Эксперименты с использованием синхротронного излучения, проведенные специалистами ИЯФ СО РАН, подтвердили его эффективность
Ученые Новосибирского института органической химии СО РАН (НИОХ
СО РАН) синтезировали акрилат-силоксановый гибридный мономер –
фотополимерный материал c добавлением кремния, который обладает
чувствительностью к синхротронному излучению (СИ) и хорошо
подходит для создания сложных микроструктур на твердых подложках
методом рентгеновской литографии, сообщает пресс-служба ИЯФ СО
РАН. Ключевая сфера применения данной технологии – производство
микросхем, при этом зачастую используются дорогостоящие импортные
полимеры, например, на основе эпоксидной смолы. Новый материал
может стать хорошей альтернативой зарубежным аналогам.
Эксперименты с использованием СИ, проведенные специалистами
Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН),
подтвердили его эффективность. Результаты представлены в журнале «Химия высоких
энергий».
Рентгеновской литографией называют одну из наиболее
распространенных технологий получения наноструктур, которая
широко используется в микроэлектронике. Ключевой этап данной
технологии предполагает нанесение на обрабатываемую поверхность
тонкого слоя фотополимерного материала (резиста), который
засвечивается рентгеновским излучением через непрозрачный шаблон
с заданным рисунком. В результате в областях, открытых для
облучения, запускается реакция полимеризации и резист твердеет, а
в областях, закрытых шаблоном, он остается вязким и удаляется при
дальнейшей обработке. Таким образом, на поверхности формируется
необходимый рельеф.
В настоящее время для получения наиболее сложных
«высокоаспектных» микроструктур зачастую используются
дорогостоящие резисты зарубежного производства. Специалисты НИОХ
СО РАН синтезировали материал под названием «акрилат-силоксановый
гибридный мономер», который хорошо подходит для создания таких
микроструктур и может стать достойной альтернативой импортным
аналогам.
«Высокоаспектные структуры можно сравнить с небоскребами в
микромире. Такие структуры и элементы на их основе могут быть
получены с помощью синхротронного излучения, — рассказывает
научный сотрудник НИОХ СО РАН, кандидат химических наук Дмитрий
Деревянко. – В ИЯФ СО РАН для этих целей традиционно используется
импортный фоторезист на основе эпоксидного мономера. Мы же
разработали альтернативный вариант: гибридный мономер, в состав
которого входят акрилатные (органические) группы, участвующие в
реакции полимеризации, а также силоксановые группы, которые
содержат кремний, и придают конечному материалу твердость.
Совместно со специалистами ИЯФ СО РАН мы подобрали условия
полимеризации и продемонстрировали возможность записи
микроструктур на новом материале».
Для отработки технологии рентгеновской литографии с применением
синхротронного излучения специалисты Сибирского центра
синхротронного и терагерцового излучения ИЯФ СО РАН использовали
специальную экспериментальную станцию «LIGA-технология и
рентгеновская литография», работающую на накопителе ВЭПП-3.
«Синхротронное излучение обладает высокой проникающей
способностью, а также минимальной расходимостью электронного
пучка, – комментирует старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН,
кандидат физических наук Борис Гольденберг. — Эти уникальные
свойства СИ позволяют формировать структуры с микронными
размерами и вертикальными стенками глубиной до нескольких сотен
микрометров. Полученные микроструктуры могут использоваться в
качестве оптических элементов для рентгеновского диапазона или
элементов для микромеханических структур».
Центр коллективного пользования «Сибирский центр синхротронного и
терагерцового излучения» ИЯФ СО РАН, на базе которого в том числе
было проведено исследование, специализируется на фундаментальных
и прикладных работах, связанных с использованием пучков
синхротронного и терагерцового излучения, на разработке и
создании экспериментальной аппаратуры и оборудования для таких
работ, на разработке и создании специализированных источников
синхротронного и терагерцового излучения. Ежегодно в Центре
работают десятки российских и зарубежных организаций.
Иллюстрация: Экспериментальная станция «LIGA-технология
и рентгеновская литография» на накопителе ВЭПП-3. Внешний
вид.Фото предоставлено Борисом Гольденбергом.
Источник: www.inp.nsk.su
Источник: scientificrussia.ru
