KR20210081351A - 타겟 재료 전달 시스템의 수명을 연장시키기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

타겟 재료 전달 시스템의 수명을 연장시키기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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KR20210081351A
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게오르기 올레고비치 바셴코
치라그 라쟈구루
알렉산더 이고르비치 에르쇼프
조슈아 마크 루켄스
매튜 치어란 에이브라함
밥 롤링거
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

EUV 방사선을 발생시키기 위한 시스템이 개시되며, 액적 발생기에 있는 노즐의 오리피스(32))에 있는 재료를 통해 흐르는 전류는, 전류를 위한 대안적인 더 낮은 임피던스의 경로를 제공하고 그리고/또는 액적 발생기에 가해지는 구동 신호의 고주파수 성분을 제한함으로써 제어된다.

Description

타겟 재료 전달 시스템의 수명을 연장시키기 위한 장치 및 방법
본 출원은 2018년 10월 29일에 출원된 미국 출원 62/752,116의 우선권을 주장하고, 이 미국 출원은 전체적으로 여기에 참조로 원용된다.
본 개시는 용기 안에 있는 타겟 재료의 방전 또는 레이저 제거(ablation)를 통해 생성된 플라즈마로부터 극자외("EUV") 방사선을 발생시키기 위한 장치와 방법에 관한 것이다. 이러한 용례에서, 예컨대 광학 요소가 사용되어 반도체 포토리소그래피 및 검사에 사용되는 방사선을 모으고 지향시킨다.
극자외 방사선은, 예컨대, 약 50 nm 이하의 파장을 가지며 또한 약 13.5 nm의 파장의 방사선을 포함하는 전자기 방사선(가끔 소프트 x-선이라고도 함)이 포토리소그래피 공정에 사용되어 실리콘 웨이퍼와 같은 기판에 극히 작은 피쳐(feature)를 생성할 수 있다.
EUV 방사선을 발생시키기 위한 방법은 타겟 재료를 플라즈마 상태로 전환시키는 것을 포함한다. 타겟 재료는 바람직하게는 적어도 하나의 원소, 예컨대, 크세논, 리튬 또는 주석을 포함하고, 이 원소는 전자기 스펙트럼의 EUV 부분에서 하나 이상의 방출선을 갖는다. 타겟 재료는 고체, 액체 또는 가스일 수 있다. 한 기술은, 타겟 재료 액적의 스트림을 발생시키고 또한 액적의 적어도 일부를 하나 이상의 레이저 방사선 펄스로 조사(irradiating)하는 것을 포함한다. 이러한 발생원은 레이저 에너지를 적어도 하나의 EUV 방출 원소를 갖는 타겟 재료 안으로 연결하여, 수십 eV의 전자 온도를 갖는 고이온화 플라즈마를 생성함으로써 EUV 방사선을 발생시킨다.
액적을 발생시키기 위한 한 기술은, 주석과 같은 타겟 재료를 용융시키고 그런 다음에 비교적 작은 직경의 오리피스, 예컨대, 약 0.5 ㎛ 내지 약 30 ㎛의 직경을 갖는 오리피스를 통해 고압을 받게 하여, 약 30 m/s 내지 약 150 m/s의 액적 속도를 갖는 액적 흐름을 생성하는 것을 포함한다. 대부분의 조건 하에서, 레일라이 분할(Rayleigh breakup) 이라고 하는 공정에서, 오리피스에서 나가는 스트림의 불안정성으로 인해 그 스트림이 액적으로 분할된다. 이들 액적은 변하는 속도를 가질 수 있고, 서로 결합하여 더 큰 액적으로 합쳐질 수 있다.
여기서 고려 중인 EUV 발생 공정에서, 분해/합침 공정을 제어하는 것이 바람직하다. 예컨대, 액적을 구동 레이저의 광학 펄스와 동기화시키기 위해, 랜덤 노이즈의 진폭을 초과하는 진폭에 의한 반복적인 교란이 연속적인 스트림에 가해질 수 있다. 펄스 레이저의 반복율로서 교란을 동일한 주파수(또는 더 높은 고조파)에서 가함으로써, 액적은 레이저 펄스와 동기화될 수 있다. 예컨대, 교란은 전기 작동 요소(예컨대, 압전 재료)를 스트림에 연결하고 또한 전기 작동 요소를 주기적인 파형으로 구동시킴으로써 스트림에 가해질 수 있다. 한 실시 형태에서, 전기 작동 요소의 직경은 수축 및 확장될 것이다(나노미터의 오더로). 이 직경의 변화는, 직경의 대응하는 수축 및 확장을 받는 관 또는 모세관과 같은 공동부를 규정하는 구조체에 기계적으로 연결된다. 공동부 내에 있는 타겟 재료, 예컨대 용융 주석의 칼럼의 직경이 수축 및 확장되어(또한 길이가 확장 및 수축됨) 노즐 출구에서 스트림에 속도 섭동을 유도하게 된다.
여기서 사용되는 바와 같이, "전기 작동 요소" 및 그의 파생어는, 전압, 전기장, 자기장 또는 그의 조합을 받으면 치수 변화가 일어나고 또한 압전 재료, 전왜(electrostrictive) 재료 및 자왜(magnetostrictive) 재료를 포함하지만 이에 한정되지 않는 재료 또는 구조체를 의미한다. 액적 스트림을 제어하기 위해 전기 작동 요소를 사용하기 위한 장치 및 방법은, 예컨대, 미국 특허 출원 공보 No. 2009/0014668 A1("Laser Produced Plasma EUV Light Source Having a Droplet Stream Produced Using a Modulated Disturbance Wave", 2009년 1월 15일에 공개되었음) 및 미국 특허 No. 8,513,629("Droplet Generator with Actuator Induced Nozzle Cleaning", 2013년 8월 20일에 공포되었음)에 개시되어 있고, 그래서 이 둘은 전체적으로 참조로 원용된다.
따라서 액적 발생기의 임무는, 적절한 크기의 액적을 주 초점에 배치하는 것이고, 이 초점에서 액적은 EUV 생성에 사용될 것이다. 액적은 특정한 공간 및 시간적 안정성 기준 내에서, 즉 허용 가능한 여유 내에서 반복 가능한 위치와 타이밍으로 주 초점에 도달해야 한다. 액적은 또한 주어진 주파수 및 속도로 도달해야 한다. 또한, 액적은 완전히 합체되어야 하는데, 이는 액적은 단분산적(또는 균일한 크기)이어야 하고 또한 주어진 구동 주파수로 도달해야 함을 의미한다. 예컨대, 액적 스트림은 축상 "위성" 액적, 즉 주 액적으로 합체되지 못한 타겟 재료의 더 작은 액적이 없어야 한다. 액적 발생기 성능이 시간이 지남에 따라 변하기 때문에 이들 기준을 만족하는 것은 어렵다. 예컨대, 액적 발생기의 성능이 변하면, 그 액적 발생기는 주 초점에 도달할 때까지 완전히 합체되지 않는 액적을 생성할 수 있다. 결국 액적 발생기 성능은, 액적 발생기가 유지 보수 또는 교체를 위해 오프라인 상태로 되어야 할 정도로 악화될 것이다.
그러한 액적 발생기의 다른 실패 모드는 액적 스트림 각도의 점진적인 드리프트(drift)이다. 이러한 드리프트는 EUV 발생원 작동의 불안정성을 일으키고, 어떤 경우에는, 각도가 너무 크고 또한 액적이 액적 발생기의 출구를 클립(clip)하기 시작할 때 액적의 손실을 야기한다. 이러한 드리프트는 일방향 드리프트로 되는 경향이 있고, 액적 발생기 조향 시스템이 액적 위치를 보정하지 못할 때까지 또는 액적이 출구에서 클립될 때까지 성장할 수 있다. 이 액적의 손실은 액적 발생기 스와프(swap)를 일으키고, 이는 전체 시스템의 가용성에 영향을 주게 된다.
따라서, 시스템의 가용성을 증가시키기 위해 그러한 액적 발생기의 수명을 연장시킬 필요가 있다.
