Истраживачи са Универзитета Џонс Хопкинс представили су нови приступ производњи чипова који користи ласере са таласном дужином од 6,5 нм ~ 6,7 нм - познатим и као меки Кс- зраци - који би могли да повећају резолуцију алата за литографију на 5 нм и ниже, извештава Натуре Цосмос, објављен у часопису Натуре Цосмос.
Научници свој метод називају „беионд-ЕУВ“ - сугеришући да би њихова технологија могла да замени индустријску-стандардну ЕУВ литографију -, али истраживачи признају да су тренутно годинама далеко од израде чак и експерименталног Б-ЕУВ алата.
Меки Кс-зраци могу да изазову Хипер-НА. На папиру
Најнапреднији чипови данас се праве коришћењем ЕУВ литографије, која ради на таласној дужини од 13,5 нм и може да произведе карактеристике од само 13 нм (Лов-НА ЕУВ од 0,33 нумеричког отвора), 8 нм (Хигх-НА ЕУВ од 0,54м НА ~5} пер 0,54н НА ~9}) или ЕУВ на 0,7 – 0,75 НА) по цену екстремне сложености литографских система који имају веома напредну оптику која кошта стотине милиона долара.
Коришћењем краће таласне дужине, истраживачи са Универзитета Џон Хопкинс могу да добију суштинско повећање резолуције чак и са сочивима са умереним НА. Међутим, суочавају се са многим изазовима са Б-ЕУВ.
Прво, Б-ЕУВ извори светлости још нису спремни. Различити истраживачи су испробали више метода за генерисање зрачења таласне дужине од 6,7 нм (нпр. плазма произведена гадолинијумским ласером-), али не постоји индустријски{5}}стандардни приступ. Друго, ове краће таласне дужине - због њихове високе енергије фотона - слабо реагују са традиционалним фотоотпорним материјалима који се користе у производњи чипова. Треће, пошто се светлост таласне дужине од 6,5 нм ~ 6,7 нм апсорбује, а не рефлектује од скоро свега, вишеслојна-огледала за ову врсту зрачења нису се раније производила.
|
Литхограпхи Типе |
Таласна дужина |
Ацхиевабле Ресолутион |
Енергија фотона |
Нумеричка бленда (НА) |
Напомене |
|
г-линија (пре-ДУВ) |
436 нм |
500 нм |
2,84 еВ |
0.3 |
Користи лампе са живином паром; наслеђени чворови; ниске резолуције. |
|
и-линија (пре-ДУВ) |
365 нм |
350 нм |
3,40 еВ |
0.3 |
Користи се за рани ЦМОС. |
|
КрФ ДУВ |
248 нм |
90 нм |
5.00 еВ |
0.7 - 1.0 |
Користи се од ~130 нм до 90 нм; извор ексцимер ласера; и даље се користи у позадинским слојевима. |
|
АрФ ДУВ |
193 нм |
65 нм (суво) - 45 нм (урањање + мултипаттернинг) |
6,42 еВ |
До 1,35 (урањање) |
Најнапреднији ДУВ; и даље суштински у чворовима од 7 нм–5 нм са више{0}} узорака; користи се за многе слојеве у 2нм чворовима. |
|
ЕУВ |
13,5 нм |
13 нм (природно), 8 нм (више- шаблона) |
92 еВ |
0.33 |
У серијској производњи за 5нм - 2нм чворове. Користиће се годинама које долазе. |
|
Висок-НА ЕУВ |
13,5 нм |
8 нм (природно), 5 нм (проширено) |
92 еВ |
0.55 |
Први алати: АСМЛ ЕКСЕ:5200Б; циља изнад 2 нм-класе чворова; смањена величина поља, већи трошак. |
|
Хипер{0}}НА ЕУВ (будућност) |
13,5 нм |
4 нм или боље (теоретски) |
92 еВ |
0,75 или више |
Футуре тецх; захтева егзотична огледала и ултра{0}}инжењеринг високе прецизности. |
|
Меки Кс- зрак / Б-ЕУВ |
6,5 нм - 6.7 нм |
мање од 5 нм (теоретски) |
185-190 еВ |
0.3 - 0.5 (очекивано) |
Екпериментал; фотони{0} високе енергије; нове металне-органске отпорне хемије на тестирању. |
Коначно, ови алати за литографију морају бити дизајнирани од нуле, а тренутно не постоји екосистем који би подржао дизајн са компонентама и потрошним материјалом. Да резимирамо, прављење Б-ЕУВ машине (или Софт Кс-машине?) захтева пробој у изворима светлости, огледалима за пројекцију, отпорницима, па чак и потрошним материјалима као што су пеликуле или фотомаске.
Решавање изазова један по један
Истраживачи са Универзитета Џонс Хопкинс, предвођени професором Мајклом Цапацисом, истражили су како одређени метали могу да побољшају интеракцију између Б-ЕУВ (таласне дужине око 6 нм) светлости и отпорних материјала који се користе у производњи чипова (тј. нису радили на другим изазовима повезаним са меким Кс- зрацима).
Тим је открио да метали попут цинка могу да апсорбују Б-ЕУВ светлост и емитују електроне, који затим покрећу хемијске реакције у органским једињењима званим имидазоли. Ове реакције омогућавају урезивање веома финих шара на полупроводничке плочице.
Занимљиво је да, док цинк има лоше перформансе са традиционалном ЕУВ светлошћу од 13,5 нм, постаје веома ефикасан на краћим таласним дужинама, наглашавајући колико је важно ускладити материјал са правом таласном дужином.
Да би применили ова метално-органска једињења на силицијумске плочице, истраживачи су развили технику која се зове хемијско течно таложење (ЦЛД). Овај метод ствара танке, огледало{1}}слојеве материјала који се зове аЗИФ (аморфни зеолитски имидазолатни оквири), који расту брзином од 1 нм у секунди. ЦЛД такође омогућава брзо тестирање различитих комбинација метал-имидазол, што олакшава откривање најбољих парова за различите таласне дужине литографије. Иако је цинк веома погодан за Б-ЕУВ, тим је приметио да би други метали могли да имају боље перформансе на различитим таласним дужинама, нудећи флексибилност за будуће технологије производње чипова.
Овај приступ произвођачима даје кутију са алатима од најмање 10 металних елемената и стотине органских лиганада за креирање прилагођених отпорника прилагођених специфичним литографским платформама, открили су истраживачи.
Резиме
Иако истраживачи нису решили читав низ Б-ЕУВ изазова (нпр. напајање извора, маске), они су унапредили једно од најкритичнијих уских грла: проналажење отпорних материјала који могу да раде са светлом таласне дужине од 6 нм. Они су креирали ЦЛД процес за наношење танких, уједначених филмова аморфних зеолитних имидазолатних оквира (аЗИФ) на силицијумске плочице. Експериментално су показали да одређени метали (као што је цинк) могу да апсорбују меку Кс-светлост и емитују електроне који покрећу хемијске реакције у отпорницима на бази имидазола-.
Постоји много изазова које треба решити са Б-ЕУВ, а технологија нема јасан пут ка масовном тржишту. Међутим, ЦЛД процес може да се користи прилично широко, како у полупроводничким тако иу не-полупроводничким апликацијама.
ПратитеТомов хардвер на Гоогле вестима, илидодајте нас као жељени извор, да бисте добили наше-ажурне-вести, анализе и рецензије у вашим фидовима. Обавезно кликните на дугме Прати!
