Техника - молодёжи 1975-09, страница 24

атомов в пленке, следовательно, широкую гамму электрофизических свойств наращиваемого слоя.

Возможно также получение подряд множества слоев, каждый с заданными электрофизическими параметрами и, что принципиально важно, с сохранением гладкой поверхности — без «микрорельефа». В этом изящном процессе нет только одного — управления микрогеометрией каждого слоя. Ведь для создания схем необходимо управление электрофизическими параметрами не слоя в целом, а каждой детали каждого элемента будущей схемы в данном слое. Такой «рисунок» мы называем микрогеометрией, и современная электроника уже умеет создавать ее при помощи микроизображения.

Давно известно, что световой поток может селективно подготавливать атомы или молекулы к химическому взаимодействию. Цветная фотография представляет собой классический пример процесса селективной активации молекул под воз-

этом кристалл сам начинает светиться и забивает проектируемое изображение схемы.

Если, наоборот, попытаться наращивать слой при низкой температуре — несколько сот градусов, — он получится непригодным для схем. При высокой температуре атомы с большой скоростью скользят по поверхности, занимая места так, чтобы продолжать рост последнего незаполненного слоя. А при низкой — скорость скольжения во много раз меньше, новые аГомы не успевают занимать свои «законные» места у края растущего слоя и «прилипают», образуя второй и третий, в то время как создание первого еще не окончено. Следовательно, чтобы вести процесс гири достаточно низкой температуре, требуется устройство нового типа — «сглаживающий луч», который способен с большой скоростью «подметать» поверхность кристалла после нанесения каждого моноатомного слоя, убирая лишние атомы. К сожалению, подобное устройство пока не существует. Вместе с этим осе-

нормально функционировал, когда не все элементы в нем исправны. Для этого применяется принцип резервирования — в качестве одного схемного элемента используется несколько отдельных физических элементов, связанных так, чтобы исправность всего лишь одного из них обеспечила работоспособность схемного элемента.

Теоретические расчеты показывают, что, когда таких «параллельных» элементов 2—4, выход годных кубов будет ничтожно мал, и лишь при 5 получается удовлетворительный результат. Эти данные получены, считая выход годных физических элементов равным 99%, что несколько хуже, чем в современном производстве интегральных схем.

Надежность кубов можно повысить, если каждая посылка информации будет записываться не в определенную изначально ячейку, а в любую незанятую и исправную. Такая система позволит применять кубы с большим количеством неработающих ячеек, но не избавит нас от потери информации в результате

лг

законныЕ МЕСгпа

новые атомы

Ю— б (Ь О О ОО О О Q о о

OOOlOOOOQ i

>0(0000 О ОО .юо

оооооо

ОООООО

оооооо

э жзэо юооооо'&о

На рисунках:

Схема наращивания слоя в кристалле. Атомы (1, 2, 3) скользят по поверхности и устанавливаются на необходимые места (1', 2', 3').

Импульсный реактор для выращивания кристаллического куба памяти: 1 — устройство управления структурой кристалла, 2 — устройство управления плоскостью кристалла, 3, 5 — лазерные проекторы микросхемы, 4, 6, 7 — импульсные ионные источнинн примесеи и основного вещества, 8 — генератор сглаживающего луча, 9 — наращиваемый кристалл, 10 — сверхвысокий вакуум (справа вверху).

Вероятность выхода годного устройства при поэлементном выходе 99% и различных коэффициентах резервирования (л) (справа внизу).

действием света. Под действием лучей микроизображения атомы основного и примесных ееществ «прилипают» к поверхности растущего кристалла. При этом лучи, имеющие определенные длины волн, «подготавливают» атомы кристаллической решетки к приему строго определенных атомов. В результате тонкие линии изображения, проектируемого различными лучами лазеров, превращаются в различные элементы интегральной схемы.

Но уже самое беглое рассмотрение вопроса о создании действующего реактора выявляет ряд потенциальных неприятностей. Например, такое наращивание дает гладкую поверхность только при температуре кристалла около 1000° С, но при

дание атомов не только на растущий кристалл, но и на рабочие поверхности (загрязнение оптических и лазерных приборов) может потребовать перехода на систему остронаправленной импульсной подачи вещества с помощью управляемых ионных источников.

Мы перечислили только ряд проблем, но предположим, что все они, названные и неназванные, решены и куб памяти изготовлен. Но получим ли мы действующий куб? Если для этого необходимо, чтобы все до последнего элементы работали, тогда можно уверенно ответить: не получим. При изготовлении элементов большое количество их оказывается неработоспособными. Значит, нужно, чтобы куб

выхода из строя ячеек при эксплуатации. Для предотвращения таких потерь нужно будет делать запись параллельно в нескольких разнесенных ячейках или совсем рассредоточивать, подобно зрительной информации на голограмме. При таком идеальном методе несовершенство или повреждение значительной части ячеек не .повлияет на хранимую в памяти информацию.

Перечислив, наконец, все технические трудности и .наметив пути их преодоления, хочется представить, как же все будет. Пусть все трудности позади. Создан сложнейший комплекс оборудования: 10 реакторов и цифровая управляющая система из нескольких мини-компьютеров и одной высокопроизводитель-

22