極紫外光刻（EUVL）技術作為實現先進工藝制程的關鍵路徑，在半導體制造領域占據著舉足輕重的地位。當前，LPP-EUV 光源是極紫外光刻機所采用的主流光源，其工作原理是利用波長為 10.6um 的紅外激光（IR）轟擊 Sn 等離子體，從而釋放出 EUV 輻射，隨后通過收集鏡將 EUV 輻射會聚到中間焦點（IF）處。

然而，在這一過程中，冗余的紅外輻射若進入曝光光學系統，將會產生熱負載，對光刻系統的穩定性以及曝光圖樣質量造成不良影響。因此，深入研究紅外輻射抑制技術，對于保障光刻機的高性能運行具有至關重要的意義。

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在此背景下，中國科學院微電子研究所齊月靜研究員團隊取得了重要突破。該團隊聚焦于集成光譜純化濾波結構（SPFs）的 EUV 收集鏡紅外輻射抑制效果評估問題，創新性地提出了基于線性輻射通量密度的紅外抑制比（Infrared Suppression Ratio, IRSR）理論模型。這一模型具備強大的功能，它能夠對收集鏡紅外輻射通量進行積分及降維映射，進而有效地整合光源能量分布、收集鏡幾何面形、多層膜反射特性和光柵衍射效率等諸多關鍵因素。通過該模型，科研人員得以實現對各因素對收集鏡局部和全局 IRSR 貢獻機制的深入剖析，以及定量權重的精確計算。

編輯

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圖2 在（a）均勻分布、（b）朗伯分布和（c）高斯分布的紅外輻射源條件下，收集鏡表面的線性輻射通量密度隨歸一化入射口徑和橢圓率的變化。

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圖3 在（a）均勻分布、（b）朗伯分布和（c）高斯分布的紅外輻射源條件下，入射與零級衍射的紅外光沿收集鏡子午方向的線性輻射通量微分。

與現有的僅依賴衍射效率單一物理量來評估紅外抑制效果的方法相比，齊月靜研究員團隊提出的模型具有顯著優勢。該模型引入了多變量綜合分析框架，通過嚴謹的理論推導證實了全局 IRSR 是局部 IRSR 的加權調和平均積分，其中權函數為收集鏡表面線性輻射通量密度。這一發現極大地豐富了對紅外輻射抑制效果評估的維度，為后續的研究和優化工作提供了更為全面和準確的理論支撐。

該研究成果為收集鏡和 SPF 的協同優化以及 IRSR 的精密測量奠定了堅實的理論基礎，具有極高的學術價值和實際應用潛力?；诖隧椦芯砍晒珜懙恼撐?“Modeling and evaluation for the infrared suppression ratio of an EUV collector with integrated spectral purity filters” 已發表于光學期刊《Optics Express》，這一成果也得到了中國科學院戰略先導科技專項（XDA0380000）的大力支持。

中科院微電子所的這一進展，無疑為 EUV 光刻技術的發展注入了新的活力。在全球半導體產業競爭日益激烈的當下，每一項技術突破都可能成為改變格局的關鍵因素。未來，隨著該理論模型在實際應用中的不斷完善和拓展，有望推動 EUV 光刻技術實現更大的飛躍，助力我國在半導體制造領域邁向更高的臺階。我們期待著科研人員能夠在這一基礎上，繼續深入探索，取得更多具有開創性的成果，為我國的科技進步和產業發展做出更為卓越的貢獻。

來源：半導體芯科技
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審核編輯 黃宇