KR20220022472A - 레이저 집속 모듈 - Google Patents

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KR20220022472A
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루드 안토니우스 카타리나 마리아 비렌스
지아유 유안
니코 요하네스 안토니아수 후베르투스 부넨
마틴 안톤 램버트
안드레아스 크리스티안 호프
스테판 피에흘레르
톨가 메매트 에르긴
스테판 마이클 브루노 보메르
데르크 잔 빌프레드 클룬더
마니샤 란잔
프랭크 베르나르드 스펄링
앤드레이 세르게예비치 티크코브
재스퍼 비테
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
트럼프 레이저시스템즈 포 세미컨덕터 매뉴팩처링 게엠베하
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Abstract

EUV 방사선 소스에서 사용하기 위한 레이저 집속 시스템(330)이 설명되며, 레이저 집속 시스템은: - 빔 전달 시스템(320)으로부터 레이저 빔을 받아들이고 제1 반사 레이저 빔(316)을 생성하도록 구성된 제1 만곡형 미러(330.1); - 제1 반사 레이저 빔(316)을 받아들이고 제2 반사 레이저 빔(317)을 생성하도록 구성된 제2 만곡형 미러(330.2)를 포함하며, 레이저 집속 시스템(330)은 제2 반사 레이저 빔(317)을 EUV 방사선 소스(360)의 베셀(350) 내의 타겟 위치(340)에 집속시키도록 구성된다.

Description

레이저 집속 모듈
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2019년 4월 4일에 출원된 EP 출원 19167261.7의 우선권을 주장하며, 이의 내용은 본 명세서에서 전체적으로 인용 참조된다.
본 발명은 EUV 방사선 소스에 적용될 수 있는 것과 같은 레이저 집속 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 또한 레이저 집속 시스템을 포함하는 EUV 방사선 소스에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 원하는 패턴을 기판 상으로, 일반적으로 기판의 타겟 부분 상으로 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다. 이 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클로 지칭되는 패터닝 디바이스는 IC의 개별 층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하는 데 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판 (예를 들어, 실리콘 웨이퍼) 상의 (예를 들어, 다이의 일부, 하나 또는 여러 다이를 포함하는) 타겟 부분 상으로 전사될 수 있다. 패턴의 전사는 전형적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응 재료 (레지스트)의 층으로의 이미징을 통해 이루어진다. 일반적으로, 단일 기판은 연속적으로 패터닝되는 인접한 타겟 부분들의 네트워크를 포함할 것이다.
리소그래피는 IC 및 기타 디바이스 및/또는 구조체의 제조의 핵심 단계들 중 하나로 널리 인식되고 있다. 그러나 리소그래피를 사용하여 만들어진 피처의 크기가 작아짐에 따라 리소그래피는 소형 IC 또는 기타 디바이스 및/또는 구조체가 제조될 수 있도록 하기 위한 더 중요한 요소가 되고 있다.
패턴 프린팅의 한계의 이론적인 추정은 하기 수학식 1에서 보여지는 바와 같은 분해능에 대한 레일리 기준(Rayleigh criterion)에 의해 주어질 수 있다:
Figure pct00001
여기서, λ는 사용된 방사선의 파장, NA는 패턴을 프린트하기 위해 사용되는 투영 시스템의 개구수, k1은 레일리 상수로도 불리는 공정 종속 조정 계수, 그리고 CD는 프린트된 피처의 피처 크기 (또는 임계 치수)이다. 수학식 1로부터, 피처의 최소 프린트 가능한 크기의 감소는 3가지 방식; 노광 파장(λ)을 단축시킴으로써, 개구수(NA)를 증가시킴으로써, 또는 k1의 값을 줄임으로써 획득될 수 있다라는 결론에 이르게 된다.
노광 파장을 짧게 하고 따라서 최소한의 프린트 가능한 크기를 줄이기 위하여, 극자외(EUV) 방사선 소스를 사용하는 것이 제안되었다. EUV 방사선은 5 내지 20㎚ 범위 내의, 예를 들어 13 내지 14㎚ 범위 내의 파장을 갖는 전자기 방사선이다. 10㎚ 미만의 파장을 가진 EUV 방사선이, 예를 들어 예를 들어 6.7㎚ 또는 6.8㎚와 같은 5 내지 10㎚ 범위 내에서 사용될 수 있다는 것이 추가로 제안되었다. 가능한 소스는 레이저-생성 플라즈마(LPP) 소스를 포함하지만, 다른 유형의 소스도 가능하다.
EUV 리소그래피를 위한 LPP 소스의 개발의 현재 진행 상황의 예가 Benjamin Szu-Min Lin, David Brandt, Nigel Farrar의 논문 "High power LPP EUV source system development status", SPIE Proceedings Vol. 7520, Lithography Asia 2009, 2009년 12월 (SPIE Digital Library reference DOI: 10.1117/12.839488)에 설명되어 있다. 리소그래피 시스템에서, 소스 장치는 전형적으로 자체 진공 하우징 내에 포함될 것인 반면에, 작은 출사 개구(exit aperture)가 제공되어 EUV 방사선 빔을 방사선이 사용될 광학 시스템에 결합시킨다.
리소그래피를 위한 고-분해능 패터닝에 유용하게 하기 위하여, EUV 방사선 빔은 레티클에 도달할 때 세기의 균일성 및 각도 분포와 같은 원하는 매개변수를 얻도록 조정되어야 한다. 조명 시스템의 예가 미국 특허출원 공개 번호 US2005/0274897A1 (Carl Zeiss/ASML) 및 US2011/0063598A (Carl Zeiss)에 설명되어 있다. 예시적인 시스템은 EUV 소스의 매우 불균일한 세기 프로파일을 더 균일하고 제어 가능한 소스로 전환시키는 "플라이 아이(fly's eye)" 일루미네이터를 포함하고 있다.
LPP 방사선 소스에서 EUV 방사선을 생성하기 위하여, 레이저 또는 레이저 시스템이 사용되어 Sn 액적과 같은 타겟을 조사한다. 특히, 이러한 LPP 방사선 소스는 하나 이상의 프리 펄스(pre pulse) 및 메인 펄스(main pulse)로 타겟을 조사하기 위한 하나 이상의 레이저를 포함하여 타겟을 전환시키고 EUV 방사선을 생성할 수 있다.
일반적으로, 이러한 레이저 또는 레이저 시스템은 레이저 빔, 예를 들어, 프리 펄스 레이저 빔 또는 메인 펄스 레이저 빔을 LPP 방사선 소스 또는 EUV 소스의 베셀(vessel) 내부의 타겟 위치로 집속시키도록 구성된 레이저 집속 시스템을 포함한다. 이러한 레이저 집속 시스템의 공지된 배열체는 상당히 부피가 클 수 있으며 또한 타겟을 조사하기 위하여 그리고 따라서 타겟을 EUV 방사선으로 효과적으로 전환시키기 위하여 원하는 광학 특성을 갖지 않는 집속된 레이저 빔을 생성할 수 있다.
본 발명의 실시예의 양태는 EUV 방사선 소스에서 사용하기 위한 대안적인 레이저 집속 시스템을 제공하는 것을 목표로 한다.
본 발명의 양태에 따르면, EUV 방사선 소스에서 사용하기 위한 레이저 집속 시스템이 제공되며, 레이저 집속 시스템은:
- 빔 전달 시스템으로부터 레이저 빔을 받아들이고 제1 반사 레이저 빔을 생성하도록 구성된 제1 만곡형 미러;
- 제1 반사 레이저 빔을 받아들이고 제2 반사 레이저 빔을 생성하도록 구성된 제2 만곡형 미러를 포함하며,
여기서 레이저 집속 시스템은 제2 반사 레이저 빔을 EUV 방사선 소스의 베셀 내의 타겟 위치에 집속시키도록 구성된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명에 따른 레이저 집속 시스템을 포함하는 레이저 소스가 제공된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명에 따른 레이저 소스를 포함하는 EUV 방사선 소스가 제공된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명에 따른 EUV 방사선 소스를 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다.
본 발명의 이 양태들 및 그들의 다양한 선택적 특징과 구현 형태는 뒤따르는 예의 설명으로부터 숙련된 자에 의하여 이해될 것이다.
이제 본 발명의 실시예가, 대응하는 참조 부호가 대응하는 부분을 나타내는 첨부된 개략도를 참조하여 단지 예로서 설명될 것이다:
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 시스템을 개략적으로 도시하고 있다.
도 2는 도 1의 장치의 보다 상세한 도면을 도시하고 있다.
도 3은 본 발명에 따른 레이저 집속 시스템을 포함하는 레이저 시스템을 도시하고 있다.
도 4는 본 기술 분야에서 알려진 바와 같은 레이저 집속 시스템을 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 집속 시스템을 도시하고 있다.
도 6은 FPP 방사선 소스에 적용된 바와 같은 연료 타겟 및 연료 타겟에 충돌하도록 구성된 레이저 빔을 도시하고 있다.
도 7은 제1 제어 전략이 구현되는 본 발명에 따른 레이저 집속 시스템을 도시하고 있다.
도 8은 제2 제어 전략이 구현되는 본 발명에 따른 레이저 집속 시스템을 도시하고 있다.
도 9는 제3 제어 전략이 구현되는 본 발명에 따른 레이저 집속 시스템을 도시하고 있다.
도 10 내지 도 12는 본 발명에 따른 레이저 집속 시스템의 3개의 가능한 실시예를 도시하고 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 시스템(100)을 개략적으로 도시하고 있으며, 리소그래피 시스템은 리소그래피 장치 및 EUV 방사선 빔, 예를 들어, EUV 방사선 빔을 생성하도록 구성된 EUV 방사선 소스를 포함하고 있다. 보여지는 바와 같은 실시예에서, EVU 방사선 소스는 소스 컬렉터 모듈을 포함하고 있다. 보여지는 바와 같은 실시예에서, 리소그래피 스캐닝 장치는 방사선 빔(B) (예를 들어, UV 방사선)을 조절하도록 구성된 조명 시스템 (일루미네이터(illuminator))(IL); 패터닝 디바이스 (예를 들어, 마스크, 또는 레티클)(MA)를 지지하도록 구성되며 패터닝 디바이스를 정확하게 위치시키도록 구성된 제1 포지셔너(PM)에 연결되어 있는 지지 구조체 (예를 들어, 마스크 테이블)(MT); 기판 (예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 유지시키도록 구성되며 기판을 정확하게 위치시키도록 구성된 제2 포지셔너(PW)에 연결되어 있는 기판 테이블 (예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT); 패터닝 디바이스(MA)에 의하여 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 기판(W)의 (예를 들어, 하나 이상의 다이를 포함하는) 타겟 부분(C) 상으로 투영하도록 구성된 투영 시스템 (예를 들어, 굴절식 투영 렌즈 시스템)(PS)을 포함하고 있다.
조명 시스템(IL)은 방사선을 지향시키고, 성형(shaping)하고 또는 제어하기 위하여, 굴절식, 반사식, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 유형의 광학 구성 요소 또는 이들의 임의의 조합과 같은 다양한 유형의 광학 구성 요소를 포함할 수 있다.
지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스의 배향, 리소그래피 장치의 설계, 및 예를 들어 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되는지 여부와 같은 다른 조건에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스(MA)를 유지한다. 지지 구조체는 패터닝 장치를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기 또는 기타 클램핑 기술을 이용할 수 있다. 지지 구조체는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동 가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조체는 패터닝 디바이스가, 예를 들어 투영 시스템에 대해 원하는 위치에 있다는 것을 보장할 수 있다.
용어 "패터닝 디바이스"는 패턴을 기판의 타겟 부분에 생성하기 위한 것과 같은, 방사선 빔의 횡단면에 패턴을 부여하기 위하여 사용될 수 있는 임의의 디바이스를 지칭하는 것으로 넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔에 부여되는 패턴은 집적 회로와 같은, 타겟 부분에서 생성되는 디바이스 내의 특정 기능 층에 대응할 수 있다.
패터닝 디바이스는 투과식 또는 반사식일 수 있다. 패터닝 디바이스의 예는 마스크, 프로그램 가능한 미러 어레이, 및 프로그램 가능한 LCD 패널을 포함하고 있다. 마스크는 리소그래피에서 잘 알려져 있으며, 바이너리(binary), 교번 위상-시프트 및 감쇠 위상-시프트와 같은 마스크 유형뿐만 아니라 다양한 하이브리드 마스크 유형을 포함한다. 프로그램 가능한 미러 어레이의 예는 작은 미러들의 매트릭스 배열체를 사용하며, 미러들의 각각은 들어오는 방사선 빔을 상이한 방향들로 반사시키기 위해 개별적으로 기울어질 수 있다. 기울어진 미러는 미러 매트릭스에 의하여 반사되는 방사선 빔에 패턴을 부여한다.
