УДК 621.38

В.Д.Вернер, д-р техн. наук, проф., НПК ТЦ МИЭТ, П.П.Мальцев, д-р техн. наук, проф.,МИРЭА, А.Н.Сауров, д-р техн. наук, проф., НПК ТЦ МИЭТ, Ю.А.Чаплыгин, чл.-корр. РАН, МИЭТ

СИНЕРГЕТИКА МИНИАТЮРИЗАЦИИ: МИКРОЭЛЕКТРОНИКА, МИКРОСИСТЕМНАЯ ТЕХНИКА, НАНОЭЛЕКТРОНИКА

 

Анализ развития процесса миниатюризации технических устройств показывает, что микросистемная техника становится важнейшим звеном процессов миниатюризации на системном уровне. Интегрирующая роль микросистемной техники особенно возрастает при дальнейшем развитии нанотехнологии.

 

Первый год XXI в. для микроэлектроники был трудным. Он совпал с периодом периодических спадов объемов продаж изделий электронной техники (ИЭТ). Причины спадов каждый раз могут быть разными, но их цикличность (3-4 года) стала закономерной. Основой роста рынка ИЭТ перед спадом 2001-2002 гг. был бум в продаже систем персонального использования средств вычислительной техники и коммуникаций, т.е. персональных компьютеров и мобильных телефонов. Наиболее емким был (и остается) рынок компьютерной техники. Спад коснулся прежде всего его, а это привело к падению продаж на рынке ИЭТ. Негативные последствия спада очевидны: сокращение производства и числа рабочих мест, закрытие предприятий. Но кризисная ситуация имеет и положительные аспекты. Она заставляет искать новые методы организации бизнеса, менее подверженные колебаниям рынка, совершенствовать традиционную продукцию и активно искать новую продукцию. Таким образом, диверсификация становится основой развития [1]. При этом в организационном плане эффективными оказались два крайних решения: специализация и дальнейшая интеграция. В микроэлектронике первая тенденция выражается в переходе интегрированных фирм на позиции кремниевой мастерской (foundry) или проектирующей фирмы (fables). Обе эти формы оказались более жизнеспособными в условиях циклического развития электронной промышленности [2,3]. Вторая тенденция связана с расширением номенклатуры изделий в широком спектре разнообразных электронных компонентов и аппаратуры на их основе. Различные темпы решения проблем изменения деятельности привели к изменению рейтинга в списке ведущих полупроводниковых фирм мира.

Следует отметить еще одну особенность: полупроводниковое производство в основном направлено на создание комплектующих. Оно должно быть нацелено на отрасли-производители массовой продукции. Если в одних из них возникает кризисная ситуация нужно искать другие сферы массового применения. После спада продаж вычислительной техники возросла роль других отраслей-потребителей ИЭТ: автостроение, медицинское оборудование и домашнее хозяйство.

Например, тенденция роста доли электроники в стоимости автомобиля (30-40%) явно служит полем для расширения продаж ИЭТ. В настоящее время 15% кремниевых электронных приборов в мире потребляет автостроение (в Германии 25%).

Увеличению продаж способствует участие фирмы в создании многофункциональных изделий. К их числу следует отнести так называемые "встроенные" системы ‑ готовые блоки обработки и преобразования информации. Их ядром служит микропроцессор/микроконтроллер, дополненный системами приема (например датчики) и передачи информации (например, стандартные шины или радиоканал). Тенденция "всеобъемлющей компьютеризации" (ambient intelligence and ubiquitous computing) всех сторон деятельности человека (работа, дом, одежда, лечение и т.д.) способствует развитию сферы встроенных систем [4].

