वर्तमान में, वाणिज्यिक ईयूवी लिथोग्राफी एक लेजर प्लाज्मा-प्रकार-चरम पराबैंगनी (एलपीपी-ईयूवी) प्रकाश स्रोत प्रणाली का उपयोग करती है, जो मुख्य रूप से एक ड्राइव लेजर, एक बूंद टिन लक्ष्य और एक कलेक्टर दर्पण से बना है। ड्राइव लेजर द्वारा ड्रॉपलेट टिन लक्ष्य पर दो सटीक बमबारी के बाद, टिन पूरी तरह से आयनित हो जाएगा और उच्च-ऊर्जा ईयूवी विकिरण उत्पन्न करेगा, जिसे प्रतिबिंबित किया जाएगा और एकत्रित दर्पण द्वारा एक फोकल बिंदु (आईएफ बिंदु) पर केंद्रित किया जाएगा और फिर प्रवेश किया जाएगा। प्रकाश पथ का आगामी संचरण।
ईयूवी के उत्तेजना और ध्यान केंद्रित करने की प्रक्रिया अक्सर प्रकाश के अन्य बैंड (आउट-ऑफ-बैंड, ओओबी) की पीढ़ी और अभिसरण के साथ होती है। इनमें से कुछ रोशनी को पृष्ठभूमि हाइड्रोजन का उपयोग करके हटाया जा सकता है या फोटोरेसिस्ट के प्रति असंवेदनशील हैं, इसलिए उनका प्रभाव न्यूनतम है। हालाँकि, प्रकाश के अन्य बैंड भी हैं जो संपूर्ण लिथोग्राफी प्रणाली को गंभीर नुकसान पहुंचा सकते हैं और अंतिम इमेजिंग प्रदर्शन को प्रभावित कर सकते हैं, जैसे कि गहरी पराबैंगनी (डीयूवी) और 300 एनएम से कम अवरक्त (आईआर) प्रकाश। पूर्व टिन लक्ष्य के लेजर बमबारी से उत्पन्न होता है, जो लिथोग्राफिक पैटर्न के विपरीत में कमी का कारण बनता है क्योंकि फोटोरेसिस्ट प्रकाश के इस बैंड के प्रति बहुत संवेदनशील है; जबकि उत्तरार्द्ध ड्राइविंग लेजर से उत्पन्न होता है, जिसकी उच्च ऊर्जा ऑप्टिकल तत्वों, मास्क और वेफर्स के विभिन्न डिग्री के हीटिंग का कारण बनेगी, जो पैटर्न की सटीकता को कम करती है और ऑप्टिकल तत्वों को नुकसान पहुंचाती है। इसके अलावा, पहले वाले संग्रह दर्पण की सतह की परावर्तनशीलता लगभग ईयूवी के समान है, जबकि बाद वाले की परावर्तनशीलता 100% के करीब है, जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है। उदाहरण के तौर पर आईआर को ड्राइविंग लाइट के रूप में लें। 20 किलोवाट के लिए स्रोत लेजर बिजली की आवश्यकताएं, संग्रह दर्पण प्रतिबिंब और अभिसरण के बाद, आईएफ बिंदु तक पहुंचने की इसकी शक्ति अभी भी लगभग 10% है, यानी लगभग 2 किलोवाट; हालाँकि, पूरे सिस्टम पर IR का लगभग कोई प्रभाव नहीं पड़ता है, इसके लिए IF बिंदु पर शक्ति को कम से कम 1%, यानी केवल 20 W से कम करना आवश्यक है। इतनी अधिक मांग के साथ, OoB विकिरण को फ़िल्टर करना आवश्यक है, जो प्रकाश स्रोत प्रणाली के प्रदर्शन को बहुत कम कर देगा यदि इसे फ़िल्टर नहीं किया गया ताकि यह कलेक्टर दर्पण द्वारा प्रतिबिंबित हो और बाद के प्रकाश पथ में प्रवेश कर सके।
चित्र 1 कलेक्टर दर्पण की सतह पर 6.9 एनएम की अवधि और 0.4 के मोलिब्डेनम/सिलिकॉन अनुपात के साथ एक 50-परत मोलिब्डेनम/सिलिकॉन बहुपरत से प्रकाश के विभिन्न तरंग दैर्ध्य बैंड के परिकलित परावर्तन .
