EUV-FEL光源的优点将鄙人面更详备地模样6686体育，官网，网页版，在线下载

1.引子6686体育，官网，网页版，在线下载

人所共知，左证摩尔定律，每块芯片的晶体管数目简直每两年翻一番。光刻分辨率R取决于光源波长λ、数值孔径NA和工艺参数 k1，如下所示、

为了保抓摩尔定律的灵验性，光源波长迟缓变得越来越短，这是因为分辨率与波长成线性比例。EUV光刻波长为13.5 nm，顺应Mo/Si多层反射镜的反射率。几年前为了完好意思高批量坐蓐(HVM)，在EUV光刻期间中动手使用250 W激光产生的等离子体(LPP)源。在LPP光源中，由CO2驱动激光器和锡液滴产生的锡等离子体为具有EUV光源的光刻机系统提供热烈的EUV光。锡的碎片对反射式集光镜的沾污是该系统的主要问题之一。EUV光刻的另一个问题是随即效应。在极紫外光刻期间中，由于光子能量高得多，在交流剂量下，晶片上单元面积采纳的光子数要比准分子激光器少得多。如果曝光能量不及，晶圆上会出现随即图案劣势。为了阻扰在很高产能糊涂量的情况下的EUV随即效应，需要很高的EUV功率。对于未来光刻机的最大产能糊涂量，需要估算出放松随即效应所需的EUV功率。3nm节点所需的EUV功率大于1.5 kW, 2nm节点所需的EUV功率大于2.8 kW。因此，未来EUV光刻期间将需要更无边的EUV光源。

开脱电子激光器（FELs）大致分为两种类型，即回荡器型FEL和自觉辐射（SASE）型FEL。在回荡器型FEL中，来自电子加快器的电子束在一个螺旋波管内发出光，与回荡器中存储的光互相作用，并放大FEL光。但是，由于短波光的镜面反射率较低，谐振型FEL的波长被截止在大致100纳米以上。在自觉辐射SASE型FEL中，高质地的电子束通过加快器自觉辐射，在一个波荡管内自放大，无需回荡器和外部种子光。这种类型终点适用于EUV开脱电子激光（EUV-FEL）等短波长FEL。用于SASE-FEL的线性加快器（直线加快器）也分为两种，即老例导体（NC）和超导体（SC）直线加快器。老例导体直线加快器用于好多FEL步调，如LCLS、SACLA、FERMI、SwissFEL、PAL-XFEL等，但电子束的平均电流受热负荷截止，时常不跳跃约100 nA，以幸免加快器腔体的变形。比拟之下，超导体直线加快器由于热负荷极低，具有更高的束团重迭频率和平均电流（时常为几十微安），面前在FLASH和European XFEL中运行，并将用于LCLS-II和SHINE技俩。超导体直线加快器更允洽高功率FEL。

能量回收线性加快器（ERLs）比拟上述莫得能量回收的平庸直线加快器，能提供更无边的FEL驱动智商。图1暴露了平庸直线加快器和ERL的暗示图。在平庸直线加快器中，加快的电子束在FEL辐射后立即被废弃。比拟之下，在ERL中，通过轮回回路将加快的电子束复返主直线加快器，延缓至接近运转注入能量，进行能量回收，然后废弃电子束。注入器中的拙劣量束和轮回回路中的高能量束轮流通过主直线加快器的加快和延缓RF射频阶段。因此，主直线加快器中的加快能量得到回收，废弃的束团功率和活化电子被大幅减少。因此行为成果，ERL不错完好意思更高的束团重迭频率和平均电流（时常为0.1到10毫安），以提供更高的FEL功率。面前或也曾运行的几个10至160兆电子伏特的ERL包括Jefferson Laboratory的ERL-FEL、BINP的Novosibirsk ERL和Daresbury Laboratory的ALICE。举例，Jefferson Laboratory的ERL FEL通过使用谐振型FEL，完好意思了跳跃10千瓦的红外功率。基于ERL的EUV-FEL不错通过使用能量回收有运筹帷幄和超导加快器期间，克服现时EUV光刻的问题，成为最无边的EUV光源。

