KR102680272B1 - Euv 집광 장치 및 상기 euv 집광 장치를 포함하는 리소그래피 장치 - Google Patents

Euv 집광 장치 및 상기 euv 집광 장치를 포함하는 리소그래피 장치 Download PDF

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Abstract

본 개시의 예시적 실시예에 따른 EUV 집광 장치는 회전 가능하고 내부가 오목한 본체; 주석 방울을 생성하여 상기 주석 방울을 분사하는 주석 발생기; 상기 분사된 주석 방울을 처리하는 주석 캐쳐; 상기 주석 발생기에서 생성된 상기 주석 방울이 상기 본체의 내부에 떨어지는 것을 방지하도록 구성된 보호 덮개; 및 상기 본체를 회전시키도록 구성된 회전 가이드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

EUV 집광 장치 및 상기 EUV 집광 장치를 포함하는 리소그래피 장치{EUV light concentrating apparatus and lithography apparatus including the same}
본 개시의 기술적 사상은 EUV(Extreme ultraviolet) 집광 장치 및 상기 EUV 집광 장치를 포함하는 리소그래피 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 포토 리소그래피 공정 상에서 사용되는 EUV 집광 장치 및 상기 EUV 집광 장치를 포함하는 리소그래피 장치에 관한 것이다.
제한된 웨이퍼의 면적에 반도체 소자의 높은 집적도를 구현하기 위하여, EUV 광을 이용하여 포토 리소그래피 공정이 진행될 수 있다. 상기 EUV 광은 미세한 크기의 주석 방울에 이산화탄소 레이저 광을 노출시켜 발생하는 플라즈마에 의해 생성될 수 있고, 이 때 플라즈마로 변환되지 못한 상기 주석 방울 중 일부는 EUV 집광 장치의 내부 표면을 오염시킬 수 있다.
본 개시의 기술적 사상이 해결하고자 하는 첫번째 과제는 EUV 집광 장치의 내부 표면을 효율적으로 클리닝 하기 위한 EUV 집광 장치를 제공하는 것이다.
본 개시의 기술적 사상이 해결하고자 하는 두번째 과제는 반사율이 증가된 EUV 광을 통해 개선된 포토 리소그래피 공정을 진행하기 위한 EUV 집광 장치를 포함하는 리소그래피 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 개시의 일 실시예로 회전 가능하고 내부가 오목한 본체; 주석 방울을 생성하여 상기 주석 방울을 분사하는 주석 발생기; 상기 분사된 주석 방울을 처리하는 주석 캐쳐; 상기 주석 발생기에서 생성된 상기 주석 방울이 상기 본체의 내부에 떨어지는 것을 방지하도록 구성된 보호 덮개; 및 상기 본체를 회전시키도록 구성된 회전 가이드;를 포함하는 EUV 집광 장치를 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 개시의 일 실시예로 리소그래피 장치를 제공하고, 상기 리소그래피 장치는 이산화탄소 레이저를 출사하는 소스부; 상기 출사된 이산화탄소 레이저 광에 주석 방울을 노출 시켜 EUV광을 생성하고, 상기 생성된 EUV 광을 집광하는 EUV 집광 장치; 및 상기 집광된 EUV 광의 이동 경로를 제공하는 날개부;를 포함하고, 상기 EUV 집광 장치는 회전 가능하고 내부가 오목한 본체; 주석 방울을 생성하여 상기 주석 방울을 분사하는 주석 발생기; 상기 분사된 주석 방울을 처리하는 주석 캐쳐; 상기 주석 발생기에서 생성된 상기 주석 방울이 상기 본체의 내부에 떨어지는 것을 방지하도록 구성된 보호 덮개; 상기 본체의 내부 표면에 가스를 분사하고, 상기 본체의 내부 표면의 오염물을 흡입하는 노즐 프레임; 및 상기 본체를 회전시키도록 구성된 회전 가이드;를 포함하고, 상기 날개부는 상기 이산화탄소 레이저 광이 외부로 나가지 못하도록 구성된 차단막을 포함하고, 상기 리소그래피 장치를 위에서 내려다 볼 때 상기 차단막, 상기 보호 덮개, 및 상기 노즐 프레임은 공간적으로 중첩되는 것을 특징으로 한다.
본 개시의 기술적 사상에 따른 EUV 집광 장치는 상기 EUV 집광 장치의 내부 표면을 효율적으로 클리닝하여, EUV 광의 반사율을 증가시키고 EUV 집광 장치의 동작 수명을 연장시켜 작업 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 개시의 기술적 사상에 따른 리소그래피 장치는 상기 EUV 집광 장치를 포함하여, 반사율이 증가된 EUV 광을 통해 개선된 포토 리소그래피 공정을 진행할 수 있다.
