KR20210141483A - 극자외 광원의 변환 효율 제어 - Google Patents

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테오도로스 빌헬무스 드리센
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디트마어 우베 헤르베르트 트레스
다니엘 존 윌리암 브라운
로버트 제이 라팍
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

극자외(EUV) 광원은: 진공 용기; 타겟을 진공 용기의 내부에 공급하는 타겟 재료 공급 시스템 - 타겟은 제1 타겟을 포함하되, 제1 타겟은 초기 타겟 영역에서 초기 형상을 가짐 -; 제1 타겟 영역에 제1 광빔을 제공하도록 구성된 제1 광학 소스 - 제1 광빔은 초기 타겟의 초기 형상을 수정하도록 구성됨 -; 및 제2 타겟 영역에 제2 광빔을 제공하도록 구성된 제2 광학 소스 - 제2 타겟 영역은 수정된 타겟을 받아들이도록 구성되고, 제2 광빔은 수정된 타겟 내의 타겟 재료 중 일부를 EUV 광을 방출하는 플라즈마로 변환하도록 구성됨 -를 포함한다. 제1 타겟의 초기 형상이 제어됨으로써, 제2 광빔과 수정된 타겟 사이의 상호작용으로부터 생성된 플라즈마의 양을 제어하게 된다.

Description

극자외 광원의 변환 효율 제어
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은, 2019년 4월 1일에 출원되고 발명의 명칭이 "CONTROLLING CONVERSION EFFICIENCY IN AN EXTREME ULTRAVIOLET LIGHT SOURCE"인 미국 출원 제62/827,521호에 대해 우선권을 주장하며, 이러한 문헌의 내용은 전체로서 원용에 의해 본원에 통합된다.
본 개시내용은 극자외(EUV) 광원에서 변환 효율(CE)을 제어하는 것에 관한 것이다.
극자외("EUV") 광, 예를 들어 약 100 nm 이하의 파장을 갖는 전자기 방사선(종종 소프트 x-선이라고도 함), 및 예컨대 20 nm 이하, 5 nm 내지 20 nm, 또는 13 nm 내지 14 nm 파장의 광을 포함하는 전자기 방사선이, 레지스트 층에 중합을 개시함으로써, 기판, 예컨대 실리콘 웨이퍼에 극도로 작은 피처를 생성하기 위해 포토리소그래피 공정에서 사용될 수 있다.
EUV 광을 생성하는 방법은 플라즈마 상태에 있을 때 EUV 범위의 방출선을 갖는 원소, 예컨대 크세논, 리튬 또는 주석을 포함하는 재료를 변환하는 것을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다. 종종 레이저 생성 플라즈마("LPP")라고 불리는 그러한 한 가지 방법에서는, 예를 들어 재료의 액적, 플레이트, 테이프, 스트림 또는 클러스터의 형태로 되어 있는 타겟 재료를 구동 레이저로 지칭될 수 있는 증폭된 광빔으로 조사함으로써 필요한 플라즈마가 생성될 수 있다. 이러한 공정을 위해, 플라즈마는 전형적으로 밀봉된 용기, 예를 들어 진공 챔버에서 생성되고 다양한 유형의 계측 장비를 사용하여 모니터링된다.
일 양태로서, 극자외(EUV) 광원은: 진공 용기; 타겟을 진공 용기의 내부에 공급하도록 구성된 타겟 재료 공급 시스템 - 타겟은 적어도 제1 타겟을 포함하되, 상기 제1 타겟은 진공 용기 내의 초기 타겟 영역에서 초기 형상을 가짐 -; 상기 진공 용기 내의 제1 타겟 영역에 제1 광빔을 제공하도록 구성된 제1 광학 소스 - 상기 제1 광빔은 초기 타겟의 초기 형상을 수정하여 수정된 타겟을 형성하도록 구성됨 -; 및 상기 진공 용기 내의 제2 타겟 영역에 제2 광빔을 제공하도록 구성된 제2 광학 소스 - 제2 타겟 영역은 상기 수정된 타겟을 받아들이도록 구성되고, 제2 광빔은 상기 수정된 타겟과 상호작용하고 상기 수정된 타겟 내의 타겟 재료 중 적어도 일부를 EUV 광을 방출하는 플라즈마로 변환하도록 구성됨 -를 포함한다. 상기 제1 타겟의 초기 형상이 제어됨으로써, 제2 광빔과 상기 수정된 타겟 사이의 상호작용으로부터 생성된 플라즈마의 양을 제어하게 된다.
구현예는 다음 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 타겟 재료는 용융 금속을 포함할 수 있고, 공급 시스템은: 타겟 재료를 유지하도록 구성된 저장소; 상기 저장소에 유체 연결되고 타겟을 진공 용기의 내부로 방출하도록 구성된 노즐; 및 상기 노즐에 기계적으로 연결된 액추에이터를 포함할 수 있다. 상기 초기 타겟 영역에서 상기 제1 타겟의 초기 형상은 상기 액추에이터가 상기 노즐을 둘 이상의 주파수에서 진동시키도록 유발함으로써 제어될 수 있다. 상기 제1 타겟과 제2 타겟 사이의 간격은 상기 저장소 내의 타겟 재료에 가해지는 압력을 조정함으로써 제어될 수 있고, 상기 제2 타겟은 상기 제1 타겟에 앞서 상기 타겟 공급 시스템에 의해 공급될 수 있다. 상기 제1 타겟의 초기 형상은 상기 제1 타겟과 제2 타겟 사이의 제어된 간격에 기초하는 것일 수 있다.
일부 구현들에서, EUV 광원은 또한 제3 타겟 영역에 제3 광빔을 제공하도록 구성된 제3 광학 소스를 포함한다. 이러한 구현들에서, 제3 타겟 영역은 제1 타겟을 받아들이도록 구성되고, 초기 타겟 영역에서 제1 타겟의 초기 형상은 제1 타겟을 제3 광빔과 상호작용하게 함으로써 제어된다. 상기 제3 타겟 영역은 제1 타겟 영역 및 제2 타겟 영역보다 상기 타겟 재료 공급 시스템에 더 가까울 수 있다.
상기 초기 타겟 영역에서 제1 타겟의 초기 형상은, 제1 방향을 따른 제1 치수 및 제1 방향에 수직인 제2 방향을 따른 제2 치수를 갖는 편평한 구형(oblate sphere)의 용융 금속일 수 있고, 제1 치수 대 제2 치수의 비율은 0.6 내지 0.8일 수 있다.
상기 초기 타겟 영역에서 제1 타겟의 초기 형상은, 제1 방향을 따른 제1 치수 및 제1 방향에 수직인 제2 방향을 따른 제2 치수를 갖는 편평한 구형의 용융 금속일 수 있고, 제1 치수 대 제2 치수의 비율은 0.75 내지 0.9일 수 있다.
상기 초기 타겟 영역에서 제1 타겟의 초기 형상은, 제1 방향을 따른 제1 치수 및 제1 방향에 수직인 제2 방향을 따른 제2 치수를 갖는 편평한 구형의 용융 금속일 수 있고, 제1 치수 대 제2 치수의 비율은 약 0.8일 수 있다.
상기 수정된 타겟은 상기 초기 타겟 영역에서 제1 타겟의 초기 형상에 의해 결정되는 모폴로지를 가질 수 있고, 상기 모폴로지는 타겟의 형상 및/또는 타겟 재료 밀도를 3차원으로 기술한다. 상기 수정된 타겟은 상기 3차원 중 한 차원으로의 측방향 치수를 포함할 수 있고, 상기 측방향 치수는 상기 제1 타겟 영역과 상기 제2 타겟 영역 사이의 거리에 따라 달라질 수 있다.
제1 타겟 재료 액적의 초기 형상이 제어됨으로써, 제2 광빔과 상기 수정된 타겟 사이의 상호작용으로부터 생성된 플라즈마의 양을 제어하게 되는 것은, 제1 타겟 재료의 초기 형상이 제어됨으로써 EUV 광원의 변환 효율(CE)을 제어하게 되는 것을 포함할 수 있고, CE는 상기 수정된 타겟에 공급되는 에너지와 플라즈마로부터 EUV 광으로서 방출되는 에너지의 비율이다.
초기 타겟 영역은 타겟 재료 공급 시스템과 제1 타겟 영역 사이에 있을 수 있다.
또 다른 일반적인 양태로서, 극자외(EUV) 광원에서 변환 효율(CE)을 제어하는 방법은: EUV 광원의 컴포넌트를 제어함으로써 초기 타겟의 초기 형상을 결정하는 단계; 수정된 타겟을 형성하기 위해 사전-펄스 광빔이 초기 타겟과 상호작용하게 하는 단계; 및 EUV 광을 방출하는 플라즈마를 생성하도록 메인 광학 펄스가 상기 수정된 타겟과 상호작용하게 하는 단계를 포함한다. 상기 수정된 타겟과 메인 광학 펄스 사이의 상호작용은 변환 효율(CE)과 연관되며, CE는 상기 수정된 타겟에 공급되는 에너지와 플라즈마로부터 EUV 광으로서 방출되는 에너지의 비율이며, CE는 초기 타겟의 결정된 초기 형상에 기초하여 제어된다.
구현예는 다음 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 EUV 광원의 컴포넌트는 타겟 재료 공급 시스템의 일부인 저장소를 포함할 수 있고, 상기 초기 타겟의 초기 형상을 결정하는 것은, 초기 타겟이 타겟 공급 시스템에 의해 생성되기 전에 저장소 내의 용융 타겟 재료에 대한 압력의 양을 제어하는 것을 포함할 수 있다. 상기 저장소 내의 용융 타겟 재료에 대한 압력의 양을 제어하는 것은 초기 타겟과 또 다른 타겟 사이의 간격을 제어할 수 있고, 상기 초기 타겟의 초기 형상은 상기 간격을 기반으로 할 수 있다.
상기 EUV 광원의 컴포넌트는 타겟 재료 공급 시스템의 캐필러리 튜브에 연결된 액추에이터일 수 있고, 상기 초기 타겟의 초기 형상을 결정하는 것은, 액추에이터가 튜브를 둘 이상의 주파수에서 진동시키도록 액추에이터를 제어하는 것을 포함할 수 있다. 상기 액추에이터가 튜브를 둘 이상의 주파수에서 진동시키도록 액추에이터를 제어하는 것은 타겟 재료의 제트로부터 합체된 타겟의 스트림을 생성할 수 있고, 상기 방법은 상기 합체된 타겟 중 2개가 병합된 타겟으로 병합되도록 상기 둘 이상의 주파수 중 하나를 조정하는 것을 더 포함할 수 있으며, 상기 초기 타겟이 상기 병합된 타겟이다.
상기 EUV 광원의 컴포넌트는 상기 초기 타겟 및 적어도 제2 타겟을 공급하도록 구성된 타겟 재료 공급 시스템을 포함할 수 있고, 상기 초기 타겟의 초기 형상을 결정하는 것은, 초기 타겟과 제2 타겟 사이의 간격이 조정되도록 타겟 재료 공급 시스템을 제어하는 것을 포함할 수 있으며, 제2 타겟은 초기 타겟에 앞서 타겟 공급 시스템에 의해 공급된다.
상기 EUV 광원의 컴포넌트는 초기 광빔을 제공하도록 구성된 초기 광원을 포함할 수 있고, 상기 초기 타겟의 초기 형상을 결정하는 것은, 상기 초기 광빔이 초기 타겟과 상호작용하도록 상기 초기 광원을 제어하는 것을 포함할 수 있으며, 상기 초기 타겟의 초기 형상은 초기 타겟이 초기 광빔과 상호작용하게 함으로써 적어도 부분적으로 결정될 수 있다.
전술한 임의의 기법의 구현예는 EUV 광원, 시스템, 방법, 공정, 디바이스 또는 장치를 포함할 수 있다. 하나 이상의 구현예의 세부 사항은 첨부된 도면 및 이하의 설명에 제시되어 있다. 이와 다른 특징들은 상세한 설명 및 도면, 그리고 청구범위로부터 명백할 것이다.
도 1은 극자외(EUV) 광원의 일례의 블록도이다.
도 2은 또 다른 극자외(EUV) 광원의 블록도이다.
도 3은 EUV 광원에서 변환 효율(CE)을 제어하기 위한 예시적인 프로세스의 흐름도이다.
도 4은 또 다른 극자외(EUV) 광원의 블록도이다.
도 5은 또 다른 극자외(EUV) 광원의 블록도이다.
도 6a 내지 도 6d는 실험 데이터의 예이다.
도 7a 및 도 7b는 각각 리소그래피 시스템의 블록도이다.
도 8은 또 다른 극자외(EUV) 광원의 블록도이다.
도 1a를 참조하면, 극자외(EUV) 광원(100)의 블록도가 도시되어 있다. EUV 광원(100)은, EUV 광원(100)에 의해 생성된 노광 빔(198)을 수광하는 (리소그래피 장치와 같은) 출력 장치(199)를 포함하는 EUV 리소그래피 시스템(101)의 일부이다. 타겟의 스트림(121)은 타겟 공급 시스템(110)에 의해 생성되고 타겟 영역(124_2)을 향해 이동한다. 스트림(121) 내의 각각의 타겟은 플라즈마 상태에서 EUV 광을 방출하는 타겟 재료를 포함한다. 초기 타겟 형상을 제어함으로써 광원(100)의 변환 효율(CE)을 제어하기 위한 기술이 개시된다. 초기 타겟 형상은 광 펄스(104_2)(또한 사전-펄스라고도 함)와 상호작용하기 이전의 스트림(121) 내의 타겟의 형상이다.
