IEEE Spectrum web sitesine göre, Şubat ayının sonundan Mart ayının başına kadar, EUV radyasyonunun etkisi altında yarı iletken fotolitografi ile ilgili sorunları incelemek için Belçika Imec merkezinde Amerikan şirketi KMLabs ile birlikte bir laboratuvar oluşturuldu (ultra- sert ultraviyole aralığı). Görünüşe göre burada çalışacak ne var? Hayır, çalışılacak bir konu var ama bunun için neden yeni bir laboratuvar kurulsun? Samsung, altı ay önce EUV tarayıcıların kısmi kullanımıyla 7nm çip üretmeye başladı. TSMC de yakında bu çabaya katılacak. Yıl sonuna doğru her ikisi de 5 nm ve benzeri standartlarda riskli üretime başlayacak. Ancak yine de sorunlar var ve bunlar soruların yanıtlarının üretimde değil laboratuvarlarda aranmasını gerektirecek kadar ciddi.
Bugün EUV litografisindeki temel sorun fotorezistin kalitesi olmaya devam ediyor. EUV radyasyonunun kaynağı, eski 193 nm tarayıcılarda olduğu gibi lazer değil, plazmadır. Lazer, gazlı bir ortamda bir damla kurşunu buharlaştırır ve ortaya çıkan radyasyon, enerjisi ultraviyole radyasyona sahip tarayıcılardaki fotonların enerjisinden 14 kat daha yüksek olan fotonlar yayar. Sonuç olarak, fotorezist yalnızca fotonların bombardımanına uğradığı yerlerde tahrip olmakla kalmaz, aynı zamanda sözde kesirli gürültü etkisi de dahil olmak üzere rastgele hatalar meydana gelir. Fotonların enerjisi çok yüksektir. EUV tarayıcılarıyla yapılan deneyler, 7 nm devrelerin üretilmesi durumunda hala 5 nm standartlarıyla çalışabilen fotorezistlerin kritik derecede yüksek düzeyde kusur sergilediğini gösteriyor. Sorun o kadar ciddi ki pek çok uzman, 5 nm ve altına geçişin yanı sıra 3 nm süreç teknolojisinin hızlı ve başarılı bir şekilde piyasaya sürüleceğine inanmıyor.
Yeni nesil fotorezist oluşturma sorunu Imec ve KMLabs ortak laboratuvarında çözülmeye çalışılacak. Ve bunu son otuz küsur yılda yapıldığı gibi reaktifleri seçerek değil, bilimsel bir yaklaşımla çözecekler. Bunu yapmak için bilimsel ortaklar, fotorezistteki fiziksel ve kimyasal süreçlerin ayrıntılı bir şekilde incelenmesine yönelik bir araç oluşturacaklar. Tipik olarak senkrotronlar süreçleri moleküler düzeyde incelemek için kullanılıyor, ancak Imec ve KMLabs kızılötesi lazerlere dayalı EUV projeksiyonu ve ölçüm ekipmanı oluşturmayı planlıyor. KMLabs lazer sistemlerinde uzmandır.
KMLabs lazer kurulumuna dayanarak yüksek dereceli harmonikler oluşturmaya yönelik bir platform oluşturulacak. Tipik olarak bu amaç için yüksek yoğunluklu bir lazer darbesi, yönlendirilmiş darbenin çok yüksek frekanslı harmoniklerinin ortaya çıktığı gazlı bir ortama yönlendirilir. Böyle bir dönüşümle önemli bir güç kaybı meydana gelir, dolayısıyla EUV radyasyonu üretmeye yönelik benzer bir prensip, yarı iletken litografi için doğrudan kullanılamaz. Ancak bu deneyler için yeterlidir. En önemlisi, ortaya çıkan radyasyon hem pikosaniyeden (10-12) attosaniyeye (10-18) kadar değişen darbe süresiyle hem de 6,5 nm'den 47 nm'ye kadar dalga boyuyla kontrol edilebilir. Bunlar bir ölçüm cihazı için değerli niteliklerdir. Fotorezist, iyonizasyon süreçleri ve yüksek enerjili fotonlara maruz kalmadaki ultra hızlı moleküler değişim süreçlerinin incelenmesine yardımcı olacaklar. Bu olmadan, 3 nm'nin altında, hatta 5 nm'nin altındaki standartlara sahip endüstriyel fotolitografi söz konusu olmaya devam eder.
Kaynak: 3dnews.ru