Японская соль

АрхивЧеловек и Общество

Японские ученые из университета Киото предложили новую дешевую технологию производства кремния для нужд полупроводниковой индустрии.

Японские ученые из университета Киото предложили новую дешевую технологию производства кремния для нужд полупроводниковой индустрии.

Получение высококачественных заготовок кристаллического кремния (на верхнем фото) для последующего использования в микросхемах — довольно сложный и дорогой процесс. Он начинается с восстановления кремния углеродом из расплава диоксида кремния (кварца) при температуре около 1700 градусов по Цельсию. Получившийся «грязный» кремний сначала очищают химически, а затем — многократной медленной рекристаллизацией в индукционных печах.

В новой технологии кремний из кварца восстанавливается всего при 850 °С, а в перспективе температура может быть снижена и до пятисот градусов. Кварцевую пластину с присоединенным к ней металлическим проводником погружают в ванну с расплавом хлорида кальция. При пропускании по проводнику электрического тока (вторым полюсом служит помещенный в ванну графитовый электрод) в точке контакта с кварцем происходит постепенная ионизация атомов кислорода, переходящих в расплав. В результате в месте касания проводника медленно образуется островок относительно чистого кремния. Восстановленный кремний проводит электрический ток дальше по пластине и помогает тем самым восстанавливать соседние атомы — островок растет как плесень (на нижнем фото).

Используя достаточно тонкий проводник, на изолирующей кварцевой подложке можно вырастить любой нужный микрорисунок, а отсюда уже недалеко и до полноценного чипа. Сегодня в полупроводниковой индустрии широко используют лишь обратный процесс, когда изолирующие слои кварца в чипе получают путем окисления чистого кремния. Если же удастся восстановить кремний из кварца, не загубив чип, это заметно расширит возможности инженеров и технологов.

Есть, правда, одно важное «но»: кремний, полученный новым способом, рыхл и хрупок. Для использования в чипах его еще нужно рекристаллизовать (того же, правда, требует и традиционная технология). Остается надеяться, что технологи в конце концов решат и эту проблему.