光源精确测量工具可促进芯片制造

为了提高微芯片的质量和芯片制造过程的效率，屯特大学MESA+纳米技术研究所的研究人员开发了一种极紫外（EUV）宽带成像光谱仪。这种新型光谱仪可同时测量等离子光源发出的光的大小和颜色。

同时测量光的大小和颜色的能力，可以改进芯片制造的关键步骤——光刻技术，使光刻机能够制造出体积更小、处理速度更快的芯片。为了生产大多数电子设备中使用的微型芯片，光刻机需要精密设计的透镜、反射镜和光源。

Muharrem Bayraktar教授说：“传统上我们只能研究产生的光量，但为了进一步改进芯片制造工艺，我们还想研究光的颜色和光源的大小。”

超紫外光的等离子体光源是通过将激光对准金属液滴产生的。为了制造微芯片，等离子体光源通过特殊的镜面对准硅晶片。“我们希望等离子体越小越好，”Bayraktar说，“太大就会浪费大量的光，因为镜子无法捕捉到所有的光。”

除了光源的大小，光源发出的颜色也会影响微芯片的制作过程。Bayraktar表示：等离子体不仅会发出极紫外光，还会发出其他颜色的光。新的光谱分析工具将使研究人员能够同时观察等离子体光源的大小和颜色，从而研究光源的大小与其发出的颜色之间的关系。

为了制造光谱仪，研究小组使用了一个与透射光栅色散相匹配的锥形区板。锥形区板使研究人员能够操纵等离子体光源发出的极紫外光，从而对光源进行精确成像。

研究人员使用透射光栅将光分散成各种颜色。这样，研究人员就可以分别测量每种颜色。锥形区板的设计和制造波长范围为 5至80纳米，空间分辨率约为10微米，光谱分辨率约为 0.8纳米。

研究人员使用固体锡、靶激光产生的等离子源对成像光谱仪进行了基准测试。他们进一步表明，平面波传播模拟与实验结果基本吻合，证实了该设备的性能。