紫外光刻机曝光系统用精密介质膜反射镜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属半导体集成电路制造领域，特别涉及一种紫外光刻机曝光系统用精 密介质膜反射镜。
【背景技术】
[0002] 光刻是一种图形复印技术，是半导体集成电路制造工艺中一项关键的工艺，简单 来说，它是把成像与刻蚀结合起来的产物。光刻的目的就是在被加工物体的表面上刻出与 掩模版完全一致的图形来，而曝光在光刻过程中里相当于印相中的感光，是至关重要的一 道工序。目前紫外曝光已能满足大部分大规模集成电路对分辨率的要求，同时由于紫外曝 光所使用的设备与技术相较简单，操作方便，效率高，成本低。因此紫外光刻机应用广泛。
[0003] 紫外光源反射镜是曝光系统核心配件之一，它的主要功能是聚焦紫外光、提高光 源利用率，进而提升曝光系统的光强均匀性、分辨率和曝光效率。目前曝光系统用的紫外光 源反射镜以金属反射膜层为主，即Al膜。Al膜的主要特性有：反射光谱曲线平坦、反射带 宽、偏振效应小和镀制工艺相对简单。但缺点是吸收损失稍大，膜层表面机械强度不高，在 日常使用维护清洁时容易出现划痕，使用非周期相对较短，增加了使用成本。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种紫外光刻机曝光系统用精密多层 介质膜反射镜，以替代金属铝膜反射镜，其吸收损失小，膜层表面机械强度高，日常维护清 洁时不易出现划痕，光学特性稳定，使用周期长，成本低廉。
[0005] 为了实现上述目的，本实用新型采是这样实现的。
[0006] -种紫外光刻机曝光系统用精密介质膜反射镜，它包括非球面基片及交替叠置多 层非周期膜；所述交替叠置多层非周期膜沉积于非球面基片的内表面。
[0007] 作为一种优选方案，本实用新型所述交替叠置多层非周期膜包括高折射率镀膜材 料层及低折射率膜材料层；所述高折射率镀膜材料层及低折射率膜材料层按如下规律沉积 于非球面基片的内表面=H1A1/......H n /Ln /Hn;其中，H为高折射率镀膜材料层；L为低 折射率膜料层；η为沉积的层数。
[0008] 进一步地，本实用新型所述沉积的层数η=29。
[0009] 与现有技术相比，本实用新型具有如下特点。
[0010] 1、选用两种所述的弱吸收介质薄膜材料，本实用新型的紫外反射镜多层膜相较 于Al膜，有以下优势：介质膜层填充密度高，膜层致密，光学特性稳定，镀制重复性好；介质 膜的吸收小到可以忽略的程度，因此该多层膜能够得到更高的反射率和尽可能小的吸收损 失；介质膜具有良好的机械强度和化学稳定性能，膜层与反射镜基片、膜层与膜层之间具有 良好的附着性。因此多层介质膜具有优良的环境适应性，进而延长反射镜使用寿命长，同时 日常维护清洁便捷。
[0011] 2、多层介质膜膜系设计，达到紫外光波段高反射，光刻曝光系统中不需要的可见 及红外光高透过的目的，其中紫外光波段反射率比Al膜提高5%左右，进而提高了曝光系统 投射光的光通量。同时紫外光波段实现宽带高反射率设计，保证所有紫外工作波长在反射 镜内表面全反射率。
【附图说明】
[0012] 下面结合说明书附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步说明。本实用新型的 保护范围不仅局限于下列内容的表述。
[0013] 图1为本实用新型整体结构示意图。
[0014] 图2为本实用新型膜厚均匀性修正示意图。
[0015] 图3为本实用新型紫外多层介质膜反射率测试光谱曲线。
【具体实施方式】
[0016] 如图1所示，紫外光刻机曝光系统用精密介质膜反射镜，包括非球面基片1及交替 叠置多层非周期膜；所述交替叠置多层非周期膜沉积于非球面基片1的内表面。
[0017] 本实用新型所述交替叠置多层非周期膜包括高折射率镀膜材料层及低折射率膜 材料层；所述高折射率镀膜材料层及低折射率膜材料层按如下规律沉积于非球面基片1的 内表面=H1A1/......H n /Ln /Hn;其中，H为高折射率镀膜材料层；L为低折射率膜料层；η 为沉积的层数；本实用新型所述沉积的层数η=29。
[0018] 本实用新型H/L非周期多层膜中高折射率镀膜材料H为Ta2O5、低折射率镀膜材料 L为SiO2，都是弱吸收介质薄膜材料。本实用新型在基片上沉积Ta205/Si0 2#周期多层膜采 用e型电子枪蒸发镀制。
[0019] 本实用新型制备得到的紫外光刻机曝光系统用精密多层介质膜反射镜包括有非 球面基片1和交替沉积在非球面基片1内表面的Ta2OJ莫层与SiO J莫层，其中Ta2O5层为奇 数层，SiOJl为偶数层。
[0020] 参见图2所示，2为行星转动架；3为修正挡板；4为离子源；5为电子枪。
[0021] 表1紫外多层介质膜各膜层厚度数据。
[0022] CN 204903941 U 说明书 3/3 页
[0023] 可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术构 思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本实用新型权利要求 的保护范围。
【主权项】
1. 一种紫外光刻机曝光系统用精密介质膜反射镜，其特征在于，包括非球面基片（I) 及交替叠置多层非周期膜；所述交替叠置多层非周期膜沉积于非球面基片（1)的内表面。2. 根据权利要求1所述的紫外光刻机曝光系统用精密介质膜反射镜，其特征在于：所 述交替叠置多层非周期膜包括高折射率镀膜材料层及低折射率膜材料层；所述高折射率镀 膜材料层及低折射率膜材料层按如下规律沉积于非球面基片（1)的内表面=H1A1/......H n /Ln /Hn;其中，H为高折射率镀膜材料层；L为低折射率膜料层；n为沉积的层数。3. 根据权利要求2所述的紫外光刻机曝光系统用精密介质膜反射镜，其特征在于：所 述沉积的层数n=29。
【专利摘要】本实用新型属半导体集成电路制造领域，特别涉及一种紫外光刻机曝光系统用精密介质膜反射镜，包括非球面基片（1）及交替叠置多层非周期膜；所述交替叠置多层非周期膜沉积于非球面基片（1）的内表面；交替叠置多层非周期膜包括高折射率镀膜材料层及低折射率膜材料层；所述高折射率镀膜材料层及低折射率膜材料层按如下规律沉积于非球面基片（1）的内表面：H1/L1/？......H？n-1/Ln-1/Hn；其中，H为高折射率镀膜材料层；L为低折射率膜料层；n为沉积的层数。本实用新型吸收损失小，膜层表面机械强度高，日常维护清洁时不易出现划痕，光学特性稳定，使用周期长，成本低廉。
【IPC分类】G02B5/08, C23C14/28, G02B1/10, C23C14/08, G03F7/20
【公开号】CN204903941
【申请号】CN201520656862
【发明人】宋光辉, 姚春龙, 王银河, 刘新华, 战俊生, 李文龙, 雷鹏
【申请人】沈阳仪表科学研究院有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月28日