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。     

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。     

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。     

IMEC利用配备LA-DPP光源的EUV曝光装置成功曝光晶圆

IMEC宣布,成功利用ASML的EUV(extremeultraviolet)曝光装置NXE:3100进行曝光。该EUV曝光装置配备了日本牛尾电机的全资子公司德国XTREMEtechnologiesGmbH公司生产的LA-DPP(laserassisted dischargeprodu cedplasma)方式EUV光源。IMEC于2011年3月导入了曝光装置单机和EUV光源,设置于研究设施内     

用于光刻的EUV光源

对国际上普遍采用的两种EUV光源:放电等离子体源(DPP)和激光等离子体源(LPP)进行了多方面比较.给出了两种等离子体源各自优点及难以克服的困难.基于目前的测量结果,指出了ECR等离子体有潜力成为一种新型的极紫外辐射源.     

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。     

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。     

气体放电光源用新型压制阴极的坯体成型与烧结技术

随着气体放电光源在红外、激光技术等领域的广泛应用。以阴极技术为代表的气体放电光源制造技术得到了飞速发展。本文介绍了一种新型压制阴极的成型与烧结技术。     

下一代光刻技术的EUV光源收集系统的发展

当前半导体器件加工水平正在向22 nm方向发展,而最有希望实现这一尺寸的光刻技术即为EUV光刻技术。EUV光源所发出的13.5 nm辐射因为波长极短,物质对其吸收十分强烈,所以使采用透射式光学系统对辐射进行收集的可能几乎为零。如何高效地收集EUV光源发出的辐射能成为了EUV光刻技术中的一大难题。本文主要介绍了国外在EUV光源收集系统方面的发展现状,描述了两大类EUV光源收集系统（垂直入射式和掠入射式）的一些设计形式和设计实例,并对各种设计形式的EUV收集系统进行了分析和比较。还重点介绍了目前被普遍看好的内嵌式掠入射WolterⅠ型收集系统的设计与加工等情况。     

气体放电光源用新型压制阴极的坯体成型与烧结技术

随着气体放电光源在红外、激光技术等领域的广泛应用。以阴极技术为代表的气体放电光源制造技术得到了飞速发展。本文介绍了一种新型压制阴极的成型与烧结技术。     

Adhesion force change on multilayer EUVL mask due to laser induced plasma shock wave

Change in adhesion force between a borosilicate glass microsphere and 40 Al₂O₃/TaN/Ru/MoSi pairs on a silicon wafer used as a multilayer extreme ultraviolet lithography mask stack were characterized by force-distance spectroscopy after cleaning Al₂O₃ layers using a laser induced plasma (LIP) shock wave. The adhesion force of the Al₂O₃ surface decreased at a higher laser energy and a lower gap distance above a threshold gap distance without changes in surface roughness. Frictional electrostatic repulsion, triboelectricity, was identified as the cause of lower adhesion forces on Al₂O₃ surface due to the high velocity and pressure of the LIP shock waves. The adhesion force decreased by increasing the number of exposures of LIP shock waves to the substrate.     

CO2激光诱导空气等离子体放电通道特性研究

为了研究高能脉冲CO₂激光诱导空气等离子体放电通道的特性,建立了高压电容充放电实验平台,激光束经离轴抛物聚焦镜汇聚,引发间距可调的盘状电极和针状电极之间的等离子体放电通道。利用电气参量测量、发射光谱测量等手段,分析了等离子体放电通道的启动特性、阻抗特性和等离子体密度。结果表明,激光束与放电方向同轴的结构以及较大的脉冲能量,使得激光诱导等离子体放电通道的启动时间大幅缩短,50mm间距的等离子体通道,启动时间约为2μs;激光诱导等离子体放电通道的阻抗很小,约1Ω~2Ω,并且阻抗值随放电电压的增加有减小的趋势,而与等离子体通道长度的关系不明显;由谱线的Stark展宽计算获得的空气击穿之后、放电启动之前的等离子体电子密度约为1019cm-3,尽管放电启动时等离子体辐射显著增强,但等离子体密度近乎单调下降。这些结果将有利于高能脉冲CO₂激光诱导空气等离子体放电通道的应用研究。     

