Menurut laman web Spektrum IEEE, dari akhir Februari hingga awal Mac, sebuah makmal telah diwujudkan atas dasar Imec pusat Belgium bersama-sama dengan syarikat Amerika KMLabs untuk mengkaji masalah dengan fotolitografi semikonduktor di bawah pengaruh sinaran EUV (dalam ultra-keras julat ultraviolet). Nampaknya, apa yang perlu dipelajari? Tidak, terdapat subjek untuk kajian, tetapi mengapa perlu menubuhkan makmal baru untuk ini? Samsung mula mengeluarkan cip 7nm setengah tahun lalu dengan penggunaan separa pengimbas julat EUV. TSMC akan menyertai tidak lama lagi. Menjelang akhir tahun, kedua-duanya akan memulakan pengeluaran berisiko dengan piawaian 5 nm, dan seterusnya. Namun terdapat masalah, dan mereka cukup serius untuk mencari jawapan kepada soalan di makmal, dan bukan dalam pengeluaran.
Masalah utama dalam litografi EUV hari ini kekal kualiti fotoresist. Sumber sinaran EUV adalah plasma, bukan laser, seperti halnya dengan pengimbas 193nm yang lebih lama. Laser mengewapkan setitik plumbum dalam medium gas dan sinaran yang terhasil mengeluarkan foton yang tenaganya 14 kali lebih tinggi daripada tenaga foton dalam pengimbas dengan sinaran ultraungu. Akibatnya, photoresist dimusnahkan bukan sahaja di tempat-tempat di mana ia dihujani oleh foton, tetapi juga ralat rawak berlaku, termasuk disebabkan oleh kesan bunyi pecahan yang dipanggil. Tenaga foton terlalu tinggi. Eksperimen dengan pengimbas EUV menunjukkan bahawa photoresist, yang masih mampu berfungsi dengan piawaian 7 nm, menunjukkan tahap penolakan yang sangat tinggi apabila dibuat dalam litar 5 nm. Masalahnya sangat serius sehingga ramai pakar tidak percaya dengan kejayaan pelancaran awal teknologi proses 5nm, apatah lagi peralihan kepada 3nm dan ke bawah.
Masalah mencipta photoresist generasi baharu akan diselesaikan di makmal bersama Imec dan KMLabs. Dan mereka akan menyelesaikannya dari sudut pandangan pendekatan saintifik, dan bukan dengan memilih reagen, seperti yang telah dilakukan dalam tiga puluh tahun yang lalu. Untuk melakukan ini, rakan kongsi saintifik akan mencipta alat untuk kajian terperinci tentang proses fizikal dan kimia dalam photoresist. Biasanya, synchrotron digunakan untuk mengkaji proses di peringkat molekul, tetapi Imec dan KMLabs akan membuat unjuran dan pengukuran peralatan EUV berdasarkan laser inframerah. KMLabs hanyalah pakar dalam sistem laser.
Berdasarkan kemudahan laser KMLabs, platform untuk menjana harmonik tinggi akan diwujudkan. Biasanya, untuk ini, nadi laser intensiti tinggi diarahkan ke dalam medium gas, di mana harmonik frekuensi yang sangat tinggi dari nadi yang diarahkan berlaku. Dengan penukaran sedemikian, kehilangan kuasa yang ketara berlaku, supaya prinsip yang sama untuk menjana sinaran EUV tidak boleh digunakan secara langsung untuk litografi semikonduktor. Tetapi ini sudah cukup untuk eksperimen. Paling penting, sinaran yang terhasil boleh dikawal oleh tempoh nadi antara picoseconds (10-12) hingga attoseconds (10-18), dan dengan panjang gelombang dari 6,5 nm hingga 47 nm. Untuk alat pengukur, ini adalah kualiti yang berharga. Mereka akan membantu untuk mengkaji proses perubahan molekul ultrafast dalam photoresist, proses pengionan dan pendedahan kepada foton tenaga tinggi. Tanpa ini, fotolitografi industri dengan piawaian kurang daripada 3 dan juga 5 nm masih menjadi persoalan.
Sumber: 3dnews.ru