Verbundprojekt: Technologien für die neueste 2nm-Mikroelektronik - IT2 -

Das für das Lithographiesystem erforderliche Licht wird in der EUV-Quelle durch ein laserproduziertes Plasma erzeugt (LPP), das Strahlung bei 13.5nm emitiert. Das LPP wird bei 10.4µm durch einen CO2-Laser generiert, der ein 25µm großes Zinn-Tröpfchen heizt. Dazu wird das Tröpchen zunächst von einem Vor-Puls in eine optimierte Form gebracht, bevor es vom Hauptlaserpuls getroffen wird. Derzeit werden Vor- und Haupt-Puls durch die 10.4µm des großen CO2-Laser geliefert. Eine Maßnahme, um die Effizienz der EUV-Quelle zu erhöhen, ist die Verwendung eines Festkörperlasers, der bei ca. 1µm Wellenlänge emittiert, zur Erzeugung der Vor-Pulses. Eine solche Laserstrahlquelle erlaubt deutlich bessere Kontrolle in Raum und Zeit des Laserpulses. Derzeit sind Laserstrahlquellen mit >100W mit Pulsdauern im ns-Bereich kommerziell verfügbar, die gleichzeitig frei triggerbar sind bzw. eine variable Repetitionsrate, frei einstellbare Pulsdauer und Pulsleistungen größer 1MW haben. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird eine neuartige Kombination aus Seed-Laser, Laser-Verstärker-Kette und Optischen Schaltern entwickelt werden, die eine Kombination aus diesen Laserparametern ermöglicht. Die Pulsdauern kann von 3ns bis 100ns variiert werden, um die Gestalt der Zinn-Tröpfchens weiter zu optimieren; zudem können auch Pulsbursts aus mehreren verschieden langen Pulsen erzeugt werden, um volle Flexibilität bei der Optimierung der EUV-Erzeugung zu haben. Ein solcher Laseraufbau kann ein zeitliche Präzision von bis zu 50ps erreichen. Durch die geplante Verstärkerarchitektur wird zudem kaum nennenswertes Rauschen dem Seedstrahl aufgeprägt und das bis zu mittleren Laserleistungen von einigen 100W.