Menurut situs web IEEE Spectrum, dari akhir Februari hingga awal Maret, sebuah laboratorium didirikan di pusat Imec Belgia bersama dengan perusahaan Amerika KMLabs untuk mempelajari masalah fotolitografi semikonduktor di bawah pengaruh radiasi EUV (dalam ultra- rentang ultraviolet keras). Tampaknya, apa yang bisa dipelajari di sini? Tidak, ada subjek yang harus dipelajari, tapi mengapa mendirikan laboratorium baru untuk itu? Samsung mulai memproduksi chip 7nm dengan sebagian penggunaan pemindai EUV enam bulan lalu. TSMC akan segera bergabung dalam upaya ini. Pada akhir tahun, keduanya akan memulai produksi berisiko dengan standar 5 nm dan seterusnya. Namun masih terdapat permasalahan, dan permasalahan tersebut cukup serius sehingga jawaban atas pertanyaan harus dicari di laboratorium, dan bukan di produksi.
Masalah utama dalam litografi EUV saat ini adalah kualitas photoresistnya. Sumber radiasi EUV adalah plasma, bukan laser, seperti halnya pemindai 193 nm yang lebih tua. Laser menguapkan setetes timbal dalam lingkungan gas dan radiasi yang dihasilkan memancarkan foton, yang energinya 14 kali lebih tinggi daripada energi foton pada pemindai dengan radiasi ultraviolet. Akibatnya, photoresist tidak hanya hancur di tempat yang dibombardir oleh foton, tetapi juga terjadi kesalahan acak, termasuk yang disebabkan oleh apa yang disebut efek kebisingan fraksional. Energi foton terlalu tinggi. Eksperimen dengan pemindai EUV menunjukkan bahwa photoresist, yang masih mampu bekerja dengan standar 7 nm, dalam kasus pembuatan sirkuit 5 nm menunjukkan tingkat cacat yang sangat tinggi. Masalahnya sangat serius sehingga banyak ahli tidak percaya pada keberhasilan peluncuran teknologi proses 5 nm yang cepat, apalagi transisi ke 3 nm dan di bawahnya.
Masalah pembuatan photoresist generasi baru akan dicoba diselesaikan di laboratorium bersama Imec dan KMLabs. Dan mereka akan menyelesaikannya dari sudut pandang pendekatan ilmiah, dan bukan dengan pemilihan reagen, seperti yang telah dilakukan selama tiga puluh tahun terakhir. Untuk melakukan hal ini, mitra ilmiah akan membuat alat untuk mempelajari secara rinci proses fisik dan kimia dalam photoresist. Biasanya, sinkrotron digunakan untuk mempelajari proses pada tingkat molekuler, tetapi Imec dan KMLabs berencana membuat peralatan proyeksi dan pengukuran EUV berdasarkan laser inframerah. KMLabs adalah spesialis dalam sistem laser.
Berdasarkan instalasi laser KMLabs, sebuah platform untuk menghasilkan harmonik tingkat tinggi akan dibuat. Biasanya, untuk tujuan ini, pulsa laser intensitas tinggi diarahkan ke media gas di mana timbul harmonik frekuensi sangat tinggi dari pulsa terarah. Dengan konversi seperti itu, terjadi kehilangan daya yang signifikan, sehingga prinsip serupa dalam menghasilkan radiasi EUV tidak dapat digunakan secara langsung untuk litografi semikonduktor. Tapi ini cukup untuk eksperimen. Yang terpenting, radiasi yang dihasilkan dapat dikontrol berdasarkan durasi pulsa mulai dari pikodetik (10-12) hingga attodetik (10-18), dan dengan panjang gelombang dari 6,5 nm hingga 47 nm. Ini adalah kualitas yang berharga untuk alat ukur. Mereka akan membantu mempelajari proses perubahan molekuler ultra-cepat dalam photoresist, proses ionisasi, dan paparan foton berenergi tinggi. Tanpa ini, fotolitografi industri dengan standar kurang dari 3 dan bahkan 5 nm tetap dipertanyakan.
Sumber: 3dnews.ru