Гибридные органосиликатные low-k-диэлектрики с бензольными мостиковыми группами с повышенной механической прочностью и малым размером пор для современной BEOL металлизации

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В данной работе исследованы критические свойства периодического мезопористого органосиликатного диэлектрика с различным соотношением бензольных мостиковых и метильных групп с использованием современных методов, таких, как эллипсометрическая порозиметрия, спектроскопия поверхностных акустических волн, рентгеновская рефлектометрия и другие. Показано, что размер пор и шероховатость поверхности пленок уменьшаются с увеличением концентрации бензольных групп, хотя при концентрации >25 мол.% размер пор резко уменьшается и мало меняется при дальнейшем увеличении. С ростом концентрации бензольных групп также увеличивается диэлектрическая проницаемость и улучшаются механические свойства. Увеличение модуля Юнга носит перколяционный характер и резко возрастает при концентрации, близкой к 50 мол.%. Было обнаружено, что введение 30 мас.% пористости в пленки с бензольными группами, в которых отсутствуют метильные группы, ведет к увеличению модуля Юнга. Такое поведение связано с формированием кристаллоподобной структуры на каркасе пленки. Увеличение диэлектрической проницаемости связано с большей поляризуемостью бензольных групп по сравнению с метильными группами, а также с их большей гидрофильностью и наличием адсорбированной воды.

Об авторах

Аскар Анварович Резванов

Научно-исследовательский институт молекулярной электроники

Автор, ответственный за переписку.
Email: arezvanov@niime.ru
Россия, 124460, Россия, Москва, Зеленоград, ул. Академика Валиева, 6/1

Алексей Сергеевич Вишневский

МИРЭА – Российский технологический университет

Email: vishnevskiy@mirea.ru
Россия, 119454, Россия, Москва, проспект Вернадского, 78

Дмитрий Сергеевич Серегин

МИРЭА – Российский технологический университет

Email: d_seregin@mirea.ru
Россия, 119454, Россия, Москва, проспект Вернадского, 78

Андрей Александрович Ломов

Физико-технологический институт им. К.А. Валиева РАН

Email: lomov@ftian.ru
Россия, 117218, Россия, Москва, Нахимовский проспект, 36/1

Константин Анатольевич Воротилов

МИРЭА – Российский технологический университет

Email: vorotilov@mirea.ru
Россия, 119454, Россия, Москва, проспект Вернадского, 78

Михаил Родионович Бакланов

МИРЭА – Российский технологический университет

Email: baklanovmr@gmail.com
Россия, 119454, Россия, Москва, проспект Вернадского, 78

