KR102366807B1 - 자기장을 이용하여 드롭릿 포지션을 컨트롤할 수 있는 드롭릿 발생부를 가진 euv 광 발생 장치 - Google Patents

자기장을 이용하여 드롭릿 포지션을 컨트롤할 수 있는 드롭릿 발생부를 가진 euv 광 발생 장치 Download PDF

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Abstract

드롭릿 노즐, 상기 드롭릿 노즐에 감긴 중앙 코일을 포함하는 중앙 전자석, 및 상기 중앙 전자석의 주변의 사이드 전자석들을 포함하는 드롭릿 발생부를 포함하는 EUV 광 발생 장치가 설명된다.

Description

자기장을 이용하여 드롭릿 포지션을 컨트롤할 수 있는 드롭릿 발생부를 가진 EUV 광 발생 장치{EUV Light Generator Having a Droplet Generator Configured To Control a Droplet Position Using a Magnetic Field}
본 발명은 자기장을 이용하여 드롭릿 포지션을 컨트롤할 수 있는 EUV 광 발생부 및 EUV 광을 이용하는 반사형 포토리소그래피 장치에 관한 것이다.
미세한 반도체 패턴을 웨이퍼 상에 형성하기 위하여 점차 작은 파장을 갖는 빛을 이용하는 포토리소그래피 기술이 연구, 개발 및 이용되고 있다. 현재 가장 우수한 기술로 주목을 받고 있는 기술은 EUV (Extreme Ultra Violet) 광을 이용하는 반사형 포토리소그래피 기술이다. 이 기술은 타겟 물질에 레이저를 조사하여 플라즈마를 생성한 후, 그 플라즈마에서 발생하는 EUV 광을 이용하는 것이다. 이 기술의 핵심적 과제는 드롭릿에 레이저를 정확하게 조사하는 것인데, 기계적 이유 등으로 드롭릿에 레이저를 정확하게 조사할 수 있도록 드롭릿 발생부를 정렬하는 것이 매우 어렵다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 자기장을 이용하여 드롭릿 포지션을 컨트롤 할 수 있는 EUV 광 발생부 및 상기 EUV 광 발생부를 포함하는 반사형 포토리소그래피 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 자동으로 자기 정렬되는 EUV 발생부 및 상기 EUV 광 발생부를 포함하는 반사형 포토리소그래피 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당 업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 EUV 광 발생 장치는 드롭릿 노즐, 상기 드롭릿 노즐에 감긴 중앙 코일을 포함하는 중앙 전자석, 및 상기 중앙 전자석의 주변의 사이드 전자석들을 포함하는 드롭릿 발생부를 포함한다.
상기 드롭릿 발생부는 상기 드롭릿 노즐과 이격되어 상기 드롭릿 노즐의 양측에 배치된 제1 사이드 플레이트 및 제2 사이드 플레이트, 및 상기 드롭릿 노즐의 하측에 배치된 제3 사이드 플레이트를 가진 슈라우드를 더 포함할 수 있다.
상기 사이드 전자석들은 상기 제1 사이드 플레이트에 감긴 제1 사이드 코일을 포함하는 제1 사이드 전자석 및 상기 제2 사이드 플레이트에 감긴 제2 사이드 코일을 포함하는 제2 사이드 전자석을 포함할 수 있다.
상기 사이드 전자석들은 상기 제3 사이드 플레이트에 감긴 제3 사이드 코일을 포함하는 제3 사이드 전자석을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 사이드 플레이트 및 상기 제2 사이드 플레이트는 각각 제1 사이드 슬릿 및 제2 사이드 슬릿을 포함할 수 있다. 상기 제1 사이드 코일 및 상기 제2 사이드 코일은 각각 상기 제1 사이드 슬릿 및 상기 제2 사이드 슬릿을 통과할 수 있다.
상기 사이드 전자석들은 상기 제1 사이드 플레이트에 인접한 제1 사이드 전자석 및 상기 제2 사이드 플레이트에 인접한 제2 사이드 전자석을 포함할 수 있다.
상기 제1 사이드 전자석은 제1 사이드 코어 및 상기 제1 사이드 코어에 감긴 제1 사이드 코일을 포함할 수 있다. 상기 제2 사이드 전자석은 제2 사이드 코어 및 상기 제2 사이드 코어에 감긴 제2 사이드 코일을 포함할 수 있다.
상기 중앙 전자석 및 상기 사이드 전자석들은 서로 척력을 갖도록 동일한 방향을 향하는 자극들을 포함할 수 있다.
