| Profesor Yoo Kwon |
[헤럴드경제(수원)=박정규 기자]Sebuah tim peneliti Korea telah membuka jalan bagi perangkat semikonduktor dan inovasi teknologi proses dengan memperluas pemahaman kimia tentang mikroprosesor semikonduktor. Diharapkan dapat digunakan sebagai sumber teknologi untuk teknologi proses semikonduktor generasi berikutnya yang dapat menjadi solusi baru untuk teknologi miniaturisasi semikonduktor dan multi-layering yang telah mencapai batasnya.
Pada tanggal 17, Profesor Yoo Kwon dari Universitas Ajou (Departemen Teknik Elektronika) mengumumkan bahwa ia telah mengkonfirmasi mekanisme adsorpsi molekul permukaan dalam proses deposisi lapisan atom semikonduktor dan mengembangkan teknologi untuk mengontrol adsorpsi molekul melalui ini.
Untuk informasi terkait, lihat ‘Menjelaskan mekanisme reaksi pengendapan lapisan atom Al2O3 dengan deret Al(CyH2y+1)3 berdasarkan deret prekursornya, Al(CH3)xCl3-x dan Al(CyH2y+1)3. CH3)xCl3-x dan Al(CyH2y+1)3 prekursor)’ sebagai sampul depan Journal of American Chemical Society〉, jurnal akademik paling bergengsi di bidang kimia di Amerika Serikat. telah diterbitkan
Profesor Universitas Ajou Yoo Kwon Yoo berpartisipasi sebagai penulis pertama, dan tim peneliti yang dipimpin oleh Profesor Stacey F. Bent (Departemen Teknik Kimia) dari Universitas Stanford di Amerika Serikat dan Tania Sandoval dari Universidad Técnica Federico Santa María, Profesor Chili (Departemen Teknik Kimia dan Lingkungan) berpartisipasi bersama.
Studi ini dimulai dengan pertanyaan tentang mekanisme rinci ‘deposisi lapisan atom’, salah satu teknologi proses yang saat ini diterapkan pada produksi massal semikonduktor. ‘Metode pengendapan lapisan atom’ adalah metode pengendapan film tipis dengan kualitas tinggi yang seragam pada tingkat atom berdasarkan molekul yang membatasi diri. Melalui metode pengendapan lapisan atom, lapisan yang sangat tipis dengan ketebalan satuan atom dapat diendapkan secara seragam pada bahan datar seperti wafer silikon tanpa merusak perangkat.
Oleh karena itu, jika mekanisme reaksi adsorpsi molekul permukaan dapat dipahami dan reaksi itu sendiri dapat dikontrol dengan tepat, film tipis berkualitas tinggi dapat diperoleh. Oleh karena itu, mendapat perhatian yang tinggi tidak hanya di bidang semikonduktor dan display, tetapi juga di bidang nano material baru, bio dan energi.
Selain itu, dalam kasus semikonduktor, karena ukuran perangkat diperkecil, kualitas perangkat semikonduktor dalam proses terkait dipengaruhi oleh struktur dan bahan perangkat dan peralatan terkait lebih lanjut. Saat ini, ketika teknologi miniaturisasi dan multi-lapisan perangkat semikonduktor di seluruh dunia mencapai batasnya, sekarang perlu untuk mengontrol reaksi molekuler dan permukaan yang digunakan dalam proses pembuatan film tipis.
Secara konvensional, dalam proses pengendapan lapisan atom diketahui bahwa ketika reaktivitas kimia permukaan lapisan atom tinggi, reaksi berlangsung dengan baik dan pertumbuhan film tipis cepat. Oleh karena itu, tim peneliti memperkirakan bahwa jika reaksi dan mekanisme rinci terkait dengan lapisan atom dapat dipahami, itu dapat diterapkan untuk mengontrol reaksi adsorpsi permukaan molekul.
Untuk memahami mekanisme ini, penting juga untuk mempelajari prekursor seri. Prekursor adalah bahan baku yang digunakan dalam proses pengendapan penumpukan film tipis pada wafer semikonduktor, dan mengacu pada senyawa yang berpartisipasi dalam reaksi kimia. Ketika semikonduktor menjadi mini, tingkat integrasi ditingkatkan dan ketebalan film tipis harus dikurangi, sehingga pentingnya prekursor meningkat. ‘Prekursor seri’ mengacu pada jenis prekursor di mana jenis ligan yang mengelilingi prekursor yang memiliki pusat logam yang sama secara berurutan diubah satu per satu.
