KR102346227B1 - 극자외선 광 생성 장치, 시스템 및 극자외선 광 생성 장치의 사용 방법 - Google Patents

극자외선 광 생성 장치, 시스템 및 극자외선 광 생성 장치의 사용 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102346227B1
KR102346227B1 KR1020140161941A KR20140161941A KR102346227B1 KR 102346227 B1 KR102346227 B1 KR 102346227B1 KR 1020140161941 A KR1020140161941 A KR 1020140161941A KR 20140161941 A KR20140161941 A KR 20140161941A KR 102346227 B1 KR102346227 B1 KR 102346227B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
collector mirror
mirror unit
gas supply
ultraviolet light
extreme ultraviolet
Prior art date
Application number
KR1020140161941A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160059860A (ko
Inventor
허진석
박진홍
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020140161941A priority Critical patent/KR102346227B1/ko
Priority to US14/803,920 priority patent/US9544985B2/en
Publication of KR20160059860A publication Critical patent/KR20160059860A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102346227B1 publication Critical patent/KR102346227B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05G—X-RAY TECHNIQUE
    • H05G2/00—Apparatus or processes specially adapted for producing X-rays, not involving X-ray tubes, e.g. involving generation of a plasma
    • H05G2/001—X-ray radiation generated from plasma
    • H05G2/008—X-ray radiation generated from plasma involving a beam of energy, e.g. laser or electron beam in the process of exciting the plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05G—X-RAY TECHNIQUE
    • H05G2/00—Apparatus or processes specially adapted for producing X-rays, not involving X-ray tubes, e.g. involving generation of a plasma
    • H05G2/001—X-ray radiation generated from plasma
    • H05G2/003—X-ray radiation generated from plasma being produced from a liquid or gas
    • H05G2/005—X-ray radiation generated from plasma being produced from a liquid or gas containing a metal as principal radiation generating component
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/08—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means
    • B05B12/12—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means responsive to conditions of ambient medium or target, e.g. humidity, temperature position or movement of the target relative to the spray apparatus
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/70033—Production of exposure light, i.e. light sources by plasma extreme ultraviolet [EUV] sources
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/06—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diffraction, refraction or reflection, e.g. monochromators
    • G21K1/067—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diffraction, refraction or reflection, e.g. monochromators using surface reflection, e.g. grazing incidence mirrors, gratings
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K2201/00—Arrangements for handling radiation or particles
    • G21K2201/06—Arrangements for handling radiation or particles using diffractive, refractive or reflecting elements
    • G21K2201/064—Arrangements for handling radiation or particles using diffractive, refractive or reflecting elements having a curved surface
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K2201/00—Arrangements for handling radiation or particles
    • G21K2201/06—Arrangements for handling radiation or particles using diffractive, refractive or reflecting elements
    • G21K2201/065—Arrangements for handling radiation or particles using diffractive, refractive or reflecting elements provided with cooling means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • X-Ray Techniques (AREA)

Abstract

극자외선 광 생성 장치, 시스템 및 극자외선 광 생성 장치의 사용 방법이 제공된다. 상기 극자외선 광 생성 장치는, 컬렉터 미러부(collector mirror unit), 상기 컬렉터 미러부로 공정 가스를 제공하는 가스 공급부, 상기 컬렉터 미러부의 일 영역에 배치되어 상기 컬렉터 미러부의 일면으로 상기 공정 가스를 제공하는 가스 공급 노즐, 및 상기 가스 공급 노즐의 분사구의 형상을 조절하는 제어부를 포함하되, 상기 분사구의 형상은 상기 제어부의 제어 동작에 따라 변한다.

Description

극자외선 광 생성 장치, 시스템 및 극자외선 광 생성 장치의 사용 방법{Apparatus and system for generating extreme ultraviolet light and using method for use of the same}
본 발명은 극자외선 광 생성 장치, 시스템 및 극자외선 광 생성 장치의 사용 방법에 관한 것이다.
최근에는, 반도체 소자의 미세한 가공을 위해, 극자외선 광을 이용하는 리소그래피(lithography) 공정이 제안되고 있다. 리소그래피 공정이란, 회로 패턴이 그려진 마스크를 통해 빛이나 빔을 실리콘 기판 상에 축소 투영하고, 포토레지스트 재료를 감광시켜 전자 회로를 형성하는 공정이다.
광 리소그래피(optical lithography) 공정에 의하여 형성되는 회로의 최소 가공 치수는 광원의 파장에 의존한다. 따라서, 반도체 소자를 가공하기 위한 광 리소그래피 공정에서, 광원의 단파장화가 필요하다. 차세대 리소그래피 광원으로서, 극자외선(Extreme Ultra Violet, EUV) 광원이 적절하다. 극자외선 광은 약 1 내지 100nm의 파장을 갖는다. 극자외선 광은 모든 물질에 대해 흡수율이 높기 때문에, 렌즈 등의 투과형 광학계를 이용하기 어렵고, 반사형 광학계를 이용한다.
