KR20220080183A - 산소 함유 레이저 지속 플라즈마 소스의 진공 자외선 램프 보조 점화를 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

산소 함유 레이저 지속 플라즈마 소스의 진공 자외선 램프 보조 점화를 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

조명 시스템은 가스를 포함하도록 구성된 가스 수용 용기를 포함한다. 조명 시스템은 또한, 하나 이상의 펌프 빔을 생성하도록 구성된 하나 이상의 펌프 소스를 포함한다. 조명 시스템은 하나 이상의 조명 소스를 포함하는 오존 발생 유닛을 포함한다. 하나 이상의 조명 소스는 가스 수용 용기 내에 포함된 이원자 산소(O2)의 일부를 삼원자 산소(O3)로 변환하기에 충분한 에너지의 조명 빔을 생성하도록 구성된다. 하나 이상의 에너지 소스는 삼원자 산소의 일부에 의한 하나 이상의 에너지 소스의 에너지 흡수를 통해 가스 수용 용기 내에 포함된 가스 내의 플라즈마를 점화하도록 구성되며, 플라즈마는 광대역 방사선을 방출한다.

Description

산소 함유 레이저 지속 플라즈마 소스의 진공 자외선 램프 보조 점화를 위한 시스템 및 방법
본 개시내용은 일반적으로 조명 소스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이저 지속 플라즈마(laser sustained plasma; LSP) 소스에 관한 것이다.
계속해서 줄어들고 있는 반도체 디바이스의 검사에 사용되는 개선된 조명 시스템에 대한 요구가 계속해서 증가하고 있다. 그러한 하나의 조명 시스템은 레이저 지속 플라즈마(LSP) 조명 시스템을 포함한다. LSP 조명 시스템은 고출력 광대역 광을 생성할 수 있는 LSP 램프를 포함한다. LSP 램프는 가스를 플라즈마 상태로 여기시키기 위해, 가스 체적에 레이저 방사선을 포커싱함으로써 동작한다. 일단 점화되면, 플라즈마는 광대역 방사선을 방출한다. 일반적으로, LSP 램프는 플라즈마를 점화하기 위해 전극이 필요하며, 이 플라즈마는 레이저 에너지에 의해서만 유지된다. 현재 LSP 램프는 아르곤, 크립톤, 크세논, 또는 질소와 같은 희가스로 충전된다. 전극이 포함된 LSP 램프에는 램프 작동 중에 심각한 산화가 발생하기 때문에 산소를 추가할 수 없다. 이것은 플라즈마 점화를 복잡하고 비용이 많이 드는 프로세스로 만든다. 또한, 이는 조명 시스템을 정렬하고 유지 관리하는 것을 어렵게 한다.
따라서, 위에서 식별된 이전 접근 방식의 단점을 보완하는 시스템 및 방법을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른 시스템이 개시된다. 일 실시예에서, 시스템은 가스를 함유하도록 구성된 가스 수용 용기를 포함한다. 다른 실시예에서, 시스템은 가스 수용 용기 내에서 플라즈마를 유지하기 위한 하나 이상의 펌프 빔을 생성하도록 구성된 하나 이상의 펌프 소스를 포함한다. 다른 실시예에서, 시스템은 하나 이상의 조명 소스를 포함하는 오존 발생 유닛을 포함한다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 조명 소스는 가스 수용 용기 내에 함유된 이원자 산소(O2)의 일부를 삼원자 산소(O3)로 변환하기에 충분한 에너지의 조명 빔을 생성하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 에너지 소스는 삼원자 산소의 일부에 의한 하나 이상의 에너지 소스의 에너지 흡수의 가스 수용 용기 내에 함유된 가스 내의 플라즈마를 점화시키도록 구성되며, 여기서 플라즈마는 광대역 방사선을 방출한다.
본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른 장치가 개시된다. 일 실시예에서, 장치는 하나 이상의 조명 소스를 포함하는 오존 발생 유닛을 포함한다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 조명 소스는 샘플 특성화 시스템의 광대역 조명 소스의 가스 수용 용기 내에 함유된 이원자 산소(O2)의 일부를 삼원자 산소(O3)로 변환하기에 충분한 에너지의 조명 빔을 생성하도록 구성된다.
본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른 장치가 개시된다. 일 실시예에서, 장치는 가스를 함유하기 위한 가스 수용 용기를 포함한다. 다른 실시예에서, 가스는 적어도 삼원자 산소를 포함한다. 다른 실시예에서, 가스 수용 용기는 가스 수용 용기 내에서 플라즈마를 지속하기 위해 펌프 소스로부터 펌프 조명을 수신하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 가스 수용 용기의 하나 이상의 부분은, 펌프 조명 그리고 플라즈마에 의해 방출되는 광대역 광의 일부에 대해 투명하다.
본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른 방법이 개시된다. 일 실시예에서, 방법은 하나 이상의 조명 빔을 사용하여 가스 수용 용기 내의 선택된 위치에서 가스 수용 용기 내에 함유된 이원자 산소의 일부를 삼원자 산소로 변환하는 단계를 포함한다. 다른 실시예에서, 방법은 하나 이상의 펌프 빔을 생성하는 단계를 포함한다. 다른 실시예에서, 방법은 삼원자 산소의 일부에 의한 하나 이상의 펌프 빔의 조명 흡수를 통해 플라즈마를 점화하기 위해 하나 이상의 펌프 빔을 가스 수용 용기 내의 선택된 위치에 포커싱하는 단계를 포함한다. 다른 실시예에서, 방법은 플라즈마에 의해 방출된 광대역 조명의 일부를 수집하는 단계를 포함한다.
전술한 일반적인 설명과 다음의 상세한 설명은 모두 예시적이고 설명을 위한 것일 뿐이며, 청구된 본 발명을 반드시 제한하는 것은 아님을 이해해야 한다. 명세서에 포함되고 그 일부를 구성하는 첨부 도면은, 본 발명의 실시예를 예시하고 일반적인 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
본 개시내용의 수많은 이점은 첨부 도면을 참조하여 당업자에 의해 더 잘 이해될 수 있다.
도 1a는 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 조명 보조 플라즈마 점화 기능을 갖는 레이저 지속 플라즈마(LSP) 조명 시스템의 개략도이다.
도 1b는 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 조명 보조 플라즈마 점화 기능을 갖는 레이저 지속 플라즈마(LSP) 조명 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 도 1a 내지 도 4 중 임의의 것에 예시된 LSP 조명 시스템 또는 이들의 임의의 조합과 같은 LSP 조명 소스를 구현하는 광학 특성화 시스템의 개략도이다.
도 3은 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 도 1a 내지 도 4 중 임의의 것에 예시된 LSP 조명 시스템 또는 이들의 임의의 조합과 같은 LSP 조명 소스를 구현하는 광학 특성화 시스템의 개략도이다.
도 4는 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른 레이저 지속 플라즈마 조명 시스템을 구현하기 위한 방법을 예시하는 흐름도이다.
본 개시내용은 임의의 실시예 및 그의 특정 피처와 관련하여 특히 도시되고 설명되어 있다. 본 명세서에 제시된 실시예는 제한하는 것이 아니라 예시적인 것으로 간주된다. 본 개시내용의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 형태 및 세부사항에 있어서 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있음은 당업자에게 용이하게 명백할 것이다.
이제 첨부 도면에 도시된, 개시된 주제에 대해 상세히 참조할 것이다.
일반적으로 도 1a 내지 도 4를 참조하면, 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 산소 함유 가스 수용 용기 내의 조명 보조 플라즈마 점화 기능을 갖는 플라즈마 생성을 위한 시스템 및 방법이 개시되어 있다.
