Элементы современных компьютерных чипов становятся настолько маленькими, что вскоре процесс, использующийся для их производства и претерпевший значительные изменения за последние 50 лет, просто не будет работать. Пытаясь решить эту проблему, исследователи из Массачусетского технологического института (МТИ - MIT) работают над использованием в создании трафаретов чипов специальных молекул, которые обладают свойством самостоятельного разворачивания в “заданном” направлении.
В настоящее время чипы создаются слой за слоем при помощи технологического процесса, названного фотолитографией. Слой кремния, металла и нескольких других материалов наносится на чип и покрывается специальным светочувствительным материалом, названным фоторезист. Свет, проходящий через специальный трафарет (или “маску”), создает копию этого трафарета на фоторезисте, который отвердевает в доступных для света местах. Затем не отвердевший фоторезист смывается, а химические реактивы вытравливают освобожденные от фоторезиста участки.
Проблема в том, что элементы чипов сейчас уже значительно меньше, чем длины волн света, использующиеся для их создания. Поэтому производители чипов разработали различные уловки, которые позволяют создавать маленькие элементы чипов относительно большими длинами волн. Однако данный подход в будущем при дальнейшем уменьшении элементов чипа не будет работать.
Очевидным способом, который бы позволил и дальше сокращать размеры элементов чипа, является использование для нанесения масок на фоторезист пучков электронов. Но в отличие от света, освещающего и маску и весь чип одновременно, электронный пучок необходимо перемещать над чипом по всей его поверхности. А это как писать от руки на листочке бумаги, вместо того, чтобы распечатать сразу весь текст - процесс становится медленным (по сравнению с фотолитографией) и значительно более дорогим.
С другой стороны исследователи из Массачусетского технологического института предлагают очень ограниченно использовать литографию с помощью электронных пучков, для того чтобы создать на кремниевом чипе лишь небольшие “стойки”. В последствии ученые предлагают использовать специальные полимеры, молекулы которых самопроизвольно могут создавать на чипе длинные цепочки. Полимеры самопроизвольно зацепляются за созданные “стойки” и разворачиваются в виде полезных “трафаретов”.
Хитрость заключается в том, что использующиеся полимеры в действительности являются “сополимерами”, что означает, что они состоят из пары различных типов полимеров. При этом они все время пытаются отделиться друг от друга, позволяя организовывать себя в предсказуемые трафареты. Варьируя длину цепочек, пропорции двух полимеров и форму и расположение кремниевых “стоек”, исследователям удалось создать большой набор трафаретов, полезных при создании чипов.
В последствии один из полимеров выжигается в плазме (электрически-заряженном газе), тогда как другой, содержащий в себе кремний, превращается в стекло. Стеклянное покрытие может выступать для тех же целей, что и фоторезист в обычной литографии, защищая материал под собой, и позволяя вытравливать незащищенный.
В действительности до использования описанного выше метода в создании чипов требуется проведение еще массы исследований. С другой стороны, исследователи считают, что их технология позволит в будущем создавать трафареты чипов по относительно невысокой цене. В настоящее же время исследователи работают над нахождением расположения своих “стоек”, которое будет использоваться в производстве функциональных цепей чипа, как и пытаются пересмотреть свою технику, чтобы еще уменьшить элементы чипа.
Читать дальше......
