تقنيات التكاثر الناعمة لجهاز التنويم المغناطيسي

رسم الخرائط (الإنكليزية)

]Nanoimprint lithography takes a fundamentally different approach: instead of projecting light or writing with particles, it physically presses a pre-patterned mold (often made of silicon or fused silica) into a little layer of resist that has been heated or cured with UV light. The resist cavities into the mold

ولا يقدم مكتب التحقيقات الوطني سوى القرار الذي يحدده النسيج العفن، الذي يمكن القيام به باستخدام EBL. وقد ثبتت علامات صغيرة تبلغ ٥ نمساوي كاملة، وهذه التقنية هي بطبيعتها عالية المخرجات لأن النمط بأكمله يُنقل في صحافة واحدة، ويمكن استخدام طوابع متعددة في موازية، ويمكن أن تجهز معدات مثل جهاز التحكم بالبطاقات الكهربائية وتكنولوجيا مجموعة الـ EV العشرات من التطبيقات ذات النمودية القوية في الساعة.

ورغم هذه المزايا، تواجه المنظمة تحديات في مجال مراقبة العيوب والدقة المفرطة، إذ يمكن أن تؤدي الجسيمات المحصورة بين العفن والمقاومة إلى تكرار العيوب، ويثير الاتصال الميكانيكي مخاوف بشأن ارتداء القالب، والنظافة اللازمة لصنع الذاكرة شبه الموصلات.() أما بالنسبة لطبقات النسيج الأمامية (FEOL) فلا بد أن تكون الكثافة العيبة أقل من 1 لكل قرن2، التي لا تزال صعبة للغاية بالنسبة لشركات التنظيف.

الأشعة فوق البنفسجية (EUV)

() استخدامات الترميز فوق البنفسجية () في ضوء على موجة تبلغ 13.5 نانو متراً، تنتج عن توليد بلازما من قطرات القصدير، وتسمح الموجة القصيرة للحركة بتوقع أنماط مع انخفاض نصف قطرها إلى 13 في المائة في الجيل الأول (NA 0.33) وتقنية الأشعة دون الوطنية (V)

والنقطة الرئيسية التي ترتكز عليها هذه الطبقات في المنطق المتقدم )٧ م، ٥ م، ٣ ميمتر(، وبالنسبة لخطابات النمط الرئيسية في مضمار البحث والتطوير والشبكة، فإن حلها، بالاقتران مع قدرة وحيدة التعرض تحل محل طبقات متعددة من الدي أوف )تعطيل عدد الأقنعة وخطوات التصنيع(، يوفر مزايا كبيرة من حيث التكلفة بالنسبة للصور ذات القيمة المتوسطة في هذه المراكز، على أن تكون هذه المادة أقل من ١٥٠.

وسيمدد الاتحاد الأوروبي، الذي يُقدم رسما رقميا قدره 0.55 ونظاما بصريا متزامنا، القرار الوحيد المتاح دون الثامنة مساء. ومن المقرر إدخاله في الصناعات التحويلية ذات الحجم الكبير في الفترة من 2025 إلى 2026. والقفزة الاقتصادية والتقنية كبيرة: يتوقع أن تتجاوز تكلفة النظام 300 مليون دولار لكل أداة.

Block Copolymer Self-Assembly and Directed Self-Assembly (DSA)

Block copolymer self-assembly] exploits the phase separation of immiscible polymer blocks -typically polystyrene-b-polymethyl methacrylate (PS-b-PMMA) - to form nanoscale patterns with a characteristic par the polymer structure.

(د) يجمّع هيكل توجيهي مُسبق (مُنشأ بواسطة الليثيوم التقليدي) مع تركيبة مُخلّصة للثدييات لتحقيق كل من التسجيل والنظام البعيد المدى، ويحدّد نمط الدليل وضع وتوجيه المساحات ذاتية التجميع، مما يتيح تكوين الاتصالات، أو عبر الحدود، أو أنماط الاتصال الفرعية/الفضائية.

غير أن وكالة الأمن العام تعاني من عيوب عالية من النمط (المواقع، وكسر الخط) وتتطلب مراقبة دقيقة لسمك الأفلام، ودرجة الحرارة، والكيمياء السطحية، ورغم أن هذه التقنية قد تأكدت في البحوث، فإنها لم تعتمد بعد في تصنيع ذات حجم عال لأشد الطبقات حرجة بسبب مستويات العيوب التي تتراوح بين 10 و100 و10 و100 × أعلى من البارامترات التي تتطلبها مجموعة الوصلات العالية.

ألف - مزايا كل تقنية وتحدياتها

ويقتضي اختيار الطريقة الصحيحة للتغذية النانوية حلاً مرجوماً، وثقلاً، وتكلفاً، وقابلية للاختلال، ونضجاً، ويلخص الجدول أدناه المفاضلات الرئيسية (ملاحظة: هذا وصفاً نصياً للامتثال للشكل الوحيد لنظام HTML).

يقدم هذا البرنامج أعلى قرار (5 نم) ومرونة، ومثلاً لصنع القناع وجهاز التلقيح، ولكن طبيعة هذا القرار تؤدي إلى انخفاض كبير في حجم الإنتاج (ساعات لكل وورفر)، مما يجعله غير ملائم للكتابة المباشرة في إنتاج الحجم، وترتفع التكلفة لكل نمط، لا سيما وأن الأدوات المتعددة الأطراف تظل باهظة الثمن.

Nanoimprint lithography] achieves high throughput (up to 60 wafers per hour) and resolution down to 5 nm at a lower cost per exposure than EUV. Its main weakness is defectivity from particles and poor overlay accuracy (typically ⁇ 5 nm), which limits its use to less critical layers or applications where defected density requirements are.

