De researchafdeling van IBM in het Amerikaanse Almaden heeft 29,9 nanometerstructuren gemaakt met 193 nm immersielithografie. De consensus onder wetenschappers was dat deze techniek niet lager dan 32 nanometer kon gaan. De elektronicareus gebruikte een immersiewaferscanner van ASML voor de doorbraak.
De limiterende factor was tot nu toe de brekingsindex van het water tussen de lens en het halfgeleidermateriaal. Bij 193 nanometer bedraagt deze 1,44. De IBM-onderzoekers vervingen het water door een vloeistof met een refractieve index van 1,6, waardoor ze ook een lens met deze waarde konden gebruiken. De fotoresistlaag had een brekingsindex van 1,7. JSR Micro uit het Californische Sunnyvale ontwikkelde de materialen. Het vervolgonderzoek richt zich op bouwstoffen met een refractieve index van 1,9.
Voor elektromagnetische straling met kleinere golflengten is het lensmateriaal niet meer transparant en zijn er compleet andere technieken nodig. De meest waarschijnlijke opvolger is extreem ultraviolet ofwel zachte röntgenstraling, met een golflengte van 13,5 nanometer. IBM denkt dat het onderzoek de levensduur van de huidige generatie chipfabricagetechnieken aanzienlijk kan verlengen.
’Ons doel is om optische lithografie zo ver mogelijk te pushen zodat de industrie niet hoeft over te stappen op een duur alternatief tot dit echt absoluut nodig is‘, zegt Robert Allen, manager lithografiematerialen bij IBM‘s Almaden Research Center. ’Dit resultaat is het sterkste bewijs tot nu toe dat de industrie minstens zeven jaar ademruimte kan hebben voordat er radicale veranderingen in chipfabricagetechnieken nodig zijn‘.
