Проект ФЭ-1303

науко-ориентированный

Отработка технологии пористых диэлектрических пленок с низкой диэлектрической проницаемостью

Методами магнетронного распыления и термического испарения получить тонкие пленки и исследовать их свойства;
Получение МДМ-структур и исследование их свойств.

Кафедра ФЭ, РОСНАНО

нет

Бюджетные средства (в рамках образовательного процесса)

Одним из перспективных способов получения материалов, характеризующихся крайне высокой удельной поверхностью и обладающих порами заданного размера и формы, является темплатный синтез. Темплат, или шаблон, является центром, вокруг которого организуются основные структурные единицы матрицы и формируется каркас. Удаление темплата приводит к образованию структуры, комплиментарной структуре темплата, тем самым формируя пористый материал, полости которого в точности повторяют размер и форму используемого шаблона.
Еще один способ основывается на так называемом методе жидкокристаллической «затравки», предложенном исследователями компании Мобил в 1992 г.. Этот метод базируется на использовании лиотропного жидкого кристалла как «затравки» для получения твёрдого диэлектрического материала. Лиотропные мезофазы, обычно применяемые в качестве «затравок», состоят из упорядоченных сферических (цилиндрических) мицелл или полимерных цепей. В мезофазу примешивается кремнийсодержащее неорганическое соединение. Жидкий неорганический материал играет роль растворителя, в котором «растворены» мицеллы или полимерные цепи. Полученный раствор часто называют прекурсионным.
В процессе затвердевания неорганического материала, в результате реакции гидролиза, он образует твёрдые стенки, разделяющие органические мицеллы или полимерные цепи. Это - так называемый процесс самосборки неорганического материала и мицелл (полимерных цепей).

Тонкие твёрдые плёнки диэлектрического материала, необходимые для применений в наноэлектронике, чаще всего получают центрифугированием прекурсионного раствора на кремниевые подложки. После затвердевания прекурсионного раствора, присутствующие в нём органические внедрения (мицеллы, полимерные цепи) удаляются путём кальцинирования (вакуумного отжига). В результате получается твёрдый материал, содержащий пространственно-упорядоченные поры (на месте выжженной органической «затравки»).
Все перечисленные методы имеют сложную технологию создания пористых материалов, затрудняющую изготовление полупроводниковых пластин в едином технологическом цикле (т.к. относятся к химическим методам и не может быть осуществлены в вакууме). К тому же во всех существующих методах отсутствует элемент самоорганизации, не позволяющий получать совершенные структуры обладающие повышенной адсорбционной способностью, а также имеющие высокие диэлектрические свойства и имеющие низкое значение диэлектрической проницаемости.

Проект значим при подготовке кадров для предприятий, работающих в области электроники. Также выполнение проекта значим как задел для НИР.

1. Отработка технологии получения пористых пленок диоксида кремния, обладающих оптимальными характеристиками для использования их в качестве межуровневой изоляции интегральных схем СВЧ диапазона.
2. Разработка физико-химической модели формирования пористых пленок диоксида кремния.

Для практической реализации требуется ориентировочно 1,5-2 года. После чего технология может быть успешно использована на предприятиях выпускающих электронику СВЧ-диапазона.

Студенты, магистранты, молодые ученые