| Apie | Žurnalas | Archyvas | Mokslo įdomybės | Paieška |

2003 m. Nr. 2 turinys

· MPLS technologija
· Žinutės
· Senieji telefono tinklai pradeda naują savo gyvenimą
· Pavergti laisvosios prekybos

Nanotechnologija
· Nanovamzdelių invazija
· Žinutės
· Ar nanotechnologija saugi

Mobilusis ryšys
· HiperLAN2: plačiajuostis bevielis ryšys 5 GHz dažniu
· Žinutės

Internetas
· Kompiuterio apsaugos menas
· Žinutės
· Saugesnė vieta susitikti

Optinis ryšys
· Optinis pincetas
· Žinutės
· Fotoniniai grandynai lenkia skaidulines sistemas
· Polimeras spartina optinių skaidulinių linijų moduliatorių
· Naujas šviesus pasaulis
· Šviesos alchemija
· Optinės fotoninių kristalų skaidulos
· Išplėsti šviesos pluošteliai patikimiau perduoda signalus

Elektronika
· Kliūtys saulės energetikos kelyje
· Žinutės
· Ateities kompiuterių liekamosios atmintinės
· Skaitmeniniai vandens ženklai saugo elektroninius duomenis
· Ne tokie jau prasti telefonai
· Terabitų talpos standžiojo disko kaupiklis
· Šalin mikroprocesorius?
· Sparčiųjų lustų izoliaciniai sluoksniai
· Analoginės technologijos renesansas
· Elektroninės bombos Irake

Sparčiųjų lustų izoliaciniai sluoksniai

   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.


El. p.: info@elektronika.lt