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1

绪论

家喻户晓，凭据摩尔定律，每块芯片的晶体管数目着实每两年翻一番。光刻分辨率R取决于光源波长λ、数值孔径NA和工艺参数 k1，如下所示、

为了保捏摩尔定律的有用性，光源波长徐徐变得越来越短，这是因为分辨率与波长成线性比例。EUV光刻波长为13.5 nm，相宜Mo/Si多层反射镜的反射率。几年前为了齐备高批量出产(HVM)，在EUV光刻本事中动手使用250 W激光产生的等离子体(LPP)源。在LPP光源中，由CO2驱动激光器和锡液滴产生的锡等离子体为具有EUV光源的光刻机系统提供浓烈的EUV光。锡的碎片对反射式集光镜的欺侮是该系统的主要问题之一。EUV光刻的另一个问题是速即效应。在极紫外光刻本事中，由于光子能量高得多，在相通剂量下，晶片上单元面积接纳的光子数要比准分子激光器少得多。如果曝光能量不及，晶圆上会出现速即图案残障。为了扼制在很高产能隐隐量的情况下的EUV速即效应，需要很高的EUV功率。对于翌日光刻机的最大产能隐隐量，需要估算出收缩速即效应所需的EUV功率。3nm节点所需的EUV功率大于1.5 kW， 2nm节点所需的EUV功率大于2.8 kW。因此，翌日EUV光刻本事将需要更宽广的EUV光源。

目田电子激光器（FELs）大致分为两种类型，即漂浮器型FEL和自愿辐射（SASE）型FEL。在漂浮器型FEL中，来自电子加快器的电子束在一个螺旋波管内发出光，与漂浮器中存储的光相互作用，并放大FEL光。然而，由于短波光的镜面反射率较低，谐振型FEL的波长被遗弃在大要100纳米以上。在自愿辐射SASE型FEL中，高质料的电子束通过加快器自愿辐射，在一个波荡管内自放大，无需漂浮器和外部种子光。这种类型高出适用于EUV目田电子激光（EUV-FEL）等短波长FEL。用于SASE-FEL的线性加快器（直线加快器）也分为两种，即惯例导体（NC）和超导体（SC）直线加快器。惯例导体直线加快器用于很多FEL设施，如LCLS、SACLA、FERMI、SwissFEL、PAL-XFEL等，但电子束的平均电流受热负荷遗弃，常常不跳跃约100 nA，以幸免加快器腔体的变形。比较之下，超导体直线加快器由于热负荷极低，具有更高的束团类似频率和平均电流（常常为几十微安），面前在FLASH和European XFEL中运行，并将用于LCLS-II和SHINE表情。超导体直线加快器更适宜高功率FEL。

能量回收线性加快器（ERLs）比较上述莫得能量回收的正常直线加快器，能提供更宽广的FEL驱动才气。图1清爽了正常直线加快器和ERL的默示图。在正常直线加快器中，加快的电子束在FEL辐射后立即被废弃。比较之下，在ERL中，通过轮回回路将加快的电子束复返主直线加快器，降速至接近运转注入能量，进行能量回收，然后废弃电子束。注入器中的粗劣量束和轮回回路中的高能量束瓜代通过主直线加快器的加快和降速RF射频阶段。因此，主直线加快器中的加快能量得到回收，废弃的束团功率和活化电子被大幅减少。因此看成效劳，ERL不错齐备更高的束团类似频率和平均电流（常常为0.1到10毫安），以提供更高的FEL功率。面前或也曾运行的几个10至160兆电子伏特的ERL包括Jefferson Laboratory的ERL-FEL、BINP的Novosibirsk ERL和Daresbury Laboratory的ALICE。举例，Jefferson Laboratory的ERL FEL通过使用谐振型FEL，齐备了跳跃10千瓦的红外功率。基于ERL的EUV-FEL不错通过使用能量回收决策和超导加快器本事，克服现时EUV光刻的问题，成为最宽广的EUV光源。

