Podľa webu IEEE Spectrum od konca februára do začiatku marca vzniklo na báze belgického centra Imec spolu s americkou spoločnosťou KMLabs laboratórium na štúdium problémov s polovodičovou fotolitografiou pod vplyvom EUV žiarenia (v ultratvrdej ultrafialový rozsah). Zdalo by sa, čo sa dá študovať? Nie, existuje predmet na štúdium, ale prečo na to zakladať nové laboratórium? Samsung začal vyrábať 7nm čipy pred pol rokom s čiastočným využitím skenerov radu EUV. Čoskoro sa pripojí aj TSMC. Do konca roka obe spustia riskantnú výrobu s 5 nm štandardmi a pod. A predsa existujú problémy a sú dosť vážne na to, aby sa odpovede na otázky hľadali v laboratóriách, a nie vo výrobe.
Hlavným problémom v EUV litografii dnes zostáva kvalita fotorezistu. Zdrojom EUV žiarenia je plazma, nie laser, ako je tomu u starších 193nm skenerov. Laser odparí kvapku olova v plynnom prostredí a vzniknuté žiarenie vyžaruje fotóny, ktorých energia je 14-krát vyššia ako energia fotónov v skeneroch s ultrafialovým žiarením. V dôsledku toho sa fotorezist zničí nielen na miestach, kde je bombardovaný fotónmi, ale dochádza aj k náhodným chybám, a to aj v dôsledku takzvaného efektu frakčného šumu. Energia fotónov je príliš vysoká. Experimenty so skenermi EUV ukazujú, že fotorezisty, ktoré sú stále schopné pracovať so štandardmi 7 nm, vykazujú kriticky vysokú úroveň nepodarkov, keď sú vyrobené v 5 nm obvodoch. Problém je natoľko vážny, že mnohí odborníci neveria v skoré úspešné spustenie 5nm procesnej technológie, nehovoriac o prechode na 3nm a nižšie.
Problém vytvorenia fotorezistu novej generácie bude riešený v spoločnom laboratóriu Imec a KMLabs. A vyriešia to z hľadiska vedeckého prístupu a nie výberom činidiel, ako sa to robí za posledných tridsať rokov. Vedeckí partneri k tomu vytvoria nástroj na podrobné štúdium fyzikálnych a chemických procesov vo fotoreziste. Zvyčajne sa synchrotróny používajú na štúdium procesov na molekulárnej úrovni, ale Imec a KMLabs vytvoria projekčné a meracie EUV zariadenia založené na infračervených laseroch. KMLabs je len špecialista na laserové systémy.
Na základe laserového zariadenia KMLabs bude vytvorená platforma na generovanie vysokých harmonických. Zvyčajne sa na tento účel nasmeruje laserový impulz vysokej intenzity do plynného média, v ktorom sa vyskytujú veľmi vysokofrekvenčné harmonické smerované impulzy. Pri takejto konverzii dochádza k výraznej strate výkonu, takže podobný princíp generovania EUV žiarenia nemožno použiť priamo pre polovodičovú litografiu. Ale na experimenty to stačí. Najdôležitejšie je, že výsledné žiarenie môže byť riadené trvaním impulzu v rozsahu od pikosekúnd (10-12) do attosekúnd (10-18), ako aj vlnovou dĺžkou od 6,5 nm do 47 nm. Pre merací prístroj sú to cenné vlastnosti. Pomôžu študovať procesy ultrarýchlych molekulárnych zmien vo fotorezistoch, ionizačné procesy a vystavenie vysokoenergetickým fotónom. Bez toho zostáva priemyselná fotolitografia so štandardmi menšími ako 3 a dokonca 5 nm otázna.
Zdroj: 3dnews.ru