Китайские ученые сообщили о создании технологии массового производства подложек с атомарно тонкими полупроводниковыми слоями. Новая технология масштабируется до производства 12-дюймовых (300-мм) подложек — самых массовых, продуктивных и наибольших по диаметру пластин для производства чипов. С такими пластинами транзисторы с затвором размером 1 нм и меньше станут реальностью, что продлит действие закона Мура и выведет электронику на новый уровень.
Современные технологии наращивания слоев на подложках работают по принципу осаждения материала из точки распыления на поверхность. Для нанесения пленок толщиной в один атом или около того на крупные пластины эта технология не предназначена. С ее помощью можно инициировать рост равномерной по толщине пленки только на небольшие пластины — примерно до 2 дюймов в диаметре. Для пластин большего диаметра и тем более для 300-мм подложек этот метод не годится.
В интервью изданию South China Morning Post профессор Пекинского университета Лю Кайхуи (Liu Kaihui) сообщил, что его группа разработала технологию производства атомарно тонких слоев на любых подложках вплоть до 300-мм. В основе технологии лежит контактный метод выращивания пленки с поверхности на поверхность. Активный материал входит в контакт с подложкой сразу по всей ее поверхности, давая старт для роста пленки равномерно во всех ее точках. В зависимости от типа активного материала могут быть выращены пленки нужного состава и даже множество пленок друг на друге, если это потребуется.
Кроме того, ученые разработали проект установки для выращивания атомарно тонких пленок в массовых объемах. Согласно расчетам, одна такая установка может выпускать до 10 тыс. 300-мм подложек в год. Эта же технология подходит для покрытия подложек графеном, что позволит, наконец, внедрить этот интересный материал в массовое производство чипов.
Следует сказать, что ученые заглянули далеко вперед. Сегодня 2D-материалы (толщиной в 1 атом) только исследуются на предмет использования в структурах 2D-транзисторов и в других качествах. До массового производства подобных решений еще очень далеко, и предстоит провести много научной работы, пока она не воплотится в серийной продукции. Но это важнейшее направление, которое позволит совершить прорыв в производстве электроники, и китайские производители внимательно следят за успехами своих ученых.
