预激光脉冲对gd等离子体光源碎屑及光辐射的影响研究

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1、学号：S13010081硕士学位论文预激光脉冲对Gd等离子体光源碎屑及光辐射的影响研究研究生姓名：田勇学科、专业：物理电子学二○一六年三月分类号：O437.5密级：可公开UDC：编号：预激光脉冲对Gd等离子体光源碎屑及光辐射的影响研究DebrisandRadiationofPre-pulseLaser-ProducedGdPlasmaSourceat6.7nm学位授予单位及代码：长春理工大学（10186）学科专业名称及代码：物理电子学(077401)研究方向：光子学与光电子技术申请学位级别：硕士指导教师：宋贵才教授研究生：田勇论文起止时间：2014.11-20

2、15.12长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，《预激光脉冲对Gd等离子体光源碎屑及光辐射的影响研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：年月日长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博

3、硕士学位论文全文数据库和CNKI系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：年月日导师签名：年月日摘要在极紫外光刻技术中，由于多层反射膜只能对极紫外光源在一个很窄的范围内进行收集，所以为了能够更有效的发挥激光等离子体（LPP）光源的优势，需要激光等离子体光源辐射出的极紫外光源在特定的波长范围内带宽越窄越好。Gd等离子体极紫外光源已经被证实能够高效辐射6.8nm波段的极紫外光源，并且

4、对其带内0.6%进行收集的La/B4C多层反射膜被成功地制备，使得Gd等离子体极紫外光刻光源成为极紫外光刻技术中的新宠。在此之前的研究成果中通过Nd:YAG激光器获得Gd等离子体极紫外光谱的谱线宽度都较宽。本论文首次通过Nd:YAG激光结合与双脉冲法，成功减少Nd:YAG激光等离子体的自吸收效应从而获得谱线宽度非常窄的极紫外光谱，当辐射强度为4×1011W/cm2，脉宽为10ns的1064纳秒激光在50ns时间延时，辐照并加热预脉冲形成的预等离子体从而获得最佳最窄的极紫外光谱，谱线宽度约为0.3nm。双脉冲条件下的最佳极紫外光谱0.3nm带宽是仅有主脉冲照射条

5、件下极紫外光谱宽度的1/5。同时，本文对不同主-预脉冲条件下的6.8nm和7.2nm的这两条谱线强度随时间变化的规律进行了讨论。另一方面，实验发现当主脉冲激光强度增加或减小的时候，得到的极紫外光谱的谱线宽度均会变宽并且其宽度均向着长波长方向移动。进一步，我们将实验条件下获得的极紫外光谱与其他单位的类似实验条件下获得的极紫外光谱进行了对比研究。最后，论文对主-预脉冲条件下，Gd靶激光等离子体光源的碎屑产生进行了研究，发现在50ns延时条件下，可有效地抑制光源离子碎屑的产生量。关键词：极紫外辐射，双脉冲，激光等离子体，Gd金属靶材，等离子体碎屑IAbstractF

6、oreffectiveuseoflaser-produced-plasma(LPP)lightsource,LPPisdesiredtoemitanarrowspectralpeakbecausereflectionspectrumofmultilayermirrorsforguidingemissionfromthesourceisverynarrow.WhileaGdplasmahasbeenstudiedextensivelyasanextremeultraviolet(EUV)lightsourceataround6.8nm,whereLa/B4Cmu

7、ltilayerisreportedtohaveahighreflectivitywithbandwidthofabout0.6%,allpreviousworkusingaNd:YAGlaserreportedverybroadspectra.Thispaperreportsthefirstnarrowingofthe6.8nmpeakinaGdplasmaproducedbyanNd:YAGlaserbyusingapre-pulsetoreduceself-absorption.Thebestpeaknarrowingisobservedwhenthep

8、re-formedplasmawash