学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

内径7mm毛细管放电Xe离子极紫外光谱及时间特性研究

作　者: 刘阳
导　师: 赵永蓬
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 物理电子学
关键词: 毛细管放电 Xe等离子体 Z箍缩极紫外辐射
分类号: O434.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 12次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

极紫外光刻技术采用13.5nm的极紫外光作为曝光光源，成为下一代主流光刻技术之一，而极紫外光源是提供13.5nm辐射光输出的关键部分。在采用毛细管放电机制中，还没有人采用＞6mm内径毛细管进行过放电实验研究，采用大内径毛细管进行放电实验既可以减少对毛细管内壁的烧蚀，又可以提高辐射光的收集效率。本论文基于7mm内径毛细管进行放电获得了Xe XI价离子13.5nm极紫外辐射，研究了Xe气流量和主脉冲电流幅值对Xe介质谱线的影响，对比分析了预脉冲放电对Xe介质辐射特性的影响，最后探讨了Xe介质13.5nm辐射光的时间变化特性。首先介绍放电等离子体极紫外光源实验装置，阐述各部分结构的主要工作原理，继而介绍毛细管放电等离子体箍缩的一些基本理论，包括Z箍缩效应、雪耙模型理论。理论模拟了等离子体轴向箍缩时间变化特性，最后计算了Xe各价离子分布百分比随电子温度的变化关系。研究了预主脉冲联合放电时Xe气流量和主脉冲电流幅值对Xe IX、Xe X、Xe XI和Xe XII价离子谱线强度的影响研究，对比主脉冲单独放电与预主脉冲联合放电分析预脉冲放电对Xe介质辐射特性的影响。在预主脉冲联合放电时，发现随着Xe气流量的逐渐增加，Xe IX、Xe X、Xe XI和Xe XII价离子谱线强度都呈现先增强再减弱的变化趋势，并且各价离子谱线分别在气体流量达到一定值时谱线强度达到最强。同时都（Xe IX除外）分别存在一个极限气体流量值，当达到这个流量值时相应价态的离子谱线完全消失，随着离子价态的升高此极限气体流量值降低。实验结果还表明随着主脉冲电流幅值的增加，Xe IX、Xe X、Xe XI和Xe XII价离子谱线强度都呈现逐渐增强的变化趋势，谱线整体强度也呈现增强的趋势。在主脉冲电源单独放电与预主脉冲电源联合放电实验中，发现预脉冲放电虽然对Xe各高价离子谱线强度变化没有明显影响，但提高了气体击穿稳定性，提高了工作气体击穿范围，同时缩短了气体击穿的延时时间。在获得了13.5nm辐射光谱的基础上，研究了13.5nm辐射光的时间变化特性。首先讨论了主脉冲电流幅值对13.5nm辐射光的时间变化特性研究，然后讨论了气体流量对13.5nm辐射光的时间变化特性的影响。在主脉冲电流幅值对13.5nm辐射光的时间特性影响研究中发现，随着主脉冲电流幅值的增加，13.5nm（2%带宽）辐射信号所覆盖的面积逐渐变大，也就是产生的13.5nm辐射光的强度变强，13.5nm（2%带宽）辐射信号的两个峰值也逐渐变大，并且第一个峰出现的位置随着主脉冲电流幅值的增加逐渐提前。在气体流量对13.5nm辐射光的时间特性影响研究中发现，随着气体流量的增加，13.5nm（2%带宽）辐射信号所覆盖的面积逐渐变小，也就是产生的13.5nm辐射光的强度变弱，13.5nm（2%带宽）辐射信号的两个峰值也逐渐变小，并且第一个峰出现的位置随着气体流量的增加逐渐延后。理论上对等离子体Z箍缩过程进行了模拟，根据等离子体压缩过程对13.5nm辐射时间特性进行了分析和讨论。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-8
目录  8-10
第1章绪论  10-21
  1.1 课题研究背景及意义  10-11
  1.2 极紫外光刻技术的发展  11-13
  1.3 极紫外光刻光源的发展  13-15
    1.3.1 激光等离子体技术的发展  13-14
    1.3.2 放电等离子体技术的发展  14-15
  1.4 毛细管放电EUV光刻技术  15-18
  1.5 预-主脉冲联合放电技术发展  18-19
  1.6 论文研究内容  19-21
第2章实验装置介绍与放电等离子体基本理论  21-34
  引言  21
  2.1 极紫外光刻光源装置介绍  21-27
    2.1.1 电源系统  22-23
    2.1.2 控制系统  23-24
    2.1.3 放电系统  24-25
    2.1.4 探测系统  25-27
  2.2 Xe等离子体极紫外辐射基本理论  27-33
    2.2.1 Xe XI离子谱线跃迁能级  27
    2.2.2 毛细管放电Z箍缩效应  27-28
    2.2.3 雪耙模型理论  28-29
    2.2.4 等离子体Z箍缩过程的理论研究  29-32
    2.2.5 电子温度对等离子体分布影响的理论研究  32-33
  2.3 本章小结  33-34
第3章 Xe等离子体极紫外辐射光谱实验研究  34-48
  引言  34
  3.1 Xe介质极紫外辐射光谱测量与分析  34-36
  3.2 预主脉冲联合放电对Xe介质谱线的影响研究  36-42
    3.2.1 Xe气流量对辐射谱线强度的影响研究  36-40
    3.2.2 主脉冲电流幅值对辐射谱线强度的影响研究  40-42
  3.3 预脉冲对Xe介质击穿特性与辐射谱线的影响研究  42-47
    3.3.1 预脉冲对Xe介质击穿特性的影响研究  42-46
    3.3.2 预脉冲对Xe介质辐射谱线的影响研究  46-47
  3.4 本章小结  47-48
第4章 Xe等离子体 13.5nm辐射时间特性研究  48-58
  引言  48
  4.1 Xe介质极紫外辐射时间特性分析  48-49
  4.2 主脉冲电流幅值对 13.5nm时间特性的影响研究  49-54
  4.3 Xe气流量对 13.5nm时间特性的影响研究  54-57
  4.4 本章小结  57-58
结论  58-60
参考文献  60-66
致谢  66

内径7mm毛细管放电Xe离子极紫外光谱及时间特性研究

内容摘要

全文目录

相似论文