Продление срока службы элементов коротковолновой оптики тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Губарев Владимир Михайлович

• Губарев Владимир Михайлович
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Губарев Владимир Михайлович

Введение

Глава 1. Микро и макро структура оригинальных и

денсифицированных мембран на основе одностенных

углеродных нанотрубок

1.1 Производство оригинальных мембран на основе одностенных углеродных нанотрубок методом осаждения из газовой фазы

1.1.1 Рамановская спектроскопия

1.1.2 Спектроскопия в видимом диапазоне

1.1.3 Спектроскопия в рентгеновском и вакуумном ультрафиолетовом диапазоне (ВЕБЗУ-Н)

1.2 Денсификация мембран на основе одностенных углеродных нанотрубок изопропиловым спиртом

1.2.1 Растровая электронная микроскопия

1.2.2 Метод Брунауэра - Эммета - Теллера с анализом Барретт-Джойнер-Халенда

1.2.3 Рентгеновская рефлектометрия

1.2.4 Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье

1.2.5 Спектроскопия в вакуумном ультрафиолете (ЬРР ТЕШ - Э)

1.3 Основные выводы главы

Глава 2. Мембраны на основе одностенных углеродных нанотрубок

для защиты элементов коротковолновой оптики

2.1 Тест на вздутие

2.2 Аг газопроницаемость

2.3 Проникновение жидкометаллических капель микронного и субмикронного размеров

2.4 Проникновение плазмы

2.5 Испарение напыления Джоулевым теплом

2.6 Основные выводы главы

Глава 3. Динамика состояния поверхности материалов под

длительным воздействием ЭУФ индуцированной Я2 плазмы

3.1 Экспериментальная установка

3.2 Метод время-разрешенной актинометрии

3.3 Результаты и обсуждения

3.4 Основные выводы главы

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

Список рисунков

Список таблиц

Список литерату ры

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Продление срока службы элементов коротковолновой оптики»

Введение

Актуальность темы исследования и степень её разработанности

Коротковолновое излучение в области мягкого рентгена и вакуумного ультрафиолета привлекает значительное внимание из-за многочисленных применений как в фундаментальных исследованиях, так и в передовых технологиях. Например, коротковолновое излучение применяется в когерентной дифракционной визуализации для реконструкции изображений наноразмерных структур [1—4]; в микроскопии биологических объектов в области прозрачности воды между К - краями фотопоглощения кислорода (Л = 2.34 нм) и углерода (Л = 4.40 нм) (так называемое "водяное окно" [5—7]); Экстремальной ультрафиолетовой (ЭУФ) те-неграфии для определения характеристик многоструйных газовых неоднородно-стей [8; 9]; ЭУФ литографии для производства интегральных микросхем с характерным техпроцессом менее 10 нм, а так же для инспекции фотомасок и зеркал ЭУФ литографа [10—12]. Такое разнообразие применений требует разработки источников коротковолнового излучения. В зависимости от принципа работы источников коротковолнового излучения можно выделить следующие типы: i) синхро-тронное излучение и лазеры на свободных электронах [13; 14]; ii) источники на основе генерации высоких гармоник излучения мощных фемтосекундных лазеров [15; 16]; iii) газоразрядная (DPP) и лазерно — индуцированная (LPP) плазмы [17—24]. LPP источники излучения наиболее привлекательны, так как позволяют собирать излучение в большом телесном угле (вплоть до 5.5 ср), обладают небольшим размером излучающей области (десятки микрон), высокой яркостью, высокой эффективностью конверсии энергии (CE порядка единиц процентов), пространственной стабильностью и возможностью масштабирования генерируемой мощности излучения от лабораторных до производственных масштабов. Однако помимо генерации полезного коротковолнового электромагнитного излучения, плазменные источники испускают загрязняющие частицы — частицы плазмы, состоящие из ионов и атомов, и капли размерами до десятков микрон [24—29]. Подавление загрязняющих частиц плазменных источников коротковолнового излучения является актуальной задачей.

Другой актуальной задачей является разработка оптических элементов, работающих с коротковолновым излучением. Эта задача обусловлена тем, что в ко-

ротковолновой области спектра все материалы без исключения обладают высоким поглощением в комбинации с низким отражением электромагнитного излучения при углах падения близких к нормальному. Например, в кварце — наиболее популярном материале для изготовления линз для видимой и инфракрасной (ИК) областей спектра, глубина проникновения коротковолнового излучения (Л = 1-20 нм) не превышает 5 = 1 мкм [30]. Аналогичные результаты справедливы и для всех остальных существующих материалов. Таким образом, классические элементы оптики видимого и ИК спектральных диапазонов не применимы в коротковолновой области спектра, поэтому важным этапом является переход от рефракторной (преломляющей) к многослойной рефлекторной (отражающей) оптике (Брэгговские зеркала). Брэгговские зеркала представляют собой многослойные покрытия, состоящие из нескольких десятков пар чередующихся слоёв с высоким контрастом оптической плотности (например, бислоёв Mo — Si) и малой поглощающей способностью для коротковолнового излучения. Толщина пары слоёв определяется условием Брэгга-Вульфа. Индивидуальные толщины слоев определяются из решения оптимизационной задачи по максимизации коэффициента отражения на заданной длине волны [31]. Так, для многослойных Mo — Si зеркал теоретически рассчитанная пиковая отражательная способность (R) на целевой длине волны ЭУФ литографии (Л = 13.5 нм) составляет R = 75% [32]. На практике, максимальная отражательная способность многослойных Mo — Si зеркал достигает всего R = 69.5% [33]. Основным фактором, определяющим потерю отражательной способности многослойных зеркал, является перемешивание и химическое взаимодействие материалов на границах раздела сред (формирование интердиффузионных слоев). Для уменьшения интердиффузии на границах раздела сред напыляют сверхтонкие диффузионные барьеры, такие как Be [34] или B4C [35]. Так, в работе [34] экспериментально измеренная отражательная способность многослойных зеркал Mo — Be — Si достигает значения R = 71% для Л = 13.5 нм и R > 72% для Л = 12.9 нм при углах падения излучения, близких к нормальному.

Загрязняющие частицы (ионы, атомы, капли), испускаемые плазменными источниками излучения, могут приводить к деградации отражательной способности многослойных зеркал. В общем случае существует три канала взаимодействия загрязняющих частиц с многослойными зеркалами: i) физическое распыление (physical sputtering); ii) имплантация; iii) осаждение на поверхности. Первые

два процесса необратимы и вызваны высокоэнергичными ионами с энергиями 110 кэВ, поэтому для их предотвращения требуются разработка систем защиты. Процесс осаждения плазмы и капель — обратимый, поэтому требуется разработка прецизионных систем очистки, не наносящих урон многослойным зеркалам. Проблема продления срока службы элементов коротковолновой оптики особенно важна для ЭУФ литографии, в которой требуемое время жизни оптических элементов составляет 30.000 часов [36—38]. Таким образом, разработка систем защиты и систем очистки крайне востребована для продления срока службы зеркал коротковолновой оптики.

Системы защиты от загрязняющих частиц включают применение: ^ противотоков буферных газов и магнитного поля [22; 23]; и) лазерных пост импульсов [39; 40]; ш) тонких свободно — висящих мембран [41; 42]. Противотоки буферных газов и магнитное поле применяются для подавления частиц плазмы, в то время как лазерные пост импульсы испаряют капли. Тонкие свободно — висящие мембраны являются дополнительным способом защиты оптических элементов как от плазмы, так и от капель. Для этого мембраны устанавливаются в непосредственной близости перед защищаемыми оптическими элементами. К защитным мембранам выдвигается ряд требований. Во-первых, мембраны должны обладать высокой прозрачностью Т > 80% в коротковолновой области спектра. Во-вторых, защитные мембраны должны быть термически и химически устойчивыми, чтобы не разрушаться при нагреве коротковолновым излучением и выдерживать условия плазмы. В-третьих, защитные мембраны должны обладать высокой механической стабильностью, чтобы не разрушаться при транспортировке, при воздействии потоков буферного газа и при взаимодействии с энергичными частицами плазмы и каплями. Таким образом, должен быть найден компромисс: с одной стороны защитная мембрана должна быть достаточно тонкой для высокой оптической прозрачности, с другой стороны — достаточно толстой, чтобы обеспечить механическую стабильность. Это накладывает ограничения на возможный выбор материалов для производства защитных мембран. Традиционным решением является применение мембран из кремния (поликристаллического р—Бг, монокристаллического с — Бг, пористого) [43—46], нитрида кремния (БгЫх) [47—50], карбида кремния (БгС), углеродных структур (графитовые пленки нанометровой толщины (ЫСЕ), одностенные и многостенные углеродные нанотрубки (УНТ)) [41; 51—55]. Так, в работе [45] было показано, что Бг3N (4 нм) - Бг (53 нм) -