К встроенным системам непосредственно примыкает область так называемых носимых систем. К их числу можно отнести ноутбук, мобильный телефон, "смарт-карты", "умную" одежду, вживленные в человеческий организм системы или протезы и т.д. Одно из основных требований к этим изделиям ‑ малые вес и размеры. Первым решением является уменьшение хотя бы одного из размеров, чаще всего толщины ИЭТ. В значительной мере это послужило причиной интереса к нетрадиционным материалам электронной техники. Оказалось, что функции полупроводника, резистора или проводника могут выполнять полимерные (в общем случае ‑ органические) материалы. Политроника позволяет получать ИЭТ в виде листа, изготовленного дешевыми способами химического синтеза с последующей обработкой высокопроизводительными методами штамповки или прокатки.

Дешевизна таких изделий позволяет использовать их для создания, например, электронных этикеток товаров. Однако эти новые материалы уступают традиционным полупроводникам по ряду характеристик, например, подвижности носителей. Поэтому одним из направлений исследований стала разработка получения сверхтонких (10 мкм) и гибких пластин традиционного кремния. В сочетании с развитием плоских источников питания на базе твердых электролитов и плоских накопителей на основе "суперконденсаторов" применение тонких кристаллов дает возможность повысить качество и функциональность носимых систем.

Общая тенденция миниатюризации решается не только за счет минимизации одного размера (толщины), но и более полного использования объема. Здесь следует остановиться на двух направлениях: системы на кристалле (S0C) И модульные конструкции (системы в корпусе SiP).

Системы на кристалле стали предметом активных исследований и разработок последнего десятилетия. Они должны были решить задачу дальнейшего повышения степени интеграции не только отдельной микросхемы (микропроцессор, память, преобразователь и т.д.), но и функционального блока, включая так называемые блоки с интеллектуальными свойствами (IP-блоки). Это потребовало не только изменений в технологии ИС, но и создания более сложных САПР.

Стоимость разработки кристалла даже традиционных ИС растет с уменьшением размеров (0,13 мкм – 20 млн долл., 90 нм – 50 млн долл.) [3]. Решающим звеном в развитии нового изделия остается его конечная цена для потребителя. Она оценивается сравнением с альтернативным решением, поэтому естественно велись поиски альтернативы S0C. В качестве такой альтернативы выступили системы с объемной интеграцией (ЗБ-системы) и многокристальные сборки. При этом стал использоваться более общий термин ‑ "интегрированные системы". В работе [5] эта система определена как производимое групповым способом объединение сложных цифровых интегральных схем с аналоговыми схемами и преобразователями, например, датчиками. Таким образом, была найдена замена термина "система на кристалле", которого автор избегает, заменив его еще одним понятием "полностью монолитная интегрированная система".

Основная трудность создания этих систем состоит в том, что они должны стать равноправным участником агрессивного рынка интегральных микросхем массового производства. Здесь возникает несколько сложностей. Во-первых, не ясен потребитель этих массовых изделий. Во-вторых, не ясны принципы объединения составляющих интегрированных систем. Основная причина состоит в различной предыстории развития технологии микропроцессоров высокого уровня и аналогов микросхем.

Автор работы [5] рассмотрел два возможных варианта объединения технологий: на базе добавления аналоговой части к цифровому (процессорному) ядру и альтернативный вариант присоединения цифровой части к аналоговой. В обоих случаях возникают проблемы из-за многообразия вариантов аналоговой составляющей, которые вступают в противоречие с экономической целесообразностью поиска решения. Результатом анализа явилось заключение, что эффективнее использовать комбинации известных технологий, чем стремиться реализовать идею интегрированных систем на базе разработки новых технологий. В связи с этими трудностями вводится термин "псевдомонолитной интеграции" систем, которые развиваются на базе "композитных интегрированных систем". По своей сути это гибридные интегрированные системы на подложке из кремния, которые достаточно давно были применены в Технологическом центре МИЭТ в форме технологии "кремний на кремнии" [6]. В проекте [5] были предложены новые решения на основе использования МЭМС-технологии самосовмещения. Идея иллюстрируется рис. 1 [5]. Благодаря специальной топологии направляющих обеспечивается самосовмещенное позиционирование компонентов композитной системы. С помощью изготовленных по технологии МЭМС упругих контактов обеспечивается межсоединение в интегрированной системе. При этом решаются проблемы технологической совместимости цифровых и аналоговых компонентов интегрированной системы, проблемы тестирования и замены компонентов (включая ремонтоспособность системы и проблемы отвода тепла).

