KR20040020585A - extreme ultraviolet generator using plasma reactor - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An apparatus for generating extreme ultraviolet is provided to prevent damages of electrodes and particles and avoid reduction of the extreme ultraviolet and useful life of the electrodes. CONSTITUTION: An apparatus for generating extreme ultraviolet comprises a plasma reactor(20) of induction coupling method for providing a first exciting energy in order to generate extreme ultraviolet, a gas source(10) for providing reaction gas to the plasma reactor, a vacuum pump(30) for keeping the plasma reactor in a predetermined vacuum status, and a second exciting energy providing unit for generating extreme ultraviolet by providing a second exciting energy after the reaction gas is in a plasma status.

Description

플라즈마 반응기를 이용한 극자외선 발생 장치 및 방법{extreme ultraviolet generator using plasma reactor}Extreme ultraviolet generator using plasma reactor and method {extreme ultraviolet generator using plasma reactor}

본 발명은 리소그래피 시스템(lithography system) 관련 기술에 관련된 것으로, 구체적으로는 플라즈마 반응 기술을 이용한 극자외선(EUV, Extreme Ultraviolet) 발생 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to lithography system-related technologies, and more particularly, to an apparatus and method for generating extreme ultraviolet (EUV) using a plasma reaction technique.

반도체 분야에서 광 리소그래피(Optical Lithography) 기술은 웨이퍼 상에 집적회로를 정의한 복잡한 패턴을 인쇄하는데 사용되고 있다. 마스크 상의 패턴은 감광막으로 덮인 실리콘 웨이퍼 상에서 고정밀 카메라에 의해 지정 비율로 축소되어 이미지화 된다. 광 리소그래피 기술의 발전에 따라 더 세밀한 모양과 더 작은 모양의 크기로 대략 2년마다 약 30%정도의 감소를 가능케 하였다. 이것은 반도체 산업 분야에서 더 강력하고 비용 면에서도 효율적인 반도체 장치의 생산을 가능케 하였다. 평균적으로 18개월마다 집적회로의 트랜지스터 수는 두 배가 되었다.In the semiconductor field, optical lithography techniques are used to print complex patterns that define integrated circuits on wafers. The pattern on the mask is scaled down and imaged by a high precision camera on a silicon wafer covered with a photoresist. Advances in optical lithography have enabled the reduction of roughly 30% every two years with finer and smaller shapes. This enabled the production of more powerful and cost-effective semiconductor devices in the semiconductor industry. On average, every 18 months the number of transistors in an integrated circuit doubled.

그런데, 선폭의 미세화와 회로의 고집적화에 따라 새로운 리소그래피 기술이 요구되고 있다. 이러한 새로운 리소그래피 기술은 일명 차세대 리소그래피(Next-Generation Lithographies) 기술이라고 하는데 광 리소그라피의 한계를 극복할 수 있는 기술들로서 극자외선 리소그래피(EUV Lithography; EUVL), 엑스레이 리소그래피(X-Ray Lithography), 이온 빔 리소그래피(Ion-Beam Projection Lithography), 전자 빔 리소그래피(Electron-Beam Lithography) 등의 기술이 연구되고 있다. 이들 중에서 10∼14nm의 범위의 파장을 갖는 극자외선(EUV, Extreme Ultraviolet)을 사용하는 리소그래피는 선두 차세대 리소그래피 기술로 알려져 있다.However, new lithography techniques are required in accordance with finer line widths and higher integration of circuits. These new lithography technologies are known as next-generation lithographies, which overcome the limitations of optical lithography. (Ion-Beam Projection Lithography), Electron-Beam Lithography, and other technologies are being studied. Among them, lithography using Extreme Ultraviolet (EUV) having a wavelength in the range of 10 to 14 nm is known as a leading next generation lithography technology.

