IBM: Photolithographie ist noch lange nicht am Ende

Forscher des IBM-Almaden-Forschungszentrums haben mittels ultraviolettem Licht einer Wellenlänge von 193 Nanometern ein Gitter paralleler Linien einer Dicke von nur 29,9 Nanometern abgelichtet. Dies stellt eine weitere Verkleinerung elektronischer Schaltkreise in Aussicht, ohne dass der derzeit eingesetzte Lithographiestandard aufgegeben werden muss.
In der Photolithographie wird eine mit feinen, undurchsichtigen Strukturen versehene Maske mittels Licht in eine fotographische Schicht übertragen, die dann als Ätzmaske zur Herstellung von Mikroprozessoren benutzt wird. Die kleinsten dadurch erzeugbaren Strukturen sind durch die Beugungsgrenze bestimmt, die bei etwa der halben Wellenlänge des für die Belichtung verwendeten Lichts liegt.

Mikroprozessoren setzen daher derzeit ultraviolettes Licht einer Wellenlänge von 193 Nanometern zur Belichtung ein. Da ein Übergang zu noch kurzwelligerem Licht einen vollständig neuen Produktionsablauf erfordern würde, versuchen Forscher, durch zahlreiche Tricks so lange wie möglich an den 193 Nanometern festzuhalten.

Robert Allen und seine Kollegen von IBM haben nun in einer Pilotstudie mit diesem Verfahren parallele Linien eines Durchmessers von nur 29,9 Nanometern erzeugt. Um die Beugungsgrenze zu verkleinern, setzten die Forscher dabei eine Flüssigkeit mit einem Brechungsindex von 1,6 ein, um die Wellenlänge des ultravioletten Lichts zu verkleinern. Mittels der Überlagerung zweier Laserstrahlen ließ sich somit das winzige Gittermuster in einer fotographischen Schicht mit einem ebenfalls relativ hohen Brechungsindex erzeugen.

Allen glaubt, dass durch seinen Durchbruch der Computerindustrie der Übergang zu einer neuen Lichtquelle für die Chipherstellung für mehrere Jahre erspart bleiben wird.


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