【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及極紫外光學技術應用領域，尤其是一種粗糙度影響極紫外曲面多層膜反射鏡平均反射率的評估方法。
技術介紹
1、極紫外光刻技術是指以13.5nm的極紫外光作為曝光光源的集成電路光刻技術。由于大多數材料在極紫外波段具有吸收，必須采用反射式光學系統實現極紫外光刻系統的設計。為了追求高的效率，必須最大限度地提高極紫外多層膜反射鏡的反射率。極紫外多層膜反射鏡是由高低折射率交替鍍制的類一維布拉格晶體。當多層膜周期的厚度滿足布拉格條件時，其各界面反射光產生相長干涉，從而實現高反射。極紫外光刻系統中需使用多種不同尺寸和形狀的曲面多層膜反射鏡元件。與平面多層膜反射鏡元件相比，曲面多層膜反射鏡元件的研制更為復雜。一方面，曲面元件上不同位置光線入射角往往不同，要滿足不同位置特定的光譜性能需求，往往需要元件上不同位置膜層厚度按特定變化規律分布，即形成特定的梯度分布。另一方面，由于靶材濺射粒子在曲面元件上不同位置的入射角度不同，往往會導致元件上不同位置處的膜層表面粗糙度不同。對于極紫外波段的多層膜反射鏡元件，膜層表面粗糙度會對其反射率產生較大的影響。為了獲得具有高的平均反射率的曲面多層膜反射鏡元件，在多層膜工藝研發過程有大量的反射率測試需求。對于極紫外多層膜反射率的測量，目前常采用的方法是采用同步輻射裝置對小尺寸進行測量，且測試元件為平面元件。要想直接獲得曲面元件的反射率，必須研發專用測量裝置，研發周期長，且價格昂貴。這給極紫外曲面多層膜反射鏡的工藝研發帶來了極大的影響。
技術實現思路
1、本專利技
2、本專利技術的技術解決方案如下：
3、一種粗糙度影響極紫外曲面多層膜反射鏡平均反射率的評估方法，其特點在于包含以下步驟：
4、步驟一.制作與待評估極紫外曲面多層膜反射鏡輪廓相同的鍍膜夾具，該鍍膜夾具上均勻分布有m個供小尺寸平面元件樣品鍍膜的孔；
5、步驟二.采用原子力顯微鏡獲取不同位置i處小尺寸平面多層膜反射鏡樣品的表面粗糙度σi，i＝1，2，3……m；
6、步驟三.計算每個小尺寸平面多層膜反射鏡樣品的反射率ri；
7、步驟四.計算待評估極紫外曲面多層膜反射鏡的平均反射率
8、所述步驟四計算待評估極紫外曲面多層膜反射鏡的平均反射率公式如下：
9、
10、其中s為極紫外曲面多層膜反射鏡的總表面積，si為位置i處對應的環形面積。
11、根據上述粗糙度影響極紫外曲面多層膜反射鏡平均反射率的評估方法，其特點在于，s和si根據以下步驟獲得：
12、1)獲得待評估極紫外曲面多層膜反射鏡的輪廓方程如下：
13、
14、其中，roc為極紫外曲面多層膜反射鏡頂點的曲率半徑，n為極紫外曲面多層膜反射鏡的圓錐系數；
15、2)計算極紫外曲面多層膜反射鏡不同位置i處截出的頂部總表面積s0i和環形面積si，公式如下：
16、
17、si＝s0i+1-s0i????????????????????????????????????????????????????(4)
18、其中，dxy為曲面多層膜反射鏡位置i處截出的頂部在xy平面上的投影區域，zx和zy分別是輪廓方程對x和y的導數，對于i＝m的位置，i＝m+1為極紫外曲面多層膜反射鏡的邊緣，s0m+1即極紫外曲面多層膜反射鏡的總表面積s。
19、所述步驟三計算每個小尺寸平面多層膜反射鏡樣品的反射率ri，包括以下步驟：
20、1)令i＝1，假設光源在靠近元件的焦點處，計算位置i處入射光束在樣品表面的入射角αi，公式如下：
21、
22、其中，ri為位置i處底部圓形半徑，hi為位置i處到極紫外曲面多層膜反射鏡頂部的垂直高度，計算公式如下：