상기 EUV 광 발생 장치는 상기 중앙 전자석 및 상기 사이드 전자석들에 전류를 공급하는 전류 소스들을 포함하는 드롭릿 발생부 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 전류 소스들은 상기 중앙 전자석에 전류를 공급하는 중앙 전류 소스 및 상기 사이드 전자석들에 전류를 공급하는 사이드 전류 소스들을 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 EUV 광 발생 장치는 챔버, 상기 챔버 내부로 드롭릿을 점사하는 드롭릿 발생부, 상기 드롭릿을 조사하도록 상기 챔버 내부로 레이저를 조사하는 레이저 소스, 상기 챔버 내부에서 발생한 EUV 광을 모아 외부로 반사하는 콜렉팅 미러, 및 상기 드롭릿을 포집하는 드롭릿 콜렉터를 포함할 수 있다. 상기 드롭릿 발생부는 중앙 전자석, 및 상기 중앙 전자석의 제1 측방에 위치한 제1 사이드 전자석 및 상기 제1 중앙 전자석의 제2 측방에 위치한 제2 사이드 전자석을 포함할 수 있다.
상기 드롭릿 발생부는 드롭릿 노즐, 및 상기 드롭릿 노즐의 양 측방들 및 하방을 둘러싸는 제1 사이드 플레이트, 제2 사이드 플레이트, 및 제3 사이드 플레이트를 갖는 슈라우드를 포함할 수 있다. 상기 중앙 전자석은 상기 드롭릿 노즐에 감긴 중앙 코일을 포함할 수 있다.
상기 제1 사이드 전자석은 상기 슈라우드의 상기 제1 사이드 플레이트에 감긴 제1 사이드 코일을 포함할 수 있다. 상기 제2 사이드 전자석은 상기 슈라우드의 상기 제2 사이드 플레이트에 감긴 제2 사이드 코일을 포함할 수 있다.
상기 EUV 광 발생 장치는 상기 드롭릿에 상기 레이저가 조사되는 이미지를 획득하기 위한 이미지 카메라를 더 포함할 수 있다.
상기 드롭릿 발생부는 상기 중앙 전자석의 하방에 위치한 제3 사이드 전자석을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 EUV 광 발생 장치는 챔버, 상기 챔버 내부로 드롭릿을 점사하는 드롭릿 발생부, 상기 드롭릿을 조사하도록 상기 챔버 내부로 레이저를 조사하는 레이저 소스, 상기 챔버 내부에서 발생한 EUV 광을 모아 외부로 반사하는 콜렉팅 미러, 및 상기 드롭릿을 포집하는 드롭릿 콜렉터를 포함할 수 있다. 상기 드롭릿 발생부는 중앙 전자석, 및 상기 중앙 전자석의 제1 측방에 위치한 제1 사이드 전자석 및 상기 제1 중앙 전자석의 제2 측방에 위치한 제2 사이드 전자석을 포함할 수 있다.
상기 드롭릿은 주석을 포함할 수 있다. 상기 드롭릿의 점사 주파수와 상기 레이저의 펄스 주파수가 동일할 수 있다.
상기 콜렉팅 미러는 제1 초점 및 제2 초점을 가질 수 있다. 상기 드롭릿이 상기 제1 초점에 위치할 때 상기 레이저가 조사될 수 있다.
상기 중앙 전자석은 상기 드롭릿 발생부의 중앙에 위치하는 드롭릿 노즐에 설치될 수 있다. 상기 제1 사이드 전자석 및 상기 제2 사이드 전자석은 상기 드롭릿 노즐의 적어도 3방향을 둘러싸는 슈라우드의 두 측벽에 설치될 수 있다.
상기 중앙 전자석, 상기 제1 사이드 전자석, 및 상기 제2 사이드 전자석은 솔레노이드 코일들을 포함할 수 있다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 기술적 사상의 다양한 실시예들에 의한 드롭릿 발생부들의 노즐들은 전자석들에 의해 자동으로 자기 정렬될 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상의 다양한 실시예들에 의한 드롭릿 발생부들의 노즐들은 항상 일정한 위치를 가질 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 다양한 실시예들에 의한 전자석들은 전류에 의해 미세하게 컨트롤될 수 있다. 따라서, 상기 노즐들의 조준점들이 미세하게 조절될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 다양한 실시예들에 의한 드롭릿 발생부들의 노즐들은 전자석들의 자기력에 의해 정렬되므로, 외부의 충격에도 항상 일정한 위치에 정렬 및 유지될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 다양한 실시예들에 의한 드롭릿 발생부들의 노즐들은 기계적인 모터 등에 의존하지 않고 전류에 의해 컨트롤되므로 컨트롤 응답 지연시간이 매우 짧다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 EUV 광 발생 장치를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 2a 내지 2f는 본 발명의 기술적 사상의 다양한 실시예들에 의한 드롭릿 발생부들을 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 3a 및 3b는 본 발명의 기술적 사상의 다양한 실시예들에 의한 드롭릿 발생부들의 전자석들의 자기장을 개념적으로 도시한 도면들이다.
