【大澳门威尼斯人赌场官网2011年07月18日讯】(大澳门威尼斯人赌场官网记者王明编译报导)随着半导体生产技术日益精密,电子产品的体积越缩越小,未来将达到现在技术无法达到的地步。全球晶片制造设备主要供应商应用材料公司(Applied Materials),最近声称开发了一套生产系统,能在真空中生产逻辑电路中的电晶体的最上层结构,对最尖端的微处理器与绘图晶片而言,可达到电晶体速度最大化以及耗电量最小化的效能。这项22奈米的制程突破,将于今年下半年正式导入量产。
据麻省理工学院的《科技创业》网站(technologyreview.com)报导,电晶体是由多层的结构所形成,底层是活性硅材料,上方覆盖着介面连接层,然后最上面的一层才是称为介电质(dielectric)的薄膜,它使得电晶体具备如“闸门”般切换电路开通和关闭的功能。
为了使电子产品运算的速度更快,且更节能,晶片制造商的微缩技术日益提升,同时,电晶体的体积也达到前所未见的微小尺寸。因此,原子大小的制造精确度便成为备受关注的首要技术。
第一片含有22奈米电晶体大小的晶片将于今年正式投入生产的行列。由于生产的电晶体尺寸必须控制在奈米的大小,即使是相当细微的尺寸误差,便可能导致高价位的晶片成为不良品,仅能应用至精确度需求较低的电子商品。
应用材料公司销售的半导体设备,可在硅晶圆的上端堆放电晶体中的各层结构,这些结构被称为“闸极堆叠”(gate stack)。现在最新的晶片技术,是从32奈米推进至下一代22奈米制程,所以,闸极堆叠需要更高的生产技术。介面连接层和介电质薄膜将更为细薄,即使因材料碰触所导致的极小瑕疵,与之前较厚层所构成的体型较大的电晶体相比,更具有瑕疵被放大的效果。
该项制程是采用原子层沉积技术(Atomic-Layer Deposition,ALD),每次能堆叠由原子构成的一层介电质薄膜。据了解,这种制程成本较高,但已成为半导体不可或缺的一部分。由于电晶体是电路开关的闸门功能正确运作的关键,在制程中,必须确保将需要的原子,准确堆叠在想要的位置上。
导致ALD制程变异的其中一项因素,是晶片和空气接触。该公司的新设备,将堆叠电路开关闸门的整个制程,于真空的环境进行,一次也仅能生产一片晶圆。此外,完全真空的生产环境,也能增进电子穿越电晶体的速度,提高5%到10%,可以节省动力,或者加快制程的速度。
一般而言,生产一颗电晶体,其能源的消耗量具有显着的差异,而在真空环境下所生产的电晶体,能将显着差异的范围,缩减20%到40%。