Courtesy of InterestingEngineering

Peneliti Tiongkok Temukan Cara Kurangi Cacat Chip Mikro Hingga 99%

Mengidentifikasi dan mengatasi sumber cacat pada proses photolithography chip mikro agar dapat mengurangi kesalahan hingga 99%, sehingga meningkatkan kualitas dan efisiensi produksi semikonduktor domestik di Tiongkok.

02 Nov 2025, 22.03 WIB

226 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Tim peneliti berhasil mengurangi defek dalam produksi mikrochip hingga 99%.
Teknik cryo-electron tomography digunakan untuk memvisualisasikan dan memahami proses pengembangan photoresist.
Perbaikan sederhana dalam proses lithografi dapat secara signifikan meningkatkan kualitas produksi semikonduktor.

Beijing, Tiongkok - Photolithography adalah tahap penting dalam pembuatan chip mikro yang melibatkan pencetakan pola sangat kecil di atas wafer silikon menggunakan sinar ultraviolet dan cairan khusus bernama photoresist. Proses ini sangat rentan terhadap kesalahan yang dapat mengakibatkan kerusakan chip.

Selama ini, proses kimia di dalam developer photoresist sulit dipahami karena tidak dapat dilihat secara langsung. Partikel-partikel kecil yang terbentuk dari fotoresist yang tidak larut sempurna dapat menempel kembali pada wafer dan menghancurkan kualitas chip.

Tim dari Peking University, Tsinghua, dan HKU menggunakan teknik cryo-electron tomography untuk membekukan proses pengembangan dalam suhu sangat rendah sehingga mereka dapat melihat tingkah molekul photoresist dalam tiga dimensi secara detail.

Dari hasil visualisasi mereka, ditemukan bahwa molekul fotoresist saling menggumpal melalui interaksi hidrofobik dan banyak yang tidak larut sempurna, sehingga menciptakan partikel yang merusak wafer. Peneliti mengembangkan solusi dengan menaikkan suhu pemanggangan dan mengubah cara pembilasan agar partikel ini tidak menempel kembali.

Implementasi cara ini secara signifikan mengurangi cacat hingga 99%, membuka peluang bagi produksi chip berkualitas tinggi yang lebih efisien di Tiongkok dan memperkuat posisinya di industri semikonduktor global.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/china-cryogenic-trick-reduce-microchip-defects

Analisis Ahli

Dr. Mei Ling, Ahli Nanoteknologi Tiongkok

"Metode cryo-ET yang diterapkan membuka jalan bagi pendekatan baru dalam riset material dan manufaktur chip, mempercepat pengembangan teknologi Semikonduktor dalam negeri."

Prof. David Chen, Profesor Teknik Elektronika

"Penelitian ini menandai kemajuan penting dalam mengatasi isu klasik photolithography dan meningkatkan yield produksi, memungkinkan lebih banyak chip berkualitas dibuat dengan biaya lebih rendah."

Analisis Kami

"Penggunaan cryo-ET untuk mengintip proses kimiawi dalam photolithography adalah langkah revolusioner yang membuka era baru kontrol kualitas chip mikro. Metode sederhana yang dikembangkan menunjukkan bahwa inovasi tidak selalu harus kompleks, tetapi harus berdasarkan pemahaman mendalam terhadap fenomena yang terjadi di tingkat molekuler."

Prediksi Kami

Penemuan ini akan mendorong peningkatan pesat dalam kualitas dan produksi chip semikonduktor di Tiongkok, memperkuat posisi negara tersebut di industri teknologi tinggi global.

Pertanyaan Terkait

Apa tujuan utama penelitian yang dilakukan oleh tim dari Universitas Peking, Tsinghua, dan HKU?

Tujuan utama penelitian adalah untuk mengidentifikasi sumber kesalahan dalam produksi mikrochip dan meningkatkan kualitas lithografi.

Bagaimana proses lithografi berfungsi dalam produksi mikrochip?

Proses lithografi bekerja dengan menggunakan cahaya untuk mencetak pola sirkuit kecil pada wafer silikon menggunakan photoresist.

Apa yang ditemukan tim peneliti mengenai perilaku photoresist selama pengembangan?

Tim peneliti menemukan bahwa molekul photoresist seringkali menggumpal dan membentuk partikel yang dapat menyebabkan defek.

Apa dua perbaikan yang diusulkan oleh tim untuk mengurangi jumlah defek pada wafer?

Dua perbaikan yang diusulkan adalah meningkatkan suhu baking setelah eksposur dan mengubah proses pencucian untuk menjebak polimer di antarmuka udara-cair.

Seberapa besar pengurangan defek yang dicapai setelah implementasi perbaikan tersebut?

Setelah implementasi perbaikan tersebut, jumlah defek pada wafer berkurang lebih dari 99%.