도 1은 리소그래피 장치의 내부를 보여주는 단면도이다.
도 2는 EUV 집광 장치 상에서 반사된 EUV 광의 이미지이다.
도 3 및 도 4는 본 개시의 일 실시예인 EUV 집광 장치를 입체적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예인 EUV 집광 장치의 내부 단면을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예인 리소그래피 장치의 내부를 보여주는 단면도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예인 EUV 집광 장치를 입체적으로 보여주는 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예인 상기 EUV 집광 장치의 평면도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 개시의 일 실시예인 상기 EUV 집광 장치의 내부 단면도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예인 상기 EUV 집광 장치를 포함하는 리소그래피 장치의 내부 단면도이다.
도 11a는 본 개시의 일 실시예인 노즐 프레임의 형상을 보여주는 도면이다.
도 11b는 본 개시의 일 실시예인 상기 노즐 프레임의 도 11a의 C-C에서의 단면을 보여주는 도면이다.
도 12a는 본 개시의 일 실시예인 노즐 프레임의 형상을 보여주는 도면이다.
도 12b는 본 개시의 일 실시예인 상기 노즐 프레임의 도 12a의 D-D에서의 단면을 보여주는 도면이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예인 EUV 집광 장치를 통해 본체의 내부 표면 상의 오염물들이 제거되는 메커니즘을 보여주는 도면이다
도 14는 본 개시의 일 실시예인 EUV 집광 장치의 내부 표면의 좌표를 설명하는 도면이다.
도 15는 본 개시의 일 실시예인 노즐 프레임의 내부 단면도이다.
도 16은 본 개시의 일 실시예인 노즐 프레임의 회로도를 보여주는 도면이다.
도 17은 본 개시의 일 실시예인 노즐 프레임의 회로도를 보여주는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 개시의 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 리소그래피 장치(100)의 내부를 보여주는 단면도이다.
상기 리소그래피 장치(100)는 소스부(101), EUV 집광 장치(102), 및 날개부(103)를 포함할 수 있다.
상기 소스부(101)는 상기 리소그래피 장치(100)의 내부에 이산화탄소(CO2) 레이저를 출사할 수 있다.
상기 EUV 집광 장치(102)는 주석 방울을 생성하여, 상기 생성된 주석 방울을 상기 소스부(101)에서 출사된 상기 이산화탄소 레이저에 노출 시킬 수 있다. 상기 주석 방울이 상기 이산화탄소 레이저에 노출되면, 상기 주석 방울은 플라즈마 상태가 될 수 있다. 상기 주석 방울이 플라즈마 상태가 되는 과정에서 EUV(Extra Ultraviolet) 광이 생성될 수 있다. 상기 생성된 EUV 광은 약 13.5nm(나노미터)의 파장을 가질 수 있다.
또한, 상기 EUV 집광 장치(102)는 상기 생성된 EUV 광을 집광시킨 후, 상기 집광된 EUV광을 스캐너(scanner)로 전달할 수 있다.
상기 날개부(103)는 상기 집광된 EUV 광이 이동할 수 있는 경로를 제공할 수 있다. 상기 경로는 상부로 갈수록 폭이 좁아지는 구조일 수 있다. 또한, 상기 날개부(103)는 상기 EUV 집광 장치(102)의 상부에 결합될 수 있다.
상기 EUV 집광 장치(102)가 생성한 상기 미세 주석 방울은 플라즈마 상태가 되어 EUV 광을 생성하면서 이온, 원자, 분자, 입자 덩어리와 같이 다양한 크기의 주석 잔해물을 남길 수 있다.
상기 이온, 원자, 분자 등과 같이 상대적으로 작은 크기의 주석 잔해물은 상기 EUV 집광 장치(102)의 내부 표면에 쌓일 수 있다. 상기 크기가 작은 주석 잔해물들은 상기 EUV 집광 장치(102)의 표면에 비교적 고른 두께를 가지면서 쌓일 수 있다.
상기 입자 덩어리와 같이 상대적으로 큰 크기의 주석 잔해물은 상기 EUV 집광 장치(102)의 날개부(103)의 내부 표면에 쌓일 수 있다. 상기 날개부(103)의 내부 표면에 쌓인 주석 잔해물은 시간이 지나면서 상기 날개부(103)의 내부 표면으로부터 떨어져 상기 EUV 집광 장치(102)의 내부 표면에 쌓일 수 있다. 또한, 상기 날개부(103)의 내부 표면에 쌓인 주석 잔해물은 상기 EUV 광과 반응하여 상기 EUV 집광 장치(102)의 내부 표면을 국부적으로 오염시킬 수도 있다.
