KR-20260061433-A - ＥＵＶ 광원용 막힘 방지 액적 발생기

Abstract

EUV 광원용 액적 발생기는, 구조체 내부에 있고, 개방되어 있거나 유체를 수용할 수 있는 제 1 유체 공동부 단부 및 제 2 유체 공동부 단부를 갖는 유체 공동부; 유체 공동부 내부에 있는 입자 필터 - 입자 필터는 유체 공동부를 입자 필터의 상류 표면과 제 1 유체 공동부 단부 사이에 있는 상류 공간, 필터가 차지하는 필터 공간, 및 필터의 하류 표면의 하류에 있는 하류 공간으로 나눔 -; 및 유체 공동부의 외부에 위치되는 제 1 개구부를 갖는 튜브를 포함하고, 튜브는 제 1 개구부로터 제 2 유체 공동부 단부를 통해 하류 공간 내부의 제 2 개구부까지 연장되어 있고, 또한 제 1 개구부로부터 제 2 개구부까지의 거리의 10% 이상만큼 하류 공간 안으로 연장되어 있다.

Inventors

• 리딩거 알민 베르나르드
• 바셴코 게오르기 올레고비치
• 에르쇼프 알렉산더 이고르비치

Assignees

• 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20240828

Priority Date

20230905

Claims (20)

1. EUV 광원용 액적 발생기로서, 구조체 내부에 있고, 개방되어 있거나 유체를 수용할 수 있는 제 1 유체 공동부 단부 및 제 2 유체 공동부 단부를 갖는 유체 공동부; 상기 유체 공동부 내부에 있는 입자 필터 - 입자 필터는 유체 공동부를 상기 입자 필터의 상류 표면과 상기 제 1 유체 공동부 단부 사이에 있는 상류 공간, 상기 필터가 차지하는 필터 공간, 및 필터의 하류 표면의 하류에 있는 하류 공간으로 나눔 -; 및 상기 유체 공동부의 외부에 위치되는 제 1 개구부를 갖는 튜브를 포함하고, 상기 튜브는 상기 제 1 개구부로터 제 2 유체 공동부 단부를 통해 상기 하류 공간 내부의 제 2 개구부까지 연장되어 있고, 또한 상기 제 1 개구부로부터 제 2 개구부까지의 거리의 10% 이상만큼 상기 하류 공간 안으로 연장되는, 액적 발생기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 튜브는 상기 제 1 개구부로부터 제 2 개구부까지의 거리의 20% 이상만큼 상기 하류 공간 안으로 연장되는, 액적 발생기.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 튜브는 상기 제 1 개구부로부터 제 2 개구부까지의 거리의 30% 이상만큼 상기 하류 공간 안으로 연장되는, 액적 발생기.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 개구부로부터 튜브의 표면 이외의 임의의 표면까지의 거리가 적어도 1mm인, 액적 발생기.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 개구부로부터 튜브의 표면 이외의 임의의 표면까지의 거리가 적어도 3mm인, 액적 발생기.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 하류 공간은 적어도 하나의 데드(dead) 공간을 포함하는, 액적 발생기.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 하류 공간은 적어도 2개의 데드 공간을 포함하는, 액적 발생기.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 하류 공간은, 상기 액적 발생기가 작동 중일 때 유체 흐름 경로의 중력 방향 아래쪽에 있도록 위치되는 데드 공간을 포함하는, 액적 발생기.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 하류 공간은, 상기 액적 발생기가 작동 중일 때 유체 흐름 경로의 중력 방향 위쪽에 있도록 위치되는 데드 공간을 포함하는, 액적 발생기.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 하류 공간은, 액적 발생기가 작동 중일 때 유체 흐름 경로의 중력 방향 위쪽에 있도록 위치되는 데드 공간을 포함하는, 액적 발생기.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 튜브의 제 2 개구부는 액적 발생기가 작동 중일 때 중력에 본질적으로 수직이도록 배향되는, 액적 발생기.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 튜브는 상기 하류 공간 내부에 위치되는 적어도 하나의 굴곡부를 갖는, 액적 발생기.
13. 제 1 항에 있어서, 상기 튜브는 상기 하류 공간 내부에 위치되는 적어도 하나의 굴곡부를 갖는, 액적 발생기.
14. 제 1 항에 있어서, 상기 하류 공간은 하나 이상의 각각의 데드 공간을 포함하고, 하나 이상의 초기 충전 흐름 경로가 필터로부터 상기 하나 이상의 각각의 데드 공간까지 연장되어 있고, 하나 이상의 초기 충전 흐름 경로는 튜브의 제 2 개구부를 둘러싸지 않는, 액적 발생기.
15. 제 1 항에 있어서, 상기 필터는 제 1 유체 공동부와 제 2 유체 공동부 사이에 인라인(in-line)으로 위치되는, 액적 발생기.
16. 제 1 항에 있어서, 상기 필터는, 적어도 부분적으로 필터를 통해 축방향으로 연장되어 있는 중앙 개구부를 갖는 원통형 필터인, 액적 발생기.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 튜브의 제 2 개구부는 필터의 상기 중앙 개구부 내부에 위치되는, 액적 발생기.
18. 제 1 항에 있어서, 상기 필터는 필터를 통해 축방향으로 연장되어 있는 중앙 개구부를 갖는 원통형 필터인, 액적 발생기.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 튜브의 제 2 개구부는 필터의 중앙 개구부 내부에 위치되는, 액적 발생기.
20. 제 18 항에 있어서, 상기 튜브는 완전히 필터의 중앙 개구부를 통해 연장되어 있고, 제 2 개구부는 필터의 중앙 개구부의 외부에 위치되는, 액적 발생기.

