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RÉSUMÉ
L’exploitation de nanosources pour photostructurer la matière de façon contrôlée avec une résolution très inférieure à la longueur d’onde de la lumière, ouvre la voie à une approche prometteuse de nanolithographie utilisant les photons comme vecteurs d’écriture. Les applications visées vont bien au-delà du domaine de la microélectronique puisqu’elles concernent aussi bien le stockage optique haute densité que la manipulation de molécules.
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INTRODUCTION
L'exploitation de nanosources pour photostructurer la matière de façon contrôlée avec une résolution très inférieure à la longueur d'onde de la lumière, ouvre la voie à une approche prometteuse de nanolithographie utilisant les photons comme vecteurs d'écriture.
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Lithographie optique : enjeux et challenges
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1. Contexte
Renaud BACHELOT est Professeur des Universités au laboratoire de nanotechnologie et d’instrumentation optique (LNIO) de l’Université de Technologie de Troyes (UTT), Responsable de la branche ingénieur « Matériaux » de l’UTT.
Ses domaines de recherches concernent l’optique de champ proche, la nano-optique et l’interaction lumière matière à l’échelle submicronique. En particulier, il est responsable d’un axe de recherche du LNIO intitulé « Nanophotochimie » dont l’objectif est d’étudier et de contrôler la modification des photopolymères par des nanosources optiques.
Une branche importante des nanotechnologies est la nanostructuration qui implique un nombre important de challenges économiques et scientifiques. En particulier, les technologies modernes reposent sur des systèmes de plus en plus réduits et performants qui ne peuvent être technologiquement viables à long terme que si leur coût reste raisonnable. Depuis quelques années, les efforts ont été croissants pour miniaturiser les systèmes électroniques et optiques afin d'intégrer des fonctions supplémentaires et d'augmenter leurs performances. Un exemple caractéristique est celui des processeurs des ordinateurs dont la puissance ne fait que croître depuis 1980. Cette croissance est décrite par la loi de Moore qui prévoit que la taille des composants de la microélectronique soit divisée par deux tous les 18 mois. La lithographie optique est la technique la plus utilisée pour la fabrication de masse de l'industrie électronique. Des efforts considérables ont été entrepris pour suivre la loi de Moore. Il est cependant de moins en moins possible de suivre cette loi car la résolution spatiale de la lithographie optique est théoriquement limitée par le phénomène de diffraction à la demi-longueur d'onde effective de la lumière. La tendance actuelle de la lithographie optique est de diminuer la longueur d'onde afin d'améliorer la résolution. En parallèle à l'optimisation et à l'amélioration de la lithographie optique, afin d'ouvrir d'autres voies pour poursuivre la course à la résolution, de nouvelles approches ont été introduites. Ces approches sont décrites dans un bulletin récent de la MRS ...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Bulletin MRS (Materials Research Society) - Fabrication of sub-45 nm structures for the next generation of devices. - Vol. 30, n˚ 12, déc. 2005.
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(2) - RONSE (K.) - Optical lithography – a historical perspective. - C. R. Physique, doi : 10.1016/j.chry.2006.10.007 (2006).
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(3) - SWITKES (M.), ROTHSCHILD (M.), KUNZ (R.R.), BAEK (S.-Y.), COLES (D.), YEUNG (M.) - Immersion lithography : Beyond the 65 nm node with optics. - Microlithography World, p. 4, mai 2003.
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(4) - COURJON (D.) - Near-field microscopy and near-field optics. - Imperial College Press, Londre (2003).
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(5) - NOVOTNY (L.), HECHT (B.) - Principles of Nanooptics. - Cambridge Press (2007).
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(6) - LOURTIOZ (J.M.), TCHELNOKOV (A.) - Nanophotonique et Micro-Nanotechnologies. - Techniques de l'ingénieur. Nanotechnologies...
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