​​
Ученые Новосибирского института органической химии СО РАН (НИОХ СО РАН) синтезировали акрилат-силоксановый гибридный мономер – фотополимерный материал c добавлением кремния, который обладает чувствительностью к синхротронному излучению (СИ) и хорошо подходит для создания сложных микроструктур на твердых подложках методом рентгеновской литографии. Ключевая сфера применения данной технологии – производство микросхем, при этом зачастую используются дорогостоящие импортные полимеры, например, на основе эпоксидной смолы. Новый материал может стать хорошей альтернативой зарубежным аналогам. Эксперименты с использованием СИ, проведенные специалистами Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН), подтвердили его эффективность. Результаты представлены в журнале «Химия высоких энергий». 

 
станция рентгеновской литографии на ВЭПП 3 внешний вид 
 
Экспериментальная станцию «LIGA-технология и рентгеновская литография» на накопителе ВЭПП-3. Внешний вид. Фото предоставлено Борисом Гольденбергом.

Рентгеновской литографией называют одну из наиболее распространенных технологий получения наноструктур, которая широко используется в микроэлектронике. Ключевой этап данной технологии предполагает нанесение на обрабатываемую поверхность тонкого слоя фотополимерного материала (резиста), который засвечивается рентгеновским излучением через непрозрачный шаблон с заданным рисунком. В результате в областях, открытых для облучения, запускается реакция полимеризации и резист твердеет, а в областях, закрытых шаблоном, он остается вязким и удаляется при дальнейшей обработке. Таким образом, на поверхности формируется необходимый рельеф.

В настоящее время для получения наиболее сложных «высокоаспектных» микроструктур зачастую используются дорогостоящие резисты зарубежного производства. Специалисты НИОХ СО РАН синтезировали материал под названием «акрилат-силоксановый гибридный мономер», который хорошо подходит для создания таких микроструктур и может стать достойной альтернативой импортным аналогам.

«Высокоаспектные структуры можно сравнить с небоскребами в микромире. Такие структуры и элементы на их основе могут быть получены с помощью синхротронного излучения, - рассказывает научный сотрудник НИОХ СО РАН, кандидат химических наук Дмитрий Деревянко. – В ИЯФ СО РАН для этих целей традиционно используется импортный фоторезист на основе эпоксидного мономера. Мы же разработали альтернативный вариант: гибридный мономер, в состав которого входят акрилатные (органические) группы, участвующие в реакции полимеризации, а также силоксановые группы, которые содержат кремний, и придают конечному материалу твердость. Совместно со специалистами ИЯФ СО РАН мы подобрали условия полимеризации и продемонстрировали возможность записи микроструктур на новом материале».

Для отработки технологии рентгеновской литографии с применением синхротронного излучения специалисты Сибирского центра синхротронного и терагерцового излучения ИЯФ СО РАН использовали специальную экспериментальную станцию «LIGA-технология и рентгеновская литография», работающую на накопителе ВЭПП-3.

«Синхротронное излучение обладает высокой проникающей способностью, а также минимальной расходимостью электронного пучка, – комментирует старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН, кандидат физических наук Борис Гольденберг. - Эти уникальные свойства СИ позволяют формировать структуры с микронными размерами и вертикальными стенками глубиной до нескольких сотен микрометров. Полученные микроструктуры могут использоваться в качестве оптических элементов для рентгеновского диапазона или элементов для микромеханических структур».

Центр коллективного пользования «Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения» ИЯФ СО РАН, на базе которого в том числе было проведено исследование, специализируется на фундаментальных и прикладных работах, связанных с использованием пучков синхротронного и терагерцового излучения, на разработке и создании экспериментальной аппаратуры и оборудования для таких работ, на разработке и создании специализированных источников синхротронного и терагерцового излучения. Ежегодно в Центре работают десятки российских и зарубежных организаций.


Источники

Создан новый полимер для рентгеновской литографии
Институт ядерной физики имени Г.И.Будкера СО РАН (inp.nsk.su), 03/07/2020
Специалисты НИОХ СО РАН создали новый полимер для рентгеновской литографии
Сибирское отделение Российской академии наук (sbras.ru), 05/07/2020
Новосибирские ученые создали новый полимер для рентгеновской литографии
РИА Сибирь (ria-sibir.ru), 04/07/2020
Создан новый полимер для рентгеновской литографии
Академия новостей (academ.info), 03/07/2020
Создан новый полимер для рентгеновской литографии
123ru.net, 03/07/2020
Создан новый полимер для рентгеновской литографии
Большой Новосибирск (polit-center.org), 03/07/2020
Новый полимер для рентгеновской литографии
Академгородок (academcity.org), 06/07/2020
Создан новый полимер для рентгеновской литографии
Наука в Сибири (sbras.info), 06/07/2020
Ученые Новосибирского института органической химии создали новый полимер для рентгеновской литографии
Российское атомное сообщество (atomic-energy.ru), 03/07/2020
Создан новый полимер для рентгеновской литографии
Инновации Росатома (innov-rosatom.ru), 12/07/2020
В НИОХ СО РАН создали новый полимер для рентгеновской литографии
Научная Россия (scientificrussia.ru), 13/07/2020
В НИОХ СО РАН создали новый полимер для рентгеновской литографии
Российская национальная нанотехническая сеть (rusnanonet.ru), 16/07/2020
Создан новый полимер для рентгеновской литографии
Nanonewsnet.ru, 17/07/2020
Фотополимерный материал для рентгеновской литографии синтезировали в России
Plastinfo (plastinfo.ru), 20/07/2020

