O processo de transferência de uma imagem de uma máscara para uma camada fotossensível em uma pastilha de silício durante a fabricação de chips busca o equilíbrio entre qualidade e velocidade. Ele pode ser acelerado aumentando a potência da radiação, o que é problemático, ou aumentando a sensibilidade do fotorresiste, o que também não é tão eficaz. Pesquisadores do Imec, na Bélgica, descobriram uma maneira inesperada de acelerar o processo, que, por algum motivo, não havia sido considerada até então.
Fonte da imagem: Imec
No processo moderno, após a exposição pelo scanner, o wafer é transferido para uma caixa para recozimento e processamento pós-exposição. Isso ocorre em uma sala limpa à pressão ambiente e condições atmosféricas naturais, onde o teor de oxigênio corresponde ao nível típico da Terra ao nível do mar — cerca de 21%. A Imec criou uma caixa selada especial com diversos sensores ambientais e de materiais que permitiram o recozimento e o processamento pós-exposição em diferentes proporções de gases e também possibilitaram a caracterização do fotorresiste em todas as etapas de produção.
Uma descoberta fundamental foi que o aumento da concentração de oxigênio atmosférico para 50% durante o processo acelera a fotossensibilidade do fotorresiste em 15–20%, permitindo que os tamanhos de estrutura desejados sejam alcançados com uma dose menor de radiação EUV. Em outras palavras, o padrão do chip pode ser transferido da máscara para o fotorresiste mais rapidamente ou com menor consumo de energia — sem comprometer os detalhes ou a qualidade da linha.
Pesquisadores belgas descobriram que o aumento do teor de oxigênio estimula reações químicas em áreas expostas de fotorresistentes de óxido metálico (MORs), considerados materiais promissores para projeção EUV com aberturas numéricas baixas e, principalmente, altas. Isso poderia levar a aumentos relativamente simples na produtividade de scanners EUV e linhas de produção para os chips mais avançados, sem a necessidade de alterar os próprios scanners. Claro, isso exigiria a criação de novas condições de processamento de wafers, com todos os custos associados. Talvez os fabricantesEsta “dica de vida” pode interessar a muitos, mas ainda não se sabe ao certo o que ela oferece.