KR102447685B1 - 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102447685B1
KR102447685B1 KR1020200090786A KR20200090786A KR102447685B1 KR 102447685 B1 KR102447685 B1 KR 102447685B1 KR 1020200090786 A KR1020200090786 A KR 1020200090786A KR 20200090786 A KR20200090786 A KR 20200090786A KR 102447685 B1 KR102447685 B1 KR 102447685B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
target material
light source
wavelength band
light
generated
Prior art date
Application number
KR1020200090786A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220011928A (ko
Inventor
황찬국
Original Assignee
포항공과대학교 산학협력단
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 포항공과대학교 산학협력단 filed Critical 포항공과대학교 산학협력단
Priority to KR1020200090786A priority Critical patent/KR102447685B1/ko
Publication of KR20220011928A publication Critical patent/KR20220011928A/ko
Priority to KR1020220111274A priority patent/KR102574194B1/ko
Priority to KR1020220111276A priority patent/KR102573117B1/ko
Priority to KR1020220111272A priority patent/KR102574190B1/ko
Priority to KR1020220111275A priority patent/KR102574195B1/ko
Priority to KR1020220111273A priority patent/KR102573121B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102447685B1 publication Critical patent/KR102447685B1/ko
Priority to KR1020230015119A priority patent/KR20230024944A/ko
Priority to KR1020240027316A priority patent/KR20240037900A/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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
    • G01N23/227—Measuring photoelectric effect, e.g. photoelectron emission microscopy [PEEM]
    • G01N23/2273—Measuring photoelectron spectrum, e.g. electron spectroscopy for chemical analysis [ESCA] or X-ray photoelectron spectroscopy [XPS]
    • 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
    • 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

Abstract

본 발명은, 광원을 생성하기 위한 공간을 제공하며, 상기 공간 내 타깃 물질이 위치되는 진공 챔버; 및 상기 진공 챔버의 일 측에 위치하며 상기 타깃 물질을 향해 전자빔을 조사하는 전자총; 을 포함하고, 상기 타깃 물질에 전자빔이 충돌한 경우 발생된 정공(hole)에 상기 타깃 물질을 구성하는 전자 중 상기 정공의 에너지 준위보다 높은 에너지 준위의 전자가 천이되거나, 상기 타깃 물질에 전자빔이 충돌한 경우 상기 타깃물질을 구성하는 전자가 에너지를 잃는 과정에서 EUV(Extreme Ultraviolet) 및 BEUV(Beyond Extreme Ultraviolet) 중 적어도 어느 하나의 파장대를 가지는 광(光)이 발생하는 것을 특징으로 하는 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법을 제공한다.

Description

특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING LIGHT SOURCE WITH RANGE OF SPECIFIC WAVELENGTH}
본 발명은 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 EUV(Extreme ultraviolet) 및 BEUV(Beyond Extreme Ultraviolet) 중 적어도 어느 하나의 파장대를 가지는 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
현재 반도체 분야, 시료분석 분야, 고해상도 이미징 분야 등 다양한 분야의 지속적인 발전으로, 다양한 분야에서 고집적화 혹은 고분해능 달성을 위한 기존 적용 광원 대비 짧은 파장을 가지는 광원이 요구되는 실정이다.
일 예로, 반도체 분야를 살펴보면, 반도체 소자 생산을 위한 공정 중 리소그래피(lithography) 공정에 짧은 파장의 광원이 적용될 경우 더 작고 복잡한 구조 즉, 고집적 반도체 소자 제작이 이루어질 수 있다. 이때, 기존 ArF 엑시머 레이저와 같은 광원을 이용한 리소그래피 기술의 경우, 20 nm 이하의 미세 패터닝은 어려운 실정이나, 기존 적용 광원 대비 13.5 nm의 짧은 파장을 가지는 EUV(Extreme ultraviolet) 광원이 그 대안으로 고려되고 있다.
한편, BEUV(Beyond Extreme Ultraviolet)는 EUV 대비 더욱 짧은 파장(6.7 nm) 및 높은 에너지를 갖는 차세대 광원으로, 다양한 분야에서 그 응용 가능성에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
일 예로, 반도체 분야 중 리소그래피 공정에서 기존 적용 광원뿐 아니라 EUV 광원의 경우, 각 광원이 가지는 파장의 한계로 7 nm 이하의 미세 패터닝 구현이 어려웠으나, BEUV 광원이 적용될 경우에는 5 nm 이하의 미세 패터닝이 가능해질 것으로 기대된다.
