CN104597115A - 极紫外辐照材料测试系统的真空获得装置及相应测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于EUV辐照材料测试系统的真空获得装置及相应测试方法，测试系统包括EUV光源腔室(A)、收集镜腔室(B)和样品腔室(C)，真空获得装置包括分别连接到各腔室的真空泵单元和真空计单元、连接于腔室之间的第一、第二插板阀(A3、B3)、连通第一、第二插板阀(A3、B3)的第一、第二气源(A4、B4)，以及通过阀门与收集镜腔室(B)的真空泵单元(B1)相连的气体分析单元(C5)。本发明能够对测试系统的各部分进行抽真空，有效阻止污染物由EUV光源腔室和样品腔室问收集镜腔室扩散，并且在真空压力不匹配的情况下能够测得样品腔室中的气体组分及分压。
Description
技术领域
本发明属于EUV(极紫外)光刻技术领域，具体涉及一种适合EUV辐照材料测试系统的真空获得装置及相应测试方法。
背景技术
极紫外(Extreme ultraviolet，简写为EUV)光刻技术是继193nm浸没式光刻技术之后的下一代光刻机技术，由于EUV辐射被几乎所有物质(包括空气)强烈吸收，EUV光刻机系统必须置于真空环境中。EUV光刻机系统内部各关键部件所用的材料需确保在EUV光辐射及真空环境下，不具有EUV辐照损伤的有害特性。而某些材料在EUV光辐射作用下会产生辐照损伤腐蚀。
为了指导EUV光刻机整机及分系统设计过程中的材料及工艺选择，确保达到EUV光刻机的可靠性和使用寿命要求，需要研究EUV辐照材料测试系统、开展EUV辐照损伤测试试验。
该EUV辐照材料测试系统主要研究在模拟EUV光刻机环境的EUV辐照和真空条件下，不同材料的损伤情况。图1是EUV辐照材料测试系统的结构示意图。如图1所示，EUV辐照材料测试系统主要包括EUV光源腔室、收集镜腔室、样品腔室和各部分间的连接部分(参考发明专利CN201310319441或实用新型专利CN201320454021)。各部分内部都需是真空环境，所以真空获得装置是EUV辐照材料测试系统的必要组成部分。
EUV光源腔室能产生EUV辐照，并会在较大空间内产生碎屑污染物，特别是放电等离子体(Discharge Produced Plasma，简称为DPP)光源；虽然其内部的碎屑收集器能够透过EUV辐照的同时将碎屑约束住控制碎屑的进一步扩散，但仍存在污染物由EUV光源腔室向收集镜腔室扩散的可能。另外，样品腔室中放置的样品在EUV辐照下有可能发生材料的变化甚至改性，会溅射出微小颗粒或者释放出某种恶性气体，这些污染物也可能由样品腔室向收集镜腔室扩散。而收集镜腔室中放置的EUV收集镜在污染物的环境下，会发生污染颗粒的依附、碳污染及膜层氧化，极大的降低EUV收集镜的反射率和其使用寿命。
而且，该EUV辐照材料测试系统需要对样品腔室中的气体组分进行监测，以得到在EUV辐照前后样品材料发生放气的气体组分及气体分压。这样，在样品腔室上需要一个气体四极质谱计(Residual Gas Analyzer，简写为RGA)。为确保四极质谱计的正常稳定工作，其工作环境压力需小于0.01Pa；而EUV光刻机的工作气压一般为几Pa，所以模拟EUV光刻机工作环境的EUV辐照材料测试系统的工作气压一般也为几Pa；这样，导致在EUV辐照材料测试系统的工作气压下四极质谱计不能直接使用。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明一方面旨在有效阻止污染物由EUV光源腔室和样品腔室向收集镜腔室扩散，另一方面是为了在真空压力不匹配的情况下能够正常使用四极质谱计测得样品腔室中的气体组分及分压。
(二)技术方案
为解决上述问题，本发明一方面提出一种用于极紫外辐照材料测试系统的真空获得装置，所述极紫外辐照材料测试系统包括EUV光源腔室(A)、收集镜腔室(B)和样品腔室(C)，所述真空获得装置包括：分别连接到所述EUV光源腔室(A)、收集镜腔室(B)和样品腔室(C)的真空泵单元和真空计单元；连接于所述EUV光源腔室(A)和收集镜腔室(B)之间的第一插板阀(A3)；连接于所述收集镜腔室(B)和样品腔室(C)之间的第二插板阀(B3)；第一气源(A4)和第二气源(B4)，分别连通所述第一插板阀(A3)和第二插板阀(B3)，用于提供EUV辐照的缓冲气体。
根据本发明的具体实施方式，所述真空泵单元中的至少一个包括分子泵(A11、B11、C11)和机械泵(A12、B12、C12)，分子泵与相应腔室(A、B、C)之间通过插板阀(A13、B13、C13)连接，在分子泵和机械泵之间用三通连接，三通的第三端口通过阀门连接到相应腔室上。
根据本发明的具体实施方式，所述真空计单元中的至少一个包括第一真空计(A21、B21、C21)和第二真空计(A22、B22、C22)，第一真空计和第二真空计具有不同的量程。
