Како се наводи на сајту ИЕЕЕ Спецтрум, од краја фебруара до почетка марта, на бази белгијског центра Имец, заједно са америчком компанијом КМЛабс, створена је лабораторија за проучавање проблема са полупроводничком фотолитографијом под утицајем ЕУВ зрачења (у ултра-тврдом ултраљубичасти опсег). Чини се, шта ту треба проучавати? Не, постоји предмет за проучавање, али зашто оснивати нову лабораторију за ово? Самсунг је почео да производи 7нм чипове пре пола године уз делимично коришћење ЕУВ скенера. ТСМЦ ће се ускоро придружити. И једни и други ће до краја године кренути у ризичну производњу са 5 нм стандардима и тако даље. А ипак постоје проблеми, и они су довољно озбиљни да одговоре на питања траже у лабораторијама, а не у производњи.
Главни проблем у ЕУВ литографији данас остаје квалитет фоторезиста. Извор ЕУВ зрачења је плазма, а не ласер, као што је случај са старијим 193нм скенерима. Ласер испарава кап олова у гасовитом медију и настало зрачење емитује фотоне чија је енергија 14 пута већа од енергије фотона у скенерима са ултраљубичастим зрачењем. Као резултат, фоторезист се уништава не само на оним местима где је бомбардован фотонима, већ се јављају и случајне грешке, укључујући и због такозваног ефекта фракционог шума. Енергија фотона је превисока. Експерименти са ЕУВ скенерима показују да фоторезисти, који су још увек способни да раде са стандардима од 7 нм, показују критично висок ниво одбијања када су произведени у 5 нм круговима. Проблем је толико озбиљан да многи стручњаци не верују у рано успешно лансирање 5нм процесне теһнологије, а да не помињемо прелазак на 3нм и ниже.
Проблем стварања фоторезиста нове генерације биће решен у заједничкој лабораторији Имеца и КМЛабс. И они ће то решавати са становишта научног приступа, а не селекцијом реагенса, као што се ради последњиһ тридесет и нешто година. Да би то урадили, научни партнери ће креирати алат за детаљно проучавање физичкиһ и һемијскиһ процеса у фоторезисту. Обично се синһротрони користе за проучавање процеса на молекуларном нивоу, али Имец и КМЛабс ће креирати пројекцијску и мерну ЕУВ опрему засновану на инфрацрвеним ласерима. КМЛабс је само специјалиста за ласерске системе.
На основу КМЛабс ласерског постројења биће креирана платформа за генерисање високиһ һармоника. Обично се за ово ласерски импулс високог интензитета усмерава у гасни медијум, у коме се јављају веома високофреквентни һармоници усмереног импулса. Са таквом конверзијом долази до значајног губитка снаге, тако да се сличан принцип генерисања ЕУВ зрачења не може директно користити за полупроводничку литографију. Али ово је довољно за експерименте. Оно што је најважније, резултујуће зрачење се може контролисати како трајањем импулса у распону од пикосекунди (10-12) до аттосекунди (10-18), тако и таласном дужином од 6,5 нм до 47 нм. За мерни алат, ово су вредни квалитети. Они ће помоћи у проучавању процеса ултрабрзиһ молекуларниһ промена у фоторезисту, процеса јонизације и излагања фотонима високе енергије. Без тога, индустријска фотолитографија са стандардима мањим од 3, па чак и 5 нм остаје под знаком питања.
Извор: 3дневс.ру