В Китай създадоха първия настолен EUV скенер, хиляди пъти по-компактен от гигантските машини на ASML

Китайската компания Hefei Lumiverse Technology представи първия в света настолен източник на екстремно ултравиолетово лъчение (EUV), на базата на генериране на високи хармоници (HHG), който вече се използва в производството на 14 nm чипове. За разлика от гигантските литографски машини на ASML, които струват над 100 млн. долара и са с размерите на автобус, новото устройство се побира на обикновена лабораторна маса и струва стотици пъти по-малко.

Представената технология дава възможност на Китай да заобиколи санкциите на САЩ върху доставката на модерно EUV оборудване за страната и осигурява независимо производство на чипове, макар и не най-модерните в момента, но все пак широко използвани в електромобилите, промишлената автоматизация и носимите устройства.

Принципът на действие на компактния скенер се основава на насочването на мощния фемтосекунден лазер в инертна газова среда (обикновено аргон), където поради нелинейни оптични ефекти се генерират високи хармоници, което се проявява като вторично излъчване на кохерентна EUV светлина с дължина на вълната 13,5 nm – точната дължина на вълната, необходима за съвременната литография. По принцип дължината на вълната на EUV може да се настройва в широк диапазон от 1 до 200 nm, тъй като възбуждането при високите хармоници е кратно на честотата на входния лазерен лъч.

Но това не е толкова просто. Радиацията, генерирана от хармоничната генерация, е много, много слаба – милиони пъти по-слаба от тази в литографските скенери на ASML, които използват лазерно изпаряване на капчици калай.

Машината Lumiverse произвежда 1 µW EUV светлина с изключително ниска ефективност. Резултатът е, че тя създава светлинно петно върху маската, чийто диаметър е с порядък по-малък от този на скенера на ASML. Това намалява ефективността на скенера, но му позволява да поддържа необходимата плътност на мощността, за да въздейства върху фоторезиста. Поне на първо време настолният китайски EUV скенер може да се използва за безразрушителен контрол на качеството на продуктите или за пилотно производство на чипове, когато никой не бърза. Между другото, 80% от клиентите на скенера са учени, които ще експериментират с производството на транзистори с нанометрични размери.

Разработчикът претендира за световно лидерство в областта на 13,5 nm HHG технологията и планира в близко бъдеще да увеличи изходната мощност до 1mW, което ще му позволи да навлезе на пазара за търговско оборудване за контрол и метрология на полупроводници. Разработката стана възможна благодарение на завръщането в Китай на бившия ръководител на EUV отдела на базираната в САЩ компания KMLabs и демонстрира бързото намаляване на технологичното изоставане на Китай в една от най-предизвикателните области на съвременната микроелектроника.