Регистрация / Вход
Прислать материал

Экспериментальное и теоретическое исследование механизмов образования дефектов в современных для наноэлектроники материалах с низкой (low-k, LK) и ультра-низкой (ultra low-k, ULK) константой диэлектрической проницаемости при их взаимодействии с плазмой.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.0863
Организация
НИИЯФ МГУ
Руководитель работ
Рахимов Александр Турсунович

Выполнение НИР должно обеспечивать достижение научных результатов мирового уровня, подготовку и закрепление в сфере науки и образования научных и научно-педагогических кадров, формирование эффективных и жизнеспособных научных коллективов, развитие международного сотрудничества в научно-технической сфере

Этапы проекта

1
29.06.2010 - 20.11.2010
1.1. Выявление механизмов возникновения дефектов в low-k пленке (SiOHC нанопористая структура) в послесвечении плазмы (He, O2, H2).
1.2. Исследование механизмов рекомбинации и реакций радикалов О и Н на поверхности low-k материала вниз по потоку газа после реактора с использованием методики актинометрии c возбуждением потока газа после разрядной камеры маломощным высокочастотным разрядом (ПИФ).
1.3. Разработка мульти-масштабной модели возникновения дефектов при взаимодействии low-k пленки с МЧ плазмой.
1.4.Определение скоростей процессов (рекомбинация и реакции) в нанопористой пленке с применением теории случайных блужданий в наноразмерных порах.
1.5. Разработка методов предобработки low-k SiOHC материала в плазме гелия с целью образования поверхностных структурных нанослоев, препятствующих возникновению дефектов в low-k материале при дальнейшем травлении резиста.
1.6.Определение потоков и энергии ионов гелия, требуемых для предобработки low-k материала, образованного из разного органического прекурсора (разная SiOHC структура).
1.7.Исследование структуры поверхностных нанослоев, возникающих при предобработке low-k SiOHC материала в плазме гелия.
1.8.Проведение патентных исследований в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96.
1.9. Исследование раздельного влияния потока метастабильных атомов (He*), ВУФ излучения, и ионов разных энергий, эмитированных плазмой гелия, так и их возможного синергетического эффекта на характеристики low-k пленки.
Развернуть
2
01.01.2011 - 30.06.2011
2.1. Измерение параметров плазмы (плотности плазмы, температуры электронов) и функции распределения ионов по энергиям (ФРИЭ) в He/O2/H2 смесях при возбуждении как в ДЧ режиме, так и при возбуждении только на высокой частоте в зависимости от давления (20-100 мТор), парциальных давлений компонент, величины низкой частоты (1,76 МГц или 13,56 МГц), мощности на каждой частоте (10-100 Вт, средняя мощность вплоть до 1,2 Вт/см2).
2.2. Выявление механизмов и условий образования дефектов в SiOHC пористых пленках при воздействии ВЧ емкостной плазмой высокой частоты (81 МГц) в О2 и Н2, в условиях, когда доминируют потоки атомных частиц, с использованием диагностики ex situ поверхностей пленок для определения профиля дефектов по глубине как функции параметров потоков атомов.
2.3. Измерение плотности радикалов в ДЧ плазме с пространственно-временным разрешением на периоде низкой частоты с помощью эмиссионной спектроскопии (актинометрия с пространственно-временным разрешением).
2.4.Определение параметров потоков радикалов на поверхность low-k диэлектриков в экспериментальных условиях.
2.5. Исследование влияния вариации энергий ионов из He/O2/H2 плазмы на изменение структуры low-k пленки на низкой частоте 1,76 МГц в условиях, когда подводимая мощность, в основном, вкладывается в ионную подсистему.
2.6. Исследование возможного синергетического эффекта потоков атомов, ВУФ излучения и ионов с разными энергиями из плазмы на свойства и отклик low-k пленки в плазме двухчастотного (ДЧ) емкостного разряда в условиях независимого управления энергией ионов и потоков атомов.
2.7. Разработка мульти-масштабной модели взаимодействия плазмы ДЧ емкостного разряда с low-k пленкой на основе кинетической самосогласованной модели Методом Частиц в Ячейках с Монте-Карло столкновениями (МЧЯ МКС), которая будет описывать проникновение атомов в нано-пористый low-k материал, рекомбинацию атомов O, травление атомами O метильных (СН3) групп как функцию глубины, структуры материалов и воздействия атомов O.
2.8.Тестирование модели на полученные экспериментальные данные.
2.9. Определение коэффициентов вторичной электронной эмиссии электронов с поверхности нагруженного электрода для плазмы на низкой частоте для разных материала электрода (металл, кремний).
Развернуть
3
01.07.2011 - 02.11.2011
3.1. Измерение параметров плазмы (плотности плазмы, температуры электронов) и функции распределения ионов по энергиям (ФРИЭ) ДЧ CCP и ТCP) в Ar/Н2/N2 смесях как функций: давления (10-100 мТор), парциальных давлений компонент, величины низкой частоты (1,76 МГц или 13,56 МГц), мощности на каждой частоте (10-100 Вт, средняя мощность вплоть до 1,2 Вт/см2).
3.2.Определение области параметров плазмы, в которой возможно разделение функции частот.
3.3. Измерение плотности радикалов с пространственно-временным разрешением на периоде низкой частоты с помощью эмиссионной спектроскопии (актинометрия с пространственно-временным разрешением).
