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Experimental investigation of laser-produced-plasma EUV source based on liquid target 被引量:6
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作者 QI Li-hong NI Qi-liang CHEN Bo 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期604-607,共4页
A laser-produced plasma(LPP) source was built using liquid as target and a Nd:YAG laser as the irradiation laser, and the LPP source's radiation with ethanol and acetone target respectively was measured by an AXUV... A laser-produced plasma(LPP) source was built using liquid as target and a Nd:YAG laser as the irradiation laser, and the LPP source's radiation with ethanol and acetone target respectively was measured by an AXUV100 silicon photodiode combined with a McPHERSON model 247 grazing incidence monochromator of the resolution Δλ≤0.075 nm and the wavelength scanning interval 0.5 nm. Both ethanol and acetone target LPP source had EUV emission at 11~20 nm wavelength. The comparison between the spectra of the two kinds of target materials shows that all the two kinds of target source's spectra are the result of oxygen ions' transitions under current source's parameters, but the spectrum intensity from different target sources is different. The spectra intensity from the ethanol target is higher than that from the acetone target. In addition, the target liquid is forced into the vacuum chamber by the background pressure supported by the connected external high pressure gas, and the influence of the background pressure on the source's intensity is investigated. 展开更多
关键词 lpp 激光 等离子体 亮度
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激光锡等离子体极紫外光源发射光谱诊断研究
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作者 胡桢麟 王天泽 +3 位作者 何梁 林楠 冷雨欣 陈卫标 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第7期1834-1841,共8页
由于具有发光体积小、能量转换效率高、稳定性高和非相干等特点,激光等离子体极紫外(LPP-EUV)光源在先进半导体制造与量测、材料表面分析和EUV计量学等领域应用广泛。本文开展了1μm固体激光Sn等离子体EUV光源发射光谱诊断研究。首先,... 由于具有发光体积小、能量转换效率高、稳定性高和非相干等特点,激光等离子体极紫外(LPP-EUV)光源在先进半导体制造与量测、材料表面分析和EUV计量学等领域应用广泛。本文开展了1μm固体激光Sn等离子体EUV光源发射光谱诊断研究。首先,在真空中测量了不同激光峰值功率密度下1μm激光激发固体Sn靶等离子体的13.5 nm带内辐射能量、7~24 nm EUV波段和350~750 nm可见光(VIS)波段的发射光谱,计算了能量转换效率(CE)和光谱纯度(SP),分析了激光峰值功率密度对Sn等离子体EUV光谱、VIS光谱、CE和SP的影响规律。在本实验的参数范围内,CE随着激光峰值功率密度的提升先快速增大后缓慢减小,在激光峰值功率密度为5.2×10^(11)W·cm^(-2)时达到最大值2.47%。SP随激光峰值功率密度的提升而增大,在1.5×10^(12)W·cm^(-2)时达到最大值7.52%。然后,基于Sn等离子体VIS波段的时间分辨光谱,采用萨哈-玻尔兹曼图法和斯塔克展宽法计算了等离子体起爆后60~160 ns的电子温度(T_(e))和电子密度(n_(e)),研究了真空中Sn等离子体T_(e)和n_(e)随时间的演化规律,并进一步分析了T_(e)和n_(e)对EUV波段辐射和13.5 nm带内辐射的影响规律。结果表明,激光峰值功率密度的上升会导致等离子体T_(e)和n_(e)的上升,T_(e)和n_(e)的变化影响着不同电荷态离子的分布,进而导致EUV辐射谱分布的变化。在本实验的参数范围内,随着T_(e)和n_(e)增大,CE先增大后减小,而SP一直增大。过低的T_(e)会导致Sn等离子体UTA峰位未达到13.5 nm,过高的T_(e)会导致更多的驱动激光能量转化为13.5 nm以下的EUV辐射,造成CE未达到最优。以上研究结果为固体激光驱动LPP-EUV光源的工程化研发,以及我国自主开展EUV光刻、EUV计量与检测提供了研究基础与技术支持。 展开更多
