věda, výzkum, školství

Transkript

1 věda, výzkum, školství MEMS a mikrosystémové technologie Článek seznamuje s pojmem MEMS od obecných ke konkrétním definicím a se zařazením MEMS jako součásti pojmu mikrosystém. MEMS vzniká propojením oborů elektroniky a mechaniky s využitím mikrominiaturizace a podpory výroby technologiemi v rozměrech řádu mikrometrů. Pro realizaci MEMS se využívají různé technologické postupy. V tomto článku jsou ukázány některé typické technologie pro výrobu MEMS. Jde zejména o povrchové a objemové mikroobrábění, technologie HEXSIL, HARPSS, LIGA a další. Jsou uvedeny typické příklady realizovaných MEMS. The paper gives information about the MEMS concept. The information flow is shown from the common definition to the particular one. MEMS are described as a part of microsystems. MEMS represent the merger of electronics as with the mechanics. Microminiaturisation as well as a support of different microsystem technologies is used for MEMS production. The micron size is typical for MEMS. Different technology procedures are used for MEMS realisation. Some typical technologies are shown in the paper, like HEXSIL, HARPSS, LIGA etc. Typical MEMS examples are shown in the paper. 1. Úvod Objev polovodičového tranzistoru v roce 1947 položil základ k rozvoji polovodičové elektroniky a následně i dalších oborů. Elektronika prodělala snad nejrychlejší rozvoj ze známých technických oborů: za šedesát let se místo jednoho tranzistoru na čipu zača- vstupní snímané veličiny výstupní akční veličiny mikrosystém senzory aktuátory zpracování signálů v posledních třech desetiletích charakterizován třemi základními hledisky [4]: složitost mikroelektronických obvodů charakterizovaná počtem prvků na čipu roste čtyřikrát za tři roky, nejmenší rozměr struktury se zmenšuje faktorem 0,5 každé tři roky, plocha čipu se zvětšuje 1,5krát za tři roky. Uvedená kritéria jsou známa pod pojmem Moorův zákon. Jestliže by byl porovnán vývoj mikroelektroniky a automobilového průmyslu za posledních padesát let, dnešní automobil by měl sci-fi parametry: dosahoval by rychlosti km/h se spotřebou 0,2 l/100 km, nosností 106 lidí a cenou 3,60 Kč/auto [5]. Miroslav Husák ložena na pohybu nosičů elektrického náboje v elektrickém poli v polovodičových strukturách s nehomogenním rozložením koncentrace aktivních příměsí, nano je založena na spínacích efektech na molekulární úrovni. 2. Mikrosystém a MEMS 2.1 Uspořádání mikrosystémů S rozvojem elektroniky se začaly některé polovodičové struktury postupně uplatňovat v mezioborových aplikacích. Jednoduché senzory byly připojeny k elektronickým obvodům s analogovým zpracováním signálu. Vytvořené senzorové systémy umožnily monitorování a zpětnovazební regulaci fyzikálních a biochemických veličin. Rozvoj integrovaných obvodů a integrované elektroniky postupně umožnil vznik integrovaných systémů s integrovanými fyzikálními nebo bio chemickými převodníky a elektronickými vyhodnocovacími obvody (v současné době se stále více uplatňuje digitální zpracování signálu) na jednom čipu. Vznikající mezio- elektro Obr. 1. Typické součásti mikrosystému mechanické lo umísťovat více než tranzistorů (mikroprocesor Penryn založený na architektuře Core 2 Duo firmy Intel z roku 2007 s délkou hradla tranzistoru 45 nm [1]). Zmenšováním geometrických rozměrů struktur se technologie dostávají na práh realizovatelnosti elektronických obvodů. Vývoj stojí před branou nanoelektronických obvodů a systémů (nanosystémů), ke kterým typicky náležejí i nanosenzory