×
×

آي بي إم للبحوث تستعرض طريقة لتعزيز التقنية الحالية لصنع الشريحة الالكترونية

أعلن باحثو آي بي إم أنهم قد وجدوا طريقة لتعزيز عمليات الصنع الرئيسية الخاصة بالشريحة الالكترونية و ذلك لتوليد دارات أصغرفي الشريحة، وبهذا يمكن تأجيل التحول إلى أشباه المحولات التي تحتوي على مخاطر أهمها أنها بديل مكلف جدا.

لقد اخترع علماء آي بي إم أصغر و أجود النماذج على الإطلاق و ذلك بواسطة استخدام الطباعة المعدنية البصرية بالأشعة فوق البنفسجية العميقة (دي يو في، 193 نانوميتر) – وهي تقنية يتم استعمالها حاليا لطباعة الدارات على الشرائح الإلكترونية. يبلغ عرض الحواف المميزة وذات المسافة المتناسقة هو فقط 29.9 نانوميتر ( النانوميتر هو جزء من المليار من المتر). و هذا أقل من ثلث قياس خصائص نانوميتر 90 الذي يتم إنتاج الكثير منه الآن، و أقل من 32 نانوميتر التي أجمعت الصناعة على أنه الحد بالنسبة لتقنيات الطباعة البصرية.

اعتمدت صناعة أشباه المحولات لعقود مضت على التقليص المستمر للدارات للحصول على تحسينات في الأداء و الوظيفة الخاصة بالشريحة و المنتجات التي تستخدمها. و لكن و مع اقتراب الشريحة من حدود القياس الجوهرية للذرات و الجزيئات الفردية، فإن مستقبل هذا التوجه من التحسين المستمر و المعروف بإسم قانون مور قد أصبح مهددا. بينت نتائج آي بي إم الحديثة أن استخدام “السائل ذي المؤشر العالي” و المختلف عن الطباعة المعدنية باستخدام الأشعة الفوق البنفسجية العميقة من الممكن أن يقدم طريقة لتمديد قانون مور لفترة أطول وبهذا يتم كسب المزيد من الوقت للصناعة.

قال الدكتور روبرت دي آلن، مدير مواد الطباعة المعدنية في مركز مادن للبحوث لآي بي إم : “هدفنا هو دفع الطباعة المعدنية البصرية بقدر إستطاعتنا بحيث لا تضطر الصناعة للتحول نحو استخدام اي بدائل باهظة الثمن إلا عند الضرورة”. و أضاف: “إن هذه النتيجة هي أقوى دليل حتى الآن بانه لدى الصناعة على الأقل سبع سنوات قبل أن تكون هناك حاجة لاي تغييرات جوهرية في صناعة الشرائح”.
لقد تم صنع الأشكال الصغيرة المحسنة بشكل جيد و بمسافات متساوية 29.9 نانومتر بواسطة جهاز لفحص الطباعة المعدنية تم تصميمه و إنشاؤه في آي بي إم مادن باستخدام مواد جديدة مطورة من قبل شريكها: JSR Micro في (سنيفيل بكاليفورنيا).

قال مارك سليزاك، المدير التقني في شركة جي إس آر مايكرو JSR Micro, Inc: “نعتقد بأن عملية الطباعة باستخدام سائل ذو مؤشر عالي سوف يمكن من تعزيز الطباعة المعدنية البصرية في الوقت الراهن من خلال نقاط إلتقاء تقنية 45 و 32 نانومتر”. و أضاف: “تواجه صناعتنا أسئلة صعبة حول أي تقنية طباعة معدنية ستمكننا من النجاح بأقل من 32 نانومتر. تعطينا هذه النتيجة الجديدة بيانات اخرى تفضل إستمرارية الطباعة المعدنية البصرية باستخدام السائل”.