关键词 极紫外光源 激光等离子体 发射光谱诊断 等离子体温度 电子密度
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激光等离子体13.5 nm极紫外光刻光源进展 被引量:23
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作者 宗楠 胡蔚敏 +5 位作者 王志敏 王小军 张申金 薄勇 彭钦军 许祖彦 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期28-42,共15页
半导体产业是高科技、信息化时代的支柱。光刻技术,作为半导体产业的核心技术之一,已成为世界各国科研人员的重点研究对象。本文综述了激光等离子体13.5 nm极紫外光刻的原理和国内外研究发展概况,重点介绍了其激光源、辐射靶材和多层膜... 半导体产业是高科技、信息化时代的支柱。光刻技术,作为半导体产业的核心技术之一,已成为世界各国科研人员的重点研究对象。本文综述了激光等离子体13.5 nm极紫外光刻的原理和国内外研究发展概况,重点介绍了其激光源、辐射靶材和多层膜反射镜等关键系统组成部分。同时,指出了在提高激光等离子体13.5 nm极紫外光源输出功率的研究进程中所存在的主要问题,包括提高转换效率和减少光源碎屑。特别分析了目前已实现百瓦级输出的日本Gigaphoton公司和荷兰的ASML公司的极紫外光源装置。最后对该项技术的发展前景进行了总结与展望。 展开更多
关键词 13.5 nm极紫外光刻技术 激光等离子体 极紫外光源 转换效率 光源碎屑 预脉冲激光
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激光等离子体光源软X射线反射率计 被引量:9
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作者 陈波 尼启良 曹继红 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期453-455,共3页
介绍了所研制的激光等离子体光源软X射线反射率计 ,该反射率计由激光等离子体光源、掠入射光栅单色仪、样品室、真空系统、样品台、光电探测系统和计算机控制系统组成 ,工作波段 8~ 30nm ,测量样品的最大尺寸为 130mm× 12 0mm... 介绍了所研制的激光等离子体光源软X射线反射率计 ,该反射率计由激光等离子体光源、掠入射光栅单色仪、样品室、真空系统、样品台、光电探测系统和计算机控制系统组成 ,工作波段 8~ 30nm ,测量样品的最大尺寸为 130mm× 12 0mm× 12 0mm(长×宽×高 ) ,可以利用这台反射率计对软X射线波段光栅、滤光片和多层膜反射镜等光学元件进行测量和评估。为检验反射率计的性能指标 ,利用该反射率计对本室研制的软X射线多层膜反射镜的反射率进行了测量 ,测量结果与理论计算结果符合较好 ,反射率测量重复性为± 0. 6 %。 展开更多
关键词 反射率 光栅 多层膜反射镜 激光等离子体 光电探测系统 光源 波段 软X射线 入射光 理论计算
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激光等离子体极紫外光刻光源 被引量:16
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作者 窦银萍 孙长凯 林景全 《中国光学》 EI CAS 2013年第1期20-33,共14页
研究并讨论了下一代光刻的核心技术之一—激光等离子体极紫外光刻光源。简要介绍了欧美和日本等国极紫外光刻技术的发展概况,分析了新兴的下一代13.5 nm极紫外光刻光源的现状,特别讨论了国内外激光等离子体极紫外光刻光源的现状,指出目... 研究并讨论了下一代光刻的核心技术之一—激光等离子体极紫外光刻光源。简要介绍了欧美和日本等国极紫外光刻技术的发展概况,分析了新兴的下一代13.5 nm极紫外光刻光源的现状,特别讨论了国内外激光等离子体极紫外光刻光源的现状,指出目前其存在的主要问题是如何提高光源的转化效率和减少光源的碎屑。文中同时概述了6.x nm(6.5~6.7 nm)极紫外光刻光源的最新研究工作。最后,介绍了作者所在研究小组近年来在极紫外光源和极紫外光刻掩模缺陷检测方面开展的研究工作。 展开更多
关键词 极紫外光刻 激光等离子体 极紫外光源 转换效率
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13.9和19.6nm正入射Mo/Si多层膜反射镜的反射率测量 被引量:3
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作者 李敏 董宁宁 +6 位作者 刘震 刘世界 李旭 范鲜红 王丽辉 马月英 陈波 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1666-1672,共7页
