211service.com
Savarankiškas surinkimas, kad būtų greičiau pagaminti lustai
Savarankiškas nanomastelinių struktūrų, kuriose molekulės išsidėsto tiksliai pagal pagrindinius fizikos dėsnius, surinkimas jau seniai buvo lustų dizainerių svajonė. Taip yra todėl, kad gali būti daug pigiau sukurti itin mažas, tikslias savybes sumontuojant savarankiškai, nei naudojant esamas lustų gamybos technologijas. Dabar IBM mokslininkai žengė žingsnį link savaiminio surinkimo, kurdami būsimus mikroprocesorius.
Traškučiai, kurie gaminami patys: Šis mikroprocesoriaus skerspjūvis rodo tuščią erdvę tarp lusto varinių laidų. Laidai paprastai izoliuojami stiklą primenančia medžiaga, tačiau IBM naudojo savaiminio surinkimo metodus, kurie gali būti naudojami lustų gamybos įrenginiuose, kad sukurtų oro tarpus, izoliuojančius laidus.
Bendrovė paskelbė apie naują procesą, kuris naudoja savaiminio surinkimo metodus, kad sukurtų oro tarpus, izoliuojančius laidus mikroprocesoriuose. Pirmieji rezultatai rodo, kad šie oro tarpo izoliatoriai gali padidinti lusto greitį 35 procentais arba leisti jai sunaudoti 15 procentų mažiau energijos nei lustai be oro tarpo izoliatoriaus. Bendrovė tikisi, kad naujasis procesas puslaidininkių įrenginiuose bus įdiegtas iki 2009 m.
Naujasis savaiminio surinkimo metodas įveda į lustų kūrimo erą, sako nanotechnologijų era Danielius Edelšteinas , IBM bendradarbis ir vyriausiasis mokslininkas, atsakingas už savaiminio surinkimo oro tarpo projektą. Svarbu tai, kad Edelsteinas sako, kad IBM procesas sukurtas taip, kad būtų suderinamas su dabartinėmis gamybos priemonėmis ir medžiagomis.
Viena iš kliūčių kuriant šiuolaikinius lustus yra variniai laidai, perduodantys duomenis tarp tranzistorių ir iš lusto. Kadangi lustai traukiasi, šie maždaug 70 nanometrų pločio laidai turi būti gaminami arčiau vienas kito. Tačiau kuo arčiau laidai yra vienas prie kito, tuo didesnė tikimybė, kad jų elektros srovės trukdys viena kitai, išeikvodamos energiją ir sulėtindamos duomenų srautą. Izoliacija gali padėti, tačiau šiandieninės izoliacinės medžiagos – stiklo – nepakaks ateities kartoms. Inžinieriai žino, kad oras yra geresnis izoliatorius, ir jie stengėsi sukurti būdus, kaip sukurti pakankamai mažus oro tarpus (maždaug 35 nanometrų skersmens), kad jie veiktų. Tačiau dabartinė moderniausia gamybos įranga negali patikimai sukurti tokių mažų oro tarpų.
Taigi vietoj to IBM mokslininkai panaudojo naujo tipo polimerą, kad padėtų sukurti oro tarpus. Polimeras pilamas ant varinių laidų, kurie yra įterpti į izoliacinę medžiagą. Kai polimeras kaitinamas, molekulės atsitraukia viena nuo kitos, sudarydamos reguliarų nanoskalės skylių masyvą. Šios skylės naudojamos kaip šablonas tuščiavidurėms kolonoms išgraviruoti į izoliacinę medžiagą, kuri supa laidus. Tada inžinieriai per skylutes pumpuoja plazmą, elektra įkrautas dujas, kad pašalintų likusią izoliacinę medžiagą. Greitas cheminis skalavimas abiejose varinių laidų pusėse palieka aiškius oro tarpus.
Manau, kad šis konkretus demonstravimas labai džiugina kitus žmones, kurie dirba su savarankišku surinkimu, nes jie mato, kad tai darosi vis tikresnė ir juda link pramoninio tipo įgyvendinimo, sako Babakas Amiras Parvizas , elektros inžinerijos profesorius Vašingtono universitete Sietle.
IBM Edelstein teigia, kad kadangi naujasis procesas prideda gamybos etapus prie bendro lustų gamybos proceso, sąnaudos šiek tiek padidės. Luste yra 10 laidų sluoksnių, ir jis skaičiuoja, kad vieno sluoksnio kaina padidės 1 proc. Kai kurie lustai, pasak Edelsteino, būtų gaminami su vienu oro tarpų sluoksniu, o kiti gali turėti keturis ar daugiau, atsižvelgiant į kliento poreikį. IBM planuoja licencijuoti technologiją savo tyrimų partneriams, tarp kurių yra „Advanced Micro Devices“, „Sony“, „Toshiba“ ir „Freescale Semiconductor“.