现货交付的高精度极紫外(EUV)镜片应用系列之：LPP光源诊断

图1. 德国 Jena Tower，象征着耶拿150多年的光学工业历史

在此前的文章“隐藏在德国Jena的小巨人：optiX fab.”中,我们从极紫外的定义、反射原理、极紫外光刻的发展引入了德国optiXfab的发展历史、关键成就并介绍了众星联恒的好伙伴，极具个人魅力与领导力、让人印象深刻的optiX fab. CEO——Torsten Feigl博士，他如同耶拿夏日的阳光，温暖而不刺眼。时至今日，摩尔定律没有停止的迹象——每个芯片上的晶体管数量持续增长，而生产世界上最小、最高性能芯片的竞争仍在继续。整个半导体行业的发展是无数个像Torsten一样对梦想有着无尽热爱与执着追求的有趣灵魂推动的。

北京众星联恒科技有限公司至今在X射线与极紫外（EUV）领域已经有近十年的深耕积累，对EUV光学技术发展趋势和中国市场需求有较为深入的理解。而和众星联恒一样在2013年成立德国的optiX fab.公司，专注于商业化Fraunhofer研究所的Mo/Si多层膜专利技术，至今已生产了近2万片高性能极紫外、X射线镜片，其中大多都是半导体、航天工业的客户，如LLP光源的收集镜及Schwarzschild物镜等关键光学组件，拥有丰富的产业化经验和成熟的制造工艺。基于双方长期、深入的技术交流与市场研判，我们达成了深度合作并决定将这一经过半导体工业验证的先进镀膜技术进一步拓展至科研应用领域，双方联合推出适用于13.5 nm波段的高性能Mo/Si多层膜反射镜产品，涵盖1英寸和1/2英寸等标准规格。该系列产品可广泛应用于HHG光源、激光驱动等离子体光源、EUV成像、EUV计量与EUV光谱等前沿研究方向同时，相关产品已在中国本地建立库存，可实现快速响应与交付，为用户的科研项目提供更加高效、便捷的支持。

在本系列报道中，我们会基于我们用户最新的研究成果，简要、快速、直观地给大家展示，我们的用户是如何将我们的性能保证的、高精度极紫外(EUV)镜片用于他们的研究。

随着极紫外（EUV，约13.5–13.6 nm）光刻与相关精密测量技术在半导体制造和先进光学表征中的重要性不断提升，稳定、可控且可在实验室环境中实现的EUV光源成为关键基础能力。然而，当前工业主流的锡（Sn）等离子体光源虽然具有较高辐射效率，但存在碎屑污染严重、稳定性不足以及系统复杂等问题；而同步辐射和自由电子激光虽然性能优异，却受限于高成本和不可桌面化的使用条件。因此，发展基于激光产生等离子体（LPP）的桌面级EUV光源，并系统研究其空间与时间发射特性，以实现对光源稳定性、均匀性及可重复性的精确表征，成为该领域的重要研究方向。

来自爱尔兰都柏林城市大学、希腊约阿尼纳大学和爱尔兰Intel的研究团队构建了一套激光（1064 nm，8 ns，870 mJ）驱动等离子体EUV光源平台，研究W靶材的辐射时空特征，并与半导体光刻方案种的Sn靶材进行了对比。

图2 (a) 等离子体成像实验装置和

(b) 时间分辨光束测量装置的三维示意图

工具链：

🔹 锆滤光片（6.8–15 nm带通）

🔹 optiXfab 球面Mo/Si多层膜镜片（f= 50 cm, R = 65 %,）EUV成像镜，用来“看清光源的空间结构”和平面Mo/Si多层膜镜片以确认是“非强方向性辐射结构”。

🔹 极紫外CCD相机

得到：

🔹 光源：130–400 µm ，随激光能量线性增长

🔹 等离子体羽流形状

🔹 光束轮廓非常均匀，无热点等强区，用于可用的照明源

结论：W plasma 比 Sn 更稳定、可重复性更高

工具链：

🔹 锆滤光片（6.8–15 nm带通）

🔹 optiXfab 平面Mo/Si多层膜镜片EUV滤波/反射器，把等离子体辐射“整理成可测光束”

🔹 PMT + scintillator”

得到：

🔹 极紫外脉宽：~7–8 ns

🔹 与激光脉宽一致

🔹 decay time：~4–5 ns

结论：EUV发射是“激光驱动同步过程”

实验结果表明，W与Sn等离子体在13.6 nm附近均可产生稳定EUV辐射，但在性能表现上存在明显差异：Sn等离子体具有更高的辐射强度和转换效率（约0.8%），但其空间尺寸变化更大且shot-to-shot波动更明显（约8%）；相比之下，W等离子体虽然转换效率略低（约0.4%），但展现出更优异的稳定性、更低的强度抖动（约2.5%）以及更长的可重复使用寿命（超过10⁶次脉冲）。同时，两种材料的EUV脉冲宽度均约为7–8 ns，与驱动激光脉宽接近，表明其辐射过程与激光激发过程高度同步。

研究表明，W基LPP光源更适合作为高稳定性的实验室级EUV测量光源，尤其适用于光学元件表征、探测器标定以及反射/吸收实验等需要高重复性的应用场景；而Sn光源则更适用于追求高亮度输出的工业EUV光刻应用。该工作首次系统实现了13.6 nm EUV光源的空间与时间同步表征，建立了一种可重复的桌面级EUV诊断方法，为未来EUV光源设计与光学系统测试提供了重要实验基础与参考框架。

参考链接：

https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6501/adb323

北京众星联恒科技有限公司作为一家专业的极紫外、X射线核心部件及解决方案提供商。目前我们已储备一定规模的EUV与X射线相关设备与核心部件库存，具备快速交付能力，以更好的服务我们的用户。同时我们创建了设施完善的X射线开放实验室，配备了多套先进的X射线光源系统、光学元件以及探测器，可支持包括X射线成像、相衬成像、衍射分析、荧光检测以及X射线源性能表征在内的多样化的测试、预研和论证工作。

我们是一支对极紫外、X射线技术充满热情的团队，如果你有任何疑问想要交流、探讨，不要犹豫请直接联系我们。

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