Kaip rašoma IEEE Spectrum svetainėje, nuo vasario pabaigos iki kovo pradžios Belgijos Imec centre kartu su amerikiečių kompanija KMLabs buvo sukurta laboratorija, skirta tirti puslaidininkinės fotolitografijos, veikiant EUV spinduliuotei, problemas (ultra- kietas ultravioletinis diapazonas). Atrodytų, ką čia mokytis? Ne, yra tiriamas dalykas, bet kam steigti tam naują laboratoriją? „Samsung“ prieš šešis mėnesius pradėjo gaminti 7 nm lustus iš dalies naudodama EUV skaitytuvus. TSMC netrukus prisijungs prie šių pastangų. Iki metų pabaigos jie abu pradės rizikingą gamybą pagal 5 nm standartus ir pan. Ir vis dėlto problemų yra, ir jos pakankamai rimtos, kad atsakymų į klausimus reikėtų ieškoti laboratorijose, o ne gamyboje.
Pagrindinė EUV litografijos problema šiandien išlieka fotorezisto kokybė. EUV spinduliuotės šaltinis yra plazma, o ne lazeris, kaip tai daroma su senesniais 193 nm skeneriais. Lazeris dujinėje aplinkoje išgarina švino lašą ir susidariusi spinduliuotė išskiria fotonus, kurių energija yra 14 kartų didesnė už fotonų energiją skeneriuose su ultravioletine spinduliuote. Dėl to fotorezistas ne tik sunaikinamas tose vietose, kur jį bombarduoja fotonai, bet ir atsiranda atsitiktinių klaidų, taip pat ir dėl vadinamojo trupmeninio triukšmo efekto. Fotonų energija yra per didelė. Eksperimentai su EUV skaitytuvais rodo, kad fotorezistai, kurie vis dar gali dirbti pagal 7 nm standartus, gaminant 5 nm grandines, demonstruoja kritiškai didelį defektų lygį. Problema tokia rimta, kad daugelis ekspertų netiki greitu sėkmingu 5 nm proceso technologijos paleidimu, jau nekalbant apie perėjimą prie 3 nm ir žemiau.
Naujos kartos fotorezisto sukūrimo problemą bus bandoma spręsti jungtinėje Imec ir KMLabs laboratorijoje. Ir jie tai išspręs moksliniu požiūriu, o ne parinkdami reagentus, kaip buvo daroma per pastaruosius trisdešimt metų. Norėdami tai padaryti, moksliniai partneriai sukurs įrankį, skirtą išsamiam fotorezisto fizikinių ir cheminių procesų tyrimui. Paprastai sinchrotronai naudojami procesams tirti molekuliniu lygmeniu, tačiau Imec ir KMLabs planuoja sukurti EUV projekcijos ir matavimo įrangą, pagrįstą infraraudonųjų spindulių lazeriais. KMLabs yra lazerinių sistemų specialistas.
KMLabs lazerio instaliacijos pagrindu bus sukurta platforma aukštos eilės harmonikoms generuoti. Paprastai šiam tikslui didelio intensyvumo lazerio impulsas nukreipiamas į dujinę terpę, kurioje kyla labai aukšto dažnio nukreipto impulso harmonikos. Atlikus tokį konversiją, labai prarandama galia, todėl panašus EUV spinduliuotės generavimo principas negali būti tiesiogiai naudojamas puslaidininkių litografijai. Bet to pakanka eksperimentams. Svarbiausia, kad gautą spinduliuotę galima valdyti tiek impulso trukme, kuri svyruoja nuo pikosekundžių (10-12) iki attosekundžių (10-18), tiek bangos ilgiu nuo 6,5 nm iki 47 nm. Tai yra vertingos matavimo priemonės savybės. Jie padės ištirti itin greitų molekulinių fotorezisto pokyčių procesus, jonizacijos procesus ir didelės energijos fotonų poveikį. Be to, pramoninė fotolitografija, kurios standartai yra mažesni nei 3 ir net 5 nm, lieka abejotini.
Šaltinis: 3dnews.ru