ईयूवी लिथोग्राफी प्रकाश स्रोत प्रणाली में फ़िल्टर संरचना
इंटेंस फील्ड लेजर फिजिक्स की राज्य प्रमुख प्रयोगशाला, शंघाई इंस्टीट्यूट ऑफ ऑप्टिकल मशीनरी, चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज (एसआईओएम) से नान लिन और युक्सिन लेंग की टीम ने ईयूवीएल फ़िल्टरिंग सिस्टम की प्रमुख प्रौद्योगिकियों, मुख्य चुनौतियों और भविष्य के रुझानों को व्यवस्थित रूप से विस्तृत किया है। ईयूवी लिथोग्राफी प्रकाश स्रोत प्रणालियों में आउट-ऑफ-बैंड तरंग दैर्ध्य के संबंध में।
परिणाम हाई पावर लेजर साइंस एंड इंजीनियरिंग 2023, नंबर 5 (नान लिन, यूनी चेन, ज़िन वेई, वेन्हे यांग, युक्सिन लेंग) के लेख में प्रकाशित हुए हैं। लेजर-निर्मित प्लाज्मा चरम पराबैंगनी लिथोग्राफी स्रोतों के लिए लागू वर्णक्रमीय शुद्धता प्रणाली: ए समीक्षा[जे]। हाई पावर लेजर साइंस एंड इंजीनियरिंग, 2023, 11(5): 05000e64)।
ईयूवीएल प्रकाश स्रोत प्रणालियों में, प्लाज्मा-जनित डीयूवी और ड्राइविंग प्रकाश स्रोत से उत्पन्न आईआर आमतौर पर लिथोग्राफी प्रदर्शन और ऑप्टिकल सिस्टम के जीवनकाल और सतह पर मोलिब्डेनम/सिलिकॉन मल्टीलेयर फिल्म संरचना पर बड़ा प्रभाव डालते हैं। कलेक्टर दर्पणों में उच्च परावर्तन होता है, इसलिए ईयूवीएल प्रकाश स्रोत फ़िल्टरिंग प्रणाली मुख्य रूप से उनके लिए डिज़ाइन की गई है। डीयूवी कम ऊर्जा तीव्रता, ट्रांसमिसिव या प्रतिबिंबित स्वतंत्र फिल्म संरचना का उपयोग अच्छा फ़िल्टरिंग प्रभाव प्राप्त कर सकता है, लेकिन फिल्म संरचना की कम यांत्रिक शक्ति के कारण फिल्म टूटना और अन्य समस्याएं पैदा करना आसान है, सेवा जीवन कम है। इसके विपरीत, उच्च ऊर्जा वाले आईआर को केवल पतली-फिल्म फिल्टर का उपयोग करके फ़िल्टर नहीं किया जा सकता है। इसके बजाय, विवर्तन द्वारा विशिष्ट तरंग दैर्ध्य के आईआर को फ़िल्टर करने और जितना संभव हो उतना ईयूवी विकिरण बनाए रखने के लिए, मल्टी-लेयर ग्रेटिंग संरचनाओं को कलेक्टर मिरर सब्सट्रेट (चित्र 2 में दिखाया गया) पर संसाधित और लेपित करने की आवश्यकता होती है (चित्र 3 में दिखाया गया है)। ). यह विधि झंझरी संरचना के डिजाइन, प्रसंस्करण और माप पर बहुत अधिक मांग रखती है, विशेष रूप से झंझरी की सतह की खुरदरापन और बहुपरत फिल्म की एकरूपता के नियंत्रण में, साथ ही झंझरी संरचना के ऊंचाई-आधारित मापदंडों के प्रभाव पर भी। परावर्तनशीलता पर, जिसे हमें केवल कुछ नैनोमीटर या यहां तक कि उप-नैनोमीटर तक मापने की आवश्यकता है। संपूर्ण ईयूवीएल प्रकाश स्रोत प्रणाली के संदर्भ में, फ़िल्टरिंग ऑब्जेक्ट यह निर्धारित करता है कि अंतिम फ़िल्टरिंग प्रणाली एक एकल संरचना में मौजूद होना मुश्किल है, जिसे फ्रीस्टैंडिंग पतली-फिल्म संरचना और एकत्रित दर्पण की अंतर्निहित झंझरी संरचना दोनों पर विचार करने की आवश्यकता है। , समग्र निस्पंदन के लिए ओओबी के लिथोग्राफिक प्रदर्शन पर प्रभाव का एहसास करने के लिए, ताकि ईयूवी प्रकाश स्रोत की शुद्धता सुनिश्चित की जा सके।
चित्र: 2 कलेक्टर दर्पण में निर्मित झंझरी संरचना का योजनाबद्ध आरेख।
चित्र 3 दर्पण एकत्र करने की अंतर्निहित झंझरी संरचना द्वारा आईआर फ़िल्टरिंग के सिद्धांत का योजनाबद्ध आरेख।
लेख ईयूवीएल प्रकाश स्रोत फ़िल्टरिंग प्रणाली के मुख्यधारा के तकनीकी समाधानों का सारांश देता है, ओओबी विकिरण को फ़िल्टर करने की प्रमुख तकनीक का विश्लेषण करता है, और व्यावहारिक अनुप्रयोगों के आलोक में मुख्य चुनौतियों और भविष्य के विकास के रुझानों पर चर्चा करता है। ईयूवी प्रकाश स्रोत का प्रदर्शन लिथोग्राफिक के प्रदर्शन को निर्धारित करता है पैटर्न, और अंततः उच्च शुद्धता वाले ईयूवी प्रकाश स्रोत प्राप्त करने के लिए, फ़िल्टरिंग सिस्टम के डिज़ाइन, उन्नत विनिर्माण प्रक्रिया और उन्नत माप पद्धति में सुधार करना आवश्यक है। उच्च शुद्धता वाले ईयूवी प्रकाश स्रोत प्राप्त करने के लिए, फ़िल्टरिंग सिस्टम, प्रक्रिया निर्माण और माप पद्धति के डिजाइन में सुधार करना अपरिहार्य है।
