Lange Zeit wurde die EUV-Lithographietechnologie hauptsächlich zur Herstellung der leistungsstärksten Logik- und Speicherchips eingesetzt.Allerdings hat das belgische Mikroelektronik-Forschungszentrum (IMEC) kürzlich erstmals erfolgreich die EUV-Lithographieausrüstung von ASML eingesetzt, um die Herstellung von Festkörpernanoporen auf Waferebene auf einem 300-mm-Wafer zu erreichen.
Diese Entwicklung wurde vom ASML-Leiter für Öffentlichkeitsarbeit als „unerwartete und herausragende biomedizinische Anwendung“ begrüßt.
Bei den sogenannten Nanoporen handelt es sich um winzige Löcher mit einem Durchmesser von nur wenigen Nanometern und einer Feinheit von etwa einem Zehntausendstel eines menschlichen Haares. Im Bereich der Biosensorik fungieren Nanoporen wie „molekulare Kontrollpunkte“.
Wenn ein Ionenstrom durch das Loch fließt,Die darin enthaltenen Moleküle (z. B. Viren, Proteine oder DNA) erzeugen einzigartige Signale für den elektrischen Strom. Anhand dieser einzigartigen elektrischen Signale können Wissenschaftler mit hoher Empfindlichkeit die Größe, Struktur und Ladung der Moleküle identifizieren.
Obwohl Nanoporen ein großes Potenzial in der Genomik und Proteomik haben, war eine Produktion in großem Maßstab aufgrund von Herstellungsschwankungen und Integrationsschwierigkeiten in der Vergangenheit nicht möglich.
Der Durchbruch von imec besteht darin, mithilfe der EUV-Technologie ein hohes Maß an Konsistenz bei der Porengröße sicherzustellen. Derzeit wurde die Porengröße genau auf etwa 10 Nanometer reduziert und es wird erwartet, dass sie durch Prozessverbesserungen in Zukunft die 5 Nanometer-Marke überschreiten wird.
Darüber hinaus ist diese Methode mit CMOS kompatibel, sodass Biosensoren ebenso wie Chips in Massenproduktion auf 300-mm-Wafern hergestellt werden können.
Imec-Forschungs- und Entwicklungsprojektmanager Ashesh Ray Chaudhuri sagte, die Anwendung der EUV-Infrastruktur, die ursprünglich für die Chipherstellung verwendet wurde, auf die Biowissenschaften habe die Tür zu Hochdurchsatz-Biosensor-Arrays geöffnet.