به گزارش وب سایت IEEE Spectrum، از اواخر فوریه تا اوایل مارس، آزمایشگاهی بر اساس مرکز بلژیکی Imec همراه با شرکت آمریکایی KMLabs برای بررسی مشکلات مربوط به فوتولیتوگرافی نیمه هادی تحت تأثیر تابش EUV (در شرایط فوق سخت) ایجاد شد. محدوده فرابنفش). به نظر می رسد، چه چیزی برای مطالعه وجود دارد؟ خیر، موضوعی برای مطالعه وجود دارد، اما چرا یک آزمایشگاه جدید برای این کار ایجاد کنیم؟ سامسونگ نیم سال پیش تولید تراشه های 7 نانومتری را با استفاده جزئی از اسکنرهای محدوده EUV آغاز کرد. TSMC به زودی ملحق خواهد شد. تا پایان سال هر دوی آنها تولید پرریسک با استانداردهای 5 نانومتری و ... را آغاز می کنند. و با این حال، مشکلاتی وجود دارد، و آنها به اندازه کافی جدی هستند که به دنبال پاسخ سوالات در آزمایشگاه ها باشند، نه در تولید.
مشکل اصلی در لیتوگرافی EUV امروزه کیفیت مقاومت نوری است. منبع تابش EUV پلاسما است، نه لیزر، همانطور که در مورد اسکنرهای 193 نانومتری قدیمی‌تر وجود دارد. لیزر یک قطره سرب را در یک محیط گازی تبخیر می کند و تابش حاصل از آن فوتون هایی ساطع می کند که انرژی آنها 14 برابر بیشتر از انرژی فوتون های موجود در اسکنرهای دارای تابش فرابنفش است. در نتیجه، مقاومت نوری نه تنها در مکان هایی که توسط فوتون ها بمباران می شود، از بین می رود، بلکه خطاهای تصادفی نیز رخ می دهد، از جمله به دلیل به اصطلاح اثر نویز کسری. انرژی فوتون ها خیلی زیاد است. آزمایش‌ها با اسکنرهای EUV نشان می‌دهد که مقاوم‌کننده‌های نوری، که هنوز هم می‌توانند با استانداردهای ۷ نانومتری کار کنند، هنگام ساخت در مدارهای ۵ نانومتری، سطح بسیار بالایی از رد را نشان می‌دهند. مشکل به قدری جدی است که بسیاری از کارشناسان به راه‌اندازی موفقیت‌آمیز اولیه فناوری فرآیند 7 نانومتری اعتقادی ندارند، به غیر از انتقال به 5 نانومتر و پایین‌تر.
مشکل ایجاد نسل جدید فوتوریست در آزمایشگاه مشترک Imec و KMLabs حل می شود. و آن را از دیدگاه علمی حل می کنند و نه با انتخاب معرف ها که در سی و چند سال گذشته انجام شده است. برای انجام این کار، شرکای علمی ابزاری برای مطالعه دقیق فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی در مقاوم نور ایجاد خواهند کرد. معمولاً از سنکروترون ها برای مطالعه فرآیندها در سطح مولکولی استفاده می شود، اما Imec و KMLabs قصد دارند تجهیزات EUV طرح ریزی و اندازه گیری را بر اساس لیزرهای مادون قرمز ایجاد کنند. KMLabs فقط یک متخصص در سیستم های لیزری است.
بر اساس امکانات لیزر KMLabs، یک پلت فرم برای تولید هارمونیک های بالا ایجاد خواهد شد. معمولاً برای این کار، یک پالس لیزری با شدت بالا به یک محیط گازی هدایت می شود که در آن هارمونیک های فرکانس بسیار بالا پالس هدایت شده رخ می دهد. با چنین تبدیلی، تلفات توان قابل توجهی رخ می دهد، به طوری که اصل مشابه تولید تشعشع EUV نمی تواند به طور مستقیم برای لیتوگرافی نیمه هادی استفاده شود. اما این برای آزمایش کافی است. مهمتر از همه، تابش حاصل را می توان هم با مدت زمان پالس از پیکوثانیه (10-12) تا آتوثانیه (10-18)، و هم با طول موج از 6,5 نانومتر تا 47 نانومتر کنترل کرد. برای یک ابزار اندازه گیری، اینها ویژگی های ارزشمندی هستند. آنها به مطالعه فرآیندهای تغییرات مولکولی فوق سریع در مقاومت نوری، فرآیندهای یونیزاسیون و قرار گرفتن در معرض فوتون های انرژی بالا کمک خواهند کرد. بدون این، فتولیتوگرافی صنعتی با استانداردهای کمتر از 3 و حتی 5 نانومتر مورد سوال باقی می ماند.
منبع: 3dnews.ru