Prof Yoo Kwon mengidentifikasi reaksi permukaan dalam proses pengendapan lapisan atom menggunakan dua kelompok prekursor seri yang telah dipelajarinya selama beberapa tahun. Misalnya, seri Al(CH3)xCl3-x memiliki ukuran molekul yang sama tetapi reaktivitasnya berbeda (keasaman Lewis). Gugus-gugus dari deret Al(CyH2y+1)3 memiliki reaktivitas yang sama tetapi ukurannya berbeda. Oleh karena itu, dapat dijelaskan faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi reaksi adsorpsi permukaan pada proses lapisan atomik.
Tim peneliti mempelajari reaksi permukaan pada tingkat molekuler dengan melakukan penelitian komputasi kimia kuantum bersama dengan pendekatan eksperimental pada proses deposisi lapisan atom. Oleh karena itu, dalam kasus molekul Al(CH3)3 dengan reaktivitas molekul tinggi. Dikonfirmasi bahwa ia bereaksi dengan permukaan melalui beberapa langkah. Karena jumlah ligan yang tersisa setelah beberapa langkah kecil, ukuran molekul yang tersisa di permukaan juga berkurang, yang pada akhirnya mengarah pada peningkatan laju pertumbuhan dengan meningkatkan cakupan area permukaan.
Di sisi lain, dalam kasus molekul AlCl3 dengan reaktivitas molekul rendah, hanya satu ligan yang bereaksi dengan permukaan, menghasilkan cakupan permukaan yang rendah dan laju pertumbuhan lapisan tipis yang rendah. Selain itu, dalam kasus Al(C2H5)3, yang memiliki ukuran molekul besar, dipastikan bahwa dua jenis ligan berpartisipasi dalam reaksi permukaan karena reaktivitasnya yang tinggi, tetapi dalam kasus ligan yang tersisa, C2H5, ukurannya besar dan pertumbuhannya terjadi secara perlahan.
Profesor Yoo Kwon berkata, “Metode deposisi lapisan atom adalah teknologi proses yang saat ini digunakan untuk produksi massal semikonduktor, dan banyak peneliti telah mempelajari berbagai bahan. Ini berarti karena dilakukan secara paralel.”
Dia melanjutkan, “Seiring perangkat elektronik semikonduktor menjadi miniatur, karakteristik perangkat semikonduktor dipengaruhi tidak hanya oleh film tipis tetapi juga oleh reaksi permukaan lapisan molekul dan sifat-sifat bahan kimia reaksi. , diharapkan dapat digunakan dalam desain kualitas dan karakteristik film tipis dalam produksi perangkat semikonduktor di masa depan.”
Penelitian ini dilakukan sebagai proyek laboratorium dasar yang didukung oleh National Research Foundation of Korea sebagai penelitian konvergensi interdisipliner pada bahan semikonduktor, bahan, dan sifat kimia.
Profesor Yoo Kwon sedang melakukan penelitian pada perangkat semikonduktor 3D, proses semikonduktor, dan metode deposisi lapisan atom. Sebelumnya, pada tahun 2021, itu juga dipilih (laboratorium laser film tipis emisi permukaan untuk sensor pencampuran sendiri) oleh Kementerian Sains dan ICT dan National Research Foundation of Korea untuk ‘Proyek Baru untuk Lab Dasar untuk Penelitian Grup Support Project’ bersama dengan Profesor Sang-in Kim dan Jae-jin Lee dari Departemen Teknik Elektronik di Universitas Ajou.
Dia adalah
Ph.D., Universitas Yonsei (2016)
Rekan Postdoctoral Institut Penelitian Teknologi Industri Universitas Yonsei (2016-2018)
Rekan Pascadoktoral, Universitas Stanford, AS (2018-2021)
Profesor, Departemen Teknik Elektronika, Universitas Ajou (2021.3. ~)
Artikel ini bersumber dari biz.heraldcorp.com
