[发明专利]一种具有能量回收功能的极紫外收集镜及其制备方法

说明书

本申请提供的具有能量回收功能的极紫外收集镜，包括：基底、设置于所述基底上的多层膜、设置于所述多层膜上的表面反射微结构及沉积于所述表面反射微结构的红外反射层，本发明提供的极紫外收集镜，当红外反射层指向主焦点点时，来自主焦点的红外光正入射反射面被反射回主焦点点，再次轰击靶材实现了能量的回收再利用，提高能量利用率；另外，本发明提供的极紫外收集镜，能够提供减少从IF点进入系统的红外光，进而实现极紫外光源的光谱纯化，且在极紫外波段的能量损失较小。另外，本申请提供的具有能量回收功能的极紫外收集镜的制备方法，制备工艺简单，易于工业化生产。

技术领域

本发明属于涉及极紫外(Extreme Ultraviolet，EUV)收集镜的设计与制作技术领域，具体涉及一种具有能量回收功能的极紫外收集镜及其制备方法。

背景技术

极紫外光刻(Extreme Ultraviolet Lithography，EUVL)使用13.5nm波长光源作为工作波段，能够实现十几纳米，甚至几纳米的光刻线宽，进而极大的增加集成电路的集成度，对电子设备的小型化、低功耗发展具有极其重要的意义。近年来，随着荷兰ASML关于极紫外光刻机的量产，EUV光刻技术已经成为高端CPU制造的主流技术。但是，由于美国关于向中国进口芯片技术的禁令，EUV光刻机技术成为我国的“卡脖子”技术。

极紫外光刻机一般由极紫外光源、照明系统和投影物镜组成。其中，极紫外光源提供了光刻曝光所需的极紫外辐射。具有大功率和高纯度光谱的极紫外光源是实现极紫外光刻量产的前提条件，也是极紫外光刻技术的难点之一。

极紫外辐射可以由同步辐射和高温高密度等离子体辐射产生。在实际工程中，基于高温高密度等离子体辐射的极紫外光源更具实用价值。根据等离子体的不同激发原理，极紫外光源又可分为放电等离子体(Discharge Produced Plasma，DPP)光源和激光等离子体(Laser Produced Plasma，LPP)光源两种类型。前者利用电极间的高压放电激发等离子体，但由于等离子体距离电极较近，不可避免的对电极产生热损伤以及碎片撞击，限制了DPP光源的应用。后者利用驱动激光轰击靶材激发等离子体，能够实现大功率、稳定的极紫外光输出，已经被应用于ASML的EUV光刻机中。

应用于极紫外光刻技术的LPP光源一般由驱动光源、靶材系统和收集系统构成。其中，驱动光源一般选用能够实现大功率输出的气态激光器，如CO2激光器等；靶材系统由靶材和靶材传输机构组成，常见的靶材有Sn液滴靶，Xe气体靶等；收集系统是收集在主焦点(Primary Focus)由激光轰击靶材产生的等离子体辐射出的极紫外光，并将其汇聚到中间焦点(Intermediate Focus，IF)的装置，一般使用镀有极紫外光反射膜的椭球面收集镜来实现这一功能。同时，为了降低碎片对极紫外光刻设备中照明系统的损伤，提高岀射光的光谱纯度，还会在LPP光源中设置除碎片系统和光谱纯化系统等。LPP光源中，经椭球面收集镜收集的光线包括极紫外光、深紫外光(Deep Ultraviolet，DUV)以及来自驱动光源的红外光(Infrared，IR)。其中，红外光产生的热效应会严重缩短极紫外光刻设备中光学元件的使用寿命。

以此为出发点，各国科研人员相继设计并制作出多种具有能量回收功能的极紫外收集镜方案。包括2009年，荷兰FOM实验室设计的一种覆盖闪耀光栅的具有能量回收功能的极紫外收集镜，2014年，FOM报导了一种具有金字塔状光栅的收集镜结构，同年，日本理学(Rigaku)公司也设计了一款具有相位光栅的收集镜结构，到2015年，德国IOF实验室还设计了一种双层光栅的收集镜结构用来实现光谱纯化功能。

综上所述，一种具有能量回收功能的具有能量回收功能的极紫外收集镜是十分重要的。

发明内容

鉴于此，有必要针对现有技术存在的缺陷提供一种不影响收集镜对工作波段(13.5nm)的收集效率的同时可降低红外波段的反射率的具有能量回收功能的极紫外收集镜。

为解决上述问题，本发明采用下述技术方案：