Chips bauen sich selbst und ersparen die Belichtung

MIT-Forscher setzen sich selbst organisierende Polymere ein

Wissenschaftler am MIT haben eine neue Methode entwickelt, um Leiterbahnen auf sehr kleinen Chipstrukturen zu erzeugen. Sie verwenden dabei mehrere Polymere, die die Verbindungen selbst herstellen. Das soll gegenwärtige Probleme mit der Erstellung immer feinerer Strukturen lösen.

Die ständige Verkleinerung der Strukturbreiten bei Halbleitern steht vor immer größeren Herausforderungen. Um mehr Funktionen und damit mehr Leistung auf wirtschaftlich herstellbaren Chipgrößen unterzubringen, wendet die Halbleiterbranche seit einigen Generationen Tricks an, um Strukturen herzustellen, die kleiner sind als die Wellenlängen der Belichtung.

Derzeit werden in Serie Bausteine mit Strukturbreiten um 30 Nanometer hergestellt, Prototypen gibt es auch schon von 22-Nanometer-Chips, und auch 16 Nanometer erscheinen mit der heutigen Technik noch machbar. Danach werden die Probleme aber so groß, dass selbst Intel als größter Chiphersteller der Welt erstmals Kooperationen bei der Entwicklung der Fertigungstechniken plant.

Die Mäander-Strukturen aus Copolymeren bilden sich selbst. (Bild: MIT)

Einer der Ansätze, um die Belichtung ganz abzuschaffen, ist die direkte Bearbeitung des Siliziums mittels Elektronenstrahlen. Das ist bisher noch sehr aufwendig und langsam, da mehrere zehntausend Strahlen benötigt werden, um eine Schaltung in vertretbarer Zeit herzustellen.

Das MIT schlägt deshalb einen Zwischenweg vor: Teile der Schaltung werden mit Strahlen direkt, die Leiterbahnen aber auf eine andere Weise erzeugt. Wie die Forscher berichten, haben sie Materialien gefunden, die sich in voraussagbarer Weise selbst an die richtigen Stellen begeben.