Сегодня - 07.08.2020

Создан новый полимер для рентгеновской литографии

06 июля 2020
 
Ученые Новосибирского института органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН синтезировали акрилат-силоксановый гибридный мономер — фотополимерный материал c добавлением кремния. Он обладает чувствительностью к синхротронному излучению и хорошо подходит для создания сложных микроструктур на твердых подложках методом рентгеновской литографии. Ключевая сфера применения данной технологии — производство микросхем. Сейчас для этого зачастую используются дорогостоящие импортные полимеры, например, на основе эпоксидной смолы. Новый материал может стать хорошей альтернативой зарубежным аналогам. Его эффективность подтвердили эксперименты с использованием СИ, проведенные специалистами Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН. Результаты представлены в журнале «Химия высоких энергий»
 
Рентгеновской литографией называют одну из наиболее распространенных технологий получения наноструктур, которая широко используется в микроэлектронике. Основой 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 Игоревич 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 Григорьевич 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».
 
Пресс-служба ИЯФ СО РАН
 
Поделись с друзьями: 

Система Orphus