도 4a 내지 4d는 본 발명의 기술적 사상에 의한 다양한 전자석들을 도시한 도면들이다.
도 5는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반사형 포토리소그래피 장치를 개념적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 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.
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 동작 시 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.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 모양은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
명세서 전문에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 EUV 광 발생 장치(100)를 개념적으로 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 EUV 광 발생 장치(100)(EUV light generator)는 챔버(10)(chamber), 드롭릿 발생부(20)(droplet generator), 레이저 소스(30)(laser source), 콜렉팅 미러(40)(collecting mirror), 및 드롭릿 콜렉터(50)(droplet collector)를 포함할 수 있다.
상기 챔버(10)의 내부는 외부보다 낮은 압력을 가질 수 있다. 상기 챔버(10)의 내부에서 플라즈마가 발생할 수 있다. 상기 드롭릿 발생부(20)는 드롭릿들(D)(droplets)을 상기 드롭릿 콜렉터(50)를 향하도록 상기 챔버(10)의 내부로 약 50Hz정도의 주기로 수평 방향으로 점사할 수 있다. 상기 드롭릿들(D)은 액상의 주석(Sn)을 포함할 수 있다. 상기 드롭릿 발생부(20)는 보다 상세하게 후술된다.
상기 레이저 소스(30)는 CO2 레이저, Nd:YAG 레이저, 및 기타 다양한 레이저들을 펄스 형태로 상기 챔버(10) 내부로 조사할 수 있다. 예를 들어, 상기 레이저 소스(30)는 약 50Hz 정도의 주기를 갖는 펄스 형태의 CO2 레이저를 상기 챔버(10) 내부로 조사할 수 있다. 상기 레이저(L)는 상기 콜렉팅 미러(40)의 중앙 홀(H)을 통과하여 상기 콜렉팅 미러(40)의 제1 초점(F1)을 지나는 드롭릿(D)에 조사될 수 있다. 상기 제1 초점(F1)에서 상기 드롭릿(D)과 충돌한 상기 레이저(L)는 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 상기 플라즈마로부터 EUV(Extreme Ultra Violet) 광(E1)이 발생할 수 있다. 상기 레이저(L)의 빔 스폿의 직경은 상기 드롭릿들(D)의 평균 직경의 약 세 배 내지 약 다섯 배일 수 있다. 예를 들어, 상기 드롭릿들(D)의 평균 직경이 약 30㎛인 경우, 상기 레이저(L)의 빔 스폿의 직경은 약 90 내지 약 150㎛일 수 있다.
상기 콜렉팅 미러(40)는 상기 제1 초점(F1)과 제2 초점(F2)을 갖도록 오목한 파라볼릭 반사면을 가질 수 있다. 상기 콜렉팅 미러(40)는 상기 EUV 광(E1)을 상기 제2 초점(F2)으로 반사할 수 있다. 상기 콜렉팅 미러(40)로부터 반사된 상기 EUV 광(E2)은 아울렛 홀(O)(outlet hole)을 통하여 상기 챔버(10)의 외부로 조사될 수 있다.
상기 드롭릿 콜렉터(50)는 상기 레이저 소스(30)로부터 조사된 상기 레이저(L)에 노출된 상기 드롭릿들(D)을 포집할 수 있다. 상기 드롭릿 콜렉터(50)는 상기 드롭릿들(D)을 끌어 당길 수 있도록 전자석 같은 자성체를 가질 수 있다.
상기 EUV 광 발생 장치(100)는 이미지 카메라(60) 및 드롭릿 발생부 컨트롤러(70)를 더 포함할 수 있다. 상기 이미지 카메라(60)는 상기 콜렉팅 미러(40)의 상기 제1 초점(F1)에서 상기 드롭릿(D)에 상기 레이저(L)가 조사되는 이미지를 획득할 수 있다. 상기 드롭릿 발생부 컨트롤러(70)는 상기 이미지 카메라(60)로부터 획득한 이미지를 분석하여 상기 드롭릿 발생부(20)가 상기 드롭릿들(D)을 발사하는 방향 및 주기를 세밀하게 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 레이저(L)의 빔 스폿의 중심에 상기 드롭릿들(D)의 중심이 일치할수록 균일한 플라즈마 및 균일한 EUV 광(E1)이 발생한다. 따라서, 상기 이미지 카메라(60)가 획득한 상기 레이저(L)와 상기 드롭릿들(D)의 중첩 및 위치 정보에 따라 상기 드롭릿 발생부 컨트롤러(70)가 상기 드롭릿 발생부(20)의 조준 방향(aiming direction) 및 주기를 미세하게 조절할 수 있다. 상기 드롭릿 발생부 컨트롤러(70)는 상기 드롭릿 발생부(20)를 서보(servo) 모터를 이용하여 기계적으로 컨트롤 할 수 있고, 및 전자석 등을 이용하여 전기-자기적으로 컨트롤할 수 있다.
