ZyvexLabs推出全球分辨率最高的光刻系统 你知道吗？

售价高达4亿美元!全球分辨率最高的亚纳米光刻系统来了

众所周知，目前5nm及以下的尖端半导体制程必须要用到价格极其高昂的EUV光刻机，ASML是全球唯一的供应商。

更为尖端2nm制程的则需要用到ASML新一代0.55 NA EUV光刻机，售价或高达4亿美元。

Intel正计划利用新一代0.55 NA EUV光刻机来开发其Intel 20A(2nm)及18A(1.8nm)制程。

但是，要想实现1nm以下的更先进的制程，即便是ASML新一代0.55 NA EUV光刻机也束手无策。

近日美国一家旨在开发和商业化原子精密制造 (APM) 技术的公司Zyvex Labs 宣布推出了全球分辨率最高的亚纳米分辨率光刻系统“ZyvexLitho1”。

它并没有采用EUV光刻技术，而是基于STM扫描隧道显微镜，使用的是电子束光刻(EBL)方式，可以制造出具有0.768nm线宽(相当于2个硅原子的宽度)的芯片，精度远超EUV光刻机。

一、实现更高的分辨率和精度的关键：氢去钝化光刻

ZyvexLitho1所采用自我显影的电子束光刻(EBL)技术的核心是使用氢去钝化光刻(HDL)从Si(100) 2 x 1二聚体列(dimer row)重建表面去除氢(H)原子。

氢去钝化光刻是EBL的一种形式，它通过非常简单的仪器实现原子分辨率，并使用能量非常低的电子。

它使用量子物理学有效地聚焦低能电子和振动加热方法，以产生高度非线性(多电子)的曝光机制。HDL使用附着在硅表面的单层H原子作为非常薄的抗蚀剂层，并使用电子刺激解吸在抗蚀剂中创建图案。

传统EBL使用大型昂贵的电子光学系统和非常高的能量(200Kev)来实现小光斑尺寸;但是高能电子(获得小光斑尺寸所必需的)分散在传统EBL使用的聚合物抗蚀剂中，并分散沉积的能量，从而形成更大的结构。HDL实现了比传统EBL更高的分辨率和精度。

数据显示，光刻胶中的沉积能量不会下降到光束中心的10%，直到径向距离约为4nm。

使用HDL，实验团队能够暴露比EBL的10%阈值半径小>10倍的单个原子。

这个小得多的曝光区域令人惊讶，因为HDL不使用光学器件，只是将钨金属尖端放置在H钝化硅样品上方约1nm处。

人们会期望，如果没有光学器件来聚焦来自尖端的电子，那么曝光区域会更大。电子似乎不太可能只遵循暴露单个氢原子所需的实心箭头路径。

为了解决这个谜团，必须了解电子实际上不是从尖端发射(在成像和原子精密光刻模式下)，而是从样品到尖端(在成像模式下)或从尖端到样品(在光刻模式下)模式。

使用具有无限平坦和导电衬底的简单模型、STM尖端顶点处单个W原子的发射以及简化的隧穿电流模型，我们将看到电流随着隧穿距离呈指数下降。

关键词： 光学系统 电子产品 智能手机 光刻技术