Плавление удалит дефекты наноструктур интегральных схем

 


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.


Источник: NanoNewsNet