도 2a 내지 2f는 본 발명의 기술적 사상의 다양한 실시예들에 의한 드롭릿 발생부(20A-20F)들을 개략적으로 도시한 도면들이다. 도 2a를 참조하면, 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 드롭릿 발생부(20A)는 드롭릿 소스 컨테이너(21), 튜브(22), 셔터(23), 노즐(24), 슈라우드(25)(shroud), 및 전자석(27C, 27L, 27R)들을 포함할 수 있다. 상기 드롭릿 소스 컨테이터(21)는 액상(liquid)의 드롭릿 소스, 예를 들어, 액상의 주석(Sn, tin)을 담을 수 있다. 상기 드롭릿 소스 컨테이터(21)는 상기 드롭릿 소스를 녹는점 이상으로 가열하여 액화시키는 가열 장치 및 상기 액상의 드롭릿 소스를 상기 튜브(22) 및 상기 노즐(24)로 압출하기 위한 기계적 장치를 포함할 수 있다. 상기 튜브(22)는 상기 드롭릿 소스 컨테이터(21)로부터 상기 노즐(24)로 상기 액상의 드롭릿 소스를 전달할 수 있다. 상기 셔터(23)는 상기 튜브(22)에 압력을 가하여 상기 액상의 드롭릿 소스가 상기 노즐(24)을 통하여 외부로 한 방울씩 점사되도록 할 수 있다. 예를 들어, 상기 셔터(23)는 PZT (piezoelectric translator) 같은 압전 소자를 포함할 수 있다. 상기 슈라우드(25)는 상기 노즐(24)과 이격되어 상기 노즐(24)의 양 측방들 및 하방을 둘러쌀 수 있다. 상기 슈라우드(25)는 상기 노즐(24)의 양측들 및 하측에 배치된 제1 사이드 플레이트(25L), 제2 사이드 플레이트(25R), 및 제3 사이드 플레이트(25B)를 포함할 수 있다. 상기 제1 사이드 플레이트(25L), 제2 사이드 플레이트(25R), 및 제3 사이드 플레이트(25B)는 일체형일 수 있다. 상기 슈라우드(25)는 상기 드롭릿들(D) 및 상기 노즐(24)로부터 누설되는 상기 액상의 드롭릿 레지듀가 상기 콜렉팅 미러(40)를 포함하여 상기 EUV 광 발생 장치(100)를 오염시키는 것을 방지하도록 상기 노즐(24) 등으부터 누설되는 상기 드롭릿 물질 및 드롭릿 레지듀를 회수할 수 있다. 상기 드롭릿 소스 컨테이터(21), 상기 튜브(22), 및 상기 슈라우드(24)는 녹는점이 높은 내열성(refractory) 금속을 포함할 수 있다.
상기 전자석(27C, 27L, 27R)들은 상기 노즐(24)에 감긴 중앙 코일(28C)을 가진 중앙 전자석(27C), 상기 중앙 전자석(27C)으로부터 이격되도록 상기 슈라우드(25)의 상기 제1 사이드 플레이트(25L)에 감긴 제1 사이드 코일(28L)을 가진 제1 사이드 전자석(27L), 및 상기 슈라우드(25)의 상기 제2 사이드 플레이트(25R)에 감긴 제2 사이드 코일(28R)을 가진 제2 사이드 전자석(27R)을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 제1 사이드 전자석(27L)은 상기 중앙 전자석(27C)의 제1 측방에 위치할 수 있고, 및 상기 제2 사이드 전자석(27R)은 상기 중앙 전자석(27R)의 제2 측방에 위치할 수 있다.
상기 중앙 코일(28C), 상기 제1 사이드 코일(28L), 및 상기 제2 사이드 코일(28R)은 솔레노이드 코일을 포함할 수 있다. 상기 슈라우드(25)는 상기 제1 사이드 플레이트(25L)와 상기 제3 사이드 플레이트(25B)의 사이에 상기 제1 사이드 코일(28L)이 통과하는 제1 사이드 슬릿(26L)을 가질 수 있고, 및 상기 제2 사이드 플레이트(25R)와 상기 제3 사이드 플레이트(25B) 사이에 상기 제2 사이드 코일(28R)이 통과하는 제2 사이드 슬릿(26R)을 가질 수 있다. 상기 중앙 전자석(27C), 상기 제1 사이드 전자석(27L), 및 상기 제2 사이드 전자석(27R)은 서로 척력을 갖도록 동일한 방향을 향하는 동일한 자극들을 가질 수 있다.
