以前,說到進行納米級結構的加工,主要採用通過切削材料的方法,或者利用化學反應生成一定模式結構的方法。但在納米空間中製造出任意形狀的立體結構是相當困難的。近年來,人們研究出採用“離子束加工”的方法,可以自由地製造出納米級大小的立體結構,這已經成為一項引人注目的新技術。究竟採用什麼辦法,才能在幾十納米的精度內,製造出自由設計的複雜結構呢?這正是本文所要介紹的內容。
協力/松井真二
(日本兵庫縣立大學高度產業科學技術研究所教授)
Photographs by Shinji Matsui
(Laboratory of Advanced Science and Technology for Industry University of Hyogo)
在一根頭髮絲上,製作出攀登架那樣的複雜結構—精細加工業的這種夢想,現在已經實現了。這主要得益於“離子束加工”方法的研究成果,使人們得以在納米尺度上製造出有複雜結構的產品。
現在,產業界採用的半導體精細加工技術,是在底板上進行平面布線,線寬局限於100納米(nm,1納米=1/10-9米)左右。而利用這種辦法,想要製造出立體式的結構,是相當困難的。採用一種稱為“雷射造型”的方法,即通過光波進行立體造型的辦法,其精度也被限制在微米(m m,1微米=1/10-6米)範圍內。與此相對,如果使用“離子束加工”方法,就能夠製造出由直徑為80納米的細棒組成的、長寬高各為3微米左右的攀登架那樣複雜的結構。而紅細胞的大小約為8.5微米左右,可見這樣的納米級攀登架結構,會有多么微小了。