조명 시스템과 마찬가지로, 투영 시스템은 이용되고 있는 노광 방사선에 대해 또는 진공의 사용과 같은 다른 요인에 대해 적합한, 굴절식, 반사식, 자기식, 전자기식, 정전식 또는 다른 유형의 광학 요소, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 다양한 유형의 광학 구성 요소를 포함할 수 있다. 다른 가스는 너무 많은 방사선을 흡수할 수 있기 때문에 EUV 방사선을 위해 진공을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서 진공 벽 및 진공 펌프의 도움으로 전체 빔 경로에 진공 환경이 제공될 수 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 장치는 (예를 들어, 반사 마스크를 사용하는) 반사 유형일 수 있다.
리소그래피 장치는 2개 (듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블 (및/또는 2개 이상의 마스크 테이블)을 갖는 유형일 수 있다. 이러한 "다중 스테이지" 기계에서, 부가적인 테이블들이 동시에 사용될 수 있거나, 하나 이상의 다른 테이블이 노광을 위하여 사용되고 있는 동안 하나 이상의 테이블 상에서 준비 단계가 수행될 수 있다.
도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 EUV 방사선 소스의 소스 컬렉터 모듈(SO)로부터 극자외 방사선 빔을 받아들인다. EUV 광을 생성하기 위한 방법은 재료를 EUV 범위 내의 하나 이상의 방출선으로 적어도 하나의 요소, 예를 들어 크세논, 리튬 또는 주석을 갖는 플라즈마 상태로 전환시키는 것을 포함하지만, 반드시 이에 제한되지는 않는다. 하나의 이러한 방법에서, 흔히 레이저 생성 플라즈마 ("LPP")라고 불리는 요구되는 플라즈마는 레이저 빔으로 요구되는 라인 방출 요소를 갖는 재료의 액적, 스트림 또는 클러스터와 같은 연료를 조사함으로써 생성될 수 있다. 소스 컬렉터 모듈(SO)은 연료를 여기시키는 레이저 빔을 제공하기 위한, 도 1에서는 보이지 않는, 레이저를 포함하는 EUV 방사선 시스템의 일부일 수 있다. 결과적인 플라즈마는 방사선, 예를 들어 EUV 방사선을 방출하며, 이 방사선은 소스 컬렉터 모듈에 배치된 방사선 컬렉터를 이용하여 수집된다. 레이저 및 EUV 방사선 소스는, 예를 들어 CO2 레이저가 연료 여기를 위한 레이저 빔을 제공하기 위해 사용되는 경우 별도의 개체일 수 있다.
이러한 경우에, 레이저는 리소그래피 시스템의 일부를 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 방사선 빔은 예를 들어, 적절한 지향 미러 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템의 도움으로 레이저로부터 소스 컬렉터 미러로 나아간다. 다른 경우에, 예를 들어 소스가 흔히 DPP 소스로서 불리는 방전 생성 플라즈마 EUV 발생기일 때, 소스는 소스 컬렉터 모듈의 필수 부분일 수 있다.
일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하기 위한 조정기를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면 내에서의 세기 분포의 적어도 외측 및/또는 내측 방사상 범위 (일반적으로 "σ-외측" 및 "σ-내측"으로 각각 지칭됨)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 패싯 필드 및 퓨필 미러 디바이스와 같은 다양한 다른 구성 요소를 포함할 수 있다. 일루미네이터는 방사선 빔의 횡단면에 원하는 균일성과 세기 분포를 갖도록 방사선 빔을 조정하기 위해 사용될 수 있다.
방사선 빔(B)은 지지 구조체 (예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 상에서 유지되는 패터닝 디바이스 (예를 들어, 마스크)(MA)에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 패터닝 디바이스 (예를 들어, 마스크)(MA)에서 반사된 후, 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하며, 투영 시스템은 빔을 기판(W)의 타겟 부분(C) 상으로 집속시킨다. 제2 포지셔너(PW) 및 위치 센서(PS2) (예를 들어, 간섭계 디바이스, 선형 인코더 또는 용량성 센서)의 도움으로, 예를 들어, 방사선 빔(B)의 경로에 상이한 타겟 부분(C)들을 위치시키기 위하여, 기판 테이블(WT)은 정확하게 이동될 수 있다. 유사하게, 제1 포지셔너(PM) 및 또 다른 위치 센서(PS1)는 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스 (예를 들어, 마스크)(MA)를 정확하게 위치시키기 위해 사용될 수 있다. 패터닝 디바이스 (예를 들어, 마스크)(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다.
도시된 장치는 다음의 모드들 중 적어도 하나의 모드에서 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 지지 구조체 (예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 및 기판 테이블(WT)은 기본적으로 고정된 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔(B)에 부여된 전체 패턴은 한 번에 타겟 부분(C) 상으로 투영된다 (즉, 단일 정적 노광). 그 후 기판 테이블(WT)은 상이한 타겟 부분(C)이 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다.
2. 스캔 모드에서, 지지 구조체 (예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 및 기판 테이블(WT)은 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟 부분(C) 상으로 투영되는 동안에 동시에 스캐닝된다 (즉, 단일 동적 노광). 지지 구조체 (예를 들어, 마스크 테이블)(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다.
3. 또 다른 모드에서, 지지 구조체 (예를 들어, 마스크 테이블)(MT)는 기본적으로 고정된 상태로 유지되어 프로그램 가능한 패터닝 디바이스를 유지시키며, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟 부분(C) 상으로 투영되는 동안 기판 테이블(WT)은 이동되거나 스캐닝된다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스형 방사선 소스가 이용되며, 프로그램 가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT)의 각 이동 후에, 또는 스캐닝 동안의 연속적인 방사선 펄스들 사이에서 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 위에서 지칭된 바와 같은 유형의 프로그램 가능한 미러 어레이와 같은, 프로그램 가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크 없는(maskless) 리소그래피에 용이하게 적용될 수 있다.
위에서 설명된 사용 모드 또는 완전히 상이한 사용 모드에 대한 조합 및/또는 변형이 또한 채택될 수 있다. 예시될 실시예는 방금 언급된 모드 2 및 3에서와 같은 스캐닝을 포함한다.
본 명세서에서는 IC의 제조에서의 리소그래피 장치의 사용에 대하여 특정 참조가 이루어질 수 있지만, 본 명세서에서 설명된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 플랫-패널 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같은 다른 적용을 가질 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 숙련된 자는 이러한 대안적인 적용의 맥락에서, 본 명세서 내에서의 용어 "웨이퍼" 또는 "다이"의 임의의 사용이 더욱 일반적인 용어 "기판" 또는 "타겟 부분"과 각각 동의어로 간주될 수 있다는 점을 인식할 것이다. 본 명세서에 언급된 기판은, 예를 들어 트랙 (전형적으로 기판에 레지스트 층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 또는 계측 툴 및/또는 검사 툴에서 노광 전 또는 노광 후에 처리될 수 있다. 적용 가능한 경우, 본 명세서 내의 본 발명은 이러한 그리고 다른 기판 처리 툴에 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판이 한번 이상 처리될 수 있으며, 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어 기판은 또한 다수의 처리된 층을 이미 포함하고 있는 기판을 지칭할 수 있다.
도 2는 소스 컬렉터 모듈(SO)을 포함하는 EUV 방사선 소스 및 조명 시스템(IL)과 투영 시스템(PS)을 포함하는 리소그래피 스캐닝 장치를 포함하고 있는 시스템(100)을 더욱 상세하게 보여주고 있다. EUV 방사선 소스의 소스 컬렉터 모듈(SO)은 진공 환경이 소스 컬렉터 모듈(SO)의 외함 구조체(220) 내에서 유지될 수 있도록 구성되고 배치되어 있다. 시스템(IL 및 PS)은 마찬가지로 자체 진공 환경에 포함되어 있다. EUV 방사선 방출 플라즈마(210)는 레이저 생성 LPP 플라즈마 소스에 의해 형성될 수 있다. 소스 컬렉터 모듈(SO)의 기능은 EUV 방사선 빔이 가상 소스 포인트에 집속되도록 EUV 방사선 빔(20)을 플라즈마(210)로부터 전달하는 것이다. 가상 소스 포인트는 일반적으로 중간 초점(IF)으로서 지칭되며, 소스 컬렉터 모듈은 중간 초점(IF)이 외함 구조체(220)의 개구(221)에 또는 그 근처에 위치되도록 배열되어 있다. 가상 소스 포인트(IF)는 방사선 방출 플라즈마(210)의 이미지이다.
중간 초점(IF)에서의 개구(221)로부터, 방사선은 조명 시스템(IL)을 가로지르며, 이 예에서 조명 시스템은 패싯 필드(facetted field) 미러 디바이스(22) 및 패싯 퓨필(facetted pupil) 미러 디바이스(24)를 포함하고 있다. 이 디바이스들은 소위 "플라이 아이(fly's eye)" 일루미네이터를 형성하며, 이 일루미네이터는 패터닝 디바이스(MA)에서의 방사선 빔(21)의 원하는 각도 분포뿐만 아니라 패터닝 장치(MA)에서의 방사선 세기의 원하는 균일성을 제공하도록 배열되어 있다. 지지 구조체 (마스크 테이블)(MT)에 의해 유지되는 패터닝 디바이스(MA)에서의 빔(21)의 반사시, 패터닝된 빔(26)이 형성되며 패터닝된 빔(26)은 투영 시스템(PS)에 의하여 반사 요소(28, 30)를 통하여, 웨이퍼 스테이지 또는 기판 테이블(WT)에 의해 유지되는 기판(W) 상으로 이미지화된다.
각 시스템(IL 및 PS)은 외함 구조체(220)와 유사한 외함 구조체에 의해 규정되는 자체 진공 또는 진공에 가까운 환경(near-vacuum environment) 내에 배열되어 있다. 전반적으로 보여지는 것보다 많은 요소가 조명 시스템(IL) 및 투영 시스템(PS)에 존재할 수 있다. 또한, 도면에서 보여지는 것보다 많은 미러가 있을 수 있다. 예를 들어, 도 2에서 보여지는 반사 요소 이외에, 조명 시스템(IL) 및/또는 투영 시스템(PS)에 존재하는 1개 내지 6개의 부가적인 반사 요소가 있을 수 있다. 위에 언급된 미국 특허 출원 공보는, 예를 들어 조명 시스템 내의 3개의 부가적인 요소를 보여주고 있다.
소스 컬렉터 모듈(SO)을 더 자세히 고려하면, 레이저(223)를 포함하는 레이저 에너지 소스는 레이저 에너지(224)를 크세논(Xe), 주석(Sn) 또는 리튬(Li)과 같은 연료에 증착시키도록 배열되어, 수십 eV의 전자 온도를 갖는 고도로 이온화된 플라즈마(210)를 생성한다. 더 높은 에너지의 EVU 방사선은, 예를 들어 Tb 및 Gd와 같은 다른 연료 재료로 생성될 수 있다. 이 이온들의 탈여기 및 재결합 동안 생성된 에너지 방사선은 플라즈마로부터 방출되고, 근수직 입사 컬렉터(CO)에 의하여 수집되며 개구(221)에 집속된다. 플라즈마(210)와 개구(221)는 컬렉터 또는 컬렉터 미러(CO)의 제1 및 제2 초점에 각각 위치된다.
예를 들어 액체 주석인 연료를 전달하기 위하여, 액적 생성기(226)가 외함 구조체(220) 내에 배열되어 있으며, 플라즈마(210)의 원하는 위치를 향하여 액적의 고주파 스트림(228)을 발사하도록 배열되어 있다. 작동시, 레이저 에너지(224)는 액적 생성기(226)의 작동과 동시에 전달되어, 방사선의 임펄스를 전달하여 각 연료 액적을 플라즈마(210)로 전환시킨다. 액적의 전달 주파수는 수 킬로헤르츠, 예를 들어 50㎑일 수 있다. 실제로, 레이저 에너지(224)는 적어도 2개의 펄스로 전달된다: 연료 재료를 작은 클라우드로 기화시키기 위하여, 제한된 에너지를 가진 프리 펄스(pre pulse)는 플라즈마 위치에 도달하기 전에 액적에 전달되며, 그후 에너지(224)의 메인 펄스(main pulse)는 원하는 위치에서 클라우드로 전달되어 플라즈마(210)를 생성한다. 트랩(230)이 외함 구조체(220)의 반대 측에 제공되어 어떤 이유로든 플라즈마로 변하지 않는 연료를 캡처한다.
