p>Дальнейшее снижение масштабов полупроводниковых техпроцессов немыслимо без использования сканеров диапазона EUV. Эти сканеры будут как наращивать мощность для увеличения скорости обработки кремниевых пластин, так и повышать оптическое разрешение. Но с этим связан целый ворох технических проблем, решить которые обещают учёные из исследовательского бельгийского центра Imec.

Главная трудность при эксплуатации сканеров EUV с источниками сверхжёсткого ультрафиолетового излучения в том, что это требует физической защиты кремния и фотошаблонов, поскольку излучение сканеров действует на них разрушительно. Это поднимает требование к защитным плёнкам. Мощность излучения сегодняшних сканеров EUV колеблется в районе 250 Вт, а ведь его придётся повышать в два раза и даже сильнее. Что же может защитить кремний и фотошаблон от выгорания, а фотошаблон, дополнительно, от загрязнения?

Для этого исследователи Imec разработали и испытали защитную плёнку из углеродных нанотрубок. Эксперименты на сканере ASML NXE: 3300 EUV показали, что прозрачность составных плёнок из нанотрубок (за один проход сканера) составляла 97 %. Это означает, что в рисунок маски, который представляет собой фотошаблон будущей микросхемы, будет внесено минимум оптических искажений и, к тому же, они могут быть вообще компенсированы с помощью настройки режима экспонирования.

Излучение диапазона EUV легко поглощается материалами, и создать защитную плёнку с высочайшей прозрачностью (для воздействия на фоточувствительный слой) — это очень и очень сложная задача. Использование многослойной плёнки из углеродных нанотрубок, что предложили в Imec, решает эту задачу и способно выдержать излучение сканера с мощностью источника до 600 Вт.

Защитная плёнка в данном случае располагается в нескольких миллиметрах от фотошаблона. Она защищает маску и её рисунок от попадания посторонних частиц. Поскольку защитная плёнка находится вне фокуса источника излучения сканера, весь скопившийся на ней мусор не вносит искажений в рисунок на фотошаблоне. Но на этом исследования не окончены. Дальше учёные сосредоточатся на повышении срока службы защитных плёнок и на разработке техпроцессов для их массового производства. Лет через пять подобные плёнки могут понадобиться полупроводниковой промышленности как воздух. Без них прогресс в EUV-литографии может быть затруднён.