Revoluční technologie ve výrobě čipů: Optická litografie opět pokročila

Objev se týká oblasti tzv. optické litografie, která umožňuje pomocí světelných vln vytvořit velmi jemnou strukturu čipů. Více o této technologii najdete např. v článku Čipy vyráběné technologií 25 nm na ScienceWorldu.

Vědci z Massachusettského technologického institutu (MIT) nyní přišli na způsob, jak zaostřit vlnu světla na ještě menší velikost než dříve, což by výrobcům mělo umožnit produkovat čipy s ještě tenčími obvody než dosud, informoval Rajesh Menon z MIT. Výrobci, kteří s optickou litografii již experimentovali, naráželi na problém, kdy nebylo možné vytvořit obvody menší, než je vlnová délka světla samotného. Výzkum se proto zaměřil na kombinaci světelných a dalších vln, kdy se využívají tzv. interferenční vzorce, které obsahují vlny odlišných délek a umožní vytvářet jemnější obvody.

S technologií využívající světelné paprsky bylo možné vytvořit obvody s tranzistory o velikosti 25 nm, nyní podle vědců bude možné dosáhnout velikosti tranzistoru a propojení kolem 2 – 3 nm, takže tyto prvky budou tvořeny jedinou molekulou. Tato technika však zatím není připravena pro komerční nasazení a její uvedení do praxe bude ještě několik let trvat. Nicméně i na tom se pracuje – z MIT se vydělila samostatní firma s názvem LumArray, která je zaměřena právě na technologii optické litografie a jejím cílem bude nyní uvést tuto technologii na trh zhruba do pěti let.

Menon říká, že menší tranzistory budou moci pracovat rychleji a sníží také náklady na výrobu. V současnosti velcí výrobci jako Intel a AMD hledají způsoby, jak vytvořit co nejmenší tranzistory s nižší spotřebou a využívají technologii otisknutí designu čipu do skleněného materiálu, jež se označuje jako fotomaska. Ten je pak využit pro replikaci na silikonové wafery. Menon poznamenává, že tato technologie je výrazně odlišná od světelné litografie, neboť replikování fotomasky probíhá prostřednictvím elektronových vln, zatímco přístup vyvinutý na MIT umožňuje přímé vytváření vzorců prostřednictvím světla. To je pak mnohem přesnější a flexibilnější v případě nutnosti udělat ve výrobě změnu. Fotony jsou pro vytváření čipů v nanomeřítku značně vhodnější, než elektrony, s nimiž nejde dosáhnout takové přesnosti a výsledné obvody nejsou tak hladké.

Výzkum v oblasti čipů na MIT přináší v poslední době velmi zajímavé výsledky, neboť před několika dny bylo ohlášeno vyvinutí grafenové násobičky, která by měla umožnit dosahovat čipům frekvence až 1 000 GHz. Více najdete v článku Grafenová násobička umožní procesorům dosáhnout frekvence tisíce GHz.