автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Формирование диэлектрических слоев интегральных схем методами химического осаждения

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

на правах рукописи

УДК 621.38.049.77:627.793.3 ,!и 1 "

Воротилов Константин Анатольевич

ФОРМИРОВАНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЛОЕВ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ МЕТОДАМИ ХИМИЧЕСКОГО

ОСАЖДЕНИЯ

Специальность 05.27.01 - твердотельная электроника, микроэлектроника и наноэлектроника

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва - 2000

Работа выполнена в Московском государственном институте радиотехники, электроники и автоматики (техническом университете) - МИРЭА

Научный консультант:

доктор физико-математических наук,

профессор

Официальные оппоненты:

А.С. Сигов

доктор технических наук, профессор

доктор физико-математических наук, профессор

доктор технических наук

Н.Н. Усов

Б.А. Струков В.В. Беляев

Ведущая организация - Физико-технологический институт РАН

советг

2000 г. в часов

Защита состоится "Щ ' на заседании диссертационного Ьовета Д 063.54.03 в Московском государственном институте радиотехники, электроники и автоматики (технический университет) по адресу: 117454, г. Москва, пр. Вернадского, д. 78, аудитория Д-412.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан "Ло " о^г*. 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.х.н., доцент }\г В.И. Свитов

^т/о-оболо

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ. Основным направлением развития микроэлектроники является увеличение объемов обрабатываемой информации на основе дальнейшего повышения степени интеграции ИС. Это обстоятельство выдвигает принципиально новые требования к принципам обработки информации и материалам, используемым в производстве ИС.

Прогресс современной микроэлектронной индустрии в значительной степени зависит от успешного решения проблем в области физики и технологии диэлектрических материалов.

Системы многоуровневой металлизации являются ключевым звеном в производстве современных ИС, в значительной степени определяя их функциональные параметры, стоимость и надежность. Уменьшение размеров проводников выдвигает требования к уменьшению паразитной емкости межсоединений путем снижения диэлектрической проницаемости изолирующих диэлектрических слоев, к планаризации топографического рельефа, образованного проводниками с высоким аспектным соотношением и др.

С другой стороны, дальнейшее уменьшение площади ячеек запоминающих устройств с произвольной выборкой (ЗУПВ) невозможно без решения проблемы повышения диэлектрической проницаемости диэлектрика в конденсаторных элементах, т.к. необходимая для считывания сигнала величина емкости остается неизменной: 25-30 фФ на ячейку.

Увеличение объемов обрабатываемой информации стимулирует также поиск новых физических сред, участвующих в процессе обработки информации. До недавнего времени диэлектрики играли исключительно пассивную роль изоляторов и пассивирующих слоев. Интеграция в микроэлектронные технологии активных диэлектрических материалов, таких как сегнето-, пиро- и пьезоэлектрики, позволяет создать устройства на новых

физических принципах, получивших название интегрированных сегнего-электрических устройств (высокоскоростные энергонезависимые сегнето-электрические ЗУ (СЭЗУ), приемники ИК - изображения, микроэлектромеханические системы (МЭМС), устройства нелинейной оптики и др.). Создание данного направления в микроэлектронике требует решения комплекса проблем в области физики и технологии сегнетоэлектрических пленок, а также технологии производства ИС. Сегнстоэлектрики являются сложными трех-, четырех- и более компонентными оксидными соединениями с достаточно высокой температурой кристаллизации. При формировании сегнетоэлектрических пленок необходимо обеспечить стехиометри-ческий, фазовый состав, необходимый размер кристаллитов, их ориентацию и качество границ раздела.

