一种分束镜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于光学器件技术领域，具体涉及一种分束镜及其制备方法和应用。本发明专利技术提供了一种分束镜，包括层叠设置的打底层和若干分束膜单元；所述打底层包括铝层或Si3N4层；每个分束膜单元包括层叠设置的钼层和硅层；所述若干分束膜单元为非周期性多层膜结构；每个分束膜单元的厚度为1.8～5.5nm；所述分束膜单元的重复周期数为20～30；所述分束膜单元的钼层和所述打底层接触。本发明专利技术得到的分束镜在12.5～15nm的范围内均保持较高的反射率和透射率，可以在15

【技术实现步骤摘要】
一种分束镜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于光学器件
，具体涉及一种分束镜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]分束镜是一种重要的光学元件，从可见光到紫外以及极紫外乃至软X射线能段都有应用。在目前的半导体领域，特别是半导体光刻领域，作为纳米制程的EUV光刻机中需要用到大量的物镜，其中也包括分束镜。通过大量的极紫外反射镜以及分束镜将极紫外光源发出的高通量极紫外光传输到光刻掩膜板，从而完成曝光过程。
[0003]分束镜的性能好坏决定了整个光学系统中光通量的衰减强弱，好的分束镜能够尽可能的降低入射光的衰减，从而获得较高的反射效率和透射效率，进而使到达光刻部分的极紫外线具备较大的通量，提高信噪比和刻蚀效率。在极紫外光波段，特别是12.5nm～15nm波段，由于存在强烈的吸收以及Si的L吸收边，反射率和透射率会降低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供了一种分束镜及其制备方法和应用，本专利技术提供的分束镜在12.5nm～15nm的能量范围内都保持相对较高的反射率和透射率。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种分束镜，包括层叠设置的打底层和若干分束膜单元；
[0007]所述打底层包括铝层或Si3N4层；
[0008]每个分束膜单元包括层叠设置的钼层和硅层；所述若干分束膜单元为非周期性多层膜结构；每个分束膜单元的厚度为1.8～5.5nm；所述分束膜单元的重复周期数为20～30；r/>[0009]所述分束膜单元的钼层和所述打底层接触。
[0010]优选的，当所述打底层为铝层时，所述铝层的厚度为20～30nm；
[0011]当所述打底层为Si3N4层时，所述Si3N4层的厚度为90～110nm。
[0012]优选的，当所述打底层为铝层时，所述分束镜还包括设置在若干分束膜单元表面的锆层。
[0013]优选的，所述锆层的厚度为10～20nm；
[0014]所述锆层和所述分束膜单元的硅层接触。
[0015]本专利技术还提供了上述方案所述分束镜的制备方法，包括以下步骤：
[0016]在基底上依次生长打底层和若干分束膜单元后，将所述基底去除，得到所述分束镜。
[0017]优选的，所述生长打底层为磁控溅射生长打底层；
[0018]当所述打底层为铝层时，所述磁控溅射打底层的条件包括：
[0019]溅射功率为168～188W，溅射电压为276～296V，溅射压力为0.2～0.3Pa，真空度为2*10
‑4Pa，采用定靶扫描方式；
[0020]当所述打底层为Si3N4层时，所述磁控溅射打底层的条件包括：
[0021]溅射功率为246～266W，溅射电压为312～322V，溅射压力为0.2～0.3Pa，真空度为2*10
‑4Pa，采用定靶扫描方式。
[0022]优选的，所述生长若干分束膜单元为磁控溅射生长若干分束膜单元；
[0023]每个分束膜单元的钼层的磁控溅射条件包括：
[0024]溅射功率为110～130W，溅射电压为255～275V，溅射压力为0.2～0.3Pa，真空度为2*10
‑4Pa，采用掠靶扫描方式；
[0025]每个分束膜单元中硅层的磁控溅射条件包括：
[0026]溅射功率为155～175W，溅射电压为335～355V，溅射压力为0.2～0.3Pa，真空度为2*10
‑4Pa，采用掠靶扫描方式。
[0027]优选的，当所述打底层为铝层时，生长所述若干分束膜单元后，还包括在所述若干分束膜单元的表面生长锆层。
[0028]优选的，所述生长锆层为磁控溅射生长锆层；
[0029]所述磁控溅射生长锆层的条件包括：溅射功率为205～225W，溅射电压为326～346V，溅射压力为0.2～0.4Pa，真空度为2*10
‑4Pa，采用掠靶扫描方式。
[0030]本专利技术还提供了上述技术方案所述的分束镜或上述技术方案所述的制备方法制备得到的分束镜在极紫外光刻中的应用。
