Samsung vindt manier om nóg kleinere chips op grote schaal te maken

In dit artikel:

Samsung-onderzoekers onder leiding van Keun Hee Bai hebben een bestaande etstechniek aangepast om de productie van kleinere en nauwkeurigere chips dichter bij grootschalige toepassing te brengen. Hun onderzoek is gepubliceerd in het Journal of Vacuum Science & Technology A.

Bij chipproductie worden patronen in verschillende materiaallagen aangebracht door materiaal selectief weg te etsen. Fabrikanten gebruiken daarvoor vaak reactive-ion etching (RIE), waarbij plasma materiaal snel verwijdert. De energierijke ionen kunnen het oppervlak echter beschadigen, een probleem dat steeds groter wordt nu transistoren nog maar enkele nanometers groot zijn.

Atomic layer etching (ALE) werkt voorzichtiger. Via een reeks chemische reacties wordt materiaal gecontroleerd, vrijwel atoomlaag voor atoomlaag, verwijderd. Daardoor ontstaat meer nauwkeurigheid en kunnen structuren met vrijwel verticale wanden en rechte hoeken worden gemaakt. Dat is belangrijk voor moderne, driedimensionale transistoren met complexe patronen.

ALE is tot nu toe minder aantrekkelijk voor fabrieken omdat het proces uit meerdere stappen bestaat en daardoor relatief langzaam en ingewikkeld is. Samsung onderzocht daarom niet alleen afzonderlijke processtappen, maar bekeek ALE als één compleet systeem. Volgens de onderzoekers kunnen een eenvoudiger procesontwerp, optimalisatie en een aangepaste procesarchitectuur de techniek sneller en betrouwbaarder maken.

De resultaten betekenen niet dat Samsung al een volledig nieuwe chipgeneratie kan produceren. Ze laten vooral zien hoe een zeer nauwkeurige laboratoriumtechniek geschikt kan worden gemaakt voor fabrieken die duizenden wafers snel, goedkoop en vrijwel foutloos moeten verwerken.