Przełom w technologii produkcji procesorów

Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology odkryli metodę wykorzystania nanotechnologii do znacznego zmniejszenia rozmiarów układów komputerowych, dzięki czemu mogą one stać się jeszcze tańsze i bardziej wydajne niż dotychczas.

Technika opracowana przez MIT opiera się na zastosowaniu technologii litografii w nanoskali tj. na odwzorowaniu na płytce krzemowej jeszcze drobniejszych wzorów obwodów scalonych niż to się dzieje obecnie. Litografia optyczna wykorzystuje światło lasera do przeniesienia wzoru na układ. Ralf Heilmann z MIT, członek zespołu badawczego, wyjaśnia, że w przeszłości wytwórcy procesorów używali laserów o krótszej długości fali, aby uzyskać drobniejsze wzory. Ta technika ma jednak swoje ograniczenia.

Do wygenerowania wzoru użyto technologii litografii holograficznej, ale posłużono się w tym procesie specjalnym narzędziem - "nanolinijką", zbudowaną przez absolwentów MIT. Służy ona do wykonywania niezmiernie precyzyjnych operacji w wariancie technologii litograficznej zwanej litografią holograficzną wiązką skanującą (scanning-beam interference lithography, SBIL). SBIL wykorzystuje fale dźwiękowe o częstotliwości 100 MHz do rozszczepienia i modulacji częstotliwości światła lasera, co w konsekwencji przynosi gwałtowne pokrycie wzorcem dużej powierzchni.

"Nanolinijka" z 300-milimetrową płytką krzemową

Technika umożliwi wytwórcom układów przejście do procesu produkcyjnego 25 nm, co stanowi ogromny krok naprzód w porównaniu z obecnie wykorzystywanymi układami - najnowocześniejsze procesory komputerowe produkowane są w procesie 45 nm. Intel w 2007 r. przeszedł na tę produkcję z procesu 65 nm, a w 2009 r. zamierza wdrażać proces produkcyjny 32 nm. "Mapa drogowa" producentów procesorów zakłada przejście na proces 25 nm w okresie 2013 - 2015 r.

"Obwody scalone i tranzystory będące podstawą budowy procesora - im są mniejsze, tym działają szybciej i większą ich liczbę można zmieścić na jednym układzie. Stają się tańsze i potężniejsze w tym samym czasie" - tłumaczy Heilmann. Odkrycie Amerykanów może przyczynić się do opracowania nowej generacji układów scalonych, pamięci komputerowej, zaawansowanych baterii słonecznych i innych urządzeń elektronicznych.

Badania zostały częściowo sfinansowane przez instytut NASA i amerykańską Narodową Fundację Naukową.

Więcej informacji: Massachusetts Institute of Technology