Novas medições do comprimento de onda da luz resultarão em circuitos eletrônicos menores

Redação do Site Inovação Tecnológica - 22/03/2004

O nascimento da nanotecnologia, a ciência que trabalha diretamente com átomos e moléculas, está exigindo uma nova escala de precisão de equipamentos e, principalmente, dos aparelhos de medição. Com esse enfoque, físicos do NIST, um laboratório norte-americano com um papel semelhante ao nosso INMETRO, já deram um passo adiante: eles estão efetuando medições na faixa de milionésimos de nanômetro.

As grandezas envolvidas estão tão fora da escala humana que sua "visualização" não é trivial. Um nanômetro mede um bilionésimo de metro, 10^-9, ou 0,000.000.001. Mas, como todos os engenheiros sabem, para se construir um aparato qualquer em uma determinada escala, os equipamentos utilizados em sua fabricação devem ser ter uma precisão maior do que a dimensão daquilo que vai ser produzido, de forma a garantir a homogeneidade dos produtos.

Então, para garantir a construção de componentes na escala de um nanômetro, os engenheiros tiveram que ir ainda mais fundo. E eles não fizeram por menos: ultrapassaram a escala "pico" (10^-12) e conseguiram efetuar uma medição na escala "femto" (10^-15) ou 0,000.000.000.000.001.

O trabalho envolveu a medição de comprimentos de onda da luz ultravioleta e estão entre os mais precisos já feitos até hoje. Estas medições permitirão a melhoria da calibração de ferramentas de microlitografia utilizada na construção de chips de computadores. As dimensões envolvidas são 10.000 vezes menores do que um átomo de hidrogênio, o menor de todos os átomos.

Para efetuar as medições, os cientistas utilizaram um espectrômetro tão sofisticado que só existem cinco iguais no mundo, dois dos quais pertencem ao NIST. O espectrômetro, que separa e detecta comprimentos de onda específicos, possui uma resolução 10 vezes maior do que outros equipamentos do mesmo tipo, hoje utilizados para calibrações sensíveis como as do telescópio Hubble.

Os cientistas mediram os comprimentos de onda de luz emitida por átomos excitados de ferro, germânio e platina. Estes elementos são utilizados como padrões de referência para a calibração de raios laser de argônio (ArF), uma das ferramentas mais modernas para a impressão de circuitos eletrônicos em pastilhas de silício. A calibração precisa garante que a luz do laser será focalizada adequadamente para gerar os circuitos nos padrões desejados. Quanto mais precisa a calibração, maior será a capacidade da indústria em construir circuitos eletrônicos menores.