도 1에 도시된 예에서, 스트림(121) 내의 타겟 중 하나인 초기 타겟(121p)이 타겟 영역(124_2)에 있다. 광 펄스(104_2)는 초기 타겟(121p)과 상호작용하여 수정된 타겟(121m)을 형성한다. 수정된 타겟(121m)은, 예를 들어 초기 타겟(121p)보다 xy 평면에서 더 큰 치수를 갖고 초기 타겟(121p)보다 z 축을 따라 더 작은 치수를 갖는 디스크형 분포의 타겟 재료일 수 있다. 수정된 타겟(121m)은 3차원에서 초기 타겟(121p)보다 부피가 더 큰 입자의 클라우드 또는 미스트일 수 있다. 수정된 타겟(121m)은 광 펄스(104_1)(메인 펄스라고도 함)와 상호작용하여 광(197)(EUV 광(193)을 포함함)을 방출하는 플라즈마(196)를 형성한다. 수정된 타겟(121m)은, 수정된 타겟(121m) 내의 타겟 재료 중 얼마나 많은 부분이 플라즈마(196)로 변환되는지를 결정하거나 그에 영향을 미치는 모폴로지 또는 모폴로지 특성을 갖는다. 변환 효율(CE)은, 광 펄스(104_1)에 의해 수정된 타겟(121m)에 공급되는 에너지와 플라즈마(196)로부터 EUV 광(193)으로서 방출되는 에너지 양의 비율이다. 수정된 타겟(121m)의 모폴로지가 플라즈마(196)로 변환되는 타겟 재료의 양에 영향을 미치기 때문에, 수정된 타겟(121m)의 모폴로지는 생성된 EUV 광(193)의 양에 영향을 미치게 되고 따라서 CE에도 영향을 미친다.
EUV 광원(100)은 초기 타겟 형상을 제어함으로써 수정된 타겟(121m)의 모폴로지를 제어하는 (그리고 그에 따라 Ce를 제어하는) 제어 시스템(150)을 포함한다. 이하의 논의에서 최종 타겟은 플라즈마(196)의 생성에 사용되는 타겟이다. 도 1의 예에서는 수정된 타겟(121m)이 최종 타겟이다. 최종 타겟의 모폴로지는 예를 들어, 최종 타겟에서의 타겟 재료의 공간적 배열 또는 형상 및/또는 적어도 하나의 차원으로 최종 타겟에서의 타겟 재료의 밀도를 기술한다. 일부 구현예에서, 최종 타겟의 모폴로지는 최종 타겟의 밀도를 3차원으로 기술한다.
초기 타겟(121p)은, 타겟 영역(124_2)에 있지만 아직 광 펄스(104_2)와 상호작용하지 않은 스트림(121) 내의 타겟이다. 초기 타겟의 형상을 초기 타겟 형상이라고도 한다. 진공 챔버 내에서 초기 타겟(121p)이 있는 위치를 초기 타겟 영역이라고 할 수 있다. 도 1의 예에서, 초기 타겟(121p)의 형상이 초기 타겟 형상이고, 초기 타겟 영역은 초기 타겟(121p)이 광 펄스(104_2)와 상호작용하기 직전에 위치하는 영역이다. 스트림(121) 내의 다양한 타겟은 상이한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 스트림(121) 내의 타겟 중 일부는 실질적으로 구형인 액적일 수 있고 초기 타겟(121p)은 비-구형 형상을 가질 수 있다. 따라서, 스트림(121) 내의 타겟 중 일부가 구형 액적일지라도 초기 타겟 형상은 비-구형일 수 있다.
제어 시스템(150)은 초기 타겟 형상을 제어함으로써 최종 타겟의 모폴로지를 제어한다. 제어 시스템(150)은 예를 들어, 저장소(118) 내의 타겟 재료에 가해지는 압력(p)을 조정함으로써, 타겟들이 타겟 영역(124_2)에 도달하기 전에 병합되어 특정 형상의 더 큰 타겟을 형성하도록 스트림(121) 내의 개개의 타겟들 사이에 상대 운동을 도입하기 위해 타겟 공급 시스템(110)에 기계적으로 연결되는 변조기(132)가 진동하는 주파수를 제어함으로써, 및/또는 초기 타겟을 제3 광 펄스(예컨대, 도 2의 광 펄스(204_3))와 상호작용하도록 함으로써, 초기 타겟 형상을 제어한다. 이러한 다양한 기술을 더 상세히 논의하기 전에 EUV 광원(100)의 개요가 제공된다.
스트림(121) 내의 타겟들은 서로 공간적으로 분리되어 있고 공간적으로 서로 구별된다. 광원(100)의 예상되는 작동 조건 하에서, 스트림(121) 내의 타겟은 한번에 하나씩 타겟 영역(124_2)에 진입한다. 타겟 영역(124_2)은 또한 광 펄스(104_2)를 받아들인다. 광 펄스(104_2)와 초기 타겟(121p) 사이의 상호작용은 수정된 타겟(121m)을 형성한다. 광 펄스(104_2)와 초기 타겟(121p) 사이의 상호작용은 광 펄스(104_1)를 흡수하는 수정된 타겟(121m)의 능력을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 광 펄스(104_2)와 초기 타겟(121p) 사이의 상호작용은 타겟 재료의 분포의 형상, 부피 및/또는 크기를 변화시킬 수 있고 및/또는 메인 펄스(104_1)의 전파 방향을 따라 타겟 재료의 밀도 구배를 감소시킬 수 있다. 공간적 특성의 변화는 물리적 특성의 변화도 일으킬 수 있다. 예를 들어, 수정된 타겟(121m)이 초기 타겟(121p)보다 적어도 한 차원에서 크다면, 타겟 재료는 해당 차원에서 확산되고 해당 차원에서의 타겟 재료의 밀도는 동일한 차원을 따르는 초기 타겟(121p)의 밀도와 비교하여 더 낮다.
타겟 영역(124_2)은 타겟 공급 시스템(110)과 타겟 영역(124_1) 사이에 있다. 수정된 타겟(121m)은 일반적으로 x 방향을 따라 타겟 영역(124_1)으로 드리프트하고 광 펄스(104_1)에 의해 조사된다. 수정된 타겟(121m)과 광 펄스(104_1) 사이의 상호 작용은 수정된 타겟(121m) 내의 타겟 재료 중 적어도 일부가 광(197)을 방출하는 플라즈마(196)로 변환되도록 한다. 수정된 타겟(121m)과 광빔(104_1) 사이의 상호작용을 통해 플라즈마(196)가 생성되는 것을 플라즈마-생성 이벤트라고 한다.
광(197)은 타겟 재료의 방출선에 대응하는 파장을 갖는 EUV 광(193)을 포함한다. EUV 범위는, 예를 들어 5 나노미터(nm), 5nm-20nm, 10nm-120nm, 또는 50nm 미만의 파장을 갖는 광을 포함할 수 있다. 광(197)은 또한 EUV 범위에 있지 않은 파장을 포함할 수 있다. EUV 범위에 있지 않은 파장의 광을 대역외(out-of-band) 광이라고 한다. 예를 들어, 타겟 재료는 주석을 포함할 수 있다. 이러한 구현예에서, 광(197)은 EUV 광을 포함하고, 또한 심자외선(DUV), 가시광선, 근적외선(NIR), 중파장 적외선(MWIR) 및/또는 장파장 적외선(LWIR) 광과 같은 대역외 광을 포함한다. DUV 광은 약 120nm-300nm 사이의 파장을 갖는 광을 포함할 수 있고, 가시광선은 약 390nm-750nm 사이의 파장을 갖는 광을 포함할 수 있으며, NIR 광은 약 750nm-2500nm 사이의 파장을 갖는 광을 포함할 수 있고, MWIR 광은 약 3000nm-5000nm 사이의 파장을 가질 수 있으며, LWIR 광은 약 8000nm-12000nm 사이의 파장을 가질 수 있다.
EUV 광원(100)은 진공 챔버(109) 내에 광학 요소(113)를 포함한다. 광학 요소(113)는 노광 빔(198)을 형성하기 위해 광(193)의 적어도 일부를 집광하도록 위치된다. 광학 요소(113)는, 예를 들어 타겟 영역(124_1)을 바라보는 반사면(116)을 갖는 곡면 미러일 수 있다. 광학 요소(113)는 또한 광 펄스(예컨대, 광 펄스(104_1))가 타겟 영역(124_1)에 도달하도록 하는 개구(미도시)를 포함할 수 있다. 반사면(116)은 노광 빔(198)을 형성하기 위해 광(193)의 적어도 일부를 수광하여 반사시킨다. 반사면(116)은, 광학 요소(113)가 EUV 범위의 파장을 반사하지만 광(197)의 대역외 성분은 반사하지 않거나 광(197)의 대역외 성분 중 매우 소량만을 반사하도록 코팅 또는 기타 광학 메커니즘을 갖는다. 이러한 방식으로, 노광 빔(198)은 주로 EUV 광을 포함하고 대역외 광을 거의 또는 전혀 포함하지 않는다. 리소그래피 장치(199)는 EUV 노광 빔(198)을 사용하여 기판(195)(예를 들어, 실리콘 웨이퍼)을 노광하여 기판(195) 상에 전자적인 피처를 형성한다.
광 펄스(104_1)는 광빔(106_1)의 일부인 광의 단일 펄스이다. 광빔(106_1)은 펄스들의 열이며, 각각의 펄스는 시간상 인접한 펄스들로부터 분리되어 있다. 펄스(104_1)는 펄스 지속시간이라고 하는 유한한 시간적 지속시간을 갖는다. 펄스 지속 시간은 광 펄스(104_1)가 0이 아닌 광학적 파워를 갖는 총 시간일 수 있다. 펄스 지속 시간을 기술하기 위해 다른 메트릭이 사용될 수도 있다. 예를 들어 펄스 지속기간은, 펄스(104_1)의 반치전폭(FWHM)과 같이 광 펄스(104_1)가 0이 아닌 파워를 갖는 시간보다 짧을 수 있다. 광빔(106_1)은 광학 소스(108_1)에 의해 형성되고 빔 전달 시스템(105_1)에 의해 타겟 영역(124_1)으로 전달된다.
광 펄스(104_2)는 시간상 분리된 펄스들의 열을 포함하는 광빔(106_2) 내의 단일 광 펄스이다. 광 펄스(104_2)는 유한한 시간적 지속시간을 갖는다. 광 펄스(104_2)는 광학 소스(108_1)에 의해 형성되고, 빔 경로(107_1)를 따라 전파되며, 빔 전달 시스템(105_2)에 의해 타겟 영역(124_2)으로 전달된다.
광학 소스(108_1, 108_2)는 광학 시스템 또는 광 생성 모듈(108)의 일부이다. 광학 소스(108_1, 108_2)는 예를 들어 2개의 레이저일 수 있다. 예를 들어, 광학 소스(108_1, 108_2)는 2개의 이산화탄소(CO2) 레이저일 수 있다. 다른 구현예에서, 광학 소스(108_1, 108_2)는 서로 상이한 유형의 레이저일 수 있다. 예를 들어, 광학 소스(108_2)는 고체 레이저일 수 있고, 광학 소스(108_1)는 CO2 레이저일 수 있다. 제1 및 제2 광빔(106_1, 106_2)은 서로 다른 파장을 가질 수 있다. 예를 들어, 광학 소스(108_1, 108_2)가 2개의 CO2 레이저를 포함하는 구현예에서, 제1 광빔(106_1)의 파장은 약 10.26 마이크로미터(μm)일 수 있고 제2 광빔(106_2)의 파장은 10.18μm 내지 10.26μm일 수 있다. 예를 들어, 제2 광빔(106_2)의 파장은 약 10.59 마이크로미터(μm)일 수 있다. 이러한 구현예에서, 광빔(106_1, 106_2)은 CO2 레이저의 상이한 라인들로부터 생성되어, 동일한 타입의 소스로부터 두 빔이 생성되더라도 광빔(106_1, 106_2)은 상이한 파장을 갖게 된다.
광 펄스(104_2)는 1피코초(ps) 내지 100나노초(ns)의 지속시간을 가질 수 있고, 예를 들어 펄스(104_2)는 1-100ns의 지속시간 및 약 1μm 또는 10.6μm의 파장을 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 펄스(104_2)는 약 1-100 mJ의 에너지, 약 1-70 ns의 펄스 지속시간, 및 약 1-10.6 μm의 파장을 갖는 레이저 펄스이다. 이러한 구현예에서, 수정된 타겟(121m)은 실질적으로 디스크 형상의 타겟일 수 있다. 일부 구현예에서, 펄스(104_2)는 1ns 미만의 지속시간 및 1μm의 파장을 갖는다. 예를 들어, 펄스(104_2)는 300ps 이하, 100ps 이하, 100-300ps, 또는 10-100ps의 지속시간을 가질 수 있다. 이러한 구현예에서, 수정된 타겟(121m)은 타겟 재료의 입자들의 클라우드 또는 미스트일 수 있다.
