Verbesserung der Grenzflächenqualität von extrem ultravioletten Multilagen-Reflektionsfilmen basierend auf der Optimierung des Doppel-Ionenstrahl-Sputter-Abscheidungsverfahrens
Während des Abscheidungsprozesses von Mo-Si-Multilagenfilmen führt das spontane thermodynamische Mischen der Mo- und Si-Atome leicht zur Bildung einer Übergangsschicht aus Siliciden. Gleichzeitig werden mikroskopische Unebenheiten durch den kumulativen Effekt des mehrmaligen Wachstums stetig verstärkt. Diese interlaminare gegenseitige Diffusion und die Grenzflächenrauheit reduzieren den Brechzahlkontrast an der optischen Grenzfläche drastisch, was die Gesamtrückstrahlleistung der Multilagenfilme und die Lithographieeffizienz erheblich mindert. Um dieses Problem anzugehen, wurden die mikrophysikalischen Mechanismen der Grenzflächendiffusion und des Filmwachstums eingehend analysiert, und ein kombiniertes Optimierungsverfahren mit schräger Abscheidung und schrägem Ätzen vorgeschlagen. Durch eine tiefgreifende gerichtete Hardwaremodifikation des herkömmlichen Doppel-Ionenstrahl-Sputtersystems wurde eine präzise Steuerung der Sputterpartikelenergie und des Einfallswinkels erreicht. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass ohne Einführung einer zusätzlichen Diffusionsbarriereschicht an der Grenzfläche (wodurch optische Absorptionsverluste durch die Barrierschicht vermieden werden) diese Methode die Dicke der Diffusionsschicht an der Mo-Si-Grenzfläche erfolgreich auf 0,6 nm reduziert und die Zwischenschichtrauheit streng unter 0,2 nm kontrolliert hat, was eine potenziell machbare Prozessanleitung für die Herstellung hochreflektierender Mo-Si-Multilagenfilm-Systeme im EUV-Bereich bietet.