Puslaidininkinių lustų
gamintojai tris dešimtmečius tvirtai žengė
tranzistorių tobulinimo keliu, nors ir susidurdami su įvairiomis kliūtimis.
Svarbiausia tranzistorių charakteristika - jų sparta - didėja, mažėjant
tranzistoriaus matmenims. Naujausių
lustų tranzistorių matmuo siekia vos
mikrometrą (ant žmogaus raudonojo kraujo kūnelio jų tilptų gera
dešimtis). Pagaliau šiame kelyje lustų
gamintojai priėjo statų šlaitą, kurio
neįveikus, neišeis toliau didinti lustų
integracijos laipsnio.
Naujos kliūties esmė - metalo
takeliai, kurie tranzistorius jungia į integrinius grandynus. Naujausių
integrinių grandynų tranzistoriai per
sekundę gali persijungti 10 milijardų kartų, tačiau juos tarpusavyje
jungiantys takeliai savo pareigą atlieka
gana sunkiai. Kuo siauresnis takelis, tuo lėčiau juo sklinda elektrinis
signalas. Naujų kartų lustai tik paryškina
šį prieštaravimą: tranzistoriai
spartėja, bet juos jungiančios perdavimo
linijos tampa vis lėtesnėmis.
Šis esminis integrinių
grandynų raidos keblumas kėsinasi į, kaip
atrodė, nepajudinamą Moore'o dėsnį,
pagal kurį tranzistorių tankis, taigi ir
lusto galia, periodiškai dvigubėja.
Niekas nežino, kaip šio dėsnio pažeidimas
paveiktų visą elektronikos pramonę,
tačiau tik nedaugelis šiuo atveju
įžvelgtų laimingą pabaigą. Šiuo metu
nemažas pasaulio mokslininkų būrys,
pasitelkęs milijardus dolerių, ieško
priemonių šiai kliūčiai įveikti.
Kelias gali būti tik vienas: keisti tranzistorius jungiančių linijų
savybes. Šiuo metu jau pasiūlyti du šios
keblios padėties įveikimo būdai.
Kiekvienas iš jų turi savų privalumų ir
trūkumų.
Siūlomi receptai yra, galima sakyti, akivaizdūs. Lustų
projektuotojai ir inžinieriai jau daug metų
mažina signalų sklidimo šiais laidžiaisiais
takeliais vėlinimą, mažindami
vadinamąją linijos trukmės konstantą,
kuri lygi linijos varžos ir talpos
sandaugai. Varža buvo sumažinta apie 1998
m., kai IBM ir Motorola aliuminio takelius ėmė keisti variniais. Linijos talpa
mažinama parenkant dielektriką, kuris
liniją izoliuoja nuo silicio padėklo
ir nuo gretimų laidinių linijų. Ši
talpa proporcinga izoliatoriaus dielektrinei skvarbai
å. Taigi mokslininkai ieško naujų medžiagų, kurių
dielektrinė skvarba būtų mažesnė, nei šiuo
metu visuotinai naudojamo silicio dioksido.
Laisvosios rinkos sąlygomis poreikis turėtų gimdyti pasiūlą. Anot
rinkos tyrimo kompanijos Kline & Co. (Little Falls, Niu Džersio valstija),
iki 2006 m. pirminių medžiagų, iš
kurių būtų formuojamas mažos
skvarbos dielektrikas, rinka bus vertinama 400 mln. dol. per metus. Šie skaičiai
suderinti su puslaidininkinių
darinių mokslo tyrimo konsorciumo
International Sematech (Ostinas, Teksaso valstija) tolesnio lustų tobulinimo
strategija. Pagal šią strategiją, lustai,
kurių laidžiųjų takelių plotis 90
nanometrų ir mažesnis, turėtų būti
formuojami ant mažos skvarbos dielektrikų.
