В качестве награды за свои усилия они получили неожиданный приз: уникальный процесс отжига, который может перевести в практическую плоскость использование тонких пленок из ВСР, с помощью которых появляется возможность создавать на наноуровне шаблоны для будущих поколений микрочипов и устройств хранения данных

Производители полупроводников возлагали большие надежды на тонкие пленки из BCP как на шаблоны для внедрения в микрочипы микроскопических элементов топологии, например матрицы из плотно уложенных линий на наноуровне. Отжиг определенных пленок из ВСР – процесс регулируемого нагрева – приводит к тому, что один или два полимерных компонента выделяются и образуют регулярные шаблоны наноцилиндрических линий, разделенных расстоянием не более пяти нанометров, или аналогичные регулярные матрицы наноточек. Если химическим образом удалить другой полимер, то шаблон становится трафаретом для создания структур на микрочипе.

При стандартном отжиге в печи качество пленок по-прежнему является недостаточным даже в тех случаях, когда отжиг проводится на протяжении ряда дней. Процесс, называемый отжигом в горячей зоне – когда тонкая пленка чрезвычайно медленно перемещается через зону нагрева, в котором температура постепенно повышается до уровня, находящегося непосредственно над точкой, при которой цилиндры утрачивают упорядоченность – ранее использовался для создания тонких пленок из сверхупорядоченных ВСР с минимальным количеством дефектов, в которых, тем не менее, слабо контролируется ориентация. В некоторых сочетаниях полимеров температура утраты упорядоченности настолько высока, что производителям практически невозможно нагревать их в достаточной степени без начала разрушения.

Чтобы устранить временные и температурные ограничения без потери упорядоченности, происходящей в результате отжига в горячей зоне, исследователи NIST разработали систему отжига «в холодной зоне», когда полимеры подвергаются полной обработке при температуре, гораздо более низкой, чем их температуры утраты упорядоченности. Обработка при более низкой температуре, которая проводится с должным контролем, не только применима в случае ВСР, для которых отжиг в горячей зоне не подходит. Однако, как показали эксперименты NIST, она в течение считанных минут неоднократно создает высокоупорядоченную тонкую пленку. Исследователи NIST также обнаружили, что выравнивание цилиндра контролировалось условиями отжига «в холодной зоне». Производители микроэлектроники полагают, что при помощи метода NIST можно производить высокоупорядоченные элементы топологии размером менее 30 нм, благодаря тому, что он прост в применении, и качество производимого продукта поддерживается на постоянном уровне.

Исследователи из NIST говорят, что следующим этапом станет углубление понимания фундаментальных процессов, которые позволяют системе отжига в холодной зоне работать настолько хорошо, а также усовершенствование методик измерения, используемых при оценке его работы.

www.newchemistry.ru

.