광원 플라즈마 생성은, 레이저 조사 방식에 의한 광원 플라즈마 생성(Laser Produced Plasma, LPP)과 펄스 파워 기술에 의해 구동되는 가스 방전 방식에 의한 광원 플라즈마 생성(Discharge Produced Plasma, DPP)이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 극자외선 광 생성 장치 내의 집광기에서 장치의 셋업(setup) 상태에 따라 다르게 나타나는 Tin 오염 패턴을 일률적으로 처리하지 않고, Tin 오염 패턴을 분석한 결과를 기초로 하여 집광기로 유동적인 공정 가스를 제공할 수 있는 가변형 노즐을 구비한 극자외선 광 생성 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 극자외선 광 생성 장치 내의 집광기에서 장치의 셋업(setup) 상태에 따라 다르게 나타나는 Tin 오염 패턴을 일률적으로 처리하지 않고, Tin 오염 패턴을 분석한 결과를 기초로 하여 집광기로 유동적인 공정 가스를 제공할 수 있는 가변형 노즐을 구비한 극자외선 광 생성 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 극자외선 광 생성 장치 내의 집광기에서의 Tin 오염 패턴을 분석한 결과를 기초로 하여 집광기로 유동적인 공정 가스를 제공할 수 있는 극자외선 광 생성 장치의 사용 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 극자외선 광 생성 장치의 일 면(aspect)은, 컬렉터 미러부(collector mirror unit), 상기 컬렉터 미러부로 공정 가스를 제공하는 가스 공급부, 상기 컬렉터 미러부의 일 영역에 배치되어 상기 컬렉터 미러부의 일면으로 상기 공정 가스를 제공하는 가스 공급 노즐, 및 상기 가스 공급 노즐의 분사구의 형상을 조절하는 제어부를 포함하되, 상기 분사구의 형상은 상기 제어부의 제어 동작에 따라 변한다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 가스 공급 노즐은, 상기 컬렉터 미러부의 제1 영역에 배치된 제1 가스 공급 노즐과, 상기 컬렉터 미러부의 상기 제1 영역과 다른 제2 영역에 배치된 제2 가스 공급 노즐을 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 영역은 상기 컬렉터 미러부의 페리 영역이고, 상기 제2 영역은 상기 컬렉터 미러부의 센터 영역일 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 컬렉터 미러부의 오염도(contamination level)를 측정하는 센싱부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 센싱부의 오염도 측정 결과를 피드백하여 상기 분사구의 형상을 조절할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 가스 공급 노즐은 복수 개의 분사구를 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 복수 개의 분사구의 형상은 독립적으로 조절될 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 공정 가스는 H2 가스를 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 극자외선 광 생성 장치의 다른 면(aspect)은, 베셀(vessel), 상기 베셀 내로 소스 광을 제공하는 광원, 상기 베셀 내로 제공된 상기 소스 광으로 드랍릿(droplet)을 제공하는 드랍릿 생성부, 상기 베셀 내에 배치되고, 상기 소스 광과 상기 드랍릿이 반응하여 생성된 극자외선 광을 수집하고 반사하는 컬렉터 미러부, 상기 컬렉터 미러부로 공정 가스를 제공하는 가스 공급부, 상기 컬렉터 미러부의 페리 영역에 배치되어 상기 컬렉터 미러부의 센터 방향으로 상기 공정 가스를 제공하는 제1 가스 공급 노즐, 및 상기 컬렉터 미러부의 센터 영역에 배치되어 상기 컬렉터 미러부의 수직 방향으로 상기 공정 가스를 제공하는 제2 가스 공급 노즐을 포함하되, 상기 제1 가스 공급 노즐의 제1 분사구의 형상 또는 상기 제2 가스 공급 노즐의 제2 분사구의 형상은 가변이다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 및 제2 분사구의 형상을 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 컬렉터 미러부의 오염도를 측정하는 센싱부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 센싱부의 오염도 측정 결과를 피드백하여 상기 제1 및 제2 분사구의 형상을 조절할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 가스 공급 노즐은 제1 내지 제n 필러(pillar)부를 포함하고(n은 2이상의 자연수), 상기 제1 내지 제n 필러부 각각의 제1 내지 제n 높이(height)를 조절하여 상기 제1 분사구의 형상을 변화시킬 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 내지 제k 필러부의 상면 형상은 곡선형이고, 상기 제(k+1) 내지 제n 필러부의 상면 형상은 직선형일 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 내지 제n 필러부는 서로 이격될 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 내지 제n 높이는 독립적으로 조절될 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제2 가스 공급 노즐은 제1 내지 제n 필러부를 포함하고(n은 2이상의 자연수), 상기 제1 내지 제n 필러부 각각의 제1 내지 제n 폭(width)을 조절하여 상기 제2 분사구의 형상을 변화시킬 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 내지 제n 필러부는 서로 이격될 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 내지 제n 폭은 독립적으로 조절될 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 소스 광은 CO2 레이저를 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 드랍릿은 Sn을 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 극자외선 광 생성 시스템의 일 면(aspect)은, 극자외선 광 생성 장치, 및 상기 극자외선 광 생성 장치에 포함된 오브젝트(object)의 일면으로 공정 가스를 제공하는 가스 공급 노즐을 포함하되, 상기 가스 공급 노즐의 분사구의 형상은 가변이다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 가스 공급 노즐은 제1 내지 제n 서브 노즐을 포함하고(n은 2이상의 자연수), 상기 제1 내지 제n 서브 노즐의 제1 내지 제n 분사구 형상은 독립적으로 변할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 내지 제n 분사구의 형상을 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 오브젝트의 오염도를 측정하는 센싱부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 센싱부의 오염도 측정 결과를 피드백하여 상기 제1 내지 제n 분사구의 형상을 조절할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 극자외선 광 생성 장치의 사용 방법의 일 면(aspect)은, 컬렉터 미러부 표면의 오염도(contamination level)를 센싱하고, 상기 오염도를 분석하여 공정 가스 플로우(processing gas flow)를 결정하고, 상기 컬렉터 미러부에 설치된 가스 공급 노즐의 형상을 변화시키고, 상기 컬렉터 미러부로 공정 가스를 제공하는 것을 포함한다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 가스 공급 노즐은 복수 개의 가스 공급 노즐을 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 가스 공급 노즐의 형상을 변화시키는 것은, 상기 컬렉터 미러부의 오염도가 상대적으로 높은 영역으로 상기 공정 가스를 제공하는 가스 공급 노즐의 분사구 면적을 확장시킬 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 공정 가스는 H2 가스를 포함할 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 극자외선 광 생성 장치의 개략적인 블록도이다.
도 2는 도 1의 컬렉터 미러부의 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A′를 절단한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 페리 노즐의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 페리 노즐의 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 페리 노즐의 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 페리 노즐의 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 센터 노즐의 개략적인 단면도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 센터 노즐의 동작 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센터 노즐의 개략적인 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 센터 노즐의 개략적인 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 극자외선 광 생성 장치의 사용 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 14는 본 발명에 따른 극자외선 광 생성 장치를 이용하여 제조한 반도체 장치를 포함하는 전자 시스템의 블록도이다.
도 15 및 도 16은 본 발명에 따른 극자외선 광 생성 장치를 이용하여 제조한 반도체 장치를 적용할 수 있는 예시적인 반도체 시스템이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
하나의 소자(elements)가 다른 소자와 "접속된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 "직접 접속된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 극자외선 광 생성 장치에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 극자외선 광 생성 장치의 개략적인 블록도이다. 도 2는 도 1의 컬렉터 미러부의 사시도이다. 도 3은 도 2의 A-A′를 절단한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 극자외선 광 생성 장치는, 베셀(vessel; 10) 내부의 화학적 반응을 이용하여 극자외선 광을 생성한다. 베셀(10) 내부에는 드랍릿(droplet; d)을 제공하는 드랍릿 발생기(30)와 일 방향으로 제공된 드랍릿(d)을 수용하는 드랍릿 캐쳐(40)가 배치된다.
드랍릿(d)은 주석(Sn), 리튬(Li), 또는 크세논(Xe) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 구체적으로, 드랍릿(d)은 주석(Sn), 리튬(Li), 크세논(Xe) 등의 가스이거나 클러스터(cluster)일 수 있다. 드랍릿(d)이 제공되는 공간은, 예를 들어, 약 1mbar 정도인 것이 바람직하다.
광원(20)은 제1 광을 제공한다. 즉, 광원(20)이 제공한 제1 광은 상기 드랍릿(d)과 상호 작용을 하여, 극자외선 광을 발생시킨다. 광원(20)이 제공한 제1 광은 다수의 반사 거울을 따라 베셀(10) 내의 드랍릿(d)으로 제공될 수 있다. 제1 광은, 예를 들어, CO2 레이저일 수 있다. 특히, 제1 광은, 40kHz 이상의 고 펄스를 가지며, 파장은 9.3㎛ 또는 10.6㎛로 발진하는 CO2 레이저일 수 있다.