참고로, 종래의 EUV 광원의 경우, 다양한 분야에 이를 적용하기 위한 기술로서, 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0136427호(출원일 : 2015. 02. 27., 공개일 :2016. 11. 29.), 대한민국 공개특허공보 10-2019-0129989호(출원일 : 2018. 03. 19., 공개일 : 2019. 11. 20.)등이 제시된 바 있지만, 아직까지 BEUV 광원은 개발 초기 단계라 이에 대한 선행기술은 전무한 상태이다.
이에, 본 발명은 다양한 분야에서 높은 응용 가능성을 지니는 EUV 광원 및 BEUV 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법을 제시하고자 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 다양한 분야에서 높은 응용 가능성을 지니는 EUV 광원 및 BEUV 광원 중 적어도 어느 하나의 광원을 발생시키기 위한 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치는 광원을 생성하기 위한 공간을 제공하며, 상기 공간 내 타깃 물질이 위치되는 진공 챔버; 및 상기 진공 챔버의 일 측에 위치하며 상기 타깃 물질을 향해 전자빔을 조사하는 전자총; 을 포함하고, 상기 타깃 물질에 전자빔이 충돌한 경우 발생된 정공(hole)에 상기 타깃 물질을 구성하는 전자 중 상기 정공의 에너지 준위보다 높은 에너지 준위의 전자가 천이되거나, 상기 타깃 물질에 전자빔이 충돌한 경우 상기 타깃 물질을 구성하는 전자가 에너지를 잃는 과정에서 EUV(Extreme Ultraviolet) 및 BEUV(Beyond Extreme Ultraviolet) 중 적어도 어느 하나의 파장대를 가지는 광(光)이 발할 수 있다.
여기서, 상기 타깃 물질은 보론(boron) 계열, 실리콘(silicon) 계열 및 텅스텐(tungsten) 계열 중 어느 하나의 물질일 수 있다.
이때, 상기 타깃 물질이 텅스텐 계열의 물질인 경우, 상기 타깃 물질에 전자빔이 충돌하며 발생하는 EUV 및 BEUV 파장대의 광을 각각 EUV 파장대의 광 및 BEUV 파장대의 광으로 분광시키기 위한 분광기; 를 더 포함할 수 있다.
한편, 이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 특정 파장대의 광원을 발생하기 위한 방법은 (a) 진공 챔버 내 타깃 물질을 위치시키는 단계; (b) 상기 진공 챔버 내 위치된 타깃 물질을 향해 전자빔을 조사하는 단계; (c) 상기 (b) 단계에서 조사된 전자빔이 상기 타깃 물질에 충돌할 경우에 발생된 정공(hole)에 상기 타깃 물질을 구성하는 전자 중 상기 정공의 에너지 준위보다 높은 에너지 준위의 전자가 천이되거나, 상기 타깃 물질에 전자빔이 충돌한 경우 상기 타깃 물질을 구성하는 전자가 에너지를 잃는 과정에서 광(光)이 발생하는 단계; 를 포함하고, 상기 (c) 단계에서 발생하는 광은 EUV(Extreme Ultraviolet) 및 BEUV(Beyond Extreme Ultraviolet) 중 적어도 어느 하나의 파장대를 가질 수 있다.
여기서, 상기 타깃 물질은 보론(boron) 계열, 실리콘(silicon) 계열 및 텅스텐(tungsten) 계열 중 어느 하나의 물질일 수 있다.
이때, 상기 타깃 물질이 텅스텐 계열의 물질인 경우, 상기 (c) 단계에서 발생한 광은 EUV 및 BEUV 파장대를 모두 포함하고, 이 경우, 상기 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 방법은 (d) 상기 (C)단계에서 발생한 광을 각각 EUV 파장대의 광 및 BEUV 파장대의 광으로 분광시키는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
참고로, 상술한 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 방법을 통해 광원이 생성될 수 있다.
