1.3 סקירה כללית של תוכנית המטרולוגיה של NIST ושבבים

ד"ר מרלה דאוול, מהתוכנית למטרולוגיה של שבבים וממעבדת בולדר של NIST, נשאה נאום מרכזי פופולרי בפגישת קבוצת העבודה. הנאום המרכזי התחיל בהזכירה למשתתפים במשימתה של NIST: לקדם את הביטחון הכלכלי בארה"ב, לשפר את איכות החיים שלנו ולהשיג חדשנות ותחרותיות תעשייתית על ידי קידום מדע, תקנים וטכנולוגיה למדידה.

זה הדגיש את יכולות הליבה של NIST של (1) מדע מדידה, (2) עקיבות קפדנית ו- (3) פיתוח ושימוש בתקנים. דאוול סיפק פרטים על תוכנית המטרולוגיה של השבבים, הקשרים הארגוניים והרקע של מוסדות המחקר הלאומיים ב-NIST. דאוול הדגיש את הצורך בשיתוף פעולה בין התעשייה לבין NIST כדי להתמודד ביחד עם אתגרי המיקרו-אלקטרוניקה איתם מתמודדת תעשיית השבבים. היא הדגישה כי NIST היא מעבדה לא רגולטורית והייתה שותפת מידע קניינית מהימנה, ניטרלית ואובייקטיבית, התומכת בפיתוח טכנולוגיות מפתח המקדמות חדשנות ותחרותיות תעשייתית בארה"ב על ידי הפצת מדידות, נתונים ומחקר באיכות גבוהה. באופן ספציפי, בבולדר, ל-NIST יש כ-900 אנשי צוות ולמעלה מ-500,000 רגל מרובע של שטח מעבדה, כולל שישה אזורים: (1) טכנולוגיית תקשורת מתקדמת, (2) מדע והנדסה קוונטית, (3) מטרולוגיה של זמן ותדר, (4) אפיון חומרים מתקדמים, (5) הדמיה מדויקת ו-(6) לייזר ואופטואלקטרוניקה. דאוול הדגיש אז את תיק ההשקעות הוותיק של NIST בתחום המיקרו-אלקטרוניקה, הכולל תחומים רבים.

מאוחר יותר דן דאוול ב"חוק ה-CHIPS האמריקאי" והתווה את ההיבטים האסטרטגיים של המימון האמריקאי לשבבים, כולל כיצד הוא יתמוך בשלוש יוזמות שונות: (1) השקעות משמעותיות בייצור מוביל, (2) יכולות ייצור חדשות עבור שבבים בוגרים. , שבבים מתקדמים, טכנולוגיות חדשות ומומחיות מיוחדת, ו- (3) חיזוק מובילות ארה"ב במחקר ופיתוח. ההבחנה בין 39 מיליארד דולר לתמריצי ייצור לבין 11 מיליארד דולר לתמריצי מו"פ הודגשה, עם התמקדות במימון מחקר והקצאות מדעי המדידה של NIST. דאוול דן כיצד תעשיית ייצור המוליכים למחצה, האקדמיה והממשלה סיפקו משוב נרחב באמצעות שבע הזדמנויות אסטרטגיות שזוהו, כולל פגישת קבוצת העבודה של EUVL.

המעבדה לטכנולוגיית תקשורת (CTL) סיפקה דוגמה למטרולוגיה של חומרים, ולפני הפיכתו למנהל התוכנית למטרולוגיה של שבבים, ד"ר דאוול שימש כמנהל החטיבה שם, במיוחד בתחום של חומרי ייחוס סטנדרטיים לחומרים 5G (SRMs). מסמך ה-NIST SP1278 שהיא שותפה לכתיבתה הוצג כדוגמה לאופן שבו מטרולוגיה משפרת את האבטחה והעקיבות של רכיבים ומוצרים מיקרואלקטרוניים.

בסיום הנאום המרכזי, דאוול הציג פרסומי NIST המספקים הזדמנויות מטרולוגיות הקשורות לשבבים. בנוסף, בבוקר ה-25 באפריל, 2023, המחלקה שלה פרסמה מסמך המתאר את החזון והאסטרטגיות של המרכז הלאומי לטכנולוגיה מוליכים למחצה, המתאר כיצד יתקיימו אינטראקציה עתידית בתעשייה ובין NIST.

ד"ר סטפני הוקר, מנהלת בפועל של המעבדה למטרולוגיה של חומרים (MML) במכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה (NIST), נשאה נאום מרכזי בישיבת קבוצת העבודה, בירכה את הנוכחים לפני מפגשי אחר הצהריים. הוקר חזר על המשימה של NIST והדגיש את כוחה הגדול ביותר בתור המוניטין שלה בקרב מהנדסים ומדענים ברמה עולמית. מלבד שיתוף ההיקף והיכולות של NIST, ההתמקדות הייתה בשירותי המדידה שסיפקה NIST. שירותי המדידה כוללים למעלה מ-1100 חומרי התייחסות סטנדרטיים (SRMs), כ-100 מוצרי התייחסות סטנדרטיים (SRD), 5 תוכניות אבטחת איכות, ושפע של כלי נתונים ורישום. הושם דגש גם על סטנדרטים דוקומנטריים וכיצד למעלה מ-400 צוותים טכניים של NIST משתתפים ביותר מ-100 ועדות תקינה, מחזיקים בתפקידי מנהיגות בארגוני תקינה בינלאומיים רבים, ובכך משפרים את התחרותיות של ארה"ב ברחבי העולם. נאומה הדגיש תחומי טכנולוגיה מרכזיים שבהם NIST מעורב ומתרחב, כולל בינה מלאכותית (AI), מדע קוונטים, תקשורת מתקדמת, ייצור מתקדם והביו-כלכלה. הוקר סיכם בהצגת אזורי מעורבות מבוססים ושיטות שיתוף פעולה עם NIST, כולל פגישות קבוצת עבודה, קונסורציונים, CRADAs ו-MTAs, שהם גם המוקד של דו"ח זה.

שני הנאומים המרכזיים הללו הדגימו את הלכידות וההשתתפות בין חברי קבוצת העבודה והנהגת NIST.

טכנולוגיית EUVL (Extreme Ultraviolet Lithography).

סופקה הקדמה מפורטת על ההיבטים הטכניים של EUVL שהוצעו ונדונו בפגישת קבוצת העבודה. להלן שלושה חלקים ספציפיים (2.1-2.3) המוקדשים לדיון במודול המקור של EUV. לאחר מכן, המצב הנוכחי והדרישות של רכיבים המקיימים אינטראקציה עם אור EUV נדונים (2.4). שני הרכיבים הללו מקיימים אינטראקציה עם אור EUV. לבסוף, מוצג השימוש באור EUV ככלי מטרולוגיה לניתוח רכיבים בתהליכי ייצור מוליכים למחצה (2.5). ההיבט המטרולוגי של אור EUV ככלי קשור ישירות למדידות הקרינה הנדונות בסעיף סעיף. הפרטים הטכניים שנדונו כאן כבר פורסמו בפומבי. עם זאת, שילוב המומחיות הטכנית והסטטוס של מחקר תעשייתי ו-NIST בדוח אחד שימושי להבנת הנוף הטכנולוגי. הפניות לסקירה נכללו כדי להשלים את הפרטים הטכניים המופיעים בדוח זה.

המשך יבוא...