Deja, kitokius nei SiO2
dielektriko sluoksnius itin sunku integruoti
į puslaidininkinių prietaisų
gamybos procesą. Šie dielektrikai yra
minkšti, nepatvarūs, jie silpnai sukimba su
siliciu ir laidžiuoju takeliu. Savo technologinėmis savybėmis šie
izoliatoriai neprilygsta silicio dioksidui;
gamybos procese jie lengvai lūžta ir
atšoksta nuo Si bei metalo paviršiaus.
Sunkumai rimti, todėl 2002 m. mažos
å dielektrikai buvo naudojami tik kai kuriuose 130 nm lustuose.
Tikrasis darbas turėtų prasidėti šiais
metais, kai lustų gamintojai turės
išbandyti šias naujas medžiagas 90 nm
lustuose.
Kito kelio kol kas nėra. Visi lustų gamintojai turės pereiti prie
mažos dielektrinės skvarbos dielektrikų.
Ateinančios, 65 nm kartos lustams prireiks netgi dar mažesnės skvarbos
dielektriko.
Išeitis - mažos
dielektrinės skvarbos medžiagos
Medžiagos dielektrinė skvarba
å apibūdina jos gebėjimą
koncentruoti elektrinio lauko jėgų linijas.
Dviejų laidininkų talpa tiesiog
proporcinga tarp jų esančios medžiagos
dielektrinei skvarbai. Kuo ji mažesnė, tuo
mažesnė ir talpa. Mažiausia galima
å vertė yra 1. Netoli šios ribos yra oro
dielektrinė skvarba (å=1.00059).
Šiuo metu plačiausiai naudojamo
silicio dioksido å lygus 4,2. Naujosios
kartos lustai jau pasiekė tokią ribą, kai
mažesnės skvarbos izoliacinių
medžiagų naudojimas tampa būtinu.
Paskutinis Intel korporacijos (Santa Klara, Kalifornijos valstija) procesorius
Pentium 4 sudarytas iš 55 milijonų
tranzistorių, o integriniams grandynams sujungti viename kvadratiniame
centimetre išraizgyta 4,8 km laidžiųjų
linijų. Šiemet bus pradėtas gaminti 90
nm architektūros mikroprocesorius; jame bus dvigubai daugiau tranzistorių
ir 6,9 km linijų viename cm2.
Kaip pažymėjo Džordžijos
mikroelektronikos technologijos tyrimo centro (Atlanta) direktorius
Kevinas Martinas, tokios tankios laidininkų sankaupos yra mikroskopinės
krūvio kaupimo sistemos - kondensatoriai. Šis krūvio didumas priklauso ne
tik nuo å, bet ir nuo laidininkų,
esančių greta viename sluoksnyje ir
skirtinguose sluoksniuose.
Lustų gamintojai e pradėjo mažinti 1997 m., kai silicio dioksido
cheminę formulę papildė fluoras.
Gauto fluorosilikatinio stiklo dielektrinė skvarba
å lygi 3,6. Tačiau ateities lustams prireiks gerokai mažesnės
skvarbos. Fluorosilikatinis stiklas jau naudojamas 130 nm architektūros
integriniuose grandynuose, o firmos IBM, United
Microelektronics, Fujitsu ir Sony 2002 m. jau gamino tokius
komercinius lustus.
Kompanijos, kurios įvaldys mažos dielektrinės skvarbos
sluoksnių gamybą, ateityje galėtų smarkiai
atpiginti lustų gamybą. Lusto, kuriam
naudojamas SiO2, tranzistoriai
išsidėstę ant padėklo, o keli sujungimų
sluoksniai - virš jų (žr. 1 pav.). Mažesnė
izoliacinių sluoksnių dielektrinė
skvarba suteiktų projektuotojams galimybę
sujungimus išdėstyti glaudžiau, todėl
visam lustui prireiktų mažiau sujungimų sluoksnių.
1 pav. Čia pateikiama elektroninio mikroskopo daryta IBM sluoksniuotojo darinio pjūvio skenograma. Rausva spalva pažymėti 8 vario takelių sluoksniai, tamsiai mėlyna - mažos skvarbos dielektriko. Nuotraukos apačioje šviesiai mėlynai pavaizduoti ant silicio padėklų suformuoti tranzistoriai.
