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Stagno ad alta purezza per la litografia EUV

La Indium Corporation sta producendo stagno ad altissima purezza - vedi qui: https://www.indium.com/products/metals/tin/ - e mi piacerebbe spiegare perché abbiamo investito in questa tecnologia:

Ogni nuova generazione di chip al silicio ha bisogno del proprio Prometeo: la tecnologia chiave che fornisce la lunghezza d’onda della luce più corta necessaria per incidere le strutture su un wafer. Questa sequenza di passaggi viene utilizzata da decenni ed è nota come litografia: generare un insieme di fotoni e modellare un fascio sufficientemente luminoso, creare gli elementi ottici per dirigere il fascio verso una maschera che definisce le caratteristiche, proiettare l’immagine risultante su un wafer rivestito di fotoresist, incidere il motivo sul wafer e, infine, rimuovere il resist rimanente per il processo successivo nella fabbrica — non è così facile come sembra.

È proprio la riduzione della lunghezza d'onda a costituire il fulcro di questo processo, e sappiamo che l'industria dei semiconduttori è riuscita a farlo molte volte, poiché tutti abbiamo sentito parlare della legge di Moore.

Ma come si fa esattamente a generare, con una luminosità significativa, un fascio di luce, ad esempio, a 13,5 nm, necessario per i processi a 5 nm e 3 nm? Fino a poco tempo fa, la risposta non poteva che essere: “Semplice: si usa un sincrotrone”. Questi acceleratori di particelle sono disponibili in tutto il mondo. Attenzione, spoiler: ce ne sono solo 60, e solo gli istituti di ricerca finanziati dal governo hanno i mezzi per costruirli, dotarli di personale e gestirli.

La risposta più ovvia potrebbe essere: «Beh, sicuramente si può usare un laser di qualche tipo». Il problema è che anche i laser con questa lunghezza d’onda sono piuttosto costosi. A 13,5 nm, ci troviamo di fronte a una lunghezza d’onda simile a quella dei raggi X “morbidi”. Esistono laser di questo tipo, ma non offrono ancora ciò che serve.

Entrano quindi in scena i plasmi: si prende un determinato elemento, lo si ionizza e si ottiene un plasma che emette luce a una certa frequenza, unica per l’elemento utilizzato. Se avete mai guardato attraverso la finestra di una camera di sputtering in funzione, avete visto il bagliore viola emesso da un plasma di argon (vedi immagine sotto).

Plasma di argon

Il che ci riporta infine allo stagno: la luce emessa dal plasma di stagno presenta uno spettro di emissione con un picco intorno ai 13,5 nm, proprio quello necessario. E, cosa fondamentale, il plasma di stagno offre un’elevata efficienza di conversione che garantisce l’elevata luminosità richiesta.

L’altra buona notizia è che lo stagno è un elemento che trova un’ampia applicazione nel mondo di oggi. Solo nel settore dell’elettronica, viene utilizzato nella maggior parte delle leghe per saldatura; qui alla Indium Corporation lavoriamo con lo stagno da moltissimo tempo.

Abbiamo inoltre dedicato diversi anni a perfezionare lo stagno, portandone la purezza oltre il grado standard disponibile (4N, ovvero 99,99%) fino a 5N e oltre, fino a 6N, per ottenere il livello di purezza necessario per questa nuova applicazione. Indium Corporation è pronta a sostenere questa nuova ed entusiasmante applicazione, che svolgerà un ruolo essenziale nel garantire il proseguimento della legge di Moore per molti anni a venire.