그리고, 리소그래피 장치는 상기 광원으로 리소그래피(lithography) 공정을 수행할 수 있다.
또한, 시료 분석 장치는 상기 광원으로 광전자 분광법 또는 광방출 분광법을 수행할 수 있다.
그리고, 고해상도 이미징 장치는 상기 광원으로 고해상도 영상처리를 수행할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, EUV 광원 및 BEUV 광원 중 적어도 어느 하나의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법을 제시함에 따라 본 발명에서 생성된 EUV 광원 또는 BEUV 광원이 리소그래피 기술, 시료분석 기술, 고해상도 이미징 기술 등의 다양한 분야에 적용될 경우, 기존 적용되던 광원들 대비 우수한 성능을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치를 개략적으로 도시한 것이다
도2은 본 발명의 일 실시예에 따른 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 방법의 흐름을 도시한 것이다.
도3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 방법의 흐름을 도시한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
<특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치에 관한 설명>
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치(이하, ‘광원 발생 장치’라 칭함)를 개략적으로 도시한 것이다.
도1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 발생 장치(100)는 진공 챔버(110) 및 전자총(120)을 포함하여 구성된다.
진공 챔버(110)는 광원(source)을 생성하기 위한 공간을 제공하며, 공간 내 타깃 물질(TM)이 위치된다. 여기서, 진공 챔버(110)의 형상은 원형, 다각형 등 다양한 형상으로 마련될 수 있으며, 그 형상이 특정한 형상으로 한정되지 않는다. 좀더 구체적으로, 진공 챔버(110)는 내부에 타깃 물질(TM)을 수용하며, 후술할 전자총(120)과 타깃 물질(TM)과의 반응이 발생하는 공간 및 상기 공간의 고진공 상태가 유지될 수 있는 형태면 그 어떠한 형태로도 마련 가능하다.
참고로, 진공 챔버(110)의 타 측에는 진공 챔버(110) 내 고진공 상태를 구현 및 유지할 수 있는 진공 펌프(vacuum pump, 미도시)가 위치될 수 있으며, 진공 챔버(110) 내 공간에는 타깃 물질(TM)을 지지하기 위한 거치대(미도시)가 구비될 수 있다. 상술한 구성은 하나의 예시일 뿐 필요에 따라 진공 챔버(110)의 구성이 가감될 수 있음은 물론이다.
전자총(Electron Gun; 120)은 진공 챔버(110)의 일 측에 위치하며 타깃 물질(TM)을 향해 전자빔(EB)을 조사한다. 즉, 전자총(120)은 전자빔(EB)을 조사하기 위한 전자의 생성 및 가속 역할을 수행하는 것이다.
참고로, 전자총(120)의 경우, 열방사형(thermal emission), 전계방사형(field emission) 등 다양한 유형이 존재하는데, 본 발명에 적용되는 전자총(120) 유형에 따라 진공 챔버(110)의 진공 수준이 상이할 수 있다.
상술한 구성에 의해, 진공 챔버(110) 내 위치한 타깃 물질(TM)에 전자빔(EB)이 충돌한 경우 발생된 정공(hole)에 타깃 물질(TM)을 구성하는 전자 중 정공의 에너지 준위보다 높은 에너지 준위의 전자가 천이되거나, 상기 타깃 물질에 전자빔이 충돌한 경우 상기 타깃물질을 구성하는 전자가 에너지를 잃는 과정에서 EUV(Extreme Ultraviolet) 및 BEUV(Beyond Extreme Ultraviolet) 중 적어도 어느 하나의 파장대를 가지는 광(光; L)이 발생하게 된다. 즉, 타겟 물질(TM)에 따라 EUV 광원 또는 BEUV 광원, 혹은 EUV 파장대 및 BEUV 파장대를 모두 포함하는 광원이 생성되는 것이다.
이때, 타깃 물질(TM)은 보론(boron) 계열, 실리콘(silicon) 계열 및 텅스텐(tungsten) 계열 중 어느 하나의 물질일 수 있다.
이하에서, 전자빔(EB)이 타깃 물질(TM)에 충돌할 경우에 타깃 물질(TM)에 따른 반응 메카니즘을 설명하면, 만약, 타깃 물질(TM)이 보론 계열 예컨대, 붕소일 경우에 전자빔(EB)이 타깃 물질(TM)인 붕소에 충돌하면 붕소의 전자가 튕겨져 나오며 발생된 정공에 붕소의 가전자대 전자(valence band)가 이동 배치됨에 따라 BEUV 파장대의 광(L)이 발생하게 된다.
