[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

说明书

本发明涉及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，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。本发明的多功能同步辐射干涉曝光实验平台及实验方法能够修正曝光时间来补偿曝光过程中光强波动所产生的影响，同时，可以实现衍射效率的快速测量以及极紫外光刻胶灵敏度性能的准确评估。

技术领域

本发明涉及同步辐射软X射线干涉实验设备领域，更具体地涉及一种能够及时修正干涉曝光工艺参数、测量透射光栅衍射效率以及评估极紫外光刻胶灵敏度的多功能同步辐射干涉曝光实验平台及实验方法。

背景技术

同步辐射软X射线干涉光刻是利用两束或多束相干X光束的干涉条纹对光刻胶进行曝光的新型先进微、纳加工技术，可以开展几十甚至十几个纳米周期的纳米结构加工。在干涉曝光实验中，存在入射光强波动的情况，但目前的实验平台无法测量样品照射处的实际光强，因此在曝光过程中，无法及时修改曝光时间来应对照射处光强波动的影响。而在样品的上游和下游位置测得的光强数据没有在照射面获得的光强数据准确，如果能在曝光实验过程中准确评估入射光强变化情况，进而及时对曝光工艺中的曝光时间进行修改，就可以大幅改善曝光工艺的稳定性。

极紫外(EUV)光刻胶性能是EUV光刻技术发展的一项重要因素，准确地评估EUV光刻胶的灵敏度性能，在EUV光刻胶研发过程中发挥着至关重要的作用。在现有的评估EUV光刻胶灵敏度的实验平台中，光电二极管与样品不在同一照射平面，因而获得的实验数据准确性不高。

透射光栅是一种被广泛应用的色散类光学元件，对于透射光栅来说，衍射效率是一个非常重要的性能指标，对其的准确测量能够有效评价光栅的性能，从而改进光栅制作的工艺。此外，在同步辐射软X射线能量谱的定量测试以及干涉光刻、极紫外光刻胶的检测等方面，也需要对软X射线透过透射光栅后的各级衍射效率进行测量分析和研究，因此能够实时、快捷地测试在上述实验条件下透射光栅的衍射效率尤为重要。但现有的测量透射光栅衍射效率的方法是利用探测器在三维空间中扫描测量衍射光强度，该方法耗时长，且无法在同一干涉曝光实验平台中进行。

因此，需要设计一种多功能实验平台，既能够修正曝光时间，又能够准确评估EUV光刻胶灵敏度，同时还能够实时快速地测量透射光栅的衍射效率。

发明内容

为解决上述现有技术中的问题，本发明提供一种多功能同步辐射干涉曝光实验平台及实验方法，能够及时修正干涉曝光工艺中的曝光时间，从而提高曝光工艺的稳定性，并能够准确评估极紫外光刻胶灵敏度，以及快速测量透射光栅的衍射效率。

本发明提供的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，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。

进一步地，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。

进一步地，所述入射光束的能量范围为85～150eV。

进一步地，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。

进一步地，所述孔径光阑的面积小于入射光斑面积。

进一步地，所述孔径光阑为直径2mm的圆孔。