激光辅助锡介质LDP通过磁力拖动电极的放电真空室的制作方法

本发明涉及毛细管放电EUV光源技术。

背景技术：

国际上光刻技术已经发展到了刻线达到20nm以下的极大规模集成电路制造装备和成套工艺阶段，为此我国科技发展2020年规划确定我国到2020年实现小于20nm的光刻刻线指标。对此发展极紫外光(13.5nm)光刻技术，是实现这一规划的一条途径，目前国际上的极紫外光刻光源的技术主要有三种，第一种是激光等离子体极紫外光光刻技术(LPP技术)，第二种是同时发展起来的放电等离子体极紫外光光刻技术(DPP技术)，其以毛细管放电Z箍缩为主，第三种是在DPP技术基础上的发展的激光辅助锡(Sn)放电极紫外光刻光源(LDP)，它是用锡做为工作介质，用激光打Sn靶，首先产生Sn汽化并产生初始二价低价电离，随后进行大电流快脉冲放电，产生Z箍缩从而产生高温等离子体，锡离子深度电离，产生Sn十价等离子，Sn¹⁰⁺复合退激发过程将产生13.5nm极紫外光辐射。为了保证每一次打靶过程中Sn靶表面状态的稳定，必须每打一次靶后更换Sn靶表面状态，但激光打靶和放电均应处于真空环境中，这就要求转动Sn靶的拖动装置和外界处于真空隔离状态，常规的结构无法实现此方案。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有装置无法实现在真空的状态下拖动Sn靶的问题，从而提供激光辅助锡介质LDP通过磁力拖动电极的放电真空室。

本发明所述的激光辅助锡介质LDP通过磁力拖动电极的放电真空室，Sn靶的拖动装置采用磁力拖动结构实现，磁力拖动结构包括电机、磁性圆盘和圆形支架，Sn靶设置在圆形支架上，圆形支架上设置有磁铁，磁性圆盘固定在电机的转轴上，电机的转轴的轴线与磁性圆盘的轴线重合，磁性圆盘与圆形支架平行，电机和磁性圆盘位于放电真空室的外部，圆形支架位于放电真空室的内部。

本发明通过磁力拖动结构实现对真空室的Sn靶的控制，本发明的结构简单，控制精确，适用于锡介质极紫外光源系统。

附图说明

图1是具体实施方式一所述的光辅助锡介质LDP通过磁力拖动电极的放电真空室的结构示意图；图中，1为石英窗口，2为法兰，3为四针引线法兰；

图2是图1的A-A向剖视图；图中，4光学平台，5为高压端电极，6为电源地电极；

图3是具体实施方式一中的Sn等离子体13.5nm极紫外辐射光谱图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图3具体说明本实施方式，本实施方式所述的激光辅助锡介质LDP通过磁力拖动电极的放电真空室，Sn靶的拖动装置采用磁力拖动结构实现，磁力拖动结构包括电机、磁性圆盘和圆形支架，Sn靶设置在圆形支架上，圆形支架上设置有磁铁，磁性圆盘固定在电机的转轴上，电机的转轴的轴线与磁性圆盘的轴线重合，磁性圆盘与圆形支架平行，电机和磁性圆盘位于放电真空室的外部，圆形支架位于放电真空室的内部。

电源高压端电极和电源地电极均采用圆形结构，这两个电极是大电流、快脉冲放电电极，Sn靶即为电源高压端电极，Sn靶与Sn靶电极轴相导通，电真空室上设有窗口，电极轴穿入到窗口，为了与外界隔离，窗口的端面设有金属簿片密封面。

电机带动磁性圆盘转动，磁性圆盘对圆形支架上的磁铁产生磁感应作用力，带动圆形支架转动，从而带动Sn靶转动，在电机带动Sn靶高速旋转时(转速达几千周/秒)，激光束经聚焦形成十几微米的光斑，照射到Sn靶上，将固态Sn汽化并初始电离Sn，激光器的重复频率在几千赫兹，两者配合，可以做到第一个激光脉冲打靶后，第二个激光脉冲打到Sn靶上时，Sn靶由于旋转已经不是原来第一个激光脉冲打靶的位置，这样做就可以确保每次激光与Sn靶作用处都是一个新的位置，确保产生等离子体状态的一致性，从而提高气化形成的预电离等离子体的稳定性和可重复性。

放电真空室真空度的维持通过一台一套分子泵和一台干泵实现，真空室的极限真空为3×10^-4Pa。

放电真空室还配有石英窗口，优选为4个，供激光输入及测量使用，此外，还配有接口及预留法兰、3万伏高压电极(优选为1个)、BNC真空贯通件(优选为2个)、四针引线法兰(优选为2个)，多针引线法兰(优选为1个)，部份法兰配有波纹管，为后续设备提供软连接。

采用上述放电真空室产生的Sn等离子体13.5nm极紫外辐射光谱如图3示。可以看出在13.5nm处有强的极紫外光辐射，其它谱段光非常弱，说明背景光很弱。

具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的激光辅助锡介质LDP通过磁力拖动电极的放电真空室作进一步说明，本实施方式中，Sn靶采用在圆形支架的侧壁固定一层Sn箔片实现。

具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一或二所述的激光辅助锡介质LDP通过磁力拖动电极的放电真空室作进一步说明，本实施方式中，磁性圆盘和圆形支架之间的放电真空室的壳体为玻璃窗口。

玻璃窗口不会对磁场产生干扰，使磁性圆盘对Sn靶的控制更加精确。

具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一或二所述的激光辅助锡介质LDP通过磁力拖动电极的放电真空室作进一步说明，本实施方式中，放电真空室的内部设有光学平台。

放电真空室的底部配光学平台，便于搭建光路。