и не вдалося: гафнієвої ізолятор не сумісний з Полікремнієві затвором, так що довелося міняти і його - на металевий. Тепер ясно, чому ці дві технології йдуть парою. Проте новий затвор алюмінієвий, як це було в 60-х, а у вигляді сплаву двохметалів. Його опір нижче, що прискорює перемикання транзистора. Спочатку було відомо лише те, що сплав відрізняється для p- і n-канальних транзисторів, причому Intel (яка першою все це застосувала) тримає обидва склади в строгому секреті. Однак через рік (у 2008-му) інженери IBM (робота яких з тих пір використовується в т. Ч. На заводах GlobalFoundries, що раніше належали AMD) зробили свою версію цієї технології, так що деталями довелося ділитися і Intel.
Дотепер використанню металів заважав той факт, що після імплантації домішок пластина проходить отжиг при температурі 900-1000 ° C, що вище температури плавлення багатьох металів (включаючи алюміній) і сплавів, але не полікремнію. Хоча навіть і без плавлення при підвищенні температури метал може дифундувати в підлеглі шари. Тепер ясно, чому точна формула сплавів тримається в секреті - їх дійсно важко підібрати. Не дарма особисто Гордон Мур назвав HKMG найбільшим досягненням з моменту винаходу Полікремнієві затвора в 1969 р До цього моменту алюмінієві затвори нікому не заважали, т. К. Не було ні високотемпературного відпалу, ні формування витоків і стоків впритул до затворам. Сьогодні ж доводиться застосовувати все більш екзотичні матеріали - наприклад, Panasonic Легуючий сплав для n-каналів своїх HKMG-транзисторів рідкоземельним елементом лантаном. Чи не менше питань виникає при обговоренні двох версій технології. Intel спочатку формує звичайний Полікремнієві затвор, що працює лише як маска для створення витоку і стоку, потім витруює його, осаджує сплав для p-каналів, видаляє його з n-транзисторів, осаджує сплав для n-каналів і додає до всіх затворам алюмінієвий заповнювач - цей варіант називається Gate last, «затвор останнім». IBM і GF використовують Gate first, «затвор першим»: на подзатворного ізолятор осідає p-сплав, віддаляється над n-каналами, осідає n-сплав, віддаляється над p-каналами, осідає полікремній як заповнювач і маски - а далі як зазвичай. Intel стверджує, що її версія краще сумісна з напруженим кремнієм (бо йому не заважає метал затвора) і дозволяє використовувати більшу різноманітність металів (тому що вони осідають після високотемпературних обробок), тоді як у конкурентів складніше отримати різні види транзисторів (по навантаженню, швидкості , напрузі і ін.), і вони все одно виявляться трохи повільніше і з меншим виходом придатних. IBM і GF відповідають, що їх спосіб дешевше і вимагає менших обмежень на розташування транзисторів, що дозволяє розмістити їх на 10-20% щільніше, а в Intel доводиться миритися з жорсткими обмеженнями на розміри і розташування. Intel тут у меншості, тому що «затвор першим» формують і в Chartered, Freescale, Infineon і Samsung. Остання, щоправда, нещодавно заявила, що для її 20-нанометрового процесу затвор все ж буде «останнім».
Формування широко застосовуваних у сучасних чіпах тонких плівок було б неможливо без технології молекулярного нашарування, вона ж - пошарове атомне осадження (Atomic Layer Deposition, ALD). Її суть полягає в тому, що за один цикл обробки, що триває всього кілька секунд, утворюється рівно один шар молекул, так що товщину відкладається плівки можна регулювати з максимальною можливою точністю (для найпростіших речовин - ± 10 пм) лише числом циклів. Кожен цикл складається з двох стадій осадження з газової фази прекурсорів (хімічних попередників осаждаемого речовини) і двох продувок для видалення надлишків. Прекурсори підбираються так, щоб лише один їх шар міг прилипнути до вже обложеному матеріалу - до підкладки для 1-го осадження, до попереднього шару для непарних осаджень (після 1-го) або до першого прекурсору для парних. Спосіб підходить не тільки для складових речовин, але і для деяких чистих металів.
молекулярного нашарування вперше випробувано на початку 60-х професором Станіславом Кольцовим з Ленінградського Технологічного Інституту імені Ленсовета (нині - СПбГТІ), а сама ідея запропонована професором Валентином Алесковскій в 1952 р в його докторської дисертації «остовно гіпотеза і досвід синтезу каталізаторів ». У всьому іншому світі нашарування з'явилося лише в 1977 р під ім'ям «Atomic Layer Epitaxy» (ALE). Проте до мікроелектронного застосування справа дійшла лише в середині 90-х - до цього дуже тонкі плівки були не потрібні. Зараз же, коли окремі частини транзистора обчислюються одиничними атомними шарами, без ALD не обійтися
Розповімо і про двох екзотичних техніках, застосовуваних лише деякими компаніями. Першу Toshiba і NEC використовують з 2009 р у своєму 32-нанометровому процесі - структурований світло, що міняє форму променя лазера. Його перетин при цьому виявляється кільцевим, 4-полюсним або якимось ще, і це доз...
