內(nèi)徑7mm毛細(xì)管放電Xe離子極紫外光譜及時(shí)間特性研究.pdf

1、極紫外光刻技術(shù)采用13.5nm的極紫外光作為曝光光源,成為下一代主流光刻技術(shù)之一,而極紫外光源是提供13.5nm輻射光輸出的關(guān)鍵部分。在采用毛細(xì)管放電機(jī)制中,還沒(méi)有人采用>6mm內(nèi)徑毛細(xì)管進(jìn)行過(guò)放電實(shí)驗(yàn)研究,采用大內(nèi)徑毛細(xì)管進(jìn)行放電實(shí)驗(yàn)既可以減少對(duì)毛細(xì)管內(nèi)壁的燒蝕,又可以提高輻射光的收集效率。本論文基于7mm內(nèi)徑毛細(xì)管進(jìn)行放電獲得了XeXI價(jià)離子13.5nm極紫外輻射,研究了Xe氣流量和主脈沖電流幅值對(duì)Xe介質(zhì)譜線的影響,對(duì)比分析了預(yù)脈

2、沖放電對(duì)Xe介質(zhì)輻射特性的影響,最后探討了Xe介質(zhì)13.5nm輻射光的時(shí)間變化特性。
　　首先介紹放電等離子體極紫外光源實(shí)驗(yàn)裝置,闡述各部分結(jié)構(gòu)的主要工作原理,繼而介紹毛細(xì)管放電等離子體箍縮的一些基本理論,包括Z箍縮效應(yīng)、雪耙模型理論。理論模擬了等離子體軸向箍縮時(shí)間變化特性,最后計(jì)算了Xe各價(jià)離子分布百分比隨電子溫度的變化關(guān)系。
　　研究了預(yù)主脈沖聯(lián)合放電時(shí)Xe氣流量和主脈沖電流幅值對(duì)XeIX、XeX、XeXI和XeXII價(jià)

3、離子譜線強(qiáng)度的影響研究,對(duì)比主脈沖單獨(dú)放電與預(yù)主脈沖聯(lián)合放電分析預(yù)脈沖放電對(duì)Xe介質(zhì)輻射特性的影響。在預(yù)主脈沖聯(lián)合放電時(shí),發(fā)現(xiàn)隨著Xe氣流量的逐漸增加,XeIX、XeX、XeXI和XeXII價(jià)離子譜線強(qiáng)度都呈現(xiàn)先增強(qiáng)再減弱的變化趨勢(shì),并且各價(jià)離子譜線分別在氣體流量達(dá)到一定值時(shí)譜線強(qiáng)度達(dá)到最強(qiáng)。同時(shí)都(XeIX除外)分別存在一個(gè)極限氣體流量值,當(dāng)達(dá)到這個(gè)流量值時(shí)相應(yīng)價(jià)態(tài)的離子譜線完全消失,隨著離子價(jià)態(tài)的升高此極限氣體流量值降低。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還

4、表明隨著主脈沖電流幅值的增加,XeIX、XeX、XeXI和XeXII價(jià)離子譜線強(qiáng)度都呈現(xiàn)逐漸增強(qiáng)的變化趨勢(shì),譜線整體強(qiáng)度也呈現(xiàn)增強(qiáng)的趨勢(shì)。在主脈沖電源單獨(dú)放電與預(yù)主脈沖電源聯(lián)合放電實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)預(yù)脈沖放電雖然對(duì)Xe各高價(jià)離子譜線強(qiáng)度變化沒(méi)有明顯影響,但提高了氣體擊穿穩(wěn)定性,提高了工作氣體擊穿范圍,同時(shí)縮短了氣體擊穿的延時(shí)時(shí)間。
　　在獲得了13.5nm輻射光譜的基礎(chǔ)上,研究了13.5nm輻射光的時(shí)間變化特性。首先討論了主脈沖電流幅值

5、對(duì)13.5nm輻射光的時(shí)間變化特性研究,然后討論了氣體流量對(duì)13.5nm輻射光的時(shí)間變化特性的影響。在主脈沖電流幅值對(duì)13.5nm輻射光的時(shí)間特性影響研究中發(fā)現(xiàn),隨著主脈沖電流幅值的增加,13.5nm(2％帶寬)輻射信號(hào)所覆蓋的面積逐漸變大,也就是產(chǎn)生的13.5nm輻射光的強(qiáng)度變強(qiáng),13.5nm(2%帶寬)輻射信號(hào)的兩個(gè)峰值也逐漸變大,并且第一個(gè)峰出現(xiàn)的位置隨著主脈沖電流幅值的增加逐漸提前。在氣體流量對(duì)13.5nm輻射光的時(shí)間特性影響研