Исследование причин деградации и разработка подходов к повышению стабильности наноразмерных межсоединений СБИС

• Автор: Буздуган, Алексей Анатольевич
• Шифр специальности: 05.27.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 147 с. : ил.

Содержание
Содержание.
ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ И ОСОБЕННОСТЕЙ ТЕПЛОВОЙ УСТОЙЧИВОСТИ МАЛОРАЗМЕРНЫХ СИСТЕМ

1.1 ПРОБЛЕМА ВЛИЯНИЯ РАЗМЕРОВ И ФОРМЫ СИСТЕМ 1ЮНИЖБННОЙ

РАЗМЕРНОСТИ НА ИХ ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.

1.2 РОБЛЕМЫ ВНЕДРЕНИЯ НАНОТЕХНОЛОГИЙ В СФЕРУ

МАТЕРИАЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

1.3 ШАВЛЕНИЕ МАКРООБЪЕКТОВ

1.3.1 Исследование плавления граней кристалла свинца Мс1, с помощью

метода рассеивания срсднсэнергстическими ионами

1.3.2 Обратное рассеяние от расплавляемой поверхности.
1.3.3 Плавление поверхности свинца 0
1.3.4 Неплавящаяся поверхность свинца 1.
1.4 ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАЛОРАЗМЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ
1.4.1 Поверхностное плавление.
1.4.2 Плавление тонких пленок меди
1.4.3 Кинетика низкотемпературного процесса плавления тонких пленок меди
1.5 ЭЛЕКТРОМИГРАЦИЯ В ТОНКИХ ПЛЕНКАХ.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1.
2. ТЕХНИКА ЭКС1ЕРИМЕНТА И ОСОБЕННОСТИ ЕГО ПРОВЕДЕНИЯ.
2.1 ПОДГОТОВКА И ВИДЫ ОБРАЗЦОВ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ
ЭКСПЕРИМЕНТОВ.
2.2 МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКИХ ПЛЕНОК.
2.2.1 Нанесение диэлектрических пленок.
2.3 КОНТРОЛЬ ТОЛЩИНЫ ПРИ И ПОСЛЕ АНЕСЕНИЯ ТОНКИХ ПЛЕ1ЮС
2.3.1 Контроль толщины напыляемых пленок с помощью кварцевого измерителя.
2.3.2 Измерение толщины пленок с помощью микроинтерферометра Линника .
2.3.3 Методика определения толщин тонких пленок при помощи сканирующей зондовой микроскопии.
2.4 МЕТОДИКА ДЛЯ АТО КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПЛАВЛЕНИЯ
ТОНКИХ ПЛЕНОК МЕТАЛЛОВ НА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОДЛОЖКАХ.
2.4.1 Общее описание установки для определения плавления тонких проводящих пленок
2.4.2 Измерительный комплекс для измерения сопротивления в ходе нагрева в вакууме
2.4.3 Метод сканирующей или растровой микроскопии
3. . НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЕ ПЛАВЛЕНИЕ ТОНКИХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ
ПЛЕНОК.
3.1 ПЛАВЛЕНИЕ ТОНКИХ ПЛЕНОК.
3.2 АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ПЛАВЛЕНИЯ ТОНКИХ ПЛЕНОК.
3.2.1 Участие поверхности в процессах плавления и кристаллизации.
Гетерогенное плавление. Некоторые вопросы терминологии.
3.2.2 Понижение температуры плавления для тонких плнок малой толщины
3.2.3 Явление гетерогенного плавления
3.2.4 Поведение тонких пленок на инертных поверхностях
3.2.5 Выявление влияния размера зерна на кинетику плавлениядиспергирования тонких поликристалличсских пленок меди
3.2.6 Механизм диспергирования тонких пленок на инертных поверхностях
3.2.7 Плавление тонких пленок кремния.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.
4. ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ СТАБИЛЬНОСТИ МЕДНЫХ НАНОРАЗМЕРНЫХ ПРОВОДНИКОВ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НА НИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ
ВЫВОДЫ ПО Г ЛАВЕ 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы


Это связано с тем, что многочисленные исследования выявили значительные и технически интересные изменения физико-механических свойств ианоматериалов (прочности, твердости, температуры плавления, коэрцитивной силы и др. Изменение свойств в данном случае было обусловлено влиянием размерных эффектов. Дальнейшее выяснение закономерностей проявления роли размерных эффектов в формировании свойств наноматериалов представляется одной из наиболее важных проблем наноструктурного материаловедения. Здесь предстоит преодолеть многочисленные как теоретические, так и экспериментальные трудности, связанные, например, с выявлением энергетических параметров нанозерен и тройных стыков, применимостью статистико-термодинамических представлений и термодинамики необратимых процессов, природой деформации в нанообъектах, их подготовкой и тщательной аттестацией, выделением в чистом виде роли размерных эффектов в связи с возможным влиянием примесей, пограничных сегрегаций, остаточных напряжений и других факторов. В этой связи следует также обратить внимание возможности влиять на зарядность поверхностей раздела в наноматериалах путем наложения электрических полей [6, 7]. В принципиальном плане показано, что. Таким образом, первоначальные концепции [1-3] получают новые интересные импульсы для развития, и выявление роли размерных и квантовых эффектов в модификации свойств наноматериалов также кажется весьма важным. Практически все типы наноматериалов, за исключением супрамолекулярных (т. В самом общем виде удаление от равновесия и соответственно избыточная свободная энергия Гиббса могут быть связаны с характерным для наномаї'ериалов обилием поверхностей раздела (межзеренные и межфазные границы, тройные стыки), наличием неравновесных фаз и пограничных сегрегаций, остаточных напряжений и повышенного содержания дефектов кристаллического строения. На рисунке 1. Рисунок- 1. Вполне очевидно, что при термических воздействиях, а также в силовых полях (радиационных, деформационных и др. Вес эго должно сказываться на физико-химических, физико-механических и других свойствах, влияя тем самым на эксплуатационные ресурсы наноматсриалов и определяя важность изучения их стабильности. Это, как и исследование природы размерных эффектов, одна из важнейших и сравнительно малоизученных проблем наноструктурного материаловедения. Современный научно-технический прогресс, несомненно, определяется развитием электроники, основой которой являются достижения в различных областях фундаментальных наук, главным образом физики твердого тела, физики полупроводников, твердотельной технологии. Последние достижения науки показывают, что, в огличие от традиционной микроэлектроники, потенциальные возможности которой в ближайшее десятилетие, по-видимому, будут исчерпаны, дальнейшее развитие электроники возможно только на базе принципиально новых физических и технологических идей. Так, на протяжении ряда десятилетий повышение функциональной сложности и быстродействия систем достигалось увеличением плотности размещения и уменьшением размеров элементов, принцип действия которых не зависел от их масштаба, при переходе к размерам элементов порядка десятков или единиц нанометров возникает естественно новая ситуация, состоящая в том. Многообещающим является таюке создание наноструктур, в которых роль функциональных элементов выполняют отдельные молекулы. В перспективе это позволит использовать принципы приема и переработки информации, реализуемые в биологических объектах (молекулярная наноэлектроника). Новые возможности в повышении мощности, температурной и радиационной стойкости, расширении диапазона частот, улучшении эргономических характеристик приборов открывает направление, в кагором синтезируются идеи и технологические достижения вакуумной и твердотельной электроники (вакуумная ианоэлектроника). Вполне вероятно, что дальнейшая эволюция технологии микро- и наиоэлектроникн пойдет по пути развития принципов самоорганизации, связанных с фрактальными методами создания организованных и упорядоченных структур.