[發明專利]一種高效收集EUV光的多層膜光學元件碳污染實驗裝置

在審

• 申請號: 202010193901.2
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111257232A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 宋源;盧啟鵬;龔學鵬;王依;彭忠琦;徐彬豪;趙晨行
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 張偉

本發明涉及一種高效收集EUV光的多層膜光學元件碳污染實驗裝置，包括EUV光源、光源收集腔、污染腔、真空連接管道、光源照明光路、供氣管路、樣品臺支架、Zr膜濾光片和真空泵組；EUV光源通過真空連接管道與光源收集腔連接，污染腔以部分嵌入的方式與光源收集腔固定連接，樣品臺支架置于污染腔內，供氣管路與污染腔連通；EUV光源的出射光依次經過真空連接管道、多層膜主鏡、多層膜次鏡和Zr膜濾光片后聚焦至樣品上。本發明簡化了光路系統，大幅度縮減光路長度，從而減少收集腔背景環境氣體對EUV光的吸收損耗，同時能夠有效降低樣品處光斑放大倍率，從而提高樣品處光強，有效提高碳污染效率，降低實驗時間和實驗成本。

技術領域

本發明涉及EUV多層膜光學元件技術領域，特別是涉及一種高效收集EUV光的多層膜光學元件碳污染實驗裝置。

背景技術

在半導體工業中，極紫外光刻技術是7nm節點以下的主流光刻技術。光刻機內部光學元件表面在工作一段時間后，會在表面生成碳污染，降低光學元件反射率，影響光刻機正常使用。碳污染的形成機理較為復雜，因此建立EUV碳污染實驗裝置研究碳污染機理對EUV光刻機的有效使用具有重要意義。EUV光源是EUV光刻機的重要組成部件之一，國內EUV光源還處于發展階段，光源功率較低，實驗室通常采用DPP-EUV光源獲得13.5nm波段的EUV光。由于光源功率較低，因此給實驗時間成本帶來了巨大困難，原有的EUV碳污染實驗裝置對光源的收集效率較低，內部包含三塊光學元件，而且光路較長，導致樣品點處光功率密度較低，通常10h左右的實驗時間下實驗效果也不明顯，導致EUV碳污染實驗的效率較低。

發明內容

針對上述情況，為解決現有技術的缺點，本發明提供一種高效收集EUV光的多層膜光學元件碳污染實驗裝置，可有效解決EUV碳污染實驗裝置由于對光源的收集效率低而導致實驗效率低的問題。

為解決上述問題，本發明采取如下的技術方案：

一種高效收集EUV光的多層膜光學元件碳污染實驗裝置，包括EUV光源、光源收集腔、污染腔、真空連接管道、光源照明光路、供氣管路、樣品臺支架、Zr膜濾光片和真空泵組，位于所述光源收集腔內的所述光源照明光路包括多層膜主鏡和多層膜次鏡；

所述EUV光源通過所述真空連接管道與所述光源收集腔連接，所述污染腔以部分嵌入的方式與所述光源收集腔固定連接，且所述光源收集腔和所述污染腔形成兩個真空獨立的腔室，所述樣品臺支架置于所述污染腔內，所述供氣管路用于為所述污染腔提供大分子污染氣體；

所述Zr膜濾光片設置在所述污染腔的側面，所述EUV光源的出射光依次經過所述真空連接管道、所述多層膜主鏡、所述多層膜次鏡和所述Zr膜濾光片后聚焦至所述樣品臺支架承載的樣品上；

所述真空泵組用于分別將所述光源收集腔和所述污染腔抽至預設的真空度。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

本發明所提出的一種高效收集EUV光的多層膜光學元件碳污染實驗裝置將污染腔以部分嵌入的方式固定在光源收集腔上，并采用多層膜主鏡和多層膜次鏡構成光源照明光路，簡化了光路系統，節省系統空間，并且大幅度縮減光路長度，從而減少收集腔背景環境氣體對EUV光的吸收損耗，同時利用該光源照明光路能夠有效降低樣品處光斑放大倍率，從而提高樣品處光強，有效提高碳污染效率，降低實驗時間和實驗成本。本發明可有效的應用到EUV多層膜光學元件表面碳污染研究領域中，能夠為EUV碳污染實驗裝置高效提供高亮度的EUV波段實驗光。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為光源照明光路示意圖；

附圖標記：1、EUV光源，2、光源收集腔，3、污染腔，4、真空連接管道，5、供氣管路，6、樣品臺支架，7、Zr膜濾光片，8、真空泵組，8-1、第一真空泵，8-2第二真空泵，9、多層膜主鏡，10、多層膜次鏡。