Imprintlithografie klopt op de deur

Nano-imprintlithografie is een alternatief voor de veelgebruikte optische chipproductiemethode. Dat stelden sprekers tijdens een webcast van Semiconductor International. Nu optische lithografie steeds dichter bij haar fysieke grenzen komt, zoeken halfgeleiderfabrikanten naarstig naar vervangers. Een van de kandidaten is de imprinttechnologie. De methode maakt gebruik van een kwartsmal met een voorgeëtst circuit. Dit sjabloon wordt gedrukt in een zachte laag siliciummonomeer, dat de eigenschap heeft door belichting met ultraviolet licht te veranderen in een hard polymeer. Zo ontstaat een reliëf van de voorgeëtste schakeling.

Bij haar eerste proefnemingen met de imprinttechniek slaagde de Amerikaanse Princeton-universiteit er al in om kwantumdots te maken van 10 nanometer. De Amerikanen vergeleken de technologie ook met het SRAM-proces van Intel. ‘s Werelds grootste halfgeleiderbedrijf produceerde in 2002 met 193 nm-lithografie een geheugencel op 1,13 vierkante micrometer en met een half pitch van 110 nanometer. Princeton kopieerde de structuur en kwam tot een oppervlakte van 0,04 vierkante micrometer en 20 nanometer half pitch. Een verbetering van ongeveer een factor zes in lijnbreedte en een factor dertig in oppervlakte.

Indrukwekkende cijfers, maar zijn ze ook haalbaar in de praktijk van de massaproductie? Fabian Pease van de Stanford-universiteit denkt van wel: ’Nano-imprintlithografie is niet zomaar de zoveelste technologie. Geen andere methode heeft zo‘n hoge verwerkingscapaciteit bij een nauwkeurigheid van 10 nanometer. In principe is imprintlithografie een factor duizend sneller dan de conventionele wafersteppers. Ook hoeven chipproducenten niet extreem te investeren in nieuwe machines.‘