，周期层2由从下至上依次排列的3.8nm厚的Si层21、0.8nm厚的第一阻挡层22、2.0nm厚的Mo层23、0.4nm厚的第一阻挡层24组成，第一阻挡层22和第一阻挡层24的材料均为BuC0.W。第二 Si层的厚度为3.8nm。该极紫外多层膜记作Mo/BCN/Si/BCN多层膜。
[0035]实施例2
[0036]具有抗溅射损伤和抗氧化性的高热稳定性极紫外多层膜，由从下至上依次设置在基底1上的周期层2和表面保护层3组成。周期层2的周期数为60，由从下至上依次排列的3.811111厚的3丨层21、0.811111厚的第一阻挡层22、2.011111厚的10层23、0.411111厚的第二阻挡层24组成。第一阻挡层22和第二阻挡层24的材料为B2.5C0.sN0.5。表面保护层3的厚度为2nm，表面保护层3的材料为TiQ.5AlQ.5N。
[0037]实施例3
[0038]具有抗溅射损伤和抗氧化性的高热稳定性极紫外多层膜，由从下至上依次设置在基底1上的周期层2和表面保护层3组成。周期层2的周期数为60，由从下至上依次排列的3.811111厚的3丨层21、0.811111厚的第一阻挡层22、2.011111厚的10层23、0.411111厚的第二阻挡层24组成。第一阻挡层22和第二阻挡层24的材料为B2.5C0.sN0.5。表面保护层3的厚度为3nm。表面保护层3的材料为TiQ.5AlQ.5N。
[0039]实施例4
[0040]具有抗溅射损伤和抗氧化性的高热稳定性极紫外多层膜，由从下至上依次设置在基底1上的周期层2和表面保护层3组成。周期层2的周期数为60，由从下至上依次排列的3.811111厚的3丨层21、0.811111厚的第一阻挡层22、2.011111厚的10层23、0.411111厚的第二阻挡层24组成。第一阻挡层22和第二阻挡层24的材料为B2.5C0.5N0.5。表面保护层3的厚度为4nm。表面保护层3的材料为TiQ.5AlQ.5N。
[0041 ] 实施例5
[0042]具有抗溅射损伤和抗氧化性的高热稳定性极紫外多层膜，由从下至上依次设置在基底1上的周期层2和表面保护层3组成。周期层2的周期数为60，由从下至上依次排列的3.811111厚的3丨层21、0.811111厚的第一阻挡层22、2.011111厚的10层23、0.411111厚的第二阻挡层24组成。第一阻挡层22和第二阻挡层24的材料为B2.5C0.sN0.5。表面保护层3的厚度为4nm。表面保护层3的材料为TiAl0.5N。
[0043]实施例6
[0044]具有抗溅射损伤和抗氧化性的高热稳定性极紫外多层膜，由从下至上依次设置在基底1上的周期层2和表面保护层3组成。周期层2的周期数为60，由从下至上依次排列的3.811111厚的3丨层21、0.811111厚的第一阻挡层22、2.011111厚的10层23、0.411111厚的第二阻挡层24组成。第一阻挡层22和第二阻挡层24的材料为B2.5C0.sN0.5。表面保护层3的厚度为4nm。表面保护层3的材料为T1.5AlN。
[0045]对对比例1和实施例1的极紫外多层膜进行进行热稳定性检测，经检测，对比例1的Mo/Si多层膜在350°C下退火12h，周期厚度漂移达到近lnm，而实施例1的Mo/BCN/Si/BCN多层膜在350°C下退火100h，波长漂移小于0.lnm。图2中，a为加热后的Mo/Si多层膜的高分辨透射电镜图像，从图2a可以看出，Mo/Si多层膜在350°C下退火12h后，膜层间出现严重的扩散，出现了非晶MoSi2，多晶MoSi2，Mo-MoSi2结构，b为加热后实施例1的Mo/BCN/Si/BCN多层膜的高分辨透射电镜图像，从图2b可以看出，500°C下退火100h后，Mo/BCN/Si/BCN多层膜的微观结构基本保持不变。
