La Chine développe un système de lithographie DUV solid state
Des chercheurs chinois ont publié les détails d’un système de lithographie par UV profond (DUV) qui pourrait aider le pays à développer des puces haute performance de géométrie avancée de 7nm à 3nm.
La Chine est soumise à des contrôles à l’exportation sur les systèmes de lithographie de pointe utilisant des UV extrêmes (EUV) et certains systèmes DUV et travaille sur ces technologies depuis plus d’une décennie. Huawei testerait un système EUV dans le courant de l’année.
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Le système DUV développé par l’équipe de l’Académie chinoise des sciences, fonctionne à 193nm et utilise un système compact de laser pulsé nanoseconde à l’état solide avec un taux de répétition de 6 kHz qui correspond à une énergie d’impulsion de plus de 10 μJ.
Une partie du laser de 1030 nm provenant de l’amplificateur à cristal Yb:YAG fait maison est divisée pour générer un laser de 258 nm (1,2 W) par génération de quatrième harmonique, et le reste est utilisé pour pomper un amplificateur paramétrique optique produisant un laser de 1553 nm (700 mW).
Le mélange de fréquence de ces faisceaux dans des cristaux LiB3O5 en cascade permet d’obtenir un laser de 193 nm d’une puissance moyenne de 70 mW et d’une largeur de ligne inférieure à 880 MHz. Cette caractéristique est essentielle pour produire les tailles de caractéristiques sur le silicium à 7 nm avec des optiques à immersion, et peut être utilisée jusqu’à des nœuds de processus de 3 nm.
Le système utilise une nouvelle technique, un faisceau laser vortex, qui, selon l’équipe, est le premier à 193 nm.
Il introduit une lame de phase en spirale dans le faisceau de 1553 nm avant le mélange des fréquences pour générer un faisceau tourbillonnaire porteur d’un moment angulaire orbital. Ce faisceau pourrait être utilisé pour alimenter les lasers à excimère ArF qui sont utilisés dans les systèmes de lithographie DUV et a donc des applications potentielles dans le traitement des plaquettes de silicium et l’inspection des défauts.
www.spiedigitallibrary.org/journals/advanced-photonics-nexus
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