Микрочипы создаются с помощью литографии: кремниевые пластины покрываются радиационно-чувствительным материалом, называемым резистом. Когда на резист попадает пучок излучения, происходит химическая реакция, формирующая на пластине схемы и узоры. Для элементов размером меньше 10 нм требуется мощное излучение за пределами экстремального ультрафиолетового диапазона (B-EUV), которое плохо взаимодействует с традиционными резистами. Хотя необходимые лазеры уже существуют, основное ограничение заключается в материалах и процессах, способных обрабатывать такие миниатюрные детали.

Для решения этой задачи команда создала металлоорганические резисты на основе органического соединения имидазола. Эти материалы способны выдерживать излучение B-EUV. Металлы, например цинк, поглощают его и генерируют электроны, запускающие химические реакции, формирующие схемы на поверхности кремниевой пластины.

Ключевым достижением стала методика химического жидкостного осаждения (CLD). Она позволяет наносить металлоорганические покрытия на кремниевые пластины с нанометровой точностью, контролировать толщину слоя и быстро тестировать сотни комбинаций металлов и органических соединений. Это даёт возможность оптимизировать процессы и адаптироваться к различным типам излучения. Например, цинк, неэффективный при работе с обычным EUV, хорошо себя показывает с B-EUV.

Команда тестирует комбинации материалов для излучения B-EUV, которое, как ожидается, станет стандартом отрасли в ближайшее десятилетие. Это открывает возможности для создания сверхкомпактных чипов, которые могут быть использованы в электронике — от мобильных телефонов и бытовой техники до автомобилей и самолётов.