技术:X射线切割芯片尺寸

2017-12-02 09:31:12

作者:Sunny Bains麻省理工学院的X射线光刻系统可能有助于缩小硅芯片技术的极限它不仅应该允许设计人员构建25纳米的极小组件 - 只是绿光波长的二十分之一 - 而且它比传统光刻技术更灵活,可以更容易地定制芯片这种灵活性的产生是因为该系统消除了传统的固定图案掩模,这是光穿过以在硅晶片表面上蚀刻图案的“模板”该系统在最新一期“微电子工程”(第32卷,第143页)中概述,是在麻省理工学院电气工程和计算机科学系设计的它旨在解决X射线光刻中两个最紧迫的问题 - 聚焦光线并制作和维护掩模 X射线通过数百个微小机械化窗口的计算机控制阵列聚焦到硅晶片上每个窗口都有两个组件上部是用于聚焦X射线的透镜,下部是用于在扫描期间打开和关闭部分光束的微机械快门称为波带片的扁平透镜类似于菲涅耳透镜它采用一系列透明和不透明的环形图案,聚焦光束通过选择正确的X射线源并正确设计波带片,麻省理工学院的亨利史密斯说,他们应该能够将X射线聚焦到仅25纳米的斑点然后,通过其自身的微型快门打开或关闭光束的每个聚焦部分将使用硅晶片上的常规光刻来创建微型快门阵列中的数百个窗口中的每一个都是数十或数百微米的正方形鉴于要蚀刻的区域比硅上的焦点大数百或数千倍,必须来回扫描整个阵列以填充整个区域使用现有的X射线敏感材料,Smith计算出晶圆可以以每秒1平方厘米的速度写入这并不比10年前晶片大规模生产的速度好但是新系统中的计算机控制开关允许每个新电路不同而不需要新的掩模,而X射线的更高分辨率允许每平方厘米的芯片更加复杂该系统消除了光学光刻所带来的芯片损坏的风险,其中掩模必须保持非常靠近硅它还优于电子束光刻,其比新系统慢至少十倍并且具有较低的分辨率麻省理工学院计划中唯一可能需要新技术的部分源于建议使用铀吸收区域板中的X射线波带板上的金环只允许10%的X射线用于图案化但用过的铀可将效率提高到31%铀的主要缺点是它在空气中自发燃烧,但史密斯说在核实验室已开发出处理它的技术对硅元件微型化的探索使得X射线光刻成为一个热门话题其他研究人员正在尝试设计反光镜片 - 基于龙虾眼的设计 - 聚焦X射线(技术,7月6日,