베셀(10)의 일면에는 컬렉터 미러부(100)가 배치된다. 컬렉터 미러부(100)의 중심부에는 홀(hole)이 형성되어 있어서, 광원(20)에서 제공된 제1 광이 베셀(10) 내로 제공될 수 있다. 드랍릿 발생기(30)로부터 제공된 드랍릿(d)은 베셀(10) 내로 제공된 제1 광과 반응하여 극자외선 광을 발생시킨다. 컬렉터 미러부(100)는 생성된 극자외선 광을 수집하고 반사하여, 포커싱 렌즈(50)로 극자외선 광을 집중시키고, 베셀(10) 외부로 극자외선 광을 방출할 수 있다. 이렇게 생성된 극자외선 광은 리소그래피 공정의 노광 장치에 이용될 수 있다.
이 때, 컬렉터 미러부(100)의 반사율은 방출되는 극자외선 광의 강도에 영향을 미치기 때문에, 컬렉터 미러부(100)를 클린 상태로 유지하는 것이 중요하다. 그러나, 극자외선 광 생성 장치를 장시간 사용하게 되면, 베셀(10) 내의 컬렉터 미러부(100)가 드랍릿 침적물(droplet deposits)에 의해 오염되게 된다. 오염된 컬렉터 미러부(100)는 반사율이 저하되어, 방출되는 극자외선 광의 출력도 저하된다. 따라서, 컬렉터 미러부(100)의 표면 오염 방지를 위해, 가스 공급부(300)를 통해 컬렉터 미러부(100)의 표면으로 공정 가스(예를 들어, H2 가스)를 제공할 필요가 있다. 이러한 공정 가스(예를 들어, H2 가스)는 컬렉터 미러부(100)의 표면에 에어 커튼을 형성하여, 드랍릿 침적물이 컬렉터 미러부(100)의 표면에 적층되는 것을 방지할 수 있다. 다만, 이러한 에어 커튼에도 불구하고, 컬렉터 미러부(100)의 표면은 오염될 수 있으며, 공정 가스(예를 들어, H2 가스)에 의해 컬렉터 미러부(100)에 적층된 드랍릿 침적물을 제거할 수 있다.
컬렉터 미러부(100)의 표면은 공정 상태에 따라 오염 영역이 불균일하게 형성될 수 있다. 따라서, 컬렉터 미러부(100)의 표면으로 균일하게 공정 가스(예를 들어, H2 가스)가 제공된다면, 컬렉터 미러부(100)의 일부 영역에는 오염 영역이 잔존할 수 있으며, 컬렉터 미러부(100)의 일부 영역에는 공정 가스(예를 들어, H2 가스)의 유량을 증가시킬 필요가 있다. 본 발명에서는 가변적인 형상을 갖는 분사구를 통해 공정 가스(예를 들어, H2 가스)를 제공하여, 컬렉터 미러부(100)의 오염 영역의 오염 정도에 따라 서로 다른 유량의 공정 가스(예를 들어, H2 가스)를 제공할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 극자외선 광 생성 장치에 대해 더 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 극자외선 광 생성 장치는, 베셀(10), 광원(20), 드랍릿 발생기(30), 드랍릿 캐쳐(40), 포커싱 렌즈(50), 컬렉터 미러부(100), 페리 노즐(110), 센터 노즐(120), 쿨링부(200), 가스 공급부(300), 센싱부(400), 제어부(500)를 포함한다.
베셀(10)은, 극자외선 광 생성을 위한 장치들을 수용하는 공간이며, 드랍릿(d)과 광원(20)으로부터 제공된 제1 광이 반응하여 극자외선 광을 생성하는 공간이다. 베셀(10) 내부에 드랍릿 발생기(30)와 드랍릿 캐쳐(40)가 배치되고, 베셀(10)의 후면 쪽에 컬렉터 미러부(100)가 배치될 수 있다. 베셀(10)의 일면에는 센싱부(400)가 배치되어, 컬렉터 미러부(100)의 오염도(contamination level)를 측정할 수 있다. 베셀(10)은 전체적으로 폐쇄된 공간을 가질 수 있다. 다만, 베셀(10)의 일면에는 광 출입을 위한 홀(hole)이 형성될 수 있다.
광원(20)은 제1 광을 제공한다. 여기에서 제1 광은, 예를 들어, CO2 레이저일 수 있다. 특히, 제1 광은, 40kHz 이상의 고 펄스를 가지며, 파장은 9.3㎛ 또는 10.6㎛로 발진하는 CO2 레이저일 수 있다. 광원(20)이 제공한 제1 광은 드랍릿 발생기(30)로부터 제공된 드랍릿(d)과 상호 작용을 하여, 극자외선 광을 발생시킨다.
드랍릿 발생기(30)는 드랍릿(d)을 베셀(10) 내부로 제공한다. 예를 들어, 드랍릿 발생기(30)는 베셀(10)의 일면에 배치되어, 드랍릿(d)을 베셀(10)의 타면으로 제공할 수 있다. 여기에서, 베셀(10)의 일면과 타면은 서로 마주보는 면일 수 있다.
드랍릿 캐쳐(40)는 베셀(10)의 타면에 배치되어, 드랍릿 발생기(30)로부터 제공된 드랍릿(d)을 수용할 수 있다. 베셀(10) 내부로 제공된 드랍릿(d)은 광원(20)으로부터 제공된 제1 광과 상호 작용을 하여, 극자외선 광을 생성할 수 있다. 따라서, 드랍릿(d)은 주석(Sn), 리튬(Li), 또는 크세논(Xe) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 구체적으로, 드랍릿(d)은 주석(Sn), 리튬(Li), 크세논(Xe) 등의 가스이거나 클러스터(cluster)일 수 있다.
포커싱 렌즈(50)는 베셀(10) 내부에 배치되어, 드랍릿(d)과 제1 광이 상호 작용하여 생성된 극자외선 광을 집중시키고, 베셀(10) 외부로 극자외선 광을 방출할 수 있다.
컬렉터 미러부(100)는 베셀(10)의 후면 쪽에 배치되어, 드랍릿(d)과 제1 광이 상호 작용하여 생성된 극자외선 광을 수집하고, 반사하는 역할을 할 수 있다. 이 때, 컬렉터 미러부(100)에는 극자외선 광이 도달하여 반사되기 때문에, 컬렉터 미러부(100)의 온도가 증가할 수 있다. 그러므로, 컬렉터 미러부(100)의 일면에 쿨링부(200)가 배치되어 컬렉터 미러부(100)의 온도를 조절할 수 있다.
쿨링부(200)는 컬렉터 미러부(100)의 일면으로 쿨링 워터(cooling water)를 제공한다. 쿨링 워터는 베셀(10) 외부에 배치된 쿨링부(200)의 저장 탱크로부터 쿨링 라인을 따라 컬렉터 미러부(100)의 일면으로 제공될 수 있다. 쿨링부(200) 내에서 쿨링 워터는 순환하도록 동작하며, 쿨링부(200)는 폐쇄된 공간을 가져 외부로 쿨링 워터가 누출되는 것을 방지할 수 있다.