本文瞎想并瞎想了一种基于ERL的EUV-FEL光源，用于未来光刻，并在前边的著作中推崇了EUV-FEL光源的瞎想理念和未来远景。本文在轮廓了EUV-FEL光源的基础上，要点求教了EUV-FEL光源的上风特色，从而明晰全面地展示了EUV-FEL光源与LPP光源的区别。EUV-FEL光源极高的功随性能是通过一种全新的从新到尾全面仿真来计算得到的。通过仿真算计得到的EUV功率显豁高于以往发表的著作所述。光束线核心纽组件的倡导瞎想，其中热烈的FEL光从EUV-FEL传递到多个光刻机。此外，建议了可能的BEUV- fel升级有运筹帷幄，并将模拟的BEUV- fel光谱与BEUV多层镜面的实测反射率弧线进行了比较。本文还强调了在High-NA光刻中，对FEL光的偏振限度对于充分讹诈偏振效应诋毁常进击的，通过咱们所建议的有运筹帷幄不错通过保抓较高的FEL增益和功率来完好意思。此外，还估算了EUV FEL光源的电力消费、莳植和运行本钱，并与LPP光源进行了比较。本文还先容了使用紧凑型ERL (cERL) IR-FEL的EUV-FEL光源的倡导考证(PoC)和PoC演示的重要进展。终末简要先容了cERL未来大功率FEL操作的最新进展。

图1所示。(a)平庸直线和(b) ERL的暗示图。在ERL中，加快束流在FEL辐射后以RF延缓阶段复返主直线加快器以还原加快能量，在延缓后被倾倒到注入能量，而在平庸直线加快器中，加快束流在FEL辐射后立即被倾倒而不还原能量。

2. 用于未来光刻的EUV-FEL光源

2.1 轮廓

咱们瞎想并瞎想了基于ERL的高功率EUV-FEL光源。图2展示了EUV-FEL光源的暗示图和瞎想参数。在该光源中，由电子枪产生的电子束，带电量为60皮库仑，以162.5兆赫的束团重迭频率进行加快，最初在注入器超导线性加快器中加快至约11兆电子伏特，然后在主超导线性加快器中加快至800兆电子伏特。加快的束团在第一鬈曲段通过磁束聚缩进行纵向压缩，以便在回旋加快器中的多个螺旋波管系统中产生高功率的EUV光。在FEL激射后，电子束通过第二鬈曲段在延缓的RF相位复返主超导线性加快器，然后在主加快器中进行能量回收，并在束流转储处倾倒。通过这种能量回收有运筹帷幄，完好意思了高达10毫安的平均电流，以提供跳跃10千瓦的高功率EUV光。主加快用具有64个9腔超导腔体，加快梯度为12.5兆伏每米或更高。注入器和主加快器的射频频率为1.3GHz，是束团重迭频率的八倍。

.图2暴露了基于ERL的EUV-FEL光源的暗示图和瞎想参数。电子束带电量为60皮库仑，束团重迭频率为162.5兆赫，历程加快达到800兆电子伏特，并通过回旋产生跳跃10千瓦的高功率EUV光。在FEL激射后，电子束复返主超导线性加快器进行能量回收，并在束流废弃处进行废弃。

EUV-FEL光源的主要组件包括一个阴极直流电子枪、一个注入器超导腔体、一个干线性加快器超导腔体、一个用于FEL系统的波动器和两个用于束控和阻扰干系同步辐射效应的弧型分段。这些组件中的大部分皆在高能加快器瞎想机构（KEK）进行了瞎想和开荒，基于现存期间进行，以尽快将EUV-FEL光源工业化。对于主要组件的研发细节详见参考文件。

