NEW EUV LIGHT SOURCE FOR INSPECTION "URASHIMA"
Light source requirement for APMI
APMI에 적합한 광원을 고려할 때 EUV 펠리클의 열부하 문제는 피할 수 없습니다. EUV 펠리클의 투과율은 꾸준히 향상되고 있지만 열흡수율을 무시할 수 없으며 현재 입력 전력의 제한이 있습니다. 고휘도 조명은 고감도, 고처리량 결함 검사에 기여하지만 과도한 열부하는 펠리클을 손상시키기 때문에 사용할 수 있는 조명의 밝기에 한계가 있습니다. 따라서 검사 성능에 한계가 있습니다.
시야각(FOV)보다 큰 크기의 조명과 FOV에 가까운 크기의 조명의 이미지를 위 표에서 볼수 있는데, 맨 위 행은 펠리클의 강도를 나타내고 맨 아래 행은 마스크의 강도를 나타냅니다. 빨간색 사각형은 FOV를 나타냅니다. 조명 스팟의 크기는 조명의 etendue와 solid angle에 의해 결정됩니다. etendue가 작으면 동일한 solid angle 조건으로 더 작은 조명 스팟을 얻을 수 있습니다. 둘 다 FOV에서 밝기가 같다고 가정하면 광원의 출력이 높으면 펠리클에 더 큰 열 부하가 걸리기 때문에 APMI에서 검사에 필요한 영역만 효율적으로 조명하는 것이 분명히 바람직하겠죠?
New EUV light source: URASHIMA
위 그림은 EUV 광원인 "URASHIMA" 입니다. URASHIMA는 Actinic 마스크 검사 시스템을 위해 설계된 고휘도 EUV 광원인데, ISTEQ가 개발한 고속 회전 droplet(liquid target)으로 EUV를 생성하죠. 쉽게 말해 콜렉터 포함 자체적인 조명계가 적용된 LPP(Laser-Producted Plasma) 시스템이라고 생각하시면 됩니다.
이 그림은 URASHIMA 광원의 EUV 광 생성 개략도인데요,. URASHIMA는 액체 주석에 레이저 펄스를 충돌시켜 EUV 광을 생성하는 LPP 광원입니다. 그것은 두 개의 적외선 레이저 빔을 사용하여 검사 FOV에 최적의 크기의 EUV 광을 생성합니다. 고속 회전하는 주석 droplet은 레이저가 조사되는 위치에 (MOFA) Pre-Main pluse용 주석을 지속적으로 공급하여 안정적인 EUV 방출을 유지합니다. 또한 원심력을 사용하여 산란된 주석을 다시 측벽으로 재활용하여 주석 소비를 줄이도록 설계한것입니다.
다시 돌아와서.. 이렇게 생성된 플라즈마는 대략 가로 90 마이크로미터, 세로 45 마이크로미터인 EUV 방출 영역을 가지고 100 ms의 스팬에서 URASHIMA의 출력 안정성을 보여주며, 0.2% sigma의 출력 안정성을 가지고 있습니다. 또한 500시간 스팬에서도 출력 안정성을 보니, 장기간에 걸쳐 안정적으로 작동함을 확인 할 수 있죠.
또한 플라즈마 지점에서 제곱 밀리미터 스테라디안당 400와트의 높은 밝기를 가지고 있는데, URASHIMA는 10배 더 나은 전력 변동 성능(4ms당 σ 0.2%), 10배 더 작은 에텐듀 크기(약 0.001mm2/sr), 30배 더 작은 빔 스팟당 펄스 에너지(약 0.1uJ), 100배 낮은 주석 소비량(약 4g/day)을 가지고 있죠. 소비 전력은 1/3(18kW)로 줄었고, 설치 공간도 절반으로 줄였습니다. (근데 무게는..? ^^,,)
정리하자면 ACTIS는 고해상도 이미징 능력으로 고감도 검사를 제공하는 것으로 입증된 APMI 도구입니다. 여러 칩메이커들이 사용도 하고 있죠. APMI는 펠리클이 있거나 없는 EUV 마스크의 모든 유형의 리소그래피 결함을 감지할 수 있는 유일한 검사입니다. 새로 개발된 High-NA EUV 리소그래피를 위한 High-NA ACTIS A3XX HVM 설비는 준비가 마무리 단계에 있으며 2024년에 상반기에 고객에게 인도될 예정입니다.
LPP, MOFA, Pre, Main Pluse에 대해 궁금하시다면 아래의 제 포스팅들을 참고해주시면 감사하겠습니다 ^^,,
10. EUV 개발 역사 (10) - LPP 광원의 서막
Laser-produced plasma light sources are especially powerful, precise, and controllable. Courtesy of Adlyte Inc. EUV 광원 개발을 위해 싱크로트론 방사의 대안으로 고려된 것은 바로 LPP, 레이저 생성 플라즈마입니다. LPP는
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11. EUV 개발 역사 (11) - LPP 광원의 원리
이전 글에서도 설명 한 것 처럼.. EUV 광원을 사용하는 반도체 제조 영역에서 LPP (레이저 생산 플라즈마) 소스 시스템은 극자외선(EUV) 리소그래피(EUV lithography)에 매우 중요합니다. 사실상 EUV 원리
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12. EUV 개발 역사 (12) - LPP 광원의 심화기술
드라이브 레이저: 시드 레이저와 증폭기를 포함하는 레이저 토탈 시스템이라고 생각하면됩니다. 그러기에 당연히 전체 시스템 아키텍처에서 중추적인 역할을 합니다. 예시로 20kW 이상의 필요한
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13. EUV 개발 역사 (13) - Droplet에 대하여
이전 포스팅에서 간략하게 설명한 Sn droplet, Tin Droplet, 주석 발생기 등등 여러가지고 불리우는 droplet, 한국어로는 액적발생기에 대해서 설명하려합니다. EUV 리소그래피는 실리콘 웨이퍼에 고해상
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