본 개시내용의 실시예들은 산소 함유 가스 수용 용기 내에서 조명 보조 플라즈마 점화를 이용한 플라즈마 생성을 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시내용의 실시예는 하나 이상의 조명 소스 및 하나 이상의 에너지 소스를 사용하여 가스 수용 용기 내에 함유된 플라즈마를 점화하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시내용의 실시예는 이원자 산소(O2)를 삼원자 산소(O3)로 변환하기 위해 하나 이상의 조명 소스를 사용하고 그리고 하나 이상의 에너지 소스로부터의 에너지가 가스 수용 용기 내의 삼원자 산소(O3)에 의해 흡수될 때 플라즈마를 점화하기 위하여 하나 이상의 에너지 소스로서 하나 이상의 펌프 소스를 사용하여 플라즈마를 점화하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 개시내용의 추가 실시예는 플라즈마를 지속하기 위한 하나 이상의 펌프 소스 및 플라즈마를 점화하기 위한 하나 이상의 에너지 소스(예를 들어, 하나 이상의 스타트(start) 레이저)의 사용에 관한 것이다.
본 명세서에서 이전에 언급된 바와 같이, 레이저 지속 플라즈마(LSP) 램프는 웨이퍼 검사 및 계측을 비롯한 다양한 애플리케이션에서 광대역 광원으로서 자주 사용된다. LSP 램프는 아르곤, 크립톤, 크세논, 질소 등과 같은 희가스로 충전된다. 그러나, 램프 내부의 가스 혼합물에 산소를 첨가하는 것이 유리하다. 산소는 램프의 유리 외피를 손상시킬 수 있는 진공 자외(VUV) 방사선을 차단할 수 있으며, 램프의 내부 표면의 산소 결핍에 의해 야기되는 결함을 치료할 수도 있다. 또한, LSP 램프에 산소가 존재하면 순수한 크세논 램프에 비해 산소 함유 램프에서 거의 더 높은 자릿수의 스타트 레이저 전력을 사용해야 하는 스타트 레이저 고장의 시작이 억제된다. 그러나 전극이 있는 램프에는 산소를 첨가할 수 없는데, 이는 램프 작동 중에 심각한 산화를 야기하기 때문이다.
광 지속 플라즈마의 생성은, 일반적으로 2008년 10월 14일자로 발행된 미국 특허 번호 제7,435,982호에 기술되어 있으며, 이는 전체가 본 명세서에 참조로 통합된다. 플라즈마의 생성은 또한, 2010년 8월 31일자로 발행된 미국 특허 번호 제7,786,455호에 일반적으로 기술되어 있으며, 이는 전체가 본 명세서에 참조로 통합된다. 플라즈마의 생성은 또한 2011년 8월 2일자로 발행된 미국 특허 번호 제7,989,786호에 일반적으로 기술되어 있으며, 이는 전체가 본 명세서에 참조로 통합된다. 플라즈마의 생성은 또한, 2012년 5월 22일자로 발행된 미국 특허 번호 제8,182,127호에 일반적으로 기술되어 있으며, 이는 전체가 본 명세서에 참조로 통합된다. 플라즈마의 생성은 또한, 2012년 11월 13일자로 발행된 미국 특허 번호 제8,309,943호에 일반적으로 기술되어 있으며, 이는 전체가 본 명세서에 참조로 통합된다. 플라즈마의 생성은 또한, 2013년 2월 9일자로 발행된 미국 특허 번호 제8,525,138호에 일반적으로 기술되어 있으며, 이는 전체가 본 명세서에 참조로 통합된다. 플라즈마의 생성은 또한, 2014년 12월 30일자로 발행된 미국 특허 번호 제8,921,814호에 일반적으로 기술되어 있으며, 이는 전체가 본 명세서에 참조로 통합된다. 플라즈마의 생성은 또한, 2016년 4월 19일자로 발행된 미국 특허 번호 제9,318,311호에 일반적으로 기술되어 있으며, 이는 전체가 본 명세서에 참조로 통합된다. 플라즈마의 생성은 또한, 2018년 4월 10일자로 발행된 미국 특허 번호 제9,941,655호에 일반적으로 기술되어 있으며, 이는 전체가 본 명세서에 참조로 통합된다. 무전극 플라즈마는 2019년 3월 26일자로 발행된 미국 특허 번호 제10,244,613호에 일반적으로 기술되어 있으며, 이는 전체가 본 명세서에 참조로 통합된다.
도 1a 및 도 1b는 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 조명 보조 플라즈마 점화 기능을 갖는 레이저 지속 플라즈마(LSP) 조명 시스템(100)의 개략도를 예시한다. 일반적으로, 조명 시스템(100)은 하나 이상의 펌프 소스(102), 가스 수용 용기(106), 및 오존 발생 유닛(108)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 가스 수용 용기(106)는 플라즈마(103)를 생성하기 위해 플라즈마 상태로 여기될 수 있는 일정 체적의 가스(105)를 포함한다. 가스 수용 용기(106)는 플라즈마(103)가 점화된 후에 플라즈마(103)를 유지하도록 추가로 구성될 수 있다. 가스 수용 용기(106) 내에 함유된 가스(105)의 체적은, 플라즈마 생성에 적합한 당해 분야에 공지된 임의의 가스 또는 가스 혼합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 가스(105)의 체적은 산소(O2)를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 가스(105)의 체적은, 산소(O2)와 혼합된 아르곤(Ar), 크립톤(Kr), 크세논(Xe), 질소(N2) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 가스 혼합물(105)은 산소와 혼합된 Ar 가스를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 가스 혼합물(105)은 산소와 혼합된 Xe 및 Ar 가스를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 가스 혼합물(105)은 산소와 혼합된 Xe, Kr, N2, 및 Ar 가스를 포함할 수 있다.
본 명세서에서는 본 개시내용의 목적을 위해, 용어 "LSP 램프" 또는 "플라즈마 램프" 및 유사한 용어는, 가스(105)의 체적 및 플라즈마(103)를 함유하는 가스 수용 용기(106)를 집합적으로 지칭할 수 있음을 주목한다. 또한, "플라즈마 가스 수용 용기" 및 "가스 수용 용기"라는 용어는, 본 명세서에서 달리 언급되지 않는 한, 상호교환가능하게 사용될 수 있다. 추가로, 용어 "가스 체적", "가스", "가스 혼합물" 및 유사한 용어는, 가스 수용 용기(106) 내에 함유된 가스(105)를 지칭할 수 있다. 가스 수용 용기(106)는 당해 분야에 공지된 임의의 가스 수용 용기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 가스 수용 용기는 플라즈마 전구(bulb), 플라즈마 셀, 플라즈마 챔버 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
본 명세서에서, 가스 수용 용기(106)는 조명 시스템(100)의 플라즈마 램프에 사용하기 위해 다양한 형상에 적응할 수 있음을 주목한다. 예를 들어, 가스 수용 용기(106)는 원통형 형상을 가질 수 있다. 다른 예로서, 가스 수용 용기(106)의 원통형 형상은, 플라즈마 램프 내에서 대류를 소산시키는 것을 돕기 위해 수직으로 연장될 수 있다. 추가 예로서, 가스 수용 용기(106)는 구형 형상을 가질 수 있다. 추가적인 예로서, 가스 수용 용기(106)는 카디오이드(cardioid) 형상(예를 들어, 하트 형상)을 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 하나 이상의 펌프 소스(102)는 하나 이상의 펌프 빔(104)을 생성하고 하나 이상의 펌프 빔(104)을 가스 수용 용기(106) 내로 지향시키도록 구성된다. 하나 이상의 펌프 소스(102)는 당해 분야에 공지된 임의의 펌프 소스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 펌프 소스(102)는 하나 이상의 레이저(예를 들어, 펌프 레이저)를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 하나 이상의 펌프 소스(102)는 하나 이상의 적외선(IR) 레이저를 포함할 수 있다. 추가 예로서, 하나 이상의 펌프 소스(102)는 하나 이상의 연속파(CW) IR 레이저를 포함할 수 있다.