도 2는 상기 EUV 집광 장치(102) 상에서 반사된 EUV 광의 이미지이다.
도 2를 참조할 때, 상기 EUV 집광 장치(102)의 표면 상에 전술한 상기 주석 잔해물이 국부적으로 쌓인 것을 확인할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 주석 잔해물은 상기 EUV 집광 장치(102)의 내부 표면의 가장 자리(A)에 집중되어 쌓일 수 있다. 상기 가장 자리(A)에 집중되어 쌓인 주석 잔해물은 상기 EUV 집광 장치(102)의 표면을 오염시킬 뿐만 아니라, 상기 EUV 집광 장치(102) 상에서 EUV 광의 반사율을 저하시켜 상기 EUV 집광 장치(102) 상에서 집광되는 EUV 광의 품질을 저하시킬 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 개시의 일 실시예인 EUV 집광 장치(300)를 입체적으로 보여주는 도면이고, 도 5는 본 개시의 일 실시예인 EUV 집광 장치(300)의 내부 단면을 보여주는 도면이다.
도 3 내지 도 5를 참조할 때, 본 개시의 EUV 집광 장치(300)는 본체(301), 주석 발생기(302), 주석 캐쳐(catcher)(303), 보호 덮개(304), 고정 프레임(401), 및 회전 가이드(501) 등을 포함할 수 있다.
상기 EUV 집광 장치(300)의 본체(301)의 내부는 오목한 형상일 수 있다. 상기 EUV 집광 장치(300) 상에서 생성된 EUV 광은 상기 본체(301)의 오목한 내부 형상으로 인해 집광될 수 있다. 본 개시의 상기 EUV 집광 장치(300)의 본체(301)는 상기 본체(301)의 중심 축을 기준으로 회전할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 본체(301)는 상기 중심축을 기준으로 360도 회전할 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고, 상기 본체(301)는 상기 중심축을 기준으로 제1 방향으로 180도 회전할 수 있고, 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 180도 회전할 수도 있다.
또한, 상기 본체(301)의 내부에는 공동이 형성될 수 있다. 상기 소스부(101)에서 출사된 상기 이산화탄소 레이저는 상기 본체(301)의 내부에 형성된 상기 공동을 통과하여 상기 EUV 집광 장치(300) 상에 제공될 수 있다.
상기 주석 발생기(302)는 주석 방울을 생성하여 상기 생성된 주석 방울을 상기 주석 캐쳐(303)를 향해 분사할 수 있다. 상기 분사된 주석 방울은 전술한 바와 같이 이산화탄소 레이저 광에 노출되어 플라즈마 상태가 되어 EUV 광을 생성할 수 있다.
상기 주석 캐쳐(303)는 상기 주석 발생기(302)에서 분사된 주석 방울을 처리할 수 있다. 상기 주석 캐쳐(303)는 상기 주석 발생기(302)와 마주보는 방향에 위치할 수 있다.
상기 보호 덮개(304)는 상기 주석 발생기(302)에서 생성된 상기 주석 방울이 상기 EUV 집광 장치(300)의 본체(301)의 내부 표면에 떨어지는 것을 방지하여 상기 본체(301) 내부 표면을 보호할 수 있다. 상기 보호 덮개(304)는 상기 주석 발생기(302)의 하부에 위치할 수 있다.
상기 고정 프레임(401)은 상기 EUV 집광 장치(300)가 다른 리소그래피 장치와 연계되어 설치될 수 있도록 프레임을 제공할 수 있다. 상기 고정 프레임(401)은 상기 본체(301)의 하부에 위치할 수 있다. 상기 고정 프레임(401)의 중앙에는 공동(402)이 형성될 수 있고, 상기 공동(402)을 통해 상기 소스부(101)에서 제공되는 이산화탄소 레이저는 상기 EUV 집광 장치(300)로 제공될 수 있다.
상기 고정 프레임(401)의 상부에는 회전 가이드(501)가 있을 수 있다. 상기 회전 가이드(501)는 모터와 연결될 수 있고, 상기 모터와 연결된 회전 가이드(501)는 상기 본체(301)를 회전시킬 수 있다. 상기 회전 가이드(501)가 상기 본체(301)를 회전시키는 방법은 보다 다양할 수 있다. 예를 들어, 상기 회전 가이드(501)는 전자기력을 이용하여 상기 본체(301)를 회전시킬 수 있다. 상기 회전 가이드(501)의 회전 속도, 방향 등의 파라미터들은 상기 회전 가이드(501)와 전기적으로 연결된 제어부에 의해 유동적으로 조절될 수 있다.
