محققان سنگاپوری موفق شدند با استفاده از اعمال لایه نازک از جنس نقره روی ابرلنزها کارایی آنها را بهبود دهند. این کار موجب میشود بتوان با استفاده از این لنزها در فتولیتوگرافی ساختارهای بسیار کوچک ایجاد کرد ساختارهایی که پیش از این با فتولیتوگرافی امکان تولید آنها وجود نداشت.
اصلاح ابرلنزهای مورد استفاده در فتولیتوگرافی
محققان سنگاپوری موفق شدند با استفاده از اعمال لایه نازک از جنس نقره روی ابرلنزها کارایی آنها را بهبود دهند. این کار موجب میشود بتوان با استفاده از این لنزها در فتولیتوگرافی ساختارهای بسیار کوچک ایجاد کرد ساختارهایی که پیش از این با فتولیتوگرافی امکان تولید آنها وجود نداشت.
زمانی که صحبت از ساخت قطعات کوچک نیمههادی برای استفاده در ادوات الکترونیکی میشود، لیتوگرافی اولین فرآیندی است که به ذهن میرسد. با این فرآیند میتوان هم تصاویری با قدرت تفکیک بالا بهدست آورد و هم با حجم بالا محصول تولید کرد. با این حال با کوچکتر شدن مدارها الکترونیکی روش فتولیتوگرافی رایج هم از نظر بنیادین دچار محدودیت میشود و هم هزینه تولید آن افزایش مییابد. اخیرا پژوهشگران موفق شدهاند با استفاده از یک روش فتولیتوگرافی جدید ساختارهایی بسیار کوچک ایجاد کنند ساختارهایی که پیش از این امکان تولید آن با این فرآیند وجود نداشت. موفقیتهای این روش به مدد تحقیقات یک تیم بین المللی به رهبری جینگ هوا تانگ و هونگ لی از موسسه آاستار بهدست آمده است.
تانگ میگوید در فتولیتوگرافیهای رایج از نور برای نگارش استفاده میشود، برای مثال طرح یک مدار الکترونیکی روی سطح ایجاد میشود، سطحی که روی آن با مواد حساس به نور پوشانده شده است. چیدمان مواد روی این سطح بهنحوی است که پس از انجام یک فرآیند شیمیایی، الگویی دلخواه روی سطح ظاهر میشود. با این تفاسیر کوچکترین ساختاری که روی سطح میتوان ایجاد کرد متناسب با محدودیت پراش نور است در واقع امکان تولید ساختاری کوچکتر از این محدودیت وجود ندارد بهطوری که این ساختارها بزرگتر از نصف طول موج نور مورد استفاده است. این محدودیت چند صد نانومتر است و اگر بخواهیم ساختارهایی کوچکتر از این تولید کنیم با مشکلات متعددی روبرو خواهیم شد.
فیزیک روشهای مختلفی برای فائق شدن بر این محدودیت دارد یکی از این روشها استفاده از ابرلنزها است. قدرت تفکیک ابرلنزها بیشتر از محدودیت پراش است. با این حال کنتراست این تصاویر بسیار کم بوده و فایده بخشی این روش را برای استفاده در لیتوگرافی کاهش میدهد.
تانگ و همکارانش نشان دادند میتوان با استفاده از ابرلنزها تصاویری را قدرت تفکیک کمتر از ۵۰ نانومترر ایجاد کرد از سوی دیگر کنتراست این تصاویر به حدی است که میتوان از آن در فرآیند فتولیتوگرافی استفاده کرد. ترفند محققان در این پروژه کنترل سطح ابرلنزها است لنزهایی که دارای روکشی از جنس نقره هستند. تانگ میگوید یک سطح صاف ما را مطمئن میکند که مقدار پراش نور از سطح لنز به کمترین مقدار خود برسد. این گروه تحقیقاتی با بهینه کردن این فرآیند موفق شدند ابرلنزهایی ایجاد کنند که نقصهای ساختاری آن کمتر از ۲ نانومتر است.