Главная arrow Термины arrow Техническое обеспечение автоматизированных систем arrow СБИС, СВЕРХБОЛЬШАЯ ИНТЕГРАЛЬНАЯ СХЕМА [Very (Ultra) Large-Scale Integrated Circuit, VLS1C, ULS1C]

СБИС, СВЕРХБОЛЬШАЯ ИНТЕГРАЛЬНАЯ СХЕМА [Very (Ultra) Large-Scale Integrated Circuit, VLS1C, ULS1C]

Сверхбольшая интегральная схема - это, Что такое сверхбольшая интегральная схема, Определение термина сверхбольшая интегральная схема, СБИС, КМОП-структура, Carbon Nanotubes, n-layer CMOS Tehnology, Poly Metal Technology, ТТЛ-структура, Логический вентиль, Транзистор, Твердотельный, Молекулярный транзистор, Micro-Electro Mechanical Systems

Интегральная схема, соответствующая сверхбольшой степени интеграции.
Понятия и термины, связанные с технологией производства ИС
 - КМОП-структура [CMOS, Complementary Metal-Oxide-Semiconductor] — усовершенствованная (комплиментарная) структура построения микроэлектронных схем на трехслойной (МОП) основе метал-окисел-полупроводник. Используется для производства микропроцессоров; оперативных запоминающих устройств (ОЗУ); CMOS RAM; микросхем, реализующих функцию часов реального времени (RTC, Real Time Clock) —RTC CMOS RAM; фоточувствительных точечных датчиков для цифровой фотографии —CMOS APS (Active Pixel Sensor) и др.
Историческая справка
В 1996 г. разрешающая способность КМОП-технологии составляла 0,5-0,3 мкм. В 1998 г. при производстве микропроцессоров размер элементов сократился до 0,25 мкм. В 1999 г. появились микросхемы, выполненные по 0,18 мкм технологии, и начались раз-работки 0,13 мкм технологии. В 2002 г. на мировой рынок корпорацией Intel выпущены микропроцессоры Pentium 4 под кодовым названием Northwood, с размером микроэлемента 0,13 мкм (55 млн транзисторов на кристалле). По этой же технологии (0,13 мкм с тактовыми частотами до 2,5 ГГц) выпускаются процессоры SPARC64V. В ближайшие годы ожидается, что ее разрешающая способность будет увеличена до 0,1 мкм. Начаты разработки микропроцессоров с размером микроэлемента 0,07 мкм.
До настоящего времени в литографической части технологии производства микросхем использовалось так называемое глубокое ультрафиолетовое излучение [DUV, Deep Ultra Violet] с длиной волны 248 нм. Эта технология позволяет наносить на поверхность кристалла шаблон с минимальной шириной проводников 100 нм. Внедрение новой техно™ логии литографии, получившей название EUV (Extreme Ultra Violet) — сверхжесткое ультрафиолетовое излучение, с длиной волны от 13 нм до 9 нм позволяет сократить ширину линии соответственно до 30 нм и 22 нм, т. е. более чем в три раза. Соответственно уменьшаются расстояния между элементами монтажа и размеры отдельных микроэлементов ИС. Одновременно производится разработка новых материалов (диэлектриков и сплавов) для производства микротранзисторов, обладающих сверхвысокой производительностью.
 - CNT (Carbon Nanotubes) —"Углеродные нанотрубки": структуры, состоящие из микроскопических цилиндров из атомов углерода. Трубки состоят из концентрических графитовых оболочек, каждая из которых помещена в цилиндр, размером примерно 10 атомов в диаметре. Данные структуры были открыты в 1991 г. в корпорации NEC. Возможно получение трубок, обладающих свойствами проводников, диэлектриков и полупроводников. На основе нанотрубок можно создавать полупроводниковые приборы (диоды и транзисторы). Однако наиболее перспективное их применение связывают с с созданием легких и экономичных дисплейных панелей типа NED (Nanotube Emissive Display). .
 - n-layer CMOS Tehnology —"КМОП-технология с n-слоями металлизации": использует вентили на полевых транзисторах с изолированными затворами п- и p-типов; соединения между ними выполняются в различных п-слоях.
 - Poly Metal Technology — технология, в соответствии с которой проводники формируются из кремния подложки за счет изменения его проводимости (поли-кристаллический полупроводник становится проводником).
 - ТТЛ-структура [TTL, Transistor-Transistor Logic] —один из распространенных принципов построения микроэлектронных схем, в соответствии с которым составляющие их транзисторы соединены между собой непосредственно. ТТЛ-схемы имеют большее быстродействие, чем аналогичные микросхемы, построенные по КМОП-технологии, однако потребляют больше электроэнергии и требуют стабильной работы источников питания.
 - Логический вентиль [logic gate, logic circuit] —один из основных схемных элементов, используемых в вычислительной технике, выполняющий логические функции типа НЕ, И, ИЛИ, НЕ-И или НЕ-ИЛИ.
 - Транзистор [transistor] — полупроводниковый прибор с тремя выводами. В микроэлектронной схеме является одним из минимальных элементов, реализующим определенную функцию (например логического вентиля, усилителя и т. п.).
 - Твердотельный — полупроводниковый; выполненный на основе микроэлектронной технологии.
 - Молекулярный транзистор [molecular transistor] — транзистор, образованный на основе так называемой интеллектуальной молекулы, способной существовать в двух термодинамически устойчивых состояниях с разными свойствами. "Переключать" молекулу из одного состояния в другое можно при помощи света, тепла магнитного поля и т.п. Так формируется двухбитная система, воспроизводящая на молекулярном уровне функции обычного (кремниевого) транзистора. Размеры будущего молекулярного транзистора могут быть на два порядка меньше кремниевого, поскольку в нем отсутствуют ограничения по толщине изолирующего слоя между затвором и проводящей областью, которые существуют для кремниевого транзистора. Использование таких транзисторов в "молекулярных компьютерах" позволит повысить их производительность в 100 млрд раз по отношению к современным компьютерам. Идея молекулярного транзистора была сформулирована в 1959 г. Ричардом Фрейнманом. Существует мнение, что практическая реализация технологии создания молекулярных транзисторов может быть реализована в течение 10 лет.
 - MEMS (Micro-Electro Mechanical Systems) — "Микроэлектромеханиче-ские системы": механические структуры, выполненные на кремниевой основе с использованием технологий, аналогичных тем, которые используются при производстве полупроводниковых приборов. Технология MEMS позволяет объединять на одном кристалле механические и электронные компоненты. Механические компоненты, встроенные в чип могут совершать движения, управляемые напряжением и током, подающимся на кремниевый кристалл. Благодаря этой технологии могут быть созданы совершенно новые микросхемы, обладающие большим числом функциональных возможностей, чем существующие образцы, и меньшими габаритами. Одной из важнейших областей применения MEMS-систем является создание гибких компонентов беспроводных устройств, обладающих большей гибкостью, производительностью и меньшими габаритами. Кроме того, MEMS-технология используется для производства радиокоммутацион-ных устройств, резонаторов, фильтров, сверхмаломощных бистабильных цветных дисплеев, весьма чувствительных направленных микрофонов и "интеллектуальных" антенн.