Китайские ученые применили крио-ET для анализа фотолитографии и добились 99% снижения дефектов чипов

Одной из наиболее деликатных стадий в производстве чипов является фотолитография — процесс, использующий свет для "печати" микроскопических схем на кремниевых пластинах. На пластину наносится фоторезист, светочувствительная жидкость. Затем свет проходит через трафарет-шаблон, "чертеж" схемы. После этого химическое проявление растворяет одни участки фоторезиста, а другие оставляет в качестве защитного трафарета для последующих этапов.

Проблема заключалась в том, что в процессе проявления растворенный материал мог слипаться в микроскопические частицы. Эти частицы, прилипая обратно к пластине, вызывали дефекты, такие как разрывы или мостики, делая чип непригодным. Для 5-нм техпроцессов даже частица в 30 нм может быть фатальной. Этот процесс был "черным ящиком", поскольку производители не могли увидеть, что происходит внутри жидкости.

Для решения этой проблемы команда из Пекинского университета, Университета Цинхуа и Гонконгского университета применила метод из биологии — крио-электронную томографию (крио-ET). Они быстро заморозили проявитель до –175 °C, остановив химический процесс. Затем, используя электронную томографию, они воссоздали 3D-изображение на молекулярном уровне.

Этот метод позволил им впервые увидеть, что молекулы фоторезиста спутываются (подобно спагетти) из-за слабых гидрофобных взаимодействий, образуя частицы размером 30–40 нм. Также выяснилось, что около 70% молекул не растворяются, а остаются на границе раздела фаз "жидкость-воздух" и при промывке оседают обратно на пластину.

Основываясь на этих данных, ученые предложили два решения: незначительно повысить температуру отжига после экспонирования (уменьшая спутывание) и изменить процесс промывки, чтобы улавливать и "сметать" полимеры с границы раздела фаз. Тестирование показало, что эти изменения сократили количество дефектов на 30,5-см пластинах более чем на 99%, позволив превратить процесс из неконтролируемого в управляемый.

Ранее впервые в мире женщина забеременела с помощью искусственного интеллекта. 

checheninfo.ru