极紫外反射镜氧化物保护层的制备与表征

极紫外（EUV）反射镜在使用过程中的氧化及表面碳污染沉积，严重影响了极紫外光刻（EUVL）技术的工业应用。为了延长EUV 反射镜的稳定性与使用寿命，一般采取在Mo/Si多层膜表面添加保护层。采用直流反应磁控溅射技术，建立氧气流量与溅射电压之间的“迟滞回线”关系，进而准确掌握不同氧化物保护层所需氧气量，以此减少过多的活性氧对下层Mo/Si多层膜的影响，提高镜面的反射率。选用RuO2与TiO2两种保护层材料进行比较，根据充氧量的不同，分析不同反应阶段的薄膜特性。针对催化性和物理稳定性更好的TiO2 薄膜，在晶相、表面粗糙度、截面均匀性和化学组分等方面给予评价。研制出膜质致密均匀的非晶态TiO2薄膜，其表面粗糙度优于100 pm；TiO2纯度(质量分数)达97.2%；保护层厚度为2 nm 的Mo/Si多层膜的反射率损失小于5%，满足EUV 外多层膜的基本要求。