Рис.1. Конструкция интегрированной системы (М1-М6 — уровни металлизации) [5]

Дополнительным эффектом упругих контактов является устранение влияния внутренних температурных напряжений. Таким образом, мы видим, что в вариант "композитная интегрированная система" МСТ-технология включена как важнейшее звено. Суммируя результаты работы [5], можно сказать, что в оценке перспектив интегрированных систем наиболее важное значение имеют пути их выхода на рынок. Именно рынок является критерием эффективности технического решения. Добавим, что метод самосовмещения при сборке активно исследуется в МСТ. Для этих целей используются различные "метки" для мест посадки. Это могут быть фрагменты ДНК или свойства поверхности твердого тела (например, гидрофильность и гидрофобность [7]).

Другой альтернативой S0C являются ЗБ-конструкции. В работе [1] указывалось, что развивается тенденция решения проблемы повышения степени интеграции за счет использования третьего размера. Считается, что такие конструкции могут быть более эффективным решением, чем S0C [3,8], особенно при использовании тонких кремниевых пластин. ЗБ-интеграция в своей основе содержит необходимость вертикальных межсоединений кремниевых пластин (сквозных отверстий через всю толщину пластины). Решение этой проблемы было найдено в технологиях высокоаспектного "сухого" травления в высокоплотной плазме на базе технологии чередования процессов травления и осаждения защитной пленки. Примером может служить так называемый "Бош процесс", реализованный аппаратно в разработках технологического оборудования ряда фирм [9]. Высокоаспектное травление было впервые применено для создания МЭМС-структур на базе LIGA-процесса. Оно явилось основой появления нового научно-технического направления "микроструктуры с высоким аспектным отношением" (high aspect ratio microstructures ‑ HARM). Этими методами создаются отверстия глубиной в несколько сот микрометров при ширине несколько десятков микрометров в диапазоне аспектных отношений от 10 до 100. В настоящее время решается задача перехода от обработки площади поверхности в несколько квадратных сантиметров к площади в несколько квадратных метров. Такие поверхности обладают хорошими трибологическими свойствами и высокой теплопроводностью, существенными, например, для энергетического и космического машиностроения. Таким образом, микротехнология стала частью макротехнологии.

Для нас важным является тот факт, что в развитии одного из новых направлений микроэлектроники ‑ интегрированных систем, существенная роль принадлежит технологии МСТ. В обзорном сообщении отделения микросистем координатора перспективных военно-технических исследований США DARPA [10] отмечено, что общая задача многофункциональных военных систем базируется на революционном решении проблем на уровне кристалла, который должен объединить гетерогенную интеграцию трех основных информационных технологий: электроники, фотоники и МЭМС (рис. 2).

Рис.2. Военная информационная система [10]

Обсуждение проблем объединения этих технологий на уровне масштаба кристалла показало, что их интеграция возможна на одном кристалле, но более типична интеграция многообразных элементов в гетерогенную систему в корпусе на принципе соизмеримости с системой на кристалле (chip-scale). Отметим следующие задачи, которые ставит Департамент вооружений (DОD):

·    интеграция МЭМС с радиочастотной электроникой (РЧ МЭМС) и фотоникой;

·    интеграция фотоники с цифровой и аналоговой электроникой;

·    решение на уровне микроэлектроники задачи объединения радиочастотной и цифровой электроники на базе схем смещенного сигнала.