[0046]对对比例1、实施例1、实施例4、实施例5和实施例6的极紫外多层膜进行反射率检测，从图3可以看出，Mo/Si多层膜(对比例1)的峰值反射率为73.9%，界面加入阻挡层后(实施例1)峰值反射率降至71.1%，Mo/BCN/Si/BCN多层膜表面加入4nm的TiQ.5AlQ.5N保护层后(实施例4)反射率降至65.8%，表面加入4nm的TiAl0.5N保护层后(实施例5)反射率降至64.4%，表面加入4nm的T1.5AlN保护层后(实施例6)反射率降至66.7%。
[0047]对实施例2-4的极紫外多层膜进行反射率检测，从图4可以看出，多层膜反射率随T1-Al-N保护层厚度变化的情况，Mo/BCN/Si/BCN多层膜表面加入4nm的TiQ.5AlQ.5N保护层后(实施例4)反射率降至65.8%，加入3nm的TiQ.5AlQ.5N保护层后(实施例3)反射率降至68.5%，加入2nm的TiQ.5AlQ.5N保护层后(实施例2)反射率降至70.0%，可以看出，当T1-Al-N三种元素的配比相同时，厚度越小，反射率的降低越少。
[0048]从图2-4可以看出，综合调节B-C-N元素的摩尔比，T1-Al-N元素的摩尔比和T1-Al-N保护层的厚度能够调节多层膜的反射率，最终获得抗溅射损伤、抗氧化、耐高温的多层膜，且多层膜反射率下降在可承受的范围之内。
【主权项】
1.极紫外多层膜，主要由从下至上依次设置在基底(1)上的周期层(2)和表面保护层(3)组成; 其特征在于， 所述周期层(2)由从下至上依次排列的Si层(21)、第一阻挡层(22)、Mo层(23)、第二阻挡层(24)组成； 所述表面保护层(3)的材料为T1、Al、N三种元素按摩尔比(0.5-1):(0.5-1):1组成的化合物。2.根据权利要求1所述的极紫外多层膜，其特征在于，所述第一阻挡层(22)和第二阻挡层(24)的材料均为B、C、N三种元素按摩尔比2.5:0.5:(0.25-1)组成的化合物。3.根据权利要求2所述的极紫外多层膜，其特征在于，所述第一阻挡层(22)和第二阻挡层(24)通过反应磁控溅射沉积法制备，溅射靶为B4C靶，反应气体为他气。4.根据权利要求1-3任何一项所述的极紫外多层膜，其特征在于，所述表面保护层(3)的厚度为2_4nm05.根据权利要求1-3任何一项所述的极紫外多层膜，其特征在于，所述表面保护层(3)由反应磁控溅射沉积法制备，溅射靶为T1-Al合金靶，溅射气体为他气。6.根据权利要求1-3任何一项所述的极紫外多层膜，其特征在于，所述第一阻挡层(22)的厚度为0.7-0.9nmo7.根据权利要求1-3任何一项所述的极紫外多层膜，其特征在于，所述第二阻挡层(24)的厚度为0.3-0.5nmo8.根据权利要求1-3任何一项所述的极紫外多层膜，其特征在于，所述周期层(2)的周期数为40-60。9.根据权利要求1-3任何一项所述的极紫外多层膜，其特征在于，所述周期层(2)的每个周期的厚度为7nm。
【专利摘要】本发明公开了一种具有抗溅射损伤和抗氧化性的高热稳定性极紫外多层膜，属于极紫外光刻技术领域。解决了现有技术中极紫外多层膜无法兼备抗溅射损伤、抗氧化性能、高热稳定性、较好的反射率的技术问题。本发明的极紫外多层膜主要由从下至上依次设置在基底上的周期层和表面保护层组成，其中，周期层由从下至上依次排列的Si层、第一阻挡层、Mo层、第二阻挡层组成；表面保护层的材料为Ti、Al、N三种元素按摩尔比(0.5-1):(0.5-1):1组成的化合物。该极紫外多层膜能够抗溅射损伤，具备抗氧化性和高稳定性，且反射率相对于Mo/Si多层膜的降低程度也在合理范围之内。尤其适用于需要在恶劣环境下使用的收集镜。
【IPC分类】G03F7/20, G02B1/14
【公开号】CN105445823
【申请号】CN201510962153
【发明人】喻波, 姚舜, 金春水
【申请人】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月21日