Samsung: litografia EUV aumenta o congelamento de placas e a baixa pressão

Como você sabe, a Samsung foi a primeira a usar scanners EUV (13,5 nm) para a produção comercial de chips, o que aconteceu cerca de um ano atrás. Portanto, podemos dizer que a litografia EUV ganhou um ingresso para a vida, embora isso não a salve de doenças da infância e não prometa um futuro comercial rápido e brilhante. Ainda existem muitos problemas com o EUV e eles precisam ser abordados em paralelo com a implantação de cada vez mais sistemas comerciais. A Samsung, como pioneira na promoção deste tópico, analisa cuidadosamente os problemas e busca maneiras de superá-los.

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Outro dia, em uma conferência na Sociedade Coreana de Semicondutores e Tecnologia de Display da Universidade Hanyang, um representante da Samsung falou sobre dois problemas sérios que precisavam ser resolvidos e ainda precisam ser resolvidos, pois a escala do processo diminuiu com a produção de semicondutores. Um problema está na alta densidade de energia do feixe de radiação EUV, e o segundo associado a ele é a incapacidade de traçar efetivamente os caminhos mais finos após o processamento da placa e as dificuldades em depositar aditivos em ranhuras de corrente extremamente estreitas nos cristais.
A alta densidade de energia específica do feixe EUV – 10 vezes maior que a do feixe de laser de 193 nm – leva à formação de formações parasitárias no fotorresistente, o que, juntamente com os caminhos mais finos, leva ao aparecimento das chamadas microbridges. Em outras palavras, surgem jumpers que não são fornecidos pelo circuito, o que pode causar falha no chip. Hoje, a empresa está lutando com microbridges usando repetidas exposições e gravações a curto prazo. Ao mesmo tempo, o ciclo de produção é prolongado, o que só piora após outra redução na escala dos padrões tecnológicos. Os scanners EUV são “brinquedos” caros, ao preço de US $ 171 milhões para cada instalação. É muito difícil recuperar uma coisa dessas e prolongar os ciclos tecnológicos não contribuirá para isso.
O segundo problema ao usar scanners EUV está associado a uma redução no tamanho dos elementos em um chip. Os sulcos para correntes e elementos se tornam mais estreitos, o que complica a introdução de impurezas nos semicondutores e até a circulação de compostos químicos durante a gravação. Para gravar uma ranhura, é necessário mais tempo, reagentes e um revestimento protetor em locais que não podem ser gravados.
Para superar os obstáculos apresentados acima, a Samsung propõe fazer duas coisas. Em primeiro lugar, para reduzir extremamente a temperatura operacional dentro da câmara com a placa processada. Em segundo lugar, reduza significativamente a pressão dentro da câmara. O resfriamento a baixas temperaturas reduzirá a atividade dos reagentes e permitirá evitar o aparecimento de microbridges (devido a uma diminuição na sensibilidade do fotorresistente) e reduzir a carga no filme de polímero protetor. A baixa pressão na câmara, juntamente com o processamento intensivo de intervalos gravados com gases de trabalho para deposição, aumentam a circulação de materiais nas ranhuras e aceleram os ciclos de gravação e deposição. Mas até agora essa é apenas uma teoria que ainda precisa ser levada à implementação comercial.
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