Plakband ingezet voor chipproductie

Onderzoekers hebben een lithografische technologie ontwikkeld die gebruikmaakt van plakband. De tape wordt gebruikt om een laagje van een wafer af te pellen, zodat nanostructuren gevormd worden die niet te maken zijn met standaard technieken.

Teams van onder andere de universiteiten van Minnesota en Seoel en het Argonne National Laboratory hebben de fabricagetechniek ontwikkeld. Met de methode kunnen nanostructuren gemaakt worden op chipwafers die niet met bestaande, reguliere lithografische technieken gerealiseerd kunnen worden. Plakband speelt een sleutelrol in een van de laatste stappen van de productie. De onderzoekers wisten zo structuren te maken met ruimtes van een nanometer groot. Chips met dergelijke kleine 'gaatjes' zouden vooral voor optische toepassingen van belang zijn.

De onderzoekers maakten de chips door eerst een patroon op een chip aan te brengen met standaard lithografische technieken. Vervolgens werd daar via opdamping een zeer dun laagje, van slechts één of enkele atomen dik, aangebracht. De ruimtes tussen de originele patronen worden opgevuld door metaal, dat ook bovenop de patronen terecht komt. Met plakband wordt dat bovenste metaallaagje verwijderd. Het zeer dunne opgedampte laagje tussen het originele patroon en het metaal zorgt voor zeer kleine ruimtes op nanometerschaal, waarvan de afmetingen zeer precies gecontroleerd kunnen worden.

Voor optische toepassingen kan licht door de 'nanogaatjes' gevoerd worden. Daarbij wordt het licht extreem versterkt. De onderzoekers maakten een testwafer met doorsnede van 4 inch met 150.000 structuren die over lichtversterkende eigenschappen beschikten. De gaten die met deze 'atomic layer lithography' werden gemaakt, waren daarbij slechts 1,1nm groot, een prestatie die met standaard lithografie nooit gehaald kan worden.

Reacties (17)

[casparvl]

Het was me niet super duidelijk om welke gap het nou ging, maar uit het originele artikel begrijp ik dat ze op de metalen ondergrond (grijs in het plaatje, gemaakt met conventionele lithografie) een heel dun laagje ('film') aanbrengen (het bruine). Daarop doen ze dan een nieuw metaal (geel). Het bleek een enorme uitdaging om het overtollige metaal aan de bovenkant netjes te verwijderen zodat de 'gaps' (het bruine) vrij kwamen te liggen. Dat bleek dus héél goed met plakband te lukken.

Het etsen van zulke smalle gaps in een metalen plaat zou niet mogelijk zijn geweest met huidige technieken, maar op deze manier (door een 2e laag metaal aan te brengen over die 'bruine' film heen) lukt dat dus wel.

[ReDnAx1991]

Toch wel lollig dat ze blijkbaar elke manier hebben geprobeerd om dit voor elkaar te krijgen, totdat iemand het briljante idee in z'n bol kreeg om het is met plakband te proberen (die is vast raar aangekeken door z'n collegas .

[Schnitzel]

Dit verhaal doet me denken aan eerste productie van grafeen, hierbij hebben onderzoekers gewoon tape op een stuk grafiet de plakt en kwamen tot de ontdekking dat er een dun laagje (1 atoomlaag dik) grafeen was blijven plakken.

That pessimistic assumption was put to rest in 2004. One of us (Geim), in collaboration with then postdoctoral associate Kostya S. Novoselov and his co-workers at the University of Manchester in England, was studying a variety of approaches to making even thinner samples of graphite. At that time, most laboratories began such attempts with soot, but Geim and his colleagues serendipitously started with bits of debris left over after splitting graphite by brute force. They simply stuck a flake of graphite debris onto plastic adhesive tape, folded the sticky side of the tape over the flake and then pulled the tape apart, cleaving the flake in two. As the experimenters repeated the process, the resulting fragments grew thinner. Once the investigators had many thin fragments, they meticulously examined the pieces—and were astonished to find that some were only one atom thick. Even more unexpectedly, the newly identified bits of graphene turned out to have high crystal quality and to be chemically stable even at room temperature.

quote naar http://www.scientificamer....cfm?id=carbon-wonderland

voor geinteresseerden grafeen (http://nl.wikipedia.org/wiki/Grafeen)

Mooi technologische vooruitgang

[pe1dnn]

Als je die blokjes er zo met tape af kan trekken, hoe zit het dan met die andere blokjes?

Blijkbaar is de hechting tussen de blokjes en het hele dunne laagje er onder minimaal, anders zou je de hele struktuur kapot trekken. Maar dat betekent dat die andere blokjes ook niet erg vast zitten. Het zal toch niet zo zijn dat je de chip niet op z'n kop kan houden . Is dit wel stabiel?

Aan de andere kant moet de tape ook apestrak zijn, een kleine afwijking en er blijven blokjes zitten omdat de tape die blokjes dan niet raakt. Eerst stevig aandrukken zal lijkt me ook snel tot beschadiging leiden bij dit soort nano strukturen.

Het idee is leuk maar ik ben benieuwd of dit ook praktisch zal gaan werken bij massaproductie.

[Patrickkkk]

Het hoeft waarschijnlijk niet super strak zoals je inderdaad op het eerste gezicht zou denken aangezien de ruimte ertussen 1nm is. Dat is geen ruimte waar het plakband makkelijk tussen zal gaan zitten als het niet "apestrak" zit. Hierbij ga ik er vanuit dat het plakband aardig wat dikker is dan 1nm en het op een afstand van 1nm geen hobbels van 1 nm dik heeft. Het is dus meer van belang dat vet plakband zelf glad genoeg is.

[Reactie gewijzigd door Patrickkkk op 23 juli 2024 11:00]

[frankwopereis]

Ik vind het kunstig wat ze tegenwoordig voor elkaar krijgen. Ben benieuwd waar dit in praktijk toe gaat leiden.

[Aertsvijand]

Dan hebben ze gaan kijken naar de ontdekking van grafeen. Dat hebben ze ook kunnen maken door met plakband telkens een "laagje" van atomen eraf te trekken, tot ze een monolaag hadden. Zowel bij grafeen als bij dit artikel vraag ik me wel af hoe die plakband er dan uitziet en hoe ze dat willen upscalen, want hoewel het een zeer komische mental picture is, zie ik het nog niet gebeuren dat je in de supermarkt staat aan te schuiven achter een medewerker van een chipfabrikant die weer drie vollen karren met plakband komt halen.

[zaklampje]

Lijkt een beetje afgekeken te zijn van de ontdekking van grafeen.

[analog_]

Hoopte op een ASML toestel dat aan elkaar hing met ductape.

[controvi]

Haha dat was idd ook weer ik direct aan dacht.

[Nas T]

Maar helaas, het was plakband en geen ducttape

Leuke techniek, vraag me wel af wat de yield is, ik kan me niet voorstellen dat met tape elke atoom meegenomen wordt die meegenomen moet worden...

[bbob]

Zo zie je maar dat knippen en plakken op de kleuterschool heel belangrijk is voor je verdere ontwikkeling.Je kan er zomaar heel ver mee komen en veel centen verdienen.

[ArchNemeziz]

Dit lijken net McGuyver oplossingen, met (duck)tape kan je alles maken.

[PepijnK]

DuckTape is gewoon een merk dat allerlei soorten plakband maakt, waaronder ook ducttape.

http://duckbrand.com/index.php/

[ReDnAx1991]

Just because: http://www.youtube.com/watch?v=myfsp2BBAoM