NWO - Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek - print-logo

URL voor deze pagina :
https://www.nwo-i.nl/inside-nwo-i-21/

Geprint op :
19 september 2019
08:40:20

‘Plasmafysica had me van meet af aan in zijn greep’

Het begon allemaal met een fascinatie voor astronomie en satellieten. Op school in Moskou was Kurilovich geïntrigeerd door de technieken die satellieten in hun baan houden. “Veel van deze technieken gebruiken plasma, een hete, gasachtige fase van materie bestaand uit elektrisch geladen deeltjes die versneld kunnen worden. Bij deze zogenaamde plasma-aandrijving komen ook heel wat boeiende natuurkunde en veel techniek kijken”, zegt hij. “Het had me van meet af aan in zijn greep.”

Van plasma's naar onzichtbaar licht
Vanwege zijn fascinatie voor plasmafysica meldde Kurilovich zich aan bij de prestigieuze Bauman Moscow State Technical University, waar hij de zware selectie doorstond en zich specialiseerde in plasmafysica. Voordat hij naar Nederland verhuisde, werkte hij twee jaar als junior onderzoeker. Kurilovich: “Ik werkte in een spannend nieuw laboratorium in het Research Center for Plasma Science and Technology in Moskou. Dit lab is een samenwerkingsverband tussen mijn universiteit en het Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, waar we veel verschillende toepassingen van plasmafysica hebben bestudeerd. Een ervan gebruikte plasma om meerlagige structuren te creëren die bijvoorbeeld gebruikt worden om extreem ultraviolet (EUV) licht te reflecteren. Normale lenzen zijn onbruikbaar, omdat EUV-licht sterk door materie wordt geabsorbeerd. En zo kwam ik bij de bron van EUV-licht.”

Publiek-private samenwerking
Kurilovich was op zoek naar een promotieplaats in Europa toen ARCNL in 2014 de eerste onderzoekers begon te werven. Opnieuw kwam hij bij een gloednieuw onderzoeksinstituut te werken. Hij was een van de eerste promovendi die begon bij het in Amsterdam gevestigde instituut dat een publiek-privaat samenwerkingsverband is van NWO, de twee plaatselijke universiteiten en ASML, een fabrikant van lithografische machines voor de halfgeleiderindustrie. De belangrijkste reden voor de oprichting van dit nieuwe onderzoeksinstituut was de behoefte aan fundamenteel onderzoek voor de nanolithografie van morgen. In de vier jaar van Kurilovich’ promotieonderzoek in de groep ‘EUV Plasma Processes’ onder leiding van professoren Ubachs, Hoekstra en dr. Versolato, groeide ARCNL uit tot een instituut met bijna negentig medewerkers die onderzoek doen of ondersteuning bieden. De tien onderzoeksgroepen richten zich op de fysica en chemie achter belangrijke nanolithografietechnologieën. ARCNL is onlangs verhuisd naar een hypermodern nieuw gebouw met een laboratorium dat mechanisch gescheiden is van de rest van het gebouw zodat het geschikt is voor hun geavanceerde experimenten.

Extreem ultraviolet licht voor om computerchips te maken
Het onderzoek bij ARCNL is geïnspireerd door de Nederlandse nanolithografie-industrie die extreem ultraviolet licht (EUV) toepast in de machines die de volgende generatie chips produceren voor computers, smartphones en vele andere kleine, maar krachtige elektronische apparaten. Dankzij zijn zeer korte golflengte is EUV-licht geschikt om extreem kleine patronen mee te printen. Een van de uitdagingen is het produceren van dit EUV-licht, omdat conventionele lichtbronnen en lasers niet voldoen.
In het eerste deel van zijn promotieperiode bouwde Kurilovich de experimentele opstelling die nu door twee grote groepen bij ARCNL wordt gebruikt. Deze opstelling creëert een reeks zeer kleine tindruppeltjes en gebruikt laserpulsen om deze druppels zo heet te maken dat ze een plasma worden dat een flits EUV-licht uitzendt. Dit gebeurt in twee fasen. Een eerste laserpuls raakt de druppel, waardoor deze versnelt en vervormt. Daarna doet een tweede, veel krachtiger laserpuls de rest: de vervormde druppel verandert in een plasma dat EUV-licht uitzendt. Met de opstelling kunnen veel verschillende technieken gebruikt worden om precies te onderzoeken wat er op fundamenteel niveau gebeurt. Het experimentele werk van Kurilovich zelf richtte zich op onderzoek naar hoe de eerste laserpuls het tindruppeltje versnelt en vervormt. Deze vervorming van een tindruppeltje is noodzakelijk voor een efficiënte opwekking van het gewenste EUV-licht wanneer het door de volgende laserpuls wordt geraakt en in plasma wordt omgezet.

De volgende stap: ASML
Hoewel hij wel enkele verschillen ziet, vond Kurilovich het niet moeilijk om in Nederland zijn weg te vinden. “In het begin was mijn werk wel eens eenzaam omdat er nog geen andere promovendi in mijn groep zaten, maar ik was erg blij met de uitstekende ondersteuning door onze technische staf. Zonder hen zou het veel langer geduurd hebben voor ik met de experimenten kon beginnen”, vertelt hij. “Ik denk dat hier efficiënter wordt gewerkt. En voor mij biedt Nederland ook prima carrièremogelijkheden, omdat er zoveel succesvolle hightechbedrijven zijn.”
Kurilovich verdedigt zijn proefschrift in het voorjaar van 2019, maar hij is in januari al bij ASML begonnen. Er loopt een rode draad door zijn carrière; naar aanleiding van zijn studie plasmafysica in Rusland ging hij plasmabronnen ontwikkelen voor het maken van structuren die EUV-licht reflecteren. Bij ARCNL onderzocht hij de beste manieren om dit licht te creëren door tindruppeltjes in plasma te veranderen. In zijn nieuwe baan bij ASML blijft hij zich bezig blijven houden met de bron van EUV-licht en de toepassing ervan binnen de lithografie. “Mijn werk is nauw gerelateerd aan wat er bij ARCNL gebeurt, dus ik verwacht dat ik regelmatig naar Amsterdam kom”, aldus Kurilovich. “In de toekomst hoop ik door te gaan op dit gebied van fundamentele fysica, dat sterk verbonden is met ontwikkelingen in de industrie.”

Nieuwsbrief Inside NWO-I februari 2019