La professoressa Chen Rong e altri ricercatori del suo gruppo hanno identificato diverse questioni critiche nel campo
“La deposizione atomica è una tecnologia universaledeposizione orientata al futuro, che svolgerà un ruolo sempre più importante nel campo della micro-nanofabbricazione. I produttori di chip hanno mostrato grande interesse per questa tecnologia. Oltre al campo della microelettronica, la deposizione su scala atomica ha una vasta gamma di applicazioni nell’optoelettronica, nello stoccaggio dell’energia, nella catalisi e nella biomedicina”, afferma il professor Rong.
Il ridimensionamento di nanomateriali, nanostrutture, nanodispositivi e nanosistemi richiede l'applicazione della tecnologia di deposizione a livello atomico
Ma per ottenere nanomanufacturing con altoL'accuratezza del meccanismo di deposizione a livello atomico richiede uno studio approfondito. Mentre le tecnologie di caratterizzazione sono in aumento, la tecnologia per caratterizzare e manipolare i singoli atomi ha ancora enormi margini di miglioramento. Le nanostrutture complesse richiedono una combinazione di diversi processi per materiali diversi. Tuttavia, al fine di ottenere l'integrazione del processo, è necessario tenere conto dell'accuratezza e dell'efficienza dell'elaborazione come fattori che si inibiscono a vicenda.
I ricercatori hanno ipotizzato che la deposizione sulivello atomico può essere utilizzato per estendere la legge di Moore. La deposizione a livello atomico è una tecnologia sempre più promettente per la fabbricazione precisa di nanostrutture complesse, consentendo la creazione di una topografia equivalente con un migliore controllo dello spessore del film e senza rugosità superficiale. È considerata la tecnologia all'avanguardia per la produzione di assiemi di semiconduttori.
Ricordiamo che dopo che l'industria ha avuto successoha sviluppato FET Si/Ge filtrati, gate ad alto contenuto di potassio/metallo e alette, la dimensione critica dei FET è stata ridotta a 7 nm, il che significa che ci sono quasi 7 miliardi di transistor per centimetro quadrato su un singolo chip. Ciò pone enormi sfide per la struttura delle costole e i metodi di nanofabbricazione. Finora, la litografia ultravioletta estrema è stata utilizzata in alcune fasi critiche, ma deve affrontare imprecisioni di allineamento e costi elevati nella produzione in grandi volumi.
Già nel 1959, il professor Feynman suggerì:"C'è molto spazio in fondo." Questa performance ha ispirato le persone a manipolare atomi o molecole come elementi costitutivi per strutture ingegnerizzate. Il primo passo è lo sputtering, che fornisce una risoluzione laterale dell'angstrom in direzione verticale, così come l'incisione dall'alto verso il basso, come la doppia pittura. Vengono quindi utilizzate varie tecniche di deposizione di modelli selettivi per allineare strutture 3D complesse, inclusi modelli dielettrici, inibitori e fasi di correzione. Infine, la risoluzione su scala atomica può essere ottenuta attraverso una deposizione intrinsecamente selettiva.
Metodi di deposizione a livello atomicosono caratterizzati da conformabilità e omogeneità di film sottili. La deposizione a livello atomico può comportare una risoluzione orizzontale nella direzione verticale per una varietà di strutture ad alto rapporto di aspetto, inclusi pareti laterali, nanofili e nanotubi. Il doppio pattern autoallineante è un tipico esempio di risoluzione verticale. La deposizione a livello atomico può migliorare l'accuratezza della nanostruttura e ottenere alcune strutture speciali che possono ridurre ulteriormente le dimensioni dell'elemento e aumentare la densità dei transistor, contribuendo così al funzionamento della legge di Moore a breve termine.
Man mano che i dispositivi diventano di piùla crescita complessa e diretta di film sottili è considerata un aspetto importante della nanoproduzione. La deposizione selettiva è una tecnica di livellamento efficace che può accorciare passaggi come fotolitografia e incisione. Di solito si ottiene una deposizione efficiente e altamente selettiva utilizzando modelli speciali. Con questi, i produttori di chip non solo possono impilare transistor direttamente in tre dimensioni, ma anche integrare funzionalità multifunzionali come sensori e accumulo di energia nei chip per produrre superchip.
Preparare modelli adatti per il selettivoLa deposizione di materiali a bassa dimensione e strutture 3D complesse utilizzando gli attuali approcci top-down è piuttosto difficile. Per l'era post-silicio, la deposizione a livello atomico sta diventando un modo popolare per creare molti nanomateriali alternativi come materiali 2D, carbonio, ferroelettrici e a cambiamento di fase.
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