本文假想并商榷了一种基于ERL的EUV-FEL光源，用于翌日光刻，并在前边的著述中发达了EUV-FEL光源的假想理念和翌日长进。本文在空洞了EUV-FEL光源的基础上，要点陈说了EUV-FEL光源的上风特色，从而了了全面地展示了EUV-FEL光源与LPP光源的区别。EUV-FEL光源极高的功猖獗能是通过一种全新的重新到尾全面仿真来展望得到的。通过仿真策画得到的EUV功率昭着高于以往发表的著述所述。光束线中要道组件的主见假想，其中浓烈的FEL光从EUV-FEL传递到多个光刻机。此外，建议了可能的BEUV- fel升级决策，并将模拟的BEUV- fel光谱与BEUV多层镜面的实测反射率弧线进行了比较。本文还强调了在High-NA光刻中，对FEL光的偏振法例对于充分应用偏振效应短长常遑急的，通过咱们所建议的决策不错通过保捏较高的FEL增益和功率来齐备。此外，还估算了EUV FEL光源的电力阔绰、建立和运行本钱，并与LPP光源进行了比较。本文还先容了使用紧凑型ERL (cERL) IR-FEL的EUV-FEL光源的主见考据(PoC)和PoC演示的要紧进展。临了简要先容了cERL翌日大功率FEL操作的最新进展。

图1所示。(a)正常直线和(b) ERL的默示图。在ERL中，加快束流在FEL辐射后以RF降速阶段复返主直线加快器以归附加快能量，在降速后被倾倒到注入能量，而在正常直线加快器中，加快束流在FEL辐射后立即被倾倒而不归附能量。

2

用于翌日光刻的EUV-FEL光源

2.1

空洞

咱们假想并商榷了基于ERL的高功率EUV-FEL光源。图2展示了EUV-FEL光源的默示图和假想参数。在该光源中，由电子枪产生的电子束，带电量为60皮库仑，以162.5兆赫的束团类似频率进行加快，最初在注入器超导线性加快器中加快至约11兆电子伏特，然后在主超导线性加快器中加快至800兆电子伏特。加快的束团在第一迂回段通过磁束聚缩进行纵向压缩，以便在回旋加快器中的多个螺旋波管系统中产生高功率的EUV光。在FEL激射后，电子束通过第二迂回段在降速的RF相位复返主超导线性加快器，然后在主加快器中进行能量回收，并在束流转储处倾倒。通过这种能量回收决策，齐备了高达10毫安的平均电流，以提供跳跃10千瓦的高功率EUV光。主加快器用有64个9腔超导腔体，加快梯度为12.5兆伏每米或更高。注入器和主加快器的射频频率为1.3GHz，是束团类似频率的八倍。

.图2清爽了基于ERL的EUV-FEL光源的默示图和假想参数。电子束带电量为60皮库仑，束团类似频率为162.5兆赫，历程加快达到800兆电子伏特，并通过回旋产生跳跃10千瓦的高功率EUV光。在FEL激射后，电子束复返主超导线性加快器进行能量回收，并在束流废弃处进行废弃。

EUV-FEL光源的主要组件包括一个阴极直流电子枪、一个注入器超导腔体、一个干线性加快器超导腔体、一个用于FEL系统的波动器和两个用于束控和扼制干系同步辐射效应的弧型分段。这些组件中的大部分都在高能加快器商榷机构（KEK）进行了商榷和开荒，基于现存本事进行，以尽快将EUV-FEL光源工业化。对于主要组件的研发细节详见参考文件。

与LPP光源比较，EUV-FEL光源具有几个优点。EUV- FEL光源不错产生跳跃10 kW的高功率EUV光而不含锡碎片，因此，它不错同期为10台光刻机提供跳跃1 kW的EUV功率，而不会对Mo/Si反射镜酿成锡欺侮。此外，EUV-FEL可升级为BEUV-FEL，产生更短波长(6.6-6.7 nm)的EUV光源齐备更细致的图案。此外，它还不错对High-NA光刻中FEL光的偏振进行可变法例。此外，还不错责问每台光刻机的电力阔绰和本钱。EUV-FEL光源的优点将不才面更郑重地面容。