根据本发明的具体实施方式，所述第一气源(A4)和第二气源(B4)中的至少一个包括气瓶(A41、B41)、减压阀门(A42、B42)和截止阀门(A43、B43)，气瓶(A41、B41)依次通过减压阀门(A42、B42)和截止阀门(A43、B43)与相应插板阀(A3、B3)连接，所述截止阀门(A43、B43)和相应插板阀(A3、B3)之间连接有流量控制单元。
根据本发明的具体实施方式，装置还包括与所述样品腔室(C)连接的气体分析单元(C5)，所述气体分析单元(C5)通过阀门(B5)与所述收集镜腔室(B)的真空泵单元(B1)相连。
根据本发明的具体实施方式，所述气体分析单元(C5)包括气体分析仪(C51)、流量调节阀(C52)和第三真空计(C53)，所述气体分析仪(C51)和所述样品腔室(C)之间通过所述流量调节阀(C52)连接，所述的第三真空计(C53)连接到所述气体分析仪(C51)与所述流量调节阀(C52)之间的管道上。
根据本发明的具体实施方式，所述收集镜腔室(B)的真空泵单元包括分子泵(B11)和机械泵(B12)，该分子泵与收集镜腔室(B)之间通过插板阀(B13)连接，在分子泵(B11)和机械泵(B12)之间用三通连接，三通的第三端口通过阀门连接到收集镜腔室(B)；所述气体分析仪(C51)通过阀门(B5)接入所述插板阀(B13)和所述分子泵(B11)之间。
根据本发明的具体实施方式，所述气体分析仪(C51)为四极质谱计。
根据本发明的具体实施方式，所述流量调节阀(C52)为面密封阀。
本发明还提出一种极紫外辐照材料的测试方法，该方法使用极紫外辐照材料测试系统，该测试系统的真空获得装置采用前述的真空获得装置，所述方法包括：S1、关闭各阀门，将所述EUV光源腔室(A)、收集镜腔室(B)和样品腔室(C)相互隔离；S2、开启各真空泵单元，对各腔室分别抽真空；S3、开启所述气体分析单元(C5)与所述真空泵单元(B1)间的阀门，使所述真空泵单元(B1)对所述气体分析单元(C5)抽真空；S4、开启所述第二插板阀(B3)，由所述第二气源(B4)向所述收集镜腔室(B)和样品腔室(C)注入缓冲气体；S5、开启所述气体分析单元(C5)和样品腔室(C)之间的阀门，使气体由所述样品腔室(C)流入所述气体分析单元(C5)并从所述真空泵单元(B1)流出；启动所述气体分析单元(C5)测试在EUV辐照前所述样品腔室(C)中的气体组分及气体分压，测试完毕后关闭该气体分析单元(C5)；S6、启动EUV光源；S7、开启所述第一插板阀(A3)，由所述第一气源(A4)向所述EUV光源腔室(A)和收集镜腔室(B)注入缓冲气体；S8、辐照足够时间后，启动所述气体分析单元(C5)测试在EUV辐照后的所述样品腔室(C)中的气体组分及气体分压。
(三)有益效果
本发明提出的适合EUV辐照材料测试系统的真空获得装置及相应测试方法，除了能够对EUV辐照材料测试系统的各部分(EUV光源腔室、收集镜腔室、样品腔室)进行抽真空，还能够有效阻止污染物由EUV光源腔室和样品腔室向收集镜腔室扩散，并且在真空压力不匹配的情况下能够正常使用四极质谱计测得样品腔室中的气体组分及分压。
附图说明
图1是EUV辐照材料测试系统的结构示意图；
图2是本发明的适合EUV辐照材料测试系统的真空获得装置的结构示意图；
图3是本发明的适合EUV辐照材料测试系统的真空获得装置的具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
图2是本发明的适合EUV辐照材料测试系统的真空获得装置的结构示意图。如图2所示，EUV辐照材料测试系统包括EUV光源腔室A、收集镜腔室B和样品腔室C。本发明的真空获得装置可分为EUV光源腔室真空系统(图中I部分)、收集镜腔室真空系统(图中II部分)、样品腔室真空系统(图中III部分)。
本发明的真空获得装置包括分别连接到EUV光源腔室A、收集镜腔室B和样品腔室C的真空泵单元和真空计单元。真空泵单元用于对各腔室抽真空，真空计单元用于测量腔室的真空度。如图2所示，真空泵单元和真空计单元包括连接到EUV光源腔室A的真空泵单元A1和真空计单元A2，连接到收集镜腔室B的真空泵单元B1和真空计单元B2，连接到样品腔室C的真空泵单元C1和真空计单元C2。
此外，本发明的真空获得装置包括连接于EUV光源腔室A和收集镜腔室B之间的第一插板阀A3、连接于收集镜腔室B和样品腔室C之间的第二插板阀B3。并且，第一插板阀A3和第二插板阀B3分别通过管道与第一气源A4和第二气源B4连通。第一气源A4和第二气源B4存储有对EUV辐照吸收率较小的缓冲气体，如H2气、Ar气或He气，或者至少两种缓冲气体的混合气体。当第一插板阀A3打开时，第一气源A4向第一插板阀A3注入缓冲气体并流入其两端的光源腔室A和收集镜腔室B，第一气源A4提供的缓冲气体用于阻止EUV辐照时附带产生的污染物由EUV光源腔室A向收集镜腔室B扩散；当第二插板阀B3打开时，第二气源B4向第二插板阀B3注入缓冲气体并流入其两端的收集镜腔室B和样品腔室C，第二气源B4用于阻止样品腔室C中产生的污染物由样品腔室C向收集镜腔室B扩散。
