《美国国家标准与技术研究院(NIST)研发用于关键尺寸计量的基于实验室的多波长极紫外(EUV)衍射仪》

  • 编译者: 张宇
  • 发布时间:2025-05-30
  • 背景:该行业正在开发极紫外波长(EUV)技术,用于测量逻辑制造中的关键尺寸(CD)。随着新兴方法的出现,与参考测量技术进行对比评估对于推动使用工业相关长度尺度的高速开发至关重要。

    目的:将使用桌面相干高谐波产生(HHG)源从EUV衍射测量数据确定的参数化几何形状,与基于同步辐射的关键尺寸小角X射线散射(CD-SAXS)测量的尺寸进行比较,参照的对象为四个线间距阵列,其关键尺寸(CD)均小于50纳米。

    方法:采用EUV成像反射仪捕获作为掠射角函数的0阶反射和1阶衍射强度。1阶强度是该HHG源光谱梳中五个波长的函数。使用严格的耦合波分析(RCWA)电磁模拟对这些数据进行拟合,得出参数值和不确定性。

    结果:在考虑了横截面几何形状和实验条件后,EUV衍射测量模拟与测量数据总体吻合良好。EUV 衍射仪测量的线宽与 CD-SAXS 的线宽在后者中点高度处的线宽相关性良好。

    结论:这些令人鼓舞的结果是使用通用原型相干EUV反射仪获得的。基于该项目的成果进一步提高灵敏度和准确性的方案已经确定,并且研发工作正在推进中。

    该研究的详情已发表在《SPIE》相关期刊中。(DOI:10.1117/12.3050342)

相关报告
  • 《美国国家标准与技术研究院(NIST)重建世界级紫外线校准系统》

    • 编译者:李晓萌
    • 发布时间:2024-08-20
    • 紫外线(UV)光可能看起来像一个无形的英雄,默默地在我们的医院中消毒,固化我们的指甲油,并杀死我们水中的病原体。但是,我们如何确保它以安全有效的方式使用呢?为了帮助确保每一束紫外线都准确无误地达到目的,近日,美国国家标准与技术研究院(NIST)重建了其专门的校准实验室,称为紫外光谱比较器设施(UVSCF),行业客户将其紫外线检测设备送至该设施进行精确测量和校准。 紫外线具有广泛的应用。紫外线的杀菌特性使其成为消毒和杀菌的有价值的工具,特别是在医疗保健环境中。它也是对抗水中微生物污染的有效方法,用于饮用水、废水和地表水消毒。房主使用紫外线固化环氧树脂来安装新的厨房台面。在美甲沙龙行业,UV灯箱固化凝胶指甲产品。而且,近年来,新的消费品激增,如紫外线防护服,可以防止不必要的紫外线暴露。需要仔细校准紫外线光源,以确保这些产品按预期工作。 了解紫外光谱 紫外线是不可见的,波长比我们用眼睛看到的光短。根据波长,有三种不同类型的紫外线:UVA、UVB和UVC。波长是指光波峰值与可见光不同颜色之间的距离。虽然NIST的新校准系统满足了这三种需求,但其独特之处在于精确测量200-300纳米范围内的UVC光。 与UVA和UVB相比,UVC光具有更短、更高的能量波长。这使得UVC在杀死细菌和病毒方面非常有效。 NIST研究化学家Cameron Miller表示:“在美国,每年约有10万人死于与医疗保健相关的感染。他们去医院接受治疗,但最终因消毒不足而感染。”。“使用紫外线消毒房间和设备提供了一种潜在的解决方案。” 然而,UVC光也会伤害人体皮肤和眼睛,因此需要谨慎使用。 使用紫外线的组织,从军事和研究机构到大学和工业制造商,都可以使用一种称为紫外线探测器的紧凑型手持设备来检查紫外线光源是否发出适量和强度的光。与任何其他测量仪器一样,这些探测器需要校准,因此用户定期将其打包并发送到NIST的紫外光谱比较器设施。 正如人们可以通过将已知重量的物体放在天平上来校准天平一样,NIST专家通过将探测器暴露在特定的紫外线波长下并将其读数与精确校准的标准探测器进行比较来校准探测器。然后,他们为每个探测器分配校准值。 NIST物理学家Jeanne Houston表示:“我们能够以极高的精度和精确度测量非常短波长的紫外光。”。“紫外光谱的UVC范围是最具挑战性的测量部分,因此达到这种精度是我们在这个领域通常看不到的。” 然后,NIST将探测器退还给客户,客户可以放心使用它来确保其紫外线系统和产品的安全性和有效性。 满足新兴技术的需求 自20世纪80年代末以来,NIST一直维护着一个紫外线校准设施。然而,到2010年代中期,该设施已无法满足紫外线消毒等新兴技术的需求,因为它没有针对消毒所需的关键波长范围进行优化。新冠肺炎大流行使人们对改善和重建该系统产生了新的兴趣。 Houston表示:“新冠肺炎爆发后,紫外线消毒效果显著,我们能够完全重建系统。”。“我们已经实施了大规模的改进,我认为我们的新设施是世界上最好的。”
  • 《美国国家标准与技术研究院(NIST)发布《NIST温室气体测量项目:十年的关键成就》报告》