상기 EUV 집광 장치(300)의 본체(301)가 상기 회전 가이드(501)에 의해 회전함으로써, 상기 EUV 집광 장치(300)의 내부에서 주석 잔해물은 국부적으로 쌓이지 않고, 상기 본체(301)의 내부 표면에 고르게 쌓일 수 있다. 따라서, 상기 EUV 집광 장치(300) 상에서 집광되는 EUV 광의 반사율이 저하되는 현상을 감소시켜 상기 집광된 EUV 광의 품질이 개선될 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예인 리소그래피 장치(600)의 내부를 보여주는 단면도이다.
상기 리소그래피 장치(600)는 소스부(601), EUV 집광 장치(602), 및 날개부(603)를 포함할 수 있다.
상기 소스부(601), 상기 EUV 집광 장치(602), 및 날개부(603)가 포함하는 구성 요소들에 대한 기술적 사상은 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 내용과 실질적으로 동일하므로 자세한 내용은 생략한다.
상기 리소그래피 장치(600)의 날개부(603)는 차단막(610)을 포함할 수 있다. 상기 차단막(610)은 상기 날개부(603)의 내부 중간 부근에 설치될 수 있다. 상기 차단막(610)은 상기 리소그래피 장치(600) 상에 제공되는 이산화탄소 레이저 광이 외부로 나가지 못하도록 상기 이산화탄소 레이저 광을 일정 부분에서 차단시킬 수 있다. 상기 차단막(610)을 포함하는 날개부(603)는 상기 EUV 집광 장치(602) 상에서 생성된 EUV 광의 반사 이미지에 영향을 줄 수 있다. 보다 구체적으로, 도 2를 참조할 때, 상기 차단막(610)을 포함하는 날개부(603)에 의해 도 2의 일정 영역(B) 상에서 상기 EUV 광이 부재하는 것을 알 수 있다.
상기 도 2의 EUV 광이 부재하는 영역(B)의 면적을 최소화하기 위해, 상기 리소그래피 장치(600)를 위에서 아래로 내려다 볼 때, 상기 날개부(603)의 차단막(610)과 상기 EUV 집광 장치(602)의 보호 덮개(620)는 중첩될 수 있다. 다시 말해, 상기 리소그래피 장치(600)를 위에서 아래로 내려다 볼 때, 상기 보호 덮개(620)의 일정 부분은 상기 차단막(610)에 가려 보이지 않을 수 있다.
도 7 내지 도 10은 본 개시의 일 실시예인 EUV 집광 장치(700) 및 상기 EUV집광 장치(700)를 포함하는 리소그래피 장치(1000)를 설명하는 도면이다. 보다 구체적으로, 도 7은 상기 EUV 집광 장치(700)를 입체적으로 보여주는 도면이고, 도 8은 상기 EUV 집광 장치(700)의 평면도이고, 도 9a 및 도 9b는 상기 EUV 집광 장치(700)의 내부 단면도이고, 도 10은 본 개시의 EUV 집광 장치(700)를 포함하는 리소그래피 장치(1000)의 내부 단면도이다.
도 7 내지 도 9b를 참조할 때, 본 개시의 EUV 집광 장치(700)는 본체(701), 주석 발생기(702), 주석 캐쳐(703), 보호 덮개(704), 고정 프레임(901), 및 회전 가이드(902) 등을 포함할 수 있다. 상기 구성 요소에 대한 기술적 사상은 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한 내용과 실질적으로 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
본 개시의 상기 EUV 집광 장치(700)는 노즐 프레임(705)을 더 포함할 수 있다. 상기 노즐 프레임(705)은 상기 보호 덮개(704)의 하부에 위치할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 EUV 집광 장치(700)를 위에서 내려다 볼 때, 상기 노즐 프레임(705) 및 상기 보호 덮개(704)는 중첩되어 상기 노즐 프레임(705)의 일 부분은 상기 보호 덮개(704)에 의해 가려질 수 있다.
또한, 상기 노즐 프레임(705)의 외형은 상기 EUV 집광 장치(700)의 본체(701)의 내부 표면과 실질적으로 동일한 형상의 곡면을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 노즐 프레임(705)과 상기 본체(701)는 도 9b에 도시된 바와 같이 상호 근접하게 위치할 수 있다. 상기 노즐 프레임(705)과 상기 본체(701)의 내부 표면 사이는 소정 거리(d) 이격될 수 있다. 상기 노즐 프레임(705)과 상기 본체(701)의 내부 표면 사이의 이격 거리(d)는 작업자의 필요에 따라 유동적으로 변경될 수 있다.
