В Китае нашли способ сократить дефекты микрочипов на 99%
Китайские исследователи представили новую технологию, способную выявить и устранить источник производственных ошибок при изготовлении микрочипов. Согласно их исследованию, метод позволяет сократить количество дефектов на 99%, что является значительным прорывом для полупроводниковой отрасли.
Фото: Сгенерировано ИИ, источник: shedevrum.ai
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.