Johnso Hopkinso universiteto mokslininkai pristatė naują lustų kūrimo metodą, pagal kurį naudojami 6,5–6,7 nm bangos ilgio lazeriai -, taip pat žinomi kaip minkštieji rentgeno -spinduliai -, kurie gali padidinti litografijos įrankių skiriamąją gebą iki 5 nm ir mažesnės, praneša Cosmos, paskelbtas N, cituodamas straipsnį.
Mokslininkai savo metodą vadina „už -EUV“ -, teigdami, kad jų technologija galėtų pakeisti pramonės-standartinę EUV litografiją -, tačiau mokslininkai pripažįsta, kad jiems šiuo metu reikia metų, kol bus sukurtas net eksperimentinis B-EUV įrankis.
Minkšti rentgeno spinduliai gali iššūkį Hyper-NA. Ant popieriaus
Pažangiausi lustai šiais laikais gaminami naudojant EUV litografiją, kuri veikia esant 13,5 nm bangos ilgiui ir gali sukurti net 13 nm (maža -NA EUV – 0,33 skaitmeninė diafragma), 8 nm (didelė -NA EUV 0,55 nm) arba net 55 nm NA. (Hyper-NA EUV 0,7–0,75 NA) dėl itin sudėtingų litografijos sistemų, turinčių labai pažangią optiką, kainuojančią šimtus milijonų dolerių.
Naudodami trumpesnį bangos ilgį, Johnso Hopkinso universiteto mokslininkai gali padidinti skiriamąją gebą net naudojant objektyvus su vidutine NA. Tačiau jie susiduria su daugybe iššūkių, susijusių su B-EUV.
Pirma, B‑EUV šviesos šaltiniai dar neparengti. Įvairūs tyrinėtojai išbandė kelis 6,7 nm bangos ilgio spinduliuotės generavimo būdus (pvz., gadolinio lazeriu pagamintą plazmą), tačiau pramonėje nėra standartinio metodo. Antra, šie trumpesni bangos ilgiai - dėl didelės fotonų energijos - prastai sąveikauja su tradicinėmis fotorezisto medžiagomis, naudojamomis lustų gamyboje. Trečia, kadangi 6,5–6,7 nm bangos ilgio šviesa yra absorbuojama, o ne atspindima beveik visko, daugiasluoksniai{12}}dengti veidrodžiai tokio tipo spinduliuotei anksčiau nebuvo gaminami.
|
Litografijos tipas |
Bangos ilgis |
Pasiekiama rezoliucija |
Fotonų energija |
Skaitmeninė diafragma (NA) |
Pastabos |
|
g-line (prieš-DUV) |
436 nm |
500 nm |
2,84 eV |
0.3 |
Naudoja gyvsidabrio garų lempas; senieji mazgai; žema skiriamoji geba. |
|
i-linija (Pre-DUV) |
365 nm |
350 nm |
3,40 eV |
0.3 |
Naudojamas ankstyvam CMOS. |
|
KrF DUV |
248 nm |
90 nm |
5.00 eV |
0.7 - 1.0 |
Naudojamas nuo ~130 nm iki 90 nm; eksimerinio lazerio šaltinis; vis dar naudojamas backend sluoksniuose. |
|
ArF DUV |
193 nm |
65 nm (sausas) - 45 nm (panardinimas + daugiasluoksnis raštas) |
6,42 eV |
Iki 1,35 (panardinimas) |
Pažangiausias DUV; vis dar būtini kelių{0}}raštuotų 7 nm–5 nm mazguose; naudojamas daugeliui sluoksnių 2nm mazguose. |
|
EUV |
13,5 nm |
13 nm (gimtoji), 8 nm (daugia{2}}raštas) |
92 eV |
0.33 |
Gamybos apimtis 5 nm - 2 nm mazgams. Bus naudojamas ateinančius metus. |
|
Aukšta -NA EUV |
13,5 nm |
8 nm (gimtoji), 5 nm (išplėstinė) |
92 eV |
0.55 |
Pirmieji įrankiai: ASML EXE:5200B; taikiniai, didesni nei 2 nm{2}}klasės mazgai; sumažintas lauko dydis, didesnė kaina. |
|
Hiper{0}}NA EUV (ateitis) |
13,5 nm |
4 nm arba geresnis (teorinis) |
92 eV |
0,75 ar daugiau |
Ateities technologijos; reikalingi egzotiški veidrodžiai ir itin{0}}labai tiksli inžinerija. |
|
Minkštoji rentgeno spinduliuotė -/B-EUV |
6,5 nm - 6.7 nm |