상기 노즐 프레임(705)은 분사부 및 흡입부를 포함할 수 있다. 상기 분사부는 상기 EUV 집광 장치(700)의 내부 표면에 가스를 분사할 수 있고, 상기 흡입부는 상기 EUV 집광 장치(700) 내부 표면의 오염물들을 흡입할 수 있다.
상기 EUV 집광 장치(700)의 주석 발생기(702), 주석 캐쳐(703), 및 고정 프레임(901)이 고정된 상태에서, 상기 본체(701)가 회전하면서 상기 노즐 프레임(705)의 분사부 및 흡입부가 작동하여 상기 EUV 집광 장치(700) 내부 표면의 클리닝 공정이 수행될 수 있다. 상기 EUV 집광 장치(700)의 내부 클리닝 공정에 대해서는 뒤에서 보다 자세하게 설명한다.
도 10을 참조할 때, 상기 리소그래피 장치(1000)는 소스부(601), EUV 집광 장치(700) 및 날개부(603)를 포함할 수 있고, 상기 소스부(601), 및 상기 날개부(603)의 기술적 사상은 도 6을 참조하여 설명한 내용과 실질적으로 동일하다.
상기 리소그래피 장치(1000)를 위에서 아래로 내려다 볼 때, 상기 날개부(603)의 차단막(610), 상기 EUV 집광 장치(700)의 보호 덮개(704) 및 노즐 프레임(705)은 중첩될 수 있다. 다시 말해, 상기 리소그래피 장치(1000)를 위에서 아래로 내려다 볼 때, 상기 EUV 집광 장치(700)의 상기 노즐 프레임(705)은 상기 차단막(610) 및 상기 보호 덮개(704)에 가려질 수 있다. 따라서, 상기 노즐 프레임(705)은 상기 EUV 집광 장치(700) 상에 집광되는 EUV 광에 영향을 미치지 않을 수 있다.
도 11a 및 도 11b를 참조하여, 본 개시의 일 실시예인 노즐 프레임(1100)을 이용한 기계적 방법의 클리닝을 설명한다.
도 11a는 본 개시의 일 실시예인 노즐 프레임(1100)의 형상을 보여주는 도면이고, 도 11b는 상기 노즐 프레임(1100)의 도 11a의 C-C에서의 단면을 보여주는 도면이다.
도 11a 및 도 11b를 참조할 때, 상기 노즐 프레임(1100)과 상기 EUV 집광 장치의 본체(701)의 내부 표면 사이의 이격 거리(d)는 작업자의 필요에 따라 적절히 조절될 수 있다.
상기 노즐 프레임(1100)과 상기 EUV 집광 장치의 본체(701)의 내부 표면 사이의 이격 거리(d)가 적절히 조절된 후, 상기 노즐 프레임(1100)의 분사부(1101)는 상기 EUV 집광 장치의 본체(701)의 내부 표면 상에 고압의 가스를 분사할 수 있다. 상기 분사되는 가스는 예를 들어 수소 가스일 수 있다. 상기 노즐 프레임(1100)의 분사부(1101)가 분사하는 상기 가스의 방향은 상기 EUV 집광 장치의 본체(701)의 내부 표면과 수직한 방향일 수 있다.
상기 분사된 고압의 가스에 의해 상기 EUV 집광 장치의 본체(701)의 내부 표면에 달라 붙은 오염물들은 상기 내부 표면으로부터 떨어질 수 있다. 또한, 상기 분사된 고압의 가스에 의해 상기 집광 장치의 본체(701)의 내부 표면에 오염물들이 쌓이는 것을 방지할 수 있다.
상기 분사부(1101)에 의해 상기 EUV 집광 장치의 본체(701)의 내부 표면으로부터 떨어진 오염물들은 상기 노즐 프레임(1100)의 흡입부(1102)에 의해 흡입될 수 있다.
도 12a 내지 도 13을 참조하여, 본 개시의 일 실시예인 노즐 프레임(1200)을 이용한 전기적 방법의 클리닝을 설명한다.
도 12a는 본 개시의 일 실시예인 노즐 프레임(1200)의 형상을 보여주는 도면이고, 도 12b는 상기 노즐 프레임(1200)의 도 12a의 D-D에서의 단면을 보여주는 도면이다.