a nanoaktuátory. Hranice mezi makro- a mikrosystémy je dána technologickými procesy, hranice mezi mikro- a nanosystémy je kvantově mechanická. Uvádí se, že 21. století bude obdobím mechatroniky, mikrosystémů a nanosystémů, robotiky, genetického inženýrství atd. [2]. Mikrotechnologie a nanotechnologie jsou významně ovlivněny vývojem nových materiálů, struktur součástek a systémů [3]. V důsledku rozvoje mikroelektronických technologií byl pokrok v mikroelektronice optoelektro elektrické magnetické signály reálného prostředí opto opto optika teplotní a) biochemické záření Obr. 2. Hlavní signálové (energetické) domény Se zmenšujícími se rozměry struktur integrovaných obvodů a mikrosystémů se realizované součásti mikrosystémů s rozměry řádově mikrometrů postupně přibližují k rozměrům desítek nanometrů [2]. Za hraniční rozměr se považuje přibližně 10 nm, kdy přestávají platit klasické fyzikální zákony a systémy musí být řešeny s využitím metod kvantové fyziky. Za reálnou hranici mezi mikroelektronikou a nanoelektronikou se ale považuje rozměr asi 100 nm. Mikro je za- elektro bio bioelektro bio biochemie b) Obr. 3. Mikrosystém jako disjunkce signálových domén: a) MOEMS, b) BIOMEMS

2 biomedicína manipulace s buňkami buněčná syntéza manipulace s biomolekulami inteligentní tablety podávání léků analýza krve mikrochemický reaktor výpočetní technika magnetická hlava tisková hlava laserový skener mikromechanická paměť tekutiny mikrochlopně inteligentní chlopně mikropumpa chromatografie plynů a kapalin kapalinový zesilovač kapalinové prvky biosnímání a stimulace detekce pulzu v mozku nebo nervu stimulace nervu distribuované snímání přes kůži Obr. 4. Nejčastější oblasti využití MEMS MEMS mikrooptika manipulace s optickými vlákny optické vyrovnání snímání modulace interferometr optická hlava zrcadlo s proměnným ohniskem optomechanické I/O výroba integrovaných obvodů manipulátor ve vakuu mikropolohovač regulátor hmotnostního průtoku mikrosondy pro mikroskopy STM, AFM pole tunelových sond roboty mikroroboty mikroteleoperátory pohyblivé senzory mikrotelemetrické roboty energie, monolitická nebo hybridní (multičipy) integrace, kvalitativně nové funkce systému, zvýšení spolehlivosti, výroba ve velkých sériích snižujících cenu a zvyšujících reprodukovatelnost, realizace distribuovaných systémů apod. Vstupy a výstupy mikrosystémů (senzory a aktuátory) jsou navrženy pro zpracování jedné nebo více neelektrických veličin. Vnitřní uspořádání mikrosystému z hlediska převodu veličin, způsobu zpracování signálu a jeho tvaru na výstupu systému odpovídá vzájemnému spojení bloků pracujících s různými signálovými doménami (uvnitř nejčastěji s elektrickými), např. elektro-mechanicko-optickými nebo elektro-mechanicko-biochemickými. Příklady disjunkce signálových domén podílejících se na vytvoření mikrosystémů jsou uvedeny na obr. 3. Pro nově vzniklé struktury mikrosystémů se používá označování podle disjunkce signálových domén. Mikrosystém může být tvořen i disjunkcí více signálových domén. Nejčastěji se vyskytující kombinace signálových domén bývají označovány zkratkami uvedenými v tab. 1. borové produkty sdružovaly různé typy veličin (mechanické, tepelné, optické, magnetické nebo chemické, ale i elektrické) v jeden celek. Mezioborové systémy začaly využívat moderní technologie zpracování polovodičových materiálů s podporou poznatků ze všech oborů. Vzniklý mezioborový systém se začal nazývat pojmem mikrosystém, popř. mikrosystémové technologie. Vnitřní uspořádání mikrosystému