잘 알려진 바와 같이, 많은 관점에서 극자외선 리소그래피는 광 리소그래피와 많은 유사점을 갖는다. 예를 들어, 극자외선 리소그래피에 사용되는 기초적인툴은 광 리소그라피에도 사용된다. 그러나 근본적으로 가시광선과 다른 극자외선의 파장이 갖는 물성적 차이 때문에 극자외선 리소그래피와 광 리소그래피도 근본적인 차이를 갖는다. 가장 큰 차이는 극자외선 조사(radiation)가 거의 모든 물질(가스포함)에서 강하게 흡수된다는 사실이다. 따라서 극자외선 리소그래피는 진공에서 실행되어야 하며 반사에 의한 것이어야 한다.As is well known, in many respects extreme ultraviolet lithography has many similarities with optical lithography. For example, the basic tools used in extreme ultraviolet lithography are also used in optical lithography. However, there are fundamental differences between extreme ultraviolet lithography and optical lithography due to the difference in properties of visible and other extreme ultraviolet wavelengths. The biggest difference is the fact that extreme ultraviolet radiation is strongly absorbed in almost all materials (including gases). Thus, extreme ultraviolet lithography should be performed in vacuum and by reflection.

극자외선 리소그래피 시스템은 크게 다층 반사경(Multilayer Reflectors), 극자외선 카메라(EUV Camera), 계측기(Metrology device), 극자외선 조사 광원(Sources of EUV Radiation) 등으로 구성된다. 현재, 극자외선 조사 광원은 진공 상태에서 유입되는 제논 가스(Xe)를 고전압으로 여기 시켜 극자외선을 얻는다. 그런데, 고전압이 인가되는 전극은 순간적으로 인가되는 고전압에 의해 전극이 손상되어 수명이 단축되며, 손상된 전극으로부터 파티클(particle)이 발생되어 파티클에 의해 극자외선의 일부가 흡수되는 문제점이 발생되고 있다. 이와 같은 문제점을 극복하기 위한 방법으로 헬륨 가스(He)를 투입하고 있으나 그에 따라 시스템 구성이 복잡해지게 된다.The extreme ultraviolet lithography system is largely composed of multilayer reflectors, extreme ultraviolet cameras (EUV cameras), metrology devices, and sources of EUV radiation. At present, the extreme ultraviolet light source excites xenon gas Xe flowing in a vacuum state at a high voltage to obtain extreme ultraviolet light. However, the electrode to which a high voltage is applied has a problem that the electrode is damaged by a high voltage applied momentarily and the life thereof is shortened. Particles are generated from the damaged electrode and a part of extreme ultraviolet rays is absorbed by the particles. Helium gas (He) is introduced as a way to overcome this problem, but the system configuration is complicated.

따라서 본 발명의 목적은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서 전극 손상을 방지하고, 극자외선의 손실을 막을 수 있는 플라즈마 반응기를 이용한 극자외선 발생 장치 및 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for generating an extreme ultraviolet light using a plasma reactor that can prevent electrode damage and prevent loss of extreme ultraviolet light, as proposed to solve the above problems.

도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 반응기를 이용한 극자외선 발생장치의 구성 및 동작 수순을 보여주는 도면;1 and 2 are views showing the configuration and operation procedure of the extreme ultraviolet generator using the plasma reactor according to a preferred embodiment of the present invention;

도 3 내지 도 8은 본 발명의 변형예에 따른 극자외선 발생장치의 구성 및 동작 수순을 보여주는 도면이다.3 to 8 are views showing the configuration and operation procedure of the extreme ultraviolet generating device according to a modification of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10: 가스 소오스20: 플라즈마 반응기10 gas source 20 plasma reactor

