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。     

CO2与Nd:YAG脉冲激光锡等离子体羽辉膨胀特性的研究

为了研究激光光源对极紫外(EUV)等离子体碎屑的影响,采用脉冲Nd:YAG激光与CO2激光激发Sn产生等离子体,基于直接成像法,研究了等离子体羽辉在低气压中的膨胀特性。通过确定等离子体边界,计算出各个角度的等离子体羽辉膨胀边界随时间的变化规律,以及运动动能随运动路径的变化规律。结果表明,气压为10Pa时,在相同激光能量密度(2.5106mJ/cm2)的条件下,CO2脉冲激光作用锡靶产生EUV的等离子体动能小于Nd:YAG脉冲激光作用锡靶产生的等离子体动能;在减缓离子碎屑的研究中,CO2脉冲激光作为EUV的产生光源要优于Nd:YAG脉冲激光。这一结果对研究激光等离子体的应用是有帮助的。     

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     

材料处理用的亚皮秒平均功率千瓦级自由电子激光器

1　引言托马斯·杰斐逊国家加速器装置是美国能源部投资 6亿美元建立的国家实验室 ,主要从事核物理和粒子物理基础研究。为了具备基础科学研究能力 ,该室发展技术、建造、委托建造并且现在正运行世界最先进的具有6 Ge V的大型超导射频电子加速器( CEBAF)。在适度的能量上 ,这台直线加速器也是产生相干、单波长光 -即激光 -的关键设备 ,这种自由电子激光具有比大多数常规激光更高的平均功率 ,与常规激光不同的是它具有宽阔范围的波长调谐能力 ,同时提供皮秒脉冲。工业部门已对此种经济合算的光源提出要求 ,该室的超导射频技术则是达到这个…     

用自由电子激光器演示紫外谐波的产生

真空紫外和极紫外相干辐射源是很难获得的。选择真空紫外发射激光器也非常受限，只在一年前才首次清楚地观察到极紫外(1040 Α以下)激光发射。由于相干真空紫外和极紫外辐射源在理论物理和应用物理方面有广泛应用，人们已经对这种相干辐射源作了很多探索。随着新一代电子贮存环的出现，有希望实现在真空紫外波段工作的自由电子激光器，但这还需要若干年，现有的贮存环对直接工作在真空、紫外波段的自由电子激光器都不适用。     

一种测定极紫外分子转动温度的方法

在分子光谱学中,分子的振动和转动温度是极其重要的参数,它表征了分子各振转能级的布居状况．在可见和红外波段测定分子的振动和转动温度并不困难,但对于那些落在ＶＵＶ和ＸＵＶ波段的高激发态,测定分子的振动和转动温度就是一个难题．本文将报道我们利用极紫外波段分子的相干发射光谱来测量转动温度方面的工作,这对研究真空紫外可调谐激光光源和分子高激发态光谱有参考价值,也为开展真空紫外光谱学和化学动力学研究提供可能． 实验装置是一套自制的真空紫外激光光源,它是由ＹＡＧ泵浦的可调谐染料激光器和ＢＢＯ倍频晶体,脉冲喷阀…     

上海软X射线自由电子激光装置

上海软X射线自由电子激光装置(SXFEL)是中国第一台X射线相干光源,其最短波长可达到2nm。这台基于1.5GeV C波段高梯度电子直线加速器的激光装置包含1条种子型自由电子激光(FEL)束线、1条自放大自发辐射束线以及5个实验站。整个装置的研制分试验装置(SXFEL-TF)和用户装置(SXFEL-UF)两个阶段进行,基于0.84GeV直线加速器的SXFEL-TF以掌握种子型FEL级联技术和短波长回声型FEL为主要目标,而SXFEL-UF的目标则是建成可提供5个实验站的用户装置并于2019年底开始首批实验。介绍了SXFEL的基本构成和目前装置研制的进展。     

软X射线自由电子激光试验装置微波系统

软X射线自由电子激光装置(SXFEL)是中国第一台X射线相干光源,其最短波长可达到2 nm。这台基于1.5 GeV的C波段高梯度电子直线加速器的激光装置分试验装置(SXFEL-TF)和用户装置(SXFEL-UF)两个阶段进行研制,最终形成包含1条种子型自由电子激光束线、1条自放大自发辐射束线以及5个实验站的用户装置。试验装置SXFEL-TF已经通过了国家验收,其上游段由0.84 GeV直线加速器组成,主体由S波段光阴极注入器、基于X波段线性化微波单元的束团压缩系统和C波段高梯度直线加速器组成,同时还应用了X、C和S波段的能量倍增器、偏转腔和波导等微波技术,创造了多项高水平的技术成果。本文将详细介绍SXFEL试验装置的微波系统及相关成果。     