Таким образом, столь значительное разнообразие требований, предъявляемых современной микроэлектроникой к диэлектрическим материалам, стимулирует развитие новых технологических методов их формирования. Одним из таких перспективных методов является метод химического осаждения из растворов. Интенсивные исследования, проводимые в последнее время в данном направлении ведущими исследовательскими центрами как у нас в стране, так и за рубежом, позволили значительно расширить области применения данного метода. Однако его потенциал в настоящее время реализован не в полной мере, что связано с недостаточной изученностью фундаментальных процессов синтеза исходных композиций, процессов формирования пленок, их физических свойств, а также процессов интеграции в микроэлектронные технологии.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Целью данной работы является создание физико-технологических основ процессов формирования диэлектрических слоев ИС методами химического осаждения из растворов для систем многоуровневой металлизации СБИС, а также сегнетоэлектрических пленок для нового поколения интегрированных сегнетоэлектрических устройств.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие конкретные задачи:

- Исследовать процесс формирования пленок методом химического осаждения из растворов с целью выявления критических факторов, определяющих толщину пленок, ее неоднородность, а также микроструктуру формируемых пленок.

- Исследовать процессы формирования методом химического осаждения из растворов диэлектрических пленок, таких как силикаты, органически - модифицированные силикаты и др. Определить влияние различных исходных соединений, их соотношения, а также условий формирования на свойства пленок. Провести исследование термостойкости, усадочных характеристик, а также электрофизических свойств пленок.

- Разработать методику формирования сегнетоэлектрических пленок для интегрированных сегнетоэлектрических устройств. Установить роль исходных соединений и процесса формирования на фазовый состав, микроструктуру и электрофизические свойства пленок. Определить характерные температуры и механизмы кристаллизации пленок. Провести сравнительные исследования пленок различных соединений и определить их основные области применения.

- Исследовать процесс планаризации изолирующего диэлектрика многоуровневых систем металлизации. Выявить механизмы обеспечения заданного коэффициента планаризации при нанесении растворов на пластины с топографическим рельефом. Изучить различные варианты маршрута изготовления многоуровневой металлизации с нанесением планаризующих слоев методом химического осаждения из растворов.

- Провести исследования процессов интеграции сегнетоэлектрических пленок с технологией ИС. Разработать технологический маршрут изготовления сегнетоэлектрических конденсаторных элементов.

6 I

- Провести поиск диэлектрических и сегнетоэлектрических материалов с новыми физическими свойствами и определить перспективы их применения в устройствах микро- и наноэлектроники.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА работы заключается в том, что в результате комплексных исследований процессов формирования пленок различного состава и внутренней структуры, включая аморфные неорганические соединения, неорганически - органические гибриды, поликристаллические оксидные соединения, разработаны физико-технологические основы элементной базы микро- и наноэлектроники на основе традиционных и нетрадиционных диэлектрических материалов.

К наиболее значимым новым результатам, представленным в диссертационной работе, относятся следующие:

1. Установлена роль температуры подложки (раствора) при получении пленок методом центрифугирования. Показано, что увеличение температуры подложки приводит к увеличению толщины формируемых слоев при сохранении их усадочных характеристик, а при нанесении пленок на подложки с топографическим рельефом - к повышению коэффициента планаризации рельефа и увеличению сопротивления пленок к растрескиванию. Установлены основные механизмы, определяющие толщину формируемых пленок, разработано оборудование, реализующее процесс центрифугирования с подогреваемой подложкой.

2. Определены основные механизмы формирования пленок оксидных соединений: силикатов, органически - модифицированных силикатов, оксидов титана, циркония, ниобата лития на кремниевых подложках. Получены экспериментальные данные по влиянию исходных соединений, параметров процесса нанесения и отжига пленок на их микроструктуру и электрофизические свойства.

3. Разработана методика формирования пленок цирконата - титаната свинца (ЦТС) с заданными сегнегоэлектрическими свойствами. Установлены основные механизмы влияния содержания свинца в процессе синтеза пленок ЦТС на их микроструктуру, электрофизические и нелинейно-оптические свойства.

4. Определены условия формирования пленок ^гй/^Та?^, позволяющие снизить температуру синтеза кристаллической фазы на 50с,-100°С по сравнению с существовавшими ранее методами.