본 명세서에서는 예시되지 않지만, 소스 컬렉터 모듈 및 리소그래피 장치 내의 많은 부가적인 구성 요소가 전형적인 장치 내에 존재한다. 이들은 밀폐된 진공 내에서 오염의 영향을 줄이거나 완화시키기 위한 배열체를 포함하고 있어, 예를 들어 연료 재료의 증착물이 컬렉터 또는 컬렉터 미러(CO) 및 기타 광학계의 성능을 손상시키거나 악화시키는 것을 방지한다. 또한, 하나 이상의 스펙트럼 퓨리티 필터가 소스 컬렉터 모듈(SO) 및/또는 조명 시스템(IL)에 포함될 수 있다. 이 필터들은 UV 방사선의 원하는 파장에 더하여, 레이저 및/또는 플라즈마(210)에 의해 생성되는, 원하지 않는 파장의 방사선을 가능한 한 많이 제거하기 위한 것이다. 스펙트럼 퓨리티 필터(들)는 가상 소스 포인트 가까이에 또는 컬렉터와 가상 소스 포인트 사이의 임의의 포인트에 위치될 수 있다. 필터는 방사선 경로 내의 다른 위치에, 예를 들어 가상 소스 포인트(IF)의 하류에 배치될 수 있다. 다수의 필터가 전개될 수 있다. 숙련된 자는 이 조치들(measures)에 대한 필요성 및 이들이 구현될 수 있는 방식을 잘 알고 있으며, 추가적인 세부 사항은 본 발명의 목적을 위하여 요구되지 않는다.
도 2로부터 레이저(223)를 더 자세히 참조하면, 제시된 실시예에서의 레이저는 MOPA (Master Oscillator Power Amplifier; 마스터 오실레이터 파워 증폭기) 유형이다. 이는 도면에서 MO로 표기된 "마스터" 레이저 또는 "시드(seed)" 레이저 및 뒤이은 파워 증폭기(PA)로 구성되어 있다. 빔 전달 시스템(240)이 제공되어 레이저 에너지(224)를 모듈(SO)에 전달한다. 실제로, 레이저 에너지의 프리-펄스 요소는 도면에서 별도로 보여지지 않는 별도의 레이저에 의해 전달될 것이다. 레이저(223), 연료 소스 (즉, 액적 발생기)(226) 및 기타 구성 요소가, 예를 들어 소스 제어 모듈(242)에 의해 제어될 수 있다.
본 기술 분야의 숙련된 자가 알 바와 같이, 기준 축(X, Y 및 Z)은 장치, 그의 다양한 구성 요소 및 방사선 빔(20, 21, 26)의 기하학적 구조 및 거동을 측정하고 설명하기 위하여 규정될 수 있다. 장치의 각 부분에서, X, Y 및 Z 축의 국부적인 기준 프레임이 규정될 수 있다. Z 축은 시스템 내의 주어진 지점에서 광학 축(O)의 방향과 대체적으로 일치하며 전반적으로 패터닝 디바이스(레티클) MA의 평면에 수직이고 기판(W)의 평면에 수직이다. 소스 컬렉터 모듈에서, X 축은 (아래에 설명된) 연료 스트림(228)의 방향과 대체적으로 일치하는 반면, Y 축은 이에 직교하며 도 2에서 나타난 바와 같이 도면 밖을 가리킨다. 다른 한편으로, 레티클(MA)을 유지시키는 지지 구조체(MT) 부근에서, X 축은 전반적으로 Y 축과 나란한 스캐닝 방향을 가로지른다. 편의를 위하여, 개략적인 도면 도 2의 이 영역에서, X 축은 다시 표시된 바와 같이 도면 밖을 가리킨다. 이 지정은 본 기술 분야에서 일반적이며 편의를 위해 본 명세서에서 채택될 것이다. 원칙적으로, 장치 및 그의 거동을 설명하기 위해 임의의 기준 프레임이 선택될 수 있다.
조명 시스템을 좀 더 자세히 참고하면, 패싯 필드 미러 디바이스(22)는 개별 패싯들의 어레이를 포함하며, 따라서 EUV 방사선 빔(20)은 다수의 서브 빔으로 분할되고, 이중 하나는 도면에서 260으로 표기된다. 각 서브 빔은 패싯 퓨필 미러 디바이스(24) 상의 개별 패싯으로 향한다. 퓨필 미러 디바이스(24)의 패싯들은 그들의 개별 서브 빔을, 패터닝 디바이스(MA)의 슬릿형 영역인 타겟 상으로 향하게 하도록 배열되어 있다. 서브 빔(260)으로의 분할 및 단일 빔(21)으로의 조합은, 소스 컬렉터 모듈로부터 도달하는 조명이 그의 각도 분포에서 매우 불균일할 때 슬릿 영역에 걸쳐 매우 균일한 조명을 생성하도록 설계된다. 또한 알려진 바와 같이, 디바이스(22 및/또는 24)의 패싯은 상이한 조명 모드를 구현하기 위해 조종 가능 및/또는 마스크 가능(maskable)할 수 있다. 조정된 EUV 방사선 빔(21)은 조정 및 마스킹 모듈(262)을 통해 패터닝 디바이스(MA)로 전달된다. 이 모듈은 X 및 Y 방향으로 조명 슬릿의 범위를 규정하는 이동 가능한 블레이드를 가질 수 있는, 레티클 마스크(REMA)로도 지칭되는 마스킹 유닛을 포함하고 있다. 전형적으로, EUV 유형 리소그래피 장치에 적용되는 바와 같은 조명 슬릿은 곡면형일 수 있다 REMA 앞에는 조명 균일성 보정 모듈(UNICOM)이 또한 있을 수 있다.
기판(W) 상의 타겟 부분(C)을 노광시키기 위해, 방사선의 펄스가 기판 테이블(WT) 상에서 생성되며 마스크 테이블(MT)은 동기화된 이동(266, 268)을 수행하여 조명의 슬릿을 통해 패터닝 디바이스(MA) 상의 패턴을 스캔한다.
REMA 및 UNICOM 기능을 포함하는 조명 시스템의 예는 미국 특허 출원 공개 제2005/0274897A1호 및 제2011/0063598 A호에 설명되어 있다.
소스 컨트롤러(242)에는 많은 조치(measure)가 적용된다. 이러한 조치는 소스 컬렉터 모듈(SO)의 출구에서 가상 소스 포인트(IF)가 개구(221)와 정렬된다는 것을 보장하기 위해 모니터링하는 것을 포함한다. LPP 소스를 기반으로 하는 시스템에서, 정렬의 제어는 전반적으로 컬렉터 광학계(CO)를 이동시키는 것에 의한 것보다는 플라즈마(210)의 위치를 제어함으로써 달성된다. 컬렉터 광학계, 출구 개구(221) 및 일루미네이터(IL)는 설정(set-up) 공정 동안 정확하게 정렬되며, 따라서 개구(221)는 컬렉터 광학계의 제2 초점에 위치된다. 그러나 소스 광학계의 출구에서 EUV 방사선에 의해 형성된 가상 소스 포인트(IF)의 정확한 위치는 컬렉터 광학계의 제1 초점에 대한 플라즈마(210)의 정확한 위치에 의존한다. 충분한 정렬을 유지하기에 충분하게 이 위치를 정확하게 고정하기 위해서는 전반적으로 적극적인 모니터링 및 제어가 필요하다.
이 목적을 위하여, 이 예에서의 소스 제어 모듈 (컨트롤러)(242)은 연료의 분사를 제어함으로써 플라즈마(210) (EUV 방사선의 소스)의 위치를 제어하며, 또한 예를 들어 레이저로부터의 에너자이징 펄스(energizing pulse)의 타이밍을 제어한다. 전형적인 예에서, 레이저 방사선(224)의 에너자이징 펄스는 50㎑ (주기 20㎲)의 속도로 전달되며, 그리고 버스트에서(in burst) 20㎳에서 20초까지 지속된다. 각 메인 레이저 펄스의 지속 시간은 약 1㎲일 수 있는 반면에, 결과적인 EUV 방사선 펄스는 약 2㎲ 지속될 수 있다. 적절한 제어에 의하여, EUV 방사선 빔이 컬렉터 미러(CO)에 의해 개구(221)에 정확하게 집속되는 것이 유지된다. 이것이 달성되지 않으면, 빔의 전체 또는 일부는 외함 구조체의 주위 재료에 충돌할 것이다.
소스 제어 모듈(242)은 하나 이상의 센서의 어레이 (보이지 않음)로부터 모니터링 데이터를 공급받으며, 이 센서의 어레이는 플라즈마의 위치에 관한 정보를 위한 제1 피드백 경로를 제공한다. 센서는, 예를 들어 위에서 언급된 미국 특허 출원 공개 2005/0274897A1에서 설명된 바와 같은 다양한 유형일 수 있다. 센서들은 방사선 빔 경로를 따라 하나 이상의 위치에 위치될 수 있다. 이들은, 예를 들어 순전히 예의 목적을 위하여, 필드 미러 디바이스(22) 주변 및/또는 뒤에 위치될 수 있다. 방금 설명된 센서 신호는 일루미네이터(IL)와 투영 시스템(PS)의 광학 시스템의 제어를 위하여 사용될 수 있다. 이들은 또한 피드백 경로를 통해 소스 컬렉터 모듈(SO)의 제어 모듈(242)을 보조하기 위해 사용되어 EUV 플라즈마 소스(210)의 세기 및 위치를 조정할 수 있다. 센서 신호는, 예를 들어 가상 소스(IF)의 관찰된 위치를 결정하기 위해 처리될 수 있으며, 이는 EUV 소스의 위치를 간접적으로 결정하기 위해 외삽된다(extrapolated). 가상 소스 위치가 드리프트(drift)하면, 센서 신호에 의해 표시된 바와 같이, 보정이 제어 모듈(242)에 의해 적용되어 빔을 개구(221)의 중심에 다시 놓는다.
일루미네이터 센서로부터의 신호에 전적으로 의존하기보다는, 방사선 소스의 보다 빠르고 직접적인 및/또는 독립적인 제어를 제공하기 위해 부가적인 센서 및 피드백 경로가 전반적으로 소스 컬렉터 모듈(SO) 자체에 제공될 수 있다. 이러한 센서는, 예를 들어 플라즈마의 위치를 모니터링하는 하나 이상의 카메라를 포함할 수 있다. 이렇게 하여, 위치 빔(20)은 개구(221) 내에 유지되며, 장비에 대한 손상이 방지되고, 또한 방사선의 효율적인 사용이 유지된다.
도 1 및 도 2를 참조하여 위에서 설명된 바와 같은 EUV 방사선 시스템은 전형적으로 연료, 예를 들어 주석(Sn) 액적을 여기시키는 레이저 빔을 제공하기 위하여, 도 1에서는 보이지 않은 레이저 또는 레이저 시스템을 포함할 것이다. 전형적으로, 레이저 또는 레이저 시스템은 적어도 2개의 펄스로 레이저 에너지를 전달하도록 구성된다; 연료 재료를 작은 클라우드(cloud)로 기화시키기 위하여, 제한된 에너지를 갖는 프리 펄스는 플라즈마 위치에 도달하기 전에 액적으로 전달된다. 레이저 에너지의 메인 펄스는 그후 원하는 위치에서의 클라우드로 전달되어 플라즈마를 생성한다. 결과적인 플라즈마는 출력 방사선, 예를 들어 EUV 방사선을 방출하며, 이 방사선은 소스 컬렉터 모듈에 배치된 방사선 콜렉터를 사용하여 수집된다.
일반적으로, 예를 들어 CO2 레이저가 사용되어 연료 여기를 위한 레이저 빔을 제공하는 경우 레이저 시스템과 EUV 방사선 소스는 별도의 개체일 수 있다.
이러한 배열체에서, 레이저 시스템은, 예를 들어 레이저 빔 또는 빔을 생성하도록 구성된 레이저 소스, 생성된 레이저 빔을 레이저로부터 EUV 방사선 소스를 향하여 안내하거나 지향시키도록 구성된 선택적인 레이저 빔 전달 시스템, 및 레이저 빔을 EUV 방사선 소스의 베셀 내부의 타겟, 예를 들어 주석 액적 상으로 집속시키도록 구성된 레이저 집속 시스템을 포함할 수 있다.
본 발명은 이러한 레이저 시스템에서 적용될 수 있는 레이저 집속 시스템을 제공한다.
도 3은 레이저 시스템(300)을 개략적으로 보여주고 있으며, 레이저 시스템(300)은 레이저 빔(315)을 생성하도록 구성된 레이저 또는 레이저 소스(310)를 포함하고 있다. 이러한 레이저 또는 레이저 소스(310)는, 예를 들어 시드 레이저(seed laser) 및 레이저 빔(315)을 생성하기 위한 하나 이상의 전력 증폭기를 포함할 수 있다. 레이저 시스템(300)은 레이저 빔(315)을 원하는 위치를 향하여 안내하거나 지향시키도록 구성된 빔 전달 시스템(320)을 더 포함하고 있다. 보여지는 바와 같은 실시예에서, 레이저 시스템(300)은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 집속 시스템(330)을 더 포함하고 있다. 레이저 집속 시스템(330)은 또한 아래에서 더 상세히 설명될 바와 같이, 레이저 빔을 원하는 위치를 향하여 안내하거나 지향시키는 역할을 할 수 있다는 점을 주목한다.
