Ako zmenšiť rozmery tranzistora na čipe      


V zásade je pri zmenšovaní rozmerov tranzistorov na čipe použiť dve cesty:

1. zmenšenie vlnovej dĺžky žiarenia používaného pri litografii

2. zmenšenie rozmerov prvkov na čipe voči vlnovej dĺžke použitého žiarenia

    zmenšenie vlnovej dĺžky žiarenia používaného pri litografii
Spočiatku sa pri výrobe čipov pomocou fotolitografických procesov používali ako zdroje svetla ortuťové výbojky, tie boli na začiatku 90. rokov nahradené tzv. excimérovými lasermi. Použitie laserov ako zdrojov svetla pri litografii má zjavné výhody, priestorová a spektrálna koherencia umožňuje presnejšie definovať tvary prvkov na čipe.
Pokrok v tomto smere je zrejmý z obr. 1, ktorý je vlastne svojskou ilustráciou Moorovho zákona (počet tranzistorov na čipe sa každých 18 - 24 mesiacov zdvojnásobí). Z obrázku je zrejmé, že zmenšovaním používanej vlnovej dĺžky sa už značný pokrok dosiahol. V súčasnosti sa však používané vlnové dĺžky priblížili k tzv. vákuovej UV oblasti spektra. Žiarenie s frekvenciami pod 150 nm totiž vzduch neprepúšťa. To znamená,  že pri kratších vlnových dĺžkach by bolo nutné celý výrobný proces uskutočňovať vo vákuu, čím by sa výroba značne predražila. Ďalším   praktickým dôvodom, pre ktorý je prechod na kratšie vlnové dĺžky problematický je optika. Pre vlnové dĺžky medzi 100 a 300 nm je možné nájsť iba niekoľko priepustných materiálov, najpoužívanejším materiálom je kremenné sklo, použiť sa dá ešte CaF2, LiF a MgF2. Pre kratšie vlnové dĺžky treba používať zrkadlovú optiku, nakoľko neexistuje materiál, z ktorého by bolo možné vyrobiť šošovku. To je však spojené s radom ďalších obmedzení, takže ďalší pokrok (po vlnovej dĺžke 156 nm) sa dá dosiahnuť až v extrémnej ultrafialovej časti spektra (EUV) na 70 nm.


    zmenšenie rozmerov prvkov na čipe voči vlnovej dĺžke použitého žiarenia
Z obrázku je možné vypozorovať, že súčasnosť a blízka budúcnosť výroby polovodičových prvkov je závislá na zdokonalení postupov umožňujúcich zmenšenie obrazcov  na čipe v porovnaní s používanou vlnovou dĺžkou.


vývoj vlnovej dĺžky použivaného žiarenia a veľkosti prvkov čipu

vývoj