激光气体技术

激光气体技术介绍1.激光气体的提取通过添加少量其他简单的气体，熟悉的霓虹灯发出的彩色电子辉光可以转变为强大的激光工具，并且是看不见的，可用于制造先进的纳米级芯片。之所以称为准分子激光器，是因为光是由两个分子的激发二聚体发出的（图1）。图1.此处显示的是激光放电管中准分子气体混合物的激发。气体混合物被引入到称为共振器的腔室中，并且电流通过它。气体分子原子中的电子吸收电流并被“激发”。它们开始围绕原子核从低能轨道移动到高能轨道，在此过程中，它们发出光粒子。它们能产生深紫外（DUV）光谱中特定波长的光，该波长甚至比太阳产生的波长还要短。这些激光用于帮助微芯片制造。准分子激光气体混合物是稀有气体（氩，k,氙或氖）和卤素气体（氟或氯）的混合物。气体混合物决定了产生的DUV光的波长。氩+氟+氖（193nm）和++氟+氖（248nm）是最常用的两种混合物。就数量而言；氖气约占混合物的96-97.5%。氖气，k气和氙气以及氦气和氩气被认为是稀有气体，仅以微量存在于空气中。为了从空气分离过程中以可行的量提取它们,需要每天至少有1000吨氧气容量的大型处理装置。最大的空气分离装置（ASU）可以每两天生产一瓶氙■246°C■273%-152%■183%-186%■246°C■273%-152%■183%-186%氙和氪相对于液态氧具有更高的沸点，并储存在一个单独的塔中，该塔的设计用于去除烃杂质和氧，剩下90％的and和7-8％的氙的粗混合物，并将其进一步纯化处理。相对于氧气沸点较低的氖通常与氮气一起从ASU的低压塔中抽出。粗产物中含有50％的氖，然后运至另一浓缩厂，使用低温分离技术进行纯化。这导致制造，净化和存储这些气体非常困难。最重的稀有气体氪气和氙气-在高于上述主要成分的冷凝点的温度下作为液体从空气中去除。空气，包括氮气，氧气和氩气。然后通过分馏液体空气将氩气与氧气和氮气分离通过电解熔融的氟化钾/氟化氢混合物产生了工业量的氟。氟以气体形式产生并气泡到混合物表面。捕集后，将氟纯化并仔细包装，以安全地容纳这种高反应性气体。将稀有气体与卤素的特定混合物小心地混入特制的气瓶中，以确保均匀性和较长的存储寿命。先进的分析功能对于确保其遵循严格的质量参数（以确保混合物的准确性和纯度）至关重要。2.激光气体的应用光刻：光刻工艺是微芯片小型化的关键。扫描仪的作用就像幻灯片放映机一样：它吸收来自光源的光，该光源用于将图像从原版图案（刻在一块玻璃上）转印到覆盖有光敏化学膜的半导体晶圆上。该图像是将形成微芯片微小电路的图案。退火：准分子激光器还用于制造具有更高分辨率和色彩保真度的高端显示屏。激光束用于将多个薄层加热并融合在一起，从而使设备更快，更节能。医疗：准分子激光产生的波长约为200nm，可以通过烧蚀而不是蒸发精确地去除材料。消融避免了对周围材料的热损伤，因此在切割人体组织时可将疤痕降至最低。此属性使其非常适合用于矫正眼科手术和某些皮肤病学疾病的治疗。市场电子产品中激光气体的当前市场每年约3亿升，并且还在增长。这种增长是由微芯片制造能力的整体增长驱动的，预计从2016年至2023年将以6％的复合年均增长率（复合年增长率）增长，并在前沿节点使用多种图案。多次构图光刻是指用DUV激光器执行相同的构图步骤2X，3X，4X多次，以形成相同的特征，而在较大尺寸下，仅需执行一个构图步骤。这样做是为了创建更多的电路功能（如晶体管），而不增加芯片的物理尺寸。准分子激光气体的使用随着步骤的增加而增加。未来与DUV相比，花样步骤更短。EUV光是使用间接光源产生的。使用CO2激光产生的激光束用于击中锡滴，然后产生EUV光。一些残留的锡屑会积聚在光收集器中，必须定期使用氢气清洁该腔室。CO2激光器本身是使用高纯度氮气，氦气和二氧化碳的混合物产生的。EUV将在很大程度上替代DUV光刻技术，并且