（原标题：替代EUV光刻机光源，日本决议详解）
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序文
家喻户晓，凭证摩尔定律，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、
为了保握摩尔定律的灵验性，光源波长渐渐变得越来越短，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。几年前为了齐全高批量分娩(HVM)，在EUV光刻技能中脱手使用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欺侮是该系统的主要问题之一。EUV光刻的另一个问题是速即效应。在极紫外光刻技能中，由于光子能量高得多，在疏通剂量下，晶片上单元面积接收的光子数要比准分子激光器少得多。如果曝光能量不及，晶圆上会出现速即图案颓势。为了扼制在很高产能微辞量的情况下的EUV速即效应，需要很高的EUV功率。对于以前光刻机的最大产能微辞量，需要估算出浮松速即效应所需的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，以前EUV光刻技能将需要更纷乱的EUV光源。
解放电子激光器（FELs）大致分为两种类型，即飘动器型FEL和自觉辐射（SASE）型FEL。在飘动器型FEL中，来自电子加快器的电子束在一个螺旋波管内发出光，与飘动器中存储的光相互作用，并放大FEL光。然则，由于短波光的镜面反射率较低，谐振型FEL的波长被收尾在约莫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，无需飘动器和外部种子光。这种类型至极适用于EUV解放电子激光（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，即旧例导体（NC）和超导体（SC）直线加快器。旧例导体直线加快器用于很多FEL范例，如LCLS、SACLA、FERMI、SwissFEL、PAL-XFEL等，但电子束的平均电流受热负荷收尾，往往不卓越约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，具有更高的束团访佛频率和平均电流（往往为几十微安），目下在FLASH和European XFEL中运行，并将用于LCLS-II和SHINE格式。超导体直线加快器更稳妥高功率FEL。
能量回收线性加快器（ERLs）比拟上述莫得能量回收的平素直线加快器，能提供更纷乱的FEL驱动智商。图1透露了平素直线加快器和ERL的暗示图。在平素直线加快器中，加快的电子束在FEL辐照后立即被烧毁。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，延缓至接近运行注入能量，进行能量回收，然后烧毁电子束。注入器中的阴毒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，烧毁的束团功率和活化电子被大幅减少。因此当作后果，ERL不错齐全更高的束团访佛频率和平均电流（往往为0.1到10毫安），以提供更高的FEL功率。目下或也曾运行的几个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，齐全了卓越10千瓦的红外功率。基于ERL的EUV-FEL不错通过使用能量回收决议和超导加快器技能，克服现时EUV光刻的问题，成为最纷乱的EUV光源。
本文想象并盘问了一种基于ERL的EUV-FEL光源，用于以前光刻，并在前边的著作中阐发了EUV-FEL光源的想象理念和以前远景。本文在概括了EUV-FEL光源的基础上，重心阐发了EUV-FEL光源的上风特色，从而清醒全面地展示了EUV-FEL光源与LPP光源的区别。EUV-FEL光源极高的功随便能是通过一种全新的重新到尾全面仿真来揣测得到的。通过仿真缠绵得到的EUV功率彰着高于以往发表的著作所述。光束线中要害组件的见解想象，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升级决议，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光的偏振畛域对于充分运用偏振效应是相配紧要的，通过咱们所建议的决议不错通过保握较高的FEL增益和功率来齐全。此外，还估算了EUV FEL光源的电力浮滥、迷惑和运行本钱，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光源的见解考据(PoC)和PoC演示的紧要弘扬。终末简要先容了cERL以前大功率FEL操作的最新弘扬。
图1所示。(a)平素直线和(b) ERL的暗示图。在ERL中，加快束流在FEL辐照后以RF延缓阶段复返主直线加快器以收复加快能量，在延缓后被倾倒到注入能量，而在平素直线加快器中，加快束流在FEL辐照后立即被倾倒而不收复能量。
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用于以前光刻的EUV-FEL光源
2.1
概括
咱们想象并盘问了基于ERL的高功率EUV-FEL光源。图2展示了EUV-FEL光源的暗示图和想象参数。在该光源中，由电子枪产生的电子束，带电量为60皮库仑，以162.5兆赫的束团访佛频率进行加快，当先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。通过这种能量回收决议，齐全了高达10毫安的平均电流，以提供卓越10千瓦的高功率EUV光。主加快器用有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，是束团访佛频率的八倍。
