향상된 가스 분포를 갖는 잔해 저감 시스템 document_id A220623107053

본 발명의 잔해 저감 시스템은 대략 1nm 내지 20nm의 파장에서 극자외선(EUV:extreme ultraviolet) 방사 또는 소프트 X-선을 방출하는 방사 유닛들에 특히 적용할 수 있다. 예시적인 응용 분야는 단지 수 나노미터의 치수를 갖는 구조로 집적 회로를 제조하는 데 요구되는 EUV 리소그래피이다. EUV 리소그래피용 EUV 방사 유닛은 핵심 요소들로서 EUV 방사를 방출하는 방사원 및 웨이퍼 기판 상에 마스크의 구조를 투사하기 위한 조명 광학계를 포함한다. EUV 리소그래피의 경우에, 이러한 파장 영역에서는 효과적인 투과성 광학 컴포넌트들이 알려져 있지 않으므로, 광학 컴포넌트는 반사성 거울이다. 요구되는 EUV 방사는 방사 유닛의 방사원을 형성하는 플라즈마 방전에 의해 생성된다. 그러나, EUV 방사와는 별도로, 이러한 플라즈마는 조명 광학계의 광학적 표면 상에 피착될 수 있는 전하를 띄거나 전하를 띄지 않는 입자들을 또한 방출한다. EUV 방사원의 종류에 의존하여, 이러한 입자들은 중성 원자, 이온, 클러스터 또는 상이한 화학적 농도의 액적(drop-let)을 포함할 수 있다. 또한, EUV 방사원의 이러한 바람직하지 않은 입자 방출을 통틀어 잔해라고 칭한다. EUV 방사 유닛에서, 방사원에 인접한 집광 거울은 주로 이러한 잔해에 의해 오염된다. 오염을 최소로 하기 위해서, 이러한 방사 유닛의 방사원과 광학 컴포넌트(특히, 집광 거울) 사이에 잔해 저감 시스템이 사용된다. 알려진 잔해 저감 방법은 EUV 방사원과 집광 거울 사이에 버퍼 가스를 공급하는 것이다. 원자 또는 이온인 경우의 잔해 입자들은 가스 원자들과의 충돌에 의해 느려지고, 잔해 입자들의 원래의 비행 방향에서 편향된다. 충분히 고밀도인 버퍼 가스를 이용하면, 잔해 입자들은 집광 거울로 가는 도중에 완전히 정지될 수 있다. 잔해들이 또한 응축성 물질(예를 들어, 금속 원자 또는 금속 액적)을 포함한다면, 추가적인 잔해 저감 유닛이 EUV 방사원과 집광 거울 사이에서 사용된다. 이러한 잔해 저감 유닛은 집광 거울로의 방사의 직선 통과를 위한 통로를 갖는 구조를 포함하며, 잔해 물질은 주로 이러한 구조의 벽 상에서 응축되므로, 집광 거울에 도달하지 않는다. 알려진 잔해 저감 유닛들은 병렬형, 집중형, 벌집형 구조를 형성하는 방식으로 배치된 몇개의 얇은 시트들을 포함한다(예를 들어, WO 01/01736 A1 참조). 또한, 이러한 잔해 저감 유닛을 호일 트랩이라 한다. WO 03/034153 A1은 호일 트랩이 중간의 공간에 의해 2개 부분으로 분할되는 잔해 저감 시스템의 실시예를 개시한다. 버퍼 가스는 이러한 중간의 공간에 주입된다. 이러한 구조로 인해, 플라즈마 생성을 위한 용적 및 집광 거울을 포함하는 용적은 낮은 압력으로 유지될 수 있으면서, 중간 공간의 버퍼 가스는 잔해 입자들의 속도를 효과적으로 줄이기 위해 높은 압력을 공급받을 수 있다. US 6,586,757 B2는 중간 공간에 의해 분리되는 잔해 저감 유닛의 다른 예를 개시한다. 이 경우에, 버퍼 가스는 집광 거울의 측면으로부터 공급되고 중간 공간 내의 개구부를 통해 펌프 아웃된다(pumped out). 따라서, 버퍼 가스 압력은 호일 트랩의 이러한 중간 공간보다 집광 거울면 상에서 더 높다. 잔해 입자들을 효과적으로 억제하기 위해서, 수 센티미터의 작용 거리에 걸쳐 대략 10 내지 100 Pa(냉압)의 버퍼 가스 압력이 요구된다. 가스 원자들의 원자량은 효과적인 운동량(momentum) 전달을 보장하기 위해 정지될 원자들 및 이온들의 원자량과 유사해야 한다. 실제의 잔해 저감 시스템의 대부분의 알려진 해결책들은 효과적인 잔해 저감에 필요한 상술한 고압에 이르지 않는다.