2.2

高功猖獗能

图3和图4清爽了一个新的EUV-FEL光源的重新到尾全面模拟效劳，以展示其高功猖獗能。在此模拟中，遴选了一种新的喷射器参数优化，以最小化喷射器出口的纵向辐射度，而不是横向辐射度。在通盘光源中引入纵向空间电荷(SC)效应，使模拟愈加精准和真确。仿真中遴选的追踪粒子数为500k。图3为打针器出口、主直线加快器加快至800 MeV后的第1电弧进口、第1电弧段磁束压缩后的FEL进口，束荷为60 pC时的模拟电子束散布图。对光源参数进行了优化，使FEL进口处的FEL参数(皮尔斯参数)最大化。束压缩使电子束在FEL进口处的峰值电流大大进步到700a以上。束长和能量扩散分辩为39 fs和0.1%，步调化水和蔼垂直辐射分辩为2.0和0.9 mm·mrad。

图3所示。在追踪粒子数为50万的情况下，模拟优化了60 pC束荷在喷射器出口、第一电弧进口和FEL进口的电子束散布。由于第一电弧段的磁束效应，使FEL进口的峰值电流大大加多到700 A以上。

图4(a)和图4(b)清爽了模拟的FEL脉冲每电子束能量与FEL出口的波动器截面长度和FEL功率谱的关系。由于具有FEL波长周期的电子束的微束在波动器中助长哥哥去，而且微束光束干系地辐射EUV光，因此FEL脉冲能量急剧加多，直到在50 ~ 60 m处达到饱和，如图4(a)所示。在FEL出口处的脉冲能量为109.4μJ，最好线性锥度为4%，在约10 mA时，束重频率为162.5 MHz， FEL功率为17.8 kW。如果束类似频率不错加多一倍至325 MHz，则EUV功率在约20 mA时加多到35.5 kW。仿真效劳标明，EUV-FEL光源具有优良的大功猖獗能。FEL光谱宽度小于0.1 nm，窄到足以知足Mo/Si镜面反射率，如图4(b)所示。由于FEL的辐射，能量扩散从0.1显耀加多到0.34%。然而，在这个模拟中，即使在目田电子激光器历程具有典型孔径的束流管后，电子束也到手地在莫得任何束流蚀本的情况下传输。遴选GPT、GENESIS和ELEGANT三种仿真代码分辩对喷射器、目田电子束流系统以及包括主直线回路和再轮回回路在内的其他部分进行仿真。对于未议论的光束能源学和各式非常的影响，需要进一步的仿真商榷。

图4所示。(a)模拟FEL光源每电子束的FEL脉冲能量随波动器截面长度(无锥度和最好线性锥度为4%)的函数关系;(b) FEL出口的FEL功率谱。在束类似频率为162.5 MHz时，策画得到的EUV-FEL功率在9.75 mA时为17.8 kW，在325 MHz时为19.5 mA时为35.5 kW。EUV-FEL光谱的波带宽度饱和窄，以折线线路的Mo/Si镜面反射率。

2.3

光学beamline

需要一条光束线将EUV光从EUV- fel光源传输到LSI晶圆厂的光刻机。正常入射EUV-FEL光的每脉冲能量密度约为10 mJ cm−2，横向尺寸为~ 1 mm2，在距离FEL出口3 m处的FWHM半波带宽度脉冲长度为~ 100 fs。它低于Mo/Si多层和Si的烧蚀阈值，在SACLA-BL1使用两个光源，等离子体激光器和EUV-FEL实验推测的烧蚀阈值约为20 mJ cm-2，而且不依赖于脉冲长度小于10ps。此外，在光束线的主见假想中，FEL光最初通过迂回掠射镜垂直推广，然后通过分割的多迂回镜水平推广和分离10个光刻机，如图5所示。在距离多曲面反射镜3 m处，极紫外光的能量密度降至约2.5μJcm−2。准直镜系统对FEL光进行推广和分离后，不错很好地调度各扫描系统的光斑尺寸。这些反射镜是全反射镜，具有终点小的掠射角，不错王人备反射EUV光而不会酿成烧蚀损害。因此，来自光源的EUV光被传输到每个光刻机系统的第一个Mo/Si反射镜，莫得昭着的损耗和反射镜损坏。

