Прорыв в отечественной рентгенолитографии: новая эра материалов
В Новосибирске команда ученых НИОХ СО РАН совершила заметный шаг вперед в области полимерных материалов, представив миру новую разработку – акрилат-силоксановый гибридный мономер, который отличается высоким откликом на воздействие синхротронного излучения. Эта инновация открывает широкие дороги для дальнейшего развития прецизионной рентгеновской литографии при производстве сложнейших микроструктур. Новый фотополимер на основе кремния может занять достойное место среди альтернатив дорогостоящих зарубежных аналогов, что особенно актуально для отечественной микроэлектроники.
Рентгенолитография: базовые принципы и значение технологии
Метод рентгеновской литографии считается одной из ключевых технологий для создания нанометровых структур, востребованных в электронных устройствах и других сферах высоких технологий. Суть процесса состоит в нанесении особо чувствительного фотополимера на подложку и последующем экспонировании его через специальный рентгенографический шаблон. В участках, куда попадает излучение, полимер претерпевает изменения и твердеет, а неэкспонированные области остаются мягкими и затем легко удаляются. Благодаря этой методике формируется сложный рельеф с высокой детализацией, что особенно важно для передовых микросхем и микромеханических систем.
Отечественная замена импортных полимеров: преимущества нового материала
Сегодня сложные и высокоаспектные микроструктуры чаще всего приходится изготавливать с помощью зарубежных резистов. Однако специалисты НИОХ СО РАН предложили собственное решение — акрилат-силоксановый гибридный мономер. По заверениям исследователей, этот материал не уступает, а по некоторым параметрам даже превосходит иностранные образцы, обеспечивая отличную совместимость с современными рентгенолитографическими установками, повысив тем самым независимость российского научно-промышленного комплекса от внешних поставок.
Дмитрий Деревянко, кандидат химических наук, отмечает: «Наш полимер обладает уникальными свойствами за счет объединения органических акрилатных групп, отвечающих за реактивность в процессе полимеризации, и прочных силоксановых фрагментов с кремнием, повышающих твёрдость структуры. В результате нам удалось добиться прочности и стабильности, аналогичной небоскребам в микромире, что очень важно для практических применений».
Экспериментальные исследования на ВЭПП-3: успехи и перспективы
Чтобы подтвердить работоспособность и эффективность нового фотополимера, в Сибирском центре синхротронного и терагерцового излучения был проведен цикл испытаний. В распоряжении исследователей находилась специализированная станция для рентгенолитографии, задействующая возможности накопителя ВЭПП-3. Именно здесь удалось достичь впечатляющих результатов по формированию сложных структур.
По отзывам Бориса Гольденберга, старшего научного сотрудника, возможности синхротронного излучения позволяют создавать вертикальные каналы глубиной до нескольких сотен микрон с исключительно ровными стенками. Эти детали могут играть важнейшую роль не только в микроэлектронике, но и в создании особо точных рентгенооптических компонентов, а также элементов для микроэлектромеханических устройств.
Масштаб научной кооперации и вклад в мировой прогресс
Научная инфраструктура центра коллективного пользования, в том числе платформа ВЭПП-3, активно используется исследователями со всей России и из-за рубежа. Благодаря объединению усилий специалистов разных институтов, появляется возможность оперативно реализовывать фундаментальные и прикладные проекты на стыке химии, физики и материаловедения. Разработка и оптимизация оборудования для генерации синхротронного и терагерцового излучения – отдельное стратегическое направление, оказывающее влияние на целый ряд научно-технических отраслей.
Регулярная работа десятков лабораторий на различных установках центра способствует обмену опытом, рождению совместных идей и внедрению передовых технологий в международную практику.
Будущее отечественной микроэлектроники: оптимизм и развитие
С появлением новых фотополимеров российского производства отечественные компании и исследовательские коллективы могут быть уверены в наличии стабильной, доступной и эффективной базы для реализации амбициозных проектов в области микроэлектроники и микромеханики. Использование уникальных свойств гибридных мономеров увеличит скорость внедрения инноваций и поможет России сохранить ведущие позиции в мировом научном сообществе.
Экспериментальная площадка “LIGA-технология и рентгеновская литография” в связке с высокоэффективными материалами воплощает мечты инженеров и ученых о миниатюризации и детализации микромиров. Новосибирские специалисты уверены: их разработка станет прочным фундаментом для технологий будущего, стимулируя рост новых идей и прорывов на перекрестке наук и инженерии.