도 1b를 참조하면, 다른 실시예에서, 시스템(100)은 삼원자 산소(O3)의 일부에 의한 하나 이상의 에너지 소스(101)의 에너지 흡수를 통해, 가스 수용 용기(106) 내에 함유된 가스(105) 내의 플라즈마(103)를 점화하도록 구성된 하나 이상의 에너지 소스(101)를 포함한다. 하나 이상의 에너지 소스(101)는 전기 점화 소스(예를 들어, 전극, 전기 공급 장치 등), 전자기 점화 소스(예를 들어, 전극, 전기 공급 장치 등), 전자기 점화 소스(예를 들어, 테슬라 코일), 레이저 소스 등을 포함하지만 이에 제한되지는 않는 플라즈마(103)를 점화하기 위해 당해 분야에 공지된 임의의 에너지 소스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 에너지 소스(101)는 플라즈마(103)를 점화하도록 구성된 하나 이상의 스타트 레이저일 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 스타트 레이저는 하나 이상의 펄스 스타트 레이저로부터의 광이 플라즈마(103)를 점화하기 위해 가스 수용 용기(106) 내의 삼원자 산소의 일부에 의해 흡수되도록, 펄스 스타트 레이저를 포함할 수 있다.
다시 도 1a를 참조하면, 일 실시예에서, 하나 이상의 펌프 소스(102)는 플라즈마(103)를 점화하기 위해 하나 이상의 에너지 소스(101)로서 작용한다. 이 실시예에서, 하나 이상의 펌프 소스(102)는, 플라즈마를 점화하고 플라즈마(103)를 유지하도록 작용한다.
다른 실시예에서, 시스템(100)은 삼원자 산소 발생 영역(예를 들어, 오존 발생 유닛(108))에 근접한 위치에서 가스 수용 용기(106) 내에 함유된 가스(105) 내로 하나 이상의 펌프 빔(104)을 지향시키도록 구성된 하나 이상의 조명 광학 장치(114)를 포함한다. 하나 이상의 조명 광학 장치(114)는 렌즈, 미러(mirror) 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 조명 광학 장치(114)는 튜닝 미러를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 오존 발생 유닛(108)은 하나 이상의 조명 소스(110)를 포함한다. 하나 이상의 조명 소스(110)는, 적외선(IR), 가시광선, 자외(UV) 방사선, 진공 자외(VUV) 방사선, 깊은(deep) 자외(DUV) 방사선 및/또는 극자외(EUV) 방사선과 같은 임의의 선택된 파장, 또는 파장 범위의 광을 방출할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 예를 들어, 하나 이상의 조명 소스(110)는, 하나 이상의 UV 광 빔을 생성하도록 구성된 하나 이상의 자외선(UV) 광원을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 하나 이상의 조명 소스(110)는 VUV 광의 하나 이상의 빔을 생성하도록 구성된 하나 이상의 VUV 광원을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 VUV 광원은, 수은(Hg) 방전 램프 또는 중수소 램프와 같은 방전 램프를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 다른 예에서, 하나 이상의 VUV 광원은 VUV 레이저 소스를 포함할 수 있다. 추가적인 예로서, 하나 이상의 조명 소스(110)는 마이크로파를 포함할 수 있다. 추가 예로서, 하나 이상의 조명 소스(110)는 레이저를 포함할 수 있다.
본 명세서에서, 본 개시내용의 목적을 위해, 용어 "조명 소스" 및 "광원"은 본 명세서에서 달리 언급되지 않는 한, 상호교환가능하게 사용될 수 있음을 주목한다.
다른 실시예에서, 하나 이상의 조명 소스(110)는 플라즈마 가스 수용 용기(106) 내에 함유된 이원자 산소(O2)의 일부를 삼원자 산소(O3)로 변환하기에 충분한 에너지의 조명 빔(115)(예를 들어, 조명 빔)을 생성하도록 구성된다. 본 명세서에서, 본 개시내용의 목적을 위해, 용어 "삼원자 산소", "오존", 및 "O3"는 본 명세서에서 달리 언급되지 않는 한, 상호 교환 가능하게 사용될 수 있음을 주목한다. 또한, 본 개시내용의 목적을 위해, 용어 "이원자 산소" 및 "O2"는 본 명세서에서 달리 언급되지 않는 한, 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다.
다른 실시예에서, 오존 발생 유닛(108)은, 조명 경로를 따라 배치되고 조명 빔(115)의 일부를 플라즈마(103)의 위치에 근접한 가스 수용 용기(106)의 영역으로 포커싱하도록 구성된 하나 이상의 광학 요소(112)(예를 들어, 렌즈, 미러, 타원 등)를 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 광학 요소(112)는 렌즈, 미러 등을 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 일단 이원자 산소가 조명 소스(110)로부터의 조명 빔(115)을 사용하여 삼원자 산소로 변환되면, 하나 이상의 에너지 소스(101)는 가스 수용 용기(106) 내의 플라즈마(103)를 점화하도록 구성된다. 예를 들어, 하나 이상의 에너지 소스(101)로부터의 에너지는, 플라즈마(103)를 점화하기 위해 가스 수용 용기(106) 내의 삼원자 산소의 일부에 의해 흡수된다. 본 명세서에서 이전에 언급된 바와 같이, 하나 이상의 펌프 소스(102)는 플라즈마(103)를 점화하기 위해 하나 이상의 에너지 소스(101)로서 작용할 수 있다. 출원인은 가스 수용 용기(106)가 충분한 농도의 산소를 포함해야 하고 하나 이상의 에너지 소스(101)로서 작용하는 동안 하나 이상의 펌프 소스(102)가, 삼원자 산소가 플라즈마(103)를 직접 시작할 수 있도록 충분한 전력을 가져야 한다는 점에 주목한다. 예를 들어, 하나 이상의 펌프 소스(102)는, CW IR 레이저를 포함할 수 있고, CW IR 레이저로부터의 IR 광은, 플라즈마(103)를 점화하기 위해 가스 수용 용기(106) 내의 삼원자 산소의 일부에 의해 흡수될 수 있다. 또한 본 명세서에서 이전에 언급된 바와 같이, 하나 이상의 에너지 소스(101)는, 하나 이상의 스타트 레이저를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 스타트 레이저는, 플라즈마(103)를 점화할 수 있고, 하나 이상의 펌프 소스(102)는 플라즈마(103)를 유지할 수 있다.
삼원자 산소는 다양한 파장 범위에서 작지만 적절한 흡수를 나타내며, 이는 하나 이상의 펌프 소스, 하나 이상의 에너지 소스, 및/또는 하나 이상의 스타트 레이저의 흡수를 돕는다는 점에 주목한다. 예를 들어, 하나 이상의 펌프 소스, 하나 이상의 에너지 소스, 및/또는 하나 이상의 스타트 레이저는, 근적외선, 가시광선, 또는 UV 범위에서 방출하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 근적외선(NIR) 범위에서, 900 nm에서 삼원자 산소의 흡수는, 대략 10-22 cm2/분자이다. 다른 예로서, 대략 950 nm에서, 흡수는 10-23 내지 10-22 cm2/분자이다. 다양한 전자기 파장 범위가 본 개시내용의 다양한 실시양태에서 삼원자 산소에 의한 흡수 특성을 위해 이용될 수 있다는 것이 본 명세서에서 인식되기 때문에, 상기 예는 본 개시내용의 범위를 제한하지 않는다는 점에 주목한다. 삼원자 산소의 흡수 특성은, V. Gorshelev 등에 의해 고 스펙트럼 분해능 오존 흡수 단면 - 파트 1: 측정, 데이터 분석 및 293K 주변의 이전 측정과의 비교, Atmos. Meas. Tech., 7, 609-624, 2014에 기술되어 있으며, 이는 전체가 본 명세서에서 참조로 통합된다.
플라즈마(103)가 점화되면, 플라즈마(103)는 광대역(BB) 방사선을 방출할 수 있다. 다른 실시예에서, 시스템(100)은. 생성된 플라즈마(103)에 의해 광대역 방사선의 적어도 일부를 수집하고 상기 광대역 방사선을 하나 이상의 추가 광학 요소로 지향시키도록 구성된 하나 이상의 수집 광학 장치(116)를 포함한다. 시스템(100)은 당해 분야에 공지된 임의의 수집 광학 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템(100)은 유전체 미러를 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템(100)은 조명을 타원형 반사기로부터 필터 및 광 수집기와 같은 다운스트림 광학 장치로 지향시키도록 구성된 콜드 미러(cold mirror)를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 하나 이상의 수집 광학 장치(116)는 수집 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 수집 광학 장치(116)는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 타원형 반사기일 수 있다. 일 실시예에서, 조명 소스(110)으로부터의 조명 빔(115)은, 하나 이상의 수집 광학 장치(116)의 벽을 통과할 수 있다.
