Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Offline study of next generation EUV pellicle materials and performances: From experimental design to material characterization
KTH, School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS).
2019 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Lithography is the most crucial step in the semiconductor microfabrication workflow. Continuous features size shrinking co-occurs with the reduction of the exposure wavelength: a move from 193 nm light to extreme ultra-violet (EUV) at 13.5 nm is performed. The change poses a vast number of challenges that have been overcome in the past years. Among the others, the protection of the reticle front side from defects is crucial. Shielding can be achieved by means of EUV pellicles: large area (~150 cm2), freestanding, ultra-thin (~50 nm) membranes that prevent particles from landing on the reticle surface. Defects fall on the pellicle membrane, which is out-of-focus with respect to the reticle. During operation, the pellicle has to endure mechanical movements (>100 m/s2) and withstand the EUV scanner environment. With increasing source power (resulting in temperatures >500 ºC) structural and chemical integrity must be guaranteed. With multiple semiconductor manufacturers introducing EUV in HVM, an urgent need for a mass volume production-ready pellicle solution is present.In this thesis project, new generation pellicle materials are exposed to EUV light and gas atmosphere at BESSY II synchrotron beamline. The purpose is to investigate the performances of the new membrane samples in terms of the HVM production specifications. Two sets of 10x10 mm2 samples Type (A – B) with different core thickness are tested. Samples are characterized by using the following techniques: EUV transmittance and reflectance measurements, RBS, XPS, and FTIR. After exposure, all the samples undergo degradation. The main root causes are the atmosphere environment and the temperature. On the other hand, EUV light itself plays a marginal role in the process. The material etching mechanism must be further investigated through additional pellicle tests. This is a necessary step to make towards the high-volume manufacturing standards required for mass production.

Abstract [sv]

Litografi är det mest avgörande steget i arbets flödet för halvledar mikrotillverkning. Kontinuerliga funktioner storlek krympande co-sker med minskning av exponeringen våglängd: en över gången från 193 nm ljus till extrem ultraviolett (EUV) vid 13.5 nm utförs. Förändringen innebär ett stort antal utmaningar som har övervunnits under de senaste åren. Bland de andra, är skyddet av rikt medel fram sidan från defekter avgörande. Avskärmning kan åstadkommas med hjälp av EUV-pellicles: stort område (~ 150 cm2), fristående, ultratunna (~ 50 nm) membran som hindrar partiklar från att landa på rikt medlet ytan. Defekter faller på denna tunna membranet, som är out-of-fokus med avseende på rikt medlet. Under drift har denna tunna att uthärda mekaniska rörelser (> 100 m/s2) och motstå EUV skanner miljö. Med ökande käll effekt (vilket resulterar i temperaturer > 500 º C) måste strukturell och kemisk integritet garanteras. Med flera halvledar tillverkare införa EUV i HVM, ett brådskande behov av en massa volym produktions klara denna tunna lösning är närvarande.I detta arbete, exponeras nya generationens denna tunna material för EUV ljus-och gasatmosfär på BESSY II Synchrotron beamline. Syftet är att undersöka prestandan hos de nya membranproverna i form av HVM-produktionsspecifikationer. Två uppsättningar av 10x10 mm2 prover typ (A – B) med olika kärna tjocklek testas. Proverna kännetecknas av att använda följande tekniker: EUV-transmission och reflektansmätningar, RBS, XPS och FTIR. Efter exponering genomgår alla prover nedbrytning. De viktigaste bakomliggande orsakerna är atmosfären miljö och temperaturen. Å andra sidan spelar EUV-ljuset självt en marginell roll i processen. Materialetsnings mekanismen måste undersökas ytterligare genom ytterligare denna tunna-tester. Detta är ett nödvändigt steg för att göra mot de höga volymer tillverknings standarder som krävs för Mass produktion.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 115
Series
TRITA-EECS-EX ; 2019:208
Keywords [en]
Semiconductors, Nanotechnology, EUV Lithography, EUV Pellicle, Qualification study
Keywords [sv]
Halvledare, nanoteknik, EUV litografi, EUV Pellicle, kvalificerings studie
National Category
Computer and Information Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-254554OAI: oai:DiVA.org:kth-254554DiVA, id: diva2:1333546
External cooperation
ASML
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-07-01 Created: 2019-07-01 Last updated: 2019-07-01Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(4651 kB)42 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 4651 kBChecksum SHA-512
2bca093ed3576464e1a84fc9f664bc09368b80bd89b4112f17ef2abfd3b0c9e9760feb51263b5ec4e24daad1de56497d62b846d4bb1575e87bf0ff1797eb0a8f
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS)
Computer and Information Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 42 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 140 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf