Технология получения резистивных структур на низкоразмерном уровне

• Автор: Аношкин, Юрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.11.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 219 с. : ил.

Оглавление
Введение

1 Технологические аспекты получения и стабилизации параметров резистивных структур

1.1 Тонкопленочные технологии в микро- и наноэлектронике

1.2 Применение метода термического испарения в вакууме для синтеза многокомпонентных материалов на основе хромоникелевых сплавов

1.3 Модели формирования тонких пленок на основе хромоникелевых сплавов

1.3.1 Капиллярная модель формирования пленок

1.3.2 Атомная модель формирования пленок

1.3.3 Термодинамическая модель кластерного образования

пленок
1.3.4 Фрактальная модель кластеров при образовании пленок
1.4 Деградация свойств резистивных структур
1.4.1 Удельное электрическое сопротивление резистивных структур
1.4.2 Изменение удельного сопротивления многокомпонентных систем на основе хромоникелевых сплавов
1.5 Дорекристаллизационный и рекристаллизационный отжиг резистивных структур
1.5.1 Изменение структуры и свойств пленок в процессе старения
1.5.2 Изменение структуры и свойств пленок в процессе
отжига
Выводы

2 Особенности технологии изготовления и исследования резистивных структур на основе хромоникелевых сплавов
2.1 Получения пленок на основе хромоникелевых сплавов
2.2 Методика исследования морфологии поверхности пленок резистивных структур на основе хромоникелевых сплавов
2.2.1 Методика исследования морфоструктуры поверхности
пленок при помощи сканирующей туннельной микроскопии
2.2.2 Исследований поверхностей пленок с использованием атомно-силовой микроскопии
2.2.3 Исследований пленок при помощи металлографической микроскопии
2.3 Методика определения плотности кластеров на исследуемой поверхности пленок резистивных структур
2.4 Методика исследования сканированных изображений при помощи программы Scanning Probe Image Processor фирмы
Image Metrology
2.4.1 Корректировка цветового выбора масштаба для анализа морфологии поверхности пленок резистивных структур
2.4.2 Исследования профиля поверхности пленок резистивных структур
2.4.3 Гистограмма поверхности пленок резистивных структур
2.4.4 Трехмерное моделирование поверхностей пленок резистивных структур
2.4.5 Обработка латерального размера исследуемой поверхности пленок резистивных структур
2.4.6 Распознавание и анализ фигур роста морфоструктуры
пленок полученных с помощью СЗМ
2.5 Методика исследований электрического сопротивления резистивных структур на основе хромоникелевого сплава

2.6 Методика отжига резистивных структур на основе
хромоникелевых сплавов
Выводы
3 Исследование морфологии поверхности резистивных структур на основе многокомпонентных материалов
3.1 Влияние скорости конденсации на морфологию поверхности пленок резистивных структур
3.2 Количественная оценка поверхности пленок резистивных структур на низкоразмерном уровне
3.3 Физико-технологическая модель образования кластеров
при формировании пленок резистивных структур
3.4 Исследование влияние отжига на морфологию поверхности
пленок резистивных структур
3.5 Моделирование морфологии поверхности пленок методом
Монте-Карло
Выводы
4 Исследование деградации свойств резистивных структур на
основе хромоникелевых сплавов
4.1 Модель изменения сопротивления резистивных структур
4.2 Самоокисление резистивных структур на основе
многокомпонентных материалов
4.3 Модель постоянной составляющей сопротивления
резистивных структур
4.4 Влияние условий конденсации пленок многокомпонентных материалов на их состав
4.5 Модель переменной составляющей сопротивления
резистивных структур

ления концентрационного равновесия на поверхности проволоки при 1300 К требуется несколько часов и скорости сублимации малы.
Характерные данные об удельных сопротивлениях, измеренных в зависимости от толщины и состава пленок, показаны на рисунке 1.5. Разброс экспериментальных данных, представленных различными авторами [35, 47], показывает, что удельное сопротивление довольно чувствительно к условиям осаждения. Частичное окисление хрома и захват газа, очевидно, играют большую роль, поскольку плотность пленок менялась от 3,5 г/см3 при 200 А до 8 г/см3 при 8000 А (плотность нихрома составляет 8,2 г/см3, а Сг203 - 5,2 г/см3).
1 - соответствует исходному материалу с р=10,810'6 Ом-см Рисунок 1.5 — Зависимость удельного сопротивления р и состава пленок нихрома от толщины пленки с1
Полученные температурные коэффициенты сопротивления аг также показывают некоторый разброс. На рисунке 1.6 представлена характерная зависимость аг от толщины, имеющая горизонтальный участок на уровне +50-10‘6 1/°С в области толщин от 200 до 800 А. В зависимости от условий осаждения этот участок может располагаться ниже 50-10 6 1/°С. Отрицательный температурный коэффициент сопротивления, имеющий место для тонких пленок, обычно приписывается добавке в состав пленки полупрово-дящих окислов или туннелированию электронов между кластерами.