ШАМПЕЙН, Иллинойс. Новый метод изготовления компьютерных чипов позволит производить персональные компьютеры, которые будут в тысячу раз мощнее современных настольных компьютеров, говорит ученый из Университета Иллинойса, помогавший разработать этот метод. Новый процесс, названный СКАЛЬПЕЛЬ (от «рассеяния с проекционной электронной литографией с ограничением угла»), позволяет производить чипы с чрезвычайно малыми характеристиками.
«Чем меньше функция, тем быстрее устройство и тем больше компонентов вы можете упаковать в компьютерный чип», - сказал Мюррей Гибсон, профессор физики, материаловедения и инженерии, а также заместитель директора Фредерика Зейтца. Лаборатория исследования материалов.
«Сегодняшние интегральные схемы производятся с помощью оптической литографии», - сказал Гибсон. «Процесс состоит в проецировании светового узора на светочувствительный материал, который затем можно перенести для создания очень плотного массива крошечных транзисторов. В настоящее время наименьшая деталь, которую можно изготовить, имеет ширину около 10 миллионных долей дюйм."
Улучшения в скорости работы компьютеров и памяти в последнее десятилетие были напрямую связаны с увеличением плотности этих транзисторов; то есть к уменьшению минимального размера элемента, сказал Гибсон. «Однако оптическая технология скоро зайдет в тупик, потому что свет имеет слишком большую длину волны для создания узоров, намного меньших, чем сегодня».
В течение долгого времени исследователи мечтали использовать электронные лучи для записи узоров, потому что электроны не страдают от ограничения длины волны и, следовательно, могут создавать узоры более чем в сто раз меньшего размера. Однако система электронной литографии, достаточно быстрая, чтобы ее можно было экономично использовать в производстве, оказалась труднодостижимой, пока не был изобретен скальпель. Используя новый проекционный метод для записи больших площадей электронами, SCALPEL преодолел это серьезное ограничение.
В 1989 году Гибсон вместе со Стивеном Бергером из Integrated Solutions Inc. изобрел эту технику, когда оба работали в AT&T Bell Laboratories (теперь Lucent Technologies). Недавно в Lucent была построена машина SCALPEL для проверки концепции (SPOC), которая продемонстрировала возможность изготовления элементов шириной менее 3 миллионных долей дюйма - размера, необходимого для усовершенствования компьютеров в следующем столетии. Гибсон помогал с проектированием машины SPOC, особенно с базовой электронной оптикой линз, которые проецируют изображение на чип.
Машина SPOC также продемонстрировала возможность выхода на производство в течение следующего десятилетия. Отраслевой консорциум SEMATECH определил SCALPEL как ведущего технологического претендента на производство компьютерных микросхем будущего.
"Несмотря на то, что в SCALPEL было инвестировано около 50 миллионов долларов частной и государственной поддержки, и концепция была доказана, в течение следующего десятилетия потребуется около 1 миллиарда долларов инвестиций во всем мире, чтобы привести к фактическому производству SCALPEL", - сказал Гибсон. «Эти цифры, хотя и отрезвляющие, не являются чем-то необычным для отрасли, где одна заводская линия по производству чипов стоит около 1 миллиарда долларов».