Si3N (4 нм) мембраны демонстрируют Т = 86% на Л = 13.5 нм, а измеренная в работе [50] прозрачность SiNx (19.6 нм) мембран составляет Т = 87.3%. В работе [51] показано, что NGF (18 нм) мембраны обладают прозрачностью Т = 92%. Несмотря на высокую оптическую прозрачность, применение Si, SiNx мембран затруднено из-за низкой способности данных материалов диссипировать энергию от нагрева ЭУФ излучением [50], [52]. Термические нагрузки ЭУФ излучением в сочетании с циклами откачки/напуска буферного газа могут приводить к возникновению усталости и напряжению в защитных мембранах, вызывая их разрушение. Более того, Si, SiNx, SiC и NGF мембраны крайне хрупкие, поэтому в случае разрушения осколки мембран могут попадать на защищаемые поверхности, приводя к дополнительному урону многослойной оптики. Таким образом, необходима разработка защитных мембран с повышенной механической стабильностью и оптической прозрачностью в коротковолновой области спектра. Решением могут стать мембраны на основе углеродных нанотрубок. Малая плотность УНТ мембран обеспечивает большее значение коэффициента пропускания коротковолнового излучения при эквивалентных значениях толщин с твердотельными мембранами. Так, 60 нм УНТ мембраны могут достигать оптической прозрачности Т = 96.5% на длине волны Л = 13.5 нм [56], а кривая напряжения — деформации позволяет охарактеризовать УНТ мембраны как вязко — эластичный материал. Кроме того, механические свойства (например, модуль Юнга) УНТ мембран могут быть значительно улучшены при помощи увеличения плотности (здесь и далее — денсификации), например, методами: ^ прокатки роллера [57]; и) локальным контактом зондом атомно-силового микроскопа[58]; ш) смачиванием летучими жидкостями — спиртами либо эфирами [59]. Последний метод является наиболее простым в реализации, так как не требует высокотехнологического оборудования и специальной подготовки мембран. Летучие жидкости, испаряясь из объема УНТ мембран, приводят к денсификации в следствие сил поверхностного натяжения, что увеличивает количество контактов и, как следствие, повышает трение между индивидуальными нанотрубками. Так, в результате денсификации модуль Юнга мембран на основе выровненных многостенных углеродных нанотрубок (МУНТ) возрастает с 0.28 до 2.2 ГПа [59].

Однако остается неисследованным ряд вопросов, посвящённый мембранам на основе произвольно ориентированных одностенных углеродных нанотру-бок (ОУНТ). Так, необходимы исследования, посвященные изменению структуры

ОУНТ мембран до и после денсификации летучими жидкостями, поскольку именно внутренняя структура во многом определяет уникальные физические свойства ОУНТ мембран. Кроме того, необходимы исследования динамики испарения ден-сификата из объема ОУНТ мембран, так как остаточный денсификат в объеме ОУНТ мембран может приводить к значительному поглощению коротковолнового излучения. Этим проблемам посвящена Глава 1 данной работы. Денсификация может приводить к изменению газопроницаемости ОУНТ мембран и, как следствие, к нарушению циркуляции противотоков буферного газа в системах защиты коротковолновой оптики, что особенно важно для проектирования газлоков — систем разделения вакуумных объемов при помощи тонкой мембраны с целью минимизировать оптический путь коротковолнового излучения в буферных газах. Перепад давлений в вакуумных объемах с использованием газлока может достигать ~ 1-10 Па, приводя к неупругим деформациям и разрушению защитных мембран. Поэтому необходимы исследования, посвященные изменению газопроницаемости и механической стабильности ОУНТ мембран при денсификации. Кроме того, способность ОУНТ мембран уменьшать потоки частиц плазмы (ионы и атомы) и жидкометаллических капель микронного и субмикронного размеров изучена мало. Не менее важная задача состоит и в поиске методов продления срока службы защитных ОУНТ мембран, подвергающихся загрязнению частицами плазмы и каплями. Этим проблемам посвящена Глава 2.

Системы очистки от загрязняющих частиц (ионов, атомов и капель) плазменных источников коротковолнового излучения, а так же от кислорода и углерода, являются крайне важным способом продления срока службы многослойных зеркал. Системы очистки удаляют загрязнения при помощи атомарного водорода, образующего с загрязнителями летучие соединения БпН4, СН4, Н20, которые могут быть откачены насосом. Распространённым способом генерации атомарного водорода является декомпозиция Н2 на горячей вольфрамовой нити [60— 64]. Так, была показана эффективность травления атомарным водородом загрязнений углерода [62], кислорода [63] и олова [64]. Однако данный метод приводит к термическим нагрузкам на многослойные зеркала, а так же загрязнению материалом нити. Кроме того, необходима разработка методов транспортировки радикалов к поверхности многослойных зеркал для повышения скорости травления. Альтернативным методом очистки от загрязнений является применение ЭУФ индуцированной плазмы [65—69], которая образуется в результате взаимо-

действия фотонов высокой энергии (hv = 92 эВ) с буферным H2 газом. H2 плазма используется для низкотемпературных реакций и химического травления главным образом при помощи реактивных продуктов диссоциации (радикалов), в то время как ионы значительно снижают энергетический барьер активации химических реакций. Преимуществом H2 плазменного травления (включающего оба процесса - chemical etching и physical sputtering) является in .situ очистка поверхностей многослойной оптики во время работы ЭУФ источника [70; 71]. Кроме того, реактивная плазменная среда может смещать баланс сил от адгезии к высвобождению загрязняющих металлических частиц с поверхности элементов коротковолновой оптики за счет удаления связывающих адсорбатов углеводородов и воды [72—74]. Однако взаимодействие плазмы с многослойными оптическими поверхностями может иметь и негативные последствия. Так, энергичные ионы могут имплантироваться внутрь многослойной оптики. При достижении критического давления скопленный водород вызывает локализованное расслоение на границах раздела бислоёв многослойных зеркал, а так же их вздутие (так называемый "блистеринг") [75—79]. Кроме того, высокоэнергичные ионы могут вызывать распыление (physical sputtering) зеркал [79]. Отметим, что характерные функции распределения ионов по энергиям (ФРИЭ) в ЭУФ индуцированной плазме демонстрируют положение максимума в области до 10 эВ с быстро спадающим хвостом вплоть до 80 эВ, при этом отличие потоков ионов в максимуме ФРИЭ и на хвосте достигает 4 порядков [65]. Несмотря на малые потоки высокоэнергетических ионов при длительных экспозициях может набираться значительная доза частиц, приводящая к модификации поверхностей многослойных зеркал. Поэтому для построения неразрушающих прецизионных систем очистки многослойных зеркал необходимо изучение динамики состояния поверхностей материалов под длительным воздействием ЭУФ индуцированной H2 плазмы. Этой проблеме посвящена Глава 3 данной работы.

Таким образом, целью данной работы является:

1) Исследование возможности применения ОУНТ мембран для защиты оптических элементов от вредоносных частиц плазменных источников коротковолнового излучения.

2) Исследование динамики состояния поверхности материалов под длительным воздействием ЭУФ индуцированной H2 плазмы.

Для достижения поставленных целей решались следующие задачи:

1. Изучение структуры оригинальных и денсифицированных изопро-пиловым спиртом ОУНТ мембран.

- Измерение спектров пропускания в области вакуумного ультрафиолета (ВУФ) ОУНТ мембран с помощью синхротронного излучения (BESSY-II). Расчёт средней плотности ОУНТ мембран по подгонке аналитической моделью измеренных ВУФ спектров пропускания. Измерение средней плотности ОУНТ мембран методом рентгеновской рефлектомет-рии. Измерение пористости ОУНТ мембран методом Брунауэра-Эммета-Теллера (БЭТ) с анализом Барретта-Джойнера-Халенды (БДХ), а так же при помощи анализа серии изображений, полученных при помощи растровой электронной микроскопии (РЭМ), с последующей обработкой в приложении ImageJ [80].

- Исследование динамики испарения изопропилового спирта из объема ОУНТ мембран при помощи инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (ИКФС) и ВУФ спектроскопии.

2. Изучение физических свойств ОУНТ мембран для защитны элементов коротковолновой оптики.

- Исследование механических свойств оригинальных и денсифицированных изопропиловым спиртом ОУНТ мембран методом теста на вздутие. Исследование газопроницаемости ОУНТ мембран методом теста на утечку. Построение вероятностной модели проникновения газа и расчет газопроницаемости ОУНТ мембран на её основе.

- Исследование вероятности и механизмов проникновения жидкометал-лических капель и частиц плазмы (ионы, атомы) через ОУНТ мембраны при помощи анализа РЭМ изображений Si образцов-свидетелей, цилиндра Фарадея, электростатического анализатора ионов. Разработка метода in situ восстановления оптических свойств ОУНТ мембран, подвергающихся загрязнению металлическими каплями и частицами плазмы.

