Çip üretimi sırasında silikon üzerine ince filmler uygulamak için modern teknolojiler, malzeme seçiminde sınırlıdır. Örneğin, metallerden yapılmış filmlerde, refrakter metaller için giderilemeyen ve normal çalışmanın bozulmasına yol açan fiziksel stres meydana gelir. Japonya'dan araştırmacılar bu sorunu çözebildiler ve kristaller üzerinde herhangi bir kısıtlama olmaksızın metal filmler oluşturmaya izin verecek bir teknoloji önerdiler.
Geleneksel olarak, yongalardaki ince film metal kaplamalardaki fiziksel stres, tavlama ile giderilir - kristalin, metalin henüz erimediği, ancak stresi azaltacak kadar yumuşadığı sıcaklıklara ısıtılması. Bu gerilim alanları bırakılırsa, zamanla talaşın bozulmasına neden olacak çatlak ve yarıkların ortaya çıkmasına neden olur. Ancak bu yöntem, kristalin birçok elementinin ömrü ile bağdaşmayan sıcaklıklardaki gerilimi gidermek için ısıtılması gereken refrakter metallerden yapılmış ince film kaplamalar için uygun değildir. Ek olarak, ısıtma pahalı ve zordur, bu da mikro devrelerin maliyetini etkiler.
Bununla birlikte, filmlerde önemli bir voltaj oluşturmadan ince refrakter metal filmlerini uygulamak için bir yöntem vardır - bu, darbeli magnetron püskürtme biriktirmedir (HiPIMS). Ama burada da bir tuhaflık var. Hedeften "buharlaşan" metal iyonlarının HiPIMS darbesiyle aynı anda kristal üzerinde tek biçimli birikimi için, alt tabakaya senkronize bir kesme darbesi uygulanmalıdır. Daha sonra filmlerdeki voltaj çok, çok düşüktür ve daha fazla tavlama gerektirmez.
Tokyo Metropolitan Üniversitesi'nden bilim adamları, alt tabakaya olağan bir kesme darbesi uygulaması olmadan püskürtme yoluyla darbeli magnetron biriktirme teknolojisi önerdiler. Biriktirme süreçlerini ayrıntılı olarak inceleyen bilim adamları, kesme darbesinin hafif bir gecikmeyle uygulanması gerektiğini belirlediler. Onların durumunda, gecikme 60 µs idi, ancak bu, genellikle sadece tavlama ile elde edilen, eşi görülmemiş derecede düşük 0,03 GPa gerilime sahip ince bir tungsten film oluşturmak için yeterliydi.
Gerilimsiz filmler elde etmenin etkili bir yöntemi, metalizasyon süreçlerini ve yeni nesil talaşların üretimini etkileyecektir. Bu teknoloji diğer metallere de uygulanabiliyor ve elektronik endüstrisi için büyük faydalar vaat ediyor.
Ayrıca okuyun:
- Bilim adamları en küçük ve en doğru rastgele sayı üretecini tanıttı
- Çip sıkıntısı, sahte ürünlerin sayısında artışa neden olabilir