Mae ymchwilwyr ym Mhrifysgol Johns Hopkins wedi datgelu dull newydd o wneud sglodion sy'n defnyddio laserau â thonfedd 6.5nm ~ 6.7nm - a elwir hefyd yn belydrau X Soft - a allai gynyddu datrysiad offer lithograffeg i 5nm ac is, adroddiadau Cosmos, gan nodi papur a gyhoeddwyd yn Nature.
Mae'r gwyddonwyr yn galw eu dull yn 'tu hwnt i'{0}}EUV' - gan awgrymu y gallai eu technoleg ddisodli diwydiant -lithograffeg safonol EUV - ond mae'r ymchwilwyr yn cyfaddef eu bod ar hyn o bryd flynyddoedd i ffwrdd o adeiladu hyd yn oed offeryn B{-EUV arbrofol.
Gall pelydrau X Meddal herio Hyper-NA. Ar bapur
Mae'r sglodion mwyaf datblygedig y dyddiau hyn yn cael eu gwneud gan ddefnyddio lithograffeg EUV, sy'n gweithredu ar donfedd o 13.5 nm ac sy'n gallu cynhyrchu nodweddion mor fach â 13nm (Isel-NA EUV o 0.33 agorfa rifiadol), 8nm (Uchel -NA EUV o 0.55 NAH ~), neu hyd yn oed 5nm {0nm} NA EUV (0.55 NAH ~), neu hyd yn oed 5nm {4nm} NA EUV (0.55 NAH ~), neu hyd yn oed 5nm (EUV) o 0.55 NAH, neu hyd yn oed 5m EUV (0.55 NAH) neu hyd yn oed 5nm o 0.55nm neu 5nm. 0.7 - 0.75 NA) ar gost cymhlethdod eithafol y systemau lithograffeg sydd ag opteg ddatblygedig iawn sy'n costio cannoedd o filiynau o ddoleri.
Trwy ddefnyddio tonfedd fyrrach, gall ymchwilwyr o Brifysgol Johns Hopkins gael hwb cydraniad cynhenid hyd yn oed gyda lensys â NA cymedrol. Fodd bynnag, maent yn wynebu llawer o heriau gyda B-EUV.
Yn gyntaf, nid yw ffynonellau golau B-EUV yn barod eto. Mae ymchwilwyr amrywiol wedi rhoi cynnig ar ddulliau lluosog o gynhyrchu ymbelydredd tonfedd 6.7 nm (ee, plasma wedi'i gynhyrchu gan laser gadolinium), ond nid oes dull safonol gan y diwydiant. Yn ail, mae'r tonfeddi byrrach hyn - oherwydd eu hegni ffoton uchel - yn rhyngweithio'n wael â deunyddiau ffotoresist traddodiadol a ddefnyddir wrth wneud sglodion. Yn drydydd, oherwydd bod golau tonfedd 6.5nm ~ 6.7nm yn cael ei amsugno yn hytrach na'i adlewyrchu gan bopeth bron, nid yw drychau wedi'u gorchuddio â haenau amlhaenog ar gyfer y math hwn o ymbelydredd wedi'u cynhyrchu o'r blaen.
|
Math Lithograffeg |
Tonfedd |
Datrysiad Cyraeddadwy |
Ynni Ffoton |
Agorfa rifiadol (NA) |
Nodiadau |
|
g{0}}llinell (Cyn-DUV) |
436 nm |
500 nm |
2.84 eV |
0.3 |
Yn defnyddio lampau anwedd mercwri; nodau etifeddiaeth; cydraniad isel. |
|
i-llinell (Cyn-DUV) |
365 nm |
350 nm |
3.40 eV |
0.3 |
Wedi'i ddefnyddio ar gyfer CMOS cynnar. |
|
KrF DUV |
248 nm |
90 nm |
5.00 eV |
0.7 - 1.0 |
Wedi'i ddefnyddio o ~ 130 nm i 90 nm; ffynhonnell laser excimer; yn dal i gael ei ddefnyddio mewn haenau backend. |
|
ArF DUV |
193 nm |
65 nm (sych) - 45 nm (trochi + aml-batrwm) |
6.42 eV |
Hyd at 1.35 (trochi) |
DUV mwyaf datblygedig; dal yn hanfodol mewn nodau 7 nm–5 nm aml-patrymog; a ddefnyddir ar gyfer llawer o haenau mewn nodau 2nm. |
|
EUV |
13.5 nm |
13 nm (brodorol), 8 nm (patrwm aml--) |
92 eV |
0.33 |
Wrth gynhyrchu cyfaint ar gyfer nodau 5nm - 2nm. Bydd yn cael ei ddefnyddio am flynyddoedd i ddod. |
|
Uchel-NA EUV |
13.5 nm |
8 nm (brodorol), 5 nm (estynedig) |
92 eV |
0.55 |
Offer cyntaf: ASML EXE: 5200B; targedau y tu hwnt i nodau dosbarth 2 nm-; llai o faint cae, cost uwch. |
|
Hyper-NA EUV (dyfodol) |
13.5 nm |
4 nm neu well (damcaniaethol) |
92 eV |
0.75 neu fwy |
Technoleg y dyfodol; angen drychau egsotig a pheirianneg hynod fanwl. |
|
X{0}}pelydr / B-EUV meddal |
6.5 nm - 6.7 nm |
llai na 5 nm (damcaniaethol) |
185-190 eV |
0.3 - 0.5 (disgwylir) |
Arbrofol; ffotonau-ynni uchel; metel newydd-cemegau organig ymwrthedd dan brawf. |
Yn olaf, rhaid dylunio'r offer lithograffeg hyn o'r dechrau, ac ar hyn o bryd, nid oes ecosystem i gefnogi'r dyluniadau gyda chydrannau a nwyddau traul. I grynhoi, mae adeiladu peiriant B-EUV (neu beiriant pelydr X Soft?) yn gofyn am ddatblygiadau arloesol mewn ffynonellau golau, drychau taflunio, gwrthyddion, a hyd yn oed nwyddau traul fel pelenni neu fasgiau ffoto.