与LPP光源比拟，EUV-FEL光源具有几个优点。EUV- FEL光源不错产生跳跃10 kW的高功率EUV光而不含锡碎片，因此，它不错同期为10台光刻机提供跳跃1 kW的EUV功率，而不会对Mo/Si反射镜变成锡沾污。此外，EUV-FEL可升级为BEUV-FEL，产生更短波长(6.6-6.7 nm)的EUV光源完好意思更细腻的图案。此外，它还不错对High-NA光刻中FEL光的偏振进行可变限度。此外，还不错申斥每台光刻机的电力消费和本钱。EUV-FEL光源的优点将鄙人面更详备地模样。

2.2 高功随性能

图3和图4暴露了一个新的EUV-FEL光源的从新到尾全面模拟成果，以展示其高功随性能。在此模拟中，给与了一种新的喷射器参数优化，以最小化喷射器出口的纵向辐射度，而不是横向辐射度。在通盘光源中引入纵向空间电荷(SC)效应，使模拟愈加精准和信得过。仿真中给与的追踪粒子数为500k。图3为打针器出口、主直线加快器加快至800 MeV后的第1电弧进口、第1电弧段磁束压缩后的FEL进口，束荷为60 pC时的模拟电子束分散图。对光源参数进行了优化，使FEL进口处的FEL参数(皮尔斯参数)最大化。束压缩使电子束在FEL进口处的峰值电流大大进步到700a以上。束长和能量扩散划分为39 fs和0.1%，圭臬化水和睦垂直辐射划分为2.0和0.9 mm·mrad。

图3所示。在追踪粒子数为50万的情况下，模拟优化了60 pC束荷在喷射器出口、第一电弧进口和FEL进口的电子束分散。由于第一电弧段的磁束效应，使FEL进口的峰值电流大大增多到700 A以上。

图4(a)和图4(b)暴露了模拟的FEL脉冲每电子束能量与FEL出口的波动器截面长度和FEL功率谱的关系。由于具有FEL波长周期的电子束的微束在波动器中滋长，而况微束光束干系地辐射EUV光，因此FEL脉冲能量急剧增多，直到在50 ~ 60 m处达到饱和，如图4(a)所示。在FEL出口处的脉冲能量为109.4μJ，最好线性锥度为4%，在约10 mA时，束重频率为162.5 MHz, FEL功率为17.8 kW。如果束重迭频率不错增多一倍至325 MHz，则EUV功率在约20 mA时增多到35.5 kW。仿真成果标明，EUV-FEL光源具有优良的大功随性能。FEL光谱宽度小于0.1 nm，窄到足以餍足Mo/Si镜面反射率，如图4(b)所示。由于FEL的辐射，能量扩散从0.1显贵增多到0.34%。但是，在这个模拟中，即使在开脱电子激光器历程具有典型孔径的束流管后，电子束也得手地在莫得任何束流耗费的情况下传输。给与GPT、GENESIS和ELEGANT三种仿真代码划分对喷射器、开脱电子束流系统以及包括主直线回路和再轮回回路在内的其他部分进行仿真。对于未洽商的光束能源学和各式舛错的影响，需要进一步的仿真瞎想。

图4所示。(a)模拟FEL光源每电子束的FEL脉冲能量随波动器截面长度(无锥度和最好线性锥度为4%)的函数关系;(b) FEL出口的FEL功率谱。在束重迭频率为162.5 MHz时，算计得到的EUV-FEL功率在9.75 mA时为17.8 kW，在325 MHz时为19.5 mA时为35.5 kW。EUV-FEL光谱的波带宽度饱和窄，以折线泄露的Mo/Si镜面反射率。

