Κυριακή 13 Μάη 2001
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
Σελίδα 7
ΕΝΘΕΤΗ ΕΚΔΟΣΗ: "7 ΜΕΡΕΣ ΜΑΖΙ"
ΠΟΙΚΙΛΗΣ ΥΛΗΣ - ΕΠΙΣΤΗΜΗ
ΑΚΡΑΙΑ ΥΠΕΡΙΩΔΗΣ ΛΙΘΟΓΡΑΦΙΑ
Νέα τεχνολογία εργαλειομηχανών για τους υπολογιστές του 2005

Οταν ο Γκόρντον Μουρ, ένας από τους ιδρυτές της Intel (Ιντέλ), μονοπωλίου στο χώρο των ημιαγωγών και της μικροηλεκτρονικής, παρουσίαζε το 1965 μια γραφική παράσταση που έδειχνε τον αριθμό των τρανζίστορ σε ένα μικροτσίπ να διπλασιάζεται κάθε ενάμιση χρόνο, κανένας δε φανταζόταν ότι οι εικοτολογίες του όχι μόνο θα άντεχαν στο χρόνο επί δεκαετίες, αλλά ότι θα γίνονταν και απαράβατος «νόμος» της βιομηχανίας της πληροφορικής.

Πρέπει να ξεκαθαριστεί ότι ο νόμος του Μουρ δεν είναι σαν τους φυσικούς νόμους, δεν επιβάλλεται απαράβατα από τη φύση. Επιβάλλεται μέσα από το συγκεκριμένο κοινωνικοοικονομικό μοντέλο στις αναπτυγμένες καπιταλιστικές χώρες, από το κυνήγι του κέρδους που απαιτεί συνεχείς νεωτερισμούς, ώστε διατηρώντας την τεχνολογική υπεροχή να συνεχίσει να καρπώνεται ο καπιταλιστής το ποσοστό κέρδους που περιμένει από την επένδυση των κεφαλαίων του στη συγκεκριμένη αγορά. Με αυτή την έννοια ο εμπειρικός νόμος του Μουρ είναι ένας νόμος που έχει αρχή και τέλος και θα μπορούσε εύκολα να αλλάξει ή και να καταργηθεί αν άλλαζε το κοινωνικοοικονομικό υπόβαθρο στο οποίο εκδηλώνεται.

Αλλά, πέρα απ' αυτό έχει και ένα τέλος που θα έρθει κάποια στιγμή αναπόφευκτα, εξαιτίας φυσικών περιορισμών στην παραπέρα ανάπτυξη της τεχνολογίας, στην οποία αναφέρεται. Τα πιο γρήγορα τσιπ (ολοκληρωμένα κυκλώματα) επιτυγχάνονται κυρίως με τη σμίκρυνση της κατασκευής, αλλά η σμίκρυνση αυτή θα συναντήσει κάποτε το μοριακό φράγμα. Μέχρι τότε, η Ιντέλ, η AMD, η Μοτορόλα και οι άλλες μικρότερες εταιρίες ημιαγωγών θα πρέπει να εξασφαλίζουν την τήρηση του νόμου του Μουρ, ώστε να αυξάνουν την ισχύ των συστημάτων που παράγουν, για να συνεχίσουν να αποκομίζουν κέρδη. Το σοβαρότερο πρόβλημα που αντιμετωπίζουν είναι ότι όσο πιο μικρά και γρήγορα γίνονται τα ολοκληρωμένα κυκλώματα, τόσο μεγαλύτερα κεφάλαια χρειάζεται να επενδυθούν στις γραμμές παραγωγής τους, αλλά και στην έρευνα που απαιτείται για να εφευρεθούν οι νέες μέθοδοι κατασκευής.


Η συμβατική φωτολιθογραφία χρησιμοποιεί υπεριώδες φως μήκους κύματος 248 ή 193 νανόμετρων (δισεκατομμυριοστών του μέτρου), το οποίο κατευθύνεται σε γυάλινη μάσκα και αποτυπώνει την εικόνα του τσιπ πάνω στο πυρίτιο, αφού περάσει πρώτα από ένα σύστημα φακών που σμικρύνει την εικόνα στο ένα τέταρτο εκείνης που είναι αποτυπωμένη στη μάσκα. Στη συνέχεια, με χημική επεξεργασία δημιουργείται το ανάγλυφο πάνω στο πυρίτιο.

Τα πράγματα αλλάζουν στα 13 νανόμετρα, που χρησιμοποιεί η EUV. Η μάσκα και οι φακοί που είναι διαφανείς στα μεγαλύτερα μήκη κύματος απορροφούν αυτή την ακτινοβολία. Ετσι η EUV χρησιμοποιεί κάτοπτρα στη θέση τόσο της μάσκας, όσο και των φακών. Τα 80 εναλλασσόμενα στρώματα πυριτίου και μολυβδενίου που απαρτίζουν τα κάτοπτρα αυτά πρέπει να λειανθούν σε επίπεδο ανοχών μόλις ενός ατόμου! Επιπλέον, η όλη διαδικασία πρέπει να διεξαχθεί σε κενό, γιατί και ο αέρας απορροφά την ακτινοβολία των 13 νανόμετρων. Τέλος, η μάσκα δεν πρέπει να έχει παραπάνω από δυο τρία ψεγάδια των 50 νανόμετρων. Ενα ψεγάδι μεγέθους 50 νανόμετρων πάνω στη μάσκα είναι σαν μια τρίχα σε ένα γήπεδο ποδοσφαίρου!

