Vísindamenn við Johns Hopkins háskólann hafa afhjúpað nýja nálgun við flísagerð sem notar leysigeisla með 6,5nm ~ 6,7nm bylgjulengd -, einnig þekkt sem mjúkir röntgengeislar - sem gætu aukið upplausn steinþrykkjaverkfæra í 5nm og lægri, segir í frétt Cosmos sem birt var í Nature.
Vísindamennirnir kalla aðferð sína „beyond-EUV“ - sem bendir til þess að tækni þeirra gæti komið í stað iðnaðar-staðlaðs EUV steinþrykk - en rannsakendur viðurkenna að þeir séu nú mörg ár frá því að smíða jafnvel tilrauna B-EUV tól.
Mjúkir röntgengeislar- geta skorað á Hyper-NA. Á blaði
Fullkomnustu flögurnar nú á dögum eru gerðar með EUV steinþrykk, sem starfar á bylgjulengd 13,5 nm og getur framleitt eiginleika allt að 13nm (Lágt-NA EUV með 0,33 töluopi), 8nm (Hátt-NA EUV af 0,55 nm), eða jafnvel 0,55 nm. (Hyper-NA EUV á 0,7 – 0,75 NA) á kostnað gríðarlegra flókinna steinþrykkjakerfa sem hafa mjög háþróaða ljósfræði sem kosta hundruð milljóna dollara.
Með því að nota styttri bylgjulengd geta vísindamenn frá Johns Hopkins háskólanum fengið innri upplausn aukningu jafnvel með linsum með í meðallagi NA. Hins vegar standa þeir frammi fyrir mörgum áskorunum með B-EUV.
Í fyrsta lagi eru B-EUV ljósgjafar ekki enn tilbúnir. Ýmsir vísindamenn hafa reynt margar aðferðir til að búa til 6,7 nm bylgjulengdargeislun (td gadolinium leysir-framleitt plasma), en það er engin iðnaður-staðlað nálgun. Í öðru lagi hafa þessar styttri bylgjulengdir - vegna mikillar ljóseindaorku - illa samskipti við hefðbundin ljósþolsefni sem notuð eru við flísagerð. Í þriðja lagi, vegna þess að 6,5 nm ~ 6,7 nm bylgjulengd ljós frásogast frekar en endurkastast af nánast öllu, hafa fjöllaga-húðaðir speglar fyrir þessa tegund geislunar ekki verið framleiddir áður.
|
Lithography Tegund |
Bylgjulengd |
Nákvæm upplausn |
Ljósmyndaorka |
Númerískt ljósop (NA) |
Skýringar |
|
g-lína (Pre-DUV) |
436 nm |
500 nm |
2,84 eV |
0.3 |
Notar kvikasilfursgufulampa; eldri hnútar; lág upplausn. |
|
i-lína (Pre-DUV) |
365 nm |
350 nm |
3.40 eV |
0.3 |
Notað fyrir snemma CMOS. |
|
KrF DUV |
248 nm |
90 nm |
5.00 eV |
0.7 - 1.0 |
Notað frá ~130 nm til 90 nm; excimer leysir uppspretta; enn notað í bakendalögum. |
|
ArF DUV |
193 nm |
65 nm (þurrt) - 45 nm (ídýfing + fjölmynstur) |
6.42 eV |
Allt að 1.35 (ídýfing) |
Fullkomnasta DUV; enn nauðsynleg í fjöl-mynstri 7 nm–5 nm hnútum; notað fyrir mörg lög í 2nm hnútum. |
|
EUV |
13,5 nm |
13 nm (native), 8 nm (marg-mynstur) |
92 eV |
0.33 |
Í magnframleiðslu fyrir 5nm - 2nm hnúta. Verður notað um ókomin ár. |
|
Hátt-NA EUV |
13,5 nm |
8 nm (innfæddur), 5 nm (lengdur) |
92 eV |
0.55 |
Fyrstu verkfæri: ASML EXE:5200B; skotmörk umfram 2 nm-flokkshnúta; minni reitsstærð, hærri kostnaður. |
|
Hyper-NA EUV (framtíð) |
13,5 nm |
4 nm eða betri (fræðilegt) |
92 eV |
0,75 eða meira |
Framtíðartækni; krefst framandi spegla og mjög-mikil nákvæmni. |
|
Mjúkur röntgengeisli/B-EUV |
6,5 nm - 6.7 nm |
minna en 5 nm (fræðilegt) |
185-190 eV |
0.3 - 0.5 (væntanleg) |
Tilraunakennt; hár-orkuljóseindir; ný málm-lífræn viðnámsefnafræði í prófun. |
Að lokum verða þessi steinþrykkverkfæri að vera hönnuð frá grunni og eins og er er ekkert vistkerfi til að styðja við hönnunina með íhlutum og rekstrarvörum. Til að draga saman, að byggja B-EUV vél (eða Soft X-geislavél?) krefst byltinga í ljósgjöfum, vörpuspegla, mótspyrnu og jafnvel rekstrarvörur eins og grafir eða ljósmyndagrímur.
