Плавление удалит дефекты наноструктур интегральных схем

Сегодня производители интегральных микросхем различного назначения добились потрясающих успехов в деле миниатюризации базовых элементов, однако на этом пути приходится преодолевать колоссальные трудности, одной из которых является наличие различных дефектов наноструктур, которые приводят к резкому ухудшению свойств конечного продукта. Разумеется, от дефектов необходимо избавляться, и делать это нужно с минимальными затратами, чтобы это не приводило к резкому удорожанию интегральных микросхем, и исследователи нашли способ решения проблемы.

Инженер Принстонского университета Стивен Чоу (Stephen Chou) предложил очень легкий способ избавления от дефектов структуры микросхем – после формирования компонентов их необходимо расплавить. Такая техника получила обозначение Self-Perfection by Liquefaction (SPEL), что можно перевести как «самосовершенствование путем сжижения». Расплавив миниатюрные компоненты интегральной микросхемы, технологи получают возможность манипулирования ими, используя для этого силы поверхностного натяжения жидкости. Метод SPEL позволяет получать практически идеальные геометрические формы – окружность, прямые линии и пр.

Главным препятствием перед внедрением подобной техники в производственный цикл изготовления интегральных микросхем являлась высокая температура плавления полупроводниковых структур, что могло привести не только к плавлению необходимого участка микрочипа, но и всего кристалла. Метод SPEL предусматривает использование эксимерного лазера, при помощи которого можно нагревать небольшой участок на поверхности микросхемы, а значит, осуществлять плавление только необходимой части структуры, не затрагивая сам кристалл. Второй проблемой является поведение самого расплавленного материала, который стремится «расползтись» по поверхности и тем самым увеличить ширину компонентов, что недопустимо. Исследователи нашли очень изящное решение – необходимо лишь поднести к расплавленным компонентам пластину. Поднимая пластину над поверхностью кристалла можно регулировать высоту и толщину компонентов, и, согласно заявлениям исследователей, им удалось уменьшить толщину микролиний сразу в пять раз. Но что самое удивительное, нет необходимости прикасаться пластиной к расплавленному материалу, достаточным условием является наличие небольшого зазора между ней и компонентами микросхемы. Это позволит избежать «загрязнения» полупроводника или металла материалом, из которого изготовлена сама пластина.

Перспективы у SPEL-техники самые радужные – вполне возможно формирование столь тонких структур, которые пока недоступны для традиционной литографии. Однако до этого исследователям необходимо испытать разработанный метод на полноразмерных кремниевых пластинах, и начнут ученые с 8-дюймовых пластин. Но уже целый ряд производителей полупроводниковых приборов и устройств высказали свою заинтересованность в разработке, и наверняка будут сотрудничать с исследователями с целью обойти возникающие трудности и усовершенствовать технологию для возможности использования ее для серийного изготовления интегральных микросхем.

Информация с сайта www.3dnews.ru со ссылкой на physorg.com

Автор оригинального текста: Александр Бакаткин