14/11/2011 - Das weltweit fortschrittlichste ultraviolette Lichtmikroskop erschaffen

Menéame

Ingenieure und Wissenschaftler von Berkeley Lab haben ein neues extremes ultraviolettes Mikroskop (EUV) entwickelt, dessen Funktionen es weltweit zum fortschrittlichsten Gerät dieser Art machen. Es wird SHARP genannt und könnte eine Schlüsselrolle in der nächsten Generation von Biochips spielen, indem es das Universum der Nanoelektronik für immer verändert. Auf Pablo Javier Piacente.

SHARP ist das neue ultraviolette Mikroskop (EUV) entwickelt von Spezialisten der Berkeley Lab  die eine neue Etappe im Bereich der Nanoelektronik eröffnen könnte. Das Gerät wurde als das am weitesten fortgeschrittene auf seinem Planeten betrachtet und könnte einen größeren Impuls für die Entwicklung einer neuen Generation von Biochips geben.

Die Experten für Nanoelektronik argumentieren, dass sich die Anzahl der Transistoren, die in einen Chip passen, Jahr für Jahr verdoppelt. Dies zeigt, dass die Elektronik eine starke Tendenz zu Entwicklungen auf Nanoskala, sei es auf Geräten wie Smartphones, MP4-Player oder Tablets, unter anderem hält.

Auf diese Weise scheinen elektronische Technologien in der Nanowelt keine Grenzen zu haben und könnten zu leistungsfähigeren und kostengünstigeren Geräten führen. Ihre Entwicklung hängt jedoch von Werkzeugen ab, die umfangreiche Funktionen in sehr spezifischen Lichtwellenlängen ermöglichen.

SHARP ist ein extremes ultraviolettes Lichtmikroskop (EUV), das eine sehr wichtige Aufgabe im Bereich der Fotolitografie erfüllen kann, der zentrale Prozess bei der Erstellung von Computerchips. Das Projekt verfügt über ein Budget von 4,1 Millionen Dollar, und eineinhalb Jahre für seine Optimierung.

Massenproduktion von Halbleitern auf Nanoebene

Die Leitung des Expertenteams obliegt Kenneth Goldberg, Center for X-Ray Optics (CXRO), und das Mikroskop arbeitet parallel zu den vorhandenen Werkzeugen in der Berkeley Lab's Advanced Light Source (ALS).

Diese neue Entwicklung wurde durch eine Pressemitteilung des Berkeley Lab verbreitet und wurde in einem Artikel des Fachmediums Science Daily zusammengefasst.

Laut Goldberg hat das Licht der EUV große Schwierigkeiten bei der Arbeit und erfordert komplexe Materialien. Statt Glasscheiben stützen sich die optischen EUV-Systeme hauptsächlich auf atomisch spezialisierte Spiegel, die bestimmte Umgebungsbedingungen erfüllen müssen, um ihre Effizienz und hohe Reflexionsfähigkeit zu erhalten.

Obwohl es derzeit ähnliche Geräte mit gutem Betrieb gibt, wird SHARP seine Leistung in allen Bereichen übertreffen: Auflösungskontrolle, Geschwindigkeit, Beleuchtungsqualität und andere. Bevor dieses Mikroskop jedoch zu einem kommerziell verfügbaren Werkzeug wird, wird es über das jetzt entwickelte konkrete Studienprojekt hinaus jahrelange Forschungsarbeiten erfordern.

Aber wie wird die konkrete Anwendung von Geräten wie dem SHARP Mikroskop aussehen? Innerhalb weniger Jahre werden Halbleiter in Abmessungen von 16, 11 oder 8 Nanometern dargestellt. Um diese Massenproduktion zu ermöglichen, treibt die Industrie einen EUV-Fotolithographenprozess an, der Licht mit einer Wellenlänge von nur 13,5 Nanometern nutzt, das ist 40-mal kleiner als das sichtbare Licht für das menschliche Auge.

Geräte genauer bewerten

In der Fotolitografie sind die sogenannten Fotomasken der Schlüssel zur Serienproduktion. Eine Reihe von Fotomasken übertragen die Muster des Hauptkreislaufs, der in einen Chip eingebaut ist, um Halbleitergeräte zu erstellen. Die Fotomasken erfüllen eine Funktion, die den negativen in der traditionellen Fotografie oder den Hauptseiten in einem Kopierer ähnelt.

Für Goldberg können fortgeschrittene Mikroskope, die derzeit verwendet werden, eine ausgezeichnete Auflösung haben, aber die Wellenlänge des extremen UV-Lichts (EUV) nicht erkennen können, indem sie die Arbeit mit dem in diesen Fällen erforderlichen Detail verhindern.

Das neue Mikroskop wird es Forschern und Halbleiterherstellern ermöglichen, Fehler und Reparaturstrategien sowie den Zustand der Werkstoffe und der verschiedenen Eigenschaften der Nanogeräte genauer zu bewerten.

Das SHARP-Mikromikroskop wird dann für die Bewertung der Eigenschaften der aktuellen und künftigen Instrumente, die in der Nanoelektronik eingesetzt werden sollen, von entscheidender Bedeutung sein, so dass Forscher die Möglichkeit haben, zuverlässigere Daten zu erhalten. SHARP verfügt auch über eine Vielzahl von Linsen, so dass Benutzer die verschiedenen Bildeigenschaften auswählen können, die in jedem Fall erforderlich sind. Die Brille ist etwas breiter als ein menschliches Haar.

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