보여지는 바와 같은 실시예에서, 레이저 집속 시스템(330)은 빔 전달 시스템(320)으로부터 레이저 빔(315)을 받아들이도록 그리고 제1 반사 레이저 빔(316)을 생성하도록 구성된 제1 만곡형 미러(330.1)를 포함하고 있다. 레이저 집속 시스템(330)은 제1 반사 레이저 빔(316)을 받아들이도록 그리고 제2 반사 레이저 빔(317)을 생성하도록 구성된 제2 만곡형 미러(330.2)를 더 포함하고 있다. 보여지는 바와 같은 실시예에서, 레이저 집속 시스템(330)은 제2 반사 레이저 빔(317)을 타겟 위치(340) 상으로 집속시키도록 구성되어 있다. 도 3은 타겟 위치(340)를 EUV 방사선 소스 또는 소스 컬렉터 모듈(360)의 베셀 또는 외함체(350) 내부에 배열되어 있는 것으로 개략적으로 보여주고 있다. 따라서 이러한 외함체(350)는 도 2에서 보여진 바와 같은 소스 컬렉터 모듈(SO)의 외함체(220)와 비교될 수 있다.
도 2에서 보여지는 배열체와 대조적으로, 본 발명의 실시예에 따른 레이저 집속 시스템(330)은 제2 반사 레이저 빔(317)이 수평 평면과 실질적으로 평행한 광학 축(370)을 갖는 방식으로 배열되어 있다. 본 발명의 실시예에서, 레이저 집속 시스템은 따라서 EUV 방사선 소스 내의 액적 타겟에 집속되는 레이저 빔(317)이 실질적으로 수평적인, 즉 표시된 Y-방향과 실질적으로 평행한 광학 축을 갖는 방식으로 구성된다. 본 발명의 의미 내에서, 실질적으로 수평이라는 것은 25도 이하, 바람직하게는 20도보다 작은, 수평 평면에 대한 각도를 나타낸다. 시스템(330)과 같은 레이저 집속 시스템의 적용은 제2 반사 레이저 빔(317)을 빔 전달 시스템으로부터 수신된 바와 같은 레이저 빔(315)과 실질적으로 평행하게 배열하는 것을 가능하게 한다. 본 발명의 의미 내에서, 2개의 레이저 빔은 레이저 빔들 사이의 배향 차이가 25도 미만, 바람직하게는 20도 미만일 때 실질적으로 평행하도록 구성될 수 있다. 레이저 빔(315)이 실질적으로 수평 배향을 갖는 경우에, 액적 타겟에 집속되는 레이저 빔(317)의 광학 축은 따라서 수직 축, 즉 표시된 Z-축에 대해 65도보다 큰 각도에 있다. 당 업자에 의해 인식될 바와 같이, 타겟에 집속되는 레이저 빔(317)의 광학 축의 각도의 선택은 또한 생성된 EUV 광 하류의 광학 축에 영향을 미친다. 특히, 예를 들어 도 2에서 보여지는 배열체로부터 명백한 바와 같이, 생성된 EUV 방사선 빔의 광학 축(O)은 전형적으로 타겟 액적에 집속되는 레이저 빔의 광학 축(224)과 동일한 방향에 있을 것이다. 전형적으로 도 3에 도시된 바와 같이, 액적 타겟, 일반적으로 연료 타겟에 집속되는 레이저 빔은 컬렉터 미러, 예를 들어 도 3에서 보여지는 미러(380) 또는 도 2에서 보여지는 미러(CO)의 중앙 개구를 통하여 타겟을 조사하며, 상기 미러는 생성된 EUV 방사선을 실질적으로, 연료 타겟에 집속된 레이저 빔과 동일한 광학 축을 따라 집속한다. 이와 같이, 본 발명에 따른 레이저 집속 시스템은 실질적으로 수평 축을 따른 EUV 방사선 빔의 생성을 가능하게 하는 반면, 리소그래피 장치에 사용되는 공지된 EUV 방사선 소스 설계에서는, EUV 방사선의 광학 축(O), 예를 들어, 도 2에서 보여지는 조명 시스템(IL)에 적용된 EUV 방사선 빔의 각도는 수평 평면에 대해 비교적 큰 각도에 있다. 비교적 큰 각도의 적용이 조명 시스템(IL) 및 투영 시스템(PS) 하류에 대한 설계 옵션에 불리한 영향을 미친다는 것이 발명자들에 의해 관찰되었다. 생성된 EUV 방사선 빔의 비교적 작은 각도의 적용은 더 적은 부품으로 EUV 방사선 소스의 하류에 광학 시스템의 설계를 가능하게 하도록 고안되었다. 제2 반사 레이저 빔(317)이 수평 평면과 실질적으로 평행한 광학 축(370)을 갖는, 도 3에서 보여지는 바와 같은 배열체의 대안으로서, 레이저 집속 시스템은 제2 반사 레이저 빔(317)의 광학 축(370)과 수평 평면 사이의 각도가 50도 내지 75도이도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 레이저 집속 시스템은 또한 EUV 방사선 소스에서의 사용을 위하여 적용되는 바와 같이 레이저 집속 시스템의 통상적인 또는 공지된 설계와 비교하여 개선된 광학 설계를 야기한다는 점이 추가로 지적될 수 있다. 예를 들어 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 레이저 집속 시스템은 레이저 빔(317)을 연료 타겟 상으로 또는 타겟 위치(340)를 향하여 지향시키는 마지막 광학 요소로서 만곡형 미러(330.2)를 적용한다. 공지된 레이저 집속 시스템에서, 전형적으로 편평한 미러는 마지막 광학 요소로서 적용될 것이다. 이러한 공지된 배열체의 예가 도 4에 개략적으로 보여지고 있다. 도 4에서 개략적으로 보여지는 바와 같은 레이저 집속 시스템(400)은 레이저 빔(401)을 받아들이고 그리고 레이저 빔(401)을 제2 만곡형 미러(400.2)를 향하여 반사시키도록 구성된 만곡형 미러(400.1)를 포함하며, 여기서 제2 만곡형 미러는 레이저 빔을 편평한 제3 미러(400.3)를 향하여 반사시키고, 편평한 제3 미러(400.3)는 레이저 빔을 실질적으로 수직인 광학 축(403)을 따라 초점(402)을 향하여 집속시킨다. 본 발명자들은 공지된 설계가 다음의 결점들 중 하나 이상을 겪을 수 있다는 것을 관찰하였다: 상기 미러의 변형으로 인하여, 편평한 제3 미러(400.3)는 비점 수차와 같은 시스템의 수차에 상당한 기여를 초래할 수 있다. 편평한 제3 미러 상에서의 입사각은 입사 위치에 좌우되기 때문에, 이는 또한 지연(retardation)을 일으킬 수 있다. 또한, 평평한 제3 미러는 초점(402)에 비교적 가깝고 따라서 플라즈마 생성 위치 및 그의 배향이 거의 수평이기 때문에, 이는 오염 또는 열화, 예를 들어 코팅부 또는 광학 표면 품질 저하에 더 민감할 수 있다.
본 발명에 따르면, 이러한 단점이 제거되거나 완화되는 레이저 집속 시스템이 제공된다. 본 발명의 실시예에서, 레이저 빔(317)을 타겟 또는 타겟 위치에 집속시키는 마지막 미러(330.2)는 따라서 평면 미러가 아닌 만곡형 미러이다. 본 발명에 적용될 수 있는 이러한 미러의 예는 구면 미러, 포물면 또는 포물형 미러, 타원형 미러, 축대칭 미러 또는 자유형 미러를 포함한다. 본 발명에 따르면, 타겟 위치에 집속되는 레이저 빔의 광 경로를 따른 끝에서 두 번째의 미러(330.1) 또한 만곡형 미러이다. 실시예에서, 상기 미러는 받아들여진 레이저 빔, 즉 레이저 소스 또는 빔 전달 시스템으로부터 받아들여진 레이저 빔을 발산시키도록 구성되어 있다. 받아들여진 레이저 빔을 발산시키는 끝에서 두 번째 미러로서 발산 미러를 적용함으로써, 타겟 위치에 집속되는 레이저 빔(317)은 비교적 큰 개구수(NA)를 가지면서 동시에 타겟 위치(340)로부터 비교적 멀리 떨어지도록 구성될 수 있다. 또는 다르게 표현하면, 미러(330.1)가 발산 미러가 아니라 편평한 미러인 경우, 제2 미러(330.2)에 충돌하는 빔(316)의 횡단면은 더 작을 것이며, 또한 비교적 큰 NA를 갖는 집속 레이저 빔(317)에 도달하기 위하여, 미러(330.2)는 타겟 위치(340)에 비교적 가까워야 할 것이다. 타겟 위치(340)로부터 비교적 먼 거리에 제2 미러(330.2)를 갖는 것은 상기 미러의 오염의 위험을 경감하는 이점을 제공하며, 여기서 오염은 예를 들어 집속 레이저 빔(317)이 연료 타겟에 충돌하기 때문에 발생한다. 이와 같이, 집속 레이저 빔을 타겟 위치를 향하여 반사시키는 수렴 미러(330.2)가 뒤따르는 끝에서 두 번째인 발산 미러(330.1)를 갖는 시퀀스는 종래 기술의 레이저 집속 시스템에 비해 실질적인 이점을 제공하는 것으로 간주될 수 있다. 실질적으로 수평인 광학 축을 따라 타겟 위치를 향하여 집속 레이저 빔을 제공함으로써, 추가 이점이 얻어질 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 레이저 집속 시스템의 제1 및/또는 제2 만곡형 미러는 비교적 작은 입사각으로 레이저 빔을 받아들이도록 구성되어 있다. 실시예에서, 제1 만곡형 미러, 제2 만곡형 미러 또는 둘 모두 중 어느 곳으로의 레이저 빔의 입사각은 30도 이하, 바람직하게는 25도 이하이다. 그렇게 함으로써, 액적 타겟 또는 연료 타겟에 충돌하는 레이저 빔의 보다 정확한 파면이 실현될 수 있다. 이를 실현하기 위하여, 미러들의 수직 위치들은 서로 비교적 가까워야 한다. 달리 표현하면, 만곡형 미러(330.1, 330.2)들의 수직 위치들이 실질적으로 상이한 경우, 원하는 낮은 입사각을 구현하는 것이 어려울 수 있다. 전형적으로, 레이저 소스 또는 빔 전달 시스템으로부터 받아들여진 바와 같은 레이저 빔(315)의 수직 위치는 타겟 위치(340)에 집속되는 집속 레이저 빔(317)의 원하는 수직 위치보다 낮다. 또한, 실제적인 이유로, 레이저 집속 시스템의 만곡형 미러의 비교적 작은 입사각이 실현되도록 레이저 빔이 원하는 수직 위치에 도달하도록 하기 위하여 레이저 소스 또는 레이저 빔 전달 시스템을 원하는 레벨로 올리는 것이 번거롭거나 바람직하지 않을 수 있다. 이를 피하기 위하여, 본 발명의 실시예는 레이저 빔, 예를 들어 빔 전달 시스템으로부터 받아들여진 바와 같은 레이저 빔(315)을 제1 만곡형 미러를 향하여 전향시키도록 구성된 하나 이상의 부가적인 미러를 더 포함하고 있다. 레이저 빔이 제1 만곡형 미러에 대해 적절한 위치 및 배향에 도달하도록 하나 이상의 부가적인 미러가 레이저 빔을 전향 또는 재위치시키도록 구성됨에 따라, 하나 이상의 부가적인 미러는 또한 빔 전달 시스템의 일부로 간주될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 레이저 빔을 제1 만곡형 미러를 향하여 전향시키도록 구성된 추가 미러의 양은 5개 미만이다.
