IBM: ‘Onze technieken kunnen limieten bij chip-ontwikkeling oplossen’

IBM heeft materialen en processen gemaakt die kunnen helpen bij het verbeteren van de efficiëntie van de productie van 7nm- en kleinere chips. Dat meldt ZDNet. Daarmee moeten de limieten van chip-ontwikkeling overkomen worden. 

Onderzoekers van Big Blue werken aan uitdagingen in het opkomende veld van “area-selective deposition”. Dat is een technologie die kan helpen bij het overkomen van limitaties bij lithografische technieken om patronen op siliconen te maken in het 7nm-proces.

Technieken als “multiple patterning” hielpen om er zeker van te zijn dat geïntegreerde circuits konden blijven schalen. Maar toen chips van 28nm krompen naar 7nm-processen, moesten chipfabrikanten meer lagen met steeds kleinere functies die op meer precieze plekken op patronen geplaatst worden verwerken. Die functies moeten aansluiten tussen de lagen in. Is dat niet het geval, dat leidt het tot “edge placement error” (EPE).

Yan Borodovsky, lithografie-expert bij Intel, dacht dat dit probleem niet opgelost kon worden door lithografie en uiteindelijk het einde zou betekenen van de Wet van Moore. In 2015 moedigde hij de industrie echter aan om area-selective deposition te onderzoeken, wat onderzoekers van IBM nu dus doen. Dit kan ooit mogelijk de opvolger zijn van EUV-lithografie, de techniek waar Samsung nu aan werkt.

Oplossing

Voor area-selective deposition is een tool nodig dat verschillende combinaties van materialen kan plaatsen op een apparaat. Het gaat bijvoorbeeld om metalen op metalen. “Bij traditionele ontwikkelmethodes moet je hier een substraat coaten met een resist, de resist door een belichtingsstap plaatsen, het beeld ontwikkelen, een anorganische film storten en de resist vervolgens strippen om je een anorganisch materiaal met een patroon te geven”, aldus Rudy J Wojtecki, onderzoeker bij IBM’s Almaden Research Center.

“We hebben een manier gevonden om deze anorganische film eenvoudiger te storten, met een proces waarbij het automatisch gestroomlijnd wordt. Daarbij dompelen we een vooraf van patroon voorzien substraat onder in een oplossing dat een speciaal materiaal bevat, en voegen dat substraat toe aan een stortkamer. Dan ben je klaar. We zijn letterlijk in staat om een component van een apparaat op een controleerbare manier op de nanoschaal te maken.”

De techniek kan mogelijk helpen bij het ontwikkelen van hardware die AI-applicaties beter ondersteunen.