为了进一步研究13.9 nm类镍银和19.6 nm类氖锗X射线激光,制备了工作在上述两个波长的Mo/Si多层膜反射镜。设计了结构简单、操作方便的小型反射率计,将其安装在Mcpherson247单色仪出射狭缝附近,以铜靶激光等离子体辐射源为极紫外光源,组... 为了进一步研究13.9 nm类镍银和19.6 nm类氖锗X射线激光,制备了工作在上述两个波长的Mo/Si多层膜反射镜。设计了结构简单、操作方便的小型反射率计,将其安装在Mcpherson247单色仪出射狭缝附近,以铜靶激光等离子体辐射源为极紫外光源,组建了一套适合反射率测量的实验装置,利用此装置测量了实验室制备的多层膜反射镜的反射率。测量之前对单色仪进行了标定并对光源稳定性进行了测量,结果显示,波长准确度是0.08 nm,光源信号抖动范围<5%,光源稳定性好。反射率测量结果显示,实验室能够制备出中心波长分别是13.91和19.60 nm的Mo/Si多层膜反射镜,相应反射率分别为41.9%和22.6%,半宽度为0.56和1.70 nm。同时还用WYKO测量得到13.9和19.6 nmMo/Si多层膜的表面粗糙度分别为0.52和0.55 nm。 展开更多
关键词 Mo/Si多层膜反射镜 反射率测量 表面粗糙度 极紫外光源 激光等离子体光源
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小型高精度软X射线-极紫外反射率计 被引量:7
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作者 尼启良 刘世界 陈波 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1886-1890,共5页
针对探月二期工程中的有效载荷之一极紫外相机中的多层膜光学元件反射率测量的需要,搭建了一台使用液体靶激光等离子体光源的小型软X射线一极紫外波段反射率计。该反射率计主要由激光等离子体光源、Mcpherson247动狭缝掠入射单色仪及... 针对探月二期工程中的有效载荷之一极紫外相机中的多层膜光学元件反射率测量的需要,搭建了一台使用液体靶激光等离子体光源的小型软X射线一极紫外波段反射率计。该反射率计主要由激光等离子体光源、Mcpherson247动狭缝掠入射单色仪及相关的数据采集系统组成。单色仪工作波段为1~125nm,光谱分辨率〈0.08nm。无碎屑的液体靶激光等离子体光源的使用避免了光学元件的损坏,而动狭缝掠入射单色仪的使用则提高了光谱分辨率和波段范围。使用该反射率计实测了工作波长为13.5nm和30.4nm的Mo/Si多层膜的反射率,测量结果表明测量重复性优于±0.5%,实现了对多层膜反射率的高精度测量。 展开更多
关键词 软X射线-极紫外反射率计 多层膜 液体靶激光等离子体光源
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CO_2,O_2,CF_4液体微滴喷射靶激光等离子体光源光谱 被引量:2
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作者 尼启良 陈波 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期2465-2468,共4页
基于软X射线辐射计量和极紫外投影光刻(EUVL)应用,研制了一台使用纳秒激光器的液体微滴喷射靶激光等离子体(LPP)极紫外光源。该光源由一个可连续控温的不锈钢电磁喷气阀门、YAG激光器和能同步控制喷气阀门和激光器的脉冲发生器组成。使... 基于软X射线辐射计量和极紫外投影光刻(EUVL)应用,研制了一台使用纳秒激光器的液体微滴喷射靶激光等离子体(LPP)极紫外光源。该光源由一个可连续控温的不锈钢电磁喷气阀门、YAG激光器和能同步控制喷气阀门和激光器的脉冲发生器组成。使用液氮作致冷剂,控温范围77~473 K。对于足够高的背景气压和低的阀门温度,当气体经过阀门脉冲式地喷入真空靶室内时,气体经过气-液相变碎裂成大量的液体微滴形成液体微滴喷射靶。首先,依据非相对论量子力学理论,使用原子光谱分析常用的Cowan程序,计算了O2,CO2和CF4等几种液体在1011~1012W.cm-2激光功率密度下可能相应产生的O4+,O5+,O6+,O7+,F5+,F6+和F7+离子的电偶极辐射跃迁波长和跃迁概率。其次,在激光焦点功率密度为8×1011W.cm-2时,测量了CO2,O2,CF4液体微滴喷射靶在6~20 nm波段的光谱。理论计算结果与实验结果相比较,得出了所测量谱线的电偶极辐射跃迁波长和跃迁概率以及跃迁能级所应归属的组态和光谱项。 展开更多
关键词 液体微滴喷射靶 激光等离子体光源 极紫外投影光刻
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纳秒激光等离子体光源的光谱测量技术 被引量:8
9
作者 尼启良 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期211-218,共8页
提出了一种新的探测和测量激光等离子体软X射线源光谱强度的方法。此方法使用通道电子倍增器和定标过的硅光电二极管为探测器,前者是非标准探测器,后者为标准探测器。应用电荷灵敏前置放大器和峰值探测器测量探测器产生的电量,并以高分... 提出了一种新的探测和测量激光等离子体软X射线源光谱强度的方法。此方法使用通道电子倍增器和定标过的硅光电二极管为探测器,前者是非标准探测器,后者为标准探测器。应用电荷灵敏前置放大器和峰值探测器测量探测器产生的电量,并以高分辨率的光谱仪为分光元件,在已知光栅效率、通道电子倍增器增益、硅光电二极管能量响应的条件下,给出了计算激光等离子体软X射线源在某一波长光谱强度的公式。 展开更多
关键词 软X射线源 激光等离子体 光谱强度 峰值探测器
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脉冲Nd∶YAG激光诱导钼等离子体UTA辐射特性研究 被引量:1
