新推出的超薄氮化硼薄膜进一步努力使电子设备小型化

新推出的超薄氮化硼薄膜进一步努力使电子设备小型化

[据美国电路教科书资源库官方网站7月12日报道] 蔚山国立科学技术研究院（UNIST）研究人员领导的一项新研究推出了用于下一代电子产品的超薄氮化硼薄膜。

由蔚山国立科学技术研究院的科学家领导的国际研究小组，与剑桥大学和加泰罗尼亚的纳米科学与纳米技术研究所的研究人员合作，声称发现了一种新颖的材料，可以促进该领域的进一步创新。电子设备的小型化。

这种新材料来自联合研究，研究小组成功地证明了非晶态氮化硼（a-BN）薄膜的合成，该薄膜具有极低的介电常数，高击穿电压和出色的金属巴蒂尔特性。

下一代电子电路的潜力

根据研究小组的说法，他们的新制造的材料在下一代电子电路中具有巨大的潜力，例如互连绝缘子。这是有希望的，因为在正在进行的电子电路中逻辑和存储设备的小型化过程中，还需要使互连（连接不同芯片组件的导线）更小以保证提高的性能。

迄今为止，由于使用CMOS兼容工艺对电介质进行集成已被证明是非常具有挑战性的，因此已经进行了大量的研究工作来降低缩放互连的电阻。根据研究小组的说法，所需的互连隔离材料应具有较低的相对介电常数，并且应具有热，机械和化学稳定性。

因此，人们投入了大量工作来获得相对介电常数（k值）较低的材料，并避免在薄膜中人为地增加孔隙。并且尽管已经进行了数种尝试来开发具有期望特性的材料，但是由于不良的机械性能和化学稳定性而导致失败的原因，这些尝试经常未能成功地集成到互连件中。

具有“极低k电介质”的a-BN

据报道，在他们的工作中，联合研究小组成功地展示了一种生长具有极低k介电常数的a-BN的方法。特别是，研究小组在硅基板上合成了约3 nm的薄a-BN。他们使用低温远程感应耦合等离子体化学气相沉积（ICP-CVD）实现了这一目标。 a-BN材料的介电常数极低，比目前使用的绝缘体低30％。

“我们发现温度是在400°C时发生理想a-BN膜沉积的最重要参数，”^作者自然科学博士学位课程的Seokmo Hong说。 “这种具有超低k的材料还显示出高击穿电压和可能优异的金属阻挡性能，这使得该膜对于实际的电子应用非常有吸引力。”

这种材料还具有出色的机械性能，当研究人员在恶劣条件下测试扩散阻挡性能时，他们说它可以防止金属原子从互连线迁移到绝缘体中。