情报机构计量;直写银沉积。
情报机构的计量
半导体行业继续与传统芯片扩展全速前进。在舞台上有几个挑战。但出租人知道大挑战之一是计量。计量、描述和测量科学的电影和结构越来越复杂,在每个节点具有挑战性和昂贵的。
希望在计量领域,解决一些重大问题情报高级研究项目活动(IARPA)最近宣布的努力开发计量工具,图像当前和未来的芯片速度。项目,被称为各种新兴的快速分析电子学(乌鸦),是一个多年研究开发计量工具用于故障分析,验证和假冒芯片的识别过程。乌鸦还包括四个分包商,开发单独的计量工具。
IARPA是办公室的一部分国家情报总监,导致集成的各种任务美国情报机构。IARPA是一个关键的研究机构为美国情报部门,这是由17个组织,如美国中央情报局(CIA),国防情报局(DIA)和国家安全局(NSA)。
IARPA本身投资于高风险、高回报研究项目为商业和政府部门。IARPA正在几个项目,包括网络安全、机器学习、量子计算等。
乌鸦计划的目标是开发一个原型分析/计量工具。它的目标是获取图像和重建他们10 nm设计与13金属层。它必须在一个面积1-centimeter-squared不到25天。“我们正在推动与乌鸦是时间,地区,也决议。我们想看看当前state-of-the-art-10nm电路。我们正在推动团队sub-10nm决议,”卡尔·麦坎说,乌鸦在IARPA项目经理,在最近的一次采访中。“我们的目标是提高我们的能力获得这些图像通过至少10倍。我们的目标是为100。
”(有)需要快速获得图像,特别是用于验证和验证,”麦坎说。”的背景下,有一个相当大的假药,而且能够做工艺验证。如果我的一些新的实验设备和抚养一个新进程,然后(有需要)快速图像做任何我需要做失效分析”。
当前的计量解决方案工作,但是他们还是落后了。x射线计量具有良好的分辨率,虽然它可能是一个破坏性的技术。“如果我有一个返回的部分或规范的东西,当前的方法主要是利用扫描电子显微镜,然后基本上使用某种类型的腐蚀或机构扁平化工具通过每一层的半导体芯片,”他说。“事实上,你所做的是在图层1 SEM照片。然后我删除。然后,我走到下一层。”
然后,软件必须重建芯片是什么样子。这是耗时的,技术也是一个破坏性的过程。
进入乌鸦。“随着半导体技术继续遵循摩尔定律,每一个新的一代的芯片有更小的几何图形和更多的晶体管。能够快速的图像先进芯片已成为极具挑战性。保持这种能力是至关重要的失效分析,生产过程验证,和识别假冒芯片在这些最新技术,”麦坎说。
乌鸦的程序分为三个阶段。有四个IARPA-funded研究团队或分包商,必须实现的一组指标,分辨率,精度和可重复性的每一个阶段的结束。我们的目标是设计一种无损测量技术。它还需要重建算法的集成电路在巨大的卷。
这是每个团队正致力于:
*一个团队的南加州大学California-Information科学研究所称为ptychotomography正在x射线技术,是一种特殊的层析方法。这组研究人员希望开发类似的技术保罗谢勒研究所(PSI),这最近做了详细的3 d图像芯片的使用这种非破坏性方法15海里。
* Varioscale乌鸦的另一个团队成员,致力于一种不同的方法。它希望将其CD-SEM和高分辨率转换技术蔡司的61 -梁显微镜。
* BAE系统公司也在研究x射线计量。他们利用探测器NIST使用超导。
*麻省理工学院(MIT)也在研究基于x射线技术。技术是基于二维数组x射线源和探测器的实验工具。
每个团队将开发一种技术。一个或多个技术可能会在市场上采用。程序的第一阶段部分去年11月开始开发前的长椅上系统的目标。第二阶段计划的一部分的目标是开发一个α工具。然后,在第三阶段,直到2021年,目标是设计一个测试工具。
直写银沉积
Helmholtz-Zentrum柏林(HZB)和瑞士联邦材料科学与技术实验室(电子探针)使一个新的转折electron-beam-induced沉积(EBID)技术。研究人员把使用EBID银纳米晶体表面上。
扫描电子显微图显示10微米平面沉积。(来源:HZB / ACS应用材料&接口)
EBID直写添加剂制造技术。该工具技术的几种方法之一使选择性沉积。选择性沉积涉及直接沉淀的过程材料和电影的地方。
EBID用于金、铂和铜材料,但不是银色。EBID-enabled银纳米结构的应用潜力传感器,检测特定分子的小痕迹。
银化学是具有挑战性的,因为他们倾向于蒸发和活性。反过来,这需要一些新的升级一个EBID工具。“我们花了很多时间和精力去设计一个新的注射单元和找到合适的银化合物,”Katja Hoflich HZB物理学家说,在该组织的网站上。“最后,我们管理它。复合银dimethylbutyrate深受依然稳定,只有在电子束的焦点。”
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