La ricerca scientifica in ambito litografico e fabbricativo è spinta, non solo dalla realizzazione di strutture sempre più piccole e ad elevato aspect ratio, ma anche dalla ricerca di nuove soluzioni atte a portare un sensibile miglioramento della capacità produttiva. Recentemente, l’interesse del mondo scientifico si è rivolto, oltre che al studio di nuove tecnologie e macchinari, anche al campo dei materiali nano strutturabili. L’intento è quello di raggiungere prestazioni sempre più elevate, aumentare l’efficienza di produzione a minor costo e introdurre nuove funzionalità in grado di ampliare i settori di applicazione.

Generalmente, i materiali fotosensibili (resist) impiegati in questo campo sono polimeri organici, che vengono sfruttati come semplice intermedio per le fasi successive necessarie alla realizzazione del dispositivo finale. Tali sistemi svolgono, quindi, un ruolo meramente passivo e sacrificabile all’interno del intero processo litografico.

Un efficace semplificazione di processo avrebbe quindi notevoli ricadute a livello industriale e un forte impatto tecnologico. Infatti, l’interesse sulla sintesi di materiali avanzati ad alta risoluzione è fortemente cresciuto nella comunità scientifica e in particolare a Padova è in corso di svolgimento un’intesa attività di ricerca nella ambito di materiali ibridi sol-gel e nanocompositi ad alto contenuto inorganico in collaborazione con il grippo di ricerca della Prof.ssa Giovanna Brusatin del Dipartimento di Ingegneria Industriale.

L’obiettivo dello studio è lo sviluppo di materiali innovativi, ottenuti tramite metodo sol-gel, micro e nano strutturabili come i semplici resist ma che possiedano allo stesso tempo specifiche proprietà.

Alcuni risultati preliminari hanno consentito di dimostrare la possibilità di realizzare con un processo litografico notevolmente semplificato (esposizione e sviluppo) rispetto a quelli tradizionali (deposizione del resist, esposizione, sviluppo, etching e stripping) micro e nano strutture di ossido di zirconio, ZrO2, e di ossido di hafnio, HfO2, mediante Electron Beam Lithography (EBL, realizzata presso i laboratori Lann- Veneto Nanotech) o UV Lithography (UVL, realizzata presso il Dipartimento di Ingegneria Industriale).

Tali strutture sono estremamente promettenti poiché realizzate in tempi estremamente rapidi e con trattamenti termici a temperature inferiori ai 100°C.