() إنَّ الترميز فوق البنفسجية هو البطل الناظم لطبقات حرجة في مبانٍ ذات مستويات عالية، ويوصل القرار إلى 13 نانوغراماً من نصف الجرعة (دون الأنتار) ويمتد إلى أقل من 8 نانوغرامات مع ارتفاع معدل الناموسيات، ويحقق الناتج أهدافاً لإنتاج الحجم (150-200 وافرصة في الساعة)، ولكن تكاليف تركيب الهياكل الأساسية.

(أ) يوفر Block copolymer self-assembly / DSA) إمكانية اتخاذ قرار دون الخامسة من العمر بتكلفة منخفضة للغاية لكل نمط (منذ تجمعات البوليمر الذاتية) - إن أكبر حاجز هو مراقبة العيوب: حتى أن الإسطوانات المزروعة أو كسر في لاميلا يمكن أن يدمر جهازاً في المستقبل.

Metrology and Process Control for Nano-Patterning

ومع تقلص السمات، تصبح القدرة على قياسها وفحصها حاسمة مثل النمط نفسه، فالأشعة على نطاقات النانومترات تتطلب أدوات ذات حل دوني - 1 للأمام والسرعة اللازمة للحفاظ على سرعة الإنتاج، فالبعد الحرجي الذي يمسح الميكروسكوبات الكهربائية (CD-SEM) هو مجموعة العمل لقياس المقاييس الطولية والتسارع، غير أن التضليل الإلكتروني والحد من استخدام القوة الضارية في بعض المواد.

ويصبح التفتيش الدقيق أكثر صعوبة حيث يقترب حجم العيوب من الحد الأقصى للكشف عن الأدوات البصرية، ويلتقط التفتيش على الشعاع الإلكتروني عيوب في النانويك، ولكنه بطيء للغاية بالنسبة لمسح الخيوط الكامل؛ ويستخدم في نمط أخذ العينات. وفي السنوات الأخيرة، أدى خط الانهيار المحسوبي - إلى تعلم الآلات بالنماذج المادية - إلى تحسين سرعة ودقة الصورة المحتوية على جهاز ثنائي الفينيل متعدد الكلور والجهاز المحتوي على المقياس.

إدماج المواد الكيميائية في التصنيع

ولا تستخدم تقنيات التكاثر بالأشعة في الاتحاد الأوروبي بمعزل عن بعضها؛ بل يجب أن تدمج بغموض في التدفق الإجمالي للتصنيع، الذي يشمل طبقات من الترميز، وما إلى ذلك، والتنظيف، والتصوير الكيميائي الميكانيكي، التي يمكن أن تستخدم في صبغة النسيج المغناطيسي، وطبقات المعادن التي تقاوم التخثر، وما إلى ذلك، في الوقت الذي لا تزال فيه التحلل الوبائيات الفوقية المحتويية المحتويية

فتقنيات التكاثر المتعددة، مثل النمط المزدوج المتناهيج للنفس، والنمط الرباعي المنحاز للنفس، لا تزال ضرورية للطوابق التي يمكن تحقيقها من خلال خطوة واحدة في مجال الليثيوم، فعلى سبيل المثال، يمكن لجهاز مسح الارتداد البالغ 193 ميلا أن يطبع 80 ميلاً؛ وتقطع الأنبوب المتناهي الصغر والتسعين ميلاً، وتحتاج عمليات إزالة الأحشاء إلى 20 ميلاً متطورة.

وثمة تحد آخر للتكامل هو: يجب أن تكون كل طبقة من طبقة الليثيوم المتعاقبة متوافقة مع الطبقات السابقة في جزء صغير من الحد الأدنى من حجم السمات، حيث تستخدم أجهزة المسح المتقدمة أجهزة قياسية متطورة وتغذية متداخلة بين المراحل لتحقيق تجاوزات تقل عن 2 ميلاً للمركبات الأوروبية، أما بالنسبة للدائرة، فإن التواؤم الميكانيكي بين العنبر والواصف، هو أمر أصعب بطبيعية الميكانيكية.

النُهج الناشئة والهاجينة

وتتعهد عدة تكنولوجيات ناشئة بتوسيع نطاق قدرات التكاثر الحالي للنانو. Scanning probe lithography] (SPL) باستخدام طرف مجهر القوة الذرية (أو مماثل) إلى تعديل ميكانيكي أو حراري، ويمكن أن يكتب الاختبار الحراري (مثلاً من التركة السويسرية) سمات إلى 10 نانوترات عن طريق التسخين.

Laser direct writing] with femtosecond pulses offers non-destructive, two-photon absorption polymerization in photoresists, capable of sub —100 nm three-dimensional structures. It is used for micro-optics and photonic devices but not yet for semiconductor manufacturing due to its chain nature and limited

)٣( إن الأساليب المجمدة التي تجمع بين تقنيتين أو أكثر هي مجال نشط من مجالات البحث، مثلا، يمكن أن ترسمها إدارة الشؤون الاقتصادية والاجتماعية بنمط من نوع EBL لخلق صفائف الكثيفة من أجهزة التغليف النانوية أو النقاط الكمية، أو أن مجموعة من أجهزة الاتحاد الأوروبي V وDSA يمكن أن تتيح فتحات اتصال دون 10 مزودة بخطوط اتصال أفضل.

الاتجاهات المستقبلية وخط الطريق المتصاعد

The International Roadmap for Devices and Systems (IRDS) projects that the physical gate length of transistors will diminish 10 nm by 2030, requiring patterning capacity at sub —7 nm. High-NA EUV is expected to cover the next two to three nodes, but beyond that, solutions become speculative. possible successors include soft X-ray[FT1]