IBM開發(fā)出“自我組裝”技術(shù) 制造更為快速芯片

在納米結(jié)構(gòu)中，分子按照物理基本原理以精確的方式進行自我排列。納米結(jié)構(gòu)的“自我組裝”是長時間以來芯片設(shè)計商的一個夢想。因為與現(xiàn)有的芯片制造技術(shù)比它能夠更為便宜地獲得超微精密“自我組裝”功能。IBM現(xiàn)在的研究人員在使用“自我組裝”生產(chǎn)未來的微芯片方面，已經(jīng)向前邁出重要一步。
該公司已經(jīng)宣布了一個嶄新的流程，使用“自我組裝”技術(shù)在微芯片中制造讓線路隔開絕緣的真空。早期的結(jié)果顯示，這一絕緣技術(shù)能夠讓芯片速度提高35%，比沒有真空絕緣技術(shù)芯片耗能低15%。該公司預(yù)計這一新流程到2009年將被用于半導(dǎo)體工廠。IBM“自我組裝”真空計劃研究員和首席科學(xué)家丹尼爾-埃德爾斯坦(Daniel Edelstein)稱，“自我組裝”方法宣告芯片制造進入納米技術(shù)時代。埃德爾斯坦稱，更為重要的是IBM的流程被設(shè)計適合目前的制造設(shè)備和材料。
今天芯片開發(fā)的瓶頸之一是在晶體管間傳輸數(shù)據(jù)用的銅線。由于芯片變小，大約只有70納米寬的這些金屬線需要緊密地結(jié)構(gòu)在一起。但是，這些線路互相間越緊密，他們的電流可能就互相越干擾，從而增大能耗和降低數(shù)據(jù)傳輸。絕緣能夠提供幫助，但今天的絕緣材料玻璃不能很好地用于未來新生代的芯片。工程師知道真空是較為理想的絕緣體，他們一直在致力于開發(fā)方法來構(gòu)建足夠微小的真空，直徑大約為35納米。但是，目前最先進的制造設(shè)備不能夠可靠地生產(chǎn)那樣微小的真空。因而代替方法是，IBM研究員使用一種新類型的聚合體來幫助他們創(chuàng)造這種真空。這種聚合體被灌注在銅線上，而銅線被植入一種絕緣材料。當(dāng)這種聚合體受熱時，分子彼此分離而形成一個規(guī)則排列的納米洞。這些洞被用作模板來將洞列刻入包圍這些銅線的絕緣材料。工程師然后通過這種洞轟開剩余絕緣材料，抽去等離子——電解氣。其后很快的化學(xué)清洗對銅線每邊真空進行清潔。
西雅圖的華盛頓大學(xué)電機工程教授貝貝克-埃米爾-帕瓦茲（Babak Amir Parviz）說：“我認為這個特別實證對于其它那些致力于“自我組裝”的人來說，是非常令人振奮的，因為他們這變得越來越真實并且正在走向更多的工業(yè)應(yīng)用?！盜BM的埃德爾斯坦稱，由于這一新流程把制造方法增加到整個芯片制造工藝中，將會略微提高成本。在一個芯片中有10層金屬線，他預(yù)計成本每層將提高1%。埃德爾斯坦稱，一些芯片將被建成單層真空，而其它可能有四層或者更多，這主要取決于消費者需要。IBM打算許可這項技術(shù)給它的研究合作者，其中包括AMD、索尼和Freescale Semiconductor。