Инновационный материал для жестких дисков
Компания HGST (ныне дочерняя компания Western Digital) представила разработку в области нанолитографии, где долгое время первенствовали разработчики микропроцессоров. Сверхмалые намагниченные структуры в будущем позволят удвоить плотность хранения данных на жестких дисках.
В HGST Labs объединили две инновационные технологии: самособирающихся молекул и наноимпринтинга, что позволит формировать обширные области из магнитных островков шириной всего 10 нм (около50 атомов). Как полагают в HGST Research, технологии, примененные HGST Labs, окажут огромное влияние на индустрию, и носители данных с битовой структурой станут рентабельным способом повышения плотности магнитных жестких дисков еще до конца десятилетия.
Открытия HGST помогут преодолеть трудности существующего процесса фотолитографии. Развитие этой технологии, которая позволяла делать компоненты микросхем все миниатюрнее за счет сокращения длины световой волны, улучшения оптики, масок, фоточувствительного материала и методов оптимизации, замедлилось, поскольку источники УФ-излучения стали слишком сложными и дорогими. HGST предложила нестандартное решение проблемы, которое отвечает строгим техническим и экономическим требованиям отрасли.
В самособирающихся молекулах используются гибридные полимеры, называемые блок-сополимерами. Эти полимеры состоят из отталкивающихся друг от друга сегментов. После нанесения их тонкой пленки на специально подготовленную поверхность эти сегменты формируют идеальные ряды. Расстояние между рядами зависит от размера полимерных сегментов. После создания полимерных структур применяется специальный технологический процесс, который уменьшает размер сегментов так, что из одного ряда получается два. Затем из полученных структур создаются шаблоны для наноимпринтинга — процесса прецизионного штампования, в рамках которого шаблон переносится на подложку микросхемы или диска. Ключевой проблемой стала подготовка поверхности, которая бы позволила разместить блок-сополимеры в радиально-круговом порядке, применяющемся во вращающихся дисках. HGST — первая компания, которой удалось совместить самособирающиеся молекулы, процесс удвоения рядов и наноимпринтинг, что, в свою очередь, позволило разместить прямоугольные структуры размером 10 нм по окружности.
Достижения компании – достаточное основание для разработки рентабельных промышленных методов создания намагниченных структур с плотностями, значительно превышающими те, которые существуют сейчас. Плотность хранения данных на структурах шириной 10 нм, разработанных компанией HGST, в два раза больше, чем у современных жестких дисков, при этом лабораторные испытания показывают отличные результаты в отношении записи, чтения и сохранения данных. Было подсчитано, что если применить процесс наноимпринтинга для целого диска, то общее количество дискретных структур составит более триллиона.
Поскольку самособирающиеся молекулы формируют повторяющиеся структуры, исследователи считают, что они идеальны для создания носителей данных с битовой структурой для жестких дисков, абсолютно одинаковых по величине областей для компьютерной памяти, различных контактных элементов и других периодических элементов компьютерных микросхем. Технологии наноимпринтинга и самособирающихся молекул легко реализовать в изделиях с низкими требованиями к дефектоустойчивости (это, в том числе, дисковые накопители и память), однако технологии совершенствуются и в будущем их можно будет использовать для изготовления более требовательных компонентов.