I følge nettstedet IEEE Spectrum ble det fra slutten av februar til begynnelsen av mars opprettet et laboratorium på grunnlag av det belgiske senteret Imec sammen med det amerikanske selskapet KMLabs for å studere problemer med halvlederfotolitografi under påvirkning av EUV-stråling (i det ultraharde ultrafiolett område). Det ser ut til, hva er det å studere? Nei, det er et emne for studier, men hvorfor etablere et nytt laboratorium for dette? Samsung begynte å produsere 7nm-brikker for et halvt år siden med delvis bruk av EUV-skannere. TSMC blir med snart. Ved utgangen av året vil begge starte risikabel produksjon med 5 nm standarder, og så videre. Og likevel er det problemer, og de er alvorlige nok til å lete etter svar på spørsmål i laboratorier, og ikke i produksjon.
Hovedproblemet i EUV litografi i dag er fortsatt kvaliteten på fotoresisten. Kilden til EUV-stråling er plasma, ikke laser, slik tilfellet er med eldre 193nm skannere. Laseren fordamper en dråpe bly i et gassformig medium og den resulterende strålingen sender ut fotoner, hvis energi er 14 ganger høyere enn energien til fotoner i skannere med ultrafiolett stråling. Som et resultat blir fotoresisten ødelagt ikke bare på de stedene hvor den blir bombardert av fotoner, men også tilfeldige feil oppstår, inkludert på grunn av den såkalte fraksjonerte støyeffekten. Energien til fotoner er for høy. Eksperimenter med EUV-skannere viser at fotoresister, som fortsatt er i stand til å jobbe med 7 nm-standarder, viser et kritisk høyt nivå av avvisninger når de produseres i 5 nm-kretser. Problemet er så alvorlig at mange eksperter ikke tror på den tidlige vellykkede lanseringen av 5nm prosessteknologi, for ikke å snakke om overgangen til 3nm og lavere.
Problemet med å lage en ny generasjon fotoresist vil bli løst i det felles laboratoriet til Imec og KMLabs. Og de vil løse det fra et vitenskapelig synspunkt, og ikke ved å velge reagenser, slik det har blitt gjort de siste tretti-noen årene. For å gjøre dette vil vitenskapelige partnere lage et verktøy for en detaljert studie av de fysiske og kjemiske prosessene i fotoresisten. Vanligvis brukes synkrotroner for å studere prosesser på molekylært nivå, men Imec og KMLabs skal lage projeksjons- og måle EUV-utstyr basert på infrarøde lasere. KMLabs er bare en spesialist på lasersystemer.
Basert på KMLabs laseranlegg vil det bli laget en plattform for å generere høyharmoniske. Vanligvis, for dette, blir en høyintensitets laserpuls rettet inn i et gassformig medium, hvor svært høyfrekvente harmoniske av den rettede pulsen oppstår. Ved en slik konvertering oppstår det et betydelig effekttap, slik at et lignende prinsipp for å generere EUV-stråling ikke kan brukes direkte til halvlederlitografi. Men dette er nok for eksperimenter. Det viktigste er at den resulterende strålingen kan kontrolleres både av pulsvarighet som strekker seg fra pikosekunder (10-12) til attosekunder (10-18), og av bølgelengde fra 6,5 nm til 47 nm. For et måleverktøy er dette verdifulle egenskaper. De vil bidra til å studere prosessene med ultraraske molekylære endringer i fotoresisten, ioniseringsprosesser og eksponering for høyenergifotoner. Uten dette er det fortsatt spørsmål om industriell fotolitografi med standarder mindre enn 3 og til og med 5 nm.
Kilde: 3dnews.ru