CN106054537A - 一种用于毛细管放电euv光源的负载系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于毛细管放电EUV光源的负载系统，涉及EUV光源负载设计领域。本发明是为了解决常规DPP EUV光源的电源设计时，负载特性难以模拟，电源设计参数难以确认的问题。本发明所述的左侧部分：预脉冲高压电极位于最中心，左侧绝缘套套在预脉冲高压电极的外侧，主脉冲高压电极套在左侧绝缘套的外侧，三者孔对应，通过孔固定连接；右侧部分：右侧绝缘套套在地电极的外侧，两者孔对应，且通过孔固定连接，毛细管夹在主脉冲地电极和预脉冲高压电极的之间。它用于模拟真实负载的电极结构。

Description

一种用于毛细管放电EUV光源的负载系统
技术领域
本发明涉及极紫外光刻光源电源及放电室系统。
背景技术
为实现我国集成电路专用设备跨越式的发展，国家将2020年实现45nm～25nm刻线指定为微电子中长期发展规划，并由此制定了国家科技重大专项02专项。集成电路不同的技术时代是以其所加工器件的特征尺寸，即所能加工器件的最小尺寸为标志的，而推动半导体芯片集成度不断提高、器件特征尺寸不断缩小的源动力是光刻技术的改进和发展。
光刻技术是利用光将掩膜板上的图案烧蚀在半导体晶片上的光刻胶上，经过一系列处理后，便可得到刻蚀在晶片上完整的电路。光刻机分辨率的物理极限R决定了集成电路的最小特征尺寸Half Pitch,HP，表示为瑞利判据：
R = k 1 λ N A - - - ( 1 )
式中k1——工艺因子，代表了处理过程中的技术难度，数值越小，难度越大；
λ——曝光波长；
NA——投影光刻物镜的数值孔径。
λ——曝光波长；
NA——投影光刻物镜的数值孔径。
公式(1)体现了提高光刻机精度的大部分方法，可以通过分辨率增强技术减小工艺因子k1，或者减小光刻机曝光波长λ，或者提高数值孔径NA的方法，提高光刻机分辨率R公式(1)体现了提高光刻机精度的大部分方法，可以通过分辨率增强技术减小工艺因子k1，或者减小光刻机曝光波长λ，或者提高数值孔径NA的方法，提高光刻机分辨率R。其中，减小光刻机曝光波长是主要方法之一。随着光刻技术的发展，曝光波长逐渐减小，由最初可见光波段的g线(436nm)和紫外光波段的i线(365nm)发展到了深紫外波段的248nm和193nm，并在此基础上发展了193nm浸没式光刻机。采用双重曝光的193nm浸没式光刻技术已经实现了22nm刻线，并在离轴照明的条件下具有实现16nm刻线的能力，但这一技术将提高曝光过程中掩膜板处理步骤，降低集成电路的刻蚀速率，增加了工作成本。
在此情况下，为了实现更小特征尺寸的集成电路，采用更短曝光波长的13.5nm极紫外EUV光刻技术被提出来，其自1988年提出以来便得到了迅速的发展。EUV光源的技术方案主要有激光等离子体(LPP)EUV光源、放电等离子体(DPP)EUV光源及在DPP EUV光源发展起来的激光辅助放电(LDP)EUV光源，这三种光源的共同点均是获得电子温度30eV～50eV的Xe10+或Sn8+～Sn12+等离子体，通过4d-5p或4d-4p和4d-4f跃迁，实现13.5nm辐射光输出。
其中，光源的功率是决定整个光刻机性能的源头，而光源的功率由光源的重复频率和单脉冲能量决定。对于DPP EUV光源或LDP EUV光源而言，单脉冲能量由电源的单脉冲输出电能决定，重复频率由电源的重复频率决定。因此，电源的工作状态，决定了整个光源的工作性能。常规条件下，电源设计时必须考虑负载的特性，而EUV光源的负载条件非常复杂，普通的结构无法模拟。
发明内容
本发明是为了解决常规DPP EUV光源的电源设计时，负载特性难以模拟，电源设计参数难以确认的问题。现提供一种用于毛细管放电EUV光源的负载系统。
一种用于毛细管放电EUV光源的负载系统，它包括预脉冲高压电极、左侧绝缘层、主脉冲高压电极、主脉冲地电极和右侧绝缘层，