하나 이상의 추가 광학 요소는 조명 경로 또는 수집 경로를 따라 배치될 수 있다. 하나 이상의 추가 광학 요소는 하나 이상의 펌프 소스(102) 및/또는 하나 이상의 에너지 소스(101)로부터의 조명을 가스 수용 용기(106)의 가스(105)의 체적 내로 포커싱하기 위해 활용될 수 있다. 추가적으로, 가스 수용 용기(106)로부터 발산되는 광대역 광을 선택된 타겟 상에 포커싱하기 위해 추가 광학 장치가 활용될 수 있다. 추가 실시예에서, 추가 광학 장치는, 가스 수용 용기(106)에 광이 들어가기 전에 조명을 필터링하거나 가스 수용 용기(106)로부터의 광의 방출 이후에 조명을 필터링하기 위해, 조명 경로 또는 수집 경로를 따라 배치된 필터를 포함한다.
본 명세서에서는 위에서 설명되고 도 1a 및 도 1b에 예시된 바와 같은 시스템(100)의 광학 장치 세트가 단지 예시를 위해 제공되며 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다는 점에 주목한다. 다수의 등가 광학 구성이 본 발명의 맥락에서 활용될 수 있을 것으로 예상된다.
다른 실시예에서, 가스 수용 용기(106)는 재충전 가능하다. 가스 수용 용기(106)는 상기 수용 용기(106)의 일부에 작동 가능하게 결합된 가스 포트 어셈블리(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 수용 용기(106)는 수용 용기(106)의 바닥 부분에 기계적으로 연결되고 가스 소스로부터 가스 수용 용기(106)의 내부 영역으로의 가스(105)의 선택적 전달을 용이하게 하도록 구성된 가스 포트 어셈블리를 포함할 수 있다. 재충전 가능한 가스 전구(bulb) 및 다양한 전구 형상의 활용은, 2016년 4월 19일자로 발행된 미국 특허 번호 제9,318,311호에 기술되어 있으며, 이는 전체가 참조로 본 명세서에서 통합된다.
일 실시예에서, 가스 수용 용기(106)는 하나 이상의 투과 부분(예를 들어, 전구, 투과 요소 또는 윈도우)을 포함한다. 투과 부분은 플라즈마에 의해 생성된 광대역 방사선 및/또는 조명 소스(110)으로부터의 조명에 대해 적어도 부분적으로 투명한, 당해 분야에 공지된 임의의 재료로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 가스 수용 용기(106)의 하나 이상의 투과 부분(예를 들어, 전구, 투과 요소 또는 윈도우)은, 가스 수용 용기(106) 내에서 생성된 EUV 방사선, VUV 방사선, DUV 방사선, UV 방사선, NUV 방사선 및/또는 가시광선에 적어도 부분적으로 투명한, 당해 분야에 공지된 임의의 재료로부터 형성될 수 있다. 또한, 가스 수용 용기(106)의 하나 이상의 투과 부분은 조명 소스(110)으로부터의 IR 방사선, 가시광선 및/또는 UV 광선에 대해 적어도 부분적으로 투명한, 당해 분야에 공지된 임의의 재료로부터 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 가스 수용 용기(106)의 하나 이상의 투과 부분은, 조명 소스(110)(예를 들어, IR 소스)로부터의 방사선 및 플라즈마(103)에 의해 방출된 방사선(예를 들어, EUV, VUV, DUV, UV, NUV 방사선 및/또는 가시광선) 모두에 대해 투명한, 당해 분야에 공지된 임의의 재료로부터 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 가스 수용 용기(106)를 포함하는 플라즈마 램프는 램프를 시스템(100) 내에 설치하기 전에 삼원자 산소가 생성될 수 있도록, VUV 방사선에 사전 노출될 수 있다. 삼원자 산소는 장기간 동안 플라즈마 램프에서 생존할 수 있다는 점에 주목한다.
추가 실시예에서, 플라즈마 램프는 램프 설치 이전에 또는 본 명세서에서 논의된 점화 프로세스 동안에 오존을 생성하기 위해 다른 형태의 프로세스를 거칠 수 있다. 예를 들어, 램프는 마이크로파 방전, 배리어 방전 등을 겪을 수 있다.
조명의 대안적인 기하학적 구조가 존재할 수 있고, 도 1a 및 도 1b는 단지 예시의 목적으로 제공되며 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다는 점이 본 명세서에서 주목된다. 예를 들어, 펌프 빔(104) 및/또는 조명 빔(115) 경로가 변경될 수 있다.
본 개시내용의 많은 부분이 이원자 산소를 함유하는 가스 용기에서 삼원자 산소의 생성에 초점을 맞추었지만, 일부 대안적인 실시예에서, 본 개시내용의 시스템(100)은 삼원자 산소로 미리 채워진 가스 용기에서 삼원자 산소의 선택된 레벨을 유지하기 위해 사용될 수 있다는 점에 주목한다. 예를 들어, 삼원자 산소로 미리 채워진 가스 용기의 경우에, 시스템(100)은 삼원자 산소가 시간이 지남에 따라 이원자 산소로 붕괴됨에 따라 가스 용기 내의 삼원자 산소 레벨을 재충전하는 데 사용될 수 있다.
도 2는 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 도 1 내지 도 4 중 어느 하나에 예시된 LSP 조명 시스템(100), 또는 이들의 임의의 조합과 같은 LSP 조명 소스를 구현하는 광학 특성화 시스템(200)의 개략도이다.
시스템(200)이 임의의 이미징, 검사, 계측, 리소그래피, 또는 당해 분야에 공지된 다른 특성화 시스템을 포함할 수 있다는 점이 본 명세서에서 주목된다. 이와 관련하여, 시스템(200)은 검사, 광학적 계측, 리소그래피, 및/또는 시료(207)에 대한 임의의 형태의 이미징을 수행하도록 구성될 수 있다. 시료(207)는 웨이퍼, 레티클/포토마스크 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 당해 분야에 공지된 임의의 샘플을 포함할 수 있다. 시스템(200)은 본 개시내용 전반에 걸쳐 설명된 LSP 조명 시스템(100)의 다양한 실시예 중 하나 이상의 실시예를 통합할 수 있다는 점에 주목한다.
일 실시예에서, 시료(207)는 시료(207)의 이동을 용이하게 하기 위해 스테이지 어셈블리(212) 상에 배치된다. 스테이지 어셈블리(212)는 X-Y 스테이지, R-θ 스테이지 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 당해 분야에 공지된 임의의 스테이지 어셈블리(212)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 스테이지 어셈블리(212)는 검사 또는 이미징 동안에 시료(207)에 대한 초점을 유지하기 위해 시료(207)의 높이를 조정할 수 있다.
