Tehnologia de fabricare a cipurilor „Beyond EUV” împinge litografia moale cu raze X-mai aproape de provocarea Hyper-NA EUV

Cercetătorii de la Universitatea Johns Hopkins au dezvăluit o nouă abordare a producerii de cipuri care utilizează lasere cu o lungime de undă de 6,5 nm ~ 6,7 nm - cunoscută și sub numele de raze X-soft - care ar putea crește rezoluția instrumentelor de litografie la 5 nm și mai jos, relatează Cosmos, citând o lucrare publicată în Nature.

Oamenii de știință își numesc metoda „dincolo de-EUV” -, sugerând că tehnologia lor ar putea înlocui-litografia EUV standard din industrie -, dar cercetătorii recunosc că în prezent sunt la câțiva distanță de a construi chiar și un instrument experimental B-EUV.

Raze X-soft pot provoca Hyper-NA. Pe hârtie

Cele mai avansate cipuri din ziua de azi sunt realizate folosind litografie EUV, care funcționează la o lungime de undă de 13,5 nm și poate produce caracteristici de până la 13 nm (EUV -NA scăzut de 0,33 deschidere numerică), 8 nm (EUV{-NA ridicat de 0,55 NA) sau chiar pe {-NA EUV pe {-NA}H} 0,7 – 0,75 NA) cu prețul complexității extreme a sistemelor de litografie care au o optică foarte avansată care costă sute de milioane de dolari.

Folosind o lungime de undă mai scurtă, cercetătorii de la Universitatea Johns Hopkins pot obține o creștere a rezoluției intrinseci chiar și cu lentile cu NA moderată. Cu toate acestea, se confruntă cu multe provocări cu B-EUV.

În primul rând, sursele de lumină B‑EUV nu sunt încă pregătite. Diferiți cercetători au încercat mai multe metode de generare a radiației cu lungime de undă de 6,7 nm (de exemplu, plasmă produsă cu laser de gadoliniu-), dar nu există o abordare standard-in industrie. În al doilea rând, aceste lungimi de undă mai scurte - datorită energiei fotonice ridicate - interacționează slab cu materialele fotorezistente tradiționale utilizate la fabricarea așchiilor. În al treilea rând, deoarece lumina cu lungimea de undă de 6,5 nm ~ 6,7 nm este absorbită mai degrabă decât reflectată de aproape orice, oglinzile acoperite cu mai multe straturi-pentru acest tip de radiație nu au fost produse înainte.

În cele din urmă, aceste instrumente de litografie trebuie proiectate de la zero, iar în prezent, nu există un ecosistem care să susțină proiectele cu componente și consumabile. Pentru a rezuma, construirea unui aparat B-EUV (sau a unui aparat cu raze X-soft?) necesită progrese în surse de lumină, oglinzi de proiecție, rezistențe și chiar consumabile precum pelicule sau măști foto.

Rezolvarea provocărilor pe rând

Cercetătorii de la Universitatea Johns Hopkins, conduși de profesorul Michael Tsapatsis, au explorat modul în care anumite metale pot îmbunătăți interacțiunea dintre lumina B-EUV (aproximativ 6 nm lungime de undă) și pot rezista materialelor utilizate la fabricarea așchiilor (adică, nu au lucrat la alte provocări asociate cu razele X-soft).

Echipa a descoperit că metalele precum zincul sunt capabile să absoarbă lumina B-EUV și să emită electroni, care apoi declanșează reacții chimice în compuși organici numiți imidazoli. Aceste reacții fac posibilă gravarea unor modele foarte fine pe plachete semiconductoare.

Interesant este că, în timp ce zincul are performanțe slabe cu lumina tradițională EUV de 13,5 nm, devine foarte eficient la lungimi de undă mai scurte, subliniind cât de important este să potriviți materialul cu lungimea de undă potrivită.

Pentru a aplica acești compuși metalo-organici pe placile de siliciu, cercetătorii au dezvoltat o tehnică numită depunere lichidă chimică (CLD). Această metodă creează straturi subțiri, asemănătoare oglinzii-, dintr-un material numit aZIF (cadre de imidazolat zeolitic amorf), crescând cu o viteză de 1 nm pe secundă. CLD permite, de asemenea, testarea rapidă a diferitelor combinații metal-imidazol, facilitând descoperirea celor mai bune perechi pentru diferite lungimi de undă litografice. În timp ce zincul este potrivit pentru B-EUV, echipa a remarcat că alte metale ar putea funcționa mai bine la diferite lungimi de undă, oferind flexibilitate pentru viitoarele tehnologii de fabricare a așchiilor.

Această abordare oferă producătorilor o cutie de instrumente de cel puțin 10 elemente metalice și sute de liganzi organici pentru a crea suporturi personalizate adaptate platformelor de litografie specifice, au dezvăluit cercetătorii.

Rezumat

Deși cercetătorii nu au rezolvat întregul teanc de provocări B-EUV (de exemplu, sursa de alimentare, măști), au avansat unul dintre cele mai critice blocaje: găsirea de materiale rezistente care pot funcționa cu lumină cu lungime de undă de 6 nm. Ei au creat procesul CLD pentru a aplica pelicule subțiri și uniforme de cadre de imidazolat zeolitic amorf (aZIF) pe plachete de siliciu. Ei au arătat experimental că anumite metale (cum ar fi zincul) pot absorbi lumina cu raze X-moale și pot emite electroni care declanșează reacții chimice în rezistențele pe bază de imidazol-.

Există o mulțime de provocări de rezolvat cu B-EUV, iar tehnologia nu are o cale clară către piața de masă. Cu toate acestea, procesul CLD poate fi utilizat destul de pe scară largă, atât în ​​aplicații cu semiconductori, cât și în aplicații non-semiconductoare.

UrmărițiTom's Hardware pe Știri Google, sauadăugați-ne ca sursă preferată, pentru a primi--știrile, analizele și recenziile noastre actualizate în feedurile dvs. Asigurați-vă că faceți clic pe butonul Urmăriți!