Cuando se busca producir los diminutos componentes semiconductores que se utilizan en los dispositivos electrónicos, la fotolitografía es el proceso de elección. No solo proporciona imágenes de alta resolución, pero también permite una producción de alto rendimiento. Sin embargo, a medida que avanza sin cesar la miniaturización de los circuitos electrónicos, la fotolitografía tradicional alcanza límites tanto fundamentales como de costos. Ahora, una nueva técnica fotolitográfica que producirá características más pequeñas de las posibles hoy está en el horizonte. Este desarrollo es gracias a un equipo de investigación internacional liderado por Jing Hua Teng y Hong Liu del Instituto A * STAR de Investigación e Ingeniería de Materiales, Singapur, que incluía a compañeros de trabajo del A * STAR Data Storage Institute, Singapur.

En fotolitografía tradicional, la luz se usa para escribir, por ejemplo, la disposición de un circuito electrónico sobre un sustrato revestido con un material sensible a la luz. Luego, el ensamblaje se procesa químicamente de una manera que hace que aparezca el patrón deseado en el componente final. El tamaño mínimo de las características que se pueden producir con este método viene dado por el límite de difracción óptica:la resolución que se puede obtener en imágenes ópticas no puede ser superior a aproximadamente la mitad de la longitud de onda de la luz utilizada. Este límite suele ser del orden de varios cientos de nanómetros. Y, con miras a una mayor miniaturización de los componentes electrónicos, constituye un auténtico obstáculo, explica Teng.

Los físicos han propuesto varios métodos para superar el límite de difracción, incluido el uso de los llamados superlentes. La resolución de las imágenes de superlente excede el límite de difracción; sin embargo, estas imágenes tienden a sufrir de poco contraste, y esto ha limitado su utilidad para la litografía.

Teng y sus colaboradores demostraron que podían producir imágenes superlentes con una resolución inferior a 50 nanómetros y un contraste suficiente para fines fotolitográficos. El truco consistía en controlar cuidadosamente la superficie de la lente, que consiste en una fina película de plata. "Una superficie lisa asegura que se pierda muy poca luz debido a la dispersión, "explica Teng. A través de una cuidadosa optimización del proceso de fabricación, él y su equipo lograron producir superlentes de plata con imperfecciones de menos de 2 nanómetros de altura.

El próximo objetivo del equipo es optimizar el proceso de litografía y los materiales involucrados para cumplir con los requisitos de alto rendimiento para aplicaciones a escala industrial. El resultado debería ser una herramienta versátil para la litografía óptica en el nano-régimen. "La litografía Superlens es una tecnología prometedora para la nanolitografía óptica de próxima generación para la industria de semiconductores, sino también para bioingeniería y almacenamiento de datos, "dice Liu.