此外，本发明的获得装置还包括与样品腔室C连接的气体分析单元C5。气体分析单元C5用于分析和监测样品腔室中的气体，得到在EUV辐照前后样品材料发生放气的气体组分及气体分压。由于EUV辐照材料测试系统长时间工作后样品腔室C通过流量调节阀(未示出)流入气体分析单元C5的气体会累积，破坏气体分析单元C5的正常工作环境压力，因此，本发明将气体分析单元C5通过阀门(未示出)与收集镜腔室B的真空泵单元B1相连。这样，当气体分析单元C5中工作气压过高时，可以开启真空泵单元B1、打开气体分析单元C5与真空泵单元B1之间的阀门(未示出)，让真空泵单元B1直接对气体分析单元C5的工作管道抽气，确保气体分析单元C5能够正常工作。
使用包括上述真空获得装置的极紫外辐照材料测试系统的测试方法包括：S1、关闭各阀门，将所述EUV光源腔室A、收集镜腔室B和样品腔室C相互隔离；S2、开启各真空泵单元，对各腔室分别抽真空；S3、开启所述气体分析单元C5与所述真空泵单元B1间的阀门，使所述真空泵单元B1对所述气体分析单元C5抽真空；S4、开启所述第二插板阀B3，由所述第二气源B4向所述收集镜腔室B和样品腔室C注入缓冲气体；S5、开启所述气体分析单元C5和样品腔室C之间的阀门，使气体由所述样品腔室C流入所述气体分析单元C5并从所述真空泵单元B1流出；启动所述气体分析单元C5测试在EUV辐照前所述样品腔室C中的气体组分及气体分压，测试完毕后关闭该气体分析单元C5；S6、启动EUV光源；S7、开启所述第一插板阀A3，由所述第一气源A4向所述EUV光源腔室A和收集镜腔室B注入缓冲气体；S8、辐照足够时间后，启动所述气体分析单元C5测试在EUV辐照后的所述样品腔室C中的气体组分及气体分压。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
图3是本发明的适合EUV辐照材料测试系统的真空获得装置的一个实施例的结构示意图。如图3所示，该装置分为EUV光源腔室真空系统(图中I部分)、收集镜腔室真空系统(图中II部分)、样品腔室真空系统(图中III部分)。
EUV光源腔室真空系统(图中I部分)，包括与EUV光源腔室A连接的真空泵单元A1和真空计单元A2。在该实施例中，如但不限如的举例，真空泵单元A1采用“主泵+前级泵”的方式对EUV光源腔室A抽真空，主泵选为分子泵A11，前级泵选为机械泵A12。在分子泵A11和EUV光源腔室A之间为一个插板阀A13；在分子泵A11和机械泵A12之间用三通连接，三通的第三端口通过阀门A14(如角阀)连接到EUV光源腔室A上；各泵组、阀门、三通之间用柔性波纹管连接。真空计单元A2包括第一真空计A21和第二真空计A22，二者均直接安装到EUV光源腔室A上，用于测量EUV光源腔室A的真空度，第一真空计A21和第二真空计A22分别为大量程粗精度的粗测真空计和小量程高精度的精测真空计，如但不限如的举例，第一真空计A21为普通规管(测量范围从超高真空到1个大气压以上)，第二真空计A22为薄膜规管(测量范围包含EUV光源腔室A的工作压力范围)。
当从1个大气压开始对EUV光源腔室A抽真空时，先打开角阀A14，用机械泵A12对EUV光源腔室A进行旁抽，通过观测普通规管A21当抽到约10Pa左右的压力时，打开分子泵A11和插板阀A13并关闭角阀A14对EUV光源腔室A进行主抽，直至抽到要求的真空压力。
该实施例中，EUV光源腔室A还包括工作气体源单元，工作气体源单元包括工作气体气瓶A51，减压阀门A52和截止阀门A53。此外，可在截止阀门A53和EUV光源腔室A间加一个流量控制单元(图中未画出)，以精确控制流入到EUV光源腔室A的流量。对DPP光源，工作气体气瓶A51中一般为Xe气或者Xe和H2的混合气体，可通过薄膜规管A22的示数用该流量控制单元调节工作气体气瓶A51中工作气体进入到EUV光源腔室A中的进气量。
如前所述，在EUV光源腔室A和收集镜腔室B之间通过第一插板阀A3连接，在第一插板阀A3上有通气管道，第一插板阀A3通过该管道与第一气源A4连通。第一气源A4包括气瓶A41、减压阀门A42和截止阀门A43，气瓶A41依次通过减压阀门A42和截止阀门A43与第一插板阀A3连接。可在截止阀门A43和第一插板阀A3之间连接一个流量控制单元(图中未画出)用来调节气体进气量。这样，当EUV光源开始工作时，第一插板阀A3打开，第一气源A4向第一插板阀A3注入缓冲气体并流入其两端的光源腔室A和收集镜腔室B，气瓶A41内为对EUV辐照吸收率较小的缓冲气体，如H2气、Ar气或He气，或者至少两种缓冲气体的混合气体，用于阻止产生EUV辐照时附带产生的污染物由EUV光源腔室A向收集镜腔室B扩散。当EUV光源不工作且需要打开EUV光源腔室A时，气瓶A41内为干燥N2气，用于保持EUV光源腔室A的清洁，有效减少真空恢复时间。