다른 실시예에서, 조명 아암(arm)(203)은 조명 시스템(100)으로부터 시료(207)로 조명을 지향시키도록 구성된다. 조명 아암(203)은 당업 분야에 공지된 임의의 수 및 유형의 광학 구성요소를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 조명 아암(203)은 하나 이상의 광학 요소(202), 빔 스플리터(204), 및 대물 렌즈(206)를 포함한다. 이와 관련하여, 조명 아암(203)은 조명 시스템(100)으로부터의 조명을 시료(207)의 표면 위에 포커싱하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 광학 요소(202)는 하나 이상의 미러, 하나 이상의 렌즈, 하나 이상의 편광기, 하나 이상의 격자, 하나 이상의 필터, 하나 이상의 빔 스플리터 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 당해 분야에 공지된 임의의 광학 요소 또는 광학 요소들의 조합을 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 수집 아암(205)은 시료(207)로부터 반사, 산란, 회절, 및/또는 방출된 광을 수집하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 수집 아암(205)은 시료(207)로부터의 광을 검출기 어셈블리(214)의 센서(216)로 지향 및/또는 포커싱할 수 있다. 센서(216) 및 검출기 어셈블리(214)는 당해 분야에 공지된 임의의 센서 및 검출기 어셈블리를 포함할 수 있다는 점에 주목한다. 예를 들어, 센서(216)는, 전하 결합 소자(CCD) 검출기, CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) 검출기, TDI(시간 지연 통합) 검출기, 광전자 증배관(PMT), 애벌런치 포토다이오드(APD) 등을 포함한다. 또한, 센서(216)는 라인 센서 또는 전자 충격 라인 센서를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
다른 실시예에서, 검출기 어셈블리(214)는 하나 이상의 프로세서(220) 및 메모리(222)를 포함하는 제어기(218)에 통신 가능하게 결합된다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(220)는 메모리(222)에 통신 가능하게 결합될 수 있고, 여기서 하나 이상의 프로세서(220)는 메모리(222)에 저장된 프로그램 명령어 세트를 실행하도록 구성된다. 일 실시예에서, 하나 이상의 프로세서(220)는 검출기 어셈블리(214)의 출력을 분석하도록 구성된다. 일 실시예에서, 프로그램 명령어 세트는 하나 이상의 프로세서(220)로 하여금 시료(207)의 하나 이상의 특성을 분석하게 하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 프로그램 명령어 세트는, 하나 이상의 프로세서(220)로 하여금 시료(207) 및/또는 센서(216)에 대한 초점을 유지하기 위해 시스템(200)의 하나 이상의 특성을 수정하게 하도록 구성된다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(220)는 조명 시스템(100)으로부터의 조명을 시료(207)의 표면 위에 포커싱하기 위해 대물 렌즈(206) 또는 하나 이상의 광학 요소(202)를 조정하도록 구성될 수 있다. 다른 예로서, 하나 이상의 프로세서(220)는, 시료(207)의 표면으로부터 조명을 수집하고 수집된 조명을 센서(216)에 포커싱하기 위해 대물 렌즈(206) 및/또는 하나 이상의 광학 요소(202)를 조정하도록 구성될 수 있다.
시스템(200)은 암시야 구성, 명시야 배향 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 당해 분야에 공지된 임의의 광학 구성으로 구성될 수 있다는 점에 주목한다.
시스템(200)의 하나 이상의 구성요소는 본 기술 분야에 공지된 임의의 방식으로 시스템(200)의 다양한 다른 구성요소에 통신 가능하게 결합될 수 있다는 점이 본 명세서에서 주목된다. 예를 들어, 조명 시스템(100), 검출기 어셈블리(214), 제어기(218), 및 하나 이상의 프로세서(220)는, 유선(예를 들어, 구리 와이어, 광섬유 케이블 등) 또는 무선 연결[예를 들어, RF 결합, IR 결합, 데이터 네트워크 통신(예를 들어, WiFi, WiMax, Bluetooth 등)]을 통해 서로 그리고 다른 구성요소에 통신 가능하게 결합될 수 있다.
도 3은 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 반사 측정 및/또는 타원 측정 구성으로 배열된 광학 특성화 시스템(300)의 단순화된 개략도를 예시한다. 도 2와 관련하여 설명된 다양한 실시예 및 구성요소가 도 3의 시스템으로 확장되는 것으로 해석될 수 있다는 점에 주목한다. 시스템(300)은 당해 분야에 공지된 임의의 유형의 계측 시스템을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 시스템(300)은 조명 시스템(100), 조명 아암(316), 수집 아암(318), 검출기 어셈블리(328), 그리고 하나 이상의 프로세서(220) 및 메모리(222)를 포함하는 제어기(218)를 포함한다.
이 실시예에서, 조명 시스템(100)으로부터의 광대역 조명은 조명 아암(316)을 통해 시료(207)로 지향된다. 다른 실시예에서, 시스템(300)은 수집 아암(318)을 통해 시료로부터 방출되는 조명을 수집한다. 조명 아암(316)의 경로는 광대역 빔을 수정 및/또는 컨디셔닝하기에 적합한 하나 이상의 빔 컨디셔닝 구성요소(320)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 빔 컨디셔닝 구성요소(320)는 하나 이상의 편광기, 하나 이상의 필터, 하나 이상의 빔 스플리터, 하나 이상의 확산기, 하나 이상의 균질화기, 하나 이상의 아포다이저, 하나 이상의 빔 셰이퍼, 또는 하나 이상의 렌즈를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
다른 실시예에서, 조명 아암(316)은 샘플 스테이지(212) 상에 배치된 시료(207) 위로 빔을 포커싱 및/또는 지향시키기 위해 제1 포커싱 요소(322)를 활용할 수 있다. 다른 실시예에서, 수집 아암(218)은 시료(207)로부터 조명을 수집하기 위한 제2 포커싱 요소(326)를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 검출기 어셈블리(328)는 수집 아암(318)을 통해 시료(207)로부터 방출되는 조명을 포착하도록 구성된다. 예를 들어, 검출기 어셈블리(328)는 시료(207)로부터 (예를 들어, 정반사, 난반사 등을 통해) 반사되거나 산란된 조명을 수신할 수 있다. 다른 예로서, 검출기 어셈블리(328)는 시료(207)에 의해 생성된 조명(예를 들어, 빔의 흡수와 연관된 발광 등)을 수신할 수 있다. 검출기 어셈블리(328)는 당해 분야에 공지된 임의의 센서 및 검출기 어셈블리를 포함할 수 있다는 점에 주목한다. 예를 들어, 센서는 CCD 검출기, CMOS 검출기, TDI 검출기, PMT, APD 등을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
수집 아암(318)은 하나 이상의 렌즈, 하나 이상의 필터, 하나 이상의 편광기, 또는 하나 이상의 위상 플레이트를 포함하지만 이에 제한되지 않는 제2 포커싱 요소(326)에 의해 수집된 조명을 지향 및/또는 수정하기 위해 임의의 수의 수집 빔 컨디셔닝 요소(330)를 더 포함할 수 있다.
시스템(300)은, 하나 이상의 조명 각도를 갖는 분광 타원계, (예를 들어, 회전 보정기를 사용하여) 뮐러 매트릭스 요소를 측정하기 위한 분광 타원계, 단일 파장 타원계, 각도 분해 타원계(예를 들어, 빔 프로파일 타원계), 분광 반사계, 단일 파장 반사계, 각도 분해 반사계(예를 들어, 빔 프로파일 반사계), 이미징 시스템, 동공 이미징 시스템, 스펙트럼 이미징 시스템, 또는 산란계와 같은 당해 분야에 공지된 임의의 유형의 계측 도구로서 구성될 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
본 개시내용의 다양한 실시예에서 구현하기에 적합한 검사/측정 도구에 대한 설명은, 2012년 7월 9일자로 출원된 "Wafer Inspection System"이라는 제목의 미국 특허 출원 13/554,954; 2009년 7월 16일에 공개된 “Split Field Inspection System Using Small Catadioptric Objectives”라는 제목의 미국 공개 특허 출원 2009/0180176; 2007년 1월 4일 공개된 “Beam Delivery System for Laser Dark-Field Illumination in a Catadioptric Optical System”라는 제목의 미국 공개 특허 출원 2007/0002465; 1999년 12월 7일에 발행된 "Ultra-broadband UV Microscope Imaging System with Wide Range Zoom Capability”라는 제목의 미국 특허 5,999,310; 2009년 4월 28일에 발행된 “Surface Inspection System Using Laser Line Illumination with Two Dimensional Imaging”이라는 제목의 미국 특허 7,525,649; 왕(Wang) 등에 의해 2013년 5월 9일에 공개된 “Dynamically Adjustable Semiconductor Metrology System” 이라는 제목의 미국 공개 특허 출원 2013/0114085; 피원카-코레(Piwonka-Corle) 등에 의해 1997년 3월 4일자로 발행된 “Focused Beam Spectroscopic Ellipsometry Method and System”이라는 제목의 미국 특허 5,608,526; 그리고 로센와이그(Rosencwaig) 등에 의해 2001년 10월 2일자로 발행된 “Apparatus for Analyzing Multi-Layer Thin Film Stacks on Semiconductors”라는 제목의 미국 특허 6,297,880에 제공되며, 이들은 각각 그 전체가 참조로 본 명세서에서 통합된다.
