Використання спеціальних полімерів дозволить створювати більш щільні схеми на кристалах напівпровідникових чіпів

Дослідники з Массачусетського технологічного інституту розробили нову технологію, що дозволяє створювати менші і більш щільні електронні схеми на поверхні кристалів напівпровідникових чіпів, що, в свою чергу, дозволить “зламати перешкоди”, що стоять на шляху збереження закону Гордона Мура.

У цій технології використовується шар самозбирається полімеру, що дозволяє отримувати елементи електронних схем, розміри яких істотно менше 10 нанометрів. Крім цього, новий метод є комбінацією декількох методів, широко використовуваних зараз в електронній промисловості, а це означає, що чіпи, виготовлені за новою технологією, можуть проводитися в промислових масштабах, щодо просто і за невисокою вартістю.

Виготовлення будь-яких мікрочіпів починається з осадження на спеціально підготовлену підкладку напівпровідникових матеріалів різних типів. При цьому, образи, відповідні елементам електронних компонентів, формуються на поверхні чіпа за допомогою технології, званої літографією. Крім цього, електричні та електронні властивості деяких ділянок обложеного матеріалу змінюються шляхом висвітлення цих ділянок ультрафіолетовим світлом. І, чим менші елементи електронних компонентів можна виготовити за допомогою використовуваних у виробництві способів, тим більша кількість компонентів можна розмістити на одиниці площі поверхні чіпа, і тим швидше, могутніше і ефективніше буде цей чіп.

“Розробники чіпів весь час прагнуть до виготовлення все менших і менших елементів” – розповідає Карен Глісон (Karen Gleason), провідна дослідниця, – “Але починаючи з деякого моменту подальше зменшення розмірів стає жахливо дорогим”.

Ключовим моментом нової технології, розробленої в Массачусетському технологічному інституті, є полімерний матеріал, що відноситься до класу так званих блок-кополімерів (block copolymer). Перед його використанням поверхню чіпа попередньо обробляється електронним променем, який формує на цій поверхні необхідні образи. Після нанесення шару полімеру за допомогою поширеного методу осадження з пароподібної фази, він, цей полімер зміцнюється тільки на поверхні раніше активованих ділянок, формуючи ланцюги, що складаються з суміші двох видів полімерних ланцюжків.

За рахунок самостійного формування полімерних ланцюжків виходить вельми дивний “фокус”, кожної базової лінії, отриманої шляхом обробки чіпа електронним променем, відповідають чотири окремих паралельних полімерних лінії, що дозволяє зменшити розміри елементів і збільшити щільність електронної схеми в чотири рази.

Існують і інші методи, що дозволяють отримувати лінії порівнянної товщини на поверхні кристалів чіпів. Але новий метод, в якому використовується недорогий полімерний матеріал, підходить більшою мірою для умов масового виробництва і тому він більш життєздатний з економічної точки зору.

“Можливість створення за допомогою полімерного матеріалу елементів і компонентів, розміри яких не перевищують 10 нанометрів, є найголовнішим завданням нинішньої області нановиробництва” – розповідає Джоерг Лехенн (Joerg Lahann), професор з університету Мічігану, – “Якість і надійність нового процесу відкриває перед нами масу нових областей його застосування для створення настільки надмініатюрних пристроїв, про що не можна і мріяти при використанні традиційних технологій “.