가스 공급부(300)는 컬렉터 미러부(100)의 일면으로 공정 가스(예를 들어, H2 가스)를 제공한다. 가스 공급부(300)에서 제공된 공정 가스(예를 들어, H2 가스)는, 컬렉터 미러부(100)의 페리 영역에 배치된 페리 노즐(110)에 의해 컬렉터 미러부(100)의 센터 방향으로 제공된다. 또한, 가스 공급부(300)에서 제공된 공정 가스(예를 들어, H2 가스)는, 컬렉터 미러부(100)의 센터 영역에 배치된 센터 노즐(120)에 의해 컬렉터 미러부(100)의 수직 방향으로 제공된다. 여기에서, 페리 노즐(110)과 센터 노즐(120)의 분사구의 형상은 제어부(500)의 제어 동작에 따라 변할 수 있다.
종래의 극자외선 광 생성 장치에서, 컬렉터 미러부(100)로 공정 가스(예를 들어, H2 가스)를 제공하는 노즐의 분사구 형상은 고정되어 있으며, 컬렉터 미러부(100)로 균일한 유량으로 공정 가스(예를 들어, H2 가스)를 제공한다. 공정 가스(예를 들어, H2 가스)의 유량을 증가시키는 것만으로는, 컬렉터 미러부(100) 내의 드랍릿 침적물을 완전히 제거할 수 없음을 실험으로 확인하였다. 이는 컬렉터 미러부(100)에 있어서 영역 별로 드랍릿 침적물이 적층된 양이 다르기 때문이며, 컬렉터 미러부(100)의 일부 영역에는 드랍릿 침적물이 다수 잔존하여, 극자외선 광 반사 효율을 저하시키고 있다.
본 발명에 따르면, 컬렉터 미러부(100) 내의 드랍릿 침적물의 오염 정도를 확인하여, 적절한 유량의 공정 가스(예를 들어, H2 가스)를 능동적으로 공급할 수 있다.
센싱부(400)는 베셀(10) 내의 일면에 배치되고, 컬렉터 미러부(100)의 오염도(contamination level)를 감지한다. 센싱부(400)는 컬렉터 미러부(100)의 오염도 분포를 측정하여, 이미지화할 수 있다. 이를 통해, 사용자는 컬렉터 미러부(100)에 배치된 페리 노즐(110) 또는 센터 노즐(120)의 분사구 형상을 변화시켜, 컬렉터 미러부(100)로 제공되는 공정 가스(예를 들어, H2 가스)의 유량을 조절할 수 있다.
제어부(500)는 페리 노즐(110) 또는 센터 노즐(120)의 분사구 형상을 변화시킨다. 즉, 제어부(500)의 제어 동작에 따라, 페리 노즐(110) 또는 센터 노즐(120)의 분사구 형상이 조절될 수 있다.
또한, 제어부(500)는 센싱부(400)의 오염도 측정 결과를 피드백하여, 페리 노즐(110) 또는 센터 노즐(120)의 분사구의 형상이 변하도록 조절할 수 있다. 이러한 제어부(500)의 제어 동작은 자동 또는 수동으로 작동할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 페리 노즐(110)과 센터 노즐(120)의 분사구 형상에 대해 설명하기로 한다.
우선, 페리 노즐(110)의 분사구 형상에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 페리 노즐의 개략적인 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 페리 노즐(110)은, 복수 개의 분사구를 포함하도록 형성될 수 있다. 페리 노즐(110)은 상부 유닛(110a)과 하부 유닛(110b)을 포함할 수 있다. 이 때, 하부 유닛(110b)은 각각이 독립적으로 제어될 수 있는 제1 내지 제n 필러부로 구성될 수 있다. 여기에서, n은 2이상의 자연수를 의미하며, 도 4에서는 n이 5인 경우를 예시적으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
페리 노즐(110)의 복수 개의 분사구의 형상은, 하부 유닛(110b)을 구성하는 제1 내지 제5 필러부(P1~P5)의 각각의 높이(h1~h5)에 따라 다르게 형성될 수 있다. 즉, 제1 내지 제5 필러부(P1~P5)는 각각 높이가 독립적으로 제어될 수 있으며, 공정 가스(예를 들어, H2 가스)의 유량이 증가될 필요가 있는 영역에서 필러부의 높이가 낮아질 수 있다. 제1 내지 제5 필러부(P1~P5)의 각각의 높이(h1~h5)는 액추에이터(actuator)를 이용하여 제어할 수 있다.
필러부 높이가 낮아진 영역에서는, 상대적으로 분사구의 면적이 증가되며, 공정 가스(예를 들어, H2 가스)가 공급되는 유량이 증가할 수 있다. 컬렉터 미러부(100)에 대해 드랍릿 침적물의 오염도가 높은 영역에서는, 필러부의 높이를 낮추어, 페리 노즐(110)의 분사구의 면적을 증가시킬 필요가 있다. 도 4에 도시된 방향은, 공정 가스(예를 들어, H2 가스)가 나오는 방향을 도시하고 있으며, 표시된 원형의 개수는 공정 가스(예를 들어, H2 가스)의 상대적인 유량을 의미한다. 이하에서는, 공정 가스(예를 들어, H2 가스)가 나오는 방향 및 원형의 개수의 의미에 대해서는 동일하다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 페리 노즐의 개략적인 단면도이다. 설명의 편의상, 본 발명의 일 실시예에 따른 페리 노즐을 설명한 것과 실질적으로 동일한 부분의 설명은 생략하기로 한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 페리 노즐(110)은, 상부 유닛(110a)과 하부 유닛(110b)을 포함할 수 있다. 이 때, 하부 유닛(110b)은 각각이 독립적으로 제어될 수 있는 제1 내지 제n 필러부로 구성될 수 있다. 도 5에서는 n이 4인 경우를 예시적으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
페리 노즐(110)의 복수 개의 분사구의 형상은, 하부 유닛(110b)을 구성하는 제1 내지 제4 필러부(P11~P14)의 각각의 높이에 따라 다르게 형성될 수 있다. 즉, 제1 내지 제4 필러부(P11~P14)는 각각 높이가 독립적으로 제어될 수 있으며, 공정 가스(예를 들어, H2 가스)의 유량이 증가될 필요가 있는 영역에서 필러부의 높이가 낮아질 수 있다. 제1 내지 제4 필러부(P11~P14)의 각각의 높이는 액추에이터(actuator)를 이용하여 제어할 수 있다.
