เทคโนโลยีสมัยใหม่สำหรับการใช้ฟิล์มบางกับซิลิกอนในระหว่างการผลิตชิปนั้นจำกัดในการเลือกใช้วัสดุ ตัวอย่างเช่น ความเครียดทางกายภาพเกิดขึ้นในแผ่นฟิล์มที่ทำจากโลหะ ซึ่งไม่สามารถขจัดออกสำหรับโลหะทนไฟได้ และนำไปสู่การหยุดชะงักของการทำงานตามปกติ นักวิจัยจากประเทศญี่ปุ่นสามารถแก้ไขปัญหานี้และเสนอเทคโนโลยีที่จะช่วยให้สามารถสร้างฟิล์มโลหะบนคริสตัลได้โดยไม่มีข้อจำกัด
ตามเนื้อผ้า ความเค้นทางกายภาพในการเคลือบโลหะแบบฟิล์มบางในเศษถูกขจัดออกโดยการอบอ่อน - ให้ความร้อนแก่คริสตัลจนถึงอุณหภูมิที่โลหะยังไม่ละลาย แต่จะอ่อนตัวลงพอที่จะบรรเทาความเครียดได้ หากปล่อยไว้บริเวณที่ตึงเครียดเหล่านี้ เมื่อเวลาผ่านไปจะทำให้เกิดรอยร้าวและรอยแยก ซึ่งจะทำให้เศษไม่เป็นระเบียบ แต่วิธีนี้ไม่เหมาะสำหรับการเคลือบฟิล์มบางที่ทำจากโลหะทนไฟ ซึ่งต้องได้รับความร้อนเพื่อขจัดความเครียดจนถึงอุณหภูมิที่เข้ากันไม่ได้กับอายุการใช้งานขององค์ประกอบหลายอย่างของคริสตัล นอกจากนี้การให้ความร้อนมีราคาแพงและยาก ซึ่งส่งผลต่อต้นทุนของไมโครเซอร์กิต
อย่างไรก็ตาม มีวิธีการใช้ฟิล์มบาง ๆ ของโลหะทนไฟโดยไม่สร้างแรงดันไฟฟ้าที่สำคัญในฟิล์ม - นี่คือการสะสมแมกนีตรอนสปัตเตอร์แบบพัลซิ่ง (HiPIMS) แต่ที่นี่ก็มีลักษณะเฉพาะเช่นกัน สำหรับการสะสมของไอออนโลหะที่ "ระเหย" จากเป้าหมายบนคริสตัลพร้อมกันกับพัลส์ HiPIMS จะต้องใช้พัลส์แรงเฉือนแบบซิงโครไนซ์กับซับสเตรต จากนั้นแรงดันไฟฟ้าในฟิล์มจะต่ำมาก และไม่จำเป็นต้องมีการอบอ่อนเพิ่มเติม
นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยโตเกียวเมโทรโพลิแทนได้เสนอเทคโนโลยีของการสะสมแมกนีตรอนแบบพัลซิ่งโดยการสปัตเตอร์โดยไม่ต้องใช้พัลส์แรงเฉือนตามปกติกับพื้นผิว หลังจากศึกษากระบวนการตกตะกอนอย่างละเอียดแล้ว นักวิทยาศาสตร์ได้พิจารณาแล้วว่าจะต้องใช้พัลส์แรงเฉือนด้วยความล่าช้าเล็กน้อย ในกรณีของพวกเขา ความล่าช้าคือ 60 µs แต่ก็เพียงพอแล้วที่จะสร้างฟิล์มทังสเตนบาง ๆ ที่มีความเค้นต่ำอย่างไม่เคยปรากฏมาก่อนที่ 0,03 GPa ซึ่งมักจะทำได้โดยการหลอมเท่านั้น
วิธีที่มีประสิทธิภาพในการได้ฟิล์มที่ปราศจากความเครียดจะส่งผลต่อกระบวนการเคลือบโลหะและการผลิตชิปรุ่นต่อไป เทคโนโลยีนี้สามารถนำไปใช้กับโลหะอื่น ๆ และให้ประโยชน์อย่างมากสำหรับอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์
อ่าน:
- นักวิทยาศาสตร์ได้แนะนำเครื่องกำเนิดตัวเลขสุ่มที่เล็กที่สุดและแม่นยำที่สุด
- การขาดแคลนชิปอาจทำให้จำนวนของปลอมเพิ่มขึ้นได้