13.5 nm放电Xe等离子体极紫外光源

搭建了极紫外光源实验装置,获得了中心波长为13.5 nm的Xe等离子体极紫外的辐射光谱。测量了极紫外辐射的时间特性,用多次箍缩理论解释了光脉冲的多峰结构。获得了主脉冲电流幅值、Xe气流量、陶瓷管内径、等离子体长度、辅助气体等实验参数对极紫外辐射强度的影响规律。搭建了重复频率为1 kHz的13.5 nm极紫外光源样机,介绍了样机的电源系统、放电系统、去碎屑系统和光收集系统的基本情况,并给出了光源样机的调试结果。     

毛细管内径对Xe 气放电极紫外光源的影响

极紫外光源功率是影响光源使用的关键参数,研究放电等离子体EUV 光源等离子体时间特性,优化放电结构和光源功率具有重要意义。理论上计算了不同内径毛细管内等离子体压缩过程和收集效率,实验上采用极紫外探测器测量了毛细管内径对Xe 气极紫外光源13.5 nm(2%带宽)辐射输出时间特性的影响,分析了毛细管内径对等离子状态的影响。结合该系统光学收集系统设计参数、不同内径毛细管收集效率和极紫外探测器信号强度,给出了不同内径毛细管中间焦点处13.5 nm(2%带宽)光功率比。结果表明:气压7 Pa、电流28 kA 时,毛细管内径7mm 条件下,光源中间焦点处光功率最优化。     

CO2激光等离子体极紫外光源收集镜研究

为了研究极紫外光源系统中收集镜的形状和液体微滴的漂移,计算了收集镜的参量,并采用ZEMAX模拟了液体微滴上下和左右漂移50μm,100μm,150μm时中间焦点的成像变化情况。结果表明,液体微滴在上下方向上的漂移对中间焦点成像的影响很大,应该尽量将上下漂移控制在20μm以下;而液滴在光轴方向上的漂移对中间焦点成像的影响稍小。     

激光等离子体和气体放电EUV光刻光源

对激光等离子体和气体放电两种EUV光刻光源的发展状况进行了详细介绍,分析了各种激光条件和放电方式的特点及所面临的主要问题,对各种方案的特点、技术参数进行了对比。气体放电装置较高能激光装置结构简单、价格低,故气体放电EUV光源日益受到重视。     

放电电极对毛细管放电软X光激光的影响

自软X光激光发现以来,实现低激发阈、台式软X光激光一直是一个十分重要的研究方向.利用毛细管放电激励产生软X光激光,是实现台式软X光激光的主要方案之一.实验采用20 cm长的毛细管,利用X射线二极管(XRD)探测了毛细管放电抽运软X光46.9 nm激光输出.研究表明,放电电极的材料并不是影响激光输出质量的决定性因素.但考虑到电极元素的飞溅,在长时间的实验研究中,选择钼电极更为有利.电极形状在放电过程中只影响预脉冲的导通情况,而对激光影响并不大.在更长毛细管的实验中,选择锥状端面的电极将有利于预脉冲的导通,以便获得激光输出.     

毛细管放电X射线激光研究进展

近年来,毛细管放电X射线激光研究工作十分活跃,为短波长激光的研究带来一种全新的概念。较为详尽的总结了这一领域所取得的主要进展,并说明今后发展要注意的问题。对电子碰撞机制毛细管放电X射线激光研究具有一定的参考价值。     

毛细管放电X射线激光研究进展

近年来,毛细管放电X射线激光研究工作十分活跃,为短波长激光的研究带来一种全新的概念。较为详尽地总结了这一领域所取得的主要进展,并说明今后发展要注意的问题。对电子碰撞机制毛细管放电X射线激光研究具有一定参考价值。     

激光等离子体EUV光源令人期待

虽然近来放电等离子体（DPP）光源被认为是极紫外（EUV）光刻beta工具的最强有力的候选者，但是根据最近由Sematech在Baltimore，Md．主办的EUV光源研讨会（EUV Source Workshop）上的科学家们的观点，激光等离子体（LPP）光源似乎正在取得进展。     

毛细管放电软X射线激光研究进展

近几年来实用型、台式软X射线激光器发展非常迅速，特别是毛细管放电抽运的X射线激光源，已经获得46.9nm近1mJ激光输出，重复率4Hz。该台式激光器在等离子体诊断、物质烧熔等方面已经开展了初步的应用实验。本文首先简介了利用毛细管放电抽运X射线激光器的两种物理机制：电子碰撞机制和三体复合机制。然后着重介绍毛细管放电碰撞机制软X射线激光的研究进展，包括实验方案、实验装置、增益测量实验及初步的应用。对毛细管放电软X射线激光的几个关键性问题进行了讨论。     

