Ayon sa website ng IEEE Spectrum, mula sa katapusan ng Pebrero hanggang sa simula ng Marso, isang laboratoryo ang nilikha sa Belgian Imec center kasama ang American company na KMLabs upang pag-aralan ang mga problema sa semiconductor photolithography sa ilalim ng impluwensya ng EUV radiation (sa ultra- matigas na saklaw ng ultraviolet). Mukhang, ano ang dapat pag-aralan dito? Hindi, may paksang pag-aaralan, ngunit bakit magtatag ng bagong laboratoryo para dito? Nagsimula ang Samsung na gumawa ng 7nm chips na may bahagyang paggamit ng mga EUV scanner anim na buwan na ang nakalipas. Malapit nang sumali ang TSMC sa pagsisikap na ito. Sa pagtatapos ng taon, pareho silang magsisimula sa peligrosong produksyon na may mga pamantayan na 5 nm at iba pa. Gayunpaman, may mga problema, at ang mga ito ay sapat na seryoso na ang mga sagot sa mga tanong ay dapat hanapin sa mga laboratoryo, at hindi sa produksyon.
Ang pangunahing problema sa EUV lithography ngayon ay nananatiling kalidad ng photoresist. Ang pinagmumulan ng radiation ng EUV ay plasma, hindi laser, tulad ng kaso sa mas lumang 193 nm scanner. Ang laser ay nag-evaporate ng isang patak ng lead sa isang gaseous na kapaligiran at ang nagresultang radiation ay naglalabas ng mga photon, na ang enerhiya ay 14 na beses na mas mataas kaysa sa enerhiya ng mga photon sa mga scanner na may ultraviolet radiation. Bilang isang resulta, ang photoresist ay hindi lamang nawasak sa mga lugar kung saan ito ay binomba ng mga photon, ngunit nangyayari rin ang mga random na error, kabilang ang dahil sa tinatawag na fractional noise effect. Ang enerhiya ng mga photon ay masyadong mataas. Ang mga eksperimento sa mga scanner ng EUV ay nagpapakita na ang mga photoresist, na may kakayahang magtrabaho pa rin sa mga pamantayang 7 nm, sa kaso ng paggawa ng mga 5 nm circuit ay nagpapakita ng isang kritikal na mataas na antas ng mga depekto. Ang problema ay napakaseryoso na maraming mga eksperto ay hindi naniniwala sa mabilis na matagumpay na paglulunsad ng teknolohiyang proseso ng 5 nm, hindi sa banggitin ang paglipat sa 3 nm at mas mababa.
Ang problema sa paglikha ng bagong henerasyon ng photoresist ay susubukang lutasin sa magkasanib na laboratoryo ng Imec at KMLabs. At malulutas nila ito mula sa punto ng view ng isang siyentipikong diskarte, at hindi sa pamamagitan ng pagpili ng mga reagents, tulad ng ginawa sa huling tatlumpu't kakaibang taon. Para magawa ito, gagawa ang mga siyentipikong kasosyo ng isang tool para sa isang detalyadong pag-aaral ng mga prosesong pisikal at kemikal sa photoresist. Karaniwan, ang mga synchrotron ay ginagamit upang pag-aralan ang mga proseso sa antas ng molekular, ngunit ang Imec at KMLabs ay nagpaplano na lumikha ng EUV projection at kagamitan sa pagsukat batay sa mga infrared laser. Ang KMLabs ay isang espesyalista sa mga sistema ng laser.
Batay sa pag-install ng KMLabs laser, isang platform para sa pagbuo ng mga high order harmonics ay gagawa. Karaniwan, para sa layuning ito, ang isang high-intensity laser pulse ay nakadirekta sa isang gaseous medium kung saan ang napakataas na frequency harmonics ng direct pulse ay lumabas. Sa ganoong conversion, ang isang makabuluhang pagkawala ng kapangyarihan ay nangyayari, kaya ang isang katulad na prinsipyo ng pagbuo ng EUV radiation ay hindi maaaring gamitin nang direkta para sa semiconductor lithography. Ngunit ito ay sapat na para sa mga eksperimento. Pinakamahalaga, ang resultang radiation ay makokontrol pareho sa tagal ng pulso mula sa picoseconds (10-12) hanggang attoseconds (10-18), at sa wavelength mula 6,5 nm hanggang 47 nm. Ang mga ito ay mahalagang katangian para sa isang instrumento sa pagsukat. Tutulungan silang pag-aralan ang mga proseso ng napakabilis na pagbabago ng molekular sa photoresist, mga proseso ng ionization at pagkakalantad sa mga photon na may mataas na enerhiya. Kung wala ito, ang pang-industriyang photolithography na may mga pamantayan na mas mababa sa 3 at kahit na 5 nm ay nananatiling pinag-uusapan.
Pinagmulan: 3dnews.ru