.图2透露了基于ERL的EUV-FEL光源的暗示图和想象参数。电子束带电量为60皮库仑，束团访佛频率为162.5兆赫，流程加快达到800兆电子伏特，并通过回旋产生卓越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，并在束流烧毁处进行烧毁。
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扼制相关同步辐射效应的弧型分段。这些组件中的大部分都在高能加快器盘问机构（KEK）进行了盘问和开发，基于现存技能进行，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光源不错产生卓越10 kW的高功率EUV光而不含锡碎片，因此，它不错同期为10台光刻机提供卓越1 kW的EUV功率，而不会对Mo/Si反射镜变成锡欺侮。此外，EUV-FEL可升级为BEUV-FEL，产生更短波长(6.6-6.7 nm)的EUV光源齐全更细致的图案。此外，它还不错对High-NA光刻中FEL光的偏振进行可变畛域。此外，还不错贬低每台光刻机的电力浮滥和本钱。EUV-FEL光源的优点将不才面更详备地态状。
2.2
高功随便能
图3和图4透露了一个新的EUV-FEL光源的重新到尾全面模拟后果，以展示其高功随便能。在此模拟中，领受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照度，而不是横向辐照度。在通盘光源中引入纵向空间电荷(SC)效应，使模拟愈加精准和确实。仿真中领受的追踪粒子数为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时的模拟电子束散播图。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擢升到700a以上。束长和能量扩散别离为39 fs和0.1%，范例化水柔顺垂直辐照别离为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进口的电子束散播。由于第一电弧段的磁束效应，使FEL进口的峰值电流大大加多到700 A以上。
图4(a)和图4(b)透露了模拟的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孕育，而况微束光束相关地辐射EUV光，因此FEL脉冲能量急剧加多，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。如果束访佛频率不错加多一倍至325 MHz，则EUV功率在约20 mA时加多到35.5 kW。仿真后果标明，EUV-FEL光源具有优良的大功随便能。FEL光谱宽度小于0.1 nm，窄到足以知足Mo/Si镜面反射率，如图4(b)所示。由于FEL的辐照，能量扩散从0.1权贵加多到0.34%。然则，在这个模拟中，即使在解放电子激光器流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。领受GPT、GENESIS和ELEGANT三种仿真代码别离对喷射器、解放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。对于未接洽的光束能源学和各式时弊的影响，需要进一步的仿真盘问。
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。在束访佛频率为162.5 MHz时，缠绵得到的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光谱的波带宽度填塞窄，以折线透露的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。正常入射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实验推断的烧蚀阈值约为20 mJ cm-2，而况不依赖于脉冲长度小于10ps。此外，在光束线的见解想象中，FEL光当先通过鬈曲掠射镜垂直膨胀，然后通过分割的多鬈曲镜水平膨胀和分离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光进行膨胀和分离后，不错很好地调度各扫描系统的光斑尺寸。这些反射镜是全反射镜，具有相配小的掠射角，不错统统反射EUV光而不会变成烧蚀毁伤。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，莫得彰着的损耗和反射镜损坏。
图5所示。光束线中EUV-FEL光的处治。(a)用小掠射角鬈曲掠射镜垂直膨胀EUV-FEL光。(b)分段多曲面反射镜对EUV-FEL光的水平膨胀和分离。光束线上的全反射镜使解放电子激光器的能量密度从10μjcm?2贬低到2.5μJ cm?2。改编自Ref. 9。
2.4
BEUV-FEL的升级决议
图6(a)至6(c)暗示图透露了从EUV-FEL光源升级到BEUV-FEL光源的三种可能决议。图6(a)中的第一种决议相配浅易，基于单回路布局。由于在疏通的波动周期和场域中，FEL波长与光束能量的平方成反比，因此主直线长度加多倍数约2的平方根，光束能量加多到1.13-1.14 GeV，波长裁汰到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加多了。另外两种决议是基于双环布局，不赫然加多光源长度。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加多，但被分红两部分。需要想象和添加每个主要由三个或四个鬈曲磁铁构成的归并器和膨胀器以皆集两个环路，而不会权贵贬低波束质地。两束不同能量的光束由合成器归并，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。相背，主直线加快器中的光束电流和热负荷简直加多了一倍。咱们不错凭证形势尺寸和允许空腔热负荷等光源条目选拔其中一种。大大都EUV-FEL元件在每种决议中都不错在BEUV-FEL光源中访佛使用。图6(d)透露了模拟的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光刻的有长进的光源。
