具有極紫外光譜純度及熱穩(wěn)定性的多層膜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于極紫外光刻技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有極紫外光譜純度及熱穩(wěn)定性 的多層膜。
【背景技術(shù)】
[0002] 極紫外（EUV)光刻是最有可能實(shí)現(xiàn)22nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)的下一代光刻技術(shù)。極紫外光 刻系統(tǒng)使用波長為13. 5nm，在此波段，大多數(shù)材料的吸收系數(shù)都很高，所以只能采用全反射 式系統(tǒng)。為了進(jìn)一步縮短曝光時間，提高產(chǎn)量，需要在光學(xué)元件上鍍制高精度多層膜以提高 反射率?，F(xiàn)有技術(shù)中，極紫外波段鍍制的多層膜是周期數(shù)為40、周期厚度為7nm的Mo/Si多 層膜。該極紫外多層膜的主要工作波段在13. 5nm(98eV)附近，峰值反射率可達(dá)68%以上。 但是該Mo/Si多層膜存在以下缺陷：
[0003] 首先，Mo/Si多層膜在紫外波段反射率逐漸增加，最高可達(dá)60%，在可見光波段， 反射率為38% -47%，在紅外波段最低反射率也可達(dá)30%。激光等離子體光源是極紫外光 刻系統(tǒng)的常用光源，該光源不僅在極紫外波段具有較高的輻射強(qiáng)度，而且在紫外波段、可見 波段及紅外波段的輻射強(qiáng)度也比較高。極紫外光刻中使用的光刻膠材料主要為聚苯乙烯 與丙烯酸鹽混合高分子材料，或丙烯酸鹽高分子材料。極紫外光刻中使用的光刻膠不僅對 13. 5nm的光敏感，而且對帶外波段的光也很敏感。特別是波長在160nm-240nm波段范圍內(nèi) 光刻膠較為敏感，其敏感度甚至高于EUV波段，而且在此波段的光源輸出功率也比較大。極 紫外光刻系統(tǒng)的分辨率R和焦深公式D0F分別為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 具有極紫外光譜純度及熱穩(wěn)定性的多層膜，其特征在于，從下至上依次包括基底 (1)、周期層（2)、第一光譜純化層（3)、第一熱穩(wěn)定層（4)、第一 Mo層（5)、第二熱穩(wěn)定層 (6)、第二光譜純化層（7); 所述周期層（2)的周期個數(shù)為40-60,每個周期由從下至上依次排列的Si層（21)、 第三熱穩(wěn)定層（22)、第二Mo層（23)、第四熱穩(wěn)定層（24)組成，Si層（21)的厚度為 3. 7nm_3. 9nm，第二 Mo 層（23)的厚度為 2. 3nm_2. 5nm ; 所述第一熱穩(wěn)定層（4)、第二熱穩(wěn)定層（6)、第三熱穩(wěn)定層（22)和第四熱穩(wěn)定層（24) 的材料均為B4C，厚度分別為0? 3nm-0. 5nm ; 所述第一 Mo層（5)的厚度為2. 3nm-2. 5nm ; 所述第一光譜純化層（3)與第二光譜純化層（7)的材料相同或不同，分別為C、SiC或 Si3N4，厚度分別為 3. 7nm-3. 9nm。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有極紫外光譜純度及熱穩(wěn)定性的多層膜，其特征在于，所 述第一光譜純化層（3)、第一熱穩(wěn)定層（4)、第一 Mo層（5)和第二熱穩(wěn)定層（6)的總厚度與 周期層（2)的每個周期的厚度相等。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有極紫外光譜純度及熱穩(wěn)定性的多層膜，其特征在于， 所述周期層（2)的每個周期厚度為7nm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有極紫外光譜純度及熱穩(wěn)定性的多層膜，其特征在于，所 述基底（1)的表面粗糙度小于等于〇. 2nm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有極紫外光譜純度及熱穩(wěn)定性的多層膜，其特征在于，所 述基底（1)與周期層（2)之間還設(shè)有第五熱穩(wěn)定層，第五熱穩(wěn)定層的材料為B 4C,厚度為 0? 3nm_0. 5nm〇
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有極紫外光譜純度及熱穩(wěn)定性的多層膜，屬于極紫外光刻技術(shù)領(lǐng)域。解決了現(xiàn)有技術(shù)中極紫外多層膜在帶外波段的反射率比較高，在高能光子長時間轟擊下，極紫外波段的反射率嚴(yán)重下降的技術(shù)問題。本發(fā)明的多層膜從下至上依次包括基底、周期層、第一光譜純化層、第一熱穩(wěn)定層、第一Mo層、第二熱穩(wěn)定層、第二光譜純化層，其中，周期層的周期個數(shù)為40-60，每個周期由從下至上依次排列的Si層、第三熱穩(wěn)定層、第二Mo層、第四熱穩(wěn)定層組成。本發(fā)明的多層膜能夠提高極紫外光刻反射鏡系統(tǒng)的成像質(zhì)量和使用壽命，在極紫外波段的反射率為58％-73.4％，帶外波段的反射率能夠降低至5％以下。
【IPC分類】G02B1-10, G03F7-20
【公開號】CN104749662
【申請?zhí)枴緾N201510190403
【發(fā)明人】喻波, 王珣, 姚舜, 靳京城
【申請人】中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年4月21日