Группа учёных из Университета Джона Хопкинса разработала новый способ создания микросхем, который позволит производить более мелкие, быстрые и дешёвые чипы для различных устройств – от смартфонов до самолётов.
В основе разработки лежит новый процесс создания сверхминиатюрных, невидимых невооружённым глазом, электрических цепей. Процесс отличается высокой точностью и экономичностью, что делает его перспективным для массового производства.
Ключевым моментом стало создание новых материалов, способных выдерживать экстремальное ультрафиолетовое излучение, необходимое для формирования сверхмалых элементов на кремниевых пластинах. Микрочипы представляют собой плоские кремниевые пластины со встроенными электрическими цепями, выполняющими базовые функции. Производители покрывают кремниевые пластины светочувствительным материалом, при воздействии пучка излучения в нём происходит химическая реакция, которая вытравливает на пластине узоры и цепи.
Традиционные методы не выдерживают высокоэнергетических пучков излучения, необходимых для создания мельчайших деталей. Это один из первых случаев успешного нанесения металлоорганических смесей на основе имидазола из раствора на кремниевую пластину с контролем толщины с нанометровой точностью методом химического жидкофазного осаждения (CLD).
Метод CLD позволяет точно проектировать и быстро тестировать различные комбинации металл-имидазол. Изменяя два компонента (металл и имидазол), можно менять эффективность поглощения света и химию последующих реакций. Это открывает возможности для создания новых металлоорганических пар.
В настоящее время команда тестирует комбинации специально для излучения B-EUV, которое, как ожидается, будет внедрено в производство в течение следующего десятилетия. «Поскольку разные длины волн по-разному взаимодействуют с различными элементами, металл, который является «проигравшим» на одной длине волны, может стать «победителем» на другой», — отмечает Майкл Цапацис, заслуженный профессор машиностроения Университета Джона Хопкинса. «Цинк не очень хорош для экстремального ультрафиолетового излучения, но он один из лучших для B-EUV».