Российские физики разрабатывают новый тип источника ультрафиолета для производства микросхем

Новосибирск. 19 июня. ИНТЕРФАКС - Специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН, Новосибирск) и Института прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова РАН (ИПФ РАН, Нижний Новгород) предложили новую концепцию получения яркого стабильного источника экстремального вакуумного ультрафиолетового излучения (ВУФ-излучения), используемого в фотолитографах для создания микросхем нового поколения, сообщает пресс-служба ИЯФ СО РАН.

"В отличие от используемой сейчас технологии, когда для создания ВУФ-излучения используется лазерная импульсная плазма из капель олова, российские специалисты работают с лазерной плазмой из газа атмосферного давления - ксенона", - говорится в сообщении.

На данный момент физики получили квазистационарную сферическую плазму, которая по диаметру, температуре и плотности отвечает начальным требованиям.

Специалисты также отмечают, что процесс с использованием ксенона не приводит к загрязнению зеркал литографа, как при работе с плазмой олова, а также лучше подходит для современных зеркал на длину волны 11,2 нанометра.

Эксперименты проводятся на Новосибирском лазере на свободных электронах (НЛСЭ) - уникальной исследовательской установке ИЯФ СО РАН, единственной в мире, на которой можно создавать стабильный и непрерывный терагерцевый лазерный разряд.

Запланированы работы по увеличению температуры плазмы, и если концепция будет успешно продемонстрирована с помощью НЛСЭ, то отработанную технологию можно будет реализовать в более компактных установках, на основе разрабатываемых сейчас терагерцевых гиротронов (электровакуумных источников сверхвысокочастотного излучения) ИПФ РАН.

В производстве микроэлектроники широко используется метод фотолитографии, позволяющий формировать на кремниевой поверхности микрочипов структуры, размеры которых достигли нескольких нанометров, для развития микроэлектроники актуальной является задача создания источников экстремального ВУФ-излучения, поскольку только они работают на необходимой длине волны, порядка 10-30 нанометров.

В настоящее время монополистом по производству литографического оборудования для микроэлектронной промышленности является компания ASML (Нидерланды).

НЛСЭ - это масштабная установка, построенная на базе специального ускорителя в ИЯФ, он превосходит все другие источники лазерного излучения в мире в диапазоне длин волн 40-80 и 110-240 микрон. В отличие от обычных лазеров ЛСЭ могут менять длину волны и подстраиваться под резонансные частоты.

Спектр частот терагерцевого излучения расположен между инфракрасным и сверхвысокочастотным диапазонами, проникает через многие материалы, кроме металлов. В отличие от рентгеновского излучения не является ионизирующим.