[發明專利]一種極紫外多層膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202110554979.7
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113204179A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 喻波;姚舜;鄧文淵
• 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: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;C23C14/35;C23C14/06
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 魏毅宏

本申請提供的極紫外多層膜，包括：依次層疊設置的基底、阻擋層及表面保護層，所述阻擋層由多個周期設置的阻擋單元構成，任意一個阻擋單元包括依次設置的Si層、第一擴散阻擋層、Mo層及第二擴散阻擋層，本發明提供的極紫外多層膜，采用表面保護層，該保護層既具備良好的防氫泡產生能力；同時，采用擴散阻擋層以阻止氫離子穿透表面保護層，破壞Mo/Si多層膜界面。另外，本申請提供的極紫外多層膜的制備方法，制備工藝簡單，易于工業化生產。

技術領域

本發明屬于極紫外光刻技術領域，具體涉及一種極紫外多層膜及其制備方法。

背景技術

極紫外光刻(Extreme Ultraviolet Lithography，EUVL)技術是使用EUV波段，主要是13.5nm波段，進行光刻的微納加工技術。目前，EUVL技術已經能夠實現7nm線寬的刻蝕工藝，并具備進一步縮小刻蝕線寬的可能性。這在大規模集成電路制造領域具有重要意義，能夠實現更大密度的元件集成，以及更低的能耗。

極紫外光刻使用波長為10～14nm光源照明,由于幾乎所有已知光學材料在這一波段都具有強吸收，無法采用傳統的折射式光學系統,所以極紫外光刻系統的照明系統、掩模和投影物鏡均采用反射式設計，其反射光學元件需鍍有周期性多層膜以提高反射率。

極紫外光刻系統一般采用激光等離子體光源，激光等離子體光源的原理是采用高強度的激光轟擊靶材產生等離子，從而輻射出極紫外光。激光等離子體光源的工作原理是，10.6μm的紅外驅動激光，轟擊液體Sn靶，使Sn原子中的電子激發然后退激發，輻射出13.5nm的極紫外光，經過極紫外光刻收集鏡的反射，聚焦到光源中IF(Intermediate Focus)點。

在紅外驅動激光轟擊Sn靶之后，部分的Sn被蒸發，并沉積凝固到極紫外光刻收集鏡上，形成Sn污染，破壞收集鏡對極紫外光的反射率，并降低了極紫外光刻機的使用壽命。因此，去除極紫外光源收集鏡上沉積的Sn污染，對延長極紫外光刻機的使用壽命具有重要意義。

通常人們使用射頻氫，通過H+等離子體與收集鏡上的Sn進行反應形成SnH₄，來去除Sn污染。材料表面氫脆是材料在H2曝光環境下發生的一種獨特的現象，是H離子和/或H原子在材料表面產生擴散和滲透所導致的材料表面出現大量細微泡狀的現象。這種現象最初是在半導體和金屬等體材料的表面發生。在EUV多層膜中，由于膜層厚度十分薄膜，且包含大量的膜層界面，因此，EUV多層膜表面更加容易產生氫泡。一定的情況下，EUV多層膜表面的細微氣泡會發生破裂，出現塌陷。

因此，需要研發多層膜表面保護層，防止氫泡的產生，延長多層膜的使用壽命。

發明內容

鑒于此，有必要針對現有技術存在的缺陷提供一種防止氫泡的產生，延長多層膜的使用壽命的極紫外多層膜。

為解決上述問題，本發明采用下述技術方案：

一種極紫外多層膜，包括：依次層疊設置的基底、阻擋層及表面保護層，所述阻擋層由多個周期設置的阻擋單元構成，任意一個阻擋單元包括依次設置的Si層、第一擴散阻擋層、Mo層及第二擴散阻擋層。

在其中一些實施例中，所述基底為Si片、熔石英、微晶玻璃或ULE材料。

在其中一些實施例中，所述第一擴散阻擋層及所述第二擴散阻擋層為B-C-N三元化合物。

在其中一些實施例中，所述Mo層在所述Si層上界面的擴散阻擋層厚度為0.8nm，所述Si層在Mo層上的界面的擴散阻擋層厚度為0.4nm。

在其中一些實施例中，所述擴散阻擋層材料為B-C-N三元化合物材料。

在其中一些實施例中，所述表面保護層材料為Ti-Al-N三元化合物材料。

在其中一些實施例中，所述表面保護層的厚度為2～4nm。