С 1 по 5 апреля 2002 г. состоялась ежегодная
весенняя Конференция Material Research Society (MRS) в
г.Сан-Франциско (США).
Конференция охватывала широкий круг
проблем по материалам и процессам, так или иначе,
относящимся к микроэлектронному производству.
Выделим наиболее интересные для читателей
ПерсТ'а, т.к. перечень секций занимает почти весь
английский алфавит.
Основной ориентир, конечно, International
Roadmap of Semiconductor Technology (IRST) - Международная
маршрутная карта по полупроводниковой
технологии последнего издания, постоянно
обновляемая по некоторым позициям. Это,
во-первых, материал для подзатворного
диэлектрика, толщина которого по теории
масштабирования для SiO2 приближается к
1нм. При таких толщинах (тоньшинах?) сильно
возрастают токи утечки за счет туннелирования,
поэтому идет поиск материалов с высокой
диэлектрической проницаемостью (high-k dielectrics),
которые имеют достаточно большую "эффективную
толщину окисла" при разумных толщинах
подзатворного диэлектрика. Основные претенденты
на эту роль - Al2O3(k = 10), ZrO2
и HfO2 (k = 25) и TiO2 (k =
60). Однако все эти материалы должны осаждаться на
подложку (в отличие от SiO2, который
формируется термическим окислением подложки) и
затем подвергаться травлению. Эти
технологические процессы не позволяют достичь
того же высокого качества, как при термическом
окислении (особенно велико количество состояний
на границе с Si). Тем не менее, такие работы
ведутся интенсивно и, как показывает опыт, если
чего-то очень хотеть, то - получится.
Однако high-k диэлектрики еще не
решают проблему, связанную с необходимостью
утоньшения подзатворного окисла. Так, например,
Motоrola активно исследует вопрос о "краевых"
эффектах, связанных с необходимостью соблюдать
определенное соотношение толщины подзатворного
диэлектрика и его протяженности в
горизонтальном направлении. Это накладывает
дополнительные требования на материал и размеры
"спэйсеров" (как правило, здесь используются Si3N4
или его комбинации с SiO2).
Второе направление исследований
материалов - диэлектрики с низкой
диэлектрической проницаемостью (low-k) для
изоляции межсоединений - с целью снижения
емкости этих линий. Здесь предпочтение отдается
переходным между неорганическими и
органическими материалами, например, SiOC
соединениям, и другим органическим соединениям
(silsesquioxane, hybrid-organic-siloxane-polymer). Основной вопрос
(если переходить к межсоединениям из Cu) -
поиск буферных слоев для предотвращения
диффузии меди в подложку.
Много внимания на конференции уделено
вопросам компьютерного моделирования процессов
и приборов под лозунгом экономии средств и
времени. Проводится ab initio, т.е. из первых
принципов, моделирование свойств материалов.
Следует, к сожалению, отметить, что такое
моделирование скорее направлено на потребителя
с целью завоевать рынок соответствующих
компьютерных программ, чем следовать
"физической" правде.
Дополнительную информацию можно
получить на сайте www.mrs.org.
В.Ф.Лукичев
ПЕРСТ
