Kaasut ja plasmat 3D-nanopiirien valmistuksessa05.02.2025
Nykyelektroniikassa erityisesti muistipiirit kasvavat kolmanteen ulottuvuuteen, mikä tarkoittaa nanometristen pystyreikien syövyttämistä ja täyttämistä oikealla tavalla. ”Ongelmana on saada materiaalia reikiin ja pinnoittaa reiän sisällä oleva pinta tasaisesti. Et halua tarpeetonta määrää materiaalia reiän aukkoon - se tukkii aukon, etkä voi täyttää muuta osaa reiästä. Materiaalin atomeja kuljettavien molekyylien on päästävä pohjaan asti, sanoo Henrik Pedersen, epäorgaanisen kemian professori Linköpingin yliopistosta. Täytettävien reikien halkaisija on nykyään 100 nanometriä ja syvyys 10 000 nanometriä eli suhde on 100:1. Linköpingin yliopiston tutkijat ovat nyt lisänneet prosessiin raskaan jalokaasun, ksenonin, varsinaisen pinnoitusprosessin aikana, mikä tarkoitti, että materiaalin paksuus reiän pohjassa on sama kuin sen yläreunassa. "Emme vielä tiedä tarkalleen, miten tämä käytännössä toimii. Uskomme, että ksenonkaasu auttaa "työntämään" molekyylejä reikään. Tämä oli tohtoriopiskelija Arun Haridas Choolakkalin nerokas teko. Hän oli tutkinut joitain peruskaavoja kaasujen liikkumiselle ja esittänyt hypoteesin, että tämän pitäisi toimia. Teimme yhdessä useita kokeita testataksemme sitä, ja se toimi”, Henrik Pedersen sanoo. Tutkijat ovat patentoineet teknologian ja myyneet patentin suomalaiselle yritykselle, joka on nyt hakenut patentteja useisiin maihin. ”Tämä oli tapa pitää patentti hengissä ja kyseisellä yrityksellä on resurssit kehittää sitä edelleen. Uskon, että tällä tekniikalla on hyvät mahdollisuudet tulla alan standardiksi”, Henrik Pedersen sanoo.
Uudenlainen etsaus vetyfluoridiplasmalla osoitti etsausnopeuden kasvun 310 nanometristä minuutissa 640 nanometriin minuutissa. Etsauksen laatukin näytti tutkijoiden mukaan myös parantuneen. Aiheesta aiemmin: Etsausta spintroniikalle ja laaksotroniikalle Kuvioiden etsaus atomien tasolla |
Nanotekniikka on tulevaisuuden lupaus. Näillä sivuilla seurataan elektroniikkaa sekä tieto- ja sähkötekniikkaa sivuavia nanoteknisiä tiedeuutisia.
Colorado Boulderin yliopisto ja Princetonin plasmafysiikan laboratorio (PPPL) sekä kiekkojen valmistuslaitevalmistaja Lam Researchin tutkijoiden on onnistunut puolestaan kaksinkertaistamaan 3D-piireissä tarvittavien reikien syövytysnopeuden.