图5所示。光束线中EUV-FEL光的经管。(a)用小掠射角迂回掠射镜垂直推广EUV-FEL光。(b)分段多曲面反射镜对EUV-FEL光的水平推广和分离。光束线上的全反射镜使目田电子激光器的能量密度从10μjcm−2责问到2.5μJ cm−2。改编自Ref. 9。

2.4

BEUV-FEL的升级决策

图6(a)至6(c)默示图清爽了从EUV-FEL光源升级到BEUV-FEL光源的三种可能决策。图6(a)中的第一种决策终点简单，基于单回路布局。由于在相通的波动周期和场域中，FEL波长与光束能量的平方成反比，因此主直线长度加多倍数约2的平方根，光束能量加多到1.13-1.14 GeV，波长缩小到6.6-6.7 nm，约为EUV波长的一半。由于FEL的饱和长度与光束能量成正比，因此波动器的截面长度也加多了。另外两种决策是基于双环布局，不显着加多光源长度。在图6(b)所示的第一个双回路布局中，主直线加快器的总长度加多，但被分红两部分。需要假想和添加每个主要由三个或四个迂回磁铁构成的归拢器和推广器以承接两个环路，而不会显耀责问波束质料。两束不同能量的光束由合成器归拢，由扩频器分离。在图6(c)所示的双回线布局中，光束被主直线加快器加快两次，因此主直线加快器长度不变或不错减小。相悖，主直线加快器中的光束电流和热负荷着实加多了一倍。咱们不错凭据时事尺寸和允许空腔热负荷等光源条目礼聘其中一种。大无数EUV-FEL元件在每种决策中都不错在BEUV-FEL光源中类似使用。图6(d)清爽了模拟的BEUV-FEL光谱。该光谱的带宽(~ 0.04 nm)比图6(e).21中测量的BEUV反射镜反射率窄，这意味着基于ERL的FEL亦然BEUV光刻的有长进的光源。

2.5

偏振法例

FEL光的偏振本性可用于High-NA光刻。如式(1)所示，光刻分辨率与NA成反比，即使光源波长不变，NA越高，分辨率也越高。图7(a)和7(b)清爽了两个平面波在High-NA成立下以不同旅途传播的默示图，以及两个波的相互插手产生的光强度看成s偏振和p偏振形态在晶圆上位置的函数。

其中，θ为入射角，n为折射率，x为焦平面上的水平位置，I0为每个入射平面波的强度。NA由n·sinθ界说，n在空气中即是单元。在s偏振光中，两个波的电场在x = 0处王人备插手，因为它们是平行的。另一方面，在p偏振光中，电场独一部分插手，因为它们有不同的标的。(Imax−Imin)/(Imax +Imin)界说的图像对比度对于s偏振光为1，对于p偏振光为cos2θ。p偏振光的强度和对比度随入射角的增大而减小。效劳标明，s偏振光在High-NA光刻成像中具有比p偏振光更好的性能。实验也证据了这种High-NA构型的极化效应。因此，为了在High-NA光刻中充分应用偏振效应优化成像品性，对FEL光源的偏振法例终点遑急。

图6所示。三种可能的BEUV-FEL升级决策基于(a)单环布局，(b)双环布局，主直线加快器分为两个部分，(c)双环布局，使用一半或更短的主直线加快器进行两次加快。(d)模拟BEUV-FEL光谱。经Ref. 20许可改编。(e)测得的BEUV镜面反射率。经Ref. 21许可改编。