빔 전달 시스템(105_1, 105_2)은 각각의 광학 시스템(112_1, 112_2)을 포함한다. 광학 시스템(112_1, 112_2)은 개개의 광빔(106_1, 106_2)과 상호작용할 수 있는 하나 이상의 광학 요소 또는 컴포넌트를 포함한다. 예를 들어, 광학 컴포넌트 요소들 또는 컴포넌트들은 미러, 렌즈 및/또는 프리즘과 같은 수동형 광학 디바이스, 및 임의의 연관된 기계적 장착 디바이스 및/또는 전자 드라이버를 포함할 수 있다. 이들 컴포넌트는 광빔(106_1)을 조향 및/또는 포커싱할 수 있다. 추가로, 광학 요소들 또는 구성요소들은 광 펄스를 형성 및/또는 수정하기 위해 광학 빔의 하나 이상의 특성을 수정하는 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예를 들어 광학 컴포넌트들은, 광 펄스(104_1) 또는 광 펄스(104_2)를 각각 형성하기 위해 광빔(106_1) 또는 광빔(106_2)의 시간적 프로파일을 변화시킬 수 있는 음향-광학 변조기 및/또는 전기-광학 변조기와 같은 능동형 광학 디바이스를 포함할 수 있다. 도 1의 예에서, 광빔(106_1) 및 광빔(106_2)은 각각 별개의 빔 전달 시스템(105_1, 105_2)과 상호작용하고 각각 별개의 광학 경로(107_1, 107_2) 상에서 이동한다. 그러나, 다른 구현예에서, 광빔들(106_1 및 106_2)은 동일한 광학 경로의 전부 또는 일부를 공유하고 또한 동일한 빔 전달 시스템을 공유할 수 있다.
EUV 광원(100)은 또한 타겟의 스트림(121)을 진공 챔버(109) 내로 방출하는 타겟 공급 시스템(110)을 포함한다. 타겟 공급 시스템(110)은 오리피스(119)가 형성된 노즐을 포함하는 타겟 형성 구조(117)를 포함한다. 작동 사용 시에, 오리피스(119)는 저장소(118)에 유체적으로 연결되는데, 저장소(118)는 압력(p) 하에서 타겟 혼합물(111)을 함유한다. 타겟 공급 시스템(110)은 또한 압력 시스템(170)을 포함한다. 압력 시스템(170)은, 예를 들어 펌프, 가스 공급부, 밸브, 및/또는 저장소(118) 내의 타겟 혼합물(111)에 가해지는 압력(p)을 증가, 감소 또는 유지할 수 있는 다른 디바이스를 포함한다.
타겟 혼합물(111)은 플라즈마 상태에 있을 때 EUV 범위의 방출선을 갖는 임의의 재료인 타겟 재료를 포함한다. 타겟 재료는 예를 들어 주석, 리튬 또는 크세논일 수 있다. 다른 재료가 타겟 재료로 사용될 수도 있다. 예를 들어, 원소 주석은 순 주석(Sn)으로서; 주석 화합물로서, 예를 들면, SnBr4, SnBr2, SnH4으로서; 주석 합금으로서, 예컨대 주석-갈륨 합금, 주석-인듐 합금, 주석-인듐-갈륨 합금, 또는 이들 합금의 임의의 조합으로서 이용될 수 있다. 타겟 혼합물은 또한 비-타겟 입자 또는 함유 입자, 예를 들어 산화 주석(SnO2) 입자 또는 텅스텐 입자(W)와 같은 불순물을 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 구현예에서, 구조(117)는 일반적으로 x 방향을 따라 오리피스(119)까지 연장되는 캐필러리 튜브(114)를 포함한다. 오리피스(119)는 캐필러리 튜브(114)의 말단에 있고 진공 챔버(109) 내에 있다. 캐필러리 튜브(114)는 예를 들어 용융 실리카 또는 석영 형태의 유리로 제조될 수 있다. 타겟 혼합물(111)은 유동할 수 있는 형태이다. 예를 들어, 타겟 혼합물(111)이 실온에서 고체인 금속(예컨대, 주석)을 포함하는 구현예에서, 이러한 금속은 금속의 융점 이상의 온도로 가열되고 타겟이 타겟 혼합물(111) 내에서 액체 형태가 되도록 그러한 온도에서 유지된다. 타겟 혼합물(111)은 캐필러리 튜브(114)를 통해 흐르고 오리피스(119)를 통해 챔버(109) 내로 분출된다. 라플라스 압력은 기체 영역과 액체 영역의 경계를 이루는 곡면의 내부와 외부 사이의 압력차이다. 이러한 압력차는 액체와 기체 사이의 계면의 표면 장력에 의해 유발된다. 압력(p)이 라플라스 압력보다 클 때, 타겟 혼합물(111)은 연속적인 제트(125)로서 오리피스(119)를 빠져나간다.
제트(125)는 액체 제트의 레일리-플라토(Rayleigh-Plateau) 불안정성에 따라 개별적인 타겟들로 분해된다. 도 1의 구현예에서, 캐필러리 튜브(114)의 측벽(115)은 액추에이터(132)에 기계적으로 연결된다. 액추에이터(132)는 예를 들어, 인가된 전압 신호에 응답하여 팽창 및 수축함으로써 측벽(115)에 변형을 일으키는 압전 액추에이터일 수 있다. 측벽(115)을 변형함으로써, 공급 시스템(110) 내의 타겟 혼합물(111)에 압력파가 형성되고, 공급 시스템(110) 내의 타겟 혼합물(111)의 압력이 변조된다. 이러한 압력 변조는, 개별 액적들이, 타겟 영역(124_2)에 요구되는 레이트로 도달하고 특정한 특성을 갖는 더 큰 액적으로 합체되도록 제트(125)의 액적으로의 분해를 제어한다. 예를 들어 액추에이터(132)의 작용은, 도 3 및 5와 관련하여 더 상세하게 논의하는 바와 같이, 스트림(121) 내의 타겟의 초기 형상을 제어하기 위해 특정 방식으로 제어될 수 있다.
도 1 및 도 2에서 점선은 데이터 및 정보를 포함하는 전기 신호가 흐르는 통신 경로 또는 데이터 링크를 나타낸다. 통신 경로 또는 데이터 링크는 데이터를 전송할 수 있는 임의의 유형의 연결이다. 예를 들어, 데이터 링크 또는 통신 경로는 데이터 및/또는 정보를 포함하는 전자 신호 및 커맨드를 전송하도록 구성된 유선 및/또는 무선 연결일 수 있다. 타겟 공급 시스템(110)은 데이터 링크(152)를 통해 제어 시스템(150)에 연결된다. 제어 시스템(150)은 데이터 링크(152)를 통해 타겟 공급 시스템(110)에 커맨드 신호(129)를 전송함으로써 타겟 공급 시스템(110)의 다양한 컴포넌트를 제어하도록 구성된다.
예를 들어, 일부 구현예에서 액추에이터(132)는 데이터 링크(152)를 통해 제어 시스템(150)에 연결된다. 이러한 구현예에서, 제어 시스템(150)은 액추에이터(132)에 제공되는 커맨드 신호(129)를 생성한다. 커맨드 신호(129)가 액추에이터(132) 또는 액추에이터(132)와 연관된 요소에 인가될 때, 액추에이터(132)는 커맨드 신호(129)의 내용에 의해 통제되는 방식으로 이동한다. 예를 들어, 액추에이터(132)는 인가되는 전압에 따라 형태가 변하는 압전 세라믹 재료일 수 있다. 이러한 구현예에서, 제어 시스템(150)은 액추에이터(132)에 전달되는 전압 파형을 생성한다. 액추에이터(132)에 인가되는 파형의 크기 및/또는 극성은 제어 시스템(150)으로부터의 신호에 기초한다. 캐필러리 튜브(114)와 액추에이터(132) 사이의 기계적 연결로 인해, 액추에이터(132)가 이동하거나 진동할 때 측벽(115)이 변형되고 캐필러리 튜브(114) 내의 타겟 혼합물(111)의 압력이 변조된다.
일부 구현예에서, 제어 시스템(150)은 데이터 링크(152)를 통해 압력 시스템(170)에 연결된다. 제어 시스템(150)은 커맨드 신호(129)를 압력 시스템(170)에 전송함으로써 압력(p)을 제어한다. 더욱이 제어 시스템(150)은 액추에이터(132)와 압력 시스템(170) 양자 모두 및/또는 액추에이터(132)와 압력 시스템(170)에 연결된 공급 시스템(110) 내의 컴포넌트에 연결되어 제어 시스템(150)이 액추에이터(132) 및 압력 시스템(170)을 제어하도록 구성될 수 있다.
제어 시스템(150)은 전자 프로세서 모듈(154), 전자 스토리지(156), 및 I/O 인터페이스(158)를 포함한다. 전자 프로세서 모듈(154)은 범용 또는 전용 마이크로프로세서와 같은 컴퓨터 프로그램의 실행에 적합한 하나 이상의 프로세서, 및 임의의 종류의 디지털 컴퓨터의 임의의 하나 이상의 프로세서를 포함한다. 일반적으로 전자 프로세서는 ROM, RAM 또는 양자 모두로부터 명령과 데이터를 수신한다. 전자 프로세서 모듈(154)은 임의의 유형의 전자 프로세서를 포함할 수 있다. 전자 프로세서 모듈(154)의 하나 이상의 전자 프로세서는 전자 스토리지(156)에 저장된 커맨드 신호 명령을 실행한다. 커맨트 신호 명령은 커맨트 신호(129)의 형성을 통제한다.
전자 스토리지(156)는 RAM과 같은 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리일 수 있다. 일부 구현예에서, 전자 스토리지(156)는 비휘발성 및 휘발성 부분 또는 컴포넌트를 포함한다. 전자 스토리지(156)는 제어 시스템(150)의 동작에 사용되는 데이터 및 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 전자 스토리지(156)는 초기 타겟 형상을 최종 타겟의 모폴로지와 관련시키는 정보를 저장할 수 있다.
전자 스토리지(156)는 또한, 커맨드 신호 명령과 같은 명령을 명령의 집합체 또는 컴퓨터 프로그램으로 저장할 수 있으며, 이는 실행될 때 전자 프로세서 모듈(154)이 커맨드 신호(129)를 생성하고 공급 시스템(110)과 통신하게 한다. 다른 예에서, 전자 스토리지(156)는 실행될 때 제어 시스템(150)이 별도의 기계와 상호작용하게 하는 명령을 저장할 수 있다. 예를 들어, 제어 시스템(150)은 동일한 플랜트 또는 시설에 위치한 다른 EUV 광원과 상호작용할 수 있다.
I/O 인터페이스(158)는, 제어 시스템(150)이 오퍼레이터, 광학 소스(108_1), 광학 소스(108_1)의 하나 이상의 컴포넌트, 리소그래피 장치(199) 및/또는 또다른 전자 디바이스 상에서 실행되는 자동화된 프로세스와 데이터 및 신호를 교환할 수 있게 하는 임의의 종류의 인터페이스이다. I/O 인터페이스(158)는 시각적 디스플레이, 키보드, 및 병렬 포트와 같은 통신 인터페이스, USB(Universal Serial Bus) 연결, 및/또는 예를 들어 이더넷 등의 임의의 유형의 네트워크 인터페이스 중 하나 이상을 포함할 수 있다. I/O 인터페이스(158)는 또한 예를 들어 IEEE 802.11, 블루투스, 또는 근거리 통신(NFC) 연결을 통해 물리적 접촉 없이 통신을 허용할 수 있다.
EUV 광원(100)은 또한 광(197) 또는 EUV 광(193)과 관련된 데이터를 포함하는 신호(157)를 제어 시스템(150)에 제공하는 센서 시스템(130)을 포함할 수 있다. 센서 시스템(130)은 광(197)의 하나 이상의 파장을 검출할 수 있는 센서(135)를 포함한다. 센서(135)는 광(197) 내의 임의의 파장의 존재를 검출하거나 감지할 수 있는 임의의 센서일 수 있다. 따라서, 센서(135)는 EUV 광을 검출할 수 있는 센서 또는 대역외 광의 하나 이상의 파장을 검출할 수 있는 센서일 수 있다. 센서 시스템(130)을 포함하는 구현예에서, 전자 스토리지(156) 상에 저장된 명령은, 실행될 때 센서 시스템(130)으로부터의 신호(157)를 분석하고 광(197)에 대한 정보를 사용하여 스트림(121) 내의 타겟의 초기 형상의 조정을 알리는 명령을 포함할 수 있다.
도 2는 EUV 리소그래피 시스템(201)의 일부인 EUV 광원(200)의 블록도이다. EUV 광원(200)은 EUV 광원의 또 다른 예이다. EUV 광원(200)은, EUV 광원(200)이 초기 타겟(121p)의 초기 형상을 제어하기 위해 제3 광 펄스(204_3)를 사용한다는 점을 제외하고는 EUV 광원(100)(도 1)과 동일하다.
