טכנולוגיות מודרניות ליישום סרטים דקים על סיליקון במהלך ייצור שבבים מוגבלות בבחירת החומרים. לדוגמה, מתח פיזי מתרחש בסרטים העשויים ממתכות, אשר לא ניתן להסיר עבור מתכות עקשן ואשר מוביל להפרעה בפעולה הרגילה. חוקרים מיפן הצליחו לפתור בעיה זו והציעו טכנולוגיה שתאפשר יצירת סרטי מתכת על גבישים ללא הגבלה.
באופן מסורתי, מתח פיזי בציפוי מתכת סרט דק בשבבים הוסר על ידי חישול - חימום הגביש לטמפרטורות שבהן המתכת עדיין לא נמסה, אך מתרכך מספיק כדי להקל על הלחץ. אם יישארו אזורי מתח אלו, אז עם הזמן זה יוביל להופעת סדקים ופיצולים, שיוציאו את השבב מהסדר. אבל שיטה זו אינה מתאימה לציפויים של סרט דק העשויים ממתכות עקשנות, אשר יש לחמם כדי להסיר מתח לטמפרטורות שאינן תואמות את החיים של אלמנטים רבים של הגביש. בנוסף, החימום יקר וקשה, מה שמשפיע על עלות המיקרו-מעגלים.
עם זאת, קיימת שיטה ליישום סרטים דקים של מתכות עקשניות מבלי ליצור מתח משמעותי בסרטים - זוהי השקעת מגנטרון פולסית (HiPIMS). אבל גם כאן יש ייחוד. לצורך שקיעה אחידה של יוני מתכת ש"מתאדים" מהמטרה על גביש בו-זמנית עם דופק HiPIMS, יש להפעיל פולס גזירה מסונכרן על המצע. ואז המתח בסרטים מאוד מאוד נמוך ואינו דורש חישול נוסף.
מדענים מאוניברסיטת מטרופולין של טוקיו הציעו טכנולוגיה של שקיעת מגנטרון פועם על ידי קיצוץ ללא יישום רגיל של דופק גזירה על המצע. לאחר שלמדו בפירוט את תהליכי התצהיר, המדענים קבעו כי יש להפעיל את דופק הגזירה באיחור קל. במקרה שלהם, ההשהיה הייתה 60 מיקרוסופט, אבל זה הספיק כדי ליצור סרט טונגסטן דק עם מתח נמוך חסר תקדים של 0,03 GPa, אשר מושגת בדרך כלל רק על ידי חישול.
שיטה יעילה להשגת סרטים ללא לחץ תשפיע על תהליכי מתכת וייצור שבבים מהדור הבא. טכנולוגיה זו ניתנת ליישום על מתכות אחרות ומבטיחה יתרונות גדולים לתעשיית האלקטרוניקה.
קרא גם:
- מדענים הציגו את מחולל המספרים האקראיים הקטן והמדויק ביותר
- מחסור בצ'יפים עלול להוביל לעלייה במספר הזיופים