Norbert Koster

Onderzoeksgebied

Ultra Clean Vacuum (UCV), oftewel ultrazuiver vacuüm, wordt gebruikt om de kwaliteit en zuiverheid van in de halfgeleiderindustrie gebruikte apparatuur te verbeteren. Dit is nodig om de opbrengst en productiviteit van de tools te verhogen om te kunnen inspelen op de vraag naar steeds kleinere geïntegreerde schakelingen, zoals voorspeld door de wet van Moore. Hiervoor hebben we reinigingstechnieken ontwikkeld waarbij bijvoorbeeld plasma en waterstofradicalen worden gebruikt. Deze technologie wordt toegepast in de apparatuur voor Extreme Ultra Violet (EUV)-lithografie van ASML en wordt ook bij andere apparatuurfabrikanten ingevoerd. Het gebruik van plasma om kwetsbare oppervlakken in veeleisende omgevingen te reinigen, wordt verder verkend voor het reinigen van de zogenoemde eerste spiegel van diagnostische apparatuur voor de ITER-kernfusiereactor. Deze spiegels raken verontreinigd met een mengsel van wolfraam, beryllium en koolstof en hebben een beperkte levensduur, maar in ITER moeten ze ten minste zeven jaar meegaan. Door de spiegels schoon te maken met plasma, kunnen we hun levensduur verlengen zonder ze uit het kernfusieapparaat te hoeven halen. Onlangs ben ik begonnen met werk op het gebied van plasmachemie om de CO2-uitstoot in de industrie terug te dringen zodat er voldaan kan worden aan de klimaatdoelstellingen voor de CO2-voetafdruk. Op dit moment onderzoeken we het gebruik van plasma om koolwaterstoffen te kraken voor waterstof-reforming en het recyclen van plasticafval. Dit nieuwe vakgebied brengt allerlei nieuwe mogelijkheden met zich mee om de CO2-voetafdruk te verkleinen en alles in de samenleving recyclebaar te maken.

Recente resultaten

Hoofdwetenschapper bij de door de EU gefinancierde programma's Madein4, Tapes3 en onlangs IT2 voor de ontwikkeling van nieuwe lithografienodes voor de semicon-industrie. Bij deze projecten was ik de systeemarchitect voor de totstandbrenging van de EUV Beam Line 2 (EBL2) bij TNO. EBL2 is een systeem dat monsters onder gecontroleerde omstandigheden kan belichten met EUV-licht van hoge intensiteit om de levensduur van optische componenten voor EUV-scanners en -maskers te onderzoeken en de prestaties ervan te voorspellen. Dit is een essentieel hulpmiddel om EUV-lithografie door te ontwikkelen en de nieuwste generatie geïntegreerde schakelingen in grote volumes te kunnen produceren. Sinds 2019 betrokken bij het Brightsite-consortium voor het terugdringen van de CO2-uitstoot op Chemelot. Dit consortium bestaat uit TNO, Sitech, de Universiteit Maastricht en het Brightlands-materialencentrum. Elektrificatie van petrochemische processen in plaats van verbrandingstechnieken wordt gezien als een van de manieren om deze ambities te realiseren. Samen met de Universiteit Maastricht willen we een internationaal toonaangevende plasmaonderzoeksfaciliteit opzetten om onderzoek te doen naar mogelijkheden om de CO2-uitstoot te verminderen en koolwaterstoffen te recyclen voor een duurzame toekomst.

Belangrijkste publicaties

• Ushakov, A. Verlaan, R. Ebeling, A. Rijfers, R. O’Neill, M. Smith, B. Stratton, N. Koster, J. van der List, A. Gattuso, C. J. Lasnier, R. Feder, M. P. Maniscalco, P. Verhoeff” Removing W-contaminants in helium and neon RF plasma to maintain the optical performance of the ITER UWAVS first mirror” Fusion Engineering and Design 136,  431–437, (2018)
• Koster, E. te Sligte, A. Deutz, F. Molkenboer, P. Muilwijk, P. van der Walle, W. Mulckhuyse, B. Nijland, P. Kerkhof, M. van Putten “First light and results on EBL2” Photomask Japan 2017: XXIV Symposium on Photomask and Next-Generation Lithography Mask Technology 104540O (2017)
• Maas, P. Muilwijk, M. van Putten, F. de Graaf, O. Kievit, P. Boerboom, N. Koster Lab- and field-test results of MFIG, the first real-time vacuum-contamination sensor Proc. SPIE 101452I (2017)