Du 25 février au 2 mars à San José, Californie, s'est déroulée la conférence Advanced Lithography Symposium, organisée par le groupe SPIE. Les chercheurs membres du consortium SEMATECH réunissant les plus grandes entreprises américaines de semi-conducteurs ont fait le point sur le futur de la lithographie 193nm par immersion. Selon eux, la réussite de cette technologie passe par trois facteurs essentiels : la démonstration d'une nouvelle lentille d'indice optique élevée, la mise au point d'un fluide d'immersion de troisième génération et enfin, le développement d'une nouvelle résine photosensible d'indice élevé.
Concernant le nouveau type de lentille, c'est le grenat de lutécium et d'aluminium (LuAG) qui a été identifié comme matériau le plus prometteur. L'avantage de ce matériau est qu'il présente un indice de réfraction élevé de 2,14, comparé à 1,56 pour les objectifs actuellement utilisés dans les outils d'exposition. Ce matériau avait été identifié pour la première fois en 2005 à travers des recherches sponsorisées par SEMATECH et conduites au National Institute of Standards and Technology (NIST). SEMATECH vient de signer un accord de développement commun avec l'entreprise allemande, Schott Lithotec, afin de développer des lentilles de projections en LuAG d'un diamètre de 80mm. Ces prototypes permettront d'évaluer la faisabilité des lentilles finales d'un diamètre de 150 millimètres. L'objectif de ce projet est de produire pour 2009 la première lentille opérationnelle en LuAG. Elle pourrait ainsi équiper les versions de test des outils d'exposition qui pourraient entrer sur le marché en 2010.
Les liquides d'immersion de seconde et troisième génération ont également fait l'objet d'une attention particulière. Plusieurs compagnies ont présenté de nouveaux fluides basés sur des hydrocarbures et présentant un indice de réfraction compris entre 1,6 et 1,7. Cependant, ces fluides s'obscurcissent sous irradiation laser et laissent des résidus sur la surface de la lentille. De nouvelles techniques doivent également être développées pour empêcher les futures générations de fluides, qui sont typiquement visqueux, de laisser des gouttelettes microscopiques lors du déplacement de la lentille. Afin de relever ces défis technologiques, des travaux sont menés par des groupes de recherche du laboratoire Lincoln au MIT et à l'université du Wisconsin. Trois autres universités sont également impliquées dans le développement des liquides de troisième génération d'indices de réfraction supérieurs à 1,8. Les travaux sont basés sur l'utilisation de nano composites, d'anneaux de carbone et autres composés organiques.
SEMATECH finance également un projet de recherche sur les résines photosensibles mené par l'université de Queensland en Australie. Cette dernière a récemment développé une plateforme pour démontrer la première formation d'image avec résine à base de soufre dotée d'un indice de 1,76. Le responsable du programme " 193i " de SEMATECH, Bryan Rice, a indiqué que son objectif était de fournir ces nouvelles technologies aux fabricants de semi-conducteur dans un délais de 10 mois et demi.
A propos de SEMATECH (Semiconductor Manufacturing Technology) : Basé à Austin (Texas), SEMATECH est aujourd'hui une structure internationale regroupant les plus grandes entreprises du secteur des semi-conducteurs (AMD, IBM, Intel, NEC, Samsung, Texas Instrument,TSMC, etc..). Cette initiative a été mise en place en 1986 au moment ou l'industrie américaine traversait une période difficile. Elle a été un des instruments qui a permis aux entreprises américaines de reprendre une position de leader grâce à des soutiens financiers importants de la part du gouvernement fédéral. Les programmes de recherche développés se concentrent sur des aspects précompétitifs et concernent les outils de fabrication avancés, l'environnement, la sécurité et la santé, les procédés Front End, les interconnexions, la lithographie, les méthodes de productivité.
