Az IBM Almaden Kutatóközpontja tegnap bejelentette, hogy megoldást találtak a jelenlegi chipgyártási eljárások élettartamának meghosszabbítására. A kutatóknak sikerült a ma használatos, 193 nm hullámhosszú fénnyel dolgozó fotolitográfiai berendezéssel egy szilíciumlapkán 29,9 nanométer széles csíkokat és köztük ugyanilyen széles barázdákat kialakítaniuk (egy nanométer a méter egymilliárdod része). Korábban a szakemberek úgy számoltak, hogy 32 nanométernél kisebb áramköri struktúrák nem hozhatók létre ilyen optikai „nyomtatással”, mert ezen a határon túl a minták kialakítására használt lézerfény nem fókuszálható kellő pontossággal. A NEMO nevű tesztberendezésben két interferenciába lépő lézersugár, illetve a lencse és szilícium közé töltött – a levegőénél jobb törésmutatóval rendelkező, így pontosabb fókuszálást lehetővé tevő – folyadék segítette az atomi méretű árkok kialakítását.

Az IBM kutatói átlépték a 32 nm-es határt

Ez az úgynevezett immerziós fotolitográfia – az elnevezés a lencse és szilícium közti tér folyadékkal, többnyire deionizált vízzel való kitöltésére utal – az IBM kutatói szerint évekkel tolhatja ki a jelenlegi technológiák alkalmazhatóságát; várakozásuk szerint megoldható vele a 45, illetve 32 nm csíkszélességű áramkörök gazdaságos gyártása, és talán további tartalékok is rejtőzhetnek benne. A technológiát az idén kezdték sorozatgyártásban alkalmazni.

A miniatürizálás határai

Az utóbbi években a félvezetőipar számára mind nagyobb fejtörést okoz az egyre kisebb struktúraméretek miatt előbb-utóbb szükségessé váló technológiai váltás. A fejlesztések, illetve a gyártósorok telepítése már ma is akkora összegeket emészt fel, hogy a piac legtöbb szereplője önállóan nem is vállalkozhat erre, ezért stratégiai szövetségeket alakítanak a továbblépéshez. A világ legnagyobb chipgyártója, az Intel a 90-es évek második fele óta – ugyancsak kutatási alapokkal és más vállalatokkal összefogva – fordít jelentős összegeket az extrém ultraibolya (EUV) fényt alkalmazó technológia kifejlesztésére. Ennek során 13,5 nm hullámhosszú fényt alkalmaznak, az áramköri elemek kialakítása sem hagyományos maszkolással történik: a fénysugarat precíziós tükrök vetítik a légritka térben tartott szilíciumra.

EUV-litográfiai berendezés az Intelnél

Az EUV-eljárásnak nemcsak a kidolgozása és implementálása kerül sokba, de maga a gyártás is csak nagy tételű szállítások esetén lehet kifizetődő, nem csoda, hogy a gyártók igyekeznek minél későbbre halasztani a technológia bevezetését – az IBM megoldása ehhez segítheti hozzá őket. Az Intel egyébként 2004-ben állította üzembe az első, immár kereskedelmi célú fejlesztéseket szolgáló EUV-litográfiai berendezését, és a tervek szerint az eljárás 2009-től, a 32 nm-es csíkszélességű chipekkel jelenik meg a piacon. De valószínűleg ez is csak néhány éves haladékot jelent majd, a kutatások a 2010-es évekre már a nanotechnológia előretörését vetítik előre.