激光对毛细管放电三束等离子体极紫外耦合光源的作用

极紫外光刻技术(EUVL)利用波长为13.5 nm的极紫外(EUV)光源,可以轻松突破30 nm技术节点而实现大规模工业生产。毛细管放电直接将电能转换成等离子体的极紫外辐射能,具有较高的能量转换效率。毛细管放电三束等离子体极紫外耦合光源利用激光等离子体(LPP)的热膨胀力与三束等离子体所受的洛仑兹力相互作用,耦合出较大面积的极紫外辐射区,从而在满足用光要求的前提下大幅度地降低毛细管放电的重复频率,有利于光刻生产。在实现三对电极同时放电以及放电与激光同步触发的基础上,探讨了激光对耦合光源所起的作用。实验发现位置耦合对极紫外光源的影响很小,激光等离子体引起的动力耦合成为问题的关键,有待于逐步解决。     

下一代半导体工艺曝光用极紫外光源

日本技术研究组合极紫外曝光系统技术开发机构成功地研制出下一代半导体曝光装置用极紫外(EUV)光源，其发光点输出达到4W，是目前世界上最高的发光点输出。所开发的光源因是一种激光激励而产生EUV等离子体的光源，利用YAG激光器将Xe等离子化。     

可用于极紫外光刻的三线毛细管的概念设计

极紫外光刻(EUVL)技术是目前193 nm浸没式光刻技术的延伸,有望突破30 nm或更小技术节点而成为下一代光刻(NGL)技术的主流。毛细管放电极紫外(EUV)光源可为极紫外光刻研究提供高效、便捷的光刻源头,但光源的辐射功率较低一直制约着极紫外光刻技术的发展。三线毛细管放电极紫外光源的概念设计与常用毛细管装置有着本质的区别,它们不同的工作机制将使三线毛细管放电产生的环带状等离子体极紫外光源的辐射功率明显高于常用毛细管的情形,最佳收集角也得到相应的提高。三线毛细管概念设计方案的提出不仅从技术上开拓出一片全新的领地,为极紫外光刻研究提供所需的光源,而且从效益上看更适合于大规模工业生产。     

大连极紫外相干光源

先进光源的发展在前沿科学研究中发挥的作用越来越重要。近十年来,飞速发展的自由电子激光技术为科学家们提供了探索未知世界、发现新科学规律和实现技术变革的重要工具。建成的大连极紫外(EUV)相干光源的运行波段为50～150nm,单脉冲能量大于100μJ,且可提供10-12 s和10-13 s量级的超快激光脉冲,是我国第一台自由电子激光用户装置,并且是国际上唯一运行在极紫外波段的自由电子激光用户装置,在世界范围内为用户提供具有高峰值亮度和超短脉冲的极紫外激光。大连EUV相干光源是由国家自然科学基金委资助、由中国科学院大连化学物理研究所和上海应用物理研究所共同承担的重大科学仪器研制项目,目标是打造一个以先进极紫外光源为核心、主要用于能源基础科学研究的光子科学平台。     

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。     

制作亚50nm L/S图形的极紫外纳米光刻技术

极紫外光刻技术 (EUVL ,λ =1 3.4nm)是为小于 70nm特征尺寸图形制作而开发的下一代光刻技术 (NGL)。在麦迪逊威斯康星大学开发的极紫外光刻系统中 ,极紫外光源是由电子存储环中的波动器产生 ,为极紫外干涉光刻 (EUV -IL)提供了瞬间空间相干光源。其成像系统采用了一个洛埃镜干涉仪。用EUV -IL制作的高分辨力图形进行极紫外光刻的抗蚀剂特性研究。验证了用EUV光源的干涉光刻技术制作 1 9nm线 /间 (L/S)条纹图形 ,同时报告了采用EUV -IL技术开发亚 50nm密集线 /间图形的进展 ,并开始向制作 1 2 0nm多晶硅栅图形过渡     

EUV光源研发的新突破

在32nm技术节点以下时,尽管极紫外（EUV）光刻技术已被视为主流的光刻生产技术解决方案,但是如何研发一套可靠、高性能EUV光源系统仍然是摆在业界面前的一道难题。此文将着重介绍了基于触发模式、输出功率达到100W的光源系统。     

EUV光刻技术的挑战(2015"现代光学制造工程与科学"国际论坛暨高端研讨会演讲)

光刻机的分辨率是基于瑞利分辨率公式R=k1λ/NA,提高分辨率的途径是缩短曝光光源的波长和提高投影物镜的数值孔径.目前主流市场使用的是193 nm 浸没光刻机多曝光技术,已经实现16 nm 技术节点的集成电路大规模生产.相对于193 nm 浸没光刻机双曝光技术,极紫外(波长13.5 nm )光刻技术可以为集成电路的生产提供更高的k1,在提供高分辨率的同时拥有较大的工艺窗口,减小光刻工艺复杂性,是具有很大吸引力的光学光刻技术,预计将在14 nm/11 nm 节点进入集成电路批量生产应用.但是,极紫外光刻技术还有包括曝光成像(patterning)、掩模版(m ask)、光刻机(scanner)、高功率极紫外光源(source)、极紫外光刻胶、光学系统寿命等挑战需要解决.其中光刻机方面的挑战主要有:光刻机基础平台技术,对焦、剂量与套刻控制技术,光学设计与制造技术,光学测量技术,多层膜技术,波像差、杂散光控制等技术.本文对极紫外光刻的主要挑战技术进行论述.     

