一种极紫外凹面反射镜镀膜均匀性评估方法

摘要

一种极紫外凹面反射镜镀膜均匀性评估方法，属于极紫外光学技术应用领域，该方法是加工与凹面反射镜具有相同形状的镀膜模具，以镀膜模具外边缘一点为起点，按螺旋线形状在镀膜模具上依次取点打孔，螺旋线与起点所在的半径的最后一个交点为终点，并将各点按照坐标位置编码；再在所述起点和终点之间的径向直线上依次取点打孔，并将各点按照坐标位置编码；选取石英玻璃测试样片，对测试样片进行超声清洁、慢拉脱水、酒精烘干，对测试样片分别按照步骤一所述的螺旋线和径向直线顺序两组编码，且在打孔位置上粘贴测试样片，在测试样片上制备极紫外单层膜；按编码顺序依次对测试样片进行XRD测试，在同一模型参数下解析极紫外单层膜厚度。

说明书

技术领域

本发明涉及极紫外光学技术应用领域，特别涉及一种极紫外凹面反射镜镀 膜均匀性评估方法。

技术背景

极紫外光刻(ExtremeUltravioletLithography，EUVL)技术是使用EUV波 段，主要是13.5nm波段，进行光刻的微纳加工技术。目前，EUVL技术已经能 够实现7nm线宽的刻蚀工艺，并具备进一步缩小刻蚀线宽的可能性。这在大规 模集成电路制造领域具有重要意义，能够实现更大密度的元件集成，以及更低 的能耗，极紫外光学相关技术的研究具有重大的社会和经济价值。

极紫外光刻使用波长为10～14nm光源照明,由于几乎所有已知光学材料在 这一波段都具有强吸收,无法采用传统的折射式光学系统,所以极紫外光刻系 统的照明系统、掩模和投影物镜均采用反射式设计,其反射光学元件需镀有周期 性多层膜以提高反射率。目前用于极紫外光刻系统多层膜制备的沉积方法主要 有磁控溅射、离子束溅射和电子束蒸发三种，其中磁控溅射以其工艺参数稳定 和设备维护成本低成为极紫外多层膜制备的主要方法。极紫外光刻系统需要高 性能的极紫外多层膜，包括高反射率、低应力、高稳定性和高均匀性。对于投 影物镜系统，为实现波长匹配和面形保持，必须对物镜基底上多层膜膜厚均匀 性分布实现深亚纳米级别精度的控制，整个光刻系统对不同形状EUV薄膜元件 的均匀性提出了极为苛刻的要求。

极紫外反射镜镀膜均匀性评估的一般方法是将大尺寸的反射镜基底放到磁 控溅射靶材的正下方某一高度下镀膜，然后测试反射镜基底上的膜厚分布得到 多层膜厚度分布；该方法虽然简单直接，但实际操作起来风险大，效率低，极 紫外波段的镀膜基底价格十分昂贵，会导致实验成本过于高昂。为此本发明提 出一种用于极紫外反射镜镀膜均匀性评估方法，从而满足了制备超高均匀性的 极紫外光学薄膜元件的需要。

发明内容

本发明针对极紫外凹面反射镜镀膜均匀性空间分布的需求，提出了一种极 紫外凹面反射镜镀膜均匀性评估方法。该方法的方案如下：

一种极紫外凹面反射镜镀膜均匀性评估方法，其特征是，包括以下步骤

步骤一，加工与极紫外凹面反射镜具有相同形状的镀膜模具，以镀膜模具 外边缘一点为起点，按螺旋线形状在镀膜模具上依次取点打孔，螺旋线与起点 所在的半径的最后一个交点为打孔终点，并将各点按照坐标位置编码；再在所 述起点和终点之间的径向直线上依次取点打孔，并将各点按照坐标位置编码； 对镀膜模具进行超声清洁、慢拉脱水、酒精烘干；

步骤二，选取石英玻璃测试样片，对测试样片进行超声清洁、慢拉脱水、 酒精烘干；对测试样片分别按照步骤一所述的螺旋线和径向直线顺序两组编码， 且在打孔位置上粘贴测试样片；采用磁控溅射镀膜工艺在测试样片上制备极紫 外单层膜；

步骤三，按步骤二中的编码顺序依次对测试样片进行XRD测试，在同一模 型参数下解析极紫外单层膜厚度，分别获得极紫外凹面反射镜表面厚度圆周均 匀性空间分布特性和极紫外凹面反射镜表面厚度径向均匀性空间分布特性。

步骤二中所述的极紫外单层膜材料为Mo或Si材料。

本发明所具备的有益效果包括：

1、本发明无需加工大尺寸极紫外凹面反射镜光学镀膜基底，而只需在具有 相同形状的镀膜模具上选择特定位置粘贴测试样片即可评估凹面镜的表面厚度 均匀性空间分布，大幅度削减大尺寸极紫外凹面镜光学镀膜基底所需的加工成 本。

2、本发明无需对大尺寸极紫外凹面反射镜表面进行直接测量，避免了直接 测量大尺寸极紫外凹面反射镜元件所引起的测试不便以及操作风险，显著提高 了厚度测试的可靠性与便利性。

3、本发明无需对大尺寸极紫外凹面反射镜整个表面进行大量采样直接测 量，而只需测量贴片位置处的膜厚分布即可评估样品表面厚度的空间分布，大 大减少了获得样品表面空间厚度分布的时间，显著降低了获得大尺寸极紫外凹 面镜表面厚度空间分布的测试成本。

附图说明

图1为本发明一种极紫外凹面反射镜镀膜均匀性评估方法中镀膜模具的示 意图。

具体实施方式

一种选点采样贴片法评估极紫外凹面反射镜镀膜均匀性，该评估方法包括 以下几个基本的步骤：

步骤一、加工与评估极紫外凹面反射镜具有相同形状的镀膜模具，如图1 所示，以镀膜模具外边缘一点为起点，按螺旋线形状在镀膜模具上依次取点打 孔，螺旋线与起点所在的半径的最后一个交点为打孔终点，并将各点按照坐标 位置编码。再在所述起点和终点之间的径向直线上依次取点打孔，并将各点按 照坐标位置编码。对机械加工的镀膜模具进行超声清洁、慢拉脱水、酒精烘干， 保证镀膜模具在进镀膜机前的清洁度。

步骤二、选取石英玻璃测试样片，对测试样片进行超声清洁、慢拉脱水、 酒精烘干。对测试样片分别按照步骤一所述的螺旋线和径向直线顺序两组编码， 且在打孔位置上粘贴测试样片。采用磁控溅射镀膜工艺对测试样片进行极紫外 Mo(Si)单层膜的制备。

步骤三、极紫外Mo(Si)单层膜制备完成后，按步骤二中的的编码分组顺序 依次对测试样片进行XRD测试，在统一模型下解析极紫外Mo(Si)单层膜厚度， 分别完成并获得极紫外凹面反射镜表面厚度圆周均匀性空间分布特性和极紫外 凹面反射镜表面厚度径向均匀性空间分布特性。

在上述方案中，为提高选点贴片方法的可靠性，采用以极紫外凹面反射镜 的“径向直线”选点贴片法评估大尺寸极紫外凹面镜表面的径向均匀性，进而评估 极紫外凹面反射镜表面厚度径向均匀性空间分布特性。

在上述方案中，采用“螺旋线”选点加“径向直线”选点综合评估大尺寸极紫外 凹面镜表面的圆周及径向均匀性，进而综合评估极紫外凹面反射镜表面均匀性 空间分布特性。