ФИЛЬТР СПЕКТРАЛЬНЫЙ ОЧИСТКИ ДЛЯ ЭУФ-НАНОЛИТОГРАФА И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2014 года по МПК G02B5/22 

Фильтр спектральной очистки для ЭУФ-нанолитографа и способ его изготовления относится к нанотехнологии и предназначен для использования в осветительной системе ЭУФ-нанолитографа с источником экстремального ультрафиолетового излучения (ЭУФ) с пропусканием 30-70% на длине волны 13,4 нм.

Известен узкополосный спектральный фильтр (патент США №2004061930, 2004 г.). Целью данного изобретения являлось снижение радиационного воздействия оптических элементов, используемых в сильно ультрафиолетовом свете с помощью оптического фильтра, содержащего, по меньшей мере, один слой циркония, ниобия, молибдена, расположенный между двух кремниевых слоев. Чтобы увеличить механическую стабильность и время жизни фильтра и чтобы ввести еще дальнейшие ограничения на спектральные характеристики, применяются два других слоя из Rh (родий) или Ru (рутений), за каждым из которых следует слой Si. Дополнительное увеличение механической стабильности и времени жизни фильтра, а также дополнительные ограничения на спектральные характеристики путем введения еще двух других слоев из Rh (родий), или из Ru (рутений), за каждым из которых следует слой Si, полезно для уменьшения инфракрасной засветки, которую пропускает фильтр на базе Zr, Mo, Mb и Si, но их введение может вызвать появление нескомпенсированных напряжений, которые приведут к деформации плоскости фильтра.

Но полученная толщина фильтра слишком мала, чтобы можно было им пользоваться (закреплять в нужном месте литографической установки), а любая массивная подложка (из каких бы то ни было материалов), на которой фильтр можно было бы закрепить, сделает систему непрозрачной.

Задачей изобретения является увеличение прочности введением поддерживающей сетки, на которой расположен фильтр, с одновременным обеспечением достаточной ее прозрачности.

Поставленная задача решается фильтром спектральной очистки для ЭУФ-нанолитографа с экстремальным ультрафиолетовым излучением с пропусканием 30-70% на длине волны 13,4 нм, представляющим собой многослойную пленку, нанесенную на высоко прозрачную поддерживающую сетку с гексагональными ячейками, изготовленную из никеля или золота, отличающуюся тем, что пленка содержит от 30 до 50 пар слоев Si и Mo или Zr, или Mb, относительно прозрачных на длине волны 13,4 нм.

Способ изготовления фильтра заключается в магнетронном чередующемся распылении мишеней из указанных металлов на подложку, покрытую отслаивающимся резистом, который затем растворяется в органическом растворителе, и в последующем вылавливании многослойной пленки фильтра, свободно плавающей на поверхности растворителя, с помощью высоко прозрачной сетки, снабженной держателем для закрепления в корпусе ЭУФ-нанолитографа.

Условием реализации способа является материальная симметрия структуры фильтра и симметрия по толщинам слоев относительно некоторой горизонтальной плоскости, разделяющей фильтр на две равные половины по сечению.

Фильтр представляет собой свободную многослойную пленку Si/Mo 30 и 50 пар (63 и 104 нм соответственно), причем толщины слоев подобраны для обеспечения ее минимальных напряжений. Соблюдение упомянутого выше условия позволяет внесение в фильтр с целью дополнительного спектрального ограничения прозрачности тонких пленок других материалов, например, упоминавшихся выше Ru, или Rh.

Поддерживающая сетка может быть изготовлена непосредственно на поверхности многослойного покрытия методом фотолитографии и электрохимического осаждения металла до отделения последней от подложки или отдельно методом фотолитографии и электрохимического осаждения металла и отделена от подложки методом химического травления, но при этом пленка, осажденная на кристаллическую подложку, неизбежно получает дополнительные механические напряжения на границе покрытие/подложка, а пленка, осажденная на полимерный промежуточный слой, не имеет дополнительных напряжений.

Отделение многослойной пленки с использованием промежуточного слоя проводится в органических растворителях (диметилформамид, изопропиловый спирт, четыреххлористый углерод последовательно), что позволяет использовать любую конфигурацию держателя и прочно фиксироваться на последнем за счет сил сцепления. При этом также может быть использована любая промышленная сетка или держатель произвольной формы.

Применение изобретения позволило обеспечить отсутствие изгибающих напряжений за счет взаимной компенсации различного характера напряжений в разных слоях, что существенно для результирующей общей прозрачности фильтра, т.к. максимально допустимый размер ячейки зависит от степени напряженности слоя. Многослойность пленки позволила повысить прочность и устойчивость конструкции при большем размере ячейки.

Изобретение относится к фильтру спектральной очистки для ЭУФ-нанолитографа с экстремальным ультрафиолетовым излучением с пропусканием 30-70% на длине волны 13,4 нм. Фильтр представляет собой многослойную пленку, нанесенную на высоко прозрачную поддерживающую сетку с ячейками, изготовленную из никеля или золота. Пленка содержит от 30 до 50 пар слоев Si и Mo или Zr, или Nb, относительно прозрачных на длине волны 13,4 нм, расположенных симметрично относительно горизонтальной плоскости, разделяющей фильтр на две равные половины по сечению. Ячейки выполнены гексагональными. Также предложен способ изготовления фильтра. Изобретение позволяет повысить прочность поддерживающей сетки, на которой расположен фильтр, и обеспечить ее прозрачность. 2 н. п. ф-лы.

1. Фильтр спектральной очистки для ЭУФ-нанолитографа с экстремальным ультрафиолетовым излучением с пропусканием 30-70% на длине волны 13,4 нм, представляющий собой многослойную пленку, нанесенную на высоко прозрачную поддерживающую сетку с ячейками, изготовленную из никеля или золота, отличающийся тем, что пленка содержит от 30 до 50 пар слоев Si и Mo или Zr, или Nb, относительно прозрачных на длине волны 13,4 нм, расположенных симметрично относительно горизонтальной плоскости, разделяющей фильтр на две равные половины по сечению, а ячейки выполнены гексагональными.

2. Способ изготовления фильтра, заключающийся в магнетронном чередующемся распылении мишеней из указанных металлов на подложку, покрытую отслаивающимся резистом, отличающийся тем, что резист после нанесения многослойной пленки растворяется в органическом растворителе, после чего свободно плавающая на поверхности растворителя многослойная пленка фильтра вылавливается с помощью высоко прозрачной сетки с гексагональными ячейками, снабженной держателем для закрепления в корпусе ЭУФ-нанолитографа.