Похожие новости

  • 09/04/2019

    Сибирские ученые оптимизируют работу электронных дисплеев органическими полупроводниками

    ​Ученые Новосибирского государственного университета (НГУ) займутся исследованием свойств органических полупроводников (материалов, используемых в электронике), чтобы повысить эффективность используемых сейчас электронных дисплеев, сообщил ТАСС руководитель лаборатории органической оптоэлектроники НГУ Евгений Мостович.
    1532
  • 03/09/2018

    На пути к бор-нейтронозахватной терапии

    В проект «Академгородок 2.0» вошли сразу две заявки, касающиеся бор-нейтронозахватной терапии — эффективного метода борьбы с неизлечимыми онкологическими заболеваниями. О мерах, которые предпринимаются для того, чтобы проект поскорее воплотился в жизнь, и о том, какие на этом пути есть препятствия, говорили на круглом столе на VI Международном форуме технологического развития и выставке «Технопром».
    2008
  • 04/08/2020

    О строительстве ЦКП «СКИФ»

    ​ФИЦ «Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН» совместно с генеральным проектировщиком Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») — Центральным проектно-технологическим институтом (АО «ЦПТИ», входит в Топливную компанию Росатома «ТВЭЛ») — завершили работу над генпланом размещения объектов синхротрона, который планируют построить под Новосибирском к концу 2023 года.
    452
  • 14/07/2020

    Сибирские ученые разрабатывают антираковые препараты нового поколения на основе альбумина

    ​Ученые из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН в сотрудничестве с коллегами из ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН», Новосибирского института органической химии им. Н.
    924
  • 21/10/2019

    Как делают науку в Сибири

    Чем живет сибирская наука? Обычно мы слышим об ученых либо в связи с прорывными и особо интересными открытиями. Либо благодаря созданию новых научных объектов, таких как ЦКП СКИФ. Либо, как это ни печально, из-за каких-либо конфликтов.
    1238
  • 18/06/2020

    Цитируемые ученые ТПУ: ториевый реактор, циркониевая керамика и скаффолды, покрытые пленкой оксида графена

    ​Проект «Цитируемые ученые ТПУ» подводит итоги публикационной активности ученых Томского политехнического университета за май. Самый высокоцитируемый соавтор статей ученых ТПУ имеет индекс Хирша 38, а самый высокорейтинговый журнал — импакт-фактор 4,507.
    351
  • 22/09/2016

    В Новосибирске планируют создать клинику для лечения методом БНЗТ

    ​Новосибирский государственный университет в сотрудничестве с российскими и зарубежными научными организациями работает над реализацией масштабного проекта по созданию клиники для лечения глиобластомы мозга и других онкологических заболеваний с помощью метода бор-нейтронозахватной терапии и ускорительного источника нейтронов Института ядерной физики им Г.
    4351
  • 07/10/2016

    Новосибирские ученые изготовят блоки аэрогеля для эксперимента

    ​Специалисты Института ядерной физики СО РАН и Института катализа СО РАН изготовят блоки аэрогеля для эксперимента CLAS12 Национальной лаборатории Томаса Джефферсона (Thomas Jefferson National Accelerator Facility, США, Вирджиния).
    1848
  • 20/06/2018

    Возможные перспективы Академгородка 2.0

    ​Ведущие ученые СО РАН продолжили обсуждение проектов развития научной инфраструктуры Новосибирского научного центра. Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН выступил инициатором проекта «Сибирский центр малотоннажной химии».
    1922
  • 15/08/2019

    Эксперимент Belle II пройдет с участием ученых Академгородка

    ​Эксперимент Belle II — это один из экспериментов в физике высоких энергий, работающий на передовых рубежах современной науки. Данные, полученные в результате эксперимента, позволят проверить предсказания Стандартной модели для вероятностей редких распадах B- и D-мезонов и t-лептона, улучшить точность измерения параметров нарушения симметрии между веществом и антивеществом и, возможно, обнаружить проявления новой физики.
    938