2.5
偏振畛域
FEL光的偏振性格可用于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)透露了两个平面波在High-NA树立下以不同旅途传播的暗示图，借钱炒股以及两个波的相互干预产生的光强度当作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处统统干预，因为它们是平行的。另一方面，在p偏振光中，电场唯有部分干预，因为它们有不同的主义。(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。后果标明，s偏振光在High-NA光刻成像中具有比p偏振光更好的性能。实验也阐发了这种High-NA构型的极化效应。因此，为了在High-NA光刻中充分运用偏振效应优化成像品性，对FEL光源的偏振畛域相配紧要。
图6所示。三种可能的BEUV-FEL升级决议基于(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树立下以不同旅途传播的暗示图，以及两个波的干预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光源的偏振畛域决议，如图8所示。在FEL系统中，大大都的波动器都领受圆极化(螺旋)波动器，以得回比线性极化波动器更高的FEL增益和功率。另一方面，在终末几个波动中领受了带有偏振畛域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畛域波动光的偏振，产生水柔顺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孕育邃密，而来自螺旋波动的FEL光在波动段中丢成仇稀释。从微束光束发出的FEL光的最终偏振现象主若是由卑劣的变偏振波动决定的。因此，EUV-FEL和BEUV-FEL光源不错很好地畛域High-NA光刻中FEL光的偏振。
图8所示。EUV-FEL和BEUV-FEL光源的偏振畛域决议。在FEL系统中，大大都的波动是圆偏振(螺旋)波动，以得回更高的FEL增益和功率，终末几个波动是可变偏振波动，以很好地畛域High-NA光刻的FEL光的偏振。
2.6
用电量及本钱
在半导体行业，最近推出了可握续半导体技能与系统(SSTS)推敲，因为半导体制造的二氧化碳萍踪正在飞速高涨。在芯片的技能发展中，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，贬低EUV光源的电力浮滥在EUV光刻中是很紧要的，因为LPP光源浮滥了EUV光刻机的很大一部分电力。表1透露了EUV-FEL光源的推断用电量。超导体空腔的冷却系统使用总共格式中最多的电力。基础范例包括冷却水系统、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功率或光刻机浮滥0.7兆瓦。相背，LPP光源在250瓦EUV功率下浮滥约1.1兆瓦的电力，在1千瓦EUV功率下浮滥约4.4兆瓦的电力。诚然应该指出的是，ASML也曾渐渐减少了LPP源所需的电力，但EUV- FEL不错大大贬低每台光刻机或1千瓦EUV功率的电力浮滥，相配稳妥SSTS推敲要求。
极紫外光源的本钱在芯片的技能发展中也很紧要。EUV-FEL光源的迷惑和运行本钱大致推断为每年4亿好意思元和每年4000万好意思元用于齐全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，通过浅易的线性外推，LPP光源的迷惑和运行本钱大致推断为每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。至极是LPP EUV光源的运行本钱上流，集光器镜片模组的珍贵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赫然擢升，集光器镜片仍然由于锡屑的欺侮而渐渐退化，需要依期更换。EUV-FEL光源还不错贬低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类似的比较。
3
EUV-FEL使用cERL的PoC
EUV-FEL的PoC演示也很紧要。cERL于2014年在KEK建成，并一直用于开发要害的ERL技能，如光电阴极直流枪和超导体腔，并展示了ERL当作以前光源和工业应用的异常性能。在cERL中，也曾齐全了低束电荷(<6 pC)的平均电流约为1 mA的运行。EUV-FEL的PoC不错通过在cERL中装配FELbundulators来产生SASE-FEL辐照，如图9所示。波动光的波长λ如下所示:
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。往往，磁周期为几厘米，波动参数的均方根在1傍边。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。到目下为止，唯有飘动器FEL在ERL中责任，而SASE-FEL从未在ERL布局中责任。SASE-FEL往往比飘动器FEL要求更高的峰值电流和电子束质地。如果约略齐全，cERL的IR-FEL将是宇宙上第一个基于ERL的SASE-FEL，而况不错成为基于ERL的EUV-FEL光源的PoC。束荷成立为60 pC的高束荷，这是激光FEL所需要的，束荷与EUV-FEL光源的束荷疏通。
