（原标题：碳纳米管，篡改半导体行业）

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受东谈主工智能和超连结性普及的鼓舞，瞻望半导体行业规模将在畴昔十年内翻一番。然则，尽管微芯片（从智高手机到救命医疗耕种等一切居品的基础）的需求量空前飞腾，但它们也濒临着近在眉睫的本事逆境。

高数值孔径 EUV 光刻中的微型化挑战

晶体管不断袖珍化，消弱至 3 纳米及以下，这需要圆善的试验和制造。在所有这个词 21 世纪，这种令东谈主难以置信的消弱趋势（从 90 纳米到 7 纳米及更小）创举了本事高出的新期间。

在昔日十年中，咱们见证了将500 亿个晶体管装配到单个芯片上的惊东谈主豪举。这一配置收获于极紫外 (EUV) 光刻本事，这是一种使用 EUV 光的顶端工艺。EUV 光刻本事不错打印比以前更细巧的集成电路 (IC) 图案，因为它的波长 (13.5 nm) 比传统深紫外 (DUV) 光刻本事 (193 nm) 中使用的波詈骂得多。

半导体制造业的提醒者们正争相将这些系统部署到多半量坐蓐中，第一批高数值孔径 (High-NA) EUV 器具还是装配已矣。这些复杂的机器有望进一步消弱特征尺寸，同期普及坐蓐效能。然则，尽管获得了进展，但在 EUV 光刻经过中杀青零颓势的要道挑战仍然存在。

图中炫夸的是用于 EUV 光刻的 Canatu 碳纳米管 EUV 薄膜和光掩模的示例。

EUV 芯片制造中的颓势逆境

颓势接续对现在坐蓐的芯片的性能和可靠性产生负面影响。在芯片制造经过的每个才略中，尽量减少差错相称弥留。EUV 掩模是一种高精度模板，用于半导体制造经过中在硅片上创建复杂的图案。它充任模板，抵触晶圆的某些区域败露在 EUV 光下，从而将所需的图案蚀刻到硅片上。

在驱动阶段，在 EUV 掩模干涉扫描仪之前，可能会出现三种常见类型的颓势：名义颓势（组成很多不雅察到的颓势）是由分层经过中败露的底层材料引起的。其次，层内拿获的渺小颗粒可能来自驱动材料或构造经过中的解决。终末，分层经过可能会不测中在掩模名义产生颓势，这些颓势要么被满盈笼罩，要么被部分笼罩。

下一阶段，光掩模也可能出现颓势，因为 EUV 扫描仪自己可能即是颓势的着手。扫描仪内的极点条目（如高温和高功率）可能会在曝光经过中将颓势引入掩模。

在高功率 EUV 光刻经过中，温度会升至接近1,000°C，传统的 EUV 珍惜膜不错提供保护，但它们在加工经过中的劣化可能和会过热变形或玷辱物开释等机制毁伤掩模版和扫描仪。最弥留的是，如若由传统金属硅化物制成的珍惜膜闹翻，它们会像玻璃相通破裂，形成无须要的、代价漂后的停机。

碳纳米管(CNT) 膜擅长过滤玷辱物以保护光掩模，但它们的功能远不啻这一主邀功能，Canatu对此也相称了解。诚然为 EUV 薄膜探究的超薄 CNT 汇聚不错最大死心地普及 EUV 透射率，同期保捏出色的颗粒过滤后果，但更厚、更坚固的 Canatu CNT 膜也可用作光化掩模搜检的碎屑过滤器。这种出奇本事用于在 EUV 掩模干涉扫描仪之前搜检光掩模。

即使如今半导体制造本事获得了诸多高出，注目光掩模上的无益颗粒形成颓势仍然是一项制造挑战。理思情况下，通过适度和减少杂质的存在，晶圆厂不错普及产量，从而杀青更一致的芯片性能。然则，这一领域的性能仍然签订地停滞不前。

碳纳米管在 EUV 光刻效能中的作用

频年来，CNT 在 EUV 光刻经过中保护光掩模免受颓势影响的后劲才缓缓受到矜恤。事实上，CNT 光刻胶是普及 EUV 光刻产量和性能的要道要素：CNT 光刻胶由于其更高的透射率，揣摸可将坐蓐率普及 7% 至 15%，从而使半导体性能更进一竿。

Canatu 为 EUV 薄膜开垦了先进的 CNT 膜（图 2），具有独有的性能组合。未涂层的 Canatu CNT 膜在 EUV 下具有高透射率（> 97%T）、最小眩光（< 0.2%）和真空下高热褂讪性（> 1,500°C）。

Canatu CNT 可用于 EUV 薄膜、X 射线窗口和其他 EUV 诳骗。

高透射率意味着更多的 EUV 光穿过薄膜到达晶圆，从而普及产量。低光斑（散射）确保即使是最渺小的特征也不错高精度地打印在晶圆上，而不会形成图案失真。高耐热性、化学惰性和高压差耐受性确保基于 CNT 膜的 EUV 薄膜概况承受下一代高功率扫描仪环境的热烈抽真空和透风轮回，同期保捏其光学特色。

ASML 称，源泉进的高数值孔径 EUV 扫描仪将引入高出 500 W 的高功率水平，普及光学系统的聚焦和网罗光辉的才气（即数值孔径 NA 从 0.33 到 0.55），提供更高分别率的成像才气。功率水平的普及告成有助于普及每小时晶圆产量 (WPH)。举例，400 W 光源每小时可打印 160 片晶圆，而 500 W 光源每小时可打印高出185 片晶圆。

然则，较高的功率水和煦掩模版（光罩）应力将产生传统材料无法承受的高热负荷，从而导致薄膜变形，或者在其他情况下导致薄膜像玻璃相通幻灭。

与 ASML 在 2023 年 SPIE 大会上的最新挑剔相呼应，碳纳米管（图 3）正在成为高功率扫描仪 EUV 薄膜最有前途的材料。接续盘问和开垦基于 CNT 膜的 EUV 薄膜本事关于充分发达后来劲至关弥留，但它对芯片制造畴昔的远景是不行否定的。

Canatu CNT 具有很多特色，包括：比纸张薄 100,000 倍、强度比钢高 100 倍、厚度为 1 至 2 纳米。

CNT 薄膜：精密芯片的纯度

跟着 EUV 光刻本事绝对篡改了半导体制造业，CNT 膜成为保护光掩模在掩模搜检和 EUV 光刻工艺中免受玷辱的理思收受，同期确保芯片坐蓐更清洁、更精准。CNT 的不凡性能使其成为 EUV 光刻本事的多功能和面向畴昔的材料，可减少颓势、普及制品率，并最终杀青坐蓐更小、更快、更可靠的芯片——这是咱们不断发展的本事形态的基石。

https://www.electronicdesign.com/technologies/industrial/article/55260156/canatu-transformative-impact-of-carbon-nanotubes-in-the-semiconductor-industry

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