211service.com
Rītdienas tranzistors, ko Atom uzbūvēja atoms
Lietišķie materiāli , pasaulē vadošais ražošanas iekārtu piegādātājs mikroshēmu ražotājiem, ir paziņojis par jaunu sistēmu, lai izveidotu vienu no vissvarīgākajiem tranzistoru slāņiem, kas atrodami loģiskajās shēmās.
Mikroshēmu kaudze: Šajā ilustrācijā ir parādīti slāņi, kas veido 22 nanometru tranzistora vārtus. Baltās bumbiņas apakšā ir silīcijs. Gaiši zilās bumbiņas vidū ir silīcija dioksīda molekulas; lielākās tirkīza bumbiņas augstāk ir hafnija oksīds; un dzeltenās bumbiņas ir slāpekļa atomi.
Lietišķo materiālu jaunais rīks, par kuru otrdien tika paziņots Semicon West konferencē Sanfrancisko, tranzistoros tiek uzklāts kritiskais slānis pa vienam atomam, nodrošinot nepieredzētu precizitāti.
Tā kā mikroshēmu ražotāji samazina tranzistorus līdz arvien mazākiem izmēriem, nodrošinot ātrāku un energoefektīvāku elektroniku, atomu mēroga ražošanas precizitāte rada arvien lielākas bažas. Šogad sāks ražot pirmās mikroshēmas ar tranzistoriem, kuru izmērs ir tikai 22 nanometri, un tādā izmērā pat vismazākās neatbilstības var nozīmēt, ka mikroshēma, ko paredzēts pārdot par piemaksu, tā vietā ir jāizmanto zemas klases ierīcēm.
Tranzistori sastāv no vairākiem slāņiem: aktīvā silīcija materiāla, kas pārklāts ar saskarnes slāni, un pēc tam materiāla slānis, ko sauc par dielektriķi, kas veido aizbīdni, kas ieslēdz un izslēdz tranzistoru.
Applied Materials pārdod aprīkojumu šo slāņu uzklāšanai, ko sauc par vārtu kaudzi, virs silīcija plāksnēm. Pārejot no mūsdienu 32 nanometru tranzistoriem uz nākamās paaudzes 22 nanometru tranzistoriem, ir kļuvis sarežģītāk izveidot vārtus. Gan saskarnei, gan dielektriskajiem slāņiem ir jākļūst plānākiem, un slāņu darbību var ietekmēt sīki trūkumi, kur materiāli saskaras. Slāņiem kļūstot plānākiem, sīkus trūkumus var palielināt vēl vairāk nekā lielākos tranzistoros, kas izgatavoti no biezākiem slāņiem.
Ražošanas precizitāte būs vēl svarīgāka nākamās paaudzes trīsdimensiju tranzistoros, kurus mikroshēmu ražotājs Intel sāks ražot vēlāk šogad. Šajās ierīcēs aktīvā zona ir paaugstināta josla, ar kuru saskarne un vārtu slāņi saskaras no trim pusēm. Šis palielinātais saskares laukums palīdz šīm ierīcēm labāk darboties, taču tas nozīmē arī lielāku neaizsargātību pret trūkumiem.
Procesā tiek izmantota atomu slāņa nogulsnēšanās jeb ALD, kas vienlaikus nosaka vienu dielektriķa atomu slāni. Šī metode ir dārgāka, taču tā ir kļuvusi nepieciešama, saka Atifs Noori, Applied Materials ALD nodaļas globālais produktu vadītājs. Lai tranzistora sirds — vārti — darbotos, jums ir jāpārliecinās, vai visi atomi tiek novietoti tieši tur, kur vēlaties.
Viens no mikroshēmu neatbilstību avotiem ir gaisa iedarbība. Applied Materials jaunajā rīkā viss vārtu kaudzes nolikšanas process tiek veikts vakuumā, pa vienai vafelei. Padarot vārtu skursteni pilnībā vakuumā, arī par 5 līdz 10 procentiem palielinās ātrums, ar kādu elektroni pārvietojas caur tranzistoru; tas var nozīmēt enerģijas ietaupījumu vai ātrāku apstrādi. Parasti jaudas daudzums, kas nepieciešams, lai ieslēgtu konkrēto mikroshēmas tranzistoru, ievērojami atšķiras; Ražošana vakuumā palielina šo sadalījumu par 20 līdz 40 procentiem.