본 개시내용의 하나 이상의 프로세서(220)는 당해 분야에 공지된 임의의 하나 이상의 프로세싱 요소를 포함할 수 있다. 이러한 의미에서, 하나 이상의 프로세서(220)는 소프트웨어 알고리즘 및/또는 명령어를 실행하도록 구성된 임의의 마이크로프로세서 유형의 디바이스를 포함할 수 있다. 본 개시내용 전반에 걸쳐 설명된 단계들은, 단일 컴퓨터 시스템, 또는 대안적으로 다중 컴퓨터 시스템에 의해 수행될 수 있다는 점을 인식해야 한다. 일반적으로, "프로세서"라는 용어는, 비일시적 메모리 매체(222)로부터의 프로그램 명령어를 실행하는 하나 이상의 처리 및/또는 논리 요소를 갖는 임의의 디바이스를 포함하도록 광범위하게 규정될 수 있다. 또한, 개시된 다양한 시스템의 상이한 서브시스템은, 본 개시내용 전반에 걸쳐 설명된 단계들의 적어도 일부를 수행하기에 적합한 프로세서 및/또는 논리 요소를 포함할 수 있다.
메모리 매체(222)는, 연관된 하나 이상의 프로세서(220)에 의해 실행가능한 프로그램 명령어를 저장하기에 적합한 당해 분야에 공지된 임의의 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리 매체(222)는 비일시적 메모리 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리 매체(222)는 판독 전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리, 자기 또는 광학 메모리 디바이스(예를 들어, 디스크), 자기 테이프, 솔리드 스테이트 드라이브 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 다른 실시예에서, 메모리(222)는 본 명세서에서 설명된 다양한 단계들의 하나 이상의 결과 및/또는 출력을 저장하도록 구성된다. 메모리(222)는 하나 이상의 프로세서(220)와 함께 공통 제어기 하우징에 수용될 수 있다는 점에 또한 주목한다. 대안적인 실시예에서, 메모리(222)는 하나 이상의 프로세서(220)의 물리적 위치에 대해 원격으로 위치될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(220)는, 네트워크(예를 들어, 인터넷, 인트라넷 등)를 통해 액세스 가능한 원격 메모리(예를 들어, 서버)에 액세스할 수 있다. 이와 관련하여, 제어기(218)의 하나 이상의 프로세서(220)는 본 개시내용 전반에 걸쳐 기술된 다양한 프로세스 단계들 중 임의의 단계을 실행할 수 있다.
조명 시스템(100) 및 시스템(200, 300)의 실시예는, 본 명세서에서 설명된 바와 같이 추가로 구성될 수 있다. 또한, 조명 시스템(100) 및 시스템(200, 300)은 본 명세서에서 설명된 방법 구현(들)(예를 들어, 방법(400)) 중 임의의 구현의 임의의 다른 단계(들)를 수행하도록 구성될 수 있다.
도 4는 본 개시내용의 하나 이상의 구현에 따른, 산소 함유 LSP 램프를 점화하기 위한 방법(400)을 예시하는 흐름도이다. 본 명세서에서 방법(400)의 단계들은 시스템(100) 및/또는 시스템(200)에 의해 전부 또는 부분적으로 구현될 수 있다는 점에 주목한다. 그러나, 방법(400)은 추가 또는 대안적인 시스템 레벨 실시예가 방법(400)의 단계의 전부 또는 일부를 수행할 수 있다는 점에서 시스템(100) 및/또는 시스템(200)으로 제한되지 않는다는 점이 추가로 인식된다.
단계 402에서, 플라즈마 가스 수용 용기(106) 내에 함유된 이원자 산소(O2)의 일부는, 하나 이상의 조명 빔을 사용하여 수용 용기(106) 내의 선택된 위치에서 삼원자 산소(O3)로 변환된다. 일 실시예에서, 하나 이상의 조명 소스(110)(예를 들어, Hg 방전 램프)는, 수용 용기(106) 내에서 이원자 산소의 일부를 삼원자 산소로 변환하도록 구성된다. 오존 발생 유닛(108)의 하나 이상의 광학 요소(112)는, 플라즈마(103)의 위치에 근접한 가스 수용 용기(106)의 영역으로 광의 일부를 포커싱하도록 구성될 수 있다.
단계 404에서, 하나 이상의 펌프 빔(104)이 생성된다. 일 실시예에서, 하나 이상의 펌프 소스(102)는 하나 이상의 펌프 빔(104)을 생성하도록 구성된다.
단계 406에서, 하나 이상의 펌프 빔(104)은, 삼원자 산소(O3)의 일부에 의한 하나 이상의 펌프 빔(104)의 조명 흡수를 통해 플라즈마(103)를 점화하기 위해 수용 용기(106) 내의 선택 위치에 포커싱된다. 일 실시예에서, 하나 이상의 조명 광학계(114)는 삼원자 산소 생성의 선택 위치에서 가스 수용 용기(106) 내에 포함된 가스(105) 내로 하나 이상의 펌프 빔(104)을 지향시키도록 구성된다.
단계 408에서, 플라즈마(103)에 의해 방출된 광대역 조명의 일부가 수집된다. 일 실시예에서, 하나 이상의 수집 광학 장치(116)는 생성된 플라즈마(103)에 의해 방출된 광대역 방사선의 적어도 일부를 수집하고 상기 광대역 방사선을 하나 이상의 추가 광학 요소로 지향시키도록 구성된다.
방법(400)은 산소 함유 LSP 램프에 대해 덜 강력한 스타트 레이저를 허용하는 스타트 레이저 동작(예를 들어, 레이저 점화)을 위한 임계값을 감소시킬 수 있다는 점에 주목한다.
당업자는 본 명세서에서 설명된 구성요소(예를 들어, 동작), 디바이스, 객체, 및 이에 수반되는 논의가 개념적 명확성을 위한 예로서 사용되며 다양한 구성 수정이 고려된다는 것을 인식할 것이다. 결과적으로, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 제시된 특정 예시 및 수반되는 논의는 보다 일반적인 클래스를 나타내기 위한 것이다. 일반적으로, 임의의 특정 예시의 사용은 그 클래스를 나타내기 위한 것이며, 특정 구성요소(예를 들어, 동작), 디바이스, 및 개체가 포함되지 않은 것을 제한하는 것으로 간주해서는 안된다.
당업자는 본 명세서에서 설명된 프로세스 및/또는 시스템 및/또는 기타 기술(예를 들어, 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어)이 영향을 받을 수 있는 다양한 수단이 있고, 프로세스 및/또는 시스템 및/또는 기타 기술이 전개되는 맥락에서 선호하는 수단이 달라질 수 있다는 것을 인식할 것이다. 예를 들어, 구현자가 속도와 정확성이 가장 중요하다고 결정하면, 구현자는 주로 하드웨어 및/또는 펌웨어 수단을 선택할 수 있고; 대안적으로 유연성이 가장 중요한 경우, 구현자는 주로 소프트웨어 구현을 선택할 수 있고; 또는, 또 다른 대안으로, 구현자는 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어의 일부 조합을 선택할 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 설명된 프로세스 및/또는 디바이스 및/또는 기타 기술이 영향을 받을 수 있는 몇 가지 가능한 수단이 있고, 활용될 임의의 수단이 그 수단이 배치될 상황과 구현자의 특정 관심사(예를 들어, 속도, 유연성 또는 예측 가능성)에 따라 선택된다는 점에서, 둘 중 어느 것도 본질적으로 다른 것보다 우월하지 않으며, 이들 중 임의의 것은 달라질 수 있다.