Tačiau jei kompanijos apsiribos vien fluorosilikatiniu stiklu,
nesiekdamos toliau mažinti e, jų gaminami
lustai papildomai turės vieną du sujungimų sluoksnius (palyginti su
mažos skvarbos dielektriku). Šie
papildomi sluoksniai kompanijai kainuotų
maždaug 50-150 mln. dol. Akivaizdu, kad juos galima būtų investuoti į
brangią mažos skvarbos sluoksnių
formavimo įrangą.
Dalelės prieš polimerus
Maža to, kad į lustų
gamybos procesą apskritai sunku integruoti mažos dielektrinės skvarbos
medžiagas, kiekviena medžiaga dar
pasižymi tik jai būdingais technologiniais
ypatumais. Šiuo metu mikroelektronikos pramonė stovi kryžkelėje: ateityje
galimi labai skirtingi mažos skvarbos sluoksnių technologijų scenarijai.
Viena iš galimybių yra
naudotis cheminiu gariniu nusodinimu. JAV kompanijos
Novellus Systems Inc. (San Chosė, Kalifornijos valstija)
gamina lustų gamybai skirtą įrangą
"Coral", o Applied Materials Inc. (Santa Klara,
Kalifornijos valstija) - "Black
Diamond".
Pagal šį metodą, kuris
dešimtmečiais buvo naudojamas sodinant
silicio dioksidą ant silicio paviršiaus,
didelės garų molekulės termiškai
skaldomos į mažesnes, o vėliau
puslaidininkio paviršiuje jungiamos į
ploną dielektriko sluoksnį. Šios
technologijos privalumas - didelė sukaupta patirtis ir vartotojui suteikiama
galimybė nevaržomai keisti sluoksnio
savybes keičiant proceso sąlygas,
pasirenkant sluoksnio medžiagas bei jį
papildant reikiamomis dujomis.
Patentuoti "Coral" ir "Black
Diamond" dielektrikai cheminiu gariniu nusodinimo būdu gaminami iš
silicio dioksido, jį legiruojant anglies
atomais (žr. 3 pav.). Gauto dielektriko e
yra 2,8-2,9, ir šios vertės pakanka 130
nm lustams gaminti. Didindami anglies koncentraciją
Novellus ir Applied Materials tikisi suformuoti dielektriką,
kurio e būtų mažesnė kaip 2,7.
Tokios skvarbos turėtų pakakti 90 nm
architektūros lustams. Alternatyvinė
technologija nuo cheminio nusodinimo skiriasi iš esmės. Jos pagrindas _
centrifugoje formuojami dielektriko sluoksniai
(spin-on dielektrikai). Jie gaminami iš anglies ar silicio
polimerų, kurie skystų mišinių pavidalu
lašinami ant greitai besisukančių
padėklų (2 pav.).
2 pav. Kompanijos Tokyo Electron centrifuginis dielektrinių sluoksnių sodinimo įrenginys formuoja Dow Chemical "SiLK" mažos skvarbos polimero sluoksnį.
Šios srities lyderės Dow
Chemical Co. (Midlendas, Mičigano valstija)
"SiLK" įranga pagamintas
dielektrikas, kurio e vertė siekė 2,6. Šios
kompanijos specialistų nuomone,
"SiLK" įranga bus galima sukurti ir 2,2
skvarbos dielektriką, kurio iki 2005-2006
m. pakaktų 65 nm lustams gaminti, o iki 2008-2010 m. - galbūt ir 45 nm.
Reikia pastebėti, kad spin-on
dielektrikai būna tokių mažų
e verčių tik tuomet, kai gaminami purūs.
Purūs sluoksniai kaip kempinės sugeria
medžiagas, naudojamas lustams gaminti. Beje, vėliau jie tas medžiagas
gali ir emituoti (tai yra labai nepageidautina). Dar daugiau - tokie
sluoksniai yra itin trapūs. Kol kas dar nė
viena kompanija nei gamino purių izoliacinių sluoksnių lustų, nei matavo jų
savybių. Lustų gamintojai, kurie
ryžtųsi susieti savo technologiją su
spin-on dielektrikais, turėtų iš esmės keisti
visą lustų gamybos procesą.
