Според уебсайта на IEEE Spectrum, от края на февруари до началото на март на базата на белгийския център Imec съвместно с американската компания KMLabs е създадена лаборатория за изследване на проблеми с полупроводниковата фотолитография под въздействието на EUV лъчение (в ултра-твърда ултравиолетов диапазон). Изглежда, какво има за изучаване? Не, има предмет за изследване, но защо да създаваме нова лаборатория за това? Samsung започна да произвежда 7nm чипове преди половин година с частично използване на скенери от обхват EUV. TSMC ще се присъедини скоро. До края на годината и двете ще започнат рисково производство с 5 nm стандарти и т.н. И все пак проблеми има и те са достатъчно сериозни, за да търсим отговори на въпросите в лаборатории, а не в производството.
Основният проблем в EUV литографията днес остава качеството на фоторезиста. Източникът на EUV лъчение е плазма, а не лазер, какъвто е случаят с по-старите 193nm скенери. Лазерът изпарява капка олово в газова среда и полученото лъчение излъчва фотони, чиято енергия е 14 пъти по-висока от енергията на фотоните в скенери с ултравиолетово лъчение. В резултат на това фоторезистът се разрушава не само на местата, където е бомбардиран от фотони, но също така възникват случайни грешки, включително поради така наречения фракционен шумов ефект. Енергията на фотоните е твърде висока. Експериментите с EUV скенери показват, че фоторезистите, които все още могат да работят със 7 nm стандарти, демонстрират критично високо ниво на отхвърляне, когато са произведени в 5 nm вериги. Проблемът е толкова сериозен, че много експерти не вярват в ранното успешно стартиране на 5nm технология, да не говорим за прехода към 3nm и по-долу.
Проблемът със създаването на фоторезист от ново поколение ще бъде решен в съвместната лаборатория на Imec и KMLabs. И ще го решат от гледна точка на научен подход, а не чрез подбор на реактиви, както се прави през последните тридесет и няколко години. За целта научните партньори ще създадат инструмент за подробно изследване на физичните и химичните процеси във фоторезиста. Обикновено синхротроните се използват за изследване на процеси на молекулярно ниво, но Imec и KMLabs ще създадат прожекционно и измервателно EUV оборудване, базирано на инфрачервени лазери. KMLabs е просто специалист в лазерните системи.
На базата на лазерното съоръжение KMLabs ще бъде създадена платформа за генериране на високи хармоници. Обикновено за това лазерен импулс с висока интензивност се насочва в газова среда, в която се появяват много високочестотни хармоници на насочения импулс. При такова преобразуване се получава значителна загуба на мощност, така че подобен принцип на генериране на EUV лъчение не може да се използва директно за полупроводникова литография. Но това е достатъчно за експерименти. Най-важното е, че полученото лъчение може да се контролира както чрез продължителност на импулса, варираща от пикосекунди (10-12) до атосекунди (10-18), така и чрез дължина на вълната от 6,5 nm до 47 nm. За един измервателен уред това са ценни качества. Те ще помогнат за изследване на процесите на ултрабързи молекулярни промени във фоторезиста, процесите на йонизация и излагане на фотони с висока енергия. Без това индустриалната фотолитография със стандарти под 3 и дори 5 nm остава под въпрос.
Източник: 3dnews.ru