В решении этих проблем DARPA видит решение основной задачи информационного превосходства для обеспечения вооруженных сил возможностью видеть дальше, с высокой ясностью и возможностью получения критической информации в нужный момент времени. Специалисты DARPA считают, что 40-летний опыт микроэлектроники в принципе может решить проблему объединения гетерогенных элементов в одну интегральную систему на кристалле, но все же используют для ее характеристики кристалл, как масштабный фактор (chip-scale). Содержательную часть интегрированной системы они видят в объединении:

·    сенсорных систем с высокой чувствительностью в области радиочастотного и оптического сигналов;

·    более развитого сигнального процессора, способного выделить нужный сигнал на фоне различных внутренних и внешних помех;

·    высокоэффективных коммуникационных систем (особенно с позиции надежной полосы пропускания);

·    интеллектуальных, интегрированных на уровне кристалла (chip-scale) микросистем, способных преобразовать в реальном времени сложные сигналы внешней информации в необходимую реакцию.

Развивая эти положения, можно сформулировать следующие актуальные проблемы:

·    улучшение чувствительности сенсоров (РЧ, УФ, механических величин, биообъекты);

·    расширение возможностей процессоров сигналов;

·    развитие актюаторов, совместимых по параметрам и размерам с сенсорной и цифровой частью микросистем;

·    создание новых типов наземного и воздушного транспорта с использованием интегрированных систем.

В этом перечне в явной форме не указаны источники энергии, которые должны быть совместимы с решением указанных выше проблем. Общая ситуация в области компонентов интегрированных систем иллюстрируется рис. 2.

Суммируя сказанное выше, отметим, что в одном из новых перспективных направлений развития микроэлектроники ‑ монолитных интегрированных системах, принципы конструирования и технологии микросистем (МС) имеют определяющее значение.

Переходя непосредственно к МС, отметим, что за исключением специального (например, военного) применения успех развития определенной МС, или для конкретики ‑ МЭМС, зависит от его рыночного потенциала. Примеров анализа рынка МСТ достаточно много (более 20). Они различаются областью определения МСТ и соответственно значением базового отсчета. С этой точки зрения оценки различаются на порядок, наиболее оптимистичный прогноз NEXUS [11] ‑ 200 млрд долл. в 2010 г., базируется на перечне продукции МСТ из около 30 наименований. Первоначально отметим, что для того чтобы разработка МЭМС попала в одну из строк перечня, необходима длительная работа по продвижению изделия от идеи до рыночного продукта (5-20 лет). Далее, например, из 50 тыс. различных типов датчиков, регистрирующих около 100 физико-химических параметров, только небольшое число может быть отнесено к изготовляемым в массовом производстве и, следовательно, отнесенным к рыночно значимой продукции. К их числу относятся полупроводниковые датчики, изготовляемые по групповой микроэлектронной технологии. В настоящее время рыночные МС относятся к встроенным микросистемам, т.е. к комплектующим изделиям. По этой причине их рыночный успех связан с отраслью, которая потребляет эти датчики. Уже говорилось о роли автостроительной отрасли, как потребителя полупроводниковой продукции. В мире 75% полупроводниковых датчиков потребляет автостроение (в Германии 95%). Причем 47% рынка принадлежит США и приблизительно по 27% Европе и Японии [17]. В 2002 г. по данным NEXUS в мире было произведено продукции МСТ на уровне 30 млрд долл., в то же время рынок автомобильных полупроводниковых датчиков оценивался в 1 млрд долл., т.е. составлял около 3% общего рынка; 60-70% этого рынка составляют продажи головок записи/считывания (датчики) и инжекционных головок принтеров, идущих на комплектацию изделий рынка вычислительной техники. Этот сектор рынка МСТ полностью монополизирован. Если обратиться к другим изделиям МСТ, то можно видеть, что мировой рынок также в значительной степени поделен между ведущими развитыми странами. Например, общий объем продаж кремниевых гироскопов в 2002 г. был равен 390 млн долл., из этой суммы 45% принадлежит США, 15% ‑ Европе и 40% ‑ странам Азии. Приблизительно такая же картина по распределению рынка кремниевых автодатчиков: 47% ‑ США, 25% ‑ Европа и 2% ‑ Азия. Следует отметить, что чем больше сектор рынка МСТ, тем больше вероятность участия крупных фирм, которые монополизируют данный сектор рынка.