이전의 설명은 당업자가 특정 애플리케이션 및 그 요건의 맥락에서 제공되는 바와 같이 본 발명을 만들고 사용할 수 있도록 제공된다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "상부", "바닥", "위", "아래", "상위", "위쪽", "하위", "아래에" 및 "아래쪽"과 같은 방향 용어는, 설명을 위하여 상대적인 위치를 제공하도록 의도되며, 절대적인 참조 프레임을 지정하기 위한 것이 아니다. 설명된 실시예에 대한 다양한 수정은 당업자에게 명백할 것이고, 본 명세서에서 규정된 일반적인 원리는 다른 실시예에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 도시되고 설명된 특정 실시예로 제한되도록 의도되지 않고, 본 명세서에서 개시된 원리 및 신규한 특징과 일치하는 가장 넓은 범위가 부여되어야 한다.
본 명세서에서 실질적으로 임의의 복수 및/또는 단수 용어의 사용과 관련하여, 당업자는 문맥 및/또는 적용에 적절한 대로 복수에서 단수로 및/또는 단수에서 복수로 번역할 수 있다. 다양한 단수/복수 순열은 명확성을 위해 본 명세서에서 명시적으로 제시되지 않는다.
본 명세서에서 설명된 모든 방법은 방법 실시예의 하나 이상의 단계의 결과를 메모리에 저장하는 단계를 포함할 수 있다. 결과는 본 명세서에 기재된 임의의 결과를 포함할 수 있고, 당해 분야에 공지된 임의의 방식으로 저장될 수 있다. 메모리는 본 명세서에서 기술된 임의의 메모리 또는 당해 분야에 공지된 임의의 다른 적합한 저장 매체를 포함할 수 있다. 결과가 저장된 후, 결과는, 메모리에 액세스될 수 있고 본 명세서에서 설명된 방법 또는 시스템 실시예 중 임의의 것에 의해 사용될 수 있고, 사용자에게 디스플레이하기 위해 포맷되고, 다른 소프트웨어 모듈, 방법, 또는 시스템 등에 의해 사용될 수 있다. 또한, 결과는 "영구적으로", "반영구적으로",“일시적으로”, 또는 일정 기간 동안 저장될 수 있다. 예를 들어, 메모리는 RAM(random access memory)일 수 있으며, 결과가 반드시 메모리에 무기한으로 지속되지 않을 수 있다.
위에 설명된 방법의 실시예 각각은, 본 명세서에서 설명된 임의의 다른 방법(들)의 임의의 다른 단계(들)를 포함할 수 있음이 추가로 고려된다. 또한, 위에서 설명된 방법의 각각의 실시예는 본 명세서에서 설명된 시스템들 중 임의의 시스템에 의해 수행될 수 있다.
본 명세서에서 설명된 주제는, 종종 다른 구성요소 내에 포함되거나 다른 구성요소와 연결된 다른 구성요소를 예시한다. 그러한 도시된 아키텍처는 단지 예시일 뿐이며 실제로 동일한 기능을 달성하는 많은 다른 아키텍처가 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 개념적 의미에서, 동일한 기능을 달성하기 위한 구성요소의 배열은 원하는 기능이 달성되도록 효과적으로 "연관"된다. 따라서, 특정 기능을 달성하기 위해 결합된 본 명세서에서의 임의의 2개의 구성요소는, 아키텍처 또는 중간 구성요소와 상관없이, 원하는 기능이 달성되도록 서로 "연관된" 것으로 볼 수 있다. 마찬가지로, 그렇게 연관된 임의의 두 구성요소는, 원하는 기능을 달성하기 위해 서로 "연결"되거나 "결합"되는 것으로 볼 수도 있으며, 그렇게 연관될 수 있는 임의의 두 구성요소는, 원하는 기능을 달성하기 위해 서로에게 "결합 가능한" 것으로 볼 수도 있다. 결합 가능한 특정 예는, 물리적으로 결합 가능하고/하거나 물리적으로 상호 작용하는 구성요소 및/또는 무선으로 상호 작용할 수 있는 및/또는 무선으로 상호 작용하는 구성요소 및/또는 논리적으로 상호 작용하는 및/또는 논리적으로 상호 작용할 수 있는 구성 요소를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.
또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 규정된다는 것을 이해해야 한다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 용어, 특히 첨부된 청구범위(예를 들어, 첨부된 청구범위의 본문)에서 사용되는 용어는, 일반적으로 "개방된" 용어[예를 들어, "포함하는"이라는 용어는 "포함하지만 이에 제한되지 않는"으로 해석되어야 하고, 용어 "가지는"은 "적어도 갖는"으로 해석되어야 하고, 용어 "포함한다"는 "포함하지만 이에 제한되지 않는" 등으로 해석되어야 함]로서 의도된다. 특정 수의 도입된 청구범위 인용이 의도된 경우, 그러한 의도는 청구범위에 명시적으로 인용될 것이고, 그러한 인용이 없을 경우 그러한 의도가 존재하지 않는다는 것이 당업자에 의해 추가로 이해될 것이다. 예를 들어, 이해를 돕기 위해, 다음의 첨부된 청구범위는 청구범위 인용을 도입하기 위해 "적어도 하나" 및 "하나 이상"이라는 소개 문구의 사용을 포함할 수 있다. 그러나, 그러한 문구의 사용이 부정관사 "a" 또는 "an"에 의한 청구범위 인용의 도입이, 동일한 청구범위가 소개 문구 "하나 이상" 또는 "적어도 하나" 및 "a" 또는 "an"(예를 들어, "a" 및/또는 "an"은 일반적으로 “적어도 하나" 또는 "하나 이상"을 의미하도록 해석되어야 함)과 같은 부정관사를 포함하는 경우에도, 그러한 도입된 청구범위 인용을 포함하는 임의의 특정 청구범위를 하나의 그러한 인용만을 포함한 발명으로 제한한다는 것을 의미하는 것으로 해석되어서는 안되며; 청구범위 인용을 소개하는 데 사용되는 정관사를 사용하는 경우에도 마찬가지이다. 또한, 특정 횟수의 도입된 청구범위 인용이 명시적으로 인용되더라도, 당업자는 그러한 인용이 일반적으로 적어도 인용된 횟수를 의미하는 것으로 해석되어야 한다(예를 들어, 다른 수식어 없이, "2개의 인용"의 맨 인용은, 일반적으로 적어도 2개의 인용, 또는 2개 이상의 인용을 의미함)는 것을 인식할 것이다. 또한, "A, B, 및 C 등 중 적어도 하나"와 유사한 관례가 사용되는 경우에, 일반적으로 그러한 구성은, 당업자가 관례를 이해할 수 있는 의미에서 의도된다(예를 들어, "A, B, 및 C 중 적어도 하나를 갖는 시스템"은 A 단독, B 단독, C 단독, A와 B 함께, A와 C 함께, B와 C 함께, 및/또는 A, B 및 C와 함께 등을 갖는 시스템을 포함하지만 이에 제한되지는 않음). "A, B, 또는 C 등 중 적어도 하나"와 유사한 관례가 사용되는 경우, 일반적으로 그러한 구성은, 당해 분야의 당업자가 관례를 이해할 수 있다는 의미에서 의도된다(예를 들어, "A, B, 또는 C 중 적어도 하나를 갖는 시스템"은 A 단독, B 단독, C 단독, A와 B 함께, A와 C 함께, B와 C 함께, 및/또는 A, B, 및 C와 함께 등을 갖는 시스템을 포함하지만 이에 제한되지는 않음). 설명, 청구범위, 또는 도면에 있든지 간에, 둘 이상의 대안적인 용어를 제시하는 실질적으로 임의의 분리 단어 및/또는 구는, 용어 중 하나, 용어 중 어느 한쪽, 또는 두 용어 모두를 포함하는 가능성을 고려하는 것으로 이해되어야 한다는 것이 당해 분야 내의 당업자에 의해 추가로 이해될 것이다. 예를 들어, "A 또는 B"라는 문구는, "A" 또는 "B" 또는 "A 및 B"의 가능성을 포함하는 것으로 이해될 것이다.
