ჩიპების წარმოებისას სილიკონზე თხელი ფენების გამოყენების თანამედროვე ტექნოლოგიები შეზღუდულია მასალების არჩევანში. მაგალითად, ფიზიკური სტრესი წარმოიქმნება ლითონებისგან დამზადებულ ფილებში, რომელთა ამოღება შეუძლებელია ცეცხლგამძლე ლითონებისთვის და რაც იწვევს ნორმალური მუშაობის დარღვევას. იაპონელმა მკვლევარებმა შეძლეს ამ პრობლემის გადაჭრა და შემოგვთავაზეს ტექნოლოგია, რომელიც საშუალებას მისცემს შექმნას ლითონის ფირები კრისტალებზე შეზღუდვების გარეშე.
ტრადიციულად, ფიზიკურ სტრესს ჩიპებში თხელფილიანი ლითონის საფარებში აშორებდა ანეილირებას - კრისტალის გაცხელება ტემპერატურამდე, სადაც ლითონი ჯერ არ დნება, მაგრამ საკმარისად არბილებს სტრესის შესამსუბუქებლად. თუ ეს დაძაბულობის ადგილები დარჩება, მაშინ დროთა განმავლობაში ეს გამოიწვევს ბზარების და გაყოფის გაჩენას, რაც ჩიპს მწყობრიდან გამოიყვანს. მაგრამ ეს მეთოდი არ არის შესაფერისი ცეცხლგამძლე ლითონებისგან დამზადებული თხელფილიანი საფარებისთვის, რომლებიც უნდა გაცხელდეს სტრესის მოსაშორებლად ბროლის მრავალი ელემენტის სიცოცხლესთან შეუთავსებელ ტემპერატურამდე. გარდა ამისა, გათბობა ძვირი და რთულია, რაც გავლენას ახდენს მიკროსქემების ღირებულებაზე.
ამასთან, არსებობს ცეცხლგამძლე ლითონების თხელი ფენების გამოყენების მეთოდი ფილმებში მნიშვნელოვანი ძაბვის შექმნის გარეშე - ეს არის იმპულსური მაგნეტრონული დაფქვის დეპონირება (HiPIMS). მაგრამ აქაც არის თავისებურება. HiPIMS პულსთან ერთად სამიზნედან „აორთქლებული“ ლითონის იონების ერთგვაროვანი დეპონირებისთვის კრისტალზე, სუბსტრატზე უნდა იქნას გამოყენებული სინქრონიზებული ათვლის პულსი. შემდეგ ფილმებში ძაბვა ძალიან, ძალიან დაბალია და არ საჭიროებს შემდგომ ადუღებას.
ტოკიოს მეტროპოლიტენის უნივერსიტეტის მეცნიერებმა შემოგვთავაზეს იმპულსური მაგნიტრონის დეპონირების ტექნოლოგია დაფქვის გზით, სუბსტრატზე ჩვეულებრივი ათვლის პულსის გამოყენების გარეშე. დეპონირების პროცესების დეტალურად შესწავლის შემდეგ, მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ ათვლის პულსი უნდა იქნას გამოყენებული მცირე დაგვიანებით. მათ შემთხვევაში, შეფერხება იყო 60 μs, მაგრამ ეს საკმარისი იყო თხელი ვოლფრამის ფილმის შესაქმნელად უპრეცედენტო დაბალი სტრესით 0,03 GPa, რაც ჩვეულებრივ მიიღწევა მხოლოდ ანეილით.
სტრესისგან თავისუფალი ფილმების მიღების ეფექტური მეთოდი გავლენას მოახდენს მეტალიზების პროცესებზე და შემდეგი თაობის ჩიპების წარმოებაზე. ეს ტექნოლოგია შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვა ლითონებზე და ჰპირდება დიდ სარგებელს ელექტრონიკის ინდუსტრიისთვის.
ასევე წაიკითხეთ:
- მეცნიერებმა წარმოადგინეს ყველაზე პატარა და ზუსტი შემთხვევითი რიცხვების გენერატორი
- ჩიპების ნაკლებობამ შეიძლება გამოიწვიოს ყალბების რაოდენობის ზრდა