제3 광 펄스(204_3)는, 광학 소스(208_3)에 의해 형성되고 빔 전달 시스템(205_3)에 의해 타겟 영역(224_3)으로 전달되는 광빔(206_3)의 일부이다. 빔 전달 시스템(205_3)은, 빔 전달 시스템(205_3)의 광학 요소가 광빔(206_3)과의 상호작용을 허용하는 스펙트럼 특징을 갖는 것을 제외하고는 빔 전달 시스템(105_1 및 105_2)과 유사하다. 타겟 영역(224_3)은 타겟 영역(124_2)과 오리피스(119) 사이에 있다. 제3 광 펄스(204_3)와 타겟(221i) 사이의 상호작용은 광 펄스(104_2)와의 상호작용에 앞서 타겟(221i)의 기하학적 특성을 수정한다. 타겟(221i)은 스트림(121)(도 1) 내의 타겟이다. 펄스(204_3)와 상호작용한 후, 타겟(221i)은 스트림(121) 내의 다른 타겟과 함께 타겟 영역(124_2)을 향해 드리프트한다. 따라서, 제3 광 펄스(204_3)는 스트림(121) 내의 타겟의 초기 타겟 형상을 제어하거나 수정하는 데에 사용된다.
초기 타겟 형상은 광빔(206_3)의 특성을 제어함으로써 제어될 수 있다. 예를 들어, 초기 타겟 형상은 타겟(221i)과 상호작용하는 광 펄스(204_3)의 세기 및/또는 시간적 지속시간을 제어함으로써 제어될 수 있다. 제어 시스템(150)은 광학 소스(208_3) 및/또는 빔 전달 시스템(205_3)에 연결되고, 제어 시스템(150)은 광학 소스(208_3) 및/또는 빔 전달 시스템(205_3)을 제어함으로써 광 펄스(204_3)의 특성(예를 들어, 시간의 함수로서 광 펄스(204_3)의 세기)을 제어할 수 있다. 초기 타겟 형상은 또한 광 펄스(204_3)와 타겟(221i) 사이의 위치 중첩을 제어함으로써 제어될 수 있고, 예를 들어 광 펄스(204_3)는 타겟(221i)의 중심에 부딪치는 대신에 타겟(221i)의 일측에 부딪치도록 지향될 수 있다.
광 펄스(204-3)의 파장은, 예를 들어 약 200nm 내지 약 10 μm일 수 있다. 빔 전달 시스템(205_3)은 빔 전달 시스템(205_1, 205_2)과 유사하다. 광학 소스(208_3)는 광학 소스(208_2)와 유사하다.
도 3을 참조하면, EUV 광원에서 CE를 제어하기 위한 예시적인 프로세스(300)의 흐름도가 도시되어 있다. 프로세스(300)는 EUV 광원(100)(도 1) 또는 EUV 광원(200)(도 2)으로 수행될 수 있다.
EUV 광원의 컴포넌트를 제어함으로써 초기 타겟의 초기 형상이 결정된다(310). 초기 타겟 형상은 타겟이 광 펄스(104_2)와 상호작용하기 전에 타겟 영역(124_2)에 있을 때 타겟의 형상이다. 초기 타겟 형상을 제어하기 위해 제어 시스템(150)은 EUV 광원(100) 또는 EUV 광원(200) 내의 타겟 공급 시스템(110)을 제어할 수 있다. 제어 시스템(150)은 또한 EUV 광원(200)의 광학 소스(208_3) 및/또는 전달 시스템(205_3)을 제어할 수 있다. 이러한 접근법은 이하에서 차례로 논의된다.
일부 구현예에서, 제어 시스템(150)은 저장소(118) 내의 타겟 혼합물(111)에 가해지는 압력(p)을 조정함으로써 타겟 공급 시스템(110)을 제어한다. 도 4는 제어 시스템(150)이 압력(p)을 조정하는 구현예를 도시한다. 도 4는 펄스(404_2)(광빔(106_2)의 한 펄스임)가 초기 타겟(421p)과 상호작용하기 직전에 그리고 EUV 광 방출 플라즈마(496)를 형성한 플라즈마-생성 이벤트 동안 또는 그 잠시 후의 시간에 EUV 광원(400)의 블록도이다. 도 4의 예에서, 스트림(121)은 타겟(421_a, 421_b) 및 초기 타겟(421p)을 포함한다. 타겟(421_a, 421_b, 421p)은 일반적으로 x 방향인 궤적 상에서 오리피스(119)로부터 타겟 영역(124_2)으로 이동한다.
위에서 논의한 바와 같이, 타겟 혼합물(111)은 오리피스로부터 제트(125)로서 방출되며, 이러한 제트(125)는 이동 방향(본 예에서는 x 방향)을 따라 거리(423)만큼 인접한 타겟으로부터 각각 분리되는 개별적인 타겟들로 분해된다. 거리(423)는 스트림(121) 내의 타겟의 초기 형상에 영향을 미친다. EUV 광원(100)은 기판(195)이 빠르게 노광될 수 있도록 주기적으로 노광 빔(198)을 생성한다. 따라서 EUV 광원이 작동하는 동안 플라즈마-생성 이벤트가 정기적으로 일어난다. 플라즈마(496) 및/또는 플라즈마(496)에 의해 형성되거나 플라즈마(496)와 연관된 다른 물질이 진공 챔버(109) 내에 있는 동안 스트림(121) 내의 타겟은 타겟 영역(124_2)을 향해 이동한다. 플라즈마(196) 및/또는 이러한 다른 물질은 스트림(121) 내의 타겟과 상호작용하고 타겟의 초기 형상을 변화시킬 수 있다. 플라즈마(496)에 의해 형성되거나 플라즈마(496)와 연관된 이러한 다른 물질은 예를 들어, 플라즈마(496)로부터 방출된 이온, 플라즈마(496)에 의해 방출된 광학적 광, 및 산란된 광(예컨대, 메인 펄스(104_1) 및/또는 사전-펄스(104_2)를 포함할 수 있다.
플라즈마(496) 및/또는 이러한 다른 물질 사이의 상호작용의 강도는 성형될 타겟과 타겟 영역(124_1) 사이의 거리 및 플라즈마-생성 이벤트 이후 경과된 시간의 양에 따라 달라진다. 따라서, 이러한 거리(423)를 증가시키게 되면 플라즈마(496)와의 상호작용에 의해 유발되는 성형(shaping)의 양이 줄어들고, 거리(423)를 감소시키게 되면 플라즈마(196)와의 상호작용에 의해 유발되는 성형의 양이 늘어난다. 압력(p)을 증가시키면 스트림(121) 내의 타겟의 속도가 증가하고 거리(423)가 증가한다. 압력(p)을 감소시키면 스트림(121) 내의 타겟의 속도가 감소하고 거리(423)가 감소한다. 노즐에서의 압력 강하를 고려하지 않고 단순화된 형태로는, 압력(p)과 거리(423) 사이의 관계가 다음 식(1)으로 표현된다.
Figure pct00001
식 (1)
여기서 d는 타겟들 사이의 거리(도 4의 예에서 거리(423))이고, T는 EUV 광(193)의 생성 주기(EUV 광의 펄스들이 출력 장치(199)에 제공되는 빈도의 역수)이며, p는 저장소(118)에 가해지는 압력이고, ρ는 타겟 재료(111)의 밀도이다.
압력(p)을 제어하기 위해 제어 시스템(150)은 압력 시스템(170)에 제공되는 커맨드 신호(129)를 생성한다. 이러한 구현예에서, 제어 시스템(150)은 압력(p)을 제어하기 위해 압력 제어기(170)에 제공되는 커맨드 신호(129)를 생성한다. 예를 들어, 커맨드 신호(129)는 원하는 압력(p')을 나타내고, 압력 시스템(170)이 저장소(118) 내의 타겟 재료(111)에 원하는 압력(p')을 가하게 하는 커맨드를 압력 시스템(170)에 제공한다. 원하는 압력(p')은 압력(p)에 대해 상대적으로 작은 변화일 수 있다. 예를 들어, 원하는 압력(p')은 압력(p)의 0.1% 이하의 백분율 변화일 수 있다.
원하는 압력(p')은 예를 들어 전자 스토리지(156)에 저장된 룩업 테이블 또는 데이터베이스에 기초하여 결정될 수 있다. 룩업 테이블은 EUV 광원(100)이 사용되고 있는 조건과 관련된 정보를 포함할 수 있다. 최적의 CE에 해당하는 초기 타겟 형상은 수정된 타겟(121m)의 특성(형상, 밀도 등)에 따라 달라진다. 예를 들어, 펄스(404_2)가 약 1μm의 파장 및 약 10-100ns의 시간적 지속시간을 갖는 구현예에서, 수정된 타겟(121m)은 일반적으로 xy 평면에서 가장 큰 공간 치수를 갖는 디스크 형상이다. 펄스(404_2)가 약 1μm의 파장 및 약 10-100ps의 시간적 지속시간을 갖는 구현예에서, 수정된 타겟(121m)은 입자 및 기타 물질의 클라우드 또는 미스트이다. 따라서, 수정된 타겟(121m)의 형상 및 밀도는 펄스(404_2)의 특성에 의존한다. 최적의 초기 타겟 형상은 펄스(404_2)의 특성과 최종 타겟의 원하는 모폴로지에 따라 달라진다. 따라서, 룩업 테이블은 펄스(404_2)의 특성(예를 들면, 시간적 지속시간)을 초기 타겟 형상 및 그러한 초기 형상을 달성하기 위한 대응하는 거리(423)와 관련시키는 정보를 저장할 수 있다. 원하는 압력(p')은 펄스(404_2)의 특성, 그러한 특성에 대한 대응하는 초기 타겟 형상, 및 거리(423)와 연관되어 저장될 수 있다.
커맨드 신호(129)를 수신한 것에 응답하여, 압력 시스템(170)은 압력(p)을 요청된 값으로 변경하기 위해 펌프, 밸브 및 기타 디바이스를 활성화한다. 일부 구현예에서, 압력 시스템(170)은 압력(p)의 값을 측정하는 압력 센서를 포함하고, 측정된 압력(p)은 제어 시스템(150)이 커맨드 신호(129)를 제공하기 전에 원하는 압력과 비교된다. 예를 들어, 압력 시스템(170)은 데이터 링크(152)를 통해 제어 시스템(150)에 가해진 압력(p)의 값(또는 가해진 압력(p)의 표시)을 제공할 수 있거나, 제어 시스템(150)은 압력 시스템(170)으로부터 압력(p)의 값을 검색(retrieve)할 수 있다.
따라서, EUV 광원(100)의 컴포넌트인 압력 시스템(170)을 제어하여 초기 타겟 형상을 결정할 수 있다.
일부 구현예에서, 초기 타겟 형상은 액추에이터(132)를 제어함으로써 결정된다. 액추에이터(132)는 타겟 공급 시스템(110)의 일부이고 따라서 또한 EUV 광원(100)의 컴포넌트이다. 도 5은 EUV 광원(500)의 블록도이다. EUV 광원(500)은 제어 시스템(150)이 데이터 링크(152)를 통해 액추에이터(132)에 연결되는 EUV 광원(100)의 예시적인 구현이다. 제어 시스템(150)은 초기 타겟 형상을 결정하도록 액추에이터(132)를 제어한다.
위에서 논의한 바와 같이, 액추에이터(132)의 운동은 타겟 혼합물(111)에 압력파를 생성하게 되고 제트(125)가 스트림(121)을 구성하는 타겟들로 분해되게 한다. 액추에이터(132)가 진동되거나 달리 작동되는 주파수 또는 주파수들은 스트림(121) 내의 타겟의 다양한 특성을 결정한다. 예를 들어, 액추에이터(132)의 진동은 스트림(121) 내의 타겟이 타겟 영역(124_2)에 도달하는 레이트 및 타겟의 형상을 결정하는 데 사용될 수 있다.
액추에이터(132)를 제어함으로써 타겟의 초기 형상을 결정하기 위해, 제어 시스템(150)은 액추에이터(132)에 변조 커맨드 신호(129)를 제공한다. 액추에이터(132)의 운동은 스트림(121) 내의 타겟의 특성을 제어하는 데 사용된다. 위에서 논의한 바와 같이, 액추에이터(132)의 운동은 제트(125)가 개별 타겟들로 분해되도록 타겟 공급 시스템(110) 내에서 타겟 재료(111)를 변조한다. 액추에이터(132)가 진동하는 주파수는 타겟의 초기 형상을 포함하여 스트림(121) 내의 타겟의 특성을 결정한다.
제어 시스템(150)은 액추에이터(132)에 커맨드 신호(129)를 제공한다. 커맨드 신호는 적어도 제1 주파수 및 제2 주파수의 성분을 갖는 작동 신호가 액추에이터(132)에 인가되도록 하는 정보를 포함한다. 액추에이터(132)은 예를 들어 압전 액추에이터일 수 있다. 이러한 구현예에서, 커맨드 신호(129)는 2개의 상이한 주파수들의 성분들을 포함하는 전압 신호, 또는 액추에이터(132)와 연관된 디바이스가 2개의 상이한 주파수들에서 전압들을 생성하고 그 전압들을 액추에이터(132)에 인가하게 하는 정보이다. 전압 신호의 인가에 응답하여, 액추에이터(132)는 제1 및 제2 주파수로 진동한다. 제어 시스템(150)은 전압 파형을 생성하는 함수 생성기를 포함할 수 있고, 이러한 전압 파형은 변조기(132)에 인가될 때 변조기(132)를 이동시키기에 충분한 진폭을 갖는다. 전압 파형의 주파수는 I/O 인터페이스(158)를 통해 오퍼레이터에 의해 및/또는 전자 스토리지(156)에 저장된 명령에 의해 제어된다.
