차세대 반도체 연구 센터 [Yoshikawa Hiroyuki의 회장] (이하 "AIST")의 연구 팀장 인 Tomie Toshinao는 차세대 반도체 연구 센터 [Center Hirose Zenko]의 센터 책임자 인 "AIST"라고 함)는 미래의 반도체 장치 생산에 적용될 것으로 예상됩니다E바카라 하는 법 (Extreme 바카라 하는 법) 리소그래피플라즈마 E바카라 하는 법 광원이 기술은 여기 에너지에서 E바카라 하는 법 라이트로의 전환 효율을 3%늘릴 수있는 전망을 제공하기 위해 개발되었습니다
이 연구는 새로운 에너지 및 산업 기술 개발 기관 (Makino Riki의 회장 Makino Riki)의 새로운 에너지 및 산업 기술 개발 기관 (Makino Riki)의 공동 노력으로, 새로운 에너지 및 산업 연구 기관 (Makino Resture)의위원회 (Ushio Jiro) (Ushio Jiro) (Ushio Jiro)이 공동으로 수행 한 기술 연구 협회 (Ushio Jiro)의 공동 노력입니다 (E바카라 하는 법A) [Ushio Jiro 회장]EVER (Extreviolet) 노출 시스템을위한 기본 기술 개발 프로젝트8797_8867
반도체 장치의 선 너비는 현재 90 nm이지만 2010 년경까지 45 nm (1 나노 미터 : 10 억 미터) 일 것으로 예상되며 E바카라 하는 법 (Extreme Ultraviolet) 리소그래피가 대량 생산에 적용될 것으로 예상됩니다 플라즈마 E바카라 하는 법 광원은이 목적을위한 광원으로 전 세계적으로 개발을 위해 경쟁하고 있지만 E바카라 하는 법 전력의 주요 개선이 가장 중요한 문제였습니다 이 문제의 결과는이 문제를 해결하기위한 전망을 열어주고 E바카라 하는 법 리소그래피를 실현하는 주요 단계입니다
고귀한 가스 크세논은 혈장 E바카라 하는 법 광원의 표적 재료로 사용되었지만 최근에 높은 전환 효율을 달성 할 가능성이있는 주석은 주목을 끌고 있습니다 그러나, 고체 주석 대상의 경우, 높은 출력에 필수적으로 반복적으로 공급하기가 어렵고, 수십 개의 NM 이상의 직경을 가진 산란 된 입자가 생성되어 광학 시스템에 손상이 발생하는 문제도 있습니다 AIST 연구 그룹이 개발 한 플라즈마 E바카라 하는 법 광원 기술은 TIN입니다입자 클러스터를 공급함으로써 해결되었습니다 대상 재료로 또한, 높은 전환 효율을 얻기위한 조건이 이론적으로 밝혀졌으며, 원칙 데모 실험은 평평한 주석 대상의 4 배의 높은 전환 효율을 확인 하였다
이 연구 결과는 3 월 28 일과 31 일 사이에 도쿄 기술 대학 (도쿄 하치오 지)에서 개최 될 Applied Physics에 관한 제 51 회 연합 강의에서 발표 될 것입니다
고도로 정보 사회의 발전은 놀랍고 유비쿼터스 시대는 반도체 칩을 우리 삶을 둘러싼 모든 것에 포함시킵니다 이것은 반도체 장치의 소형화 때문입니다 현재의 반도체 장치의 선 너비는 90 nm이며 일정한 소형화로 인해 2010 년에는 선 너비가 45 nm 인 반도체 장치가 필요할 것으로 예상됩니다몰입 노출 기술를 포함한 다양한 고해상도 노출 기술의 발전으로 선 너비가 45nm 인 반도체 장치를 수용 할 수있을 것으로 예측됩니다 현재의광학 리소그래피| 193 nm의 파장을 가진 광원을 사용하지만 E바카라 하는 법 리소그래피는 노출 광원의 파장을 한 번에 135 nm로 단축하는 것을 목표로하여 45 nm뿐만 아니라 32 nm 및 22 nm의 선 너비로 미세한 가공을 만들 수 있습니다 E바카라 하는 법 리소그래피를 전 세계적으로 활발한 발전을 겪고있는 실용적인 응용 프로그램에 넣기 위해 가장 중요한 개발 문제는 저렴한 고출력 플라즈마 E바카라 하는 법 광원의 개발입니다
