《纳米级制程新技术,未来电子元件可像报纸一样印刷》

  • 来源专题:集成电路制造与应用
  • 编译者: shenxiang
  • 发布时间:2018-08-02
  • 基于激光诱导超塑性的卷对卷(Roll to Roll laser-induced superplasticity)工艺制程是一种新的制造方法,可用于印刷制造超快速纳米量级的电子器件。

    这种新的制造技术使用类似于报纸印刷领域常用的卷对卷工艺,可以制作出更光滑、更柔软的用于生产高速电子器件的金属线路。

    由普渡大学研究人员开发出的这种低成本工艺,结合了现有工业生产中用于规模化金属加工的工具和方法。研发人员使用了类似于报纸印刷的卷对卷印刷工艺,凭借该工艺的速度和精度,克服了电子产品制造过程中的许多困难。相比于现在,这种工艺大大提升了电子器件的生产速度。

    手机、笔记本电脑、平板电脑和许多其他电子设备依靠其内部的金属线路来实现信息的高速处理。目前的金属线路制作方法一般都是通过把薄薄的液态金属液滴透过一张具有目标线路形状的光罩来形成金属线路的,这有点像在墙壁上涂鸦。

    “然而问题是,这种技术制作出的金属线路,其表面非常粗糙,这会导致电子设备更快地升温,进而更快地耗尽电池,”工业工程和生物医学工程助理教授马丁内斯说。

    另外,未来的高速电子器件还需要更小的金属组件,制造纳米级别更小的金属组件要求更高的分辨率。

    “制作越来越小形状的金属组件需要具有越来越高分辨率的模具,直到纳米量级尺寸,”马丁内斯说。“再者,纳米技术的最新进展也需要我们对尺寸甚至比制成它们的颗粒更小的金属进行图案化,这就像制造比沙粒更小的沙堡。”

    这种所谓的“可成形性极限(Formability Limit)”阻碍我们以纳米级分辨率高速加工材料。

    普渡大学的研究人员通过一种新的规模化制造方法解决了这两个问题——粗糙度和低分辨率——这种方法使得借助传统的二氧化碳激光器制作纳米级光滑金属线路成为可能,二氧化碳激光器在工业切割和雕刻中已经非常常见。

    “像印刷报纸一样印刷微小金属电子器件可以使它们更加平滑。这种表面光滑的电子器件的过热风险很低,可以更好地通过电流”马丁内斯说。

    这种制造方法称为基于激光诱导超塑性的卷对卷加工工艺(Roll to Roll laser-induced superplasticity),它使用像高速打印报纸用的滚动压模版(Rolling Stamp)。该技术可以在短时间内通过应用高能激光照射诱导出各种金属的“超塑性”,这使得金属能够流入滚动压模版的具有纳米级特征的图案内– 这就绕过了“可成形性极限”。

    “在未来,使用我们这项基于卷对卷工艺制造设备的技术,可以生产制造覆盖纳米结构的触摸屏,该纳米结构能够与光相互作用并生成3D图像。当然,这项技术还可以经济高效地制造更灵敏的生物传感器,“Martinez说。

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  • 《美光宣布量产第3代10纳米级制程DRAM》

    • 来源专题:集成电路
    • 编译者:shenxiang
    • 发布时间:2019-08-26
    • 根据国外科技媒体《Anandtech》的报导指出,日前美系存储器大厂美光科技(Micron)正式宣布,将采用第3代10纳米级制程(1Znm)来生产新一代DRAM。而首批使用1Znm制程来生产的DRAM将会是16GB的DDR4及LPDDR4X存储器。对此,市场预估,美光的该项新产品还会在2019年底前,在美光位于中国台湾台中的厂区内建立量产产线。 报导指出,美光指出,与第2代10纳米级(1ynm)制程相比,美光的第3代10纳米级制程(1Znm)DRAM制造技术将使该公司能够提高其DRAM的位元密度,从而增强性能,并且降低功耗。此外,以第3代10纳米级制程所生产新一代DRAM,与同样为16GB DDR4的产品来比较,功耗较第2代10纳米级制程产品低40%。 另外,在16GB LPDDR4X DRAM方面,1Znm制程技术将较1Ynm制程技术的产品节省高达10%的功率。而且,由于1Znm制程技术提供的位元密度更高,这使得美光可以降低生产成本,未来使得存储器更加便宜。 报导进一步指出,美光本次并没有透露其16Gb DDR4 DRAM的传输速度为何,但根据市场预计,美光的新一代1Znm制程DRAM存储器将会符合JEDEC制定的官方标准规格。而首批使用美光新一代1Znm制程16GB DDR4存储器的设备将会是以桌上型电脑、笔记型电脑、工作站的高容量存储器模组为主。 至于,在行动存储器方面,根据美光公布的资料显示,1Znm制程的16GB LPDDR4X存储器的传输速率最高可达4266 MT/s。此外,除了为高端智能手机提供高达16GB(8×16Gb)LPDDR4X的DRAM模组外,美光还将提供基于UFS规格的多存储器模组(uMCP4),其中内含NAND Flash和DRAM。而美光针对主流手机的uMCP4系列产品将包括64GB+3GB至256GB+8GB(NAND+DRAM)等规格。 虽然美光没有透露其采用1Znm技术的16GB DDR4和LPDDR4X存储器将会在哪里生产,不过市场分析师推测,美光其在日本广岛的工厂将会采用最新的制造技术开始批量生产,而在此同时,也期待2019年底前在台湾台中附近的美光台湾晶圆厂将开始营运1Znm制程技术的生产线。
  • 《纳米印刷:刷出绿色新视野》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2019-07-08
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