파 방향에 수직인 평면에서 제1 횡단면을 가지며,
    본 방법은 상기 평면에서 상기 노출 표면의 제2 횡단면보다 작도록 상기 제1 횡단면을 제어하는 것을 포함하는 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2556729A1 (en) * 2010-04-08 2013-02-13 ASML Netherlands BV Euv radiation source and euv radiation generation method
US9366967B2 (en) * 2011-09-02 2016-06-14 Asml Netherlands B.V. Radiation source
NL2009372A (en) * 2011-09-28 2013-04-02 Asml Netherlands Bv Methods to control euv exposure dose and euv lithographic methods and apparatus using such methods.
WO2013131693A1 (en) * 2012-03-05 2013-09-12 Asml Netherlands B.V. Ion capture apparatus, laser produced plasma radiation source, lithographic apparatus
US9835950B2 (en) * 2014-01-27 2017-12-05 Asml Netherland B.V. Radiation source
WO2016012192A1 (en) * 2014-07-21 2016-01-28 Asml Netherlands B.V. Radiation source
US9826615B2 (en) * 2015-09-22 2017-11-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. EUV collector with orientation to avoid contamination
JP6616427B2 (ja) * 2015-12-15 2019-12-04 ギガフォトン株式会社 極端紫外光生成装置

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