极紫外辐照材料测试系统的真空获得装置及相应测试方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于EUV (极紫外)光刻技术领域，具体涉及一种适合EUV辐照材料测试系统的真空获得装置及相应测试方法。
【背景技术】
[0002]极紫外(Extreme ultrav1let，简写为EUV)光刻技术是继193nm浸没式光刻技术之后的下一代光刻机技术，由于EUV辐射被几乎所有物质(包括空气)强烈吸收，EUV光刻机系统必须置于真空环境中。EUV光刻机系统内部各关键部件所用的材料需确保在EUV光辐射及真空环境下，不具有EUV辐照损伤的有害特性。而某些材料在EUV光辐射作用下会产生辐照损伤腐蚀。
[0003]为了指导EUV光刻机整机及分系统设计过程中的材料及工艺选择，确保达到EUV光刻机的可靠性和使用寿命要求，需要研宄EUV辐照材料测试系统、开展EUV辐照损伤测试试验。
[0004]该EUV辐照材料测试系统主要研宄在模拟EUV光刻机环境的EUV辐照和真空条件下，不同材料的损伤情况。图1是EUV辐照材料测试系统的结构示意图。如图1所示，EUV辐照材料测试系统主要包括EUV光源腔室、收集镜腔室、样品腔室和各部分间的连接部分(参考发明专利CN201310319441或实用新型专利CN201320454021)。各部分内部都需是真空环境，所以真空获得装置是EUV辐照材料测试系统的必要组成部分。
[0005]EUV光源腔室能产生EUV辐照，并会在较大空间内产生碎肩污染物，特别是放电等离子体(Discharge Produced Plasma，简称为DPP)光源；虽然其内部的碎肩收集器能够透过EUV辐照的同时将碎肩约束住控制碎肩的进一步扩散，但仍存在污染物由EUV光源腔室向收集镜腔室扩散的可能。另外，样品腔室中放置的样品在EUV辐照下有可能发生材料的变化甚至改性，会溅射出微小颗粒或者释放出某种恶性气体，这些污染物也可能由样品腔室向收集镜腔室扩散。而收集镜腔室中放置的EUV收集镜在污染物的环境下，会发生污染颗粒的依附、碳污染及膜层氧化，极大的降低EUV收集镜的反射率和其使用寿命。
[0006]而且，该EUV辐照材料测试系统需要对样品腔室中的气体组分进行监测，以得到在EUV辐照前后样品材料发生放气的气体组分及气体分压。这样，在样品腔室上需要一个气体四极质谱计(Residual Gas Analyzer，简写为RGA)。为确保四极质谱计的正常稳定工作，其工作环境压力需小于0.0lPa ;而EUV光刻机的工作气压一般为几Pa，所以模拟EUV光刻机工作环境的EUV辐照材料测试系统的工作气压一般也为几Pa ;这样，导致在EUV辐照材料测试系统的工作气压下四极质谱计不能直接使用。
【发明内容】
[0007](一 )要解决的技术问题
[0008]本发明一方面旨在有效阻止污染物由EUV光源腔室和样品腔室向收集镜腔室扩散，另一方面是为了在真空压力不匹配的情况下能够正常使用四极质谱计测得样品腔室中的气体组分及分压。
[0009]( 二)技术方案
[0010]为解决上述问题，本发明一方面提出一种用于极紫外辐照材料测试系统的真空获得装置，所述极紫外辐照材料测试系统包括EUV光源腔室(A)、收集镜腔室(B)和样品腔室(C)，所述真空获得装置包括:分别连接到所述EUV光源腔室(A)、收集镜腔室(B)和样品腔室(C)的真空泵单元和真空计单元；连接于所述EUV光源腔室(A)和收集镜腔室(B)之间的第一插板阀(A3);连接于所述收集镜腔室⑶和样品腔室(C)之间的第二插板阀(B3);第一气源(A4)和第二气源(B4)，分别连通所述第一插板阀(A3)和第二插板阀(B3)，用于提供EUV辐照的缓冲气体。
