Сегодня 15 июля 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Ученые придумали, как ускорить производство микросхем и заодно снизить уровень брака

Учёные из США придумали, как существенно упростить производство микросхем с элементами нанометрового размера. В настоящее время в производстве чипов в основном используются маски, травление и многоэтапная обработка с многочисленной отбраковкой. Исследователи предложили форму для литья, которая заполняется жидким металлом. Технология показала низкий уровень брака и высокую управляемость характеристиками отлитых диодов и транзисторов.

 Источник изображения: Julia Chang/NC State University

Пример литья в перекрёстные формы. Источник изображения: Julia Chang/NC State University

Предложенный учёными из Университета штата Северная Каролина метод не дотягивает до технологических норм современных чипов. Пока компания TSMC штурмует бастион техпроцессов с нормами до 2 нм, исследователи демонстрируют минимальную ширину отлитого из жидкого металла провода в районе 44 нм, а максимальную — около 1000 нм. На этом контрасте может показаться, что новой технологии нет места в современном мире. Но это не так. Литьё зависит от масштаба формы и демонстрирует головокружительную простоту производства чипов, что может быть востребовано в множестве случаев.

Впрочем, речь идёт не совсем о литье, хотя процесс производства с использованием жидких металлов в принципе такой же. Для своей работы учёные использовали так называемый металл Филдса — это легкоплавкий сплав индия, висмута и олова. Металл помещают рядом с формой и дают ему окислиться — образовать оксидную плёнку на его поверхности. Затем на оксид наносят жидкость, содержащую лиганды — вещества (молекулы), которые связываются с ионами металлов в оксиде. И уже эту жидкость с лигандами и связанными с ними ионами запускают в форму — оттиск будущего чипа.

 Варианты форм поражают разнообразием и точностью

Варианты форм поражают разнообразием и точностью

Под действием капиллярного эффекта жидкость проникает в форму. После заполнения формы составу дают постоять, чтобы жидкость из раствора испарилась. Это позволяет затем снять форму без повреждения литья. Наконец, литьё медленно нагревают до 600 °C и выдерживают в течение часа, что закрепляет схему. Параллельно состав лиганда разрушается с выделением кислорода и углерода. Кислород немедленно связывается с ионами металлов и образует с ними оксиды, обладающие свойствами полупроводников — получаются заготовки для диодов и транзисторов. Выгорание углерода формирует графеновое покрытие нанопроводов и элементов, защищая их от окисления и улучшая проводящие свойства.

 Диапазон ширины проводников при  производстве литьём

Диапазон ширины проводников при производстве литьём

Учёные показали, что предложенная технология позволяет создавать элементы, чувствительные как к свету — это готовая фотоника, так и к электрическому току — это электроника. Брака при таком производстве значительно меньше, а скорость выпуска чипов гораздо выше, чем на современных полупроводниковых заводах.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Один сбитый бит — и всё пропало: атака GPUHammer на ускорители Nvidia ломает ИИ с минимальными усилиями 2 ч.
Механизмы, конвейерные ленты, роботы: в Steam стартовал «Фестиваль автоматизации» со скидками, демоверсиями и не только 2 ч.
Чат-бот с креативом: Claude стал ИИ-дизайнером, научившись работать с Canva 2 ч.
Call of Duty: Black Ops 7 скоро выйдет из тени — анонсирован большой показ «самой умопомрачительной» игры в истории серии 3 ч.
Иран захотел создать госооблако по американским стандартам безопасности 3 ч.
Опять за старое: разработчики God of War готовят следующий блокбастер, но не по новой франшизе 5 ч.
ИИ-сводки в Gmail превратили в инструмент для фишинговых атак, но Google уже закрыла уязвимость 6 ч.
В открытый доступ попали внутренние документы о проблемах разработки Subnautica 2 — Krafton подтвердила утечку 7 ч.
Windows 11 сама решит, когда экономить батарею — Microsoft тестирует незаметное адаптивное энергосбережение 8 ч.
Ведущий разработчик Far Cry 4 рассказал об «очень и очень интересной» механике с Пэйганом Мином, которая не попала в игру 9 ч.
Новая статья: Охладить пыл фон Неймана: сверхпроводимость — в каждый ЦОД! 2 ч.
Пользователей флагманских наушников Sony WH-1000XM6 взбудоражила новость о сломавшемся шарнире — от этого массово страдали XM5 3 ч.
«Яндекс» замотивирует сотрудников, раздав им акций на 15 млрд рублей 4 ч.
«Инфосистемы Джет» реализовали для ООО «МПК “Атяшевский”» масштабируемый проект с модульными ЦОД 8 ч.
200 Тбайт ёмкости и 50 лет сохранности: HoloMem предложила недорогую и эффективную замену LTO — картриджи HoloDrive 8 ч.
В «М.Видео-Эльдорадо» назвали самые популярные среди россиян бренды наушников 10 ч.
Горячая пора: изменение климата угрожает стабильности работы дата-центров 10 ч.
Lenovo представила первый белый ThinkPad — тонкий ноутбук Aura X9 AI Edition 10 ч.
KFC вместе с Asus ROG выпустила уникальные кейкапы для геймерских клавиатур 11 ч.
Biostar представила индустриальный компьютер EdgeComp MS-1335U с поддержкой четырёх дисплеев 13 ч.