또 다른 예로, 타깃 물질(TM)이 실리콘 계열 예컨대, 실리콘인 경우에 전자빔(EB)이 타깃 물질(TM)인 실리콘에 충돌하면 실리콘의 전자가 튕겨져 나오며 발생된 정공에 실리콘의 내각준위(core leve)의 전자가 이동 배치됨에 따라 EUV 파장대의 광(L)이 발생하게 된다.
즉, 타겟 물질(TM)에 따라 상기 정공에 타겟 물질(TM)의 가전자대 전자 또는 내각준위의 전자가 채워지게 되며, EUV 및 BEUV 중 적어도 어느 하나의 파장대를 가지는 광(L)이 발생하게 되는 것이다.
상술한 반응 메카니즘에 대하여 좀더 구체적으로 설명하면, 원자 내 전자는 원자핵과의 전기력 작용에 의하여 특정 위치에서 일정한 에너지를 갖고 있기 때문에 자기 위치를 벗어나 방출되는 일은 일어나지 않으나, 전자가 갖고 있는 에너지 장벽 이상의 에너지가 주어질 경우, 즉 전자빔에 의해 타깃 물질(TM)의 전자가 튕겨져 나오게 되고 해당 전자가 빠져나온 빈자리 즉, 정공(hole)에는 타깃 물질(TM)을 구성하는 전자 중 정공의 에너지 준위보다 높은 에너지 준위의 전자가 천이되며 특정 파장대의 광이 발생하게 된다. 즉, 타깃 물질(TM)이 붕소 또는 실리콘 중 어느 하나일 경우, 타깃 물질(TM)과 전자빔(EB)이 충돌하게 되면 충돌 손실에 의한 특성선이 발생하게 되고, 이 특성선은 타깃 물질(TM)에 따라 각각 EUV 파장대 또는 BEUV 파장대를 포함하게 되는 것이다.
또 다른 예로, 타깃 물질(TM)이 텅스텐 계열 예컨대, 텅스텐인 경우에 전자빔(EB)이 타깃 물질(TM)인 텅스텐에 충돌하면 전자빔(EB)과 충돌한 텅스텐의 전자가 에너지를 잃는 과정에서 EUV 파장대 및 BEUV 파장대를 모두 포함하는 광(L)이 발생하게 된다. 좀더 구체적으로 설명하면, 타깃 물질(TM)이 텅스텐인 경우에는 타깃 물질(TM)과 전자빔(EB)이 충돌하게 되면 제동복사(Bremsstrahlung radiation)에 의한 연속선이 발생하게 되고, 이 연속선에는 EUV 파장대와 BEUV 파장대가 모두 포함되게 되는 것이다. 이 경우, 텅스텐으로부터 발생된 광(L)에서 각 파장대의 광을 EUV 광 및 BEUV 광으로 분광시키기 위한 분광기(미도시)가 광원 발생 장치(100)에 더 포함되어 구성될 수 있다.
이때, 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 전자빔(EB)과의 충돌에 의해 연속선이 발생하는 타깃 물질(TM)을 텅스텐으로 한정하여 설명하고 있으나, High Z 즉, 원자번호가 높은 몰리브데넘(Molybdenum, Mo) 등도 가능하므로, 실시하기에 따라 해당 타깃 물질(TM)이 텅스텐에만 한정되지 않음은 물론이다.
참고로, 광원 발생 장치(100)로부터 발생된 광은 EUV 광원 및 BEUV 광원 중 적어도 어느 하나로서, 리소그래피 기술, 광전자 분광법 또는 광방출 분광법을 수행하기 위한 시료 분석기술, 고해상도 이미징 등에 응용될 수 있다.
<특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 방법>
도2은 본 발명의 일 실시예에 따른 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 방법의 흐름을 도시한 것이고, 도3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 방법의 흐름을 도시한 것으로, 도2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 방법은 다음의 단계를 포함할 수 있다.
