Criar Recursos Nano-Sized no computador chips usando Nanolithography

A indústria de semicondutores tem sido no negócio de nanotecnologia por anos. Eles usam ferramentas e processos para gravar padrões de tamanho nano em lâminas de silício revestidas com um material chamado fotorresiste. Esses padrões compõem os circuitos do chip que permitirá que o computador para processar os dados. O processo usado para fazer estes padrões é chamada nanolithography.

Os circuitos integrados que são os cérebros de seu computador incluem estruturas nanométricas. Para criar características de tamanho nano para circuitos integrados em lâminas de silício requer um aparelho chamado de passo, que usa uma técnica chamada de litografia para imprimir um padrão no chip. Microprocessadores com uma dimensão de traço de 32 nanômetros feito com um processo nanolithography ter até 995 milhões de transistores montados em um chip de computador.

Num passo, luz brilha através de um retículo, ou fotomáscara, que contém o padrão a ser impresso, e uma lente foca o padrão no revestimento foto-resistente a superfície de uma bolacha semicondutora. O wafer é então deslocado, ou salto, para que uma região não exposta de movimentos fotossensíveis no âmbito do sistema óptico, expondo que a região usando a luz UV. Este piso continua até que o padrão é repetido ao longo de toda a bolacha.

A litografia é semelhante a fotografia do filme, em que um padrão é exposta em fotorresistente e o revestimento fotoprotector é desenvolvido utilizando produtos químicos fotográficos. O processo de desenvolvimento em ambos os casos lava a foto-resistente não exposta, deixando a resistir no padrão desejado sobre a superfície da bolacha. Um sistema de condicionamento remove o silício e outras camadas que não são cobertas pelo padrão de fotorresiste.

Os fabricantes continuam aparecendo com técnicas para reduzir o tamanho mínimo de funcionalidade que pode imprimir. O método usado atualmente pela maioria dos fabricantes de circuitos integrados de alto volume é chamado de 193 nm litografia de imersão. o 193 nm refere-se ao comprimento de onda da luz ultravioleta gerada por um laser utilizada para expor a resistir, e imersão refere-se ao fato de que você está mergulhando a lente em uma poça de água ultrapura.

Ar entre a lente ea fotorresistente faz com que a luz se curvar ligeiramente, devido a diferenças no índice de refracção entre o ar e a lente. No entanto, o índice de refracção da água é mais próxima da de da lente, para que a luz se dobra inferior e o passo pode imprimir um padrão fino.

Quando o fabrico de circuitos integrados, é possível expor vários padrões diferentes em uma bolacha e cada um destes padrões define uma camada ou um tipo de material específico.

Por exemplo, uma camada pode definir as linhas metálicas que ligam vários componentes do circuito, enquanto a outra camada pode definir a porta dos transistores no circuito. (A porta de um transistor é a região que permite que uma tensão aplicada para ligar o transistor ligado ou desligado e é a região mais pequena para ser modelado no circuito integrado).

Atualmente, os fabricantes estão trabalhando com steppers que usam 193 nm litografia de imersão para produzir circuitos integrados com uma dimensão de traço mínima nm 32.

Embora o sistema de imersão 193 nm torna-se menos ineficiente como o tamanho do recurso é reduzido, os fabricantes terão que utilizar este sistema até que o sistema de próxima geração está disponível. Essa melhoria na próxima step e litografia será um sistema que utiliza a luz ultravioleta com um comprimento de onda de 13,5 nm. Este sistema é chamado de ultravioleta extremo, ou EUV, porque usa luz ultravioleta com um comprimento de onda muito curto tal.

nanolithography ultravioleta extremo sistemas não usar técnicas de imersão. Em vez disso, o percurso da luz e as bolachas que são processados ​​são no vácuo, porque o ar ou a água iria bloquear o feixe EUV.