[0031]本专利技术提供了一种分束镜，包括层叠设置的打底层和若干分束膜单元；所述打底层包括铝层或Si3N4层；每个分束膜单元包括层叠设置的钼层和硅层；所述若干分束膜单元为非周期性多层膜结构；每个分束膜单元的厚度为1.8～5.5nm；所述分束膜单元的重复周期数为20～30；所述分束膜单元的钼层和所述打底层接触。本专利技术通过设计合适的非周期薄膜结构对入射光进行反射，利用布拉格原理，使反射光衍射增强，通过控制若干膜单元的膜层厚度，控制反射光的总效率。根据能量守恒以及界面原理，理想情况下入射总光强应该等于反射光强和透射光强之和，精确计算反射效率和总光强之比后，通过调控若干分束膜单元的厚度，即可使得到的分束镜在12.5～15nm的范围内均保持较高的反射率和透射率，可以在15
°
入射角的情况下对入射光有20％以上的反射效率，同时对入射光具有10～15％的透射效率，从而实现半透半反效果。
附图说明
[0032]图1为实施例1得到的分束镜的反射率测试结果图；
[0033]图2为实施例1得到的分束镜的透射率测试结果图；
[0034]图3为实施例2得到的分束镜的反射率测试结果图；
[0035]图4为实施例2得到的分束镜的透射率测试结果图。
具体实施方式
[0036]本专利技术提供了一种分束镜，包括层叠设置的打底层和若干分束膜单元；
[0037]所述打底层包括铝层或Si3N4层；
[0038]每个分束膜单元包括层叠设置的钼层和硅层；所述若干分束膜单元为非周期性多层膜结构；每个分束膜单元的厚度为1.8～5.5nm；所述分束膜单元的重复周期数为20～30；
[0039]所述分束膜单元的钼层和所述打底层接触。
[0040]在本专利技术中，每个分束膜单元的厚度为1.8～5.5nm，进一步优选为2.0～5.0nm，更优选为3.0～4.0nm；每个分束膜单元中，所述钼层的厚度优选为0.8～2.4nm，所述硅层的厚度优选为1.0～3.1nm。在本专利技术中，所述分束膜单元的重复周期数为20～30。在本专利技术的具体实施例中，所述分束膜单元的重复周期数为20(记为第一分束膜单元至第二十分束膜单元)，每个分束膜单元的厚度参数如表1所示；
[0041]表1分束膜单元的厚度参数
[0042] 钼层厚度/nm硅层厚度/nm第一分束膜单元0.81第二分束膜单元0.881.11第三分束膜单元0.961.22第四分束膜单元1.041.33第五分束膜单元1.121.44第六分束膜单元1.21.55第七分束膜单元1.281.66第八分束膜单元1.361.77第九分束膜单元1.441.88第十分束膜单元1.521.99第十一分束膜单元1.62.1第十二分束膜单元1.682.21第十三分束膜单元1.762.32第十四分束膜单元1.842.4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分束镜，其特征在于，包括层叠设置的打底层和若干分束膜单元；所述打底层包括铝层或Si3N4层；每个分束膜单元包括层叠设置的钼层和硅层；所述若干分束膜单元为非周期性多层膜结构；每个分束膜单元的厚度为1.8～5.5nm；所述分束膜单元的重复周期数为20～30；所述分束膜单元的钼层和所述打底层接触。2.根据权利要求1所述的分束镜，其特征在于，当所述打底层为铝层时，所述铝层的厚度为20～30nm；当所述打底层为Si3N4层时，所述Si3N4层的厚度为90～110nm。3.根据权利要求1所述的分束镜，其特征在于，当所述打底层为铝层时，所述分束镜还包括设置在若干分束膜单元表面的锆层。4.根据权利要求3所述的分束镜，其特征在于，所述锆层的厚度为10～20nm；所述锆层和所述分束膜单元的硅层接触。5.权利要求1～4任一项所述分束镜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在基底上依次生长打底层和若干分束膜单元后，将所述基底去除，得到所述分束镜。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述生长打底层为磁控溅射生长打底层；当所述打底层为铝层时，所述磁控溅射打底层的条件包括：溅射功率为168～188W，溅射电压为276～296V，溅射压力为0.2～0.3Pa，真空度为2*10
‑4Pa，采用定靶扫描方式；当所述打底层为Si3N4层时，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱东风，吴朱超，陈溢祺，屠洛涔，
申请(专利权)人：苏州江泓电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：