Разработана технология производства сверхминиатюрных чипов с использованием B-EUV-литографии

[душман]

Учёные Университета Джонса Хопкинса (США) разработали передовую технологию в области производства чипов — сверхточные лазеры и инновационные материалы помогут сделать микросхемы меньше, чем когда-либо. Предложенные американскими учёными новые материалы и технологические решения расширят границы производства чипов — они станут компактнее, быстрее и доступнее, а использовать их можно будет повсюду — от смартфонов до самолётов. 

Микросхемы нового поколения станут настолько крохотными, что их будет невозможно разглядеть невооружённым глазом. Сверхточный, но экономичный в аспекте материальных затрат процесс открывает перспективу крупномасштабного производства. «У компаний есть планы развития, которые они хотят реализовать лет через 10–20 и далее. Одним из препятствий был поиск процесса создания более мелких структурных элементов на производственной линии.

Где материалы быстро и с абсолютной точностью подвергаются облучению, чтобы сделать процесс экономически эффективным», — рассказал профессор химического машиностроения и биомолекулярной инженерии Майкл Цапацис. Необходимые для печати таких миниатюрных схем лазеры уже существуют, пояснил учёный, — проблема была в том, чтобы найти материалы и технологические процессы для их обработки при крохотных размерах. 

Микрочипы представляют собой кремниевые пластины, на которых вытравлены схемы для выполнения основных функций. При производстве пластина покрывается чувствительным к свету материалом — резистом. Попадая на резист, луч вызывает химическую реакцию и вытравливает на пластине узоры, образующие схемы. Традиционные резисты не выдерживают воздействия мощных пучков света, необходимых для создания мельчайших структурных элементов.

Ранее учёные лаборатории профессора Цапациса и исследовательской группы профессора Ховарда Фэйрбразера разработали резисты из металлорганических соединений, способных выдерживать «запредельное сверхжёсткое ультрафиолетовое излучение» (Beyond Extreme Ultraviolet Radiation — B-EUV). 

Металлы, например, цинк, поглощают излучение B-EUV и выбрасывают электроны, которые запускают химические реакции в органическом компоненте — имидазоле. Авторам проекта одним из первых удалось добиться успешного осаждения металлорганических резистов на основе имидазола на кремниевую пластину, контролируя толщину его слоя с нанометровой точностью. 

Для создания этих резистов учёные воспользовались наработками коллег из Восточно-китайского технологического университета, Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL, Швейцария), Сучжоуского университета (Китай), Брукхейвенской национальной лаборатории (США) и Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли (США).

«Поскольку разные длины волн по-разному воздействуют на разные элементы, металл, который проигрывает на одной длине волны, может выйти победителем на другой. Цинк не очень хорош в сверхжёстком ультрафиолетовом излучении (EUV), но он один из лучших в B-EUV», — заключил профессор Майкл Цапацис.