Исследователи из Массачусетского технологического института разработали новую технологию, позволяющую создавать меньшие и более плотные электронные схемы на поверхности кристаллов полупроводниковых чипов, что, в свою очередь, позволит «сломать препятствия», стоящие на пути сохранения закона Гордона Мура. В этой технологии используется слой самособирающегося полимера, что позволяет получать элементы электронных схем, размеры которых существенно меньше 10 нанометров. Кроме этого, новый метод является комбинацией нескольких методов, широко используемых сейчас в электронной промышленности, а это означает, что чипы, изготовленные по новой технологии, могут производиться в промышленных масштабах, относительно просто и по невысокой стоимости.
Изготовление любых микрочипов начинается с осаждения на специально подготовленную подложку полупроводниковых материалов различных типов. При этом, образы, соответствующие элементам электронных компонентов, формируются на поверхности чипа при помощи технологии, называемой литографией. Кроме этого, электрические и электронные свойства некоторых участков осажденного материала изменяются путем освещения этих участков ультрафиолетовым светом. И, чем меньшие элементы электронных компонентов можно изготовить при помощи используемых в производстве способов, тем большее количество компонентов можно разместить на единице площади поверхности чипа, и тем быстрее, мощнее и эффективней будет этот чип.
«Разработчики чипов все время стремятся к изготовлению все меньших и меньших элементов» — рассказывает Карэн Глисон (Karen Gleason), ведущая исследовательница, — «Но начиная с некоторого момента дальнейшее уменьшение размеров становится ужасно дорогим».
Ключевым моментом новой технологии, разработанной в Массачусетском технологическом институте, является полимерный материала, относящийся к классу так называемых блок-кополимеров (block copolymer). Перед его использованием поверхность чипа предварительно обрабатывается электронным лучом, который формирует на этой поверхности необходимые образы. После нанесения слоя полимера при помощи распространенного метода осаждения из парообразной фазы, он, этот полимер укрепляется только на поверхности ранее активированных участков, формируя цепи, состоящие из смеси двух видов полимерных цепочек.
За счет самостоятельного формирования полимерных цепочек получается весьма удивительный «фокус», каждой базовой линии, полученной путем обработки чипа электронным лучом, соответствуют четыре отдельных параллельных полимерных линии, что позволяет уменьшить размеры элементов и увеличить плотность электронной схемы в четыре раза.
Существуют и другие методы, позволяющие получать линии сопоставимой толщины на поверхности кристаллов чипов. Но новый метод, в котором используется недорогой полимерный материал, подходит в большей степени для условий массового производства и поэтому он более жизнеспособен с экономической точки зрения.
«Возможность создания при помощи полимерного материала элементов и компонентов, размеры которых не превышают 10 нанометров, является самой главной задачей нынешней области нанопроизводства» — рассказывает Джоерг Лэхэнн (Joerg Lahann), профессор из Мичиганского университета, — «Качество и надежность нового процесса открывает перед нами массу новых областей его применения для создания столь сверхминиатюрных устройств, о чем нельзя и мечтать при использовании традиционных технологий».
Источник:
