LA LUMIÈRE AU SERVICE DE L’ÉLECTRONIQUE
On l’oublie souvent, nos puces électroniques sont gravées avec de la lumière : la lithographie optique consiste à déposer un film photosensible sur une galette de silicium, puis à former dessus l’image d’un masque qui représente les motifs à graver. La galette de silicium est ensuite « développée » – comme un film photographique – pour révéler les motifs à sa surface. Alors que, dans les années 1990, les industriels se demandaient comment graver des transistors plus petits que 100 nanomètres à cause de la diffraction de la lumière, la lithographie optique n’a cessé de progresser, et semble désormais en mesure de descendre jusqu’à 7, voire 5 nanomètres. Comment une telle prouesse est-elle possible ? D’abord parce que les chercheurs ont repoussé les barrières de la diffraction, et savent graver des motifs (un peu) plus petits que la longueur d’onde de la lumière. Surtout, la lithographie s’appuie sur une lumière de longueur d’onde de plus en plus courte. Dans les années 1960, elle était de 436 nanomètres, de couleur violette. Aujourd’hui, la technique se développe dans l’ultraviolet extrême, autour de 13 nanomètres. Et les travaux du théo- ricien britannique John Pendry, de l’Imperial College London, sur le concept de lentille parfaite – sans diffraction – laissent espérer de nouveaux progrès à long terme (1). En attendant, les orfèvres de la matière tentent de domestiquer une autre forme de lithographie, à faisceaux d’électrons cette fois. Si sa finesse est sans égale, sa lenteur ne permet pas, à ce jour, de produire des puces en grand volume, un sérieux handicap quand il s’agit de rentabiliser des usines de semi-conducteurs dont le coût dépasse régulièrement les dix milliards de dollars. (1) J. Pendry, Physical Review Letters, 85 , 3966, 2000.