با تلاش محققان امیرکبیر؛

کاهش عیوب میکروپردازنده‌ها و ادوات جدید ذخیره‌سازی اطلاعات با بکارگیری ذرات هسته

محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر طی پروژه‌ای به ساخت و بررسی خواص نانومکانیکی ذرات ساینده هسته/پوسته‌ای پرداختند که در فرآیند مسطح سازی مکانیکی-شیمیایی (CMP) کاربرد ویژه‌ای دارد.

کد خبر: ۸۹۴۹۰۹

شنبه - ۱۵ آذر ۱۳۹۹ / December 05, 2020

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو به نقل از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، حمید اکبری معیر دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «ساخت و بررسی خواص نانومکانیکی ذرات ساینده هسته/پوسته مورد استفاده در فرآیند مسطح سازی مکانیکی-شیمیایی (CMP)» گفت: با توجه به خواص منحصر به فرد ذرات هسته/پوسته و اینکه می‌توان مزایای مختلفی را بطور همزمان در یک ساختار بدست آورد، این ساختار‌ها در کاربرد‌های متنوعی از جمله کاتالیستی، سلول‌های خورشیدی، زیست فناوری و دارورسانی مورد توجه قرار گرفته اند.

وی افزود: این ساختار‌ها هم از لحاظ علمی و هم از لحاظ فناوری جذاب هستند، چون خواص آن‌ها با خواص هسته و پوسته متفاوت است و با انتخاب مناسب اجزاء می‌توان مزایای مختلفی را در یک ساختار تجمیع کرد.

به گفته اکبری معیر، با توجه به خواص مکانیکی منحصر به فرد ذرات هسته/پوسته متشکل از هسته پلیمری و پوسته سرامیکی، استفاده از آن‌ها به عنوان ساینده در فرآیند مسطح سازی مکانیکی-شیمیایی (CMP) باعث کاهش نقاط تمرکز تنش روی سطح و متعاقبا کاهش عیوب سطحی ویفر می‌شود.

وی همچنین تاکید کرد به منظور دستیابی به کارایی بالا در میکروپردازنده‌ها و ادوات جدید ذخیره سازی اطلاعات، مسطح سازی سطوح یکی از مهمترین مراحل فرآوری نیمه هادی‌ها است. با توجه به کاهش ابعاد ادوات الکترونیکی، علاوه بر مسطح بودن سطوح، صیقلی بودن و بدون عیب بودن آن‌ها نیز بسیار حائز اهمیت است. فرآیند CMP فرآیندی است که همزمان بطور شیمیایی و مکانیکی از سطح باربرداری می‌کند و سطح نهایی مسطح و صیقلی شکلی بدست می‌آید.

این دانش‌آموخته دانشگاه امیرکبیر با بیان اینکه یکی از پارامتر‌های موثر در این فرآیند ذرات ساینده هستند، گفت: بطور متداول از ذرات سرامیکی برای این منظور استفاده می‌شود، ولی ذرات هسته/پوسته کارایی بهتری نسبت به این ذرات دارند.

اکبری معیر ادامه داد: وجود هسته آلی در این ساختار منجر به قابلیت تراکم پذیری تحت نیروی اعمالی می‌شود که به اثر بالشی معروف است. هسته پلیمری بدلیل انعطاف پذیری بیشتر، در اثر اعمال نیروی خارجی به راحتی تغییر شکل الاستیک پیدا کرده و شکلش را منطبق با پستی و بلندی‌های سطحی می‌کند، در نتیجه نقاط تمرکز تنش کمتر شده و امکان ایجاد عیوب سطحی کاهش می‌یابد.

وی با اشاره به روند کار گفت: ابتدا ذرات پلی استایرن به روش پلیمریزاسیون امولسیونی بدون صابون و در ادامه ذرات هسته/پوسته متشکل از ذرات پلی استایرن به عنوان هسته و لایه سیلیکا به عنوان پوسته بر پایه روش اشتوبر سنتز شد و در بخش دوم خواص نانومکانیکی ذرات مورد بررسی قرار گرفت.

وی اضافه کرد: در بخش سوم با انجام شبیه‌سازی به روش دینامیک مولکولی، نانوذرات تحت بارگذاری قرار گرفته و رفتار مکانیکی آن‌ها مطالعه شد.

دانش‌آموخته دانشگاه امیرکبیر با اشاره به نتایج این پروژه گفت: با توجه به اینکه این پژوهش با استفاده از دستگاه میکروسکپ نیروی اتمی (AFM) ساخت شرکت دانش بنیان آراپژوهش انجام شد، چالش‌هایی در مرحله اندازه گیری و محاسبه خواص نانومکانیکی وجود داشت که ایده‌هایی به منظور کاربری راحتتر و سریعتر دستگاه در این حالت کاری پیشنهاد شد.

اکبری معیر افزود: کاربرد این ذرات در صنایع نیمه هادی است که در این راستا صحبت‌هایی با صنایع مرتبط انجام شده. همچنین ارتقای مدل‌های آتی AFM ساخت شرکت آراپژوهش در برنامه کاری شرکت قرار گرفته است.

گفتنی است که استاد راهنمای این پروژه مالک نادری عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر بوده است.