Theo trang web IEEE Spectrum, từ cuối tháng 7 đến đầu tháng 5, một phòng thí nghiệm đã được thành lập tại trung tâm Imec của Bỉ cùng với công ty KMLabs của Mỹ để nghiên cứu các vấn đề về quang khắc bán dẫn dưới tác động của bức xạ EUV (trong môi trường cực tím). vùng cực tím cứng). Có vẻ như, có gì để học ở đây? Không, có một đối tượng để nghiên cứu, nhưng tại sao lại thành lập một phòng thí nghiệm mới cho việc này? Samsung bắt đầu sản xuất chip XNUMXnm sử dụng một phần máy quét EUV từ sáu tháng trước. TSMC sẽ sớm tham gia vào nỗ lực này. Vào cuối năm nay, cả hai đều sẽ bắt đầu sản xuất đầy rủi ro với tiêu chuẩn XNUMX nm, v.v. Tuy nhiên, vẫn có những vấn đề và chúng nghiêm trọng đến mức phải tìm kiếm câu trả lời cho các câu hỏi trong phòng thí nghiệm chứ không phải trong sản xuất.
Vấn đề chính trong kỹ thuật in thạch bản EUV ngày nay vẫn là chất lượng của chất quang dẫn. Nguồn bức xạ EUV là plasma, không phải laser, như trường hợp của các máy quét 193 nm cũ hơn. Tia laser làm bay hơi một giọt chì trong môi trường khí và tạo ra bức xạ phát ra các photon, năng lượng của nó cao gấp 14 lần năng lượng của photon trong máy quét có bức xạ cực tím. Kết quả là, chất quang dẫn không chỉ bị phá hủy ở những nơi bị photon bắn phá mà còn xảy ra các lỗi ngẫu nhiên, bao gồm cả do cái gọi là hiệu ứng nhiễu phân đoạn. Năng lượng của photon quá cao. Các thử nghiệm với máy quét EUV cho thấy các chất quang dẫn, vẫn có khả năng hoạt động với các tiêu chuẩn 7 nm, trong trường hợp sản xuất mạch 5 nm cho thấy mức độ lỗi cực kỳ cao. Vấn đề nghiêm trọng đến mức nhiều chuyên gia không tin vào sự ra mắt thành công nhanh chóng của công nghệ xử lý 5 nm, chưa kể việc chuyển đổi sang 3 nm trở xuống.
Vấn đề tạo ra một thế hệ chất quang dẫn mới sẽ được cố gắng giải quyết trong phòng thí nghiệm chung của Imec và KMLabs. Và họ sẽ giải quyết nó từ quan điểm của một phương pháp tiếp cận khoa học chứ không phải bằng cách chọn thuốc thử, như đã được thực hiện trong hơn ba mươi năm qua. Để làm được điều này, các đối tác khoa học sẽ tạo ra một công cụ để nghiên cứu chi tiết các quá trình vật lý và hóa học trong chất quang dẫn. Thông thường, synchrotron được sử dụng để nghiên cứu các quá trình ở cấp độ phân tử, nhưng Imec và KMLabs đang có kế hoạch tạo ra thiết bị đo và chiếu EUV dựa trên tia laser hồng ngoại. KMLabs là chuyên gia về hệ thống laser.
Dựa trên việc cài đặt laser KMLabs, một nền tảng để tạo ra sóng hài bậc cao sẽ được tạo ra. Thông thường, với mục đích này, một xung laser cường độ cao được truyền vào môi trường khí trong đó phát sinh các sóng hài tần số rất cao của xung định hướng. Với sự chuyển đổi như vậy, sẽ xảy ra sự mất điện đáng kể, do đó, nguyên lý tạo ra bức xạ EUV tương tự không thể được sử dụng trực tiếp cho kỹ thuật in thạch bản bán dẫn. Nhưng điều này là đủ cho các thí nghiệm. Quan trọng nhất, bức xạ thu được có thể được kiểm soát bằng cả khoảng thời gian phát xung từ pico giây (10-12) đến atto giây (10-18) và bằng bước sóng từ 6,5 nm đến 47 nm. Đây là những phẩm chất có giá trị cho một dụng cụ đo lường. Họ sẽ giúp nghiên cứu các quá trình thay đổi phân tử cực nhanh trong chất quang dẫn, quá trình ion hóa và tiếp xúc với các photon năng lượng cao. Nếu không có điều này, kỹ thuật quang khắc công nghiệp với tiêu chuẩn nhỏ hơn 3 và thậm chí 5 nm vẫn còn là vấn đề.
Nguồn: 3dnews.ru