Gyorsabb, olcsóbb mikrocsipek
(Rovat: Új eszközök és anyagok, Űrcsillagászat Európában - 2010.04.10 08:30.)

A technológiai újítás története az ESA XMM-Newton röntgencsillagászati műholdjának készítéséig vezethető vissza.

Napjainkban mindenhol találkozhatunk félvezetőkből kialakított integrált áramkörökkel, vagy elterjedt angol eredetű elnevezéssel mikrocsipekkel. Ilyenek vannak a számítógépekben, az autókban, a mobiltelefonokban, s még egy sor más elektronikus eszközben. Az Európai Űrügynökség (ESA) röntgencsillagászati mesterséges holdjának, az 1999-ben indított XMM-Newtonnak a megépítése is közvetve hozzájárult ahhoz, hogy a csipeket kisebb méretben, gyorsabbra és olcsóbban tudják előállítani.

A mikrocsipeket a félvezető lapkákba ultraibolya fénnyel maratják, az eljárás neve fotolitográfia. A gyorsabb és nagyobb teljesítményű integrált áramkörök iránti igény miatt felmerült az ún. extrém ultraibolya (EUV) sugárzás használata. Ezzel a mikrocsipek akár 100-szor gyorsabbak lehetnek, a memóriacsipek adattárolási kapacitása pedig ugyancsak 100-szorosára nőhet. A hagyományos lencsékkel ugyanakkor nem lehet fókuszálni az EUV sugarakat, és ez az a pont, ahol az űrtechnológia szerepet kap.

Az olasz Media Lario Technologies vállalat fejlesztette ki és készítette el annak idején az XMM-Newton speciális „röntgentükreit”, amelyekkel az égitestekről érkező – még az EUV-nél is nagyobb energiájú – röntgensugárzást tudják fókuszálni. A röntgentávcső valójában egymásba ágyazott felületek sorozatából áll, s azt használja ki, hogy a fémfelületre nagy beesési szögben, közel érintőlegesen érkező röntgensugarak visszaverődnek.

Az XMM-Newton három, egyenként 58 elemű ún. Wolter-távcsövének egyike, még a Földön. Az ultravékony aranyréteggel borított teljes optikai felület több mint 120 m², nagyobb egy teniszpályánál... (Kép: ESA)

A „lehetetlen feladat” sikeres megoldása, a rendkívül érzékeny röntgenteleszkópok elkészítése után az olasz cég világhírre tett szert szakterületén. Az egyedülálló gyártási technológia továbbfejlesztésével más alkalmazásokat és piacokat kerestek. Így jutottak el az űrtávcső „mikroszkóposított” változatáig, amit az extrém ultraibolya tartományban végzett fotolitográfia céljára lehet használni.

(Kép: Media Lario Technologies)

A félvezető csipeket előállító ipar már megkezdte az átállást az EUV eljárásra, s a folyamatban jelentős szerepet játszik a Media Lario által kifejlesztett berendezés. A nagy visszaverő képességű, vékony (0,4-1 mm-es) optikai tükrük felületét hihetetlen pontossággal (0,4 nm) tudják kialakítani. Egy-két éven belül az új eljárást a mikrocsipek tömeggyártásban is bevezetik, s akkorra megjelennek a piacon a nagyobb kapacitású, olcsó integrált áramkörök. Mindebben közvetve az űrcsillagászat által támasztott igényeknek, s az azokra válaszul született ipari csúcstechnológiának is szerepe van.