Como o hidrogênio forma bolhas em espelhos de rutênio para máquinas de litografia ultravioleta (EUV)? Um projeto de pesquisa M2i de Chidozie Onwudinanti e colegas da DIFFER, A Universidade de Tecnologia de Eindhoven e a Universidade de Twente explicam o processo de formação de bolhas:uma camada de contaminação de estanho atua como uma válvula que permite que o hidrogênio entre no rutênio subjacente, mas impede que saia novamente, escreve a equipe no diário Físico Química Física Química .
Como o hidrogênio forma bolhas em espelhos de rutênio para máquinas de litografia ultravioleta (EUV)? Um projeto de pesquisa M2i de Chidozie Onwudinanti e colegas da DIFFER, A Universidade de Tecnologia de Eindhoven e a Universidade de Twente explicam o processo de formação de bolhas:uma camada de contaminação de estanho atua como uma válvula que permite que o hidrogênio entre no rutênio subjacente, mas impede que saia novamente, escreve a equipe no diário Físico Química Física Química .
As máquinas de litografia ultravioleta extrema (EUV) são peças de tecnologia bastante extraordinárias, que às vezes se depara com os tipos de problemas que surgem ao empurrar os limites do que é fisicamente possível. Um desses problemas são os danos sofridos pelos espelhos nas máquinas. A luz EUV é absorvida por todos os materiais sólidos, e por via aérea também, portanto, a luz nessas máquinas é focalizada e direcionada por espelhos quase no vácuo. A luz vem de um plasma de estanho, os espelhos com cobertura de rutênio direcionam a luz, e o gás hidrogênio atua como um tampão e agente de limpeza para os espelhos. Esta dança perfeita é arruinada pela formação de bolhas, bolsões de alta pressão de hidrogênio sob a tampa de rutênio, quando os restos de estanho pousam nos espelhos.
Ph.D. candidato e autor principal Chidozie Onwudinanti:"Nosso trabalho anterior estabeleceu que o hidrogênio e o estanho aderem prontamente à superfície do rutênio, e que a proximidade do estanho ajuda a penetração do hidrogênio no rutênio. Contudo, a solubilidade do hidrogênio no rutênio é baixa. Então, nos deparamos com a questão:como tantos átomos de hidrogênio entram, e através da camada de rutênio para formar bolhas? "
Válvula para hidrogênio
Cálculos de estado de transição de caminhos de difusão de hidrogênio da região próxima à superfície de rutênio revelaram o mecanismo:o hidrogênio pode se mover mais profundamente no metal, mas não pode sair pela superfície porque a superfície está saturada de hidrogênio e estanho. Onwudinanti:"Em outras palavras, tendo reduzido a barreira para a entrada de hidrogênio na subsuperfície, o estanho torna mais difícil para o hidrogênio sair pelo topo do filme. Encontramos um efeito de bloqueio de superfície semelhante em vários experimentos diferentes com a permeação de hidrogênio através de metais, também em aplicações de fusão nuclear. "
"O que mostramos é como o estanho atua como uma espécie de válvula, deixando o hidrogênio passar pela superfície, mas principalmente em uma direção. Em verdade, o hidrogênio sai do rutênio; simplesmente sai do lado errado do filme. Em trabalhos futuros, pretendemos examinar mais de perto o processo de deposição de estanho na superfície do rutênio, e como o hidrogênio atua nele, e vamos aplicar outras técnicas computacionais ao problema. Nosso objetivo é construir um quadro mais completo sobre os principais fatores e seus efeitos na taxa de formação de bolhas. "
