[发明专利]采用毛细管放电极紫外光刻光源产生EUV辐射光的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用毛细管放电极紫外光刻光源产生EUV辐射光的方法，属于极紫外光刻光源技术领域。

背景技术

毛细管放电极紫外EUV(Extreme Ultraviolet)光刻光源，是指采用Xe介质，在毛细管放电Z箍缩机制下获得的13.5nm(2％带宽)的辐射光输出，该13.5nm波长的辐射光能够实现22nm甚至更小的光刻线。

所述的13.5nm波长的辐射光的具体形成过程为：在毛细管放电过程中，高电压会使毛细管内沿着内表壁形成一层Xe等离子体壳层，主脉冲放电时，通过等离子体的强电流受自身磁场作用，会产生强大的洛仑兹力，使等离子体沿径向箍缩，称之为Z箍缩。在等离子体压缩的过程中，等离子体同时受到排斥力和欧姆加热，使得等离子体温度升高，碰撞Xe离子产生更高价态的Xe离子，当等离子体压缩到半径最小时，约为300μm，此时将会实现EUV辐射光输出。等离子体压缩到最小半径时毛细管内的等离子体是一个很细的等离子体柱，这个等离子体柱中的每一个微小段均可视为一个点光源，这个点光源将向四周4π立体角范围内均匀的辐射EUV辐射光，毛细管放电形成的EUV辐射光，经过后续的极紫外光学收集系统，成像在其中间焦点IF点，从而实现了IF点一定功率的13.5nm波长的辐射光输出。

毛细管在EUV光刻光源中，主要起到了约束等离子体压缩的作用，使放电形成的等离子体均匀，从而实现稳定的EUV辐射光输出。但另一方面，气体放电形成等离子体进而实现EUV辐射光输出时，会烧蚀毛细管内壁和放电电极，产生大量的各种碎屑，其中放电条件的不同使得放电时形成的碎屑量也有不同。由于后续的光学收集系统表面粗糙度约为1nm，毛细管放电产生的碎屑容易损坏后续的光学收集系统，从而降低后续光学收集系统的收集效率和使用寿命。实验时发现不同的放电条件下毛细管内碎屑产生量是不同的，因而希望通过改善放电条件来减少放电碎屑的产生。

发明内容

本发明是为了解决毛细管在EUV光刻光源中，产生的放电碎屑过多易损坏后续的光学收集系统的问题，提供一种能够减少毛细管放电碎屑的采用毛细管放电极紫外光刻光源产生EUV辐射光的方法。

本发明所述采用毛细管放电极紫外光刻光源产生EUV辐射光的方法，

分别通过输气管路同时向毛细管中输入Xe气和Ar气，所述Xe气的流量为0.2sccm～2sccm，Ar气的流量为0.2sccm～10sccm，然后在毛细管两端加载高压脉冲电源，实现13.5nm波长的辐射光输出。

所述Xe气和Ar气的流量比为1∶5。

所述Xe气和Ar气的流量采用流量计进行计量。

本发明的优点是：克服了本领域中的技术偏见，即采用毛细管放电极紫外光刻光源形成EUV辐射光的过程中仅仅加入Xe气体的技术偏见，本发明在现有采用毛细管中通Xe气形成极紫外光刻光源的过程中，掺入一定比例的Ar气实现放电，达到在不影响电源原有性能的前提下，有效降低毛细管放电极紫外光刻光源中碎屑的产生的效果，进而达到降低碎屑对后续光学收集系统的破坏，提高后续光学收集系统的使用寿命的效果。此外，经实验验证，本发明掺入Ar气后，还具有提高毛细管放电时工作的稳定性，使放电时气体击穿变得容易的技术效果。

本发明实现方法简单，操作容易，能够大幅度降低毛细管放电极紫外光刻光源中碎屑的产生，它可以根据实验需求简单的改变掺入Ar气的比例。

附图说明

图1为本发明方法的实施示意图；图中A表示电极；

图2为现有对毛细管只通入Xe气时，毛细管放电极紫外辐射光谱图；

图3为采用本发明方法，对毛细管通入的Xe气和Ar气的流量比为1∶5时与对毛细管只通入Xe气时，毛细管放电极紫外辐射光谱对比图，图中，实线曲线表示毛细管只通入Xe气时，毛细管放电极紫外辐射光谱线；虚线表示Xe气和Ar气的流量比为1∶5时，毛细管放电极紫外辐射光谱线。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述采用毛细管放电极紫外光刻光源产生EUV辐射光的方法，

分别通过输气管路同时向毛细管中输入Xe气和Ar气，所述Xe气的流量为0.2sccm～2sccm，Ar气的流量为0.2sccm～10sccm，然后在毛细管两端加载高压脉冲电源，实现13.5nm波长的辐射光输出。