O desenvolvimento de processos técnicos de semicondutores servirão como nanotubos de carbono

A redução de escala dos processos de fabricação de semicondutores é impensável sem o uso de scanners EUV. Esses scanners irão aumentar a potência para aumentar a velocidade de processamento dos wafers de silício e aumentar a resolução óptica. Mas isso está associado a toda uma série de problemas técnicos, que os cientistas do centro de pesquisa belga Imec prometem resolver.

Filme de nanotubo de carbono para proteger fotoMáscaras de contaminação e queima durante a projeção EUV (Imec)

A principal dificuldade na operação de scanners EUV com fontes de radiação ultravioleta ultravioleta é que ele requer proteção física de silicone e fotoMáscaras, uma vez que a radiação dos scanners os afeta de forma destrutiva. Isso aumenta a demanda por filmes de proteção. A potência de radiação dos scanners EUV de hoje oscila em torno de 250 watts e, na verdade, terá que ser aumentada duas vezes ou até mais. O que pode proteger o silício e uma fotoMáscara contra o desgaste e uma fotoMáscara, adicionalmente, contra contaminação?

Para isso, os pesquisadores do Imec desenvolveram e testaram um filme protetor feito de nanotubos de carbono. Experimentos no scanner ASML NXE: 3300 EUV mostraram que a transparência dos filmes compostos de nanotubos (em uma passagem de varredura) foi de 97%. Isso significa que um mínimo de distorções ópticas serão introduzidas no padrão de Máscara, que é uma fotoMáscara do futuro microcircuito, e, além disso, podem ser compensadas totalmente ajustando o modo de exposição.

A radiação na faixa EUV é facilmente absorvida pelos materiais, e criar um filme protetor com a mais alta transparência (para afetar a camada fotossensível) é uma tarefa muito, muito difícil. O uso de um filme multicamadas de nanotubos de carbono, proposto pelo Imec, resolve esse problema e é capaz de suportar a radiação do scanner com uma fonte de alimentação de até 600 W.

A película protetora neste caso está localizada a alguns milímetros da fotoMáscara. Ele protege a Máscara e seu padrão de partículas estranhas. Como o filme protetor está fora de foco da fonte de radiação do scanner, todos os detritos acumulados nele não distorcem o padrão na fotoMáscara. Mas essa pesquisa não acabou. Em seguida, os cientistas se concentrarão em aumentar a vida útil dos filmes de proteção e no desenvolvimento de processos técnicos para sua produção em massa. Em cinco anos, esses filmes podem ser necessários para a indústria de semicondutores como ar. Sem eles, o progresso na litografia EUV pode ser difícil.