6. EUV 개발 역사 (6) - 비구면 거울 측정

 

비구면 거울의 제조가 개선되는 동안 가시광선 PMI를 사용한 미러 제작의 평가도 큰 발전을 이루었습니다.

이 기술을 통해 제조업체는 제조 공정 중과 제조 공정 후에 거울의 표면 프로필을 측정하여 품질과 일관성을 보장할 수 있었습니다. 그러나 가시광선 PMI에는 한계가 있었습니다. 고주파수 표면 거칠기를 정확하게 특성화 하기에 어려웠습니다. 그 결과, 보다 미세한 스케일로 표면 세부 사항을 측정하는 고급 기술에 대한 요구가 증가했습니다.

이러한 요구로 고주파 간섭계 현미경의 발명이 되었는데 이 장비는 나노미터 수준에서 표면 거칠기를 측정할 수 있어 가시광선 PMI의 한계에 대한 솔루션을 제공할 수 있었습니다. 그렇기에 상기 기술로 고주파 표면 거칠기를 평가하고 제어할 수 있는 길을 열었습니다.

 

또 다른 중요한 기점은 회절기반 측정 기술의 개발이었습니다. 이 방법은 이전에는 불가능했던 미러 평가의 정밀도 수준이 가능케 하였습니다. 이 기술은 정확하게 정의된 패턴의 빛 회절을 사용하여 간섭계 측정을 위한 래퍼런스 빔을 생성합니다. 이 회절기준을 거울 표면에서 반사된 빔과 비교하면 나노미터 이하의 정밀도로 표면 프로필을 측정할 수 있었습니다.

 

자 상술한 모든 일련의 과정과 그를 통해서 도출된 기술이 종합적으로 적용된 현 시대에 큰 개구수(NA)의 까다로운 요구 사항을 충족하는 비구면 미러, 6개 미러 EUVL 이미징 시스템이 이제 상용화되었습니다. 이는 저출각 비구면 렌즈만 제작할 수 있었던 초기에 비해 크게 발전한 것입니다. 높은 NA 시스템은 더 많은 빛을 모을 수 있으므로 해상도가 향상됩니다. 이러한 시스템을 위한 비구면 렌즈의 생산은 미러 제조 분야에서 우리가 달성한 놀라운 정밀도와 제어를 보여줍니다. Carl Zeiss Inc. 및 Nikon Corporation과 같은 주요 광학 제조업체는 전례 없는 <0.2 nm, 0.09 nm 수준의 RMS, MSFR(Mid-Spatial Frequency Roughness) 및 HSFR(High-Spatial Frequency Roughness) 값을 가진 기판을 선보이기도 했죠.

 

EUV 파장에서의 간섭계는 새로운 EUV 이미징 시스템을 정렬하고 검증하는 데 필수적인 것입니다. EUV 광학계에 쓰일 매질의 검사는 무조건 EUV 광으로 진행해야합니다. 모든 광 마다 느끼는 결함의 수준이 다르기 때문이죠, 하지만 초기에 상업용 EUV 소스가 없었기 때문에 연구자들은 싱크로트론 시설의 언듈레이터 방사선을 간섭계용 EUV 소스로 사용했습니다. 싱크로트론의 구성 요소인 언듈레이터는 하전 입자, 일반적으로 전자를 초고속으로 진동시켜 방사선을 생성합니다. 그러나 언듈레이터 방사선은 그 목적에 부합하지만 액세스가 불편하고 비용이 많이 들기 때문에 유저는 소형 EUV 소스의 필요성을 느끼게 됩니다.

 

결국 콤팩트한 EUV 소스가 개발되었고 이는 현장에 상당한 영향을 미쳐 EUV 간섭 측정을 수행하기 위한 보다 접근하기 쉽고 비용 효율적인 솔루션을 제공했습니다.이 혁신은 보다 광범위한 연구 및 개발의 기회를 열어 EUV 미러 기술의 발전을 가속화했습니다. EUV 소스에 대한 세부 내용은 추후의 포스팅에서 다루겠습니다. 결과적으로 일련의 기술 발전을 통해 EUV 범위에서 작동하는 고정밀 간섭계 현미경이 출시되어 표면 거칠기를 측정하기 편해졌죠. 이러한 기술의 진보는 이전 세대의 과학자와 엔지니어가 마련한 토대 위에 구축된 각각의 발전과 함께 우리의 집단적 과학 독창성에 대한 증거 역할일 것 입니다.