Kas yra nanolitografija?

Nanolitografija yra terminas, naudojamas apibūdinti daugybę metodų, leidžiančių sukurti neįtikėtinai mažas struktūras. Aptariami dydžiai yra dešimtys nanometrų (nm). Nanometras yra milijardoji metro dalis, daug mažesnis už vieno žmogaus plauko plotį. Žodis litografija vartojamas, nes rašto generavimo metodas iš esmės yra toks pat kaip rašymas, tik daug mažesniu mastu.

Vienas paplitęs nanolitografijos metodas, ypač naudojamas kuriant mikroschemas, yra žinomas kaip fotolitografija. Ši technika yra lygiagretus nanolitografijos metodas, kai visas paviršius nupieštas per vieną akimirką. Tačiau fotolitografijos dydis yra ribotas, nes jei naudojamos šviesos bangos ilgis yra per mažas, objektyvas tiesiog sugeria visą šviesą. Tai reiškia, kad fotolitografija negali pasiekti itin smulkių kai kurių alternatyvių technologijų dydžių.

Technologija, leidžianti naudoti mažesnius dydžius nei fotolitografija, yra elektronų pluošto litografija. Naudojant elektronų pluoštą nanometrui po nanometro nubrėžiant šabloną, galima pasiekti neįtikėtinai mažus dydžius (maždaug 20 nm). Elektronų pluošto litografija yra daug brangesnė ir atima daug laiko nei fotolitografija, tačiau ją sunku parduoti nanolitografijos pramonėje. Kadangi elektronų pluošto litografija veikia labiau kaip taškinis spausdintuvas, o ne „flash“ nuotrauka, darbas, kuris užtruktų penkias minutes naudojant fotolitografiją, užtruks daugiau nei penkias valandas naudojant elektronų pluošto litografiją.

Nuolat tiriamos ir plėtojamos naujos nanolitografijos technologijos, todėl galimi dydžiai vis mažesni. Pavyzdžiui, ekstremalioji ultravioletinė litografija gali naudoti šviesą, kurios bangos ilgis yra 13.5 nm. Nors šioje naujoje srityje vis dar esama kliūčių, ji žada, kad dydžiai yra daug mažesni nei pagaminti pagal dabartinius pramonės standartus. Kiti nanolitografijos metodai apima nanolitografiją su panardinamuoju rašikliu, kai mažas galiukas naudojamas molekulėms nusodinti ant paviršiaus. Panardinimo rašiklio nanolitografija gali pasiekti labai mažus dydžius, tačiau šiuo metu negali būti žemiau 40 nm.

Finansavimas nanolitografijos tyrimams skiriamas iš daugybės vietų, įskaitant privatų akademinį pasaulį, futuristines įmones, kurios žiūri į naujos kartos nanotechnologijas, ir įsitvirtinusius kompiuterių lustų gamintojus, norinčius sumažinti savo lustus gerokai žemiau dabartinio dydžio. Didėjant susidomėjimui nanotechnologijomis pramonės sektoriuose, finansavimas ir moksliniai tyrimai neabejotinai plėsis nanolitografijos srityje, todėl bus sukurtos labiau pažangios technologijos ir dar mažesnės dydžio ribos.