도 2b를 참조하면, 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 드롭릿 발생부(20B)는 도 2a의 상기 드롭릿 발생부(20A)와 비교하여, 상기 슈라우드(25)의 상기 제3 사이드 플레이트(25B)에 긴 제3 사이드 코일(28B)을 가진 제3 사이드 전자석(27B)을 더 포함할 수 있다. 상기 제3 사이드 플레이트(25B)는 상기 제3 사이드 코일(28B)이 통과하는 제3 사이드 슬릿들(26B)을 포함할 수 있다. 상기 제3 사이드 전자석(27B)도 상기 중앙 전자석(27C), 상기 제1 사이드 전자석(27L), 및 상기 제2 사이드 전자석(27R)과 동일한 방향을 향하는 자극들을 가질 수 있다.
도 2c를 참조하면, 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 드롭릿 발생부(20C)는 도 2a의 상기 드롭릿 발생부(20A)와 비교하여, 상기 노즐(24)에 감긴 상기 중앙 코일(28C)을 가진 상기 중앙 전자석(27C), 상기 슈라우드(25)의 상기 제1 사이드 플레이트(25L)에 인접한 제1 사이드 전자석(27L), 및 상기 슈라우드(25)의 상기 제2 사이드 플레이트(25R)에 인접한 제2 사이드 전자석(27R)을 포함할 수 있다. 상기 제1 사이드 전자석(27L)은 원 기둥 또는 바(bar) 모양의 제1 사이드 코어(29L)에 감긴 제1 사이드 코일(28L)을 가질 수 있고, 및 상기 제2 사이드 전자석(27R)은 원 기둥 또는 바 모양의 제2 사이드 코어(29R)에 감긴 제2 사이드 코일(28R)을 가질 수 있다.
도 2d를 참조하면, 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 드롭릿 발생부(20D)는 도 2c의 상기 드롭릿 발생부(20C)와 비교하여, 상기 제3 사이드 플레이트(25B)에 인접한 제3 사이드 전자석(27B)을 더 포함할 수 있다. 상기 제3 사이드 전자석(27B)은 원 기둥 또는 바 모양의 제3 사이드 코어(28B)에 감긴 제3 사이드 코일(28B)을 가질 수 있다.
도 2e를 참조하면, 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 드롭릿 발생부(20E)는 도 2a의 상기 드롭릿 발생부(20A)와 비교하여, 상기 노즐(24)에 감긴 중앙 코일(28C)을 가진 중앙 전자석(27C), 상기 슈라우드(25)의 상기 제1 사이드 플레이트(25L)에 인접한 제1 사이드 전자석(27L), 및 상기 슈라우드(25)의 상기 제2 사이드 플레이트(25R)에 인접한 제2 사이드 전자석(27R)을 포함할 수 있다. 상기 제1 사이드 전자석(27L)은 플레이트 또는 바 모양의 제1 사이드 코어(29L)에 감긴 제1 사이드 코일(28L)을 가질 수 있고, 및 상기 제2 사이드 전자석(27R)은 플레이트 또는 바 모양의 제2 사이드 코어(29R)에 감긴 제2 사이드 코일(28R)을 가질 수 있다.
도 2f를 참조하면, 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 드롭릿 발생부(20F)는 도 2e의 상기 드롭릿 발생부(20E)와 비교하여 상기 제3 사이드 플레이트(25B)와 인접한 제3 사이드 전자석(27B)을 더 포함할 수 있다. 상기 제3 사이드 전자석(27B)은 플레이트 또는 바 모양의 제3 사이드 코어(29B)에 감긴 제3 사이드 코일(28B)을 가질 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 다양한 실시예들에 의한 상기 드롭릿 발생부들(20A-20F)의 상기 노즐(24)들은 상기 전자석들(27C, 27L, 25R, 27B)에 의해 항상 일정한 위치를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 드롭릿 발생부 컨트롤러(70)의 상기 전류 소스들(75C, 75L, 75R)에서 각각 전류를 컨트롤함으로써 상기 전자석들(27C, 27L, 25R, 27B)의 자기력을 조절할 수 있다. 상기 조절된 자기력들에 의해 상기 드롭릿 발생부들(20A-20F)의 상기 노즐들(24)의 위치가 미세하게 컨트롤될 수 있다.
따라서, 상기 전류가 흐르는 동안 상기 노즐들(24)의 조준점들이 항상 일정하게 유지될 수 있다. 상기 노즐들(24)이 기계적인 모터 등에 의존하지 않고 전류에 의해 컨트롤되므로 컨트롤 응답 지연 시간이 매우 짧아진다. 즉, 상기 이미지 카메라(60)가 획득한 이미지를 분석하여 상기 노즐들(24)의 조준점을 조절할 경우, 시간 지연이 최소화되어 매우 빠르게 조절될 수 있다.
상기 노즐들(24)의 조준점들이 전류에 의해 조절되므로 기계적인 동작보다 매우 미세하고 정확하게 조절될 수 있다.
