В нанотехнологиях повышение
разрешающей способности может быть достигнуто без применения
высокоэнергетических частиц за счет создания условий, запрещающих
свободное распространение частиц через определенную область (эффекта
туннелирования). Так, эффективная ширина потока туннелирующих электронов
при использовании техники сканирующей зондовой микроскопии при энергии в
доли эВ составляет десятые доли нм.
Решение проблемы фокусировки,
обеспечивающее создание отдельных элементов с нанометровыми
размерами, не решает задачи создания интегральных схем высокой интеграции.
Для создания интегральной схемы с числом элементов 108...10^
даже при реализации теоретического предела чувствительности
электронорезистов потребуется достаточно большое время экспонирования,
неприемлемое для условий массового производства интегральных
схем.
Как известно, существует
сравнительно узкая область длин волн дальнего вакуумного
ультрафиолета и примыкающая к ней область мягкого рентгеновского
излучения, благоприятная для проникновения в диапазон размеров <
100 нм. Более короткое излучение сложно использовать из-за генерации
рентгеновских фотоэлектронов. Применение этого диапазона длин волн,
эксимерных лазеров и брегговских зеркал на основе покрытия Si—Мо,
обеспечивающих получение для длины волны 14 нм, коэффициента отражения до
70 %, позволит в ближайшее десятилетие достичь разрешающей способности
50... 100 нм. В частности, компании Intel и IBM в 2001 г. освоили серийный
выпуск интегральных схем (130 нм) по технологии, основанной на
использовании ArF эксимерно-го лазера.
Рассмотрение современного
состояния нанотехнологий показывает, что единственным прибором
наноэлектроники, сохраняющим свою работоспособность вплоть до
размеров 6... 10 нм, является кремниевый полевой нанотранзистор со
структурой МДП.
Массовое производство
сверхбольших интегральных схем на основе нанотранзисторов с минимальной
длиной затвора 20 нм, а затем и 10 нм будет основываться на развитии
методов проекционной рентгеновской литографии в области вакуумного
ультрафиолета и проекционной электронной и ионной литографии и будет
готово приблизительно к 2015 г. Основные параметры этих сверхбольших схем
будут следующими: плотность размещения логических вентилей
108 см2, размер кристалла 10... 15 см2
при плотности рассеиваемой мощности 100 Вт/см2, рабочие частоты
до 20...40 ГГц.
