Kot poroča spletna stran IEEE Spectrum, je bil od konca februarja do začetka marca v belgijskem centru Imec skupaj z ameriškim podjetjem KMLabs ustanovljen laboratorij za preučevanje težav s polprevodniško fotolitografijo pod vplivom EUV sevanja (v ultra- močno ultravijolično območje). Zdi se, kaj je tukaj za študij? Ne, predmet je treba preučiti, ampak zakaj bi za to ustanovili nov laboratorij? Samsung je pred šestimi meseci začel proizvajati 7nm čipe z delno uporabo EUV skenerjev. TSMC se mu bo kmalu pridružil pri tem prizadevanju. Do konca leta bosta oba začela tvegano proizvodnjo s standardi 5 nm in tako naprej. Pa vendar so težave, in to dovolj resne, da je treba odgovore na vprašanja iskati v laboratorijih in ne v proizvodnji.
Glavna težava EUV litografije danes ostaja kakovost fotorezista. Vir EUV sevanja je plazma, ne laser, kot je to pri starejših 193 nm skenerjih. Laser izhlapi kapljico svinca v plinastem okolju in nastalo sevanje oddaja fotone, katerih energija je 14-krat večja od energije fotonov v skenerjih z ultravijoličnim sevanjem. Posledično se fotorezist ne uniči samo na tistih mestih, kjer ga obstreljujejo fotoni, ampak se pojavijo tudi naključne napake, tudi zaradi tako imenovanega učinka frakcijskega šuma. Energija fotonov je previsoka. Poskusi z EUV skenerji kažejo, da fotorezisti, ki še zmorejo delati s 7 nm standardi, v primeru izdelave 5 nm vezij kažejo kritično visoko stopnjo napak. Problem je tako resen, da mnogi strokovnjaki ne verjamejo v hiter uspešen zagon 5 nm procesne tehnologije, da ne omenjamo prehoda na 3 nm in manj.
Problem ustvarjanja nove generacije fotorezista bodo skušali rešiti v skupnem laboratoriju Imeca in KMLabsa. In reševali jo bodo z vidika znanstvenega pristopa, ne pa z izbiro reagentov, kot se to počne v zadnjih tridesetih letih. Za to bodo znanstveni partnerji ustvarili orodje za podrobno študijo fizikalnih in kemičnih procesov v fotorezistu. Običajno se sinhrotroni uporabljajo za preučevanje procesov na molekularni ravni, vendar Imec in KMLabs načrtujeta ustvarjanje EUV projekcijske in merilne opreme, ki temelji na infrardečih laserjih. KMLabs je specialist za laserske sisteme.
Na osnovi laserske instalacije KMLabs bo izdelana platforma za generiranje harmonikov visokega reda. Običajno se v ta namen laserski impulz visoke intenzivnosti usmeri v plinasti medij, v katerem nastanejo zelo visokofrekvenčni harmoniki usmerjenega impulza. Pri taki pretvorbi pride do znatne izgube moči, zato podobnega principa generiranja EUV sevanja ni mogoče uporabiti neposredno za polprevodniško litografijo. Toda to je dovolj za poskuse. Najpomembneje je, da je nastalo sevanje mogoče nadzorovati s trajanjem impulza v razponu od pikosekund (10-12) do atosekund (10-18) in z valovno dolžino od 6,5 nm do 47 nm. To so dragocene lastnosti merilnega instrumenta. Pomagali bodo preučevati procese ultrahitrih molekularnih sprememb v fotorezistu, ionizacijske procese in izpostavljenost visokoenergijskim fotonom. Brez tega ostaja industrijska fotolitografija s standardi manj kot 3 in celo 5 nm pod vprašajem.
Vir: 3dnews.ru