Ученые разработали метод, улучшающий технологию производства микрочипов
Моделирование важного процесса в производстве микрочипов — травления атомного слоя, выполнили в целях дальнейшей минимизации электроники ученые Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL) министерства энергетики США, 8 марта сообщает сайт научно-технических новостей Phys.org.
Современная микроэлектроника удваивает число транзисторов, которые помещаются в микрочипе, каждые два года. Их количество уже доведено до миллиардов транзисторов атомного масштаба, которые теперь помещаются на чипе размером с ноготь.
Это удвоение быстро приближается к физическому пределу, но он еще не достигнут. Задачу дальнейшей микроминиатюризации исследователи PPPL стали решать с помощью моделирования физических процессов производства, начав с процессов атомно-слоевого травления (ALE) кремния путем попеременного воздействия газообразного хлора и ионов аргоновой плазмы.
Следует отметить, что плазма (ионизированный газ), используемая при обработке полупроводниковых устройств, имеет температуру, близкую к комнатной, в отличие от сверхгорячей плазмы, используемой в экспериментах по термоядерному синтезу.
В процессе травления происходит удаление отдельных атомных слоев с поверхности по одному. Этот процесс можно использовать для вытравливания в пленке на кремниевой пластине сложных трехмерных структур с критическими размерами, которые в тысячи раз тоньше человеческого волоса.
Чтобы проверить разработанную модель, было проведено строгое сравнение с экспериментальными данными, которое в основном показало их взаимное соответствие, отмечают исследователи.
Результаты своей работы ученые осветили в статье «Молекулярно-динамическое исследование травления атомарного слоя кремния газообразным хлором и ионами аргона», опубликованной в Journal of Vacuum Science & Technology B.
«На сегодняшний день промышленность успешно использует в основном эмпирические методы для разработки новых инновационных процессов, но более глубокое фундаментальное понимание ускорит этот процесс», — пояснил руководящий сотрудник PPPL, профессор факультета химической и биологической инженерии Принстонского университета и соавтор статьи Дэвид Грейвс.
