Японские ученые разработали технологию для создания чипов нового поколения

Исследователи из Токийского столичного университета использовали метод распыления мощных импульсных магнетронов (HiPIMS) для создания тонких пленок из вольфрама с беспрецедентно низким уровнем напряжения. Они также минимизировали количество дефектов, чтобы сформировать кристаллические пленки с напряжениями всего 0,03 ГПа. Это открывает путь к созданию чипов нового поколения для всей электронной промышленности.

Об этом сообщило издание eurekalert.org.

В современной электронике применяется технология наноразмерного осаждения тонких металлических пленок. Со временем внутренняя структура пленки искривляется и трескается из-за физического напряжения. Чтобы исправить такой дефект, необходимо нагреть пленку так, чтобы металл смягчился, но не расплавился, и тогда напряжение спадет. Если этого не сделать, то чип в скором времени перестанет работать.

Данную технику нельзя применять к пленкам из тугоплавких металлов, например, из вольфрама. Он имеет высокую температуру плавления — более 1000 градусов по Цельсию. Поэтому метод нагрева не только энергозатратный, но и ограничивающий инженеров в выборе материалов.

Команда ученых из Токийского столичного университета работает над усовершенствованием иной технологии — импульсного магнетронного осаждения методом распыления (HiPIMS), позволяющей создавать металлические пленки на кристаллах без ограничений. Работает технология так: чтобы осадить металл, на пленку одновременно подают импульс HiPIMS и импульс смещения, что приводит к минимизации напряжения в пленке и нагрев уже не нужен.

Японские исследователи решили подавать импульс смещения с задержкой в 60 микросекунд. В результате была получена плотная кристаллическая пленка с низким напряжением, и они фактически достигли эффекта, как при нагреве. Заменив аргон на криптон, команда создала пленки с напряжением всего 0,03 ГПа — такой показатель достигается при методе нагрева.

Эффективный способ получения пленок без напряжений окажет значительное влияние на процессы металлизации и производство схем следующего поколения. Эта технология может быть применена к другим металлам, что выведет электронную промышленность на новый уровень.