je obecně tvořeno různými bloky, zpravidla pracujícími alespoň v jedné bráně s elektrickým signálem. Jde zejména o vstupní snímací části (senzory), jednotky pro zpracování signálů (procesory) a akční členy (aktuátory) pro převod elektricky zpracovaného signálu do tvaru vhodného pro řízení fyzikálních nebo biochemických veličin. S rozvojem úrovně zpracování elektrických signálů, umělé inteligence a mikrosystémových technologií se začala v mikrosystémech uplatňovat inteligence. Typický mikrosystém je charakterizován propojením elektrických, mechanických, optických nebo dalších signálových (energetických) domén na jednom čipu, popř. multičipovém hybridu [6]. Vnitřní systém využívá vlastnosti dvou nebo více z šesti energetických domén: elektrické, mechanické, záření (optické), biochemické, magnetické a tepelné. Mikrosystémové struktury s rozměry řádově mikrometrů a jejich technické funkce jsou podmíněny i geometrickým tvarem mikrostruktury. Jde o živý a rozvíjející se systém se stále širším použitím ve všech oblastech našeho života. Obecně je mikrosystém charakterizován třemi hlavními systémy, a to senzory, procesory (jednotkami pro zpracování informací) a aktuátory (akčními členy) určenými pro řízení fyzikálních anebo biochemických veličin (obr. 1). Senzory i aktuátory jsou určeny pro komunikaci s reálným prostředím s fyzikálními a biochemickými veličinami. Všechny existující známé veličiny je možné rozdělit do šesti hlavních signálových domén (obr. 2). Do mechanické signálové domény lze zařadit např. tlak nebo zvuk, do tepelné domény teplotu apod. Mikrosystémy vykazují mnoho předností vtisknutých metodami uplatňovanými při vývoji moderních a kompatibilních elektronických integrovaných obvodů. Jsou to především miniaturizace, malý příkon napájecí objemové mikroobrábění HARPSS LIGA další technologické postupy mikrosystémové technologie povrchové mikroobrábění HEXSIL excimerový laser Obr. 5. Mikrosystémové technologie pro realizaci MEMS nosník nosník můstek kanál tryska membrána dutina Obr. 6. Geometrické motivy realizované objemovým mikroobráběním Tab. 1. Označování mikrosystémů podle disjunkce signálových domén MEMS mikroelektromechanický systém MOES mikrooptoelektrický systém MOMS mikrooptomechanický systém mikrooptoelektromechanický MOEMS systém BIOMEMS mikrobioelektromechanický systém Mikrosystémové struktury MEMS a MO- EMS vznikají kombinací elektrických, mechanických a optických komponent vyrobených mikrosystémovými technologiemi. Struktury MEMS a MOEMS se využívají např. ke konstrukci křemíkových mikromotorků, mikromanipulátorů, mikroaktuátorů, mikrooptických prvků (např. deformovatelná mikrozrcadla) a senzorů pro snímání fyzikálních parametrů v prostoru (tlak, akcelerace, záření, elektromagnetické pole, chemické veličiny apod.). BIOMEMS tvoří základ např. pro realizaci laboratoří na čipu (lab-on-chip) nebo biosenzorů. Integrované mikroelektronické, mikromechanické a mikrooptické komponenty na jednom čipu lze využít pro realizaci inteligentních struktur. Produkty kvalitativního i kvantitativního rozvoje mikrosystémových součástí lze nalézt téměř ve všech oblastech našeho života, přispěly k rychlému nástupu informačních technologií, vývoji nových konstrukcí automobilů a jejich vybavení, rozvoji letectví, konstrukce lodí nebo ponorek, techniky pro výzkum kosmického prostoru, pro medicínu nebo ochranu životního prostředí, ale i pro vybavení domácností apod. V praxi se nejčastěji vyskytují struktury MOEMS a MEMS, popř. jejich další kombinace.