图7所示。(a) s偏振和(b) p偏振形态下，两个平面波在High-NA成立下以不同旅途传播的默示图，以及两个波的插手所给出的光强随晶圆上水平位置x的函数。

咱们建议了EUVFEL和BEUV-FEL光源的偏振法例决策，如图8所示。在FEL系统中，大无数的波动器都遴选圆极化(螺旋)波动器，以获取比线性极化波动器更高的FEL增益和功率。另一方面，在临了几个波动中遴选了带有偏振法例机构的变极化波动器。Apple-2型等可变偏振波动器不错通过滑动四个磁体阵列来法例波动光的偏振，产生水和蔼垂直的线性偏振以及圆偏振。电子束的微聚束在螺旋波动中助长致密，而来自螺旋波动的FEL光在波动段中丢成仇稀释。从微束光束发出的FEL光的最终偏振现象主如果由卑鄙的变偏振波动决定的。因此，EUV-FEL和BEUV-FEL光源不错很好地法例High-NA光刻中FEL光的偏振。

图8所示。EUV-FEL和BEUV-FEL光源的偏振法例决策。在FEL系统中，大无数的波动是圆偏振(螺旋)波动，以获取更高的FEL增益和功率，临了几个波动是可变偏振波动，以很好地法例High-NA光刻的FEL光的偏振。

2.6

用电量及本钱

在半导体行业，最近推出了可捏续半导体本事与系统(SSTS)筹划，因为半导体制造的二氧化碳萍踪正在连忙飞腾。在芯片的本事发展中，环境评分是在芯片功耗、面积、性能、本钱等传统评分基础上新增的。从这个角度来看，责问EUV光源的电力阔绰在EUV光刻中是很遑急的，因为LPP光源阔绰了EUV光刻机的很大一部分电力。表1清爽了EUV-FEL光源的推测用电量。超导体空腔的冷却系统使用总共表情中最多的电力。基础设施包括冷却水系统、空调系统、照明系统等。总耗电量为10千瓦EUV功率为7兆瓦，因此每1千瓦EUV功率或光刻机阔绰0.7兆瓦。相悖，LPP光源在250瓦EUV功率下阔绰约1.1兆瓦的电力，在1千瓦EUV功率下阔绰约4.4兆瓦的电力。天然应该指出的是，ASML如故徐徐减少了LPP源所需的电力，但EUV- FEL不错大大责问每台光刻机或1千瓦EUV功率的电力阔绰，终点适宜SSTS筹划要求。

极紫外光源的本钱在芯片的本事发展中也很遑急。EUV-FEL光源的建立和运行本钱大致推测为每年4亿好意思元和每年4000万好意思元用于齐备10千瓦的EUV电源，因此每1千瓦EUV或光刻机每年4000万好意思元和400万好意思元。另一方面，通过简单的线性外推，LPP光源的建立和运行本钱大致推测为每250瓦EUV功率每年2000万好意思元和1500万好意思元，每1千瓦EUV功率或光刻机每年8000万好意思元和6000万好意思元。高出是LPP EUV光源的运行本钱不菲，集光器镜片模组的羡慕用度占运行本钱的大部分，集尽管集光镜的使用寿命当今得到了显着进步，集光器镜片仍然由于锡屑的欺侮而徐徐退化，需要如期更换。EUV-FEL光源还不错责问每台光刻机的建造和运行本钱。LPP和EUV-FEL光源之间的本钱进行了类似的比较。

3

EUV-FEL使用cERL的PoC

EUV-FEL的PoC演示也很遑急。cERL于2014年在KEK建成，并一直用于开荒要道的ERL本事，如光电阴极直流枪和超导体腔，并展示了ERL看成翌日光源和工业应用的不凡性能。在cERL中，如故齐备了低束电荷(<6 pC)的平均电流约为1 mA的运行。EUV-FEL的PoC不错通过在cERL中安设FELbundulators来产生SASE-FEL辐射，如图9所示。波动光的波长λ如下所示:

