매사추세츠 대학교 앰허스트(UMass Amherst)의 연구자들이 레이저와 메탈렌즈를 사용하여 칩 층을 정렬하는 혁신적인 방법을 개발하여 원자 규모의 정확성을 달성했습니다. 이 새로운 기술은 4,000단계 이상의 공정이 포함된 칩 제조에서 정밀한 오버레이 정확성의 필요성을 해결합니다.
현재의 칩 제조 도구는 고급 광학 계측 및 폐쇄 루프 제어 시스템에 의존하고 있지만, 2 – 2.5nm의 해상도와 널리 간격이 벌어진 층에 초점을 맞추는 데 어려움과 같은 한계에 직면해 있습니다. 이러한 한계는 특히 차세대 생산 노드와 수직으로 쌓인 멀티 칩렛 설계에서 위치 정확성에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.
UMass Amherst의 방법은 레이저로 조명될 때 홀로그램 간섭 패턴을 생성하는 특별히 설계된 동심 메탈렌즈를 활용합니다. 이를 통해 0.017nm의 미세한 측면 불일치와 0.134nm의 수직 편차를 감지할 수 있어, 원래 목표인 100nm의 정밀도를 크게 초과하고 광학 현미경의 능력을 초월합니다.
정확성을 향상시키는 것 외에도, 이 기술은 칩 생산 및 3D 칩 통합의 복잡한 단계를 단순화하여 제조 비용을 줄일 수 있습니다. 그러나 이 기술이 기존의 리소그래피 및 본딩 도구와 통합되는 것은 불확실하여 반도체 산업에서의 채택에 장애가 될 수 있습니다.
칩 제조를 넘어, 레이저 홀로그램 기술은 압력이나 진동으로 인한 이동 측정과 같은 물리적 움직임을 측정하는 데 잠재적인 응용 가능성이 있으며, 이는 환경 감지, 산업 모니터링 및 생의학 진단과 같은 분야에 도움이 될 수 있습니다.
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