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新しい製造技術は10nmのような小さなチップの機能を生成

Published on September 1, 2011 at 9:57 AM

ナノスケールデバイスの製造 - コンピュータチップのトランジスタは、通信チップ、バイオセンサおよびマイクロ流体とマイクロミラーチップの機械的システムの光学系は、 - 依然としてリソグラフィとして知られている技術に圧倒的に依存します。しかし最終的に、フォトリソグラフィーで作成できるデバイスのサイズは、光の非常に波長によって制限されます。ナノデバイスが小さくなるように、彼らは新たな製造方法を要求するでしょう。

最近の論文のペアでは、研究者、MITのまたは30個の原子について- -越えて科学技術研究のためのエレクトロニクスとシンガポールのエンジニアリング庁の研究所(A * STAR)は、わずか10ナノメートルチップの機能を作り出すことができる新しい技術を実証した。研究者は、チップの表面上にプラスチック製の細い柱を堆積させるために既存のメソッドを使用して、それらが複雑なパターンを持つチップを覆って、柱が所定の方向に崩壊する原因となる。

または、この場合のように、MITのロゴを再現 - RLE研究者はまた、ナノスケールの崩壊"の壁、"チップ上に直線を刷り込みを制御することができます。

皮肉なことに、仕事はナノピラーの崩壊を防ぐためにしようとする研究の支​​流だった。 "構造の崩壊は、10ナノメートルレベルのリソグラフィダウンが直面する大きな問題の一つである、"カールBerggren、エマニュエルE.ランドマン(1958)新しい仕事を主導電気工学とコンピュータサイエンスの准教授は言う。 "構造的に、これらの事は、その長さのスケールでのような堅いものではありません。それより立って髪を取得しようとするようなものだ。それはちょうどフロップオーバーしたい。" Berggrenと彼の同僚は、それがこと彼らに起こった、彼によれば、問題は上の不可解された"我々はそれを破ってしまうことができない場合、多分私達はそれを使用することができます。"

現状

フォトリソグラフィーで、チップはレイヤーで構築され、そしてそれぞれの層が堆積した後、それは、レジストと呼ばれる感光材料で覆われている。複雑にパターニングされたステンシルを通して輝く光は - マスクと呼ばれる - に抵抗はなく、他の人が、多くの写真のネガを通して輝く道の光が公開して写真用紙の一部を公開します。レジストの硬化の部分を露出し、残りは削除されます。レジストの残りが削除されます;レジストで保護されていないチップの一部は、通常、酸またはプラズマにより、エッチング除去され、プロセス全体が繰り返されます。

チップにエッチングされたフィーチャのサイズは、使用される光の波長によって、しかし、拘束されており、チップメーカーはすでに目に見える光の限界に口だしされています。レジストを公開する - または電子ビーム - 一つの可能​​な選択肢は狭い範囲に集中電子のビームを使用しています。しかし、電子ビームは、一度に光がないようにチップ全体を公開するのではなく、彼らはチップの表面に一度に一つの行にわたってスキャンする必要があります。それはあまり効率的でフォトリソグラフィーより電子ビームリソグラフィを行う。

抵抗に柱をエッチング、一方、唯一の単一のスポットでの電子ビームを集束さが必要です。チップ間の疎柱を散乱し、より複雑なパターンに崩壊できるようにすることは、したがって、電子ビームリソグラフィの効率を高めることができる。

電子ビームリソグラフィーで堆積レジストの層は、未露光後のレジストは洗い流されている、というように薄いので、自然の背後に残っている流体は、十分な水没の柱になります。液体が蒸発し、柱が登場するように、柱の間に残っている流体の表面張力は、それらが崩壊します。

むらの取得

文学ナノジャーナルで昨年発表された二つの論文の最初で、BerggrenとHuigaoドゥアン、中国の蘭州大学からの訪問学生は、二つの柱が互いに非常に接近しているとき、彼らはお互いに向かって崩壊することを示した。フォローアップ研究では、、ナノテクジャーナル小型、Berggren、ドゥアン(現在はA * STARの時)とBerggrenで博士号の作業を行ったので、ジョエルヤン(の9月5日号に表示されても年に卒業後に*のSTARに参加2009)孤立柱の形状を制御することによって、彼らは、彼らが選択した任意の方向に崩壊し得ることができることを示している。

より具体的には、少し柱の片側を平らにすると、反対方向に崩壊する原因となります。彼らは非対称の柱のアイデアを孵化するとき、彼らは、平らな面を、木はそれを打つの斧の方向に縮小する傾向にある道に向かって崩壊すると予想:、Berggren氏は、なぜ研究者は考えている。実験では、部分的に平坦化された柱が約98%の信頼性と意図した方向に崩壊してしまう。 "それは産業の観点から許容ではない、"Berggren氏は、"それは確かに工学のデモの出発点として問題ありません。"

現時点では、テクニックは限界があります。スペース柱も一緒に閉じて、そして彼らは関係なく、その形状、お互いに向かって崩壊していないでしょう。それは、彼らがコンピュータのチップ上にあるように技術は、しっかりと一緒にパックされた構造を持つチップ上で生成できるパターンの範囲を制限します。

しかしジョアンナAizenberg、ハーバード大学で材料科学のエイミースミスBerylsonの教授によれば、技術は最も有用証明するアプリケーションがまだ想像されていない可能性があります。 "それは直前に不可能だった構造を作成する方法を開くことができる、"Aizenbergは述べています。 "誰もそれらを作る方法を知っていたので、彼らはまだ製造されていないです。"

彼らは独自の実験を始めたときBerggrenと彼の同僚はそれを知っていませんでしたが、数年前からAizenbergのグループは、新規な光学特性を持つ物質を生成するためにマイクロメートルスケールで構造制御された崩壊を使用しています。しかし、"特に興味深いのアプリケーションがこのサブ100ナノメートルのスケールから来る、"Aizenbergは述べています。 "それはカールのグループが達成したナノ構造アセンブリの制御の本当に驚くべきレベルです。"

Last Update: 3. October 2011 08:44

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