專利名稱：YAG:Ce熒光屏實現(xiàn)毛細(xì)管放電極紫外光刻光源等離子體狀態(tài)檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及毛細(xì)管放電極紫外光刻光源中等離子狀態(tài)檢測。
背景技術(shù)：
毛細(xì)管放電EUV光刻光源是指采用Xe介質(zhì)，在毛細(xì)管放電Z箍縮機(jī)制獲得13.5nm(2%帶寬)輻射光輸出，13.5nm(2%帶寬)波長的輻射光能夠?qū)崿F(xiàn)22nm甚至更小的光刻線。在毛細(xì)管放電過程中，高電壓會使毛細(xì)管內(nèi)沿著內(nèi)表壁形成一層Xe等離子體殼層，主脈沖放電時通過等離子體的強電流，受自身磁場作用，產(chǎn)生強大的洛侖茲力，使等離子體沿徑向箍縮(稱之為Z箍縮)。在等離子體壓縮的過程中，等離子體同時受到排斥力、歐姆加熱，使得等離子體溫度升高，碰撞Xe離子產(chǎn)生更高價態(tài)的Xe離子，等離子體壓縮到半徑最小時 300 μ m，此時將會實現(xiàn)EUV輻射光輸出。等離子體壓縮到最小半徑時毛細(xì)管內(nèi)的等離子體是一個很細(xì)的等離子體柱，將這個等離子體柱中的每一個微小段均可視為一個點光源，這個點光源將向四周4 31立體角范圍內(nèi)均勻的輻射EUV輻射光，毛細(xì)管放電形成的EUV輻射光，經(jīng)過后續(xù)的極紫外光學(xué)收集系統(tǒng)，成像在中間焦點(IF)點，從而實現(xiàn)IF點一定功率的13.5nm(2%帶寬)輻射光輸出。IF點輻射光作為后續(xù)光學(xué)系統(tǒng)的光源，最終對光刻膠曝光實現(xiàn)32nm甚至更窄的線寬。毛細(xì)管放電過程中等離子體變化是一個動態(tài)的過程，實際工作時需要對其狀態(tài)特別是Xeltl+離子產(chǎn)生13.5nm輻射光輸出的動態(tài)特性有良好的了解，從而改善放電條件，獲得更高功率的并且穩(wěn)定的13.5nm輻射光輸出。常規(guī)測量采用在毛細(xì)管出光口放置快響應(yīng)的極紫外波段CCD相機(jī)動態(tài)測量輻射光斑變化，從而分析放電時等離子體狀態(tài)變化。一方面極紫外波段CCD相機(jī)價格非常昂貴，同時同時其響應(yīng)面積偏小，極紫外波段CCD響應(yīng)靈敏度要求毛細(xì)管輻射光功率大于響應(yīng)靈敏度，使用時對光源的光功率有較高的要求，使用條件苛刻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決極紫外光刻光源等離子體常規(guī)檢測方法價格昂貴，使用條件苛刻的問題，提出了 YAG:Ce熒光屏實現(xiàn)毛細(xì)管放電極紫外光刻光源等離子體狀態(tài)檢測系統(tǒng)。YAG:Ce熒光屏實現(xiàn)毛細(xì)管放電極紫外光刻光源等離子體狀態(tài)檢測系統(tǒng)，它包括毛細(xì)管、YAG = Ce熒光屏、聚焦系統(tǒng)、可見光CCD圖像傳感器和計算機(jī)，毛細(xì)管的中心線與聚焦系統(tǒng)的焦點位于同一直線上，可見光CXD圖像傳感器設(shè)置在聚焦系統(tǒng)的焦點處，毛細(xì)管發(fā)出的極紫外光入射到Y(jié)AG = Ce熒光屏上，YAGiCe熒光屏將該極紫外光轉(zhuǎn)換為可見光，該可見光入射到聚焦系統(tǒng)，經(jīng)聚焦系統(tǒng)聚焦后入射到可見光CCD圖像傳感器的光敏面上，在該光敏面形成光斑，所述可見光CCD圖像傳感器將采集到的光斑通過圖像輸出端輸入到計算機(jī)。