В США разработана новая технология производства нанометровых полупроводников

Дальнейшее развитие микроэлектроники невозможно представить без совершенствования технологий производства полупроводников. Чтобы расширить границы и научиться выпускать все более мелкие элементы на кристаллах нужны новые технологии и новые инструменты. Одной из таких технологий может стать прорывная разработка американских ученых.

Группа исследователей из Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США разработала новую методику создания и травления тончайших пленок на поверхности кристаллов. Потенциально это может привести к производству чипов с меньшими масштабами технологических норм, чем сегодня и в ближайшей перспективе. Публикация об исследовании размещена в журнале Chemistry of Materials.

Предложенная методика напоминает традиционный процесс атомно-слоевого осаждения и травления, только вместо неорганических пленок новая технология создает и работает с органическими пленками. Собственно, по аналогии новая технология названа молекулярно-слоевым осаждением (MLD, molecular layer deposition) и молекулярно-слоевым травлением (MLE, molecular layer etching).

Как и в случае атомно-слоевого травления метод MLE использует газовую обработку в камере поверхности кристалла с пленками из материала на органической основе. Кристалл циклически обрабатывается двумя разными газами попеременно до тех пор, пока пленка не истончится до заданной толщины.

Химические процессы при этом подчиняются законам саморегуляции. Это означает, что слой за слоем снимаются равномерно и контролируемо. Если использовать фотошаблоны, на кристалле можно воспроизвести топологию будущего чипа и вытравить рисунок с высочайшей точностью.

В эксперименте ученые использовали для молекулярного травления газ с содержанием солей лития и газ на основе триметилалюминия. В процессе травления соединение лития реагировало с поверхностью пленки алукона (alucone) таким образом, что литий осаждался на поверхности и разрушал химическую связь в пленке. Потом подавался триметилалюминий, который удалял слой пленки с литием, и так поочередно до тех пор, пока пленка не уменьшалась до нужной толщины. Хорошая управляемость процессом, уверены ученые, может позволить предложенной технологии подтолкнуть развитие полупроводникового производства.