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国内光刻光源专利“冒尖”,LPP-EUV路线外再辟新思路

标签: 时间:2020年12月04日 阅读15

今年年底,国家02专项光刻机项目二期将迎验收节点,相继攻克曝光及双工作台系统等难关后,国内针对以光源为代表的光刻机核心组件的研发力度依旧不减,一批核心专利先后“冒尖”,光源研发思路进一步拓展。

国内光刻光源专利“冒尖”,LPP-EUV路线外再辟新思路

历年国内光源相关专利申请情况:近几年光刻机光源相关专利申请保持活跃态势

作为光刻机核心组件之一,已知紫外光刻光源的商用方案分为同步辐射型光源、放电等离子体型光源和激光等离子体(LPP)型光源。其中LPP-EUV因功率可拓展、极紫外辐射收集效率高等特性成为当今工艺制程最先进的极紫外光刻机光源主流选择。

但事实上,LPP-EUV仍存弊端。其通过激光照射金属靶材形成等离子体,进而产生EUV辐射的过程中,大量的金属碎屑会对极紫外光收集镜等光学元件造成污染,从而影响LPP-EUV光源的长期运行稳定性。

为解决上述问题,以ASML为核心的上下游利益链厂商,以及致力于光刻产业链国产替代的国内厂商和科研院所各显手段。

今年2月底,ASML下游厂商台湾积体电路制造股份有限公司就发布了极紫外辐射源装置专利[1]。

国内光刻光源专利“冒尖”,LPP-EUV路线外再辟新思路

左图为极紫外辐射源/极紫外辐射源装置的示意图;右图为清洁气体排放口示意图

该装置在腔室中提供三个或更多个清洁气体排放口,借助气体流通形成的均匀气流带走因激光撞击靶材产生的金属残余物,有效避免收集镜上污染区域累积,从而增加了极紫外光收集镜的寿命和极紫外光微影系统的生产量,并降低了收集镜的维护成本。

中国科学院上海光学精密机械研究所则在今年7月公布的专利中[2],为光源系统设置了磁镜装置,利用磁镜装置所产生的非均匀磁场对等离子体进行约束,从而抑制LPP所产生的碎屑对光学元件造成的污染。

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