基于光梳技术的真空度和气体分压测量方法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51905528
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    23.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0512.微纳机械系统
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Lithography is the bottleneck for semiconductor manufacturing, and extreme ultraviolet lithography (EUVL) is the most promising choice for manufacturing chips with critical dimensions under 7 nm. To break the foreign monopolization on the high-end lithography, it is urgent for independent research and development of EUVL. The optical environment in the EUVL is vacuumed, and the vacuum degree and partial pressure of pollutant gases must be monitored in real-time. In recent years, as the international metrological system change, the vacuum measurement based optical methods becomes the research hotspot in international vacuum metrology field. There are two main optical methods: refractive index measurement and absorption spectrum measurement. The first method is measuring the gas refractive index with tunable continuous-wave laser and F-P cavity, and only vacuum degree can be obtained. Gas concentration can be deduced from absorption spectrum, and the vacuum degree is calculated. But the absorption of cleaning gas is too weak to be detected. This project is performed aiming at the on-line real-time measurement of the vacuum degree and partial pressure in the EUVL. The vacuum degree is measured by locking the repetition rate of measurement comb and F-P cavity, and the partial pressure is measured by cavity enhanced dual comb spectroscopy. The on-line real-time measurement of the vacuum degree and partial pressure is achieved. This project can provide new metrology and comparison method for monitoring the EUV lithography vacuum system.
光刻机是半导体制造的核心设备,其中极紫外光刻机(EUVL)是目前生产7nm以下工艺器件最有前景的方案。为了打破欧美国家的技术垄断,研发国产EUVL已经迫在眉睫。EUVL内的光学微环境必须维持在真空状态,需要实时监测真空度和污染气体分压。近年来,随着国际计量体系发生变化,基于光学手段的真空计量方法成为国际真空计量领域的研究热点。目前基于光学手段的真空测量方法主要有两种:折射率测量和吸收光谱测量。通过测量折射率只能得到真空度,无法获得气体分压;清洁气体吸收谱线强度极弱,无法通过测量吸收光谱得到真空度。本项目瞄准EUVL真空系统内真空度和气体分压的快速在线测量需求,研究基于光梳技术的真空环境测量原理与方法,利用腔增强双光梳光谱仪中测量光梳重频和增强腔的锁定关系测量折射率,结合污染气体吸收光谱可以实现真空度和气体分压的快速在线测量。该项研究工作可为EUVL真空环境监测提供新的计量和比对手段。

结项摘要

本项目开展了多种光学精密测量方法研究,包括光频梳真空度测量方法、光频梳测距方法和微纳结构几何尺寸测量方法。真空环境实时监测对保障光刻机、国家点火装置等正常运转是必不可少的。开展了基于光频梳的真空测量方法理论研究。高精度大范围绝对测距技术是实现卫星编队飞行和大型零部件装配的重要技术手段。开展了高性能飞秒光频梳光源和光频梳高精度测距技术研究,在100米测量内实现0.08mm测量精度。通过该研究工作,有望为推动我国大型装备制造、航天技术的高速发展提供技术支撑。高深宽比沟槽微结构广泛应用于微机电系统与三维集成电路等领域,是微纳器件的基础性工艺结构。随着器件深宽比的不断提升,对检测设备提出了更高的要求,是急需解决的技术难题。开展了基于深度学习的过焦扫描显微成像测量方法研究,实现了高深宽比微沟槽深度、线宽及侧壁角的高精度测量,最大测量深度大于400微米,最大深宽比达到80:1。通过该研究工作,可以为我国MEMS、3D集成电路提供新的量测手段,为优化制造工艺,提高产品良率提供关键技术支持。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
光谱共焦测量技术综述
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    半导体光电
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王梓;石俊凯;陈晓梅;姜行健;李冠楠;霍树春;高超;朱强;周维虎
  • 通讯作者:
    周维虎
MEMS High Aspect Ratio Trench Three-Dimensional Measurement Using Through-Focus Scanning Optical Microscopy and Deep Learning Method
使用离焦扫描光学显微镜和深度学习方法进行 MEMS 高深宽比沟槽三维测量
  • DOI:
    10.3390/app12178396
  • 发表时间:
    2022-08
  • 期刊:
    Applied Sciences-Basel
  • 影响因子:
    2.7
  • 作者:
    Guannan Li;Junkai Shi;Chao Gao;Xingjian Jiang;Shuchun Huo;Chengjun Cui;Xiaomei Chen;Weihu Zhou
  • 通讯作者:
    Weihu Zhou
Suppression of multi-pulse formation in all-polarization-maintaining figure-9 erbium-doped fiber mode-locked laser
全保偏9字型掺铒光纤锁模激光器中多脉冲形成的抑制
  • DOI:
    10.1088/1674-1056/abc153
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Chinese Physics. B
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Shi Junkai;Dong Dengfeng;Pan Yingling;Li Guannan;Li Yao;Liu Lituo;Chen Xiaomei;Zhou Weihu
  • 通讯作者:
    Zhou Weihu
基于机器学习的过焦扫描显微测量方法研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    中国光学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李冠楠;石俊凯;陈晓梅;高超;姜行健;崔成君;朱强;霍树春;周维虎
  • 通讯作者:
    周维虎

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其他文献

滤波对8 字腔掺铒光纤激光器锁模运转的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    石俊凯;王国名;黎尧;高书苑;刘立拓;周维虎
  • 通讯作者:
    周维虎
基于10m光子晶体光纤的放大自相似锁模振荡器研究
  • DOI:
    10.7498/aps.64.184210
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    石俊凯;柴路;赵晓薇;刘博文;胡明列;栗岩锋;王清月
  • 通讯作者:
    王清月
基于增益光纤长度优化的双波长运转掺铒光纤锁模激光器
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    石俊凯;纪荣祎;黎尧;刘娅;周维虎
  • 通讯作者:
    周维虎
双向运转混合锁模掺铒光纤激光器
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    中国激光
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    黎尧;纪荣祎;石俊凯;张滋黎;董登峰;劳达宝;周维虎
  • 通讯作者:
    周维虎
光子晶体光纤飞秒激光非线性放大系统的耦合动力学过程研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Acta Physica Sinica
  • 影响因子:
    1
  • 作者:
    石俊凯;柴路;赵晓薇;李江;刘博文;胡明列;栗岩锋;王清月
  • 通讯作者:
    王清月

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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