论文部分内容阅读
由于半导体工业和激光材料加工工业的发展,导致了对应用于紫外波段的光学薄膜元件的需求急剧上升。193nm的ArF准分子激光光刻可将特征线宽推进到100nm,该波段薄膜已经成为目前薄膜研究的热点问题之一。薄膜材料是制备光学薄膜的基础,研究薄膜材料对于提高薄膜元件的性能非常重要。
本文将围绕几种紫外材料与193nm薄膜展开,主要通过优化沉积技术与沉积工艺参数来降低材料的光学损耗,进而实现高性能薄膜元件的设计与制备。
本文详细给出了一种相对简单而又精确的光度法,来计算弱吸收光学薄膜与基底的光学常数,并给出了采用Tauc作图法求解材料的光学能隙与截止波长的方法。
研究了三种最常采用的紫外薄膜材料Al2O3、LaF3及MgF2,其中Al2O3薄膜经过优化的镀膜后退火处理,光学性能能够得到显著改善,沉积温度对LaF3及MgF2薄膜的不同性能指标有着不同的影响,要根据具体的使用要求综合分析才能进行工艺参数的优化选择。
介绍了以光电极值法为基础,在真空室内采用挡板实现真空紫外波段薄膜光学监控的方法,并结合具体的193nm膜系进行了该控制方法引起的误差分析。
对影响反射膜性能的因素进行了分析,实现了基底材料、薄膜材料、沉积技术与主要沉积工艺参数的优化选择,进行了193nm反射膜的设计、制备与后处理技术的研究。采用27层膜堆实现了时间稳定性与环境稳定性良好的高性能193nm反射膜,反射率在98%以上。对193nm增透膜进行了设计、制备与性能分析,实现了低损耗的193nm增透膜。