Исследования по созданию мощных импульсно-периодических источников излучения в области экстремального ультрафиолета (ЭУФ) проводятся в ГНЦ РФ ТРИНИТИ с 2000 года. Исследования проводятся на стендовом комплексе "ПАЛЬМА" отдела импульсных процессов (ОтИП).
Разработаны два основных типа источников излучения на основе:

разрядов пинчевого типа в Хе;
разряда в парах металла (олова, лития), инициируемых лазером.

Основная тенденция развития микроэлектроники последних десятилетий, заключающаяся в экспоненциальном уменьшении минимального характеристического размера компонентов интегральных схем, проявляется в увеличении их быстродействия и емкости памяти, уменьшении энергопотребления и размеров. Возможности традиционной оптической литографии с использованием эксимерных лазеров ультрафиолетового диапазона ограничены. Поэтому для крупномасштабного производства интегральных схем следующего поколения с разрешением элементов 32 нм и менее, необходима принципиально иная литография, использующая излучение со значительно более короткой длиной волны. В настоящее время наиболее перспективным представляется использование излучения в ЭУФ диапазоне. Длина волны излучения источника должна быть 13.5 нм, так как современная оптическая ЭУФ система основана на применении многослойных брэговских Mo/Si зеркал, имеющих максимально высокий коэффициент отражения (~70%) именно на λ=13.5. Разработка ЭУФ источника с высокой средней мощностью и большим временем жизни является ключевым условием появления ЭУФ литографии.
Созданные в ГНЦ РФ ТРИНИТИ излучатели на основе Z- пинча в Хе, Рис.1, стали прототипами ЭУФ источников, использованных в первых в мире микростепперах для производства микрочипов с использованием излучения на λ=13.5 нм и продемонстрировавших возможность получения разрешения между элементами микросхем 32 нм. Технология таких источников основана на использовании газоразрядной плазмы. ЭУФ излучение осуществляется за счет импульсного нагрева ксеноновой плазмы в процессе ее сжатия магнитным полем до очень высоких температур. Некоторые характеристики источника приведены на Рис.2, Рис.3 и Рис.4.
В Таблице 1 представлены характеристики источника ЭУФ излучения, который может быть поставлен Заказчику.

• 

• 

Рис. 1. Источники ЭУФ излучения на основе Z-пинча в Хе.

• 

Рис. 2. Спектральная характеристика ЭУФ источника на основе Z- пинча в Xe вблизи
ЭУФ источники на основе Xe-плазмы обеспечивают ресурс непрерывной работы 50 млн импульсов. Гораздо более высокая продолжительность работы может быть достигнута в предложенных и созданных нами источниках УЭФ излучения с вращающимися электродами. В таких источниках, Рис.5, разряд осуществляется в парах олова, инициируемых лазерным излучением. В результате реализуются более высокие значения мощности, эффективности и ресурса ЭУФ источника. Один из вариантов экспериментальных ЭУФ источников с вращающимися электродами, на которых проводятся исследования по достижению требований, предъявляемым к источникам для высокопроизводительной ЭУФ литографии, показан на Рис.6. На Рис7 и Рис.8 представлены характеристики ЭУФ источника на парах олова.

• 

Рис. 5. Схема одного из вариантов источника ЭУФ излучения с разрядом в парах олова,
инициируемых лазером между вращающимися электродами.

• 

- Мощные импульсно-периодические источники излучения в области мягкого рентгена и экстремального ультрафиолета (ЭУФ) на основе "разрядов пинчевого типа в Хе" разряда в парах металла (олова), инициируемых лазером.
- Средства управления и диагностики.
- Мощные импульсно-периодические лазеры.
3. Назначение стенда: исследование процессов в плотной горячей плазме разрядов пинчевого типа, создание прототипов источников излучения для ЭУФ литографии следующего поколения. Проведение исследований по взаимодействию коротковолнового излучения с веществом.
4. Главные решенные задачи: Проведены исследования разрядов пинчевого типа в Хе и различных средах. Созданные излучатели на основе Z-пинча в Хе стали прототипами источников, использованных в первых в мире микростепперах для производства микрочипов с использованием излучения на λ=13.5 нм и продемонстрировавших возможность получения разрешения между элементами микросхем <32 нм. Предложены и созданы источники излучения с вращающимися электродами с разрядом в парах олова, инициируемых лазерным излучением, характеризующиеся большей мощностью, эффективностью и ресурсом.
5. Перспективные задачи: создание прототипов ЭУФ источников, отвечающих требованиям высокопроизводительной ЭУФ литографии. Разработка плазменных и лазерных источников излучения с заданными свойствами. Проведение исследований в области нанотехнологий.