Le professeur Chen Rong et d'autres chercheurs de son groupe ont identifié plusieurs problèmes critiques dans le domaine
« Le dépôt atomique est une technologie universelledes dépôts d'avenir, qui joueront un rôle de plus en plus important dans le domaine de la micro-nanofabrication. Les fabricants de puces ont manifesté un grand intérêt pour cette technologie. Outre le domaine de la microélectronique, le dépôt à l'échelle atomique a un large éventail d'applications dans les domaines de l'optoélectronique, du stockage d'énergie, de la catalyse et de la biomédecine », explique le professeur Rong.
La réduction d'échelle des nanomatériaux, des nanostructures, des nanodispositifs et des nanosystèmes nécessite l'application de la technologie de dépôt au niveau atomique
Mais pour réaliser la nanofabrication à hauteLa précision du mécanisme de dépôt au niveau atomique nécessite une étude approfondie. Alors que les technologies de caractérisation sont en plein essor, la technologie de caractérisation et de manipulation d'atomes individuels a encore une énorme marge d'amélioration. Pour obtenir des nanostructures complexes, il est nécessaire de combiner plusieurs procédés pour différents matériaux. Cependant, afin de réaliser l'intégration du processus, il est nécessaire de prendre en compte la précision et l'efficacité du traitement en tant que facteurs mutuellement inhibants.
Les chercheurs ont émis l'hypothèse que le dépôt surniveau atomique peut être utilisé pour étendre la loi de Moore. Le dépôt au niveau atomique est une technologie de plus en plus prometteuse pour la fabrication précise de nanostructures complexes, permettant de créer une topographie équivalente avec un meilleur contrôle de l'épaisseur du film et sans rugosité de surface. Il est considéré comme la technologie de pointe pour la production d'assemblages de semi-conducteurs.
Rappelons qu'après que l'industrie ait réussiEn développant des FET Si/Ge contraints, à grille métallique/à haute teneur en potassium et à ailettes, la taille critique des FET a été réduite à 7 nm, ce qui signifie qu'il y a près de 7 milliards de transistors par centimètre carré sur une seule puce. Cela pose d’énormes défis pour la structure des nervures et les méthodes de nanofabrication. Jusqu’à présent, la lithographie ultraviolette extrême a été utilisée à certaines étapes critiques, mais elle se heurte à une imprécision d’alignement et à des coûts élevés dans le cadre d’une production en grand volume.
En 1959, le professeur Feynman a suggéré :"Il y a beaucoup de place en bas." Cette performance a inspiré les gens à manipuler des atomes ou des molécules comme éléments de base pour des structures d'ingénierie. La première étape est la pulvérisation, qui fournit une résolution d'angström latérale dans la direction verticale, ainsi qu'une gravure descendante, telle qu'une double peinture. Diverses techniques de dépôt de modèles sélectifs sont ensuite utilisées pour aligner des structures 3D complexes, y compris des modèles diélectriques, des inhibiteurs et des étapes de correction. Enfin, la résolution à l'échelle atomique peut être obtenue grâce à un dépôt intrinsèquement sélectif.
Méthodes de dépôt au niveau atomiquesont caractérisés par la conformité et l'homogénéité des couches minces. Le dépôt au niveau atomique peut entraîner une résolution horizontale dans la direction verticale pour une variété de structures à rapport d'aspect élevé, y compris les parois latérales, les nanofils, les nanotubes. Le double motif à alignement automatique est un exemple typique de résolution verticale. Le dépôt au niveau atomique peut améliorer la précision de la nanostructure et produire des structures spéciales qui peuvent encore réduire la taille de l'élément et augmenter la densité des transistors, contribuant ainsi au fonctionnement de la loi de Moore à court terme.
À mesure que les appareils deviennent de plus en plusla croissance complexe et dirigée de couches minces est considérée comme un aspect important de la nanofabrication. Le dépôt sélectif est une technique de nivellement efficace qui peut raccourcir les étapes telles que la photolithographie et la gravure. Un dépôt efficace et hautement sélectif est généralement obtenu à l'aide de modèles spéciaux. Avec ceux-ci, les fabricants de puces peuvent non seulement empiler des transistors directement en trois dimensions, mais également intégrer des fonctionnalités multifonctionnelles telles que des capteurs et un stockage d'énergie dans des puces pour produire des superpuces.
Préparez des modèles appropriés pourLe dépôt de matériaux de faible dimension et de structures 3D complexes à l'aide des approches descendantes actuelles est assez difficile. Pour l'ère post-silicium, le dépôt au niveau atomique devient un moyen populaire de créer de nombreux nanomatériaux alternatifs tels que les matériaux 2D, au carbone, ferroélectriques et à changement de phase.
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