21: 반응기 튜브22: 자기 코어21: reactor tube 22: magnetic core

23: 자기 유도 코일24: RF 발진기23: magnetic induction coil 24: RF oscillator

30: 진공 펌프40: 레이저 발생기30: vacuum pump 40: laser generator

상술한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 리소그래피 시스템을 위한 극자외선 발생 장치는: 극자외선 발생을 위한 제1차 여기 에너지를 제공하는 유도 결합 방식의 플라즈마 반응기; 플라즈마 반응기로 반응 가스를 제공하는 가스 소오스; 플라즈마 반응기를 소정의 진공 상태로 유지시키는 진공 펌프 및; 플라즈마 반응기에 의해 반응 가스가 1차 여기 되어 플라즈마 상태로 된 후 제2차 여기 에너지를 제공하여 극자외선을 발생시키는 제2차 여기 에너지 제공 수단을 구비한다.According to a feature of the present invention for achieving the object of the present invention as described above, an extreme ultraviolet generating apparatus for a lithography system comprises: a plasma reactor of an inductively coupled type providing a first excitation energy for extreme ultraviolet generation; A gas source providing a reaction gas to the plasma reactor; A vacuum pump for maintaining the plasma reactor in a predetermined vacuum state; And a second excitation energy providing means for providing a second excitation energy by generating a primary ultraviolet ray after the reaction gas is first excited by the plasma reactor to become a plasma state.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 반응기는: 유입된 반응 가스가 폐쇄 경로를 형성하도록 구조화된 반응기 튜브; 반응기 튜브에 장착되는 다수개의 자기 코어; 다수개의 자기 코어에 결합되는 자기 유도 코일 및; 자기 유도 코일과 전기적으로 연결되어 RF 주파수를 제공하는 RF 발진기를 포함한다.In a preferred embodiment of the present invention, the plasma reactor comprises: a reactor tube structured such that the introduced reactant gas forms a closed path; A plurality of magnetic cores mounted to the reactor tube; A magnetic induction coil coupled to the plurality of magnetic cores; And an RF oscillator in electrical connection with the magnetic induction coil to provide an RF frequency.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제2차 여기 에너지 제공 수단은 RF 발진기와 RF 발진기로부터 제공되는 에너지를 전계 유도 방식에 의해 플라즈마 반응기로 제공하는 RF 전극을 구비한다.In a preferred embodiment of the present invention, the secondary excitation energy providing means includes an RF oscillator and an RF electrode for providing energy provided from the RF oscillator to the plasma reactor by an electric field induction method.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제2차 여기 에너지 제공 수단은 전자 빔 발생기로 구성된다.In a preferred embodiment of the invention, said secondary excitation energy providing means is comprised of an electron beam generator.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제2차 여기 에너지 제공 수단은 마이크로웨이브 발생기로 구성된다.In a preferred embodiment of the invention, said secondary excitation energy providing means is comprised of a microwave generator.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 리소그래피 시스템을 위한 극자외선 발생 방법은: 플라즈마 반응기로 반응 가스를 제공하는 단계; 극자외선 발생을 위한 제1차 여기 에너지를 반응 가스로 제공하여 플라즈마 반응을 얻는 단계; 플라즈마 반응기에 의해 반응 가스가 1차 여기 되어 플라즈마 상태인 반응 가스로 제2차 여기 에너지를 제공하여 극자외선을 발생시키는 단계를 포함한다.According to another feature of the invention, an extreme ultraviolet generation method for a lithography system comprises the steps of: providing a reaction gas to a plasma reactor; Providing a first reaction energy for generating extreme ultraviolet rays as a reaction gas to obtain a plasma reaction; The reaction gas is first excited by the plasma reactor to provide a second excitation energy to the reaction gas in a plasma state to generate extreme ultraviolet rays.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제2차 여기 에너지는 레이저, RF 신호, 전자 빔 또는, 마이크로웨이브들 중 어느 하나에 의해 제공된다.In a preferred embodiment of the invention, the secondary excitation energy is provided by any one of a laser, an RF signal, an electron beam or microwaves.

본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 명확하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.The embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. This embodiment is provided to explain more clearly the present invention to those skilled in the art.

(실시예)(Example)

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 반응기를 이용한 극자외선 발생장치의 구성 및 동작 수순을 보여주는 도면이다.1 and 2 are views showing the configuration and operation procedure of the extreme ultraviolet generator using the plasma reactor according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 극자외선 발생장치는 가스 소오스(10), 플라즈마 반응기(20), 진공 펌프(30), 레이저 발생기(40)를 포함하여 구성된다. 가스 소오스(10)는 플라즈마 반응기(20)로 반응 가스로서 예를 들어, 제논 가스(Xe)를 제공한다. 진공 펌프(30)는 플라즈마 반응기(30) 내부가 적정 수순의 진공 상태를 유지하도록 한다.Referring to FIG. 1, an extreme ultraviolet generator according to a preferred embodiment of the present invention includes a gas source 10, a plasma reactor 20, a vacuum pump 30, and a laser generator 40. The gas source 10 provides, for example, xenon gas Xe as a reaction gas to the plasma reactor 20. The vacuum pump 30 allows the inside of the plasma reactor 30 to maintain the vacuum of the proper procedure.

