[发明专利]极紫外波段发射效率测量装置

说明书

技术领域

本发明是一种新型的激光与物质作用产生的极紫外光(ExtremeUltraviolet，以下简称EUV)发射效率的测量装置。在本装置中，采用掠入射的柱面金镜对EUV进行收集成像，并用平场光栅对EUV进行色散，再用X射线面阵电荷藕合器件图像传感器(Charge Coupled Device，以下简称CCD)进行采集，最后计算机分析处理数据。能对5～40纳米波长范围内的EUV在任意波段的效率进行单次测量。

背景技术

强激光与物质相互作用会产生等离子体并辐射出X射线，可以认为是一个高效的X射线源，这在许多方面有着广泛的应用，如X光照相、光刻，也可作为稠密物质的短脉冲探针。极紫外光刻(Extreme Ultraviolet Lithography)是以波长为10～14纳米的EUV(也称为软X射线)为曝光光源的微电子光刻技术，出于安全性的考虑，一般采用13.5纳米的EUV，极紫外光刻是深紫外光刻(Deep Ultraviolet Lithography)向更短波长的自然延伸，本质上与光学光刻十分相似，只是在材料的强烈吸收中存在差异，使光学系统必须采用反射式。极紫外光刻是首选的下一代光刻技术，能将光刻分辨率提高到优于50纳米[参见Silfvast W T，Ceglio N M 1993 Appl.Opt.32 68952]。与其它以电子或离子束作为光刻源的新型光刻技术相比，它的优势在于能最大限度地继承深紫外光刻的关键技术和工艺。商用的光刻机要求EUV源在波长为13.5纳米(带宽为0.27纳米)处能产生300瓦的功率。这就要求EUV要有非常高的发射效率，一个能高效快速准确测量EUV发射效率的系统对于EUV光刻技术的发展是非常必要的。目前已有商用EUV光刻机投入使用。

发明内容

本发明的目的是为了准确迅速测量EUV的发射效率，提供一种极紫外波段发射效率测量装置，该装置对EUV波长的测量范围是5～40纳米。由于空气对EUV有强烈的吸收，所以整个系统必须工作在真空中。

本发明的技术解决方案如下：

一种极紫外波段发射效率测量装置，其特点是该装置的结构包括：沿极紫外光前进方向依次是铝膜、水平狭缝、第一柱面金镜、第二柱面金镜、平面金镜、竖直狭缝、平场光栅、X射线CCD和计算机，其位置关系如下：由S点发射的待测的极紫外光，经由所述的铝膜、水平狭缝掠入射在第一柱面金镜上，该第一柱面金镜的柱面轴线平行于光学平台，并被反射到所述的第二柱面金镜上，该第二柱面金镜的柱面轴线垂直于所述的光学平台，再由所述的平面金镜反射，经过所述的平场光栅色散后将一级衍射谱线成像在所述的X射线CCD上，这些部件置于真空中，各元件的位置和参数必须满足一定关系：假设第一柱面金镜到靶点s和X射线CCD的距离分别为u₁和v₁，第二柱面金镜到靶点s和竖直狭缝的距离分别为u₂和v₂，所述的平场光栅到竖直狭缝和X射线CCD的距离分别为u₃和v₃，EUV在第一柱面金镜、第二柱面金镜、平场光栅上的入射角分别为θ₁，θ₂，θ₃，第一柱面金镜、第二柱面金镜、平场光栅的曲率半径为R₁、R₂、R₃，则u₁、v₁、θ₁和u₂、v₂、θ₂必须满足柱面镜斜入射成像公式

1u1+1v1=2cosθ1R1,]]>