2.3 光学beamline

需要一条光束线将EUV光从EUV- fel光源传输到LSI晶圆厂的光刻机。平日入射EUV-FEL光的每脉冲能量密度约为10 mJ cm−2，横向尺寸为~ 1 mm2，在距离FEL出口3 m处的FWHM半波带宽度脉冲长度为~ 100 fs。它低于Mo/Si多层和Si的烧蚀阈值，在SACLA-BL1使用两个光源，等离子体激光器和EUV-FEL推行预想的烧蚀阈值约为20 mJ cm-2，而况不依赖于脉冲长度小于10ps。此外，在光束线的倡导瞎想中，FEL光最初通过鬈曲掠射镜垂直推广，然后通过分割的多鬈曲镜水平推广和分离10个光刻机，如图5所示。在距离多曲面反射镜3 m处，极紫外光的能量密度降至约2.5μJcm−2。准直镜系统对FEL光进行推广和分离后，不错很好地调换各扫描系统的光斑尺寸。这些反射镜是全反射镜，具有十分小的掠射角，不错全皆反射EUV光而不会变成烧蚀损害。因此，来自光源的EUV光被传输到每个光刻机系统的第一个Mo/Si反射镜，莫得显豁的损耗和反射镜损坏。

图5所示。光束线中EUV-FEL光的经管。(a)用小掠射角鬈曲掠射镜垂直推广EUV-FEL光。(b)分段多曲面反射镜对EUV-FEL光的水平推广和分离。光束线上的全反射镜使开脱电子激光器的能量密度从10μjcm−2申斥到2.5μJ cm−2。改编自Ref. 9。

2.4 BEUV-FEL的升级有运筹帷幄

图6(a)至6(c)暗示图暴露了从EUV-FEL光源升级到BEUV-FEL光源的三种可能有运筹帷幄。图6(a)中的第一种有运筹帷幄十分陋劣，基于单回路布局。由于在交流的波动周期和场域中，FEL波长与光束能量的平方成反比，因此主直线长度增多倍数约2的平方根，光束能量增多到1.13-1.14 GeV，波长裁减到6.6-6.7 nm，约为EUV波长的一半。由于FEL的饱和长度与光束能量成正比，因此波动器的截面长度也增多了。另外两种有运筹帷幄是基于双环布局，不显豁增多光源长度。在图6(b)所示的第一个双回路布局中，主直线加快器的总长度增多，但被分红两部分。需要瞎想和添加每个主要由三个或四个鬈曲磁铁构成的团结器和推广器以贯穿两个环路，而不会显贵申斥波束质地。两束不同能量的光束由合成器团结，由扩频器分离。在图6(c)所示的双回线布局中，光束被主直线加快器加快两次，因此主直线加快器长度不变或不错减小。违犯，主直线加快器中的光束电流和热负荷简直增多了一倍。咱们不错左证现象尺寸和允许空腔热负荷等光源要求选拔其中一种。大大皆EUV-FEL元件在每种有运筹帷幄中皆不错在BEUV-FEL光源中重迭使用。图6(d)暴露了模拟的BEUV-FEL光谱。该光谱的带宽(~ 0.04 nm)比图6(e).21中测量的BEUV反射镜反射率窄，这意味着基于ERL的FEL亦然BEUV光刻的有前途的光源。

2.5 偏振限度

FEL光的偏振脾气可用于High-NA光刻。如式(1)所示，光刻分辨率与NA成反比，即使光源波长不变，NA越高，分辨率也越高。图7(a)和7(b)暴露了两个平面波在High-NA配置下以不同旅途传播的暗示图，以及两个波的互干系涉产生的光强度行为s偏振和p偏振模式在晶圆上位置的函数。

其中，θ为入射角，n为折射率，x为焦平面上的水平位置，I0为每个入射平面波的强度。NA由n·sinθ界说，n在空气中即是单元。在s偏振光中，两个波的电场在x = 0处全皆过问，因为它们是平行的。另一方面，在p偏振光中，电场唯有部分过问，因为它们有不同的标的。(Imax−Imin)/(Imax +Imin)界说的图像对比度对于s偏振光为1，对于p偏振光为cos2θ。p偏振光的强度和对比度随入射角的增大而减小。成果标明，s偏振光在High-NA光刻成像中具有比p偏振光更好的性能。推行也阐发了这种High-NA构型的极化效应。因此，为了在High-NA光刻中充分讹诈偏振效应优化成像品性，对FEL光源的偏振限度十分进击。