其中γ为洛伦兹因子，aw为波动器参数的rms，Brms为轴上的rms磁场，λu为波动器的磁周期，me和e为电子质料和电荷，c为光速。由式(4)可知，波长与电子束能量的平方成反比，Ee =γmec2。常常，磁周期为几厘米，波动参数的均方根在1傍边。因此，由于电子束能量低，cERL用FEL波动器产生红外光来代替极紫外光。到面前为止，独一漂浮器FEL在ERL中职责，而SASE-FEL从未在ERL布局中职责。SASE-FEL常常比漂浮器FEL要求更高的峰值电流和电子束质料。如果简略齐备，cERL的IR-FEL将是寰球上第一个基于ERL的SASE-FEL，而且不错成为基于ERL的EUV-FEL光源的PoC。束荷缔造为60 pC的高束荷，这是激光FEL所需要的，束荷与EUV-FEL光源的束荷相通。

交运的是，看成NEDO表情，2019年10月至2020年5月在cERL建造了一个IR-FEL，主义是开荒高功率中红外激光器，应用基于分子振动跃迁的光接纳进行高效激光加工。这也不错看成基于ERL的EUV-FEL光源的PoC。包含IR-FEL的cERL布局如图10所示。两个3 m的波动器U1和U2安设了两个用于IR-FEL的FEL监视器端口。由于表情预算有限，为了责问本钱，遴选磁周期为24 mm的线性极化可调相位波动器(apu)看成FEL波动器。这些波动器不错通过纵向滑动上部磁阵列以固定10 mm的磁隙来转换磁场以转换波长。为省俭EUV-FEL光源的本钱，翌日应开荒具有固定舛误的变极化和圆极化apu。每个FEL监视器端口有两种用于IR-FEL灯的监视器，一个MCT (HgCdTe)探伤器和一个能量计(热释电传感器)。电子束能量约为17.5 MeV，波动遮蔽了10 ~ 20μm的FEL波长。此外，由于束流线以束流能量归一化后的能量接纳度在cERL中最小，因此在2020年秋季对cERL束流线进行了矫正，以大幅进步束流接纳度，幸免翌日大功率FEL运行中束流蚀本严重。

图10. 紧围混凝土辐射屏蔽的cERL布局。在红色框架内的IR FEL重建区域，安设了两个3米长的螺旋波管，U1和U2，并配备了两个FEL监视端口。玄色框架内的废弃线也进行了重建，以进步能量接纳度，减少翌日高功率FEL操作中的束流蚀本。此外，还清爽了两个螺旋波管、U2的FEL监视端口以及新的废弃线的像片。

图11清爽了FEL的职责决策。在FEL调试和光束调谐中，咱们使用Burst形态，在5hz下类似约1μs的宏脉冲，如图11(a)所示。翌日，咱们将在一语气形态下进行高功率FEL操作，其中电子束一语气类似，如图11(b)所示。IR-FEL运行束长度法例决策如图11(c)所示。注入器产生的电子束在主直线加快器中被加快，然后在第一电弧中被磁聚束压缩，以加多目田电子激光器的峰值电流。在FEL辐射后，束在Burst形态下通过第二弧被倾倒到可迁移的垃圾场。在一语气波形态下，波束在主直线加快器中降速以进行能量回收，然后通过转储线将束转储到主波束转储。在垂直孔径极窄的波动腔中，通过在上游使用聚焦和轨谈校正磁体，在波动段使用波束剖面监测仪，不错很好地调度横向波束的大小和位置。

图11所示。(a)Burst形态和(b)一语气形态下cERL电子束的时候结构。(c)串长法例决策。在该决策中，注入器对电子束进行加快，主直线加快器在第一电弧处进行磁聚束压缩，以进步目田电子激光器的峰值电流。在FEL辐射后，电子束被以Burst形态倾倒到举止转储中，以CW形态倾倒到主转储中。

