等离子体密度对放电等离子体极紫外光源影响研究

发布时间：2017-12-26 09:33

  本文关键词：等离子体密度对放电等离子体极紫外光源影响研究　出处：《光谱学与光谱分析》2017年08期 　论文类型：期刊论文

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【摘要】：等离子体状态是决定极紫外光源功率和转换效率的最重要因素之一,理论和实验研究上Xe气流量对放电等离子体极紫外光源辐射谱和等离子体状态的影响,对于优化光源工作条件具有重要的意义。理论上,采用碰撞-辐射模型,模拟了非局部热力学平衡条件下,不同电离度的离子丰度分布随电子温度和离子密度的变化。推导了Xe8+~Xe11+离子4d-5p跃迁谱线强度随电子温度的变化趋势。实验上,采用毛细管放电机制,利用罗兰圆谱仪测量和分析了不同等离子体密度条件下,放电等离子体极紫外光谱的变化,分析了Xe气流量对等离子体状态的影响。理论和实验结果表明:相同的电流条件下,等离子体箍缩时的平均电子温度随着Xe气流量的增加而降低。对于4d-5p跃迁,低电离度离子与高电离度离子谱线强度的比值随着温度的增加而减少。电流28kA、Xe气流量0.4sccm(cm3·min-1)时,等离子体Z箍缩平均电子温度位于29eV附近。Xe气流量增加时,受离子密度和最佳电子温度的影响,实现Xe10+离子4d-5p跃迁13.5nm(2%带宽)辐射谱线强度最优化的Xe气流量位于0.3~0.4sccm之间。
【作者单位】： 东北林业大学理学院;哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(61505025) 国家科技重大专项(2008ZX02501-001) 中央高校基本科研业务费专项(2572015BX09)资助
【分类号】：O53;TN23
【正文快照】： 引言目前,为了10nm及以下特征尺寸的光刻线,常采用极紫外(EUV)光刻技术,其工作波长为13.5nm(2%带宽)。EUV光刻技术采用此波段范围的主要原因是,光刻机中的反射镜为Mo/Si多层反射镜,其在13.5nm(2%带宽)波段有很高的反射率(~70%)[1],同时性能稳定。实现EUV光源的工作介质主要有S

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