플라즈마 반응기(20)는 대략적으로 원형의 도우넛 형태를 갖는 반응기 튜브(21), 반응기 튜브(21)에 소정 간격을 두고 장착되는 다수개의 자기 코어(22), 다수개의 자기 코어(22)를 통과하여 반응기 튜브(21)의 내측을 따라 권선된 자기 유도 코일(23), 자기 유도 코일(23)의 양단으로 고주파 전력을 공급하기 위한 RF 발진기(24)를 포함하여 구성된다.The plasma reactor 20 passes through a reactor tube 21 having a substantially round donut shape, a plurality of magnetic cores 22 and a plurality of magnetic cores 22 mounted at predetermined intervals on the reactor tube 21. It comprises a magnetic induction coil 23 wound along the inside of the reactor tube 21, RF oscillator 24 for supplying high frequency power to both ends of the magnetic induction coil 23.

반응기 튜브(21)의 일 측에는 가스 소오스(10)와 연결되어 제논 가스(Xe)를 받아들이는 입구(inlet)(25)가 구비되며, 다른 일 측에는 플라즈마 가스를 배출하기 위한 출구(outlet)(26)가 구비된다. 출구(26)에는 직선 튜브(27)가 연결되며, 직선 튜브(27)의 끝단에는 투명 윈도우(28)가 장착된다. 직선 튜브(27)의 타측에는 진공 펌프(30)가 연결되어 반응기 튜브(21)에서 발생된 플라즈마 가스가 직선 튜브(27)를 통해 흡입된다. 직선 튜브(27)의 중간 영역에 직선 튜브(27) 내부로 레이저를 주사하도록 레이저 발생기(40)가 장착된다.One side of the reactor tube 21 is provided with an inlet 25 connected to the gas source 10 to receive the xenon gas Xe, and an outlet 26 for discharging the plasma gas on the other side thereof. ) Is provided. A straight tube 27 is connected to the outlet 26, and a transparent window 28 is mounted at the end of the straight tube 27. The vacuum pump 30 is connected to the other side of the straight tube 27 so that the plasma gas generated in the reactor tube 21 is sucked through the straight tube 27. The laser generator 40 is mounted in the middle region of the straight tube 27 to scan the laser into the straight tube 27.

도 2를 참조하여, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 극자외선 발생장치는 단계 S10에서 가스 소오스(10)로부터 제논 가스(Xe)가 반응기 튜브(21)로 유입된다. 단계 S12에서는 제논 가스(Xe)가 이온화되면서 플라즈마 반응이 일어난다. 플라즈마 반응 단계는 구체적으로 다음과 같이 이루어진다.Referring to FIG. 2, in the extreme ultraviolet generator of the present invention configured as described above, xenon gas Xe is introduced into the reactor tube 21 from the gas source 10 in step S10. In step S12, the plasma reaction occurs while the xenon gas Xe is ionized. Specifically, the plasma reaction step is performed as follows.

먼저, RF 발진기(24)로부터 자기 유도 코일(23)을 통해 RF 주파수가 입력되면 다수개의 자기 코어(22)에 의해 유도 자기가 발생된다. 반응기 튜브(21) 내부에는 제논 가스(Xe)가 환형으로 충진 되는데, 환형으로 충진된 제논 가스(Xe)는 2차 전계가 유도될 수 있는 폐쇄 경로를 제공한다. 그럼으로 자기 코어(22)에 유기되는 유도자기에 의해 반응기 튜브(21)의 내부에 충진된 제논 가스(Xe)에 2차 전계가 유도되어 플라즈마 반응이 일어난다.First, when an RF frequency is input from the RF oscillator 24 through the magnetic induction coil 23, the induced magnetism is generated by the plurality of magnetic cores 22. Xenon gas (Xe) is filled in an annular inside the reactor tube 21, the xenon gas (Xe) filled in the annular provides a closed path to the secondary electric field can be induced. As a result, a secondary electric field is induced in the xenon gas Xe filled in the reactor tube 21 by the induction magnet induced in the magnetic core 22 to cause a plasma reaction.