图12清爽了2021年2月至3月的FEL调试效劳。从图12(a)不错看出，MCT探伤器监测到的U1和U2的FEL强度通过机器学习得到了很好的最大化。图12(b)和图12(c)清爽了MCT探伤器测得的U1和U2的FEL能量随时候的变化，以及U1和U2的能量计输出信号。图12(d)清爽了在FEL波长为20 μm时，U1和U2的每个电子束的FEL脉冲能量与波动器截面长度的关系。图中蓝色和红色的线是U1和U2对筹划电子束参数模拟的FEL脉冲能量，红色的两个圆圈是能量计测量到的U1和U2的FEL脉冲能量。U2的实测FEL能量昭着低于模拟的FEL能量，这是由于束流参数不如筹划束流的起因。酿成U2的FEL脉冲能量较低的主要原因是超导效应，它对粗劣束流的影响很大，咱们的模拟商榷标明，在cERL中，昭着的超导效应是无法幸免的。在电子密度较高的所在，超导膂力变得更强，因此，延伸了在第一电弧中被磁压缩的电子束，以加多峰值电流，从而责问了FEL脉冲能量。它们还相通加多光束的能量扩散和横向辐射。因此，由于超导体效应，在粗劣量机器(如cERL)中的光束法例和调谐比在高能量机器(如EUV-FEL光源)中愈加禁止。然而，从图12(d)中不错看出，议论到到探伤器光路中的空气接纳，NEDO表情筹划的FEL脉冲能量着实达到了。在cERL的IR-FEL中，这种显耀的SASE-FEL辐射是EUV-FEL的PoC的一个终点遑急的要领。为了齐备翌日在一语气波形态下的大功率FEL运行，2021年秋季在新的转储线上进行了第一次束流输运商榷。2022年2 ~ 3月，在低束电荷和无FEL辐射条目下，齐备了IR-FEL构建后的第一次大电流运行，最大电流约为250μA，能量回收率为100%。

图12所示。IR-FEL调试效劳。(a)最大化U1和U2的FEL输出的机器学习示例。经Ref. 32许可改编。(b) MCT探伤器U1和U2的FEL能量随时候的变化。经Ref. 32许可改编。(c) U1、U2电能表输出信号。(d)在FEL波长20μm处，U1和U2的每电子束FEL脉冲能量随波动器截面长度的变化。其中蓝、红线为筹划光束参数U1和U2的模拟值，两个红圈为能量计U1和U2的实测值。绿色的虚线是NEDO表情筹划。

4

纪念

EUV光刻的HVM量产肇始于250W 功率的LPP光源。然而，为了克服速即效应以齐备更高的曝光能量和更高的NA，翌日的EUV光刻将需要更宽广的EUV光源。因此，开荒更高功率的EUV光源仍具有遑急酷好酷好。通过能量回收决策，基于ERL的FEL具有极高的FEL功率，是光刻用大功率光源的理念念礼聘。本表情假想了一种基于ERL的用于翌日光刻的EUV-FEL光源，并对主要元件进行了商榷和开荒。EUV- FEL光源在EUV功率、升级到BEUV-FEL、High-NA光刻偏振法例、功耗和每台扫描仪本钱等方面具有很多上风。通过全面仿真，遴选新的优化和更精准的策画，从新诠释了EUV-FEL光源具有优异的高功猖獗能，并商榷和建议了升级到BEUV-FEL光源的可能决策或假想、FEL光的偏振法例以及光源到扫描仪的光束线。对EUV-FEL和LPP光源的每台EUV光刻机的电力阔绰、结构和运行本钱进行了推测，效劳发现，通过从LPP光源切换到EUV-FEL光源不错省俭这些本钱。此外，看成EUV-FEL的PoC的遑急要领，在cERL IR-FEL上齐备了显耀的SASE-FEL辐射。在翌日的高功率目田电子激光器操作方面取得了进一步的进展。EUV目田电子光源被以为是翌日光刻最有长进的光源，应进一步现实产业化。

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