收集镜腔室真空系统(图中II部分)包括与收集镜腔室B连接的真空泵单元B1和真空计单元B2。如但不限如的举例，真空泵单元B1也采用“主泵+前级泵”的方式对收集镜腔室B抽真空，主泵选为分子泵B11，前级泵选为机械泵B12。在分子泵B11和收集镜腔室B之间为一个插板阀B13；在分子泵B11和机械泵B12之间用三通连接，三通的第三端口通过阀门B14(如角阀)连接到收集镜腔室B上；各泵组、阀门、三通之间用柔性波纹管连接。真空计单元B2包括第一真空计B21和第二真空计B22，二者均直接安装到收集镜腔室B上，用于测量收集镜腔室B的真空度，第一真空计B21和第二真空计B22分别为大量程粗精度的粗测真空计和小量程高精度的精测真空计，如但不限如的举例，第一真空计B21为普通规管(测量范围从超高真空到1个大气压以上)，第二真空计B22为薄膜规管(测量范围包含收集镜腔室B的工作压力范围)。当从1个大气压开始对收集镜腔室B抽真空时，先打开角阀B14，用机械泵B12对收集镜腔室B进行旁抽，通过观测普通规管B21当抽到约10Pa左右的压力时，打开分子泵B11和插板阀B13并关闭角阀B14对收集镜腔室B进行主抽，直至抽到要求的真空压力。
如前所述，在收集镜腔室B和样品腔室C之间通过第二插板阀B3连接，在第二插板阀B3上有通气管道，第二插板阀B3通过该管道与第二气源B4连通。第二气源B4包括气瓶B41、减压阀门B42和截止阀门B43，气瓶B41依次通过减压阀门B42和截止阀门B43与第二插板阀B3连接。可在截止阀门B43和第二插板阀B3之间连接一个流量控制单元(图中未画出)用来调节气体进气量。当EUV光源开始工作时，第一插板阀A3和第二插板阀B3打开，收集镜腔室B中的收集镜开始接收并反射EUV辐照，同时第二气源B4向第二插板阀B3注入缓冲气体并流入其两端的收集镜腔室B和样品腔室C，气瓶B41内为对EUV辐照吸收率较小的缓冲气体，如H2气、Ar气或He气，或者至少两种缓冲气体的混合气体，用于阻止样品腔室C中产生的污染物由样品腔室C向收集镜腔室B扩散。当该EUV辐照材料测试系统不工作且需要打开收集镜腔室B时，气瓶B41内为干燥N2气，用于保持收集镜腔室清洁，有效减少真空恢复时间。
样品腔室真空系统(图中III部分)包括与样品腔室C连接的真空泵单元C1和真空计单元C2。如但不限如的举例，真空泵单元C1也用“主泵+前级泵”的方式对样品腔室C抽真空，主泵选为分子泵C11，前级泵选为机械泵C12。在分子泵C11和样品腔室C之间为一个插板阀C13；在分子泵C11和机械泵C12之间用三通连接，三通的第三端口通过阀门C14(如角阀)连接到样品腔室C上；各泵组、阀门、三通之间用柔性波纹管连接。真空计单元C2包括第一真空计C21和第二真空计C22，二者均直接安装到样品腔室C上，用于测量样品腔室C的真空度，第一真空计C21和第二真空计C22分别为大量程粗精度的粗测真空计和小量程高精度的精测真空计，如但不限如的举例，第一真空计C21为普通规管(测量范围从超高真空到1个大气压以上)，第二真空计C22为薄膜规管(测量范围包含样品腔室C的工作压力范围)。当从1个大气压开始对样品腔室C抽真空时，先打开角阀C14，用机械泵C12对样品腔室C进行旁抽，通过观测普通规管C21当抽到约10Pa左右的压力时，打开分子泵C11和插板阀C13并关闭角阀C14对样品腔室C进行主抽，直至抽到要求的真空压力。
该实施例中，样品腔室C还包括第三气源，第三气源包括气瓶C41、减压阀门C42和截止阀门C43，并且，可在截止阀门C43和样品腔室C之间连接一个流量控制单元(图中未画出)用来调节气体进气量。当该EUV辐照材料测试系统不工作且需要打开样品腔室C时，气瓶C41内为干燥N2气，用于保持样品腔室清洁，有效减少真空恢复时间。
该实施例中，气体分析单元C5包括气体分析仪C51、流量调节阀C52和第三真空计C53，气体分析仪C51为四极质谱计，流量调节阀C52为面密封阀，第三真空计C53为普通规管(测量范围从超高真空到1个大气压以上)。四极质谱计C51和样品腔室C之间通过面密封阀C52连接，第三真空计C53连接到四极质谱计C51。四极质谱计C51的工作环境压力需小于0.01Pa，而样品腔室C中的工作气压一般为几Pa量级，通过调节面密封阀C52的流导可控制样品腔室C通过面密封阀C52流入四极质谱计C51的气体流量。
另外，在该实施例中，在四极质谱计C51和收集镜腔室B的真空泵单元B1之间通过阀门B5连接，该阀门B5例如为角阀。这样，长时间工作后，样品腔室C流入四极质谱计C51的气体会累积，破坏四极质谱计C51的正常工作环境压力，所以需要将四极质谱计C51通过角阀B5与收集镜腔室B的真空泵单元B1相连。如但不限如的举例，在该实施例中，四极质谱计C51接入插板阀B13和分子泵B11之间。这样，通过调节面密封阀C52和打开分子泵B11和机械泵B12，使四极质谱计C51保持正常工作，能够监测样品腔室中的气体，得到在EUV辐照前后样品材料发生放气的气体组分及气体分压。
该EUV辐照材料测试系统的真空获得装置的一种工作流程为：
1)关闭第一插板阀A3和第二插板阀B3，关闭截止阀A53、A43、B43、C43，关闭角阀B5、面密封阀C52，使EUV辐照材料测试系统的各部分(EUV光源腔室、收集镜腔室、样品腔室)隔离，使各部分的真空抽气系统能够分别抽真空，能减少系统抽真空的时间。
2)启动EUV光源腔室真空抽气系统、收集镜腔室真空抽气系统、样品腔室真空抽气系统。如前所述，以EUV光源腔室A为例，先打开角阀A14，用机械泵A12对EUV光源腔室A进行旁抽，通过观测普通规管A21当抽到约10Pa左右的压力时，打开分子泵A11和插板阀A13并关闭角阀A14对EUV光源腔室A进行主抽，直至抽到要求的真空压力(一般远低于几Pa的工作压力，如至10-4Pa的腔室极限真空，用于排出腔内原有气体更好的进行EUV辐照材料测试)。收集镜腔室B和样品腔室C同EUV光源腔室A。当抽到要求的真空压力后，关闭插板阀B13，微量打开插板阀C13。
3)保持面密封阀C52关闭，打开角阀B5，利用分子泵B11和机械泵B12对面密封阀C52后面的管道进行抽真空，直至10-4Pa的腔室极限真空左右(通过观测普通规管C53示数)。关闭角阀B5后，关闭收集镜腔室B的真空抽气系统(关闭分子泵B11和机械泵B12)。
4)打开第二插板阀B3，使收集镜腔室B和样品腔室C导通。打开减压阀B42、截止阀B43(如有，也打开截止阀B43和第二插板阀B3间的流量控制单元)，由气瓶B41向收集镜腔室B和样品腔室C中注入对EUV辐照吸收率较小的缓冲气体(保持较小流导以节约用气)，使气体通过微量打开的插板阀C13由样品腔室C的泵组流出，保持收集镜腔室B中的气体压力动态稳定在略高于EUV光源腔室A的工作压力(如比EUV光源腔室A的工作压力高10Pa)。
5)微量打开面密封阀C52和角阀B5，打开分子泵B11和机械泵B11，使样品腔室C中的气体流过面密封阀C52、四极质谱计C51的四级杆、角阀B5、分子泵B11和机械泵B12，通过调节面密封阀C52和观测普通规管C53，使四极质谱计C51保持正常工作，能够监测样品腔室中的气体、得到在EUV辐照前样品腔室中的气体组分及气体分压。测试完毕后，依次关闭四极质谱计C51、面密封阀C52、角阀B5，再关闭收集镜腔室B的真空抽气系统(关闭分子泵B11和机械泵B12)。
6)关闭插板阀A13(角阀A14已关闭)，打开减压阀A52和截止阀A53(如有，也打开截止阀A53和EUV光源腔室A间的流量控制单元)，将工作气体(一般为Xe气或者Xe和H2的混合气体)由气瓶A51导入到EUV光源腔室A中直至达到EUV光源的工作压力要求(如几Pa)，EUV光源开始工作产生EUV辐照。为了能持续产生稳定的EUV辐照，需要始终打开减压阀A52和截止阀A53向EUV光源腔室A注入工作气体(保持较小流导以节约用气)，同时微量打开插板阀A13使废气通过EUV光源腔室A的泵组流出，保持EUV光源腔室A中的气体压力动态稳定在正常工作压力范围内。
7)打开第一插板阀A3，并打开减压阀A42、截止阀A43(如有，也打开截止阀A1和第一插板阀A3间的流量控制单元)，由气瓶A41注入对EUV辐照吸收率较小的缓冲气体(保持较小流导以节约用气)。统一调节插板阀A13、C13以及缓冲气体气瓶A41、B41的流导，使缓冲气体始终由收集镜腔室B流到EUV光源腔室A和样品腔室C中，以有效阻止污染物由EUV光源腔室和样品腔室向收集镜腔室扩散。
8)当需要测试辐照后样品腔室C中的气体组分和分压时，微量打开面密封阀C52和角阀B5，打开分子泵B11和机械泵B12，使样品腔室C中的气体流过面密封阀C52、四极质谱计C51的四级杆、角阀B5、分子泵B11和机械泵B12，通过调节面密封阀C52和观测普通规管C53，使四极质谱计C51保持正常工作，能够监测样品腔室中的气体、得到在EUV辐照后样品材料发生放气的气体组分及气体分压。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于极紫外辐照材料测试系统的真空获得装置，所述极紫外辐照材料测试系统包括EUV光源腔室(A)、收集镜腔室(B)和样品腔室(C)，其特征在于，所述真空获得装置包括：
分别连接到所述EUV光源腔室(A)、收集镜腔室(B)和样品腔室(C)的真空泵单元和真空计单元；
