За прошедшие 50 лет процесс фотолитографии, используемый для производства полупроводников и микросхем, остался практически неизменным. Но для дальнейшего поддержания истинности закона Гордона Мура уже недостаточно только совершенствования существующих технологических процессов, необходимо использовать совершенно новые, инновационные технологии. Для разработки новых технологий производства полупроводников одни ученые используют принципы построения молекул ДНК, другие пытаются изготовить полупроводники из графена и углеродных нанотрубок, третьи собираются для обработки полупроводниковых материалов использовать тончайшие пучки плазмы. Вполне естественно, что исследователи из Массачуссетского технологического института (MIT) не остались в стороне, их усилиями была разработана уникальная технология, с помощью которой можно создавать полупроводниковые микросхемы, используя молекулы полимеров, которые сами автоматически располагаются и закрепляются в необходимых местах, формируя, таким образом, электрические схемы и соединения.
Группа ученых MIT, во главе с Кэролайн Росс (Caroline Ross), еще два года назад разработала альтернативный метод применения электроннолучевой фотолитографии. С помощью электронной фотолитографии на поверхности кремния создавался специальный шаблон в виде углублений необходимой формы, после этого на поверхность наносился слой полимера со специально подобранным составом. Молекулы полимера заполняли углубления шаблона и соединялись с другими молекулами, образуя необходимую структуру.
В настоящее время в дальнейших исследованиях ученые продвинулись достаточно далеко вперед. Их новая, более совершенная технология, уже не требует использования шаблона, что делает процесс изготовления чипов методом самосборки гораздо более эффективным. Новая технология использует два различных типа полимеров, называемые сополимерами "copolymers". Эти сополимеры под воздействием некоторых внешних факторов могут соединиться, под воздействием других факторов они могут отталкиваться друг от друга. Используя разработанные методики воздействия, ученым удалось добиться того, что молекулы полимеров самопроизвольно упорядочивали сами себя в структуры необходимой формы. Изменяя условия воздействия, используя различные пропорции смеси полимеров, ученым удалось получить широкий ряд образцов различной формы, которые станут элементарными "кирпичиками" из которых будут составляться электрические схемы.
Один из используемых полимеров в процессе дальнейшей обработки потоком плазмы просто сгорает, не оставляя следа. Другой полимер, содержащий в своем составе кремний, тоже сгорает, но кремний осаждается на поверхность подложки в виде тончайших полупроводниковых пленок, формирующих структуру чипа.
В настоящее время ученые занимаются разработкой методик создания полного набора элементов, создаваемых с помощью самособирающихся полимеров, которые станут составными частями первых функционирующих опытных образцов микросхем. Дальнейшие исследования будут направлены на уменьшение размеров элементов, что позволит создавать микросхемы с большим количеством транзисторов и других полупроводниковых приборов.
Источник: dailytechinfo
|