YAGiCe熒光屏用于將極紫外輻射光轉(zhuǎn)換為可見光；聚焦系統(tǒng)用于將毛細(xì)管內(nèi)等離子體柱成像于焦點處；可見光CCD圖像傳感器用于成像焦點處光斑；計算機(jī)用于處理可見光CCD圖像傳感器的成像光斑，并反演推算等離子體狀態(tài)，從而實現(xiàn)毛細(xì)管內(nèi)等離子體的檢測。本發(fā)明采用可見光CXD圖像傳感器和YAG:Ce熒光屏探測毛細(xì)管內(nèi)等離子體狀態(tài)，結(jié)構(gòu)簡單，且在毛細(xì)管出光口放置YAG:Ce熒光屏與現(xiàn)有的采用在毛細(xì)管出光口放置快響應(yīng)的極紫外波段CCD相機(jī)相比價格要減少一半。本發(fā)明在焦點處光斑功率密度大于可見光CCD圖像傳感器的響應(yīng)靈敏度的條件下便可以使用，所以只需根據(jù)毛細(xì)管輻射功率密度調(diào)節(jié)光斑大小和聚焦系統(tǒng)收集光角度范圍，便可實現(xiàn)毛細(xì)管放電極紫外光刻光源等離子體狀態(tài)檢測，適用條件簡單，使得本發(fā)明能夠適應(yīng)于各種條件的極紫外光刻光源等離子體狀態(tài)的檢測。


圖1是具體實施方式
一所述的YAG:Ce熒光屏實現(xiàn)毛細(xì)管放電極紫外光刻光源等離子體狀態(tài)檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是不同的熒光屏響應(yīng)極紫外光的對比曲線，曲線A表示LuAG = Pr熒光屏的響應(yīng)曲線，曲線B表示YAP = Ce熒光屏的響應(yīng)曲線，曲線C表示CRY18熒光屏的響應(yīng)曲線，曲線D表示Na1:TI熒光屏的響應(yīng)曲線，曲線E表示BGO熒光屏的響應(yīng)曲線，曲線F表示LuAG = Ce熒光屏的響應(yīng)曲線，曲線G表示YAG = Ce熒光屏的響應(yīng)曲線，曲線H表示LuAG = Eu熒光屏的響應(yīng)曲線。
具體實施例方式具體實施方式
一、結(jié)合圖1說明本具體實施方式
，本實施方式所述的YAG:Ce熒光屏實現(xiàn)毛細(xì)管放電極紫外光刻光源等離子體狀態(tài)檢測系統(tǒng)，其特征在于，它包括毛細(xì)管1、YAGiCe熒光屏2、聚焦系統(tǒng)3、可見光CXD圖像傳感器4和計算機(jī)5，毛細(xì)管I的中心線與聚焦系統(tǒng)3的焦點位于同一直線上，可見光CXD圖像傳感器4設(shè)置在聚焦系統(tǒng)3的焦點處，毛細(xì)管I發(fā)出的極紫外光入射到Y(jié)AG = Ce熒光屏2上，YAGiCe熒光屏2將該極紫外光轉(zhuǎn)換為可見光，該可見光入射到聚焦系統(tǒng)3，經(jīng)聚焦系統(tǒng)3聚焦后入射到可見光CCD圖像傳感器4的光敏面上，在該光敏面形成光斑，所述可見光CCD圖像傳感器4將采集到的光斑通過圖像輸出端輸入到計算機(jī)5。本實施方式所述的可見光CXD圖像傳感器4和計算機(jī)5之間通過信號線I相連，所述信號線用于傳輸脈寬為O IOOns的信號。本發(fā)明采用的的是YAG:Ce熒光屏，不同的熒光屏對輻射光發(fā)光強度相應(yīng)的波長是不同，如圖2所示所述YAG = Ce熒光屏對輻射光發(fā)光強度相應(yīng)的波長為200nm到400nm和500nm 到 700nm 之間。