图6所示。三种可能的BEUV-FEL升级有运筹帷幄基于(a)单环布局，(b)双环布局，主直线加快器分为两个部分，(c)双环布局，使用一半或更短的主直线加快器进行两次加快。(d)模拟BEUV-FEL光谱。经Ref. 20许可改编。(e)测得的BEUV镜面反射率。经Ref. 21许可改编。

图7所示。(a) s偏振和(b) p偏振模式下，两个平面波在High-NA配置下以不同旅途传播的暗示图，以及两个波的过问所给出的光强随晶圆上水平位置x的函数。

咱们建议了EUVFEL和BEUV-FEL光源的偏振限度有运筹帷幄，如图8所示。在FEL系统中，大大皆的波动器皆给与圆极化(螺旋)波动器，以取得比线性极化波动器更高的FEL增益和功率。另一方面，在终末几个波动中给与了带有偏振限度机构的变极化波动器。Apple-2型等可变偏振波动器不错通过滑动四个磁体阵列来限度波动光的偏振，产生水和睦垂直的线性偏振以及圆偏振。电子束的微聚束在螺旋波动中滋长细腻，而来自螺旋波动的FEL光在波动段中丢构怨稀释。从微束光束发出的FEL光的最终偏振情景主若是由卑鄙的变偏振波动决定的。因此，EUV-FEL和BEUV-FEL光源不错很好地限度High-NA光刻中FEL光的偏振。

图8所示。EUV-FEL和BEUV-FEL光源的偏振限度有运筹帷幄。在FEL系统中，大大皆的波动是圆偏振(螺旋)波动，以取得更高的FEL增益和功率，终末几个波动是可变偏振波动，以很好地限度High-NA光刻的FEL光的偏振。

2.6 用电量及本钱

在半导体行业，最近推出了可抓续半导体期间与系统(SSTS)运筹帷幄，因为半导体制造的二氧化碳踪影正在飞速高潮。在芯片的期间发展中，环境评分是在芯片功耗、面积、性能、本钱等传统评分基础上新增的。从这个角度来看，申斥EUV光源的电力消费在EUV光刻中是很进击的，因为LPP光源消费了EUV光刻机的很大一部分电力。表1暴露了EUV-FEL光源的预想用电量。超导体空腔的冷却系统使用通盘技俩中最多的电力。基础步调包括冷却水系统、空调系统、照明系统等。总耗电量为10千瓦EUV功率为7兆瓦，因此每1千瓦EUV功率或光刻机消费0.7兆瓦。违犯，LPP光源在250瓦EUV功率下消费约1.1兆瓦的电力，在1千瓦EUV功率下消费约4.4兆瓦的电力。天然应该指出的是，ASML仍是迟缓减少了LPP源所需的电力，但EUV- FEL不错大大申斥每台光刻机或1千瓦EUV功率的电力消费，十分允洽SSTS运筹帷幄要求。

极紫外光源的本钱在芯片的期间发展中也很进击。EUV-FEL光源的莳植和运行本钱大致预想为每年4亿好意思元和每年4000万好意思元用于完好意思10千瓦的EUV电源，因此每1千瓦EUV或光刻机每年4000万好意思元和400万好意思元。另一方面，通过陋劣的线性外推，LPP光源的莳植和运行本钱大致预想为每250瓦EUV功率每年2000万好意思元和1500万好意思元，每1千瓦EUV功率或光刻机每年8000万好意思元和6000万好意思元。终点是LPP EUV光源的运行本钱崇高，集光器镜片模组的珍惜用度占运行本钱的大部分，集尽管集光镜的使用寿命当今得到了显豁进步，集光器镜片仍然由于锡屑的沾污而迟缓退化，需要依期更换。EUV-FEL光源还不错申斥每台光刻机的建造和运行本钱。LPP和EUV-FEL光源之间的本钱进行了访佛的比较。

3 .EUV-FEL使用cERL的PoC

EUV-FEL的PoC演示也很进击。cERL于2014年在KEK建成，并一直用于开荒枢纽的ERL期间，如光电阴极直流枪和超导体腔，并展示了ERL行为未来光源和工业应用的不凡性能。在cERL中，仍是完好意思了低束电荷(

