[发明专利]一种多功能同步辐射干涉曝光实验平台及实验方法

权利要求书

1.一种多功能同步辐射干涉曝光实验平台，沿光路走向依次包括同步辐射光源发生装置、第一柱面反射镜、第二柱面反射镜、孔径光阑、用于测量入射光强度的第一光电二极管、待测透射光栅、级选光阑以及透射图像接收装置，其特征在于，在所述级选光阑和所述透射图像接收装置之间设有多功能样品架，所述多功能样品架包括用于夹持样品的样品夹、第二光电二极管以及镂空观察孔，所述第二光电二极管与所述样品位于同一照射平面，所述透射图像接收装置对准所述镂空观察孔。

2.根据权利要求1所述的多功能同步辐射干涉曝光实验平台，其特征在于，所述同步辐射光源发生装置为产生软X射线工作波段的入射光束的同步辐射软X射线发生装置。

3.根据权利要求2所述的多功能同步辐射干涉曝光实验平台，其特征在于，所述入射光束的能量范围为85～150eV。

4.根据权利要求1所述的多功能同步辐射干涉曝光实验平台，其特征在于，所述第一柱面反射镜与所述第二柱面反射镜的材质均为Si，且表面均镀有Au层。

5.根据权利要求1所述的多功能同步辐射干涉曝光实验平台，其特征在于，所述孔径光阑的面积小于入射光斑面积。

6.根据权利要求5所述的多功能同步辐射干涉曝光实验平台，其特征在于，所述孔径光阑为直径2mm的圆孔。

7.根据权利要求1所述的多功能同步辐射干涉曝光实验平台，其特征在于，所述级选光阑为正方形镂空窗口，其边长小于所述待测透射光栅最短边的长度。

8.一种软X射线干涉曝光时间的修正方法，其特征在于，包括：

步骤S11，提供如权利要求1-7任意一项所述的多功能同步辐射干涉曝光实验平台，并打开所述同步辐射光源发生装置；

步骤S12，将所述多功能样品架上的镂空观察孔移动到光路位置上，利用所述透射图像接收装置对软X射线中余留的高次谐波进行实时成像；

步骤S13，根据所述透射图像接收装置的高次谐波成像，找到所述待测透射光栅的位置，然后移动所述级选光阑的位置，使所述级选光阑与所述待测透射光栅的中心重合对准；

步骤S14，移动所述多功能样品架，使所述多功能样品架上的第二光电二极管位于光路上，实时检测经过所述待测透射光栅的零级光光强I₀；

步骤S15，根据所述测得的零级光光强，按照曝光时间与零级光光强乘积保持恒定的原则，修正相应的曝光时间。

9.一种软X射线能量段透射光栅衍射效率的测量方法，其特征在于，包括：

步骤S21，提供如权利要求1-7任意一项所述的多功能同步辐射干涉曝光实验平台，并打开所述同步辐射光源发生装置；

步骤S22，所述同步辐射光源发生装置产生的软X射线工作波段的入射光束依次经过所述第一柱面反射镜、第二柱面反射镜以及孔径光阑后，直接照射到所述第一光电二极管，测量到软X射线入射光束的光强，然后乘以所述级选光阑面积与所述孔径光阑面积的比值，得到经过所述待测透射光栅的入射光光强I_in；

步骤S23，将所述多功能样品架上的镂空观察孔移动到光路位置上，利用所述透射图像接收装置对软X射线中余留的高次谐波进行实时成像，根据所述透射图像接收装置的高次谐波成像，找到所述待测透射光栅的位置，然后移动所述级选光阑的位置，使所述级选光阑与所述待测透射光栅的中心重合对准；

步骤S24，沿垂直光路方向向左或向右平移所述级选光阑，选取不同级次的衍射光通过，利用所述多功能样品架上的光电二极管测量经过所述待测透射光栅的不同级次的衍射光光强I_out；

步骤S25，计算透射光栅的绝对衍射效率:

10.一种极紫外光刻胶灵敏度的评估方法，其特征在于，包括：

步骤S31，提供如权利要求1-7任意一项所述的多功能同步辐射干涉曝光实验平台，移除所述待测透射光栅，并打开所述同步辐射光源发生装置；

步骤S32，将涂有极紫外光刻胶膜层的晶圆片/衬底固定于所述多功能样品架的样品夹上，并放置于光路位置上进行直接曝光，同时利用所述第二光电二极管测量得到软X射线入射光强度。

步骤S33，利用椭圆偏振仪测量曝光区域中极紫外光刻胶膜层显影后的剩余厚度；

步骤S34，根据所述步骤S33所测得的曝光区域中极紫外光刻胶膜层的剩余厚度所对应的曝光剂量曲线，评估出极紫外光刻胶的灵敏度。