Zastosowano rozmaite usprawnienia o tajemniczych nazwach, jak korekcja efektów bliskości, maski fazowe czy lasery ekscymerowe, ale idea tych zmian jest prosta, przynajmniej w założeniach. Jeśli wymiary figury, którą należy odwzorować, są mniejsze od długości fali światła, to powstające na skutek dyfrakcji zniekształcenia obrazu można obliczyć i spróbować skorygować. Przy czym korekcji podlega nie sam proces odwzorowania (lub dokładniej nie tylko on) skomplikowanym modyfikacjom poddawane są oryginalne kształty figur na maskach. W rezultacie powstający na płytce podłożowej obraz tych wstępnie zniekształconych figur jest bliski ideału. Przykladowo jeśli na masce znajduje się prostokąt, to jego obraz odwzorowany na płytce podłożowej, na skutek dyfrakcji będzie miał znacznie zaokrąglone rogi. Jeśli jednak ten oryginalny prostokąt wyposażymy w wypustki na każdym z rogów, tak że będzie przypomniał psie ciasteczko w kształcie kości, to jego obraz na płytce zyska kanciaste narożniki.

Wszystkie te sztuczki umożliwiają obecnie wytwarzanie tranzystorów o długości bramki 50 nm z wykorzystaniem źródła światła o długości fali 193 nm. W ten sposób da się uzyskać jednak niewiele więcej. Dlatego naukowcy próbują opracować fotolitografię nowego rodzaju o dużo większej zdolności rozdzielczej. Najbardziej obiecującym kierunkiem wydaje się zastosowanie źródeł promieniowania o znacznie krótszej fali z zakresu, który astronomowie nazywają miękkim promieniowaniem rentgenowskim, a technolodzy bardzo głębokim ultrafioletem. Przejście do fotolitografii bardzo głębokiego ultrafioletu stanowi dla całego przemysłu mikroelektronicznego przytłaczaj ące swym ogromem wyzwanie, ponieważ oznacza zmniejszenie długości fali światła, a w efekcie rozmiarów tranzystorów o rząd wielkości. Prototypowe instalacje, które budowano dotychczas, były przystosowane do fali o długości 13 nm. Są to prawdziwe cuda techniki, zarówno w skali nano, jak i makro.

Weźmy jako przykład aparaturę niezbędną do skierowania wiązki światła na maskę i dalej na płytkę podłożową. Wszystkie znane materiały bardzo silnie absorbują światło z zakresu bardzo głębokiego ultrafioletu, tak więc tradycyjne układy optyczne wykorzystujące soczewki nie mają tu racji bytu. Zamiast nich w systemach projekcji obrazu wykorzystuje się niezwykle wyrafinowane zwierciadła. Z tego samego powodu w maskach trzeba stosować jako nośnik inny materiał niż obecnie używane szkło. Maski do fotolitografii bardzo głębokiego ultrafioletu muszą światło zarówno pochłaniać, jak i odbijać. Ich wytworzenie wymaga naniesienia dziesiątek warstw molibdenu i krzemu grubości kilku nanometrów każda. W efekcie powstaje zwierciadło o bardzo dużym współczynniku odbicia, na które nakłada się pochłaniającą światło warstwę chromu, tworząc mozaikę figur do odwzorowania. Podobnie jak w innych dziedzinach mikro, a raczej nanoelektroniki, maski muszą być wolne od defektów. Jednak ze względu na stosowanie światła o tak krótkiej fali, a więc i niezwykle małe rozmiary potencjalnych defektów, weryfikacja jakości masek jest bardzo trudna.



Tagi: nauka, elektronika, czas

Podział strony