Microscopie en UV extrême

[JMP76]

Je viens de lire ces derniers jours des informations sur un domaine qui est rarement abordé dans la presse. Il s'agit de la très haute définition. Genre 100x mieux que nos chers microscope. 100x mieux dans une seule dimension. Si on réfléchit en 2D (comme pour des photos) il s'agit d'un facteur 10 000x Il ne faudra pas alors s'étonner qu'on parle de solutions à 150 000 000 de dollars pièce!

Une publication financière m'a indiqué il y a qqs jours que les USA venaient de lancer la construction de 2 usines pour la fabrication de puces électroniques très haut de gamme: 12 et 17.9 milliards de dollars. Cela dépasse le budget de pas mal de pays! Le but est évidemment la volonté de devenir indépendant de l'Asie.

Mon intervention est un peu racoleuse/biaisée, car il s'agit surtout d'une fonction inverse aux microscope. En réalité on part d'une diapositive et on la réduit à des tailles infimes pour obtenir une photo présentant des détails de l'ordre de 5 nm. (il suffit d'utiliser à l'envers un super microscope)

J'ai trouvé une vidéo de la société Ushio Europe B.V qui explique bien le fonctionnement de ces appareils. C'est un document rare et précieux.
Youtube: https://youtu.be/uB2MYeYhUnc
Vous y verrez 2 méthodes de fabrication:
1- projection limitée avec déplacement du wafer, (à gauche)
2- projection complète sur le wafer en une phase unique.(à droite)

L'optique peut ainsi générer une photo (sur le wafer) de 300 mm avec des pixels de 5 nm
(Pour info: 200 Px/µm= 200 000 Px/mm= 200 000 000 Px/m)

On arrive ainsi à une définition gigantesque de 60 000 000 x 60 000 000 de pixels. (approx)

J'ai une photo de ce genre d'otique utilisée:

Obj_photoLitho2.jpg (88.84 Kio) Vu 1174 fois

(je ne trouve plus le schéma interne...)

Je vous conseille donc de regarder la vidéo Youtube et de repérer les 2 méthodes:
- à gauche il y a projection d'un masque très détaillé (def 5nm) sur 1cmx1cm et recopie après de nombreux déplacements de 1cm. Cela cumule donc plusieurs centaines d'ombres du masque
- à droite la projection se fait en une seule fois sur tout le diamètre de 300 mm.

Pour info, il faut faire une quinzaine de photos de ce genre sur un wafer. Avec des traitements chimiques entre les photos. Il faut évidemment repositionner le wafer à chaque fois (à 2 ou 3 nm près!)

Je n'ai pas d'infos sur la source de lumière.
PS: Les infos citées sont évidemment approximatives car "secrets de fabrication" (d'où la rareté de ces infos)

Cordialement

[PierreH]

bonjour,

merci beaucoup pour ces informations et cette vidéo. Je m'étais toujours demandé concrètement comment c'était réalisé, sachant déjà qu'on était dans de la microscopie UV mais il me manquait la partie réalisation. Je n'étais effectivement jamais tombé sur un tel document !

[JMP76]

Bonsoir,

J'ai travaillé il y a longtemps dans/avec cette industrie, et à l'époque plusieurs voies technologiques étaient en concurrence. Et j'ai bossé sur une voie "implantation ionique" qui consistait à bombarder avec un accélérateur de particules (ions) des mono cristaux de silicium (ou germanium). Il y avait aussi une technique de balayage pour inscrire les wafers avec un faisceau d'électrons (balayage cavalier comme dans certaines solutions anciennes avec écrans cathodiques -radars-). Et il y avait aussi la technologie classique optique (microscopie inversée).

Et depuis je n'ai pas pu savoir comment avaient évolué ces technologies, et comment la filière optique fonctionnait. Pas d'infos publiées, secrets de fabrication, ... Et lors d'un mariage, j'étais à coté d'un ingé de Texas Instruments TI, pendant 3 ou 4h, et je n'ai pas eu la moindre info! Pareil avec mon fils chez TI pendant 7 ans! Très frustrant...

Un dernier document trouvé:

Obj_photoLitho_02.jpg (49.43 Kio) Vu 1033 fois

Voilà tout ce que j'ai pu trouver (sans réellement chercher)

Cordialement