连接于所述EUV光源腔室(A)和收集镜腔室(B)之间的第一插板阀(A3)；
连接于所述收集镜腔室(B)和样品腔室(C)之间的第二插板阀(B3)；
第一气源(A4)和第二气源(B4)，分别连通所述第一插板阀(A3)和第二插板阀(B3)，用于提供EUV辐照的缓冲气体。
2.如权利要求1所述的用于极紫外辐照材料测试系统的真空获得装置，其特征在于，所述真空泵单元中的至少一个包括分子泵(A11、B11、C11)和机械泵(A12、B12、C12)，分子泵与相应腔室(A、B、C)之间通过插板阀(A13、B13、C13)连接，在分子泵和机械泵之间用三通连接，三通的第三端口通过阀门连接到相应腔室上。
3.如权利要求1所述的用于极紫外辐照材料测试系统的真空获得装置，其特征在于，所述真空计单元中的至少一个包括第一真空计(A21、B21、C21)和第二真空计(A22、B22、C22)，第一真空计和第二真空计具有不同的量程。
4.如权利要求1所述的用于极紫外辐照材料测试系统的真空获得装置，其特征在于，所述第一气源(A4)和第二气源(B4)中的至少一个包括气瓶(A41、B41)、减压阀门(A42、B42)和截止阀门(A43、B43)，气瓶(A41、B41)依次通过减压阀门(A42、B42)和截止阀门(A43、B43)与相应插板阀(A3、B3)连接，所述截止阀门(A43、B43)和相应插板阀(A3、B3)之间连接有流量控制单元。
5.如权利要求1所述的用于极紫外辐照材料测试系统的真空获得装置，其特征在于，还包括与所述样品腔室(C)连接的气体分析单元(C5)，所述气体分析单元(C5)通过阀门(B5)与所述收集镜腔室(B)的真空泵单元(B1)相连。
6.如权利要求5所述的用于极紫外辐照材料测试系统的真空获得装置，其特征在于，所述气体分析单元(C5)包括气体分析仪(C51)、流量调节阀(C52)和第三真空计(C53)，所述气体分析仪(C51)和所述样品腔室(C)之间通过所述流量调节阀(C52)连接，所述的第三真空计(C53)连接到所述气体分析仪(C51)与所述流量调节阀(C52)之间的管道上。
7.如权利要求6所述的用于极紫外辐照材料测试系统的真空获得装置，其特征在于，所述收集镜腔室(B)的真空泵单元包括分子泵(B11)和机械泵(B12)，该分子泵与收集镜腔室(B)之间通过插板阀(B13)连接，在分子泵(B11)和机械泵(B12)之间用三通连接，三通的第三端口通过阀门连接到收集镜腔室(B)；
所述气体分析仪(C51)通过阀门(B5)接入所述插板阀(B13)和所述分子泵(B11)之间。
8.如权利要求5至7中任一项所述的用于极紫外辐照材料测试系统的真空获得装置，其特征在于，所述气体分析仪(C51)为四极质谱计。
9.如权利要求5至7中任一项所述的用于极紫外辐照材料测试系统的真空获得装置，其特征在于，所述流量调节阀(C52)为面密封阀。
10.一种极紫外辐照材料的测试方法，所述方法使用极紫外辐照材料测试系统，其特征在于，该测试系统的真空获得装置采用权利要求5至7中任一项的真空获得装置，所述方法包括：
S1、关闭各阀门，将所述EUV光源腔室(A)、收集镜腔室(B)和样品腔室(C)相互隔离；
S2、开启各真空泵单元，对各腔室分别抽真空；
S3、开启所述气体分析单元(C5)与所述真空泵单元(B1)间的阀门，使所述真空泵单元(B1)对所述气体分析单元(C5)抽真空；
S4、开启所述第二插板阀(B3)，由所述第二气源(B4)向所述收集镜腔室(B)和样品腔室(C)注入缓冲气体；
S5、开启所述气体分析单元(C5)和样品腔室(C)之间的阀门，使气体由所述样品腔室(C)流入所述气体分析单元(C5)并从所述真空泵单元(B1)流出；启动所述气体分析单元(C5)测试在EUV辐照前所述样品腔室(C)中的气体组分及气体分压，测试完毕后关闭该气体分析单元(C5)；
S6、启动EUV光源；
S7、开启所述第一插板阀(A3)，由所述第一气源(A4)向所述EUV光源腔室(A)和收集镜腔室(B)注入缓冲气体；
S8、辐照足够时间后，启动所述气体分析单元(C5)测试在EUV辐照后的所述样品腔室(C)中的气体组分及气体分压。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105258925A (zh) * | 2015-11-12 | 2016-01-20 | 中国科学院光电研究院 | 一种极紫外光源性能参数的测量系统 |
| CN105445213A (zh) * | 2015-12-21 | 2016-03-30 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 基于极紫外光谱仪的气体吸收系数测量装置 |
| CN110879199A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-03-13 | 中国科学院微电子研究所 | 一种极紫外光辐照致材料氢脆性能的测试系统 |