预脉冲高压电极、左侧绝缘层、主脉冲高压电极、主脉冲地电极和右侧绝缘层的横截面均为T型结构，且该T型结构均为轴对称结构，
预脉冲高压电极的T型结构的顶端对称设置有两个通孔，
左侧绝缘层的T型结构的顶端对称设置有四个孔，其中，左侧绝缘层上内部两个对称设置的孔间距与预脉冲高压电极的两个通孔的间距相等，左侧绝缘层上外部的两个对称设置的孔为通孔，
主脉冲高压电极的T型结构的顶端对称设置有六个孔，其中，主脉冲高压电极上位于内部的两个对称设置的孔间距与左侧绝缘层的内部的两个对称设置的孔间距相等，主脉冲高压电极上位于中部的两个对称设置的孔间距与左侧绝缘层的外部的两个通孔的孔间距相等，主脉冲高压电极上位于外部的两个对称设置的孔为通孔，
左侧绝缘层包裹在预脉冲高压电极的外部，主脉冲高压电极包裹在左侧绝缘层的外部，且预脉冲高压电极顶端的通孔与左侧绝缘层上内部两个对称设置的孔和主脉冲高压电极上位于内部的两个对称设置的孔相对应，且通过三者对应孔将三者固定，
左侧绝缘层上外部的两个对称设置的孔与主脉冲高压电极上位于中部的两个对称设置的孔对应，通过对应孔将左侧绝缘层和主脉冲高压电极固定，
主脉冲地电极的T型结构的顶端对称设置有两个通孔，且该通孔的孔间距等于主脉冲高压电极外部的两个孔间距，螺丝通过该孔将主脉冲地电极和主脉冲高压电极固定，
主脉冲地电极的T型结构的底端设置有一个通孔，螺丝通过该通孔将右侧绝缘层与主脉冲地电极固定，
右侧绝缘层包裹在主脉冲地电极的外部，
预脉冲高压电极的底端和主脉冲地电极的底端之间设置有毛细管。
本发明的有益效果为：使用时，左侧部分包括：预脉冲高压电极、左侧绝缘套、主脉冲高压电极，其中，预脉冲高压电极位于最中心，中间绝缘套套在预脉冲高压电极的外侧，主脉冲高压电极套在中间绝缘套的外侧，预脉冲高压电极和中间绝缘套左侧之间垫厚度为15mm的垫片，以控制二者尖端的距离。主脉冲高压电极和中间绝缘套之间垫厚度为1mm的垫片，以控制二者尖端的距离。垫片的数量控制主脉冲高压电极和预脉冲高压电极右侧尖端的距离。三者连接后三者的通孔相对应，预脉冲高压电极、左侧绝缘套和主脉冲高压电极通过对应的通孔固定。
右侧部分包括：右侧绝缘层和主脉冲地电极，其中绝缘套套在地电极的外侧。
毛细管厚度6mm夹在主脉冲地电极和预脉冲高压电极的中间，这种结构与真实负载的电极结构一致。保证了由于电极感抗和阻抗特性与真实负载中电极带来的感抗和阻抗特性的一致性。
附图说明
图1为具体实施方式一所述的一种用于毛细管放电EUV光源的负载系统的整体结构图；
图2为金属垫片的结构图；
图3为右侧绝缘层的结构图；
图4为预脉冲高压电极的结构图；
图5为左侧绝缘层的结构图；
图6为主脉冲地电极的结构图；
图7为主脉冲高压电极的结构图。
具体实施方式
具体实施方式一：参照图图1、图3至图6具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种用于毛细管放电EUV光源的负载系统，它包括预脉冲高压电极1、左侧绝缘层2、主脉冲高压电极3、主脉冲地电极4和右侧绝缘层5，
预脉冲高压电极1、左侧绝缘层2、主脉冲高压电极3、主脉冲地电极4和右侧绝缘层5的横截面均为T型结构，且该T型结构均为轴对称结构，
预脉冲高压电极1的T型结构的顶端对称设置有两个通孔，
左侧绝缘层2的T型结构的顶端对称设置有四个孔，其中，左侧绝缘层2上内部两个对称设置的孔间距与预脉冲高压电极1的两个通孔的间距相等，左侧绝缘层2上外部的两个对称设置的孔为通孔，
主脉冲高压电极3的T型结构的顶端对称设置有六个孔，其中，主脉冲高压电极3上位于内部的两个对称设置的孔间距与左侧绝缘层2的内部的两个对称设置的孔间距相等，主脉冲高压电极3上位于中部的两个对称设置的孔间距与左侧绝缘层2的外部的两个通孔的孔间距相等，主脉冲高压电极3上位于外部的两个对称设置的孔为通孔，
左侧绝缘层2包裹在预脉冲高压电极1的外部，主脉冲高压电极3包裹在左侧绝缘层2的外部，且预脉冲高压电极1顶端的通孔与左侧绝缘层2上内部两个对称设置的孔和主脉冲高压电极1上位于内部的两个对称设置的孔相对应，且通过三者对应孔将三者固定，
