Geleceğin çipleri için atomik ölçekte hizalama dönemi başlıyor

Modern çip üretimi, her biri çok sayıda üretim adımı içeren karmaşık bir süreçtir. Özellikle mantık devreleri içeren wafer'larda, yaklaşık 4.000 farklı üretim aşaması çeşitli makineler tarafından gerçekleştirilir. Bu süreçte, bir katmanın alttakiyle mükemmel şekilde hizalanması — yani overlay accuracy — en kritik konulardan biridir.

Mevcut teknolojiler bu hizalamayı optik ölçüm sistemleri, hizalama işaretleri ve kapalı döngü kontrol mekanizmalarıyla sağlar. Ancak bu sistemlerin yaklaşık 2 – 2,5 nanometrelik bir çözünürlük sınırı ve farklı derinliklerdeki katmanlara aynı anda odaklanamamak gibi ciddi kısıtlamaları bulunuyor. Bu da özellikle dikey istifli (stacked) çip tasarımlarında sorun yaratabiliyor.

Metalens ve lazerle gelen devrim

Ayrıca Bkz.Güney Kore'den yonga sektörüne 23 milyar dolarlık dev destek

En dikkat çekici bulgu ise bu yöntemin yatayda sadece 0.017 nanometre, dikeyde ise 0.134 nanometre gibi olağanüstü düşük sapmaları algılayabilmesi. Bu, yalnızca bilim insanlarının orijinal hedefleri olan 100 nanometre hassasiyetini aşmakla kalmıyor, aynı zamanda günümüz optik mikroskoplarının çözünürlük sınırlarını da geride bırakıyor. Ayrıca, yöntemin çip üretimi ve 3D çip entegrasyonundaki en karmaşık adımlardan birini basitleştirerek üretim maliyetlerini düşürebileceğine inanıyorlar.

Ancak her teknolojik atılımda olduğu gibi, bu yöntemin de önünde bazı engeller var. Sistemin mevcut litografi, bağlama ve TSV (Through-Silicon Via) gibi üretim araçlarıyla entegre edilip edilemeyeceği hâlâ net değil. Eğer entegrasyon mümkün olmazsa, bu çığır açıcı teknolojinin yarı iletken üretiminde yaygınlaşması zor olabilir.