سنگھوا یونیورسٹی کے شعبہ انجینئرنگ فزکس کے پروفیسر تانگ چوانشیانگ کی ٹیم نے انتہائی الٹرا وائلٹ (EUV) لیتھوگرافی مشین روشنی کے ذرائع کی تحقیق میں اہم پیش رفت کی ہے۔ اس لائٹ سورس پروجیکٹ کو SSMB-EUV (سٹیڈی سٹیٹ مائیکرو فوکسڈ ایکسٹریم الٹرا وائلٹ لائٹ سورس) کہا جاتا ہے۔

پروفیسر تانگ چوانشیانگ نے 2022 میں چینی فزکس بی جریدے میں ایک جامع جائزہ مضمون شائع کیا۔ مضمون ایک واضح جائزہ فراہم کرتا ہے، جس میں EUV روشنی کے ذرائع سے متعلق تمام ممکنہ سوالات کو حل کیا گیا ہے جن پر پروجیکٹ ٹیم پہلے ہی غور کر چکی ہے۔ کاغذ کا مکمل متن 16 صفحات پر محیط ہے۔ یہاں، میں چند اہم سوالات کا ایک مختصر خلاصہ اور خاکہ فراہم کروں گا جن میں آپ کی دلچسپی ہو سکتی ہے۔

کیا SSMB-EUV ایک PPT ہے؟

کوئی یہ نہیں ہے! سنگھوا یونیورسٹی نے SSMB-EUV پروجیکٹ کے طبعی نظریاتی اصولوں کی 0 سے 1 تک تجرباتی تصدیق کی ہے، اور یہ محدود تجرباتی حالات میں کیا گیا تھا۔ لہذا، طبعی نظریہ انتہائی قابل اعتماد ہے۔ تاہم، اگر اس پراجیکٹ کا حتمی مقصد ایڈوانس چپ مینوفیکچرنگ میں استعمال کرنا ہے، تو طبعی اصولوں کی کامیاب تجرباتی تصدیق کا لازمی طور پر یہ مطلب نہیں ہے کہ یہ تجارتی طور پر چل سکتا ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ اعلی درجے کی چپس کی بڑے پیمانے پر اور قابل اعتماد پیداوار کے لیے اضافی ٹیکنالوجیز اور لاگت پر قابو پانے کی ضرورت ہوتی ہے، جو الگ الگ جہتیں ہیں۔

فی الحال، سنگھوا یونیورسٹی نے SSMB-EUV ٹیم تشکیل دی ہے اور SSMB-EUV روشنی کے منبع کے لیے تین بڑے تکنیکی چیلنجز کا سامنا کیا ہے:

1. لیزر ماڈیولیٹر: SSMB کے تصور کے تعارف سے، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ لیزر ماڈیولیٹر مائکروویو RF کیویٹی سے مطابقت رکھتا ہے اور یہ SSMB اور روایتی سٹوریج کے حلقوں کے درمیان سب سے اہم فرق ہے۔ SSMB حاصل کرنے کے لیے، لیزر پاور کو ماڈیول کرنا اور اسے فیز لاک کرنا ضروری ہے۔ ہائی بیم ڈیوٹی سائیکل حاصل کرنے اور اس طرح SSMB تابکاری کی اوسط طاقت کو بڑھانے کے لیے، مسلسل لہر یا ہائی ڈیوٹی سائیکل ماڈیولڈ لیزرز استعمال کرنے کی ضرورت ہے۔ ان ضروریات کو پورا کرنے کے لیے، SSMB کے لیزر ماڈیولیشن سسٹم کے لیے آپٹیکل گین کیویٹی کا منصوبہ بنایا گیا ہے۔

2. لانگ پلس انجیکشن سسٹم: اعلی تابکاری کی طاقت حاصل کرنے کے لیے، SSMB میں ایک اعلی اوسط موجودہ کثافت ہے، تقریباً 1A۔ لمبی دالوں (سینکڑوں نینو سیکنڈز کی حد میں) کے ساتھ ایک بڑی چارج رقم کے انجیکشن کو حاصل کرنے کے لیے خصوصی ڈیزائن کی ضرورت ہوتی ہے۔ SSMB آپریشن کے دوران بجلی کے اتار چڑھاو کو کم کرنے کے لیے، SSMB کے لیے یہ مطلوب ہے کہ وہ تقریباً مستقل بیم کرنٹ کے ساتھ ٹاپ اپ موڈ میں کام کرے۔ مزید برآں، ٹاپ اپ موڈ سنگل انجیکشن بیم کی شدت کی ضروریات کو بھی کم کر سکتا ہے۔

