Ar原子与石墨片层相互作用的分子动力学研究

吴伟,余新刚(中国科学院大学工程科学学院)

摘要：在EUV(extreme ultraviolet)光刻机中,多层膜反射镜在暴露于高能EUV 辐射下会产生碳(C)沉积等污染,严重降低反射镜的反射率以至于降低光刻机的使用寿命。而EUV光对背景气体电离产生的EUV诱导等离子体对沉积碳有着较好的清洁作用。采用分子动力学方法对EUV诱导氩(Ar)等离子体与石墨状沉积碳的相互作用过程进行模拟,从Ar在石墨表面的吸附到大量Ar原子对石墨表面累计辐照进行研究。结果表明,Ar在石墨表面Hollow位点具有最稳定的吸附结构,当Ar在石墨表面扩散时倾向穿过C—C键中间的Bridge点向相邻Hollow点扩散。单个独立载能Ar在入射到石墨表面时会产生反射、吸附和扩散3 种现象,这主要与Ar原子入射到石墨的位点有关。而当大量Ar累计辐照石墨时,根据入射Ar 数量和能量的增多会产生多种缺陷并不断发展,使石墨层的强度大大减弱并产生物理溅射效果。

关键词：分子动力学;EUV 等离子体;石墨;碳清洁