This is Science: 3D електронна літографія в маси

    
Електронної літографією нині не здивуєш нікого, їй пророкують вельми успішне майбутнє в мікроелектроніці. Навіть Роснано планує до закупівлі електронно-променеву літографію Mapper. А як на рахунок матеріалів — що стане основою фоторезиста майбутнього?
 
 Ионно-променева літографія , в узагальненому сенсі цього слова, рано чи пізно повинна прийти на заміну традиційної фотолитографии , оскільки володіє незрівняним дозволом і точністю створення патернів за рахунок використання частинок (іонів або електронів) з дуже короткою довжиною хвилі (менше 1 Ангстрема або 0.1 нм). До того ж, це метод прямого створення патернів і схем, що не вимагає розробки дорогих масок (ціна яких може доходити до сотень тисяч доларів за штуку ), як у випадку з фотолитографией.
 
Наприклад, на представленій схемі фотолітографічного процесу, в разі іонно-променевої літографії ми сміливо можемо виключити маску на стадії номер 3:
 
 
 
Однак у світі капіталізму усе вирішують гроші, в тому числі вартість обладнання та сировини — звичайно ж і фоторезиста, який витрачається у великих обсягах, так як самий звичайний чіп може містити від десятка найрізноманітніших верств. І фактично саме фоторезист відповідає за те, з якою точністю патерн буде відтворений на підкладці.
 
Отже, група китайських вчених з Канади запропонувала спосіб використання вкрай дешевого полістиролу як фоторезиста в електронно-променевої літографії, дозволяючи створювати 3D об'єкти до 1.5 мікрон висотою при надзвичайно малій товщині (нижче сотні нанометрів).
 
Зазвичай в електронній літографії використовується полімер полідиметилсилоксан (PDMS ), проте вчені знайшли спосіб, як замінити його на більш дешевий полістирол (ринкова вартість приблизно в 2 рази нижче). При цьому підвищується чутливість, а разом з нею і продуктивність всього методу в цілому, так як потрібно менше часу на створення одного «пікселя».
 
Суть запропонованого методу полягає в тому, що полістирол термічно випаровується під дією електронного пучка, залишаючи порожнину, яка в наслідок може бути заповнена різними матеріалами: алюмінієм (для створення контактів), діоксидом кремнію (для створення хвилеводів або ізолюючих площин) і так далі.
 
 
 Приклади патернів, отриманих на полістиролі за допомогою електронно-променевої літографії
 
До того ж, при бажанні можна одночасно «малювати» на вигнутих поверхнях і навіть створювати хвилеводи на таких поверхнях:
 
 
 За допомогою електронного пучка можна друкувати фактично на будь-якій поверхні, створюючи складні патерни
 
Таким чином, сукупність властивостей: низькою собівартістю, малої дози або короткого часу експонування, суміщеної з можливістю створювати патерни на вигнутих поверхнях, — фактично роблять полістирол затребуваним на зарождающимся ринку електронної промислової літографії.
 
 Оригінальна стаття в ACSNano (DOI: 10.1021 / nn4064659)
    
Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.