1.3 Przegląd programu NIST i metrologii chipowej

Dr Marla Dowell z programu metrologii chipów i laboratorium NIST Boulder wygłosiła popularne przemówienie programowe na spotkaniu grupy roboczej. Przemówienie programowe rozpoczęło się od przypomnienia uczestnikom misji NIST: promowania bezpieczeństwa gospodarczego Stanów Zjednoczonych, poprawy jakości naszego życia oraz osiągnięcia innowacji i konkurencyjności przemysłowej poprzez rozwój nauki, standardów i technologii pomiarowej.

Podkreśliło podstawowe możliwości NIST w zakresie (1) nauki o pomiarach, (2) rygorystycznej identyfikowalności oraz (3) opracowywania i stosowania standardów. Dowell przedstawił szczegółowe informacje na temat programu metrologii chipów, powiązań organizacyjnych i historii krajowych instytucji badawczych w NIST. Dowell podkreślił potrzebę współpracy przemysłu i NIST w celu wspólnego stawienia czoła wyzwaniom mikroelektroniki, przed którymi stoi przemysł chipów. Podkreśliła, że ​​NIST jest laboratorium nieregulacyjnym i jest zaufanym, zastrzeżonym partnerem informacyjnym, neutralnym i obiektywnym, wspierającym rozwój kluczowych technologii promujących amerykańskie innowacje i konkurencyjność przemysłową poprzez rozpowszechnianie wysokiej jakości pomiarów, danych i badań. W szczególności w Boulder NIST ma około 900 pracowników i ponad 500,000 1 stóp kwadratowych powierzchni laboratoryjnej, obejmującej sześć obszarów: (2) Zaawansowana technologia komunikacyjna, (3) Nauka i inżynieria kwantowa, (4) Metrologia czasu i częstotliwości, (5) Zaawansowana charakterystyka materiałów, (6) Precyzyjne obrazowanie oraz (XNUMX) Laser i optoelektronika. Następnie Dowell podkreślił wieloletni portfel inwestycyjny NIST w dziedzinie mikroelektroniki, obejmujący wiele obszarów.

Dowell omówił później „amerykańską ustawę CHIPS Act” i nakreślił strategiczne aspekty amerykańskiego finansowania chipów, w tym sposób, w jaki będzie ono wspierać trzy różne inicjatywy: (1) znaczące inwestycje w najnowocześniejszą produkcję, (2) nowe możliwości produkcyjne dojrzałych chipów , zaawansowane chipy, nowe technologie i specjalistyczna wiedza oraz (3) wzmocnienie wiodącej pozycji USA w badaniach i rozwoju. Podkreślono różnicę pomiędzy kwotą 39 miliardów dolarów na zachęty do produkcji i 11 miliardów dolarów na zachęty do badań i rozwoju, ze szczególnym uwzględnieniem finansowania badań i środków NIST na naukę pomiarów. Dowell omówił, w jaki sposób przemysł produkujący półprzewodniki, środowisko akademickie i rząd przekazały obszerne informacje zwrotne w ramach siedmiu zidentyfikowanych strategicznych możliwości, w tym spotkania grupy roboczej EUVL.

Laboratorium Technologii Komunikacyjnych (CTL) dostarczyło przykładu metrologii materiałów, a zanim został dyrektorem programu metrologii chipów, dr Dowell pełnił tam funkcję szefa oddziału, szczególnie w obszarze standardowych materiałów referencyjnych (SRM) 5G. Dokument NIST SP1278, którego jest współautorką, został przedstawiony jako przykład tego, jak metrologia poprawia bezpieczeństwo i identyfikowalność komponentów i produktów mikroelektronicznych.

Kończąc przemówienie programowe, Dowell przedstawił publikacje NIST, które zapewniają możliwości metrologiczne związane z chipami. Ponadto rankiem 25 kwietnia 2023 r. jej wydział opublikował dokument przedstawiający wizję i strategie Narodowego Centrum Technologii Półprzewodników, opisujący, w jaki sposób będzie przebiegać przyszła interakcja przemysłu i NIST.

Dr Stephanie Hooker, pełniąca obowiązki dyrektora Laboratorium Metrologii Materiałów (MML) w Narodowym Instytucie Standardów i Technologii (NIST), wygłosiła przemówienie programowe na posiedzeniu grupy roboczej, witając uczestników przed sesjami popołudniowymi. Hooker powtórzył misję NIST i podkreślił jej największą siłę, jaką jest reputacja wśród światowej klasy inżynierów i naukowców. Oprócz podzielenia się skalą i możliwościami NIST, skupiono się na usługach pomiarowych świadczonych przez NIST. Usługi pomiarowe obejmują ponad 1100 standardowych materiałów referencyjnych (SRM), około 100 produktów standardowych danych referencyjnych (SRD), 5 programów zapewnienia jakości oraz bogactwo narzędzi i rejestrów danych. Nacisk położono także na standardy dokumentacyjne oraz na to, jak ponad 400 pracowników technicznych NIST uczestniczy w ponad 100 komitetach normalizacyjnych, zajmując stanowiska kierownicze w wielu międzynarodowych organizacjach normalizacyjnych, zwiększając w ten sposób konkurencyjność Stanów Zjednoczonych w skali globalnej. W swoim przemówieniu podkreśliła kluczowe obszary technologii, w które NIST jest zaangażowany i rozwija się, w tym sztuczną inteligencję (AI), naukę kwantową, zaawansowaną komunikację, zaawansowaną produkcję i biogospodarkę. Hooker zakończył, przedstawiając ustalone obszary zaangażowania i metody współpracy z NIST, w tym spotkania grup roboczych, konsorcja, CRADA i MTA, które również są przedmiotem niniejszego raportu.

Te dwa główne przemówienia pokazały spójność i uczestnictwo pomiędzy członkami grupy roboczej i kierownictwem NIST.

Technologia EUVL (litografia ekstremalnego ultrafioletu).

Przedstawiono szczegółowe wprowadzenie dotyczące technicznych aspektów EUVL zaproponowanych i omówionych na posiedzeniu grupy roboczej. Poniżej znajdują się trzy szczegółowe sekcje (2.1-2.3) poświęcone omówieniu modułu źródłowego EUV. Następnie omówiono aktualny stan i wymagania komponentów współpracujących ze światłem EUV (2.4). Obydwa te składniki oddziałują ze światłem EUV. Na koniec wprowadzono wykorzystanie światła EUV jako narzędzia metrologicznego do analizy komponentów w procesach produkcyjnych półprzewodników (2.5). Metrologiczny aspekt światła EUV jako narzędzia jest bezpośrednio powiązany z pomiarami promieniowania omówionymi w Rozdz. Omawiane tutaj szczegóły techniczne zostały już udostępnione publicznie. Jednakże połączenie wiedzy technicznej oraz statusu badań przemysłowych i NIST w jednym raporcie jest przydatne do zrozumienia krajobrazu technologicznego. W celu uzupełnienia szczegółów technicznych zawartych w tym raporcie załączono odniesienia do przeglądów.

Ciąg dalszy nastąpi...