A legfejlettebb chipek áramköreinek fejlesztése és nyomtatása európai vállalatok jelentős hozzájárulásával valósul meg. Ezekben az innovációs folyamatokban a hazai Semilab Félvezető Fizikai Laboratórium Zrt. is fontos szerepet vállal.
A mikro- és nanoelektronika rohamos fejlődése töretlenül halad előre a gyorsabb és hatékonyabb eszközök felé, melyek alapjait az egyre kisebb tranzisztorok alkotják.
A csúcstechnológiás chipek esetén egyetlen eszköz több milliárd tranzisztort tartalmaz. A chipek hatékonyságának növelése az elmúlt néhány generáció esetén már nem csupán a méretcsökkenésen alapult – új, innovatív és rendkívül bonyolult, háromdimenziós nanoszerkezetű tranzisztorok szoros elrendezése és hatékony elektromos összekötése is fontos szerepet kapott. A következő generációs áramköröknek egyetlen rétege is olyan részletgazdag lesz, mintha teljes Magyarország két centiméteres felbontású térképét nyomtatnák rá egyetlen, 300 mm átmérőjű szilícium szeletre.
Hogy a végtermék teljesíteni tudja az egyre szigorodó gyártói és felhasználói követelményeket, fontos a korábban elképzelhetetlenül bonyolult szerkezetű tranzisztorok „szobrászatának” minden apró lépését különböző mérésekkel nyomon követni és ennek segítségével a gyártás lépéseit szabályozni.
A technológiai fejlődést európai vállalatok, kutatóintézetek, egyetemek együttműködése és a köztük folyó tudáscsere is jelentősen elősegíti. Ezek alappillérének számítanak az Európai Unió által támogatott együttműködési projektek, melyek ma már rendszeresnek tekinthetők ebben az iparágban. Egy-egy új technológiai lépcső („node”) fejlesztése jellemzően két projekt keretén belül halad előre, az első a technológia fejlesztését és demonstrációját, a második pedig a gyártásra való előkészítési fázist támogatja. A 2 nanométeres technológiai „node” -hoz tartozó eszközök fejlesztése az IT2 néven futó, ASML által vezetett, 32 európai és izraeli partnerintézményt magába foglaló projekt keretein belül zajlik, melynek egyetlen magyar résztvevője a Semilab Félvezető Fizikai Laboratórium Zrt.
A Semilab az IT2 projekt keretein belül optikai elven működő érintésmentes metrológiát fejleszt, melynek célja a tranzisztor „szobrászat” első fázisában („Front End of Line”) kialakított nanoszerkezetek szimmetriahibáinak érzékelése és karakterizálása. Az esetek nagy részében a tranzisztorok struktúráját szimmetrikusra tervezik, azonban a többlépcsős gyártási folyamatok során különböző hibák léphetnek fel, melyek nemkívánt aszimmetriát okozhatnak, és így az eszköz teljesítményét csökkenthetik.
Ilyen mérettartományokban a szimmetriahibák feltérképezésére a szokásos elektronsugaras képalkotó módszerek kevéssé alkalmazhatók, továbbá ezek időigényes és sokszor destruktív módszerek.
Ezeket a hibákat elméleti számolások alapján vissza lehet következtetni a kialakított struktúráról visszaverődő fény polarizációs állapotának változásából, mely spektroszkópiai Müller mátrix (MM) ellipszometria eljárással mérhető. A Semilab Európában egyedülállóként fejleszt gyártósori integrációra felkészített, teljesen automata, Müller mátrix mérésre alkalmas ellipszométert, mely technológiai demonstrációként szolgál a 2 nanométeres gyártástechnológia fejlesztése során.
A projekt a Kulturális és Innovációs Minisztérium Nemzeti Kutatási Fejlesztési és Innovációs Alapból nyújtott támogatásával (szerződésszám 2019-2.1.3-NEMZ_ECSEL-2020-00006), valamint az ECSEL Joint Undertaking nemzetközi szervezet támogatásával, az Európai Unió Horizont 2020 kutatási és innovációs programjának társfinanszírozásával valósult meg.
Ha feliratkozik a Műszaki Magazin Hírlevelére, sosem marad le a híreinkről! További friss híreket talál a Műszaki Magazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!