Για να αντιμετωπίσουν το πρόβλημα των ερευνητικών κεφαλαίων, τα μονοπώλια που κατά τα άλλα διεξάγουν έναν ανηλεή εμπορικό πόλεμο, συνασπίζονται σε ομάδες και τραστ συμφερόντων επενδύοντας από κοινού. Από κοντά, αξιοποιούν και επιπλέον πόρους, μέσω του δημοσίου που αποσπά από τους εργαζόμενους ένα κομμάτι από την υπεραξία που παράγουν, με τη μορφή άμεσων και έμμεσων φόρων.

Πρόσφατα η IBM εγκατέλειψε ένα ερευνητικό πρόγραμμα που διεξήγαγε από κοινού με την κρατική υπηρεσία των ΗΠΑ DARPA για την ανάπτυξη νέων μεθόδων λιθογραφικής αποτύπωσης ολοκληρωμένων κυκλωμάτων με ακτίνες Χ. Οι κατασκευαστές εργαλειομηχανών μικροηλεκτρονικής ASML και Applied Materials εγκατέλειψαν επίσης το δικό τους αντίστοιχο πρόγραμμα που θα χρησιμοποιούσε ακτίνα ηλεκτρονίων για τον ίδιο σκοπό και βασιζόταν σε έρευνα που διεξήγαγε επί πολλά χρόνια η AT&T.


Νικητής φαίνεται προς το παρόν να βγαίνει η Intel με μια παραλλαγή της τεχνολογίας ακτίνων Χ που για λόγους μάρκετινγκ ονόμασε ακραία υπεριώδη λιθογραφία (EUV). Η Intel και οι συνεταίροι της AMD, Motorola, Infineon και Micron, παρουσίασαν πρόσφατα τα πρώτα πειραματικά τσιπ τεχνολογίας EUV, που κατασκεύασαν στα εργαστήρια του υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ και περιέχουν τρανζίστορ μεγέθους μόλις 40 ατόμων το ένα! Στο ερευνητικό πρόγραμμά τους χρησιμοποιούν και προσωπικό τριών από τα μεγαλύτερα και πιο γνωστά κρατικά εργαστήρια των ΗΠΑ (Λόρενς Λίβερμορ, Σάντια, Λόρενς Μπέρκλεϊ).

Στην πορεία η Intel πίεσε για την εισδοχή στο κονσόρτσιουμ και του ολλανδικού κατασκευαστή εργαλειομηχανών ASML. Λόγω του ανταγωνισμού που αντιμετωπίζει και των προβλέψεων που κάνει για αύξησή του, η Intel προσπαθεί να έχει χειροπιαστά αποτελέσματα πριν το 2005, ώστε εκείνη τη χρονιά να χρησιμοποιήσει τις εργαλειομηχανές που θα έχει φτιάξει η ASML, για να κατασκευάσει τα πρώτα εμπορικά τσιπ με τεχνολογία EUV. Εννοείται, ότι λόγω της μεγαλύτερης χρηματοδότησης με την οποία συνεισφέρει στην έρευνα έχει εξασφαλίσει μια διαφορά χρόνου ανάμεσα στην παράδοση των πρώτων μηχανών κατασκευής των νέων τσιπ σ' αυτήν και την ανταγωνίστρια AMD. Ωστόσο, αρκετοί γνώστες του χώρου των εργαλειομηχανών μικροηλεκτρονικής υποστηρίζουν ότι είναι σχεδόν αδύνατο να τηρηθεί το χρονοδιάγραμμα που θέλει η Intel κι ότι οι ελπίδες για το 2005 είναι περισσότερο μάρκετινγκ παρά πραγματοποιήσιμα τεχνολογικά όνειρα.


Οψη πειραματικού νανοεκτυπωτή. Ενας εργαζόμενος στα Εθνικά Εργαστήρια Σάντια των ΗΠΑ επιθεωρεί τη μηχανή που προβλέπεται ότι στο μέλλον θα κατασκευάζει ολοκληρωμένα κυκλώματα με στοιχεία μικρότερα των 100 νανόμετρων (δισεκατομμυριοστών του μέτρου)
Οψη πειραματικού νανοεκτυπωτή. Ενας εργαζόμενος στα Εθνικά Εργαστήρια Σάντια των ΗΠΑ επιθεωρεί τη μηχανή που προβλέπεται ότι στο μέλλον θα κατασκευάζει ολοκληρωμένα κυκλώματα με στοιχεία μικρότερα των 100 νανόμετρων (δισεκατομμυριοστών του μέτρου)

Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Scientific American»


Κορυφή σελίδας
Ευρωεκλογές Ιούνη 2024
Μνημεία & Μουσεία Αγώνων του Λαού
Ο καθημερινός ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ 1 ευρώ