'बियॉन्ड ईयूवी' चिपमेकिंग तकनीक सॉफ्ट एक्स को आगे बढ़ाती है

जॉन्स हॉपकिन्स विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने चिप बनाने के लिए एक नए दृष्टिकोण का अनावरण किया है जो 6.5nm ~ 6.7nm तरंग दैर्ध्य - के साथ लेजर का उपयोग करता है जिसे सॉफ्ट एक्स {{3}रे - के रूप में भी जाना जाता है जो लिथोग्राफी टूल के रिज़ॉल्यूशन को 5nm और उससे कम तक बढ़ा सकता है, कॉसमॉस ने नेचर में प्रकाशित एक पेपर का हवाला देते हुए रिपोर्ट दी है।

वैज्ञानिक अपनी पद्धति को 'ईयूवी से परे' कहते हैं, जिससे पता चलता है कि उनकी तकनीक उद्योग के मानक ईयूवी लिथोग्राफी की जगह ले सकती है, लेकिन शोधकर्ता स्वीकार करते हैं कि वे अभी भी एक प्रायोगिक बी{4}ईयूवी उपकरण बनाने से वर्षों दूर हैं।

सॉफ्ट एक्स-किरणें हाइपर{{1}एनए को चुनौती दे सकती हैं। कागज पर

आजकल के सबसे उन्नत चिप्स ईयूवी लिथोग्राफी का उपयोग करके बनाए जाते हैं, जो 13.5 एनएम की तरंग दैर्ध्य पर काम करता है और 13 एनएम (0.33 संख्यात्मक एपर्चर का कम - एनए ईयूवी), 8 एनएम (0.55 एनए का उच्च - एनए ईयूवी), या यहां तक ​​कि 4 एनएम ~ 5 एनएम (0.7 - 0.75 पर हाइपर - एनए ईयूवी) जैसी छोटी विशेषताएं उत्पन्न कर सकता है। एनए) लिथोग्राफी प्रणालियों की अत्यधिक जटिलता की कीमत पर, जिनमें बहुत उन्नत प्रकाशिकी है, जिसकी लागत सैकड़ों मिलियन डॉलर है।

छोटी तरंग दैर्ध्य का उपयोग करके, जॉन्स हॉपकिन्स विश्वविद्यालय के शोधकर्ता मध्यम एनए वाले लेंस के साथ भी आंतरिक रिज़ॉल्यूशन को बढ़ावा दे सकते हैं। हालाँकि, उन्हें B-EUV के साथ कई चुनौतियों का सामना करना पड़ता है।

सबसे पहले, B‑EUV प्रकाश स्रोत अभी तैयार नहीं हैं। विभिन्न शोधकर्ताओं ने 6.7 एनएम तरंग दैर्ध्य विकिरण (उदाहरण के लिए, गैडोलीनियम लेजर-उत्पादित प्लाज्मा) उत्पन्न करने के कई तरीकों की कोशिश की है, लेकिन कोई उद्योग-मानक दृष्टिकोण नहीं है। दूसरे, ये छोटी तरंग दैर्ध्य - अपनी उच्च फोटॉन ऊर्जा - के कारण चिप निर्माण में उपयोग की जाने वाली पारंपरिक फोटोरेसिस्ट सामग्री के साथ खराब तरीके से बातचीत करती हैं। तीसरा, क्योंकि 6.5 एनएम ~ 6.7 एनएम तरंग दैर्ध्य प्रकाश लगभग हर चीज से परावर्तित होने के बजाय अवशोषित होता है, इस प्रकार के विकिरण के लिए बहुपरत लेपित दर्पण पहले नहीं बनाए गए हैं।

अंत में, इन लिथोग्राफी उपकरणों को स्क्रैच से डिज़ाइन किया जाना चाहिए, और वर्तमान में, घटकों और उपभोग्य सामग्रियों के साथ डिज़ाइन का समर्थन करने के लिए कोई पारिस्थितिकी तंत्र नहीं है। संक्षेप में कहें तो, एक B-EUV मशीन (या सॉफ्ट

