Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
opisanie.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
30.04.2019
Размер:
4.16 Mб
Скачать

2.3. Методы формирования наноструктур

В настоящее время возникли инструменты, позволяющие манипулировать веществом на наноскопическом уровне. [7]

К ним относятся:

Зондовое сканирование:

В этом случае отдельные атомы или молекулы двигаются по поверхности зондом, который толкая их или поднимая, устанавливает их на другое место.

1 .Способ сканирования поверхности объекта в зондовой микроскопии, включающий взаимное перемещение зонда и объекта, отличающийся тем, что взаимное перемещение зонда и объекта осуществляют, огибая, по меньшей мере, одну исследуемую зону поверхности объекта.

2. Способ сканирования поверхности объекта по п.1, отличающийся тем, что взаимное перемещение зонда

Рис.7 Принцип действия зонда

и объекта осуществляют по спирали.

3. Способ сканирования поверхности объекта по п.1, отличающийся тем, что взаимное перемещение зонда и объекта осуществляют по окружностям разного диаметра.

4. Способ сканирования поверхности объекта по п.1, отличающийся тем, что взаимное перемещение зонда и объекта происходит по ломаной линии.

5. Способ сканирования поверхности объекта по п.1, отличающийся тем, что взаимное перемещение зонда и объекта происходит от центра к периферии.

6. Способ сканирования поверхности объекта по п.1, отличающийся тем, что взаимное перемещение зонда и объекта происходит от периферии к центру.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что взаимное перемещение зонда и объекта происходит с переменным расстоянием между витками.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что взаимное перемещение зонда и объекта происходит до обнаружения интересующего объекта, после чего производят изменение положения центра, вокруг которого продолжают перемещение.

Наноскопическая литография:

Делается маска химическими методами, а затем свет, проходя сквозь эту маску, создаёт действительную структуру чипа.

Данный метод применяется при исследовании полупроводниковых материалов.

Ведутся разработки и в параллельных областях науки, например, в квантовой физике. Так если для фотолитографии при процессе 0,35 мк использовались ртутные лазеры с длиной волны 0,365 мк, то в технологии 0,25 мк принимали участие лазеры на основе ультрафиолета хлорида криптона с длиной волны 0,248 мк. Сегодня эти показатели еще больше приблизились к показателям рентгеновского излучения.

Д ля техпроцессов следующего за 90-нм технологией поколения - 65 нм, 45 нм и 32 нм - возникает необходимость использования более совершенного литографического оборудования. Дело в том, что применяемые в настоящее время литографические аппараты, при переходе к более тонким технологическим нормам, вряд ли смогут обеспечить необходимую "жесткость" излучения и должный уровень разрешающей способности при формировании проекции маски-шаблона. Длина волн 248 нм или 193 нм, которые применяются в сканерах и стопперах для производства микросхем с уровнем детализации 90 нм, недостаточна для перехода к более тонким нормам. Более

Рис.8 Наноскопическая литография

тонкие структуры не могут быть исследованы лазерным лучом.

Сегодня все чаще обращают внимание на технологию импринт-литографии. В перспективе импринт-литография позволит применить наноскопическую печать на полимерах через маску масштаба 1:1 при использовании света в ультрафиолетовом диапазоне. Такие системы проецирования маски-шаблона значительно удешевят литографические системы, поскольку отпадает необходимость использования сложных и дорогих оптических систем, составляющих львиную долю современных литографических инструментов. В настоящее время для нанесения рисунка применяются маски масштаба 4:1, следовательно, для получения точной проекции рисунка маски требуется дорогостоящая оптика. Процесс нанесения рисунка на подложку до травления в импринт-литографии не зависит от качества применяемой оптики. Мономер, покрывающий поверхность кристалла, под действием ультрафиолетового излучения полимеризуется и застывает на поверхности. Он содержится в растворе и легко удаляется при необходимости, оставляя необходимый рисунок на поверхности подложки. При этом на формирование рисунка требуется всего несколько нанолитров вытравливающего реагента.

В 1997 году импринт-литографическую технологию, позволяющую создавать рельефы с шириной каналов 10 нм, уже демонстрировали исследователи из Принстонского университета. Основное преимущество импринт-литографии перед аналогами - низкая себестоимость производства микропроцессоров - подкрепляется тем, что производительность полупроводниковой линии может достигнуть небывалых показателей, ведь для нанесения одного слоя требуется всего 20-30 с. Таким образом, за час может быть обработано до 3000 пластин. Кроме того, импринт-литография откроет новые горизонты для молекулярной электроники, позволив печатать интегральные схемы с точностью до нескольких молекул мономера.

Перьевая нанолитография:

Резервуар атомов или молекул хранится на кончике сканирующего зонда, который передвигается по поверхности, оставляя за собой линии и узоры.

Точки, линии и буквы, выходящие из-под "пера" этой ручки, примерно в десять тысяч раз меньше тех, что создаются с помощью обычной шариковой или перьевой ручки. Но в отличие от "братьев по перу", данная ручка представляет собой атомный силовой микроскоп с чрезвычайно тонким наконечником из нитрида кремния. Когда такой микроскоп используется по прямому назначению, возникает следующая проблема: на наконечнике конденсируется влага из окружающего воздуха, что ухудшает качество измерения. В роли "чернил" выступает специальный серосодержащий химический состав, именуемый октадеканэтиолом. Варьируя уровень влажности в лаборатории, ученые задают размер водяной капельки, от которого зависит ширина вычерчиваемой линии: чем уже капелька, тем тоньше вычерчиваемая линия на рабочей поверхности.

Первый опыт был проведен на тонком золотом листе. Ширина линий составила всего несколько десятков молекул, а толщина - одну молекулу.

Т акая технология называется "перьевой нанолитографией" . С её помощью можно создавать миниатюрные схемы. К примеру, на площади в один квадратный дюйм станет возможным прочертить до 1 млн. линий. Эксперты отмечают также относительную дешевизну устройства.

Литография наносферами:

Если шарики разместить настолько близко на плите, насколько это возможно, они сформируют плотную группу, и каждый шарик будет окружен шестью другими. Если данный массив окрасить распылением сверху, а затем убрать шарики с плиты, изображение будет выглядеть, как набор нарисованных треугольных

Рис.9 Литография наносферами

точек с вогнутыми краями. Он имеет несколько прекрасных особенностей: можно использовать несколько сортов плит (поверхностей) и красок (металлы, молекулы), кроме того, на треугольники можно накладывать несколько слоев красок (молекул).

Молекулярный синтез:

Создание специальных молекул для специальных приложений. Например, медикаментов и лекарств.

Рис. 10 Фотография нанообъекта, выполненного методом зодового сканирования

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]