Самособирающийся полимер поможет делать микросхемы еще сложнее

13Апреля2017

Автор: Становой Сергей

Исследователи из Массачусетского технологического института разработали новый способ сделать электронные схемы более мелкими, тем самым снова возродив всемирно известный «Закон Гордона Мура». Для этого они использовали самособирающийся полимер.

Процесс создания интегральной микросхемы у каждого производителя несколько отличается, но все же основные технологические процессы неизменны. Сначала берется маленький кристалл полупроводника, как правило кремния, и на нем методом осаждения или травления постепенно создаются отдельные электронные компоненты. Если посмотреть на этот процесс со стороны, то можно подумать, что на подложке создаются не транзисторы, диоды, конденсаторы и резисторы, а просто какие-то узоры из линий и других геометрических фигур. На самом деле эти фигуры и являются не чем иным как электронными компонентами и связями между ними.

Чем больше плотность данного рисунка, тем выше концентрация элементов в микросхеме и естественно тем больше функциональные возможности всего чипа. Но, как показала практика, бесконечно уплотнять эти рисунки нельзя. Рано или поздно начинают сказываться законы физики, препятствующие дальнейшему уплотнению. Если их игнорировать, микросхема в конечном итоге становится нефункциональной, хоть и содержит, казалось бы, массу исправных отдельных элементов.

Новая технология ученых из Массачусетского технологического института предусматривает использования в процессе производства микросхемы дополнительного самособирающегося полимера – сополимера, состоящего из двух отдельных простых полимеров. Причем сама технология практически ничем не отличается от традиционной.

Сначала на поверхности полупроводника вытравливается рисунок будущей электрической цепи по традиционной технологии. Затем на уже готовый рисунок наносится новый сополимер. Причем наносится он не просто так. Сначала испаряются молекулы обоих полимеров, а затем конденсируются на поверхности чипа, температура которого получается несколько ниже. При конденсировании они образуют готовый сополимер, рисунок которого повторяет ранее созданный на полупроводниковой подложке.

Что же тут удивительного, еще один слой? На самом деле суть новой технологии не в процессе осаждения полимера, а в структуре этого материала. Для того чтобы создать одну линию на рисунке используется целых четыре волокна полимера, являющихся по сути отдельными линиями. И если заранее предусмотреть рисунок на подложке, то теоретически можно создать схему, элементы которой будут располагаться в 4 раза плотнее элементов на обычном чипе.

Ученые уже опробовали новую технологию в лабораторных условиях и при помощи электронного микроскопа подтвердили возможность четырехкратного уплотнения компонентов и их связей на подложке чипа.

Источник информации: Массачусетский технологический институт (http://news.mit.edu/)