極紫外光刻用的EUV光源真的是激光嗎？

02-06

我看網上關於EUV的說明，感覺EUV不像是激光。EUV是用一束高能的二氧化碳激光照射一個針尖大小（30微米）的錫球，產生等離子體，然後等離子體輻射出波長13.5納米的EUV。由於錫球處在反射鏡的焦點上，產生的EUV通過反射鏡收集並用於光刻，如圖所示：
我感覺EUV的工作原理好像沒有涉及到粒子束反轉和諧振腔，更像探照燈。而且我也沒看到網上提到laser這個詞。是不是說EUV並不是激光？
另外如果EUV不是激光，對光刻有什麼不好的影響？

我覺得也不是激光

查了一些資料，這種算是LPP（laser-produced plasma）光源，液態的微米錫滴在高功率的激光脈衝照射下激發等離子，錫滴甚至會打成cloud狀態，這時的發光是向各個方向散射的。

效率的確是不高（圖片來源 ASML2016年的一份報告EUVL Exposure Tools for HVM: Status and Outlook ）

下圖這塊650mm的端鏡， Average reflectivity: &> 40%

極紫外光源光刻技術離我們還有多遠？ - OFweek激光網

用於激光等離子體極紫外光源的錫滴----中國科學院上海光學精密機械研究所

謝邀。不是激光。EUV光刻主流技術是ASML收購的Cymer所採用的 Laser produced plasma. 你給的圖不錯，可以看到它相當於spontaneous emission. 在光源點產生的EUV光子朝4 pi 角發射，和燈泡類似，產生的光子不再有第二次或更多次通過發射或放大介質。真正的激光一般用諧振腔或者很長的直線放大，產生的光子多次通過發射或放大介質（multipass），經過了stimulated emission (laSEr)，達到很高的空間相干性. 可以這樣理解： mulitpass 中的放大介質是一個spatial filter, 通過很多次後spatial coherence大大提高。而spontaneous emission 沒有這種spatial filter,出來的是相當incoherent 的光。

弱點之一在於採集效率。coherent的光基本沒有這個問題，產生多少收集多少。而朝4pi立體角發射的非相干光即使你的反射鏡做的很大，也就最多收集一半的光。

但對於光刻本身沒有什麼壞的影響。光刻最終關心的是照到resist上的光強分布，相干不相干無所謂，強度分布對就可以。甚至不相干有一定的優勢，因為沒有類似於speckle 的coherence artifacts。

但對於別的應用，比如metrology，相干光應該更有優勢，因為除了強度你還會得到相位信息。

光刻技術好像並沒有要求光源一定要是激光。激光是原子/分子能級躍遷釋放的光子。準分子激光器和這種紫外光源，原子、分子已經被激發成等離子狀態了，根本就沒有我們通常認定的「激發態」，是從能級外面躍遷到基態的，說它不是激光，也沒什麼錯誤。

不知道題主為什麼文EUV是不是激光這樣的問題。你的圖片很專業，應景非常清楚。EUV主要是為了產生極紫外線用來光刻。產生EUV 的前端是二氧化碳激光器，用二氧化碳激光器激發Tn顆粒，Tn原被激發後退激產生的光譜中EUV （主要是13.5 nm）所佔比重比較大。然後再通過一套複雜的光路系統，收集起來，用來可是光敏層（photoresist）。光路系統之所以複雜是因為13.5 nm 的光子能量極高，將近100eV, 普通的反射鏡會極大吸收。而且被氣體吸收。這套設備可以理解為光頻轉換器。把1微米多的二氧化碳激光轉換為13.5 nm的極紫外光。

總之刻蝕用的EUV 不是激光，當然你可以想一些工程方面的方法製造出EUV 激光。

目前EUV光刻的難點主要是提高功率，保持極高的可重複性。是目前保持摩爾定律極其有希望的一個解決方案。缺點嘛，可能就是技術難度非常之大。但是目前asml據稱已經賣出大約7套EUV 設備，將來還有大約幾十台的訂單吧。

不一定需要是激光吧。都有mask的。又不是interference lithography.

傳統的光刻還用UV lamp.