Một người Bỉ đã phát hiện ra cách tăng tốc độ làm việc của máy quét EUV trong điều kiện đơn giản

Cách mới tăng tốc chuyển giao hình ảnh khi tạo chip vi mô

Trong quá trình sản xuất chip, bước quan trọng nhất là chuyển giao mẫu từ mặt nạ sang lớp silicon có độ nhạy quang. Quá trình này đòi hỏi cân bằng giữa chất lượng và tốc độ phủ, trong khi các phương pháp truyền thống để tăng tốc – như tăng công suất phơi sáng hoặc nâng cao độ nhạy của màng photoreactive – đều gặp vấn đề.

Phòng thí nghiệm Imec của Bỉ đã đưa ra một giải pháp bất ngờ chưa từng được xem xét trong ngành công nghiệp.

Quá trình tiêu chuẩn
1. Phơi sáng
Tấm silicon được quét bởi nguồn EUV.

2. Nhiệt luyện và xử lý hậu phơi
Sau khi phơi, tấm được đặt vào hộp nơi thực hiện nhiệt luyện và các bước xử lý tiếp theo trong điều kiện bình thường: phòng sạch, áp suất khí quyển chuẩn, nồng độ oxy ~21 % (độ cao biển).

Mô hình thử nghiệm mới
Imec đã tạo ra một hộp kín, trang bị cảm biến để kiểm soát thành phần khí và các tham số vật liệu. Điều này cho phép thực hiện nhiệt luyện và xử lý hậu phơi với nhiều hỗn hợp khí khác nhau, đồng thời thu thập dữ liệu về màng photoreactive ở từng giai đoạn.

Khám phá chính
- Tăng nồng độ oxy lên 50 % trong quá trình xử lý làm tăng độ nhạy quang của màng photoreactive khoảng 15–20 %.

- Điều này có nghĩa là có thể đạt được kích thước cấu trúc mong muốn với liều EUV thấp hơn – hoặc chuyển giao mẫu nhanh hơn, hoặc tiêu tốn năng lượng ít hơn mà không giảm chất lượng đường kẻ.

Tại sao nó hiệu quả
Việc tăng oxy kích thích các phản ứng hóa học ở những vùng đã bị phơi sáng của màng photoreactive dạng oxit kim loại (MOR). Các vật liệu này đã được coi là triển vọng cho chiếu EUV với số aperture thấp và đặc biệt cao. Do đó, việc thay đổi đơn giản môi trường khí có thể nâng cao hiệu suất của các máy quét EUV hiện đại.

Ý nghĩa thực tiễn
- Tăng hiệu quả mà không cần sửa đổi máy quét.
- Cần triển khai điều kiện xử lý mới cho tấm silicon và chi phí liên quan.
- Có thể thu hút sự quan tâm từ nhà sản xuất, mặc dù chưa rõ họ sẽ nhanh chóng chấp nhận “lối sống” này như thế nào.

Như vậy, Imec đã chứng minh rằng thay đổi môi trường khí trong quá trình nhiệt luyện có thể trở thành công cụ hiệu quả để tăng tốc sản xuất chip vi mô tiên tiến.