一种极紫外波段宽带Mo/Si多层膜的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种极紫外波段宽带Mo/Si多层膜的制备方法，包括以下步骤：依据目标宽带Mo/Si多层膜的指标，采用两层模型进行膜系设计，获得Mo/Si膜系厚度序列；依据所述Mo/Si膜系厚度序列，采用有效厚度法标定各周期Mo膜层和Si膜层分别对应的公转速度；依据各周期Mo膜层和Si膜层分别对应的公转速度，控制磁控溅射镀膜机进行宽带Mo/Si多层膜的制备；该制备方法具有设计简单，误差小，吻合度高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及极紫外光刻领域，特别提供了一种极紫外波段宽带Mo/Si多层膜的制备方法。
技术介绍
极紫外光刻(ExtremeUltravioletLithography，EUV光刻)技术是使用EUV波段，主要是13.5nm波段，进行光刻的微纳加工技术。目前，EUV光刻技术已经能够实现7nm线宽的刻蚀工艺，并具备进一步缩小刻蚀线宽的可能性。这在大规模集成电路制造领域具有重要意义，能够实现更大密度的元件集成，以及更低的能耗。极紫外光刻使用波长为10～14nm光源照明,由于几乎所有已知光学材料在这一波段都具有强吸收，无法采用传统的折射式光学系统，所以极紫外光刻系统的照明系统、掩模和投影物镜均采用反射式设计，其反射光学元件需镀有周期性多层膜以提高反射率。但是周期性多层膜的干涉特性导致其反射光谱带宽和入射角带宽很窄，这样就限制了多层膜在某些场合的应用，因此需要采用非周期性多层膜来增大多层膜反射带宽。与可见光波段多层膜相比，极紫外波段多层膜各膜层厚度均在几个纳米的级别，如此薄的膜层厚度使得膜层间的扩散必须在极紫外波段宽带多层膜的设计和制备过程中予以考虑。目前，扩散的处理主要是在Mo层和Si层间加入扩散层MoxSiy，从而构成Mo/MoxSiy/Si/MoxSiy四层模型。四层模型的难点在于如何准确的确定扩散层的组分和厚度，并且当多层膜周期厚度和Г值变化较大使扩散层组分和厚度也会发生变化，这使得宽带Mo/Si<br>多层膜的设计和制备成为一个非常复杂的问题。因此，研发一种简单，易行的Mo/Si多层膜制备方法，成为人们亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种极紫外波段宽带Mo/Si多层膜的制备方法，以至少解决以往Mo/Si多层膜制备过程复杂等问题。本专利技术提供的技术方案，具体为，一种极紫外波段宽带Mo/Si多层膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：依据目标宽带Mo/Si多层膜的指标，采用两层模型进行膜系设计，获得Mo/Si膜系厚度序列；依据所述Mo/Si膜系厚度序列，采用有效厚度法标定各周期Mo膜层和Si膜层分别对应的公转速度；依据各周期Mo膜层和Si膜层分别对应的公转速度，控制磁控溅射镀膜机进行宽带Mo/Si多层膜的制备。优选，所述两层模型具体为：在Mo/Si多层膜的一个周期内膜层结构为Mo层/Si层，且Mo层为吸收层，Si膜层为空间层。进一步优选，依据目标宽带Mo/Si多层膜的指标，采用两层模型进行膜系设计，获得Mo/Si膜系厚度序列步骤包括：计算已知不同宽带Mo/Si膜系厚度序列在固定波长、不同正入射角下的反射率，通过递归算法获得不同宽带Mo/Si膜系厚度序列对应的反射谱利用不同宽带Mo/Si膜系厚度序列对应的反射谱寻找使得评价函数MF值最小的反射谱以及该反射谱对应的宽带Mo/Si膜系厚度序列；所述评价函数MF具体为，其中，和分别为目标宽带Mo/Si多层膜指标中对应的最大入射角和最小入射角，为目标宽带Mo/Si多层膜指标中对应的反射谱，为入射角。进一步优选，寻找使得评价函数MF值最小采用的方法为Levenberg-Marquardt算法。进一步优选，采用有效厚度法标定各周期Mo膜层和Si膜层分别对应的公转速度公式为：νSi＝5.916/(dSieff+0.868)其中，νSi为各周期内Si膜层对应的公转速度，dSieff为各周期内Si膜层对应的厚度；νMo＝2.819/(dMoeff+0.281/νSi-0.385)其中，νMo为各周期内Mo膜层对应的公转速度，dMoeff为各周期内Mo膜层对应的厚度。