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。     

上海软X射线自由电子激光装置的偏振控制

上海软X射线自由电子激光装置(SXFEL)是中国第一台X射线相干光源,其辐射波长可覆盖水窗波段。为满足不同的用户需求,装置将加装椭圆极化波荡器,运行模式可在线偏振与圆偏振之间切换。基于SXFEL装置对偏振控制方案进行参数设计,评估了电子束抖动的影响,并在理论上分析了该方案的辐射稳定性。此外,还设计了一套圆偏振方向的快速切换结构,它可使SXFEL装置以10 Hz频率量级在不同的圆偏振方向之间切换。     

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…     

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。     

专辑序

自由电子激光作为一种频谱覆盖范围极宽、亮度极高的相干光源,在量子材料、能源催化、生物医药、原子物理等前沿科学领域发挥着不可替代的作用,是支撑当代科学研究的重要利器,也是世界上各主要国家着力发展的最重要大科学装置之一。     

紫外激光增强电离光谱方法进行火焰中痕量元素的灵敏检测

一、实验装置激光增强电离光谱的实验装置由紫外可调谐激光光源、原子化器和信号处理与检测系统等三部分组成. 激光光源是用 Quanta Ray脉冲调 QYAG倍频激光器泵浦的可调谐染料激光器,用KDP晶体倍频,采用角度位相匹配,自动跟踪调谐.脉冲重复率为10次加/s,脉宽为5ns,调谐扫描速度为0.02urn/S,线宽小于0.4Ccm~(-1)单次脉冲能量为1mJ/脉冲.激光应有恰当的强度,使原子达到饱和激发程度,以消     

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。     

多波长高次谐波波面重建中样品吸收的影响

高次谐波自身特性的表征是其在超快时间测量中应用的前提,但是由于其所处波段和宽带光源的特性,使得其三维时空相位的完整测量一直是高次谐波表征的难题。多波长高次谐波的相干合成可以获得阿秒脉冲,但是目前阿秒脉冲的相位测量也只能获得一维时域信息。针对以上问题,提出了一种改进的混态叠层衍射成像方案来解决高次谐波的空域测量,成功实现由多个极紫外（EUV）波长构成的高次谐波梳的空域复振幅重建,并研究了样品吸收对空域复振幅重建过程的影响。研究发现,对于多波长高次谐波重建速度和质量,存在最优的样品衍射图案对比度。     

同步辐射光刻用的极紫外光源

讨论以极紫外(EUV，此处分别指13．5nm或11．3nm)为基础的下一代光刻用同步辐射作为光源的可能性。要求是：50W，2%带宽和这一带宽外功率最小。研究了三种选择，第一、二种用弯铁和波荡器辐射。结果证明牛津仪器公司和其他公司的早期工作：当发射过多的带外辐射时，光源带内功率不足。第三种是用500MeV直线加速器驱动的带有超导微型波荡器的自由电子激光器(FEL)。这种装置能产生带内极紫外功率超过50W，带外功率可忽略。     

使用静电加速装置的红外自由电子激光器

从近紫外到近红外(2000埃到25 μm),我们已经得到大量相干光源，其中某些是在有限范围内可调谐的。在光学光谱以外的区域(即远紫外和远红外)，普通激光源几乎没有什么辐射，而自由电子激光器在此区域则是一枝独秀。以前的文章曾经介绍过自由电子激光器谐波倍频用于真空紫外和极紫外的前景。在光谱区的另一端，加州大学圣巴巴拉分校的一台以静电加速器为基础的宽调谐新颖远红外自由电子激光器两个月前开始在400 μm波长处产生激光作用。     

中物院太赫兹自由电子激光:设计、运行及升级

中物院太赫兹自由电子激光(CTFEL)装置是我国第一台基于超导加速器的高重复频率、高平均功率太赫兹自由电子激光装置。CTFEL利用光阴极直流高压电子枪和超导加速器产生约8 MeV电子束在波荡器中产生自发太赫兹(THz)辐射,并在光腔中受激放大获得饱和输出。得益于在0.7~4.2 THz频谱范围内连续可调以及平均功率大于10 W的特性,CTFEL为材料动力学、太赫兹成像、太赫兹生物学等领域提供了独特的研究平台。自2018年开放成为用户装置以来,每年提供不少于1000 h的稳定出光。未来CTFEL将在现有基础上升级成为红外太赫兹自由电子激光装置,实现太赫兹频率全覆盖以及最大功率大于100 W的目标,力争成为世界先进的长波长自由电子激光装置。