또한, 제1 내지 제4 필러부(P11~P14)는 서로 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 제1 내지 제4 필러부(P11~P14)의 각각의 높이를 조절할 때, 이웃하는 필러부 사이에서 마찰에 의한 마모가 발생하는 것을 방지하고, 이웃하는 필러부 사이의 마찰에 의해 발생하는 파티클이 컬렉터 미러부(100)로 접촉되어, 컬렉터 미러부(100)가 오염되는 것을 방지하기 위해, 제1 내지 제4 필러부(P11~P14)는 서로 이격되도록 배치될 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 페리 노즐의 개략적인 단면도이다. 설명의 편의상, 본 발명의 일 실시예에 따른 페리 노즐을 설명한 것과 실질적으로 동일한 부분의 설명은 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 페리 노즐(110)은, 상부 유닛(110a)과 하부 유닛(110b)을 포함할 수 있다. 이 때, 하부 유닛(110b)은 각각이 독립적으로 제어될 수 있는 제1 내지 제n 필러부로 구성될 수 있다. 도 6에서는 n이 5인 경우를 예시적으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
페리 노즐(110)의 복수 개의 분사구의 형상은, 하부 유닛(110b)을 구성하는 제1 내지 제5 필러부(P21~P25)의 각각의 높이에 따라 다르게 형성될 수 있다. 즉, 제1 내지 제5 필러부(P21~P25)는 각각 높이가 독립적으로 제어될 수 있으며, 공정 가스(예를 들어, H2 가스)의 유량이 증가될 필요가 있는 영역에서 필러부의 높이가 낮아질 수 있다. 제1 내지 제5 필러부(P21~P25)의 각각의 높이는 액추에이터(actuator)를 이용하여 제어할 수 있다.
또한, 제1 내지 제5 필러부(P21~P25)의 상면 형상은 서로 다르게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 필러부(P21~P23)의 상면 형상은 곡선형이고, 제4 및 제5 필러부(P24, P25)의 상면 형상은 직선형일 수 있다. 필러부의 상면 형상을 곡선형으로 함에 따라, 분사구의 면적이 상대적으로 증가할 수 있으며, 필러부의 높이를 조절하지 않더라도 공정 가스(예를 들어, H2 가스)의 유량을 상대적으로 증가시킬 수 있다.
도 6을 참조하면, 제1 내지 제3 필러부(P21~P23)에 의해 정의되는 분사구의 면적은 제4 또는 제5 필러부(P24, P25)에 의해 정의되는 분사구의 면적보다 상대적으로 넓은 것을 알 수 있다. 즉, 동일한 높이를 갖는 필러부들 사이에서, 필러부의 상면 형상이 곡선형인 경우에는 필러부의 상면 형상이 직선형인 경우보다 분사구의 면적이 넓어질 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 페리 노즐의 개략적인 단면도이다. 설명의 편의상, 본 발명의 일 실시예에 따른 페리 노즐을 설명한 것과 실질적으로 동일한 부분의 설명은 생략하기로 한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 페리 노즐(110)은, 상부 유닛(110a)과 하부 유닛(110b)을 포함할 수 있다. 이 때, 하부 유닛(110b)은 각각이 독립적으로 제어될 수 있는 제1 내지 제n 필러부로 구성될 수 있다. 도 7에서는 n이 4인 경우를 예시적으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
페리 노즐(110)의 복수 개의 분사구의 형상은, 하부 유닛(110b)을 구성하는 제1 내지 제4 필러부(P31~P34)의 각각의 높이에 따라 다르게 형성될 수 있다. 즉, 제1 내지 제4 필러부(P31~P34)는 각각 높이가 독립적으로 제어될 수 있으며, 공정 가스(예를 들어, H2 가스)의 유량이 증가될 필요가 있는 영역에서 필러부의 높이가 낮아질 수 있다. 제1 내지 제4 필러부(P31~P34)의 각각의 높이는 액추에이터(actuator)를 이용하여 제어할 수 있다.
또한, 제1 내지 제4 필러부(P31~P34)의 상면 형상은 서로 다르게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 필러부(P31, P32)의 상면 형상은 곡선형이고, 제3 및 제4 필러부(P33, P34)의 상면 형상은 직선형일 수 있다. 필러부의 상면 형상을 곡선형으로 함에 따라, 분사구의 면적이 상대적으로 증가할 수 있으며, 필러부의 높이를 조절하지 않더라도 공정 가스(예를 들어, H2 가스)의 유량을 상대적으로 증가시킬 수 있다.
또한, 제1 내지 제4 필러부(P31~P34)는 서로 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 제1 내지 제4 필러부(P31~P34)의 각각의 높이를 조절할 때, 이웃하는 필러부 사이에서 마찰에 의한 마모가 발생하는 것을 방지하고, 이웃하는 필러부 사이의 마찰에 의해 발생하는 파티클이 컬렉터 미러부(100)로 접촉되어, 컬렉터 미러부(100)가 오염되는 것을 방지하기 위해, 제1 내지 제4 필러부(P31~P34)는 서로 이격되도록 배치될 수 있다.
이어서, 센터 노즐(120)의 분사구 형상에 대해 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 센터 노즐의 개략적인 단면도이다. 도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 센터 노즐의 동작 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 센터 노즐(120)은, 각각이 독립적으로 제어될 수 있는 제1 내지 제n 필러부로 구성될 수 있다. 여기에서, n은 2이상의 자연수를 의미하며, 도 8에서는 n이 8인 경우를 예시적으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
센터 노즐(120)의 분사구의 형상은, 제1 내지 제8 필러부(P100~P107)의 각각의 폭(W1~W8)에 따라 다르게 형성될 수 있다. 즉, 제1 내지 제8 필러부(P100~P107)는 각각, 폭(W1~W8)이 독립적으로 제어될 수 있으며, 공정 가스(예를 들어, H2 가스)의 유량이 증가될 필요가 있다면 제1 내지 제8 필러부(P100~P107)의 폭(W1~W8)이 줄어들 수 있다. 이에 따라, 센터 노즐(120)의 분사구 면적은 증가할 수 있으며, 센터 노즐(120)을 통해 제공되는 공정 가스(예를 들어, H2 가스)의 유량은 증가할 수 있다.
또한, 센터 노즐(120)의 제1 내지 제8 필러부(P100~P107)의 폭(W1~W8)을 조절하여, 공정 가스(예를 들어, H2 가스)가 제공되는 방향을 조절할 수 있다. 즉, 도 9를 참조하면, 제1 내지 제4 필러부(P100~P103)의 폭(W1~W4)을 조절하여, 공정 가스(예를 들어, H2 가스)가 제공되는 방향이 왼쪽으로 치우치도록 할 수 있다. 도 10을 참조하면, 제5 내지 제8 필러부(P104~P107)의 폭(W5~W8)을 조절하여, 공정 가스(예를 들어, H2 가스)가 제공되는 방향이 오른쪽으로 치우치도록 할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센터 노즐의 개략적인 단면도이다. 설명의 편의상, 본 발명의 일 실시예에 따른 센터 노즐을 설명한 것과 실질적으로 동일한 부분의 설명은 생략하기로 한다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 센터 노즐(120)은, 각각이 독립적으로 제어될 수 있는 제1 내지 제n 필러부로 구성될 수 있다. 여기에서, n은 2이상의 자연수를 의미하며, 도 11에서는 n이 10인 경우를 예시적으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
센터 노즐(120)의 분사구의 형상은, 제1 내지 제8 필러부(P100~P107)의 각각의 폭(W1~W8)에 따라 다르게 형성될 수 있다(도 8 내지 도 10참조). 즉, 제1 내지 제8 필러부(P100~P107)는 각각, 폭(W1~W8)이 독립적으로 제어될 수 있으며, 공정 가스(예를 들어, H2 가스)의 유량이 증가될 필요가 있다면 제1 내지 제8 필러부(P100~P107)의 폭(W1~W8)이 줄어들 수 있다. 이에 따라, 센터 노즐(120)의 분사구 면적은 증가할 수 있으며, 센터 노즐(120)을 통해 제공되는 공정 가스(예를 들어, H2 가스)의 유량은 증가할 수 있다.
