ASML is de enige fabrikant van lithografiemachines gebaseerd op extreem ultraviolet (EUV) licht. Hun 13,5-nm EUV-bron is een door laser-geïnduceerd tin-plasma. De toekomst kan zijn een kortere golflengte, voorbij EUV (BEUV). Kortere golflengte geven kleinere patronen. BEUV vereist hetere plasma’s van elementen zwaarder dan tin. Ionen die uit het plasma ontsnappen en met gas botsen hebben eigenschappen die nog onontgonnen zijn. Wij verkennen toepasbaarheid voor BEUV-bronnen.

De wetenschappelijke vraagstelling

Dit project is gericht op het verkrijgen van het benodigde inzicht in langzame botsingen tussen zware ionen en lichte gasmoleculen, botsingen in een onontgonnen regime waar potentiële energie domineert over kinetische energie. Zal het surplus aan potentiële energie vrijkomen in de vorm van fotonen of elektronen, en met welke energie? Door de vrijgekomen energie te meten kunnen we de interacties op het meest fundamentele niveau van de kwantumfysica onderzoeken.

Uitvoering van het project:

De ZERNIKELEIF-ionenbundelfaciliteit aan de Rijksuniversiteit Groningen is geschikt om langzame botsingen tussen zware ionen en materie te bestuderen met ionen die geselecteerd zijn op lading en kinetische energie. De ionenbron is uitgerust met een ovensysteem om ionenbundels van vaste stoffen te produceren. De botsingsopstellingen zijn al voorzien van elektronen- en ionendetectoren, er hoeft enkel een fotonenspectrometer toegevoegd te worden om alle reactieproducten te kunnen meten.

Uitkomst van het project:

Het TERRA-BEUV-project zal inzicht en kwantitatieve gegevens opleveren over zware-ioneninteracties in en rond BEUV laser-aangedreven lichtbronnen. De uitkomst van het project is een set randvoorwaarden voor BEUV-lichtbronnen, die zal dienen als essentiële input voor toekomstige go/no-go-beslissingen over BEUV-lichtbrononderzoek voor fotolithografie of voor afgeleide toepassingen, zoals metrologie en biologische beeldvorming.