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Einflussfaktoren auf die Emissionseigenschaften einer EUV Strahlungsquelle im Langzeitbetrieb

ISBN: 978-3-86359-859-4

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Kurzübersicht

Für die Weiterentwicklung der EUV-Lithographie werden kompakte und langzeitstabile EUV-Strahlungsquellen für Forschungs- und Entwicklungsarbeiten benötigt. In dieser Arbeit wird eine EUV-Strahlungsquelle auf Basis einer Gasentladung – dem hohlkathodengetriggerten Pinchplasma – bezüglich der im Langzeitbetrieb relevanten Einflussfaktoren untersucht. Signifikante Verbesserungen der Leistungsfähigkeit werden demonstriert und ein technologischer Ausblick vorgestellt.

Einflussfaktoren auf die Emissionseigenschaften einer EUV Strahlungsquelle im Langzeitbetrieb

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Details

Die EUV-Lithographie wird von der Halbleiterindustrie verwendet, um die derzeit kleinsten Strukturen zu schreiben. Um den Durchsatz zu erhöhen und die Strukturgrößen weiter zu reduzieren, sind eine Vielzahl von Forschungs- und Entwicklungsarbeiten unumgänglich. Für diese Arbeiten werden kompakte und langzeitstabile EUV-Strahlungsquellen für den Laboreinsatz benötigt. Die Anforderungen an solche Strahlungsquellen beziehen sich insbesondere auf die über ein Wartungsintervall erzielbaren Leistungswerte für Strahldichte und Strahlstärke in dem für die EUV-Lithographie charakteristischen Spektralbereich innerhalb einer Bandbreite von 2 % um 13,5 nm. In dieser Arbeit wird eine EUV-Strahlungsquelle auf Basis einer Gasentladung – dem hohlkathodengetriggerten Pinchplasma – bezüglich der im Langzeitbetrieb relevanten Einflussfaktoren untersucht.
Mechanismen, die zu Elektrodenerosion führen, werden anhand theoretischer Überlegungen erörtert und quantitativ den beobachteten Erosionserscheinungen zugeordnet. Der Sputterabtrag von Elektrodenmaterial wird als maßgeblicher Erosionsprozess identifiziert. Möglichkeiten, die Erosion über die Materialwahl zu reduzieren, werden aufgezeigt.
Das verwendete Elektrodensystem ist von dem Arbeitsgas durchströmt und unterliegt einem Druckgradienten. Die Erosion verursacht einen Volumenverlust der Elektroden und beeinflusst sowohl die Elektrodengeometrie am Pinchplasma als auch die Druckverteilung.
Die Neutralgas-Liniendichte – eine Funktion von Elektrodengeometrie und Druckverteilung – wird als Bezugsparameter für die Mechanismen der EUV-Erzeugung identifiziert. Der Betriebsparameterraum und seine Langzeitentwicklung werden als wesentlicher Einflussfaktor auf die Leistungsfähigkeit der EUV Strahlungsquelle herausgearbeitet.
Unter Berücksichtigung der gewonnenen Erkenntnisse über das Zusammenwirken von Erosion, Druckverteilung und EUV-Erzeugung wird eine neue Elektrodengeometrie entwickelt und ein Ausblick vorgestellt, mit dem die angestrebten Leistungswerte erzielt werden soll.

Zusatzinformation

Autor Vieker, Jochen
ISBN/Artikelnr. 978-3-86359-859-4
Gewicht 0.223 kg
Erscheinungsdatum 11.05.2020
Lieferzeit 3-4 Tage
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