Description

ＥＵＶ 광원용 막힘 방지 액적 발생기 관련 출원에 대한 상호 참조 본 출원은 2023년 9월 5일에 출원된 "EUV 광원용 막힘 방지 액적 발생기"라는 제목의 미국 출원 제63/580,549호에 대한 우선권을 주장하며, 이 출원의 전체 내용은 참조로 본 명세서에 포함된다. 본 발명은 극자외선(EUV) 광원에서 막힘 없이 또는 막힘이 감소된 상태로 액적을 생성하기 위한 막힘 방지 액적 발생기에 관한 것이다. 반도체 포토리소그래피에 사용되는 EUV 광은 EUV 광원이라고 하는 시스템에서 공급된다. EUV 광원에서, 액적 발생기가 액적을 생성하고, 이 액적은 광원(종종 소스 레이저라고 함)에서 나오는 빛에 의해 조사(irradiating)된다. 이 액적은, 플라즈마 상태일 때 EUV 방사선을 방출할 수 있는 재료로 형성되거나 그러한 재료를 포함한다. 소스 레이저에서 나오는 빛이 액적에 조사되어 생기는 에너지는, 조사된 액적의 재료의 적어도 일부분으로부터 EUV-방출 플라즈마를 생성하게 된다. 이 플라즈마에서 나오는 EUV 광은 수집되어, 반도체 기판에 패턴 내에 또는 그 기판 상에 패턴을 형성하는 데에 사용되기 위해 리소그래피 장치에 전달된다. EUV 광원 가동 시간은, 반도체 제조 공정의 높은 비용 및 그 제조 공정에 의해 발생되는 높은 가치 때문에 EUV 광원 사용자에게 매우 중요한 요소이다. 일부 일반적인 양태에서, EUV 광원용 액적 발생기는, 구조체 내부에 있고, 개방되어 있거나 유체를 수용할 수 있는 제 1 유체 공동부 단부 및 제 2 유체 공동부 단부를 갖는 유체 공동부; 유체 공동부 내부에 있는 입자 필터 - 입자 필터는 유체 공동부를 입자 필터의 상류 표면과 제 1 유체 공동부 단부 사이에 있는 상류 공간, 필터가 차지하는 필터 공간, 및 필터의 하류 표면의 하류에 있는 하류 공간으로 나눔 -; 및 유체 공동부의 외부에 위치되는 제 1 개구부를 갖는 튜브를 포함하고, 튜브는 제 1 개구부로터 제 2 유체 공동부 단부를 통해 하류 공간 내부의 제 2 개구부까지 연장되어 있고, 또한 제 1 개구부로부터 제 2 개구부까지의 거리의 10% 이상만큼 하류 공간 안으로 연장되어 있다. 구현예는 다음과 같은 특징들 중의 하나 이상을 포함할 수 있다. 튜브는 제 1 개구부로부터 제 2 개구부까지의 거리의 20% 이상 또는 제 1 개구부로부터 제 2 개구부까지의 거리의 30% 이상만큼 하류 공간 안으로 연장될 수 있다. 제 2 개구부로부터 튜브의 표면 이외의 임의의 표면까지의 거리는 적어도 1mm 또는 적어도 3mm일 수 있다. 하류 공간은 적어도 하나의 데드(dead) 공간을 포함할 수 있다. 하류 공간은 적어도 2개의 데드 공간을 포함할 수 있다. 하류 공간은, 액적 발생기가 작동 중일 때 유체 흐름 경로의 중력 방향 아래쪽에 있도록 위치되는 데드 공간을 포함할 수 있다. 하류 공간은, 액적 발생기가 작동 중일 때 유체 흐름 경로의 중력 방향 위쪽에 있도록 위치되는 데드 공간을 포함할 수 있다. 하류 공간은, 액적 발생기가 작동 중일 때 유체 흐름 경로의 중력 방향 위쪽에 있도록 위치되는 데드 공간을 포함할 수 있다. 튜브는 액적 발생기가 작동 중일 때 중력에 본질적으로 수직이도록 배향될 수 있다. 튜브는 하류 공간 내부에 위치되는 적어도 하나의 굴곡부를 가질 수 있다. 