또한, 센터 노즐(120)의 제1 내지 제8 필러부(P100~P107)의 폭(W1~W8)을 조절하여, 공정 가스(예를 들어, H2 가스)가 제공되는 방향을 조절할 수 있다. 그리고, 제9 또는 제10 필러부(P108, P109)의 각각의 높이(h11, h12)를 조절하여, 공정 가스(예를 들어, H2 가스)가 제공되는 방향을 조절할 수 있다.
만약에, 제9 필러부(P108)의 높이(h11)가 낮아진다면, 도 11에 도시된 것과 달리, 센터 노즐(120)에 인접한 주위 영역으로 공정 가스(예를 들어, H2 가스)가 제공되는 양이 더 증가할 것이다. 즉, 필요에 따라, 제1 내지 제8 필러부(P100~P107)의 폭(W1~W8) 또는 제9 및 제10 필러부(P108, P109)의 높이(h11, h12)를 조절하여, 공정 가스(예를 들어, H2 가스)가 제공되는 방향과 유량을 조절할 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 센터 노즐의 개략적인 단면도이다. 설명의 편의상, 본 발명의 일 실시예에 따른 센터 노즐을 설명한 것과 실질적으로 동일한 부분의 설명은 생략하기로 한다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 센터 노즐(120)은, 각각이 독립적으로 제어될 수 있는 제1 내지 제n 필러부로 구성될 수 있다. 여기에서, n은 2이상의 자연수를 의미하며, 도 12에서는 n이 8인 경우를 예시적으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
센터 노즐(120)의 분사구의 형상은, 제1 내지 제8 필러부(P100~P107)의 각각의 폭(W1~W8)에 따라 다르게 형성될 수 있다(도 8 내지 도 10참조). 즉, 제1 내지 제8 필러부(P100~P107)는 각각, 폭(W1~W8)이 독립적으로 제어될 수 있으며, 공정 가스(예를 들어, H2 가스)의 유량이 증가될 필요가 있다면 제1 내지 제8 필러부(P100~P107)의 폭(W1~W8)이 줄어들 수 있다. 이에 따라, 센터 노즐(120)의 분사구 면적은 증가할 수 있으며, 센터 노즐(120)을 통해 제공되는 공정 가스(예를 들어, H2 가스)의 유량은 증가할 수 있다.
또한, 제1 내지 제8 필러부(P100~P107)는 서로 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 제1 내지 제8 필러부(P100~P107)의 각각의 폭을 조절할 때, 이웃하는 필러부 사이에서 마찰에 의한 마모가 발생하는 것을 방지하고, 이웃하는 필러부 사이의 마찰에 의해 발생하는 파티클이 컬렉터 미러부(100)로 접촉되어, 컬렉터 미러부(100)가 오염되는 것을 방지하기 위해, 제1 내지 제8 필러부(P100~P107)는 서로 이격되도록 배치될 수 있다.
이상에서는, 본 발명에 따른 극자외선 광 생성 장치에서, 컬렉터 미러부(100)로 제공되는 공정 가스(예를 들어, H2 가스)의 유량과, 컬렉터 미러부(100)로 제공되는 공정 가스(예를 들어, H2 가스)의 방향을 조절하기 위해, 컬렉터 미러부(100)에 배치된 페리 노즐(110)과 센터 노즐(120)의 분사구 형상을 조절하는 것에 관해 설명하였다.
다만, 이러한 본 발명의 개념은, 극자외선 광 생성 장치 내에서, 드랍릿 침적물이 적층되어 오염을 발생시킬 수 있는 임의의 구성 요소에 모두 적용될 수 있으며, 위에서 설명한 공정 가스(예를 들어, H2 가스)외에도 다른 종류의 가스를 제공하는 노즐의 분사구 형상에도 적용시킬 수 있음은 당업자에게 자명한 사항이다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 극자외선 광 생성 장치의 사용 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 극자외선 광 생성 장치의 사용 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 극자외선 광 생성 장치의 사용 방법은, 우선, 컬렉터 미러부(100)의 표면의 오염도(contamination level)를 센싱한다(S100).
컬렉터 미러부(100)는 극자외선 광 생성 장치 내에서 생성된 극자외선 광을 수집하고 반사하는 장치이다. 컬렉터 미러부(100)의 표면은 공정 상태에 따라 오염 영역이 불균일하게 형성될 수 있다.
이어서, 컬렉터 미러부(100) 표면의 오염도를 분석하여, 공정 가스 플로우(processing gas flow)를 결정한다(S110). 여기에서, 공정 가스는, 컬렉터 미러부(100) 표면으로 제공되어, 에어 커튼을 형성하는 H2 가스일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
이어서, 컬렉터 미러부(100)에 설치된 페리 노즐(110) 또는 센터 노즐(120)의 분사구의 형상을 변화시킨다(S120). 컬렉터 미러부(100)의 표면 영역에 따라 드랍릿 침적물의 적층되는 분포가 달라질 수 있으므로, 오염도 분포도 달라질 수 있다. 따라서, 컬렉터 미러부(100) 표면의 오염도가 높은 영역에 대해, 공정 가스 제공량을 증가시킬 필요가 있다. 이에 따라, 컬렉터 미러부(100) 표면의 오염도가 상대적으로 높은 영역으로 공정 가스를 제공하는 페리 노즐(110)의 분사구 면적을 증가시킬 필요가 있으며, 제어부(500)를 통해 페리 노즐(110)의 분사구 면적을 조절할 수 있다. 이 때, 페리 노즐(110)은 복수 개의 분사구를 포함할 수 있으며, 복수 개의 분사구 각각의 형상은 독립적으로 제어될 수 있다.
또한, 센터 노즐(120)의 분사구 면적도 조절하여, 적절하게 드랍릿 침적물을 제거하도록 제어할 수 있다.
이어서, 페리 노즐(110) 또는 센터 노즐(120)을 통하여, 컬렉터 미러부(100)로 공정 가스를 제공한다(S130).
도 14는 본 발명에 따른 극자외선 광 생성 장치를 이용하여 제조한 반도체 장치를 포함하는 전자 시스템의 블록도이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전자 시스템(4100)은 컨트롤러(4110), 입출력 장치(4120, I/O), 기억 장치(4130, memory device), 인터페이스(4140) 및 버스(4150, bus)를 포함할 수 있다.
컨트롤러(4110), 입출력 장치(4120), 기억 장치(4130) 및/또는 인터페이스(4140)는 버스(4150)를 통하여 서로 결합 될 수 있다. 버스(4150)는 데이터들이 이동되는 통로(path)에 해당한다.
컨트롤러(4110)는 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세스, 마이크로컨트롤러, 및 이들과 유사한 기능을 수행할 수 있는 논리 소자들 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
입출력 장치(4120)는 키패드(keypad), 키보드 및 디스플레이 장치 등을 포함할 수 있다.