상기 단계 S12에서 발생된 플라즈마 가스는 직선 튜브(27)를 따라 진행하게 된다. 단계 S14에서는 플라즈마 가스를 향해 레이저 발생기(40)로부터 레이저가 주사된다. 이때, 플라즈마 상태의 제논 가스(Xe) 이온들이 에너지를 제공받아 여기 되고, 단계 S16에서는 극자외선이 발생하게 된다. 발생된 극자외선은 윈도우(28)를 통해 주사되어진다. 이와 같이 얻어진 극자외선은 다층 반사경(미도시)과 극자외선 카메라(미도시)등으로 구성되지는 리소그래피 시스템에 의해 사용되어진다.The plasma gas generated in the step S12 proceeds along the straight tube 27. In step S14, the laser is scanned from the laser generator 40 toward the plasma gas. At this time, xenon gas (Xe) ions in the plasma state are excited with energy, and extreme ultraviolet rays are generated in step S16. The generated extreme ultraviolet rays are scanned through the window 28. The extreme ultraviolet rays thus obtained are used by a lithography system composed of a multilayer reflector (not shown), an extreme ultraviolet camera (not shown), and the like.

이상과 같은 본 발명의 플라즈마 반응기를 이용한 극자외선 발생 장치는 일차적으로 제논 가스(Xe)를 유도 결합 방식의 플라즈마 반응에 의해 일차 여기 시키고, 2차적으로 레이저를 이용하여 2차 여기시킴으로서 극자외선을 얻는다. 즉, 극자외선을 얻기 위해 제논 가스(Xe)에 가해지는 에너지를 두 단계로 나누어 순차적으로 제공한다.The extreme ultraviolet generator using the plasma reactor of the present invention as described above primarily obtains the extreme ultraviolet rays by first exciting the xenon gas (Xe) by an inductively coupled plasma reaction, and secondly exciting the laser secondaryly. . That is, in order to obtain extreme ultraviolet rays, the energy applied to the xenon gas Xe is divided into two stages and sequentially provided.

특히, 종래와 달리 극자외선을 얻기 위해 에너지를 인가함에 있어 별도의 전극을 구비하는 것이 아니라 유도 결합 방식을 채용한 플라즈마 반응기를 사용하여 1차적으로 에너지를 제공함으로 종래와 같은 전극 손상에 따른 문제점이 발생되지 않는다.In particular, unlike in the prior art, in order to apply energy to obtain extreme ultraviolet rays, a problem is caused by damage to electrodes as in the prior art by providing energy primarily using a plasma reactor employing an inductive coupling method, rather than having a separate electrode. It does not occur.

도 3 내지 도 8은 본 발명의 변형예에 따른 극자외선 발생장치의 구성 및 동작 수순을 보여주는 도면이다. 본 발명의 변형예에 따른 극자외선 발생장치는 상술한 도 1의 실시예와 기본적인 구성은 동일함으로 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 병기한다.3 to 8 are views showing the configuration and operation procedure of the extreme ultraviolet generating device according to a modification of the present invention. The extreme ultraviolet generator according to the modification of the present invention has the same basic configuration as the embodiment of FIG. 1 described above, and the same reference numerals are given to the same components.

도 3 및 도 4를 참조하여, 이 변형예에서는 2차 여기를 위해 상술한 레이저 발생기(40)를 대신하여 RF 발생기(52)와 직선 튜브(27)의 내측 중심 영역에 마주 설치되는 한 쌍의 전극(50)을 구비하여 전계 유도 방식에 의한 2차 여기 에너지를 제공한다.With reference to FIGS. 3 and 4, in this variant, a pair of pairs facing each other in the inner central region of the RF generator 52 and the straight tube 27 in place of the above-described laser generator 40 for secondary excitation. An electrode 50 is provided to provide secondary excitation energy by the field induction method.

이 변형예에 따른 극자외선 발생장치는 극자외선을 발생하기 위한 상술한 바와 같은 단계 S10에서 단계 S12를 통해서 플라즈마를 발생한다. 발생된 플라즈마 가스는 직선 튜브(27)를 통해서 진행하며, 이때 단계 S15에서 RF 발생기(52)로부터 발생된 RF 신호가 전극(50)으로 입력되어 전극(50) 사이에 전계를 발생시키고 이는 플라즈마 상태의 제논 가스(Xe) 이온에 2차 여기 에너지로 전달되어 단계 S16에서 극자외선이 발생된다.The extreme ultraviolet generator according to this modification generates the plasma through step S12 in step S10 as described above for generating extreme ultraviolet rays. The generated plasma gas proceeds through the straight tube 27, in which the RF signal generated from the RF generator 52 is input to the electrode 50 in step S15 to generate an electric field between the electrodes 50, which is a plasma state. Is delivered as secondary excitation energy to xenon gas (Xe) ions, and extreme ultraviolet rays are generated in step S16.