제1 주파수는 제2 주파수보다 높은 주파수이다. 캐필러리 튜브(114)를 제1 주파수로 진동시키면 제트(125)가 원하는 크기 및 속도를 갖는 비교적 작은 타겟으로 분해된다. 제2 주파수는, 스트림 내의 타겟의 속도를 변조하고 액적 합체를 촉진하여 복수의 비교적 작은 타겟들로부터 각각 형성되는 더 큰 타겟이 형성되도록 하는 데에 사용된다. 임의의 주어진 타겟 그룹에서 다양한 타겟은 서로 다른 속도로 이동한다. 더 높은 속도의 타겟은 더 낮은 속도의 타겟과 합체되어 스트림(121)을 구성하는 더 큰 합체된 타겟을 형성할 수 있다. 이들 더 큰 타겟들은 비-합체된 액적보다 더 큰 거리(예컨대, 도 4의 거리(423))만큼 서로 분리된다. 합체 후, 스트림(121) 내의 타겟은 대략 구형이고 약 30 마이크로미터(μm)의 크기를 갖는다.
추가적인 주파수가 액추에이터(132)에 인가될 수 있다. 작동 신호에 추가 스펙트럼 성분을 도입하면, 더 양호하게 제어된 합체 프로세스가 가능해지고 초기 타겟 형상을 결정하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 주파수에 추가하여, 예컨대 30-100kHz, 40-60kHz, 또는 50kHz의 주파수를 갖는 사인파 또한 액추에이터(132)에 가해질 수 있고 및/또는 추가 주파수 성분이 액추에이터(132)에 인가되도록 제1 주파수 또는 제2 주파수 중 하나가 상이한 주파수 및/또는 파형 형상으로 조정될 수 있다. 추가 스펙트럼 성분의 적용은 2개의 인접한 합체된 타겟들 사이에 상대 운동을 도입하여, 이들 2개의 인접한 타겟들이 타겟 영역(124_2)을 향해 이동하는 동안 서로 접근하도록 한다. 2개의 인접한 타겟들이 병합되어 새로운 더 큰 타겟을 형성하게 되며, 이는 반드시 구형일 필요는 없다. 이와 같이 액추에이터(132)를 제어함으로써 타겟 영역(124_2)에 도달하는 스트림(121) 내의 타겟의 초기 형상이 결정될 수 있다.
따라서 초기 타겟 형상은 액추에이터(132)를 제어함으로써 결정된다.
또한 도 2를 참조하면, 초기 타겟 형상은 또한 광학 소스(208_3) 및/또는 전달 시스템(205_3)을 제어함으로써 결정될 수 있다. 위에서 논의한 바와 같이, 타겟(221i)과 펄스(204_3) 사이의 상호작용은 타겟(221i)을 성형할 수 있다. 예를 들어, 전달 시스템(205_3)은 x-y 평면 및/또는 y-z 평면에서 타겟(221p)의 치수를 제어하기 위해 펄스(204_3)의 시간적 지속기간을 조정하도록 제어가능한 전기-광학 변조기(EOM)를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 전달 시스템(205_3)은 타겟 영역(224_3)에 대해 상대적으로 펄스(204_3)를 조향하는, 예를 들어 미러와 같은 광학 요소를 포함할 수 있다. 이러한 예에서, 초기 타겟 형상은 펄스(204_3)를 타겟(221i)의 특정 부분으로 지향시킴으로써 결정된다. 예를 들어, 펄스(204_3)는 타겟(221i)의 중심에 대해 X 또는 -X 방향으로 변위된 타겟(221i)의 부분에 지향될 수 있다.
초기 타겟 형상이 결정된 후, 최종 타겟이 형성된다(320). 최종 타겟은 펄스(104_1)와 상호작용하여 플라즈마(196)를 형성하게 되는 타겟 재료의 집합체이다. 도 1의 예에서 최종 타겟은 수정된 타겟(121m)이다. 최종 타겟은 초기 타겟(초기 타겟 형상을 갖는 타겟)이 사전-펄스(광빔(106_2) 내의 한 펄스, 예를 들어 도 1의 펄스(104_2))와 상호작용하게 함으로써 형성된다. 사전-펄스와 초기 타겟 사이의 상호작용은 타겟(121p) 내의 타겟 재료의 기하학적 배열을 변화시켜 수정된 타겟(121m)을 형성한다.
플라즈마-생성 이벤트가 시작된다(330). 플라즈마-생성 이벤트는 메인 펄스(예를 들어, 도 1의 펄스(104_1))가 최종 타겟(예컨대, 수정된 타겟(121m))과 상호작용하여 플라즈마(196)를 형성할 때 일어난다. 플라즈마(196)는 광(197)을 방출한다. 플라즈마-생성 이벤트와 연관된 CE는 메인 펄스에 의해 최종 타겟에 전달되는 에너지의 양과 플라즈마(196)로부터 방출되는 EUV 광의 양에 따라 달라지며, 이는 타겟 재료 중 플라즈마(196)로 변환되는 비율에 의존한다. 최종 타겟의 모폴로지는 타겟 재료의 변환 효율에 영향을 미치며, 최종 타겟의 모폴로지는 (310)에서 논의한 바와 같이 초기 타겟 형상을 결정함으로써 제어된다. 따라서, EUV 광원(100) 또는 EUV 광원(200)의 컴포넌트를 제어함으로써 초기 타겟 형상을 결정하여 CE를 제어하게 된다.
도 6a 내지 도 6d는 초기 타겟 형상과 관련된 실험 데이터를 나타낸다.
도 6a는 최종 타겟 모폴로지를 상이한 초기 타겟 형상에 관련시키는 21개의 상이한 섀도우그램의 매트릭스이다. 도 6a에 도시된 예에서, 사전-펄스는 2-3mJ의 에너지, 1.064μm의 파장, 10ns의 지속시간을 가진 것이다.
섀도우그램은 열 AG로 배열되며, 각 열 A-G는 각각의 행 1-3에 하나의 섀도우그램을 포함한다. 각각의 섀도우그램은 왼쪽 하단의 초기 타겟 형상 및 최종 타겟을 나타낸다. 초기 타겟 형상은 x 방향을 따른 치수 대 z 방향을 따른 치수의 비율로 특성화된다. 초기 타겟 형상은 각 열 A-G에서 상이하다. 열 A의 섀도우그램은 약 0.6의 비율을 갖는 초기 타겟 형상으로 생성된 것이다. 초기 타겟 형상의 비율은 열 A 로부터 열 G 까지 증가한다. 열 A 의 섀도우그램은 약 1.8의 비율을 갖는 초기 타겟 형상을 이용해 생성된 것이다. 초기 타겟 형상은 열 A에서 (x 방향으로) 실질적으로 편평형(oblate)이고 열 G에서 (x 방향으로) 장형(prolate)이다. x 방향 및 z 방향은 도 6a 및 도 6b에서 도 1의 경우와 같다. 각 열 A-G의 행 1-3에 있는 3개의 섀도우그램은 동일한 초기 타겟 형상을 가지며 3개의 상이한 시간에 수집된 데이터를 나타낸다.
데이터를 열별로(column-wise) 비교하여 알 수 있듯이 초기 타겟 형상이 변화됨에 따라 최종 타겟의 모폴로지가 변화된다. 더욱이, 한 컬럼 내의 섀도우그램을 비교함으로써 명백한 바와 같이, 특정 초기 타겟 형상을 갖는 초기 타겟으로부터 형성된 최종 타겟의 모폴로지는 상당히 일관적이다. 도 6a에 도시된 데이터는 최종 타겟의 모폴로지가 초기 타겟 형상에 의존함을 나타낸다.
도 6b는 사전-펄스가 2-3mJ의 에너지, 1.064μm의 파장 및 12ps의 지속시간을 갖는 유사한 실험에 대한 결과를 보여주는 섀도우그램의 매트릭스이다. 이러한 결과로부터 또한 특정 타겟 형상으로부터 생성된 최종 대상의 모폴로지가 상당히 일관된다는 점을 알 수 있고, 최종 타겟의 모폴로지가 초기 타겟 형상에 의존함을 나타낸다.
도 6c는 5개의 상이한 페데스탈(pedestal) 에너지를 갖는 메인 펄스에 대한 x 와 z 치수의 비율의 함수로서 측정된 CE(%)를 나타낸다. 페데스탈은 시간상으로 메인 펄스의 주요 부분에 선행하지만 여전히 메인 펄스의 일부인 메인 펄스의 부분이다. 도 6c에 도시된 CE 데이터는 1-100ns 지속 시간을 갖는 1μm 사전-펄스로 최종 타겟을 조사함으로써 시작되는 플라즈마-생성 이벤트에 대한 것이다.
도 6c에 도시된 데이터는 각각, 0 밀리줄(mJ), 0.5 mJ, 1 mJ, 1.5 mJ 및 2 mJ의 페데스탈 에너지에 대해 초기 타겟 형상 비율의 함수로서 CE(%)를 표현하는 플롯(681, 682, 683, 684, 695)을 포함한다. 플롯(681-685)을 함께 검토하면, 초기 타겟 형상 비율의 함수로서의 CE가 모든 페데스탈 에너지에 대해 유사한 프로파일을 갖는다는 것을 알 수 있다. 이것은 CE가 페데스탈 에너지와는 독립적으로 초기 타겟 형상에 의해 영향을 받는다는 것을 나타낸다. 플롯(681-685)은, 테스트된 조건에 대하여, 약 1의 비율이 페데스탈 에너지에 관계없이 최상의 CE를 생성함을 나타낸다.
도 6D는 6개의 상이한 초기 타겟 형상에 대한 초기 타겟 크기(μm)의 함수로서 측정된 CE(%)를 보여준다. 도 6d에서, 6개의 상이한 초기 타겟 형상은 6개의 상이한 초기 타겟 형상 비율이고, 타겟이 이동하는 방향(예를 들면, 도 1의 X 방향)으로의 초기 타겟의 크기의 함수로서 CE(%)를 도시한 것이다.
이러한 CE는 12 ps 지속 시간을 갖는 1.064 μm 사전-펄스로 최종 타겟을 조사함으로써 시작되는 플라즈마-생성 이벤트에 대한 것이다. 도 6d는 각각 0.6, 0.8, 1.0, 1.2, 1.4 및 1.6의 초기 타겟 형상 비율을 갖는 초기 타겟으로부터 생성된 최종 타겟에 대한 CE를 나타내는 플롯(691, 692, 693, 694, 695, 696)을 포함한다. 1.0의 타겟 형상 비율을 갖는 초기 타겟은 실질적으로 구형인 타겟이고, 따라서 왜곡되지 않은 타겟이거나 프로세스(300)와 같은 프로세스에 의해 제어되지 않은 초기 형상을 갖는 타겟이다. 도 6d에 도시된 바와 같이, CE는 초기 타겟 형상에 의존한다. 특히, 상대적으로 큰 타겟(예컨대, 약 650μm 이상)의 경우, 왜곡되지 않은 초기 타겟이 가장 높은 CD를 생성하는 것은 아니다. 따라서, 프로세스(300)에 의해 초기 타겟 형상을 결정함으로써, 성능 개선이 달성될 수 있다.
도 7a는 소스 콜렉터 모듈(SO)을 포함하는 리소그래피 시스템(700)의 블록도이다. 리소그래피 시스템(700)은 리소그래피 시스템(101)의 일례이다. 리소그래피 시스템(700)은 또한 방사선 빔(B)을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템(IL)을 포함한다. 방사선 빔(B)은 소스 콜렉터 모듈(SO)에서 방출된 EUV 광빔일 수 있다. 리소그래피 시스템(700)은 또한 패터닝 디바이스(MA)를 지지하도록 구성된 지지 구조체(MT)를 포함한다. 지지 구조체(MT)는 예를 들어 마스크 테이블일 수 있고, 패터닝 디바이스(MA)는 예를 들어 마스크 또는 레티클일 수 있다. 방사선 빔(B)이 패터닝 디바이스(MA)와 상호작용할 때, 패터닝 디바이스(MA)와 연관된 공간적 패턴이 방사선 빔(B)에 부여된다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)를 위치설정하도록 구성된 제1 위치설정기(PM)에 연결된다. 또한, 시스템(700)은 예를 들어 레지스트-코팅된 웨이퍼일 수 있는 기판(W)을 유지하도록 구성된 기판 테이블(WT)을 포함한다. 기판 테이블(WT)은 기판(W)을 위치설정하도록 구성된 제2 포지셔너(PW)에 연결된다. 시스템(700)은 또한 패터닝된 방사선 빔(E)(노광용 광(E) 또는 노광 빔(E)이라고도 함)을 기판(W)의 타겟부(C) 상으로 투영하도록 구성된 투영 시스템(PS)을 포함한다. 타겟부(C)는 기판(W)의 임의의 부분일 수 있다. 도 7a의 예에서, 기판(W)은 복수의 다이(D)를 포함하고, 타겟부(C)는 둘 이상의 다이(D)를 포함한다.
조명 시스템(IL)은 방사선 빔(B) 및 노광용 광(E)을 지향, 성형 및/또는 제어하기 위한 광학 컴포넌트를 포함한다. 광학 컴포넌트는 굴절형, 반사형, 자기형, 전자기형, 정전형, 또는 임의의 여타 유형의 광학 컴포넌트를 포함할 수 있다.