एक-एक करके चुनौतियों का समाधान करें

प्रोफेसर माइकल त्सापात्सिस के नेतृत्व में जॉन्स हॉपकिन्स विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने पता लगाया कि कैसे कुछ धातुएं बी - ईयूवी (लगभग 6 एनएम तरंग दैर्ध्य) प्रकाश के बीच बातचीत में सुधार कर सकती हैं और चिप निर्माण में उपयोग की जाने वाली सामग्रियों का प्रतिरोध कर सकती हैं (यानी, वे सॉफ्ट एक्स किरणों से जुड़ी अन्य चुनौतियों पर काम नहीं करती हैं)।

टीम ने पाया कि जिंक जैसी धातुएं बी -ईयूवी प्रकाश को अवशोषित करने और इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन करने में सक्षम हैं, जो फिर इमिडाज़ोल नामक कार्बनिक यौगिकों में रासायनिक प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर करती हैं। ये प्रतिक्रियाएँ अर्धचालक वेफर्स पर बहुत बारीक पैटर्न बनाना संभव बनाती हैं।

दिलचस्प बात यह है कि जहां जिंक पारंपरिक 13.5 एनएम ईयूवी प्रकाश के साथ खराब प्रदर्शन करता है, वहीं यह छोटी तरंग दैर्ध्य पर अत्यधिक प्रभावी हो जाता है, जिससे यह उजागर होता है कि सही तरंग दैर्ध्य के साथ सामग्री का मिलान करना कितना महत्वपूर्ण है।

इन धातु-कार्बनिक यौगिकों को सिलिकॉन वेफर्स पर लागू करने के लिए, शोधकर्ताओं ने रासायनिक तरल जमाव (सीएलडी) नामक एक तकनीक विकसित की। यह विधि aZIF (अनाकार जिओलिटिक इमिडाज़ोलेट फ्रेमवर्क) नामक सामग्री की पतली, दर्पण जैसी परतें बनाती है, जो 1nm प्रति सेकंड की दर से बढ़ती है। सीएलडी विभिन्न धातु-इमिडाज़ोल संयोजनों के तेजी से परीक्षण की भी अनुमति देता है, जिससे विभिन्न लिथोग्राफी तरंग दैर्ध्य के लिए सर्वोत्तम युग्मों की खोज करना आसान हो जाता है। जबकि जस्ता बी -ईयूवी के लिए उपयुक्त है, टीम ने नोट किया कि अन्य धातुएं विभिन्न तरंग दैर्ध्य पर बेहतर प्रदर्शन कर सकती हैं, जो भविष्य की चिप निर्माण प्रौद्योगिकियों के लिए लचीलापन प्रदान करती हैं।

शोधकर्ताओं ने खुलासा किया कि यह दृष्टिकोण निर्माताओं को विशिष्ट लिथोग्राफी प्लेटफार्मों के अनुरूप कस्टम प्रतिरोध बनाने के लिए कम से कम 10 धातु तत्वों और सैकड़ों कार्बनिक लिगेंड का टूलबॉक्स देता है।

सारांश

हालाँकि शोधकर्ताओं ने बी -ईयूवी चुनौतियों (उदाहरण के लिए, स्रोत शक्ति, मास्क) की पूरी श्रृंखला को हल नहीं किया, लेकिन उन्होंने सबसे महत्वपूर्ण बाधाओं में से एक को आगे बढ़ाया: प्रतिरोधी सामग्री ढूंढना जो 6 एनएम तरंग दैर्ध्य प्रकाश के साथ काम कर सके। उन्होंने सिलिकॉन वेफर्स पर अनाकार जिओलिटिक इमिडाज़ोलेट फ्रेमवर्क (aZIFs) की पतली, एक समान फिल्में लगाने के लिए सीएलडी प्रक्रिया बनाई। उन्होंने प्रयोगात्मक रूप से दिखाया कि कुछ धातुएं (जैसे जस्ता) नरम एक्स किरण प्रकाश को अवशोषित कर सकती हैं और इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन कर सकती हैं जो इमिडाज़ोल आधारित प्रतिरोधों में रासायनिक प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर करती हैं।

B-EUV के साथ हल करने के लिए बहुत सारी चुनौतियाँ हैं, और प्रौद्योगिकी के पास बड़े पैमाने पर बाज़ार के लिए कोई स्पष्ट रास्ता नहीं है। हालाँकि, सीएलडी प्रक्रिया का उपयोग सेमीकंडक्टर और गैर-सेमीकंडक्टर दोनों अनुप्रयोगों में काफी व्यापक रूप से किया जा सकता है।

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