3 Obr. 7. Hřebenový aktuátor realizovaný technologií SCREAM: a) hřebenový aktuátor, b) pružina, c) ukotvení pružiny, d) pohyblivá deska kondenzátoru, e) pevná deska kondenzátoru Obr. 8. Hřebenový aktuátor realizovaný technologií post-cmos 2.2 Struktury MOEMS K typickým příkladům použití MOEMS náležejí např. čtečky čárových kódů, optické snímací hlavy přehrávačů CD a DVD, speciální optická zařízení (např. dalekohledy), optické komunikační systémy, zobrazovací systémy, adaptivní optická zařízení a systémy. Mikrosystémové technologie, používané při výrobě mikrosenzorů společně s technologiemi mikroobrábění optických prvků, umožňují vyrábět mikrorozměrná optická zařízení (senzory i aktuátory), jako jsou např. mikrospektrometry [6]. 2.3 Struktury MEMS Aktuální potřeby použití mechatronických struktur v miniaturním až mikrominiaturním provedení vedly k rychlému rozvoji MEMS [6]. Mikromechanické součástky jsou menší, lehčí, rychlejší a většinou přesnější než jejich makroskopické vzory. Vývoj mikromechanických systémů byl podpořen rozvojem mikrosystémových technologií, které umožnily navrhování a realizaci přesných geometrických tvarů mikrosystémových struktur, dále návrhářskou přizpůsobivost, možnost spojení s řídicí elektronikou, opakovatelnost výrobního postupu, spolehlivost, vysokou výtěžnost a nízkou cenu. Ukázalo se, že miniaturizace mikromechanických struktur, stejně jako elektronických, vyžaduje nové technologie výroby integrovaných struktur. Jedním z hlavních důvodů rozšíření nových technologií výroby integrovaných struktur pro mikromechanické systémy byla právě velmi nízká cena při velkých sériích. Integrované technologie výroby MEMS mimo jiné eliminují potřebu montovat diskrétní komponenty. V MEMS lze nalézt pohyblivé mechanické mikrostruktury, mikrosenzory, mikroakční členy a řídicí elektroniku integrované do jednoho systému. 2.4 Rozvoj mikrotechnologií Rozvoj mikrotechnologií umožnil výrobu mikro- (nano)součástí a mikro- (nano)systémů využitelných v komerční sféře, zejména SiO 2 SiO 2 Obr. 9. Technologický postup vytváření mikronosníku povrchovým mikroobráběním: a) výchozí struktura, b) struktura po odleptání a) b) a) b) odleptaná vrstva odleptaná vrstva Obr. 10. Povrchového mikroobrábění realizace struktury komorového typu: a) výchozí struktura, b) struktura po odleptání a) b) c) d) e) f) v průmyslu, spotřební elektronice nebo biomedicíně. Pro realizaci koncových systémů, např. akcelerometrů, gyroskopů, mikromanipulátorů nebo optických přepínačů, jsou používány různé typy mikrostruktur a mikrokomponent. Uplatnění v průmyslu nalézají především jako tiskové hlavy, optické přepínače, křemíkové piezorezistivní senzory tlaku, kapacitní senzory tlaku používané např. pro průběžné měření tlaku v pneumatikách atd. K dalším způsobům použití mikrosystémových výrobků lze zařadit senzory chemických veličin, senzory přítomnosti a koncentrace plynů, IR senzory, různé systémy pro vesmírný výzkum, magnetická záznamová média pro vývoj kompaktních magnetických disků s velkou hustotou záznamu apod. Mikropřístroje a mikromanipulátory jsou používány pro posuv a přesné nastavování polohy objektů s mikrorozměry. Příkladem jsou stojany pro rastrovací tunelovací mikroskopy STM (Scanning Tunneling Microscope) nebo mikroskopy pracující s atomárními silami AFM (Atom Force Microscopy). Na obr. 4 jsou zobrazeny oblasti nejčastějšího využití struktur MEMS. Nejvíce využívané mikrosystémové produkty jsou uvedeny v tab Mikrosystémové technologie pro realizaci MEMS Mikrosystémové technologie umožňují realizaci prostorových (3D) struktur mikrosystémů s rozměry řádově v mikrometrech. Realizované mikrostruktury jsou využitelné pro mikrosenzory, mikroaktuátory nebo i jednotlivé mikrosoučástky jako např. mikrocívky, mikrorelé, mikrospínače apod. Kompatibilita s klasickými mikroelektronickými technologiemi