본 개시내용 및 이에 수반되는 많은 이점들이 전술한 설명에 의해 이해될 것으로 믿어지며, 개시된 주제로부터 벗어남이 없이 또는 모든 물질적 이점을 희생하지 않고 구성요소의 형태, 구성 및 배열에 다양한 변경이 이루어질 수 있음이 명백할 것이다. 설명된 형태는 단지 설명을 위한 것이며, 이러한 변경을 망라하고 포함하는 것이 다음 청구범위의 의도이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 규정된다는 것을 이해해야 한다.

Claims (28)

  1. 시스템에 있어서,
    가스를 함유하도록 구성된 가스 수용 용기;
    상기 가스 수용 용기 내에서 플라즈마를 지속하기 위한 하나 이상의 펌프 빔을 생성하도록 구성된 하나 이상의 펌프 소스; 및
    하나 이상의 조명 소스를 포함하는 오존 발생 유닛 - 상기 하나 이상의 조명 소스는 상기 가스 수용 용기 내에 함유된 이원자 산소(O2)의 일부를 삼원자 산소(O3)로 변환하기에 충분한 에너지의 조명 빔을 생성하도록 구성됨 -
    을 포함하고,
    상기 하나 이상의 에너지 소스는, 상기 삼원자 산소의 일부에 의한 하나 이상의 에너지 소스의 에너지 흡수를 통해 상기 가스 수용 용기 내에 함유된 가스 내의 플라즈마를 점화하도록 구성되고, 상기 플라즈마는 광대역 방사선을 방출하는 것인 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 오존 발생 유닛의 상기 하나 이상의 조명 소스는, 하나 이상의 자외선 빔을 발생시키도록 구성된 하나 이상의 자외선 광원을 포함하는 것인 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 자외선 광원은 진공 자외선의 하나 이상의 빔을 생성하도록 구성된 하나 이상의 진공 자외선 광원을 포함하는 것인 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 하나 이상의 진공 자외선 광원은 방전 램프를 포함하는 것인 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 방전 램프는 수은 방전 램프 또는 중수소 램프를 포함하는 것인 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 오존 발생 유닛의 상기 하나 이상의 조명 소스는 마이크로파를 포함하는 것인 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 오존 발생 유닛의 상기 하나 이상의 조명 소스는 하나 이상의 레이저를 포함하는 것인 시스템.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 플라즈마의 위치에 근접한 상기 가스 수용 용기의 영역으로 상기 진공 자외선 광의 일부를 포커싱하도록 구성된 하나 이상의 광학 요소를 더 포함하는 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 펌프 소스는 하나 이상의 레이저를 포함하는 것인 시스템
  10. 제9항에 있어서, 상기 하나 이상의 펌프 소스는 하나 이상의 적외선 레이저를 포함하는 것인 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 하나 이상의 펌프 소스는,
    하나 이상의 연속파(CW) 적외선 레이저를 포함하고,
    하나 이상의 CW 레이저로부터의 적외선 광은, 상기 플라즈마를 점화하기 위해 상기 가스 수용 용기 내의 상기 삼원자 산소의 일부에 의해 흡수되는 것인 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 에너지 소스는,
    전기 점화 소스, 전자기 점화 소스, 또는 레이저 점화 소스 중 적어도 하나를 포함하는 것인 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 레이저 점화 소스는 하나 이상의 스타트(start) 레이저를 포함하는 것인 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 하나 이상의 스타트 레이저는,
    하나 이상의 펄스 레이저를 포함하고,
    상기 하나 이상의 펄스 레이저로부터의 광은 상기 플라즈마를 점화하기 위해 상기 가스 수용 용기 내의 상기 삼원자 산소의 일부에 의해 흡수되는 것인 시스템.
  15. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 펌프 소스는, 상기 가스 수용 용기 내에 함유된 상기 가스 내의 플라즈마를 점화하기 위한 상기 하나 이상의 에너지 소스로서 작용하는 것인 시스템.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 삼원자 산소의 생성 영역에 근접한 위치에서 상기 가스 수용 용기 내에 함유된 가스 내로 하나 이상의 펌프 빔을 지향시키도록 구성된 하나 이상의 조명 광학 장치(optics)를 더 포함하는 시스템.
  17. 제1항에 있어서,
    생성된 플라즈마에 의해 방출된 광대역 방사선의 적어도 일부를 수집하고 상기 광대역 방사선을 하나 이상의 추가 광학 요소로 지향시키도록 구성된 하나 이상의 수집 광학 장치를 더 포함하는 시스템.
  18. 제1항에 있어서, 상기 가스는 이원자 산소를 포함하는 것인 시스템.
  19. 제1항에 있어서, 상기 가스는 이원자 산소를 함유하는 가스 혼합물을 포함하는 것인 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 상기 가스 혼합물은, 아르곤, 크립톤, 크세논, 또는 이원자 산소와 혼합된 삼원자 산소 중 적어도 하나를 포함하는 것인 시스템.
  21. 제1항에 있어서, 상기 가스 수용 용기는 플라즈마 전구(bulb), 플라즈마 셀, 또는 플라즈마 챔버 중 적어도 하나를 포함하는 것인 시스템.
  22. 장치에 있어서,
    하나 이상의 조명 소스를 포함하는 오존 생성 유닛 - 상기 하나 이상의 조명 소스는 샘플 특성화 시스템의 광대역 조명 소스의 가스 수용 용기 내에 함유된 이원자 산소(O2)의 일부를 삼원자 산소(O3)로 변환하기에 충분한 에너지의 조명 빔을 생성하도록 구성됨 -
    을 포함하는 장치.
  23. 장치에 있어서,
    가스를 함유하기 위한 가스 수용 용기를 포함하고,
    상기 가스는 적어도 일부의 삼원자 산소를 포함하고, 상기 가스 수용 용기는 상기 가스 수용 용기 내에서 플라즈마를 지속하기 위해 펌프 소스로부터 펌프 조명을 수신하도록 구성되고, 상기 가스 수용 용기의 하나 이상의 부분은, 상기 펌프 조명 및 상기 플라즈마에 의해 방출되는 광대역 광의 일부에 대해 투명한 것인 장치.
  24. 제23항에 있어서, 하나 이상의 조명 소스를 포함하는 오존 발생 유닛을 더 포함하고, 상기 하나 이상의 조명 소스는, 상기 가스 수용 용기 내에 함유된 이원자 산소(O2)의 일부를 삼원자 산소(O3)로 변환하기에 충분한 에너지의 조명 빔을 생성하도록 구성되는 것인 장치.
  25. 방법에 있어서,
    하나 이상의 조명 빔을 사용하여 가스 수용 용기 내에 함유된 이원자 산소의 일부를 상기 가스 수용 용기 내의 선택된 위치에서 삼원자 산소로 변환하는 단계;
    하나 이상의 펌프 빔을 생성하는 단계;
    상기 삼원자 산소의 일부에 의한 상기 하나 이상의 펌프 빔의 조명 흡수를 통해 플라즈마를 점화하기 위해 상기 하나 이상의 펌프 빔을 상기 가스 수용 용기 내의 상기 선택된 위치에 포커싱하는 단계; 및
    상기 플라즈마에 의해 방출되는 광대역 조명의 일부를 수집하는 단계
    를 포함하는 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 하나 이상의 조명 빔을 사용하여 상기 가스 수용 용기 내에 함유된 이원자 산소의 일부를 상기 가스 수용 용기 내의 선택된 위치에서 삼원자 산소로 변환하는 단계는,
    진공 자외선 광빔의 하나 이상의 빔을 사용하여 상기 가스 수용 용기 내에 함유된 이원자 산소의 일부를 상기 가스 수용 용기 내의 선택된 위치에서 삼원자 산소로 변환하는 단계를 포함하는 것인 방법.
  27. 제25항에 있어서, 상기 하나 이상의 펌프 빔을 생성하는 단계는, 하나 이상의 적외선 펌프 빔을 생성하는 단계를 포함하는 것인 방법.
  28. 제25항에 있어서,
    수집 광대역 조명을 사용하여 검사 또는 계측 중 적어도 하나를 수행하는 단계를 더 포함하는 방법.
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