Новая технология литографии на мягком рентгеновском излучении может превзойти EUV

Исследователи из Университета Джонса Хопкинса представили новый метод производства чипов, использующий лазеры с длиной волны 6,5–6,7 нм (так называемое мягкое рентгеновское излучение). Эта технология, названная «Beyond-EUV» (B-EUV), потенциально может повысить разрешение литографических инструментов до 5 нм и менее, сообщает Cosmos со ссылкой на публикацию в журнале Nature.

Учёные признают, что до создания даже экспериментальной B-EUV-системы могут пройти годы. Современные передовые чипы производятся с использованием EUV-литографии с длиной волны 13,5 нм. Новая технология с более короткой длиной волны теоретически обеспечивает лучшее разрешение даже с объективами умеренной числовой апертуры.

Однако B-EUV сталкивается с серьёзными проблемами: отсутствие готовых источников излучения, несовместимость с традиционными фоторезистами из-за высокой энергии фотонов, а также сложности с созданием многослойных зеркал, поскольку излучение такой длины волны поглощается почти всеми материалами.

Группа под руководством профессора Майкла Цапациса сосредоточилась на решении проблемы совместимости с фоторезистами. Они обнаружили, что металлы, такие как цинк, способны поглощать B-EUV-излучение и испускать электроны, которые запускают химические реакции в органических соединениях — имидазолах. Это позволяет создавать сверхтонкие узоры на кремниевых пластинах.

Для нанесения металло-органических соединений на пластины исследователи разработали метод химического жидкостного осаждения (CLD). Этот процесс создаёт тонкие, равномерные слои материала aZIF (аморфные цеолитные имидазолатные каркасы) со скоростью 1 нм в секунду. Метод CLD также позволяет быстро тестировать различные комбинации металлов и имидазолов, что упрощает поиск оптимальных пар для разных длин волн.

Хотя исследователи не решили все проблемы B-EUV (например, источники питания, маски), они продвинулись в преодолении одного из ключевых препятствий — поиске материалов для фоторезистов, работающих с излучением длиной волны около 6 нм. Технология CLD может найти широкое применение как в полупроводниковой, так и в других отраслях.