روشی سریع‌تر و ارزان‌تر برای تولید ترانزیستورها و تراشه‌ها

گروهی از محققان سوئیسی روشی ارزان و سریع به نام لیتوگرافی استنسیل متحرک برای تولید ترانزیستورها و تراشه‌ها ارائه کرده‌اند.

سریع‌تر بودن، ارزان‌تر بودن و بهتر بودن از مزایای لیتوگرافی استنسیل
متحرک محسوب می‌شوند که روش جدیدی برای تولید نانوساختارهایی همچون
ساختارهای ریز روی ترانزیستورها و تراشه‌های سیلیکونی است.
مبنای روش «استنسیل» برای تولید ساختارها در مقیاس نانومتری ساده است:
بستری همچون یک ویفر سیلیکونی یا پلاستیک انعطاف‌پذیر درون یک تبخیرکننده
قرار داده می‌شود. بالای این بستر یک استنسیل با منافذی به قطر ۱۰۰ تا ۲۰۰
نانومتر جای می‌گیرد. در طول فرایند تبخیر فلز، این استنسیل به‌عنوان یک
ماسک عمل کرده و تنها فلزی که بتواند از منافذ آن عبور کند، روی بستر زیرین
می‌نشیند. بنابراین می‌توان با یک الگوی کاملاً مشخص فلزات را به‌صورت
موضعی روی ماده بستر رسوب داد. برای تولید ترانزیستورها یا قطعات
الکترونیکی دیگری که از این ساختارها تشکیل می‌شوند، وجود چنین دقتی ضروری
است.

 ورونیکا ساوو، که در آزمایشگاه میکروسامانه‌های EPFL کار می‌کند، می‌گوید: «یک تکه
کاغذ برداشته و یک دایره از وسط آن جدا کنید. کاغذ را روی دیوار قرار داده و با
اسپری روی آن رنگ بپاشید. پس از برداشتن کاغذ یک دایره روی دیوار تشکیل شده است.
این مبنای روشی است که ما استفاده می‌کنیم. استفاده از استنسیل‌ها جدید نیست. اما
انجام این روش در مقیاس نانومتری بسیار دشوار است».
ساوو که اخیراً یک کمک‌هزینه از بنیاد ملی علوم سوئیس برای ادامه کار خود دریافت
کرده است، در این حد راضی نیست. استفاده از استنسیل ثابت محدودیت‌هایی ایجاد می‌کند؛
به‌عنوان مثال به‌دست آوردن الگوهای متفاوت با استفاده از یک استنسیل در این روش
امکان‌پذیر نیست. او علاقه‌مند به لیتوگرافی استنسیل متحرک (DSL) است، فرایند جدیدی
که امکان طراحی‌های دلخواه را با استفاده از یک استنسیل فراهم می‌آورد. او می‌گوید:
«با داشتن تنها یک منفذ روی استنسیل و حرکت دادن استنسیل در طول فرایند تبخیر فلز
می‌توان ساختارهای دوبعدی مختلفی همچون مربع، دایره و یا یک خط را در یک فرایند
واحد روی سطح ایجاد کرد. این کار همانند نوشتن یک متن با استفاده از یک مداد است.
ما همچنین نشان داده‌ایم که می‌توان این فرایند را روی یک بستر با قطر ۱۰۰ میلی‌متر
که اندازه استاندارد صنعتی به‌شمار می‌رود، اجرا کرد». او می‌افزاید: «ما اطلاعاتی
درباره DSL، منافذ زیرمیکرومتری روی استنسیل‌ها و استفاده از استنسیل‌ها در نمونه‌های
صنعتی داشتیم. اما تاکنون هیچ کس نتوانسته بود تمام اینها را در یک روش جمع کند».
جزئیات این کار روی جلد مجله Nanoscale منتشر شده است.