본 발명의 실시예에서, 하나 이상의 부가적인 미러는 페리스코프 또는 텔레스코프 시스템을 포함하거나 이를 형성할 수 있다. 이러한 시스템은, 예를 들어 레이저 소스 또는 빔 전달 시스템에 의하여 수직 방향으로 제공되는 바와 같은 레이저 빔(315)을 병진시키도록 구성될 수 있다. 본 발명의 실시예에 적용된 바와 같은 이러한 페리스코프 시스템은 따라서 수직 방향으로 레이저 집속 시스템에 의해 받아들여진 레이저 빔(315)을 병진시키는 것을 가능하게 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 집속 시스템(430)을 개략적으로 보여주고 있으며, 여기서 레이저 집속 시스템은 한 쌍의 미러(410.1, 410,2)를 포함하는 페리스코프 시스템을 포함하고 있으며, 이 한 쌍의 미러는, 예를 들어 레이저 소스 또는 레이저 빔 전달 시스템으로부터 받아들여진 들어오는 레이저 빔(315)을, 페리스코프 시스템의 제2 미러(410.2)로부터 반사된 레이저 빔(318)이 상승된 수직 위치에서 실질적으로 수평 방향을 따라 전파되는 방식으로 반사시키도록 구성되어 있다. 보여지는 바와 같은 실시예에서, 들어오는 레이저 빔(315)은, 예를 들어 거리(D)에 걸쳐 수직 방향으로 상승된다. 레이저 소스 또는 빔 전달 시스템으로부터 받아들여진 바와 같은 레이저 빔(315)을 상승시킴으로써, 만곡형 미러(330.1, 330.2)에서의 레이저 빔의 입사각은 비교적 작게 유지될 수 있다. 이는 편평한 미러(410.1 및 410.2)가 없으면 미러(330.1)가 레이저 빔(315)을 받아들이기 위해 미러(410.1)의 위치에 있어야 한다는 점을 고려할 때 인식될 수 있다.
보여지는 바와 같은 실시예에서, 페리스코프 시스템(410.1, 410.2)은 2개의 평면 미러(410.1, 410.2)를 포함하고 있다. 대안적으로, 페리스코프 시스템(410.1, 410.2)의 하나 이상의 미러는 만곡형 미러일 수도 있다. 페리스코프 시스템에 하나 이상의 만곡형 미러를 적용함으로써, 들어오는 레이저 빔(315)의 특성이 조정될 수 있다. 특히, 들어오는 레이저 빔(315)의 치수는 페리스코프 시스템 내의 하나 이상의 만곡형 미러를 사용하여 제어될 수 있다. 또한, 페리스코프 시스템 내의 하나 이상의 만곡형 미러를 사용함으로써, 페리스코프 시스템의 나가는 레이저 빔(318)은 발산 또는 수렴 레이저 빔이 될 수 있다.
당업자에 의해서 이해될 바와 같이, 본 발명에 적용된 바와 같은 페리스코프 시스템은 2개 이상, 예를 들어 3개 또는 4개의 미러 또한 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 레이저 집속은 타겟 위치(340)의 위치, 즉 도 3에 도시된 바와 같이 EUV 베셀(360) 내부의 제2 반사 레이저 빔(317)의 초점의 위치를 제어하도록 구성된 제어 유닛을 더 포함한다. 레이저 빔(317)의 초점 위치의 이러한 제어는 레이저 빔(317)이 연료 타겟, 예를 들어, 주석 액적과 부딪히는 것을 보장하는 것을 용이하게 한다.
도 6은 EUV 베셀 내에서 발생할 수 있는 것과 같은 연료 타겟의 궤적을 개략적으로 보여주고 있다. 도 6은 위에서 액적 생성기(226)로도 지칭되는 연료 타겟 소스(510)를 개략적으로 주고 있으며, 액적 생성기는 연료 타겟, 예를 들어 주석 액적의 스트림을 생성하도록 구성되어 있다. 생성된 것과 같은 연료 타겟의 스트림은 축(520)을 따라 전파하도록 구성되어 있다. 상기 축(520)은, 예를 들어 도 2에서 보여지는 미러(CO) 또는 도 3에서 보여지는 미러(380)와 같은 컬렉터 미러의 초점(530)을 가로지른다. 축(520)은 EUV 베셀에 적용되는 바와 같은 좌표계의 z-방향을 규정하는 것으로 간주된다. 도 6에서, 점선(550)은 EUV 베셀 내부의 xy-평면을 나타내며, xy-평면(550)은 초점(530)을 포함한다. 보여지는 바와 같은 초점(530)은 도 5에서 보여지는 바와 같은 타겟 위치(340), 즉 EUV 광으로의 연료 타겟의 효과적인 전환을 실현하기 위해 레이저 빔(317)이 집속되어야 하는 위치에 대응하는 것으로 간주될 수 있다. 보여지는 바와 같은 실시예에서, 초점(530)은 예를 들어, 규정된 xyz 좌표계의 원점에 될 수 있다. 연료 타겟 소스(510) 및/또는 적용된 연료의 불완전성으로 인하여, 연료 타겟의 실제 궤적(522)은 이상적인 또는 원하는 궤적(520)에서 다소 벗어날 수 있다. 결과적으로, 연료 타겟을 EUV 광으로 효과적으로 전환시키기 위하여, 레이저 집속 시스템에 의해 제공되는 바와 같은 레이저 빔(317)은 약간 다른 위치(530')에 집속되어야 할 것이다. 연료 타겟의 가능한 이탈 궤적을 예상하기 위하여, 타겟 위치의 위치, 즉 레이저 집속 시스템에 의해 출력되는 레이저 빔이 집속되는 위치를 제어하는 것이 바람직하다.
타겟 위치의 위치를 제어하기 위하여, 본 발명에 따른 레이저 집속 시스템의 실시예는 제어 시스템(540)을 더 포함하고 있다. 제어 유닛(540)은, 예를 들어 컨트롤러, 마이크로컨트롤러, 컴퓨터 등으로 구현될 수 있다. 제어 유닛(540)은 하나 이상의 입력 신호(542)를 수신하기 위한 하나 이상의 입력 터미널(540.1) 및 레이저 집속 시스템을 제어하기 위한 하나 이상의 출력 신호(544)를 출력하기 위한 하나 이상의 출력 터미널(540.2)을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 적용되는 바와 같은 제어 유닛(540)은 레이저 집속 시스템의 레이저 빔(317)이 부딪힐 연료 타겟의 위치를 나타내는 타겟 위치 신호를 입력 신호(542)로서 수신하도록 구성될 수 있다. 이러한 타겟 위치 신호는, 예를 들어 연료 타겟과 같은 타겟의 위치를 검출하도록 구성된 검출기에 의해 생성될 수 있다. 도 6에서, 이러한 검출기(570)가 개략적으로 보여지고 있다. 보여지는 바와 같은 실시예에서, 검출기(570)는 상기 타겟(532)이 평면(560)을 가로지를 때 타겟(532), 예를 들어, 액체 연료 타겟(532)을 검출하도록 구성되어 있다. 실시예에서, 검출기는 타겟이 평면(560)을 가로지를 때 타겟(532)의 x, y 위치를 결정하도록 구성된 다중 검출기 또는 하나 이상의 검출기 어레이를 포함할 수 있다. 검출기(570)는 타겟의 상기 x, y 위치를 나타내는 타겟 위치 신호를 출력하도록 더 구성될 수 있다. 보여지는 바와 같은 실시예에서, 평면(560)은 평면(550)과 실질적으로 평행하며 연료 타겟 소스(510)와 컬렉터 미러의 초점(530)을 포함하는 평면(550) 사이에 배열되어 있다. 이와 같이, 검출기(570)는 타겟 표적이 평면(550)을 가로지르기 전에 연료 타겟(532)을 검출할 것이다. 타겟이 위치(532)에서 위치(530')로 이동하는 시간 동안, 제어 유닛(540)은 수신된 바와 같은 타겟 위치 신호를 기반으로 위치(530')의 좌표, 즉 연료 타겟이 평면(550)을 가로지르는 위치를 도출할 수 있다. 연료 타겟의 위치의 상기 결정된 좌표를 기반으로, 제어 유닛(540)은 그 후 레이저 빔(317)의 초점이 연료 타겟의 위치(530')와 실질적으로 일치할 방식으로 레이저 집속 시스템을 제어하기 위하여, 제어 신호로도 지칭되는 하나 이상의 출력 신호(544)를 결정할 수 있다.
실시예에서, 하나 이상의 출력 신호(544)는, 예를 들어 레이저 집속 시스템의 하나 이상의 광학 요소의 위치, 배향 및/또는 형상을 제어하기 위하여 적용될 수 있으며, 그에 의하여 레이저 집속 시스템에 의해 출력된 레이저 빔, 예를 들어 레이저 빔(317)의 초점의 위치를 제어한다. 이러한 실시예에서, 하나 이상의 출력 신호는, 예를 들어 본 발명에 따른 레이저 집속 시스템에 적용된 바와 같은 하나 이상의 미러의 위치, 방향 및/또는 형상을 제어하기 위해 적용될 수 있다. 레이저 집속 시스템에 적용된 바와 같은 하나 이상의 미러의 위치, 배향 및/또는 형상을 제어함으로써, 제2 반사 레이저 빔(317)의 초점 위치는 하나 이상의 자유도로 제어될 수 있다.
실시예에서, 레이저 집속 시스템의 하나 이상의 광학 요소는 하나 이상의 프레임에 장착될 수 있다. 이러한 실시예에서, 적용된 바와 같은 하나 이상의 미러의 위치, 배향 및/또는 형상은 하나 이상의 프레임의 위치를 제어함으로써 제어될 수 있다. 레이저 집속 시스템의 적어도 2개의 광학 요소를 갖는 실시예에서, 적어도 2개의 광학 요소는 그들의 위치, 배향 및/또는 형상이 동기적으로 및/또는 동시에 제어될 수 있도록 공동 프레임에 장착될 수 있다.
본 발명에 따르면, 연료 타겟이 타겟 위치에 도달할 때, 레이저 집속 시스템에 의해 출력된 바와 같은 제2 반사 레이저 빔(317)이 타겟 위치에 집속된다는 점을 보장하기 위하여 구현될 수 있다.
상기 전략은 제1 페리스코프 미러, 제2 페리스코프 미러, 제1 만곡형 미러 또는 제2 만곡형 미러, 또는 이들의 임의의 조합 중 적어도 하나의 위치, 배향 또는 형상을 제어함으로써 하나 이상의 자유도로 EUV 베셀 내부에서 초점의 위치를 제어하는 것을 포함할 수 있다. 적용되는 바와 같은 제어 전략은 레이저 빔 또는 레이저 펄스의 타이밍을 제어하는 것을 더 포함할 수 있으며, 그에 의하여 연료 타겟의 궤적을 따라 어느 위치에서 연료 타겟이 조사되는지를 제어한다.