計算機(jī)5用于采集可見光CXD圖像傳感器4的輸出信號；計算機(jī)5還用于處理反演毛細(xì)管內(nèi)等離子體狀態(tài)，所述反演毛細(xì)管內(nèi)等離子狀態(tài)的過程為:等離子體截面是一個圓斑，不同位置輻射光強是不一樣的，其通過光學(xué)收集系統(tǒng)聚焦后，成像在焦點的光斑形狀和相對強度分布與等離子體形狀和不同位置的輻射光強是相對應(yīng)的，因而可以通過計算機(jī)測量得到的光斑形狀和相對強度分布反演推算獲得等離子體狀態(tài)。
具體實施方式
二、本實施方式與具體實施方式
一所述的YAG = Ce熒光屏實現(xiàn)毛細(xì)管放電極紫外光刻光源等離子體狀態(tài)檢測系統(tǒng)的不同點在于，聚焦系統(tǒng)3為聚焦透鏡。
權(quán)利要求
1.YAG:Ce熒光屏實現(xiàn)毛細(xì)管放電極紫外光刻光源等離子體狀態(tài)檢測系統(tǒng)，其特征在于，它包括毛細(xì)管(I)、YAGiCe熒光屏(2)、聚焦系統(tǒng)(3)、可見光CCD圖像傳感器(4)和計算機(jī)(5)， 毛細(xì)管(I)的中心線與聚焦系統(tǒng)(3)的焦點位于同一直線上，可見光CCD圖像傳感器(4)設(shè)置在聚焦系統(tǒng)(3)的焦點處，毛細(xì)管(I)發(fā)出的極紫外光入射到Y(jié)AG:Ce熒光屏(2)上，YAG:Ce熒光屏(2)將該極紫外光轉(zhuǎn)換為可見光，該可見光入射到聚焦系統(tǒng)(3)，經(jīng)聚焦系統(tǒng)(3)聚焦后入射到可見光CCD圖像傳感器(4)的光敏面上，在該光敏面形成光斑，所述可見光CXD圖像傳感器(4)將采集到的光斑通過圖像輸出端輸入到計算機(jī)(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用LuAG-Ce熒光屏實現(xiàn)的毛細(xì)管放電極紫外光刻光源等離子體狀態(tài)檢測系統(tǒng)，其特征在于，聚焦系統(tǒng)(3)為聚焦透鏡。
全文摘要
YAG:Ce熒光屏實現(xiàn)毛細(xì)管放電極紫外光刻光源等離子體狀態(tài)檢測系統(tǒng)，涉及毛細(xì)管放電極紫外光刻光源中等離子狀態(tài)檢測。本發(fā)明解決了極紫外光刻光源等離子體常規(guī)檢測方法價格昂貴，使用條件苛刻的問題，提出了YAG:Ce熒光屏實現(xiàn)毛細(xì)管放電極紫外光刻光源等離子體狀態(tài)檢測系統(tǒng)。本發(fā)明的毛細(xì)管的中心線與聚焦系統(tǒng)的焦點位于同一直線上，可見光CCD圖像傳感器設(shè)置在聚焦系統(tǒng)的焦點處，毛細(xì)管發(fā)出的極紫外光入射到Y(jié)AG:Ce熒光屏上，YAG:Ce熒光屏將該極紫外光轉(zhuǎn)換為可見光，并入射到聚焦系統(tǒng)，經(jīng)聚焦系統(tǒng)聚焦后入射到可見光CCD圖像傳感器的光敏面上，形成光斑，可見光CCD圖像傳感器將采集到的光斑通過圖像輸出端輸入到計算機(jī)。本發(fā)明適用于極紫外光刻光源等離子體狀態(tài)的檢測。
文檔編號G01J11/00GK103162848SQ201310100760
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月27日
發(fā)明者徐強, 趙永蓬, 王騏 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)