Вышедшие номера
Измерение конверсионной эффективности лазерно-плазменного источника для ЭУФ литографии на длине волны 11.2 nm с различными соплами
Российский научный фонд, 21-72-30029-П
Гусева В.Е.1, Нечай А.Н.1, Перекалов А.А. 1, Чхало Н.И.1
1Институт физики микроструктур Российской академии наук, Нижний Новгород, Россия
Email: perekalov@ipmras.ru
Поступила в редакцию: 15 июня 2026 г.
В окончательной редакции: 15 июня 2026 г.
Принята к печати: 15 июня 2026 г.
Выставление онлайн: 14 июля 2026 г.

Описаны результаты измерения конверсионной эффективности для лазерно-плазменного источника ЭУФ излучения с газоструйной мишенью. Для формирования мишени использовалось истечение Xe струи в вакуум через конусные сопла, оснащенные импульсным клапаном. Формирование плазмы осуществлялось за счет сфокусированного излучения Nd:YAG-лазера с длительностью импульса 5.2 ns и энергией импульса 0.7 J. Плотность мощности излучения в области взаимодействия с мишенью составляла 1013 W/cm2. Измерение конверсионной эффективности источника проводилось в 2 % спектральной полосе на длине волны 11.2 nm для ряда сопел длиной 5 mm с различными диаметрами критического сечения и углами раскрыва конуса. Установлено, что вид зависимости конверсионной эффективности от давления газа для сопел с разным диаметром критического сечения различен. Для сопел с разным углом раскрыва конуса зависимости подобны и отличаются только по величине конверсионной эффективности. Наибольшая конверсионная эффективность зарегистрирована для сопла с диаметром критического сечения 250 μm, угол 7o, и составила 2.5 %. Ключевые слова: лазерная плазма, ЭУФ излучение, газоструйные мишени, конверсионная эффективность.
  1. M.V. Svechnikov, N.I. Chkhalo, S.A. Gusev, A.N. Nechay, D.E. Pariev, A.E. Pestov, V.N. Polkovnikov, D.A. Tatarskiy, N.N. Salashchenko, F. Schafers, M.G. Sertsu, A. Sokolov, Y.A. Vainer, M.V. Zorina. Opt. Express, 26 (26), 33718 (2018)
  2. R.M. Smertin, N.I. Chkhalo, M.N. Drozdov, S.A. Garakhin, S.Yu. Zuev, V.N. Polkovnikov, N.N. Salashchenko, P.A. Yunin. Opt. Express, 30 (26), 46749 (2022)
  3. S. Bajt. J. Vacuum Sci. Technol. A: Vacuum, Surfaces, Films, 18 (2), 557 (2000)
  4. M. Singh, J.J.M. Braat. Appl. Opt., 39 (13), 2189 (2000)
  5. Н.И. Чхало. Микроэлектроника, 53 (5), 375 (2024)
  6. П.С. Буторин, Ю.М. Задиранов, С.Ю. Зуев, С.Г. Калмыков, В.Н. Полковников, М.Э. Сасин, Н.И. Чхало. ЖТФ, 88 (10), 1554 (2018)
  7. S.G. Kalmykov, P.S. Butorin, M.E. Sasin. J. Appl. Phys., 126 (10), 103301 (2019)
  8. V.E. Guseva, A.N. Nechay, A.A. Perekalov, N.N. Salashchenko, N.I. Chkhalo. Appl. Phys. B, 129 (10), 155 (2023)
  9. V.E. Levashov, K.N. Mednikov, A.S. Pirozhkov, E.N. Ragozin. Quant. Electron, 36 (6), 549 (2006)
  10. R. Rakowski, A. Bartnik, H. Fiedorowicz, F. De Gaufridy De Dortan, R. Jarocki, J. Kostecki, P. Wachulak. Appl. Phys. B, 101 (4), 773 (2010)
  11. J. Holburg, M. Muller, K. Mann, S. Wieneke. J. Vacuum Sci. Technol. A: Vacuum, Surfaces, Films, 37 (3), 031303 (2019)
  12. S. Kranzusch, K. Mann. Opt. Сommun., 200 (1-6), 223 (2011)
  13. H. Fiedorowicz, A. Bartnik, R. Jarocki, J. Kostecki, J. Krzywinski, J. Miko ajczyk, M. Szczurek. J. Alloys Compounds, 401 (1-2), 99 (2005)
  14. K. Mann, J. Holburg, S. Lange, M. Muller, B. Schafer. Extreme Ultraviolet (EUV) Lithography X.-SPIE, 10957, 305 (2019)
  15. R. de Bruijn, K. Koshelev, G. Kooijman, E.S. Toma, F. Bijkerk. J. Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 81 (1-4), 97 (2003)
  16. А.А. Перекалов, В.Е. Гусева, А.Н. Нечай, Н.И. Чхало, П.А. Вепрев, А.И. Артюхов. ЖТФ, 95 (5), 1639 (2025)
  17. С.С. Морозов, М.Ю. Знаменский, С.А. Гарахин, М.В. Зорина, Д.Г. Реунов, Б.А. Уласевич, Н.И. Чхало. ЖТФ, 95 (10), 1879 (2025)
  18. N.I. Chkhalo, S.V. Golubev, D. Mansfeld, N.N. Salashchenko, L.A. Sjmaenok, A.V. Vodopyanov. J. Micro/Nanolith. MEMS MOEMS, 11 (2), 021123 (2012)
  19. E.B. Saloman. J. Phys. Chem. Reference Data, 33 (3), 765 (2004)
  20. NIST Atomic Spectra Database. Gaithersburg, https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database (2009)
  21. H. Tanuma, H. Ohashi, S. Fujioka, H. Nishimura, A. Sasaki, K. Nishihara. J. Phys.: Conf. Ser., 58, 231 (2007).