Veebilehe IEEE Spectrum andmetel loodi veebruari lõpust märtsi alguseni Belgia Imeci keskuses koos Ameerika ettevõttega KMLabs laboratoorium, mis uurib pooljuhtfotolitograafia probleeme EUV kiirguse mõjul (ultra- kõva ultraviolettkiirguse vahemik). Näib, mida siin õppida on? Ei, õppeainet on, aga milleks selle jaoks uut laborit rajada? Samsung alustas 7nm kiipide tootmist EUV skannerite osalise kasutamisega kuus kuud tagasi. TSMC ühineb sellega peagi. Aasta lõpuks alustavad mõlemad riskantset tootmist standarditega 5 nm ja nii edasi. Ja ometi on probleeme ja need on piisavalt tõsised, et küsimustele tuleks vastuseid otsida laborist, mitte tootmisest.
Peamine probleem EUV litograafias on tänapäeval endiselt fotoresisti kvaliteet. EUV kiirguse allikaks on plasma, mitte laser, nagu vanemate 193 nm skannerite puhul. Laser aurustab gaasilises keskkonnas tilga pliid ja tekkiv kiirgus kiirgab footoneid, mille energia on 14 korda suurem ultraviolettkiirgusega skannerite footonite energiast. Selle tulemusena ei hävine fotoresist mitte ainult nendes kohtades, kus seda footonid pommitavad, vaid tekivad ka juhuslikud vead, sealhulgas nn fraktsionaalse müra efekti tõttu. Footonite energia on liiga kõrge. EUV skanneritega tehtud katsed näitavad, et fotoresistid, mis on endiselt võimelised töötama 7 nm standarditega, näitavad 5 nm ahelate valmistamisel kriitiliselt kõrget defektide taset. Probleem on nii tõsine, et paljud eksperdid ei usu 5 nm protsessitehnoloogia kiiresse edukasse käivitamisse, rääkimata üleminekust 3 nm ja alla selle.
Uue põlvkonna fotoresisti loomise probleemi püütakse lahendada Imeci ja KMLabsi ühislaboris. Ja nad lahendavad selle teadusliku lähenemise seisukohast, mitte reaktiive valides, nagu on tehtud viimase paarikümne aasta jooksul. Selleks loovad teaduspartnerid fotoresisti füüsikaliste ja keemiliste protsesside üksikasjalikuks uurimiseks tööriista. Tavaliselt kasutatakse sünkrotroneid protsesside uurimiseks molekulaarsel tasemel, kuid Imec ja KMLabs plaanivad luua infrapunalaseritel põhinevaid EUV projektsiooni- ja mõõteseadmeid. KMLabs on lasersüsteemide spetsialist.
KMLabsi laserinstallatsiooni põhjal luuakse platvorm kõrgetasemeliste harmooniliste genereerimiseks. Tavaliselt suunatakse selleks otstarbeks suure intensiivsusega laserimpulss gaasilisse keskkonda, milles tekivad suunatud impulsi väga kõrge sagedusega harmoonilised. Sellise muundamisega kaasneb oluline võimsuse kadu, mistõttu ei saa sarnast EUV kiirguse tekitamise põhimõtet kasutada otse pooljuhtide litograafias. Kuid katseteks sellest piisab. Kõige tähtsam on see, et tekkivat kiirgust saab juhtida nii impulsi kestusega pikosekunditest (10-12) kuni attosekunditeni (10-18) kui ka lainepikkusega 6,5 nm kuni 47 nm. Need on mõõtevahendi jaoks väärtuslikud omadused. Need aitavad uurida fotoresisti ülikiirete molekulaarsete muutuste protsesse, ionisatsiooniprotsesse ja kokkupuudet suure energiaga footonitega. Ilma selleta jääb kõne alla tööstuslik fotolitograafia, mille standardid on alla 3 ja isegi 5 nm.
Allikas: 3dnews.ru