이 변형예에서, 비록 전극(50)을 사용하였으나 종래와 같이 고전압의 에너지가 인가되는 것이 아님으로 전극이 손상되거나 이에 따른 파티클의 발생은 방지된다.In this modification, although the electrode 50 is used, the energy of the high voltage is not applied as in the prior art, thereby preventing the electrode from being damaged or generating particles accordingly.

도 5 및 도 6을 참조하여, 이 변형예에서는 2차 여기를 위해 상술한 레이저 발생기(40)를 대신하여 전자 빔 발생기(60)를 구비한다. 전자 빔 발생기(60)는 직선 튜브(27) 내부로 전자 빔이 주사되도록 직선 튜브(27)에 장착된다.5 and 6, this variant includes an electron beam generator 60 in place of the laser generator 40 described above for secondary excitation. The electron beam generator 60 is mounted to the straight tube 27 so that the electron beam is scanned into the straight tube 27.

이 변형예에 따른 극자외선 발생장치는 극자외선을 발생하기 위한 상술한 바와 같은 단계 S10에서 단계 S12를 통해서 플라즈마를 발생한다. 발생된 플라즈마가스는 직선 튜브(27)를 통해서 진행하며, 이때 단계 S17에서 전자 빔 발생기(60)로부터 발생된 전자 빔이 직선 튜브(27) 내부로 주사되어 플라즈마 상태의 제논 가스(Xe) 이온에 2차 여기 에너지를 전달하여 단계 S16에서 극자외선이 발생된다.The extreme ultraviolet generator according to this modification generates the plasma through step S12 in step S10 as described above for generating extreme ultraviolet rays. The generated plasma gas proceeds through the straight tube 27, and at this time, the electron beam generated from the electron beam generator 60 is scanned into the straight tube 27 in step S17 to the xenon gas Xe ions in the plasma state. The second excitation energy is transferred to produce extreme ultraviolet rays in step S16.

도 7 및 도 8을 참조하여, 이 변형예에서는 2차 여기를 위해 상술한 레이저 발생기(40)를 대신하여 마이크로웨이브 발생기(70)가 직선 튜브(27)에 장착된다.7 and 8, in this variant, a microwave generator 70 is mounted to the straight tube 27 in place of the laser generator 40 described above for secondary excitation.

이와 같은 변형예에 따른 극자외선 발생장치는 극자외선을 발생하기 위한 상술한 바와 같은 단계 S10에서 단계 S12를 통해서 플라즈마를 발생한다. 발생된 플라즈마 가스는 직선 튜브(27)를 통해서 진행하며, 이때 단계 S19에서 마이크로웨이브 발생기(52)로부터 발생된 마이크로웨이브가 직선 튜브(27)로 입력되어 플라즈마 상태의 제논 가스(Xe) 이온에 2차 여기 에너지가 전달되어 단계 S16에서 극자외선이 발생된다.The extreme ultraviolet generator according to this modification generates a plasma through step S12 in step S10 as described above for generating extreme ultraviolet rays. The generated plasma gas proceeds through the straight tube 27, and at this time, in step S19, the microwave generated from the microwave generator 52 is input to the straight tube 27, and 2 to the xenon gas (Xe) ions in the plasma state. The differential excitation energy is transferred to generate extreme ultraviolet rays in step S16.

상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 반응기를 이용한 극자외선 발생장치의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.As described above, although the configuration and operation of the extreme ultraviolet generator using the plasma reactor according to the preferred embodiment of the present invention are shown in accordance with the above description and the drawings, these are merely described for example and the technical spirit of the present invention. Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 1차적으로는 자기유도에 의한 플라즈마 반응에 의해 제논 가스(Xe)를 1차 여기 시키고 레이저 또는 마이크로웨이브를 인가함으로서 제논 가스(Xe)를 2차 여기 시켜 극자외선을 효과적으로 얻는다. 그럼으로 종래와 같은 전극의 손상이나 이에 따른 파티클의 발생과 극자외선의 감소 및 전극 수명의 단축 같은 문제점을 극복할 수 있게 된다.According to the present invention as described above, firstly, xenon gas (Xe) is first excited by a plasma reaction caused by magnetic induction, and xenon gas (Xe) is secondly excited by applying a laser or microwave to extreme ultraviolet rays. Get effectively. Therefore, it is possible to overcome the problems such as damage to the electrode, the generation of particles, the reduction of extreme ultraviolet rays, and the shortening of the electrode life.

