两年后,中英双方就签署了《中英联合声明》,《声明》正式确认香港将会于1997年7月1日回归祖国母亲的怀抱。此后中国就开始了对香港回归各项事宜的准备工作。但就在进行回归仪式的准备过程中,英军在7月1日零点后撤离出香港,这一举措存在着重大隐患,香港可能会因此陷入危险之中!
大多半EUV-FEL元件在每种有有计划中齐不错在BEUV-FEL光源中重叠使用。1
小序
无人不晓,证据摩尔定律,每块芯片的晶体管数目险些每两年翻一番。光刻分辨率R取决于光源波长λ、数值孔径NA和工艺参数 k1,如下所示、
为了保抓摩尔定律的灵验性,光源波长迟缓变得越来越短,这是因为分辨率与波长成线性比例。EUV光刻波长为13.5 nm,恰当Mo/Si多层反射镜的反射率。几年前为了兑现高批量分娩(HVM),在EUV光刻工夫中入手使用250 W激光产生的等离子体(LPP)源。在LPP光源中,由CO2驱动激光器和锡液滴产生的锡等离子体为具有EUV光源的光刻机系统提供强横的EUV光。锡的碎片对反射式集光镜的浑浊是该系统的主要问题之一。EUV光刻的另一个问题是立时效应。在极紫外光刻工夫中,由于光子能量高得多,在同样剂量下,晶片上单元面积接收的光子数要比准分子激光器少得多。如果曝光能量不及,晶圆上会出现立时图案颓势。为了扼制在很高产能糊涂量的情况下的EUV立时效应,需要很高的EUV功率。对于将来光刻机的最大产能糊涂量,需要估算出收缩立时效应所需的EUV功率。3nm节点所需的EUV功率大于1.5 kW, 2nm节点所需的EUV功率大于2.8 kW。因此,将来EUV光刻工夫将需要更弘大的EUV光源。
解放电子激光器(FELs)大致分为两种类型,即飘浮器型FEL和自觉辐射(SASE)型FEL。在飘浮器型FEL中,来自电子加快器的电子束在一个螺旋波管内发出光,与飘浮器中存储的光互相作用,并放大FEL光。但是,由于短波光的镜面反射率较低,谐振型FEL的波长被为止在梗概100纳米以上。在自觉辐射SASE型FEL中,高质料的电子束通过加快器自觉辐射,在一个波荡管内自放大,无需飘浮器和外部种子光。这种类型突出适用于EUV解放电子激光(EUV-FEL)等短波长FEL。用于SASE-FEL的线性加快器(直线加快器)也分为两种,即老例导体(NC)和超导体(SC)直线加快器。老例导体直线加快器用于很多FEL措施,如LCLS、SACLA、FERMI、SwissFEL、PAL-XFEL等,但电子束的平均电流受热负荷为止,时时不跳跃约100 nA,以幸免加快器腔体的变形。比较之下,超导体直线加快器由于热负荷极低,具有更高的束团重叠频率和平均电流(时时为几十微安),面前在FLASH和European XFEL中运行,并将用于LCLS-II和SHINE神气。超导体直线加快器更恰当高功率FEL。
能量回收线性加快器(ERLs)比较上述莫得能量回收的浅显直线加快器,能提供更弘大的FEL驱动才气。图1浮现了浅显直线加快器和ERL的暗示图。在浅显直线加快器中,加快的电子束在FEL辐射后立即被烧毁。比较之下,在ERL中,通过轮回回路将加快的电子束复返主直线加快器,减慢至接近驱动注入能量,进行能量回收,然后烧毁电子束。注入器中的顽劣量束和轮回回路中的高能量束轮流通过主直线加快器的加快和减慢RF射频阶段。因此,主直线加快器中的加快能量得到回收,烧毁的束团功率和活化电子被大幅减少。因此看成效果,ERL不错兑现更高的束团重叠频率和平均电流(时时为0.1到10毫安),以提供更高的FEL功率。面前或也曾运行的几个10至160兆电子伏特的ERL包括Jefferson Laboratory的ERL-FEL、BINP的Novosibirsk ERL和Daresbury Laboratory的ALICE。举例,Jefferson Laboratory的ERL FEL通过使用谐振型FEL,兑现了跳跃10千瓦的红外功率。基于ERL的EUV-FEL不错通过使用能量回收有有计划和超导加快器工夫,克服现时EUV光刻的问题,成为最弘大的EUV光源。