이하, 실시 형태에 대한 기본적인 이해를 제공하기 위해 하나 이상의 실시 형태의 요약이 주어진다. 이 요약은 모든 고려되는 실시 형태의 광범위한 개관은 아니고, 또한 모든 실시 형태의 핵심적인 또는 중요한 요소를 나타내기 위한 것이 아니고 또한 모든 실시 형태 또는 그 중의 어느 하나의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 유일한 목적은, 뒤에서 주어지는 더 상세한 설명에 대한 전조로서 하나 이상의 실시 형태의 일부 개념을 간략화된 형태로 보여주기 위한 것이다.
전류를 위한 대안적인 더 낮은 임피던스의 경로를 제공하고 그리고/또는 액적 발생기에 가해지는 구동 신호의 고주파수 성분을 제한함으로써, 액적 발생기의 노즐의 오리피스에 있는 타겟 재료를 통해 흐르는 전류가 제한되는, EUV 방사선을 발생시키기 위한 시스템이 개시된다.
일 실시 형태의 한 양태에 따르면, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치가 개시되며, 이 장치는, 타겟 재료를 수용하도록 배치되는 공동부와 공동부로부터 타겟 재료를 받아들여 타겟 재료 액적의 스트림을 전달하도록 배치되는 오리피스를 규정하는 구조체를 포함하는 타겟 재료 분배기; 상기 공동부에 기계적으로 연결되고, 구동 신호에 근거하여 상기 액적의 스트림에 속도 섭동(perturbation)을 유도하도록 배치되는 전기 작동 요소; 및 상기 구동 신호를 공급하기 위해 상기 전기 작동 요소에 전기적으로 연결되는 구동 신호 발생기를 포함하고, 상기 전기 작동 요소와의 전기 연결부가 상기 오리피스에 있는 타겟 재료를 통해 흐르는 전류의 양을 제어하도록 배치된다. 상기 전기 작동 요소와의 전기 연결부는, 상기 오리피스에 있는 타겟 재료를 통과하지 않는, 전기 작동 요소와 접지 사이의 저 임피던스 경로를 제공하도록 배치된다. 공동부를 규정하는 상기 구조체는 원통형 관을 포함하고, 상기 전기 작동 요소는, 상기 원통형 관 주위에 배치되고 저 임피던스 경로에 의해 접지에 연결되는 내면을 갖는 원통형 압전 요소를 포함한다. 타겟 재료 분배기는 공동부를 규정하는 상기 구조체의 적어도 일부분 주위에 있는 전도성 코팅을 더 포함한다. 전도성 코팅은 약 1E-06 Ohm-m 미만의 저항률을 갖는다. 전도성 코팅은, 상기 구조체에서 상기 오리피스를 규정하고 포함하는 영역에 한정되어 있다. 전기 작동 요소는 전도성 코팅을 갖지 않는 공동부의 제 1 축방향 부분 주위에 위치된다. 전도성 코팅은 저 임피던스 경로를 통해 접지에 연결된다. 전도성 코팅 상에 있는 절연 코팅을 더 포함한다. 구동 신호 발생기는 전기 작동 요소에서 직접 끝나는 RF 동축 케이블을 통해 상기 전기 작동 요소에 전기적으로 연결된다.
실시 형태의 다른 양태에 따르면, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치가 개시되며, 이 장치는 타겟 재료를 수용하도록 배치되는 공동부와 공동부로부터 타겟 재료를 받아들여 타겟 재료 액적의 스트림을 전달하도록 배치되는 오리피스를 규정하는 구조체를 포함하는 타겟 재료 분배기; 상기 공동부에 기계적으로 연결되고, 구동 신호에 근거하여 상기 액적의 스트림에 속도 섭동(perturbation)을 유도하도록 배치되는 전기 작동 요소; 및 상기 구동 신호를 공급하기 위해 상기 전기 작동 요소에 전기적으로 연결되는 구동 신호 발생기를 포함하고, 상기 구동 신호의 최고 주파수 성분은 약 3.5 MHz 내지 약 7 MHz의 값으로 제한된다.
실시 형태의 다른 양태에 따르면, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치가 개시되며, 이 장치는 타겟 재료를 수용하도록 배치되는 공동부와 공동부로부터 타겟 재료를 받아들여 타겟 재료 액적의 스트림을 전달하도록 배치되는 오리피스를 규정하는 구조체를 포함하는 타겟 재료 분배기; 상기 공동부에 기계적으로 연결되고, 구동 신호에 근거하여 상기 액적의 스트림에 속도 섭동을 유도하도록 배치되는 전기 작동 요소; 및 상기 구동 신호를 공급하기 위해 상기 전기 작동 요소에 전기적으로 연결되는 구동 신호 발생기를 포함하고, 상기 구동 신호의 최소 상승/하강 시간은 약 50 ns 내지 약 100 ns 이다.
실시 형태의 다른 양태에 따르면, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치가 개시되며, 이 장치는 타겟 재료를 수용하도록 배치되는 공동부와 공동부로부터 타겟 재료를 받아들여 타겟 재료 액적의 스트림을 전달하도록 배치되는 오리피스를 규정하는 구조체를 포함하는 타겟 재료 분배기; 상기 공동부에 기계적으로 연결되고, 구동 신호에 근거하여 상기 액적의 스트림에 속도 섭동을 유도하도록 배치되는 전기 작동 요소; 및 상기 구동 신호를 공급하기 위해 상기 전기 작동 요소에 전기적으로 연결되는 구동 신호 발생기를 포함하고, 상기 구동 신호의 최대 전압은 상기 오리피스에 있는 타겟 재료를 통과하는 전류의 흐름을 제한하도록 제한된다.
실시 형태의 다른 양태에 따르면, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치가 개시되며, 이 장치는 타겟 재료를 수용하도록 배치되는 공동부와 공동부로부터 타겟 재료를 받아들여 타겟 재료 액적의 스트림을 전달하도록 배치되는 오리피스를 규정하는 구조체를 포함하는 타겟 재료 분배기; 상기 공동부에 기계적으로 연결되고, 구동 신호에 근거하여 상기 액적의 스트림에 속도 섭동을 유도하도록 배치되는 전기 작동 요소; 및 상기 구동 신호를 공급하기 위해 상기 전기 작동 요소에 전기적으로 연결되는 구동 신호 발생기를 포함하고, 상기 구동 신호는 실질적으로 일정한 DC 바이어스를 포함한다. 바이어스는 음일 수 있다. 바이어스는 양일 수 있다. 구동 파형이 양의 극성을 갖는 펄스로 구성되면 상기 바이어스가 음이고, 상기 구동 파형이 음의 극성을 갖는 펄스로 구성되면 상기 바이어스가 양이다.
실시 형태의 다른 양태에 따르면, 타겟 재료 분배기를 발생시키기 위한 장치가 개시되며, 타겟 재료 분배기는, 타겟 재료를 수용하도록 배치되는 공동부와 공동부로부터 타겟 재료를 받아들여 타겟 재료 액적의 스트림을 전달하도록 배치되는 오리피스를 규정하는 구조체, 공동부에 기계적으로 연결되고, 구동 신호에 근거하여 상기 액적의 스트림에 속도 섭동을 유도하도록 배치되는 전기 작동 요소, 및 구동 신호를 공급하기 위해 전기 작동 요소에 전기적으로 연결되는 구동 신호 발생기( 구동 신호의 최고 주파수 성분은 약 3.5 MHz 내지 약 7 MHz의 값으로 제한됨), 및 오리피스에 있는 타겟 재료를 통해 흐르는 전류의 양을 제어하도록 배치되는 전기 작동 요소와의 전기 연결부를 포함한다.
실시 형태의 다른 양태에 따르면, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치가 개시되며, 이 장치는, 타겟 재료를 수용하도록 배치되는 공동부와 공동부로부터 타겟 재료를 받아들여 타겟 재료 액적의 스트림을 전달하도록 배치되는 오리피스를 규정하는 구조체를 포함하는 타겟 재료 분배기; 상기 공동부에 기계적으로 연결되고, 구동 신호에 근거하여 상기 액적의 스트림에 속도 섭동을 유도하도록 배치되는 전기 작동 요소; 및 구동 신호를 공급하기 위해 상기 전기 작동 요소에 전기적으로 연결되는 구동 신호 발생기를 포함하고, 상기 오리피스에 있는 타겟 재료를 통해 흐르는 전류의 양을 제어하도록, 상기 전기 작동 요소와의 전기 연결부가 배치되고 또한 상기 구동 신호의 파라미터가 선택된다.