도 3a 및 3b는 상기 드롭릿 발생부(20)들의 상기 전자석(27C, 27L, 27R)들의 자기장을 개념적으로 도시한 도면들이다. 도 3a 및 3b를 참조하면, 상기 전자석(27C, 27L, 27R)들은 동일한 방향을 향하는 N극 및 S극을 갖도록 배치될 수 있다. 즉, 동일한 극성의 자극들이 인접하므로, 상기 전자석(27C, 27L, 27R)들은 서로 척력을 가질 수 있다.
도 4a 내지 4d는 본 발명의 기술적 사상에 의한 다양한 전자석(27C, 27L, 27R)들을 도시한 도면들이다. 상세하게, 코일들(28C, 29L, 29R)이 감긴 방향 및/또는 전류 방향에 따라 자극들(N, S)이 바뀌는 것을 개념적으로 도시한 도면들이다. 상기 전자석(27C, 27L, 27R)들은 시계 (오른 나사) 방향 또는 반시계 (왼 나사) 방향 중 하나를 각각 가질 수 있고, 및 양(+) 전류 방향 또는 음(-) 전류 방향 중 하나를 가질 수 있다. 어떠한 선택으로 조합되더라도, 상기 전자석(27C, 27L, 27R)들은 서로 척력을 갖도록 동일한 방향을 향하는 동일한 극성들을 가질 수 있다. 상기 드롭릿 발생부 컨트롤러(70)는 상기 전자석들(27C, 27L, 27R)의 자극들(N, S)을 결정하는 전류 소스들을 가질 수 있다.
도 4a의 (a) 및 (b)를 참조하면, 상기 중앙 전자석(27C), 상기 제1 사이드 전자석(27L), 및 상기 제2 사이드 전자석(27R)은 각각, 코어(29C, 29L, 29R)들에 시계 (오른 나사) 방향으로 감긴 코일(28C, 28L, 28R)들을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, N극과 S극은 상기 드롭릿 발생부 컨트롤러(70)의 전류 소스들(75C, 75L, 75R)로부터 인가되는 전류의 방향들에 따라 결정될 수 있다. 상기 전류 방향은 화살표로 표시되었다.
도 4b의 (a) 및 (b)를 참조하면, 상기 중앙 전자석(27C), 상기 제1 사이드 전자석(27L), 및 상기 제2 사이드 전자석(27R)은 각각, 코어(29C, 29L, 29R)들에 반시계 (왼 나사) 방향으로 감긴 코일(28C, 28L, 28R)들을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, N극과 S극은 상기 드롭릿 발생부 컨트롤러(70)의 전류 소스들(75C, 75L, 75R)로부터 인가되는 전류의 방향들에 따라 결정될 수 있다.
도 4c의 (a) 및 (b)를 참조하면, 상기 중앙 전자석(27C)은 중앙 코어(29C)에 시계 (오른 나사) 방향으로 감긴 상기 중앙 코일(28C)을 포함할 수 있고, 및 상기 제1 사이드 전자석(27L) 및 상기 제2 사이드 전자석(27R)은 상기 제1 및 제2 사이드 코어들(29L, 29R)들에 반시계 (왼 나사) 방향으로 감긴 상기 제1 및 제2 사이드 코일(28L, 28R)들을 포함할 수 있다. 상기 중앙 전자석(27C)의 상기 중앙 코일(28C)의 전류 방향은 상기 제1 사이드 전자석(27L)의 상기 제1 사이드 코일(28L) 및 상기 제2 사이드 전자석(27R)의 상기 제2 사이드 코일(28R)과 반대일 수 있다. 따라서, 상기 중앙 전자석(27C), 상기 제1 사이드 전자석(27L), 및 상기 제2 사이드 전자석(27R)의 각각 동일한 방향을 향하는 N극들 및 S극들을 가질 수 있다.
도 4d의 (a) 및 (b)를 참조하면, 상기 중앙 전자석(27C)은 상기 중앙 코어(29C)에 반시계 (왼 나사) 방향으로 감긴 상기 중앙 코일(28C)을 포함할 수 있고, 및 상기 제1 사이드 전자석(27L) 및 상기 제2 사이드 전자석(27R)은 상기 제1 및 제2 사이드 코어(29L, 29R)들에 시계 (오른 나사) 방향으로 감긴 상기 제1 및 제2 사이드 코일(28L, 28R)들을 포함할 수 있다. 상기 중앙 전자석(27C)의 상기 중앙 코일(28C)의 전류 방향은 상기 제1 사이드 전자석(27L)의 상기 제1 사이드 코일(28L) 및 상기 제2 사이드 전자석(27R)의 상기 제2 사이드 코일(28R)과 반대일 수 있다. 따라서, 상기 중앙 전자석(27C), 상기 제1 사이드 전자석(27L), 및 상기 제2 사이드 전자석(27R)의 각각 동일한 방향을 향하는 N극들 및 S극들을 가질 수 있다.