금속 플레이트가 고출력 레이저 라이트로 조사되면 플라즈마 (LPP)가 생성되어 강력한 E바카라 하는 법 표시등이 생성됩니다 그러나, 표적 플레이트는 직경이 다수의 NM에서 몇 µm (1 마이크로 미터 : 1 백만 분의 1 백만 미터)을 갖는 다량의 산란 입자 (파편)를 생성하며 LPP는 더럽고 E바카라 하는 법 리소그래피에는 사용될 수 없다고한다 1990 년대 후반, 미국의 Sandia National Laboratory는 대상 물질로 드문 가스 인 크세논을 사용하여 잔해 문제를 해결했습니다 이로 인해 E바카라 하는 법 리소그래피가 주목을 받았습니다 그러나 레이저에서 E바카라 하는 법 광으로의 "변환 효율"은 약 05 ~ 1%이므로 대량 생산 된 E바카라 하는 법 리소그래피에 필요한 100W E바카라 하는 법 전력을 얻기 위해 레이저 입력은 약 30kW로 증가합니다 따라서이 광원을 실제로 사용하면 여기 힘이 가장 작은 문제였다
최근 TIN은 혈장 E바카라 하는 법 광원의 표적 재료로서 관심을 끌고 있습니다 Xenon에서 TIN, 이론적으로 대상 재료를 변경하면 전환 효율이 몇 배나 높을 수 있지만 1990 년대 초 미국에서 수행 된 실험에서 주석 플레이트 목표를 사용하면 전환 효율은 1%미만이었습니다
이번에, 우리의 연구 그룹은 이론적으로 레이저의 E바카라 하는 법 광으로의 전환 효율을 향상시키기 위해서는 레이저 펄스 폭, 플라즈마 크기 및 밀도 사이에 최적의 관계를 만들어야한다는 것을 밝혀냈다 또한, 새로운 표적 공급 방법이 고안되었고 전환 효율 향상의 특성은 실험을 통해 확인되었다 결과적으로, "평평한 목표보다 훨씬 큰 전환 효율"이 달성되었고 [그림 2 참조] 3%의 전환 효율이 실용적 일 수 있습니다
이번에는, 우리의 연구 그룹은 혈장 E바카라 하는 법 광원의 표적 재료로 TIN 미세 입자 클러스터를 사용하여 "입자 클러스터 표적"을 고안했습니다 혈장은 다음 방법으로 생성 될 수 있습니다
1) 지름 이하의 클러스터 주석 입자
2)이 클러스터에 영향을 미치고 주석 미세 입자를 균일하게 확산시킵니다
3) 혈장은 최적의 평균 밀도로 확산 된 주석 미세 입자 클러스터의 펄스 레이저 조사에 의해 생성된다
TIN은 레이저에서 E바카라 하는 법 라이트로의 전환 효율이 높을 것으로 예상되지만, 견고한 재료이기 때문에 가장 중요한 문제는 제품에 높은 반복을 공급하는 기술을 개발하는 것이 었습니다 이번에 고안된 주석 미세 입자 클러스터는 주석 미세 입자를 함유하는 용액을 액 적함으로써 생성 될 수 있으며, 여러 kHz의 높은 반복에서 혈장 생성을 생성하는데 사용될 수있다
단일 입자 표적은 수백 μm의 넓은 면적에 걸쳐 약 1/10,000의 고체 밀도의 밀도를 갖는 재료를 균일하게 분포시킬 수 없다 그러나, 주석 미세 입자 클러스터에 충격을받을 때, 입자는 분열되어 표적 재료에 균일 한 밀도 분포가 공급 될 수있게한다 이를 통해 우리의 이론에 의해 밝혀진 바와 같이 레이저의 최대 전환 효율에 대한 최적화 조건이 가능합니다
Tin Fine Particle Cluster Target is
・ 클러스터링은 액 적을 사용하여 저렴한 비용과 고속으로 수행 할 수 있습니다
kHz의 높은 반복에서 혈장 생성을 지원할 수 있습니다
・ 오염 물질의 양은 쉽게 변경 될 수 있으므로 오염 물질의 양을 최소화 할 수 있습니다
・ E바카라 하는 법 로의 레이저의 높은 전환 효율은 흥분 레이저 비용을 줄입니다
와 같은 실제 광원에 필요한 많은 사양을 충족 할 수 있습니다
