Tehnologiile moderne de aplicare a foliilor subțiri pe siliciu în timpul producției de cipuri sunt limitate în alegerea materialelor. De exemplu, stresul fizic apare în peliculele din metale, care nu pot fi îndepărtate pentru metalele refractare și care duce la întreruperea funcționării normale. Cercetătorii din Japonia au reușit să rezolve această problemă și au propus o tehnologie care să permită crearea de filme metalice pe cristale fără limitări.
În mod tradițional, stresul fizic din acoperirile metalice cu peliculă subțire din așchii a fost îndepărtat prin recoacere - încălzirea cristalului la temperaturi la care metalul nu s-a topit încă, dar se înmoaie suficient pentru a elimina stresul. Dacă aceste zone de tensiune sunt lăsate, atunci în timp ar duce la apariția crăpăturilor și a crăpăturilor, care ar scoate așchiul în stare de funcționare. Dar această metodă nu este potrivită pentru acoperirile cu peliculă subțire din metale refractare, care trebuie încălzite pentru a elimina stresul la temperaturi incompatibile cu durata de viață a multor elemente ale cristalului. În plus, încălzirea este costisitoare și dificilă, ceea ce afectează costul microcircuitelor.
Cu toate acestea, există o metodă de aplicare a foliilor subțiri de metale refractare fără a crea o tensiune semnificativă în filme - aceasta este depunerea prin pulverizare cu magnetron în impulsuri (HiPIMS). Dar și aici există o particularitate. Pentru depunerea uniformă a ionilor metalici „evaporați” din țintă pe cristal simultan cu impulsul HiPIMS, trebuie aplicat un impuls de forfecare sincronizat pe substrat. Apoi, tensiunea din filme este foarte, foarte scăzută și nu necesită recoacere ulterioară.
Oamenii de știință de la Universitatea Metropolitană din Tokyo au propus o tehnologie de depunere de magnetron în impulsuri prin pulverizare fără aplicarea obișnuită a unui impuls de forfecare pe substrat. După ce au studiat procesele de depunere în detaliu, oamenii de știință au stabilit că pulsul de forfecare trebuie aplicat cu o ușoară întârziere. În cazul lor, întârzierea a fost de 60 µs, dar aceasta a fost suficientă pentru a crea o peliculă subțire de tungsten cu o tensiune fără precedent de 0,03 GPa, care este de obicei realizată numai prin recoacere.
O metodă eficientă de obținere a peliculelor fără stres va afecta procesele de metalizare și producția de așchii de ultimă generație. Această tehnologie poate fi aplicată și altor metale și promite mari beneficii pentru industria electronică.
Citeste si:
- Oamenii de știință au introdus cel mai mic și mai precis generator de numere aleatorii
- Lipsa de jetoane poate duce la o creștere a numărului de contrafăcute