6 193rsm高反膜的研究
/ P% S+ _) M k/ a2 h/ ]6.1材料吸收特性对193nmHfO2/SiO2, Y203ISiO2, A1203/SiO2; o, Z1 i3 j9 h! a4 i I
多层膜的影响4 A1 d/ ]! E" y& }
6.1.1引言
8 H- E3 [" i8 P& D 193rsm光学薄膜广泛应用于微电子、医学等领域。其中，微电子技术是高科/ R6 |: \9 j3 e# M5 ?- R. y+ G/ e8 a
技和信息产业的核心技术，而微电子技术的核心，是微细光刻技术。使用193rsm! y" Q( s! x7 J( W8 {
波长的100nm步进扫描光刻机己成为目前光刻机的主要发展方向，其中193rsm8 Q3 I$ C7 p2 J3 `0 h0 \% y
紫外薄膜是支持其光路系统的关键元件。系统中薄膜元件的反射率高低，直接影: A8 R7 {0 f8 ^1 P
响到整个系统的通光效率，而通光效率的高低又直接影响到光刻机光刻的效率，+ }. [; U( |- n6 E
也就是产品的生产效率。在193rsm波段，由于材料的吸收(线性吸收、非线性吸
9 V2 ]6 V. K' o t收、瞬时色心吸收)[85][86]、散射[87][88][89]以及这个波段对水吸收的敏感，要+ p$ e* `4 D% c/ ^; c% J, ^# U
想镀制出满足光刻机系统光学性能需要的薄膜元件是相当困难的[90][91].
$ ^+ q2 x; F5 L0 m/ R/ Q 人们通常会选用折射率比值比较大的两种膜料来制备高反膜，因为折射率比. i( P/ Q* X$ h
值越大，高反膜反射带越宽，要达到一定的反射率所需膜层数越少，这样薄膜制% M! n! G, g4 E' ?5 s/ f k
备中引入的误差也就会越小，越容易对工艺进行控制。在 193rsm处可用的低折
( S, K/ a" f' B; q4 f9 S射率材料主要有SiO2, MgF2" CaF2, Na3AIF‘等，SiO2以其优良的透光特性和机0 Y; g) Y! n; c P
械特性，成为人们优先考虑的低折射率材料。而在此处可以与 Si02进行匹配的
4 h3 f. R& m* W3 H, y多数高折射率材料已经进入吸收带，LaF3之类吸收截止波长较短的材料折射率又
/ X. \, e4 l! Y不足够高，并且机械性能相对较差。目前能找到的吸收带比较靠近 193rsm的高
+ |, m' j7 r; K4 ]a氧化物高折射率膜材料主要有A1203, Y203, HfD2[90][92][93]。它们存在不0 Z U+ D% s" t C" J; ?6 ^
同程度的吸收，相对A1203的吸收要小一点，但它的折射率也相对最小。* _- W* S" G7 x4 @3 o% j
为研究这几种硬膜高折射率材料的特性并验证高折射率材料消光系数对膜" c$ s- `9 b( o1 [/ x# m- _* y
层反射性能的影响「90]，我们用电子束蒸发技术制备了单层HfO2, Si021 Y203,3 U$ k6 V8 I, W2 W" w* i7 E
A1203膜，求出了它们各自的折射率和消光系数色散曲线，据此计算出 193rsm) ?' N, g! |" d( X8 G$ V
Hf02/Si02" Y203/si02, A]203/SiO2的193rsm多层膜，并用电子束热蒸发的方法镀制出来，测试结果显示Hf02/SiO2、A1203/SiO2的实验结果和理论计算结果符+ a, ~/ U2 t& P
合得很好，而Y203/SiO2的实验结果比理论计算结果偏低。根据实际镀膜情况，8 a5 H' @! ~7 s7 L) [$ M5 f
反演出与实验结果符合的反射率曲线。同时，本文由测量的反射率和透射率结果
" L; P# B/ v: P# a" O8 s求出了熔石英基底和各种膜层在193rsm附近波段的吸收曲线，为193rsm薄膜的
2 w8 b, O4 j! F& Q$ G性能改进打下了基础。 |
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发表于 2007-7-4 02:00:20
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