제1 예로서, 제1 페리스코프 미러, 제2 페리스코프 미러, 제1 만곡형 미러, 제2 만곡형 미러 또는 이들의 임의의 조합 중 하나의 위치, 배향 및 형상을 제어함으로써, 제어 유닛은 EUV 베셀 내부의 초점의 위치를 3 자유도로 제어하도록 구성되어 있다. 이러한 예가 도 7에 개략적으로 도시되어 있다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 집속 시스템(530)을 개략적으로 보여주고 있으며, 레이저 집속 시스템(530)은 제1 페리스코프 미러(410.1), 제2 페리스코프 미러(410.2), 제1 만곡형 미러(330.1) 및 제2 만곡형 미러(330.2)를 포함하고 있다. 레이저 집속 시스템(530)은 레이저 빔(317)을 초점(620)에 집속하기 위해 유리하게 적용될 수 있으며, 상기 초점은, 예를 들어 EUV 방사선 소스의 컬렉터 미러의 초점에 대응한다. 보여지는 바와 같은 예에서, Z-축은 레이저 집속 시스템(530)에 의해 출력된 바와 같은 제2 반사 레이저 빔(317)의 광학 축과 일치하는 것으로 가정되며, Y-축은 도면에 표시된 바와 같고, X-축은 YZ-평면에 수직인 것으로 가정된다. 도 6의 좌표계와 비교하여, 도 7에서 보여지는 바와 같은 X-축은, 예를 들어 도 6에서 보여지는 Z-축과 일치하거나 평행할 수 있다. 보여지는 바와 같은 실시예에서, 제2 만곡형 미러(330.2)는 Z-축, Y-축 및 X-축을 따라 변위 가능하도록 구성되어 있다. 이러한 변위는, 예를 들어 액추에이터 조립체(610)에 의해 실현될 수 있다. 이러한 액추에이터 조립체는, 예를 들어, 표시된 축을 따라 미러(330.2)를 변위시키기 위한 하나 이상의 액추에이터를 포함할 수 있다. 당 업자에 의하여 인식될 바와 같이, Z-방향, Y-방향 또는 X-방향 중 한 방향으로의 미러(330.2)의 변위는 제2 반사 레이저 빔(317)의 초점(620)의 변위 또한 야기할 것이다. 이와 같이, 제2 만곡형 미러(330.2)의 위치를 3 자유도로 제어함으로써, 초점(620)은 예상 타겟 위치, 즉 레이저 펄스가 공급될 때 연료 타겟이 있을 것으로 예상되는 위치에 따라 조정될 수 있다. 이러한 실시예를 사용할 때, 예를 들어 레이저 집속 시스템의 제어 유닛은 들어 특정 순간에, 예를 들어 레이저가 발사되는 순간에 연료 타겟이 어디에 있는지를 결정하도록 구성될 수 있다. 이러한 실시예에서, 제어 유닛, 예를 들어, 따라서, 제어 유닛(540)은 수신된 타겟 위치 신호에 기초하여 연료 타겟의 궤적을 결정할 수 있고 이 궤적을 사용하여 레이저 빔(317)을 타겟이 있을 위치에 초점을 맞추도록 레이저 집속 시스템을 제어할 수 있다. 그러한 실시예에서, 레이저의 타이밍 또는 발사는 따라서 고정된 것으로 가정된다. 레이저가 발사될 알려진 순간과 타겟의 공지된 궤적을 기반으로, 제어 유닛은 공지된 발사 순간에 타겟이 어디에 있을 것인지를 결정한다. 대안적인 실시예에서, 레이저의 발사, 특히 레이저의 발사 타이밍은 변수로 간주될 수 있다. 이러한 실시예에서, 초점 위치를 단지 2 자유도로 제어하는 것이 충분할 수 있다. 도 6을 참조하면, 제어 유닛(540)은 평면(560)을 통과할 때 검출된 특정 타겟이 평면(550)에 도달하거나 평면을 가로지를 때를 결정하도록 구성될 수 있다는 점이 지적될 수 있다. 이를 기반으로, 제어 유닛은 연료 타겟이 평면(550)에 도달하거나 평면을 가로지를 때 레이저가 발사되도록 레이저 빔(317)을 발사하는 시간을 제어하도록 구성될 수 있다. 이러한 실시예에서, 따라서 상기 Z-축을 따른 레이저 빔의 배향 또는 위치를 제어함으로써 도 6에서 보여지는 Z-축을 따른 초점의 위치를 제어할 필요가 없다. 이와 같이, 본 발명의 실시예에서, 레이저 집속 시스템의 제어 유닛은 레이저 빔의 제어된 타이밍과 조합된 2 자유도로 레이저 초점의 위치를 제어하도록 구성되어 있다. 이러한 실시예에서, 연료 타겟이 원하는 위치에서, 예를 들어 레이저 집속 시스템이 사용되는 EUV 방사선 소스의 컬렉터 미러의 초점에 가능한 한 가깝게 레이저 빔(317)에 의해 조사되는 것을 보장하기 위하여, 도 7에서 개략적으로 보여지는 바와 같은 액추에이터 조립체(610)는 레이저 빔의 타이밍의 제어와 조합된, 표시된 바와 같은 YZ-평면에서의 레이저 빔(317)의 초점의 위치를 제어하도록 구성될 수 있다.
도 7에서 보여지는 실시예에서, 레이저 빔(317)의 초점(620)의 위치를 제어하기 위하여, 액추에이터 조립체(610)는 3 또는 2 자유도로 제2 만곡형 미러(330.2)의 위치를 제어하도록 구성되어 있다. 본 발명에 따른 레이저 집속 시스템에 적용된 바와 같은 하나 이상의 다른 미러의 위치를 제어함으로써 유사한 효과가 얻어질 수 있다.
본 발명에 따른 레이저 집속 시스템에 적용될 수 있는 바와 같은 제어 전략의 제2 예에서, 필요한 초점 제어는 다수의 미러에 걸쳐 분산된다. 이러한 실시예가 도 8에 개략적으로 도시되어 있다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 집속 시스템(630)을 개략적으로 보여주고 있으며, 레이저 집속 시스템(630)은 제1 페리스코프 미러(410.1), 제2 페리스코프 미러(410.2), 제1 만곡형 미러(330.1) 및 제2 만곡형 미러(330.2)를 포함하고 있다. 도 7에서 보여진 것과 같은 유사한 좌표계 XYZ가 가정된다. 보여지는 바와 같은 실시예에서, 레이저 집속 시스템(630)은 제2 만곡형 미러(330.2)를 Z-방향, 즉 제2 반사 레이저 빔(317)의 광학 축 방향으로 위치시키거나 변위시키도록 구성된 제1 액추에이터 조립체(610)를 더 포함하고 있다. 레이저 집속 시스템(630)은 Y-축을 중심으로 그리고 X-축을 중심으로 제2 페리스코프 미러(410.2)를 회전시키거나 기울이도록 구성된 제2 액추에이터 조립체(720)를 더 포함하고 있다. 따라서, 제1 액추에이터 조립체(710) 및 제2 액추에이터 조립체(720)에 의해, 레이저 집속 시스템을 통해 전파하는 레이저 빔은 3 자유도로 제어된다. 이렇게 함으로써, Z-방향으로 제2 만곡형 미러(330.2)의 위치를 제어하고 제2 페리스코프 미러(410.2)를 X-축을 중심으로 그리고 Y-축을 중심으로 기울임으로써 (Z, Rx 및 Ry (Rx 및 Ry는 X축 및 Y축을 중심으로 하는 회전 또는 기울어짐을 나타냄) 제2 반사 레이저 빔(317)의 초점(620)은 따라서 X, Y, Z의 3 자유도로 제어된다. 이렇게 함으로써, 제2 반사 레이저 빔(317)의 초점(620) 또한 3 자유도로 제어될 수 있다. 따라서 이러한 레이저 집속 시스템(630)은 EUV 방사선 소스 내부의 레이저 초점(620)의 위치를 제어하기 위해 유리하게 적용될 수 있다.
위에서 논의된 것과 유사한 방식으로, 제2 예에 의해 예시된 바와 같은 제어 전략은 또한 레이저 빔의 발사 타이밍의 제어와 조합될 수 있다. 이렇게 함으로써, 단지 2 자유도로의 위치 또는 배향의 제어는 레이저 초점의 효과적인 제어, 즉 제2 반사 레이저 빔(317)이 연료 타겟의 타겟 위치에 집속되도록 구성되는 제어를 얻기에 충분할 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 레이저 집속 시스템의 실시예에 적용될 수 있는 바와 같은 제어 전략의 제3 예를 개략적으로 도시하고 있다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 집속 시스템(930)을 개략적으로 보여주고 있으며, 레이저 집속 시스템(930)은 제1 페리스코프 미러(410.1), 제2 페리스코프 미러(510.2), 제1 만곡형 미러(330.1) 및 제2 만곡형 미러(330.2)를 포함하고 있다. 보여지는 바와 같은 실시예에서, 제2 페리스코프 미러(510.2)는 평면 미러보다는 만곡형 미러이다. 제2 페리스코프 미러(510.2)는 오목 미러 또는 볼록 미러일 수 있다. 보여지는 바와 같은 실시예에서, 레이저 집속 시스템(930)은 제2 페리스코프 미러(510.2)의 위치 및 배향을 제어하도록 구성된 액추에이터 조립체(800)를 더 포함하고 있다. 특히, 액추에이터 조립체(800)는 미러(510.2)의 광학 축(510.3)을 따라 제2 페리스코프 미러(510.2)를 위치시키거나 변위시키도록 구성되어 있다. 이렇게 함으로써, Z-축을 따른 레이저 빔(317)의 초점(620)의 위치가 수정되거나 조정될 수 있다. 액추에이터 조립체(800)는 제2 페리스코프 미러(510.2)를 Y-축을 중심으로 그리고 X-축을 중심으로, 예를 들어 제2 예의 액추에이터 조립체(720)와 유사한 방식으로 회전시키거나 기울이도록 추가로 구성될 수 있다. 이렇게 함으로써, 3 자유도로의 레이저 빔(317)의 초점(620)의 위치의 제어가 다시 얻어진다. 위에서 논의된 것과 유사한 방식으로, 제3 예에 의해 예시된 바와 같은 제어 전략이 또한 레이저 빔의 발사 타이밍의 제어와 조합될 수 있다. 이렇게 함으로써, 단지 2 자유도로의 위치 또는 배향의 제어는 레이저 초점의 효과적인 제어, 즉 제2 반사 레이저 빔(317)이 연료 타겟의 타겟 위치에 집속되도록 구성되는 제어를 얻기에 충분할 수 있다.
본 발명에 따른 레이저 집속 시스템을 사용하여 초점 위치를 제어하는 방법의 제4 예로서, 하나 이상의 변형 가능한 미러의 사용이 언급될 수 있다. 변형 미러를 이용함으로써, 제2 반사 레이저 빔(317)의 초점(620)의 위치 또한 제어될 수 있다. 예로서, 이러한 변형 가능한 미러의 곡률을 조정함으로써 초점 위치(620)는 레이저 빔(317)의 광학 축을 따라 변위될 수 있다.
실시예에서, 위에서 설명된 바와 같은 다양한 제어 전략이 유리하게 조합될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 특정 자유도 또는 방향에서의 제2 반사 레이저 빔(317)의 초점의 위치의 제어는 레이저 집속 시스템의 2개 이상의 광학 구성 요소, 예를 들어 미러들의 조합된 제어에 의해 설정된다. 당업자에 의해 이해될 바와 같이, 다양한 상이한 광학 구성 요소, 예를 들어, 레이저 집속 시스템에 적용된 바와 같은 미러는 다른 중량, 상이한 공진 주파수 등과 같은 상이한 특성을 가질 수 있다. 그 결과, 얻을 수 있는 정확도 또는 해상도와 관련된 제어 성능 또는 능력은 적용된 상이한 미러 또는 광학 구성 요소들 마다 상이할 수 있다. 또한, 이용 가능한 또는 획득 가능한 범위는 상이한 광학 구성 요소들 마다 상이할 수 있으며, 이에 관하여 범위는 특정 자유도로의 초점의 이용 가능한 또는 가능한 변위 범위를 나타낸다.
이러한 특성을 고려하여, 하나의 구성 요소를 사용하여 특정 자유도로 초점의 위치를 제어하는 것이 차선일 수 있다. 예를 들어 2개 이상의 광학 요소를 사용한 상기 자유도의 조합된 제어에 의해 특정 자유도로의 초점의 위치를 제어하는 것이 유리할 수 있다.
위에서 설명된 바와 같은 예를 참조하면, 도 7 내지 도 9에 표시된 바와 같은 Z-방향으로의 레이저 빔(317)의 초점의 위치 설정은 제2 만곡형 미러(330.2)의 병진에 의하여 또는 제2 페리스코프 미러(410.2)의 병진 또는 만곡형 페리스코프 미러(510.2)의 변위 또는 변형에 의하여 설정될 수 있다는 점이 지적될 수 있다. 레이저 빔(317)의 초점을 Z-방향으로 변위시키기 위해 단지 상기 옵션들 중 하나를 사용하는 것보다, 예를 들어 적어도 2개의 구성 요소의 조합된 변위 또는 변형에 의하여 (예를 들어, 타겟 위치 신호를 기반으로) 초점의 필요한 변위를 실현하는 것이 유리할 수 있다. 이렇게 함으로써, 특정 자유도로 초점의 위치를 제어하는 것에 관한 요구 사항은 적어도 2개의 구성 요소의 협력(combined effort)에 의하여 획득될 수 있다.
예로써, Z-방향으로의 레이저 빔(317)의 초점 위치의 제어는, 예를 들어 레이저 집속 시스템의 제1 미러의 변위를 제어함으로써 그리고 레이저 집속 시스템의 제2 미러의 변위를 제어함으로써 획득될 수 있다. 이러한 실시예에서, 제1 미러의 변위는, 예를 들어 비교적 큰 범위에 걸쳐 Z-방향으로의 초점 위치의 변위를 가능하게 할 수 있는 반면, 제2 미러의 변위는, 예를 들어 비교적 작은 범위에 걸쳐, 그러나 더 큰 정확도로 Z-방향으로의 초점 위치의 변위를 가능하게 한다. 이러한 실시예에서, 제1 미러의 변위는 따라서 비교적 큰 범위에 걸쳐 Z-방향으로의 초점의 개략적인 위치 설정을 야기할 수 있는 반면, 제2 미러의 변위는 따라서 비교적 작은 범위에 걸쳐 Z-방향으로의 초점의 미세한 위치 설정을 야기할 수 있다. 2개 이상의 광학 구성 요소의 이러한 협력을 이용하여, 개선된 성능이 실현될 수 있으며 및/또는 하나 이상의 광학 구성 요소의 제어 요건이 완화될 수 있다.
