Intel и Imec приблизили использование атомарно тонких материалов в серийных чипах

Инженеры из Intel Foundry и бельгийского исследовательского центра Imec представили технологию, которая может стать основой для микроэлектроники будущего. Речь идет о создании транзисторов из двумерных материалов — слоев толщиной в несколько атомов с использованием стандартного оборудования для массового производства.

Двумерные материалы, изучаются наукой более десяти лет и рассматриваются как потенциальная замена кремнию, когда дальнейшее уменьшение размеров традиционных транзисторов упрется в физические ограничения. До сих пор все эксперименты проводились в лабораториях на небольших пластинах с помощью специализированного оборудования, непригодного для индустриального масштаба.

Главным достижением совместной работы стала разработка производственной схемы интеграции контактов и структур затворов для таких материалов на 300-миллиметровых кремниевых пластинах. Инженерам удалось решить ключевую проблему: как работать с исключительно хрупкими атомарными слоями, не повреждая их в процессе стандартных производственных операций.

Для этого был применен комплексный подход, где 2D-кристаллы, такие как сульфид вольфрама или молибдена, сначала покрывались защитным многослойным «бутербродом» из оксидов. Затем с помощью контролируемого селективного травления, аналогичного некоторым этапам в классическом производстве, формировались верхние контакты, что позволило сохранить целостность чувствительных каналов.

Практическая ценность этой разработки — не в скором появлении коммерческих продуктов. Ожидается, что переход к чипам на 2D-материалах может стать актуальным лишь к 2040-м годам, но главная цель — снижение технологических рисков. Отработка ключевых процессов в условиях, максимально приближенных к реальному заводу, позволяет инженерам и проектировщикам уже сейчас оценивать возможности будущих технологий на реалистичных, а не лабораторных допущениях.