Сотрудники лаборатории металлорганических соединений для осаждения диэлектрических материалов Института неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН разрабатывают технологии получения высокочистых соединений титана, циркония и гафния для создания элементов микроэлектроники.
 |
| Евгения Викулова |
«Соединения редкоземельных металлов используют при создании наноструктур элементов микроэлектроники. Для изготовления микросхем чипов и процессоров уже сейчас востребованными являются тонкие пленки нитрида титана. Если же мы будем переводить технологии на следующий уровень, что необходимо, в том числе для достижения технологического суверенитета, здесь потребуется уже оксид гафния, и замен этому решению нет. Другое направление — альтернативные энергонезависимые источники памяти, альтернативы нашим флешкам. По сравнению с флеш-технологией они обладают большим ресурсом записи и меньшим энергопотреблением. Эти источники сейчас только развиваются и формируются по миру, и если мы хотим включаться в это направление, то нам потребуются тонкие пленки на основе оксидов гафния, титана и циркония», — рассказывает заведующая лабораторией металлорганических соединений для осаждения диэлектрических материалов ИНХ СО РАН кандидат химических наук Евгения Сергеевна Викулова.
Поскольку тонкие пленки имеют очень сложную геометрию на микроуровне, их получают методами химического газофазного (MOCVD) и атомно-слоевого (ALD) осаждения. Металлорганическое соединение в виде газа доставляется к покрываемому объекту и вступает в реакцию, формируя целевое покрытие. Необходимые характеристики материала достигаются при правильном подборе исходного ведущего компонента и условий осаждения. Для этого очень важно использовать соединения высокой чистоты. Однако оказалось, что соединения требуемого качества импортные и уже подсанкционные, а продукция отечественных предприятий недостаточна по ассортименту и не обладает необходимой чистотой.
Для решения этой проблемы почти два года назад в рамках конкурса Министерства науки и высшего образования РФ и конкурса национального проекта «Наука и университеты» в ИНХ СО РАН была создана специализированная молодежная лаборатория металлорганических соединений для осаждения диэлектрических материалов.
«Мы комплексно подошли к проблеме, а именно: уже умеем поставлять конкретные летучие вещества под задачи заказчика, исследуем их термические свойства с тем, чтобы создать базу для реализации технологических условий. Также мы разрабатываем походы к контролю качества продукции, если точнее — к контролю чистоты примесей (потому что сейчас каких-либо гостов для металлорганических соединений в России нет) и стратегии достижения этой чистоты», — отмечает Евгения Викулова.
Ученым удалось получить лабораторные образцы соединений целевой квалификации по содержанию примесей и разработать технологии очистки. На данном этапе они развивают применения полученных соединений и готовятся к масштабированию производства.
«Источники металлов необходимого качества уже представлены на внутреннем российском рынке, однако существует проблема доступности специфических реагентов для синтеза, в частности,некоторых органических соединений. Сейчас мы рассматриваем решение с использованием инжиниринговой базы Томского государственного университета, но проблема есть, и решать ее надо. Второе затруднение в том, что установки для осаждения сейчас импортные», — комментирует Евгения Викулова.
