美國激光器幫助比利時科學家突破 3nm 工藝技術及更高水平

根據 IEEE Spectrum 網站,從 7 月底到 5 月初,在比利時中心 Imec 的基礎上與美國公司 KMLabs 一起創建了一個實驗室,以研究 EUV 輻射影響下的半導體光刻問題(在超硬紫外線範圍)。 看來,有什麼可學的? 不是,是有研究課題,但為什麼要為此建立一個新的實驗室呢? 三星半年前開始生產 XNUMXnm 芯片,部分使用 EUV 範圍掃描儀。 台積電即將加入。 到今年年底,他們都將以 XNUMX 納米標准開始風險生產,等等。 然而問題仍然存在,而且問題嚴重到需要在實驗室而不是生產中尋找問題的答案。

美國激光器幫助比利時科學家突破 3nm 工藝技術及更高水平

今天 EUV 光刻的主要問題仍然是光刻膠的質量。 EUV 輻射源是等離子體,而不是激光,就像舊的 193nm 掃描儀一樣。 激光蒸發氣態介質中的一滴鉛,由此產生的輻射發射光子,其能量比紫外線輻射掃描儀中的光子能量高 14 倍。 結果,光刻膠不僅在被光子轟擊的那些地方被破壞,而且還會發生隨機誤差,包括所謂的分數噪聲效應。 光子的能量太高了。 使用 EUV 掃描儀進行的實驗表明,仍然能夠使用 7 納米標準的光刻膠在 5 納米電路中製造時表現出極高的廢品率。 問題嚴重到很多專家都不相信5nm工藝技術能早日成功推出,更不用說過渡到3nm及以下了。

創建新一代光刻膠的問題將在 Imec 和 KMLabs 的聯合實驗室中得到解決。 他們將從科學方法的角度解決問題,而不是像過去三十多年那樣通過選擇試劑來解決問題。 為此,科學合作夥伴將創建一種工具,用於詳細研究光刻膠中的物理和化學過程。 通常,同步加速器用於研究分子水平的過程,但 Imec 和 KMLabs 將創建基於紅外激光的投影和測量 EUV 設備。 KMLabs 只是激光系統方面的專家。

 

美國激光器幫助比利時科學家突破 3nm 工藝技術及更高水平

基於 KMLabs 激光設備,將創建一個產生高次諧波的平台。 通常,為此,高強度激光脈衝被引導到氣態介質中,其中出現定向脈衝的非常高頻率的諧波。 通過這種轉換,會發生顯著的功率損耗,因此產生 EUV 輻射的類似原理不能直接用於半導體光刻。 但這對於實驗來說已經足夠了。 最重要的是,由此產生的輻射可以通過從皮秒 (10-12) 到阿秒 (10-18) 的脈衝持續時間和從 6,5 nm 到 47 nm 的波長來控制。 對於測量工具,這些都是有價值的品質。 他們將有助於研究光刻膠中超快分子變化的過程、電離過程和暴露於高能光子的過程。 如果沒有這個,標準小於 3 甚至 5 nm 的工業光刻仍然存在問題。

來源: 3dnews.ru

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