[发明专利]EUV多层膜碳污染实验装置

说明书

技术领域

本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种EUV多层膜碳污染实验装置。

背景技术

极紫外光刻(EUVL)是现有极大规模集成电路制作工艺的主流光刻技术。极紫外光刻机工作在软X射线波段，光子能量高，所以必须在洁净的高真空环境下工作。如果光刻系统的真空度低，多层膜表面就会在短时间内发生严重的碳污染，致使多层膜的反射率迅速降低，例如镀有多层膜的一片反射镜如果受到污染，反射率从68％减少到67％，对于六镜投影、三镜照明系统的而言，从光源到硅片光通量则会减少14％，从而使得光刻机的使用寿命大为降低，而频繁更换多层膜光学元件将增加光刻成本。因此，需要对EUV多层膜的碳污染情况进行研究，进一步深化多层膜表面碳污染的沉积机理，并精炼出有效的碳增长抑制方法和碳污染去除方法。

现有技术中的EUV多层膜碳污染实验装置主要包括聚焦腔、闸板阀、过渡真空腔、角阀、曝光真空腔、滤光片、质谱仪、污染气体流量控制装置、真空规计和真空泵，样品固定放置在曝光真空腔内。对于EUV多层膜碳污染实验，如果要获得全面、细致以及深入的实验结果，需研究样品的聚焦曝光和离焦曝光，以及样品不同位置的差别性曝光。但由于现有实验装置中样品固定设置，所以需要打开曝光真空腔更换样品，这样会破坏曝光真空腔的真空度，导致多个样品在实验过程中环境因素的不同，影响实验的可靠性和对比性。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中EUV多层膜碳污染实验装置只能检测单一实验结果，且实验的可靠性和对比性低的技术问题，提供一种EUV多层膜碳污染实验装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下。

EUV多层膜碳污染实验装置，包括聚焦腔、第一闸板阀、过渡真空腔、角阀、曝光真空腔、滤光片、质谱仪、污染气体流量控制装置和第一真空泵；

还包括，三维调节机构、样品支架固定机构、EUV光电二极管、准备真空腔、第二闸板阀、样品进给机构、样品支架、样品输送机构和第二真空泵；

所述三维调节机构由X向真空线性调节机构、Y向真空线性调节机构和Z向真空线性调节机构组成，所述X向、Y向和Z向两两垂直，且X向平行于EUV光束方向，三维调节机构设置在曝光真空腔内；

所述样品支架固定机构和EUV光电二极管固定在三维调节机构上，样品支架固定机构和EUV光电二极管随三维调节机构沿X向、Y向和Z向移动；

所述准备真空腔通过第二闸板阀与曝光真空腔连接；

所述样品进给机构由第一真空馈入器和支撑体组成，所述第一真空馈入器固定在准备真空腔的外壁上，第一真空馈入器的推杆伸入准备真空腔内，所述支撑体固定在第一真空馈入器的推杆上，支撑体上设有多个凹槽，每个凹槽内放置一个样品支架；

所述样品输送机构由第二真空馈入器和夹钳组成，所述第二真空馈入器固定在准备真空腔的外壁上，第二真空馈入器的推杆伸入准备真空腔内，所述夹钳固定在第二真空馈入器的推杆的顶端，夹钳夹取支撑体凹槽内的样品支架，穿过第二闸板阀将样品支架输送至三维调节机构上通过样品支架固定机构固定，并夹取检测后的固定在样品支架固定机构上的样品支架，输送回支撑体的凹槽内；

所述第二真空泵与准备真空腔连通；

所述聚焦腔内的EUV光束经过渡真空腔传输至曝光真空腔内，照射样品，并经样品入射EUV光电二极管。

进一步的，所述第一真空馈入器的推杆的运动方向平行于EUV光束方向，所述第二真空馈入器的推杆的运动方向垂直于EUV光束方向。

进一步的，所述第二真空馈入器的推杆与第二闸板阀同轴。

进一步的，所述样品支架由底板和挡板组成，底板上设有凹槽，凹槽内设有中心通孔，样品通过挡板固定在凹槽内，挡板的边缘固定在底板的边缘上，EUV光束照射样品后，经凹槽内的中心通孔入射EUV光电二极管。

进一步的，所述X向真空线性调节机构为第三真空馈入器，第三真空馈入器固定在曝光真空腔的外壁上，第三真空馈入器的推杆伸入曝光真空腔内，且推杆的运动方向在EUV光束的平行方向，所述Y向真空线性调节机构和Z向真空线性调节机构的结构相同，均由第四真空馈入器、真空导轨、弹簧、滑台和支座组成，支座上设有矩形槽，真空导轨固定在支座上且位于矩形槽的两侧，滑台设置在真空导轨上，弹簧的一端固定在滑台上，另一端固定在支座上，第四真空馈入器固定在支座上，且在弹簧的作用下，第四真空馈入器的顶端始终与滑台接触；Z向真空线性调节机构的支座固定在第三真空馈入器的推杆上，Y向真空线性调节机构的支座固定在Z向真空线性调节机构的滑台上。