Průlom v MIT: Křemíkové čipy, jež se umí vytvořit samy

Jednou z nejčastěji skloňovaných technologií moderní doby v oblasti robotiky je sebekonstrukce, sebe-sestrojení: přístroj, který se bez výraznější lidské pomoci zvládne sám postavit, vylepšit či do sebe doplnit dodatečné prvky.

Průlom v MIT: Křemíkové čipy, jež se umí vytvořit samy


Technologie je zajímavá především pro mikročipy. Počítačové součástky se stále zmenšují, což je zapříčiněno právě menšími čipy – ty však začínají dosahovat svých fyzických limitů a zmenšovat je, je stále těžší.

Výzkumníci z MIT a Chicagské univerzity představili inovativní technologii sebekonstrukce, která by šla využít právě pro vecpání vícero prvků na miniaturní čipové architektury. Technologie je teoreticky jedním ze způsobů, jak pokračovat v zastarávajícím Moorově pravidle. Ta více než 50 let pomáhala zmenšovat a zlevňovat počítačové součástky.

Výzkum se týká sebekonstrukce jednotlivých čipů. Místo vkládání a vrývání prvků na křemík, jak se to dělá současnými metodami, využívá studie blokové kopolymery. Ty mají expandovat a následně samy sebe sestrojit do předdefinovaných designů a struktur.

Implementace sebekonstručních technologií však bude zároveň zahrnovat doplnění dalšího kroku k současným manufakturním technologiím, říká Karen Gleason, profesorka oddělení chemického inženýrství na MIT. Dnešní technologie pracují s vypalováním vzorců spojů na křemíkové substrátové disky (wafery) pomocí dlouhých světelných vlnových délek.

Dnes výrobní proces probíhá s pomocí 10nm technologie a vkládat více menších tranzistorů pomocí stejné vlnové délky začíná být složité. Extrémně ultrafialová litografie (EUV) má vlnové délky zkrátit, což má pomoci do čipů vypálit více funkcí. EUV začne fungovat u 7nm technologie -- přes miliardy vynaložených dolarů je ale praktické využití EUV stále problematické.

MIT oproti tomu tvrdí, že jeho technologie lze jednoduše nasadit na existující výrobní proces bez přídavných komplikací – a to pomocí standardních litografických technologií. Blokový kopolymer lze vložit na vybraný povrch, načež na něm vytvoří malé drátky. Blokové kopolymery se skládají ze dvou různých polymerů, které jsou spojeny v řetězovité struktuře.

Poté se na blokový kopolymer vloží ochranná vrstva polymeru skrze využití specifických chemických výparů. To způsobí, že se blokové kopolymery samy sestaví do vertikálních vrstev. Je to podobné způsobu, jakým se dnes sestavují 3D tranzistory. Technologii lze použít pro tvorbu komplexních sebekonstrukčních vzorců a vrstev.

Technologii není problém aplikovat i na 7nm výrobní proces. Studie pojednávací o nové technologii byla nedávno publikována v magazínu Nature Nanotechnology.

Úvodní foto: Massachusetts Institute of Technology










Komentáře