 Вода является ключевым компонентом в процессе, разработанном в университете Райс для надежного создания шаблонов металлических и полупроводниковых проводов толщиной менее 10 нанометров.
Новый метод, разработанный химиком Джеймсом Туром, опирается на его открытие о том, что мениск – граница раздела между водой и воздухом - может быть эффективной маской для создания нанопроводов.
Тур и его аспиранты Вера Абрамова и Александр Слесарев уже сделали нанопровода толщиной между 6 и 16 нанометров из кремния, диоксида кремния, золота, хрома, вольфрама, титана, диоксид титана и алюминия. Они также сделали поперечные структуры проводящих нанопроводов из одного или более материалов. Новая техника называется литографией менисковой маски.
Новый процесс предлагает большие обещания для полупроводниковой промышленности, поскольку она стремится сделать схемы все более меньших размеров. Изготовление передовых интегрированных схем позволяет использовать сигнальные провода, имеющие толщину до 10 нанометров и видимые только с помощью мощных микроскопов. Они представляют собой пути, соединяющие миллиарды транзисторов в современных электронных устройствах.
«Это может иметь огромные последствия для производства микросхем, так как провода легко сделать в суб-10-нанометровых размерах», сказал Тур. «В мире нет другого способа, чтобы производить все это в массовом порядке».
Современные подходы к изготовлению подобных крошечных проводов расходятся на несколько путей. Литография - стандартный метод травления интегральных схем, приближается к физическим пределам своей способности сокращать их дальше. Массовый синтез полупроводниковых и металлических нанопроводов также возможен, но такие провода трудно располагать в интегральных схемах.
Тенденция воды придерживаться поверхностей стала использоваться в качестве преимущества, когда исследователи обнаружили, что они могли бы использовать ее в качестве маски, чтобы сделать шаблоны. Молекулы воды собираются везде, где выпуклый шаблон присоединяется к целевому материалу и образуют изогнутый мениск, созданный поверхностным натяжением воды.
Процесс менисковой маски включает в себя добавление и удаление материалов в такой последовательности, что она в конечном счете, оставляет мениск, охватывающий провод и восхождение на боковую сторону металлической маски, которая при стравливании оставляет одну лишь полученную нанопроволоку.
По словам Тура, процесс по сути должен работать с современными технологиями изготовления без каких-либо изменений в существующем оборудовании и минимальных изменений в протоколах изготовления. Никаких новых инструментов или материалов для процесса изготовления не требуется.
|