3. Изучение динамики состояния поверхности материалов под длительным воздействием ЭУФ индуцированной низкотемпературной H2 плазмы.

- Экспериментальное определение параметров разрядной плазмы, имитирующей ЭУФ индуцированную H2 плазму. Измерение температуры, плотности и потока ионов зондом Ленгмюра, микроволновым зондом

(hairpin probe) и сеточным анализатором (RFEA). Измерение концентрации атомарного водорода методом актинометрии по Kr. - Изучение динамики вероятности гибели атомарного водорода на поверхности Al, Ru, SiO2, нержавеющей стали при длительном воздействием H2 плазмы методом время-разрешенной актинометрии. Проверка чувствительности метода время-разрешенной актинометрии.

Защищаемые положения.

1. Денсификация изопропиловым спиртом увеличивает плотность ОУНТ мембран преимущественно за счет сокращения количества пор диаметром более 15 нм, уменьшает газопроницаемость, сохраняет вязко-эластичные свойства и повышает значение биаксиального модуля, а остаточный денсификат уменьшает прозрачность ОУНТ мембран на целевой длине волны экстремальной ультрафиолетовой фотолитографии (13.5 нм).

2. Вероятность проникновения жидкометаллических InSn капель через ОУНТ мембраны убывает с уменьшением размера капель. ОУНТ мембраны ослабляют поток частиц InSn плазмы, а доминантный канал проникновения ионов — баллистический транспорт через поры. Резистив-ный нагрев ОУНТ мембран в вакууме позволяет очистить ОУНТ мембраны от частиц плазмы и капель.

3. Низкотемпературная H2 плазма не модифицирует поверхность очищенных от загрязнений материалов - Al, Ru, SiO2, нержавеющая сталь — при длительных временах экспозиции.

Научная новизна

1. Впервые измерена прозрачность ОУНТ мембран в коротковолновой области спектра электромагнитного излучения (1-20 нм), что дополняет актуальные литературные данные. Показано влияние денсификации изопропиловым спиртом на микроструктуру и оптическую прозрачность ОУНТ мембран в коротковолновой области спектра.

2. Впервые экспериментально исследованы механические свойства и газопроницаемость денсифицированных ОУНТ мембран. Измерены вероятности проникновения и изучены механизмы транспорта загрязняющих частиц плазмы и жидкометаллических капель через ОУНТ мембраны, а

так же разработан способ удаления загрязняющих частиц для восстановления оптических свойств ОУНТ мембран.

3. Впервые исследована in situ динамика состояния поверхности RVS, Al, SiO2, Ru под длительным воздействием низкотемпературной H2 плазмы.

Научная и практическая значимость.

Результаты изучения микроструктуры, а так же её изменения методом ден-сификации (Глава 1) важны для установления связи структура-физическое свойство. От внутренней структуры (пористость, плотность, толщина и т.д.) зависят теплопроводность, электропроводность, оптическая прозрачность во всех областях спектра и механические свойства ОУНТ мембран. Возможность манипулирования морфологией пересечений углеродных нанотрубок при денсификации может быть использована при разработке гибких электронных устройств, просветляющих покрытий и в других современных технологиях.

Результаты измерений вероятности проникновения газов, жидкометалличе-ских капель, и частиц плазмы через ОУНТ мембраны (Глава 2) необходимы для разработки систем защиты элементов коротковолновой оптики от загрязняющих частиц плазменных источников электромагнитного излучения. Это особенно важно для ЭУФ литографии, как для производства интегральных микросхем с характерным размером техпроцесса менее 10 нм, так и для инспекции фотомасок и многослойных интерференционных зеркал. Результаты проведенных исследований уже внедрены в промышленный LPP источник коротковолнового излучения TEUS - S 100 [81].

Результаты актинометрических исследований динамики поверхностной гибели атомов H на материалах, подвергающихся длительному воздействию H2 плазмы (Глава 3) имеют прежде всего практическую значимость. Поверхностная рекомбинация атомарного водорода является ключевым фактором в производстве молекулярного водорода в межзвездной среде и в устройствах управляемого синтеза. Кроме того, динамика состояния поверхности материалов под длительным воздействием H2 плазмы важна для построения неразрушающей прецизионной системы in situ очистки многослойных зеркал, что может значительно повысить их срок службы и увеличить производительность ЭУФ литографа. Предложенный в работе метод время-разрешенной актинометрии позволяет однозначно определить момент времени окончания очистки поверхностей от адсорбатов (прежде всего, органических соединений и оксидов), а значит измерить вероятность ги-

бели атомов водорода на поверхности чистого материала, что крайне важно для верификации литературных данных.

Достоверность полученных результатов.

Достоверность полученных результатов обеспечивается применением современного научного оборудования и широко известных экспериментальных методов научных исследований, повторяемостью и воспроизводимостью результатов, а так же хорошим соответствием результатов, полученных различными комплиментарными методами. Кроме того, ряд вспомогательных результатов находится в хорошем соответствии с доступными литературными данными.

Личный вклад автора.

Автор принимал активное участие в постановке, проведении и интерпретации всех описанных в работе исследований. Автором были экспериментально подобраны и оптимизированы параметры работы LPP источника TEUS-M для проведения исследований проникновения жидкометаллических капель и плазмы через ОУНТ мембраны, произведены калибровки спектров излучения InSn плазмы, а так же произведена подгонка аналитической моделью измеренных ВУФ спектров пропускания для вычисления средней плотности ОУНТ мембран. Совместно с автором был разработан стенд для исследования поверхностной рекомбинации атомарного водорода и настроена ключевая оптическая диагностика данной работы — время-разрешенная актинометрия. Автором была произведена полная автоматизация всех применяемых диагностик разрядной плазмы, контроля измерительного оборудования, обработки полученных данных с помощью программного средства Lab View. Результаты исследований были подготовлены автором в виде публикаций и представлены на научных конференциях и семинарах.

Апробация результатов.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: "Оптические и механические свойства тонкопленочных покрытий на основе одностенных углеродных нанотрубок", 61-я Всероссийская научная конференция МФТИ (2018); "Single-walled carbon nanotube membranes for optical applications in extreme ultraviolet range", III International Workshop on Electromagnetic Properties of Novel Materials (2018); "Применение мембран из одностенных углеродных нанотрубок в экстремальном ультрафиолетовом диапазоне", XXVII симпозиум «Нанофизика и наноэлектроника» (2019); "Penetration of InSn plasma through protective SWCNT membranes", International conference of

modern nanotechnologies nanophotonics for science industry (2021); "Проникновение жидкометаллических InSn капель через мембраны на основе одностенных углеродных нанотрубок", Семинар отдела атомной спектроскопии ИСАН РАН (2021).

Публикации. Основные результаты по теме диссертации изложены в 6 рецензируемых печатных изданиях, входящих в списки ВАК, WoS, Scopus:

Al: V. Gubarev, V. Yakovlev, M. Sertsu, О. Yakushev, V. Krivtsun, Y. Gladush,

I. Ostanin, A. Sokolov, F. Schäfers, V. Medvedev, A. Nasibulin; "Single-walled carbon nanotube membranes for optical applications in the extreme ultraviolet range", Carbon, Volume 155, 2019, Pages 734-739, doi:10.1016/j.carbon.2019.09.006

A2: V. Gubarev, M. Krivokorytov, J. A. Ramirez Benavides, V. Krivtsun, V. Ivanov, V. Medvedev, A. Pal, D. Krasnikov, A. Nasibulin; "InSn plasma penetration through protective single-walled carbon nanotube-based membranes.", Applied Physics Letters, Volume 121,2022, Pages 141901, doi : 10.1063/5.0097517

A3: В. Губарев, М.Кривокорытов, В.Иванов, В.Кривцун, В.Медведев "Проникновение жикометаллических капель через мембраны на основе одностенных углеродных нанотрубок", Письма в журнал технической физики, Том 48, Выпуск 6, 2024, Стр. 24 - 27, DOI: 10.21883/PJTF.2022.06.52207.19091

A4: V. Gubarev, D. Lopaev, A. Zotovich, V. Medvedev, P. Krainov, D. Astakhov, S. Zyryanov; "Dynamics of H atoms surface recombination in low-temperature plasma", Journal of Applied Physics, Volume 132, 2022; Pages 193301, doi: 10.1063/5.0119577

A5: J. A. Ramirez Benavides, D. Krasnikov, V. Gubarev, I. Novikov,

V. Kondrashov, A. Starkov, M. Krivokorytov, V. Medvedev, Y. Gladush, A. Nasibulin; "Renewable single-walled carbon nanotube membranes for extreme

ultraviolet pellicle applications", Carbon, Volume 198, 2022, Pages 364-370, doi:10.1016/j.carbon.2022.07.014

A6: V. Gubarev, M. Krivokorytov, V. Krivtsun, N. Novikova, S. Yakunin, A. Pal, J. A. Ramirez Benavides, D. Krasnikov, V. Medvedev, A. Nasibulin; Ar permeability through densified single-walled carbon nanotube-based membranes. Journal of Applied Physics, Volume 133, 2023; Pages 095106, doi: 10.1063/5.0135082

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трёх глав и заключения. Полный объём диссертации составляет 123 страницы с 40 рисунками и 2 таблицами. Список литературы содержит 160 наименований.

Глава 1. Микро и макро структура оригинальных и денсифицированных мембран на основе одностенных углеродных нанотрубок

Внутреннее строение во многом определяет уникальные физические свойства мембран на основе углеродных нанотрубок, включая теплопроводность, электропроводность, механическую стабильность и другие. Основными параметрами, определяющими внутреннее строение УНТ мембран, являются: длина, диаметр, количество стенок (одностенные/многостенные) и индексы хиральности индивидуальных углеродных нанотрубок; упорядоченность (произвольно ориентированные или выровненные); сплетенность (индивидуальные или сплетенные в пучки); средняя плотность. Так, в зависимости от строения УНТ мембран, теплопроводность (к) и электропроводность (к) могут варьироваться значительно - к = 0.1 Вт/мК - 6.6 кВт/мК [82—88] и к = 102 - 107 С/м [89—93], соответственно. Так, сплетение индивидуальных УНТ в пучки уменьшает теплопроводность на порядки, в то время как с ростом длины нанотрубок теплопроводность повышается из-за увеличения длины свободного пробега фононов. Вариации в электропроводности объясняются прежде всего тем, что УНТ мембраны состоят как правило из нанотрубок различной хиральности, каждая из которых имеет различную зонную структуру. Механические свойства так же напрямую зависят от внутреннего строения УНТ мембран: увеличение плотности приводит к увеличению доли переплетенных пучков из индивидуальных углеродных нанотрубок и их сближению. В результате трение между индивидуальными УНТ и их сплетениями значительно возрастает, что приводит к увеличению модуля Юнга, и соответственно, улучшению механической стабильности. Таким образом, для реализации требуемых физических свойств (теплопроводности, электропроводности, механической стабильности и тд.) необходима возможность манипулирования внутренним строением УНТ мембран.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Губарев Владимир Михайлович, 2024 год

Список литературы

1. Marchesini, S., et al. "Coherent X-Ray Diffractive Imaging: Applications and Limitations." Optics Express, vol. 11, no. 19, Optica Publishing Group, 22 Sept. 2003, p. 2344. Crossref, doi:10.1364/oe.11.002344.

2. Prosekov, P. A., et al. "Methods of Coherent X-Ray Diffraction Imaging." Crystallography Reports, vol. 66, no. 6, Pleiades Publishing Ltd, Nov. 2021, pp. 867-882. Crossref, doi:10.1134/s1063774521060286.

3. Nakasako, Masayoshi, et al. "Methods and Application of Coherent X-Ray Diffraction Imaging of Noncrystalline Particles." Biophysical Reviews, vol. 12, no. 2, Springer Science and Business Media LLC, 16 Mar. 2020, pp. 541-567. Crossref, doi:10.1007/s12551-020-00690-9.

4. Lo, Yuan Hung, et al. "In Situ Coherent Diffractive Imaging." Nature Communications, vol. 9, no. 1, Springer Science and Business Media LLC, 8 May 2018. Crossref, doi:10.1038/s41467-018-04259-9.

5. Kördel, Mikael, et al. "Laboratory Water-Window x-Ray Microscopy." Optica, vol. 7, no. 6, Optica Publishing Group, 8 June 2020, p. 658. Crossref, doi:10.1364/optica.393014.

6. Parkman, Tomás, et al. "Table-Top Water-Window Microscope Using a Capillary Discharge Plasma Source with Spatial Resolution 75 Nm." Applied Sciences, vol. 10, no. 18, MDPI AG, 13 Sept. 2020, p. 6373. Crossref, doi:10.3390/app10186373.

7. Wachulak, P. W. "Recent Advancements in the 'Water-Window' Microscopy with Laser-Plasma SXR Source Based on a Double Stream Gas-Puff Target." Opto-Electronics Review, vol. 24, no. 3, Polish Academy of Sciences Chancellery, 1 Jan. 2016. Crossref, doi:10.1515/oere-2016-0018.

8. Wachulak, P. W., et al. "Characterization of Pulsed Capillary Channel Gas Puff Target Using EUV Shadowgraphy." Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, vol. 345, Elsevier BV, Feb. 2015, pp. 15-21. Crossref, doi:10.1016/j.nimb.2014.12.060.

9. Wachulak, P. W., et al. "Extreme Ultraviolet Tomography of Multi-Jet Gas Puff Target for High-Order Harmonic Generation." Applied Physics B, vol. 117, no. 1, Springer Science and Business Media LLC, 18 Apr. 2014, pp. 253-263. Crossref, doi:10.1007/s00340-014-5829-7.

10. Fu, Nan, et al. "EUV Lithography: State-of-the-Art Review." Journal of Microelectronic Manufacturing, vol. 2, no. 2, Journal of Microelectronic Manufacturing, 2019, pp. 1-6. Crossref, doi:10.33079/jomm.19020202.

11. Yang, De-Kun, et al. "The Development of Laser-Produced Plasma EUV Light Source." Chip, vol. 1, no. 3, Elsevier BV, Sept. 2022, p. 100019. Crossref, doi:10.1016/j.chip.2022.100019

12. Mizoguchi, Hakaru, et al. "High-Power LPP-EUV Source for Semiconductor HVM: Lithography and Other Applications." International Conference on Extreme Ultraviolet Lithography 2022, edited byKurt G. Ronse et al. , SPIE, 1 Dec. 2022. Crossref, doi:10.1117/12.2657787.

13. Ishikawa, Tetsuya. "Accelerator-Based X-Ray Sources: Synchrotron Radiation, X-Ray Free Electron Lasers and Beyond." Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, vol. 377, no. 2147, The Royal Society, 29 Apr. 2019, p. 20180231. Crossref, doi:10.1098/rsta.2018.0231.

14. Hwu, Yeukuang, and Giorgio Margaritondo. "Synchrotron Radiation and X-Ray Free-Electron Lasers (X-FELs) Explained to All Users, Active and Potential." Journal of Synchrotron Radiation, vol. 28, no. 3, International Union of Crystallography (IUCr), 27 Apr. 2021, pp. 1014-1029. Crossref, doi:10.1107/s1600577521003325.

15. Markus Koch, Emily Sistrunk. "A Beamline for Time-Resolved Extreme Ultraviolet and Soft X-Ray Spectroscopy." Journal of Analytical & Bioanalytical Techniques, vol.12, no.01, OMICS Publishing Group, 2014. Crossref, doi:10.4172/2155-9872.s12-005.

16. Van der Geest, M. L. S., et al. "Extreme Ultraviolet-Excited Time-Resolved Luminescence Spectroscopy Using an Ultrafast Table-Top High-Harmonic Generation Source." Review of Scientific Instruments, vol. 92, no. 11, AIP Publishing, 1 Nov. 2021, p. 113004. Crossref, doi:10.1063/5.0064780.

17. Dolgov, A., et al. "Extreme Ultraviolet (EUV) Source and Ultra-High Vacuum Chamber for Studying EUV-Induced Processes." Plasma Sources Science and Technology, vol. 24, no. 3, IOP Publishing, 29 Apr. 2015, p. 035003. Crossref, doi:10.1088/0963-0252/24/3/035003.

18. Yoshioka, Masaki, et al. "Tin DPP Source Collector Module (SoCoMo) Ready for Integration into Beta Scanner." SPIE Proceedings, edited byBruno M. La Fontaine and Patrick P. Naulleau , SPIE, 17 Mar. 2011. Crossref, doi:10.1117/12.879386.

19. Schupp, R., et al. "Efficient Generation of Extreme Ultraviolet Light From Nd:YAG-Driven Microdroplet-Tin Plasma." Physical Review Applied, vol. 12, no. 1, American Physical Society (APS), 8 July 2019. Crossref, doi:10.1103/physrevapplied.12.014010.

20. Mizoguchi, Hakaru, et al. "High-Power LPP-EUV Source for Semiconductor HVM: Lithography and Other Applications." International Conference on Extreme Ultraviolet Lithography 2022, edited byKurt G. Ronse et al. , SPIE, 1 Dec. 2022. Crossref, doi:10.1117/12.2657787.

21. Mizoguchi, Hakaru, et al. "High Power LPP-EUV Source with Long Collector Mirror Lifetime for High Volume Semiconductor Manufacturing." 2018 China Semiconductor Technology International Conference (CSTIC), IEEE, Mar. 2018. Crossref, doi:10.1109/cstic.2018.8369210.

22. Saito, T., et al. "LPP-EUV Light Source for HVM Lithography." SPIE Proceedings, edited byDieter Schuoecker et al. , SPIE, 13 Jan. 2017. Crossref, doi:10.1117/12.2257464.

