[发明专利]用于激光等离子体极紫外光刻光源的光谱纯化滤波装置

说明书

技术领域

本发明涉及极紫外光刻，特别是一种用于激光等离子体极紫外光刻光源的光谱纯化滤波装置.

背景技术

波长为13.5nm±1%的极紫外(EUV)光源被普遍认为是继193nm的成下一代光刻光源，激光等离子体极紫外光源(LPP)尤其被各国科学家普遍关注。LPP通过把高功率、高重频的激光束聚焦在呈液滴状态的锡或锌靶丸上产生等离子体电磁辐射，再经过收集器、光谱纯化滤波单元将期望波长光谱收集聚焦到中间焦点上。由于等离子不仅辐射出13.5nm±1%的带内光谱，还包括在除带内光谱外的带外光谱。必须采用光谱纯化滤波技术把带外光谱能量滤除掉，才能满足EUV曝光系统的需求。

先在技术1“Spectral purity filter,lithographic apertures,and method for manufacturing a spectral purity filter”(美国专利2012/0154778AI)公开了一种光谱纯净滤波方法，该方法首先在硅材料基底上制作出具有圆形或者正六边形的网格，然后在网格上镀膜实现光谱纯化。该方法能够对波长大于1μm，尤其是波长大于10μm的红外光谱进行强烈反射，而对于波长小于100nm的光谱具有很高的透过率。

现在技术1对于红外光谱具有较高的反射率，对于带外波段中的深紫外-可见光波段效果不明显，必须配合其他光谱纯净滤波技术，才能得到较为纯净的13.5nm±1%光谱。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术存在的问题，提供了一种用于激光等离子体极紫外光刻光源的光谱纯化滤波装置，该装置结构简单，使激光等离子体辐射的光谱纯化。

本发明的技术解决方案如下：

一种用于激光等离子体极紫外光刻光源的光谱纯化滤波装置，特点在于其构成依次包括表面镀膜的第一光栅、对于13.5nm光谱具有高透过率的薄金属片和表面镀膜的第二光栅，第一光栅、薄金属片和第二光栅的表面相互平行，第一光栅和第二光栅具有相同的结构，所述的第一光栅和第二光栅的线条方向相互垂直，第一光栅和第二光栅的光栅常数为10～150nm，占空比为40%～60%，厚度为1～10mm。

所述的第一光栅和第二光栅由硅材料制成，表面镀有ZrSi₂或MoSi₂薄膜，对大于100nm波长的光谱有强烈的反射作用。

所述的第一光栅和第二光栅的光栅常数典型值为100nm。

所述的薄金属片由锆或钼制成，厚度为0.1～5mm，对于波长小于10nm的极紫外光谱具有较高的反射率。

本发明的优点是：

1本发明采用的是一维光栅，工艺上容易制作，成本低廉。

2所述的第一光栅和第二光栅的表面与光轴夹角为30°～60°，能够将波长大于100nm的光谱反射出腔体，反射光谱可以作为探测信号，同时避免了对靶腔的加热作用。

3采用第一光栅、第二光栅和薄金属片三者对带外光谱进行滤除，降低了每个器件的热负载，提高了系统稳定性。

附图说明

图1为本发明一种用于激光等离子体极紫外光刻光源的光谱纯化滤波装置18的第一光栅11、薄金属片12和第二光栅13的相对位置关系图

图2为本发明所述的第一光栅11或第二光栅13的前视图。

图3为采用本发明的激光等离子体光刻光源结构图。

具体实施方式

下面，结合附图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。

先请参阅图3，图1为本发明一种用于激光等离子体极紫外光刻光源的光谱纯化滤波装置的第一光栅11、薄金属片12和第二光栅13的相对位置关系图，由图1可见，本发明所述的光谱纯化滤波装置的构成依次包括表面镀膜的第一光栅11、对于13.5nm光谱具有高透过率的薄金属片12和表面镀膜的第二光栅13，第一光栅11和第二光栅13的线条方向相互垂直，光栅常数为10～150nm，占空比为40%～60%，厚度为1～10mm。

所述的第一光栅11和第二光栅13由硅材料制成，表面镀有ZrSi₂或MoSi₂薄膜，对波长大于100nm的光谱有强烈的反射作用。

所述的第一光栅11和第二光栅13的光栅常数典型值为100nm。

所述的薄金属片12由锆或钼制成，厚度为0.1～5mm，对于波长小于10nm的极紫外光谱具有较高的反射率。