本文瞎想并接洽了一种基于ERL的EUV-FEL光源,用于将来光刻,并在前边的著作中发扬了EUV-FEL光源的瞎想理念和将来远景。本文在详细了EUV-FEL光源的基础上,要点论述了EUV-FEL光源的上风特色,从而深入全面地展示了EUV-FEL光源与LPP光源的区别。EUV-FEL光源极高的功任意能是通过一种全新的重新到尾全面仿真来计算得到的。通过仿真算计得到的EUV功率彰着高于以往发表的著作所述。光束线中要害组件的见识瞎想,其中强横的FEL光从EUV-FEL传递到多个光刻机。此外,漠视了可能的BEUV- fel升级有有计划,并将模拟的BEUV- fel光谱与BEUV多层镜面的实测反射率弧线进行了比较。本文还强调了在High-NA光刻中,对FEL光的偏振边界对于充分应用偏振效应口角常遑急的,通过咱们所漠视的有有计划不错通过保抓较高的FEL增益和功率来兑现。此外,还估算了EUV FEL光源的电力枉然、成立和运行资本,并与LPP光源进行了比较。本文还先容了使用紧凑型ERL (cERL) IR-FEL的EUV-FEL光源的见识考据(PoC)和PoC演示的首要进展。终末简要先容了cERL将来大功率FEL操作的最新进展。
图1所示。(a)浅显直线和(b) ERL的暗示图。在ERL中,加快束流在FEL辐射后以RF减慢阶段复返主直线加快器以复原加快能量,在减慢后被倾倒到注入能量,而在浅显直线加快器中,加快束流在FEL辐射后立即被倾倒而不复原能量。
2
用于将来光刻的EUV-FEL光源
2.1
详细
evanwilliams.xyz咱们瞎想并接洽了基于ERL的高功率EUV-FEL光源。图2展示了EUV-FEL光源的暗示图和瞎想参数。在该光源中,由电子枪产生的电子束,带电量为60皮库仑,以162.5兆赫的束团重叠频率进行加快,领先在注入器超导线性加快器中加快至约11兆电子伏特,然后在主超导线性加快器中加快至800兆电子伏特。加快的束团在第一曲折段通过磁束聚缩进行纵向压缩,以便在回旋加快器中的多个螺旋波管系统中产生高功率的EUV光。在FEL激射后,电子束通过第二曲折段在减慢的RF相位复返主超导线性加快器,然后在主加快器中进行能量回收,并在束流转储处倾倒。通过这种能量回收有有计划,兑现了高达10毫安的平均电流,以提供跳跃10千瓦的高功率EUV光。主加快工具有64个9腔超导腔体,加快梯度为12.5兆伏每米或更高。注入器和主加快器的射频频率为1.3GHz,是束团重叠频率的八倍。
.图2浮现了基于ERL的EUV-FEL光源的暗示图和瞎想参数。电子束带电量为60皮库仑,束团重叠频率为162.5兆赫,流程加快达到800兆电子伏特,并通过回旋产生跳跃10千瓦的高功率EUV光。在FEL激射后,电子束复返主超导线性加快器进行能量回收,并在束流烧毁处进行烧毁。
EUV-FEL光源的主要组件包括一个阴极直流电子枪、一个注入器超导腔体、一个干线性加快器超导腔体、一个用于FEL系统的波动器和两个用于束控和扼制有关同步辐射效应的弧型分段。这些组件中的大部分齐在高能加快器接洽机构(KEK)进行了接洽和设备,基于现存工夫进行,以尽快将EUV-FEL光源工业化。对于主要组件的研发细节详见参考文件。