23. Kouge, Kouichiro, et al. "Update of Development Progress of the High Power LPP-EUV Light Source Using a Magnetic Field." Journal of Photopolymer Science and Technology, vol. 33, no. 1, Technical Association of Photopolymers, Japan, 1 July 2020, pp. 37-44. Crossref, doi:10.2494/photopolymer.33.37.

24. Nowak, K., et al. "CO2 Laser Drives Extreme Ultraviolet Nano-Lithography — Second Life of Mature Laser Technology." Opto-Electronics Review, vol. 21, no. 4, Polish Academy of Sciences Chancellery, 1 Jan. 2013. Crossref, doi:10.2478/s11772-013-0109-3.

25. Ueno, Yoshifumi, et al. "Characterization of Various Sn Targets with Respect to Debris and Fast Ion Generation." SPIE Proceedings, edited byMichael J. Lercel , SPIE, 16 Mar. 2007. Crossref, doi:10.1117/12.711226.

26. Takahashi, A., et al. "Emission Characteristics of Debris from CO2 and Nd:YAG Laser-Produced Tin Plasmas for Extreme Ultraviolet Lithography Light Source." Applied Physics B, vol. 92, no. 1, Springer Science and Business Media LLC, 13 June 2008, pp. 73-77. Crossref, doi:10.1007/s00340-008-3068-5.

27. Rollinger, Bob, et al. "Kinetic Simulation of Debris from an LPP EUV Source." Alternative Lithographic Technologies, edited byFrank M. Schellenberg and Bruno M. La Fontaine , SPIE, 13 Mar. 2009. Crossref, doi:10.1117/12.814150.

28. Nishimura, Yuichi, et al. "Key Components Development Progress of High-Power LPP-EUV Light Source with Unique Debris Mitigation System Using a Magnetic Field." International Conference on Extreme Ultraviolet Lithography 2018, edited byKurt G. Ronse et al. , SPIE, 3 Oct. 2018. Crossref, doi:10.1117/12.2500356.

29. De Jong, Arjen T., et al. "Debris Monitoring and Minimization System for EUV Sources." SPIE Proceedings, edited byObert R. Wood and Eric M. Panning, SPIE, 13 Mar. 2015. Crossref, doi:10.1117/12.2176162.

30. Henke database: http://henke.lbl.gov.

31. He, Y. B., et al. "Oxidation and Reduction of Ultrathin Nanocrystalline Ru Films on Silicon: Model System for Ru-Capped Extreme Ultraviolet Lithography Optics." The Journal of Physical Chemistry C, vol. 111, no. 29, American Chemical Society (ACS), 1 July 2007, pp. 10988-10992. Crossref, doi:10.1021/jp071339b.

32. Louis, E., et al. "Nanometer Interface and Materials Control for Multilayer EUV-Optical Applications." Progress in Surface Science, vol. 86, no. 11-12, Elsevier BV, Dec. 2011, pp. 255-294. Crossref, doi:10.1016/j .progsurf.2011.08.001.

33. Louis, Eric, et al. "Progress in Mo/Si Multilayer Coating Technology for EUVL Optics" SPIE Proceedings, edited byElizabeth A. Dobisz , SPIE, 21 July 2000. Crossref, doi:10.1117/12.390077.

34. Chkhalo, Nikolai I., et al. "High-Reflection Mo/Be/Si Multilayers for EUV Lithography." Optics Letters, vol. 42, no. 24, The Optical Society, 5 Dec. 2017, p. 5070. Crossref, doi:10.1364/ol.42.005070.

35. De Rooij-Lohmann, V. I. T. A., et al. "Chemical Interaction of B4C, B, and C with Mo/Si Layered Structures." Journal of Applied Physics, vol. 108, no. 9, AIP Publishing, 1 Nov. 2010. Crossref, doi:10.1063/1.3503521.

36. Meiling, Hans, et al. "The EUV Program at ASML: An Update." SPIE Proceedings, edited byRoxann L. Engelstad , SPIE, 13 June 2003. Crossref, doi:10.1117/12.483706.

37. MERTENS, B. "Progress in EUV Optics Lifetime Expectations." Microelectronic Engineering, vol. 73-74, Elsevier BV, June 2004, pp. 16-22. Crossref, doi:10.1016/s0167-9317(04)00066-8.

38. Bakshi, V. EUV Lithography // SPIE Press. — 2009

39. Hosoda, Hirokazu, et al. "The Development Progress of the High Power LPP-EUV Light Source Using a Magnetic Field." Extreme Ultraviolet (EUV) Lithography XII, edited byNelson M. Felix and Anna Lio , SPIE, 22 Feb. 2021. Crossref, doi:10.1117/12.2582855.

40. Sizyuk, Tatyana, and Ahmed Hassanein. "Optimum Pre-Pulsing and Target Geometry of LPP for Efficient EUV and BEUV Sources." SPIE Proceedings, edited byObert R. Wood and Eric M. Panning , SPIE, 6 Apr. 2015. Crossref, doi:10.1117/12.2085892.

41. Gallagher, Emily E., et al. "Properties and Performance of EUVL Pellicle Membranes." SPIE Proceedings, edited byNaoya Hayashi and Bryan S. Kasprowicz, SPIE, 23 Oct. 2015. Crossref, doi:10.1117/12.2199076.

42. Brouns, Derk. "Development and Performance of EUV Pellicles." Advanced Optical Technologies, vol. 6, no. 3-4, Frontiers Media SA, 1 June 2017, pp. 221-227. Crossref, doi:10.1515/aot-2017-0023.

43. Scaccabarozzi, Luigi, et al. "Investigation of EUV Pellicle Feasibility." Extreme Ultraviolet (EUV) Lithography IV, edited by Patrick P. Naulleau , SPIE, 1 Apr. 2013. Crossref, doi:10.1117/12.2015833.

44. Shchepetov, A., et al. "Ultra-Thin Free-Standing Single Crystalline Silicon Membranes with Strain Control." Applied Physics Letters, vol. 102, no. 19, AIP Publishing, 13 May 2013. Crossref, doi:10.1063/1.4807130.

45. Zoldesi, Carmen, et al. "Progress on EUV Pellicle Development." SPIE Proceedings, edited byObert R. Wood and Eric M. Panning , SPIE, 17 Apr. 2014. Crossref, doi:10.1117/12.2049276.

46. Shroff, Yashesh A., et al. "High Transmission Pellicles for Extreme Ultraviolet Lithography Reticle Protection." Journal of Vacuum Science & Technology B, Nanotechnology and Microelectronics: Materials, Processing, Measurement, and Phenomena, vol. 28, no. 6, American Vacuum Society, Nov. 2010, p. C6E36-C6E41. Crossref, doi:10.1116/1.3505126.

47. Wi, Seong Ju, et al. "Investigation of the Resistivity and Emissivity of a Pellicle Membrane for EUV Lithography." Membranes, vol. 12, no. 4, MDPI AG, 26 Mar. 2022, p. 367. Crossref, doi:10.3390/membranes12040367.

48. Goldfarb, Dario L. "Fabrication of a Full-Size EUV Pellicle Based on Silicon Nitride." SPIE Proceedings, edited byNaoya Hayashi and Bryan S. Kasprowicz , SPIE, 23 Oct. 2015. Crossref, doi:10.1117/12.2196901.

49. Shin, Hyeon-Jin, et al. "Fabrication of Free-Standing Nanoscale SiN Membranes with Enhanced Burst Pressure via Improved Etching Process." Sensors and Actuators A: Physical, vol. 297, Elsevier BV, Oct. 2019, p. 111538. Crossref, doi:10.1016/j.sna.2019.111538.

50. Goldfarb, Dario L., et al. "Thermomechanical Behavior of EUV Pellicle under Dynamic Exposure Conditions." Extreme Ultraviolet (EUV) Lithography VII, edited byEric M. Panning and Kenneth A. Goldberg , SPIE, 18 Mar. 2016. Crossref, doi:10.1117/12.2218453.

51. Kim, Seul-Gi, et al. "Large-Scale Freestanding Nanometer-Thick Graphite Pellicles for Mass Production of Nanodevices beyond 10 Nm." Nanoscale, vol. 7, no. 35, Royal Society of Chemistry (RSC), 2015, pp. 14608-14611. Crossref, doi:10.1039/c5nr03079j.

52. Kim, Mun Ja, et al. "Study of Nanometer-Thick Graphite Film for High-Power EUVL Pellicle." Extreme Ultraviolet (EUV) Lithography VII, edited byEric M. Panning and Kenneth A. Goldberg , SPIE, 18 Mar. 2016. Crossref, doi:10.1117/12.2218228.

53. Topala, P., et al. "Graphite Pellicles, Methods of Formation and Properties." IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, vol. 95, IOP Publishing, 3 Nov. 2015, p. 012027. Crossref, doi:10.1088/1757-899x/95/1/012027.

