Kohti kolmiulotteista mikroelektroniikkaa

VTT on kehittänyt ainutlaatuisia PillarHall-testirakenteita, joiden avulla nopeutetaan kolmiulotteisten pienten ja aiempaa suorituskykyisempien elektroniikkakomponenttien tuloa markkinoille.

Mooren lain jatkumista kyseenalaistetaan aika ajoin. Tänään transistorit on pakattu neliölle jo niin pieniksi, että kutistamista tehdään yhä kiihtyvämpään tahtiin kolmeen ulottuvuuteen. Esimerkiksi mittakaava suhteutettuna 4 miljardia pilvenpiirtäjää kolikolla mahdollistaa 256 Gb:n muistipiirin .

VTT:n kehittämien piisirujen ja -kiekkojen 3D-testirakenteiden aspektisuhteet ja mittakaava on saatu erittäin vaativiksi (jopa yli 10 000:1 ja 100 nm) ja vastaamaan haastavimpien sovellusten tarpeita. Sovelluksia ovat puolijohdepiirien lisäksi myös optiikka, MEMS, sensorit, ohutkalvoparistot ja aurinkokennot.

”Merkittävää siruissamme on, että olemme kääntäneet analyysin 90 astetta perinteisestä pystysuuntaisesta vaakasuuntaiseen analyysiin, joka mahdollistaa huomattavasti nopeamman tiedon tuottamisen ja läpimenoajan kuin nykyiset menetelmät. Esimerkiksi mikroskooppisten pystysuuntaisten rakenteiden analyysi poikkileikkauksista saattaa kestää viikkoja, kun PillarHall tarjoaa tiedon ilman viivettä. Muita etuja ovat tarkkuus, monipuolisuus ja yhteensopivuus vaihteleviin prosessiolosuhteisiin, kertoo keksijä ja erikoistutkija, TkT Riikka Puurunen VTT:ltä.

PillarHall-testirakenne tuo analyysiin myös uuden parametriavaruuden, jolla kyetään tehostamaan sekä ohutkalvotutkimusta että uusien teollisten sovellusten käyttöönottoa ja prosessihallintaa.

Prototyyppejä tulossa  

VTT työskentelee tällä hetkellä PillarHallin kolmannen sukupolven prototyyppien parissa, ja niitä on testattu jo menestyksekkäästi esimerkiksi suomalaisten kumppanien ja eri tutkimuslaitosten toimesta. Nyt VTT etsii erityisesti kansainvälisiä yhteistyökumppaneita koekäyttäjiksi sirujen testaamiseen ja kaupallistamiseen.

”Teollisuuden kiinnostus ja käyttäjien positiiviset kokemukset luovat uskoa visioomme, että PillarHall-sirut ja -kiekot voisivat jonain päivänä olla konformaalisuusanalyysin standardi ja kaupallisesti saatavilla”, sanoo projektipäällikkö, TkT Mikko Utriainen .

PillarHall saa rahoitusta Tekesin tutkimusten kaupallistamisohjelmasta (TUTL). Siinä kehitettäviä testisiruja käytetään ohutkalvoprosessien konformaalisuuden eli 3D-pinnoituskyvyn määrittämiseen. Se on myös alun perin Suomessa kehitetyn ALD-teknologian keskeinen arvolupaus.

Hankkeen neuvoa-antavassa ryhmässä ovat mukana Suomen ALD-teknologian keskeiset toimijat: ASM, Beneq, Picosun ja Helsingin yliopisto sekä Okmetic.

LISÄÄ: PillarHall (LINKKI) ja VTT Blogi: Mooren laki – onko se tuottavuuden lähde? (LINKKI)

Kuva: VTT

Uusimmat teknologiauutiset kätevästi uutiskirjeessä – kerran viikossa (LINKKI).

LUE – UUTTA  – LUE – UUTTA – LUE – UUTTA

Uusi ammattilehti huipputekniikan kehittäjille – Lue ilmaiseksi!