칩 생산 중 실리콘에 박막을 적용하는 최신 기술은 재료 선택이 제한적입니다. 예를 들어, 물리적 응력은 금속으로 만들어진 필름에서 발생하며, 이는 내화 금속으로 제거할 수 없으며 정상 작동을 방해합니다. 일본의 연구원들은 이 문제를 해결할 수 있었고 제한 없이 결정에 금속막을 생성할 수 있는 기술을 제안했습니다.
전통적으로 칩에 있는 박막 금속 코팅의 물리적 응력은 어닐링을 통해 제거되었습니다. 즉, 금속이 아직 녹지 않은 온도로 결정을 가열하지만 응력을 완화할 만큼 충분히 부드러워집니다. 이러한 장력 영역이 남아 있으면 시간이 지남에 따라 균열 및 균열이 생겨 칩이 고장날 수 있습니다. 그러나 이 방법은 결정의 많은 요소의 수명과 양립할 수 없는 온도로 응력을 제거하기 위해 가열해야 하는 내화 금속으로 만들어진 박막 코팅에는 적합하지 않습니다. 또한 가열은 비용이 많이 들고 어려워 미세 회로 비용에 영향을 미칩니다.
그러나 막에 상당한 전압을 생성하지 않고 내화 금속 박막을 적용하는 방법이 있습니다. 이것이 펄스 마그네트론 스퍼터링 증착(HiPIMS)입니다. 하지만 여기에도 특이점이 있다. HiPIMS 펄스와 동시에 타겟에서 "증발된" 금속 이온의 균일한 증착을 위해 기판에 동기화된 전단 펄스를 적용해야 합니다. 그러면 필름의 전압이 매우 낮고 더 이상의 어닐링이 필요하지 않습니다.
Tokyo Metropolitan University의 과학자들은 기판에 전단 펄스를 적용하지 않고 스퍼터링하여 펄스 마그네트론 증착 기술을 제안했습니다. 증착 과정을 자세히 연구한 과학자들은 전단 펄스가 약간의 지연으로 적용되어야 한다고 결정했습니다. 그들의 경우 지연 시간은 60μs였지만 이것은 일반적으로 어닐링을 통해서만 달성되는 0,03GPa의 전례 없이 낮은 응력으로 얇은 텅스텐 필름을 생성하기에 충분했습니다.
응력이 없는 필름을 얻는 효과적인 방법은 금속화 공정과 차세대 칩 생산에 영향을 미칩니다. 이 기술은 다른 금속에 적용할 수 있으며 전자 산업에 큰 이점을 약속합니다.
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