[發明專利]極紫外（EUV）光刻膠超高真空熱處理檢測裝置與方法

有效

• 申請號: 201110315017.2
• 申請日: 2011-10-17
• 公開（公告）號: CN103048377A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 楊國強;田凱軍;陳力;王雙青;李沙瑜
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: G01N27/62
• 分類號: G01N27/62
• 代理公司: 北京中創陽光知識產權代理有限責任公司 11003
• 代理人: 尹振啟

技術領域

本發明涉及極紫外(EUV)光刻膠的性能檢測裝置，尤其涉及非光照情況下極紫外光刻膠材料在超高真空情況下進行熱處理的檢測裝置與方法，該檢測裝置可以衡量在超高真空下極紫外光刻膠的熱穩定性能與真空產氣情況。?

背景技術

隨著國際微電子工業的迅猛發展，作為微電子技術發展中最為關鍵的基礎材料之一的高檔光刻膠也經歷了迅速發展的過程。按照曝光波長，光刻膠已經歷了436nm、365nm、248nm、193nm四個發展階段?，F在國際上浸沒式193nm光刻膠的研究已經擴展到32nm光刻節點的集成電路中。隨著光刻節點的不斷降低，對光刻技術的要求也越來越高，22nm及以下光刻節點的集成電路對193nm光刻的物理極限產生很大的挑戰，需要更新一代的曝光設備和光刻膠材料。按照最新版國際半導體技術路線圖(Intemational?Technology?Roadmap?for?Semiconductors，ITRS)，極紫外光刻(Extreme?UV?Lithography)將成為下一代光刻(Next?Generation?Lithography)的最佳候選方案，將是用來解決22nm及以下光刻節點方案的最可能的途徑。?

極紫外光刻是在極紫外光(13.5nm)的照射下在超高真空條件下進行的光刻過程。極紫外光的光子能量很高，在這樣高能量光子的照射下，要求與之配套使用的極紫外光刻膠不能產生過多的分解，因為分解所產生的殘余氣體將會對光刻設備中的光學器件產生污染，影響設備的使用和光刻過程的順利進行。?

極紫外光刻膠和極紫外光刻機目前均處在研發階段，還沒有成熟的工業化產品出現。國外已經有極紫外光刻機的模型機開始投入到極紫外光刻的研發中，這種模型機的價格在數千萬美元，為了不對昂貴的極紫外光刻系統產生污染，需要對組成光刻膠的各種材料的物理化學性能進行全面的衡量與考察。?

極紫外光刻膠除了一般光刻膠在分辨率、靈敏度等方面的一系列性能要求外，還必須考慮到EUV光刻的高真空環境和高精度光學設備對材料的要求，所得到的材料需要在使用過程中不能對高真空環境和高精度光學設備產生污染損傷作用。?

為了系統全面了解在高真空條件下光刻膠主體材料和各種輔助材料在加熱處理前后的氣體產生情況，合理配置真空系統與超高真空系統，將所產生的氣體迅速排出，最大限度地減少對高精度光學元器件的污染，我們研制了一套能夠檢測高真空狀態下光刻膠的組成材料在超高真空條件下加熱處理時的氣體釋放的檢測裝置，并建立了使用該裝置進行光刻膠性能的檢測方法。該裝置可以?進行極紫外光刻膠經過熱處理過程的基本物理化學性能的檢測，適用于進行EUV光刻膠研發中材料的初步篩選。?

發明內容

本發明提供一種極紫外光刻膠超高真空加熱處理的檢測裝置。?

本發明還提供一種極紫外光刻膠超高真空加熱處理所產生的殘余氣體的檢測方法。?

本發明還提供極紫外光刻膠超高真空加熱處理所產生的殘余氣體的定量檢測方法。?

根據本發明，所述極紫外光刻膠超高真空加熱處理檢測裝置包括真空系統、加熱系統、質譜系統，中心控制系統，所述中心控制系統通過電腦來集中控制真空系統、加熱系統、質譜系統，進行數據采集與計算。其中，所述加熱系統位于真空系統內，質譜系統與真空系統相連。?

所述真空系統包括樣品檢測腔和真空泵組，樣品檢測腔與真空泵組相連，在所述樣品檢測腔與真空泵組之間優選使用插板閥，用于樣品檢測腔與真空泵組的隔離與連接。該真空泵組優選使用能夠實現樣品檢測腔10^-5-10^-7Pa的超高真空的真空泵組，尤其是進行極紫外光刻膠的真空要求，例如使用無油干泵、分子泵、離子泵。?

所述樣品檢測腔還進一步包括真空檢測設備，特別是超高真空檢測設備，優選使用高精度的真空規，提供系統的真空度及其變化情況，并通過顯示裝置和電腦連接，進行檢測和控制，并用以氣體釋放總量的檢測。?

所述樣品檢測腔還進一步包括一個可開關的進樣口，用于樣品的加入，所述樣品檢測腔還優選包括監視窗口，用于對樣品的觀測。?

所述加熱系統位于樣品檢測腔內，包括加熱臺和溫度控制裝置，所述溫度控制裝置用于對樣品檢測腔內樣品周圍的溫度檢測和控制以及實現熱臺的程序升溫與溫度保持，溫度控制裝置與中心控制電腦進行連接與控制。所述加熱臺優選采用高精度程序控制熱臺。?