Nanoprocessors stap dichterbij

Amerikaanse wetenschappers werken aan een nieuwe techniek om computerchips nog kleiner te maken. Twee soorten moleculen, die elkaar in geometrische patronen duwen, moeten processoren op nanoschaal mogelijk maken.

Al vijftig jaar lang maken fabrikanten gebruik van fotolithografie om hun chips steeds sneller en kleiner te maken. Maar die techniek stuit op haar eigen grenzen. De aanhoudende miniaturisering van de circuits stelt de wetenschap voor een uitdaging.

Fotolithografie
De huidige fabricagemethode begint met een laagje metaal waarop een lichtgevoelige film ligt. Met een stencil wordt de blauwdruk van het chipontwerp op een basis geprojecteerd. Het lichtgevoelige materiaal reageert hierop door te verharden.

Gebieden die in de schaduw lagen, worden schoongewassen, en het onderliggende metaal wordt chemisch geëtst. Hierdoor ontstaan minuscule electrische circuits.

Kleiner dan golflengte licht
Die circuits zijn tegenwoordig kleiner dan de golflengte van het tijdens de productie gebruikte licht. Fabrikanten proberen dit probleem te omzeilen door het licht te dwingen om kleinere patronen te projecteren. Maar de trukendoos raakt stilaan leeg.

Professoren Caroline Ross en Karl Berggren van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) denken hiervoor een oplossing te hebben gevonden. Met elektronenlaser-lithografie verharden ze een patroon van puntjes op de basis van een siliciumchip.

Polymeren
Hierna brengen ze twee soorten speciaal ontworpen polymeren op de chip aan. Dat zijn moleculen waarvan de onderdelen lange ketens vormen. Die polymeren hechten zich aan de puntjes en ordenen zichzelf in een geometrisch patroon.

Een van de twee soorten polymeren brandt op als het in contact komt met plasma, elektrisch geladen gas. De andere soort, die silicium bevat, verandert in glas. De glazen lijntjes die hierdoor ontstaan zijn vergelijkbaar met de verharde delen in de optische lithografie.

Ross en Berggren publiceerden hun bevindingen in het vakblad Nature Nanotechnology. Hun volgende stap is functionerende chipprototypes ontwikkelen. Wie weet kan dankzij deze ontdekking de wet van Moore in stand worden gehouden.