| CN111504889A (zh) * | 2020-04-23 | 2020-08-07 | 中国科学院微电子研究所 | 极紫外累积辐照损伤测试系统及方法 |
| CN113311890A (zh) * | 2021-04-20 | 2021-08-27 | 中国科学院微电子研究所 | 极紫外光刻机物料传递及污染控制系统、方法 |
Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002084406A1 (en) * | 2001-04-17 | 2002-10-24 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Euv-transparent interface structure |
| CN1503058A (zh) * | 2002-11-21 | 2004-06-09 | Asml控股股份有限公司 | 在光刻机中用于从主室气体隔离光源气体的方法和设备 |
| CN2828780Y (zh) * | 2005-07-19 | 2006-10-18 | 黄文平 | 多种气体检漏分析仪 |
| CN101236138A (zh) * | 2008-03-06 | 2008-08-06 | 浙江大学 | 储氢容器氢环境疲劳试验系统 |
| CN101256940A (zh) * | 2007-02-26 | 2008-09-03 | 东京毅力科创株式会社 | 半导体制造装置的气体供给系统和气体供给集成单元 |
| CN102236002A (zh) * | 2010-04-28 | 2011-11-09 | 中国科学院大气物理研究所 | 一种对大气中n2o浓度的测量系统和方法 |
| CN102749170A (zh) * | 2012-07-16 | 2012-10-24 | 卢耀文 | 复合型真空规校准系统及方法 |
| CN103108480A (zh) * | 2012-11-22 | 2013-05-15 | 中国科学院微电子研究所 | 一种euv光源污染物收集装置 |
| CN103197508A (zh) * | 2013-03-06 | 2013-07-10 | 华中科技大学 | 一种极紫外光照射下的光学表面污染与清洁模拟装置 |
| CN103365119A (zh) * | 2013-08-08 | 2013-10-23 | 中国科学院光电研究院 | 一种螺旋气流动态气体锁 |
| CN103364401A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-10-23 | 中国科学院光电研究院 | 一种极紫外辐照材料测试系统 |
| CN103376288A (zh) * | 2012-04-16 | 2013-10-30 | 中国科学院化学研究所 | 极紫外光刻胶曝光检测装置与方法 |
| CN103399464A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-11-20 | 中国科学院光电研究院 | 一种动态气体锁 |
| CN103487593A (zh) * | 2013-09-18 | 2014-01-01 | 中国科学院微电子研究所 | 一种气体分析装置及方法 |
| CN203414732U (zh) * | 2013-07-26 | 2014-01-29 | 中国科学院光电研究院 | 用于极紫外光刻机的动态气体锁 |
| CN203480207U (zh) * | 2013-08-08 | 2014-03-12 | 中国科学院光电研究院 | 一种用于极紫外光刻机的螺旋气流动态气体锁 |
| CN204758456U (zh) * | 2015-02-12 | 2015-11-11 | 中国科学院光电研究院 | 一种用于极紫外辐照材料测试设备的抽真空系统 |
-
2015
- 2015-02-12 CN CN201510076613.8A patent/CN104597115B/zh active Active
Patent Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002084406A1 (en) * | 2001-04-17 | 2002-10-24 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Euv-transparent interface structure |