3. لکیری انڈکشن ایکسلریٹر: SSMB سٹوریج رنگ کے بیم ڈیوٹی سائیکل کو بہتر بنانے کے لیے، مسلسل لیزرز کے استعمال کے علاوہ، روایتی سٹوریج رنگوں کے مقابلے میں لانگ پلس الیکٹران بیم کی توانائی بھرنے کے لیے مختلف تقاضے تجویز کیے گئے ہیں۔ MHz ریپیٹیشن ریٹ پر کام کرنے والا ایک لکیری انڈکشن ایکسلریٹر SSMB بیم کی انرجی ری فلیشمنٹ حاصل کرنے کے لیے ایک قابل عمل آپشن ہے۔

اس سال فروری میں، پروجیکٹ نے Xiong'an میں سائٹ کے انتخاب کی تحقیقات کیں۔

EUV لتھوگرافی کے لیے SSMB-EUV لائٹ سورس کے ممکنہ فوائد

1) اعلی اوسط طاقت: SSMB اسٹوریج کی انگوٹی متعدد EUV بیم لائنوں کی تنصیب میں معاونت کر سکتی ہے، جو لتھوگرافی کے لیے ہائی پاور الیومینیشن سورس اور ماسک اور آپٹیکل ڈیوائسز کا پتہ لگانے کے ذریعہ دونوں کے طور پر کام کرتی ہے۔ یہ EUV مزاحمتی مواد پر تحقیق کے لیے بھی مدد فراہم کر سکتا ہے۔

2) تنگ بینڈوتھ اور ہائی کولیمیشن: SSMB لائٹ سورس آسانی سے EUV لتھوگرافی کے لیے 2% سے کم کی تنگ بینڈوتھ کی ضرورت کو پورا کر سکتا ہے اور 0.1 mrad کے زاویہ کی حد میں مرتکز تابکاری حاصل کر سکتا ہے۔ تنگ بینڈ وڈتھ اور اعلی ہم آہنگی کی خصوصیات SSMB ٹیکنالوجی پر مبنی EUV لتھوگرافی آپٹیکل سسٹمز کے لیے اختراعی ڈیزائن کو قابل بناتی ہیں جبکہ EUV آپٹیکل مررز کے عمل کی دشواری کو کم کرتی ہیں۔

3) اعلی استحکام مسلسل لہر آؤٹ پٹ: SSMB آؤٹ پٹ مسلسل یا نیم مسلسل لہر تابکاری کی شکل میں ہے، جو تابکاری کی طاقت میں اہم اتار چڑھاو سے بچ سکتی ہے جو چپس کو نقصان پہنچا سکتی ہے۔ اسٹوریج رنگ لائٹ سورس میں اچھا استحکام ہے، اور SSMB اسٹوریج رنگ کا ٹاپ اپ آپریٹنگ موڈ لائٹ سورس کی طویل مدتی دستیابی کو مزید بہتر بناتا ہے۔

4) صاف تابکاری: LPP-EUV روشنی کے ذرائع کے مقابلے میں، SSMB میں آسکیلیٹر ریڈی ایشن کا ہائی ویکیوم ماحول لتھوگرافی میں استعمال ہونے والے آپٹیکل سسٹم کے آئینے کو آلودہ نہیں کرتا ہے۔ یہ آئینے کی عمر کو نمایاں طور پر بڑھاتا ہے۔

5) اسکیل ایبلٹی: SSMB اصول 6.xnm کی طول موج کا استعمال کرتے ہوئے اگلی نسل کی بلیو-X لیتھوگرافی ٹیکنالوجی کے امکان کو چھوڑ کر چھوٹی طول موج کی طرف آسانی سے توسیع کی اجازت دیتا ہے۔

نتیجہ

سنگھوا یونیورسٹی کی طرف سے تیار کردہ EUV لتھوگرافی حل درحقیقت ایک متبادل نقطہ نظر ہے۔ تاہم، اس نئے طبعی اصول کے اطلاق کے لیے مختلف تکنیکی شعبوں بشمول انجینئرنگ ٹیکنالوجی، میٹریل سائنس، کیمسٹری، کمپیوٹیشنل لیتھوگرافی، ماسک فیبریکیشن، آپٹیکل لینز اور آئینے پر تحقیق، میں وسیع اور طویل مدتی تکنیکی ترقی اور آزمائش اور غلطی کی ضرورت ہے۔ اور اس نقطہ نظر کو استعمال کرتے ہوئے اعلی درجے کی چپس کی بڑے پیمانے پر پیداوار کے لیے انتہائی درست معائنہ۔ مزید برآں، خاطر خواہ تحقیق اور ترقیاتی سرمایہ کاری کی ضرورت ہے، جو سفر کو مشکل اور وقت طلب بناتی ہے۔

ہمیں امید ہے کہ ابتدائی تاریخ میں سنگھوا کے SSMB-EUV حل کے صنعتی نفاذ میں خاطر خواہ پیش رفت دیکھنے کو ملے گی۔