IEEE Spectrum -verkkosivuston mukaan helmikuun lopusta maaliskuun alkuun belgialaisen keskuksen Imecin pohjalle perustettiin yhdessä amerikkalaisen KMLabsin kanssa laboratorio, joka tutkii puolijohdefotolitografian ongelmia EUV-säteilyn vaikutuksen alaisena (ultrakovassa). ultraviolettialue). Vaikuttaa siltä, mitä opiskelua on? Ei, tutkittavaa on, mutta miksi perustaa uusi laboratorio sitä varten? Samsung aloitti 7nm:n sirujen valmistuksen puoli vuotta sitten EUV-skannerien osittaisella käytössä. TSMC liittyy pian. Vuoden loppuun mennessä molemmat aloittavat riskialtis tuotannon 5 nm standardeilla ja niin edelleen. Ja kuitenkin ongelmia on, ja ne ovat tarpeeksi vakavia etsiäkseen vastauksia kysymyksiin laboratorioista, ei tuotannosta.
EUV-litografian suurin ongelma nykyään on fotoresistin laatu. EUV-säteilyn lähde on plasma, ei laser, kuten vanhemmissa 193 nm:n skannereissa. Laser höyrystää lyijypisaran kaasumaisessa väliaineessa ja tuloksena oleva säteily lähettää fotoneja, joiden energia on 14 kertaa suurempi kuin fotonien energia ultraviolettisäteilyä käyttävissä skannereissa. Tämän seurauksena fotoresisti tuhoutuu paitsi niissä paikoissa, joissa fotonit pommittavat sitä, myös tapahtuu satunnaisia virheitä, mukaan lukien ns. murtokohinavaikutus. Fotonien energia on liian korkea. Kokeet EUV-skannereilla osoittavat, että fotoresistit, jotka edelleen pystyvät toimimaan 7 nm:n standardeilla, osoittavat kriittisesti korkeaa hylkytasoa, kun ne valmistetaan 5 nm:n piireissä. Ongelma on niin vakava, että monet asiantuntijat eivät usko 5 nm:n prosessitekniikan varhaiseen onnistuneeseen lanseeraukseen, puhumattakaan siirtymisestä 3 nm:iin ja sitä alle.
Uuden sukupolven fotoresistin luomisongelma ratkaistaan Imecin ja KMLabsin yhteisessä laboratoriossa. Ja he ratkaisevat sen tieteellisen lähestymistavan näkökulmasta, eivätkä valitsemalla reagensseja, kuten on tehty viimeisen kolmenkymmenen vuoden aikana. Tätä varten tieteelliset kumppanit luovat työkalun fotoresistissä olevien fysikaalisten ja kemiallisten prosessien yksityiskohtaiseen tutkimukseen. Yleensä synkrotroneilla tutkitaan prosesseja molekyylitasolla, mutta Imec ja KMLabs aikovat luoda infrapunalasereihin perustuvia EUV-projektio- ja mittauslaitteita. KMLabs on vain laserjärjestelmien asiantuntija.
KMLabs-lasertoiminnon pohjalta luodaan alusta korkeiden harmonisten tuottamiseen. Yleensä tätä varten suunnataan korkean intensiteetin laserpulssi kaasumaiseen väliaineeseen, jossa esiintyy suunnatun pulssin erittäin korkeataajuisia harmonisia. Tällaisella muunnolla tapahtuu merkittävä tehohäviö, joten samanlaista EUV-säteilyn tuottoperiaatetta ei voida käyttää suoraan puolijohdelitografiaan. Mutta tämä riittää kokeiluihin. Mikä tärkeintä, tuloksena olevaa säteilyä voidaan ohjata sekä pulssin kestolla pikosekunneista (10-12) attosekuntiin (10-18) että aallonpituudella 6,5 nm - 47 nm. Mittaustyökalulle nämä ovat arvokkaita ominaisuuksia. Ne auttavat tutkimaan fotoresistin ultranopeiden molekyylimuutosten prosesseja, ionisaatioprosesseja ja altistumista suurienergisille fotoneille. Ilman tätä teollinen fotolitografia, jonka standardit ovat alle 3 ja jopa 5 nm, jää kyseenalaisiksi.
Lähde: 3dnews.ru