14/11/2011 - Ils créent le microscope ultra-violet le plus avancé du monde

Menéame

Ingénieurs et scientifiques de Berkeley Lab ont développé un nouveau microscope ultra-violet (EUV) dont les fonctions en font le dispositif de ce type le plus avancé au monde. Il s’appelle SHARP, et pourrait jouer un rôle clé dans la prochaine génération de biopuces, en changeant pour toujours l’univers de la nanoélectronique. Pour Pablo Javier Piacente.

SHARP est le nouveau microscope de lumière ultraviolette extrême (EUV) développé par des spécialistes du Berkeley Lab  qui pourrait ouvrir une nouvelle étape dans le domaine de la nanoélectronique. L’appareil a été considéré comme le plus avancé dans son domaine de la planète, et il pourrait favoriser le développement d’une nouvelle génération de biopuces.

Les experts de la nanoélectronique affirment que, année après année, le nombre d’un puce est doublé. Cela montre que l’électronique maintient une forte tendance vers les développements à nanoéchelle, que ce soit sur des appareils tels que les smartphones, les lecteurs MP4 ou les tablettes, entre autres.

De cette façon, les technologies électroniques dans le nanomonde semblent ne pas avoir de limites, et pourraient conduire à la production de dispositifs plus puissants et moins coûteux. Cependant, leur développement dépend d’outils permettant de grandes fonctions sur des longueurs d’onde de lumière très spécifiques.

SHARP est un microscope à lumière ultraviolette extrême (EUV), qui pourra accomplir une tâche très importante dans le domaine de la photolitographie, le processus central dans la création de puces d’ordinateurs. Le budget du projet s’élève à 4,1 millions de dollars, et le délai d ’.

Production en masse de semi-conducteurs à nanoéchelle

La direction de l’équipe de spécialistes est Kenneth Goldberg, du Center for X-Ray Optics (CXRO), et en outre le microscope travaille en parallèle avec les outils existants dans le Berkeley Lab's Advanced Light Source (ALS).

Ce nouveau développement a été diffusé par un communiqué de presse du Berkeley Lab, et il a été résumé dans un article du milieu spécialisé Science Daily.

Selon Goldberg, la lumière EUV présente de grandes difficultés pour le travail, exigeant des matériaux complexes. Au lieu de lentilles de verre, les systèmes optiques EUV sont principalement basés sur des miroirs spécialisés à l’échelle atomique, qui doivent suivre certaines conditions environnementales pour maintenir leur efficacité et leur réflectivité élevée.

Bien qu’il existe actuellement des dispositifs similaires avec un bon fonctionnement, SHARP surpasse ses performances dans tous les domaines: contrôle de la résolution, vitesse, qualité de l’éclairage et autres. Cependant, avant de devenir un outil commercialment disponible, ce microscope nécessitera des années de recherche, au-delà de ce projet d’étude spécifique qui est maintenant développé.

Mais quelle sera l’application concrète de dispositifs tels que le microscope SHARP? Dans quelques années, les semi-conducteurs seront présentés dans des dimensions de 16, 11, ou huit nanomètres. Pour les produire en masse, l’industrie est en train de déclencher un processus de photolithographie EUV, qui utilise la lumière avec une longueur d’onde de seulement 13,5 nanomètres, soit 40 fois plus petite que la lumière visible pour l'œil humain.

Évaluer les dispositifs avec une plus grande précision

Dans la photolitographie, les photomasques sont la clé de la production en série. Une série de photos masques transfèrent les motifs du circuit principal qui est incorporé à une puce, pour créer des dispositifs semi-conducteurs. Les photos masques jouent un rôle similaire à celui de la photographie traditionnelle, ou des pages maîtresses dans une photocopieuse.

Pour Goldberg, les microscopes avancés actuellement utilisés peuvent avoir une excellente résolution, mais ils ne peuvent pas détecter la longueur d’onde de la lumière ultraviolette extrême (EUV), empêchant le travail avec le plus de détails nécessaire dans ces cas.

Ainsi, le nouveau microscope permettra aux chercheurs et aux entreprises de production de semi-conducteurs d’évaluer avec plus de précision les défauts et les stratégies de réparation, ainsi que l’état des matériaux et les caractéristiques différentes des nanosystèmes.

Le microscope SHARP sera alors essentiel pour évaluer les propriétés des outils actuels et futurs à utiliser dans la nanoélectronique, en donnant aux chercheurs la possibilité d’obtenir des données plus fiables. SHARP disposera également d’une grande variété de lentilles, ce qui permettra aux utilisateurs de sélectionner les différentes propriétés d’images requises dans chaque cas. Les lentilles sont légèrement plus larges qu’un cheveu humain.

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