Что остается для малых и средних фирм (производство – 5-50 млн долл./год), вступающих на рынок МСТ? По мнению аналитической фирмы WTC [12], которое мы разделяем, ‑ это область новых МС, в их число входят РЧ МЭМС (обеспечение мобильных телефонов, систем позиционирования, слуховых аппаратов), аналитические МЭМС (био- и химический анализ) и медицинская техника. Рынок обеспечения здоровья превышает все остальные, включая энергетику и транспорт. Кроме того, он очень многообразен и поэтому менее подвержен монополизации. Например, в документе "Technogy tracking" [13], подготовленном фирмой QinetiQ (практически отделения британского Defence Evaluation Research Agency ‑ DERA), делается акцент на биосовместимость кремниевой технологии, приводится обширный перечень возможных приложений био-МЭМС. Оказалось, что они могут быть включены, по крайней мере, в половину перечня обеспечения медицинских услуг с общим объемом свыше 1 триллиона долл. США (по другим оценкам [17] в 2 раза больше). Уже в 2002 г. объем продаж биохимических МС МЭМС составил 2,4 млрд долл., т.е. в 2,5 раза больше чем полупроводниковых датчиков для автомобилей. В текущем году ожидается объем продаж на уровне 7,4 млрд долл. Большие темпы роста (128% /год) только у рынка телекоммуникационных микросистем, но он только начинает формироваться.

Потенциальные российские производители МСТ имеют три возможные направления развития:

1.      Вытеснение с рынка западного конкурента (замещение импорта). Характерным признаком изделия массового производства является общемировой стандарт цен однотипных изделий. Поэтому при равных качественных характеристиках (что достаточно обычно для российских производителей), необходимо выйти на сопоставимую цену. Именно так Технологический центр вытеснил с российского рынка фирму Bosh по продаже датчиков давления для ОАО "Автоэлектроника", преодолев планку объема продаж на уровне 100 тыс. шт./год. Зная, что Россия производит около 1% мирового выпуска автомобилей, можно оценить потенциальный рынок полупроводниковых датчиков в 10 млн долл.

2.      Включение в новые направления мирового рынка МСТ, например, РЧ МЭМС или био- МЭМС.

3.      Участие в национальном производстве изделий специального назначения, эффективность которых зависит от наличия в них компонентов МСТ.

Общее представление о месте МСТ (МЭМС) в военных информационных системах дает рис. 2 [10]. Считают, что, например, на военном судне может быть от 10 до 100 тыс. различных микродатчиков.

Еще раз подчеркнем вторичность рынка МСТ. В большинстве случаев он составляет около 1% объема (максимум 10%) рынка изделий основных отраслей. В условиях России это означает малые возможности для участия крупных фирм в производстве МСТ. Основным направлением, вероятно, будет производство в небольших количествах разнообразных МС на малых предприятиях. Но их работа может быть эффективной только в рамках единой системной сети. Мы неоднократно обращали внимание [14] на необходимость создания такой сети в России. В США при всей их экономической мощи вновь и вновь возвращаются к формам организации МСТ. Например, в проекте "Распределенная система работы с МЭМС" (Distributed Micro-Electro-Mechanical Systems Enviroment) [15], поддержанном DARPA и CNRI-Corporation Research Iniciatives и имеющим уровень национальной программы, предлагается объединить:

·    пять лидирующих в области исследований МЭМС университетов – Калифорнийский университет Беркли (UCB), Стенфордский университет, Корнельский университет, Мичиганский университет Анн Арбор и Case Western Reserve University (трудно переводимое название);

·    коммерческие организации, участвующие в производстве, такие как Teledyne Electronics, ISSYS, Sony Corporation of America, Analog Devices, Lance Goddard Associates, Microwave Bouding, Advanced Optical MEMS Inc.

