[發明專利]Xe介質毛細管放電檢測用極紫外光源的放電室

有效

• 申請號: 201510084937.6
• 申請日: 2015-02-16
• 公開（公告）號: CN104619105B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 王騏;徐強;趙永蓬
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H05G2/00
• 分類號: H05G2/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 岳昕

技術領域

本發明涉及13.5nm極紫外(EUV)光源技術，具體涉及一種Xe介質毛細管放電檢測用13.5nm極紫外光源的放電室。

背景技術

為了實現我國超大規模集成電路的跨越式發展，國家將2020年實現45nm～22nm刻線作為我國微電子產業的中長期發展規劃，并由此制定了國家科技重大專項02專項。過去的幾十年，微電子產業迅速發展，集成電路最小特征尺寸決定了一個晶片上所能集成的晶體管數量，也決定了集成電路運行速度和存儲容量。光刻技術作為集成電路的技術基礎，是決定集成電路發展速度的一個重要因素。光刻機分辨率的物理極限R決定了集成電路的最小特征尺寸，光刻機分辨率的物理極限R決定了集成電路的最小特征尺寸，可以通過分辨率增強技術減小工藝因子k₁，或者減小光刻機曝光波長λ，或者提高數值孔徑NA的方法，提高光刻機分辨率R。其中，減小光刻機曝光波長是主要方法之一。極紫外光刻技術采用13.5nm(2％帶寬)輻射光作為曝光光源，是最有可能實現16nm節點甚至以下的下一代光刻技術之一。

對于大規模工業生產(HVM)用EUV光刻機中各種關鍵部件，例如光源、收集鏡、掩膜版、光刻膠等，其性能參數與常規光刻機中的部件相比更為苛刻，檢測條件更為復雜，需要采用13.5nm光源檢測光源輻射特性及功率穩定性、收集鏡表面粗糙度、面型精度、掩膜版精度、光刻膠對13.5nm(2％帶寬)輻射響應靈敏度等參數。檢測用EUV光源由電源系統、放電系統、真空系統、探測系統、光學收集系統和去碎屑系統等幾部分組成，電源系統設置在放電室內部。1kHz檢測用光源工作時，電源功率50kW，其中轉換為光能為20kW，剩余30kW電能轉換為熱能沉積在放電室中，這需要放電室具有良好的冷卻性能。另一方面，放電室需要工作在真空環境，這使得放電室能夠維持良好的真空性能，這也是常規的放電室無法滿足的。

發明內容

本發明的目的是為了解決常規的放電室結構放電性能和冷卻性能不夠好的問題，提供一種Xe介質毛細管放電檢測用極紫外光源的放電室。

本發明所述的Xe介質毛細管放電檢測用極紫外光源的放電室，包括主脈沖地電極1、預脈沖高壓電極2、共用電極3、外殼4和極紫外光源的毛細管5；

所述的主脈沖地電極1為所述的極紫外光源的主脈沖電源的地電極，所述的預脈沖高壓電極2為所述的極紫外光源的預脈沖電源的高壓電極，所述共用電極3為極紫外光源的主脈沖電源的高壓電極和預脈沖電源的地電極的共用電極3；

預脈沖高壓電極2、共用電極3和外殼4均為圓管狀結構，且中心軸重合；

外殼4的一端封閉，另一端開口；

主脈沖地電極1、預脈沖高壓電極2和共用電極3的管壁的內、外表面均覆有絕緣層；

主脈沖地電極1為圓環形，毛細管5嵌入在該圓環的中心孔內，主脈沖地電極1與毛細管5共同覆蓋在外殼4的開口側，且連接處密封；

共用電極3位于外殼4內部，預脈沖高壓電極2位于共用電極3內部；

外殼4上開有用于抽真空的出氣孔；

外殼4上還開有進氣孔；

外殼4內部還設置有冷卻系統，用于對預脈沖高壓電極2和共用電極3制冷。

所述的極紫外光源主要包括電源、放電室、真空室三大部分，放電室與真空室相連接。其中，電源包括主脈沖電源和預脈沖電源兩部分。在放電室毛細管放電部位的約15mm×15mm×300mm區域范圍內，需要同時加載兩個壓差分別為20kV和25kV的高壓脈沖，同時兩個電源需要共用一個電極，為了提高放電性能，還需要調整電極間的相對位置，這對整個放電室結構提出了很高的要求。本發明中，主脈沖電源的高壓極與預脈沖電源的地極共用一個電極。共用電極3位于外殼4的右端面上，外殼4的左端面封閉。三個電極的表面均覆有絕緣層，具有良好的絕緣性能。預脈沖高壓電極2和共用電極3均設置在外殼4內部，且預脈沖高壓電極2和共用電極3的位置沿軸向可調，使得預脈沖高壓電極2與主脈沖地電極1的距離及共用電極3與主脈沖地電極1的距離均可調，提高了主脈沖電源和預脈沖電源的放電性能。另外，放電室內還設置冷卻系統，用于對電極進行制冷。本發明具有良好的絕緣性能、放電性能、冷卻性能和真空性能。

附圖說明

圖1為本發明所述的Xe介質毛細管放電檢測用極紫外光源的放電室的結構示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述的Xe介質毛細管放電檢測用極紫外光源的放電室包括主脈沖地電極1、預脈沖高壓電極2、共用電極3、外殼4和極紫外光源的毛細管5；