1.2.Планы и стратегия развития

Вообще говоря, миниатюризация в НТ означает контроль структурных параметров в масштабах до нескольких наномет­ров. Например, это подразумевает особую точность обработки поверхности оптических материалов, то есть регулирование распределения величины зерен поликристаллических сред в со­ответствующих узких границах. Измерения в субмикромет-ровой области могут осуществляться на пластинах монокристал­ла кремния толщиной около 300 нм, что требует от исследовате­лей решения новых задач измерения, новых методов контроля структурных параметров, не говоря уже о новых концепциях и стратегиях производства. Основными понятиями новой теории построения вещества выступают представления о построениях сверху - вниз, суть которых состоит в том, что размеры образца непрерывно изменяются (в одном, двух или даже трех измере­ниях), постепенно уменьшаясь до микрометров. Структура объ­емных материалов в таких исследованиях может модифициро­ваться самыми разными методами, например постепенным из­менением условий тепловой и механической обработки, меха­нической или химической полировкой поверхности и т. п. К этим методикам примыкает механическое дробление вещес­тва для производства микрочастиц, которые, однако, могут быть изготовлены и путем химического или физического синте­за по методикам типа снизу - вверх (например, так можно полу­чать тонкие и ультратонкие слои или покрытия).

Основным для всех описанных выше методов выступает то, что для их использования не требуется точная информация от­носительно микроскопической структуры (в микрометрах или нанометрах) изготовляемых веществ. Потребность в точном определении размеров возникает, однако, при изготовлении компонентов микроэлектроники, микромеханики и микросис­темных устройств, что требует от инженеров выработки особой стратегии при изготовлении идентичных микроструктур в боль­ших количествах. Основой структурного единства в микроэлек­тронике сегодня выступают литографические методы, позволяю­щие получать разнообразные формы в объемных полупроводни­ковых материалах. Эти технологии базируются, в основном, на оптических методах с использованием масок, что позволяет со­здавать требуемые элементы в светочувствительном слое резис-та (полимерного материала, меняющего свои свойства при освещении). Это позволяет технологам формировать нужные структуры, комбинируя требуемые режимы освещения и ис­пользуя хорошо изученные процессы травления, диффузии и имплантации (Ikazuki и Mors, 2003).

Стандартным материалом для микроэлектронных и микро­механических компонентов является кремний, а для создания определенных компонентов схемы могут применяться различ­ные легирующие материалы, а также (при создании особо слож­ных систем) связующие полупроводники, оптоэлектронные ма­териалы, полимеры, органические материалы и т. п. Методы структурирования и миниатюризации материалов или образцов в целом могут и должны, естественно, варьироваться в каждом конкретном случае.

Выводы: Планы и стратегии процессов миниатюризации изделий могут быть описаны математическими моделями, отра­жающими технологии типа сверху - вниз и снизу - вверх. В сфе­ре существующих технологий доминируют методы сверху -вниз, а в отдельных сферах мы уже умеем пользоваться методи­ками снизу - вверх. При производстве индивидуальных нано­структур в электронике обычно применяется усложняющаяся литографическая технология.