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.

Опубликовано 28.08.2024: Наука в Сибири, ИА "Красная весна".

 
В рамках обсуждений, прошедших на XI Международном форуме технологического развития «Технопром-2024» в Новосибирске, заведующая лабораторией металлорганических соединений для осаждения диэлектрических материалов ИНХ СО РАН кандидат химических наук Евгения Викулова рассказала о работе молодого коллектива, созданного для решения проблемы отсутствия в РФ технологии производства высокочистых соединений, востребованных современной микроэлектроникой.

«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 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.

«Наука в Сибири»

Фото Юлии Поздняковой