23、
24、ki為位置i處的斜率，計算公式如下：
25、
26、2)待評估極紫外曲面多層膜反射鏡的總膜層數為q層，令空氣為j＝0層，基底為j＝q+1層；
27、3)計算入射光束在位置i處小尺寸平面多層膜反射鏡第j層的入射角θij：
28、(a)令j＝1；
29、
30、其中，n0為空氣折射率，為位置i處小尺寸平面多層膜反射鏡第j層的復折射率；
31、(c)令j＝j+1，重復步驟(b)，直至j＝q+1；
32、4)令j＝q，計算位置i處小尺寸平面多層膜反射鏡第j層考慮界面粗糙度σij影響的反射系數rc'ij；假設基底無限厚，則rc'i(q+1)＝0；
33、
34、
35、
36、
37、5)令j＝j-1，重復步驟4)到5)，直至j＝0，得到位置i處小尺寸平面多層膜反射鏡空氣層考慮表面粗糙度σi0影響的反射系數rc'i0；
38、6)計算位置i處小尺寸平面多層膜反射鏡樣品的反射率ri，公式如下：
39、ri＝abs(rc'i0)2?(13)
40、7)令i＝i+1，重復步驟1)到7)，直至i＝m；
41、其中，dij為位置i處小尺寸平面多層膜反射鏡第j層的厚度，bij為振幅因子，對于空氣層bi0＝1，fij為垂直偏振分量的菲涅耳系數，rcij為位置i處小尺寸平面多層膜反射鏡第j層未考慮界面粗糙度影響的反射系數，λ為入射光束的波長。
42、根據上述粗糙度影響極紫外曲面多層膜反射鏡平均反射率的評估方法，其特點在于，界面粗糙度可通過x射線反射率測試擬合獲得。
43、與現有技術相比，本專利技術的有益效果：
44、1)本專利技術適用于反射率對粗糙度敏感的短波長薄膜元件。
45、2)本專利技術方法能夠在沒有極紫外曲面多層膜反射鏡反射率測試裝置的情況下，實現粗糙度影響極紫外曲面多層膜反射鏡平均反射率的評估。
46、3)能夠通過小尺寸平面多層膜元件推算大尺寸極紫外曲面多層膜元件的平均反射率，極大地降低了大尺寸極紫外曲面多層膜元件的工藝優化成本。
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1.一種粗糙度影響極紫外曲面多層膜反射鏡平均反射率的評估方法，其特征在于包含以下步驟：
2.根據權利要求1所述的粗糙度影響極紫外曲面多層膜反射鏡平均反射率的評估方法，其特征在于，所述步驟四計算待評估極紫外曲面多層膜反射鏡的平均反射率公式如下：
3.根據權利要求2所述的粗糙度影響極紫外曲面多層膜反射鏡平均反射率的評估方法，其特征在于，S和Si根據以下步驟獲得：
4.根據權利要求1所述的粗糙度影響極紫外曲面多層膜反射鏡平均反射率的評估方法，其特征在于，所述步驟三計算每個小尺寸平面多層膜反射鏡樣品的反射率Ri，包括以下步驟：
5.根據權利要求4所述的粗糙度影響極紫外曲面多層膜反射鏡平均反射率的評估方法，其特征在于，界面粗糙度可通過X射線反射率測試擬合獲得。
【技術特征摘要】
1.一種粗糙度影響極紫外曲面多層膜反射鏡平均反射率的評估方法，其特征在于包含以下步驟：
2.根據權利要求1所述的粗糙度影響極紫外曲面多層膜反射鏡平均反射率的評估方法，其特征在于，所述步驟四計算待評估極紫外曲面多層膜反射鏡的平均反射率公式如下：
3.根據權利要求2所述的粗糙度影響極紫外曲面多層膜反射鏡平均反射率的評估方法，其特征在...
【專利技術屬性】
技術研發人員：朱美萍，陳上林，李靜平，孫建，杜文云，邵建達，
申請(專利權)人：中國科學院上海光學精密機械研究所，
類型：發明
國別省市：
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