Розроблено нову технологію виробництва нанометрових напівпровідників

Подальший розвиток мікроелектроніки неможливо уявити без вдосконалення технологій виробництва напівпровідників. Щоб розширити межі і навчитися випускати все більш дрібні елементи на кристалах потрібні нові технології і нові інструменти. Однією з таких технологій може стати проривна розробка американських вчених.

Група дослідників з Аргонської національної лабораторії Міністерства енергетики США розробила нову методику створення і травлення найтонших плівок на поверхні кристалів. Потенційно це може привести до виробництва чіпів з меншими масштабами технологічних норм, ніж сьогодні і в найближчій перспективі. Публікація про дослідження розміщена в журналі Chemistry of Materials.

Запропонована методика нагадує традиційний процес атомно-шарового осадження і травлення, тільки замість неорганічних плівок нова технологія створює і працює з органічними плівками. Власне, за аналогією нова технологія названа молекулярно-шаровим осадженням (MLD, molecular layer deposition) і молекулярно-шаровим травленням (MLE, molecular layer etching).

Як і в разі атомно-шарового травлення метод MLE використовує газову обробку в камері поверхні кристала з плівками з матеріалу на органічній основі. Кристал циклічно обробляється двома різними газами поперемінно до тих пір, поки плівка истончить до заданої товщини.Хімічні процеси при цьому підпадають під дію законів саморегуляції. Це означає, що шар за шаром знімаються рівномірно і контрольовано. Якщо використовувати фотошаблони, на кристалі можна відтворити топологію майбутнього чіпа і витравити малюнок з високою точністю.

В експерименті вчені використовували для молекулярного травлення газ з вмістом солей літію і газ на основі триметилалюмінію. В процесі травлення з’єднання літію реагувало з поверхнею плівки алукона (alucone) таким чином, що літій осідав на поверхні і руйнував хімічний зв’язок в плівці. Потім подавався триметилалюмінію, який видаляв шар плівки з літієм, і так по черзі до тих пір, поки плівка не зменшується до потрібної товщини. Хороша керованість процесом, впевнені вчені, може дозволити запропонованої технології підштовхнути розвиток напівпровідникового виробництва.