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双激光脉冲打靶形成Gd等离子体的极紫外光谱辐射研究

谢卓 温志琳 司明奇 窦银萍 宋晓伟 林景全

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双激光脉冲打靶形成Gd等离子体的极紫外光谱辐射研究

谢卓, 温志琳, 司明奇, 窦银萍, 宋晓伟, 林景全

The characteristics of extreme ultraviolet emission from Gd plasma produced by dual pulse laser

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出版历程
  • 收稿日期:  2021-08-07
  • 上网日期:  2021-10-12

双激光脉冲打靶形成Gd等离子体的极紫外光谱辐射研究

  • 1. 长春理工大学
  • 2. 长春理工大学 理学院
    基金项目: 国家级-国家自然科学基金青年科学基金(62005021)

摘要: 高端芯片制造所需要的极紫外光刻技术位于我国当前面临35项 “卡脖子”关键核心技术之首.高转换效率的极紫外光源是极紫外光刻系统的重要组成部分.本文通过采用双激光脉冲打靶技术实现较强的6.7nm极紫外光输出.首先,理论计算Gd18%2B-Gd27%2B离子最外层4d壳层的4p-4d和4d-4f能级之间跃迁、以及Gd14%2B-Gd17%2B离子最外层4f壳层的4d-4f能级之间跃迁对波长为6.7nm附近极紫外光的贡献.其后开展实验研究,结果表明,随着双脉冲之间延时的逐渐增加,波长为6.7nm附近的极紫外光辐射强度呈现先减弱、后增加、之后再减弱的变化趋势;在双脉冲延时为100ns处产生的极紫外光辐射最强.并且,在延时为100ns处产生的光谱效率最高,相比于单脉冲激光产生的光谱效率提升了33%.此外,发现双激光脉冲打靶技术可以有效减弱等离子体的自吸收效应,获得的6.7nm附近极紫外光谱宽度均小于单激光脉冲打靶的情形,且在脉冲延时为30ns时刻所产生的光谱宽度最窄,约为单独主脉冲产生极紫外光谱宽度的1/3倍.同时,Gd极紫外光谱的变窄提高了波长为6.7nm(0.6%带内)附近的光谱利用效率.

English Abstract

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