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RÉSUMÉ
C’est dans un contexte où les nanotechnologies permettent la création et l’utilisation de matériaux, d’instruments et de systèmes portant sur la matière à des dimensions de l'ordre de 1 à 100 nanomètres, que la nanostructuration est étudiée. Les limites des technologies actuelles seront bientôt dépassées. Ainsi, en illustration est présenté l’étape cruciale de la création de nanostructures : (nano) lithographie, transfert de masque, impression par jet d’encre, techniques hybrides, écriture via microscopie(s) à sonde locale et utilisation de motifs obtenus au départ d’un copolymère à blocs. La conception et la réalisation de circuits moléculaires font elles aussi partie des avancées concernées par ces nouveaux matériaux.
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INTRODUCTION
La course à la miniaturisation des dispositifs électroniques est lancée depuis quelques temps. Dans un avenir proche, les limites des technologies actuellement employées pour la fabrication de circuits intégrés par lithographie conventionnelle seront atteintes. Cet article présente quelques pistes intéressantes pour dépasser ces limites.
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2. Création de nanostructures
Il existe donc une demande pressante pour créer des nano-objets conducteurs et les manipuler, par exemple, les placer entre deux électrodes, les aligner parallèlement les uns aux autres et de cette manière, réaliser une circuiterie complexe à l'échelle submicronique. Si ces objets sont construits de molécules assemblées, on parle d'« électronique supramoléculaire ».
Une manière de réaliser ces dispositifs consiste à obliger les molécules à s'autoassembler dans des directions privilégiées ou dans des régions préalablement définies. C'est avant tout la nature de la surface du substrat ou sa structuration (naturelle ou imposée) qui guidera cet autoassemblage préférentiel. Les différentes stratégies proposées par les chercheurs pour organiser la matière sur une surface reposent sur la présence :
-
de domaines aux caractéristiques physico-chimiques différentes à l'échelle locale (de quelques micromètres ou dizaines de nanomètres) ;
-
de défauts comme des marches ou des trous ;
-
d'une symétrie particulière ;
-
d'une anisotropie des propriétés physico-chimiques obtenues naturellement ou par une contrainte externe.
2.1 (Nano) lithographie
Pour remplacer la photolithographie optique conventionnelle (figure 1) dans la fabrication de circuits intégrés, de nouvelles technologies sont en cours de développement et visent l'utilisation de rayons lumineux correspondant à l'ultraviolet extrême (EUV) ou encore de rayons X. Un faisceau de particules, composé d'électrons, peut également être utilisé pour exposer une couche de résine sensible. Cette technologie, appelée lithographie par faisceau d'électrons (LFE), possède une variante : la lithographie par projection de faisceau d'électrons. Chacune de ces technologies présente des avantages et des inconvénients.
La lithographie aux ultraviolets extrêmes a la faveur de plusieurs fabricants et il semble bien qu'elle soit techniquement et économiquement réalisable au cours des années à venir. On prévoit actuellement que la lithographie EUV permettra d'exécuter des circuits d'une taille aussi petite que 35 nm. Toutefois, elle rencontre d'importantes difficultés, notamment parce que les longueurs d'onde en cause, soit de 1 à 40 nm, ne sont réfractées...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BRITTAIN (S.), PAUL (K.), ZHAO (X.-M.), WHITESIDES (G.M.) - Soft lithography and microfabrication. - Physics World 1998, 11, 31-36.
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(2) - XIA (Y.), WHITESIDES (G.M.) - Soft lithography. - Annu. Rev. Mater. Sci. 1998, 153-184.
-
(3) - BATES (F.S.), FREDRIKSSON (G.H.) - * - Ann. Rev. Phys. Chem. 41 (1990).
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