Ведущие полупроводниковые компании освоили в 2007 г. технологию производства микросхем с минимальным топологическим размером элементов 45 нм.

Для формирования рисунка используется лазерная (ArF лазер с длиной волны излучения 193 нм) литография с иммерсионным слоем. Существует возможность применять этот метод и для следующих топологических пределов, 32 и пост-32 нм, если использовать иммерсионные жидкости с большим коэффициентом преломления (1.8) и линзы с высокой численной аппертурой (1.55) в сочетании с техникой двойного экспонирования или двойной печати рисунка.

Проблема в необходимости разработок и запуска в производство соответствующих материалов – для иммерсионного слоя, для линзы и фоторезиста, допускающего двойное экспонирование без промежуточных операций проявления и травления рисунка («фоторезист с памятью»). Многие компании включились в соответсвующий поиск. В изучении, проведенном в National Institute of Standards and Technology (NIST, Gaithersburg, США), определены следующие материалы для линз и иммерсионного слоя, удовлетворяющие указанным выше требованиям.

Это – лютеций-алюминиевый гранат (LuAG), керамическая шпинель и пироксен. Керамическая шпинель и пироксен малотехнологичны, LuAG – лучший кандидат, монокристаллы которого выращиваются в промышленном масштабе.

Требованиям для иммерсионной среды наилучшим образом удовлетворяет композитный материал – сферические неорганические наночастицы размером около 3 нм (коэффициент преломления 2.9 при 193 нм), диспергированные в воде (коэффициент преломления 1.44) приводят к требуемому коэффициенту преломления среды – 1.8. Сейчас компания Sematech работает над нанокомпозитным резистом, содержащим те же неорганические наночастицы, которые используются и в иммерсионной среде.

Автор: С.Т.К.