Datrys heriau un ar y tro
Bu ymchwilwyr ym Mhrifysgol Johns Hopkins, dan arweiniad yr Athro Michael Tsapatsis, yn archwilio sut y gall rhai metelau wella'r rhyngweithio rhwng golau B-EUV (tua thonfedd 6 nm) a deunyddiau gwrthiant a ddefnyddir wrth wneud sglodion (hy, ni wnaethant weithio ar heriau eraill sy'n gysylltiedig â phelydrau X Meddal).
Darganfu'r tîm fod metelau fel sinc yn gallu amsugno golau B-EUV ac allyrru electronau, sydd wedyn yn sbarduno adweithiau cemegol mewn cyfansoddion organig o'r enw imidazoles. Mae'r adweithiau hyn yn ei gwneud hi'n bosibl ysgythru patrymau mân iawn ar wafferi lled-ddargludyddion.
Yn ddiddorol, er bod sinc yn perfformio'n wael gyda golau traddodiadol 13.5nm EUV, mae'n dod yn hynod effeithiol ar donfeddi byrrach, gan amlygu pa mor bwysig yw paru'r deunydd â'r donfedd iawn.
Er mwyn cymhwyso'r cyfansoddion metel-organig hyn i wafferi silicon, datblygodd yr ymchwilwyr dechneg o'r enw dyddodiad hylif cemegol (CLD). Mae'r dull hwn yn creu haenau tenau, tebyg i ddrych, o ddeunydd o'r enw aZIF (fframweithiau imidazolate zeolitig amorffaidd), gan dyfu ar gyfradd o 1nm yr eiliad. Mae CLD hefyd yn caniatáu profi gwahanol gyfuniadau metel-imidazole yn gyflym, gan ei gwneud hi'n haws darganfod y parau gorau ar gyfer gwahanol donfeddi lithograffeg. Er bod sinc yn addas iawn ar gyfer B-EUV, nododd y tîm y gallai metelau eraill berfformio'n well ar donfeddi gwahanol, gan gynnig hyblygrwydd ar gyfer technolegau gwneud sglodion yn y dyfodol.
Mae'r dull hwn yn rhoi blwch offer o leiaf 10 elfen fetel i weithgynhyrchwyr a channoedd o ligandau organig i greu gwrthyddion wedi'u teilwra i lwyfannau lithograffeg penodol, datgelodd yr ymchwilwyr.
Crynodeb
Er na wnaeth yr ymchwilwyr ddatrys y pentwr llawn o heriau B-EUV (ee, pŵer ffynhonnell, masgiau), fe ddatblygon nhw un o'r tagfeydd mwyaf hanfodol: dod o hyd i ddeunyddiau gwrthydd a all weithio gyda golau tonfedd 6nm. Fe wnaethon nhw greu'r broses CLD i gymhwyso ffilmiau tenau, unffurf o fframweithiau imidazolate zeolitic amorffaidd (aZIFs) ar wafferi silicon. Fe wnaethant ddangos yn arbrofol y gall metelau penodol (fel sinc) amsugno golau pelydr-X Meddal ac allyrru electronau sy'n sbarduno adweithiau cemegol mewn gwrthyddion imidazole.
Mae digon o heriau i'w datrys gyda B-EUV, ac nid oes gan y dechnoleg lwybr clir i'r farchnad dorfol. Fodd bynnag, gellir defnyddio'r broses CLD yn eithaf eang, mewn cymwysiadau lled-ddargludyddion a heb fod yn lled-ddargludyddion.
DilynCaledwedd Tom ar Google News, neuychwanegu ni fel ffynhonnell ddewisol, i gael ein{0}}newyddion, dadansoddiadau ac adolygiadau diweddaraf yn eich ffrydiau. Gwnewch yn siŵr eich bod chi'n clicio ar y botwm Dilyn!