Перечисленные фирмы позволяют организовать "виртуальное" производство МСТ/МЭМС на базе координирующего звена MEMS Exchange [16]. Попробуем спроецировать этот список на российскую ситуацию:

·    пять лидирующих в области исследований МЭМС университетов можно отобрать по разным признакам, например, по близости к полупроводниковой технологии: МИЭТ+НПК ТЦ, ТГРТУ+НИИ МВС, С-Пб ГТУ+ГНЦ ЦНИИ РТК, СПб ТЭТУ+ЦМТД, МИРЭА+ФТИ РАН;

·    коммерческие организации, которые могут участвовать в производстве ‑ ОАО "НИИМЭ и Микрон", ОАО "Ангстрем", ОАО "Светлана".

Координатором мог бы быть ГНЦ ТЦ (роль MEMS Exchange).

Труднее определить вакантные роли DARPA и CNRI, в настоящее время их осуществляет Секция прикладных проблем при Президиуме Российской академии наук.

Полная система позволила бы реализовать идею развития МСТ как связующего звена между макротехникой разного назначения и нарождающимся направлением ‑ нанотехнологией (НТ).

Отметим неуклонный рост финансирования исследований и разработок в области нанотехнологии. На первоначальной фазе "Национальной наноинициативы" (NN-2002) США планировалась смета объемом около 0,5 млрд долл. За прошедшее время годовое финансирование достигло почти 1 млрд долл. С учетом Японии и Европы годовой "мировой" бюджет по наноисследованиям превышает 3 млрд долл. Отметим, что основные направления работ грубо можно разделить на три группы:

1.      Старые идеи под новым названием. Примером могут служить работы в области композитных наноматериалов. Это направление достаточно давно и успешно развивалось как "ультрадисперсные материалы". Для этих материалов известны научные и технологические основы, поэтому реальные достижения под новым названием ‑ НТ получены прежде всего в этой области. Другим, более новым, примером может быть создание нанорельефных структур в субмикрометровом диапазоне ИС не литографией, а с помощью наноштампов. Технология их изготовления заимствована из технологии МСТ.

2.      Новые идеи для известных решений. В качестве первого примера укажем головки считывания на базе гигантского магнито-резистивного рельефа с помощью матриц кантиливеров [18]. Это своего рода перфорационная карта с высокой плотностью записи на основе НТ. На наш взгляд, менее удачными были попытки сконструировать наноразмерныи аналог транзистора с использованием нанотрубок, так как они не отвечали основному принципу массового производства на базе групповых технологий.

3.      Новые идеи на новых принципах для решения "старых" проблем, например, использование синтезированных органических молекул или их агломератов, способных выполнять роль электронных компонентов, датчиков и актюаторов [19].

Следует отметить, что в настоящее время интерес представляют не возможности дальнейшей миниатюризации с помощью нанотехнологии, а новые свойства и эффекты, которые НТ может внести в конструкции приборов микроэлектроники и МСТ [20]. Ярким примером могут служить нанотрубки как получаемые путем отбора из специально полученной среды [25,26], так сформированные в технологическом процессе на поверхности кристалла [27].

В предложенном материале мы пытались показать, что МСТ является не только техническим мостом между макро- и микромиром, но и становым хребтом системы взаимодействия между различными сферами миниатюризированных изделий микроэлектроники, микросистемной техники и нанотехнологии. Вместе с тем направления исследований, разработок и производства МСТ имеют и собственные приоритеты, связанные, прежде всего, с ориентацией на рынок. С точки зрения саморазвития МСТ можно проанализировать труды какой-либо конференции по МСТ, например MEMS 2003 Kyoto [21], для оценки реальной ситуации в развитии МСТ. На конференции было представлено около 180 сообщений по 16 секциям. Наноэлектромеханические системы (NEMS) были представлены в 17 сообщениях, т.е. около 10%. Значительную долю (около одной трети) составляли доклады по химическим МС. Приблизительно в 2 раза меньше докладов было посвящено механическим и физическим МС, датчикам и актюаторам. Это не удивляет, так как приблизительно так же распределены исследования в области полупроводниковых датчиков в России [22]. Особое внимание следует обратить на долю докладов в области проектирования, производственных технологий и измерений. Суммарно их число составляло около 30% докладов и вместе с химическими МС они составляли более половины сообщений. Сравнивая полученный разрез тематики конференции с тенденциями развития МСТ в России [23], можно сделать заключение, что они не в полной мере соответствуют мировым тенденциям развития МЭМС, а скорее связаны с предысторией коллективов, включившихся в работы в области МСТ.

