Инженеры из Университета Тафтса научились создавать наноструктуры из шёлка посредством экологически «мягкого» процесса, в котором роль проявителя играет вода, а все используемые технологии довольно стандартны. И это может стать «зелёной» альтернативой токсичным материалам, используемым сегодня в производстве тех же полупроводников.
Между тем мы вас поймём, если вы спросите, например, следующее: обычная по разрешению электронно-лучевая литография, но с водой вместо веществ, которые… не рекомендуется принимать внутрь? Как это возможно, если до сих пор все попытки такого рода с треском проваливались из-за недостатка точности?
Общая схема использования шёлкового фоторезиста и воды как растворителя. (Здесь и ниже иллюстрации Fiorenzo Omenetto et al.)
Разработчики во главе с Фьоренцо Оменетто (Fiorenzo Omenetto) поставили себе целью достичь разрешения ниже 100 нм. Обычно при создании наноструктур на кремниевые пластины наносят плёнки из полимеров (фоторезист), затем закрываемые масками, а потом вся поверхность подвергается «обстрелу» светом или электронами. После этого позитивный резист растворяют с помощью довольно специфических и токсичных соединений, а если применяется негативный резист — то, напротив, слой полимера остаётся на поверхности пластины.
В теории ничто не мешает подобрать такой резист, который может использовать в качестве растворителя воду. А вот жизнь сложнее: такие резисты не дают той степени точности, которую требуют современные техпроцессы в радиоэлектронике.
В противовес этому новый вариант литографии использует водный раствор шёлка, а в качестве плёнки фоторезиста идёт тот же шёлк — по сути, тоже полимер, только природный. Что важно, итоговое разрешение у такой литографической технологии то же, что и у лучших современных синтетических фоторезистов. И это позволяет использовать сей «зелёный» процесс едва ли не на переднем крае микроэлектроники.
На вид продукция, полученная новым методом, не сильно отличается от обычной.
Что на выходе? Чистые комнаты могут стать ещё и «зелёными» не только в лабораториях, но и на предприятиях, работающих в радиоэлектронный отрасли. Среди других преимуществ новой технологии вырисовываются перспективы некоторого снижения стоимости производства, хотя степень последнего пока лишь предстоит оценить.