5. В результате исследования механизмов формирования пленок титаната бария-стронция (ТБС) от стадии приготовления исходного раствора до формирования пленки ксерогеля и ее последующей трансформации в поликристаллическое состояние, установлена взаимосвязь степени модификации исходных алкоксисоединений 2-этилгексановой кислотой с механизмами формирования и кристаллизации пленок ТБС. Показано, что увеличение степени отгонки приводит к более высоким значениям диэлектрической проницаемости и более выраженным сегнетоэлектри-ческим свойствам.

6. Установлены закономерности процесса кристаллизации сегнетоэлек-трических пленок ТБС. Показано влияние числа центров кристаллизации (степени кристалличности поверхностного слоя) на структурное совершенство и электрофизические свойства формируемых пленок. Установлено влияние температуры, длительности отжига и последовательности кристаллизации на свойства пленок ТБС.

7. Впервые в виде тонких пленок методом химического осаждения из растворов получены пленки Бг2го2Т/п,уО; ¡Т'Ю^ , ШТа04 и охарактеризованы их электрофизические свойства.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ заключается в разработке методического базиса для реализации технологических процессов формирования диэлектрических и сегнетоэлектрических пленок с управляемой нано-

структурой и физическими свойствами для элементной базы микро- и на-ноэлектроники.

Методики формирования и исследования сегнетоэлектрических пленок ЦТС использованы в работе с АООТ "НИИ Молекулярной электроники и завод "Микрон" по созданию первой отечественной ИС энергонезависимого ЗУ (НИР "Импульс-СГ").

Разработанные в диссертационной работе методы планаризации многоуровневой разводки использованы при разработке технологии многоуровневой металлизации на ЗАО "Корона Семикондактор", а разработанные методы синтеза пленкообразующих растворов для процесса планаризации внедрены в производство в НТЦ "НИПИМ-ЭЛХИМСИН" (г. Тула).

Работы по созданию технологических процессов формирования многоуровневых систем металлизации и интегрированных сегнетоэлектрических устройств использованы в ходе выполнения работ в рамках Государственной научно-технической программы "Перспективные технологии и устройства микро- и наноэлектроники" (проекты N 218/68/1-2, N 02.04.6.2., N 02.04.6.2.33.Э.61), МНТП 403 "Критические технологии, основанные на распространении и воздействии потоков энергии", договоров с Секцией прикладных проблем при Президиуме РАН: "Вар-РВО", "Дупель", "Сироп", "Десег", выполняемых по постановлениям Правительства РФ от 17.04.1999 г. и 22.02.2000 г., грантов Министерства образования (НИР "Сегнетоэлектрик", программа: "Научные исследования высшей школы в области производственных технологий"), грантов Российского фонда фундаментальных исследований (Ы 97-02-17822, N 00-02-16557), гранта Международного научного фонда (МК(^000, МКС)300), гранта Нидерландского научного фонда (№0 16-04-1999).

АППРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты и научные положения, представленные в диссертационной работе, обсуждались на следующих конференциях, семинарах и симпозиумах:

II, IV Всесоюзных конференциях "Актуальные проблемы получения и применения сегнето-, пъезо-, пироэлектриков и родственных им материалов" (Москва 1984, 1991), XIII, XIV, XV Всероссийских конференциях по физике сегнетоэлектриков (Тверь 1992, Иваново 1995, Азов 1999), XII Всесоюзной научной конференции по микроэлектронике (Тбилиси 1987), семинаре "Золь-гель процессы получения неорганических материалов" (Пермь 1991), Всесоюзных научно-технических конференциях с участием зарубежных ученых «Микро- и наноэлектроника - 94, 98» (Звенигород 1994, 1999), Андриановских чтений, посвященных 90-летию со дня рождения академика К.А. Андрианова (Москва 1995), Второй международной научно-технической конференции "Микроэлектроника и автоматика" (Зеленоград 1995), III Всероссийской научно-технической конференции "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники" (Дивноморское 1996), III международной конференции "Кристаллы: рост, свойства, реальная структура, применения" (Александров 1997), 1, 2, 3-й научно-технической конференции АООТ «НИИМЭ и завод «Микрон» (Зеленоград 1998, 1999, 2000), XVIII российской конференции по электронной микроскопии ЭМ'2000 (Черноголовка 2000), б-м, 8-м, 9-м международном симпозиуме по стеклу, керамике, гибридам и нанокомпозитам из гелей (Севилья, Испания 1991; Фаро, Португалия 1995; Шеффилд, Великобритания 1997), конференциях общества исследователей материалов (MRS) (Бостон, США 1994, 1997; Сан-Франциско, США 1997), европейских конференциях общества исследователей материалов (EMRS) (Страсбург, Франция 1996, 1998), конференции диэлектрического общества (Лондон, Великобритания 1992), 124-й ежегодной конференции и выставке общества TMS (Лас-Вегас, США 1995), европейской конференции по интегрированным сегнегозлектрикам (Наймиген, Нидерланды 1995), международном симпозиуме по перспективным технологиям в области электроники (Москва 1995), международном симпозиуме по доменным структу-