지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)의 배향, 리소그래피 시스템(700)의 설계, 및/또는 예를 들어 패터닝 디바이스(MA)가 진공 환경에 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스(MA)를 유지한다. 지지 구조체(MT)는 기계식, 진공식, 정전식 및/또는 다른 클램핑 기술을 사용하여 패터닝 디바이스(MA)를 유지할 수 있다. 지지 구조체(MT)는 고정되거나 이동할 수 있는, 예를 들어 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)가 예를 들어 투영 시스템(PS)에 대해 원하는 위치에 있도록 보장할 수 있다.
패터닝 디바이스(MA)는 방사선 빔(B) 상에 패턴을 부여하는 데 사용될 수 있는 임의의 디바이스이다. 패터닝 디바이스(MA)는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스의 예는 마스크, 프로그램 가능한 미러 어레이 및 프로그램 가능한 LCD 패널을 포함한다. 패터닝 디바이스(MA)가 마스크인 구현예에서, 패터닝 디바이스(MA)는, 예를 들어 바이너리 마스크, 교번형 위상-시프트 마스크, 또는 감쇠된 위상-시프트, 또는 하이브리드 마스크 유형일 수 있다. 패터닝 디바이스(MA)가 프로그램 가능한 미러 어레이인 구현예에서, 패터닝 디바이스(MA)는 미러들의 매트릭스 배열을 포함하고, 각각의 미러들이 매트릭스의 나머지 미러에 의해 방사선 빔(B)이 반사되는 방향에 의존하지 않는 상이한 방향으로 방사선 빔(B)을 반사할 수 있도록 각각의 미러들은 개별적으로 기울어질 수 있다. 입사 광에 부여되는 패턴은 매트릭스 내의 다양한 미러의 위치에 의해 결정된다. 패턴은 기판(W)의 타겟부(C)에 생성되는 디바이스의 특정 기능 층에 해당할 수 있다 예를 들어, 패턴은 함께 집적 회로를 형성하는 전자적인 피처에 해당할 수 있다.
투영 시스템(PS)은 노광용 광(E)을 타겟부(C)로 지향시키는 광학 컴포넌트를 포함한다. 투영 시스템(PS)의 광학 컴포넌트는 굴절형, 반사형, 자기형, 전자기형, 정전형, 및/또는 사용 중인 노광 방사선에 적합하거나 진공의 사용 등의 다른 요인에 적합한 것으로서 기타 다른 유형의 광학 컴포넌트일 수 있다. 나아가, 가스들이 EUV 방사선을 흡수할 수 있으므로 EUV 방사선을 위해 진공을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서 진공 벽 및 진공 펌프를 사용하여 진공 환경을 제공할 수 있다.
도 7a 및 도 7b의 예에서, 시스템(700)은 반사형 광학 컴포넌트 및 반사형 패터닝 디바이스(MA)를 포함하는 반사형이다. 리소그래피 시스템(700)은 2개(듀얼 스테이지) 또는 그 이상의 기판 테이블(및/또는 둘 이상의 패터닝 디바이스 테이블)을 갖는 형태일 수 있다. 이러한 "다중 스테이지" 기기에서는 추가적인 테이블들을 병렬적으로 사용할 수 있으며, 또는 하나 이상의 다른 테이블을 노광용으로 사용하면서 하나 이상의 테이블 상에서 준비 단계를 수행할 수 있다.
조명 시스템(IL)은 소스 콜렉터 모듈(SO)로부터 극자외 방사선 빔(B)을 수광한다. EUV 광원(100(도 1), 200A(도 2A), 200B(도 2B), 800(도 8))은 소스 콜렉터 모듈(SO)의 예이다.
조명 시스템(IL)은 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하기 위한 조정기를 포함할 수 있다. 일반적으로, 조명기의 퓨필 평면 내의 세기 분포의 적어도 외측 및/또는 내측 반경방향 치수(일반적으로 각각 외측-σ 및 내측-σ로 지칭됨)가 조정될 수 있다. 또한, 조명 시스템(IL)은 패싯 필드 및 퓨필 미러 디바이스와 같은 다양한 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 조명 시스템(IL)은 단면에 원하는 균일성과 세기 분포를 갖도록 방사선 빔(B)을 컨디셔닝하는 데 사용될 수 있다.
방사선 빔(B)은 패터닝 디바이스(MA)와 상호작용하여 패턴이 방사선 빔(B)에 부여된다. 방사선 빔(B)은 노광용 광(E)으로서 패턴이 부여되어 패터닝 디바이스(MA)로부터 반사된다. 노광용 광(E)은 투영 시스템(PS)을 통과하며, 투영 시스템(PS)은 기판(W)의 타겟부(C) 상으로 빔을 포커싱한다. 제2 위치설정기(PW)와 제2 위치 센서(PS2)를 이용하여, 기판 테이블(WT)을 정확하게 이동시켜, 예를 들어 여러 타겟부(C)를 방사선 빔(B)의 경로 내에 위치시킬 수 있다. 유사하게, 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(예컨대, 마스크)(MA)를 정확히 위치설정하기 위해 제1 위치설정기(PM) 및 다른 위치 센서(PS1)가 사용될 수 있다. 위치설정 센서(PS1 및 PS2)는, 예를 들어 간섭계 디바이스, 선형 인코더, 및/또는 용량성 센서일 수 있다. 패터닝 디바이스(MA) 및 기판(W)은 패터닝 디바이스 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 사용하여 정렬될 수 있다.
리소그래피 시스템(700)은 (1) 스텝 모드, (2) 스캔 모드, 또는 (3) 제3의 또는 다른 모드 중 적어도 하나로 사용될 수 있다. 스텝 모드에서는, 방사선 빔(B)에 부여된 전체 패턴이 한번에 타겟부(C) 상에 투영되는 동안, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)은 실질적으로 정지 상태로 유지된다(즉, 단일 정적 노광). 그 다음, 기판 테이블(WT)은 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다. 스캔 모드에서는, 방사선 빔(B)에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)이 동기적으로 스캐닝된다(즉, 단일 동적 노광). 지지 구조체(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 배율(축소율) 및 이미지 반전 특성에 의해 결정될 수 있다. 제3의 또는 다른 모드에서는, 지지 구조체(MT)는 프로그램 가능한 패터닝 디바이스를 유지하면서 실질적으로 정지된 상태로 유지되며, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안 기판 테이블(WT)이 이동 또는 스캐닝된다. 이러한 모드에서는, 일반적으로 펄스형 방사선 소스가 채용되고, 프로그램 가능 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT)의 각각의 이동 후에 또는 스캔 중에 연속되는 방사선 펄스들 사이에서 필요에 따라 업데이트된다. 이러한 동작 모드는 상술한 바와 같은 타입의 프로그램 가능한 미러 어레이 등의 프로그램 가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크 없는 리소그래피에 용이하게 적용될 수 있다. 이러한 세 가지 사용 모드들의 조합 및/또는 변형 및/또는 완전히 다른 사용 모드들이 또한 채용될 수 있다.
도 7B 은 소스 콜렉터 모듈(SO), 조명 시스템(IL) 및 투영 시스템(PS)을 포함하는 리소그래피 시스템(700)의 구현예를 보다 상세히 도시한다. 소스 콜렉터 모듈(SO)은 진공 환경을 포함한다. 각각의 시스템(IL 및 PS)은 또한 진공 환경을 포함한다. EUV 방사선 방출 플라즈마는 소스 콜렉터 모듈(SO) 내에 형성된다. 소스 콜렉터 모듈(SO)은 방사선 빔(B)(760)이 조명 시스템(IL)에 제공되도록 플라즈마로부터 방출된 EUV 방사선을 중간 초점(IF)에 포커싱한다.
방사선 빔(B)은 조명 시스템(IL)을 가로지르고, 이는 도 7b의 예에서 패싯 필드 미러 디바이스(22) 및 패싯 퓨필 미러 디바이스(24)를 포함한다. 이들 디바이스는 소위 "플라이 아이(fly's eye)" 조명기를 형성하는데, 패터닝 디바이스(MA)에서 방사선 빔(21)의 요구되는 각도 분포를 제공하도록 되어 있고 패터닝 디바이스(MA)에서 방사선 세기의 균일성을 유지한다. 패터닝 디바이스(MA)에서 빔(B)이 반사되면, 노광용 광(E)(패터닝된 빔(B))이 형성되고 노광용 광(E)(26)은 투영 시스템(PS)에 의해 반사성 요소(28, 30)를 통해 기판(W) 상에 이미징된다. 추가적으로, 노광용 광(E)은 이러한 노광용 광(E)이 전파 방향에 수직인 평면에서 직사각형 단면을 갖도록 노광용 광(E)을 형상화하는 슬릿과 상호작용한다. 기판(W) 상의 타겟부(C)를 노광하기 위해, 직사각형의 노광용 광(E)을 통해 패터닝 디바이스(MA) 상의 패턴을 스캔하도록 기판 테이블(WT)과 패터닝 디바이스 테이블(MT)이 동기화된 운동을 수행하는 동안, 소스 콜렉터 모듈(SO)은 방사선 빔(B)을 형성하도록 방사선 펄스를 생성한다.
각각의 시스템(IL 및 PS)은 밀폐된 구조에 의해 규정되는 자체 진공 또는 진공에 가까운 환경 내에 배열된다. 일반적으로 조명 시스템(IL) 및 투영 시스템(PS)에는 도시된 것보다 더 많은 요소가 존재할 수 있다. 또한 도시된 것보다 더 많은 미러가 있을 수 있다. 예를 들어, 도 7B 에 도시된 것 이외에, 조명 시스템(IL) 및/또는 투영 시스템(PS)에 1 개 내지 6 개의 추가 반사 요소가 존재할 수 있다.
전체적으로 소스 콜렉터 모듈 및 리소그래피 시스템(700)의 동작에 사용되는 수많은 추가 컴포넌트가 전형적인 장치에 존재하지만, 여기에서는 설명하지 않는다. 이들은, 예를 들어 연료 재료의 침전물이 콜렉터(3) 및 기타 광학기의 성능을 손상시키거나 악화시키는 것을 방지하기 위해, 밀폐된 진공 내에서 오염의 영향을 줄이거나 완화하기 위한 장치를 포함한다. 존재하지만 상세하게 설명하지 않은 다른 특징으로는, 리소그래피 시스템(700)의 다양한 컴포넌트 및 서브시스템의 제어에 관여하는 모든 센서, 제어기 및 액추에이터가 있다.
도 8을 참조하면, LPP EUV 광원(800)의 일 구현예가 도시되어 있다. 광원(800)은 리소그래피 시스템(700)에서 소스 콜렉터 모듈(SO)로서 사용될 수 있다. 또한, 도 1 및 2의 광학 소스(108_2)가 구동 레이저(815)의 일부일 수 있다.
LPP EUV 광원(800)는, 타겟 혼합물(814)을 향해 빔 경로를 따라 진행하는 증폭된 광빔(810)으로 플라즈마 형성 영역(805)에서 타겟 혼합물(814)을 조사함으로써 형성된다. 스트림(121) 내의 타겟들의 타겟 재료는 타겟 혼합물(814)이거나 또는 타겟 혼합물(814)을 포함할 수 있다. 플라즈마 형성 영역(805)은 진공 챔버(830)의 내부(807)에 있다. 증폭된 광빔(810)이 타겟 혼합물(814)에 부딪칠 때, 타겟 혼합물(814) 내의 타겟 재료는 EUV 범위 내에 방출선을 갖는 원소를 갖는 플라즈마 상태로 변환된다. 생성된 플라즈마는 타겟 혼합물(814) 내의 타겟 재료의 조성에 의존하는 소정의 특성을 갖는다. 이러한 특성에는, 플라즈마에 의해 생성된 EUV 광의 파장 및 플라즈마로부터 방출되는 잔해의 타입 및 양이 포함될 수 있다.
광원(800)은 레이저 시스템(815)의 이득 매질 내의 밀도 반전으로 인해 증폭된 광빔(810)을 생성하는 구동 레이저 시스템(815)을 포함한다. 광원(800)은 레이저 시스템(815)과 플라즈마 형성 영역(805) 사이에 빔 전달 시스템을 포함하며, 빔 전달 시스템은 빔 이송 시스템(820) 및 포커스 어셈블리(822)를 포함한다. 빔 이송 시스템(820)은 레이저 시스템(815)으로부터 증폭된 광빔(810)을 수광하고, 필요에 따라 증폭된 광빔(810)을 조향 및 수정하며, 증폭된 광빔(810)을 포커스 어셈블리(822)로 출력한다. 포커스 어셈블리(822)는 증폭된 광빔(810)을 수광하고 빔(810)을 플라즈마 형성 영역(805)에 포커싱한다.