与LPP光源比较,EUV-FEL光源具有几个优点。EUV- FEL光源不错产生跳跃10 kW的高功率EUV光而不含锡碎片,因此,它不错同期为10台光刻机提供跳跃1 kW的EUV功率,而不会对Mo/Si反射镜变成锡浑浊。此外,EUV-FEL可升级为BEUV-FEL,产生更短波长(6.6-6.7 nm)的EUV光源兑现更细密的图案。此外,它还不错对High-NA光刻中FEL光的偏振进行可变边界。此外,还不错斥责每台光刻机的电力枉然和资本。EUV-FEL光源的优点将鄙人面更详备地描写。
2.2
高功任意能
图3和图4浮现了一个新的EUV-FEL光源的重新到尾全面模拟效果,以展示其高功任意能。在此模拟中,采纳了一种新的喷射器参数优化,以最小化喷射器出口的纵向辐射度,而不是横向辐射度。在通盘光源中引入纵向空间电荷(SC)效应,使模拟愈加精准和真确。仿真中采纳的追踪粒子数为500k。图3为打针器出口、主直线加快器加快至800 MeV后的第1电弧进口、第1电弧段磁束压缩后的FEL进口,束荷为60 pC时的模拟电子束散播图。对光源参数进行了优化,使FEL进口处的FEL参数(皮尔斯参数)最大化。束压缩使电子束在FEL进口处的峰值电流大大提升到700a以上。束长和能量扩散分散为39 fs和0.1%,表率化水讲理垂直辐射分散为2.0和0.9 mm·mrad。
图3所示。在追踪粒子数为50万的情况下,模拟优化了60 pC束荷在喷射器出口、第一电弧进口和FEL进口的电子束散播。由于第一电弧段的磁束效应,使FEL进口的峰值电流大大加多到700 A以上。
图4(a)和图4(b)浮现了模拟的FEL脉冲每电子束能量与FEL出口的波动器截面长度和FEL功率谱的干系。由于具有FEL波长周期的电子束的微束在波动器中滋长,而且微束光束有关地辐射EUV光,因此FEL脉冲能量急剧加多,直到在50 ~ 60 m处达到饱和,如图4(a)所示。在FEL出口处的脉冲能量为109.4μJ,最好线性锥度为4%,在约10 mA时,束重频率为162.5 MHz, FEL功率为17.8 kW。如果束重叠频率不错加多一倍至325 MHz,则EUV功率在约20 mA时加多到35.5 kW。仿真效果标明,EUV-FEL光源具有优良的大功任意能。FEL光谱宽度小于0.1 nm,窄到足以清高Mo/Si镜面反射率,如图4(b)所示。由于FEL的辐射,能量扩散从0.1显赫加多到0.34%。但是,在这个模拟中,即使在解放电子激光器流程具有典型孔径的束流管后,电子束也告捷地在莫得任何束流失掉的情况下传输。采纳GPT、GENESIS和ELEGANT三种仿真代码分散对喷射器、解放电子束流系统以及包括主直线回路和再轮回回路在内的其他部分进行仿真。对于未沟通的光束能源学和各式弊端的影响,需要进一步的仿真接洽。
图4所示。(a)模拟FEL光源每电子束的FEL脉冲能量随波动器截面长度(无锥度和最好线性锥度为4%)的函数干系;(b) FEL出口的FEL功率谱。在束重叠频率为162.5 MHz时,算计得到的EUV-FEL功率在9.75 mA时为17.8 kW,在325 MHz时为19.5 mA时为35.5 kW。EUV-FEL光谱的波带宽度满盈窄,以折线透露的Mo/Si镜面反射率。
2.3
光学beamline