참고로, 앞서 기술한 광원 발생 장치에 대한 설명과 중복되는 설명은 간략히 기술하거나, 생략하고자 한다.
1. (a)단계; 타깃 물질 배치단계<S100>
(a)단계(S100)는 진공 챔버(110) 내 타깃 물질(TM)을 위치시키는 단계이다. 여기서, 진공 챔버(110)는 내부에 타깃 물질(TM)을 수용하며, 후술할 (b)단계(S200)에서 전자빔(EB)과 타깃 물질(TM)의 반응으로 광원(source)이 발생할 수 있는 공간 및 상기 공간의 고진공 상태를 유지할 수 있는 형태면 그 형상이 특정한 형상으로 한정되지 않는다.
이때, 타깃 물질(TM)은 보론(boron) 계열, 실리콘(silicon) 계열 및 텅스텐(tungsten) 계열 중 어느 하나의 물질일 수 있으며, 좀더 상세하게는 붕소, 실리콘, 텅스텐 중 어느 하나일 수 있다.
2. (b)단계; 전자빔 조사단계<S200>
(b)단계(S200)는 진공 챔버(110) 내 위치된 타깃 물질(TM)을 향해 전자빔(EB)을 조사하는 단계이다. 이때, 전자빔(EB)은 진공 챔버(110)의 일 측에 위치한 전자총(120)으로부터 발생될 수 있다.
이하에서, 전자총(120)에서 발생된 전자빔(EB)이 타깃 물질(TM)에 충돌할 경우에 타깃 물질(TM)에 따른 반응 메카니즘을 구체적으로 설명하면, 먼저, 전자총(120)에서 발생된 전자빔(EB)이 어느 하나의 타깃 물질(이하, 설명의 편의를 위해 ‘제1 타깃 물질’이라 칭함; TM)에 충돌할 경우 제1 타깃 물질(TM)의 적어도 하나 이상의 전자가 튕겨져 나오게 되고, 해당 전자가 빠져나온 빈자리 즉, 정공(hole)에는 제1 타깃 물질(TM)을 구성하는 전자 중 정공이 발생된 위치의 에너지 준위보다 높은 에너지 준위의 전자가 천이되어 채워지게 되며 이러한 반응으로 제1 타깃 물질(TM)에서는 하나 또는 몇 개의 특정 파장만을 포함하는 파장분포(특성선)를 가지는 특정 파장대의 광이 발생하게 된다.
다음으로, 전자총(120)에서 발생된 전자빔(EB)이 다른 하나의 타깃 물질(이하, 설명의 편의를 위해 ‘제2 타깃 물질’이라 칭함; TM)에 충돌할 경우 전자빔(EB)과 충돌한 제2 타깃 물질의 적어도 하나 이상의 전자가 에너지를 잃는 과정에서 광(L)이 발생하게 되며, 이러한 반응으로 제2 타깃 물질(TM)에서는 연속적인 파장분포(연속선)를 가지는 특정 파장대의 광이 발생하게 된다.
참고로, 제1 타깃 물질(TM)은 붕소 또는 실리콘 중 어느 하나일 수 있으며, 제2 타깃 물질(TM)은 텅스텐일 수 있다. 이때, 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 제2 타깃 물질(TM)을 텅스텐으로 한정하여 설명하고 있으나, High Z 즉, 원자번호가 높은 몰리브데넘(Molybdenum, Mo) 등도 가능하므로, 실시하기에 따라 제2 타깃 물질(TM)이 텅스텐에만 한정되지 않음은 물론이다.
3. (c)단계; 광 발생단계<S300>
(c)단계(S300)는 (b) 단계(S200)에서 조사된 전자빔(EB)이 타깃 물질(TM)에 충돌할 경우 발생된 정공(hole)에 타깃 물질(TM)을 구성하는 전자 중 정공의 에너지 준위보다 높은 에너지 준위의 전자가 천이되거나, 상기 타깃 물질에 전자빔이 충돌한 경우 상기 타깃물질을 구성하는 전자가 에너지를 잃는 과정에서 광(光; L)이 발생하는 단계이다.