실시 형태의 다른 양태에 따르면, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치에서 타겟 재료를 분배하는 방법이 개시되며, 이 방법은, 타겟 재료를 수용하도록 배치되는 공동부와 공동부로부터 타겟 재료를 받아들여 타겟 재료 액적의 스트림을 전달하도록 배치되는 오리피스를 규정하는 구조체를 포함하는 타겟 재료 분배기를 제공하는 단계; 상기 공동부에 기계적으로 연결되고, 구동 신호에 근거하여 상기 액적의 스트림에 속도 섭동을 유도하도록 배치되는 전기 작동 요소를 제공하는 단계; 및 상기 구동 신호를 공급하기 위해 상기 전기 작동 요소에 구동 신호를 공급하는 단계를 포함하고, 구동 신호는 실질적으로 일정한 DC 바이어스를 포함한다.
실시 형태의 다른 양태에 따르면, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치에서 타겟 재료를 분배하는 방법이 개시되며, 이 방법은 타겟 재료를 수용하도록 배치되는 공동부와 공동부로부터 타겟 재료를 받아들여 타겟 재료 액적의 스트림을 전달하도록 배치되는 오리피스를 규정하는 구조체를 포함하는 타겟 재료 분배기를 제공하는 단계; 상기 공동부에 기계적으로 연결되고, 구동 신호에 근거하여 상기 액적의 스트림에 속도 섭동을 유도하도록 배치되는 전기 작동 요소를 제공하는 단계; 및 상기 구동 신호를 공급하기 위해 상기 전기 작동 요소에 구동 신호를 공급하는 단계를 포함하고, 구동 신호의 최소 상승/하강 시간은 약 50 ns 내지 약 100 ns이다.
실시 형태의 다른 양태에 따르면, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치에서 타겟 재료를 분배하는 방법이 개시되며, 이 방법은 타겟 재료를 수용하도록 배치되는 공동부와 공동부로부터 타겟 재료를 받아들여 타겟 재료 액적의 스트림을 전달하도록 배치되는 오리피스를 규정하는 구조체를 포함하는 타겟 재료 분배기를 제공하는 단계; 상기 공동부에 기계적으로 연결되고, 구동 신호에 근거하여 상기 액적의 스트림에 속도 섭동을 유도하도록 배치되는 전기 작동 요소를 제공하는 단계; 및 상기 구동 신호를 공급하기 위해 상기 전기 작동 요소에 구동 신호를 공급하는 단계를 포함하고, 상기 구동 신호의 최대 전압은 상기 오리피스에 있는 타겟 재료를 통과하는 전류의 흐름을 제한하도록 제한되어 있다.
본 발명의 추가 실시 형태, 특징 및 이점과 다양한 실시 형태의 구조 및 작동은 첨부 도면을 참조하여 아래에서 상세히 설명된다.
여기서 포함되어 있고 본 명세서의 일부분을 형성하는 첨부 도면은, 본 발명의 실시 형태의 방법과 시스템을 한정적인 방식이 아닌 예로서 도시한다. 상세한 설명과 함께, 도면은 여기서 주어지는 방법과 시스템의 원리를 설명하고 또한 당업자가 그 방법과 시스템을 만들어 사용할 수 있게 해주는 추가 역할을 한다. 도면에서, 유사한 참조 번호는 동일하거나 기능적으로 유사한 요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 양태에 따른 레이저 생성 플라즈마 EUV 방사선 발생원에 대한 전체적인 넓은 개념의 축척에 따르지 않은 개략도이다.
도 2는 도 1의 시스템의 일부분의 축척에 따르지 않은 개략도이다.
도 3a는 일 실시 형태의 양태에 따른 액적 발생기 노즐 어셈블리의 도이다.
도 3b는 일 실시 형태의 다른 양태에 따른 액적 발생기 노즐 어셈블리의 도이다.
도 4a는 액적 발생기 노즐 어셈블리에 있는 압전 요소의 여기 파형(excitation waveform)을 나타내고, 도 4b는 압전 요소에서의 결과적인 전류를 나타내며, 도 4c는 본 발명의 일 양태에 따른 액적 발생기 노즐 어셈블리에 있는 오리피스를 통과하는 결과적인 시뮬레이션된 전류를 나타낸다.
본 발명의 추가 특징과 이점 및 본 발명의 다양한 실시 형태의 구조 및 작동을 첨부 도면을 참조하여 아래에서 상세히 설명한다. 본 발명은 여기서 설명되는 특정한 실시 형태에 한정되지 않음을 유의해야 한다. 여기서 이러한 실시 형태는 단지 실례적인 목적으로 주어진다. 여기에 포함되어 있는 교시에 근거하는 추가적인 실시 형태가 당업자에게 명백할 것이다.
이제 다양한 실시 형태를 도면을 참조하여 설명하며, 도면에서 유사한 참조 번호는 전체에 걸쳐 유사한 요소를 나타내기 위해 사용된다. 이하의 설명에서, 설명의 목적으로, 하나 이상의 실시 형태의 철저한 이해를 촉진시키기 위해 많은 특정한 상세점이 제시된다. 그러나, 어떤 또는 모든 경우에, 아래에서 설명되는 실시 형태는 아래에서 설명되는 특정한 설계 상세를 사용하지 않고도 실행될 수 있음이 명백하다. 다른 경우에, 잘 알려져 있는 구조와 장치는 하나 이상의 실시 형태에 대한 설명을 용이하게 하기 위해 블럭도로 나타나 있다.
그러나, 이러한 실시 형태를 더 상세히 설명하기 전에, 본 발명의 실시 형태가 실행될 수 있는 예시적인 환경을 제시하는 것이 교육적이다. 이하의 설명에서 그리고 청구 범위에서, "위","아래", "정상", "바닥", "수직", "수평" 등의 용어가 사용될 수 있다. 이들 용어는 중력에 대한 배향이 아닌 단지 상대적인 배향을 나타내기 위한 것이다.
처음에 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 형태의 한 양태에 따른 모범적인 EUV 방사선 발생원, 예컨대, 레이저 발생 플라즈마 EUV 방사선 발생원(20)의 개략도가 나타나 있다. 나타나 있는 바와 같이, EUV 방사선 발생원(20)은 펄스 또는 연속 레이저 발생원(22)을 포함하며, 이 레이저 발생원은 예컨대 방사선 비임(12)을 생성하는 펄스 가스 방전 CO2 레이저 발생원일 수 있다. 이 펄스 가스 방전 CO2 레이저 발생원은 높은 파워 및 높은 펄스 반복률에서 작동하는 DC 또는 RF 여기(excitation)를 가질 수 있다.
EUV 방사선 발생원(20)은 또한 타겟 재료를 액적 또는 연속적인 액체 스트림의 형태로 전달하기 위한 타겟 전달 시스템(24)을 포함한다. 이 예에서, 타겟 재료는 액체이지만, 고체 또는 가스일 수도 있다. 타겟 재료는 주석 또는 주석 화합물로 만들어질 수 있지만, 다른 재료로 사용될 수 있다. 설명되는 시스템에서, 타겟 재료 전달 시스템(24)은 타겟 재료의 액적(14)을 진공 챔버(26)의 내부 안으로 조사(irradiation) 영역(28)에 도입하고, 그 영역에서 타겟 재료가 조사되어 플라즈마를 생성하게 된다. 어떤 경우에, 전하가 타겟 재료 상에 배치되어, 타겟 재료가 조사 영역(28) 쪽으로 또는 그로부터 멀어지는 방향으로 조향될 수 있다. 여기서 사용되는 바와 같이, 조사 영역은, 타겟 재료 조사가 일어날 수 있는 영역이며 또한 심지어 조사가 실제로 일어나지 않을 때의 조사 영역임을 유의해야 한다.
