La nanolithographie est un terme utilisé pour décrire un certain nombre de techniques permettant de créer des structures incroyablement petites. Les tailles mises en jeu sont de l’ordre de quelques dizaines de nanomètres (nm). Un nanomètre est un milliardième de mètre, beaucoup plus petit que la largeur d’un seul cheveu humain. Le mot lithographie est utilisé parce que la méthode de génération de motifs est essentiellement la même que l’écriture, mais à une échelle beaucoup plus petite.
Une méthode courante de nanolithographie, utilisée en particulier dans la création de micropuces, est connue sous le nom de photolithographie. Cette technique est une méthode parallèle de nanolithographie dans laquelle toute la surface est dessinée en un seul instant. Cependant, la photolithographie est limitée dans la taille à laquelle elle peut être réduite, car si la longueur d’onde de la lumière utilisée est trop petite, la lentille absorbe simplement la lumière dans son intégralité. Cela signifie que la photolithographie ne peut pas atteindre les tailles super fines de certaines technologies alternatives.
Une technologie qui permet des tailles plus petites que la photolithographie est celle de la lithographie par faisceau d’électrons. En utilisant un faisceau d’électrons pour dessiner un motif nanomètre par nanomètre, des tailles incroyablement petites (de l’ordre de 20 nm) peuvent être obtenues. Cependant, la lithographie par faisceau d’électrons est beaucoup plus coûteuse et prend beaucoup de temps que la photolithographie, ce qui la rend difficile à vendre pour les applications industrielles de la nanolithographie. Étant donné que la lithographie par faisceau d’électrons fonctionne plus comme une imprimante matricielle qu’une photographie flash, un travail qui prendrait cinq minutes en utilisant la photolithographie prendra plus de cinq heures avec la lithographie par faisceau d’électrons.
De nouvelles technologies de nanolithographie sont constamment recherchées et développées, conduisant à des tailles possibles de plus en plus petites. La lithographie ultraviolette extrême, par exemple, est capable d’utiliser la lumière à des longueurs d’onde de 13.5 nm. Bien que des obstacles existent encore dans ce nouveau domaine, il promet la possibilité de tailles bien inférieures à celles produites par les normes industrielles actuelles. D’autres techniques de nanolithographie incluent la nanolithographie au stylo plongeant, dans laquelle une petite pointe est utilisée pour déposer des molécules sur une surface. La nanolithographie au stylo plongeant peut atteindre de très petites tailles, mais ne peut actuellement pas descendre en dessous de 40 nm.
Le financement de la recherche en nanolithographie provient d’un certain nombre d’endroits, notamment du monde universitaire privé, d’entreprises futuristes tournées vers la nanotechnologie de nouvelle génération et de fabricants de puces informatiques établis qui cherchent à réduire leurs puces bien en deçà de leur taille actuelle. À mesure que l’intérêt pour la nanotechnologie grandit dans les secteurs industriels, le financement et la recherche s’étendront sans aucun doute dans le domaine de la nanolithographie, conduisant à des technologies plus adaptées et à des limites de taille encore plus basses.