3 pav. Dvi mažos skvarbos dielektriko sluoksnio formavimo technologijos.
Skystų polimerų centrifugavimo ir cheminio garinio nusodinimo technologijos skiriasi iš esmės. Šiame paveiksle jų eiga pavaizduota iš viršaus į apačią.
Centrifugavimo atveju skysta polimerinė medžiaga laša ant besisukančios plokštelės. Antruoju būdu dujos ir pirminės molekulės nusodinamos ant padėklo, o vėliau šis kaitinamas vakuumo kameroje. Aukštoje temperatūroje molekulės skyla ir formuojasi sluosknis.
Vėliau abiem atvejais plokštelės apdorojamos ta pačia tvarka. Taikoma standartinė procedūra: paviršius dengiamas fotorezistu, jis eksponuojamas, dalis fotorezisto ir mažos skvarbos dielektriko nuėsdinama. Procedūros pabaigoje plokštelė chemiškai-mechaniškai poliruojama.
Abi technologijos sukels naujų sunkumų. Šie priklausys dar ir
nuo konkrečių naudojamų medžiagų.
Cheminio garinio nusodinimo technologija
ir mechaninė įtampa
Lustų gamintojai, kurių
gamyklos su visa įranga kainuoja
milijardus, tikrai norėtų ir toliau naudotis
CVD technologija. Tačiau jų
nusivylimui, medžiagos, skirtos dielektriko
sluoksniams formuoti, yra labai netechnologiškos. Kaip pasakė Stenfordo
universiteto (Kalifornijos valstija) medžiagotyros profesorius
Reinholdas Dauskardtas, jam teko matyti daugybę sluoksnių, kurie suskeldėdavo
nuo technologijos procese kilusių
įtempimų. Kai lusto dielektriko
sluoksnis formuojamas pagal CVD technologiją,
SiO2 plėvelėje silicis keičiamas
anglimi, o tiksliau - metilo grupe. Gaunama plėvelė yra gana puri; dėl to
mažėja jos dielektrinė skvarba, bet
blogėja mechaninės savybės.
Dauguma integrinių grandynų formuojama esant
400-450oC temperatūrai. Tačiau, kai lustas vėsta,
silicio padėklas, vario takeliai ir dielektriko sluoksniai traukiasi
nevienodu greičiu. Visa tai sukelia nemenkas
deformacijas, dėl kurių suskeldėja
silpniausia darinio vieta - jo dielektriko sluoksnis.
Mažos skvarbos CVD sluoksniai taip pat labai jautrūs
mechaniniam poliravimui abrazyvine suspensija. Lusto darinys formuojamas
pasluoksniui ir kiekvieno sluoksnio variniai takeliai slepiasi dielektriko
grioveliuose. Sluoksnio paviršius
poliruojamas, kad nuo jo būtų pašalinti vario
likučiai. Pirmieji bandymai poliruoti mažos skvarbos dielektriko sluoksnį
su vario likučiais jį sulaužydavo; iš
griovelio būdavo išplėšiami vario
takeliai ir net nusilupdavo visas sujungimų sluoksnis.
Poliravimo įrangos gamintojai
į iškilusius sunkumus reagavo operatyviai: mechaninis poliravimas buvo
visai ar dalinai pakeistas cheminiu, sumažintas poliravimo galvutės
slėgis. Nepaisant to, tik Applied
Materials paskelbė, kad jų mažos skvarbos
sluoksniai ištveria poliravimą. Dėl šios
priežasties dauguma lustų gamintojų
prieš dengdami sluoksnį variu, minkštą
dielektriko sluoksnį papildomai dengia plonu bet kietu silicio karbido ar
silicio nitrido sluoksniu. Jis mechaniškai apsaugo dielektriko sluoksnį,
tačiau didina darinio e ir gamybos
procesą daro sudėtingesnį.