EUV 방사선 발생원(20)은 EUV 광원 제어기 시스템(60)을 또한 포함할 수 있는데, 이 제어기 시스템은 또한 레이저 발사 제어 시스템(65)을 포함할 수 있다. EUV 방사선 발생원(20)은 하나 이상의 액적 이미저(imager)(70)를 포함할 수 있는 타겟 위치 검출 시스템과 같은 검출기를 또한 포함할 수 있고, 그 이미저는 예컨대 조사 영역(28)에 대한 타겟 액적의 절대적인 또는 상대적인 위치를 나타내는 출력을 발생시키고 이 출력을 타겟 위치 검출 피드백 시스템(62)에 제공한다.
타겟 위치 검출 피드백 시스템(62)은 액적 이미저(70)의 출력을 사용하여 타겟 위치 및 궤적을 계산하고, 이로부터 타겟 에러가 계산될 수 있다. 타겟 에러는 액적별로 또는 또는 평균으로 또는 어떤 다른 기준으로 계산될 수 있다. 그런 다음에 타겟 에러는 광원 제어기(60)에 입력으로 제공될 수 있다. 그에 응하여, 광원 제어기(60)는 레이저 위치, 방향 또는 타이밍 보정 신호와 같은 제어 신호를 발생시킬 수 있다.
도 1에 나타나 있는 바와 같이, 타겟 재료 전달 시스템(24)은 타겟 전달 제어 시스템(90)을 포함할 수 있다. 타겟 전달 제어 시스템(90)은 신호, 예컨대 전술한 타겟 에러, 또는 시스템 제어기(60)에 의해 제공되는 타겟 에러로부터 구해진 어떤 양에 반응해서 작동하여, 조사 영역(28)을 통과하는 타겟 액적(14)의 경로를 조절할 수 있다. 이는 예컨대 타겟 전달 기구(92)가 타겟 액적(14)을 방출하는 점을 재위치시켜 달성될 수 있다. 액적 방출점은, 예컨대, 타겟 전달 기구(92)를 경사시켜 또는 타겟 전달 기구(92)를 이동시켜 재위치될 수 있다. 타겟 전달 기구(92)는 챔버(26) 안으로 연장되고, 바람직하게는 외부에서, 타겟 재료, 및 타겟 재료를 압력 하에서 타겟 전달 기구(92)에 배치하는 가스 소스가 제공된다.
다양한 액적 분배기 구성 및 그의 상대적인 이점들에 대한 더 많은 상세점은, 예컨대, 2011년 1월 18일에 공포된 미국 특허 7,872,245("Systems and Methods for Target Material Delivery in a Laser Produced Plasma EUV Light Source"), 2008년 7월 29일에 공포된 미국 특허 7,405,416("Method and Apparatus For EUV Plasma Source Target Delivery"), 및 2008년 5월 13일에 공포된 미국 특허 7,372,056("LPP EUV Plasma Source Material Target Delivery System")에서 찾아볼 수 있고, 이들 미국 특허 각각의 내용은 전체적으로 참조로 원용된다.
도 1을 계속 참조하면, 방사선 발생원(20)은 하나 이상의 광학 요소를 포함할 수 있다. 이하의 논의에서, 콜렉터(30)가 그러한 광학 요소의 일 예로 사용되지만, 그 논의는 다른 광학 요소에도 해당된다. 콜렉터(30)는 수직 입사 반사기일 수 있는데, 예컨대, 열유도 층간 확산을 효과적으로 막기 위해 각 계면에 배치되는 예컨대 B4C, ZrC, Si3N4 또는 C와 같은 추가적인 얇은 장벽 층을 갖는 MLM으로 실행될 수 있다. 알루미늄(Al) 또는 규소(Si)와 같은 다른 기판 재료도 사용될 수 있다. 콜렉터(30)는 편장 타원형일 수 있고, 레이저 방사선(12)이 통과하여 조사 영역(28)에 도달할 수 있게 해주는 중심 어퍼쳐(aperture)를 갖는다. 콜렉터(30)는 예컨대, 조사 영역(28)에 있는 제 1 초점 및 소위 중간점(40)에 있는 제 2 초점(중간 초점(40)이라고도 함)을 갖는 타원의 형태일 수 있고, EUV 방사선은 EUV 방사선 발생원(10)으로부터 출력되어 예컨대 집적 회로 리소그래피 스캐너(50)에 입력될 수 있고, 그 스캐너는 예컨대 방사선을 사용하여 잘 알려져 있는 방식으로 레티클 또는 마스크(54)를 사용하여 실리콘 웨이퍼 작업물(52)을 처리하게 된다. 실리콘 웨이퍼 작업물(52)은 공지된 방식으로 추가적으로 처리되어, 집적 회로 디바이스가 얻어진다.
도 2는 액적 발생 시스템을 더 상세히 도시한다. 타겟 재료 전달 시스템(90)은 액적을 챔버(26) 내부의 조사(irradiation) 부위/주 초점(28)에 전달한다. 구동 신호 발생기(230)가 구동 파형을 액적 발생기(90) 내의 전기 작동 요소에 제공하고, 이 구동 파형은 액적 스트림에 속도 섭동을 유도한다. 구동 파형은 단일 사인파, 상이한 주파수를 갖는 여러 사인파의 조합, 또는 사인파와 펄스 파의 조합을 포함할 수 있다. 구동 파형의 파라미터를 주의 깊게 선택함으로써, 용융 주석 젯트에 속도 섭동을 가할 수 있으며, 이 결과, EUV 광원의 통상적인 작동을 위해 요구되는 액적 발생 시스템으로부터 5 - 20 cm의 전형적인 거리에서 40 - 100 kHz의 주파수로 액적이 형성된다. 구동 신호 발생기(230)는 데이타 처리 모듈(252)에 적어도 부분적으로 근거하여 제어기(250)의 제어 하에서 작동한다. 데이타 처리 모듈(252)은 하나 이상의 검출기로부터 데이타를 받는다. 나타나 있는 예에서, 검출기는 카메라(254) 및 포토다이오드(256)를 포함한다. 액적은 하나 이상의 레이저(258)에 의해 조명된다. 이 전형적인 구성에서, 검출기는 합체가 일어난 것으로 예상되는 스트림 내의 한 점에서 액적을 검출하고 이미징한다. 또한, 검출기와 레이저는 진공 챔버(26) 외부에 배치되며, 진공 챔버(26)의 벽에 있는 창을 통해 스트림을 보게 된다.
타겟 재료 전달 시스템(90)은 유체, 예컨대, 용융 주석을 압력 하에서 유지하기 위한 저장부를 포함할 수 있다. 이 저장부는 오리피스를 갖는 노즐에서 끝나는 공동부와 유체 연통하고, 저장부 내의 가압된 유체는 그 오리피스를 통해 흘러 연속적인 흐름을 형성하고, 이어서 그 스트림은 복수의 미세 액적으로 분할되고 그런 다음에 미세 액적들이 합쳐져 더 큰 액적으로 된다.
이러한 구성은 도 3a에 나타나 있다. 도 3a에서, 공동부를 규정하는 구조체는 관 또는 모세관(310)의 형태이다. 모세관(310)은 오리피스(320)를 갖는 노즐에서 끝난다. 공동부(300) 내의 용융 타겟 재료의 칼럼은 압력을 받으며 스트림로 오리피스(320)로부터 방출되어 액적(330)으로 분할된다. 위에서 언급한 바와 같이, 공동부(300) 내의 타겟 재료에서의 속도 섭동은 전기 작동 요소(340)로 유도되며, 나타나 있는 예에서 그 전기 작동 요소는 원통형이다. 전기 작동 요소(340)는 예컨대 압전 요소이다. 나타나 있는 구성에서, 전기 작동 요소(340)는 그의 외경에 있는 전극(350) 및 내경에 있는 전극(360)을 갖는다. 전극(350)은 커넥터(410)에 의해 구동 신호 발생원(230)에 연결된다. 연결부(410)는 외측 전극(350)에서 끝나는 RF 동축 케이블(예컨대, 50 옴의 공칭 임피던스를 가짐)일 수 있다. 전극(360)은 연결부(420)에 의해 접지 포텐셜에 연결된다. 구동 신호 발생원(230)은 구동 신호를 요소(340)에 가하여, 공동부(300)에 있는 타겟 재료에 기계적으로 연결되는 전기 작동 요소(340)의 치수 변화를 일으키게 된다.
