ПОПУЛЯРНЫЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ

Кадры

Фотогалерея

Новости

Ученые ФТИ им.Иоффе разработали метод "сухой" литографии / 10.03.2010

© Изображение aist-nt.ru

Источник: МНТЦ

В применении к нанолитографии слова мокрая и грязная – это скорее не эпитеты, а термины. Впрочем, уже в самое ближайшее время она, возможно, будет сухой, а главное - и чистой. Способ придумали питерские физики, сотрудники Физико-технического института РАН, основанного Абрамом Федоровичем Иоффе, а теперь носящего его имя.

В основе метода – новые свойства фуллеренов, обнаруженные учеными и возможность управлять этими свойствами, а значит, и использовать их. В частности – в нанолитографии.
Дело в том, что атомы углерода, помимо широко известных кристаллических структур алмаза и графита, умеют выстраиваться еще и в полые шарики, состоящие из нескольких десятков атомов, так называемые фуллерены. Сами фуллерены давно не экзотика, и получать некоторые их разновидности люди научились уже десятками, а то и сотнями килограмм.

Если на какую-нибудь поверхность напылить слой фуллеренов, получится так называемый фуллерит – то есть кристалл из фуллеренов. Аккуратно нагревая затем эту поверхность, можно добиться, чтобы почти все фуллерены с нее испарились – улетели, как, например, молекулы иода, и ничуть при этом не пострадали.

Но – и в этом суть изобретения – если воздействовать на слой фуллерита пучком, например, электронов, то в этом месте фуллерены можно разрушить. Превратить их в аморфный углерод, в котором атомы расположены кое-как, без всякого порядка. Что важно, такой углерод способен проводить электрический ток.

При нагревании, когда фуллерит, молекула за молекулой, легко с поверхности улетучивается, этот аморфный углерод, остается на ней. Однако для микросхемы такие углеродные структуры – это потенциальные квантовые проволоки, затворы полевых транзисторов и другие электронные элементы.

Вот такие превращения углерода и предлагают использовать авторы в микроэлектронике. Пока для производства микрочипов, скажем, сотовых телефонов. В будущем – для сверхмалых и сверхпроизводительных процессоров, поскольку такой подход позволяет получить разрешение, то есть минимальную ширину элемента, всего в несколько нанометров.

Надо сказать, что с помощью традиционной мокрой литографии микрочипы делают приблизительно так: на поверхность заготовки, состоящий, например, из чередующихся слоев проводящего материала, диэлектрика и полупроводника, наносят слой материала. Это так называемый резист. На нем, как на фотопленке, с помощью нанозонда, то есть остросфокусированного пучка электронов, создают скрытое изображение элементов будущей микросхемы. Затем необлученную часть пленки смывают органическим растворителем – скрытое изображение становится явным. Теперь такую структуру можно подвергнуть химическому или плазменному травлению и удалить на незащищенных маской участках, например, слой проводника или проводника и диэлектрика. Или, наоборот, используя маску, нанести на выбранные участки поверхности дополнительные слои, создавая тем самым элементы микросхемы.

Отсюда и масса проблем, неизбежных в «мокрой» нанолитографии. Во-первых, растворители. Они должны быть сверхчистыми – потому что в микроэлектронике любая примесь, даже в ничтожных количествах, категорически лишняя. Зато потом они уже грязные, и с ними приходится что-то делать. Либо регенерировать, приобретая лишнюю головную боль, либо выбрасывать, что, понятно, нехорошо, но многие именно так, увы, и поступают. И, разумеется, проблема номер два: для проявления фотопленки заготовку приходится из камеры вынимать. При этом она, разумеется, может испачкаться.

Свет в конце туннеля показался благодаря работе коллектива ученых под руководством доктора физико-математических наук профессора Юрия Гордеева. Потому что они не просто предложили в качестве резиста использовать тот самый фуллерит, но и выяснили параметры процесса, в ходе которого можно заставить часть углерода с заготовки улететь, а часть – на ней остаться. Результаты исследований авторы, разумеется, запатентовали, научную часть опубликовали в специальных журналах. А эксперты Международного научно-технического центра сочли эту работу чрезвычайно интересной и разместили информацию о ней на своем сайте, в разделе перспективных разработок (PRA0642).

При этом качество всех операции и приборных элементов можно проконтролировать по ходу дела, то есть в процессе изготовления прибора, а не после, когда бракованный чип остается только выбросить. И все это не подвергая будущую микросхему опасности поймать из воздуха вредоносную примесь или пылинку, по разрушительному воздействию на тонкие его структуры соизмеримую с обломком скалы, рухнувшим на дорогу. С растворителями также не будет проблем: в процессе их попросту нет. 


Другие новости по теме:
22.07.21 - Носимый пластырь вырабатывает электричество из пота
15.07.21 - H2Fly и Deutsche Aircraft анонсировали водородный самолет на 40 мест
10.07.21 - Российские ученые открыли катализатор для получения топлива из воды
02.07.21 - Европа может начать производство природного газа из энергии солнца и ветра
30.06.21 - Предложена новая идея подводного хранения избытков генерации энергии
TOP100 самых популярных
новостей
за месяц
Место Наименование Показов
1

Глобальная сеть стала частью жизни трети россиян

ВЦИОМ выяснил привязанность россиян к Интернету. Глобальной сетью регулярно пользуются 38 процентов россиян, из которых 23 процента выходят в Интернет ежедневно, а 11 процентов - еженедельно. ВЦИОМ в

187
2

Как услышать мозг

Анализ нейронной активности слуховой коры позволил исследователям услышать слова напрямую из мозга.    Мы понимаем чужую речь независимо от того, с мужчиной или женщиной разговариваем, высокий или н

163
3

Ученые ФТИ им.Иоффе разработали метод "сухой" литографии

В применении к нанолитографии слова мокрая и грязная – это скорее не эпитеты, а термины. Впрочем, уже в самое ближайшее время она, возможно, будет сухой, а главное - и чистой. Способ придумали п

163
4

Астрофизики обнаружили пригодную для экстремофилов суперземлю

Европейские астрономы обнаружили суперземлю в зоне, потенциально пригодной для обитания, вокруг звезды Gliese 163 на расстоянии 50 световых лет от Земли. Статья ученых подана в журнал Astronomy and As

162
5

Высокие ГЛОНАСС-технологии добрались и до Костромской Снегурочки

Теперь победительница открытого областного конкурса «Костромская Снегурочка-2011» будет не только самая талантливая и красивая, но и самая инновационная внучка Деда Мороза. Диплом, подтверждающий соот

161

Анонсы событий