54. Bekaert, Joost, et al. "CNT Pellicles: Imaging Results of the First Full-Field EUV Exposures." Extreme Ultraviolet (EUV) Lithography XII, edited byNelson M. Felix and Anna Lio , SPIE, 23 Feb. 2021. Crossref, doi:10.1117/12.2584724.

55. Kim, Soo-Young, et al. "The 100 Mm x 100 Mm Extreme Ultraviolet Graphite Pellicle: Nano-Pellicle Production Using the Lowest Free Energy at the Graphite-Water Interface." Advanced Materials Interfaces, vol. 7, no. 24, Wiley, 9 Nov. 2020, p. 2001141. Crossref, doi:10.1002/admi.202001141.

56. Lee, Jae Uk, et al. "Introducing the EUV CNT Pellicle." SPIE Proceedings, edited byBryan S. Kasprowicz and Peter D. Buck , SPIE, 25 Oct. 2016. Crossref, doi:10.1117/12.2243019.

57. Xu, Wei, et al. "High-Strength Carbon Nanotube Film from Improving Alignment and Densification." Nano Letters, vol. 16, no. 2, American Chemical Society (ACS), 12 Jan. 2016, pp. 946-952. Crossref, doi:10.1021 /acs.nanolett. 5b03863.

58. Grebenko, Artem K., et al. "Local Ultra-Densification of Single-Walled Carbon Nanotube Films: Experiment and Mesoscopic Modeling." Carbon, vol. 196, Elsevier BV, Aug. 2022, pp. 979-987. Crossref, doi:10.1016/j.carbon.2022.05.047.

59. Zhang, Ling, et al. "High-Density Carbon Nanotube Buckypapers with Superior Transport and Mechanical Properties." Nano Letters, vol. 12, no. 9, American Chemical Society (ACS), 28 Aug. 2012, pp. 4848-4852. Crossref, doi:10.1021/nl3023274.

60. Oizumi, H., et al. "Contamination Removal from EUV Multilayer Using Atomic Hydrogen Generated by Heated Catalyzer." SPIE Proceedings, edited byR. Scott Mackay , SPIE, 6 May 2005. Crossref, doi:10.1117/12.601136.

61. Ugur, D., et al. "Quantification of the Atomic Hydrogen Flux as a Function of Filament Temperature and H2 Flow Rate." Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films, vol. 30, no. 3, American Vacuum Society, 5 Apr. 2012. Crossref, doi:10.1116/1.3700231.

62. Graham, Jr., Samuel, et al. "Atomic Hydrogen Cleaning of EUV Multilayer Optics." SPIE Proceedings, edited byRoxann L. Engelstad , SPIE, 13 June 2003. Crossref, doi:10.1117/12.499373.

63. Nishiyama, I., et al. "Reduction of Oxide Layer on Ru Surface by Atomic-Hydrogen Treatment." Journal of Vacuum Science & Technology B: Microelectronics and Nanometer Structures, vol. 23, no. 6, American Vacuum Society, 2005, p. 3129. Crossref, doi:10.1116/1.2130356.

64. Ugur, D., et al. "Generation and Decomposition of Volatile Tin Hydrides Monitored by in Situ Quartz Crystal Microbalances." Chemical Physics Letters, vol. 552, Elsevier BV, Nov. 2012, pp. 122-125. Crossref, doi:10.1016/j.cplett.2012.09.054.

65. Beckers, et al. "EUV-Induced Plasma: A Peculiar Phenomenon of a Modern Lithographic Technology." Applied Sciences, vol. 9, no. 14, MDPI AG, 15 July 2019, p. 2827. Crossref, doi:10.3390/app9142827.

66. Van de Kerkhof, Mark A., et al. "Understanding EUV-Induced Plasma and Application to Particle Contamination Control in EUV Scanners." Extreme Ultraviolet (EUV) Lithography XI, edited byNelson M. Felix and Anna Lio , SPIE, 23 Mar. 2020. Crossref, doi:10.1117/12.2551020.

67. Dolgov, A., et al. "Comparison of H2 and He Carbon Cleaning Mechanisms in Extreme Ultraviolet Induced and Surface Wave Discharge Plasmas." Journal of Physics D: Applied Physics, vol. 47, no. 6, IOP Publishing, 20 Jan. 2014, p. 065205. Crossref, doi:10.1088/0022-3727/47/6/065205.

68. Van de Kerkhof, Mark A., et al. "Understanding EUV-Induced Plasma and Application to Particle Contamination Control in EUV Scanners." Extreme Ultraviolet (EUV) Lithography XI, edited byNelson M. Felix and Anna Lio , SPIE, 23 Mar. 2020. Crossref, doi:10.1117/12.2551020.

69. Van de Kerkhof M. EUV-induced Plasma, Electrostatics and Particle Contamination Control : PhD/ Van de Kerkhof Marcus Adrianus. — 2021.

70. Elg, Daniel T., et al. "Removal of Tin from Extreme Ultraviolet Collector Optics by In-Situ Hydrogen Plasma Etching." Plasma Chemistry and Plasma Processing, vol. 38, no. 1, Springer Science and Business Media LLC, 3 Oct. 2017, pp. 223-245. Crossref, doi:10.1007/s11090-017-9852-4.

71. JI, Mengran, et al. "Effect of Hydrogen Ion Energy in the Process of Reactive Ion Etching of Sn Thin Films by Hydrogen Plasmas." Plasma and Fusion Research, vol. 16, no. 0, Japan Society of Plasma Science and Nuclear Fusion Research, 8 Feb. 2021, pp. 1406003-1406003. Crossref, doi:10.1585/pfr. 16.1406003.

72. Van de Kerkhof, Mark, et al. "EUV-Induced Hydrogen Plasma and Particle Release." Radiation Effects and Defects in Solids, vol. 177, no. 5-6, Informa UK Limited, 28 Mar. 2022, pp. 486-512. Crossref, doi:10.1080/10420150.2022.2048657.

73. Chaudhuri, M., et al. "Electron Drag Force in EUV Induced Pulsed Hydrogen Plasmas." Plasma Sources Science and Technology, vol. 31, no. 4, IOP Publishing, 1 Apr. 2022, p. 045019. Crossref, doi:10.1088/1361-6595/ac60c1.

74. Van de Kerkhof, Mark A., et al. "Advanced Particle Contamination Control in EUV Scanners." Extreme Ultraviolet (EUV) Lithography X, edited byKenneth A. Goldberg , SPIE, 26 Mar. 2019. Crossref, doi:10.1117/12.2514874.

75. Kuznetsov, A. S., et al. "Hydrogen-Induced Blistering Mechanisms in Thin Film Coatings." Journal of Physics: Condensed Matter, vol. 24, no. 5, IOP Publishing, 23 Dec. 2011, p. 052203. Crossref, doi:10.1088/0953-8984/24/5/052203.

76. Onwudinanti, Chidozie, et al. "Tin Deposition on Ruthenium and Its Influence on Blistering in Multi-Layer Mirrors." Physical Chemistry Chemical Physics, vol. 23, no. 25, Royal Society of Chemistry (RSC), 2021, pp. 13878-13884. Crossref, doi:10.1039/d1cp01082d.

77. Kuznetsov, A. S., et al. "Hydrogen Interaction with EUVL-Relevant Optical Materials." Journal of Surface Investigation. X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques, vol. 4, no. 4, Pleiades Publishing Ltd, Aug. 2010, pp. 563-566. Crossref, doi:10.1134/s1027451010040026.

78. Van den Bos, R. A. J. M., et al. "Blister Formation in Mo/Si Multilayered Structures Induced by Hydrogen Ions." Journal of Physics D: Applied Physics, vol. 50, no. 26, IOP Publishing, 9 June 2017, p. 265302. Crossref, doi:10.1088/1361-6463/aa7323.

79. Kuznetsov, A. S. "Hydrogen Particle and Plasma Interactions with Heterogeneous Structures". University Library/University of Twente. Crossref, doi: 10.3990/1.9789090278063.

80. https://imagej.net/ij/index.html.

81. Krivokorytov, Mikhail, et al. "TEUS: High-Brightness EUV LPP Light Source Based on Fast Rotating Target: Product Overview and Specifications." International Conference on Extreme Ultraviolet Lithography 2021, edited byKurt G. Ronse et al. , SPIE, 28 Sept. 2021. Crossref, doi:10.1117/12.2601008.

82. Qiu, Lin, et al. "Remarkably Enhanced Thermal Transport Based on a Flexible Horizontally-Aligned Carbon Nanotube Array Film." Scientific Reports, vol. 6, no. 1, Springer Science and Business Media LLC, 16 Feb. 2016. Crossref, doi:10.1038/srep21014.