이때, (c) 단계에서 발생된 광은 EUV(Extreme Ultraviolet) 및 BEUV(Beyond Extreme Ultraviolet) 중 적어도 어느 하나의 파장대를 가진다. 즉, 상술한 일련의 과정을 통해 EUV 광원 및 BEUV 광원 중 적어도 어느 하나의 광원(source)이 생성되는 것이다.
참고로, 앞서 광원 발생 장치에서 언급한 바와 같이, 타깃 물질(TM)에 따라 발생하는 광의 파장대가 상이하며, 좀더 구체적으로, 타깃 물질(TM)이 보론 계열 예컨대, 붕소인 경우에는 일련의 과정을 통해 BEUV 광원이 생성되고, 타깃 물질(TM)이 실리콘 계열 예컨대, 실리콘인 경우에는 일련의 과정을 통해 EUV 광원이 생성되며, 타깃 물질(TM)이 텅스텐 계열 예컨대, 텅스텐인 경우에는 일련의 과정을 통해 EUV 광원 및 BEUV 광원이 모두 생성될 수 있다.
이에, 타깃 물질(TM)이 텅스텐인 경우에는, 도3에 추가적으로 예시한 바와 같이, (c) 단계(S300)에서 발생한 광은 EUV 및 BEUV 파장대를 모두 포함하게 되고, (c) 단계(S300)에서 발생한 광을 파장대 별로 각각 EUV 파장대의 광 및 BEUV 파장대의 광으로 분광시키는 단계인 (d)단계(S400)를 더 포함할 수 있다.
상술한 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 방법을 통해 생성된 광원은 리소그래피 공정을 수행하기 위한 리소그래피 장치, 광전자 분광법 또는 광방출 분광법을 수행하기 위한 시료 분석 장치 및 고해상도 영상처리를 위한 고해상도 이미징 장치에 적용될 수 있음은 물론이다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 균등개념으로 이해되어져야 할 것이다.
100 : 광원 발생 장치
110 : 진공 챔버
120 : 전자총
EB : 전자빔
TM : 타겟 물질

Claims (10)

  1. 광원을 생성하기 위한 공간을 제공하며, 상기 공간 내 타깃 물질이 위치되는 진공 챔버; 및
    상기 진공 챔버의 일 측에 위치하며 상기 타깃 물질을 향해 전자빔을 조사하는 전자총; 을 포함하고,
    상기 타깃 물질에 전자빔이 충돌한 경우 발생된 정공(hole)에 상기 타깃 물질을 구성하는 전자 중 상기 정공의 에너지 준위보다 높은 에너지 준위의 전자가 천이되거나, 상기 타깃 물질에 전자빔이 충돌한 경우 상기 타깃물질을 구성하는 전자가 에너지를 잃는 과정에서 EUV(Extreme Ultraviolet) 및 BEUV(Beyond Extreme Ultraviolet) 중 적어도 어느 하나의 파장대를 가지는 광(光)이 발생하며,
    상기 타깃 물질은 보론(boron) 계열, 실리콘(silicon) 계열 및 텅스텐(tungsten) 계열 중 어느 하나의 물질인 것을 특징으로 하는
    특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 타깃 물질이 텅스텐 계열의 물질인 경우, 상기 타깃 물질에 전자빔이 충돌하며 발생하는 EUV 및 BEUV 파장대의 광을 각각 EUV 파장대의 광 및 BEUV 파장대의 광으로 분광시키기 위한 분광기; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치.
  4. (a) 진공 챔버 내 타깃 물질을 위치시키는 단계;
    (b) 상기 진공 챔버 내 위치된 타깃 물질을 향해 전자빔을 조사하는 단계;
    (c) 상기 (b) 단계에서 조사된 전자빔이 상기 타깃 물질에 충돌할 경우 발생된 정공(hole)에 상기 타깃 물질을 구성하는 전자 중 상기 정공의 에너지 준위보다 높은 에너지 준위의 전자가 천이되거나, 상기 타깃 물질에 전자빔이 충돌한 경우 상기 타깃 물질을 구성하는 전자가 에너지를 잃는 과정에서 광(光)이 발생하는 단계; 를 포함하고,
    상기 (c) 단계에서 발생하는 광은 EUV(Extreme Ultraviolet) 및 BEUV(Beyond Extreme Ultraviolet) 중 적어도 어느 하나의 파장대를 가지며,
    상기 타깃 물질은 보론(boron) 계열, 실리콘(silicon) 계열 및 텅스텐(tungsten) 계열 중 어느 하나의 물질인 것을 특징으로 하는
    특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 방법.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서,
    상기 타깃 물질이 텅스텐 계열의 물질인 경우, 상기 (c) 단계에서 발생한 광은 EUV 및 BEUV 파장대를 모두 포함하고,
    (d) 상기 (C)단계에서 발생한 광을 각각 EUV 파장대의 광 및 BEUV 파장대의 광으로 분광시키는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 방법.
