Icon projectПроект ФЭ-1303

Технология тонких пленок с низкой диэлектрической проницаемостью

Направление

Наносистемы, нанотехнологии и наноматериалы

Вид проекта

науко-ориентированный

Размещение в СБИ

Нет

Цель проекта

Отработка технологии пористых диэлектрических пленок с низкой диэлектрической проницаемостью

Основные задачи проекта на этапах реализации

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

Заинтересованные структуры

Кафедра ФЭ, РОСНАНО

Потребные ассигнования

нет

Источники средств

Бюджетные средства (в рамках образовательного процесса)

Актуальность тематики проекта

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).

Научная новизна проекта

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.

Практическая значимость проекта

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

Ожидаемые результаты

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.

Прогноз возможных сроков реализации проекта

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

Целевая аудитория (потребители)

Студенты, магистранты, молодые ученые