83. Niven, John F., et al. "Influence of Annealing on Thermal and Electrical Properties of Carbon Nanotube Yarns." Carbon, vol. 99, Elsevier BV, Apr. 2016, pp. 485-490. Crossref, doi:10.1016/j.carbon.2015.12.014.

84. Gspann, Thurid S., et al. "High Thermal Conductivities of Carbon Nanotube Films and Micro-Fibres and Their Dependence on Morphology." Carbon, vol. 114, Elsevier BV, Apr. 2017, pp. 160-168. Crossref, doi:10.1016/j.carbon.2016.12.006.

85. Kumanek, Bogumila, and Dawid Janas. "Thermal Conductivity of Carbon Nanotube Networks: A Review." Journal of Materials Science, vol. 54, no. 10, Springer Science and Business Media LLC, 13 Feb. 2019, pp. 7397-7427. Crossref, doi:10.1007/s10853-019-03368-0.

86. Faraji, Shaghayegh, et al. "Ultralight Anisotropic Foams from Layered Aligned Carbon Nanotube Sheets." Nanoscale, vol. 7, no. 40, Royal Society of Chemistry (RSC), 2015, pp. 17038-17047. Crossref, doi:10.1039/c5nr03899e.

87. Lee, Eungje, et al. "Design of Lithium Cobalt Oxide Electrodes with High Thermal Conductivity and Electrochemical Performance Using Carbon Nanotubes and Diamond Particles." Carbon, vol. 129, Elsevier BV, Apr. 2018, pp. 702-710. Crossref, doi:10.1016/j.carbon.2017.12.061.

88. Berber, Savas, et al. "Unusually High Thermal Conductivity of Carbon Nanotubes." Physical Review Letters, vol. 84, no. 20, American Physical Society (APS), 15 May 2000, pp. 4613-4616. Crossref, doi:10.1103/physrevlett.84.4613.

89. Cao, Qiming, et al "Titania/Carbon Nanotube Composite (TiO2/CNT) and Its Application for Removal of Organic Pollutants." Clean Technologies and Environmental Policy, vol. 15, no. 6, Springer Science and Business Media LLC, 18 Jan. 2013, pp. 871-880. Crossref, doi:10.1007/s 10098-013-0581-y.

90. Wang, Yang, and George J. Weng. "Electrical Conductivity of Carbon Nanotube- and Graphene-Based Nanocomposites." Micromechanics and Nanomechanics of Composite Solids, Springer International Publishing, 20 July 2017, pp. 123-156. Crossref, doi:10.1007/978-3-319-52794-9_4.

91. Lekawa-Raus, Agnieszka, et al. "Electrical Properties of Carbon Nanotube Based Fibers and Their Future Use in Electrical Wiring." Advanced Functional Materials, vol. 24, no. 24, Wiley, 17 Mar. 2014, pp. 3661-3682. Crossref, doi:10.1002/adfm.201303716.

92. Zhang, Xiaohua, et al. "Understanding the Mechanical and Conductive Properties of Carbon Nanotube Fibers for Smart Electronics." Advanced Materials, vol. 32, no. 5, Wiley, 28 June 2019, p. 1902028. Crossref, doi:10.1002/adma.201902028.

93. Bekyarova, Elena, et al. "Electronic Properties of Single-Walled Carbon Nanotube Networks." Journal of the American Chemical Society, vol. 127, no. 16, American Chemical Society (ACS), 1 Apr. 2005, pp. 5990-5995. Crossref, doi:10.1021/ja043153l.

94. Shea, Matthew J., et al. "Less Severe Processing Improves Carbon Nanotube Photovoltaic Performance." APL Materials, vol. 6, no. 5, AIP Publishing, 1 May 2018. Crossref, doi:10.1063/1.5026853.

95. Duong, Hai M., et al. "Advanced Fabrication and Properties of Aligned Carbon Nanotube Composites: Experiments and Modeling." Carbon Nanotubes - Current Progress of Their Polymer Composites, InTech, 20 July 2016. Crossref, doi:10.5772/62510.

96. Mitin, Dmitry, et al. "Tuning the Optical Properties and Conductivity of Bundles in Networks of Single-Walled Carbon Nanotubes" The Journal of Physical Chemistry Letters, vol. 13, no. 37, American Chemical Society (ACS), 14 Sept. 2022, pp. 8775-8782. Crossref, doi:10.1021/acsjpclett.2c01931.

97. Yaglioglu, Onnik, et al "Wide Range Control of Microstructure and Mechanical Properties of Carbon Nanotube Forests: A Comparison Between Fixed and Floating Catalyst CVD Techniques." Advanced Functional Materials, vol. 22, no. 23, Wiley, 26 July 2012, pp. 5028-5037. Crossref, doi:10.1002/adfm.201200852.

98. Arora, Neha, and N. N. Sharma. "Arc Discharge Synthesis of Carbon Nanotubes: Comprehensive Review." Diamond and Related Materials, vol. 50, Elsevier BV, Nov. 2014, pp. 135-150. Crossref, doi:10.1016/j.diamond.2014.10.001.

99. Sinnott, Susan B., and Rodney Andrews. "Carbon Nanotubes: Synthesis, Properties, and Applications." Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences, vol. 26, no. 3, Informa UK Limited, July 2001, pp. 145-249. Crossref, doi:10.1080/20014091104189.

100. Hussain, Aqeel, et al. "Floating Catalyst CVD Synthesis of Single Walled Carbon Nanotubes from Ethylene for High Performance Transparent Electrodes." Nanoscale, vol. 10, no. 20, Royal Society of Chemistry (RSC), 2018, pp. 9752-9759. Crossref, doi:10.1039/c8nr00716k.

101. Wang, Xiao-Di, et al. "Synthesis of Carbon Nanotubes by Catalytic Chemical Vapor Deposition." Perspective of Carbon Nanotubes, IntechOpen, 11 Dec. 2019. Crossref, doi:10.5772/intechopen.86995.

102. Almkhelfe, Haider, et al. "Catalytic CVD Growth of Millimeter-Tall Single-Wall Carbon Nanotube Carpets Using Industrial Gaseous Waste as a Feedstock." Carbon, vol. 116, Elsevier BV, May 2017, pp. 181-190. Crossref, doi:10.1016/j.carbon.2017.01.096.

103. Saputri, D. D., et al. "Synthesis of Carbon Nanotubes (CNT) by Chemical Vapor Deposition (CVD) Using a Biogas-Based Carbon Precursor: A Review." IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, vol. 959, no. 1, IOP Publishing, 1 Oct. 2020, p. 012019. Crossref, doi:10.1088/1757-899x/959/1/012019.

104. Jorio, A., et al. "Structural Determination of Isolated Single-Wall Carbon Nanotubes by Resonant Raman Scattering." Physical Review Letters, vol. 86, no. 6, American Physical Society (APS), 5 Feb. 2001, pp. 1118-1121. Crossref, doi:10.1103/physrevlett.86.1118.

105. Costa, S. et al. "Characterization of carbon nanotubes by Raman spectroscopy". Materials Science-Poland, vol. 26, 2008.

106. Jorio, A., and R. Saito. "Raman Spectroscopy for Carbon Nanotube Applications." Journal of Applied Physics, vol. 129, no. 2, AIP Publishing, 14 Jan. 2021, p. 021102. Crossref, doi:10.1063/5.0030809.

107. Reich, S., et al. "Phonon Eigenvectors of Chiral Nanotubes." Physical Review B, vol. 64, no. 19, American Physical Society (APS), 26 Oct. 2001. Crossref, doi:10.1103/physrevb.64.195416.

108. Dresselhaus, M. S., et al. "Raman Spectroscopy of Carbon Nanotubes." Physics Reports, vol. 409, no. 2, Elsevier BV, Mar. 2005, pp. 47-99. Crossref, doi:10.1016/j.physrep.2004.10.006.

109. Clancy, Adam J., et al. "Systematic Comparison of Conventional and Reductive Single-Walled Carbon Nanotube Purifications." Carbon, vol. 108, Elsevier BV, Nov. 2016, pp. 423-432. Crossref, doi:10.1016/j.carbon.2016.07.034.

110. Tian, Ying, et al. "Validity of Measuring Metallic and Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotube Fractions by Quantitative Raman Spectroscopy." Analytical Chemistry, vol. 90, no. 4, American Chemical Society (ACS), 16 Jan. 2018, pp. 2517-2525. Crossref, doi:10.1021/acs.analchem.7b03712.

111. Levshov, D. I., et al. "Accurate Determination of the Chiral Indices of Individual Carbon Nanotubes by Combining Electron Diffraction and Resonant Raman Spectroscopy." Carbon, vol. 114, Elsevier BV, Apr. 2017, pp. 141-159. Crossref, doi:10.1016/j.carbon.2016.11.076.

112. Weisman, R. Bruce. "Chapter 5 Optical Spectroscopy of Single-Walled Carbon Nanotubes." Carbon Nanotubes: Quantum Cylinders of Graphene, Elsevier, 2008, pp. 109-133. Crossref, doi:10.1016/s1572-0934(08)00005-x.