Тезисно суммируя результаты проведенного анализа роли МСТ в настоящее время, можно сформулировать следующие выводы.

Выводы

1.    В течение ряда лет отслеживая процесс и тенденции развития МСТ, возникла возможность отделить конъюнктурные подвижки от базовых принципов развития этого нового научно-технического направления. К числу этих принципов мы отнесли приоритет технологического обобщения по сравнению с конструкционным (в частности, на основе модульности технологий и конструкций [24]). Интерес к проблемам технологии МСТ подтверждает тематика конференций по МСТ-МЭМС, (например, недавняя конференция в Японии [21]). Оптимальность конструкции зависит от выбора технологии. Например, поверхностная обработка кремния в какой-то мере считается следующим шагом по сравнению с объемной обработкой. Но при разработке гироскопов японские специалисты считают более эффективной объемную обработку кремния [17].

2.    Анализируя направления техники, прогресс в которых связан с идеей миниатюризации: микроэлектронику (закон Мура), микросистемную технику, нанотехнологию, можно отметить, что МСТ не только равноправный член этой триады, но имеет основание считаться центральным звеном процесса совместного развития этих направлений.

3.    Основной результат дальнейшего процесса миниатюризации заключается не в самом уменьшении геометрических размеров, а в повышении качественных характеристик на основе новых эффектов, косвенно связанных с уменьшением размеров. Известный брэнд "Интел внутри" был уже трансформирован в "МЭМС внутри" [1], и мы можем его "продвинуть" до "НТ внутри". Если выражаться более определенно, то внедрение принципов НТ в МСТ должно быть точно позиционировано. Куда и зачем мы пытаемся внедрить новую технологию миниатюризации. Следует отметить, что реперные точки американской программы NNI так и формулируют: за счет сверхмалых транзисторов увеличить быстродействие компьютеров в миллион раз, увеличить плотность записи памяти в 1000 раз, за счет "молекулярной" составляющей уменьшить размеры МЭМС в 1000 раз и т.д.

4.    Благодаря первоначальному лидерству США в развитии микросистемной техники на базе МЭМС термин "МЭМС" стал наиболее широко распространенным понятийным термином в области миниатюризации разного рода технических систем. На базе этого термина родилось большое число клонов: биоМЭМС, химические МЭМС, радиочастотные МЭМС (РЧ МЭМС), микрофлюидные МЭМС (МФ МЭМС) и т.д. Появление и развитие нанотехнологии привело к новому термину: МНЭМС (MNEMS). На самом деле термин "МСТ" более емок, чем МЭМС, и он прижился в России. Поэтому, может быть, в развитие этого направления следует ввести в российскую практику термин "микро- и наносистемная техника" (МНСТ), которая объединяет основных участников развития миниатюризированных систем: микроэлектронику, микросистемную технику и нанотехнологию.

 

Список литературы

1.      Вернер В.Д., Ковалев А.А., Тарасов В.А. Выставка "Электроника-2002" как зеркало мировой электроники // Изв. вузов. Электроника. 2003. №2. С. 96-102.

