По мере того, как микросхемы становятся все меньше и меньше, микроскопические дефекты в линиях и точках, которые нанесены на них методом травления, могут крайне негативно отражаться на производительности. Если наноструктуры, образующие интегральные схемы, имеют некорректную длину, толщину или, это может привести к утечкам тока и скачкам напряжения.

"Подобные дефекты в микросхемах создают серьезное препятствие для дальнейшей миниатюризации", - подчеркнул Стивен Чоу, профессор Принстонского университета.

Научившись устранять микроскопические дефекты, производители микросхем могли бы создавать еще меньшие по размеру процессоры, что, в свою очередь, позволило бы выпускать более мощные компьютерные системы.

В своей работе исследователи в первую очередь искали не способы создания микросхем без дефектов, а пути автоматического устранения уже существующих дефектов. Этот процесс, который его создатели назвали Self-Perfection by Liquefaction ("самосовершенствование путем сжижения"), предполагает, что после формирования наноструктур их расплавляют посредством импульса лазера, длящегося буквально одну миллионную долю секунды; это, впрочем, оказывается достаточно, чтобы под воздействием сил поверхностного натяжения наноструктуры приняли не просто корректную, а почти идеальную форму и застыли в ней.

Ученые используют импульс света от эксимерного лазера примерно так же, как это происходит при глазной лазерной хирургии - нагревается только тонкий верхний слой некорректных структур, сделанных из полупроводников и металлов, и при этом никак не затрагивается то, что находится под этим слоем. Ученые отрегулировали импульс таким образом, что он расплавляет только полупроводниковые и металлические материалы и оставляет другие части микросхемы нетронутыми.

"Мы можем добиваться точности и большего совершенства, чем ранее могли себе представить, - отметил Чоу. – То, что мы предлагаем – смена парадигмы. Вместо того чтобы пытаться усовершенствовать методы изготовления, мы можем просто устранить дефекты после того, как микросхема готова. И исправление дефектов может быть автоматическим – это на самом деле процесс самосовершенствования".

На следующем этапе ученые Принстонского университета планируют опробовать новую технологию на 8-дюймовых подложках.

Результаты исследования опубликованы в свежем выпуске журнала Nature Nanotechnology.