기억 장치(4130)는 데이터 및/또는 명령어 등을 저장할 수 있다.
인터페이스(4140)는 통신 네트워크로 데이터를 전송하거나 통신 네트워크로부터 데이터를 수신하는 기능을 수행할 수 있다. 인터페이스(4140)는 유선 또는 무선 형태일 수 있다. 예를 들어, 인터페이스(4140)는 안테나 또는 유무선 트랜시버 등을 포함할 수 있다.
도시하지 않았지만, 전자 시스템(4100)은 컨트롤러(4110)의 동작을 향상시키기 위한 동작 메모리로서, 고속의 디램 및/또는 에스램 등을 더 포함할 수도 있다. 본 발명의 실시예에 따른 극자외선 광 생성 장치를 이용하여 제조한 반도체 장치는 기억 장치(4130) 내에 제공되거나, 컨트롤러(4110), 입출력 장치(4120, I/O) 등의 일부로 제공될 수 있다.
전자 시스템(4100)은 개인 휴대용 정보 단말기(PDA, personal digital assistant) 포터블 컴퓨터(portable computer), 웹 타블렛(web tablet), 무선 전화기(wireless phone), 모바일 폰(mobile phone), 디지털 뮤직 플레이어(digital music player), 메모리 카드(memory card), 또는 정보를 무선환경에서 송신 및/또는 수신할 수 있는 모든 전자 제품에 적용될 수 있다.
도 15 및 도 16은 본 발명에 따른 극자외선 광 생성 장치를 이용하여 제조한 반도체 장치를 적용할 수 있는 예시적인 반도체 시스템이다.
도 15는 태블릿 PC이고, 도 16은 노트북을 도시한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 극자외선 광 생성 장치를 이용하여 제조한 반도체 장치는 태블릿 PC, 노트북 등에 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 극자외선 광 생성 장치를 이용하여 제조한 반도체 장치는 예시하지 않은 다른 집적 회로 장치에도 적용될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 베셀 20: 광원
30: 드랍릿 발생기 40: 드랍릿 캐쳐
50: 포커싱 렌즈 100: 컬렉터 미러부
200: 쿨링부 300: 가스 공급부
400: 센싱부 500: 제어부

Claims (20)

  1. 컬렉터 미러부(collector mirror unit);
    상기 컬렉터 미러부로 공정 가스를 제공하는 가스 공급부;
    상기 컬렉터 미러부의 일 영역에 배치되어 상기 컬렉터 미러부의 일면으로 상기 공정 가스를 제공하는 가스 공급 노즐; 및
    상기 가스 공급 노즐의 분사구의 형상을 조절하는 제어부를 포함하되,
    상기 분사구의 형상은 상기 제어부의 제어 동작에 따라 변하는 극자외선 광 생성 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가스 공급 노즐은, 상기 컬렉터 미러부의 제1 영역에 배치된 제1 가스 공급 노즐과, 상기 컬렉터 미러부의 상기 제1 영역과 다른 제2 영역에 배치된 제2 가스 공급 노즐을 포함하는 극자외선 광 생성 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 컬렉터 미러부의 오염도(contamination level)를 측정하는 센싱부를 더 포함하는 극자외선 광 생성 장치.
  5. 삭제
  6. 베셀(vessel);
    상기 베셀 내로 소스 광을 제공하는 광원;
    상기 베셀 내로 제공된 상기 소스 광으로 드랍릿(droplet)을 제공하는 드랍릿 생성부;
    상기 베셀 내에 배치되고, 상기 소스 광과 상기 드랍릿이 반응하여 생성된 극자외선 광을 수집하고 반사하는 컬렉터 미러부;
    상기 컬렉터 미러부로 공정 가스를 제공하는 가스 공급부;
    상기 컬렉터 미러부의 페리 영역에 배치되어 상기 컬렉터 미러부의 센터 방향으로 상기 공정 가스를 제공하는 제1 가스 공급 노즐; 및
    상기 컬렉터 미러부의 센터 영역에 배치되어 상기 컬렉터 미러부의 수직 방향으로 상기 공정 가스를 제공하는 제2 가스 공급 노즐을 포함하되,
    상기 제1 가스 공급 노즐의 제1 분사구의 형상 또는 상기 제2 가스 공급 노즐의 제2 분사구의 형상은 가변인 극자외선 광 생성 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 제1 가스 공급 노즐은 제1 내지 제n 필러(pillar)부를 포함하고(n은 2이상의 자연수),
    상기 제1 내지 제n 필러부 각각의 제1 내지 제n 높이(height)를 조절하여 상기 제1 분사구의 형상을 변화시키는 극자외선 광 생성 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제1 내지 제k 필러부의 상면 형상은 곡선형이고(k는 n보다 작은 1이상의 자연수), 상기 제(k+1) 내지 제n 필러부의 상면 형상은 직선형인 극자외선 광 생성 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제1 내지 제n 필러부는 서로 이격된 극자외선 광 생성 장치.
  13. 제 6항에 있어서,
    상기 제2 가스 공급 노즐은 제1 내지 제n 필러부를 포함하고(n은 2이상의 자연수),
    상기 제1 내지 제n 필러부 각각의 제1 내지 제n 폭(width)을 조절하여 상기 제2 분사구의 형상을 변화시키는 극자외선 광 생성 장치.
  14. 삭제
  15. 극자외선 광 생성 장치; 및
    상기 극자외선 광 생성 장치에 포함된 오브젝트(object)의 일면으로 공정 가스를 제공하는 가스 공급 노즐을 포함하되,
    상기 가스 공급 노즐의 분사구의 형상은 가변인 극자외선 광 생성 시스템.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 컬렉터 미러부 표면의 오염도(contamination level)를 센싱하고,
    상기 오염도를 분석하여 공정 가스 플로우(processing gas flow)를 결정하고,
    상기 컬렉터 미러부에 설치된 가스 공급 노즐의 형상을 변화시키고,
    상기 컬렉터 미러부로 공정 가스를 제공하는 것을 포함하는 극자외선 광 생성 장치의 사용 방법.