상기 드롭릿 발생부 컨트롤러(70)는 각 전자석들(27C, 27L, 27R, 27B)의 자기력을 컨트롤할 수 있는 전류 소스들(75C, 75L, 75R)을 가질 수 있다. (제3 사이드 전자석(27B)의 자기력을 컨트롤할 수 있는 전류 소스는 생략되었으나, 도 4a 내지 4b의 다양한 자기 회로도로부터 그 개념이 충분히 이해될 수 있을 것이다.) 상기 전류 소스(75C, 75L, 76R)들은 상기 드롭릿 발생부들(20A-20F)의 상기 노즐들(24)의 초기 위치를 설정할 수 있도록 상기 전자석들(27C, 27L, 27R, 27B)에 전류를 공급할 수 있다. 또한, 상기 이미지 카메라(60)가 모니터링하여 획득한 이미지를 분석하여 실시간으로 각 전류 소스들(75C, 75L, 75R)의 전류들을 조절하여 상기 전자석들(27C, 27L, 27R, 27B)의 자기력들을 각각 컨트롤할 수 있다. 상기 전자석들(27C, 27L, 27R, 27B)에 공급되는 전류가 일정하게 유지될 경우, 상기 전자석들(27C, 27L, 27R, 27B)의 자기력은 일정하게 유지될 것이고, 따라서 상기 노즐들(24)의 조준점이 일정하게 자동으로 자기 정렬될 수 있다.
도 5는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반사형 포토리소그래피 장치를 개념적으로 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 EUV 광 발생 장치(100)를 가진 반사형 포토리소그래피 장치(1000)는 EUV 광 발생 장치(100), 조영 미러 시스템(200, illumination mirror system), 레티클 스테이지(300), 블라인더(400, blinder), 투사 미러 시스템(500, projection mirror system), 및 웨이퍼 스테이지(600, wafer stage)를 포함할 수 있다. 상기 EUV 광 발생 장치(100)는 본 발명의 기술적 사상의 다양한 실시예들에 의한 드롭릿 발생부(20A-20F)들 중 하나를 포함할 수 있다. 상기 EUV 광 발생 장치(100)에서 발생된 상기 EUV 광(E3)은 상기 조영 미러 시스템(200)으로 조사될 수 있다. 상기 조영 미러 시스템(200)은 다수 개의 조영 미러들(210-240)을 포함할 수 있다. 상기 조영 미러들(210-240)은, 예를 들어, 상기 EUV 광(E3)이 조사 경로 밖으로 손실되는 것을 줄이기 위하여 상기 EUV 광(E3) 컨덴싱 및 전달할 수 있다. 또한, 상기 조영 미러들(210-240)은, 예를 들어, 상기 EUV 광(E3)의 인텐시티 분포를 전체적으로 균일하게 조절할 수 있다. 따라서, 다수 개의 상기 조영 미러들(210-240)은 각각, 상기 EUV 광(E3)의 경로를 다양화시키기 위하여 오목 미러 및/또는 볼록 미러를 포함할 수 있다. 상기 레티클 스테이지(300)는 하면에 레티클(R)을 장착하고 수평 방향으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 도면에서 화살표 방향으로 이동할 수 있다. 상기 레티클 스테이지(140)는 정전척(ESC, electro static chuck)을 포함할 수 있다. 상기 레티클(R)은 일면에 광학적 패턴들을 포함할 수 있다. 상기 레티클(R)은 광학적 패턴들이 형성된 면이 아래쪽을 향하도록 상기 레티클 스테이지(300)의 하면 상에 장착될 수 있다. 상기 블라인더(400)가 상기 레티클 스테이지(300)의 하부에 배치될 수 있다. 상기 블라인더(4000)는 슬릿(S)을 포함할 수 있다. 상기 슬릿(S)은 어퍼쳐(aperture) 모양을 가질 수 있다. 상기 슬릿(S)은 상기 조영 미러 시스템(200)으로부터 상기 레티클 스테이지(300) 상의 상기 레티클(R)로 전달되는 상기 EUV 광(E3)의 모양을 성형할 수 있다. 상기 조영 미러 시스템(200)으로부터 전달된 상기 EUV 광(E3)은 상기 슬릿(S)을 통과하여 상기 레티클 스테이지(300) 상의 상기 레티클(R)의 표면으로 조사될 수 있다. 상기 레티클 스테이지(300) 상의 상기 레티클(R)로부터 반사되는 상기 EUV 광(E3)은 상기 슬릿(S)을 통과하여 상기 투사 미러 시스템(500)으로 전달될 수 있다. 상기 투사 미러 시스템(500)은 상기 레티클(R)로부터 반사되어 상기 슬릿(S)을 통과한 상기 EUV 광(E3)을 받아 웨이퍼(W)로 전달할 수 있다. 상기 투사 미러 시스템(500)도 다수 개의 투사 미러들(510-560)을 포함할 수 있다. 다수 개의 상기 투사 미러들(171-176)은 다양한 수차들(aberration)을 보정할 수 있다. 상기 웨이퍼 스테이지(600)는 수평 방향으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 도면에서 화살표 방향으로 이동할 수 있다. 도면에서, 상기 EUV 광이 진행하는 경로들은 본 발명의 기술적 사상을 이해하기 쉽도록 하기 위하여 개념적으로 도시된 것이다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 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 실시 예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: EUV 광 발생 장치
