Литография без масок

«Исследователи нашли способ более точной фокусировки луча света, что позволит изготовителям микросхем увеличить плотность компоновки элементов», — отметил научный сотрудник кафедры электроники и информатики МТИ Раджеш Менон. В современных технологиях производства микросхем используются фотомаски, которые изготавливаются с помощью электронных пучков. Исследователям из МТИ удалось добиться сужения вытравливаемых линий за счет объединения лучей света с различной длиной волны. В предложенном ими методе маски не нужны. При этом используются шаблоны интерференции, так называемые зонные пластинки Френеля, когда лучи с разной длиной волны в одних случаях усиливают, а в других ослабляют друг друга.

Освещением пластинок управляют микромеханические элементы под контролем компьютера. Коммерческого использования этой технологии следует ждать не раньше чем через несколько лет, но теоретически она могла бы помочь производителям чипов размещать транзисторы на расстоянии буквально одной молекулы (или двух-трех нанометров) друг от друга. «При уменьшении размеров транзисторов они срабатывают быстрее, появляется возможность реализовать дополнительную функциональность, а себестоимость изготовления микросхем снижается», — заметил Менон. Производители микропроцессоров, в том числе корпорации Intel и AMD, постоянно уменьшают размеры своих транзисторов, добиваясь тем самым повышения производительности и снижения энергопотребления.

Как правило, сначала шаблон микросхемы вытравливается на стеклянном носителе — фотомаске. И уже фотомаска используется для переноса шаблона на кремниевые пластины. «Фактически при этом осуществляется репликация шаблона, — пояснил Менон. — Подход, когда уже имеющийся готовый шаблон переносится с фотомаски непосредственно на чипы, предполагает использование электронов, тогда как мы предлагаем сразу создавать шаблон при помощи источников света. Это более точный способ, позволяющий гибко вносить необходимые изменения в конструкцию микросхемы. При переносе шаблона с помощью пучков электронов всегда приходится думать о точности. Ведь даже небольшое искажение шаблона приводит к снижению производительности чипа. Фотоны перемещаются точно туда, куда вы им укажете, в то время как электронами очень трудно управлять на наноуровне». «Сегодня уже пора думать о практическом использовании новых материалов и технологий, и новая компания должна нам в этом помочь», — заметил Менон. Статья о результатах исследований, проведенных в МТИ, была опубликована в апрельском номере журнала Science.