  20. 삭제
KR1020140161941A 2014-11-19 2014-11-19 극자외선 광 생성 장치, 시스템 및 극자외선 광 생성 장치의 사용 방법 KR102346227B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140161941A KR102346227B1 (ko) 2014-11-19 2014-11-19 극자외선 광 생성 장치, 시스템 및 극자외선 광 생성 장치의 사용 방법
US14/803,920 US9544985B2 (en) 2014-11-19 2015-07-20 Apparatus and system for generating extreme ultraviolet light and method of using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140161941A KR102346227B1 (ko) 2014-11-19 2014-11-19 극자외선 광 생성 장치, 시스템 및 극자외선 광 생성 장치의 사용 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160059860A KR20160059860A (ko) 2016-05-27
KR102346227B1 true KR102346227B1 (ko) 2021-12-31

Family

ID=55963019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140161941A KR102346227B1 (ko) 2014-11-19 2014-11-19 극자외선 광 생성 장치, 시스템 및 극자외선 광 생성 장치의 사용 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9544985B2 (ko)
KR (1) KR102346227B1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016157315A1 (ja) * 2015-03-27 2016-10-06 ギガフォトン株式会社 極端紫外光生成装置及びその設計方法
US10495987B2 (en) 2017-09-28 2019-12-03 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Radiation source apparatus, EUV lithography system, and method for decreasing debris in EUV lithography system
US11013097B2 (en) * 2017-11-15 2021-05-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Apparatus and method for generating extreme ultraviolet radiation
US20200146136A1 (en) 2018-11-06 2020-05-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Euv light concentrating apparatus and lithography apparatus including the same
JP7311296B2 (ja) 2019-04-01 2023-07-19 ギガフォトン株式会社 Ｅｕｖチャンバ装置、極端紫外光生成システム、及び電子デバイスの製造方法
CN114846410A (zh) * 2019-12-23 2022-08-02 Asml荷兰有限公司 收集器流动环
EP3923076A1 (en) 2020-06-09 2021-12-15 ASML Netherlands B.V. Fluid purging system
US11567415B2 (en) * 2021-04-09 2023-01-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Inspection system for extreme ultraviolet (EUV) light source

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003504166A (ja) 1999-07-19 2003-02-04 エンドアート・エス・エイ 流量の制御法及び装置
JP2010186995A (ja) 2009-01-19 2010-08-26 Komatsu Ltd 極端紫外光源装置及びクリーニング方法
JP2014154229A (ja) 2013-02-05 2014-08-25 Gigaphoton Inc ガスロック装置及び極端紫外光生成装置
US20140306115A1 (en) 2013-04-10 2014-10-16 Kla-Tencor Corporation Debris Protection System For Reflective Optic Utilizing Gas Flow

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GR1002892B (el) * 1997-02-17 1998-04-10 Micrel Γραμμικη περισταλτικη αντλια
DE10209493B4 (de) 2002-03-07 2007-03-22 Carl Zeiss Smt Ag Verfahren zur Vermeidung von Kontamination auf optischen Elementen, Vorrichtung zur Regelung von Kontamination auf optischen Elementen und EUV-Lithographievorrichtung
US7116394B2 (en) 2002-12-20 2006-10-03 Asml Netherlands B.V. Method for cleaning a surface of a component of a lithographic projection apparatus, lithographic projection apparatus, device manufacturing method and cleaning system
US8076655B2 (en) * 2005-06-21 2011-12-13 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method of cleaning optical surfaces of an irradiation unit in a two-step process
US7518128B2 (en) 2006-06-30 2009-04-14 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus comprising a cleaning arrangement, cleaning arrangement and method for cleaning a surface to be cleaned
JP4888046B2 (ja) 2006-10-26 2012-02-29 ウシオ電機株式会社 極端紫外光光源装置
JP2009016640A (ja) 2007-07-06 2009-01-22 Ushio Inc 極端紫外光光源装置及び極端紫外光集光鏡のクリーニング方法
JP2009099390A (ja) * 2007-10-17 2009-05-07 Tokyo Institute Of Technology 極端紫外光光源装置および極端紫外光発生方法
WO2009059614A1 (en) 2007-11-06 2009-05-14 Carl Zeiss Smt Ag Method for removing a contamination layer from an optical surface, method for generating a cleaning gas, and corresponding cleaning and cleaning...
KR101408783B1 (ko) 2007-12-07 2014-06-17 삼성전자주식회사 반도체 소자의 제조장치 및 이를 이용한 반도체 소자의제조방법
NL1036768A1 (nl) 2008-04-29 2009-10-30 Asml Netherlands Bv Radiation source.
JP2010010380A (ja) 2008-06-26 2010-01-14 Nikon Corp 光学系、露光装置、及びデバイスの製造方法
EP2157584A3 (en) 2008-08-14 2011-07-13 ASML Netherlands B.V. Radiation source, lithographic apparatus and device manufacturing method
US20100176312A1 (en) 2009-01-13 2010-07-15 Hiroshi Komori Extreme ultra violet light source apparatus
JP5559562B2 (ja) 2009-02-12 2014-07-23 ギガフォトン株式会社 極端紫外光光源装置
KR101498944B1 (ko) * 2011-11-28 2015-03-06 세종대학교산학협력단 상품 판매 업체 관련 글 판단 방법 및 그 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003504166A (ja) 1999-07-19 2003-02-04 エンドアート・エス・エイ 流量の制御法及び装置
JP2010186995A (ja) 2009-01-19 2010-08-26 Komatsu Ltd 極端紫外光源装置及びクリーニング方法
JP2014154229A (ja) 2013-02-05 2014-08-25 Gigaphoton Inc ガスロック装置及び極端紫外光生成装置
US20140306115A1 (en) 2013-04-10 2014-10-16 Kla-Tencor Corporation Debris Protection System For Reflective Optic Utilizing Gas Flow

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160059860A (ko) 2016-05-27
US20160143122A1 (en) 2016-05-19
US9544985B2 (en) 2017-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102346227B1 (ko) 극자외선 광 생성 장치, 시스템 및 극자외선 광 생성 장치의 사용 방법
EP1636654B1 (en) Method for providing a confined liquid for immersion lithography
US8581140B2 (en) Laser processing apparatus, laser processing head and laser processing method
TWI394011B (zh) 微影裝置及器件製造方法
KR101650830B1 (ko) 디바이스, 리소그래피 장치, 방사선을 안내하는 방법, 및 디바이스 제조 방법
TWI620991B (zh) 微影裝置、基板支撐系統、器件製造方法及控制程式
KR20040076218A (ko) 리소그래피 장치의 구성요소 표면의 오염을 측정하는 장치및 방법
US9632437B2 (en) Lithography apparatus, method for lithography and stage system
JP2006049815A (ja) 露光装置
JP6869242B2 (ja) リソグラフィ装置のためのｅｕｖソースチャンバーおよびガス流れ様式、多層ミラー、およびリソグラフィ装置
CN106483772A (zh) 微影术系统及其使用方法
US10261422B2 (en) Lithography apparatus and method of manufacturing a device
JP2007013054A (ja) 投影露光装置及びマイクロデバイスの製造方法
KR102471485B1 (ko) 광처리 장치 및 기판 처리 장치
US9635749B2 (en) Apparatus for generating extreme ultraviolet light
KR102211898B1 (ko) 노광 장치용 액체 누출 감지 장치 및 방법
JP6845058B2 (ja) 露光装置、基板処理装置、基板の露光方法および基板処理方法
KR20140112856A (ko) 극자외선 광 발생 장치 및 방법
WO2016107718A1 (en) Lithographic apparatus with a patterning device environment
TW201906262A (zh) 光學度量衡的方法和裝置
TW202240281A (zh) 用於檢測微影系統中碎屑的方法
CN114815499A (zh) 清洁极紫外线遮罩的系统和方法
KR20210016368A (ko) 리소그래피 장치
KR20240055977A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
US10955750B2 (en) Lithography system and method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant