تعليم مجاني


أهلا وسهلا بك زائرنا الكريم, أنت لم تقم بتسجيل الدخول بعد! يشرفنا أن تقوم بالدخول أو التسجيل إذا رغبت بالمشاركة في المنتدى

رقاقات إلكترونية

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل  رسالة [صفحة 1 من اصل 1]

1 رقاقات إلكترونية في السبت مارس 31, 2012 8:42 pm

Admin

avatar
Admin
رقاقات إلكترونية بدلاً من الحقن



تمكن مجموعة من العلماء الأمريكيين من تطوير رقاقات إلكترونية توضع تحت الجلد لتخليص المصابين بترقق العظام من أوجاع الحقن اليومية، حيث تقوم الرقاقات بضخ الجرعة اللازمة يومياً من تحت الجلد.
وقال العلماء إن الجهاز الذى يبلغ طوله 3,8 سنتيمترات وعرضه 6,3 سنتيمترات يتم زرعه فى عيادة الطبيب بتخدير موضعى ويمكن أن يطور ليستخدم مثل أدوية أخرى، مشيرين إلى أنه "يحرر المرضى من العبء اليومى لإدارة مرضهم".
ويأمل الأطباء بأن تجرى المصادقة عليه من قبل إدارة الدواء والغذاء الأمريكية وأن يتوافر فى الأسواق خلال 4 سنوات.




اشتراكك في خدمة أخبار المصريون العاجلة على الموبايل يصلك بالأحداث على مدار الساعة

لمشتركي فودافون : أرسل حرفي mo إلى 9999 ـ الاشتراك 30 قرشا لليوم

لمشتركي اتصالات : أرسل mes إلى 1666 ـ الاشتراك 47 قرشا لكل يومين (23.5 قرشا لليوم)






إن العملية الحالية التي تستخدم لتجميع ترانزستورات أكثر فأكثر على رقاقة واحدة تسمى (الطباعة باستخدام الأشعة فوق البنفسجية العميقة) DEEP-ULTRAVIOLET LITHOGRAPHY))،وهي تقنية تشبه التصوير الفوتوغرافي : حيث يتم تجمع الضوء في محرق عدسات و الضوء في هذا المحرق يقوم بحفر نماذج الدارة على الرقائق السيلكونية. إلا أن مصنعي الرقائق يتوقعون أن هذه التقنية المستخدمة في الطباعة يمكن في وقت قريب أن تؤدي إلى مشاكل كالمشاكل التي تتعلق بقوانين التداخل في الفيزياء.
إن استخدام ضوء الأشعة فوق البنفسجية الشديد لحفر أو نقش الترانزستورات على الرقاقة السيليكونية سوف يقودنا إلى معالجات مصغرة بسرعة كبيرة تصل حتى 100مرة من سرعة المعالجات الموجودة في هذه الأيام، ورقائق ذاكرة بسعة تخزين كبيرة تصل حتى100 مرة من سعة الذواكر الموجودة حاليا.
سوف نتعرف فيما يلي على تقنية الطباعة المستخدمة لصناعة الرقائق و كيف أن الـ( EUVL ) سوف تضغط ترانزستورات أكثر في الرقائق الإلكترونية وسيتم العمل في هذه التقنية قي عام2007م.
تقانة صناعة الرقائق الإلكترونية :
قبل أن نتعلم كيف أن تقنية الـ(EUVL) في تصنيع الرقائق الإلكترونية و التي سوف تحدث ثورة في تصنيع المعالجات المصغرة ، علينا أن نفهم سير عمليات تصنيع هذه الرقائق حالياً . المعالجات المصغرة والتي تعرف أيضا باسم رقائق الحاسب تصنع باستخدام طريقة تدعى الطباعة (LITHOGRAPHY) . بشكل خاص فإن تقنية الطباعة باستخدام الأشعة فوق البنفسجية العميقة على الرقائق الإلكترونية : DEEP-ULTRAVIOLET LITHOGRAPHY)) هي التي تستعمل لصنع سلالة من الرقائق المصغرة حالياً والتي غالباً ما تكون موجودة داخل الحواسب الشخصية .
الطباعة تماثل عملية التصوير حيث يتم استخدام الضوء لتحويل صورة إلى طبقة أساسية ((SUBSTRATE ، ففي حالة الكاميرا تكون الطبقة أساسية هي الفيلم الموجود داخل الكاميرا . إن السيليكون هو الطبقة الأساس التقليدي المستخدم في صناعة الرقائق، من أجل تشكيل دارة متكاملة كالتي توجد في المعالج المصغر يتم تسليط الضوء على قناع (هذا القناع يشبه نموذج الدارة ) و بالتالي سوف يشع الضوء من خلال القناع ثم خلال سلسلة من العدسات البصرية تنكمش الصورة ( تلعب العدسات هنا دور عدسات مصغرة) هذه الصورة المصغرة تقذف على الرقاقة السيليكونية ( أو أي مادة نصف ناقلة ) .

هذه الرقاقة مغطاة بطبقة حساسة للضوء (سائل بلاستيكي) تدعى بالمقاومة الضوئية ، يوضع القناع فوق الرقاقة ، وبالتالي عندما يشع الضوء من خلال القناع و يصطدم بالرقاقة السيليكونية فتزداد قساوة الطبقة المقاومة للضوء التي لا تكون مغطاة بالقناع في حين أن الطبقة المقاومة للضوء و التي لا تتعرض للأشعة الضوئية تبقى طرية نوعا ما و تتحلل بشكل كيميائي و تترك الطبقة المقاومة للضوء القاسية و تترك رقاقة السيليكون مكشوفة.
إن مفتاح الحصول على معالجات مصغرة أكثر قوة هو طول موجة الضوء المستخدم خلال تكوين الرقاقة ،فكلما كان طول موجة الضوء المستخدم أقصر فإنه يمكن زج ترانزستورات أكثر في الرقاقة السيليكونية ،إن ترانزستورات أكثر في الرقاقة يعني قوة أكثر في عمل الرقاقة و بالتالي معالج مصغر أسرع وأقوى وهذا هو السبب الذي يجعل من معالجات بنتيوم 4 التي تحتوي على 42 مليون ترانزيستور أسرع من معالجات بنتيوم 3 التي تحتوي على 28 مليون ترانزيستور .
في عام 2001 تستخدم تقنية الطباعة باستخدام الأشعة فوق البنفسجية العميقة ذات طول موجي 240نانو متر (النانومتر هو واحد بالألف مليون من المتر) وإذا ما أراد مصنعوا الرقائق تخفيض الطول الموجي إلى 100 نانومتر عندها سوف يحتاجون إلى تكنولوجيا جديدة في تصنيع الرقاقات . إن المشكلة الناتجة عن استخدام الأشعة فوق البنفسجية العميقة هي أنه كلما صغر طول موجة الضوء المستخدم فإن الضوء سوف يتم امتصاصه من قبل العدسات الزجاجية التي وظيفتها تجميع الضوء في المحرق و بالنتيجة فإن الضوء لن يصل إلى السيليكون و لن يتكون نموذج الدارة المطلوبة على الرقاقة .
إ تقنية EUVL إن تقنية (EUVL) هي التي سوف تحل المشكلة السابقة ، ففي هذه التقنية تستبدل العدسات الزجاجية بمرايا وهذه المرايا تقوم بتجميع الضوء في نقطة معينة .في الفقرة القادمة سوف نتعرف كيف أن تقنية الـ(EUVL) سوف تستخدم من أجل إنتاج رقاقات أقوى بخمس مرات من أقوى الرقاقات الموجودة في عام 2001م .
قانون موور(Moore’s Law) :
كل سنة يصنع المصنعون رقاقة (Chip) كمبيوتر جديدة التي تدعم مقدرات الكمبيوتر وتسمح لحواسيبنا الشخصية لعمل ما يفوق تخيلاتنا قبل عقد من الزمن .
طرح غوردن موور (Gordon Moore) –الباحث لدى شركة Intel- نظرية تقنية قبل 35 سنة مضت ، عندما قال أن عدد الترانزستورات على المعالج المصغر (Microprocessor) سوف يتضاعف كل 18 شهراً ، وهذا أصبح ما يعرف باسم قانون موور.
يعتقد الخبراء الصناعيين أن الطباعة العميقة باستخدام الأشعة فوق البنفسجية سوف يبلغ أقصى حدوده بحدود عام 2004 أو 2005 ، والذي يعني أن قانون موور سوف ينتهي بحال عدم وجود تقنية تصنيع رقائق جديدة ، لكن عندما تصل تقنية الطباعة العميقة باستخدام الأشعة فوق البنفسجية إلى أقصى مدى بالنسبة لها ، سوف نرى صناع الرقائق يبتكرون وسيلة طباعة جديدة والتي سوف تمكنهم من صناعة أول معالج مصغر بتردد 10 GHz بحدود عام 2007 . وبالمقارنة , فإن أسرع معالج إنتل (Intel Pentium 4 processor)[حتى عام 2001]هو بتردد 2.4GHz ، وبالتالي فإن تقنية الـ EUVL يمكن أن تزيد من عمر قانون موور بحدود 10 سنوات أخرى .
تقني يتفحص رقاقة طبعت للتو من النموذج الأول
لآلة تطبع بتقنية الـ EUVL
"تقانة الطباعة باستخدام الـEUV تسمح لنا بصناعة رقائق بأحجام مناسبة بحيث تكون صغيرة بشكل كافي لدعم الوصول لسرعة 10GH ، لكنها لا تجعله بالضرورة يحدث ." هذا ما قاله السيد دون سويني (Don Sweeney) –مدير برنامج الـEUVL [الطباعة باستخدام الأشعة فوق البنفسجية الشديدة] في مختبرات لورنس ليفرمور القومية (الولايات المتحدة) [Lawrence Livermore National Laboratory] (LLNL).
وقد قال أيضاً بأن : " الشيء الأول الذي علينا أن نفعله هو صناعة دارات متكاملة بأبعاد تصل لحدود 30 نانومتر
والطباعة باستخدام الـEUV سوف تحقق ذلك بالتأكيد ." وبالمقارنة ، فإن أصغر دارة يمكن أن تصنع باستخدام تقنية الطباعة العميقة باستخدام الأشعة فوق البنفسجية (DUVL) هي بأبعاد تصل لحدود 100 نانومتر .
في نيسان عام 2001 ، قامت شركة الـEUV المسؤولة المحدودة (EUV Limited Liability Company)
[EUV LLC] بالكشف عن النموذج الأول الكامل لجهاز الطباعة بواسطة الأشعة فوق البنفسجية الشديدة .
إن الـ EUV LLC تشمل اتحاد بعض كبريات شركات تصنيع الرقائق وثلاث مخابر أبحاث تابعة لوزارة الطاقة الأمريكية ، الأعضاء هم شركات :
Intel AMD IBM Micron Infeneon Motorola
هذه الشركات تعمل مع المخبر الوطني الافتراضي(Virtual National Laboratory) والذي يتكون من : مختبرات سانديا الوطنية (Sandia National Laboratories) ومختبر لورنس ليفرمور الوطنية (Lawrence Livermore National Laboratory) ومختبر لورنس بيركلي الوطني (Lawrence Berkeley National Laboratory) إن ميزة أن تكون عضواً في هذا الاتحاد هي الحصول على الأولوية الأولى باستخدام التقنيات الجديدة ، الآن لنرى كيف تعمل تقنية الـ EUVL .
آلية عمل تقانة الـEUVL :
1.يسلط شعاع الليزر على أنبوب يحوي غاز الكزينون (Xenon) عندما يصطدم شعاع الليزر بغاز الكزينون ، فإن الغاز يسخن ويتحول إلى ما يدعى بالبلازما (Plasma).
2.عندما تتشكل البلازما فإن الإلكترونات تبدأ بمغادرتها ، وتشع ضوءاً بطول موجة 13 نانومتر ، والذي يكون غير مرئي من قبل العين البشرية .
3.يتجه الضوء إلى مكثف (Condenser) ، الذي يجمع الضوء ويوجهه مباشرة إلى القناع (الغطاء).
4.لصناعة القناع , يتم تنفيذ مرحلة واحدة من الرقاقة الحاسوبية على مرآة وذلك بواسطة جعل بعض أجزاء المرآة ممتصة والأجزاء الأخرى بخلاف ذلك .
5.إن النموذج الموجود على القناع ينعكس بواسطة سلسلة من أربع إلى ست مرايا منحنية ، وذلك لإنقاص حجم الصورة وتركيزها على رقاقة سيليكونية ، كل مرآة تحرف لضوء بشكل طفيف لتشكل الصورة التي سوف تنقل إلى الرقاقة ، وهذا مشابه تماماً لعدسات الكاميرا التي تحرف الضوء لتركيز صورة على الفيلم .


ووفقاً للعالم سويني (Sweeney) فإن العملية بأكملها تعتمد بشكل أساسي على طول الموجة فإذا جعلنا طول الموجة قصيراً سوف نحصل على صورة أفضل ، وهو يقول بأنه " يجب أن نفكر بطريقة أخذ الصور الثابتة بواسطة الكاميرا.".
و يقول أيضاً :" عندما نأخذ صورة شيء ما ، فإن جودة الصورة تعتمد على العديد من الأشياء" ،كما يقول "و الشيء الأساسي أنها تعتمد على طول موجة الضوء الذي يتم استخدامه لصناعة الصورة، وكلما كان طول الموجة أقصر كلما كانت الصورة أفضل ، هذا هو قانون الطبيعة.".
في عام 2001 ، كانت الرقاقات المصغرة (Micro Chips) باستخدام الطباعة بواسطة الأشعة فوق البنفسجية العميقة (DUVL) وبضوء بطول موجة بحدود 248 نانومتر ، وفي أيار 2001 , انتقل بعض المصنعين إلى استخدام ضوء بطول موجة 193 نانومتر ، باستخدام الـEUVL فإن الرقاقات سوف تصنع بضوء بطول موجة 13نانومتر، وانطلاقاً من قانون كلما كان طول الموجة أصغر كلما كانت الصورة أحسن فإنه باستخدام ضوء بطول موجة 13 نانومتر سوف يؤدي لزيادة جودة النموذج المطبوع على رقاقة السيليكون ، وبالتالي سوف تزداد سرعة المعالجات المصغرة .
إن هذه العملية بالكامل يجب أن تتم بالفراغ وذلك لأن طول موجة الضوء صغير جداً لدرجة أنه يمكن أن يمتص من قبل ذرات الهواء ، بالإضافة إلى أنه في الـEUVL نستعمل مرايا محدبة ومقعرة مغطاة بطريقة مضاعفة من الموليبيديوم-سيليكون (Molybdenum-Silicon) هذه الطبقة تعكس بحدود 70% من ضوء الأشعة فوق البنفسجية الشديد (EUV) بطول موجة 13.4 نانومتر ، والـ 30% الباقية تمتص من قبل المرآة ، وبدون الطبقة المضاعفة فإن الضوء سوف يمتص بشكل كامل قبل أن يصل إلى الرقاقة .
يجب أن يكون سطح المرآة صقيلاً بشكل عالي جداً ، حتى العيوب البلَّورية الصغيرة يمكن أن تؤدي إلى تشويه في الصورة المعكوسة وبالتالي تخرب نموذج الدارة المطبوعة ، وبالتالي تحدث مشاكل في أداء الرقاقة و عملها.

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو http://fuel.forumarabia.com

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة  رسالة [صفحة 1 من اصل 1]

صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى