一种多层膜材料、极紫外光反射镜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于极紫外光光学元件技术领域，具体涉及一种多层膜材料、极紫外光反射镜及其制备方法和应用。本发明专利技术提供了一种多层膜材料，包括层叠的周期单元，所述周期单元包括依次层叠的B4C层、Mo层、Y层和Si层；所述多层膜材料的两面层分别为B4C层和Si层。本发明专利技术在Mo层和Si层之间增加Y层，在Si层和Mo层之间增加B4C层能够抑制Mo层和Si层之间的扩散从而提高多层膜材料中Mo层和Si层的边界清晰度，进而提高了多层膜材料对极紫外光的反射率。层膜材料对极紫外光的反射率。层膜材料对极紫外光的反射率。

【技术实现步骤摘要】
一种多层膜材料、极紫外光反射镜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于极紫外光光学元件
，具体涉及一种多层膜材料、极紫外光反射镜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]极紫外波段通常指121nm到10nm的波段(分别对应于光子能量从10.25电子伏特到124电子伏特)。随着集成电路向小型化和高性能方向发展，光刻技术成为集成电路制作工艺之一，其中极紫外光刻作为制造超大规模集成电路的一种可能途径，已经引起了相当大的关注。极紫外光刻机主要由极紫外光源系统、极紫外光反射系统以及照明曝光刻蚀系统组成。极紫外光反射系统主要由极紫外光反射镜组成，目前极紫外光反射镜主要由Mo/Si多层膜构建得到。在13.5nm的极紫外波长下，Mo和Si的光学对比度高、对极紫外光吸收率较低利于反射极紫外光。Mo/Si多层膜反射镜的理论峰值反射率为74.06％。
[0003]经研究发现在极紫外反射系统中连续使用10个反射镜将图案投射到晶片上，能到最后阶段的反射率最多只有约3％，多层膜反射镜的反射率提高1％，就能使极紫外光刻系统的总产量提高约15％。为了提高极紫外光刻机对极紫外光的利用率需要进一步提高极紫外反射膜的反射率。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种多层膜材料、极紫外光反射镜及其制备方法和应用，本专利技术提供的多层膜材料对极紫外光具有较高的反射率，将其用于极紫外光刻机的极紫外光反射镜能够提高极紫外光刻机对极紫外光的利用率。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种多层膜材料，包括层叠的周期单元，所述周期单元包括依次层叠的B4C层、Mo层、Y层和Si层；所述多层膜材料的两面层分别为B4C层和Si层。
[0006]优选的，一个周期单元中，B4C层的厚度为0.48～0.52nm，Mo层的厚度为2.22～2.26nm，Y层的厚度为0.48～0.52nm，Si层的厚度为3.67～3.71nm。
[0007]优选的，一个周期单元的厚度为6.9～6.98nm。
[0008]优选的，所述周期单元的个数为40～60。
[0009]本专利技术还提供了一种极紫外光反射镜，包括基底和基底表面的多层膜，所述多层膜由上述技术方案所述多层膜材料构成；所述基底表面直接与多层膜中的B4C层接触。
[0010]优选的，所述基底包括单晶硅片、石英或K9玻璃；
[0011]所述基底的粗糙度为0.28～0.32nm。
[0012]本专利技术还提供了上述技术方案所述极紫外光反射镜的制备方法，包括以下步骤：
[0013]在基底表面依次镀制B4C层、Mo层、Y层和Si层形成周期单元，重复镀制周期单元形成多层膜。
[0014]优选的，所述镀制的方式包括磁控溅射或脉冲激光沉积法。
[0015]优选的，当所述镀制的方式为磁控溅射时，镀制B4C层的溅射功率为110～130W，镀制Mo层的溅射功率为40～60W，镀制Y层的溅射功率为10～20W，镀制Si层的溅射功率为90～110W。
[0016]本专利技术还提供了上述技术方案所述极紫外光反射镜或上述技术方案所述制备方法制备得到的极紫外光反射镜在极紫外光刻机中的应用。
[0017]本专利技术提供了一种多层膜材料，包括层叠的周期单元，所述周期单元包括依次层叠的B4C层、Mo层、Y层和Si层；所述多层膜材料的两面层分别为B4C层和Si层。本专利技术在Mo层和Si层之间增加Y层，在Si层和Mo层之间增加B4C层能够抑制Mo层和Si层之间的扩散从而提高多层膜材料中Mo层和Si层的边界清晰度，进而提高了多层膜材料对极紫外光的反射率。
附图说明
[0018]图1为极紫外光反射镜的结构示意图，其中1为基体，2为B4C层，3为Mo层，4为Y层，5为Si层，6为周期单元，7为多层膜材料；
[0019]图2为实施例1和对比例1～3制备得到的极紫外光反射镜的反射率曲线图。
具体实施方式
[0020]本专利技术提供了一种多层膜材料，包括层叠的周期单元，所述周期单元包括依次层叠的B4C层、Mo层、Y层和Si层；所述多层膜材料的两面层分别为B4C层和Si层。
[0021]在本专利技术中，一个周期单元中B4C层的厚度优选为0.48～0.52nm，更优选为0.5nm；一个周期单元中Mo层的厚度优选为2.22～2.26nm，更优选为2.24nm；一个周期单元中Y层的厚度优选为0.48～0.52nm，更优选为0.5nm；一个周期单元中Si层的厚度优选为3.67～3.71nm，更优选为3.69nm。在本专利技术中，一个周期单元的厚度优选为6.9～6.98nm，更优选为6.93nm。在本专利技术中，所述工作波长和一个周期单元的厚度优选满足布拉格公式。在本专利技术中，当一个周期单元的厚度为6.93nm时，多层膜材料对波长为13.5nm的极紫外光具有良好的反射率。
[0022]在本专利技术中，所述周期单元的个数优选为40～60，更优选为50～55。
[0023]在本专利技术中，所述B4C层具有良好的热稳定性能够提高多层膜材料的热稳定性。
[0024]本专利技术优选采用磁控溅射的方法制备所述多层膜材料。在本专利技术中，所述磁控溅射优选为直流磁控溅射。在本专利技术中，磁控溅射B4C层用B4C靶的纯度优选为99～99.8％，更优选为99.5％；所述磁控溅射Mo层用Mo靶的纯度优选为99.9～99.99％，更优选为99.99％；所述磁控溅射Y层用Y靶的纯度优选为99.9～99.99％，更优选为99.99％；所述磁控溅射Si层用Si靶的纯度的纯度优选为99.9～99.999％，更优选为99.999％。在本专利技术中，磁控溅射B4C层的溅射功率优选为110～130W，更优选为115～120W；磁控溅射Mo层的溅射功率优选为40～60W，更优选为50～55W；磁控溅射Y层的溅射功率优选为10～20W，更优选为15～18W；磁控溅射Si层的溅射功率优选为90～110W，更优选为95～100W。在本专利技术中，磁控溅射B4C层的溅射速率优选为0.06～0.15nm/S，更优选为0.08nm/S；磁控溅射镀制Mo层的溅射速率优选为0.12～0.43nm/S，更优选为0.28nm/S；磁控溅射镀制Y层的溅射速率优选为0.08～0.19nm/S，更优选为0.14nm/S；磁控溅射镀制Si层的溅射速率优选为0.16～0.63nm/S，更优选为0.42nm/S。在本专利技术中，所述磁控溅射的工作气体优选为氩气，所述氩气的纯度优选为
99.999％；所述工作气体的压力优选为0.14～0.16Pa，更优选为0.15Pa。在本专利技术中，所述磁控溅射的本底真空度优选为1.8
×
10
‑4～2.2
×
10
‑4Pa，更优选为2
×
10
‑4Pa。
[0025]本专利技术利用磁控溅射的方法制备多层膜材料能够精确控制各层膜的厚度提高各层的膜的均匀性，从而提高多层膜材料对极紫外光的反射率。
[0026]本专利技术还提供了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层膜材料，包括层叠的周期单元，所述周期单元包括依次层叠的B4C层、Mo层、Y层和Si层；所述多层膜材料的两面层分别为B4C层和Si层。2.根据权利要求1所述多层膜材料，其特征在于，一个周期单元中，B4C层的厚度为0.48～0.52nm，Mo层的厚度为2.22～2.26nm，Y层的厚度为0.48～0.52nm，Si层的厚度为3.67～3.71nm。3.根据权利要求2所述多层膜材料，其特征在于，一个周期单元的厚度为6.9～6.98nm。4.根据权利要求1～3任一项所述多层膜材料，其特征在于，所述周期单元的个数为40～60。5.一种极紫外光反射镜，包括基底和基底表面的多层膜，其特征在于，所述多层膜由权利要求1～4任一项所述多层膜材料构成；所述基底表面直接与多层膜中的B4C层接触。6.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱东风，张秀霞，
申请(专利权)人：苏州江泓电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：