| CN1503058A (zh) * | 2002-11-21 | 2004-06-09 | Asml控股股份有限公司 | 在光刻机中用于从主室气体隔离光源气体的方法和设备 |
| CN2828780Y (zh) * | 2005-07-19 | 2006-10-18 | 黄文平 | 多种气体检漏分析仪 |
| CN101256940A (zh) * | 2007-02-26 | 2008-09-03 | 东京毅力科创株式会社 | 半导体制造装置的气体供给系统和气体供给集成单元 |
| CN101236138A (zh) * | 2008-03-06 | 2008-08-06 | 浙江大学 | 储氢容器氢环境疲劳试验系统 |
| CN102236002A (zh) * | 2010-04-28 | 2011-11-09 | 中国科学院大气物理研究所 | 一种对大气中n2o浓度的测量系统和方法 |
| CN103376288A (zh) * | 2012-04-16 | 2013-10-30 | 中国科学院化学研究所 | 极紫外光刻胶曝光检测装置与方法 |
| CN102749170A (zh) * | 2012-07-16 | 2012-10-24 | 卢耀文 | 复合型真空规校准系统及方法 |
| CN103108480A (zh) * | 2012-11-22 | 2013-05-15 | 中国科学院微电子研究所 | 一种euv光源污染物收集装置 |
| CN103197508A (zh) * | 2013-03-06 | 2013-07-10 | 华中科技大学 | 一种极紫外光照射下的光学表面污染与清洁模拟装置 |
| CN103364401A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-10-23 | 中国科学院光电研究院 | 一种极紫外辐照材料测试系统 |
| CN103399464A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-11-20 | 中国科学院光电研究院 | 一种动态气体锁 |
| CN203414732U (zh) * | 2013-07-26 | 2014-01-29 | 中国科学院光电研究院 | 用于极紫外光刻机的动态气体锁 |
| CN103365119A (zh) * | 2013-08-08 | 2013-10-23 | 中国科学院光电研究院 | 一种螺旋气流动态气体锁 |
| CN203480207U (zh) * | 2013-08-08 | 2014-03-12 | 中国科学院光电研究院 | 一种用于极紫外光刻机的螺旋气流动态气体锁 |
| CN103487593A (zh) * | 2013-09-18 | 2014-01-01 | 中国科学院微电子研究所 | 一种气体分析装置及方法 |
| CN204758456U (zh) * | 2015-02-12 | 2015-11-11 | 中国科学院光电研究院 | 一种用于极紫外辐照材料测试设备的抽真空系统 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105258925A (zh) * | 2015-11-12 | 2016-01-20 | 中国科学院光电研究院 | 一种极紫外光源性能参数的测量系统 |
| CN105258925B (zh) * | 2015-11-12 | 2018-01-02 | 中国科学院光电研究院 | 一种极紫外光源性能参数的测量系统 |
| CN105445213A (zh) * | 2015-12-21 | 2016-03-30 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 基于极紫外光谱仪的气体吸收系数测量装置 |
| CN110879199A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-03-13 | 中国科学院微电子研究所 | 一种极紫外光辐照致材料氢脆性能的测试系统 |
| CN111504889A (zh) * | 2020-04-23 | 2020-08-07 | 中国科学院微电子研究所 | 极紫外累积辐照损伤测试系统及方法 |
| CN113311890A (zh) * | 2021-04-20 | 2021-08-27 | 中国科学院微电子研究所 | 极紫外光刻机物料传递及污染控制系统、方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104597115B (zh) | 2019-03-19 |
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