[发明专利]具有半波带结构的极紫外光源收集镜的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及极紫外(Extreme Ultraviolet，EUV)光源收集镜技术领域，具体涉及一种具有半波带结构的极紫外光源收集镜的制作方法。

背景技术

近年来，极紫外光刻(EUV Lithograph，EUVL)技术得到广泛的发展。EUVL使用13.5nm波长光源作为工作波段，能够实现十几纳米，甚至几纳米的光刻线宽，进而极大的增加集成电路的集成度，对电子设备的小型化、低功耗发展具有极其重要的意义。

极紫外光刻设备一般由极紫外光源、照明系统和投影物镜组成。其中，极紫外光源提供了光刻曝光所需的极紫外辐射。具有大功率和高纯度光谱的极紫外光源是实现极紫外光刻量产的前提条件，也是目前极紫外光刻技术的难点之一。

目前，极紫外辐射可以由同步辐射和高温高密度等离子体辐射产生。在实际工程中，基于高温高密度等离子体辐射的极紫外光源更具实用价值。根据等离子体的不同激发原理，极紫外光源又可分为放电等离子体(Discharge Produced Plasma，DPP)光源和激光等离子体(Laser Produced Plasma，LPP)光源两种类型。前者利用电极间的高压放电激发等离子体，但由于等离子体距离电极较近，不可避免的对电极产生热损伤以及碎片撞击，限制了DPP光源的应用。后者利用驱动激光轰击靶材激发等离子体，能够实现大功率、稳定的极紫外光输出，近年来被广泛的研究与应用。

应用于极紫外光刻技术的LPP光源一般由驱动光源、靶材系统和收集系统构成。其中，驱动光源一般选用能够实现大功率输出的气态激光器，如CO₂激光器等；靶材系统由靶材和靶材传输机构组成，常见的靶材有Sn液滴靶，Xe气体靶等；收集系统是收集等离子体辐射出的极紫外光束，并将其汇聚到中间焦点(Intermediate Focus，IF)的装置，一般使用镀有极紫外光反射膜的椭球面收集镜来实现这一功能。同时，为了降低碎片对极紫外光刻设备中照明系统的损伤，提高岀射光的光谱纯度，还会在LPP光源中设置除碎片系统和光谱纯化系统等。LPP光源中，经椭球面收集镜收集的光线包括极紫外光、深紫外光(Deep Ultraviolet，DUV)以及来自驱动光源的红外光(Infrared，IR)。其中，红外光产生的热效应会严重缩短极紫外光刻设备中光学元件的使用寿命。对此，研究人员提出了多种解决方案。

2014年，荷兰学者Muharrem Bayraktar等人设计了一种具有菲涅尔半波带结构的光源收集镜(OPTICS EXPRESS，22(7)，8633-8639，2014)，利用波带片原理使红外光“再聚焦”，汇聚到驱动光源和靶材系统的作用点，实现了岀射端对红外光的抑制，同时，能够促进等离子体的激发。这种方法新颖有效，同时还可以衍生出其他具有半波带结构的极紫外光源收集镜的设计方案。

关于这种具有半波带等微结构的极紫外光源收集镜的制作，一般是采用投影光刻方法：首先，通过计算设计出半波带图案，并制作成掩模板；然后使用曝光光源通过掩模板照射涂有光刻胶的收集镜，使光刻胶感光，形成半波带图案；再经过镀膜或者刻蚀以及洗胶等工艺制成具有半波带结构的极紫外光源收集镜。显然，收集镜上的半波带图案极大地依赖于掩模板的质量。这不仅增加了制作成本，同时还会引入不必要的图案误差，降低光源效率。金刚石车削(Diamond Turning)方法也可以被用来在收集镜上制作微结构，但加工工序复杂、制作周期长、存在误差等因素制约了这种方法的有效应用。

综上所述，鉴于具有半波带结构的极紫外光源收集镜的实用价值，一种在极紫外光源收集镜上简单准确的制作具有光谱纯化功能的半波带结构的方法是具有重要现实意义的。

发明内容

为了解决现有制作极紫外光源收集镜的方法存在的成本高，同时还会引入不必要的图案误差的问题，本发明提供一种具有半波带结构的极紫外光源收集镜的制作方法，可以简单准确的在极紫外光源收集镜上制作具有光谱纯化功能的半波带结构。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的具有半波带结构的极紫外光源收集镜的制作方法，包括以下步骤：

步骤一、基底清洗

利用超声波清洗机对光源收集镜进行超声波清洗、酒精烘干，去除表面污染物；

步骤二、涂胶

在光源收集镜的椭球面上旋涂在曝光光源辐照下能够产生具有抗蚀功能的材料，形成涂层；

步骤三、曝光