Бытовая микроволновая печь, доработанная в Корнеллском университете, помогает в изготовлении интегральных схем нового поколения. Исследование позволит преодолеть препятствие, мешавшее перейти от 3-нанометровой технологии производства к более новым. Один из этапов изготовления — легирование кремния фосфором для получения нужного тока: вещества смешивают и нагревают, чтобы атомы фосфора разместились необходимым образом.

Но по мере уменьшения размера элемента легирующей примеси нужно все больше, и приближается критический момент, когда традиционное нагревание не позволит изготавливать устойчиво работоспособные микросхемы — кристалл кремния чрезмерно расширяется и теряет нужные свойства.

кристалл кремния чрезмерно расширяется и теряет нужные свойства

Источник: Ryan Young/Cornell University

Модифицированная микроволновка решает проблему — она обеспечивает контролируемое возникновение стоячих волн, которые мешают равномерной активации примеси, благодаря чему чрезмерного нагревания и повреждения кремния не происходит.

Сейчас проходят эксперименты с новой архитектурой чипов, предполагающей размещение друг над другом нескольких слоев нанометровой толщины. Это потребует сильно легированных материалов, появление которых стало возможным благодаря микроволновому отжигу. Ожидается, что теперь от 3-нанометровой технологии к 2 нм ведущие производители смогут перейти к 2025 году.