Fram kemur á vef IEEE Spectrum að frá lokum febrúar til byrjun mars hafi verið stofnuð rannsóknarstofa í belgísku Imec miðstöðinni ásamt bandaríska fyrirtækinu KMLabs til að rannsaka vandamál með hálfleiðaraljósmyndun undir áhrifum EUV geislunar (í öfga- hörðu útfjólubláu svið). Það virðist, hvað er hægt að læra hér? Nei, það er námsefni sem þarf að rannsaka, en af hverju að stofna nýja rannsóknarstofu fyrir þetta? Samsung byrjaði að framleiða 7nm flís með hluta notkun EUV skanna fyrir sex mánuðum. TSMC mun fljótlega taka þátt í þessu átaki. Í lok ársins munu báðir hefja áhættusöm framleiðslu með stöðlum upp á 5 nm og svo framvegis. Og samt eru vandamál, og þau eru nógu alvarleg til að leita ætti svara við spurningum á rannsóknarstofum, en ekki í framleiðslu.
Helsta vandamálið í EUV steinþrykk í dag er enn gæði ljósþolsins. Uppspretta EUV geislunar er plasma, ekki leysir, eins og raunin er með eldri 193 nm skanna. Lasarinn gufar upp blýdropa í loftkenndu umhverfi og geislunin sem myndast gefur frá sér ljóseindir, orka þeirra er 14 sinnum meiri en orka ljóseinda í skanna með útfjólublári geislun. Fyrir vikið eyðileggst ljóseindið ekki aðeins á þeim stöðum þar sem ljóseindir sprengja hana, heldur eiga sér stað tilviljunarkenndar villur, þar á meðal vegna svokallaðra brotahávaáhrifa. Orka ljóseinda er of mikil. Tilraunir með EUV skanna sýna að ljósþolnar, sem eru enn færir um að vinna með 7 nm stöðlum, þegar um er að ræða framleiðslu á 5 nm hringrásum sýna verulega mikið magn galla. Vandamálið er svo alvarlegt að margir sérfræðingar trúa ekki á skjóta árangursríka kynningu á 5 nm vinnslutækninni, svo ekki sé minnst á umskiptin í 3 nm og neðar.
Vandamálið við að búa til nýja kynslóð ljósþols verður reynt að leysa í sameiginlegri rannsóknarstofu Imec og KMLabs. Og þeir munu leysa það frá sjónarhóli vísindalegrar nálgunar, en ekki með því að velja hvarfefni, eins og gert hefur verið á síðustu þrjátíu og tugum árum. Til að gera þetta munu vísindaaðilarnir búa til tól fyrir nákvæma rannsókn á eðlis- og efnaferlum í ljósþolnum. Venjulega eru synchrotrons notaðir til að rannsaka ferla á sameindastigi, en Imec og KMLabs ætla að búa til EUV vörpun og mælingarbúnað sem byggir á innrauðum leysigeislum. KMLabs er sérfræðingur í leysikerfum.
Byggt á KMLabs leysiuppsetningunni verður búinn til vettvangur til að búa til háttsettar harmonikur. Venjulega, í þessu skyni, er hástyrkur leysirpúlsi beint inn í loftkenndan miðil þar sem mjög hátíðniharmoníkir stýrða púlsins myndast. Við slíka umbreytingu á sér stað verulegt aflmissi og því er ekki hægt að nota svipaða meginreglu um myndun EUV geislunar beint fyrir hálfleiðara steinþrykk. En þetta er nóg fyrir tilraunir. Mikilvægast er að hægt er að stjórna geisluninni sem myndast bæði með púlslengd á bilinu frá píkósekúndum (10-12) til attósekúndna (10-18) og með bylgjulengd frá 6,5 nm til 47 nm. Þetta eru dýrmætir eiginleikar fyrir mælitæki. Þeir munu hjálpa til við að rannsaka ferla ofurhraðra sameindabreytinga í ljósviðnám, jónunarferli og útsetningu fyrir háorku ljóseindum. Án þessa er enn spurning um iðnaðarljósmyndafræði með staðla sem eru minni en 3 og jafnvel 5 nm.
Heimild: 3dnews.ru