Ученые Физического института им. П.Н. Лебедева РАН представили установку контактной масочной литографии. Она позволяет значительно сэкономить время и ресурсы при создании штучных опытных образцов микроструктур. Литограф продемонстрировали на форуме «Микроэлектроника-2024», который прошел на федеральной территории Сириус с 23 по 27 сентября.
Литография (от греческого «lithos» — камень и «graphō» — писать) — это нанесение или вытравливание рисунка определенной формы на пластине. Путем многократного применения литографии создаются элементы электроники, микроэлектроники и фотоники: металлические контактные дорожки, по которым идет ток или сигнал; волноводы; области легированных контактов. Для нанесения этого рисунка подложка покрывается специальным веществом — фоторезистом, после чего отдельные области засвечиваются. Затем, как и в фотографии, засвеченные области проявляются. Однако если в фотографии проявляется изображение, то в литографии проявляется вещество, и фоторезист смывается с засвеченных областей. После этого с подложкой можно проводить дальнейшие операции, например травление или осаждение металла. Если осадить металл на всю подложку, содержащую участки с фоторезистом и без него, а затем смыть фоторезист, то там, где он был, металл будет удален вместе с фоторезистом, а на оголенных областях металл останется. Таким образом, на подложке сформируется рисунок из металла. Так создаются проводящие дорожки.
Созданная в ФИАН установка контактной мини-масочной литографии позволяет быстро переносить рисунок с малых теневых масок на небольшие подложки, обычно используемые в научных исследованиях.
«Установка контактной масочной литографии — это лабораторное оборудование, которое позволяет просто, без долгих и дорогих индустриальных технологий, создать тестовую структуру. В нашей лаборатории мы работаем с материалами типа графена. Часто для получения значимых научных результатов нам требуется несколько десятков образцов с контактами к тонким слоям графена, полученным разными способами. Чтобы подвести несколько электрических контактов сложной формы к чешуйке графена, ширина которой сравнима с диаметром человеческого волоса, мы используем нашу установку», — рассказал младший научный сотрудник Физического института им. П.Н. Лебедева РАН Арслан Галиуллин.
Установка контактной масочной литографии — разработка ученых ФИАН
Фото: Александр Бурмистров / «Научная Россия»
Арслан Галиуллин
Фото: Александр Бурмистров / «Научная Россия»
Прототип установки проекционной безмасочной литографии
Фото: Александр Бурмистров / «Научная Россия»
Ученый добавил, что таким образом можно создать образец за несколько минут. Для этого используются заранее изготовленные маски.
«Конечно, наша установка не универсальна: она не предназначена для массового производства и не позволяет получать субмикронное разрешение. Однако оказалось, что мы сконструировали установку, которая интересна не только нам, но и соседним лабораториям, и даже исследовательским отделам производственных компаний со схожими задачами», — отметил Арслан Галиуллин.
Также на форуме «Микроэлектроника-2024» ученые ФИАН представили прототип установки проекционной безмасочной литографии, находящейся в активной стадии разработки. В отличие от установки контактной масочной литографии, она работает не по заранее заготовленным шаблонам, а засвечивает произвольный рисунок, заданный пользователем программно. Таким образом, эта установка позволит создавать методом фотолитографии более широкий класс изделий, в том числе маски для устройств, которые работают по шаблонам.
Новость подготовлена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