专栏名称: 中国激光
中国激光杂志社官方账号,重点服务于杂志社旗下的期刊、会议,以及光学重大事件。拥有五分钟光学、光学青年等自创品牌。可查论文查稿件。欢迎留言。
目录
相关文章推荐
51好读  ›  专栏  ›  中国激光

专题封面 | 激光诱导放电等离子体极紫外光源

中国激光  · 公众号  ·  · 2024-04-13 10:00

正文

为促进极紫外光源在世界科学前沿、国民经济主战场、信息与人工智能等领域中的全面发展,《中国激光》于2024第7期(4月)出版 “极紫外光源及应用”专题

专题封面来自 广东大湾区空天信息研究院玄洪文研究员课题组 的特邀研究论文。他们与华中科技大学等单位合作,搭建了一套 CO 2 激光诱导放电产生锡等离子体的实验装置,对产生的极紫外光谱进行收集探测,并结合辐射磁流体动力学模拟对极紫外的辐射特性进行了分析。

封面展示了激光诱导放电等离子体产生极紫外光的过程。采用脉冲激光轰击真空环境下的锡靶电极,产生初始等离子体。初始等离子体在电场作用下向另一电极扩散,形成放电通道,产生脉冲电流。电流烧蚀锡靶电极,进一步产生放电等离子体。其中Sn 8+ 、Sn 9+ 、Sn 10+ 、Sn 11+ 、Sn 12+ 、Sn 13+ 离子辐射出不可跃迁谱线,形成波长为13.5 nm(2%带宽)的极紫外辐射。该波长辐射光可用作半导体光刻领域中的曝光光源和掩模检测光源。

原文链接: 王均武,玄洪文,王新兵,Vassily S. Zakharov. 激光诱导放电等离子体极紫外光源的研究[J]. 中国激光, 2024, 51(7): 0701012

研究背景

随着半导体工业的发展,光刻分辨率限制了极大规模集成电路制造集成度的进一步提升。在采用193 nm光刻技术实现32 nm甚至22 nm节点后,光刻技术的发展遇到了瓶颈。 为了进一步减小芯片的特征尺寸,采用更短波长的极紫外(EUV)光刻技术应运而生。 EUV光刻目前采用13.5 nm(2%带宽)波长极紫外光作为曝光光源,这是综合考虑靶材利用率、光谱纯度、极紫外转化效率等因素最终选定的波长。其中,锡已经成为EUV光源最主要的靶材。激光等离子体(LPP)和激光诱导放电等离子体(LDP)是产生EUV光源最主要的两种技术手段,分别通过不同能量注入的方式使得固体锡靶气化、电离,从而产生小尺寸、高温、高密度的等离子体,电子和高价锡离子进而频繁碰撞辐射产生EUV。近年来虽然LDP技术在曝光光源中的应用逐步被LPP 技术取代,但LDP 结构简单、成本低,可以直接将电能转换成等离子体,具有较高的能量利用效率,在掩模检测、显微成像、光谱计量等方面已有重要应用。LDP技术有自身独特的物理机制,相关的理论和实验研究尚待发掘,激光脉冲、放电脉冲的参数及其延时等如何优化,还有很多物理和技术问题需要深入研究。

创新研究

广东大湾区空天信息研究院玄洪文课题组与华中科技大学、俄罗斯研究中心库恰托夫研究所等 联合研究,搭建了一套激光诱导放电等离子体极紫外辐射特性研究的实验装置,如图1所示。采用脉冲CO 2 激光波聚焦后轰击旋转圆盘锡靶,诱导电极间击穿,探测回路的放电特性以及光源的极紫外辐射特性。







请到「今天看啥」查看全文


推荐文章
指尖阅读  ·  结婚后,你过的好吗?
8 年前
寻找中国创客  ·  拓词:我曾死亡,现已重生 | 特稿
8 年前
火影忍者  ·  粽子节,快来收集粽子吧!
7 年前