Controlar los microprocesadores de próxima generación
La litografía es la técnica a través de la cual se graban los microcircuitos en láminas de silicio, a menudo con métodos fotográficos para imprimir el modelo de circuito. Miniaturizar los circuitos y sus componentes significa mejorar la resolución de dichos procesos fotolitográficos, y eso depende de la longitud de onda de luz utilizada. El Plan Internacional de Tecnología del sector de los Semiconductores (ITRS) ha definido una serie de "nodos tecnológicos" como hitos en la tendencia hacia una miniaturización cada vez mayor, basada en la reducción de la "dimensión crítica" (CD) de las características de los componentes de los circuitos. En los microprocesadores, por ejemplo, la longitud de puerta de los transistores constituye una dimensión crítica relacionada con la velocidad del procesador. El proyecto "Usable vacuum ultra violet lithography" (UV2Litho) investigó cuatro técnicas de metrología que abordan las necesidades de control del proceso y la medición de las técnicas de fabricación para una dimensión crítica de 65nm. El proyecto evaluó cuatro métodos -el microscopio de barrido electrónico (CD-SEM), la dispersometría CD, el microscopio de fuerza atómica (CD-AFM) y técnicas combinadas. Estas evaluaciones se basaron en cinco criterios: disponibilidad de tiempo, resolución final, precisión, interacción con la estructura medida y universalidad. Cada una de las técnicas se comparó con el programa de ITRS como referencia, y se realizaron esfuerzos para investigar métodos innovadores e identificar los puntos débiles de las más nuevas de estas tecnologías. El proyecto comprobó que el factor más importante era el ajuste entre las diferentes herramientas - la necesidad de garantizar que las mediciones son coherentes entre diferentes herramientas de metrología en las distintas plantas de fabricación. El equipo comprobó que ninguna de las técnicas de metrología evaluadas era capaz de cumplir los requisitos de equilibrado de herramientas de las tecnologías de 65nm. En las primeras fases de desarrollo del nodo de 65nm, no obstante, se podría usar un único nodo para medir volúmenes bajos de láminas de silicio con una precisión y una resolución final. Las herramientas disponibles en el mercado están muy cerca de cumplir los requisitos de funcionamiento necesarios. El proyecto busca fabricantes de equipos semiconductores interesados en comercializar sus descubrimientos, y los procesos recomendados, en el ámbito del equilibrado de herramientas. Se prevé que los resultados contribuyan a la selección de herramientas de medición y que aporten conclusiones sobre el equilibrado de herramientas con diferentes tecnologías, como la combinación del bombardeo de iones focalizados y el microscopio de dispersión de electrones (FIB+SEM) con la dispersometría CD y la CD-AFM. El equipo busca también consorcios o empresas fabricantes de semiconductores para colaborar en el desarrollo del método y conseguir un "nodo tecnológico de 45nm". Los resultados también son importantes para las tecnologías de 65nm que usan métodos diferentes a la fotolitografía en longitudes de onda de 157nm.