10: 챔버 20: 드롭릿 발생부
21: 드롭릿 소스 컨테이터 22: 튜브
23: 셔터 24: 노즐
25: 슈라우드 25L: 제1 사이드 플레이트
25R: 제2 사이드 플레이트 25B: 제3 사이드 플레이트
26L: 제1 사이드 슬릿 26R: 제2 사이드 슬릿
26B: 제3 사이드 슬릿들 27C: 중앙 전자석
27L: 제1 사이드 전자석 27R: 제2 사이드 전자석
27B: 제3 사이드 전자석 28C: 중앙 코일
28L: 제1 사이드 코일 28R: 제2 사이드 코일
28B: 제3 사이드 코일 29L: 제1 사이드 코어
29R: 제2 사이드 코어 29B: 제3 사이드 코어
30: 레이저 소스 40: 콜렉팅 미러
50: 드롭릿 콜렉터 60: 이미지 카메라
70: 드롭릿 발생부 컨트롤러 75C: 중앙 전류 소스
75L: 제1 사이드 전류 소스 75R: 제2 사이드 전류 소스
200: 조영 미러 시스템 210-240: 조영 미러들
300: 레티클 스테이지 400: 블라인더
500: 투사 미러 시스템 510-560: 투사 미러들
600: 웨이퍼 스테이지 D: 드롭릿
E1, E2, E3: EUV 광 H: 중앙 홀
L: 레이저 O: 아울렛 홀
R: 레티클 W: 웨이퍼

Claims (10)

  1. 드롭릿 노즐;
    상기 드롭릿 노즐에 감긴 중앙 코일을 포함하는 중앙 전자석; 및
    상기 중앙 전자석의 주변의 사이드 전자석들을 포함하는 드롭릿 발생부를 포함하되,
    상기 사이드 전자석들은,
    제1 사이드 코일; 및
    상기 제1 사이드 코일과 상기 중앙 전자석을 사이에 두고 이격된 제2 사이드 코일을 포함하고,
    상기 중앙 코일의 자극 및 상기 제1 및 제2 사이드 코일들 각각의 자극들은 동일한 방향을 향하는 것을 특징으로 하는 EUV 광 발생 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 드롭릿 발생부는 상기 드롭릿 노즐과 이격되어 상기 드롭릿 노즐의 양측에 배치된 제1 사이드 플레이트 및 제2 사이드 플레이트, 및 상기 드롭릿 노즐의 하측에 배치된 제3 사이드 플레이트를 가진 슈라우드를 더 포함하는 EUV 광 발생 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 사이드 코일은 상기 제1 사이드 플레이트에 감기고, 및
    상기 제2 사이드 코일은 상기 제2 사이드 플레이트에 감기는 것을 특징으로 하는 제2 사이드 전자석을 포함하는 EUV 광 발생 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 사이드 전자석들은 상기 제3 사이드 플레이트에 감긴 제3 사이드 코일을 포함하는 제3 사이드 전자석을 더 포함하는 EUV 광 발생 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 사이드 플레이트 및 상기 제2 사이드 플레이트는 각각 제1 사이드 슬릿 및 제2 사이드 슬릿을 포함하고, 및
    상기 제1 사이드 코일 및 상기 제2 사이드 코일은 각각 상기 제1 사이드 슬릿 및 상기 제2 사이드 슬릿을 통과하는 EUV 광 발생 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 사이드 코일이 감기는 제1 사이드 코어; 및
    상기 제2 사이드 코일이 감기는 제2 사이드 코어를 더 포함하는 것을 특징으로 EUV 광 발생 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 전자석 및 상기 사이드 전자석들은 서로 척력을 갖도록 동일한 방향을 향하는 자극들을 포함하는 EUV 광 발생 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 전자석 및 상기 사이드 전자석들에 전류를 공급하는 전류 소스들을 포함하는 드롭릿 발생부 컨트롤러를 더 포함하는 EUV 광 발생 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전류 소스들은 상기 중앙 전자석에 전류를 공급하는 중앙 전류 소스 및 상기 사이드 전자석들에 전류를 공급하는 사이드 전류 소스들을 포함하는 EUV 광 발생 장치.
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