需要一条光束线将EUV光从EUV- fel光源传输到LSI晶圆厂的光刻机。正常入射EUV-FEL光的每脉冲能量密度约为10 mJ cm−2,横向尺寸为~ 1 mm2,在距离FEL出口3 m处的FWHM半波带宽度脉冲长度为~ 100 fs。它低于Mo/Si多层和Si的烧蚀阈值,在SACLA-BL1使用两个光源,等离子体激光器和EUV-FEL现实猜测的烧蚀阈值约为20 mJ cm-2,而且不依赖于脉冲长度小于10ps。此外,在光束线的见识瞎想中,FEL光领先通过曲折掠射镜垂直推广,然后通过分割的多曲折镜水平推广和分离10个光刻机,如图5所示。在距离多曲面反射镜3 m处,极紫外光的能量密度降至约2.5μJcm−2。准直镜系统对FEL光进行推广和分离后,不错很好地转化各扫描系统的光斑尺寸。这些反射镜是全反射镜,具有尽头小的掠射角,不错透澈反射EUV光而不会变成烧蚀损害。因此,来自光源的EUV光被传输到每个光刻机系统的第一个Mo/Si反射镜,莫得彰着的损耗和反射镜损坏。
图5所示。光束线中EUV-FEL光的不休。(a)用小掠射角曲折掠射镜垂直推广EUV-FEL光。(b)分段多曲面反射镜对EUV-FEL光的水平推广和分离。光束线上的全反射镜使解放电子激光器的能量密度从10μjcm−2斥责到2.5μJ cm−2。改编自Ref. 9。
2.4
BEUV-FEL的升级有有计划
图6(a)至6(c)暗示图浮现了从EUV-FEL光源升级到BEUV-FEL光源的三种可能有有计划。图6(a)中的第一种有有计划尽头绵薄,基于单回路布局。由于在同样的波动周期和场域中,FEL波长与光束能量的平方成反比,因此主直线长度加多倍数约2的平方根,光束能量加多到1.13-1.14 GeV,波长裁减到6.6-6.7 nm,约为EUV波长的一半。由于FEL的饱和长度与光束能量成正比,因此波动器的截面长度也加多了。另外两种有有计划是基于双环布局,不昭彰加多光源长度。在图6(b)所示的第一个双回路布局中,主直线加快器的总长度加多,但被分红两部分。需要瞎想和添加每个主要由三个或四个曲折磁铁构成的吞并器和推广器以畅达两个环路,而不会显赫斥责波束质料。两束不同能量的光束由合成器吞并,由扩频器分离。在图6(c)所示的双回线布局中,光束被主直线加快器加快两次,因此主直线加快器长度不变或不错减小。相背,主直线加快器中的光束电流和热负荷险些加多了一倍。咱们不错证据场面尺寸和允许空腔热负荷等光源条目采纳其中一种。大多半EUV-FEL元件在每种有有计划中齐不错在BEUV-FEL光源中重叠使用。图6(d)浮现了模拟的BEUV-FEL光谱。该光谱的带宽(~ 0.04 nm)比图6(e).21中测量的BEUV反射镜反射率窄,这意味着基于ERL的FEL亦然BEUV光刻的有出路的光源。
2.5
偏振边界
FEL光的偏振本性可用于High-NA光刻。如式(1)所示,光刻分辨率与NA成反比,即使光源波长不变,NA越高,分辨率也越高。图7(a)和7(b)浮现了两个平面波在High-NA设立下以不同旅途传播的暗示图,以及两个波的互有关涉产生的光强度看成s偏振和p偏振样式在晶圆上位置的函数。
其中,θ为入射角,n为折射率,x为焦平面上的水平位置,I0为每个入射平面波的强度。NA由n·sinθ界说,n在空气中就是单元。在s偏振光中,两个波的电场在x = 0处透澈干预,因为它们是平行的。另一方面,在p偏振光中,电场只消部分干预,因为它们有不同的标的。(Imax−Imin)/(Imax +Imin)界说的图像对比度对于s偏振光为1,对于p偏振光为cos2θ。p偏振光的强度和对比度随入射角的增大而减小。效果标明,s偏振光在High-NA光刻成像中具有比p偏振光更好的性能。现实也证据了这种High-NA构型的极化效应。因此,为了在High-NA光刻中充分应用偏振效应优化成像品性,对FEL光源的偏振边界尽头遑急。