R. Dauskardtas pažymėjo, kad mikroelektronikos konferencijose
kalbos kol kas dažniausiai sukasi apie mažos skvarbos dielektrikų mechaninį
ir terminį atsparumą. Kai ateities
lustų gamintojai pasirinks vieną iš
dviejų technologijų - cheminį garinį ar
centrifuginį skystųjų polimerų
nusodinimą, šie klausimai bus konkretizuoti.
Atsiveriančios galimybės
Applied Materials gamybos vadybininkė Meggy Gotuaco
pastebėjo, kad iš pradžių buvo manoma, jog
tik spin-on sluoksniai gali būti žemos
dielektrinės skvarbos. Dabar aišku, kad CVD galimybės gali būti praplėstos
ir šios technologijos pagrindu gaminami mažiausiai dviejų kartų - 90 ir
65 nm - lustai. 2003 m. pradžioje Motorola jau gamino 130 nm
architektūros lustus su "Black Diamond"
dielektriku (e=2,8-2,7). 90 nm architektūros lustams kompanija numatė
"Black Diamond II" dielektriką,
garantuosiantį e tarp 2,5 ir 2,7.
Lustų gamintojai, kurie
SiO2 legiruoja anglimi, turi ir kitų
galimybių (ne vien kompanijos Applied
Materials "Black Diamond" ir "Black
Diamond II"). Kompanija ASM International
NV (Bilthovenas, Olandija) gyrėsi, kad ir jos įrenginys
"Aurora" mažos skvarbos anglimi legiruotą silicio dioksidą
bando pritaikyti 130 ir 90 nm kartos lustų gamybai.
Kompanijos Novellus sluoksnis
"Coral" buvo pirmasis anglimi
legiruotas oksidas, su savuoju lustu patekęs
į rinką. 2002 m. balandžio mėn.
kompanija Trident Microsystems Inc. (Sunnyvale, Kalifornijos valstija) buvo
pradėjusi savo nešiojamiesiems kompiuteriams skirtų trimatės grafikos
procesorių XP4 atranką. XP4 procesoriuose suformuoti šeši
"Coral" ir du išoriniai fluorosilikatinio stiklo
sluoksniai; pastaruosiuose atstumai tarp takelių didesni. Specialios
paskirties procesorius XP4 per sekundę gali
"užkurti" milijardą vaizdo
elementų, naudodamas mažiau nei 3 W
galios. Šis procesoriaus rodiklis (vaizdo el./W) du kartus geresnis nei
konkurentų gaminamų, o juose, beje, yra ir
dvigubai daugiau tranzistorių.
Rinkos tyrinėtojai D. Freemanas ir M. Corbettas tiki, kad CVD
sluoksniai bus tinkamiausi 90 nm kartos lustams, bet skeptiškai vertina
CVD technologijos galimybes iki 2006 m. pagaminti kokybiškus
anglies-silicio dioksido sluoksnius, kurių
e būtų mažesnė kaip 2,5. Tokie sluoksniai
tiktų 65 nm lustams. Mažos skvarbos
CVD sluoksniai, kurių e yra apie 2,0, gali būti pagaminti tik purūs. Tačiau
tokiu atveju sluoksnių tvirtumas ryškiai
sumažėja, kaip kad nutiko kompanijos Trikon Technologies
Inc. (Niuportas, UK) dielektrikui "Orion".
"Kompanijos rungtyniauja ir vaikosi rekordų. Tačiau
svarbiausias klausimas - ar šių rekordinių
parametrų sluoksniai gali būti integruoti į
lustą, - sako D. Freemanas. Kuo daugiau anglies, tuo daugiau kyla sunkumų
- sluoksniai tampa trapūs ir minkšti, blogėja jų adhezija".
Bręsta revoliucija
Ko gero, spin-on technologijai paliekama galimybė pasireikšti
tiekiant mažos skvarbos dielektriko sluoksnius 65 nm architektūros
lustams. Kol kas vienintelis spin-on dielektrikas, figūravęs 130 nm
lustuose, buvo Dow kompanijos "SiLK".