其中γ为洛伦兹因子，aw为波动器参数的rms,Brms为轴上的rms磁场，λu为波动器的磁周期，me和e为电子质地和电荷，c为光速。由式(4)可知，波长与电子束能量的平方成反比，Ee =γmec2。时常，磁周期为几厘米，波动参数的均方根在1驾驭。因此，由于电子束能量低，cERL用FEL波动器产生红外光来代替极紫外光。到面前为止，唯有回荡器FEL在ERL中职责，而SASE-FEL从未在ERL布局中职责。SASE-FEL时常比回荡器FEL要求更高的峰值电流和电子束质地。如果不详完好意思，cERL的IR-FEL将是天下上第一个基于ERL的SASE-FEL，而况不错成为基于ERL的EUV-FEL光源的PoC。束荷树立为60 pC的高束荷，这是激光FEL所需要的，束荷与EUV-FEL光源的束荷交流。

幸运的是，行为NEDO技俩，2019年10月至2020年5月在cERL建造了一个IR-FEL，主义是开荒高功率中红外激光器，讹诈基于分子振动跃迁的光采纳进行高效激光加工。这也不错行为基于ERL的EUV-FEL光源的PoC。包含IR-FEL的cERL布局如图10所示。两个3 m的波动器U1和U2装配了两个用于IR-FEL的FEL监视器端口。由于技俩预算有限，为了申斥本钱，给与磁周期为24 mm的线性极化可调相位波动器(apu)行为FEL波动器。这些波动器不错通过纵向滑动上部磁阵列以固定10 mm的磁隙来转换磁场以转换波长。为从简EUV-FEL光源的本钱，未来应开荒具有固定轻佻的变极化和圆极化apu。每个FEL监视器端口有两种用于IR-FEL灯的监视器，一个MCT (HgCdTe)探伤器和一个能量计(热释电传感器)。电子束能量约为17.5 MeV，波动掩盖了10 ~ 20μm的FEL波长。此外，由于束流线以束流能量归一化后的能量收受度在cERL中最小，因此在2020年秋季对cERL束流线进行了校阅，以大幅进步束流收受度，幸免未来大功率FEL运行中束流耗费严重。

图10. 紧围混凝土辐射屏蔽的cERL布局。在红色框架内的IR FEL重建区域，装配了两个3米长的螺旋波管，U1和U2，并配备了两个FEL监视端口。玄色框架内的废弃线也进行了重建，以进步能量接收度，减少未来高功率FEL操作中的束流耗费。此外，还暴露了两个螺旋波管、U2的FEL监视端口以及新的废弃线的相片。

图11暴露了FEL的职责有运筹帷幄。在FEL调试和光束调谐中，咱们使用Burst模式，在5hz下重迭约1μs的宏脉冲，如图11(a)所示。未来，咱们将在连气儿模式下进行高功率FEL操作，其中电子束连气儿重迭，如图11(b)所示。IR-FEL运行束长度限度有运筹帷幄如图11(c)所示。注入器产生的电子束在主直线加快器中被加快，然后在第一电弧中被磁聚束压缩，以增多开脱电子激光器的峰值电流。在FEL辐射后，束在Burst模式下通过第二弧被倾倒到可移动的垃圾场。在连气儿波模式下，波束在主直线加快器中延缓以进行能量回收，然后通过转储线将束转储到主波束转储。在垂直孔径极窄的波动腔中，通过在上游使用聚焦和轨谈校正磁体，在波动段使用波束剖面监测仪，不错很好地调换横向波束的大小和位置。

图11所示。(a)Burst模式和(b)连气儿模式下cERL电子束的时分结构。(c)串长限度有运筹帷幄。在该有运筹帷幄中，注入器对电子束进行加快，主直线加快器在第一电弧处进行磁聚束压缩，以进步开脱电子激光器的峰值电流。在FEL辐射后，电子束被以Burst模式倾倒到行为转储中，以CW模式倾倒到主转储中。

