| 题名 | 浸没式光刻投影物镜光学薄膜技术研究 |
| 作者 | 毕丹丹 |
| 答辩日期 | 2018 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) |
| 授予地点 | 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) |
| 导师 | 张立超 |
| 关键词 | 光学薄膜 浸没式光刻 大角度保偏膜系 浸液环境寿命 激光辐照寿命 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 在半导体技术中,为增加器件集成度,需要按照摩尔定律不断推进到新的工艺节点,其核心问题在于如何提升光刻分辨率。在主流工艺波长固定在193nm,工艺因子已经缩小到极限的情况下,只能通过将物镜最后一片元件浸液以提高NA值。通过物镜浸液,可以使投影物镜的NA值增大到1.3~1.4,满足十几纳米光刻技术节点的要求,但应用物镜浸液技术使得相应的光学设计与制造面临更多苛刻的技术难题。而物镜中的薄膜光学元件,更面临着光学指标的实现、浸液环境的适应、激光辐照寿命的保障等问题。本论文为解决上述问题,对以下几个方面进行了研究:1、大角度保偏膜系设计及制备。通过极低折射率(193nm处折射率1.18)材料与传统PVD材料结合的方法,设计出一种减反膜系,在0~70°入射范围,反射率小于1.1%,偏振分离小于0.16%;同时,增加了满足浸液环境要求的减反膜系的设计:将SiO_2作为最外层材料,并通过对可调折射率膜层的合理制备,实现0~70°入射,膜系的反射率小于0.2%,偏振分离小于0.08%。此外,采用溶胶-凝胶技术,制备出折射率为1.28的超低折射率膜层;采用混合材料,提高了大曲率镀膜元件光学性能的一致性,抑制了偏振像差。2、浸液元件光学薄膜寿命研究。第一,结合常温工况浸泡实验和高温加速浸泡实验,筛选出适合浸液环境的薄膜材料。通过实验分析,目前,采用PVD方法制备的SiO_2膜层具有长期稳定性,并且,在实验前后,SiO_2膜层为最外层的膜系的光学性能没有明显变化;第二,采用溶胶-凝胶法方法,制备出致密的SiO_2薄膜,并通过对其表面疏水修饰,使其表面接触角达到110°,从而实现元件疏水性能。第三,对具有疏水性能的SiO_2膜层进行浸液环境实验,验证了该材料在浸液环境下具备一定的稳定性。3、镀膜元件激光辐照寿命研究。建立了光刻物镜元件激光辐照寿命加速评估方案。通过对样品透过率在线、持续监控,并结合样品辐照前后椭偏参量、表面形貌的变化,对样品激光辐照寿命进行评估。在4kHz的高重频激光光源累积辐照1.2MJ/cm~2后,热蒸发和离子束工艺制备的减反膜系均保持完好。 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/61654]  |
| 专题 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 毕丹丹. 浸没式光刻投影物镜光学薄膜技术研究[D]. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所). 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所). 2018. |
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