自组装技术扩展到10纳米,实现纳米金属总线

2007-08-14 07:21:38来源: 电子工程专辑

最近,加拿大Alberta大学的研究人员展示了如何把设计特征尺寸扩展到10纳米节点的技术。

传统的蚀刻工具首先制作出一条微米级的数据总线,随后制作出各个线宽为10nm的纳米级图案,然后,利用自组装模块共聚物(copolymer)把这些线插入到总线之中。不同的模块共聚物能自组装任何重复的图案,包括:用于互连的纳米线和用于超密闪存的纳米粒子。

“我们已经使用自组装模块共聚物有一段时间了,大多数是为浮动门栅制作纳米粒子,但是,这是第一次我们能够用它们作为连续的纳米级导线的模板,”Jillian Buriak教授解释道。

正规的共聚物拥有单一的形状或长串一样的称为“模块”的结构。模块共聚物,另一方面,把两个不兼容的聚合物模块形状有意配对成为双倍长度的像串一样的分子。技术上,两个相反的分子结构—像油和水一样—在它们的两端是共价键连接,从而形成超长的分子,这些分子自动旋转它们的朝向以形成各行。结果,平行自排列的分子改变聚合物模块,从而形成完美的10nm宽的成排的线。

以前,研究人员已经证明其它周期性格子结构,如为浮动门闪存创建纳米粒子,但是,这最近的工作描绘了在硅片上为总线第一次实现了纳米金属线。

“我们采用模块共聚物的原因在于,它们与现有的硅制造工艺兼容,”Buriak说,“我们尽可能少地改变传统的芯片工艺—你只是采用特殊的共聚物,就像它是一个聚合物一样,并且它们自动地自组装为你想要的那种纳米结构—像用于总线的平行线或用于浮动门栅的纳米粒子一样。”

模块共聚物能被设计来创新几乎任何可想象的纳米级图案,Alberta的研究人员主张,所有种类的阵列都可以这种方式形成图案。

首先,传统的蚀刻工艺铺下一层基本图案,如用于布总线的30nm深、1.38微米宽的蚀刻沟。然后,在整个沟的宽度内,模块共聚物自组装在总线中的各条导线。在这种情形下,10nm宽的平行布线被分成一条总线的30条平行线,其线间隔为36nm。在共聚物自组装为纳米线之后,采用等离子工艺可以用金属原子替换掉10nm宽的共聚物,与此同时,其它36nm宽的共聚物线被蚀刻掉,留下每一条宽为10nm的30条平行金属线。该总线长50微米,长宽比为5000:1。

“现在,我们正计划证明我们能制成铜、铝和其它传统金属的总线,从而取代我们用来做第一个实证的金和白金,”Buriak表示。

关键字:数据  闪存  模块  门栅

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