(PhysOrg.com) -- Il sera peut-être bientôt possible de fabriquer les structures minuscules qui composent les transistors et les puces de silicium rapidement et à moindre coût. Des scientifiques suisses étudient actuellement l'utilisation de la lithographie dynamique au pochoir, une méthode récente mais pas encore perfectionnée, pour créer des nanostructures.

Plus rapide, Moins cher, Et mieux. Ce sont les avantages de la lithographie dynamique au pochoir, une nouvelle façon de fabriquer des nanostructures, comme les minuscules structures sur les transistors et les puces de silicium.

Le principe de la technique du « pochoir » pour réaliser des structures à l'échelle nanométrique (un millionième de millimètre) est simple :un substrat – une plaque de Silicium (Si) ou des plastiques souples – est placé dans un évaporateur. Au-dessus se trouve un pochoir avec des ouvertures, appelés ouvertures, environ 100-200 nanomètres. Lors de l'évaporation du métal, le pochoir agit comme un masque, et seul le métal qui passe à travers les ouvertures atterrit sur le substrat. Il est ainsi possible de déposer localement du métal sur le substrat selon un motif bien précis. Cette précision est indispensable au bon fonctionnement des transistors ou autres composants électroniques constitués de ces structures. « Prenez un morceau de papier, découpez un cercle au milieu. Mettez le reste du papier contre le mur, pulvériser le tout avec de la peinture, puis retirez le pochoir. Vous avez un beau cercle. C'est essentiellement le principe que nous utilisons, ", dit Véronique Savu, qui travaille au Laboratoire de microsystèmes de l'EPFL, dirigé par le professeur Juergen Brugger. "Utiliser des pochoirs pour faire quelque chose n'est pas nouveau, elle continue. Mais pouvoir le faire à une si petite échelle est un véritable défi scientifique. »

Et Savu a déjà relevé le défi. Ses recherches ont fait la couverture de la revue scientifique Nanoéchelle cet été. Elle a également récemment obtenu une bourse du Fonds national suisse de la recherche scientifique pour poursuivre ses travaux. Elle ne se contente pas de la lithographie qui utilise un pochoir statique, tel que décrit ci-dessus, car il impose plusieurs limitations; obtenir des motifs différents à partir d'un même pochoir est impossible, par exemple. Elle s'intéresse à la lithographie dynamique au pochoir (DSL), un nouveau processus qui permet des conceptions personnalisées en utilisant le même pochoir.

« Avec une seule ouverture, notre pochoir peut être déplacé lors de l'évaporation du métal, et peut dessiner plusieurs motifs bidimensionnels différents en une seule opération, comme un carré, un cercle, une ligne ou une croix. C'est comme écrire un texte avec un crayon, », explique-t-elle. « Nous avons également prouvé qu'il est possible d'utiliser cette méthode sur un substrat de 100 mm de diamètre, la taille standard utilisée dans l'industrie. personne n'a réussi à faire tout ce qui est nécessaire pour appliquer le DSL à l'échelle nanométrique dans le monde réel. « Nous connaissions le DSL, sur les ouvertures de pochoir de taille inférieure au micromètre, et sur l'utilisation de pochoirs sur des échantillons de silicium de taille industrielle. Mais personne n'avait encore été capable de rassembler tous ces éléments en une seule méthode.

La lithographie au pochoir statique ou dynamique pourrait ainsi être utilisée à terme dans l'industrie, remplaçant les méthodes traditionnelles de nanolithographie dites « à base de résistance ». Ce sont des processus compliqués et coûteux. "L'utilisation de pochoirs en mode statique représente une démocratisation de la nanolithographie - pas besoin de machines coûteuses, juste un pochoir et un évaporateur, », dit le professeur Brugger.

"Maintenant, Nous allons collaborer avec le Nanoscience Center de l'Université de Bâle pour faire les tests nécessaires pour prouver une réelle application de la lithographie dynamique au pochoir, », explique Veronica Savu. « Le but est de fabriquer à terme des transistors fonctionnels, éventuellement en utilisant du graphène ou des nanofils, comme nous l'avons déjà fait avec la lithographie au pochoir statique.