[发明专利]一种多层膜材料、极紫外光反射镜及其制备方法和应用

说明书

本发明属于极紫外光光学元件技术领域，具体涉及一种多层膜材料、极紫外光反射镜及其制备方法和应用。本发明提供了一种多层膜材料，包括层叠的周期单元，所述周期单元包括依次层叠的Bsubgt;4/subgt;C层、Mo层、Y层和Si层；所述多层膜材料的两面层分别为Bsubgt;4/subgt;C层和Si层。本发明在Mo层和Si层之间增加Y层，在Si层和Mo层之间增加Bsubgt;4/subgt;C层能够抑制Mo层和Si层之间的扩散从而提高多层膜材料中Mo层和Si层的边界清晰度，进而提高了多层膜材料对极紫外光的反射率。

技术领域

本发明属于极紫外光光学元件技术领域，具体涉及一种多层膜材料、极紫外光反射镜及其制备方法和应用。

背景技术

极紫外波段通常指121nm到10nm的波段(分别对应于光子能量从10.25电子伏特到124电子伏特)。随着集成电路向小型化和高性能方向发展，光刻技术成为集成电路制作工艺之一，其中极紫外光刻作为制造超大规模集成电路的一种可能途径，已经引起了相当大的关注。极紫外光刻机主要由极紫外光源系统、极紫外光反射系统以及照明曝光刻蚀系统组成。极紫外光反射系统主要由极紫外光反射镜组成，目前极紫外光反射镜主要由Mo/Si多层膜构建得到。在13.5nm的极紫外波长下，Mo和Si的光学对比度高、对极紫外光吸收率较低利于反射极紫外光。Mo/Si多层膜反射镜的理论峰值反射率为74.06％。

经研究发现在极紫外反射系统中连续使用10个反射镜将图案投射到晶片上，能到最后阶段的反射率最多只有约3％，多层膜反射镜的反射率提高1％，就能使极紫外光刻系统的总产量提高约15％。为了提高极紫外光刻机对极紫外光的利用率需要进一步提高极紫外反射膜的反射率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种多层膜材料、极紫外光反射镜及其制备方法和应用，本发明提供的多层膜材料对极紫外光具有较高的反射率，将其用于极紫外光刻机的极紫外光反射镜能够提高极紫外光刻机对极紫外光的利用率。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多层膜材料，包括层叠的周期单元，所述周期单元包括依次层叠的B₄C层、Mo层、Y层和Si层；所述多层膜材料的两面层分别为B₄C层和Si层。

优选的，一个周期单元中，B₄C层的厚度为0.48～0.52nm，Mo层的厚度为2.22～2.26nm，Y层的厚度为0.48～0.52nm，Si层的厚度为3.67～3.71nm。

优选的，一个周期单元的厚度为6.9～6.98nm。

优选的，所述周期单元的个数为40～60。

本发明还提供了一种极紫外光反射镜，包括基底和基底表面的多层膜，所述多层膜由上述技术方案所述多层膜材料构成；所述基底表面直接与多层膜中的B₄C层接触。

优选的，所述基底包括单晶硅片、石英或K9玻璃；

所述基底的粗糙度为0.28～0.32nm。

本发明还提供了上述技术方案所述极紫外光反射镜的制备方法，包括以下步骤：

在基底表面依次镀制B₄C层、Mo层、Y层和Si层形成周期单元，重复镀制周期单元形成多层膜。

优选的，所述镀制的方式包括磁控溅射或脉冲激光沉积法。

优选的，当所述镀制的方式为磁控溅射时，镀制B₄C层的溅射功率为110～130W，镀制Mo层的溅射功率为40～60W，镀制Y层的溅射功率为10～20W，镀制Si层的溅射功率为90～110W。

本发明还提供了上述技术方案所述极紫外光反射镜或上述技术方案所述制备方法制备得到的极紫外光反射镜在极紫外光刻机中的应用。