Совершенствование и применение ионно-лучевой технологии субмикронной пассивации металлов для безрезистной литографии и защиты от коррозии

• Автор: Перинская, Ирина Владимировна
• Шифр специальности: 05.09.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 135 с. : ил.

Список условных обозначений и сокращений

Е - энергия;

Ф - доза ионов;

Ф0 - пороговая доза ионов;

] - плотность ионного тока;

фп - потенциал начала пассивации;

фпп - потенциал полной пассивации;

Уок - скорость окисления;

Ут - скорость химического травления;

ДЕ - энергия активации кристаллизации; с!„ - толщина объемно-пассивированного слоя;

Уп - скорость травления имплантированного слоя;

К«, - коэффициент пассивации полностью пассивированного слоя; Яр - средний проецированный пробег ионов;
V - нормированная скорость травления = нормализованная скорость травления;
К - коэффициент пассивации;
Тп - предельный ток пассивации;
1ПП - ток в пассивном состоянии;
фп0 - потенциал питтингообразования;
фт - потенциал пассивации питтингообразования;
1 мкКл/см2=1,23- 1012ион/см2 ИЛЛ - ионно-лучевое легирование;
ИЛО - ионно-лучевая обработка;
ИС - интегральная схема;
МИС - монолитно-интегральная схема;
ХНП - химически неактивная примесь;
ЭНП - электрически неактивная примесь;
МИТ - монолитно-интегральная технология;
КС - коррозионная стойкость;
ПС - примесные скопления;
РД - радиационный дефект;
ХП - химическая пассивация;
ТКС - температурный коэффициент сопротивления.

Содержание
Введение
Глава
Перспективы применения ионно-лучевых методов для повышения коррозионной и химической стойкости металлов
1.1 Литературные данные о коррозионной и химической стойкости имплантированных материалов
1.2 Вклад эффектов химического легирования
1.3 Роль структурно-химических превращений
1.4 Влияние изменений свойств поверхности
1.5 Управление структурно-химическими свойствами материалов ионнолучевой обработкой
Выводы
Глава
Экспериментальные исследования физико-химических характеристик ионно-имплантированной меди, хрома, алюминия, титана
2.1 Аппаратура и методика эксперимента
2.2 Физико-химические характеристики ионно-имплантированных тонких металлических слоев
2.3 Физико-технологические особенности ионно-лучевой обработки «толстых» слоев меди
2.4 Технологические характеристики ионно-имплантированных слоев

Выводы
Глава
Механизмы влияния ионной имплантации на химическую активность металлических слоев
3.1 Роль процессов поверхностной полимеризации
3.2 Модель объемных наноструктурных химических пассивирующих превращений в имплантированных металлах
3.3 Сопоставление моделей с экспериментальными результатами
3.4 Анализ имеющихся технологических ограничений пассивирующей
ионно-лучевой обработки
Выводы
Глава
Технологическая апробация процессов ионно-лучевой модификации материалов микроэлектроники
4.1 Ионно-лучевая технология пассивных твердотельныхэлементов
4.1.1 Лучевая технология изготовления металлических резисторов ИС
4.1.2 Формирование межслойных конденсаторов ионно-лучевой обработкой
4.1.3......Применение ионной имплантации аргона при изготовлении датчиков Холла
4.1.4 Способ ионно-лучевой защиты поверхности микроэлектронных
изделий от внешних химических воздействий, коррозии, локализации
гальванического осадка
4.2 Наноструктурная ионно-лучевая модификация титана для изделий медицинского назначения
4.2.1 Исходная постановка задачи и граничные условия
4.2.2 Применение ионной имплантации аргона при создании ультрадис-персной наномодифицированной структуры поверхности титановых
имплантатов
Выводы
Заключение
Список использованной литературы

автоматизированной электротехнологии монолитно-интегральных схем, разработка которых еще не достигла соответствующего уровня.
В значительной мере не изучены как физико-химические, так и технологические особенности эффектов ионно-стимулированного изменения химической активности металлов, в том числе:
а) неясен механизм изменения химической активности материалов, вклады объемных структурно-химических превращений и поверхностных процессов; требуют уточнения дозо-энергетические зависимости эффектов от индивидуальных химических свойств металлов, толщины металлических слоев, влияние имплантации на электрические характеристики металлов;
б) в зависимости от механизма происходящих изменений должны быть определены конкретные области применения эффектов с учетом современного технологического уровня. В частности, возможная ионно-стимулированная полимеризация открывает перспективу химической, коррозионной защиты изделий и создания элементов многоуровневой металлизации; объемная пассивация может дополнительно обеспечить создание скрытых «стоп»-слоев, замену редких и драгоценных металлов;
в) практически не разрабатывались проблемы технологической реализации эффекта ионно-стимулированного управления химической активностью твердых тел, в том числе вопросы разделения эффектов активации и пассивации, методы депассивации пассивированных слоев, устойчивость воздействия в различных средах и при термообработке.
Глава 2. Экспериментальные исследования физико-химических характеристик ионно-имплантированной меди, хрома, алюминия, титана.
Наряду с имплантацией полупроводниковых структур, ионной очисткой поверхности и распылением материалов, обработка ионами электрически и химически пассивных примесей имеет еще одну область