Polimerinio "SiLK" sluoksnio
savybės labai skiriasi nuo sluoksnio, suformuoto garų nusodinimu.
"SiLK" sluoksniai yra gležnesni ir daug
minkštesni, nei bet kuris iš CVD
sluoksnių, tačiau jie žymiai lengviau ištveria
mechaninius poveikius (panašiai kaip plastiko rutulys, kuris atšoksta
nuo grindų, tuo tarpu stiklinis -
sudūžta). Dėl šios priežasties
"SiLK" žymiai lengviau nei anglimi legiruoti
SiO2 sluoksniai ištveria cheminį
abrazyvinį poliravimą.
Pasak Applied Materials ir Novellus kompanijų specialistų,
spin-on sistemos kainuoja tris kartus
brangiau nei CVD. Akivaizdu ir tai, kad vienas CVD sistemos įrenginys ne tik
formuoja visus dielektriko sluoksnius, bet ir apdoroja visas plokštelei
reikalingas medžiagas. Tuo tarpu
spin-on technologijos metu, plokštelės
kursuoja nuo CVD prie spin-on kamerų ir
įdeginimo krosnies.
Visgi D. Freemano nuomone, toks gamybos proceso
"maršrutizavimas" neturėtų kelti rūpesčių. Jis
pažymėjo, kad jau dabar daugumoje linijų CVD ir
spin-on fotolitografijos įranga sujungti į vieną
technologijos procesą. CVD kameros šį procesą
galėtų netgi papildyti ant lusto
nusodinant kitas medžiagas, pvz., tokias, kurios apsaugotų metalinius
takelius nuo aktyviųjų chemikalų
poveikio. Dėl to turėtų realiai padidėti
produkcijos išeiga.
Viktoras Wangas, vadovaujantis Motorolos 90 nm lustų gamybos
grupei, tiki, kad spin-on technologija netrukus turėtų atsipirkti. Per
ateinančius metus mikroelektronikos pramonė, rengdamasi pereiti prie 300
mm skersmens silicio plokščių,
planuoja investuoti lėšas į naujas gamybos
priemones. Kaip pažymėjo V.Wangas, tai bus tinkamiausias metas
pasvarstyti apie spin-on sistemų įdiegimą.
Dow kompanijos darbuotojai nusiteikę dar optimistiškiau. Jų
nuomone, spin-on technologija sodinami sluoksniai palaipsniui turėtų
išstumti daugumą, jei ne visus CVD ir kitų
nusodinimo būdų sluoksnius.
Žinoma, pirmiausia reikės įtikinti šios
pramonės šakos šulus, kad ateitis
priklauso puriesiems dielektrikams.
Porėtumo kaina
Dow vadovai tiki, kad porų, didinančių paviršiaus plotą,
formavimas "SiLK" sluoksniuose, sumažins
jų skvarbą iki 1,8 ir galiausiai iki 1,6.
Jei kompanija savo užsakovams
galėtų tiekti patikimus porėtus
dielektrikų sluoksnius, pastarieji,
nemažindami gamybos apimčių, nuo 130 galėtų
pereiti prie 90, 65, o gal ir 45 nm architektūros lustų.
Porėtos sandaros medžiagos yra mažesnės vidutinės dielektrinės
skvarbos e. Laimei spin-on technologija suderinama su porėtų medžiagų
formavimu. Porėtosios medžiagos gaminamos polimerinius dielektrikus
maišant su vadinamaisiais porogenais.
Vėliau mišinys kaitinamas, porogenai
išgaruoja, palikdami tuščias
mikroskopines ertmes.
International Sematech mažos skvarbos medžiagų vadybininko
Johno Iacoponio nuomone, porėtų sluoksnių technologija susidurs
su daugybe sunkumų. Vienas iš jų
yra sluoksnių kokybės kontrolė. Šiuo
metu dar niekas nemoka nustatyti porėtojo sluoksnio porų skersmens,
tankio bei pasiskirstymo. Jei poros bus per didelės ar per tankiai
išsidėsčiusios, gamintojai apie tai sužinos tik
tuomet, kai sluoksniai ims sproginėti ar
atšokinėti nuo paviršiaus.