하류 공간은 하나 이상의 각각의 데드 공간을 포함할 수 있고, 하나 이상의 초기 충전 흐름 경로가 필터로부터 하나 이상의 각각의 데드 공간까지 연장되어 있고, 하나 이상의 초기 충전 흐름 경로는 튜브의 제 2 개구부를 둘러싸지 않도록 그 튜브의 제 2 개구부를 피할 수 있다. 필터는 제 1 유체 공동부와 제 2 유체 공동부 사이에 인라인(in-line)으로 위치될 수 있다. 필터는, 적어도 부분적으로 필터를 통해 축방향으로 연장되어 있는 중앙 개구부를 갖는 원통형 필터일 수 있다. 튜브의 제 2 개구부는 필터의 중앙 개구부 내부에 위치될 수 있다. 필터는 필터를 통해 축방향으로 연장되어 있는 중앙 개구부를 갖는 원통형 필터일 수 있다. 튜브는 완전히 필터의 중앙 개구부를 통해 연장되어 있고, 제 2 개구부는 필터의 중앙 개구부의 외부에 위치된다. 액적 발생기가 사용 중일 때, 유체 공동부 내부에서 흐르는 액적 재료는 약 90도 이상의 방향 전환을 하여 튜브의 제 2 개구부에 들어갈 수 있다. 액적 발생기가 사용 중일 때, 유체 공동부 내부에서 흐르는 액적 재료는 약 180도의 방향 전환을 하여 튜브의 제 2 개구부에 들어갈 수 있다. 추가의 일반적인 양태에서, 액적 발생기는, 내부 공간을 갖는 필터로서, 유체 형태의 입자가 필터를 통과하여 내부 공간으로 가는 것을 방지하도록 구성된 필터; 및 액적 발생기에 의해 유체의 액적을 전달하기 위한 튜브를 포함하고, 튜브는 필터의 내부 공간 안으로 연장되어 있는 상류 튜브 개구부를 가지며, 유체는 필터를 통과하여 상류 튜브 개구부 안으로 흐르고, 입자가 상류 튜브 개구부에 들어가는 것이 방지된다. 구현예는 다음과 같은 특징들 중의 하나 이상을 포함할 수 있다. 튜브는 필터의 상류 단부의 근처까지 연장될 수 있다. 튜브는 내부 공간의 내경 보다 작은 외경을 갖는 상류 단부 부분을 더 포함할 수 있고, 외경은 필터의 하류에서 입자를 위한 포집 공간을 적어도 부분적으로 형성한다. 필터는 내부 공간을 원주 방향으로 둘러싸고 유체는 원주 방향으로 필터에 들어갈 수 있다. 하나 이상의 구현예에 대한 세부 사항은 첨부 도면 및 아래 설명에 명시되어 있다. 다른 특징들은 설명, 도면 및 청구 범위로부터 명확하게 드러날 것이다. 도 1은 극자외선(EUV) 광원의 일 구현예의 블럭도이다. 도 2는 막힘 방지 액적 발생기의 기능도이다. 도 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f 및 3g는 막힘 방지 액적 발생기의 다양한 양태의 다양한 구현예의 단면도를 나타낸다. 도 4는 포토리소그래피 장치에 사용되는 EUV 광원의 도이다. 도 1을 참조하면, 액적 발생기(110)를 포함하는 EUV 광원(100)의 블럭도가 나타나 있다. 액적(121p)이 진공 챔버(109) 내의 플라즈마 형성 위치(123)에 전달되도록 액적 발생기(110)가 액적 흐름(121)을 방출한다. 액적(121p)은, 플라즈마 상태일 때 또는 여러 가능한 플라즈마 상태 중의 하나 이상으로 있을 때 EUV 광을 방출하는 하나 이상의 재료를 포함한다. 이러한 재료는, 예를 들어, 물, 주석, 리튬 및/또는 제논을 포함할 수 있지만, 일반적으로 주석이 사용된다. 플라즈마 형성 위치(123)는 광선(106)을 받는다. 광선(106)은 광학적 소스(105)에 의해 생성되고 광학 경로(107)를 통해 진공 챔버(109)에 전달된다. 