mažesnis nei 5 nm (teorinis) |
185-190 eV |
0.3 - 0.5 (tikimasi) |
Eksperimentinis; didelės{0}}energijos fotonai; bandoma nauja metalo{1}}organinio atsparumo chemija. |
Galiausiai, šie litografijos įrankiai turi būti sukurti nuo nulio, o šiuo metu nėra ekosistemos, kuri paremtų dizainus su komponentais ir eksploatacinėmis medžiagomis. Apibendrinant galima pasakyti, kad norint sukurti B-EUV aparatą (arba minkštąjį rentgeno aparatą
Iššūkių sprendimas po vieną
Johnso Hopkinso universiteto mokslininkai, vadovaujami profesoriaus Michaelio Tsapatsio, ištyrė, kaip tam tikri metalai gali pagerinti B-EUV (apie 6 nm bangos ilgio) šviesos sąveiką ir atsparumą lustų gamyboje naudojamoms medžiagoms (ty jie nepadėjo spręsti kitų problemų, susijusių su minkštaisiais rentgeno spinduliais).
Komanda išsiaiškino, kad metalai, tokie kaip cinkas, gali sugerti B{0}}EUV šviesą ir išspinduliuoti elektronus, kurie vėliau sukelia chemines reakcijas organiniuose junginiuose, vadinamuose imidazolais. Šios reakcijos leidžia išgraviruoti labai smulkius raštus ant puslaidininkinių plokštelių.
Įdomu tai, kad nors cinkas prastai veikia su tradicine 13,5 nm EUV šviesa, jis tampa labai efektyvus esant trumpesniems bangų ilgiams, todėl pabrėžiama, kaip svarbu suderinti medžiagą su tinkamu bangos ilgiu.
Norėdami pritaikyti šiuos metalo ir organinius junginius silicio plokštelėms, mokslininkai sukūrė metodą, vadinamą cheminiu skystu nusodinimu (CLD). Šiuo metodu sukuriami ploni, veidrodiniai{1}}medžiagos sluoksniai, vadinami aZIF (amorfiniai ceolito imidazolato karkasai), augantys 1 nm per sekundę greičiu. CLD taip pat leidžia greitai išbandyti skirtingus metalo ir imidazolo derinius, todėl lengviau atrasti geriausias skirtingų litografijos bangų ilgių poras. Nors cinkas puikiai tinka B-EUV, komanda pastebėjo, kad kiti metalai gali geriau veikti esant skirtingiems bangų ilgiams, todėl būsimoms drožlių gamybos technologijoms bus lankstumo.
Tyrėjai atskleidė, kad šis metodas gamintojams suteikia mažiausiai 10 metalinių elementų ir šimtų organinių ligandų įrankių rinkinį, kad būtų galima sukurti individualius rezistentus, pritaikytus konkrečioms litografijos platformoms.
Santrauka
Nors tyrėjai neišsprendė visų B-EUV iššūkių (pvz., energijos šaltinio, kaukių), jie išplėtė vieną iš svarbiausių kliūčių: rado atsparių medžiagų, galinčių veikti su 6 nm bangos ilgio šviesa. Jie sukūrė CLD procesą, kad ant silicio plokštelių būtų padengtos plonos, vienodos amorfinio ceolito imidazolato karkaso (aZIF) plėvelės. Jie eksperimentiškai parodė, kad tam tikri metalai (pvz., cinkas) gali sugerti minkštą rentgeno šviesą ir išspinduliuoti elektronus, kurie sukelia chemines reakcijas imidazolo-resistuose.
Su B{0}}EUV reikia išspręsti daugybę iššūkių, o technologija neturi aiškaus kelio į masinę rinką. Tačiau CLD procesas gali būti gana plačiai naudojamas tiek puslaidininkinėse, tiek ne{2}}puslaidininkinėse programose.
SekiteTomo aparatinė įranga „Google“ naujienose, arbapridėkite mus kaip pageidaujamą šaltinį, kad gautumėte naujausias--naujienas, analizę ir apžvalgas sklaidos kanaluose. Būtinai spustelėkite mygtuką Stebėti!
