《與超極紫外光刻光源(6.x nm)相關的原子和輻射過程》是依託蘭州大學，由李博文擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：與超極紫外光刻光源(6.x nm)相關的原子和輻射過程
- 依託單位：蘭州大學
- 項目負責人：李博文
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
超極紫外光刻光源（6.x nm）的研發現在是實驗室和半導體製造工業界的一個研究熱點。本項目擬研究Gd/Tb, Galinstan等相關的複合靶和純靶原子和輻射過程，通過改變電漿條件和複合靶成分比重實現可調波長的6.x nm波段光刻光源，結合多層反射鏡的反射效率，計算電漿的轉化效率，並與實驗結果比較，尋找能夠對感興趣的波段的輻射產生貢獻的高亮度超極紫外光刻光源所需的最佳條件，為工業上實現大規模量產提供理論依據和基礎數據。如果光源效率太低等技術瓶頸問題能獲得突破性進展，超極紫外光刻技術將於8 nm節點工藝投入量產。
結題摘要
光刻技術是大規模積體電路生產中的關鍵技術之一，而光刻光源又是光刻技術的首要問題。13.5nm和6.x nm的EUV光源是下一代光刻技術光源的可能替代者。本項目就光刻光源中感興趣的原子和輻射過程進行了研究，測量和計算了Ga和Ge的輻射光譜，獲得了Ge電漿在6.88 nm波段0.6%頻寬和13.5 nm 2%頻寬範圍內0.29%和0.4%的轉換效率(Galinstan的轉化效率會遠遠高於這個實驗值，因為Ga、In及Sn在13.5 nm波段附近都有較強的輻射)，這一效率和原來提出的基於Gd/Tb電漿的轉換效率相似。我們分析了Ga的化合物Galinstan的輻射光譜性質，預言了獲得理想等Galinstan離子體光源所需要的電漿溫度約為60 eV，遠遠低於Gd電漿光源所需的100 eV。此外，和Gd的熔點(1312 C)相比，Galinstan作為靶材更容易被移植到現有的液滴靶技術（熔點為-19 C，即室溫時為液體）。我們發展了基於1維流體動力學模擬程式Med103的輻射輸運計算程式，結合多層反射鏡的反射效率，可以計算電漿的轉化效率隨雷射電漿強度等條件和複合靶成分比重的變化關係。進一步，我們提出了基於碰撞電漿的可調波長的極紫外光源產生方式，並申請了相關的專利，該方法也可用於“水窗”x射線生物樣品成像譜儀光源，對其需要進一步的研究。除此之外，在本項目的支持下，我們還研究了Pb、Pt、Hf和Ta電漿1-7 nm的輻射光譜,分析了雙脈衝雷射對Hf和Ta電漿輻射強度隨脈衝延遲時間的變化關係；推廣了我們在Gd雙電子複合過程的相關工作，計算了磁約束聚變感興趣的Ne-, Pd-及Ag-like W的雙電子複合截面和速率係數；分析了LHD和雷射產生高Z元素x射線的光譜性質。 通過該研究我們發現，基於Galinstan電漿的13.5納米光源可能是目前通用的基於Sn電漿的一個可靠替代光源，尤其是基於Sn的13.5 納米光源日美和歐洲相關機構和研究所已申請了大量的專利保護情況下，這點對於我國發展自己的光刻機技術尤為重要。