Visų šių faktų akivaizdoje
lustų gamintojams apsispręsti bus tikrai
nelengva. 90 nm architektūros lustai, gaminami pagal CVD technologiją,
jau pasirodė rinkoje. Tačiau toliau
taikant CVD technologiją ir mažinant
e, anglimi legiruoti SiO2 sluoksniai bus
trapesni ir blogesnės adhezijos. Kita vertus, jei
spin-on sluoksniai pasirodys esą tinkami 90 nm architektūros
lustams, tai dar nereiškia, kad jie pasiteisins ir būsimų kartų lustuose;
tolesnis porėtumo didinimas gali pasirodyti esąs labai keblus dalykas.
Galbūt daugiau apibrėžtumo
susiklosčiusiai padėčiai suteiktų
naujos medžiagos. Intel šiuo metu bando
kserogelius - silicio dioksido sluoksnius, kuriuose yra apie 90 proc. oro.
Silicio slėnio kompanija Dielectric Systems
Inc. (Fremontas, Kalifornijos valstija) gyrėsi pardavusi savo pirmąją
CVD sistemą kietiesiems polimeriniams sluoksniams sodinti. Šie sluoksniai
gana tvirti, o jų e lygi 2,2.
Reikia pasakyti, kad mokslininkams dar iki šiol galutinai
neaiškios plonųjų sluoksnių savybės. Yra
žinoma, kad nuo sluoksnio storio kinta ir paviršiaus savybės. Pastarosios, o
ypač dviejų paviršių sąveikos ypatumai,
daro didelę įtaką integrinių grandynų
fizikinėms charakteristikoms. Jei mokslininkai geriau įsivaizduotų
plonųjų sluoksnių savybes, kompanijos, ko
gero, mažos skvarbos medžiagų
sąrašą galėtų išplėsti.
Tokia padėtis mikroelektronikos kompanijas galėtų skatinti tirti
skiriamųjų paviršių savybes. "Geras
pavyzdys galėtų būti Motorolos sėkmė. Ji
iš pradžių nuodugniai ištyrė vario ir
fluorosilikatinio stiklo skiriamojo paviršiaus savybes, o po to gautas žinias
panaudojo "Black Diamond" sluoksniams formuoti", - sako V.
Wangas. Ar sluoksnis bus reikiamos kokybės, priklausys nuo to, kaip
suformuotas skiriamasis paviršius. Beje, visi
sunkumai ryškėja, mažėjant
matmenims. Motorolos mokslininkai išsiaiškino
šių dviejų medžiagų skiriamojo
paviršiaus savybes, todėl žinojo, kokių
priemonių reikia imtis, kad pagerėtų
adhezija ir terminio ciklo metu būtų
išvengta sluoksnio sproginėjimų.
Nors Motorola kompaniją Applied
Materials laiko labiausiai tikėtina partnere gaminant 90 nm lustus, V.
Wangas nepaleidžia iš akiračio ir kitų
anglimi legiruotų SiO2 sluoksnių
tiekėjų. Vienas iš jų yra ASM
International. Ši kompanija spin-on procesui
naudoja ne metilo grupės pirmines molekules, kaip
Applied Metarials ir Novellus, bet kitas deguonį turinčias
molekules. Jis pritaria ir porėtiems silicio
polimerams bei sutinka su tuo, kad
"SiLK" sluoksnių naudojimas pasiteisina.
Jei jam reikėtų lažintis, jis rizikuotų
savo pinigais, statydamas už spin-on
technologiją ne tik 65 nm, bet ir ateinančios kartos lustams. Tačiau V.
Wangas pripažįsta, kad ir CVD
technologija galėtų susirasti savąją nišą
ateinančios kartos lustų gamybos procese.
Tuo tarpu kita mikroelektronikos pramonės dalis elgiasi taip pat,
kaip ir prieš tris dešimtmečius - stebi ir
laukia.