Dzisiejszy świat pełen jest zintegrowanych półprzewodnikowych układów scalonych czyli mikroczipów. Możemy znaleźć je w komputerach, samochodach, telefonach komórkowych oraz w prawie każdym urządzeniu elektronicznym. Dzięki technice wykorzystywanej przez Europejską Agencję Kosmiczną w teleskopie XMM - Newton, czipy te staną się o wiele mniejsze, szybsze i tańsze.

Tłumaczenie: Małgorzata Kujawa,
Redakcja: Joanna Jodłowska

Zwykle układ obwodów w mikroczipie jest obrabiany przy pomocy ultrafioletu, ale popyt na coraz szybsze i wydajniejsze mikroczipy wymaga zastosowania skrajnego ultrafioletu (EUV). Dzięki tej technice układy mogą być znacznie mniejsze, co oznacza nawet stukrotny wzrost szybkości w mikroczipach lub pojemności w układach pamięci.

Jednakże, konwencjonalne soczewki nie są w stanie skupić promieniowania EUV. W związku z tym muszą być użyte specjalne zwierciadła odbijające wiązkę o bardzo małym kącie padania (tzw. grazing incidence mirrors). To właśnie w tym miejscu wkracza technologia kosmiczna: włoska firma Media Lario Technologies zastosowała takie zwierciadła do wytworzenia czipów, rozwijając technologię pierwotnie stosowaną przy produkcji specjalistycznych zwierciadeł do teleskopu XMM-Newton, skonstruowanego dla obserwatorium Europejskiej Agencji Kosmicznej.

Kosmiczne teleskopy wyprodukowane dzięki precyzyjnej galwanoplastyce

Od 1999, teleskop XMM-Newton wykonuje zdumiewające rentgenowskie zdjęcia kosmosu.

Jest to głównie związane z wyjątkowymi zwierciadłami – najbardziej wrażliwymi, jakie kiedykolwiek opracowano – ich powierzchnia (200 m2) pokryta jest niezwykle gładką warstwą złota. Statystycznie, żadne atomy złota nie wystają z warstwy ponad własny rozmiar.

Media Lario zostało wybrane w 1995 do stworzenia tych nadzwyczajnych zwierciadeł. Musieli przy tym zoptymalizować i ulepszyć oferowaną technologię produkcji i jakość galwanoplastyki tak, aby dostarczyć moduły zgodne z wymaganiami ESA.

Po wypełnieniu tej „misji prawie niemożliwej do wykonania” (jak określił ją kilka lat wcześniej ówczesny dyrektor ESA ds. nauki - prof. Roger Bonnet)  w 1998, Media Lario stało się rozpoznawane globalnie dzięki innowacyjnej technologii  galwanoplastycznej replikacji niklu .

"Po zakończonej sukcesem produkcji rentgenowskich teleskopów do statku kosmicznego Europejskiej Agencji Kosmicznej XMM-Newton, firma Media Lario kontynuowała rozwój techniki oraz poszukiwała nowych zastosowań i rynków zbytu" – wyjaśnia Giovanni Nocerino, dyrektor naczelny Media Lario.

"Zaawansowana technika obrabiania czipów przy pomocy EUV wymaga efektywnego mechanizmu gromadzenia oraz transportu skrajnego ultrafioletu. Unikalny wynalazek firmy Media Lario będący wersją mikro techniki zastosowanej do produkcji tamtego teleskopu, okazał się idealnym rozwiązaniem problemu".

„Dobrą wiadomością jest to, że w przemyśle półprzewodnikowym, a w konsekwencji w urządzeniach korzystających z półprzewodników, coraz częściej używa się skrajnego ultrafioletu. Kluczowym dla tej przemiany czynnikiem jest wynalazek firmy Media Lario.”

Zwierciadła skupiające EUV stosowane do obrabiania elementów półprzewodnikowych pojawiły się dzięki inwestycji w rozwój techniki znanej z XMM-Newton. Są one wyjątkowo cienkie (0,4mm do 1mm), charakteryzują się przy tym wysoką odbijalnością światła. Ponadto obecny proces produkcji umożliwia stworzenie zwierciadeł o niezwykle gładkiej powierzchni, której nierówności nie przekraczają 0,4 nm (1/250 000 szerokości ludzkiego włosa).

Na następny rok została zaplanowana preprodukcja sprzętu ze zwierciadłami firmy Media Lario, poprzedzająca masowe ich wykorzystanie do produkcji czipów.

"Media Lario jest obecnie najważniejszą firmą jeśli chodzi o rozwój techniki zwierciadeł skupiających EUV, współpracujemy z takimi markami jak Nikon, Canon czy też ASML – największymi na świecie dostawcami systemów obrabiania półprzewodników " – mówi Giovanni Nocerino.

Według  Franka M. Salzgebera, kierownika programu transferu technologii ESA "jest to świetny przykład na to, że zaawansowane technologie tworzone podczas misji naukowych są następnie wykorzystywane na co dzień na Ziemi".

Europejski przemysł kosmiczny stworzył imponujące portfolio techniki oraz know how. Od 1991r., program transferu techniki ESA promuje zastosowanie tych odkryć poza przemysłem kosmicznym (poprzez swoją europejską sieć brokerów technologii). Dzięki temu wiele innowacyjnych rozwiązań usprawnia nasze codzienne życie.

Tekst przetłumaczony i opublikowany za zgodą Europejskiej Agencji Kosmicznej
Źródłem był artykuł http://www.esa.int/esaCP/SEMQCU8I77G_index_0.html z 2010 roku, do którego prawa autorskie ma Europejska Agencja Kosmiczna.

ESA nie ponosi odpowiedzialności za poprawność informacji i treść wypowiedzi przedstawicieli w tej wersji tekstu. Tekst nie jest przeznaczony do sprzedaży i może być rozpowszechniany tylko dla celów informacyjnych.
--------
Translated and published with permission of the European Space Agency.
Translated from the original ESA article http://www.esa.int/esaCP/SEMQCU8I77G_index_0.html from 2010, copyright ESA.

The European Space Agency accepts no responsibility or liability whatsoever with regard to the information or statements made in this version.
Not for sale; distribution for information purposes only.