工艺方案

新的发展思路

时间:2025-07-18 10:01 作者:小编 分享到:

    五月,又一家名为Inversion Semiconductor的美国公司浮出水面。据介绍,Inversion Semiconductor的目标是利用“台式”粒子加速器来产生所需的高功率光,这种加速器能够将电子加速到厘米级的极高能量,而不是像欧洲核子研究中心 (CERN) 和斯坦福直线加速器 (SLAC) 的大型加速器那样需要公里级。他们希望利用由高功率激光器驱动的等离子体波( Wakefield)来实现这一目标。具体而言,就是一项叫做Laser Wakefield Acceleration (LWFA)的技术。
    从原理上看,LWFA 利用强激光脉冲与等离子体的相互作用,将电子在极短距离内加速到极高的能量。这个过程类似于冲浪者在船后尾流中冲浪:电子在等离子波中“冲浪”,并在行进过程中获得能量。
    借助该现象可产生紧凑、高功率的光源。Inversion 预计,LWFA 可以将用于产生高能光的传统粒子加速器缩小 1000 倍至桌面大小,也就是说,其尺寸将从几公里缩小到一米左右;在相同数值孔径(NA)的情况下,能将晶体管密度增加100%;基于该项技术,能将临界尺寸均匀性提高 25%,显著改善新型晶体管架构和计算范式(包括量子和可逆)的高深宽比特征的制造。
    该公司表示,其目标是产生1千瓦的软X射线(20纳米至6纳米)。如果成功,这一里程碑将为用户设施的建设奠定基础,届时预订光束时间将像预订SpaceX发射一样简单——只需使用信用卡即可。
同时,该公司将开发新型镜面系统,用于反射和聚焦产生的X射线。这将使我们能够使用由STARLIGHT驱动的初始LITH-0系统演示硅图案化。
    按照Inversion的计划,公司将使用其先进的光源投射图案,就像传统的 EUVL 一样,但该光源可调至 13.5 纳米或更低的波长,下一代目标波长为 6.7 纳米。此外,该公司声称,它可以在相同数值孔径下使晶体管密度翻倍,同时实现现有机器三倍的吞吐量。该光源的亮度也可能足以照亮多个晶圆台,因此一个光源搭配四台或八台光刻机将进一步提高制造效率。

    其实除了美国以外,日本和欧洲也在探索EUV光刻的新机会。例如挪威初创公司Lace Lithography AS表示,其正在开发一种光刻技术,该技术使用向表面发射的原子来定义特征,其分辨率超出了极紫外光刻技术的极限。据了解,Lace Litho 所称的 BEUV 理论上可以实现更精细的特征,支持晶体管的持续小型化并延伸摩尔定律。 \n 众所周知,传统的 EUV 系统使用 13.5nm 波长的光,通过一系列反射镜和掩模在晶圆上形成图案。原子光刻技术能够实现直接无掩模图案化,其分辨率甚至小于受波长限制的 EUV 系统所能达到的分辨率。 \n 该公司在其网站上声称:“通过使用原子代替光,我们为芯片制造商提供了领先当前技术 15 年的功能,而且成本更低、能耗更低。” \n 据了解,该项目来自一个由欧盟资助的项目FabouLACE 。具体而言是采用亚稳态原子和基于色散力的掩模,可实现 2 纳米工艺。欧盟委员会表示,Lace 光刻技术已获授权在 2031 年前将该技术推向市场。与此同时,该技术的性能将由 IMEC 研究机构进行监测和验证。NanoLACE 是欧洲早期的一个研究项目,于 2024 年 12 月 31 日结束。该项目于 2019 年启动,已获得 336 万欧元的资助,其预算为 365 万欧元。 \n 日本筑波高能加速器研究组织(KEK)的一组研究人员也认为,如果利用粒子加速器的能量,EUV 光刻技术可能会更便宜、更快速、更高效。美国弗吉尼亚州托马斯·杰斐逊国家加速器设施退休的高级研究员斯蒂芬·本森(Stephen Benson) 曾估计,整个 EUV-LPP 系统的电光转换效率可能不到 0.1%。他说,像 KEK 正在开发的这种自由电子激光器,其效率可能是前者的 10 到 100 倍。



                                                                                                                                文章归原作者所有,转载仅为分享和学习使用,不做任何商业用途!内容如有侵权,请联系本部删除!

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