[0011]根据本发明的【具体实施方式】，所述真空泵单元中的至少一个包括分子泵(All、BlU Cll)和机械泵(A12、B12、C12)，分子泵与相应腔室(A、B、C)之间通过插板阀(A13、B13、C13)连接，在分子泵和机械泵之间用三通连接，三通的第三端口通过阀门连接到相应腔室上。
[0012]根据本发明的【具体实施方式】，所述真空计单元中的至少一个包括第一真空计(A21、B21、C21)和第二真空计(A22、B22、C22)，第一真空计和第二真空计具有不同的量程。
[0013]根据本发明的【具体实施方式】，所述第一气源(A4)和第二气源(B4)中的至少一个包括气瓶(A41、B41)、减压阀门(A42、B42)和截止阀门(A43、B43)，气瓶(A4UB41)依次通过减压阀门(A42、B42)和截止阀门(A43、B43)与相应插板阀(A3、B3)连接，所述截止阀门(A43、B43)和相应插板阀(A3、B3)之间连接有流量控制单元。
[0014]根据本发明的【具体实施方式】，装置还包括与所述样品腔室(C)连接的气体分析单元(C5)，所述气体分析单元(C5)通过阀门(B5)与所述收集镜腔室(B)的真空泵单元(BI)相连。
[0015]根据本发明的【具体实施方式】，所述气体分析单元(C5)包括气体分析仪(C51)、流量调节阀(C52)和第三真空计(C53)，所述气体分析仪(C51)和所述样品腔室(C)之间通过所述流量调节阀(C52)连接，所述的第三真空计(C53)连接到所述气体分析仪(C51)与所述流量调节阀(C52)之间的管道上。
[0016]根据本发明的【具体实施方式】，所述收集镜腔室⑶的真空泵单元包括分子泵(BH)和机械泵(B12)，该分子泵与收集镜腔室(B)之间通过插板阀(B13)连接，在分子泵(Bll)和机械泵(B12)之间用三通连接，三通的第三端口通过阀门连接到收集镜腔室⑶；所述气体分析仪(C51)通过阀门(B5)接入所述插板阀(B13)和所述分子泵(Bll)之间。
[0017]根据本发明的【具体实施方式】，所述气体分析仪(C51)为四极质谱计。
[0018]根据本发明的【具体实施方式】，所述流量调节阀(C52)为面密封阀。
[0019]本发明还提出一种极紫外辐照材料的测试方法，该方法使用极紫外辐照材料测试系统，该测试系统的真空获得装置采用前述的真空获得装置，所述方法包括:S1、关闭各阀门，将所述EUV光源腔室(A)、收集镜腔室(B)和样品腔室(C)相互隔离；S2、开启各真空泵单元，对各腔室分别抽真空；S3、开启所述气体分析单元(C5)与所述真空泵单元(BI)间的阀门，使所述真空泵单元(BI)对所述气体分析单元(C5)抽真空；S4、开启所述第二插板阀(B3)，由所述第二气源(B4)向所述收集镜腔室⑶和样品腔室(C)注入缓冲气体；S5、开启所述气体分析单元(C5)和样品腔室(C)之间的阀门，使气体由所述样品腔室(C)流入所述气体分析单元(C5)并从所述真空泵单元(BI)流出；启动所述气体分析单元(C5)测试在EUV辐照前所述样品腔室(C)中的气体组分及气体分压，测试完毕后关闭该气体分析单元(C5) ;S6、启动EUV光源；S7、开启所述第一插板阀(A3)，由所述第一气源(A4)向所述EUV光源腔室(A)和收集镜腔室(B)注入缓冲气体；S8、辐照足够时间后，启动所述气体分析单元(C5)测试在EUV辐照后的所述样品腔室(C)中的气体组分及气体分压。
[0020](三)有益效果
[0021]本发明提出的适合EUV辐照材料测试系统的真空获得装置及相应测试方法，除了能够对EUV辐照材料测试系统的各部分(EUV光源腔室、收集