  7. 제4항 및 제6항 중 어느 한 항에 따른 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 방법을 통해 생성된 광원.
  8. 제7항에 따른 광원으로 리소그래피(lithography) 공정을 수행하기 위한 리소그래피 장치.
  9. 제7항에 따른 광원으로 광전자 분광법 또는 광방출 분광법을 수행하기 위한 시료 분석 장치.
  10. 제7항에 따른 광원으로 고해상도 영상처리를 수행하기 위한 고해상도 이미징 장치.
KR1020200090786A 2020-07-22 2020-07-22 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법 KR102447685B1 (ko)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200090786A KR102447685B1 (ko) 2020-07-22 2020-07-22 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법
KR1020220111274A KR102574194B1 (ko) 2020-07-22 2022-09-02 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법
KR1020220111276A KR102573117B1 (ko) 2020-07-22 2022-09-02 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법
KR1020220111272A KR102574190B1 (ko) 2020-07-22 2022-09-02 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법
KR1020220111275A KR102574195B1 (ko) 2020-07-22 2022-09-02 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법
KR1020220111273A KR102573121B1 (ko) 2020-07-22 2022-09-02 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법
KR1020230015119A KR20230024944A (ko) 2020-07-22 2023-02-03 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법
KR1020240027316A KR20240037900A (ko) 2020-07-22 2024-02-26 리소그래피 기술, 시료 분석기술, 고해상도 이미징 등에 응용될 수 있는 특정 파장대의 광원을 전자빔을 이용하여 발생시키는 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200090786A KR102447685B1 (ko) 2020-07-22 2020-07-22 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법

Related Child Applications (5)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220111273A Division KR102573121B1 (ko) 2020-07-22 2022-09-02 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법
KR1020220111272A Division KR102574190B1 (ko) 2020-07-22 2022-09-02 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법
KR1020220111276A Division KR102573117B1 (ko) 2020-07-22 2022-09-02 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법
KR1020220111275A Division KR102574195B1 (ko) 2020-07-22 2022-09-02 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법
KR1020220111274A Division KR102574194B1 (ko) 2020-07-22 2022-09-02 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220011928A KR20220011928A (ko) 2022-02-03
KR102447685B1 true KR102447685B1 (ko) 2022-09-27

Family

ID=80268734

Family Applications (8)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200090786A KR102447685B1 (ko) 2020-07-22 2020-07-22 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법
KR1020220111273A KR102573121B1 (ko) 2020-07-22 2022-09-02 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법
KR1020220111274A KR102574194B1 (ko) 2020-07-22 2022-09-02 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법
KR1020220111272A KR102574190B1 (ko) 2020-07-22 2022-09-02 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법
KR1020220111275A KR102574195B1 (ko) 2020-07-22 2022-09-02 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법
KR1020220111276A KR102573117B1 (ko) 2020-07-22 2022-09-02 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법
KR1020230015119A KR20230024944A (ko) 2020-07-22 2023-02-03 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법
KR1020240027316A KR20240037900A (ko) 2020-07-22 2024-02-26 리소그래피 기술, 시료 분석기술, 고해상도 이미징 등에 응용될 수 있는 특정 파장대의 광원을 전자빔을 이용하여 발생시키는 장치 및 방법

Family Applications After (7)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220111273A KR102573121B1 (ko) 2020-07-22 2022-09-02 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법
KR1020220111274A KR102574194B1 (ko) 2020-07-22 2022-09-02 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법