左侧绝缘层2上外部的两个对称设置的孔与主脉冲高压电极3上位于中部的两个对称设置的孔对应，通过对应孔将左侧绝缘层2和主脉冲高压电极3固定，
主脉冲地电极4的T型结构的顶端对称设置有两个通孔，且该通孔的孔间距等于主脉冲高压电极外部的两个孔间距，螺丝通过该孔将主脉冲地电极4和主脉冲高压电极3固定，
主脉冲地电极4的T型结构的底端设置有一个通孔，螺丝通过该通孔将右侧绝缘层5与主脉冲地电极4固定，
右侧绝缘层5包裹在主脉冲地电极4的外部，
预脉冲高压电极1的底端和主脉冲地电极4的底端之间设置有毛细管。
本实施方式中，毛细管的厚度为6mm。
具体实施方式二：参照图2具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的一种用于毛细管放电EUV光源的负载系统作进一步说明，本实施方式中，它还包括多个金属垫片，金属垫片包括两种，一种为厚度为1mm的金属垫片，另一种厚度为15mm的金属垫片，
预脉冲高压电极1的顶端的宽度和左侧绝缘层2顶端的宽度之间垫厚度为15mm的金属垫片，以控制二者尖端的距离；
主脉冲高压电极3的顶端的宽度和左侧绝缘层2的顶端的宽度之间垫厚度为1mm的金属垫片，以控制二者尖端的距离。

Claims (2)

1.一种用于毛细管放电EUV光源的负载系统，其特征在于，它包括预脉冲高压电极(1)、左侧绝缘层(2)、主脉冲高压电极(3)、主脉冲地电极(4)和右侧绝缘层(5)，
预脉冲高压电极(1)、左侧绝缘层(2)、主脉冲高压电极(3)、主脉冲地电极(4)和右侧绝缘层(5)的横截面均为T型结构，且该T型结构均为轴对称结构，
预脉冲高压电极(1)的T型结构的顶端对称设置有两个通孔，
左侧绝缘层(2)的T型结构的顶端对称设置有四个孔，其中，左侧绝缘层(2)上内部两个对称设置的孔间距与预脉冲高压电极(1)的两个通孔的间距相等，左侧绝缘层(2)上外部的两个对称设置的孔为通孔，
主脉冲高压电极(3)的T型结构的顶端对称设置有六个孔，其中，主脉冲高压电极(3)上位于内部的两个对称设置的孔间距与左侧绝缘层(2)的内部的两个对称设置的孔间距相等，主脉冲高压电极(3)上位于中部的两个对称设置的孔间距与左侧绝缘层(2)的外部的两个通孔的孔间距相等，主脉冲高压电极(3)上位于外部的两个对称设置的孔为通孔，
左侧绝缘层(2)包裹在预脉冲高压电极(1)的外部，主脉冲高压电极(3)包裹在左侧绝缘层(2)的外部，且预脉冲高压电极(1)顶端的通孔与左侧绝缘层(2)上内部两个对称设置的孔和主脉冲高压电极(1)上位于内部的两个对称设置的孔相对应，且通过三者对应孔将三者固定，
左侧绝缘层(2)上外部的两个对称设置的孔与主脉冲高压电极(3)上位于中部的两个对称设置的孔对应，通过对应孔将左侧绝缘层(2)和主脉冲高压电极(3)固定，
主脉冲地电极(4)的T型结构的顶端对称设置有两个通孔，且该通孔的孔间距等于主脉冲高压电极外部的两个孔间距，螺丝通过该孔将主脉冲地电极(4)和主脉冲高压电极(3)固定，
主脉冲地电极(4)的T型结构的底端设置有一个通孔，螺丝通过该通孔将右侧绝缘层(5)与主脉冲地电极(4)固定，
右侧绝缘层(5)包裹在主脉冲地电极(4)的外部，
预脉冲高压电极(1)的底端和主脉冲地电极(4)的底端之间设置有毛细管。
2.根据权利要求1所述的一种用于毛细管放电EUV光源的负载系统，其特征在于，它还包括多个金属垫片，金属垫片包括两种，一种为厚度为1mm的金属垫片，另一种厚度为15mm的金属垫片，
预脉冲高压电极(1)的顶端的宽度和左侧绝缘层(2)顶端的宽度之间垫厚度为15mm的金属垫片，以控制二者尖端的距离；
主脉冲高压电极(3)的顶端的宽度和左侧绝缘层(2)的顶端的宽度之间垫厚度为1mm的金属垫片，以控制二者尖端的距离。
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