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New Fertigungstechnik produziert Chip Merkmale so klein wie 10nm

Published on September 1, 2011 at 9:57 AM

Die Herstellung von nanoskaligen Geräte - die Transistoren in Computerchips, die Optik in Kommunikations-Chips, die mechanischen Systeme in Biosensoren und in mikro-und Mikrospiegel-Chips - hängt immer noch überwiegend auf eine Technik der Photolithographie bekannt. Aber letztlich ist die Größe der Geräte, die Photolithographie produzieren kann durch die sehr Wellenlänge des Lichts begrenzt. Wie Nanomaschinen kleiner werden, werden sie verlangen nach neuen Herstellungsverfahren.

In ein paar neuere Arbeiten, Forscher am Massachusetts Institute of Technology oder etwa 30 Atomen - - über Research Laboratory of Electronics und Singapur Technik Agency for Science, haben Technologie und Forschung (A * STAR) eine neue Technik, produzieren Chip verfügt über nur 10 Nanometern demonstriert. Die Forscher nutzen vorhandene Methoden zur schmalen Säulen aus Kunststoff auf einem Chip-Oberfläche hinterlegen, dann verursachen sie die Säulen in vorbestimmte Richtungen Zusammenbruch, für den Chip mit komplizierten Mustern.

Die RLE-Forscher können auch steuern, den Zusammenbruch von nanoskaligen "Wände" Imprinting geraden Linien auf einem Chip - oder, wie in diesem Fall die Wiedergabe der MIT-Logo.

Ironischerweise war das Werk ein Ableger der Forschung versucht, den Zusammenbruch des Nanosäulen verhindern. "Zusammenbruch der Strukturen ist eines der wichtigsten Probleme, die Lithographie sich an den 10-Nanometer-Ebene Gesicht", sagt Karl Berggren, die Emanuel E. Landsman (1958) Associate Professor of Electrical Engineering and Computer Science, der das neue Werk geführt. "Strukturell sind diese Dinge nicht als starre an die Längenskala. Es ist mehr wie der Versuch, ein Haar aufstehen zu bekommen. Es will nur Flops vorbei." Berggren und seine Kollegen wurden über das Problem, wenn er sagt, es ihnen einfiel, dass rätselhafte "wenn wir nicht am Ende, was Sache ist es, vielleicht können wir sie nutzen."

Status Quo

Mit der Photolithographie werden Chips in Schichten aufgebaut, und nach jeder Schicht abgeschieden wird, es ist mit einem lichtempfindlichen Material genannt widerstehen abgedeckt. Licht, das durch einen gemusterten Schablone - als Maske bezeichnet - macht Teile des Resists, andere aber nicht, viel, wie Licht durch ein fotografisches Negativ macht Fotopapier. Die freiliegenden Teile des Resists verhärten, und der Rest wird entfernt. Der Teil des Chip ungeschützt durch den Resist wird dann entfernt, in der Regel durch eine Säure oder Plasma geätzt, die restlichen widerstehen entfernt, und der ganze Prozess wiederholt sich.

Die Größe der Funktionen in den Chip geätzt wird eingeschränkt, jedoch durch die Wellenlänge des verwendeten Lichts und Chiphersteller bereits BUTTING an die Grenzen des sichtbaren Lichts. Eine mögliche Alternative ist mit eng fokussierte Strahlen von Elektronen - oder e-Strahlen - den Widerstand ausgesetzt. Aber e-Strahlen nicht aussetzen den gesamten Chip auf einmal, nicht die Art und Weise Licht, sondern müssen sie über die Oberfläche des Chips eine Reihe zu einem Zeitpunkt, zu scannen. Das macht e-Lithographie deutlich weniger effizient als Photolithographie.

Etching eine Säule in den Resist, auf der anderen Seite erfordert Konzentration eine E-Strahl auf nur einem einzigen Punkt. Scattering spärlichen Säulen über den Chip und erlaubt ihnen, in komplexere Muster Zusammenbruch könnte somit die Effizienz von e-Lithographie.

Die Schicht der Widerstand in e-Lithographie hinterlegt ist so dünn, dass nach dem unbelichteten wurde weggespült zu widerstehen, ist die Flüssigkeit, die bleibt natürlich hinter genug, um tauchen die Säulen. Da die Flüssigkeit verdampft und die Säulen entstehen, bewirkt, dass die Oberflächenspannung der Flüssigkeit verbleibenden zwischen den Säulen zum Scheitern bringen.

Erste unebenen

In der ersten der beiden Zeitungen, im letzten Jahr veröffentlicht in der Fachzeitschrift Nano Letters, zeigte Berggren und Huigao Duan, ein Gaststudent aus Lanzhou University in China, dass, wenn zwei Säulen sind sehr nahe beieinander liegen, werden sie aufeinander zu kollabieren. In einem Follow-up-Papier, das in der 5. September Ausgabe der Nanotech-Zeitschrift Small, Berggren, Duan (jetzt an der A * STAR) und Joel Yang (der seine Doktorarbeit mit Berggren hat, auch den Beitritt A * STAR nach dem Studium in 2009) zeigen, dass durch die Steuerung der Form von isolierten Säulen, bekommen sie sie in welcher Richtung auch immer sie wählen Zusammenbruch kann.

Last Update: 11. October 2011 16:48

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