Развитие технологии полупроводникового производства является хорошим примером того, как барьеры, казавшиеся непреодолимыми, раз за разом отступают под натиском научного прогресса. Долгое время считалось, что производство микросхем по нынешним техпроцессам возможно лишь до того момента, пока технологические нормы превышают несколько десятков нанометров. Вместе с тем, уже сейчас для некоторых видов продукции освоены нормы менее 20 нанометров, а по последним оценкам, технология иммерсионной литографии с многократным формированием структур и использованием жесткого ультрафиолетового излучения сможет «обслужить» еще несколько технологических этапов — пока нормы не приблизятся к 9-10 нм.
Оспорить этот прогноз удалось ученым, работающим в исследовательском центре IBM в Цюрихе. Исследуя микроструктуры, включающие наряду с атомами кремния, преимущественно используемого сейчас в полупроводниковом производстве, атомы углерода, ученые обнаружили способность углерода «сжимать» кремниевую кристаллическую решетку. В своем эксперименте, отчет о котором будет опубликован в новом номере издания Applied Materials, специалисты IBM с помощью традиционной литографии формировали структуры, соответствующие нормам 10 нм, а затем, используя осаждение углеродной пленки, уменьшали их примерно в 5 раз. По словам участников проекта, возможно и дальнейшее уменьшение, эквивалентное переходу на технологические нормы «1 нм и менее».
Исследователи образно сравнивают открытый ими механизм с тем, как соль, высыхая, стягивает кожу после купания в морской воде. Нанесенная на поверхность кристалла углеродная пленка подвергается воздействию температуры, в результате в ней происходят структурные изменения: расстояние между атомами уменьшается и пленка сжимается, сжимая кристалл. После «сушки» углеродная пленка удаляется, а кристаллическая решетка кремния, не обладающая необходимой эластичностью, остается в уменьшенном состоянии.
Дополнительным выигрышем может стать выборочное удаление углеродной пленки, при котором оставшиеся участки могут играть роль проводников.
Сроки коммерциализации разработки ученые пока не называют, ограничиваясь общей оценкой — по их словам, дополнительные исследования могут занять от пяти до десяти лет.
Источник: IBM
