Šiuolaikinės technologijos plonų plėvelių padengimui ant silicio lustų gamybos metu yra ribotos medžiagų pasirinkime. Pavyzdžiui, fizinis įtempis atsiranda plėvelėse iš metalų, kurių negalima nuimti ugniai atspariems metalams ir dėl to sutrinka įprastas veikimas. Japonijos mokslininkai sugebėjo išspręsti šią problemą ir pasiūlė technologiją, kuri leistų be apribojimų sukurti metalines plėveles ant kristalų.
Tradiciškai fizinis įtempis plonasluoksnėse metalo dangose drožlėse buvo pašalintas atkaitinant – kaitinant kristalą iki temperatūros, kai metalas dar neišsilydo, bet pakankamai suminkštėja, kad sumažintų įtampą. Jei šios įtempimo vietos bus paliktos, laikui bėgant atsirastų įtrūkimų ir skilimų, dėl kurių lustas sugestų. Tačiau šis metodas netinka plonasluoksnėms dangoms, pagamintoms iš ugniai atsparių metalų, kurios turi būti kaitinamos, kad būtų pašalintas įtempis iki temperatūros, nesuderinamos su daugelio kristalo elementų tarnavimo laiku. Be to, šildymas yra brangus ir sudėtingas, o tai turi įtakos mikroschemų kainai.
Tačiau yra būdas padengti plonas ugniai atsparių metalų plėveles nesukuriant didelės įtampos plėvelėse - tai impulsinis magnetroninis purškimas (HiPIMS). Tačiau čia taip pat yra ypatumas. Norint tolygiai nusodinti metalo jonus, „išgaruojančius“ iš taikinio ant kristalo kartu su HiPIMS impulsu, ant pagrindo turi būti taikomas sinchronizuotas šlyties impulsas. Tada įtampa plėvelėse yra labai labai maža ir nereikalauja tolesnio atkaitinimo.
Tokijo Metropoliteno universiteto mokslininkai pasiūlė impulsinio magnetrono nusodinimo technologiją purškiant be įprasto šlyties impulso panaudojimo substratui. Išsamiai ištyrę nusodinimo procesus, mokslininkai nustatė, kad šlyties impulsas turi būti taikomas šiek tiek atidėtai. Jų atveju vėlavimas buvo 60 µs, tačiau to pakako, kad būtų sukurta plona volframo plėvelė su precedento neturinčiu mažu 0,03 GPa įtempimu, kuris paprastai pasiekiamas tik atkaitinant.
Veiksmingas betempių plėvelių gavimo būdas turės įtakos metalizacijos procesams ir naujos kartos lustų gamybai. Ši technologija gali būti pritaikyta kitiems metalams ir žada didelę naudą elektronikos pramonei.
Taip pat skaitykite:
- Mokslininkai pristatė mažiausią ir tiksliausią atsitiktinių skaičių generatorių
- Dėl lustų trūkumo gali padidėti padirbinėjimų skaičius