dovoluje integrovat mikrostruktury senzorů a aktuátorů společně s mikroelektronickými obvody na jednom čipu. Nejčastěji používaným materiálem je křemík (Si), ale jsou využívány i další materiály jako GaAs, InGaAs, AlGaAs, GaN, AlGaN, LiNbO 3, někdy v kombinaci se sklem, polymery nebo keramikou. Na obr. 5 jsou uvedeny typické mikrosystémové technologie používané pro realizaci MEMS. Existuje poměrně velké množství mikrosystémových technologických postupů pro realizaci prostorových struktur s rozměry řádově od jednotek do tisíců mikrometrů [6], [7], [8], [9]. Významné Obr. 11. Typické mikrostruktury realizované povrchovým mikroobráběním: a) uzavřená membrána např. pro senzory tlaku, b) mikronosník, c) membrána se seismickou hmotou, d) mikromůstek, e) zavěšená membrána, f) mikrokanálek, g) kryt g) 9

4 příklady technologických postupů jsou uvedeny v dalším textu. 3.1 Objemové mikroobrábění (bulk micromachining) Tab. 2. Nejvíce využívané mikrosystémové produkty senzory tlaku akcelerometry gyroskopy senzory průtoku infračervené senzory náklonoměry senzory pro chemickou analýzu biometrické senzory biomedicínská diagnostika kardiostimulátory naslouchadla čtecí a zapisovací hlavy inkoustové tryskové hlavy mikrodispleje dávkovače léčiv optické myši magneto-optické hlavy mikrospektrometry optické mikroaktuátory (MOEMS) mikrovlnné RF-MEMS mikromotory Obr. 12. Úhlový mikroaktuátor vyrobený technologií HEXSIL Originální název micromachining lze chápat v mikrosystémové technologii jako tvarování struktury z objemu základního materiálu. Nejde o obrábění nástrojem (např. na minisoustruhu). Objemovým mikroobráběním lze vyrobit např. senzory tlaku nebo inkoustové tryskové hlavy (ink-jet). Objemové mikroobrábění zahrnuje různé technologické operace a existuje mnoho různých modifikací, které selektivně odstraňují určené části substrátu (Si, GaAs, sklo atd.). Technologie umožňuje vytvářet různé komponenty MEMS (nosníky, membrány, destičky), které se používají pro výrobu různých typů senzorů nebo aktuátorů. Mezi typické technologické procesy, které jsou součástí technologie objemového mikroobrábění substrátu, lze zařadit např. izotropní a anizotropní mokré leptání nebo leptání se závislostí na koncentraci příměsí s využitím roztoku KOH a dále různé typy suchého leptání (RIE Reactive Ion Etching, DRIE Deep Reactive Ion Etching) [6]. Na obr. 6 jsou znázorněny typické geometrické motivy vytvořené objemovým mikroobráběním. Speciální technologie SCREAM (Single Crystal Reactive Etch and Metallization) pro objemové mikroobrábění suchým leptáním kombinuje izotropní a anizotropní suché leptání pro vytváření jednoduchých tvarovaných zavěšených struktur. Fotografie struktury hřebenového aktuátoru realizované technologií SCREAM je na obr. 7 [6]. Technologie post-cmos objemového mikroobrábění suchým leptáním, vhodná pro vytvoření zavěšených mikrostruktur ve spojení s integrovanými obvody CMOS, je založena na maskovací schopnosti vrstvy materiálu Al/SiO 2 [6]. Uvedenou technologii lze použít např. pro realizaci hřebenového uspořádání elektrod kondenzátorů u elektrostaticky řízených mikroaktuátorů [9] ve spojení s integrovanými elektronickými obvody na jednom čipu. Fotografie struktury hřebenového aktuátoru vytvořené technologií post- -CMOS je na obr. 8 [10]. 