同步辐射光刻用的极紫外光源

讨论以极紫外(EUV，此处分别指13．5nm或11．3nm)为基础的下一代光刻用同步辐射作为光源的可能性。要求是：50W，2%带宽和这一带宽外功率最小。研究了三种选择，第一、二种用弯铁和波荡器辐射。结果证明牛津仪器公司和其他公司的早期工作：当发射过多的带外辐射时，光源带内功率不足。第三种是用500MeV直线加速器驱动的带有超导微型波荡器的自由电子激光器(FEL)。这种装置能产生带内极紫外功率超过50W，带外功率可忽略。     

极紫外光源参数对极紫外辐照损伤测试系统聚焦光束性能的影响

实验研究了放电频率、电脉冲能量、碎屑缓冲气体流量等极紫外光源参数对极紫外辐照损伤测试系统聚焦光束性能的影响。测试结果表明:极紫外辐照损伤测试系统焦深为±1.5 mm;聚焦光斑尺寸及单脉冲能量随光源电脉冲能量的增大而明显增大,受光源放电频率影响较小;典型工作条件下,光斑尺寸在0.79～1.44 mm之间,聚焦光束单脉冲能量在112.09～436.06μJ范围内;在200 Hz、5.0 J时聚焦光束单脉冲能量最高为436.06μJ,聚焦光束单脉冲能量密度最高达到31.53 mJ/cm~2,在1500 Hz、4.6 J时聚焦功率密度达32.87 W/cm~2;最优缓冲气体Ar气工作气压为1～2 Pa,此时聚焦光束单脉冲能量最优。该测试研究可为极紫外辐照损伤测试研究中系统参数优化及设置提供指导参考。     

EUV光刻中激光等离子体光源的发展

简述了获得极紫外光源的途径,系统介绍了激光等离子体(LPP)光源的发展历程,对当前Cymer公司研制的极紫外光刻设备所需LPP光源的最新研究进展做了详细阐述,最后对光源的整体发展给予了总结和展望。     

毛细管放电类氖-氩等离子体参数计算

利用北京计算数学与物理研究所编制的一维磁流体力学程序对毛细管放电抽运类氖-氩离子等离子体进行了计算.将等离子体Z箍缩过程分三个阶段进行了分析:初步电离的等离子体被箍缩、加热、电离阶段;等离子体坍塌产生X光阶段;等离子体膨胀激光输出结束阶段.给出了等离子体半径、电子、离子温度和密度、箍缩速度等参数随放电电流的变化.根据Cowan程序对类氖-氩原子参数的计算结果,讨论了在毛细管放电类氖-氩等离子体中形成粒子数反转的可能性.最后,讨论了在类氖-氩等离子体中产生46.9 nm软X光激光的条件:电子密度Ne(0.3-1)*1019 cm-3,电子温度～60 eV;并对软X射线激光能在等离子体中实现传输、放大的条件进行了分析:要求细的等离子体直径(～几百微米),以避免类氖-氩2p-3s谱线的自吸收;径向电子密度分布成凹线形以实现激光的传输.(OA3)     

毛细管放电Z箍缩等离子体雪靶模型

估算了毛细管放电类氖氩46.9 nm软X射线激光的放电参数,讨论了放电过程中毛细管阻抗特性的变化.并从等离子体Z箍缩效应的原理出发,根据产生高温、高密度等离子体的雪耙模型,建立了毛细管放电条件下的方程组,对等离子体柱半径及等离子体坍塌时间进行了计算.     

主开关改进对毛细管放电软X光激光的影响

毛细管放电软X光激光方案是实现小型、台式、高效、经济适用的X光激光器的新途径.为获得稳定而较大的激光能量,对激光输出所依赖的众多参数进行优化是实验研究不可或缺的步骤.主开关结构直接决定着主脉冲电流的波形,继而影响激光输出.经过对三种主开关结构进行实验研究,结果表明:改进的并联金属棒支座圆环-小圆盘型主开关的导通电感比较合适,可产生较好的主脉冲电流.主脉冲电流和激光输出的平均值比改进前分别提高了4%和31%,而出光率比最初的金属圆筒支座圆环-大圆盘型主开关提高了60%.改进的主开关在获得稳定而较大输出能量的情况下仍然继承了金属圆筒支座圆环-小圆盘型主开关的高耐压性,同时保持了激光束较小的脉宽.     

毛细管快放电激励X光激光实验设计

近年来,有关利用毛细管放电激励产生X光激光的研究十分活跃,国际上已经取得了许多显著的成果,并且正向实现实用化Table-top Laser发展.作者首先介绍了毛细管放电激励X光方案的原理及国内外的重要进展,在对两种典型机制的分析的同时,也阐述了对该方案的发展方向及需要克服难点的看法.