运道的是，当作NEDO格式，2019年10月至2020年5月在cERL建造了一个IR-FEL，目的是开发高功率中红外激光器，运用基于分子振动跃迁的光接收进行高效激光加工。这也不错当作基于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。由于格式预算有限，为了贬低本钱，领受磁周期为24 mm的线性极化可调相位波动器(apu)当作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的磁隙来改变磁场以改变波长。为纯粹EUV-FEL光源的本钱，以前应开发具有固定罅隙的变极化和圆极化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，波动隐痛了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袭取度在cERL中最小，因此在2020年秋季对cERL束流线进行了改动，以大幅擢升束流袭取度，幸免以前大功率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。玄色框架内的烧毁线也进行了重建，以擢升能量接收度，减少以前高功率FEL操作中的束流耗费。此外，还透露了两个螺旋波管、U2的FEL监视端口以及新的烧毁线的像片。
图11透露了FEL的责任决议。在FEL调试和光束调谐中，咱们使用Burst模式，在5hz下访佛约1μs的宏脉冲，如图11(a)所示。以前，咱们将在一语气模式下进行高功率FEL操作，其中电子束一语气访佛，如图11(b)所示。IR-FEL运行束长度畛域决议如图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，以加多解放电子激光器的峰值电流。在FEL辐照后，束在Burst模式下通过第二弧被倾倒到可挪动的垃圾场。在一语气波模式下，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说念校正磁体，在波动段使用波束剖面监测仪，不错很好地调度横向波束的大小和位置。
图11所示。(a)Burst模式和(b)一语气模式下cERL电子束的时代结构。(c)串长畛域决议。在该决议中，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，以擢升解放电子激光器的峰值电流。在FEL辐照后，电子束被以Burst模式倾倒到步履转储中，以CW模式倾倒到主转储中。
图12透露了2021年2月至3月的FEL调试后果。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)透露了MCT探伤器测得的U1和U2的FEL能量随时代的变化，以及U1和U2的能量计输出信号。图12(d)透露了在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对筹划电子束参数模拟的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能量彰着低于模拟的FEL能量，这是由于束流参数不如筹划束流的起因。变成U2的FEL脉冲能量较低的主要原因是超导效应，它对阴毒束流的影响很大，咱们的模拟盘问标明，在cERL中，彰着的超导效应是无法幸免的。在电子密度较高的处所，超导膂力变得更强，因此，延迟了在第一电弧中被磁压缩的电子束，以加多峰值电流，从而贬低了FEL脉冲能量。它们还教唆加多光束的能量扩散和横向辐照。因此，由于超导体效应，在阴毒量机器(如cERL)中的光束畛域和调谐比在高能量机器(如EUV-FEL光源)中愈加难题。然则，从图12(d)中不错看出，接洽到到探伤器光路中的空气接收，NEDO格式筹划的FEL脉冲能量简直达到了。在cERL的IR-FEL中，这种权贵的SASE-FEL辐照是EUV-FEL的PoC的一个相配紧要的体式。为了齐全以前在一语气波模式下的大功率FEL运行，2021年秋季在新的转储线上进行了第一次束流输运盘问。2022年2 ~ 3月，在低束电荷和无FEL辐照条目下，齐全了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调试后果。(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能量随时代的变化。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、红线为筹划光束参数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格式筹划。
4
回首
EUV光刻的HVM量产肇始于250W 功率的LPP光源。然则，为了克服速即效应以齐全更高的曝光能量和更高的NA，以前的EUV光刻将需要更纷乱的EUV光源。因此，开发更高功率的EUV光源仍具有紧要意念念。通过能量回收决议，基于ERL的FEL具有极高的FEL功率，是光刻用大功率光源的联想选拔。本格式想象了一种基于ERL的用于以前光刻的EUV-FEL光源，并对主要元件进行了盘问和开发。EUV- FEL光源在EUV功率、升级到BEUV-FEL、High-NA光刻偏振畛域、功耗和每台扫描仪本钱等方面具有很多上风。通过全面仿真，领受新的优化和更精准的缠绵，再行表现了EUV-FEL光源具有优异的高功随便能，并盘问和建议了升级到BEUV-FEL光源的可能决议或想象、FEL光的偏振畛域以及光源到扫描仪的光束线。对EUV-FEL和LPP光源的每台EUV光刻机的电力浮滥、结构和运行本钱进行了推断，后果发现，通过从LPP光源切换到EUV-FEL光源不错纯粹这些本钱。此外，当作EUV-FEL的PoC的紧要体式，在cERL IR-FEL上齐全了权贵的SASE-FEL辐照。在以前的高功率解放电子激光器操作方面取得了进一步的弘扬。EUV解放电子光源被觉得是以前光刻最有长进的光源，应进一步实行产业化。
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