کاهش اندازه الگوهای لیتوگرافی به ۶ نانومتر

ودیم سیدورکین اولین محقق در دنیاست که توانسته است الگوهای لیتوگرافی به ضخامت تنها ۶ نانومتر و با فاصله ۱۴ نانومتر از هم روی سطح ایجاد کند.

ودیم سیدورکین اولین محقق در دنیاست که توانسته است الگوهای لیتوگرافی به ضخامت تنها ۶ نانومتر و با فاصله ۱۴ نانومتر از هم روی سطح ایجاد کند. وی مدرک دکترای خود را در تاریخ ۶ جولای از دانشگاه TU Delft دریافت نمود. فاصله ۱۴ نانومتری میان این الگوها ظرفیت حافظه‌ها را در ابزارهای مختلفی همچون نسل جدید گوشی‌های تلفن همراه ده برابر افزایش خواهد داد.
سیدورکین ساخت کوچک‌ترین ساختارهای ممکن را با استفاده از تابش یونی و الکترونی بررسی کرد. در حال حاضر در بخش صنعتی از نور برای ایجاد ساختارهای بسیار کوچک روی مواد نیمه‌رسانا (مثلاً در تولید تراشه‌های رایانه‌ای) استفاده می‌شود. سیدورکین از یک میکروسکوپ یون هلیون (HIM) برای ایجاد یون‌های هلیوم بهره برده و با استفاده از این روش توانست نقاطی به قطر تنها ۶ نانومتر بکشد.
گوشی‌های تلفن همراه
در ایجاد نانوساختارها نه تنها قطر نقاط و خطوط منفردی که می‌توانید ایجاد کنید مهم است، بلکه فاصله میان این نقاط و خطوط نیز از اهمیت بالایی برخوردار است. این امر برای تولید حافظه‌های با دانسیته بالاتر در ابزارهایی همچون گوشی‌های تلفن همراه ضروری است. فاصله ۱۴ نانومتری که سیدورکین به آن دست یافته است، می‌تواند ظرفیت این ابزارها را تا ۱۰ برابر افزایش دهد. این پژوهشگر روسی برای اینکه بتواند فاصله میان الگوها را به کمترین مقدار خود برساند، از یک لاک بسیار نازک سیلسِکوئی‌اُکسان هیدروژن (HSQ) که توسط محققان دانشگاه Delft به‌طور خاص برای همین منظور توسعه یافته بود، استفاده کرد.
تابش یون هلیوم
سیدورکین عملکرد تابش یون هلیوم را با تابش الکترونی مقایسه کرده و دریافت که با استفاده از یون هلیوم می‌توان ساختارهای نزدیک‌تر به هم روی سطح حک نمود. از آنجایی که یون‌های هلیوم سنگین‌تر و بزرگ‌تر از الکترون هستند، می‌توان با سرعت کمتری به روی سطح شلیک شده و در عین حال همان مقدار انرژی برخوردی را داشته باشند. همچنین این یون‌ها آسیب کمتری به ماده اطراف وارد می‌کنند، زیرا در برگشت از سطح فاصله کمتری طی کرده و میزان نفوذ افقی آنها در خود ساختار ایجاد شده کمتر است.
لیتوگرافی
برای ایجاد یک تراشه رایانه‌ای، ابتدا ویفرهای سیلیکونی با لایه نازکی از ماده لاکی که ماده مقاوم نوری نامیده می‌شود، پوشانده می‌شوند. سپس الگوی مورد نظر با استفاده از یک لیزر، تابش الکترونی یا تابش یونی، روی این ماده لاکی تابانده می‌شود. تابش‌های یونی و الکترونی نسبت به تابش‌های لیزری کندتر هستند، اما قابلیت ایجاد الگوهای کوچک‌تری را روی سطح ماده لاکی دارند. سپس بخشهایی از ماده لاکی که در معرض تابش قرار نگرفته است، از سطح جدا شده و فقط ساختار الگوی مورد نظر روی سطح باقی می‌ماند.