使用二维辐射水力动力学模拟,优化CO2激光照射锡等离子体发出的极端紫外线

科学领域:

• 等离子体物理学的物理学
• 激光与等离子体相互作用
• 极端紫外线 (EUV) 石版印刷

背景情况:

• 极端紫外线 (EUV) 光源对于下一代半导体光刻技术至关重要.
• 从激光生成的等离子体有效地产生EUV是一个关键的研究领域.
• 锡 (Sn) 等离子体由于其排放特性,是用于EUV生成的有希望的材料.

研究的目的:

• 为了研究CO2激光照射锡等离子体在13.5nm处的EUV发射特性.
• 了解影响EUV生成的等离子体动态.
• 确定优化EUV转换效率的参数.

主要方法:

• 使用2D辐射水力动力学模拟.
• 模拟了CO2激光与预制锡等离子体的相互作用.
• 分析了等离子体膨胀,密度概况和激光吸收.

主要成果:

• 二氧化碳激光照射会导致等离子体膨胀,在切除前端增加密度,并在激光轴附近降低密度.
• 横向的等离子体运动减少了激光吸收率.
• 从废弃前线发出的EUV排放变得占主导地位.
• 估计10%的EUV转换效率可以通过优化参数实现.

结论:

• 优化激光点尺寸,脉冲宽度和等离子体密度尺度长度对于高效的EUV生成至关重要.
• 该研究为先进的半导体制造提供了通向强大的EUV光源的途径.
• 了解等离子体动态是提高EUV源性能的关键.