《放電電漿極紫外光刻光源關鍵物理及技術問題研究》是依託哈爾濱工業大學，由王騏擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：放電電漿極紫外光刻光源關鍵物理及技術問題研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：王騏
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
Z箍縮放電電漿極紫外(EUV)光源，巧妙地將慣性約束核聚變中獲得高溫、高密度電漿的Z箍縮技術移植到小尺寸放電結構中，產生相同高溫的電漿所需放電電流大幅減少，降低了對放電裝置的要求。這種光源具有結構簡單緊湊、尺寸小、效率高、投資及運營成本低等特點，是能夠套用於極紫外光刻、輻射計量、實驗室研究等領域的一種可實用化的軟X射線源。.極紫外光刻（13.5nm為工作波長）是下一代實現更小刻線（32nm以下）的光刻技術之一。本項目擬針對極紫外光刻研究一種小型、高效、穩定的Z箍縮放電EUV光源，重點是通過研究Z箍縮高溫高密度電漿產生13.5nm強輻射的物理機制，在最佳化裝置設計、提高轉換效率、有效冷卻電極，減少碎片產生及提高穩定性上探索新方法、新技術，為國內開展極紫外光刻及輻射計量等相關研究所需的高功率、低碎屑、可連續工作的EUV光源解決關鍵物理及技術問題。
結題摘要
極紫外光刻（13.5nm為工作波長）是下一代實現更小刻線（32nm以下）的光刻技術之一。而實現極紫外光刻的關鍵取決於是否有符合套用標準的、適於工業生產的EUV光源。在各中EUV光源方案中，放電電漿EUV光源有結構簡單緊湊、尺寸小、效率高、投資及運營成本低等特點，是一種重要的EUV光源。此外，它還能夠套用於輻射計量等實驗室研究等領域。 國際上有些技術參數尚保密的情況下，本課題組首先通過自己的理解、理論研究和計算，確定了裝置的重要參數。在理論、實驗相結合的研究過程中，不斷加深對物理過程的理解，不斷地改進實驗方案和實驗裝置，最終在現有裝置和環境尚存在著很多難以克服的困難下，實現了13.5nm輻射光輸出，並通過深入的理論和實驗研究，使裝置基本達到了比較穩定的工作，同時獲得了在現有裝置下接近最佳的工作條件。此外，通過在Xe氣中摻He等技術大幅提高了13.5nm輻射光功率。在國內技術空白的條件下，創新性思維研製了建造了重頻1kHz毛細管放電極紫外光刻光源系統，獨立設計、研製了全部的各單元部件，突破了國內相關技術空白。 理論上，利用Cowan程式計算得到了Xe離子實現13.5nm輻射光輸出的關鍵原子參數，並採用碰撞-輻射模型計算得到了Xe離子態分布與氣壓和電子溫度的關係，二者結合模擬出了不同氣壓和電子溫度條件下的輻射譜，為光譜分析和改進放電條件提供了理論指導。同時，採用磁流體力學模型計算了不同毛細管內徑、放電電流和氣壓條件下毛細管內電漿演變過程，指導改善放電條件，從而實現13.5nm輻射光輸出的最佳實驗條件。利用雪靶模型，模擬了電漿壓縮過程與放電電流、氣壓的關係，並與自製的極紫外探測器測量結果相比較，發現了毛細管放電過程中存在多次Z 箍縮的物理過程。