图12暴露了2021年2月至3月的FEL调试成果。从图12(a)不错看出，MCT探伤器监测到的U1和U2的FEL强度通过机器学习得到了很好的最大化。图12(b)和图12(c)暴露了MCT探伤器测得的U1和U2的FEL能量随时分的变化，以及U1和U2的能量计输出信号。图12(d)暴露了在FEL波长为20 μm时，U1和U2的每个电子束的FEL脉冲能量与波动器截面长度的关系。图中蓝色和红色的线是U1和U2对指标电子束参数模拟的FEL脉冲能量，红色的两个圆圈是能量计测量到的U1和U2的FEL脉冲能量。U2的实测FEL能量显豁低于模拟的FEL能量，这是由于束流参数不如指标束流的起因。变成U2的FEL脉冲能量较低的主要原因是超导效应，它对拙劣束流的影响很大，咱们的模拟瞎想标明，在cERL中，显豁的超导效应是无法幸免的。在电子密度较高的地点，超导膂力变得更强，因此，蔓延了在第一电弧中被磁压缩的电子束，以增多峰值电流，从而申斥了FEL脉冲能量。它们还指点增多光束的能量扩散和横向辐射。因此，由于超导体效应，在拙劣量机器(如cERL)中的光束限度和调谐比在高能量机器(如EUV-FEL光源)中愈加贫乏。但是，从图12(d)中不错看出，洽商到到探伤器光路中的空气采纳，NEDO技俩指标的FEL脉冲能量简直达到了。在cERL的IR-FEL中，这种显贵的SASE-FEL辐射是EUV-FEL的PoC的一个十分进击的形势。为了完好意思未来在连气儿波模式下的大功率FEL运行，2021年秋季在新的转储线上进行了第一次束流输运瞎想。2022年2 ~ 3月，在低束电荷和无FEL辐射要求下，完好意思了IR-FEL构建后的第一次大电流运行，最大电流约为250μA，能量回收率为100%。

图12所示。IR-FEL调试成果。(a)最大化U1和U2的FEL输出的机器学习示例。经Ref. 32许可改编。(b) MCT探伤器U1和U2的FEL能量随时分的变化。经Ref. 32许可改编。(c) U1、U2电能表输出信号。(d)在FEL波长20μm处，U1和U2的每电子束FEL脉冲能量随波动器截面长度的变化。其中蓝、红线为指标光束参数U1和U2的模拟值，两个红圈为能量计U1和U2的实测值。绿色的虚线是NEDO技俩指标。

4 .追忆

EUV光刻的HVM量产肇始于250W 功率的LPP光源。但是，为了克服随即效应以完好意思更高的曝光能量和更高的NA，未来的EUV光刻将需要更无边的EUV光源。因此，开荒更高功率的EUV光源仍具有进击有趣。通过能量回收有运筹帷幄，基于ERL的FEL具有极高的FEL功率，是光刻用大功率光源的理思选拔。本技俩瞎想了一种基于ERL的用于未来光刻的EUV-FEL光源，并对主要元件进行了瞎想和开荒。EUV- FEL光源在EUV功率、升级到BEUV-FEL、High-NA光刻偏振限度、功耗和每台扫描仪本钱等方面具有好多上风。通过全面仿真6686体育，官网，网页版，在线下载，给与新的优化和更精准的算计，从新阐发了EUV-FEL光源具有优异的高功随性能，并瞎想和建议了升级到BEUV-FEL光源的可能有运筹帷幄或瞎想、FEL光的偏振限度以及光源到扫描仪的光束线。对EUV-FEL和LPP光源的每台EUV光刻机的电力消费、结构和运行本钱进行了预想，成果发现，通过从LPP光源切换到EUV-FEL光源不错从简这些本钱。此外，行为EUV-FEL的PoC的进击形势，在cERL IR-FEL上完好意思了显贵的SASE-FEL辐射。在未来的高功率开脱电子激光器操作方面取得了进一步的进展。EUV开脱电子光源被觉得是未来光刻最有前途的光源，应进一步扩充产业化。