113. Pfohl, Moritz, et al. "Fitting Single-Walled Carbon Nanotube Optical Spectra." ACS Omega, vol. 2, no. 3, American Chemical Society (ACS), 27 Mar. 2017, pp. 1163-1171. Crossref, doi:10.1021 /acsomega.6b00468.

114. Hartschuh, Achim, et al. "Single Carbon Nanotube Optical Spectroscopy." ChemPhysChem, vol. 6, no. 4, Wiley, 15 Apr. 2005, pp. 577-582. Crossref, doi:10.1002/cphc.200400408.

115. Nasibulin, Albert G., et al. "Multifunctional Free-Standing Single-Walled Carbon Nanotube Films." ACS Nano, vol. 5, no. 4, American Chemical Society (ACS), 10 Mar. 2011, pp. 3214-3221. Crossref, doi:10.1021/nn200338r.

116. Mikheev, Gennady M., et al. "Photon-Drag Effect in Single-Walled Carbon Nanotube Films." Nano Letters, vol. 12, no. 1, American Chemical Society (ACS), 2 Dec. 2011, pp. 77-83. Crossref, doi:10.1021/nl203003p.

117. Ermolaev, Georgy A., et al. "Express Determination of Thickness and Dielectric Function of Single-Walled Carbon Nanotube Films." Applied Physics Letters, vol. 116, no. 23, AIP Publishing, 8 June 2020. Crossref, doi:10.1063/5.0012933.

118. Schäfers, F., et al. "The At-Wavelength Metrology Facility for UV-and XUV-Reflection and Diffraction Optics at BESSY-II" Journal of Synchrotron Radiation, vol. 23, no. 1, International Union of Crystallography (IUCr), 1 Jan. 2016, pp. 67-77. Crossref, doi:10.1107/s1600577515020615.

119. Sokolov, A. A., et al. "An XUV Optics Beamline at BESSY II." SPIE Proceedings, edited byLahsen Assoufid et al. , SPIE, 5 Sept. 2014. Crossref, doi:10.1117/12.2061778.

120. Sokolov, A., et al. "Efficient High-Order Suppression System for a Metrology Beamline." Journal of Synchrotron Radiation, vol. 25, no. 1, International Union of Crystallography (IUCr), 1 Jan. 2018, pp. 100-107. Crossref, doi:10.1107/s1600577517016800.

121. Ambroz, Filip, et al. "Evaluation of the BET Theory for the Characterization of Meso and Microporous MOFs." Small Methods, vol. 2, no. 11, Wiley, 16 Aug. 2018, p. 1800173. Crossref, doi:10.1002/smtd.201800173.

122. Brunauer, Stephen, et al. "Adsorption of Gases in Multimolecular Layers." Journal of the American Chemical Society, vol. 60, no. 2, American Chemical Society (ACS), Feb. 1938, pp. 309-319. Crossref, doi:10.1021/ja01269a023.

123. Tomchuk, O. V., et al. "Specular Reflectometry Studies of Alcohol-Induced Densification for Thin Films of Single-Walled Carbon Nanotubes." Journal of Surface Investigation: X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques, vol. 15, no. 4, Pleiades Publishing Ltd, July 2021, pp. 773-776. Crossref, doi:10.1134/s1027451021040212.

124. https://webbook.nist.gov

125. Shahravan, Anaram, et al. "Controlled Manipulation of Wetting Characteristics of Nanoparticles with Dry-Based Plasma Polymerization Method." Applied Physics Letters, vol. 101, no. 25, AIP Publishing, 17 Dec. 2012. Crossref, doi:10.1063/1.4772544.

126. Borisov, V., et al. "Discharge Produced Plasma Source for EUV Lithography." SPIE Proceedings, edited byOleg B. Danilov , SPIE, 6 Apr. 2007. Crossref, doi:10.1117/12.740590.

127. Versolato, Oscar O. "Physics of Laser-Driven Tin Plasma Sources of EUV Radiation for Nanolithography." Plasma Sources Science and Technology, vol. 28, no. 8, IOP Publishing, 1 Aug. 2019, p. 083001. Crossref, doi:10.1088/1361-6595/ab3302.

128. Tanaka, Nozomi, et al. "Mitigation of Debris from a Laser Plasma EUV Source and from Focusing Optics for Thin Film Deposition by Intense EUV Radiation." High Energy Density Physics, vol. 37, Elsevier BV, Nov. 2020, p. 100865. Crossref, doi:10.1016/j.hedp.2020.100865.

129. Ueno, Yoshifumi, et al. "Characterization of Tin Vapor from CO 2 Laser Produced EUV Light Source." SPIE Proceedings, edited byLibor Juha et al. , SPIE, 7 May 2009. Crossref, doi:10.1117/12.820966.

130. Shafqat, Salman, et al. "A Bulge Test Based Methodology for Characterizing Ultra-Thin Buckled Membranes." Thin Solid Films, vol. 660, Elsevier BV, Aug. 2018, pp. 88-100. Crossref, doi:10.1016/j.tsf.2018.04.005.

131. Smajda, Rita, et al. "Structure and Gas Permeability of Multi-Wall Carbon Nanotube Buckypapers." Carbon, vol. 45, no. 6, Elsevier BV, May 2007, pp. 1176-1184. Crossref, doi:10.1016/j.carbon.2007.02.022.

132. Song, Jinliang, et al. "Helium Permeability of Different Structure Pyrolytic Carbon Coatings on Graphite Prepared at Low Temperature and Atmosphere Pressure." Journal of Nuclear Materials, vol. 468, Elsevier BV, Jan. 2016, pp. 31-36. Crossref, doi:10.1016/jjnucmat.2015.10.033.

133. Mélinon, Patrice. "Vitreous Carbon, Geometry and Topology: A Hollistic Approach." Nanomaterials, vol. 11, no. 7, MDPI AG, 28 June 2021, p. 1694. Crossref, doi:10.3390/nano11071694.

134. Koshelev, Konstantin N., et al. "RZLINE Code Modeling of Distributed Tin Targets for Laser-Produced Plasma Sources of Extreme Ultraviolet Radiation." Journal of Micro/Nanolithography, MEMS, and MOEMS, vol. 11, no. 2, SPIE-Intl Soc Optical Eng, 21 May 2012, pp. 021112-1. Crossref, doi:10.1117/1.jmm.11.2.021112.

135. Susi, Toma, et al. "Core Level Binding Energies of Functionalized and Defective Graphene." Beilstein Journal of Nanotechnology, vol. 5, Beilstein Institut, 3 Feb. 2014, pp. 121-132. Crossref, doi:10.3762/bjnano.5.12.

136. Van Herpen, M. M. J. W., et al. "Sn Etching with Hydrogen Radicals to Clean EUV Optics." Chemical Physics Letters, vol. 484, no. 4-6, Elsevier BV, Jan. 2010, pp. 197-199. Crossref, doi:10.1016/j.cplett.2009.11.030.

137. Küppers, Jürgen. "The Hydrogen Surface Chemistry of Carbon as a Plasma Facing Material." Surface Science Reports, vol. 22, no. 7-8, Elsevier BV, Jan. 1995, pp. 249-321. Crossref, doi:10.1016/0167-5729(96)80002-1.

138. Kuznetsov, A. S., et al. "Hydrogen-Induced Blistering of Mo/Si Multilayers: Uptake and Distribution." Thin Solid Films, vol. 545, Elsevier BV, Oct. 2013, pp. 571-579. Crossref, doi:10.1016/j.tsf.2013.07.039.

139. Moon, Chang Sung, et al. "Surface Loss Probabilities of H and N Radicals on Different Materials in Afterglow Plasmas Employing H2 and N2 Mixture Gases." Journal of Applied Physics, vol. 107, no. 10, AIP Publishing, 15 May 2010. Crossref, doi:10.1063/1.3372750.

140. Jacq, S., et al. "H Atom Surface Loss Kinetics in Pulsed Inductively Coupled Plasmas." Plasma Sources Science and Technology, vol. 22, no. 5, IOP Publishing, 8 Aug. 2013, p. 055004. Crossref, doi:10.1088/0963-0252/22/5/055004.

141. Rutigliano, M., et al. "A Molecular Dynamics Simulation of Hydrogen Atoms Collisions on an H-Preadsorbed Silica Surface." Plasma Sources Science and Technology, vol. 23, no. 4, IOP Publishing, 22 July 2014, p. 045016. Crossref, doi:10.1088/0963-0252/23/4/045016.

142. Shinohara, Masanori, et al. "Reactions of Surface Hydrogen on Amorphous Carbon Films with Hydrogen Plasma." Japanese Journal of Applied Physics, vol. 53, no. 1, IOP Publishing, 18 Dec. 2013, p. 010204. Crossref, doi:10.7567/jjap.53.010204.