차세대 리소그래피 빛샘 발생을 위한 플라스마 집속장치의 아르곤 아크 플라스마의 방출 스펙트럼 진단

Emission spectroscopic diagnostics of argon arc Plasma in Plasma focus device for advanced lithography light source

  • 홍영준 (광운대학교 전자물리학과/PDP 연구센터) ;
  • 문민욱 (광운대학교 전자물리학과/PDP 연구센터) ;
  • 이수범 (광운대학교 전자물리학과/PDP 연구센터) ;
  • 오필용 (광운대학교 전자물리학과/PDP 연구센터) ;
  • 송기백 (광운대학교 전자물리학과/PDP 연구센터) ;
  • 홍병희 (광운대학교 전자물리학과/PDP 연구센터) ;
  • 서윤호 (광운대학교 전자물리학과/PDP 연구센터) ;
  • 이원주 (삼성 SDI) ;
  • 신희명 (광운대학교 전자물리학과/PDP 연구센터) ;
  • 최은하 (광운대학교 전자물리학과/PDP 연구센터)
  • Hong, Y.J. (Department of Electrophysics/PDP research center, Kwangwoon University) ;
  • Moon, M.W. (Department of Electrophysics/PDP research center, Kwangwoon University) ;
  • Lee, S.B. (Department of Electrophysics/PDP research center, Kwangwoon University) ;
  • Oh, P.Y. (Department of Electrophysics/PDP research center, Kwangwoon University) ;
  • Song, K.B. (Department of Electrophysics/PDP research center, Kwangwoon University) ;
  • Hong, B.H. (Department of Electrophysics/PDP research center, Kwangwoon University) ;
  • Seo, Y.H. (Department of Electrophysics/PDP research center, Kwangwoon University) ;
  • Yi, W.J. (Samsung SDI Central Research) ;
  • Shin, H.M. (Department of Electrophysics/PDP research center, Kwangwoon University) ;
  • Choi, E.H. (Department of Electrophysics/PDP research center, Kwangwoon University)
  • 발행 : 2006.11.30

초록

차세대 리소그래피 기술인 극자외선(EUV : Extreme Ultraviolet) 빛샘 연구의 기초단계로써, 동축타입의 전극구조가 설치된 다이오드 챔버를 통해 Ar 플라스마를 생성하였으며, 방출 분광기술(emission spectroscopy)를 이용하여 방출된 가시광선 영역의 빛을 조사하였다. 장치의 입력 전압을 0.5kV씩 변화를 주어 $2\sim3.5kV$까지 인가를 했으며 이극챔버의 최적 압력인 330mTorr 일 때 각 전압에 따른 방출 분광선 데이터를 얻었다. 이때 Ar I과 Ar II 방출선을 관측하였으며 국소적인 열적평형 (LTE ; Local Thermodynamic Equilibrium) 상태의 가정 하에 볼츠만 도표(Boltzmann plot)와 사하(Saha) 방정식을 이용해 Ar I 및 Ar II의 전자온도와 이온 밀도를 각각 계산하였다. 각 입력전압에 대해 이온밀도는 Ar I과 Ar II에서 각각 $\sim10^{15}/cc$$\sim10^{13}/cc$의 값으로 계산되었다.

We have generated the argon plasma in the diode chamber based on the established coaxial electrode type and investigated the emitted visible light for emission spectroscopy. We applied various voltages $2\sim3.5kV$ to the device by 0.5kV, and obtained the emission spectrum data for the focused plasma in the diode chamber on the argon pressure of 330 mTorr. The Ar I and Ar II emission line are observed. The electron temperature and ion density have been measured by the Boltzmann plot and Saha equation from assumption of local thermodynamic equilibrium (LTE) The Ar I and Ar II ion densities have been calculated to be $\sim10^{15}/cc\;and\;~10^{13}/cc$, respectively, from Saha equation.

키워드

참고문헌

  1. John E. Bjorkholm, 'EUV Lithography-The Succesor to Optical Lithography?', pp. 1
  2. 디지털 타임스 2005. 08. 22, 전자신문 2005. 07. 20
  3. Prashant Singh Sankhla, 'Extreme Ultraviolet Lithography-Imaging the Future', pp. 3
  4. 배일한, '미, 유럽 반도체업체들 '차세대 칩 개발' 컨소시엄 구성', 전자신문 2005. 07. 20
  5. Rainer Lebert, Klaus Bergmann, Larissa Juschkin, Oliver Rosier, Willi Neff, 'Comparison of Different Source Concepts for EUVL', pp. 6-7
  6. IIgor Fomenkov, William Partlo, Daniel Birx, 'Characterization of a 13.5nm Source for EUV Lithography based on a Dense Plasma Focus and Lithium Emission', Sematech International Workshop on Extreme Ultraviolet Lithography (1999)
  7. R. Kenneth Marcus, 'Glow Discharge Spectroscopies' (Plenum Press 1993), pp. 115-116
  8. 이수범, 문민욱, 오필용, 송기백, 임정은, 홍영준, 이원주, 최은하, 한국진공학회지 15, 380 (2006)
  9. Daniel L. Flamm, 'Plasma Diagnostics' (Academic Press 1989), Vol. 1, pp. 379-380
  10. Francis F. Chen, 'Introduction to Plasma Physics' (Plenum Press, 1977), pp. 1-3
  11. Hans R. Griem, 'Plasma Spectroscopy' (McGraw-Hill 1964), pp. 148