    • 编译者:李晓萌
    • 发布时间:2024-07-06
    • 在第21届缔约方会议(巴黎)上,人们普遍认为,减少温室气体排放和减缓大气变暖的计划将需要了解现有的排放,以及监测、报告和核实各种来源的排放的计划。由于70%的温室气体(GHG)排放来自世界上大多数人口居住的城市环境,因此需要更加强调对城市环境的监测。 作为美国的国家计量研究院,美国国家标准与技术研究院(NIST)已经对这些测量和标准的挑战做出了回应: a)提高美国准确测量温室气体排放的能力; b)展示城市大气监测网络(自上而下或大气测量方法)在定量确定工业、住宅、交通、发电和其他活动产生的温室气体通量方面的能力; c)利用基于社会经济数据的空间明确排放模型(自下而上或排放模型)方法补充此类测量; d)证明两者的结合提高了对排放估算的信心,同时确定了有待改进的领域。 NIST项目的建立是为了改进对二氧化碳、一氧化碳、甲烷、氧化亚氮、二氧化碳和氧气的同位素成分、气溶胶和温室气体烟囱排放的测量。开发了新的遥感方法,应用于大范围的技术,扩大了NIST的气体标准计划,与NOAA、WMO的温室气体中央校准实验室密切合作,通过SI可追溯性确保数据的准确性和一致性,并加强对大气温室气体排放测量的相互认可。与其他机构合作,开发了先进的计算工具,以模拟空间明确的排放源、生物排放和吸收过程,并使城市温室气体源归因能够从大气测量中得到。2010年,NIST与普渡大学、NOAA和宾夕法尼亚州立大学合作,在印第安纳州的印第安纳波利斯建立了第一个城市试验台(“涌入项目”)。在洛杉矶(2012年)和东北走廊(2014年)建立了额外的试验台,以测试方法在一系列气象条件和排放概况下的适用性。对于内流,在3年的分析期间(2012-2015年)的结果表明,自上而下的模型和排放模型之间的一致性<3%。在综合方法的测试中,自下而上的排放抵消了+15%,自上而下的方法抵消了-14.2%。这一性能显示出足够的灵敏度,可以每年跟踪缓解行动。(全球都设定了每年1%至3%的减排目标。)200多份档案出版物已产生并被引用超过10,000次,并培养了一支杰出的美国研究团队成功参与应对这一全球挑战。在中国和欧洲合作组织了研讨会,将计量和气象界聚集在一起,共同应对这一共同关心的挑战。世界气象组织的全球温室气体综合信息系统(IG3IS)的形成得到了催化,预计将启动关于温室气体测量的国际文件标准。NIST为推进美国温室气体综合测量、监测和信息系统的国家战略的发展做出了贡献。NIST量化温室气体排放的努力对于实施美国商品期货交易委员会(CFTC)发布的关于在自愿碳市场中列出自愿碳信用衍生品合同的建议指导也至关重要。NIST在解决由地球变暖的大气所带来的排放量化挑战方面做出了重大贡献,并采取了针对导致变暖的主要因素的措施,即温室气体排放到大气中。