Podle webu IEEE Spectrum vznikla od konce února do začátku března na bázi belgického centra Imec společně s americkou společností KMLabs laboratoř pro studium problémů s polovodičovou fotolitografií pod vlivem EUV záření (v ultratvrdém ultrafialový rozsah). Zdálo by se, co je tam ke studiu? Ne, existuje předmět ke studiu, ale proč pro to zakládat novou laboratoř? Samsung začal vyrábět 7nm čipy před půl rokem s částečným využitím skenerů řady EUV. Brzy se připojí TSMC. Oba do konce roku zahájí riskantní výrobu s 5 nm standardy a tak dále. A přesto existují problémy a jsou natolik závažné, že odpovědi na otázky hledají v laboratořích, a ne ve výrobě.
Hlavním problémem EUV litografie dnes zůstává kvalita fotorezistu. Zdrojem EUV záření je plazma, nikoli laser, jak je tomu u starších 193nm skenerů. Laser odpaří kapku olova v plynném prostředí a vzniklé záření emituje fotony, jejichž energie je 14x vyšší než energie fotonů ve skenerech s ultrafialovým zářením. V důsledku toho se fotorezist ničí nejen v těch místech, kde je bombardován fotony, ale dochází i k náhodným chybám, mimo jiné v důsledku tzv. efektu frakčního šumu. Energie fotonů je příliš vysoká. Experimenty se skenery EUV ukazují, že fotorezisty, které jsou stále schopné pracovat se standardy 7 nm, vykazují kriticky vysokou úroveň zmetků, když jsou vyrobeny v 5 nm obvodech. Problém je tak vážný, že mnoho odborníků nevěří v brzké úspěšné spuštění 5nm procesní technologie, nemluvě o přechodu na 3nm a níže.
Problém vytvoření fotorezistu nové generace bude řešen ve společné laboratoři Imec a KMLabs. A vyřeší to z hlediska vědeckého přístupu a ne výběrem reagencií, jak se to dělalo v posledních třiceti letech. Vědečtí partneři k tomu vytvoří nástroj pro detailní studium fyzikálních a chemických procesů ve fotorezistu. Obvykle se synchrotrony používají ke studiu procesů na molekulární úrovni, ale Imec a KMLabs se chystají vytvořit projekční a měřicí EUV zařízení na bázi infračervených laserů. KMLabs je pouze specialistou na laserové systémy.
Na základě laserového zařízení KMLabs bude vytvořena platforma pro generování vysokých harmonických. Obvykle je k tomu směrován vysoce intenzivní laserový puls do plynného prostředí, ve kterém dochází k velmi vysokofrekvenčním harmonickým směrovaným pulsům. Při takové konverzi dochází k výrazné ztrátě výkonu, takže podobný princip generování EUV záření nelze přímo použít pro polovodičovou litografii. Ale na experimenty to stačí. Nejdůležitější je, že výsledné záření může být řízeno jak trváním pulzu v rozsahu od pikosekund (10-12) do attosekund (10-18), tak vlnovou délkou od 6,5 nm do 47 nm. Pro měřicí přístroj jsou to cenné vlastnosti. Pomohou studovat procesy ultrarychlých molekulárních změn ve fotorezistu, ionizační procesy a expozici fotonů s vysokou energií. Bez toho zůstává průmyslová fotolitografie se standardy menšími než 3 a dokonce 5 nm otázkou.
Zdroj: 3dnews.ru