또한 나타나 있는 바와 같이, 모세관(310)은, 예컨대 크롬일 수 있는 전도성 코팅(370)으로 코팅되어 있다. 또한, 전도성 코팅(370)은 절연 코팅(380)으로 코팅될 수 있다. 절연 코팅(380)은, 예컨대 전기 작동 요소(340)와 함께 축방향으로 연장되어 있는 영역에서 전도성 코팅(370)의 일부분만 덮도록 배치된다. 절연 코팅(380)의 목적은, PZT 전극(360)과 전도성 코팅(370) 사이에 절연층을 제공하는 것이다. 전기 작동 요소(340)는 결합층(390)을 형성하는 접착성 재료로 전도성 코팅 또는 절연 코팅(존재한다면)에 결합된다. 액적 발생기의 단부는 액적 발생기 케이지(400) 안에 내포될 수 있다. 전도성 코팅(370)의 목적은, 오리피스(320)를 떠나는 타겟 재료를 모세관에 있는 비보상 표면 전하에 의해 생긴 정전기장으로부터 차폐하는 것이며, 그래서 액적은 전기적으로 대전되고 서로 반발하여 합체되지 않는 일이 없다. 전도성 코팅(370)은 바람직하게 약 1E-06 Ohm-m 이하의 저항률을 갖는다. 전도성 코팅은 오리피스를 통해 주석 스트림에 접지될 수 있다. 오리피스에 있는 접지 경로에 추가로, 전도성 코팅(370)은 접지된 액적 발생기 하우징(450)에 대한 전용 연결부를 가질 수 있다.
언급한 바와 같이, 액적 스트림(330)이 옆으로 드리프트(drift)하는 경향이 있을 수 있는데, 그래서 결국에는 그 스트림이 액적 발생기 케이지(400)에 있는 출구(430)의 가장자리를 클립하게 된다. 액적 스트림의 드리프트를 야기하는 한 기구는 노즐 오리피에서 SnOx 입자의 형성이다. 노즐 오리피스에서 SnOx 입자의 형성은 전기 분해, 전기 영동 기구 또는 줄(Joule) 가열과 같은 열적 기구에 의해 노즐 오리피스를 통해 흐르는 RF 성분(여기서는 RF 신호라고 함)을 갖는 전류에 의해 촉진된다.
노즐 오리피스를 통해 흐르는 RF 전류의 한 원인은, 노즐 상의 전도성 코팅을 통해 흘러 노즐 내의 용융 주석으로 계속 가는 전류인 것 같다. 이 RF 전류의 존재에 대한 한 이유는, 더 높은 주파수 성분에 대해, 모세관 주위에 압전 관의 형태로 있는 전기 작동 요소와 결합층(및 절연층(존재한다면))을 통과하는 전도성 코팅 사이의 기생 캐패시턴스의 임피던스가 더 낮은 주파수 성분의 경우 보다 작고 반면에 연결부(420)의 대부분의 유도 임피던스는 더 크기 때문이다. 따라서, 복귀 전류의 대부분은 더 낮은 임피던스의 경로 쪽으로 향하는데, 즉 기생 캐패시턴스 및 노즐 내부의 주석을 통과하게 된다.
따라서, 복귀(접지) 연결부(420)에서 기생 인덕턴스를 줄여, 노즐을 통해 흐르는 RF 전류를 줄이는 것이 바람직하다. 이 인덕턴스를 줄이는 한 수단은, 내측 전극(360)을 위한 매우 짧은 연결부(420)를 제공하는 것이다. 예컨대, 종래의 실행을 위한 이 복귀 경로의 물리적 길이는 약 50 cm 내지 약 100 cm 일 수 있다. 이는 약 0.5 μH 내지 약 2 μH의 기생 인덕턴스에 대응할 수 있다. 10 cm 이하와 같은 더 짧은 연결부는 액적 발생기의 다양한 실행에서 기생 인덕턴스를 줄일 수 있다.
더 구체적으로, 전극(360)은, 노즐에 설치되고 그 자체가 접지되는 액적 발생기 케이지(400)에 대한 전기적 연결부를 제공하여 접지될 수 있다. 이 경우, 접지로의 전기 경로의 길이는 약 3 cm로 줄어들고, 이 연결부와 관련된 기생 인덕턴스는 약 35 nH로 줄어든다. 전극(360)은, 액적 발생기의 히터 블럭과 같은 다른 접지되는 요소에 대한 짧은 전선 연결부를 제공함으로써 접지될 수 있다. 접지용 연결부(420)의 인덕턴스는, 내측 전극(360)을 액적 발생기의 금속 하우징에 접지시켜 달성될 수 있다.
따라서, 전류가 액적 발생기 부품에 흘러 들어가고 또한 그 주위를 흐를 수 있는 복수의 경로가 있다. 액적 발생기의 주요 기능의 관점에서, 이들 상이한 경로는 본질적으로 동등하다. 그러나, 이들 경로 중의 일부는 노즐 오리피스 내의 주석을 통과하는 전류의 바람직하지 않은 흐름을 야기하여, 주석 흐름을 방해하는 SnOx 입자의 형성을 촉진시킨다. 따라서, 목표는 노즐 오리피스 내의 주석을 포함하지 않는 경로를 통해 더 많은 전류가 흐르게 하는 것이다. 위에서 언급한 바와 같이, 이를 달성하는 한 방안은 접지에 이르는 다른 경로 중의 일부의 인덕턴스를 줄이는 것일 수 있다. 이를 달성하는 다른 방법은 구동 신호의 주파수를 제어하는 것이다. 노즐 오리피스 내의 주석을 통과하는 경로의 임피던스는 주로 용량적이고 또한 다른 경로의 임피던스는 주로 유도적인 정도로, 구동 신호의 고주파수 성분을 제한하는 조치를 취하는 것은 성공적인 경향이 있을 것이며, 그래서 노즐 경로 통과는 더 높은 임피던스를 갖는다.
도 3b는 도 3a의 구성의 대안예를 나타내며, 여기서 전도성 코팅(370)이 수정되어 있고 전기 작동 요소(340)에 대한 연결부(350, 360)는 모세관(310)의 오리피스(320) 단부에 더 가까이 배치된다. 도 3b의 구성에서, 모세관(310)의 부분들은 전도성 코팅을 갖지 않는데, 예컨대, 모세관은 축대칭 Cr 스퍼터링 동안에 마스크 처리되어, 자유 비행 합체를 어렵게 하는 미세 액적의 대전을 방지하기 위해 모세관(310) 전방 표면과 오리피스(320) 사이의 전도성 졍로를 유지하면서 내측 압전 전극과 전도성 코팅(370) 사이의 작은 틈 캐패시터를 제거한다. 또한, 도 3b에서, 전기 작동 요소(340)에 대한 연결부(350, 360)는, 미세 액적을 대전시켜 자유 비행 합체를 어렵게 하는 것으로 알려져 있는 전자기장을 억제하기 위해 내측 전극(360)이 전기 작동 요소(340)의 전향 표면(후향 표면의 반대임) 주위를 감싸도록 재위치되는데, 즉 플립핑된다.