본 개시의 노즐 프레임(1200)은 상기 EUV 집광 장치의 본체(701)의 내부 표면 부근에서 플라즈마를 생성할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 EUV 집광 장치의 본체(701)의 내부 표면과 상기 노즐 프레임(1200)은 임피던스 정합 회로망(impedance matching network, 1250)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 임피던스 정합 회로망(1250)을 통해 상기 본체(701)의 내부 표면 부근에는 고농도의 수소 라디칼을 포함하는 플라즈마가 생성될 수 있다. 전술한 바와 같이 상기 본체(701)의 내부 표면과 상기 노즐 프레임(1200)의 이격 거리(d)가 작업자의 필요에 따라 적절히 조절될 수 있어서, 상기 본체(701)의 내부 표면과 상기 노즐 프레임(1200) 사이에는 균일하고 고농도의 수소 라디칼을 포함하는 플라즈마가 형성될 수 있다. 상기 고농도의 수소 라디칼을 포함하는 플라즈마는 상기 본체(701)의 내부 표면에 위치한 오염물(예를 들어, 주석 오염물)의 식각 속도를 증가시켜, 보다 효율적으로 상기 EUV 집광 장치의 본체(701)의 내부 표면의 오염물을 전기적으로 제거할 수 있다.
보다 구체적으로 도 12b를 참조할 때, 상기 노즐 프레임(1200)은 분사부(1201) 및 전극부(1202)를 포함할 수 있다.
상기 노즐 프레임(1200)의 분사부(1201)는 전술한 바와 같이 고압의 가스를 분사하여, 상기 EUV 집광 장치의 상기 본체(701)의 내부 표면 상의 오염물을 제거할 수 있다.
상기 EUV 집광 장치의 상기 본체(701)의 표면 상에 수소 기체가 공급되고 있는 상황에서, 상기 임피던스 정합 회로망(1250)에 의해 상기 본체(701)의 내부 표면과 상기 노즐 프레임(1200)의 전극부(1202) 사이에 큰 전위차가 주기적으로 발생하면, 상기 본체(701)의 내부 표면과 상기 노즐 프레임(1200)의 전극부(1202) 사이에 고농도의 수소 라디칼을 포함하는 플라즈마가 생성될 수 있다.
도 13은 본 개시의 일 실시예인 EUV 집광 장치를 통해 본체(701)의 내부 표면 상의 오염물들이 제거되는 메커니즘을 보여주는 도면이다.
도 13을 참조할 때, 상기 노즐 프레임(1200)의 전극부(1202)에 의한 수소 라디칼은 상기 EUV 집광 장치의 본체(701)의 내부 표면 상의 오염물과 화학 반응을 일으킬 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 오염물은 주석일 수 있고, 상기 수소 라디칼은 도 13에 도시된 바와 같이 상기 주석과 화학적으로 반응하여 상기 EUV 집광 장치의 본체(701)의 내부 표면 상의 오염물을 제거할 수 있다.
본 개시의 노즐 프레임(1200)은 상기 EUV 집광 장치의 본체(701)의 내부 표면과 밀접한 거리에서 고농도의 수소 라디칼을 포함하는 플라즈마를 생성함으로써, 보다 효율적으로 상기 EUV 집광 장치의 본체(701)의 내부 표면의 오염물을 제거할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이 본 개시의 EUV 집광 장치가 상기 노즐 프레임(1200)과 함께 회전 가능한 상기 EUV 집광 장치의 본체(701)를 포함함으로써, 상기 EUV 집광 장치의 본체(701)의 내부 표면을 선택적으로 깨끗하게 클리닝할 수 있고 이에 따라 상기 EUV 집광 장치 상에서 EUV 광의 반사율이 증가될 수 있다.
도 14는 본 개시의 일 실시예인 EUV 집광 장치의 내부 표면의 좌표를 설명하는 도면이다.
전술한 도 2의 EUV 집광 장치 상에서 EUV 광의 반사된 이미지를 참조할 때, 상기 EUV 집광 장치의 내부 표면 상에 전술한 상기 주석 잔해물은 국부적으로 쌓일 수 있다. 상기 EUV 집광 장치의 내부 표면에서 불균일하게 쌓인 주석 잔해물은 상기 EUV 광의 불균일한 반사 현상을 일으킬 수 있다. 따라서, 상기 EUV 집광 장치의 내부 표면 상에 불균일하게 쌓인 상기 주석 잔해물을 용이하게 클리닝하기 위해서는, 상기 주석 잔해물이 쌓인 위치를 정확하게 측정하는 것이 중요할 수 있다.