일부 구현예에서, 레이저 시스템(815)은 하나 이상의 메인 펄스 및 경우에 따라 하나 이상의 사전-펄스를 제공하기 위해 하나 이상의 광 증폭기, 레이저 및/또는 램프를 포함할 수 있다. 각각의 광 증폭기는 높은 이득으로 원하는 파장을 광학적 증폭할 수 있는 이득 매질, 여기 소스 및 내부 광학기기를 포함한다. 광 증폭기는 레이저 미러 또는 레이저 공동을 형성하는 이와 다른 피드백 장치를 가질 수도 있고 갖지 않을 수도 있다. 따라서 레이저 시스템(815)은, 레이저 공동이 없더라도 레이저 증폭기의 이득 매질 내의 밀도 반전으로 인해 증폭된 광빔(810)을 생성한다. 또한, 레이저 시스템(815)은 레이저 시스템(815)에 충분한 피드백을 제공하기 위해 레이저 공동이 존재한다면 가간섭성 레이저 빔인 증폭된 광빔(810)을 생성할 수 있다. "증폭된 광빔"이라는 용어는, 단지 증폭될 뿐 반드시 가간섭성 레이저 발진일 필요는 없는 레이저 시스템(815)으로부터의 광과, 증폭될 뿐만 아니라 가간섭성 레이저 발진인 레이저 시스템(815)으로부터의 광 중 하나 이상을 포괄한다.
레이저 시스템(815) 내의 광 증폭기는 이득 매질로서 CO2를 포함하는 충진 가스를 포함할 수 있고, 약 9100 내지 약 11000 nm의 파장, 특히 약 10600nm의 파장의 광을 800 배 이상의 이득으로 증폭시킬 수 있다. 레이저 시스템(815)에서 사용하기에 적합한 증폭기 및 레이저는 펄스형 레이저 디바이스, 예를 들어 DC 또는 RF 여기를 이용하고 비교적 높은 파워(예를 들어, 10kW 이상)와 높은 펄스 반복률(예를 들어, 40 kHz 이상)로 동작하는, 예컨대 약 9300nm 또는 약 10600nm에서 방사선을 생성하는 펄스형 가스 방전 CO2 레이저 디바이스를 포함할 수 있다. 펄스 반복률은 예를 들어 50kHz 일 수 있다. 레이저 시스템(815) 내의 광 증폭기는 또한, 보다 높은 파워로 레이저 시스템(815)을 작동시킬 때 사용될 수 있는 물과 같은 냉각 시스템을 포함할 수 있다.
광원(800)은 증폭된 광빔(810)이 통과하여 플라즈마 형성 영역(805)에 도달할 수 있게 하는 개구(840)를 갖는 콜렉터 미러(835)를 포함한다. 콜렉터 미러(835)는 예를 들어, 플라즈마 형성 영역(805)에서 1차 초점을 갖고, EUV 광이 광원(800)으로부터 출력되어 예컨대 집적 회로 리소그래피 툴(미도시)에 입력될 수 있는 중간 위치(845)(중간 초점이라고도 함)에 2차 초점을 갖는 타원형 미러일 수 있다. 광원(800)은 또한, 콜렉터 미러(835)로부터 플라즈마 형성 영역(805)을 향하여 가늘어지는 개방 단부의 중공 원추형 슈라우드(850)(예를 들어, 가스 콘)를 포함하여, 포커스 어셈블리(822) 및/또는 빔 이송 시스템(820)에 진입하는 플라즈마-생성 잔해의 양을 줄이면서 증폭된 광빔(810)이 플라즈마 형성 영역(805)에 도달하게 할 수 있다. 이러한 목적을 위해, 슈라우드 내에 플라즈마 형성 영역(805)을 향하는 가스 흐름이 제공될 수 있다.
광원(800)은 또한, 액적 위치 검출 피드백 시스템(856), 레이저 제어 시스템(857) 및 빔 제어 시스템(858)에 연결되는 마스터 제어기(855)를 포함할 수 있다. 광원(800)은 예를 들어, 플라즈마 형성 영역(805)에 대한 액적의 위치를 나타내는 출력을 제공하고 이러한 출력을 액적 위치 검출 피드백 시스템(856)에 제공하는 하나 이상의 타겟 또는 액적 이미저(860)를 포함할 수 있고, 액적 위치 검출 피드백 시스템(1256)은 예를 들어 액적 위치 및 궤적을 계산할 수 있고 그로부터 액적 위치 오차가 액적별로 또는 평균적으로 계산될 수 있다. 따라서, 액적 위치 검출 피드백 시스템(856)은 액적 위치 오차를 마스터 제어기(855)에 대한 입력으로서 제공한다. 따라서, 마스터 제어기(855)는 레이저 제어 시스템(857)에 레이저 위치, 방향 및 타이밍 보정 신호를 제공할 수 있고, 이는 예를 들어 증폭된 광빔 위치를 제어하기 위해 레이저 타이밍 회로 및/또는 빔 제어 시스템(858)을 제어하는 데에 사용될 수 있으며 챔버(830) 내에서 빔 초점 스팟의 위치 및/또는 초점 파워를 변화시키기 위해 빔 이송 시스템(820)의 성형을 제어하는 데에 사용될 수 있다.
공급 시스템(825)은 마스터 제어기(855)로부터의 신호에 응답하여, 예를 들어 타겟 재료 공급 장치(827)에 의해 방출된 액적들의 방출 지점을 수정하여 원하는 플라즈마 형성 영역(805)에 도달하는 액적의 오차를 보정하도록 작동 가능한 타겟 재료 전달 제어 시스템(826)을 포함한다.
또한, 광원(800)은 하나 이상의 EUV 광 파라미터를 측정하는 광원 검출기(865 및 870)를 포함할 수 있고, 이러한 EUV 광 파라미터는 펄스 에너지, 파장의 함수로서의 에너지 분포, 특정 파장 대역 내의 에너지, 특정 파장 대역 밖의 에너지, 및 EUV 세기 및/또는 평균 파워의 각도 분포를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 광원 검출기(865)는 마스터 제어기(855)에 의해 사용되도록 피드백 신호를 생성한다. 피드백 신호는 예를 들어, 유효하고 효율적인 EUV 광 생성을 위해 적절한 장소 및 시간에 액적을 적절히 인터셉트하기 위해 레이저 펄스의 타이밍 및 초점 등의 파라미터에 있어서의 오차를 나타낼 수 있다.
광원(800)은 또한 광원(800)의 다양한 부분을 정렬하거나 증폭된 광빔(810)을 플라즈마 형성 영역(705)으로 조향하는 것을 돕기 위해 사용될 수 있는 가이드 레이저(875)를 포함할 수 있다. 가이드 레이저(875)와 관련하여, 광원(800)은 증폭된 광빔(810) 및 가이드 레이저(875)로부터의 광의 일부를 샘플링하기 위해 포커스 어셈블리(822) 내에 배치되는 계측 시스템(824)을 포함한다. 다른 구현예들에서, 계측 시스템(824)은 빔 이송 시스템(820) 내에 배치된다. 계측 시스템(824)은 광의 서브세트를 샘플링하거나 재지향시키는 광학 요소를 포함할 수 있으며, 이러한 광학 요소는 가이드 레이저 빔 및 증폭된 광빔(810)의 파워를 견딜 수 있는 임의의 재료로 제조된다. 마스터 제어기(855)가 가이드 레이저(875)로부터의 샘플링된 광을 분석하고 이러한 정보를 사용하여 빔 제어 시스템(858)을 통해 포커스 어셈블리(822) 내의 컴포넌트를 조정하기 때문에, 계측 시스템(824) 및 마스터 제어기(855)로부터 빔 분석 시스템이 형성된다.
따라서, 요약하자면, 광원(800)은 증폭된 광빔(810)을 생성하는데 이러한 증폭된 광빔(1210)은 빔 경로를 따라 지향되어 플라즈마 형성 영역(805)에서 타겟 혼합물(814)을 조사함으로써 혼합물(814) 내의 타겟 재료를 EUV 범위 내에서 광을 방출하는 플라즈마로 변환시키게 된다. 증폭된 광빔(810)은 레이저 시스템(815)의 설계 및 특성에 기초하여 결정되는 특정 파장(즉, 구동 레이저 파장이라고도 함)에서 작동한다. 또한 증폭된 광빔(810)은, 구동 레이저 시스템(815)이 레이저 공동을 형성하기 위해 적절한 광학 피드백을 포함하는 경우 또는 타겟 재료가 가간섭성 레이저 광을 생성하기 위해 레이저 시스템(815)에 역으로 충분한 피드백을 제공할 때의 레이저 빔일 수 있다.
다른 구현예들도 청구의 범위 내에 있다.
본 발명의 다른 양태는 다음의 번호가 매겨진 조항으로 제시된다.
1. 극자외(EUV) 광원으로서,
진공 용기;
타겟을 진공 용기의 내부에 공급하도록 구성된 타겟 재료 공급 시스템 - 타겟은 적어도 제1 타겟을 포함하되, 상기 제1 타겟은 진공 용기 내의 초기 타겟 영역에서 초기 형상을 가짐 -;
상기 진공 용기 내의 제1 타겟 영역에 제1 광빔을 제공하도록 구성된 제1 광학 소스 - 상기 제1 광빔은 초기 타겟의 초기 형상을 수정하여 수정된 타겟을 형성하도록 구성됨 -; 및
상기 진공 용기 내의 제2 타겟 영역에 제2 광빔을 제공하도록 구성된 제2 광학 소스 - 제2 타겟 영역은 상기 수정된 타겟을 받아들이도록 구성되고, 제2 광빔은 상기 수정된 타겟과 상호작용하고 상기 수정된 타겟 내의 타겟 재료 중 적어도 일부를 EUV 광을 방출하는 플라즈마로 변환하도록 구성됨 -
를 포함하고, 상기 제1 타겟의 초기 형상이 제어됨으로써, 제2 광빔과 상기 수정된 타겟 사이의 상호작용으로부터 생성된 플라즈마의 양을 제어하게 되는, EUV 광원.
2. 제1조항에 있어서, 상기 타겟 재료는 용융 금속을 포함하고, 상기 공급 시스템은:
타겟 재료를 유지하도록 구성된 저장소;
상기 저장소에 유체 연결되고 타겟을 진공 용기의 내부로 방출하도록 구성된 노즐; 및
상기 노즐에 기계적으로 연결된 액추에이터를 포함하는, EUV 광원.
3. 제2조항에 있어서, 상기 초기 타겟 영역에서 상기 제1 타겟의 초기 형상은 상기 액추에이터가 상기 노즐을 둘 이상의 주파수에서 진동시키도록 유발함으로써 제어되는, EUV 광원.
4. 제2조항에 있어서, 상기 제1 타겟과 제2 타겟 사이의 간격은 상기 저장소 내의 타겟 재료에 가해지는 압력을 조정함으로써 제어되고, 상기 제2 타겟은 상기 제1 타겟에 앞서 상기 타겟 공급 시스템에 의해 공급되는, EUV 광원.
5. 제4조항에 있어서, 상기 제1 타겟의 초기 형상은 상기 제1 타겟과 제2 타겟 사이의 제어된 간격에 기초하는 것인, EUV 광원.
6. 제1조항에 있어서, 제3 타겟 영역에 제3 광빔을 제공하도록 구성된 제3 광학 소스를 더 포함하되, 제3 타겟 영역은 제1 타겟을 받아들이도록 구성되고, 초기 타겟 영역에서 제1 타겟의 초기 형상은 제1 타겟을 제3 광빔과 상호작용시킴으로써 제어되는, EUV 광원.
7. 제6조항에 있어서, 상기 제3 타겟 영역은 제1 타겟 영역 및 제2 타겟 영역보다 상기 타겟 재료 공급 시스템에 더 가까운, EUV 광원.
8. 제1조항에 있어서, 상기 초기 타겟 영역에서 제1 타겟의 초기 형상은, 제1 방향을 따른 제1 치수 및 제1 방향에 수직인 제2 방향을 따른 제2 치수를 갖는 편평한 구형(oblate sphere)의 용융 금속을 포함하되, 제1 치수 대 제2 치수의 비율은 0.6 내지 0.8인, EUV 광원.
9. 제1조항에 있어서, 상기 초기 타겟 영역에서 제1 타겟의 초기 형상은, 제1 방향을 따른 제1 치수 및 제1 방향에 수직인 제2 방향을 따른 제2 치수를 갖는 편평한 구형의 용융 금속을 포함하되, 제1 치수 대 제2 치수의 비율은 0.75 내지 0.9인, EUV 광원.
10. 제1조항에 있어서, 상기 초기 타겟 영역에서 제1 타겟의 초기 형상은, 제1 방향을 따른 제1 치수 및 제1 방향에 수직인 제2 방향을 따른 제2 치수를 갖는 편평한 구형의 용융 금속을 포함하되, 제1 치수 대 제2 치수의 비율은 약 0.8인, EUV 광원.
11. 제1조항에 있어서, 상기 수정된 타겟은 상기 초기 타겟 영역에서 제1 타겟의 초기 형상에 의해 결정되는 모폴로지를 가지며, 상기 모폴로지는 타겟의 형상 및/또는 타겟 재료 밀도를 3차원으로 기술하는, EUV 광원.
12. 제11조항에 있어서, 상기 수정된 타겟은 상기 3차원 중 한 차원으로의 측방향 치수를 포함하고, 상기 측방향 치수는 상기 제1 타겟 영역과 상기 제2 타겟 영역 사이의 거리에 따라 달라지는, EUV 광원.
13. 제1조항에 있어서, 제1 타겟 재료 액적의 초기 형상이 제어됨으로써, 제2 광빔과 상기 수정된 타겟 사이의 상호작용으로부터 생성된 플라즈마의 양을 제어하게 되는 것은, 제1 타겟 재료의 초기 형상이 제어됨으로써 EUV 광원의 변환 효율(CE)을 제어하게 되는 것을 포함하되, CE는 상기 수정된 타겟에 공급되는 에너지와 플라즈마로부터 EUV 광으로서 방출되는 에너지의 비율인, EUV 광원.
