[发明专利]一种高效收集EUV光的多层膜光学元件碳污染实验装置

说明书

本发明涉及一种高效收集EUV光的多层膜光学元件碳污染实验装置，包括EUV光源、光源收集腔、污染腔、真空连接管道、光源照明光路、供气管路、样品台支架、Zr膜滤光片和真空泵组；EUV光源通过真空连接管道与光源收集腔连接，污染腔以部分嵌入的方式与光源收集腔固定连接，样品台支架置于污染腔内，供气管路与污染腔连通；EUV光源的出射光依次经过真空连接管道、多层膜主镜、多层膜次镜和Zr膜滤光片后聚焦至样品上。本发明简化了光路系统，大幅度缩减光路长度，从而减少收集腔背景环境气体对EUV光的吸收损耗，同时能够有效降低样品处光斑放大倍率，从而提高样品处光强，有效提高碳污染效率，降低实验时间和实验成本。

技术领域

本发明涉及EUV多层膜光学元件技术领域，特别是涉及一种高效收集EUV光的多层膜光学元件碳污染实验装置。

背景技术

在半导体工业中，极紫外光刻技术是7nm节点以下的主流光刻技术。光刻机内部光学元件表面在工作一段时间后，会在表面生成碳污染，降低光学元件反射率，影响光刻机正常使用。碳污染的形成机理较为复杂，因此建立EUV碳污染实验装置研究碳污染机理对EUV光刻机的有效使用具有重要意义。EUV光源是EUV光刻机的重要组成部件之一，国内EUV光源还处于发展阶段，光源功率较低，实验室通常采用DPP-EUV光源获得13.5nm波段的EUV光。由于光源功率较低，因此给实验时间成本带来了巨大困难，原有的EUV碳污染实验装置对光源的收集效率较低，内部包含三块光学元件，而且光路较长，导致样品点处光功率密度较低，通常10h左右的实验时间下实验效果也不明显，导致EUV碳污染实验的效率较低。

发明内容

针对上述情况，为解决现有技术的缺点，本发明提供一种高效收集EUV光的多层膜光学元件碳污染实验装置，可有效解决EUV碳污染实验装置由于对光源的收集效率低而导致实验效率低的问题。

为解决上述问题，本发明采取如下的技术方案：

一种高效收集EUV光的多层膜光学元件碳污染实验装置，包括EUV光源、光源收集腔、污染腔、真空连接管道、光源照明光路、供气管路、样品台支架、Zr膜滤光片和真空泵组，位于所述光源收集腔内的所述光源照明光路包括多层膜主镜和多层膜次镜；

所述EUV光源通过所述真空连接管道与所述光源收集腔连接，所述污染腔以部分嵌入的方式与所述光源收集腔固定连接，且所述光源收集腔和所述污染腔形成两个真空独立的腔室，所述样品台支架置于所述污染腔内，所述供气管路用于为所述污染腔提供大分子污染气体；

所述Zr膜滤光片设置在所述污染腔的侧面，所述EUV光源的出射光依次经过所述真空连接管道、所述多层膜主镜、所述多层膜次镜和所述Zr膜滤光片后聚焦至所述样品台支架承载的样品上；

所述真空泵组用于分别将所述光源收集腔和所述污染腔抽至预设的真空度。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明所提出的一种高效收集EUV光的多层膜光学元件碳污染实验装置将污染腔以部分嵌入的方式固定在光源收集腔上，并采用多层膜主镜和多层膜次镜构成光源照明光路，简化了光路系统，节省系统空间，并且大幅度缩减光路长度，从而减少收集腔背景环境气体对EUV光的吸收损耗，同时利用该光源照明光路能够有效降低样品处光斑放大倍率，从而提高样品处光强，有效提高碳污染效率，降低实验时间和实验成本。本发明可有效的应用到EUV多层膜光学元件表面碳污染研究领域中，能够为EUV碳污染实验装置高效提供高亮度的EUV波段实验光。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为光源照明光路示意图；

附图标记：1、EUV光源，2、光源收集腔，3、污染腔，4、真空连接管道，5、供气管路，6、样品台支架，7、Zr膜滤光片，8、真空泵组，8-1、第一真空泵，8-2第二真空泵，9、多层膜主镜，10、多层膜次镜。