Að leysa áskoranir einn í einu
Vísindamenn við Johns Hopkins háskóla, undir forystu prófessors Michael Tsapatsis, könnuðu hvernig ákveðnir málmar geta bætt víxlverkun B-EUV (um 6 nm bylgjulengd) ljóss og viðnám efna sem notuð eru við flísagerð (þ.e. þeir virkuðu ekki á aðrar áskoranir tengdar mjúkum röntgengeislum).
Teymið uppgötvaði að málmar eins og sink geta tekið upp B-EUV ljós og gefið frá sér rafeindir, sem síðan koma af stað efnahvörfum í lífrænum efnasamböndum sem kallast imidazoles. Þessi viðbrögð gera það mögulegt að æta mjög fín mynstur á hálfleiðaraplötur.
Athyglisvert er að á meðan sink gengur illa með hefðbundnu 13,5nm EUV ljósi, verður það mjög áhrifaríkt á styttri bylgjulengdum, sem undirstrikar hversu mikilvægt það er að passa efnið við rétta bylgjulengd.
Til að beita þessum málmlífrænu efnasamböndum á kísilplötur þróuðu vísindamennirnir tækni sem kallast efnafræðileg vökvaútfelling (CLD). Þessi aðferð býr til þunn, spegillík lög af efni sem kallast aZIF (myndlaus zeolitic imidazolate ramma), sem vex á hraðanum 1nm á sekúndu. CLD gerir einnig kleift að prófa mismunandi málm-imídasól samsetningar hratt, sem gerir það auðveldara að finna bestu pörunina fyrir mismunandi bylgjulengdir steinþrykkja. Þó að sink henti vel fyrir B-EUV, tók teymið fram að aðrir málmar gætu skilað betri árangri á mismunandi bylgjulengdum, sem býður upp á sveigjanleika fyrir framtíðar flísagerðartækni.
Þessi nálgun gefur framleiðendum verkfærakistu með að minnsta kosti 10 málmþáttum og hundruðum lífrænna bindla til að búa til sérsniðna mótspyrnu sem eru sérsniðnar að sérstökum steinþrykkjapöllum, upplýstu vísindamennirnir.
Samantekt
Þrátt fyrir að rannsakendur hafi ekki leyst allan stafla af B-EUV áskorunum (td orkugjafa, grímur) komust þeir fram við einn mikilvægasta flöskuhálsinn: að finna viðnámsefni sem geta unnið með 6nm bylgjulengdarljósi. Þeir bjuggu til CLD ferlið til að beita þunnum, samræmdum filmum af formlausum zeolitic imidazolate ramma (aZIFs) á kísilskífur. Þeir sýndu með tilraunum að ákveðnir málmar (eins og sink) geta tekið í sig mjúkt röntgengeislaljós og gefið frá sér rafeindir sem koma af stað efnahvörfum í imidazole-viðnámsefni.
Það eru fullt af áskorunum sem þarf að leysa með B-EUV og tæknin hefur ekki skýra leið til fjöldamarkaðarins. Hins vegar er hægt að nota CLD ferlið nokkuð víða, bæði í hálfleiðara og ekki-hálfleiðara forritum.
Fylgstu meðTom's Hardware á Google News, eðabættu okkur við sem valinn heimild, til að fá-uppfærðar-fréttir okkar, greiningar og umsagnir í straumunum þínum. Vertu viss um að smella á Fylgdu hnappinn!
