Kas ir nanolitogrāfija?

Viena izplatīta nanolitogrāfijas metode, ko īpaši izmanto mikroshēmu izveidē, ir pazīstama kā fotolitogrāfija. Šis paņēmiens ir paralēla nanolitogrāfijas metode, kurā visa virsma tiek uzzīmēta vienā mirklī. Tomēr fotolitogrāfijas izmērs ir ierobežots, jo, ja izmantotais gaismas viļņa garums ir pārāk mazs, objektīvs vienkārši absorbē gaismu pilnībā. Tas nozīmē, ka fotolitogrāfija nevar sasniegt dažu alternatīvu tehnoloģiju īpaši smalkus izmērus.

Tehnoloģija, kas pieļauj mazākus izmērus nekā fotolitogrāfija, ir elektronu staru litogrāfija. Izmantojot elektronu staru, lai zīmētu nanometru pa nanometram, var sasniegt neticami mazus izmērus (apmēram 20 nm). Elektronu staru litogrāfija ir daudz dārgāka un laikietilpīgāka nekā fotolitogrāfija, tomēr apgrūtinot to pārdošanu nanolitogrāfijas izmantošanai rūpniecībā. Tā kā elektronu staru litogrāfija darbojas vairāk kā punktmatricas printeris, nevis zibspuldzes fotogrāfija, darbs, kas, izmantojot fotolitogrāfiju, aizņemtu piecas minūtes, aizņems vairāk nekā piecas stundas ar elektronu staru litogrāfiju.

Tiek nepārtraukti pētītas un attīstītas jaunas nanolitogrāfijas tehnoloģijas, kas ļauj iegūt arvien mazākus iespējamos izmērus. Piemēram, ekstrēmā ultravioletā litogrāfija spēj izmantot gaismu ar viļņa garumu 13.5 nm. Lai gan šajā jaunajā jomā joprojām pastāv šķēršļi, tas sola iespēju, ka izmēri ir daudz mazāki par pašreizējiem nozares standartiem. Citas nanolitogrāfijas metodes ietver iegremdējamās pildspalvas nanolitogrāfiju, kurā molekulu nogulsnēšanai uz virsmas izmanto nelielu galu. Iegremdējamās pildspalvas nanolitogrāfija var sasniegt ļoti mazus izmērus, taču pašlaik tas nevar būt zemāks par 40 nm.

Finansējums nanolitogrāfijas pētniecībai tiek saņemts no vairākām vietām, tostarp no privātās akadēmiskās pasaules, futūristiem uzņēmumiem, kas orientējas uz nākamās paaudzes nanotehnoloģiju, un pieredzējušiem datoru mikroshēmu ražotājiem, kas vēlas samazināt savas mikroshēmas daudz zem pašreizējā izmēra. Pieaugot interesei par nanotehnoloģiju rūpniecības nozarēs, finansējums un pētniecība, bez šaubām, paplašināsies nanolitogrāfijas jomā, radot piemērotākas tehnoloģijas un vēl mazākus izmēra ierobežojumus.