14. 제1조항에 있어서, 상기 초기 타겟 영역은 타겟 재료 공급 시스템과 제1 타겟 영역 사이에 있는, EUV 광원.
15. 극자외(EUV) 광원에서 변환 효율(CE)을 제어하는 방법으로서,
EUV 광원의 컴포넌트를 제어함으로써 초기 타겟의 초기 형상을 결정하는 단계;
수정된 타겟을 형성하기 위해 사전-펄스 광빔이 초기 타겟과 상호작용하게 하는 단계; 및
EUV 광을 방출하는 플라즈마를 생성하도록 메인 광학 펄스가 상기 수정된 타겟과 상호작용하게 하는 단계를 포함하고, 상기 수정된 타겟과 메인 광학 펄스 사이의 상호작용은 변환 효율(CE)과 연관되며, CE는 상기 수정된 타겟에 공급되는 에너지와 플라즈마로부터 EUV 광으로서 방출되는 에너지의 비율이며, CE는 초기 타겟의 결정된 초기 형상에 기초하여 제어되는, EUV 광원에서 변환 효율(CE)을 제어하는 방법.
16. 제15조항에 있어서, 상기 EUV 광원의 컴포넌트는 타겟 재료 공급 시스템의 일부인 저장소를 포함하고,
상기 초기 타겟의 초기 형상을 결정하는 것은, 초기 타겟이 타겟 공급 시스템에 의해 생성되기 전에 저장소 내의 용융 타겟 재료에 대한 압력의 양을 제어하는 것을 포함하는, EUV 광원에서 변환 효율(CE)을 제어하는 방법.
17. 제16조항에 있어서, 상기 저장소 내의 용융 타겟 재료에 대한 압력의 양을 제어하는 것은 초기 타겟과 또 다른 타겟 사이의 간격을 제어하게 되고, 상기 초기 타겟의 초기 형상은 상기 간격을 기반으로 하는, EUV 광원에서 변환 효율(CE)을 제어하는 방법.
18. 제15조항에 있어서, 상기 EUV 광원의 컴포넌트는 타겟 재료 공급 시스템의 캐필러리 튜브에 연결된 액추에이터를 포함하고,
상기 초기 타겟의 초기 형상을 결정하는 것은, 액추에이터가 튜브를 둘 이상의 주파수에서 진동시키도록 액추에이터를 제어하는 것을 포함하는, EUV 광원에서 변환 효율(CE)을 제어하는 방법.
19. 제18조항에 있어서, 상기 액추에이터가 튜브를 둘 이상의 주파수에서 진동시키도록 액추에이터를 제어하는 것은 타겟 재료의 제트로부터 합체된 타겟의 스트림을 생성하게 되고, 상기 방법은 상기 합체된 타겟 중 2개가 병합된 타겟으로 병합되도록 상기 둘 이상의 주파수 중 하나를 조정하는 것을 더 포함하고, 상기 초기 타겟이 상기 병합된 타겟인, EUV 광원에서 변환 효율(CE)을 제어하는 방법.
20. 제15조항에 있어서, 상기 EUV 광원의 컴포넌트는 상기 초기 타겟 및 적어도 제2 타겟을 공급하도록 구성된 타겟 재료 공급 시스템을 포함하고,
상기 초기 타겟의 초기 형상을 결정하는 것은, 초기 타겟과 제2 타겟 사이의 간격이 조정되도록 타겟 재료 공급 시스템을 제어하는 것을 포함하고, 제2 타겟은 초기 타겟에 앞서 타겟 공급 시스템에 의해 공급되는, EUV 광원에서 변환 효율(CE)을 제어하는 방법.
21. 제15조항에 있어서, 상기 EUV 광원의 컴포넌트는 초기 광빔을 제공하도록 구성된 초기 광원을 포함하고,
상기 초기 타겟의 초기 형상을 결정하는 것은, 상기 초기 광빔이 초기 타겟과 상호작용하도록 상기 초기 광원을 제어하는 것을 포함하고, 상기 초기 타겟의 초기 형상은 초기 타겟이 초기 광빔과 상호작용하게 함으로써 적어도 부분적으로 결정되는, EUV 광원에서 변환 효율(CE)을 제어하는 방법.

Claims (21)

  1. 극자외(EUV) 광원으로서,
    진공 용기;
    타겟을 진공 용기의 내부에 공급하도록 구성된 타겟 재료 공급 시스템 - 타겟은 적어도 제1 타겟을 포함하되, 상기 제1 타겟은 진공 용기 내의 초기 타겟 영역에서 초기 형상을 가짐 -;
    상기 진공 용기 내의 제1 타겟 영역에 제1 광빔을 제공하도록 구성된 제1 광학 소스 - 상기 제1 광빔은 초기 타겟의 초기 형상을 수정하여 수정된 타겟을 형성하도록 구성됨 -; 및
    상기 진공 용기 내의 제2 타겟 영역에 제2 광빔을 제공하도록 구성된 제2 광학 소스 - 제2 타겟 영역은 상기 수정된 타겟을 받아들이도록 구성되고, 제2 광빔은 상기 수정된 타겟과 상호작용하고 상기 수정된 타겟 내의 타겟 재료 중 적어도 일부를 EUV 광을 방출하는 플라즈마로 변환하도록 구성됨 -
    를 포함하고, 상기 제1 타겟의 초기 형상이 제어됨으로써, 제2 광빔과 상기 수정된 타겟 사이의 상호작용으로부터 생성된 플라즈마의 양을 제어하게 되는, EUV 광원.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 타겟 재료는 용융 금속을 포함하고, 상기 공급 시스템은:
    타겟 재료를 유지하도록 구성된 저장소;
    상기 저장소에 유체 연결되고 타겟을 진공 용기의 내부로 방출하도록 구성된 노즐; 및
    상기 노즐에 기계적으로 연결된 액추에이터를 포함하는, EUV 광원.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 초기 타겟 영역에서 상기 제1 타겟의 초기 형상은 상기 액추에이터가 상기 노즐을 둘 이상의 주파수에서 진동시키도록 유발함으로써 제어되는, EUV 광원.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 타겟과 제2 타겟 사이의 간격은 상기 저장소 내의 타겟 재료에 가해지는 압력을 조정함으로써 제어되고, 상기 제2 타겟은 상기 제1 타겟에 앞서 상기 타겟 공급 시스템에 의해 공급되는, EUV 광원.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 타겟의 초기 형상은 상기 제1 타겟과 제2 타겟 사이의 제어된 간격에 기초하는 것인, EUV 광원.
  6. 제1항에 있어서,
    제3 타겟 영역에 제3 광빔을 제공하도록 구성된 제3 광학 소스를 더 포함하되, 제3 타겟 영역은 제1 타겟을 받아들이도록 구성되고, 초기 타겟 영역에서 제1 타겟의 초기 형상은 제1 타겟을 제3 광빔과 상호작용시킴으로써 제어되는, EUV 광원.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제3 타겟 영역은 제1 타겟 영역 및 제2 타겟 영역보다 상기 타겟 재료 공급 시스템에 더 가까운, EUV 광원.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 초기 타겟 영역에서 제1 타겟의 초기 형상은, 제1 방향을 따른 제1 치수 및 제1 방향에 수직인 제2 방향을 따른 제2 치수를 갖는 편평한 구형(oblate sphere)의 용융 금속을 포함하되, 제1 치수 대 제2 치수의 비율은 0.6 내지 0.8인, EUV 광원.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 초기 타겟 영역에서 제1 타겟의 초기 형상은, 제1 방향을 따른 제1 치수 및 제1 방향에 수직인 제2 방향을 따른 제2 치수를 갖는 편평한 구형의 용융 금속을 포함하되, 제1 치수 대 제2 치수의 비율은 0.75 내지 0.9인, EUV 광원.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 초기 타겟 영역에서 제1 타겟의 초기 형상은, 제1 방향을 따른 제1 치수 및 제1 방향에 수직인 제2 방향을 따른 제2 치수를 갖는 편평한 구형의 용융 금속을 포함하되, 제1 치수 대 제2 치수의 비율은 약 0.8인, EUV 광원.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 수정된 타겟은 상기 초기 타겟 영역에서 제1 타겟의 초기 형상에 의해 결정되는 모폴로지를 가지며, 상기 모폴로지는 타겟의 형상 및/또는 타겟 재료 밀도를 3차원으로 기술하는, EUV 광원.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 수정된 타겟은 상기 3차원 중 한 차원으로의 측방향 치수를 포함하고, 상기 측방향 치수는 상기 제1 타겟 영역과 상기 제2 타겟 영역 사이의 거리에 따라 달라지는, EUV 광원.
  13. 제1항에 있어서,
    제1 타겟 재료 액적의 초기 형상이 제어됨으로써, 제2 광빔과 상기 수정된 타겟 사이의 상호작용으로부터 생성된 플라즈마의 양을 제어하게 되는 것은, 제1 타겟 재료의 초기 형상이 제어됨으로써 EUV 광원의 변환 효율(CE)을 제어하게 되는 것을 포함하되, CE는 상기 수정된 타겟에 공급되는 에너지와 플라즈마로부터 EUV 광으로서 방출되는 에너지의 비율인, EUV 광원.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 초기 타겟 영역은 타겟 재료 공급 시스템과 제1 타겟 영역 사이에 있는, EUV 광원.
  15. 극자외(EUV) 광원에서 변환 효율(CE)을 제어하는 방법으로서,
    EUV 광원의 컴포넌트를 제어함으로써 초기 타겟의 초기 형상을 결정하는 단계;
    수정된 타겟을 형성하기 위해 사전-펄스 광빔이 초기 타겟과 상호작용하게 하는 단계; 및
    EUV 광을 방출하는 플라즈마를 생성하도록 메인 광학 펄스가 상기 수정된 타겟과 상호작용하게 하는 단계를 포함하고, 상기 수정된 타겟과 메인 광학 펄스 사이의 상호작용은 변환 효율(CE)과 연관되며, CE는 상기 수정된 타겟에 공급되는 에너지와 플라즈마로부터 EUV 광으로서 방출되는 에너지의 비율이며, CE는 초기 타겟의 결정된 초기 형상에 기초하여 제어되는, EUV 광원에서 변환 효율(CE)을 제어하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 EUV 광원의 컴포넌트는 타겟 재료 공급 시스템의 일부인 저장소를 포함하고,
    상기 초기 타겟의 초기 형상을 결정하는 것은, 초기 타겟이 타겟 공급 시스템에 의해 생성되기 전에 저장소 내의 용융 타겟 재료에 대한 압력의 양을 제어하는 것을 포함하는, EUV 광원에서 변환 효율(CE)을 제어하는 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 저장소 내의 용융 타겟 재료에 대한 압력의 양을 제어하는 것은 초기 타겟과 또 다른 타겟 사이의 간격을 제어하게 되고, 상기 초기 타겟의 초기 형상은 상기 간격을 기반으로 하는, EUV 광원에서 변환 효율(CE)을 제어하는 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 EUV 광원의 컴포넌트는 타겟 재료 공급 시스템의 캐필러리 튜브에 연결된 액추에이터를 포함하고,
    상기 초기 타겟의 초기 형상을 결정하는 것은, 액추에이터가 튜브를 둘 이상의 주파수에서 진동시키도록 액추에이터를 제어하는 것을 포함하는, EUV 광원에서 변환 효율(CE)을 제어하는 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 액추에이터가 튜브를 둘 이상의 주파수에서 진동시키도록 액추에이터를 제어하는 것은 타겟 재료의 제트로부터 합체된 타겟의 스트림을 생성하게 되고, 상기 방법은 상기 합체된 타겟 중 2개가 병합된 타겟으로 병합되도록 상기 둘 이상의 주파수 중 하나를 조정하는 것을 더 포함하고, 상기 초기 타겟이 상기 병합된 타겟인, EUV 광원에서 변환 효율(CE)을 제어하는 방법.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 EUV 광원의 컴포넌트는 상기 초기 타겟 및 적어도 제2 타겟을 공급하도록 구성된 타겟 재료 공급 시스템을 포함하고,
    상기 초기 타겟의 초기 형상을 결정하는 것은, 초기 타겟과 제2 타겟 사이의 간격이 조정되도록 타겟 재료 공급 시스템을 제어하는 것을 포함하고, 제2 타겟은 초기 타겟에 앞서 타겟 공급 시스템에 의해 공급되는, EUV 광원에서 변환 효율(CE)을 제어하는 방법.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 EUV 광원의 컴포넌트는 초기 광빔을 제공하도록 구성된 초기 광원을 포함하고,
    상기 초기 타겟의 초기 형상을 결정하는 것은, 상기 초기 광빔이 초기 타겟과 상호작용하도록 상기 초기 광원을 제어하는 것을 포함하고, 상기 초기 타겟의 초기 형상은 초기 타겟이 초기 광빔과 상호작용하게 함으로써 적어도 부분적으로 결정되는, EUV 광원에서 변환 효율(CE)을 제어하는 방법.
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US8530871B2 (en) * 2007-07-13 2013-09-10 Cymer, Llc Laser produced plasma EUV light source
US9713240B2 (en) * 2015-08-12 2017-07-18 Asml Netherlands B.V. Stabilizing EUV light power in an extreme ultraviolet light source
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