本专利技术提供的极紫外波段宽带Mo/Si多层膜的制备方法，采用两层模型进行膜系的设计，简化了设计过程，同时将设计后的膜系厚度序列采用公转速度进行标定，将膜层厚度与公转速度之间建立联系，使得制备的多层膜与设计结果吻合度高。本专利技术提供的的极紫外波段宽带Mo/Si多层膜的制备方法，具有设计简单，误差小，吻合度高等优点。附图说明图1为宽带Mo/Si多层膜的设计反射谱；图2为设计宽带Mo/Si多层膜系厚度序列图；图3为设计宽带Mo/Si多层膜系容差分析图1；图4为设计宽带Mo/Si多层膜系容差分析图2；图5为设计宽带Mo/Si多层膜系容差分析图3；图6为制备宽带Mo/Si多层膜公转速度序列；图7为制备宽带Mo/Si多层膜的实测反射率与设计值比较。具体实施方式下面结合具体的实施方案，对本专利技术进行进一步解释，但是并不用于限制本专利技术的保护范围。为了解决以往在进行极紫外波段宽带Mo/Si多层膜制备时，存在过程复杂，吻合程度低等问题。本实施方案提供了一种极紫外波段宽带Mo/Si多层膜的制备方法，具体包括以下步骤：S1：依据目标宽带Mo/Si多层膜的指标，采用两层模型进行膜系设计，获得Mo/Si膜系厚度序列，其中，目标宽带Mo/Si多层膜的指标包括最大入射角、最小入射角以及反射谱；S2：依据所述Mo/Si膜系厚度序列，采用有效厚度法标定各周期Mo膜层和Si膜层分别对应的公转速度，其中，这里所指的公转速度为磁控溅射镀膜机中基片分别绕过Mo靶和Si靶下方的速度；S3：依据各周期Mo膜层和Si膜层分别对应的公转速度，控制磁控溅射镀膜机进行宽带Mo/Si多层膜的制备。在本实施方案中，步骤S1中所述的两层模型具体为：在Mo/Si多层膜的一个周期内膜层结构为Mo层/Si层，且Mo层为吸收层，Si膜层为空间层，通过该两层模型的选取能够大大简化膜系的设计过程，无需考虑如
技术介绍
中四层模型中扩散层的组分和厚度问题。在本实施方案中，步骤S1：依据目标宽带Mo/Si多层膜的指标，采用两层模型进行膜系设计，获得Mo/Si膜系厚度序列步骤包括：计算已知不同宽带Mo/Si膜系厚度序列在固定波长、不同正入射角下的反射率，通过递归算法获得不同宽带Mo/Si膜系厚度序列对应的反射谱利用不同宽带Mo/Si膜系厚度序列对应的反射谱寻找使得评价函数MF值最小的反射谱以及该反射谱对应的宽带Mo/Si膜系厚度序列；所述评价函数MF具体为，式(1)中，和分别为目标宽带Mo/Si多层膜指标中对应的最大入射角和最小入射角，为目标宽带Mo/Si多层膜指标中对应的反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种极紫外波段宽带Mo/Si多层膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：依据目标宽带Mo/Si多层膜的指标，采用两层模型进行膜系设计，获得Mo/Si膜系厚度序列；依据所述Mo/Si膜系厚度序列，采用有效厚度法标定各周期Mo膜层和Si膜层分别对应的公转速度；依据各周期Mo膜层和Si膜层分别对应的公转速度，控制磁控溅射镀膜机进行宽带Mo/Si多层膜的制备。

【技术特征摘要】
1.一种极紫外波段宽带Mo/Si多层膜的制备方法，其特征在于，包括
以下步骤：
依据目标宽带Mo/Si多层膜的指标，采用两层模型进行膜系设计，获
得Mo/Si膜系厚度序列；
依据所述Mo/Si膜系厚度序列，采用有效厚度法标定各周期Mo膜层和
Si膜层分别对应的公转速度；
依据各周期Mo膜层和Si膜层分别对应的公转速度，控制磁控溅射镀
膜机进行宽带Mo/Si多层膜的制备。
2.按照权利要求1所述极紫外波段宽带Mo/Si多层膜的制备方法，其
特征在于，所述两层模型具体为：在Mo/Si多层膜的一个周期内膜层结构
为Mo层/Si层，且Mo层为吸收层，Si膜层为空间层。
3.按照权利要求1所述极紫外波段宽带Mo/Si多层膜的制备方法，其
特征在于，依据目标宽带Mo/Si多层膜的指标，采用两层模型进行膜系设
计，获得Mo/Si膜系厚度序列步骤包括：
计算已知不同宽带Mo/Si膜系厚度序列在固定波长、不同正入射角下
的反射率，通过递归算法获得不同宽带Mo/Si膜系厚度序列对应的反射谱
利用不同宽带M...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻波，姚舜，金春水，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22