따라서, 상기 EUV 집광 장치와 연결된 제어부는 도 14에 도시된 좌표계를 이용하여 상기 EUV 집광 장치의 내부 표면 상의 상기 주석 잔해물의 위치를 정확하게 측정할 수 있다. 예를 들어, 상기 EUV 집광 장치의 내부가 원형일 때, 상기 제어부는 원형 좌표계를 사용할 수 있다. 상기 제어부는 상기 EUV 집광 장치의 내부의 중심축으로부터 이격된 거리(r)와 상기 중심축으로부터 회전된 방위각(Θ)를 독립된 파라미터로 사용하여 상기 EUV 집광 장치의 내부 표면 상의 상기 주석 잔해물의 위치를 정확하게 측정할 수 있다. 상기 제어부가 사용할 수 있는 좌표계는 상기 전술한 원형 좌표계에 한정되지 않고, 보다 다양한 좌표계를 포함할 수 있다.
상기 EUV 집광 장치 상에서 반사된 EUV 광의 이미지는 일정 주기로 관측되어 상기 제어부로 전송될 수 있다. 상기 제어부는 전송된 상기 EUV 광의 이미지를 상기 전술한 좌표계를 사용하여 분석하여, 상기 EUV 집광 장치의 내부 표면의 어느 부분에 오염 현상이 일어나고 있는지 추적할 수 있다. 따라서, 상기 EUV 집광 장치의 내부 표면의 특정 부위만 집중적으로 클리닝 공정이 수행될 수 있다.
도 15는 본 개시의 일 실시예인 노즐 프레임(1500)의 내부 단면도이다. 도 16은 상기 노즐 프레임(1500)의 회로도를 보여주는 도면이다.
전술한 바와 같이, 상기 EUV 집광 장치의 본체(701)는 회전할 수 있다. 상기 EUV 집광 장치의 본체(701)는 원형 운동을 하기 때문에, 상기 EUV 집광 장치의 본체(701)의 중심 부근(X)에서의 속도와 상기 본체(701)의 가장 자리 부근(Y)에서의 속도는 차이가 있을 수 있다. 다시 말해, 상기 EUV 집광 장치의 본체(701)는 중심 부근(X)에서 회전 속도가 상대적으로 느리고, 가장자리 부근(Y)에서 상대적으로 회전 속도가 빠를 수 있다.
따라서, 상기 EUV 집광 장치의 본체(701)의 내부에 공급되어야 하는 수소 라디칼을 포함하는 플라즈마의 농도 역시 차이가 있어야 한다. 다시 말해, 상기 EUV 집광 장치의 본체(701)의 중심 부근(X)에는 상대적으로 적은 농도의 수소 라디칼을 포함하는 플라즈마가 공급되어야 하고, 상기 본체(701)의 가장 자리 부근(Y)에는 상대적으로 높은 농도의 수소 라디칼을 포함하는 플라즈마가 공급되어야 한다. 이하에서, 상기 EUV 집광 장치의 본체(701)의 내부 표면 상에 수소 라디칼을 공급하는 방법에 대해 보다 자세히 설명한다.
도 15 및 도 16을 참조할 때, 본 개시의 노즐 프레임(1500)은 분사부(1501) 및 전극부(1502)를 포함할 수 있다.
상기 분사부(1501) 및 상기 전극부(1501)는 상호 다른 위치에서 복수 개로 형성될 수 있다.
상기 복수의 전극부(1501)들은 임피던스 정압 회로(1250)에 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 다른 위치의 복수의 전극부들(1502)들은 각각 상기 임피던스 정압 회로(1250)에 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 임피던스 정압 회로(1250)는 RF 안테나(1601)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 노즐 프레임(1500)의 복수의 전극부(1502) 각각에는 작업자가 원하는 양만큼 전압이 제공될 수 있고, 이에 따라 상기 복수의 전극부(1502) 각각에서 생성되는 수소 라디칼의 농도는 상호 다를 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 EUV 집광 장치의 본체(701)의 내부 표면 상에 작업자의 의도에 따라 다양한 농도의 수소 라디칼을 포함하는 플라즈마를 형성하여 상기 EUV 집광 장치의 본체(701)의 내부 표면 상의 오염물들을 효과적으로 제거할 수 있다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른 노즐 프레임(1500)의 회로도를 보여주는 도면이다.
