кремниевая литография
Feb. 20th, 2012 04:50 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
jayrandomКто мог бы простым языком для пешеходов объяснить, где именно в кремниевой литографии меряются 45nm, 22nm, 11nm и так далее?
Это толщина вафли? Толщина проводка? Минимальное расстояние между соседними проводками? Диаметр "транзистора"?
Спасибо.
Это толщина вафли? Толщина проводка? Минимальное расстояние между соседними проводками? Диаметр "транзистора"?
Спасибо.
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2012-02-20 05:21 pm (UTC)Т.е., размер, до которого можно уменьшать детали схемы.
http://en.wikipedia.org/wiki/Semiconductor_device_fabrication (не читал)
no subject
Date: 2012-02-21 12:44 am (UTC)http://en.wikipedia.org/wiki/22_nanometer
Всё равно, что рисовать - провода или транзисторы. В основном предел завязан на засвечивание и проявление фоторезиста; поскольку имеем дело со светом, диффракция не даёт сфокусировать точнее, чем длина волны (теоретически. В википедии пишут, как народ изощряется). Потом засвеченную и проявленную картинку надо протравливать - это тоже неточный процесс, невозможно протравить точно перпендикулярно поверхности вафли.
Существуют другие технологии, например обстрел силикона потоком ионов, или сфокусированным пучком рентгеновского излучения, там пределы принципиально другие, можно НЕКОТОРЫЕ прорези делать мельче, чем в обычной литографии.
no subject
Date: 2012-02-21 11:58 am (UTC)1) Правильно ли я понимаю, что тут всё упирается больше в доступную тонкость луча (т.е. доступную технологию по изготовлению), а возможные наводки между настолько близко оказывающимися элементами по разные стороны "канавки" - для них это ещё не предел?
2) Можно ли как-то оценить минимальный линейный размер самого "транзистора"? Вряд ли его можно изготовить тоньше луча, но, возможно, он должен иметь какие-то минимальные размеры, чтобы всё ещё функционировать предсказуемо?
no subject
Date: 2012-02-22 12:27 am (UTC)2) Транзистор - штука трёхмерная. Он в основном лежит в плоскости вафли, но у него есть и толщина, и в этой толщине - некоторая структура, несколько слоёв. Так вот чтобы он правильно работал, при уменьшении размеров в плоскости вафли (которые завязаны на литографию) нужно уменьшать и толщину (которая завязана на другие технологии; кроме того минимальная толщина слоя не может быть меньше одного слоя атомов, а мы к этому уже подходим).
Наводки из пункта 1) становятся более заметны, когда толщина становится "видна" с расстояния между транзисторами, то есть отношение толщины к рассоянию превушает какой-то барьер.
Минимальный линейный размер отдельно стояшего транзистора - примерно 8хПроцесс (8х22nm), частично это обусловлено и тем, что к нему надо подводить провода. Транзистор в цепи, где много транзисторов соединено друг с другом без проводов, можно сжать до 4х. В той же статье в Википедии даётся пример ячейки памяти из шести транзисторов размером 0.1мкм^2, это даёт линейный размер транзистора около 100nm, то есть около 5х22nm.
no subject
Date: 2012-02-22 10:14 am (UTC)no subject
Date: 2012-02-22 11:02 am (UTC)1. Принципиальные (помимо прочих) проблемы с утоньшением классического КМОП начинаются задолго до 1 атомного слоя (его толщина - десятые нм, так что до этого далеко). Проблемы - с примесями (донорными и акцепторными) и их распределением. Если в транзисторе примесные атомы исчисляются уже в сотнях _штук,_ то зонная структура полупроводника (и работоспособность конкретного транзистора) слишком уже зависит от конкретного распределения - куда, как и сколько попало того фосфора или индия.
Уменьшение транзисторов - увеличение разброса их параметров даже при _идеальной_ технологии (чего, понятно, не бывает). Соответсвенно - уже фундаментальные проблемы с выходом годных чипов.
2. "Вертикальные" транзисторы от Интел.
3. "Наводки" зависят не только от толщины, диэлектрики в современных техпроцессах - давно уж не диоксид кремния.
no subject
Date: 2012-02-23 12:50 am (UTC)no subject
Date: 2012-02-22 11:13 am (UTC)С ними борятся с переменным успехом. Вопрос очень сложный (complex) в том смысле, что "работоспособность" определяется ещё и условиями (скажем, предельной частотой устойчивой работы). Тут возможен размен одних параметров на другие.
"Нормативы" технологии DRAM обычно опережают "процессорные" на год-полтора в том числе поэтому.
no subject
Date: 2012-02-21 07:55 am (UTC)