본 발명에 따른 이러한 실시예, 즉 초점의 위치가 적어도 2개의 구성 요소의 협력에 의하여 특정 자유도로 제어되는 실시예에서, 레이저 집속 시스템의 제어 유닛은 수신된 바와 같은 타겟 위치 신호를 기반으로, 적어도 2개의 구성 요소의 제1 광학 구성 요소를 제어하기 위한 제1 제어 신호 및 적어도 2개의 구성 요소 중 제2 광학 구성 요소를 제어하기 위한 제2 제어 신호를 결정하도록 구성될 수 있다. 이러한 실시예에서, 제1 제어 신호는 특정 자유도로 초점의 제1 변위를 실현하기 위하여 제1 광학 구성 요소를 변위, 회전 또는 변형시키도록 구성될 수 있는 반면에, 제2 제어 신호는 특정 자유도로 초점의 제2 변위를 실현하기 위하여 제2 광학 구성 요소를 변위, 회전 또는 변형시키도록 구성될 수 있으며; 제1 변위와 제2 변위의 조합은 초점이 필요로 하는 위치로 변위되는 결과를 야기한다.
미러와 같은 2개 이상의 광학 구성 요소가 적용되어 결합된 목표, 예를 들어 특정 자유도로 특정 초점 위치를 실현하는 결합된 목적을 실현하는, 이러한 제어 협력을 실현하기 위하여 다양한 제어 전략이 적용될 수 있다.
실시예에서, 제어 유닛은 1 자유도 또는 다중 자유도로 단일 미러를 제어함으로써 1 자유도로 초점의 위치를 제어하도록 구성되어 있다. 대안적으로, 제어 유닛은 1 또는 다중 자유도로 다수의 미러를 제어함으로써 1 자유도로 초점의 위치를 제어하도록 구성될 수 있다. 일반적으로, 본 발명에 따른 레이저 집속 시스템의 실시예에 적용되는 바와 같은 제어 유닛은 M의 자유도로 하나 이상의 미러를 제어함으로써 N의 자유도로 초점의 위치를 제어하도록 구성될 수 있으며, 여기서 M=N이며, M 및 N은 0이 아닌 정수이다. 대안적으로, 제어 유닛은 M의 자유도로 하나 이상의 미러를 제어함으로써 N의 자유도로 초점의 위치를 제어하도록 구성될 수 있으며, 여기서 M≠N이다.
본 발명의 실시예에서, 적용된 바와 같은 미러 세트, 즉 제1 만곡형 미러, 제2 만곡형 미러 및 선택적으로 하나 이상의 부가적인 미러는 적어도 하나의 장범위 미러(long range mirror) 및 적어도 하나의 단범위 미러(short range mirror)를 포함하고 있다. 본 발명의 의미 내에서, 장범위 미러는 비교적 넓은 범위에 걸쳐 변위될 수 있는 미러를 지칭하는 반면에, 단범위 미러는 비교적 짧은 범위에 걸쳐 변위될 수 있는 미러를 지칭한다. 이와 같이, 본 발명의 실시예에서, 레이저 집속 시스템의 제어 유닛은 비교적 큰 범위에 걸쳐 상기 적어도 하나의 장범위 미러의 위치 및/또는 배향을 제어하도록 그리고 비교적 짧은 범위에 걸쳐 적어도 하나의 단범위 미러의 위치 및/또는 배향을 제어하도록 구성될 수 있다.
이러한 실시예에서, 레이저 집속 시스템의 제어 유닛은, 예를 들어 적어도 하나의 장범위 미러를 제어하기 위한 저-대역폭 컨트롤러 및 적어도 하나의 단범위 미러를 제어하기 위한 고-대역폭 컨트롤러를 포함할 수 있다. 저-대역폭 컨트롤러는, 예를 들어 설정을 적용하고 장범위 미러의 제어를 잊어 버리도록(forget) 구성될 수 있다. 이러한 실시예에서, 저-대역폭 제어는 고-대역폭 제어를 포화해제(desaturate)시키기 위해 사용될 수 있다.
실시예에서, 적어도 하나의 장범위 미러는 5㎐ 미만의 대역폭에서 제어될 수 있다. 시예에서, 적어도 하나의 단범위 미러는 0.1㎐보다 큰 대역폭에서 제어될 수 있다.
본 발명에 따른 레이저 집속 시스템의 하나 이상의 미러를 변위시키거나 변형시키기 위하여, 다양한 유형의 액추에이터가 적용될 수 있다. 그러한 액추에이터의 예는 로렌츠(Lorentz) 액추에이터 또는 압전 액추에이터와 같은 전자기 액추에이터를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 일반적으로, 임의의 선형 또는 회전 액추에이터는 본 발명에 따른 레이저 집속 시스템에 적용되는 바와 같은 미러의 위치, 배향 또는 형상을 제어하기 위해 적용되도록 적합하거나 조정될 수 있다.
도 5 내지 도 9는 본 발명에 따른 레이저 집속 시스템의 다양한 양태 및 실시예를 도시하고 있다. 언급된 바와 같이, 레이저 집속 시스템은 레이저 빔을 초점 또는 타겟 위치(340, 530, 620)를 향하여 가져가기 위해 최종 미러 그리고 끝에서 두 번째의 미러로서 만곡형 미러를 사용하고 있다. 본 발명에 따른 레이저 집속 시스템의 다양한 실시예는 최종 그리고 끝에서 두 번째의 만곡형 미러의 상류(upstream)에 부가적인 미러를 포함하고 있다.
적용된 바와 같은 상이한 미러의 공간에서의 위치와 배향에 대해 다양한 옵션이 존재한다는 점이 지적될 수 있다. 이와 관련하여, 도 5 내지 도 9에서 보여지는 레이저 빔이 단일 평면에서 그려지지만 이는 실제로는 그럴 필요가 없다는 점이 지적될 수 있다.
따라서 도 10 내지 도 12는 모든 레이저 빔이 동일한 평면에 배열되지 않는 본 발명에 따른 레이저 집속 시스템의 3가지 가능한 실시예를 개략적으로 도시하고 있다. 이러한 배열체는 또한 면외 배열체로서 지칭될 수 있다.
도 10은 제1 미러(1010)에 의해 받아들여지고 그후 초점(FP)을 향하여 미러(1020, 1030, 1040)를 따라 진행하는 레이저 빔(1000)의 경로를 개략적으로 보여주고 있다. 보여지는 바와 같은 실시예에서, 미러(1040 및 1030)는, 예를 들어 위에서 설명된 바와 같이 최종 미러 및 끝에서 두 번째 미러(330.2 및 330.1)에 각각 대응한다.
보여지는 바와 같은 실시예에서, 미러(1010 및 1020)는, 예를 들어 위에서 설명된 미러(410.1 및 410.2)와 같은 미러 또는 페리스코프 시스템에 대응할 수 있다.
도 10에서 개략적으로 보여지는 바와 같은 실시예에서, 제1 미러(1010)에 의해 받아들여진 바와 같은 레이저 빔(1000) 그리고 미러(1020 및 1030)로 각각 향하는 레이저 빔(1000.1 및 1000.2)이 평면, 즉 큐브(cube)(1050)의 전방 평면에 배열된다는 점이 관찰될 수 있다. 도시된 바와 같은 실시예에서, 레이저 빔(1000.2, 1000.3, 1000.4)은 또한 참조 번호 1060으로 표시된 평면에 배열되어 있다. 보여지는 바와 같은 실시예에서, 레이저 빔(1000, 1000.1 및 1000.2)은 따라서 제1 평면에 배열되는 반면에, 레이저 빔(1000.2, 1000.3 및 1000.4)은 상이한 제2 평면에 배열된다. 보여지는 바와 같은 실시예에서 제1 평면은 제2 평면에 수직인 점을 알 수 있다. 이럴 필요가 없다는 점이 지적될 수 있다.
도 11은 본 발명에 따른 레이저 집속 시스템의 실시예를 개략적으로 보여주고 있으며, 여기서 제1 평면, 즉 레이저 빔(1000, 1000.1 및 1000.2)을 포함하는 큐브(1050)의 전방 평면은 제2 평면(1070)에 수직이 아니고, 제2 평면은 레이저 빔(1000.2, 1000.3 및 1000.4)을 포함하고 있다. 도 10에서 개략적으로 보여지는 바와 같은 배열체와 비교하여, 레이저 빔(1000.1)이 더 이상 레이저 빔(1000)에 수직이 아니라는 점 또한 지적될 수 있다.
도 10 및 도 11의 실시예에서, 레이저 빔(1000.2, 1000.3 및 1000.4)은 평면(1060)이든지 평면(1070)인 동일 평면에 배열된다. 각 평면이 레이저 빔(1000, 1000.1, 1000.2, 1000.3 및 1000.4)들 중 3개를 포함하는 것을 요구하지 않는 대안적인 면외 배열체가 고안될 수 있다는 점이 지적될 수 있다.
도 12는 본 발명에 따른 레이저 집속 시스템의 대안적인 실시예를 개략적으로 도시하고 있으며, 여기서 레이저 빔(1000.2, 1000.3, 1000.4)은 동일한 평면에 배열되지 않는다. 보여지는 바와 같은 실시예에서, 레이저 빔(1000, 1000.1 및 1000.2)은 큐브(cube)(1050)의 전방 평면에 배열되어 있는 반면에, 레이저 빔(1000.3 및 1000.4)은 평면(1060)에 배열되어 있다. 도 10의 배열체와 대조적으로, 레이저 빔(1000.2)은 레이저 빔(1000.3 및 1000.4)과 동일한 평면에 배열되지 않는다.
광학적 관점에서 보면, 끝에서 두 번째 미러에 도달하는 레이저 빔, 최종 미러에 도달하는 레이저 빔 및 최종 미러에 의해 방출되는 레이저 빔이 동일한 평면에 있도록 하는 것이 바람직할 수 있다.
도 10 내지 도 12에서 보여진 바와 같은 미러(1010, 1020)가 페리스코프 시스템으로서 지칭될지라도, 본 발명은 또한 페리스코프 시스템의 사용 없이 실시될 수 있다는 것이 지적될 수 있다.
이와 관련하여, 레이저 빔(1000)과 같은 레이저 빔을 받아들이도록 구성되고 레이저 빔(1000)을 끝에서 두 번째 만곡형 미러(1030)를 향하여 전향시키도록 구성된 단일 미러가 사용되어 도 10 내지 도 12에서 보여지는 바와 같은 미러(1010 및 1020)를 대체할 수 있다는 점이 지적될 수 있다.
일반적으로, 본 발명에 따른 레이저 집속 시스템은 따라서, 최종 및 끝에서 두 번째 만곡형 미러에 더하여, 레이저 빔을 제1 만곡형 미러, 즉 끝에서 두 번째 만곡형 미러를 향하여 전향시키기 위한 하나 이상의 부가적인 미러를 포함할 수 있다. 이러한 배열체에서, 상기 하나 이상의 추가 미러의 최하류 미러에 의해 받아들여지는 레이저 빔 및 상기 최하류 미러에 의하여 끝에서 두 번째 만곡형 미러를 향해 반사되는 레이저 빔을 포함하는 평면이 규정될 수 있다. 도 10 내지 도 12에서, 미러(1020)는 하나 이상의 부가적인 미러들 중 상기 최하류 미러의 역할을 할 수 있다.
상기 하나 이상의 추가 미러의 사용을 참고하면, 레이저 집속 시스템의 면외 배열체는 또한, 최하류 미러, 예를 들어 미러(1020)에 의하여 끝에서 두 번째 만곡형 미러, 예를 들어 미러(1030)를 향하여 반사되는 것과 같은 레이저 빔, 끝에서 두 번째 만곡형 미러에 의한 반사 레이저 빔, 및 최종 만곡형, 예를 들어 미러(1040)에 의하여 반사된 레이저 빔이 동일 평면에 배열되지 않는 배열체로서 규정될 수 있다. 이러한 배열체에서, 제1 만곡형 미러를 향하여 전향되는 레이저 빔, 제1 반사 레이저 빔 및 제2 반사 레이저 빔은 따라서 실질적으로 다른 평면에 배열된다.
본 발명에 따른 레이저 집속 시스템은 본 발명에 따른 레이저 소스에 유리하게 적용될 수 있다. 이러한 레이저 소스는, 예를 들어 시드 레이저(seed laser), 하나 이상의 전력 증폭기 및 선택적 빔 전달 시스템을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 레이저 소스는 LPP 방사선 소스, 예를 들어 EUV 리소그래피 장치에서 사용하기에 적합한 EUV 방사선을 생성하기 위한 방사선 소스에 유리하게 적용될 수 있다.