图6所示。三种可能的BEUV-FEL升级有有计划基于(a)单环布局,(b)双环布局,主直线加快器分为两个部分,(c)双环布局,使用一半或更短的主直线加快器进行两次加快。(d)模拟BEUV-FEL光谱。经Ref. 20许可改编。(e)测得的BEUV镜面反射率。经Ref. 21许可改编。
图7所示。(a) s偏振和(b) p偏振样式下,两个平面波在High-NA设立下以不同旅途传播的暗示图,以及两个波的干预所给出的光强随晶圆上水平位置x的函数。
咱们漠视了EUVFEL和BEUV-FEL光源的偏振边界有有计划,如图8所示。在FEL系统中,大多半的波动器齐采纳圆极化(螺旋)波动器,以获取比线性极化波动器更高的FEL增益和功率。另一方面,在终末几个波动中采纳了带有偏振边界机构的变极化波动器。Apple-2型等可变偏振波动器不错通过滑动四个磁体阵列来边界波动光的偏振,产生水讲理垂直的线性偏振以及圆偏振。电子束的微聚束在螺旋波动中滋长致密,而来自螺旋波动的FEL光在波动段中丢成仇稀释。从微束光束发出的FEL光的最终偏振状况主如果由下流的变偏振波动决定的。因此,EUV-FEL和BEUV-FEL光源不错很好地边界High-NA光刻中FEL光的偏振。
图8所示。EUV-FEL和BEUV-FEL光源的偏振边界有有计划。在FEL系统中,大多半的波动是圆偏振(螺旋)波动,以获取更高的FEL增益和功率,终末几个波动是可变偏振波动,以很好地边界High-NA光刻的FEL光的偏振。
2.6
用电量及资本
在半导体行业,最近推出了可抓续半导体工夫与系统(SSTS)瞎想,因为半导体制造的二氧化碳足迹正在赶紧飞腾。在芯片的工夫发展中,环境评分是在芯片功耗、面积、性能、资本等传统评分基础上新增的。从这个角度来看,斥责EUV光源的电力枉然在EUV光刻中是很遑急的,因为LPP光源枉然了EUV光刻机的很大一部分电力。表1浮现了EUV-FEL光源的猜测用电量。超导体空腔的冷却系统使用扫数神气中最多的电力。基础措施包括冷却水系统、空调系统、照明系统等。总耗电量为10千瓦EUV功率为7兆瓦,因此每1千瓦EUV功率或光刻机枉然0.7兆瓦。相背,LPP光源在250瓦EUV功率下枉然约1.1兆瓦的电力,在1千瓦EUV功率下枉然约4.4兆瓦的电力。天然应该指出的是,ASML依然迟缓减少了LPP源所需的电力,但EUV- FEL不错大大斥责每台光刻机或1千瓦EUV功率的电力枉然,尽头恰当SSTS瞎想要求。
极紫外光源的资本在芯片的工夫发展中也很遑急。EUV-FEL光源的成立和运行资本大致猜测为每年4亿好意思元和每年4000万好意思元用于兑现10千瓦的EUV电源,因此每1千瓦EUV或光刻机每年4000万好意思元和400万好意思元。另一方面,通过绵薄的线性外推,LPP光源的成立和运行资本大致猜测为每250瓦EUV功率每年2000万好意思元和1500万好意思元,每1千瓦EUV功率或光刻机每年8000万好意思元和6000万好意思元。突出是LPP EUV光源的运行资本腾贵,集光器镜片模组的休养用度占运行资本的大部分,集尽管集光镜的使用寿命面前得到了昭彰提升,集光器镜片仍然由于锡屑的浑浊而迟缓退化,需要依期更换。EUV-FEL光源还不错斥责每台光刻机的建造和运行资本。LPP和EUV-FEL光源之间的资本进行了雷同的比较。
3
EUV-FEL使用cERL的PoC
EUV-FEL的PoC演示也很遑急。cERL于2014年在KEK建成,并一直用于设备要害的ERL工夫,如光电阴极直流枪和超导体腔,并展示了ERL看成将来光源和工业应用的超卓性能。在cERL中,依然兑现了低束电荷(<6 pC)的平均电流约为1 mA的运行。EUV-FEL的PoC不错通过在cERL中装配FELbundulators来产生SASE-FEL辐射,如图9所示。波动光的波长λ如下所示:
其中γ为洛伦兹因子,aw为波动器参数的rms,Brms为轴上的rms磁场,λu为波动器的磁周期,me和e为电子质料和电荷,c为光速。由式(4)可知,波长与电子束能量的平方成反比,Ee =γmec2。时时,磁周期为几厘米,波动参数的均方根在1操纵。因此,由于电子束能量低,cERL用FEL波动器产生红外光来代替极紫外光。到面前为止,只消飘浮器FEL在ERL中责任,而SASE-FEL从未在ERL布局中责任。SASE-FEL时时比飘浮器FEL要求更高的峰值电流和电子束质料。如果鄙俚兑现,cERL的IR-FEL将是天下上第一个基于ERL的SASE-FEL,而且不错成为基于ERL的EUV-FEL光源的PoC。束荷成立为60 pC的高束荷,这是激光FEL所需要的,束荷与EUV-FEL光源的束荷同样。
侥幸的是,看成NEDO神气,2019年10月至2020年5月在cERL建造了一个IR-FEL,主义是设备高功率中红外激光器,应用基于分子振动跃迁的光接收进行高效激光加工。这也不错看成基于ERL的EUV-FEL光源的PoC。包含IR-FEL的cERL布局如图10所示。两个3 m的波动器U1和U2装配了两个用于IR-FEL的FEL监视器端口。由于神气预算有限,为了斥责资本,采纳磁周期为24 mm的线性极化可调相位波动器(apu)看成FEL波动器。这些波动器不错通过纵向滑动上部磁阵列以固定10 mm的磁隙来变嫌磁场以变嫌波长。为省俭EUV-FEL光源的资本,将来应设备具有固定破绽的变极化和圆极化apu。每个FEL监视器端口有两种用于IR-FEL灯的监视器,一个MCT (HgCdTe)探伤器和一个能量计(热释电传感器)。电子束能量约为17.5 MeV,波动障翳了10 ~ 20μm的FEL波长。此外,由于束流线以束流能量归一化后的能量袭取度在cERL中最小,因此在2020年秋季对cERL束流线进行了更正,以大幅提升束流袭取度,幸免将来大功率FEL运行中束流失掉严重。
图10. 紧围混凝土辐射屏蔽的cERL布局。在红色框架内的IR FEL重建区域,装配了两个3米长的螺旋波管,U1和U2,并配备了两个FEL监视端口。玄色框架内的烧毁线也进行了重建,以提升能量接收度,减少将来高功率FEL操作中的束流失掉。此外,还浮现了两个螺旋波管、U2的FEL监视端口以及新的烧毁线的相片。
图11浮现了FEL的责任有有计划。在FEL调试和光束调谐中,咱们使用Burst样式,在5hz下重叠约1μs的宏脉冲,如图11(a)所示。将来,咱们将在连气儿样式下进行高功率FEL操作,其中电子束连气儿重叠,如图11(b)所示。IR-FEL运行束长度边界有有计划如图11(c)所示。注入器产生的电子束在主直线加快器中被加快,然后在第一电弧中被磁聚束压缩,以加多解放电子激光器的峰值电流。在FEL辐射后,束在Burst样式下通过第二弧被倾倒到可出动的垃圾场。在连气儿波样式下,波束在主直线加快器中减慢以进行能量回收,然后通过转储线将束转储到主波束转储。在垂直孔径极窄的波动腔中,通过在上游使用聚焦和轨谈校正磁体,在波动段使用波束剖面监测仪,不错很好地转化横向波束的大小和位置。
图11所示。(a)Burst样式和(b)连气儿样式下cERL电子束的时刻结构。(c)串长边界有有计划。在该有有计划中,注入器对电子束进行加快,主直线加快器在第一电弧处进行磁聚束压缩,以提升解放电子激光器的峰值电流。在FEL辐射后,电子束被以Burst样式倾倒到举止转储中,以CW样式倾倒到主转储中。