따라서, 액적의 드리프트를 줄이는 다른 방법은 변조 신호의 고주파수 성분을 줄이는 것이다. 이는 예컨대 변조 신호의 펄스파 성분의 상승 시간과 하강 시간을 증가시켜 더 예리한 천이부에서 고주파수 푸리에 성분을 피함으로써 또는 구동 신호가 펄스파 성분을 포함하지 않는다면 사인파의 최대 주파수를 제한함으로써 행해질 수 있다. 따라서, 예컨대, 이러한 목적으로, 구동 신호에 있는 펄스의 상승 및/또는 하강 시간은 약 50 ns 내지 약 100 ns 이고 또한 사인파 주파수는 약 3.5 MHz 내지 약 7 MHz로 제한되어 드리프트 효과를 완화시키는 것이 바람직하다. 마찬가지로, 이는 더 낮은 주파수에서 연결부(420)의 임피던스는 낮고 반면에 압전 요소와 노즐 내의 주석의 기생 캐패시턴스를 포함하는 경로의 임피던스는 상당히 더 높기 때문이다. 그러므로 노즐 내의 주석을 통해 흐르는 RF 전류의 크기가 감소된다. 또한, 구동 신호의 크기가 감소될 수 있다. 그러나, 언급한 바와 같이, 이들 기술의 가용성은 액적 합체 효율을 감소시킬 수 있다는 고려에 의해 제한될 수 있다.
액적 스트림의 드리프트를 완화시키는 이 방법은, 액적 발생기의 하드웨어의 변경을 필요로 하지 않는다는 이점을 갖는다. 그러나, 그 방법은 액적의 최적 합체를 달성하기 위해 이용 가능한 신호의 주파수 성분의 선택 범위를 감소시키는 단점을 갖는다. 이 구동 신호는 전형적으로 가능한 최단의 합체를 얻기 위해 최적화되고 더 높은 주파수의 성분은 통상적으로 이 결과에 기여한다. 여기(excitation) 파형의 고주파수 성분의 에너지를 증가시키면 액적 타이밍 안정성이 증가된다.
도 4a, 4b 및 4c는 액적 발생기 작동 동안에 시뮬레이션된 전류/전압 파형의 예를 나타내고, 여기서 펄스 신호가 주석 젯트 변조에 사용된다. 도 4a는 전기 작동 요소, 이 경우에는 압전 요소에 대한 구동 신호의 입력 전압 파형을 나타내고, 도 4b는 결과적인 입력 전류를 나타낸다. 도 4c는 결과적인 오리피스 전류를 나타낸다. 알 수 있는 바와 같이, 전압/전류 스파이크가 이 작동 동안에 생긴다. 노즐에 있는 용융 Sn을 통과해 전파하는 기생 전류 스파이크가 SnOx 형성을 촉진한다. 이에 대해서는 도 4c의 오리피스 전류 파형을 참조한다. SnOx 형성은 전술한 바와 같은 이들 전류 스파이크에 의해 촉진된다. 따라서, 노즐 오리피스에서 SnOx 형성의 문제는, 이들 전류 스파이크의 제어(즉, 제거를 포함하는 감소)로 완화될 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 이들 기생 전류 스파이크를 제어하는 한 방안은, 전기 작동 요소 내측 전극에 대한 저 임피던스 전기 연결부를 제공하는 것이다. 긴(약 0.5 m 내지 약 1 m) 와이어가 전형적으로 액적 발생기의 전체 본체를 통과해 와이어의 끝에 있는 RF형 커넥터(예컨대, 베이요넷 너트 커넥터(BNC))에 이어져 있다. 와이어의 전기 인덕턴스는 약 0.5 μH이고, 이는 신속 상승(약 10 ns 내지 약 20 ns 상승 시간) 구동 신호가 그 와이어를 통해 보내질 때 전압/전류 스파이크를 야기하게 된다. 짧은(약 10 cm 미만) 와이어를 갖는 접지에 대한 전기 작동 요소의 대안적인 저 인덕턴스 전기 연결부를 제공하면, 이들 스파이크를 줄이고 또한 드리프트 문제를 없애는 데에 도움이 된다.
펄스 변조 신호 파형이 사용될 때 SnOx 형성을 일으키는 전류 스파이크가 특정한 극성을 가질 때, 구동 신호를 반대 극성으로 편향시키는 DC가 사용되어, 이들 스파이크가 그렇지 않으면 SnOx 형성에 기여할 값을 얻는 것을 방지할 수 있다. 예컨대, 전류 스파이크가 양일 때, 약 -2 V 내지 약 -10 V의 음의 편향이 가해질 수 있고, 그 반대도 가능하다.
본 발명은 특정된 기능의 실행 및 그의 관계를 도시하는 기능 빌딩 블럭의 도움으로 위에서 설명되었다. 이들 기능 빌딩 블럭의 경계는 설명의 편의를 위해 여기서 임의로 규정된 것이다. 특정된 기능 및 그이 관계가 적절히 수행되는 한, 대안적인 경계가 정해질 수 있다.
특정 실시 형태의 전술한 설명은, 본 발명의 일반적인 개념에서 벗어남이 없이 또한 부당한 실험 없이, 다른 사람이, 본 기술 내의 지식을 적용하여, 쉽게 수정할 수 있고 그리고/또는 특정 실시 형태와 같은 다양한 용례에 맞게 적합하게 할 수 있도록 본 발명의 전반적인 특성을 충분히 나타낼 것이다. 그러므로, 이러한 적합화 및 수정은, 여기서 주어진 교시 및 안내에 근거하여, 개시된 실시 형태의 등가물의 의미와 범위 내에 있는 것이다. 여기서의 표현 또는 용어는 한정적인 것이 아닌 설명을 위한 것임을 이해할 것이며, 그래서 본 명세서의 용어 또는 표현은 당업자에 의해 그 교시 및 안내에 비추어 해석될 것이다. 본 발명의 폭과 범위는 전술한 모범적인 실시 형태에 의해 한정되지 않아야 하고, 이하의 청구 범위 및 그의 등가물에 따라서만 규정되어야 한다.
본 발명의 다른 양태들은 이하의 번호 매겨진 항으로 나타나 있다.
1. EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치로서,
타겟 재료를 수용하도록 배치되는 공동부와 공동부로부터 타겟 재료를 받아들여 타겟 재료 액적의 스트림을 전달하도록 배치되는 오리피스를 규정하는 구조체를 포함하는 타겟 재료 분배기;
상기 공동부에 기계적으로 연결되고, 구동 신호에 근거하여 상기 액적의 스트림에 속도 섭동(perturbation)을 유도하도록 배치되는 전기 작동 요소; 및
상기 구동 신호를 공급하기 위해 상기 전기 작동 요소에 전기적으로 연결되는 구동 신호 발생기를 포함하고,
상기 전기 작동 요소와의 전기 연결부가 상기 오리피스에 있는 타겟 재료를 통해 흐르는 전류의 양을 제어하도록 배치되어 있는, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전기 작동 요소와의 전기 연결부는, 상기 오리피스에 있는 타겟 재료를 통과하지 않는, 전기 작동 요소와 접지 사이의 저 임피던스 경로를 제공하도록 배치되는, 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 공동부를 규정하는 상기 구조체는 원통형 관을 포함하고, 상기 전기 작동 요소는, 상기 원통형 관 주위에 배치되고 저 임피던스 경로에 의해 접지에 연결되는 내면을 갖는 원통형 압전 요소를 포함하는, 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 내면은, 상기 전기 작동 요소에서 상기 오리피스에 가장 가까운 부분에서 접지에 연결되어 있는, 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 타겟 재료 분배기는 공동부를 규정하는 상기 구조체의 적어도 일부분 주위에 있는 전도성 코팅을 더 포함하는, 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 전도성 코팅은 약 1E-06 Ohm-m 미만의 저항률을 갖는, 장치.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 전도성 코팅은, 상기 구조체에서 상기 오리피스를 규정하고 포함하는 영역에 한정되어 있는, 장치.
8. 제 5 항에 있어서, 상기 전기 작동 요소는 전도성 코팅을 갖지 않는 공동부의 제 1 축방향 부분 주위에 위치되는, 장치.
9. 제 5 항에 있어서, 상기 전도성 코팅은 저 임피던스 경로를 통해 접지에 연결되는, 장치.
10. 제 5 항에 있어서, 상기 전도성 코팅 상에 있는 절연 코팅을 더 포함하는 장치.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 신호 발생기는 전기 작동 요소에서 직접 끝나는 RF 동축 케이블을 통해 상기 전기 작동 요소에 전기적으로 연결되는, 장치.
12. EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치로서, 타겟 재료를 수용하도록 배치되는 공동부와 공동부로부터 타겟 재료를 받아들여 타겟 재료 액적의 스트림을 전달하도록 배치되는 오리피스를 규정하는 구조체를 포함하는 타겟 재료 분배기;
상기 공동부에 기계적으로 연결되고, 구동 신호에 근거하여 상기 액적의 스트림에 속도 섭동(perturbation)을 유도하도록 배치되는 전기 작동 요소; 및
상기 구동 신호를 공급하기 위해 상기 전기 작동 요소에 전기적으로 연결되는 구동 신호 발생기를 포함하고,
상기 구동 신호의 최고 주파수 성분은 약 3.5 MHz 내지 약 7 MHz의 값으로 제한되는, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 전기 작동 요소와의 전기 연결부가 상기 오리피스에 있는 타겟 재료를 통해 흐르는 전류의 양을 제어하도록 배치되어 있는, 장치.
14. EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치로서, 타겟 재료를 수용하도록 배치되는 공동부와 공동부로부터 타겟 재료를 받아들여 타겟 재료 액적의 스트림을 전달하도록 배치되는 오리피스를 규정하는 구조체를 포함하는 타겟 재료 분배기;
상기 공동부에 기계적으로 연결되고, 구동 신호에 근거하여 상기 액적의 스트림에 속도 섭동을 유도하도록 배치되는 전기 작동 요소; 및
상기 구동 신호를 공급하기 위해 상기 전기 작동 요소에 전기적으로 연결되는 구동 신호 발생기를 포함하고,
상기 구동 신호의 최소 상승/하강 시간은 약 50 ns 내지 약 100 ns인, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치.
15. EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치로서,
타겟 재료를 수용하도록 배치되는 공동부와 공동부로부터 타겟 재료를 받아들여 타겟 재료 액적의 스트림을 전달하도록 배치되는 오리피스를 규정하는 구조체를 포함하는 타겟 재료 분배기;
상기 공동부에 기계적으로 연결되고, 구동 신호에 근거하여 상기 액적의 스트림에 속도 섭동을 유도하도록 배치되는 전기 작동 요소; 및
상기 구동 신호를 공급하기 위해 상기 전기 작동 요소에 전기적으로 연결되는 구동 신호 발생기를 포함하고,
상기 구동 신호의 최대 전압은 상기 오리피스에 있는 타겟 재료를 통과하는 전류의 흐름을 제한하도록 제한되어 있는, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치.
16. EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치로서,
타겟 재료를 수용하도록 배치되는 공동부와 공동부로부터 타겟 재료를 받아들여 타겟 재료 액적의 스트림을 전달하도록 배치되는 오리피스를 규정하는 구조체를 포함하는 타겟 재료 분배기;
상기 공동부에 기계적으로 연결되고, 구동 신호에 근거하여 상기 액적의 스트림에 속도 섭동을 유도하도록 배치되는 전기 작동 요소; 및
상기 구동 신호를 공급하기 위해 상기 전기 작동 요소에 전기적으로 연결되는 구동 신호 발생기를 포함하고,
상기 구동 신호는 실질적으로 일정한 DC 바이어스를 포함하는, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 바이어스는 음인, 장치.
18. 제 16 항에 있어서, 상기 바이어스는 양인, 장치.
19. 제 16 항에 있어서, 상기 구동 파형이 양의 극성을 갖는 펄스로 구성되면 상기 바이어스가 음이고, 상기 구동 파형이 음의 극성을 갖는 펄스로 구성되면 상기 바이어스가 양인, 장치.
20. EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치로서,
타겟 재료를 수용하도록 배치되는 공동부와 공동부로부터 타겟 재료를 받아들여 타겟 재료 액적의 스트림을 전달하도록 배치되는 오리피스를 규정하는 구조체를 포함하는 타겟 재료 분배기;
상기 공동부에 기계적으로 연결되고, 구동 신호에 근거하여 상기 액적의 스트림에 속도 섭동을 유도하도록 배치되는 전기 작동 요소; 및
상기 구동 신호를 공급하기 위해 상기 전기 작동 요소에 전기적으로 연결되는 구동 신호 발생기를 포함하고,
상기 오리피스에 있는 타겟 재료를 통해 흐르는 전류의 양을 제어하도록, 상기 전기 작동 요소와의 전기 연결부가 배치되고 또한 상기 구동 신호의 파라미터가 선택되는, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치.
21. EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치에서 타겟 재료를 분배하는 방법으로서,
타겟 재료를 수용하도록 배치되는 공동부와 공동부로부터 타겟 재료를 받아들여 타겟 재료 액적의 스트림을 전달하도록 배치되는 오리피스를 규정하는 구조체를 포함하는 타겟 재료 분배기를 제공하는 단계;
상기 공동부에 기계적으로 연결되고, 구동 신호에 근거하여 상기 액적의 스트림에 속도 섭동을 유도하도록 배치되는 전기 작동 요소를 제공하는 단계; 및
상기 구동 신호를 공급하기 위해 상기 전기 작동 요소에 구동 신호를 공급하는 단계를 포함하고,
상기 구동 신호는 실질적으로 일정한 DC 바이어스를 포함하는, 타겟 재료를 분배하는 방법.
22. EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치에서 타겟 재료를 분배하는 방법으로서,
타겟 재료를 수용하도록 배치되는 공동부와 공동부로부터 타겟 재료를 받아들여 타겟 재료 액적의 스트림을 전달하도록 배치되는 오리피스를 규정하는 구조체를 포함하는 타겟 재료 분배기를 제공하는 단계;
상기 공동부에 기계적으로 연결되고, 구동 신호에 근거하여 상기 액적의 스트림에 속도 섭동을 유도하도록 배치되는 전기 작동 요소를 제공하는 단계; 및
상기 구동 신호를 공급하기 위해 상기 전기 작동 요소에 구동 신호를 공급하는 단계를 포함하고,
상기 구동 신호의 최소 상승/하강 시간은 약 50 ns 내지 약 100 ns인, 타겟 재료를 분배하는 방법.
23. EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치에서 타겟 재료를 분배하는 방법으로서,
타겟 재료를 수용하도록 배치되는 공동부와 공동부로부터 타겟 재료를 받아들여 타겟 재료 액적의 스트림을 전달하도록 배치되는 오리피스를 규정하는 구조체를 포함하는 타겟 재료 분배기를 제공하는 단계;
상기 공동부에 기계적으로 연결되고, 구동 신호에 근거하여 상기 액적의 스트림에 속도 섭동을 유도하도록 배치되는 전기 작동 요소를 제공하는 단계; 및
상기 구동 신호를 공급하기 위해 상기 전기 작동 요소에 구동 신호를 공급하는 단계를 포함하고,
상기 구동 신호의 최대 전압은 상기 오리피스에 있는 타겟 재료를 통과하는 전류의 흐름을 제한하도록 제한되어 있는, 타겟 재료를 분배하는 방법.
다른 실행예는 청구 범위에 속한다.

Claims (23)

  1. EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치로서,
    타겟 재료를 수용하도록 배치되는 공동부와 공동부로부터 타겟 재료를 받아들여 타겟 재료 액적의 스트림을 전달하도록 배치되는 오리피스를 규정하는 구조체를 포함하는 타겟 재료 분배기;
    상기 공동부에 기계적으로 연결되고, 구동 신호에 근거하여 상기 액적의 스트림에 속도 섭동(perturbation)을 유도하도록 배치되는 전기 작동 요소; 및
    상기 구동 신호를 공급하기 위해 상기 전기 작동 요소에 전기적으로 연결되는 구동 신호 발생기를 포함하고,
    상기 전기 작동 요소와의 전기 연결부가 상기 오리피스에 있는 타겟 재료를 통해 흐르는 전류의 양을 제어하도록 배치되어 있는, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 작동 요소와의 전기 연결부는, 상기 오리피스에 있는 타겟 재료를 통과하지 않는, 전기 작동 요소와 접지 사이의 저 임피던스 경로를 제공하도록 배치되는, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    공동부를 규정하는 상기 구조체는 원통형 관을 포함하고, 상기 전기 작동 요소는, 상기 원통형 관 주위에 배치되고 저 임피던스 경로에 의해 접지에 연결되는 내면을 갖는 원통형 압전 요소를 포함하는, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 내면은, 상기 전기 작동 요소 중에서 상기 오리피스에 가장 가까운 부분에서 접지에 연결되어 있는, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 타겟 재료 분배기는 공동부를 규정하는 상기 구조체의 적어도 일부분 주위에 있는 전도성 코팅을 더 포함하는, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 전도성 코팅은 약 1E-06 Ohm-m 미만의 저항률을 갖는, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 전도성 코팅은, 상기 구조체에서 상기 오리피스를 규정하고 포함하는 영역에 한정되어 있는, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 전기 작동 요소는 전도성 코팅을 갖지 않는 공동부의 제 1 축방향 부분 주위에 위치되는, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 전도성 코팅은 저 임피던스 경로를 통해 접지에 연결되는, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 전도성 코팅 상에 있는 절연 코팅을 더 포함하는, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 신호 발생기는 전기 작동 요소에서 직접 끝나는 RF 동축 케이블을 통해 상기 전기 작동 요소에 전기적으로 연결되는, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치.
