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我的中国芯(谈谈“我的中国芯”的那些事儿(1):ArF光刻光源的功率)

更新日期:2023-09-19 11:28:43阅读:0次编辑:147小编来源:undefined
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2023年7月10日,原先在因特网播映的剧《我的中国核电》延后播映。尽管网民没有能看见剧集,但是互联网申明的各式各样相片引发网民广为的聊著。

比如说,片中男主角踌躇满志说要做“国际最领跑的40W雷射”之后故事节里出现了电子设备模拟的时候,雷射输出功率达到25W时发生了核爆!尽管电子设备模拟时起火,剧集里还是展现了雷射器模拟时的统计数据从上面的剧的截屏他们能看见,彼时的电子设备液晶显示的多型热量6.2mJ,多次重复振幅4000 Hz。

这二者相加就是雷射输出功率,约25W。

前段时间我们在探讨中新社的一则有关中国桑翁的报导《升级换代桑翁怎样突出重围》,该文提及:“日前,有最新消息称,北京电子技术正致力研制28奈米浸式桑翁,预计今年在2023年月底将升级换代首台SSA/800-10W桑翁电子设备交货市场。

我们能察觉到,那个机型的桑翁,配有的是10W的ArF放射治疗雷射单色光尽管,那个最新消息,事实上2020年6月就在数十家因特网爆炒过,包括T5450网、中布喇格之类;2021年也因为一名研究者在申明场合提及该事件而再度被爆炒了一场。

那个事按此不表,他们先说雷射单色光的事

现在他们知道,DUV桑翁的放射治疗雷射单色光的输出功率,是多型热量除以多次重复振幅,所以这两个模块是在桑翁放射治疗雷射研究开发中非常常见的指标那么,10W的ArF放射治疗雷射又是什么概念呢?早在1996年,德国放射治疗雷射厂商Lambda Physik就开始研究从KrF放射治疗雷射到ArF放射治疗雷射的推进,以适应快速发展的半导体制造精度。

他们从彼时Lambda Physik的测试结果能看见,在100-1000Hz多次重复振幅以内,KrF和ArF雷射的输出功率能随着振幅的增加保持几乎线性增加当然,如果他们仔细分辨一下,能看见在1000Hz左右,雷射输出功率已经开始偏离线性增长了。

在1000Hz时,KrF雷射的输出功率达到60W,而ArF雷射输出功率能达到30W。

不过,很显然的是,对于DUV显微单色光而言,高输出功率只是重要的指标之一,因此,除了脉冲热量和多次重复振幅外,放射治疗雷射其他重要的模块包括:1,波长调幅;2,波长带宽;3,波长稳定性;4,热量稳定性因此,DUV单色光的优化,并非简单的提升单色光输出功率那么简单。

不仅如此,不同的DUV镜头对于DUV单色光的模块依赖性有极大的差别例如:1,折射式镜头对波长带宽和波长稳定性要求更高;2,折反式镜头对热量稳定性要求更高他们知道,早期的KrF光学采用的是折射式镜头,而目前的浸式显微ArF光学主流设计是采用折反式镜头。

到了1999,业界已经采用10W的低输出功率ArF雷射在试验型DUV桑翁台使用了。同时,DUV单色光厂商开始追逐更高输出功率的ArF雷射。

2000年,著名的桑翁单色光厂商Cymer发表文章,称其2000Hz的ArF显微单色光的性能和可靠性已经达到KrF显微单色光的水平该单色光的多型热量是5mJ,输出功率正好是10WCymer称,这是通向规模量产门槛所需要的20W输出功率的阶段性产品。

下图展现的2000Hz、10W的ArF雷射单色光的光谱,能看见,经过20亿次激发,单色光仍保持高度稳定。

从1998年到2000年,ArF雷射的光学寿命和腔体寿命也获得了大幅度提升:1,光学寿命提升了3倍,达到了KrF雷射的1/4;2,腔体寿命提升了3倍,达到了KrF雷射的1/2。

上面他们简单地了解了10W的ArF显微单色光一些基本的概念、技术指标、发展历程,那么《我的中国核电》里的男主角提及要做“国际最领跑的40W雷射”,这又是怎样实现的呢?他们下期再聊!参考资料科学中心 |SPIE 论文集 [SPIE 显微显微 2000 - 加利福尼亚州圣克拉拉(27 年 2000 月 2 日星期日)] 光学显微显微 XIII - 10 kHz 下 ArF 和 KrF 雷射性能的比较用于显微显微 |1117.12/388986.<> (hkvisa.net):

https://sci-hub.hkvisa.net/10.1117/12.388986科学中心 |用于深紫外显微的高多次重复率放射治疗雷射器 |10.1016/0167-9317(95)00219-7 (hkvisa.net)

:https://sci-hub.hkvisa.net/10.1016/0167-9317(95)00219-7

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