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Amorphes Bornitrid kann als neues Verbindungsisolationsmaterial verwendet werden, um das Chipsystem der nächsten Generation zu beschleunigen.

Jul 21, 2020

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Bei der Miniaturisierung von Logik- und Speichergeräten in elektronischen Schaltkreisen ist die Reduzierung der Größe von Verbindungen (Drähte, die verschiedene Komponenten auf einem Chip verbinden) sehr wichtig, um eine schnelle Reaktion sicherzustellen und die Leistung von Geräten zu verbessern. Die Forschungsarbeiten konzentrierten sich auf die Entwicklung von Materialien mit hervorragenden Isolationseigenschaften, um die Verbindungen voneinander zu trennen. Das geeignete Material sollte eine Diffusionsbarriere sein, die die Migration von Metall in Halbleiter verhindert und thermisch, chemisch und mechanisch stabil ist.

Amorphe Bornitridschichten mit einer Dicke von 3 nm wurden auf einem Siliziumsubstrat synthetisiert und durch chemische Gasphasenabscheidung (ICP-CVD) induktiv gekoppelt. A-bn hat eine extrem niedrige Dielektrizitätskonstante von 1,78. Der Diffusionsbarrieretest dieses neuen Materials unter sehr schlechten Bedingungen zeigt auch, dass er verhindern kann, dass Metallatome von der Verbindung zum Isolator wandern. In Kombination mit einer hohen Durchbruchspannung machen diese Eigenschaften a-bn in praktischen elektronischen Anwendungen sehr attraktiv. A-bn kann im Wafer-Maßstab bei 400 ° C gezüchtet werden, daher wird erwartet, dass es in Halbleitern wie DRAM- und NAND-Lösungen, insbesondere in Speicherlösungen der nächsten Generation für große Server, weit verbreitet ist.