광선(106)과 액적(121p) 내의 액적 재료 사이의 상호 작용에 의해, EUV 광을 방출하는 플라즈마(196)가 생성되고, 이 플라즈마는 모여 광원(100)으로부터 전달 EUV 광(155)으로서 전달된다. 액적 발생기(110)는, 저장부(112)에 유체적으로 연결되는 모세관과 같은 튜브(114)를 포함할 수 있다. 이 튜브(114)는 노즐 장치(140)에 의해 유지될 수 있다. 튜브(114)에는 오리피스(119)가 형성되어 있고, 액적 재료가 그 오리피스를 통해 흘러 액적 흐름(121)을 형성하게 된다. 튜브(114)는 액추에이터(193)에 기계적으로 연결되고, 액추에이터는 제어 링크(192)를 통해 제어 시스템(190)에 연결된다. 제어 시스템(190)은 함수 발생기, 전자 프로세서(미도시), 전자 저장 장치(미도시)를 포함하고 있어 제어 시스템(190)의 기능을 수행할 수 있다. 제어 링크(192)는, 제어 시스템(190)으로부터 전자 및/또는 작동 신호를 액추에이터(193)에 전달할 수 있는 유형의 연결부이다. 예를 들어, 제어 링크(192)는, 제어 시스템(190)으로부터 전자 및/또는 작동 신호 및 명령을 액추에이터(193)에 전달하도록 구성된 유선 및/또는 무선 연결부일 수 있다. 제어 시스템(190)은, 액추에이터(193) 또는 이 액추에이터(193)와 관련된 요소에 가해지면 그 액추에이터(193)을 움직이게 하는 신호를 생성한다. 예를 들어, 액추에이터(193)는, 인가되는 전압에 따라 형상이 변하는 압전 세라믹 재료일 수 있다. 액추에이터(193)에 인가되는 전압의 크기 및/또는 극성은 제어 시스템(190)의 신호에 따라 결정된다. 튜브(114)와 액추에이터(193) 사이의 기계적 연결로 인해, 액추에이터(193)가 움직이거나 진동하면, 그 튜브(114)는 대응하는 움직임 또는 진동을 경험하게 된다. 더 구체적으로, 액추에이터(193)의 반경 방향 수축은 튜브(114)의 국부적인 수축을 유발하고, 액추에이터(193)의 팽창은 튜브(114)의 팽창을 유발하게 된다. 이러한 팽창과 수축은, 튜브 내부에 있는 액적 재료에서 가해진 전기 신호의 주파수로 음파를 발생시킨다. 저장부(112)는 압력(P) 하에서 액적 재료를 담는다. 액적 재료는 (용융 주석과 같은) 흐를 수 있는 액체 상태이며, 진공 챔버(109) 내부의 압력은 압력(P) 보다 낮다. 따라서, 액적 재료는 튜브(114)를 통해 흐르고 오리피스(119)를 통해 챔버(109) 안으로 배출된다. 액적 재료는 오리피스(119)로부터 젯트(124) 또는 연속적인 액적 재료 흐름으로서 나가게 된다. 액적 재료의 젯트(124)는 개별적인 액적으로 분열된다. 튜브(114)를 진동시키고 그 튜브(114) 내부에 음파를 발생시킴으로써, 젯트(124)의 분열을 제어하여, 개별 액적들은 더 큰 액적으로 합쳐지고, 그 더 큰 액적은 원하는 속도로 플라즈마 형성 위치(123)에 도달한다. 예를 들어, 제어 시스템(190)은 제어 링크(192)를 통해 적어도 제 1 주파수와 제 2 주파수를 갖는 신호를 제공하여 액추에이터(193)를 구동시켜 제 1 및 제 2 주파수로 진동하게 할 수 있다. 제 1 주파수는 메가헤르츠(MHz) 범위일 수 있다. 튜브(114)를 제 1 주파수로 진동시키면, 젯트(124)가 원하는 크기의 비교적 작은 액적으로 분열된다. 제 2 주파수는 제1 주파수보다 낮다. 예를 들어, 제 2 주파수는 킬로헤르츠(kHz) 범위일 수 있다. 제 2 주파수