The subtractive process of forming a metallization system for integrated circuits has been studied. Structures with aluminum and copper conductors with different pitches were used as models. The gaps between the conductors were filled using the chemical solution deposition technique. The formed organosilicate layers provided complete or partial planarization of the relief. Electrical measurements indicated a decrease in capacitance and leakage currents in structures with nanoporous dielectric layers.
Исследован субтрактивный процесс создания системы металлизации интегральных схем. В качестве модельных использованы структуры с алюминиевыми и медными проводниками, имеющие различный шаг. Заполнение зазоров между проводниками проводилось методом химического осаждения из раствора. Сформированные органосиликатные слои обеспечивали полную или частичную планаризацию рельефа. Электрические измерения свидетельствовали о снижении ёмкости и токов утечек в структурах с нанопористыми диэлектрическими слоями.
Thin polymethylsilsesquioxane films with Brij 30 porogen concentrations in the range ωsurf = 15.5–52.5 wt % have been produced by a sol–gel process. Their dielectric permittivity, refractive index, relative porosity, and shrinkage have been measured as functions of heat treatment temperature and porogen concentration.
We have studied the influence of methyltrimethoxysilane hydrolysis and condensation conditions in aprotic solvents on the formation, composition, and properties of thin polymethylsilsesquioxane films. The condensation of silanol groups and the structuring of the silicon–oxygen skeleton at different heat-treatment temperatures have been investigated by IR spectroscopy. The dielectric permittivity k and refractive index n of the films have been determined as functions of annealing temperature t a : at t a = 430°C, k = 2.75 and n = 1.38.
Исследовано влияние легирования лантаном пленок цирконата-титаната свинца (ЦТСЛ) на поляризационные свойства и токи утечки. Пленки Pb1 - xLax(Zr0.48Ti0.52)1 - x/4O3 с x = 0; 0.02; 0.05; 0.08 и 0.1 толщиной 240 нм сформированы золь-гель методом при температуре отжига 650°С на подложках со структурой Si SiO2 TiO2 Pt. Установлено, что при легировании La имеет место уменьшение остаточной поляризации и коэрцитивного поля. Пленки с x = 0.02 имеют приемлемые значения сегнетоэлектрических характеристик (7 мкКл/см2, 25 кВ/см) для их использования в сегнетоэлектрической памяти. Вольт-амперные характеристики пленок ЦТСЛ имеют две характерные области. В диапазоне слабых полей (до 8090 кВ/см) ток утечки обусловлен преимущественно высоким сопротивлением обедненной области обратно смещенного барьера Шоттки на границе раздела электрод-сегнетоэлектрик, в результате чего величина тока утечки практически не зависит от содержания La. При превышении порогового напряжения происходит пробой барьера Шоттки, и в области сильных полей ток утечки определяется концентрацией свободных носителей в объеме пленки, зависящей от степени легирования La. При x = 0.02 ток утечки уменьшается приблизительно на два порядка по сравнению с нелегированной пленкой ЦТС. Дальнейшее увеличение содержания La сопровождается увеличением тока утечки в области сильных полей вследствие смены типа проводимости и увеличения концентрации носителей n-типа.
The influence of lanthanum doping of lead zirconate titanate films (PZTL) on their polarization properties and leakage currents is studied. The films of Pb1 − x La x (Zr0.48Ti0.52)1 − x/4O3 with x = 0, 0.02, 0.05, 0.08, and 0.1 and a thickness of 240 nm were produced using the sol-gel method at an annealing temperature of 650°C on the substrates with a Si-SiO2-TiO2-Pt structure. It is found that the residual polarization and the coercive field are weakened after doping with La. The films with x = 0.02 exhibit satisfactory ferroelectric characteristics (7 μC/cm2, 25 kV/cm) that make them suitable for use in ferroelectric memory. The current-voltage curves of PZTL films have two characteristic regions. In weak fields (up to 80–90 kV/cm), the leakage current is attributable primarily to the high resistance of the depletion region of the reverse-biased Schottky barrier at the electrode-ferroelectric interface, and the leakage current is thus practically independent of the La content. When the threshold voltage is exceeded, the Schottky barrier breakdown occurs, and the leakage current in strong fields is defined by the density of free carriers in the bulk of the film. This density depends on the La doping level. The leakage current at x = 0.02 is reduced by about two orders of magnitude compared to undoped PZT film. Further increases in the La content are accompanied by an increase in the leakage current in strong fields. This effect is attributed to a change in the conduction type and an increase in the density of n-type carriers.