2.      Shelton J. A look at Fables. SEMI Watch, www.fsa.org

3.      World Markets Series. Business Briexting. Global Semiconductor Manufacturing Technology 2003. (August 2003). www.briefings, com
‑ Benkoski J. The Impact of Electronic design Automation on Global Semiconductor Industry. С 78-80.
‑ Banham A. New Radio Integration Technologies Drive System in Package Solution. С. 65-67.
‑ Eisenbraun E. Three-dimensional Integration ‑ The Convergence Packaging and On-chip Interconnet Technologies. C. 68-71.
‑ Gutman R.Y., Lu Y.-Q., Cale T. Monolithic Water-level Stacked Integrated Circuits. С. 72-76.

4.      Riemenescheider R., Strese H. Microsystems Approaching Ubiquitous Computing // MST news. 2002. №2. С. 4-8.

5.      Bartelink D.J. Integrated Systems. A Umficd Approach to Chip, Testand Assembly Technologies for MCMs // Proc. IEEE Multichip Module Conf. Santa Cruz. 1995. С. 221-228.

6.      Шелепин Н.И. Конструктивно-технологический базис микросенсорных систем // Тезисы, конф. "Электроника и информатика-97". МИЭТ. 1997. Ч. 1. С. 211-212.

7.      Lienemann Y., Greiner А., Коrvink Y.G. Surface Tension Defects in Micro-Fluidic Self Alignment // Proc. SPIE. 2002. V. 4155. С. 55-63.

8.      Lammers D. Bonding twist faces chips 3-D // EETimes 04.11.2002. С. 1.

9.      Gahn C, Finkbeiner S., Furtsch M. The Boseh Silicon Micromachining Foundry Service M. Offenberg. Euresensor XVI. 2002. С. 441-443.

10.  Leheny F. It's a small, small word. Anowerview of Microsystems Technology office programs presented at DARPA. Tech 2002. www.arpa.mil/mto.

11.  http://www.nexus-mems.com. Market Andysis for Microsystems II. 2000-2005.

12.  Bouchend Y., Wicht H. RF-MEMS the next MEMS killer application // MST news. 2002. №4. С. 39-40.

13.  www.technology-tracking.com

14.  Вернер В.Д., Мальцев П.П., Пурцхванидзе И.А. Организация формирования и реализация национальных и региональных программ по микросистемам и нанотехнологии // Микросистемная техника. 2002. №12. С. 9-12.

15.  http://www.arpa.mil/mto/mems/summaris/Proegets/The 13.html

16.  MEES Exchange, http://www.mems-exchange.org

17.  Madou M.I. Fundamentals of Micro fabrication // CRC Press. 2002.

18.  Despont M., Vettiger P. Micro/Nanosystem technology for Probe-based Data Storage // MST news 2003. №3. С. 10-12.

19.  Cad-el-Nak M. The MEMS Handbook // CRC PRESS. 2002.

20.  Schutze A. Nanotechnology and Futures Sensors // Sensor-2003. Proceeding. С. 351-355.

21.  IEEE The Sixteenth Annual International Conference on Micro Electro Mechanical Systems // MEMS-2003. Kyoto. Japan. 2003.

22.  Вернер В.Д., Чаплыгин Ю.А., Сауров А.Н., Шелепин Н.А. Полупроводниковые датчики в России // Труды конференции "Датчик-2001". С.-Петербург, 2001. С. 5-15.

23.  Мальцев П.П. Перспективы разработки микросистемной техники в России // Микросистемная техника. 2002. № 8. С. 7-11.

24.  Вернер В.Д., Пурцхванидзе И.А. Технологическая модульность в микросистемной технике // Микросистемная техника. 2003. №9. С. 17-21.

25.  Минаев В.В., Неволин В.К., Петрик В.И. Нанотрубки из углеродной смеси высокой реакционной способности // Микросистемная техника. 2002. №1. С. 41-42.

26.  Бобринецкий И.И., Неволин В.К. Микромеханика углеродных нанотрубок на подложках // Микросистемная техника. 2002. №4. С. 20-21.

27.  Принц В.Я., Селезнев В.А., Чеховский АВ. Самоформирующиеся полупроводниковые микро- и нанотрубки // Микросистемная техника. 2003. №6. С. 29-34.