[發明專利]一種極紫外激光等離子體光源碎屑的隔離方法及系統

有效

• 申請號: 201210531921.1
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN103064259A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 陳子琪;王新兵;左都羅;陸培祥
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

技術領域

本發明屬于激光技術領域，更具體地，涉及一種極紫外激光等離子體光源碎屑的隔離方法及系統。

背景技術

目前，LPP-EUVL(Laser?Produced?Plasma-Extreme?Ultra?Violet?Lithography，激光等離子體極紫外光刻)被國際上廣泛認為是最有前途的方法之一，但是LPP-EUVL光源仍然有兩大難題亟需解決，即：盡量提高光源的EUV輻射功率達到規模性量產的要求，同時要盡量減少等離子體碎屑對光學系統尤其是EUV收集鏡的污染和損傷，提高光刻系統的使用壽命。

激光照射靶體之后，不僅產生極紫外輻射，并且會產生向周圍濺射的等離子體碎屑。這些等離子體碎屑不僅包含有高能的離子，而且有高速的中性原子和尺寸較大的液滴、團簇或溶膠顆粒等。一旦碎屑濺射到EUV收集鏡之后，會對收集鏡產生污染，從而影響極紫外輻射的反射效率和光學系統的壽命。國際光刻機供應商ASML于2004年率先提出了滿足商業生產要求的EUV光源的各項指標，其中碎屑影響的光學系統壽命技術要求高于30000小時。可見，有效隔離等離子體碎屑，提高光刻系統使用壽命對極紫外光刻技術的發展有重大意義。

一些學者為了解決碎屑污染問題，使用了一些方法來隔離碎屑?，F有技術（Ueno?Y，Soumagne?G，Sumitani?A，et?al.Reduction?of?debris?of?a?CO₂laser-produced?Sn?plasma?extreme?ultraviolet?source?using?a?magnetic?field.Appl.Phys.Lett.，2008，92:211503）中日本學者使用1T的磁場引導CO₂激光輻照平板Sn靶產生的等離子體離子碎屑，使碎屑在Mo/Si多層膜反射鏡上的沉積量與未施加磁場相比減少了五倍。這種方法可以非常有效地減少離子碎屑在反射鏡上的沉積，但是無法有效隔離其他中性原子的污染，并且磁場裝置的成本相對較高。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種極紫外激光等離子體光源碎屑的隔離方法，旨在解決現有技術無法有效隔離中性原子的污染的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種極紫外激光等離子體光源碎屑的隔離方法，包括下述步驟：

S1：將靶體所在的腔體抽成真空；

S2：從進氣口導入緩沖氣體，使得所述緩沖氣體覆蓋收集鏡并沿收集鏡表面流動形成氣流層；

S3：從出氣口導出所述緩沖氣體；

S4：待所述腔體內的氣流穩定后，使用激光照射靶體，產生極紫外輻射的同時產生了向四周運動的等離子體碎屑；

S5：保持所述緩沖氣體持續的導入和導出，所述氣流層使所述等離子體碎屑的運動減緩，所述等離子體碎屑隨著氣流從所述出氣口導出。

更進一步地，所述隔離方法還包括下述步驟：S6：將從出氣口導出的氣流進行冷卻并過濾后再從進氣口導入至所述腔體。

更進一步地，所述緩沖氣體為氫氣。

更進一步地，所述進氣口與所述出氣口沿著所述收集鏡中心對稱設置。

更進一步地，在步驟S2中，通過扇形噴嘴使得導入的氣流呈扇形分布；扇形圓心角為90°-180°。

本發明提供了極紫外激光等離子體光源碎屑的隔離方法特別適用于CO₂激光錫滴等離子體碎屑的隔離；使用的設備簡單、易于操作控制，可有效解決激光照射液滴靶體所產生的碎屑對光學系統的污染和破壞，對提高極紫外光刻系統的壽命有重要意義。

本發明還提供了一種極紫外激光等離子體光源碎屑的隔離系統，包括：進氣口、出氣口、壓縮機和真空泵；所述進氣口設置于收集鏡的頂部，所述出氣口設置于所述收集鏡的底部；所述進氣口與所述出氣口沿著所述收集鏡中心對稱設置；所述壓縮機與所述進氣口連接，用于使緩沖氣體沿著所述進氣口噴入；所述真空泵用于維持所述出氣口處于低壓狀態；在壓力差的作用下，緩沖氣體沿著所述收集鏡的表面流動并形成氣流層。

更進一步地，所述緩沖氣體為氫氣。

更進一步地，所述隔離系統還包括：導入裝置，設置于所述進氣口處，用于導入所述緩沖氣體。

更進一步地，所述導入裝置為扇形噴嘴，扇形圓心角為90°-180°。