도 17을 참조할 때, 상기 전극부(1502)들은 상기 임피던스 정압 회로(1250) 및 RF 안테나(1601)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 EUV 집광 장치의 본체(701)의 내부 표면은 접지(earth grounding)될 수 있다. 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 EUV 집광 장치의 본체(701)의 내부 표면을 접지시키면, 다수의 이온 입자들은 전극 방향으로 형성되어 수소 라디칼과 상기 이온 입자들 사이의 충돌로 인한 상기 EUV 집광 장치의 본체(701)의 내부 표면의 손상을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 본 개시의 기술적 사상은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않는다. 또한 본 개시의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (10)

  1. 회전 가능하고 내부가 오목한 본체;
    주석 방울을 생성하여 상기 주석 방울을 분사하는 주석 발생기;
    상기 분사된 주석 방울을 처리하는 주석 캐쳐;
    상기 주석 발생기에서 생성된 상기 주석 방울이 상기 본체의 내부에 떨어지는 것을 방지하도록 구성되고, 상기 주석 발생기의 하부에 배치된 보호 덮개;
    상기 본체를 회전시키도록 구성된 회전 가이드; 및
    노즐 프레임을 더 포함하고,
    상기 노즐 프레임은, 상기 본체 및 상기 보호 덮개 사이에 위치하고, 상기 본체의 내부 표면과 이격되어 형성된 것을 특징으로 하는,
    를 포함하는 EUV 집광 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 노즐 프레임은
    상기 본체의 내부 표면에 가스를 분사하는 분사부; 및
    상기 본체의 내부 표면의 오염물을 흡입하는 흡입부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 집광 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 노즐 프레임의 외형은 상기 본체의 오목한 내부 표면과 동일한 형상의 곡면을 포함하고,
    상기 노즐 프레임 및 상기 본체의 내부 표면 사이의 이격 거리는 조절 가능한 것을 특징으로 하는 EUV 집광 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 EUV 집광 장치를 위에서 내려다 볼 때
    상기 노즐 프레임 및 상기 보호 덮개는 공간적으로 중첩된 것을 특징으로 하는 EUV 집광 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 노즐 프레임은
    상기 본체의 내부 표면에 가스를 분사하는 분사부; 및
    상기 본체의 내부 표면 부근에 플라즈마를 생성하는 전극부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 집광 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 노즐 프레임의 전극부는 복수개이고,
    상기 복수의 전극부는 개별적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 EUV 집광 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 전극부들과 상기 본체의 내부 표면은 임피던스 정합 회로망과 전기적으로 연결되고,
    상기 본체의 내부 표면은 접지되는 것을 특징으로 하는 EUV 집광 장치.
  8. 리소그래피 장치에 있어서,
    상기 리소그래피 장치는
    이산화탄소 레이저를 출사하는 소스부;
    상기 출사된 이산화탄소 레이저 광에 주석 방울을 노출 시켜 EUV광을 생성하고, 상기 생성된 EUV 광을 집광하는 EUV 집광 장치; 및
    상기 집광된 EUV 광의 이동 경로를 제공하는 날개부;를 포함하고,
    상기 EUV 집광 장치는
    회전 가능하고 내부가 오목한 본체;
    주석 방울을 생성하여 상기 주석 방울을 분사하는 주석 발생기;
    상기 분사된 주석 방울을 처리하는 주석 캐쳐;
    상기 주석 발생기에서 생성된 상기 주석 방울이 상기 본체의 내부에 떨어지는 것을 방지하도록 구성되고, 상기 주석 발생기의 하부에 배치된 보호 덮개;
    상기 본체의 내부 표면에 가스를 분사하고, 상기 본체의 내부 표면의 오염물을 흡입하는 노즐 프레임; 및
    상기 본체를 회전시키도록 구성된 회전 가이드;를 포함하고,
    상기 날개부는 상기 이산화탄소 레이저 광이 외부로 나가지 못하도록 구성된 차단막을 포함하고,
    상기 노즐 프레임은, 상기 본체 및 상기 보호 덮개 사이에 위치하고, 상기 본체의 내부 표면과 이격되어 형성된 것을 특징으로 하고,
    상기 리소그래피 장치를 위에서 내려다 볼 때,
    상기 차단막, 상기 보호 덮개, 및 상기 노즐 프레임은 공간적으로 중첩되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 노즐 프레임의 외형은 상기 본체의 오목한 내부 표면과 동일한 형상의 곡면을 포함하고,
    상기 노즐 프레임 및 상기 본체의 내부 표면 사이의 이격 거리는 조절 가능한 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 노즐 프레임은
    상기 본체의 내부 표면에 플라즈마를 생성하는 복수의 전극부;를 더 포함하고,
    상기 복수의 전극부들은 개별적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
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