向商业化迈进的极紫外（EUV）光刻技术

在介绍EUV光刻原理和EUV光源基本概念的基础上,讨论了目前研究得最多、技术最成熟的激光产生的等离子体LPP光源,着重对EUV光源的初步应用和EUV光刻设备的开发进展情况进行了详细介绍与讨论。目前的研究进展表明,随着激光产生的等离子体EUV光源（LPP）功率的不断提高和EUV光刻设备的逐步成熟,极紫外（EUV）光刻技术将在2012年步入半导体产业的商业化生产。     

脉冲整形提高软X射线谐波的产生效率

当物理学家探测和控制尺度越来越小的现象时 ,对极紫外 (1 0～ 1 0 0 nm)和软 X射线(1～ 30 nm)光谱区相干辐射源的要求便越来越大。例如半导体工业正在竭力研究极紫外光源 ,用这种光源能产生超过光学光刻极限的线宽。飞秒化学能从这些光源受益 ,因为这些光源能产生波长非常短的光脉冲。同步辐射装置提供了在 1～ 1 0 0 nm范围产生短波长辐射的方法 ,德国电子同步加速器 (DESY)和其他实验室也在努力将自由电子激光器用于该工作 ,但关于这些波长的许多潜在应用不太适合大型装置。在探求该光谱区的台面光源时 ,至今出现两种互补的技术 :电离…     

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。     

朗缪尔探针诊断脉冲激光锡等离子体特性

激光作用锡靶等离子体极紫外光转换效率与等离子体特性密切相关。为了对等离子体特性进行诊断,设计了一种用于激光等离子体诊断的朗缪尔探针,取得了不同激光能量下产生的锡等离子体电子温度与电子密度的时间演化。结果表明,能量为58.1mJ的激光产生的等离子体峰值电子密度约为4.5×1011cm-3,最大电子温度为16.5eV,均随激光能量减少而降低,与发射光谱法所测的电子温度演化趋势一致。该研究为激光等离子体极紫外光源提供了一种新的简单快速诊断方法,有利于对激光等离子体的极紫外光源的参量进行优化。     

研究快报

物理所利用KBBF晶体获得极紫外光源中科院物理研究所研制出了极紫外(DUV)毫瓦级可调谐全固体激光器,可应用于200 nm光电子发射光谱学及光刻等领域。研究人员通过Ti:Sapphire激光器进行四次调谐得到了175～210nm的可调谐光源。193 nm的输出功率最大可达2.23 mW,182～210nm的输出功率在1mW以上。这是首次通过二次调谐实现200 nm以下宽可调谐全固体毫瓦级激光器。     

用于先进光源的高级光学元件

用于先进光源的高级光学元件对Ｘ射线和极紫外高光谱亮度光源的需要已导致劳伦斯·伯克利实验室建造“先进光源”，设计这种光源是为了提供比以前任何光源都亮的多种束线。目前八束线的光源已在运转，今后２年将再产生６束线光源。光学元件将先进光源的各束线组合在一起，...     

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。     

两类单阿秒脉冲产生技术的相位依赖性分析

为了分析目前国际上现有的两类高次谐波极紫外单阿秒脉冲产生技术——振幅选通技术和偏振选通技术在驱动脉冲场载波-包络相位设置方面的差异,基于这两类单脉冲产生技术基本原理并借助于高次谐波产生3步理论分析模型,半定量分析了这两类技术的驱动光场载波-包络相位依赖性及其差异。结果表明,两者的最佳驱动脉冲场载波-包络相位设置分别为0与0.5π,出现此差异的根本原因是高次谐波现象对驱动光场偏振度的高度依赖性。此分析结果对更短脉宽极紫外阿秒脉冲光源的产生和相关应用具有重要的参考价值。     

ASML选择Cymer公司EUV光源

伴随着大量的新闻发布，Cmer公司在SEMICON West2007期间宣布其在极紫外线（EUV）光刻光源上的成功。光刻设备供应商ASML已经选择Cymer公司的极紫外线光源用于量产设备，并签署了一份长达多年的多项目协议，计划在2008年底首次供货。     

极紫外光刻光源

分析了极紫外光刻技术作为下一代光刻技术的首选技术目前飞速发展阶段的状况,表明欧、美、日、俄等国家和地区在该领域集中了大量的人力、物力的目标是将光刻精度提高到50nm.指出了极紫外光源是极紫外光刻的核心设备,目前的主要研究方向是提高能量转换效率和输出功率,提高系统各部分的寿命,降低成本等.