IMEC abre caminho para a fabricação de semicondutores de 3 nm

Na agenda está o início da produção em massa de chips de 5nm. O próximo passo é dominar o lançamento de soluções de 3 nm. Apesar de uma pequena diferença nos padrões tecnológicos, este pequeno passo exigirá uma pesquisa significativa. E na primeira linha da luta pela produção de 3 nm, pesquisadores da Bélgica e da Holanda entraram.

Nesta semana, na conferência anual de litografia avançada da SPIE, o centro de pesquisa belga Imec fez uma apresentação sobre um avanço na fabricação de chips litográficos usando projeção EUV. Usando o scanner serial ASML NXE: 3400B, mas com várias configurações exclusivas, os pesquisadores conseguiram criar um padrão linear em incrementos de 24 nm com uma única passagem.
Esta resolução é necessária para a produção de semicondutores com padrões de 3 nm. É essencial para a fabricação de contatos de metal na chamada camada “inferior” de chips ou BEOL (back-end-of-line), onde está localizado um sistema de vários níveis de conexão do cristal com a placa de circuito. A experiência foi adquirida na nova “sala limpa” Imec, onde os especialistas do centro, juntamente com os engenheiros da ASML, estão desenvolvendo novos materiais para a produção de chips com padrões de 3 nm ou menos.
O assunto da radiação intensa é o fotorresistente, um material fotossensível que possibilita transferir um padrão de cristal de uma Máscara de foto para uma pastilha de silício. Um fotorresiste para processos tecnológicos com normas acima de 7 nm não é adequado para trabalhar com scanners EUV para projeções com normas inferiores a 5–3 nm. Ele é corrompido sob a influência de um feixe de alta energia de radiação super dura.

Em um estudo conjunto, os especialistas da Imec e da ASML ajustaram a instalação emissora de forma a reduzir a energia do feixe de radiação para um nível seguro para o fotorresistente e obter distorção mínima ao transferir o padrão da fotoMáscara para a camada fotorresistente na placa.
Os dados obtidos como resultado do experimento ajudarão posteriormente na transição para scanners com resolução ainda melhor – para instalar o EXE: 5000. Um recurso importante dos scanners ASML EXE: 5000 será um novo sistema óptico com uma abertura digital aumentada de 0,33 a 0,55. Essa configuração promete desenhar linhas com um passo de 8 nm em uma passagem e aparecerá em cerca de dois anos. A essa altura, é necessário desenvolver um fotorresiste capaz de suportar alta energia de feixe em uma área menor.
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