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Investigadores del MIT desean crear chips que se autoensamblan

[02/04/2017] Uno de los temas más en boga en la robótica es el autoensamblaje, y cualquier técnica que no requiera de ninguna intervención humana es de especial interés.

La tecnología también es muy deseable para los chips. Los dispositivos de cómputo están haciéndose cada vez más chicos gracias a que los chips son más pequeños, algo que está alcanzando sus límites físicos.

Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés) y la Universidad de Chicago han elaborado una técnica única para el autoensamblaje que se podría utilizar para colocar más características en geometrías de chips pequeñas.

La tecnología es una forma de seguir la Ley de Moore, la cual durante más de 50 años ha ayudado a reducir y hacer los dispositivos de cómputo más baratos.

La investigación gira en torno al autoensamblado de los cables en los chips. Los cables se encargarían del reto más grande en la fabricación de los chips. En lugar de grabar finas características en el silicio usando los métodos existentes, materiales denominados copolímeros en bloque se expandirían y autoensamblarán en estructuras y diseños predefinidos.

La implementación de tal tecnología de autoensamblaje implicará agregar un paso a las actuales tecnologías de fabricación de chips, afirmó Karen Gleason, profesora del departamento de Ingeniería Química del MIT. La tecnología de fabricación de hoy implica quemar patrones de circuitos en las obleas de silicio mediante máscaras usando longitudes de onda de luz largas.

Los chips actualmente se fabrican en el proceso de 10 nm, y se está haciendo más difícil colocar transistores más pequeños usando la misma longitud de onda. Se espera que la litografía ultravioleta extrema (EUV, por sus siglas en inglés) reduzca las longitudes de onda, ayudando a grabar características más finas en los chips. Se espera que la EUV estará disponible con la fabricación de chips de 7 nm. Pero a pesar de que se han invertido miles de millones de dólares para implementar la EUV, su implementación sigue siendo un desafío.

El MIT, mientras tanto, afirma que su tecnología puede incorporarse fácilmente en las actuales tecnologías de fabricación sin complicaciones adicionales. Usando tecnologías estándar de la litografía, el material de copolímero en bloque puede ser depositado en un patrón de superficie predeterminado para crear los cables. Los copolímeros en bloque tienen dos polímeros diferentes que están conectados como una cadena.

Después de eso, se coloca una capa protectora de polímero en el copolímero en bloque a través de un proceso llamado deposición química de vapor. Eso causa que los copolímeros en bloque se autoensamblen en capas verticales. Esto es similar a la forma en que se construyen en la actualidad los transistores 3D. La tecnología puede utilizarse para crear complejos patrones y capas autoensamblados.

La tecnología puede aplicarse al proceso de fabricación de 7 nm. Esta semana, se publicó un paper sobre la tecnología en el journal Nature Nanotechnology.