Claims (7)

리소그래피 시스템을 위한 극자외선 발생 장치에 있어서:In extreme ultraviolet generators for lithography systems: 극자외선 발생을 위한 제1차 여기 에너지를 제공하는 유도 결합 방식의 플라즈마 반응기;An inductively coupled plasma reactor providing primary excitation energy for extreme ultraviolet generation; 플라즈마 반응기로 반응 가스를 제공하는 가스 소오스;A gas source providing a reaction gas to the plasma reactor; 플라즈마 반응기를 소정의 진공 상태로 유지시키는 진공 펌프 및;A vacuum pump for maintaining the plasma reactor in a predetermined vacuum state; 플라즈마 반응기에 의해 반응 가스가 1차 여기 되어 플라즈마 상태로 된 후 제2차 여기 에너지를 제공하여 극자외선을 발생시키는 제2차 여기 에너지 제공 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 극자외선 발생 장치.And a second excitation energy providing means for providing second excitation energy to generate extreme ultraviolet rays after the reaction gas is first excited by the plasma reactor to become a plasma state. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 플라즈마 반응기는:The plasma reactor is: 유입된 반응 가스가 폐쇄 경로를 형성하도록 구조화된 반응기 튜브;A reactor tube structured such that the introduced reactant gas forms a closed path; 반응기 튜브에 장착되는 다수개의 자기 코어;A plurality of magnetic cores mounted to the reactor tube; 다수개의 자기 코어에 결합되는 자기 유도 코일 및;A magnetic induction coil coupled to the plurality of magnetic cores; 자기 유도 코일과 전기적으로 연결되어 RF 주파수를 제공하는 RF 발진기를 포함하는 극자외선 발생 장치.An extreme ultraviolet generator comprising an RF oscillator electrically coupled with a magnetic induction coil to provide an RF frequency. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2차 여기 에너지 제공 수단은 RF 발진기와 RF 발진기로부터 제공되는 에너지를 전계 유도 방식에 의해 플라즈마 반응기로 제공하는 RF 전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 극자외선 발생 장치.And said second excitation energy providing means comprises an RF oscillator and an RF electrode for supplying energy provided from the RF oscillator to the plasma reactor by an electric field induction method. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2차 여기 에너지 제공 수단은 전자 빔 발생기로 구성되는 것을 특징으로 하는 극자외선 발생 장치.And said second excitation energy providing means comprises an electron beam generator. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2차 여기 에너지 제공 수단은 마이크로웨이브 발생기로 구성되는 것을 특징으로 하는 극자외선 발생 장치.And said second excitation energy providing means comprises a microwave generator. 리소그래피 시스템을 위한 극자외선 발생 방법에 있어서:In the extreme ultraviolet generation method for a lithography system: 플라즈마 반응기로 반응 가스를 제공하는 단계;Providing a reaction gas to a plasma reactor; 극자외선 발생을 위한 제1차 여기 에너지를 반응 가스로 제공하여 플라즈마반응을 얻는 단계;Providing a first reaction energy for generating extreme ultraviolet rays as a reaction gas to obtain a plasma reaction; 플라즈마 반응기에 의해 반응 가스가 1차 여기 되어 플라즈마 상태인 반응 가스로 제2차 여기 에너지를 제공하여 극자외선을 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 극자외선 발생 방법.And generating extreme ultraviolet rays by supplying secondary excitation energy to the reaction gas in a plasma state by the reaction gas being first excited by the plasma reactor. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제2차 여기 에너지는 레이저, RF 신호, 전자 빔 또는, 마이크로웨이브 중 어느 하나에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 극자외선 발생 방법.And said second excitation energy is provided by any one of a laser, an RF signal, an electron beam, or a microwave.
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