10
作者 吴涛 何俊 +1 位作者 王世芳 汤朝红 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期692-696,共5页
利用Nd∶YAG激光作用于真空腔内的高纯固体钼(Mo)靶产生等离子体,并测量了不同脉冲激光功率密度下Mo等离子体在2~9nm范围内的时间积分光谱。基于碰撞辐射平衡模型(CRM)和Cowan程序计算得到不可分辨跃迁峰(UTA)原子光谱数据,并假设谱线... 利用Nd∶YAG激光作用于真空腔内的高纯固体钼(Mo)靶产生等离子体,并测量了不同脉冲激光功率密度下Mo等离子体在2~9nm范围内的时间积分光谱。基于碰撞辐射平衡模型(CRM)和Cowan程序计算得到不可分辨跃迁峰(UTA)原子光谱数据,并假设谱线展宽为高斯线形,获得了在不同电子温度和电子密度下的理论模拟光谱,模拟光谱与实验光谱吻合的较好。实验与理论研究光谱表明:MoⅩⅥ-MoⅩⅫ离子的3d-4f不可分辨跃迁峰位于水窗波段,通过控制脉冲激光参数和采用合适的等离子体约束条件,获得水窗辐射波段Mo离子的高丰度布居,有望将激光Mo等离子用于单脉冲活体细胞显微成像水窗光源。 展开更多
关键词 激光等离子体 水窗光源 不可分辨跃迁峰
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Xe液体微滴靶激光等离子体光源实验 被引量:3
11
作者 尼启良 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期939-943,共5页
基于Xe的惰性和在13~14nm波段高的辐射强度,Xe被认为是极紫外投影光刻(EuVL)潜在的靶材,为此设计和研制了一台液体微滴喷射靶激光等离子体(LPP)极紫外光源。详细地研究了Xe液体微滴喷射靶的光谱辐射特性、在13.4nm的激光-EUV转... 基于Xe的惰性和在13~14nm波段高的辐射强度,Xe被认为是极紫外投影光刻(EuVL)潜在的靶材,为此设计和研制了一台液体微滴喷射靶激光等离子体(LPP)极紫外光源。详细地研究了Xe液体微滴喷射靶的光谱辐射特性、在13.4nm的激光-EUV转换效率、辐射稳定性及碎屑产生状况。实验结果表明,Xe在13.4nm的最高转换效率可以达到0.75%/2πsr/2%bw,辐射稳定性±4%(1σ),在激光打靶10^5次后无碎屑产生。 展开更多
关键词 Xe液体微滴喷射靶 激光等离子体光源 极紫外投影光刻
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CO2激光等离子体极紫外光源收集镜研究 被引量:2
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作者 朱新旺 王新兵 +2 位作者 傅焰峰 卢彦兆 石玉华 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期725-728,共4页
为了研究极紫外光源系统中收集镜的形状和液体微滴的漂移,计算了收集镜的参量,并采用ZEMAX模拟了液体微滴上下和左右漂移50μm,100μm,150μm时中间焦点的成像变化情况。结果表明,液体微滴在上下方向上的漂移对中间焦点成像的影响很大,... 为了研究极紫外光源系统中收集镜的形状和液体微滴的漂移,计算了收集镜的参量,并采用ZEMAX模拟了液体微滴上下和左右漂移50μm,100μm,150μm时中间焦点的成像变化情况。结果表明,液体微滴在上下方向上的漂移对中间焦点成像的影响很大,应该尽量将上下漂移控制在20μm以下;而液滴在光轴方向上的漂移对中间焦点成像的影响稍小。 展开更多
关键词 激光技术 X射线光学 极紫外光源 激光等离子体 收集镜 ZEMAX
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用激光等离子体作X射线源的EXAFS实验系统
13
作者 赵京丹 张小秋 +4 位作者 龚美霞 山冰 赵卫 杨斌洲 牛丽宏 《光电工程》 CAS CSCD 1994年第3期16-20,共5页
描述了国内第一套EXAFS实验系统,它使用了激光产生等离子体X射线源,比同步辐射强X射线源的亮度高、瞬时强度强、线度小、稳定性好,已用于瞬态物质分子结构的分析中。
关键词 光谱仪 X射线源 激光 等离子体 EXAFS实验系统
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表面等离子体无掩膜干涉光刻系统的数值分析(英文) 被引量:5
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作者 董启明 郭小伟 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期558-564,共7页
表面等离子体激元具有近场增强效应,可以代替光子作为曝光源形成纳米级特征尺寸的图像.本文数值分析了棱镜辅助表面等离子体干涉系统的参量空间,并给出了计算原理和方法.结果表明,适当地选择高折射率棱镜、低银层厚度、入射波长和光刻... 表面等离子体激元具有近场增强效应,可以代替光子作为曝光源形成纳米级特征尺寸的图像.本文数值分析了棱镜辅助表面等离子体干涉系统的参量空间,并给出了计算原理和方法.结果表明,适当地选择高折射率棱镜、低银层厚度、入射波长和光刻胶折射率,可以获得高曝光度、高对比度的干涉图像.入射波长为431nm时,选择40nm厚的银层,曝光深度可达200nm,条纹周期为110nm.数值分析结果为实验的安排提供了理论支持. 展开更多
关键词 干涉光刻 表面等离子体激元 克莱舒曼结构
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