3.2 Povrchové mikroobrábění (surface micromachining) Obr. 13. Mikrogyroskop vyrobený technologií HARPSS Povrchové mikroobrábění náleží k další významné skupině procesů výroby MEMS, které umožňují vytvořit pohyblivé struktury na povrchu křemíkového (nebo jiného) substrátu [6]. Hlavními výhodami povrchového mikroobrábění je realizace struktury extrémně malých rozměrů a relativně jednoduchá integrace mikroobráběné struktury na čipu společně s elektronickými obvody. Povrchové mikroobrábění umožňuje vytvářet složité struktury mikrosenzorů a mikroaktuátorů, jako jsou např. akcelerometry, gyroskopy, mikrozrcátkové optické přepínače, radiofrekvenční spínače apod. Funkční struktury se zhotovují z tenkých vrstev nanesených na povrchu substrátu. Technologický proces se skládá z postupné depozice, suchého leptání a mokrého odleptání obětního materiálu pro uvolnění funkční struktury. Příklad vzniku mikronosníku technologií povrchového mikroobrábění je na obr. 9. Na obr. 10 je uveden příklad struktury komorového typu vyrobené povrchovým mikroobráběním. Povrchové mikroobrábění se využívá pro výrobu velmi složitých mikrostruktur, jako např. mikropinzet, comb-drive struktur, křemíkových mikromotorků apod. Povrchovým mikroobráběním lze realizovat mikrostruktury mnoha typů používané v mikrosenzorech, mikroaktuátorech a v mikrosystémech s nejrůznějším využitím. Jde především o membrány, mikronosníky, mikromůstky, kanálkové mikrostruktury, zavěšené membrány atd. Příklady typických struktur jsou uvedeny na obr. 11. Obr. 14. Mikropřevodový mechanismus vyrobený z niklu technologií LIGA Společná integrace MEMS s elektronickými obvody na jednom čipu zvyšuje funkčnost a spolehlivost systému, umožňuje použít jedno pouzdro, zmenšit rozměry a zvýšit celkovou využitelnost systému. Pro integrované systémy lze v technologickém procesu vyrobit MEMS buď před realizací integrovaných elektronických obvodů, nebo naopak po jejich realizaci na čipu. 3.3 Mikroobrábění struktur s velkým poměrem geometrických rozměrů Technologie objemového a povrchového mikroobrábění umožňuje realizovat mikrosystémové struktury velkého množství nejrůznějších geometrických tvarů. Tyto technologie však nedovolují plně realizovat struktury, které mají velký poměr horizontálních a vertikálních geometrických rozměrů. Pro tyto účely byly vyvinuty speciální technologické postupy označované např. HEXSIL, HARPSS nebo LIGA [6]. Lze využít též anizotropní suché leptání s polymerovou směrovou pasivací, kde se cyklicky opakuje proces pasivace stěn a leptání. Technologie se využívá zejména pro uvolňování struktur leptaných ze zadní strany substrátu a pro zhotovení prů- 10

5 chodek objemem substrátu. Velké uplatnění nalézá při výrobě tekutinových mikrosystémů, např. mikropump [6]. Technologií HEXSIL (HEXagonal honeycomb polysilicon) se vytvářejí struktury s velkým poměrem hloubka-šířka [6]. Jsou Obr. 15. Mikropřevodovka vyrobená z materiálů Ni-Fe a W technologií LIGA využívány známé technologické procesy, jako je např. DRIE, leptání fluorovodíkem apod. [6]. Příklad mikroaktuátoru vyrobeného mikrosystémovou technologií HEXSIL je uveden na obr. 12 [6]. Technologie HARPSS (High Aspect Ratio combined with Poly and Single-Crystal Silicon) umožňuje realizovat elektricky izolované polykrystalické a monokrystalické křemíkové (nebo i jiné) mikrostruktury s kapacitní vzduchovou mezerou s rozměry od submikrometrů do desítek mikrometrů [11]. Možnost vytvořit MEMS s malými vertikálními mezerami a tloušťkou struktur umožňuje výrobu inertních senzorů [12] nebo RF rezonátorů [13]. Technologické kroky pro výrobu monokrystalického rezonátoru jsou uvedeny v [6]. Mikrogyroskop vyrobený technologií HARPSS je na obr. 13 [6]. Technologie LIGA (Litographie Galvanoformung Abformung) umožňuje prostorové (3D) mikrotvarování kovů, plastů, keramiky a skla. Technologií LIGA lze vytvořit mikrostruktury velmi jemných tvarů [6]. Při výrobě mikrosystémů technologií LIGA se využívá litografie, elektrolytické (galvanické) pokovení a lisování a dále, jako speciální typ fotolitografie, rentgenová litografie (synchrotronové záření). Technologie dává možnost realizovat struktury s výškou až μm s velkým geometrickým rozlišením. Elektrolytické pokovení, použité v technologii LIGA, je možné kombinovat také s jinými technologickými laserové záření maska čočka excimerový laser obráběný materiál Obr. 16. Mikroobrábění excimerovým