실제 광원에서, 주석 미세 입자 클러스터는 주석 미세 입자를 함유하는 용액의 액적에 의해 매우 반복되는 방식으로 공급되지만, "Tin Fine Cluster Cluster Transport Technology"가 개발 과정에 있기 때문에이 데모 실험은 "One Shot 조사"를 사용하여 수행되었다
표적은 미세 주석 산화물 입자가 적용된 Si 웨이퍼였다 적용된 틴 산화물 미세 입자가 펄스 레이저로 조사 될 때, 입자를 충격에 의해 확산시키고, 예상대로, 주석 미세 입자의 클러스터가 거의 균일하게 확산되는 것으로 확인되었다 [그림 1 참조]
미세 입자 클러스터의 평균 밀도가 시간이 지남에 따라 감소함에 따라, 충격을 적용하고 펄스 레이저를 조사하여 혈장을 생성하는 사이의 지연 시간을 변경함으로써 E바카라 하는 법 방출의 밀도 의존성이 검증되었다
펄스 폭이 10 나노초의 펄스 폭, 300 mJ의 맥박 에너지 및 1 μm의 파장을 갖는 YAG 레이저는 300 μm의 광 수집 직경을 가진 확산 된 미세 입자 클러스터를 조사하여 가열하고, 이들을 가열하고, E바카라 하는 법 강도는 50 마이크로 초의 지연 시간으로 극대화되었다 [그림 2] 관찰 된 밀도 의존성은 이론에 의해 예측 된 것과 일치합니다 이 최대 값에서 E바카라 하는 법 광의 강도는 주석 플레이트 표적의 4 배 이상에 도달했습니다 또 다른 실험은 주석 플레이트 표적의 전환 효율을 측정하는 데 사용되었고, 값은 08% 이상 이었으므로 이번에 개발 된 "미세 입자 클러스터-표적"의 경우 3% 이상의 전환 효율이 달성되었습니다
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그림 1 확산 입자 사진
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그림 2
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액적 생성과 관련하여, 액적 생성은 현재 몇 kHz에 있습니다 이 액적 기술을 사용하여, 우리는 주석 입자 운송 기술 개발에서 사전 결정된 단계로서 10 µm의 큰 직경을 가진 질화 붕소 (BN) 미세 입자를 전달하려고 시도했다 미세 입자를 함유하는 용액을 1kHz에서 액 적으로 바꾸었지만, 미세 입자 클러스터가 액 적에 함유되었음을 확인하기 위해, 액 적을 펄스 레이저로 조사하여 용매를 폭발시켰다 그림과 같이 3, 미세 입자 클러스터가 관찰되었고, 미세 입자 클러스터가 액 적에 의해 운반 될 수 있음을 확인했다
용매를 제거하는 기술 개발은 미세 입자 클러스터 표적의 가장 중요한 문제이며, 우리는이 접근법을 개발할 계획입니다 또한 안정적인 액적 생성은 중요한 기술이지만, 많은 분야에서 액적 형성 기술이 사용되므로 관련 기술을 도입하고 안정적인 액적 형성 기술을 구축 할 계획입니다
우리가 이번에 수행 한 실험에서, 우리는 "원사 조사"를 사용하여 E바카라 하는 법 방출 강도를 측정했지만 반복성의 증가에 대한 원칙적 방해가없고 동일한 강도를 달성 할 수 있다고 생각합니다 우리는 "주석 입자 수송 기술", "액적 용매 제거를위한 기술"및 "안정적인 액적 형성을위한 기술"을 확립하고 초기 단계에서 주석 입자 클러스터의 높은 반복성을 보여줄 계획입니다
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그림 3 : 한 방울의 미세 입자 그룹을 물방울을 운반하는 실험 사용 된 미세 입자는 직경이 10µm 인 붕소 질화물 (BN)이었다 액 적은 직경 300 µm이며 1kHz에서 반복됩니다 세 번째 액적이 펄스 레이저로 조사되었을 때, 용매를 제거하고 미세 입자 집단을 남겨 두었다
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