[發(fā)明專利]極紫外光刻機(jī)材料檢測(cè)裝置及測(cè)試方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111023016.0
• 申請(qǐng)日: 2021-09-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113933454A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅艷;吳曉斌;王魁波;韓曉泉;謝婉露;沙鵬飛;李慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號(hào): G01N33/00
• 分類號(hào): G01N33/00;G01D21/02
• 代理公司: 北京辰權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11619
• 代理人: 田娜

本發(fā)明屬于極紫外光刻機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種極紫外光刻機(jī)材料檢測(cè)裝置、氫致放氣測(cè)試方法及氫損傷性能測(cè)試方法。本發(fā)明中的極紫外光刻機(jī)材料檢測(cè)裝置包括真空容器、排空組件、供氫組件、放電組件和檢測(cè)組件，排空組件與真空容器相連通，供氫組件與真空容器相連通，放電組件包括射頻發(fā)生器、第一電極和第二電極，第一電極和第二電極均位于真空容器內(nèi)相對(duì)設(shè)置，檢測(cè)組件與真空容器內(nèi)部相連通，檢測(cè)組件用于檢測(cè)真空容器的真空壓力、真空容器內(nèi)產(chǎn)生的等離子體參數(shù)、真空容器內(nèi)氣體的組成成分和各氣體的分壓力。通過(guò)使用本技術(shù)方案中的極紫外光刻機(jī)材料檢測(cè)裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于進(jìn)行拆裝和測(cè)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于極紫外光刻機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種極紫外光刻機(jī)材料檢測(cè)裝置、氫致放氣測(cè)試方法及氫損傷性能測(cè)試方法。

背景技術(shù)

極紫外(EUV)光刻技術(shù)是繼193nm浸沒(méi)式光刻技術(shù)之后的下一代光刻機(jī)技術(shù)。極紫外光刻機(jī)的真空系統(tǒng)一般需要引入適度的清潔混合氣流，用于帶走光刻機(jī)曝光中產(chǎn)生的污染物，常見(jiàn)的清潔氣流為氫氣、氮?dú)狻鍤獾龋瑒?dòng)態(tài)環(huán)境壓力為帕級(jí)低真空。極紫外光刻機(jī)采用波長(zhǎng)為13.5nm的極紫外光，單光子能量強(qiáng)，達(dá)91.9電子伏特，若在氫氣氛圍下，能將氫分子光電離產(chǎn)生氫原子或氫離子。同時(shí)，極紫外光刻機(jī)中也可能使用氫原子或氫離子來(lái)清洗光學(xué)元件表面的污染物。可見(jiàn)，極紫外光刻機(jī)真空系統(tǒng)會(huì)存在一定數(shù)量活性非常強(qiáng)的氫原子或氫離子，光刻機(jī)中的大部分結(jié)構(gòu)材料是長(zhǎng)期暴露在這樣的低壓氫環(huán)境中的。由于一些材料長(zhǎng)期在氫環(huán)境中會(huì)發(fā)生氫脆或氫腐蝕等損傷特性，同時(shí)高活性的氫離子會(huì)加劇材料表面氣體的真空解吸附行為，產(chǎn)生氫致放氣。因此，光刻機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部各關(guān)鍵部件所用的材料需確保在此極紫外真空氫環(huán)境下不具有氫損傷的有害特性，并且需把材料表面放出的污染性氣體控制在合理的水平。

為了指導(dǎo)極紫外光刻機(jī)整機(jī)及分系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中的材料及工藝選擇，確保達(dá)到極紫外光刻機(jī)的可靠性和使用壽命要求，需要研究極紫外真空氫環(huán)境對(duì)材料的腐蝕和真空性能的影響，并開(kāi)展相應(yīng)的模擬試驗(yàn)研究；若使用帶有EUV光源的極紫外真空系統(tǒng)，存在EUV光源內(nèi)氣體和碎屑的動(dòng)態(tài)隔離問(wèn)題，同時(shí)價(jià)格昂貴，操作不便，因此需要一套極紫外真空低壓氫環(huán)境對(duì)材料性能影響的模擬試驗(yàn)裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是至少解決現(xiàn)有極紫外真空系統(tǒng)操作不便的問(wèn)題。該目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明的第一方面提出了一種極紫外光光刻機(jī)材料檢測(cè)裝置，包括：

真空容器；

排空組件，所述排空組件與所述真空容器相連通，所述排空組件用于將所述真空容器內(nèi)的氣體排空；

供氫組件，所述供氫組件與所述真空容器相連通，所述供氫組件用于向所述真空容器內(nèi)輸送氫氣；

放電組件，所述放電組件包括射頻發(fā)生器、第一電極和第二電極，所述第一電極和所述第二電極均位于所述真空容器內(nèi)相對(duì)設(shè)置，所述第一電極位于所述第二電極的正上方，所述射頻發(fā)生器位于所述真空容器外且與所述第一電極相連接，所述第二電極接地設(shè)置；

檢測(cè)組件，所述檢測(cè)組件與所述真空容器內(nèi)部相連通，所述檢測(cè)組件用于檢測(cè)所述真空容器的真空壓力、所述真空容器內(nèi)產(chǎn)生的等離子體參數(shù)、所述真空容器內(nèi)氣體的組成成分和各氣體的分壓力。

通過(guò)使用本技術(shù)方案中的極紫外光刻機(jī)材料檢測(cè)裝置，采用真空容器、排空組件、供氫組件、放電組件和檢測(cè)組件的組合結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)行供氫、抽氣、射頻和檢測(cè)多功能于一體的操作，進(jìn)而模擬極紫外真空低壓氫環(huán)境下對(duì)材料氫損傷和氫致放氣性能測(cè)試的研究，同時(shí)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于進(jìn)行拆裝和測(cè)量，本發(fā)明的裝置能夠進(jìn)行極紫外真空系統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料和處理工藝的篩選，提升了材料的可靠性。

另外，根據(jù)本發(fā)明的極紫外光光刻機(jī)材料檢測(cè)裝置，還可具有如下附加的技術(shù)特征：

在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述排空組件包括機(jī)械泵，所述機(jī)械泵與所述真空容器相連通。