[发明专利]极紫外累积辐照损伤测试系统及方法

说明书

本申请提供一种极紫外累积辐照损伤测试系统及方法，该测试系统包括：EUV光源腔室、收集镜腔室和测试腔室；EUV光源腔室用于产生EUV辐照源，该EUV辐照源用于辐射出宽谱辐照光；收集镜腔室用于容纳反射镜，该反射镜用于将宽谱辐照光中的EUV光反射聚焦到测试腔室中；测试腔室中，滤光片用于滤除反射光中的长波段光，从而得到窄谱EUV光用于样品辐照测试；衰减片装载台对EUV辐照光进行不同衰减倍率的光能量衰减；样品调节台用于调节样品移动，从而实现材料累积辐照自动控制。本方案，能够提供金属、非金属、光学材料等多种固态材料长时间辐照损伤测试平台，且结构简单，操作方便，测试效率高。

技术领域

本申请涉及材料测试技术领域，具体涉及一种极紫外累积辐照损伤测试系统及方法。

背景技术

在半导体技术领域，有些工艺设备需基于短波长工作且长时间持续运行，如极紫外(Extreme ultraviolet，简写为EUV)光刻机、极紫外掩模检测系统等。在极紫外光刻机系统内，光路上的光学元件受到极紫外光长时间的直接辐照，非光路上的光部件会受到杂散光长时间的间接辐照。极紫外波段光子能量高，长时间的极紫外光辐照，将会引起材料的累积辐照损伤，因此需要研制极紫外累积辐照损伤测试系统，以对用于极紫外光刻机中的材料受到极紫外光长时间辐照后的损伤性能进行测试研究。

目前，已有多个关于材料短波长辐照损伤的相关研究，如参考文献“Damagethreshold measurements on EUV optics using focused radiation from a table-toplaser produced plasma source”中介绍了基于LPP(Laser Produced Plasma)光源建立的辐照损伤测试系统及对Mo/Si多层膜、Au膜、熔融石英、单晶硅等辐照损伤阈值的测试研究；还比如，参考文献“Damage thresholds of various materials irradiated by 100-pspulses of 21.2-nm laser radiation”中发表了基于类氖锌软X射线激光建立的辐照损伤测试系统及对非晶硅的辐照损伤的测试分析。

但目前的研究中，大多是使用单脉冲或少数几个脉冲的辐照方法研究材料的辐照损伤阈值特性，而极紫外光刻机持续运行对材料长时间辐照损伤的影响，是材料受到低于损伤阈值的能量密度长时间辐照导致的累积辐照损伤，因此损伤阈值不能评估长时间累积辐照损伤特性。

发明内容

本申请的目的是提供一种极紫外累积辐照损伤测试系统及方法，以实现对金属、非金属、光学等固体材料的极紫外累积辐照损伤的测试研究。

本申请第一方面提供一种极紫外累积辐照损伤测试系统，包括：

EUV光源腔室(1)、收集镜腔室(3)和测试腔室(7)；其中，

所述EUV光源腔室(1)用于产生EUV辐照源(2)，该EUV辐照源(2)用于辐射出宽谱辐照光(4)；

所述收集镜腔室(3)用于容纳反射镜(5)，该反射镜(5)用于将所述宽谱辐照光(4)中的EUV光反射聚焦到所述测试腔室(7)中；

所述测试腔室(7)用于容纳在光路上依次设置的滤光片(8)、衰减片装载台(9)以及样品调节台(11)；

其中，所述滤光片(8)用于将反射光中的长波段光滤波得到测试需要的窄谱辐照光；所述衰减片装载台(9)用于装载多个不同衰减倍率的衰减片(15)，以对所述窄谱辐照光进行不同衰减倍率的光能量衰减；所述样品调节台(11)用于设置所要测试的样品(20)，并且能够控制样品(20)移动，从而实现材料累积辐照自动控制。

根据本申请的一些实施方式中，所述衰减片装载台(9)为包含多个通光孔(14)的电动旋转圆盘(13)，不同衰减倍率的衰减片(15)按照衰减倍率顺时针从低到高的排序装载于多个通光孔(14)中。