Newsgroup: it.comp.hardware.cpu
Titolo: Litografia computazionale

Date un occhiata a questo:
"Computational litho will change the semicon industry"
http://uk.theinquirer.net/?article=40571
Adesso mi spiego come mai il passaggio verso i 45nm ed i 32nm
sta procedendo piu spedito di quanto ci si aspettasse
in passato:
"Cancellano" lo scattering con maschere modificate che tengono
conto dei suoi effetti e per fare una cosa del genere per
chip come quelli delle prossime cpu devono avere messo su
dei centri di calcolo da paura, la "pixelizzazione" opera
su "pixel" delle dimensioni dei "forellini" piu piccoli
ottenibili sulle maschere.
La cosa inoltre dovrebbe permettere di migliorare la produzione
nelle scale d'integrazione superiori.
L. Micheletto

 nelle scale d'integrazione superiori.
         ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
Oops! Mi correggo, intendevo feature size superiori
(es: 65nm e 90nm).
L. Micheletto

 conto dei suoi effetti e per fare una cosa del genere per
Mi sembrava che le maschere a correzione di fase esistessero gia' da un po' 
(almeno dal processo a 90 nm), mi sbagliavo?
Credo che l'idea di base sia: le dimensioni piu' piccole ottenibili sono 
nell'ordine di grandezza della lunghezza della luce usata per le incisioni 
(da cui l'idea di fare etching in acqua: stessa frequenza della luce ma 
lunghezza d'onda minore :-)
La luce in effetti dovrebbe essere ultravioletto estremo, circa 150 nm per 
ora (ma vado a memoria), quindi gia' a fare maschere con particolari sui 
100-200 nm avresti effetti di interferenza allucinanti; pero' dato che 
l'effetto e' perfettamente calcolabile (alla facciaccia di chi continua a 
ripetere che la meccanica quantistica e' il regno dell'indeterminazione!) si 
tratta "semplicemente" [1] di risolvere un problema inverso: come costruire 
una maschera che dia come risultato una certa forma sul silicio? Si dovranno 
fare buchi, linee piu' strette/larghe/affiancate, farle svasate, cambiare 
materiali nei dintorni delle linee per modifare la fase della luce uscente 
dalla maschera punto per punto... e cosi' invece di fare un buco 
rettangolare per ottenere un rettangolo si dovra' fare un macello immane :-) 
basta conoscere l'ottica quantistica e fare i dovuti conticini...
Pleg
[1] e' ovviamente ironico: non oso immaginare la quantita' di cervelli & 
soldi dietro i centri di ricerca che si sono dovuti smazzare questo problema 
(uno dei tanti per arrivare a quelle scale di integrazione) 

 (almeno dal processo a 90 nm), mi sbagliavo?
Intendi l'OPC? (Optical Proximity Correction)
Non ti sbagli, ma quella che Intel chiama litografia computazionale
non si basa solo su quello, e' molto piu simile ad un analisi ad elementi
finiti con feedback dal prodotto finale e viene fatta sull'intero processo
di produzione
(vedi in
http://www.eetimes.eu/semi/199905919
http://download.intel.com/pressroom/kits/research/computational_litho_poster.pdf
http://www.reed-electronics.com/semiconductor/article/CA6434686?industryid=3030
).
Non e' un caso se parlano di "pixelizzazione" delle maschere; quel che
chiamano "pixel" rappresenta una cella elementare da incidere sulla
maschera.
Oltre a questo modellano *tutto* il sistema maschere+lenti+pellicola
da fotoincidere e valutano anche come i vari ritocchi sui "pixel"
influiscono sulle caratteristiche di funzionamento dei componenti
che si ottengono alla fine.
Intel sta gia usando l'OPC, infatti i suoi chip a 65nm sono fotoincisi
con luce UV alla frequenza di 193nm (con OPC "a secco") e
per la produzione a 45nm conta di fare lo stesso; solo con i 32nm
se Nikon non gli fornisce i tool EUV (UV estremo, quasi raggi X)
a frequenza superiore ci sara' il passaggio all' OPC "bagnata"
(chip fotoinciso a bagno in un liquido) ma manterra' ancora gli
UV a 193nm.
Quella che chiamano litografia computazionale e' una delle opzioni
che hanno in serbo nel caso non fossero disponibili in tempo
le tecnologie EUV con lunghezza d'onda inferiore ai 193nm.
In quel caso contano di continuare ad usare gli UV a 193nm
e di ricorrere alla litografia computazionale per produrre chip
con feature size fino a 22nm
(meno di 1/8 della lunghezza d'onda utilizzata!!!).
Anche ASML (il maggior concorrente di Nikon nel settore
dellle tecnologie per la fotolitografia) si sta muovendo
in quella direzione per avere un piano di riserva in caso
di troppi ritardi con l'EUV, per questo ha acquisito
Brion Technologies (specializzata in tool OPC/RET).
L. Micheletto

Ho visto, veramente interessante! Mi chiedo anche che ottiche si usino per i 
22 nm, non so se esistono materiali che facciano da lente a quelle 
frequenze.
Pleg


Se ricordo bene per gli EUV si dovrebbero usare dei condensatori ottici
basati su "specchi"(*) parabolici.
L'idea e' di condensare il fascio UV uscente dalle maschere
con specchi parabolici, con coppie di specchi ruotati di 180 gradi
e leggermente disallineati tra loro tra loro (facendo percorrere
al fascio UV un percorso a "Z") in modo che il primo riflette indietro
e concentra il fascio UV sul secondo specchio che contro-riflette
(leggermente spostato, ovviamente) e rimette in parallelo il fascio
concentrato dal primo specchio.
L. Micheletto

 basati su "specchi"(*) parabolici.
                      ^^^
Mi sono scordato di aggiungere una nota in fondo riguardo
gli "specchi".
Si tratta di roba che seppur concettualmente simile ai normali specchi
e' fatta ed ottimizzata in modo molto diverso.
In primo luogo sono ottimizzati per la specifica lunghezza d'onda
utilizzata dal sistema di fotoincisione ed in secondo luogo
vengono prodotti con strati sottilissimi di materiali diversi
con un criteri strettissimi riguardo deformazioni ed impurita
(basta pensare che si usano fasci di ioni in condizioni
  ultra-controllate per depositare gli strati di materiale).
L. Micheletto

  ultra-controllate per depositare gli strati di materiale).
Gia', suppongo che siano strati di qualche atomo di spessore, per creare una 
specie di specchio a interferenza... Le imperfezioni saranno curate a 
livello di singolo atomo o quasi :-)
D'altro canto mi ricordo che gia' per le lenti (ottiche stavolta) di certi 
telescopi si usano tolleranze devastanti, nell'ordine dei nanometri su 
dimensioni di qualche metro, veramente impressionante!
Pleg