Da Intel e Berkeley Lab nuovo photoresist per la litografia EUV

Da Intel e Berkeley Lab nuovo photoresist per la litografia EUV

Un resist che unisca alta sensibilità ed elevata risoluzione ed accuratezza è allo studio per applicazioni con la litografia Extreme Ultraviolet

di Andrea Bai pubblicata il , alle 14:29 nel canale Scienza e tecnologia
Intel
 

Intel Corporation e i Berkeley National Laboratories hanno collaborato allo sviluppo di un nuovo speciale photoresist che potrebbe risultare particolarmente adatto alle esigenze produttive per i nodi avaznati a 10 nanometri e oltre, impiegando la litografia Extreme Ultraviolet.

Con il termine photoresist si indica una particolare sostanza che viene applicata, nel processo di produzione dei semiconduttori, al wafer di silicio così da poter impressionare su di esso il pattern del chip tramite un processo di esposizione ad una fonte di energia e con l'uso di un'opportuna maschera sulla quale è riportato il pattern.

Le fonti di luce Extreme Ultraviolet sono progettate per una pulsazione nell'ordine dei femtosecondi, per evitare di danneggiare il chip. Solamente i photoresist ad alta sensibilità sono in grado di operare con questi tempi di esposizione così rapidi. Il tipo di photoresist necessari - quelli di tipo corss-link per via della loro elevata risoluzione e per la migliore stabilità meccanica - richiedono però tempi di esposizione più lunghi. La missione di Intel e dei Berkely Lab è quindi stata quella di creare un "super-resist" che possa consentire la realizzazione di linee nette e precise, ma con la sensibilità necessaria per la luce EUV.

Paul Ashby, scienziato dei Berkeley Labs che ha lavorato alla ricerca, ha osservato: "I resist oggi usano una formulazione cross-link -ovvero con alcune molecole che si legano tra loro una volta esposti alla radiazione elettromagnetica - per la stabilità meccanica, ma hanno una bassa sensibilità e possono quindi essere utilizzati solamente con al litografia di tipo e-beam. La fotolitografia fa invece uso di resist amplificati che hanno una maggior sensibilità alla luce. La nostra idea è stata quindi quella di diluire il cross-lining e aggiungere un resist amplificato in maniera tale da avere insieme i vantaggi dell'alta sensibilità e della stabilità meccanica".


Una bassa concentrazione di crosslinker (a sinistra) permette al resist di tracciare linee accurate e non richiede lunghe esposizioni, al contrario di quanto accade con un'elevata concentrazione di crosslinker.

Il nuovo tipo di photoresist è indirizzato in maniera specifica alla litografia EUV, dove sono necessarie sensibilità e stabilità meccanica, anche se i ricercatori sperano che esso potrà migliorare la precisione e l'accuratezza del profilo delle linee del pattern, aspetto sempre più importante avvicinandosi ai 10 nanometri.

"Alta risoluzione, profilo dei bordi e sensibilità sono le tre proprietà più importanti nel campo della litografia, motivo per cui le vogliamo migliorare tutte e tre allo stesso modo. Di norma c'è un compromesso tra sensibilità e risoluzione o asperità dei bordi. Ma qui cerchiamo di mantenere un'elevata sensibilità del resist e di spingere anche sulla risoluzione" ha spiegato Ashby.

I photoresist, ora fermi a prove sperimentali di laboratorio, potranno essere commercializzati solamente dopo che i produttori saranno riusciti a rendere questa formulazione commercialmente sostenibile. Vi sono ancora alcuni anni di "cuscinetto" per sviluppare ulteriormente questi nuovi resist dato che la produzione Extreme Ultraviolet sarà pronta per i volumi commerciali non prima del 2017.

I Berkeley Labs pianificano ora di estendere lo studio su questi nuovi materiali per comprendere le proprietà dei sottoprodotti del processo. I ricercatori hanno inoltre già affinato la formulazione in maniera tale che sia possibile realizzare pattern dai bordi ancor più precisi anche una volta superato il nodo dei 10 nanometri.

"Ciò che vogliamo è comprendere i meccanismi che portano ad elevate risoluzioni con bassa asperità dei bordi, per progettare resist ancor migliori attorno alle nostre scoperte" ha concluso Ashby. Il progetto è finanziato da Intel, JSR Micro, e l'Office of Science del Dipartimento dell'Energia USA.

2 Commenti
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LMCH22 Luglio 2014, 18:35 #1
Ormai ho perso il conto da quanti anni ci si aspettava un passaggio agli EUV ed ogni volta spuntava fuori qualche ostacolo che faceva rimandare il tutto di anni.

Se non fosse stato per tutti gli accrocchi che si sono inventati per spingere ulteriormente i processi produttivi gia in uso, mi sa che ci saremmo già fermati con la riduzione della feature size già nel 2005 ... 2008.
Ratberg23 Luglio 2014, 09:30 #2
Mi viene solo da dire una cosa: questi spendono in ricerca e fanno lavorare in sinergia industrie ed università. Qualche anno fa (molti) negli atenei italiani ci fu una mezza sommossa alla proposta di far entrare le industrie in facoltà come ingegneria.

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