211service.com
Pašmontāža ātrāku mikroshēmu izgatavošanai
Nanomēroga struktūru pašmontāža, kurā molekulas precīzi izkārtojas saskaņā ar fizikas pamatlikumiem, jau sen ir bijis mikroshēmu dizaineru sapnis. Tas ir tāpēc, ka var būt daudz lētāk izveidot īpaši mazus precīzus elementus, izmantojot pašmontāžu, nekā izmantojot esošās mikroshēmu izgatavošanas metodes. Tagad IBM pētnieki ir spēruši soli ceļā uz pašmontāžas izmantošanu nākotnes mikroprocesoru ražošanā.
Mikroshēmas, kas izgatavotas pašas par sevi: Šis mikroprocesora šķērsgriezums parāda tukšu vietu starp mikroshēmas vara vadiem. Vadi parasti ir izolēti ar stiklam līdzīgu materiālu, bet IBM ir izmantojis pašmontāžas paņēmienus, ko var izmantot mikroshēmu izgatavošanas iekārtās, lai izveidotu gaisa spraugas, kas izolē vadus.
Uzņēmums ir paziņojis par jaunu procesu, kurā tiek izmantotas pašmontāžas metodes, lai izveidotu gaisa spraugas, kas izolē vadus mikroprocesoros. Pirmie rezultāti liecina, ka šie gaisa spraugas izolatori var palielināt mikroshēmas ātrumu par 35 procentiem vai ļaut tai patērēt par 15 procentiem mazāk enerģijas nekā mikroshēmas bez gaisa spraugas izolatora. Uzņēmums plāno, ka jaunais process pusvadītāju ražotnēs tiks ieviests līdz 2009. gadam.
Jaunā pašmontāžas pieeja ievada mikroshēmu izgatavošanas laikmetu nanotehnoloģijā, saka Daniels Edelšteins , IBM līdzstrādnieks un galvenais zinātnieks pašmontāžas gaisa spraugas projektam. Svarīgi, ka Edelšteins saka, ka IBM process ir izstrādāts tā, lai tas būtu savietojams ar pašreizējām ražošanas iekārtām un materiāliem.
Viens no šķēršļiem mūsdienu mikroshēmu attīstībā ir vara vadi, kas pārraida datus starp tranzistoriem un no mikroshēmas. Tā kā mikroshēmas sarūk, šie vadi, kuru platums ir aptuveni 70 nanometri, ir jāizgatavo tuvāk viens otram. Tomēr, jo tuvāk vadi atrodas viens otram, jo lielāka iespēja, ka to elektriskās strāvas traucēs viena otrai, izraujot enerģiju un palēninot datu plūsmu. Izolācija var palīdzēt, taču mūsdienu izolācijas materiāls — stikls — nebūs pietiekami labs nākamajām mikroshēmu paaudzēm. Inženieri zina, ka gaiss ir labāks izolators, un viņi ir strādājuši, lai izstrādātu veidus, kā izveidot pietiekami mazas gaisa spraugas, kuru diametrs ir aptuveni 35 nanometri. Taču pašreizējās jaunākās ražošanas iekārtas nevar droši radīt tik mazus gaisa spraugas.
Tā vietā IBM pētnieki izmantoja jauna veida polimēru, lai palīdzētu viņiem izveidot gaisa spraugas. Polimēru ielej uz vara stieplēm, kas ir iestrādātas izolācijas materiālā. Kad polimērs tiek uzkarsēts, molekulas attālinās viena no otras, veidojot regulāru nanomēroga caurumu masīvu. Šos caurumus izmanto kā veidni, lai iegravētu dobas kolonnas izolācijas materiālā, kas ieskauj vadus. Pēc tam inženieri caur caurumiem sūknē plazmu, elektriski uzlādētu gāzi, lai izsūknētu atlikušo izolācijas materiālu. Ātra ķīmiskā skalošana atstāj skaidras gaisa spraugas abās vara vadu pusēs.
Es domāju, ka šī konkrētā demonstrācija ir ļoti iepriecinoša citiem cilvēkiem, kuri strādā pie pašmontāžas, jo viņi redz, ka tas kļūst arvien reālāks un virzās uz rūpnieciskāku ieviešanu, saka: Babaks Amirs Parvizs , elektrotehnikas profesors Vašingtonas Universitātē Sietlā.
IBM Edelstein saka, ka, tā kā jaunais process pievieno ražošanas posmus kopējam mikroshēmu izgatavošanas procesam, izmaksas nedaudz palielināsies. Mikroshēmā ir 10 elektroinstalācijas slāņi, un viņš lēš, ka izmaksas pieaugs par 1 procentu katram slānim. Dažas mikroshēmas, pēc Edelšteina teiktā, tiks veidotas ar vienu gaisa spraugu slāni, savukārt citās var būt četras vai vairāk, atkarībā no klienta vajadzībām. IBM plāno licencēt tehnoloģiju saviem pētniecības partneriem, tostarp Advanced Micro Devices, Sony, Toshiba un Freescale Semiconductor.