[发明专利]极紫外光刻机材料检测装置及测试方法

说明书

本发明属于极紫外光刻机技术领域，具体涉及一种极紫外光刻机材料检测装置、氢致放气测试方法及氢损伤性能测试方法。本发明中的极紫外光刻机材料检测装置包括真空容器、排空组件、供氢组件、放电组件和检测组件，排空组件与真空容器相连通，供氢组件与真空容器相连通，放电组件包括射频发生器、第一电极和第二电极，第一电极和第二电极均位于真空容器内相对设置，检测组件与真空容器内部相连通，检测组件用于检测真空容器的真空压力、真空容器内产生的等离子体参数、真空容器内气体的组成成分和各气体的分压力。通过使用本技术方案中的极紫外光刻机材料检测装置，结构简单，便于进行拆装和测量。

技术领域

本发明属于极紫外光刻机技术领域，具体涉及一种极紫外光刻机材料检测装置、氢致放气测试方法及氢损伤性能测试方法。

背景技术

极紫外(EUV)光刻技术是继193nm浸没式光刻技术之后的下一代光刻机技术。极紫外光刻机的真空系统一般需要引入适度的清洁混合气流，用于带走光刻机曝光中产生的污染物，常见的清洁气流为氢气、氮气、氩气等，动态环境压力为帕级低真空。极紫外光刻机采用波长为13.5nm的极紫外光，单光子能量强，达91.9电子伏特，若在氢气氛围下，能将氢分子光电离产生氢原子或氢离子。同时，极紫外光刻机中也可能使用氢原子或氢离子来清洗光学元件表面的污染物。可见，极紫外光刻机真空系统会存在一定数量活性非常强的氢原子或氢离子，光刻机中的大部分结构材料是长期暴露在这样的低压氢环境中的。由于一些材料长期在氢环境中会发生氢脆或氢腐蚀等损伤特性，同时高活性的氢离子会加剧材料表面气体的真空解吸附行为，产生氢致放气。因此，光刻机系统内部各关键部件所用的材料需确保在此极紫外真空氢环境下不具有氢损伤的有害特性，并且需把材料表面放出的污染性气体控制在合理的水平。

为了指导极紫外光刻机整机及分系统设计过程中的材料及工艺选择，确保达到极紫外光刻机的可靠性和使用寿命要求，需要研究极紫外真空氢环境对材料的腐蚀和真空性能的影响，并开展相应的模拟试验研究；若使用带有EUV光源的极紫外真空系统，存在EUV光源内气体和碎屑的动态隔离问题，同时价格昂贵，操作不便，因此需要一套极紫外真空低压氢环境对材料性能影响的模拟试验装置。

发明内容

本发明的目的是至少解决现有极紫外真空系统操作不便的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提出了一种极紫外光光刻机材料检测装置，包括：

真空容器；

排空组件，所述排空组件与所述真空容器相连通，所述排空组件用于将所述真空容器内的气体排空；

供氢组件，所述供氢组件与所述真空容器相连通，所述供氢组件用于向所述真空容器内输送氢气；

放电组件，所述放电组件包括射频发生器、第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极均位于所述真空容器内相对设置，所述第一电极位于所述第二电极的正上方，所述射频发生器位于所述真空容器外且与所述第一电极相连接，所述第二电极接地设置；

检测组件，所述检测组件与所述真空容器内部相连通，所述检测组件用于检测所述真空容器的真空压力、所述真空容器内产生的等离子体参数、所述真空容器内气体的组成成分和各气体的分压力。

通过使用本技术方案中的极紫外光刻机材料检测装置，采用真空容器、排空组件、供氢组件、放电组件和检测组件的组合结构，能够进行供氢、抽气、射频和检测多功能于一体的操作，进而模拟极紫外真空低压氢环境下对材料氢损伤和氢致放气性能测试的研究，同时装置结构简单，便于进行拆装和测量，本发明的装置能够进行极紫外真空系统结构材料和处理工艺的筛选，提升了材料的可靠性。

另外，根据本发明的极紫外光光刻机材料检测装置，还可具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施方式中，所述排空组件包括机械泵，所述机械泵与所述真空容器相连通。