본 발명의 특정 실시예가 위에서 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 점이 인식될 것이다. 장치의 거동은 위에 개시된 바와 같은 방법의 특정 단계를 구현하기 위한 하나 이상의 기계 판독 가능 명령의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램, 또는 내부에 저장된 이러한 컴퓨터 프로그램을 갖는 데이터 저장 매체 (예를 들어, 반도체 메모리, 자기 또는 광 디스크)에 의하여 상당 부분 규정될 수 있다. 위의 설명은 제한이 아니라 예시되도록 의도된 것이다. 따라서, 아래에 제시된 청구범위의 범위를 벗어나지 않고 설명된 바와 같이 본 발명에 대하여 수정이 이루어질 수 있다는 것이 당 업자에게 명백할 것이다.

Claims (59)

  1. EUV 방사선 소스에서 사용하기 위한 레이저 집속 시스템에 있어서,
    - 빔 전달 시스템으로부터 레이저 빔을 받아들이고 제1 반사 레이저 빔을 생성하도록 구성된 제1 만곡형 미러;
    - 상기 제1 반사 레이저 빔을 받아들이고 제2 반사 레이저 빔을 생성하도록 구성된 제2 만곡형 미러를 포함하며,
    상기 레이저 집속 시스템은 상기 제2 반사 레이저 빔을 상기 EUV 방사선 소스의 베셀 내의 타겟 위치에 집속시키도록 구성된 레이저 집속 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 반사 레이저 빔의 광학 축과 수평 평면 간의 각도는 25도보다 작으며, 바람직하게는 20도보다 작은 레이저 집속 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 반사 레이저 빔의 광학 축과 수평 평면 간의 각도는 50도 내지 75도인 레이저 집속 시스템.
  4. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제1 만곡형 미러는 30도보다 작은 입사각으로 상기 레이저 빔을 받아들이도록 구성된 레이저 집속 시스템.
  5. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제1 만곡형 미러는 30도 내지 45도인 입사각으로 상기 레이저 빔을 받아들이도록 구성된 레이저 집속 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 만곡형 미러는 30도보다 작은 입사각으로 상기 레이저 빔을 받아들이도록 구성된 레이저 집속 시스템.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 만곡형 미러는 30도 내지 45도인 입사각으로 상기 레이저 빔을 받아들이도록 구성된 레이저 집속 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 만곡형 미러는 포물선형, 구형, 타원형, 축대칭 또는 자유형(freeform) 반사 표면을 포함하는 레이저 집속 시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 만곡형 미러는 타원형, 포물선형, 구형, 축대칭 또는 자유형(freeform) 반사 표면을 포함하는 레이저 집속 시스템.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 레이저 빔을 상기 제1 만곡형 미러를 향하여 전향시키도록 구성된 하나 이상의 부가적인 미러를 더 포함하는 레이저 집속 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 레이저 빔을 상기 제1 만곡형 미러를 향하여 전향시키도록 구성된 부가적인 미러의 양은 5보다 작은 레이저 집속 시스템.
  12. 제10항에 있어서, 하나 이상의 부가적인 미러는 입사와 레이저 빔에 의하여 요청된 상기 제1 만곡형 미러 사이의 배향 차이를 극복하도록 구성된 레이저 집속 시스템.
  13. 제10항에 있어서, 상기 하나 이상의 부가적인 미러는 페리스코프 시스템을 포함하는 레이저 집속 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 페리스코프 시스템은 받아들여진 레이저 빔과 전향되는 레이저 빔 간의 위치 차이를 극복하도록 구성된 레이저 집속 시스템.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 페리스코프 시스템은 상기 레이저 빔을 실질적인 수직 방향으로 병진(translate)시키도록 구성된 레이저 집속 시스템.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 페리스코프 시스템은 상기 레이저 빔을 받아들이고 상기 레이저 빔을 제2 페리스코프 미러를 향하여 반사시키기 위한 제1 페리스코프 미러를 포함하며, 상기 제2 페리스코프 미러는 레이저 빔을 상기 제1 만곡형 미러를 향하여 반사시키도록 구성된 레이저 집속 시스템.
  17. 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부가적인 미러들 중 하나 이상의 미러는 만곡진 레이저 집속 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 상기 하나 이상의 만곡형의 부가적인 미러는 타원형, 포물선형, 구형, 축대칭 또는 자유형 반사 표면을 포함하는 레이저 집속 시스템.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 하나 이상의 만곡형의 부가적인 미러는 상기 레이저 빔의 직경을 변경하도록 구성된 텔레스코프 시스템을 형성하는 레이저 집속 시스템.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 상기 하나 이상의 만곡형의 부가적인 미러는 상기 레이저 빔의 발산을 변경하도록 구성된 텔레스코프 시스템을 형성하는 레이저 집속 시스템.
  21. 제10항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 만곡형 미러를 향하여 전향되는 상기 레이저 빔, 상기 제1 반사 레이저 빔 및 상기 제2 반사 레이저 빔은 실질적으로 동일한 평면에 배열된 레이저 집속 시스템.
  22. 제10항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 만곡형 미러를 향하여 전향되는 레이저 빔, 상기 제1 반사 레이저 빔 및 상기 제2 반사 레이저 빔은 실질적으로 상이한 평면에 배열된 레이저 집속 시스템.
  23. 제10항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 부가적인 미러에 의하여 받아들여진 상기 레이저 빔과 상기 제1 만곡형 미러를 향하여 전향되는 상기 레이저 빔은 제1 평면을 규정하며, 상기 제1 반사 레이저 빔과 상기 제2 반사 레이저 빔은 제2 평면을 규정하고, 상기 제2 평면은 상기 제1 평면과 상이한 레이저 집속 시스템.
  24. 제23항에 있어서, 상기 제1 평면은 상기 제2 평면에 실질적으로 수직인 레이저 집속 시스템.
  25. 제23항에 있어서, 상기 제2 평면은 상기 제1 평면에 수직이 아닌 레이저 집속 시스템.
  26. 제23항 또는 제25항에 있어서, 상기 제2 평면은 상기 제1 평면과 평행인 레이저 집속 시스템.
  27. 제22항, 제23항 또는 제24항에 있어서, 상기 제1 만곡형 미러를 향하여 전향되는 상기 레이저 빔은 상기 제1 평면과 상기 제2 평면 모두에 배열된 레이저 집속 시스템.
  28. 제22항, 제23항 또는 제24항에 있어서, 상기 제1 만곡형 미러를 향하여 전향되는 레이저 빔은 제2 평면에 배열되지 않는 레이저 집속 시스템.
  29. 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 곡면 미러에 의해 받아들여진 바와 같은 레이저 빔, 상기 제1 반사 레이저 빔 및 상기 제2 반사 레이저 빔은 동일 평면에 배열되지 않는 레이저 집속 시스템.
  30. 제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 EUV 베셀 내부의 상기 제2 반사 레이저 빔의 초점 위치를 제어하도록 구성된 제어 유닛을 더 포함하는 레이저 집속 시스템.
  31. 제30항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 제2 반사 레이저 빔에 대한 타겟의 위치를 나타내는 타겟 위치 신호를 수신하도록 구성되며, 상기 제어 유닛은 상기 타겟 위치 신호를 기반으로 상기 제2 반사 레이저 빔의 초점의 위치를 제어하도록 구성된 레이저 집속 시스템.
  32. 제31항에 있어서, 상기 타겟 위치 신호는 시간의 함수로서 타겟의 위치를 나타내는 타겟 위치 궤적을 포함하는 레이저 집속 시스템.
  33. 제31항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 타겟 위치 궤적을 기반으로 레이저 빔의 타이밍을 제어하도록 구성된 레이저 집속 시스템.
  34. 제33항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 타겟 위치 궤적에 실질적으로 수직인 평면에서 상기 EUV 베셀 내부의 초점의 위치를 제어하도록 구성된 레이저 집속 시스템.
  35. 제34항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 타겟이 상기 평면에 도달하거나 상기 평면을 가로지를 때 상기 레이저 빔을 상기 타겟 상으로 집속시키기 위하여 상기 레이저 빔의 타이밍을 제어하도록 구성된 레이저 집속 시스템.
  36. 제35항에 있어서, 상기 평면은 상기 EUV 방사선 소스의 컬렉터 미러의 초점을 포함하는 레이저 집속 시스템.
  37. 제30항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 유닛은, 상기 제1 만곡형 미러 또는 상기 제2 만곡형 미러 또는 상기 하나 이상의 부가적인 미러 중 적어도 하나의 위치, 배향 또는 형상을 제어함으로써 3 자유도로 상기 EUV 베셀 내의 상기 초점의 위치를 제어하도록 구성된 레이저 집속 시스템.
  38. 제37항에 있어서, 상기 제어 유닛은 1, 2 또는 3 자유도로 상기 제2 만곡형 미러의 위치 및/또는 배향을 제어하도록 구성된 레이저 집속 시스템.
  39. 제38항에 있어서, 상기 제어 유닛은 1, 2 또는 3 자유도로 상기 제1 만곡형 미러의 위치 및/또는 배향을 제어하도록 구성된 레이저 집속 시스템.
  40. 제39항에 있어서, 상기 제1 만곡형 미러와 상기 제2 만곡형 미러는 프레임 상으로 장착되는 레이저 집속 시스템.
  41. 제40항에 있어서, 상기 제어 유닛은 1, 2 또는 3 자유도로 상기 프레임의 위치 및/또는 배향을 제어하도록 구성된 레이저 집속 시스템.
  42. 제38항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 만곡형 미러, 상기 제2 만곡형 미러 및 상기 하나 이상의 부가적인 미러는 적어도 하나의 장범위 미러(long range mirror) 및 적어도 하나의 단범위 미러(short range mirror)를 포함하는 레이저 집속 시스템.
  43. 제42항에 있어서, 상기 제어 유닛은 비교적 큰 범위에 걸쳐 상기 적어도 하나의 장범위 미러의 위치 및/또는 배향을 제어하도록 그리고 비교적 짧은 범위에 걸쳐 적어도 하나의 단범위 미러의 위치 및/또는 배향을 제어하도록 구성된 레이저 집속 시스템.
  44. 제43항에 있어서, 상기 적어도 하나의 장범위 미러는 설정(set) 및 망각(forget) 기능을 포함하는 레이저 집속 시스템.
  45. 제44항에 있어서, 상기 적어도 하나의 장범위 미러는 5㎐ 미만의 대역폭을 포함하는 레이저 집속 시스템.
  46. 제43항에 있어서, 하나의 상기 적어도 하나의 단범위 미러는 0.1㎐보다 큰 대역폭을 포함하는 레이저 집속 시스템.
  47. 제31항을 인용하는 제32항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 유닛은 단일 자유도 또는 다중 자유도로 단일 미러를 제어함으로써 1 자유도로 상기 초점의 위치를 제어하도록 구성된 레이저 집속 시스템.
  48. 제31항을 인용하는 제32항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 유닛은 1 자유도 또는 다중 자유도로 다수의 미러를 제어함으로써 1 자유도로 상기 초점의 위치를 제어하도록 구성된 레이저 집속 시스템.
  49. 제31항을 인용하는 제32항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 유닛은 M의 자유도로 하나 이상의 미러를 제어함으로써 N의 자유도로 상기 초점의 위치를 제어하도록 구성되며, 여기서 M=N인 레이저 집속 시스템.
  50. 제31항을 인용하는 제32항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 유닛은 M의 자유도로 하나 이상의 미러를 제어함으로써 N의 자유도로 상기 초점의 위치를 제어하도록 구성되며, 여기서 M≠N인 레이저 집속 시스템.
  51. 제31항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 타겟의 위치를 검출하도록 구성된 검출기를 더 포함하며, 상기 검출기는 상기 타겟 위치 신호를 출력하도록 구성된 레이저 집속 시스템.
  52. 제31항 내지 제51항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 유닛은 2 자유도로 상기 타겟의 궤적에 실질적으로 수직인 평면에서 상기 EUV 베셀 내부의 초점의 위치를 제어하도록 구성된 레이저 집속 시스템.
  53. 제1항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 레이저 빔은 상기 수평 평면에 실질적으로 평행한 광학 축을 갖는 레이저 집속 시스템.
  54. 제16항에 있어서, 상기 제1 페리스코프 미러 및/또는 상기 제2 페리스코프 미러는 실질적으로 편평한 미러인 레이저 집속 시스템.
  55. 제16항에 있어서, 상기 제1 페리스코프 미러 및/또는 상기 제2 페리스코프 미러는 만곡형 미러를 포함하는 레이저 집속 시스템.
  56. 제16항에 있어서, 상기 제1 페리스코프 미러 및/또는 상기 제2 페리스코프 미러는 실질적으로 편평한 미러인 레이저 집속 시스템.
  57. 제1항 내지 제56항 중 어느 한 항에 따른 레이저 집속 시스템을 포함하는 레이저 소스.
  58. 제57항에 따른 레이저 소스를 포함하는 EUV 방사선 소스.
  59. 제58항에 따른 EUV 방사선 소스를 포함하는 리소그래피 장치.
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