Az IEEE Spectrum honlapja szerint február végétől március elejéig a belga Imec központban az amerikai KMLabs céggel közösen laboratóriumot hoztak létre, amely az EUV sugárzás hatására (az ultra- kemény ultraibolya tartomány). Úgy tűnik, mit lehet itt tanulni? Nem, van egy tárgy, amit tanulmányozni kell, de miért kell ehhez új laboratóriumot létrehozni? A Samsung hat hónappal ezelőtt kezdett 7 nm-es chipek gyártását EUV szkennerek részleges használatával. A TSMC hamarosan csatlakozik ehhez az erőfeszítéshez. Az év végére mindkettő kockázatos gyártásba kezd 5 nm-es szabványokkal és így tovább. Pedig vannak problémák, és elég komolyak ahhoz, hogy a kérdésekre a választ a laboratóriumokban kell keresni, nem a gyártásban.
Az EUV litográfiában ma a fő probléma továbbra is a fotoreziszt minősége. Az EUV sugárzás forrása a plazma, nem a lézer, ahogy az a régebbi, 193 nm-es szkennereknél történik. A lézer gáznemű környezetben egy csepp ólmot elpárologtat, és a keletkező sugárzás fotonokat bocsát ki, amelyek energiája 14-szerese az ultraibolya sugárzású szkennerek fotonjainak. Ennek eredményeként a fotoreziszt nemcsak azokon a helyeken semmisül meg, ahol fotonok bombázzák, hanem véletlenszerű hibák is előfordulnak, többek között az úgynevezett töredezett zajhatás miatt. A fotonok energiája túl magas. Az EUV szkennerekkel végzett kísérletek azt mutatják, hogy a még 7 nm-es szabványokkal is működő fotorezisztek az 5 nm-es áramkörök gyártása esetén kritikusan magas hibaszintet mutatnak. A probléma olyan súlyos, hogy sok szakértő nem hisz az 5 nm-es folyamattechnológia gyors sikeres elindításában, nem beszélve a 3 nm-re és az alattira való átállásról.
Az új generációs fotoreziszt létrehozásának problémáját az Imec és a KMLabs közös laboratóriumában próbálják majd megoldani. És ezt tudományos megközelítésből fogják megoldani, és nem a reagensek kiválasztásával, mint az elmúlt harminc évben. Ennek érdekében a tudományos partnerek eszközt készítenek a fotoreziszt fizikai és kémiai folyamatainak részletes tanulmányozására. Jellemzően szinkrotronokat használnak a folyamatok molekuláris szintű tanulmányozására, de az Imec és a KMLabs infravörös lézereken alapuló EUV vetítő- és mérőberendezések létrehozását tervezi. A KMLabs a lézerrendszerek specialistája.
A KMLabs lézeres telepítése alapján létrejön egy platform a magasrendű harmonikusok generálására. Jellemzően erre a célra nagy intenzitású lézerimpulzust irányítanak olyan gáznemű közegbe, amelyben az irányított impulzus nagyon magas frekvenciájú harmonikusai keletkeznek. Egy ilyen átalakításnál jelentős teljesítményveszteség lép fel, így az EUV sugárzás előállításának hasonló elve nem használható közvetlenül a félvezető litográfiához. De ez elég a kísérletekhez. A legfontosabb, hogy az így létrejövő sugárzás a pikoszekundumtól (10-12) attoszekundumig (10-18) terjedő impulzus időtartammal, valamint a 6,5 nm-től 47 nm-ig terjedő hullámhosszal is szabályozható. Ezek értékes tulajdonságok egy mérőműszer számára. Segítenek tanulmányozni a fotoreziszt ultragyors molekuláris változásait, az ionizációs folyamatokat és a nagy energiájú fotonoknak való kitettséget. E nélkül továbbra is kérdéses marad az ipari fotolitográfia 3, sőt 5 nm-nél kisebb szabványokkal.
Forrás: 3dnews.ru