KR1020220111272A KR102574190B1 (ko) 2020-07-22 2022-09-02 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법
KR1020220111275A KR102574195B1 (ko) 2020-07-22 2022-09-02 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법
KR1020220111276A KR102573117B1 (ko) 2020-07-22 2022-09-02 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법
KR1020230015119A KR20230024944A (ko) 2020-07-22 2023-02-03 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법
KR1020240027316A KR20240037900A (ko) 2020-07-22 2024-02-26 리소그래피 기술, 시료 분석기술, 고해상도 이미징 등에 응용될 수 있는 특정 파장대의 광원을 전자빔을 이용하여 발생시키는 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (8) KR102447685B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004505421A (ja) * 2000-07-28 2004-02-19 ジェテック、アクチボラグ Ｘ線またはｅｕｖ放射線発生方法および装置
JP2010003548A (ja) 2008-06-20 2010-01-07 Komatsu Ltd 極端紫外光源装置及び極端紫外光の生成方法
JP2019061289A (ja) 2013-03-14 2019-04-18 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． 極端紫外線光源用のターゲット

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120128880A (ko) * 2011-05-18 2012-11-28 김영대 리소그래피 광원에 응용을 위한 극 자외선 발생 장치 및 방법
KR20160116859A (ko) * 2015-03-31 2016-10-10 한국전자통신연구원 입자 빔 발생장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004505421A (ja) * 2000-07-28 2004-02-19 ジェテック、アクチボラグ Ｘ線またはｅｕｖ放射線発生方法および装置
JP2010003548A (ja) 2008-06-20 2010-01-07 Komatsu Ltd 極端紫外光源装置及び極端紫外光の生成方法
JP2019061289A (ja) 2013-03-14 2019-04-18 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． 極端紫外線光源用のターゲット

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220127198A (ko) 2022-09-19
KR20220127197A (ko) 2022-09-19
KR20220127199A (ko) 2022-09-19
KR102574194B1 (ko) 2023-09-06
KR20220127200A (ko) 2022-09-19
KR102574195B1 (ko) 2023-09-06
KR102573117B1 (ko) 2023-09-01
KR20220011928A (ko) 2022-02-03
KR20230024944A (ko) 2023-02-21
KR20220127779A (ko) 2022-09-20
KR20240037900A (ko) 2024-03-22
KR102573121B1 (ko) 2023-09-01
KR102574190B1 (ko) 2023-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2019175761A (ja) 荷電粒子ビーム照射装置
Tseng Recent developments in nanofabrication using ion projection lithography
US11798706B2 (en) Nanopatterned electron beams for temporal coherence and deterministic phase control of x-ray free-electron lasers
JP5709546B2 (ja) エネルギービーム描画装置及びデバイス製造方法
KR102447685B1 (ko) 특정 파장대의 광원을 발생시키기 위한 장치 및 방법
Shi et al. Scanning helium ion beam lithography
JP4546446B2 (ja) リソグラフィ装置、システムおよびデバイス製造方法
US20160170309A1 (en) Light exposure method, and light exposure apparatus
KR101442780B1 (ko) 리쏘그래피 노광 툴용 탄화수소 게터
US10785859B2 (en) Generating extreme ultraviolet radiation with nanoscale antennas
JP2002139758A (ja) 光短波長化装置
JP4406311B2 (ja) エネルギー線照射装置およびそれを用いたパタン作成方法
Wang et al. Report of the basic energy sciences workshop on the future of electron sources, september 8-9, 2016
KR20170042592A (ko) 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법
KR100792385B1 (ko) 나노팁전자방출원, 그의 제조 방법 및 그를 구비한 나노팁리소그래피 장치
Klein et al. PML2: The maskless multibeam solution for the 22nm node and beyond
EP3848953A1 (en) High brightness electron source
WO2021140020A2 (en) High brightness low energy spread pulsed electron source
Fiedorowicz et al. Micromachining of organic polymers by direct photo-etching using a compact laser plasma soft x-ray source
Turcu et al. X-ray micromachining with a laser-plasma source at 1-nm wavelength
JPH10290053A (ja) 光学装置及び光短波長化方法
Heuberger et al. X-ray lithography using synchrotron radiation and ion-beam shadow printing
KR19990088482A (ko) 리소그래픽패턴형성방법
JP2017072867A (ja) 露光方法
JP2009277462A (ja) Ｘ線発生装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
A107 Divisional application of patent
GRNT Written decision to grant