تفاصيل فنية

تصنع الشرائح الإلكترونية الدقيقة بواسطة إجراء يسمى الطباعة المعدنية الضوئية وهي تشابه بالمفهوم عملية الطباعة على الحرير باستثناء أنها تستخدم الضوء عوضا عن اللون أو الحبر. تقوم الطباعة المعدنية الضوئية بتحويل تصاميم الدارات المختلفة الأشكال إلى رقاقة من السيليكون من خلال عرض حزمة موحدة من الليزر عبر ستار حاجب ومن ثم تركيزه على مواد حساسة للضوء تغطي الرقاقة السيليكونية. أما التطوير و الطباعة اللاحقة و مراحل ترسيب المواد فإنها تشكل خصائص الدارة. قد يتطلب صنع معالج كومبيوتر مماثل أو شريحة إلكترونية للذاكرة الكثير من دورات الطباعة المعدنية الضوئية.

قدمت الصناعة و على مر السنين دارات أصغر تقود إلى إلكترونيات أصغر و أسرع و أقل تكلفة من خلال إستعمال موجات ضوئية قصيرة جدا و عدسات أقوى وحاليا يتم إدخال سائل، والذي هو حاليا الماء، بين العدسة النهائية و الرقاقة السيليكونية مما يمكن من الحصول على حل أكثر دقة.

و حتى الآن لم يتم معرفة ما إذا كانت الصناعة سوف تستطيع الإستمرار بتبني التقنية البصرية باستخدام السائل لإنتاج خصائص دقيقة و اصغر من 32 نانومتر. لقد كان هناك إعتقاد بأن المواد الجديدة المطلوبة لعمل مثل هذه الخصائص الصغيرة هي غير متوافقة مع بعضها أو هي قادرة فقط على إنتاج خطوط غير متمايزة و مشوشة. نتيجة لذلك، تم اكتشاف خطط بديلة في السنوات الأخيرة للإنتقال في المستقبل إلى طريقة صنع مختلفة كليا و أكثر تكلفة- و ما تزال غير مؤكدة بعد- و هي تستخدم أشعة سينية خفيفة ( معروفة أيضا بإسم الأشعة فوق البنفسجية العميقة) و تستخدم مرايا مختلفة بدلا عن الضوء الليزري و العدسات.

و كجزء من جهودها لتعزيز تقنيات الطباعة المعدنية البصرية الحالية، طورت آي بي إم جهاز رائدا لاختبار تداخل الطباعة المعدنية باستخدام السائل، و يدعى هذا الجهازنيمو NEMO. تستخدم أداة نيمو من آي بي إم حزمتي ليزر متصالبتين لإيجاد خطوط متداخلة من الضوء و الظل مع مسافة أقرب من تلك التي يمكن الوصول إليها بواسطة جهاز صنع الشرائح الإلكترونية الحالي. و نتيجة لذلك، فإن نيمو NEMO هو الأداة المثالية للأبحاث و الإختبار و لرفع مستوى مختلف السوائل ذات المؤشر العالي و المقاومة للضوء والتي سيتم أخذها بعين الإعتبار ليتم إستخدامها في أنظمة الأشعة فوق البنفسجية العميقة المستقبلية التي سوف توجد خصائص متميزة. و الآن و بما أن نتائج آي بي إم الجديدة قد وضحت الطريق من أجل تعزيز الطباعة المعدنية البصرية، فإنه يجب تطوير مواد صنع العدسات ذات المؤشر العالي لتستطيع تسهيل استخدامها التجاري.

عندما يمر الضوء عبر مادة شفافة، فهو يتباطأ بحسب مؤشر الإنكسار. و كنتيجة لذلك فإن الضوء الذي يمر عبر مواد ذات مؤشر أعلى تعمل و كأن لها موجة ذات طول أقصر و يمكن تركيزها بشكل أقوى. إن القرار في الطباعة المعدنية البصرية باستخدام السائل هو أمر محدود بأقل مؤشر إنكسار للعدسة النهائية والسائل و المواد المقاومة للضوء. في تجارب نيمو من آي بي إم، كان مؤشر العدسة والسائل يبلغ حوالي 1.6 و بلغ مؤشر الإنكسار و مقاومة الضوء 1.7. تهدف البحوث المستقبلية إلى تطوير مواد للعدسات و مواد مقاومة للضوء و سائل يبلغ مؤشر الإنكسار فيها 1.9 مما قد يمكننا من الوصول إلى خصائص أصغر ليتم طباعتها.

  • 4749
  • أخبار قطاع الأعمال
  • itc-company-news
Dubai, UAE