图12浮现了2021年2月至3月的FEL调试效果。从图12(a)不错看出,MCT探伤器监测到的U1和U2的FEL强度通过机器学习得到了很好的最大化。图12(b)和图12(c)浮现了MCT探伤器测得的U1和U2的FEL能量随时刻的变化,以及U1和U2的能量计输出信号。图12(d)浮现了在FEL波长为20 μm时,U1和U2的每个电子束的FEL脉冲能量与波动器截面长度的干系。图中蓝色和红色的线是U1和U2对主义电子束参数模拟的FEL脉冲能量,红色的两个圆圈是能量计测量到的U1和U2的FEL脉冲能量。U2的实测FEL能量彰着低于模拟的FEL能量,这是由于束流参数不如主义束流的起因。变成U2的FEL脉冲能量较低的主要原因是超导效应,它对顽劣束流的影响很大,咱们的模拟接洽标明,在cERL中,彰着的超导效应是无法幸免的。在电子密度较高的所在,超导膂力变得更强,因此,延伸了在第一电弧中被磁压缩的电子束,以加多峰值电流,从而斥责了FEL脉冲能量。它们还调换加多光束的能量扩散和横向辐射。因此,由于超导体效应,在顽劣量机器(如cERL)中的光束边界和调谐比在高能量机器(如EUV-FEL光源)中愈加艰难。但是,从图12(d)中不错看出,沟通到到探伤器光路中的空气接收,NEDO神气主义的FEL脉冲能量险些达到了。在cERL的IR-FEL中,这种显赫的SASE-FEL辐射是EUV-FEL的PoC的一个尽头遑急的表率。为了兑现将来在连气儿波样式下的大功率FEL运行,2021年秋季在新的转储线上进行了第一次束流输运接洽。2022年2 ~ 3月,在低束电荷和无FEL辐射条目下,兑现了IR-FEL构建后的第一次大电流运行,最大电流约为250μA,能量回收率为100%。
图12所示。IR-FEL调试效果。(a)最大化U1和U2的FEL输出的机器学习示例。经Ref. 32许可改编。(b) MCT探伤器U1和U2的FEL能量随时刻的变化。经Ref. 32许可改编。(c) U1、U2电能表输出信号。(d)在FEL波长20μm处,U1和U2的每电子束FEL脉冲能量随波动器截面长度的变化。其中蓝、红线为主义光束参数U1和U2的模拟值,两个红圈为能量计U1和U2的实测值。绿色的虚线是NEDO神气主义。
4
回顾
EUV光刻的HVM量产肇端于250W 功率的LPP光源。但是,为了克服立时效应以兑现更高的曝光能量和更高的NA,将来的EUV光刻将需要更弘大的EUV光源。因此新闻排行榜,设备更高功率的EUV光源仍具有遑急道理。通过能量回收有有计划,基于ERL的FEL具有极高的FEL功率,是光刻用大功率光源的理念念采纳。本神气瞎想了一种基于ERL的用于将来光刻的EUV-FEL光源,并对主要元件进行了接洽和设备。EUV- FEL光源在EUV功率、升级到BEUV-FEL、High-NA光刻偏振边界、功耗和每台扫描仪资本等方面具有很多上风。通过全面仿真,采纳新的优化和更精准的算计,从新解释了EUV-FEL光源具有优异的高功任意能,并接洽和漠视了升级到BEUV-FEL光源的可能有有计划或瞎想、FEL光的偏振边界以及光源到扫描仪的光束线。对EUV-FEL和LPP光源的每台EUV光刻机的电力枉然、结构和运行资本进行了猜测,效果发现,通过从LPP光源切换到EUV-FEL光源不错省俭这些资本。此外,看成EUV-FEL的PoC的遑急表率,在cERL IR-FEL上兑现了显赫的SASE-FEL辐射。在将来的高功率解放电子激光器操作方面取得了进一步的进展。EUV解放电子光源被以为是将来光刻最有出路的光源,应进一步实施产业化。