13.5nm极紫外滤波器的制作方法

摘要

一种13.5nm极紫外滤波器的制作方法，包括下列步骤：1)加工一个铝框架，将无定形碳薄膜黏附在该铝框架上，该无定形碳薄膜的厚度为0.1～1μm；2)将所述的铝框架放入在真空镀膜机中，采用硅单晶作镀膜材料，在所述的无定形碳薄膜上真空蒸镀一层硅单晶薄膜，其厚度为0.1～0.2μm，即构成13.5nm极紫外滤波器。将制成的滤波器放置在真空室内，使镀硅膜的滤波器的那一面的法线和来自于极紫外光源的极紫外线成85°掠入射角，掠出射的极紫外线中，无论是长于或短于13.5nm的其余极紫外光线将被滤去，13.5nm的极紫外线的透过率将高达70％。

说明书

技术领域

本发明涉及紫外滤波器，特别是13.5nm极紫外滤波器的制作方法。

背景技术

极紫外光源主要有同步辐射源、放电等离子体光源和激光等离子体光源，在极紫外光刻机工程中，最有发展前途的是激光等离子体光源。无论是哪种光源，他们都是宽频辐射，都需要滤波。

激光等离子体光源主要包含三部分，即飞秒或皮秒激光系统、靶室和真空系统，当然还有极紫外线的诊断测试系统。

在采用YAG激光激发Xe气产生激光等离子体下获得极紫外光源的转换效率达到0.5％，采用金属靶如铝铅靶，产生的激光等离子体条件下，获得极紫外光源的转换效率高达2％。

对于极紫外光源技术的研究，除了提高转换效率以外，还有很多关键技术需要解决，例如极紫外13.5nm处的高透过率滤波器。

发明内容

本发明要解决的问题在于提出一种13.5nm极紫外滤波器的制作方法，该方法应简便易行，又可获得较好的滤波效果。

根据吸收系数与能量的关系曲线，如图1所示，其中一些突变k称为吸收限，选取滤波器材料时，要注意该材料的吸收限k应刚好位于靶片材料的K_α和K_β辐射能量之间，这样才能滤除大部分的K_β，而K_α的强度仅受到较小的损失，以得到基本上单色的K_α辐射。一般来说，只要被选为滤波器材料的原子序数较靶片材料的原子序数小1或2，便可达到目的。

本发明的实质是对极紫外辐射在硅的L_2，3边附近，折射率n(ω)和光子能量曲线上出现一个很强的反常色散。即在某一特定的波长13.5nm处有一折射率突变的地方，见图2，从而导致在这个波长处不再产生全反射现象(折射率大小决定全反射的临界角)，结果产生了一个很锐的透过窗，利用这个效应能制成一个光谱带宽很窄的滤光器。

本发明的技术解决方案如下：

一种13.5nm极紫外滤波器的制作方法，其特征在于该方法包括下列步骤：

1)加工一个铝框架，将无定形碳薄膜黏附在该铝框架上，该无定形碳薄膜的厚度为0.1～1μm；

2)将所述的铝框架放入在真空镀膜机中，采用硅单晶作镀膜材料，在所述的无定形碳薄膜上真空蒸镀一层硅单晶薄膜，其厚度为0.1～0.2μm，即构成13.5nm极紫外滤波器。

按所述的13.5nm极紫外滤波器的制作方法所制成的13.5nm极紫外滤波器的使用方法是，将制成的滤波器置于真空室内，使镀硅膜的那一面的法线和来自于极紫外光源的极紫外线成85°掠入射角。实验表明：掠出射的极紫外线中，无论是长于或短于13.5nm的其余极紫外光线将被滤除，13.5nm的极紫外线的透过率将高达70％。

本发明与在先技术相比：

采用折射率和光子能量曲线上出现反常色散的原理制作的13.5nm滤波器，为激光等离子体、X射线源用作光刻技术提供了前提，填补了这一领域的空白。

附图说明

图1是用吸收限选择滤波材料的曲线。

图2是硅折射率和光子能量曲线。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。

一种13.5nm极紫外滤波器的制作方法，该方法包括下列步骤：

1)加工一个10mm×10mm×3mm的铝框架，将市场有售的无定形碳薄膜黏附在该铝框架上，该无定形碳薄膜的厚度为0.1～1μm；

2)将所述的黏附有无定形碳薄膜铝框架放入真空镀膜机中，采用硅单晶作镀膜材料，在所述的无定形碳薄膜上真空蒸镀一层硅单晶薄膜，其厚度为0.1～0.2μm，即构成13.5nm极紫外滤波器。

所制成的13.5nm极紫外滤波器使用时，将制成的滤波器置于真空室内，使镀硅膜的那一面的法线和来自于极紫外光源的极紫外线成85°掠入射角。

经试用表明：掠出射的极紫外线中，无论是长于或短于13.5nm的其余极紫外光线将被滤去，而且13.5nm的极紫外线的透过率将高达70％。