Новая технология ускорит производительность чипов десять раз

Исследователи из Университета Джонса Хопкинса представили новый материал и процесс, который может расширить границы современной микроэлектроники. Их работа переходит к небольшим, более быстрым и дешевым смартфонам микрочипов из самолетов.

Основная идея состоит в том, чтобы сформировать такие небольшие схемы, чтобы стать невидимыми с невооруженным глазом в сочетании с технологиями, которые достаточно экономичны для крупного масштабного производства.

У основания микроэлектроники лежат литография: тонкий слой излучения, чувствительного к излучениям, называемый резист, осаждается на кремниевых пластинах. Световой или радиационный балок вызывает в нем химические реакции, образуя тем самым модель будущей электрической цепи. Чем короче длина волны радиации, тем лучше их элементы. Сегодня в отрасли используются источники экстремального ультрафиолетового излучения (Эв), но для следующего поколения, за пределами экстремального ультрафиолета (B-Euv), традиционные органические резисторы не могут справиться с силой луча и потерять стабильность.

Лаборатория Майкла Дапациса в сочетании с группой Джона Фэйрберссера предлагает решение — органометальные резисторы. Они основаны на соединениях, в которых металл (Например, цинк) поглощать сильное излучение и уничтожить электроны, которые инициируют реакции в органическом компоненте — имидазол. Этот подход позволил впервые быть отложенным на кремниевые колодки, устойчивые к раствору, содержащему имидазол с контролем толщины на уровне нанометров. Это означает, что промышленные применения возможны без отказа от обычных методов.

Дальнейший прогресс включает в себя поиск оптимальных комбинаций металлов и органического вещества. С этой целью команда объединяет эксперименты и моделирование с учеными из Университета науки и технологий Восточного китайского университета, Федеральной политехнической школы в Лозанне, Университете Сучжоу, Национальной лаборатории Брукген и Лаборатории Лоуренса в Беркли. Техника химического осаждения, которую они использовали (CLD) позволяет быстро пройти скрининг различных пар металлов-мидазола и гибкой регулировки поглощения света и последующей химии.

По словам авторов, более 10 различных металлов и сотни органических молекул подходят для этой химии, которая обнаруживает огромное пространство для настройки.

Тестирование комбинаций, разработанных специально для B-EUV, уже проводится и, как ожидается, будет введено в производственные линии в течение следующего десятилетия. Особенность заключается в том, что эффективность сильно зависит от длины волны: металл, который не работает в диапазоне EUV, может быть оптимальным в B-EUV. Например, цинк почти бесполезен для EUV, но показывает отличные результаты для более сильного вещания.