laserem procesy. Převodový mechanismus vyrobený z niklu technologií LIGA je na obr. 14. Na obr. 15 je mikropřevodovka vyrobená z Ni- -Fe a W také technologií LIGA [6]. Technologie mikroobrábění excimerovým laserem je založena na odstraňování materiálu laserovým paprskem pracujícím v impulzním režimu. Lze přesně řídit množství odstraněného materiálu, hloubku (až stovky mikrometrů) a geometrický tvar materiálu. Pro realizaci složitějších tvarů lze využít metodu zahrnující zaměřování laserového paprsku pomocí speciální optiky (obr. 16), která umožňuje realizaci 3D struktur se šikmými hranami. Technologii excimerového laseru je možné využívat např. pro mikroobrábění organických materiálů, plastů nebo polymerů. Literatura: [1] Intel: 45nm Next Generation Intel CoreT 2 Processor Family (Penryn) and Intel Streaming SIMD Extensions 4 (Intel SSE4). Firemní materiály. Dostupné na < intel.com/en-us/articles/45nm-next-generation- -intel-coret-2-processor-family-penryn-andintel-streaming-simd-extensions-4-intel-sse4>, cit [2] MUSIL,V.: Mikro a nano. Úvodní přednáška na konferenci Elektronické součástky, 2005, Rožnov p. Radhoštěm. [3] MADOU, M. J.: Fundamentals of Microfabrication, CRC Press, Boca Raton, USA, [4] GARGINI, P. A.: The Global Route to Future Semiconductor Technology. IEEE Devices Magazine, March 2002, p [5] MA, T. P.: The Moore s Law and Modern CMOS Technology. Záznam přednášky. České vysoké učení technické v Praze, [6] HUSÁK, M.: Mikrosenzory a mikroaktuátory. Academia, Praha, [7] GAD-EL-HAK, M. (Ed.): The MEMS Handbook. CRCPress, Boca Raton (USA), [8] HSU T. R.: MEMS and Microsystems Design and Manufacture. McGraw-Hill, New York (USA), [9] BHUSHAN, B.: Handbook of nanotechnology. Springer Verlag, [10] HUIKAI, X. ERDMANN, L. XU, Z. GA- BRIEL, K. J. FEDDER, G. K.: Post-CMOS processing for high-aspect-ratio integrated silicon microstructures. J. Microelectromech. Syst., 2002, 11, p [11] AYAZI, F. NAJAFI, K.: High aspect-ratio combined poly and single-crystal silicon (HARPSS) MEMS technology. J. Microelectromech. Syst., 2000, 9, p [12] AYAZI, F. NAJAFI, K.: A HARPSS polysilicon vibrating ring gyroscope. J. Microelectromech. Syst., 2001, 10, p [13] NO, Y. S. AYAZI, F: The HARPSS process for fabrication of nano-precision silicon electromechanical resonators. In: Proc. 1 st IEEE Conference on Nanotechnology, 2001, p prof. Ing. Miroslav Husák, CSc., ČVUT v Praze, Fakulta elektrotechnická, katedra mikroelektroniky (husak@fel.cvut.cz) Prof. Ing. Miroslav Husák, CSc., nar. 1953, 1978 Ing. ČVUT FEL Praha v oboru sdělovací elektrotechnika, 1985 CSc. v oboru radio, 1997 docent oboru, 2000 profesor oboru a lékařská technika. Od roku 1997 vedoucí katedry mikroelektroniky ČVUT FEL Praha. Odborně je zaměřený na problematiku mikrosystémů, mikrosenzorů, mikroaktuátorů a integrovaných obvodů, zabývá se jejich návrhem a použitím. Intel uvádí architekturu Nehalem Společnost Intel uvádí na trh novou architekturu procesoru Nehalem, která vychází z úspěšné architektury Core. Při vývoji nové architektury bylo cílem zdokonalit jádro Core tak, aby zpracovávalo jedno i několik vláken (single- a multithreads). Dalším jeho znakem je značná škálovatelnost Nehalem bude vyhovovat jak pro notebooky, tak i pro servery. Architektura je charakteristická svou modularitou je navržena pro dvě až osm jader. První variantou je procesorová deska ze čtyřmi jádry. Oproti procesoru Core se změnil pouze přístup k pamětem. V architektuře Nehalem má každé jádro vlastní paměť cache a jedna paměť je sdílená. Nedochází tedy k přepínání mezi paměťmi. Velká pozornost byla věnována úspoře energie. V době nečinnosti je možné vypínat přívod napětí do každého jádra. Další novinkou je režim zvaný Turbomode, který dovoluje zvýšit taktovací frekvenci, jestliže je v provozu jen jedno nebo dvě ze čtyř jader. (ev) krátké zprávy 11