Nanotecnología para mejorar la ley de Moore

En sectores tales como los dispositivos móviles, las comunicaciones de alta velocidad o la salud, los mercados actuales exigen una variedad creciente de productos cada vez más pequeños, más baratos y con mayor eficiencia energética. Para satisfacer dichas demandas de innovación, la industria debe evolucionar de la era de la microtecnología a la de la nanotecnología. Sin embargo, esto requiere nuevos investigadores con excelentes capacidades de investigación y conocimientos específicos sobre cada tecnología.

Igual que sucede con cualquier microtecnología, la litografía óptica es una tecnología de impresión que sigue una relación de escalado parecida a la ley de Moore: cada año, se reduce el tamaño de las características más pequeñas de los circuitos integrados. El proyecto SPAM (Surface physics for advanced manufacturing), financiado por la Unión Europea, reunió a cuatro socios industriales, cinco académicos y tres institutos de investigación con el fin de desarrollar una tecnología que permita imprimir semiconductores más pequeños con extremada precisión de posicionamiento (32 nm).

El proyecto pretendía generar conocimientos de física de superficies para procesos avanzados de fabricación. Después del trabajo sobre (in)estabilidad de la línea de contacto y la limpieza de las superficies, el trabajo del proyecto se centró en la rugosidad superficial controlada y la metrología de superficies estructuradas durante la segunda fase del proyecto.

Para evitar la adhesión capilar, se necesitaba controlar cuidadosamente la rugosidad de las superficies. Con este fin, la investigación se centró en modificar las superficies mediante marcado con haz de iones, proceso que genera patrones nanométricos superficiales rugosos y con periodicidad espacial. La modificación de las superficies sirvió para reducir la energía superficial. Ambas técnicas se probaron para determinar la resistencia al desgaste resultante.

Los científicos probaron con éxito un nuevo método desarrollado para medir dimensiones críticas como la rugosidad de los contornos de las estructuras marcadas. Un nuevo concepto de hardware basado en la adquisición secuencial de patrones de difracción permitió la recuperación de fase mediante detección coherente. Se consiguió mejorar de forma sustancial la precisión para reproducir el perfil de las redes de difracción.

Los hallazgos que apoyan el uso de la tecnología para litografía y metrología son un requisito previo para hacer realidad el plan internacional de desarrollo de la tecnología para semiconductores. Puesto que se garantiza el avance en el rendimiento de los circuitos integrados, el plan de desarrollo sirve para facilitar la continuación de la ley de Moore.