Список литературы

  1. P. Van Der Voort, D. Esquivel, E. De Canck, F. Goethals, I. Van Driessche, F. J. Romero-Salguero Chem. Soc. Rev., 2013, 42(9), 3913. doi: 10.1039/C2CS35222B.
  2. A.M. Kaczmarek, S. Abednatanzi, D. Esquivel, C. Krishnaraj, H.S. Jena, G. Wang, K. Leus, R. Van Deun, F.J. Romero-Salguero, P. Van Der Voort Micropor. Mesopor. Mat., 2020, 291, 109687. doi: 10.1016/j.micromeso.2019.109687.
  3. D. Arcos, M. Vallet-Regí Acta Biomater., 2010, 6(8), 2874. doi: 10.1016/j.actbio.2010.02.012.
  4. Advanced Interconnects for ULSI Technology, Eds M.R. Baklanov, P.S. Ho, E. Zschech, UK, Chichester, Wiley, 2012, 608 pp. doi: 10.1002/9781119963677.
  5. V. Jousseaume, O. Gourhant, P. Gonon, A. Zenasni, L. Favennec J. Electrochem. Soc., 2012, 159(5), G49. doi: 10.1149/2.jes113605.
  6. J. Li, T.E. Seidel and J.W. Mayer MRS Bulletin, 1994, 19(8), 15. doi: 10.1557/S0883769400047692.
  7. А.С. Валеев, Г.Я. Красников, В.А. Гвоздев, П.И. Кузнецов Пат. РФ, 2548523, 2013.
  8. L. Zhang, J.-F. de Marneffe, N. Heylen, G. Murdoch, Z. Tokei, J. Boemmels, S. De Gendt, M.R. Baklanov Appl. Phys. Lett., 2015, 107, 092901. doi: 10.1063/1.4930072.
  9. K. Maex, M.R. Baklanov, D. Shamiryan, F. Iacopi, S.H. Brongersma, Z.S. Yanovitskaya J. Appl. Phys., 2003, 93, 8793. doi: 10.1063/1.1567460.
  10. B.D. Hatton, K. Landskron, W.J. Hunks, M.R. Bennett, D. Shukaris, D.D. Perovic, G.A. Ozin Mater. Today, 2006, 9(3), 22. doi: 10.1016/S1369-7021(06)71387-6.
  11. H. Li, J.M. Knaup, E. Kaxiras, J.J. Vlassak Acta Mater., 2011, 59, 44. doi: 10.1016/j.actamat.2010.08.015.
  12. J.A. Burg, M.S. Oliver, T.J. Frot, M. Sherwood, V. Lee, G. Dubois, R.H. Dauskardt Nat. Commun., 2017, 8(1), 1019. doi: 10.1038/s41467-017-01305-w.
  13. S. Inagaki, S. Guan, T. Ohsuna, O. Terasaki Nature, 2002, 416(6878), 304. doi: 10.1038/416304a.
  14. A. Rezvanov, A. Vishnevskiy, D. Seregin, D. Schneider, A.A. Lomov, K.A. Vorotilov, M.R. Baklanov Mater. Chem. Phys., 2022, 290, 126571. doi: 10.1016/j.matchemphys.2022.126571.
  15. A.A. Maznev, A. Mazurenko, L. Zhuoyun, M. Gostein Rev. Sci. Instrum., 2003, 74, 667. doi: 10.1063/1.1512680.
  16. R.N. Nenashev, N.M. Kotova, A.S. Vishnevskii, K.A. Vorotilov Inorg. Mater., 2016, 52(6), 625. doi: 10.1134/S0020168516060108.
  17. A.S. Vishnevskiy, D.S. Seregin, K.A. Vorotilov, A.S. Sigov, K.P. Mogilnikov, M.R. Baklanov J. Solgel. Sci. Technol., 2019, 92(4), 273. doi: 10.1007/s10971-019-05028-w.
  18. E-B. Cho, K. Char Chem. Mater., 2003, 16(2), 270. doi: 10.1021/cm0346733.
  19. Y. Goto, S. Inagaki Chem. Commun., 2002, 20, 2410. doi: 10.1039/B207825B.
  20. M.R. Baklanov, K.P. Mogilnikov Microelectron. Eng., 2002, 64(1), 335. doi: 10.1016/S0167-9317(02)00807-9.
  21. A.G. Attallah, A.S. Vishnevskiy, M.O. Liedke, E. Hirschmann, M. Butterling, D.S. Seregin, A.A. Rezvanov, K.A. Vorotilov, M.R. Baklanov, A. Wagner В Proc. 12.5th International Workshop on Positron and Positronium Chemistry, (Internet, 30 August – 3 September, 2021), 2021 (https:// ppc12.5.umcs.pl/?page_id=502).
  22. M.R. Baklanov, V. Jousseaume, T.V. Rakhimova, D.V. Lopaev, Yu.A. Mankelevich, V.V. Afanas'ev, J.L. Shohet, S.W. King, E.T. Ryan Appl. Phys. Rev., 2019, 6(1), 011301. doi: 10.1063/1.5054304.
  23. P. Marsik, P. Verdonck, D. De Roest, M.R. Baklanov Thin Solid Films, 2010, 518(15), 4266. doi: 10.1016/j.tsf.2009.12.110.
  24. D.C. Hurley, V.K. Tewary, A.J. Richards Meas. Sci. Technol., 2001, 12, 1486. doi: 10.1088/0957-0233/12/9/315.
  25. A.D. Ross PhD Thes. in Chemical Engineering, Massachusetts Institute of Technology, USA, Boston, 2005, 119 pp.
  26. A.P. Dral, C. Lievens, J.E. ten Elshof Langmuir, 2017, 33(22), 5527. doi: 10.1021/acs.langmuir.7b00971.
  27. V.A. Pustovarov, A.F. Zatsepin, D.Y. Biryukov, V.S. Aliev, R.M.K. Iskhakzay, V.A. Gritsenko J. Non-Cryst. Solids, 2023, 602, 122077. doi: 10.1016/j.jnoncrysol.2022.122077.
  28. L. Skuja J. Non-Cryst. Solids, 1998, 239(1-3) 16. doi: 10.1016/S0022-3093(98)00720-0.
  29. R. Salh В Crystalline Silicon – Properties and Uses, USA, TX, Houston, IntechOpen Publ., 2011, pp. 135–172. doi: 10.5772/22607.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Резванов А.А., Вишневский А.С., Серегин Д.С., Ломов А.А., Воротилов К.А., Бакланов М.Р., 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».