极紫外辐照损伤测试系统光学仿真研究

为了科学地筛选极紫外光刻机所用的材料和工艺,需要建立极紫外辐照损伤测试系统、开展真空极紫外辐照下各种材料的损伤实验。极紫外辐照损伤测试系统主要包括极紫外光源、收集镜腔室和样品腔室。对极紫外辐照损伤测试系统进行了光学仿真,得到了像面在焦点处、像面离焦、收集镜平移、收集镜旋转等情况下的仿真结果。仿真结果表明:该极紫外辐照损伤测试系统焦深约为±3 mm;当像面上光斑半峰全宽基本不变时收集镜允许最大平移距离为±1.2 mm、允许最大转动转角为±0.08°;当收集镜小角度旋转时,像面上光斑沿单一方向平移,且平移距离和旋转角度成比例关系。该仿真研究对搭建极紫外辐照损伤测试系统、进行极紫外辐照损伤测试具有重要指导意义。

极紫外光源参数对极紫外辐照损伤测试系统聚焦光束性能的影响

实验研究了放电频率、电脉冲能量、碎屑缓冲气体流量等极紫外光源参数对极紫外辐照损伤测试系统聚焦光束性能的影响。测试结果表明:极紫外辐照损伤测试系统焦深为±1.5 mm;聚焦光斑尺寸及单脉冲能量随光源电脉冲能量的增大而明显增大,受光源放电频率影响较小;典型工作条件下,光斑尺寸在0.79~1.44 mm之间,聚焦光束单脉冲能量在112.09~436.06μJ范围内;在200 Hz、5.0 J时聚焦光束单脉冲能量最高为436.06μJ,聚焦光束单脉冲能量密度最高达到31.53 mJ/cm^2,在1500 Hz、4.6 J时聚焦功率密度达32.87 W/cm^2;最优缓冲气体Ar气工作气压为1~2 Pa,此时聚焦光束单脉冲能量最优。该测试研究可为极紫外辐照损伤测试研究中系统参数优化及设置提供指导参考。