Películas protectoras con buen rumbo
La ley de Moore, formulada hace unos cincuenta años, afirma en general que el número de transistores de los circuitos integrados asequibles se dobla aproximadamente cada dos años. Esto se ha venido cumpliendo con bastante acierto pero, según los transistores se aproximan a la escala atómica, la ley se acerca a su límite y se crea una barrera al desarrollo en la industria de los semiconductores. Las películas delgadas fabricadas a partir de nanomateriales pueden aportar una solución si se consigue optimizar su crecimiento y las tensiones interfaciales. Los óxidos protectores ofrecen diversas y ventajosas aplicaciones en este terreno; el proyecto «Nano-scale protective oxide films for semiconductor applications & beyond» (NANO-PROX), financiado por la UE, se ha orientado a los mismos. Una de las principales aplicaciones de interés es la planarización químico-mecánica (CMP), un proceso usado por los fabricantes de semiconductores para «planarizar» una oblea de silicio macroscópicamente plana. La formación y eliminación de las películas delgadas de óxidos metálicos resultan críticas para controlar los parámetros de los defectos y la topografía resultante. El proyecto NANO-PROX se ha dedicado a satisfacer los requisitos actuales y futuros de la CMP. Una vez preparada la instalación de CMP y de tratamientos químicos superficiales, el equipo de científicos se ha interesado en primer lugar en efectuar desarrollos técnicos útiles para aplicaciones de la industria de los semiconductores. Mediante experimentos se ha evaluado el efecto del tipo de oxidante y del tiempo de oxidación sobre las propiedades superficiales de las películas delgadas, tanto para el tungsteno como para el germanio. Durante la segunda fase del proyecto los investigadores han implantado la CMP para inducir la formación de nanopelículas autoprotectoras de óxidos metálicos sobre titanio, con destino a implantes ortopédicos. El equipo ha evaluado la fijación celular y la resistencia a la infección. En otra línea de investigación se han estudiado las películas protectoras inducidas por CMP sobre elementos calefactores para aumentar la resistencia a la corrosión y a la formación de cascarilla. Por último, los científicos han estudiado también el uso de nanopelículas de óxidos metálicos sobre aluminio para fuselajes y trenes de aterrizaje de aviones con miras a aumentar su resistencia a la corrosión. El éxito arrollador de este proyecto queda demostrado en la diversidad y cantidad de publicaciones, ponencias, solicitudes de patentes y nuevos proyectos a que ha dado lugar. Asimismo, se han firmado ocho acuerdos de confidencialidad con el sector privado. El proyecto NANO-PROX ha contribuido a la posición cada vez más competitiva de la UE respecto a las tecnologías CMP y de películas delgadas de óxidos metálicos. Su impacto se hará evidente en sectores que van desde la biomedicina, pasando por los semiconductores y hasta la industria aeroespacial, con un posible estímulo de la economía europea en un periodo de crisis económica.
Palabras clave
Autoprotector, película delgada, película de óxido, semiconductor, planarización químico-mecánica