3.4.Определение потоков радикалов на поверхность новых органических low-k пленок в экспериментальных условиях.
3.5. Исследование возможных модификаций поверхности новых органических low-k пленок под действием потоков радикалов и ионов в условиях взаимодействия плазмы с пленками без маски (blanket технология).
3.6. Исследование особенностей ДЧ CCP плазмы в Ar/Н2/N2 смесях с помощью самосогласованной МЧЯ МКС модели с кинетическим описанием движения электронов, ионов и быстрых частиц. 3.7.Моделирование потоков радикалов, ионов, ВУФ излучения и функции распределения ионов по энергиям (ФРИЭ) падающих на поверхности новых органических low-k пленок для различных плазменных параметров.
3.8. Измерение профилей глубоких канавок (тренчей) в условиях анизотропного травления органических low-k пленок с заранее нанесенными твердыми масками (маски наносятся европейскими коллабораторами в рамках FP7 программы).
3.9.Исследование влияния плазменных параметров на вертикальную сруктуру тренчей.
3.10.Исследование возможных дефектов на боковой поверхности тренча (side-wall defects) при анизотропном травлении.
3.11. Разработка модели для расчетов профилей тренчей с учетом соотношения потоков радикалов и ионов, зависимости распределения потенциала плазмы в тренчах от потока ионов и их энергии и от аспектного отношения.
Развернуть
4
01.01.2012 - 15.12.2012
4.1. Измерение параметров плазмы (плотности плазмы, температуры электронов) в ДЧ CCP плазме в Ar/Cx/Hy/Fz смесях в зависимости от: полного давления (10-100 мТор), парциальных давлений компонент смеси, мощности на каждой частоте (10-100 Вт, средняя мощность вплоть до 1,2 Вт/см2).
4.2. Измерение с пространственным и временным разрешением плотности радикалов (H,F,CF2) по периоду низкой частоты с помощью эмиссионной спектроскопии (актинометрия с пространственно-временным разрешением).
4.3.Определение потоков радикалов на поверхность SiOHC low-k пленок в экспериментальных условиях.
4.4. Определение структуры фторуглеродной пленки, образующейся на поверхности электрода (и low-k пленки) в условиях травления low-k пленки без маски (blanket технология).
4.5.Изучение возможного влияния поверхностных процессов, протекающих при воздействии плазмы на фторуглеродной пленке на плотность радикалов в объемной фазе.
4.6.Исследование возможной модификации SiOHC low-k пленок под действием Ar/Cx/Hy/Fz плазмы.
4.7. Исследование особенностей ДЧ CCP плазмы в Ar/Cx/Hy/Fz смесях с помощью самосогласованной МЧЯ МКС модели.
4.8.Моделирование потоков радикалов, ионов, и их энергетического спектра на поверхности SiOHC low-k пленок для различных плазменных параметров и процессов на поверхности фторуглеродной пленки на основе анализа экспериментальных данных.
4.9. Измерение профилей глубоких канавок (тренчей) в условиях анизотропного травления SiOHC low-k пленок с заранее нанесенными твердыми масками (нанесение маски и вскрытие окон проводится европейскими коллабораторами в рамках FP7 программы).
4.10.Исследование возможных дефектов на боковой поверхности тренча (side-wall defects) при анизотропном травлении во фтор-углеводородной плазме.
4.11.Определение плазменных параметров, оптимальных для получения низкодефектных вертикальных наноразмерных тренчей.
4.12. Разработка программы внедрения результатов НИР в образовательный процесс.
4.13. Разработка модели для определения распределения потенциала в тренчах при исследуемых в эксперименте аспектных соотношениях.
4.14. Определение зависимости энергии ионов на дне тренча в зависимости от распределения потенциала плазмы в тренчах при различных аспектных отношениях.
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Продолжительность работ
2010 - 2012, 27 мес.
Бюджетные средства
11,8 млн
Организация
ИЦиГ СО РАН
профинансировано
Продолжительность работ
2010 - 2012, 26 мес.
Бюджетные средства
6,5 млн
Организация
ФТИ им. А.Ф.Иоффе
профинансировано
Продолжительность работ
2010 - 2012, 30 мес.
Бюджетные средства
9,9 млн
Организация
ИБХ РАН
профинансировано
Тема
«Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров, принимающих участие в 7-й Рамочной Программе Евросоюза в области технических и естественных наук»
Продолжительность работ
2010 - 2012, 30 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
67
Тема
«Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области cистемной биологии, биоинформатики и промышленной биотехнологии совместно с научными организациями Германии».
Продолжительность работ
2010 - 2012, 29 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
30
Тема
Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров совместно с малыми инновационными предприятиями в области энергосбережения
Продолжительность работ
2010 - 2012, 28 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
72
Тема
Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров совместно с малыми инновационными предприятиями в области информационно-телекоммуникационных технологий
Продолжительность работ
2010 - 2012, 28 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
65
Тема
Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров совместно с малыми инновационными предприятиями в области высокотехнологичной медицинской техники
Продолжительность работ
2010 - 2012, 28 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
52