  12. EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치로서,
    타겟 재료를 수용하도록 배치되는 공동부와 공동부로부터 타겟 재료를 받아들여 타겟 재료 액적의 스트림을 전달하도록 배치되는 오리피스를 규정하는 구조체를 포함하는 타겟 재료 분배기;
    상기 공동부에 기계적으로 연결되고, 구동 신호에 근거하여 상기 액적의 스트림에 속도 섭동을 유도하도록 배치되는 전기 작동 요소; 및
    상기 구동 신호를 공급하기 위해 상기 전기 작동 요소에 전기적으로 연결되는 구동 신호 발생기를 포함하고,
    상기 구동 신호의 최고 주파수 성분은 약 3.5 MHz 내지 약 7 MHz 범위의 값으로 제한되는, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전기 작동 요소와의 전기 연결부가 상기 오리피스에 있는 타겟 재료를 통해 흐르는 전류의 양을 제어하도록 배치되어 있는, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치.
  14. EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치로서,
    타겟 재료를 수용하도록 배치되는 공동부와 공동부로부터 타겟 재료를 받아들여 타겟 재료 액적의 스트림을 전달하도록 배치되는 오리피스를 규정하는 구조체를 포함하는 타겟 재료 분배기;
    상기 공동부에 기계적으로 연결되고, 구동 신호에 근거하여 상기 액적의 스트림에 속도 섭동을 유도하도록 배치되는 전기 작동 요소; 및
    상기 구동 신호를 공급하기 위해 상기 전기 작동 요소에 전기적으로 연결되는 구동 신호 발생기를 포함하고,
    상기 구동 신호의 최소 상승/하강 시간은 약 50 ns 내지 약 100 ns 범위인, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치.
  15. EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치로서,
    타겟 재료를 수용하도록 배치되는 공동부와 공동부로부터 타겟 재료를 받아들여 타겟 재료 액적의 스트림을 전달하도록 배치되는 오리피스를 규정하는 구조체를 포함하는 타겟 재료 분배기;
    상기 공동부에 기계적으로 연결되고, 구동 신호에 근거하여 상기 액적의 스트림에 속도 섭동을 유도하도록 배치되는 전기 작동 요소; 및
    상기 구동 신호를 공급하기 위해 상기 전기 작동 요소에 전기적으로 연결되는 구동 신호 발생기를 포함하고,
    상기 구동 신호의 최대 전압은 상기 오리피스에 있는 타겟 재료를 통과하는 전류의 흐름을 제한하도록 제한되어 있는, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치.
  16. EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치로서,
    타겟 재료를 수용하도록 배치되는 공동부와 공동부로부터 타겟 재료를 받아들여 타겟 재료 액적의 스트림을 전달하도록 배치되는 오리피스를 규정하는 구조체를 포함하는 타겟 재료 분배기;
    상기 공동부에 기계적으로 연결되고, 구동 신호에 근거하여 상기 액적의 스트림에 속도 섭동을 유도하도록 배치되는 전기 작동 요소; 및
    상기 구동 신호를 공급하기 위해 상기 전기 작동 요소에 전기적으로 연결되는 구동 신호 발생기를 포함하고,
    상기 구동 신호는 실질적으로 일정한 DC 바이어스를 포함하는, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 바이어스는 음인, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 바이어스는 양인, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치.
  19. 제 16 항에 있어서,
    구동 파형이 양의 극성을 갖는 펄스로 구성되면 상기 바이어스가 음이고, 상기 구동 파형이 음의 극성을 갖는 펄스로 구성되면 상기 바이어스가 양인, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치.
  20. EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치로서,
    타겟 재료를 수용하도록 배치되는 공동부와 공동부로부터 타겟 재료를 받아들여 타겟 재료 액적의 스트림을 전달하도록 배치되는 오리피스를 규정하는 구조체를 포함하는 타겟 재료 분배기;
    상기 공동부에 기계적으로 연결되고, 구동 신호에 근거하여 상기 액적의 스트림에 속도 섭동을 유도하도록 배치되는 전기 작동 요소; 및
    상기 구동 신호를 공급하기 위해 상기 전기 작동 요소에 전기적으로 연결되는 구동 신호 발생기를 포함하고,
    상기 오리피스에 있는 타겟 재료를 통해 흐르는 전류의 양을 제어하도록, 상기 전기 작동 요소와의 전기 연결부가 배치되고 또한 상기 구동 신호의 파라미터가 선택되는, EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치.
  21. EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치에서 타겟 재료를 분배하는 방법으로서,
    타겟 재료를 수용하도록 배치되는 공동부와 공동부로부터 타겟 재료를 받아들여 타겟 재료 액적의 스트림을 전달하도록 배치되는 오리피스를 규정하는 구조체를 포함하는 타겟 재료 분배기를 제공하는 단계;
    상기 공동부에 기계적으로 연결되고, 구동 신호에 근거하여 상기 액적의 스트림에 속도 섭동을 유도하도록 배치되는 전기 작동 요소를 제공하는 단계; 및
    상기 구동 신호를 공급하기 위해 상기 전기 작동 요소에 구동 신호를 공급하는 단계를 포함하고,
    상기 구동 신호는 실질적으로 일정한 DC 바이어스를 포함하는, 타겟 재료를 분배하는 방법.
  22. EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치에서 타겟 재료를 분배하는 방법으로서,
    타겟 재료를 수용하도록 배치되는 공동부와 공동부로부터 타겟 재료를 받아들여 타겟 재료 액적의 스트림을 전달하도록 배치되는 오리피스를 규정하는 구조체를 포함하는 타겟 재료 분배기를 제공하는 단계;
    상기 공동부에 기계적으로 연결되고, 구동 신호에 근거하여 상기 액적의 스트림에 속도 섭동을 유도하도록 배치되는 전기 작동 요소를 제공하는 단계; 및
    상기 구동 신호를 공급하기 위해 상기 전기 작동 요소에 구동 신호를 공급하는 단계를 포함하고,
    상기 구동 신호의 최소 상승/하강 시간은 약 50 ns 내지 약 100 ns 범위인, 타겟 재료를 분배하는 방법.
  23. EUV 방사선을 발생시키기 위한 장치에서 타겟 재료를 분배하는 방법으로서,
    타겟 재료를 수용하도록 배치되는 공동부와 공동부로부터 타겟 재료를 받아들여 타겟 재료 액적의 스트림을 전달하도록 배치되는 오리피스를 규정하는 구조체를 포함하는 타겟 재료 분배기를 제공하는 단계;
    상기 공동부에 기계적으로 연결되고, 구동 신호에 근거하여 상기 액적의 스트림에 속도 섭동을 유도하도록 배치되는 전기 작동 요소를 제공하는 단계; 및
    상기 구동 신호를 공급하기 위해 상기 전기 작동 요소에 구동 신호를 공급하는 단계를 포함하고,
    상기 구동 신호의 최대 전압은 상기 오리피스에 있는 타겟 재료를 통과하는 전류의 흐름을 제한하도록 제한되어 있는, 타겟 재료를 분배하는 방법.
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