绝对辐射测量不仅对于光刻工艺和仪器验收测试的开发很重要，而且对于 EUV 光产生过程的定量理解也很重要。这一过程的预测建模已经落后于 EUV 工具本身的开发。提高模型精度需要模型输入和输出的准确实验数据。在工业 EUV 光生成的背景下，开发专门针对红外激光器和 13.5 nm 光的新型辐射计量工具将提供此类数据。

缺乏工业协作，因为这里讨论的工业光刻工具是唯一能够产生这些探测器设计用于测量的光量的工具。鉴于与这些工具相关的知识产权数量，政府和行业代表的合作非常重要。工作组会议的初步讨论表明，在没有保密协议保护的情况下，业界不愿意讨论相关细节。

2.3 等离子体物理与建模：光-物质相互作用

EUVL 使用 13.5nm 光子生产集成电路。这种光的主要来源是由强大的激光产生的非常热的锡等离子体。调整激光参数以产生主要发射 13.5nm 附近的锡离子（例如，Sn10+-Sn15+）。虽然大多数等离子体特性已在大量实验中得到探索，但可靠且有效的理论支持对于开发更好的锡等离子体源至关重要。关于等离子体物理学的讨论，包括工作组会议期间的几次演讲，已合并为报告的一部分。本节重点介绍等离子体物理学、当前技术现状以及美国工业界和 NIST 研究人员在该领域取得进展的需求。

对激光产生的锡等离子体的光发射的高级计算通常使用大规模碰撞辐射（CR）代码进行，这些代码试图解释导致光子发射的最重要的物理过程。其中包括电子碰撞激发、去激发和电离、辐射、二电子和三体复合以及自电离等。此外，辐射传输和不透明度以及辐射流体动力学建模可能变得必要。

等离子体建模还受到支持材料相互作用的基本物理机制信息稀缺的限制。这可能会导致等离子体工程取得增量而非变革性进展，以支持大批量生产。行业-政府实验室合作伙伴一直在努力了解和控制等离子体过程，并报告了他们的成功。行业仿真专家还指出复杂的仿真如何涵盖不同时间尺度的多个物理域。

等离子建模在指导工程工作以提高 EUV 光产生和效率方面的实用性仍存在未解决的问题。例如，带外光子以及离子和电子发射的建模可以提供预测见解，从而大大提高芯片生产效率。另一个令人感兴趣的领域是 EUV 光刻胶中的光子、电子和化学相互作用，这是 EUVL 行业正在进行的研究兴趣。因此，等离子体物理建模也与 EUV 光学元件相关。 EUV 光学器件和材料将在以下部分 (2.4) 中介绍。

在过去的三年里，EUVL建模社区通过组织EUVL代码比较研讨会启动了CR代码的长期验证和基准测试计划。该方法以 NIST 原子光谱组 (ASG) 组织了 25 多年的一系列非 LTE 代码比较研讨会为蓝本。因此，NIST 原子光谱组 (ASG) 的任务是开发新的 EUVL 数据库和现代比较工具，用于智能比较 EUVL 的 CR 代码。到目前为止，所描述的工作已经在没有直接财政支持的情况下成功完成，并且最近两个 EUVL 研讨会的参与者已经使用数据库和用户界面来比较他们的软件包。尽管如此，未来的研讨会旨在分析需要对数据库和用户界面进行大量修改的新物理参数。因此，需要稳定的资金来表明多年来支持该研究领域发展的长期承诺。

NIST 研究人员报告的未来方向之一是基于主要多层反射器的可用性来研究较短波长方案。这将产生比锡以外的较重元素在较高电离态下产生的波长更短的光子（所谓的“超越 EUV”）。不幸的是，更广泛的研究界对 20 次以上电离的高 Z 元素的光谱缺乏足够的了解。 NIST 原子光谱小组 (ASG) 具有实验和理论能力，可以为 EUVL 社区提供有关未来等离子体源的光谱数据的最准确信息。为此，NIST电子束离子阱（EBIT）不仅可以产生电荷高达70+的离子，还可以在此范围内记录EUV和软光谱中最精确和详细的光谱。 NIST ASG 团队还使用最先进的原子方法和代码进行高精度大规模光谱计算。经过验证的功能应该能够满足未来 EUVL 等离子体源的准确数据需求。值得注意的是，当行业代表获悉EUV的未来资源时，他们表示短期内没有公开计划使用锡以外的材料作为来源。

总之，行业利益相关者希望对锡等离子体进行建模，NIST 正在进行的工作可以支持更多的努力，但这需要投资。此外，设计工程师和科学家会发现将任何此类代码集成到商业软件中以优化 EUV 芯片生产能力很有价值。工作组会议上的讨论是技术性的，但也讨论了如何将任何此类代码与商业合作伙伴集成以确保美国公司的利益。最后，对等离子体和相互作用进行建模可以帮助减少碎片对 EUVL 组件的负面影响，这将在 2.4.2 节中讨论。 

2.4 与 EUV 相互作用的元件的表征

本节介绍 EUVL 扫描仪中与 EUV 光相互作用的两个组件：(1) 光刻胶和 (2) 收集镜。工作组的行业参与者提出了有关大批量制造 (HVM) 要求的总体主题。具体来说，HVM 的兴趣主要集中在提高使用 EUVL 生产的芯片的产量和吞吐量。 NIST 当前可用的潜在计量解决方案将在第 2 节中讨论。

2.4.1 光刻胶：聚合物特性说明

光刻胶加工对于半导体行业至关重要。所有器件组件和相关结构（从场效应晶体管 (FET) 中的通道到器件之间的电气互连）都需要通过光刻技术制造纳米级图案。租金规则指出，端子或互连的数量随着逻辑块或门的数量而增加。这与单元级别有关，而标准单元缩小了，与单元的连接也缩小了。图 8 演示了这一概念。

行业参与者强调需要通过利用新的电池架构和新颖的设备材料来积极缩小间距。会议还讨论了实现新单元结构和材料的大批量制造（HVM）的难度，其中良率是一个主要问题。例如，假设每个芯片有 10^10 个接触点，并且模具成品率 Yd=好芯片/总芯片，则必须达到至少 99%。在一个系统中，第三代英特尔酷睿处理器（四核）包含1.48亿个晶体管。如果良率达到 99%，则 1.48 万个晶体管将有缺陷 - 目标是良率达到 99.99996% 或 6 Sigma (6A)。良率必须非常好，这取决于过程控制和缺陷。如果良率足够，生产EUV芯片的成本由生产率（吞吐量）决定。换句话说，更好的音高分辨率是必要的，但对于 HVM 来说还不够。

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