激光深熔焊接光致等离子体行为及控制技术

激光深熔焊接过程中，小孔上方的等离子体会影响激光和工件之间的耦合效率。本文在叙述激光深熔焊接光致等离子体形成机理的基础上，分析了致密的光致等离子体对入射激光的屏蔽行为和对焊接的影响。并系统介绍了国内外光致等离子体的控制技术。     

Electrical properties of fine line printed and light‐induced plated contacts on silicon solar cells

The properties of fine‐line printed contacts on silicon solar cells, in combination with light‐induced plating (LIP), are presented. The seed layers are printed using an aerosol system and a new metallization ink called SISC developed at Fraunhofer ISE. The influence of multiple layer printing on the contact geometry is studied as well as the influence of the contact height on the line resistivity and on the contact resistance. The dependence between contact resistance and contact height is measured using the transfer length model (TLM). Further on, it is explained by taking SEM images of the metal–semiconductor interface, that a contact height of less than 1 µm or a minimum ink amount of only 4–6 mg is sufficient to contact a large area (15·6 cm × 15·6 cm) silicon solar cell on the front side and results in a contact resistance R_c × W < 0·5 Ω cm. As the line resistivity of fine‐line printed fingers needs to be reduced by LIP, three different plating solutions are tested on solar cells. The observed differences in line resistivity between ρ_f = 5 × 10⁻⁸ and 2 × 10⁻⁸ Ω m are explained by taking SEM pictures of the grown LIP‐silver. Finally, the optimum LIP height for different line resistivities is calculated and experimentally confirmed by processing solar cells with an increasing amount of LIP silver. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

用激光诱导等离子体光谱法分析碳钢样品中碳元素的实验研究

激光诱导等离子体光谱法作为一种新兴的元素成份分析方法近年受到广泛关注,采用这种方法可以快速对物体进行元素成分的定量分析。在实验中用激光诱导等离子体光谱法（LIPS）来测量碳钢中的碳含量。将Nd:YAG激光器发射的激光聚焦到样品表面产生等离子体,选择等离子体发射光谱中的193.09nm碳谱线进行分析。得到固态碳钢样品的碳含量的定标曲线,检测限为460ppm。这个结果说明LIPS方法可以用于钢铁中元素成份的直接定量测量。     

强激光引导和诱发大气高压放电研究

报道利用钕玻璃激光器的1.06μm强激光产生大气等离子体通道,从实验上研究了其在加载直流高压的棒状电极电场内对放电情况的影响,通过拍摄到的典型照片,描述了等离子体通道的引导放电特性,并测量了其诱发放电能力.     

氢等离子体辅助铝诱导晶化非晶硅的研究

本文中提出了一种通过氢等离子体改进和加速铝诱导晶化的工艺方法。通过拉曼散射谱、SIMS测试晶化多晶硅,结果说明了氢等离子体的作用缩短了铝诱导晶化的时间。这项技术使退火时间由10小时缩短到4小时同时使霍尔迁移率从22.1 cm2/V增加到42.5 cm2/V。另外也对氢等离子体辅助铝诱导晶化的可能机理做了讨论。     

激光诱导放电等离子体羽辉的研究

为了研究激光诱导放电等离子体的膨胀特性，建立了一套基于脉冲CO₂激光诱导锡靶放电等离子体极紫外光源装置，采用增强型电荷耦合器件对羽辉进行拍摄，并采用1维真空电弧模型对实验结果进行了理论说明。实验中改变放电电压和激光能量，得到了不同条件下时间分辨的羽辉图像。结果表明，在激光能量140mJ、放电电压10kV的条件下，获得了稳定的放电等离子体；等离子体的羽辉形态与电流存在对应关系，经历了形成、膨胀、收缩、再次膨胀和消散的不同阶段，放电电压和诱导激光能量对羽辉大小、稳定性和形成时间有影响。此研究有助于提高激光诱导放电等离子体光源的稳定性以及极紫外光的输出功率。     

激光等离子体辐射诱导气体漂移

本文采用黑体辐射模型描述了激光等离子体辐射场诱导气体原子漂移的基本原理,导出了漂移速度的计算公式。对于某些难以获得强单色光源的频段,用激光等离子体辐射场诱导气体原子漂移具有特别重要的意义。