1.3 Überblick über das NIST- und Chip-Metrologie-Programm

Dr. Marla Dowell vom Chip Metrology Program und dem NIST Boulder Laboratory hielt auf dem Arbeitsgruppentreffen eine beliebte Grundsatzrede. Die Grundsatzrede begann damit, die Teilnehmer an die Mission des NIST zu erinnern: die wirtschaftliche Sicherheit der USA zu fördern, unsere Lebensqualität zu verbessern und Innovation und industrielle Wettbewerbsfähigkeit durch die Weiterentwicklung von Messwissenschaft, Standards und Technologie zu erreichen.

Dabei wurden die Kernkompetenzen des NIST hervorgehoben: (1) Messwissenschaft, (2) strenge Rückverfolgbarkeit und (3) Entwicklung und Verwendung von Standards. Dowell lieferte Einzelheiten zum Chip-Metrologie-Programm, zu organisatorischen Beziehungen und zum Hintergrund der nationalen Forschungseinrichtungen am NIST. Dowell betonte die Notwendigkeit einer Zusammenarbeit zwischen Industrie und NIST, um gemeinsam die mikroelektronischen Herausforderungen anzugehen, mit denen die Chipindustrie konfrontiert ist. Sie betonte, dass NIST ein nicht regulierendes Labor sei und ein vertrauenswürdiger, neutraler und objektiver Partner für proprietäre Informationen sei, der die Entwicklung von Schlüsseltechnologien unterstütze, die die Innovation und industrielle Wettbewerbsfähigkeit der USA durch die Verbreitung hochwertiger Messungen, Daten und Forschungsergebnisse fördern. Konkret verfügt das NIST in Boulder über rund 900 Mitarbeiter und über 500,000 Quadratmeter Laborfläche, darunter sechs Bereiche: (1) Fortgeschrittene Kommunikationstechnologie, (2) Quantenwissenschaft und -technik, (3) Zeit- und Frequenzmesstechnik, (4) Erweiterte Materialcharakterisierung, (5) Präzisionsbildgebung und (6) Laser und Optoelektronik. Anschließend hob Dowell das langjährige Investitionsportfolio von NIST im Bereich der Mikroelektronik hervor, das viele Bereiche umfasst.

Dowell erörterte später den „American CHIPS Act“ und skizzierte die strategischen Aspekte der US-Finanzierung für Chips, einschließlich der Art und Weise, wie damit drei verschiedene Initiativen unterstützt werden: (1) erhebliche Investitionen in modernste Fertigung, (2) neue Fertigungskapazitäten für ausgereifte Chips , fortschrittliche Chips, neue Technologien und spezielles Fachwissen und (3) Stärkung der Führungsrolle der USA in Forschung und Entwicklung. Der Unterschied zwischen den 39 Milliarden US-Dollar für Anreize für die Fertigung und 11 Milliarden US-Dollar für Anreize für Forschung und Entwicklung wurde hervorgehoben, wobei der Schwerpunkt auf der Forschungsfinanzierung und den Mitteln des NIST für Messwissenschaft lag. Dowell erörterte, wie die Halbleiterfertigungsindustrie, die Wissenschaft und die Regierung im Rahmen von sieben identifizierten strategischen Möglichkeiten, einschließlich der Sitzung der EUVL-Arbeitsgruppe, umfassendes Feedback gaben.

Das Communications Technology Laboratory (CTL) lieferte ein Beispiel für Materialmesstechnik, und bevor er Direktor des Chip Metrology Program wurde, war Dr. Dowell dort Abteilungsleiter, insbesondere im Bereich der 5G-Materialstandardreferenzmaterialien (SRMs). Das von ihr mitverfasste Dokument NIST SP1278 wurde als Beispiel dafür vorgestellt, wie die Messtechnik die Sicherheit und Rückverfolgbarkeit mikroelektronischer Komponenten und Produkte verbessert.

Zum Abschluss der Grundsatzrede stellte Dowell NIST-Veröffentlichungen vor, die Messmöglichkeiten im Zusammenhang mit Chips bieten. Darüber hinaus veröffentlichte ihre Abteilung am Morgen des 25. April 2023 ein Dokument, das die Vision und Strategien des National Semiconductor Technology Center darlegt und beschreibt, wie die zukünftige Interaktion zwischen Industrie und NIST stattfinden wird.

Dr. Stephanie Hooker, amtierende Direktorin des Materials Metrology Laboratory (MML) am National Institute of Standards and Technology (NIST), hielt bei der Arbeitsgruppensitzung eine Grundsatzrede und begrüßte die Teilnehmer vor den Nachmittagssitzungen. Hooker bekräftigte die Mission des NIST und betonte dessen größte Stärke in seinem Ruf bei erstklassigen Ingenieuren und Wissenschaftlern. Neben der Vermittlung der Größe und Fähigkeiten des NIST lag der Schwerpunkt auf den vom NIST bereitgestellten Messdienstleistungen. Die Messdienstleistungen umfassen über 1100 Standardreferenzmaterialien (SRMs), etwa 100 Standardreferenzdatenprodukte (SRD), 5 Qualitätssicherungsprogramme sowie eine Fülle von Datentools und Registern. Der Schwerpunkt lag auch auf Dokumentationsstandards und darauf, wie über 400 technische Mitarbeiter des NIST in über 100 Standardisierungsausschüssen mitwirken und Führungspositionen in vielen internationalen Standardisierungsorganisationen innehaben, wodurch die Wettbewerbsfähigkeit der USA weltweit verbessert wird. In ihrer Rede hob sie wichtige Technologiebereiche hervor, in denen NIST tätig ist und expandiert, darunter künstliche Intelligenz (KI), Quantenwissenschaft, fortschrittliche Kommunikation, fortschrittliche Fertigung und Bioökonomie. Abschließend stellte Hooker etablierte Engagementbereiche und Methoden der Zusammenarbeit mit NIST vor, darunter Arbeitsgruppentreffen, Konsortien, CRADAs und MTAs, die ebenfalls im Mittelpunkt dieses Berichts stehen.

Diese beiden Grundsatzreden demonstrierten den Zusammenhalt und die Beteiligung zwischen den Mitgliedern der Arbeitsgruppe und der NIST-Führung.

EUVL-Technologie (Extreme Ultraviolet Lithography).

Es wurde eine ausführliche Einführung zu den technischen Aspekten der EUVL gegeben, die auf der Sitzung der Arbeitsgruppe vorgeschlagen und diskutiert wurden. Im Folgenden finden Sie drei spezifische Abschnitte (2.1–2.3), die der Diskussion des EUV-Quellenmoduls gewidmet sind. Anschließend werden der aktuelle Stand und die Anforderungen der mit EUV-Licht interagierenden Komponenten diskutiert (2.4). Beide Komponenten interagieren mit EUV-Licht. Abschließend wird der Einsatz von EUV-Licht als Messinstrument zur Analyse von Komponenten in Halbleiterfertigungsprozessen vorgestellt (2.5). Der messtechnische Aspekt des EUV-Lichts als Werkzeug steht in direktem Zusammenhang mit den Strahlungsmessungen, die in Abschnitt Abschnitt XNUMX besprochen werden. Die hier besprochenen technischen Details wurden bereits öffentlich veröffentlicht. Für das Verständnis der Technologielandschaft ist es jedoch hilfreich, das technische Fachwissen und den Stand der Industrie- und NIST-Forschung in einem Bericht zu vereinen. Zur Ergänzung der in diesem Bericht bereitgestellten technischen Details wurden Rezensionsreferenzen eingefügt.

Fortsetzung folgt...