рам (Вена, Австрия 1998), 6-м семинаре Японии, СНГ и стран Балтии по сегнетоэлектричеству (Токио, Япония 1998), конференции по интегрированным сегнетоэлектрикам и электрокерамике (Монтрё, Швейцария 1998), семинаре по оксидным материалам (Наймиген, Нидерланды 1999), 4-м мини-семинаре по перспективным технологиям в России/СНГ "Применения диэлектриков и сегнетоэлектриков" (Токио, Япония 1999). ПУБЛИКАЦИИ. По результатам исследований и разработок, представленных в диссертационной работе опубликовано 98 печатных работ, в том числе 48 статей, 48 тезисов докладов, получено 2 авторских свидетельства на изобретение.

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ СЛЕДУЮЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ:

- Процесс формирования пленок методом химического осаждения из растворов характеризуется динамикой центростремительных сил, реологией вязких полимеров, динамикой испарения растворителя, а также процессом трансформации пористой микроструктуры пленок. Наряду со скоростью вращения центрифуги и физико-химическими свойствами раствора, изменение температуры подложки и раствора в процессе нанесения позволяют изменять параметры формируемых слоев (толщина, планаризующие свойства, механические напряжения и др.).

- При формировании методом химического осаждения из растворов пленок оксидных материалов основными факторами, определяющими свойства формируемых слоев, являются: тип исходного алкоксисоеди-нения, его концентрация, растворитель, соотношение водаУалкоголят, катализатор, температура и время проведения реакции поликонденсации, параметры процесса нанесения (скорость вращения, температура, влажность, скорость газообмена), параметры сушки и отжига (время, длительность, последовательность отжига слоев).

- Модификация металл-кислородного каркаса органическими группами путем замещения части алкокси- групп, участвующих в процессе поли-

конденсации, на органические группы, образующие негидролизуемые металл - углеродные связи, позволяет снизить остаточное содержание гидроксилъных групп, уменьшить механические напряжения и улучшить электрофизические свойства пленок. Изменение степени модификации исходного соединения позволяет в широких пределах варьировать электрические, механические и другие свойства формируемых покрытий.

- В процессе оптимизации кристаллической структуры и электрофизических свойств пленок свинецсодержащих перовскитов, решающую роль оказывает содержание свинца и способ его введения в исходный раствор.

- Кристаллическая структура сегнетоэлектрических пленок, формируемых методом химического осаждения из растворов, определяется степенью модификации исходного раствора органическими лигандами, температурой, длительностью отжига, последовательностью кристаллизации слоев и числом центров кристаллизации на поверхности подложки. Оптимизация данных параметров позволяет снизить температуру кристаллизации пленок, обеспечить их однофазность и необходимые электрофизические свойства пленок.

- Метод химического осаждения из растворов является эффективным технологическим решением при создании систем многоуровневой металлизации ИС высокой степени интеграции и пленок сегнетоэлектрических перовскитов. Интеграция сегнетоэлектрических пленок в микроэлектронную технологию позволяет создать новый класс устройств приема и обработки информации и существенно улучшить параметры традиционных типов ИС.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав с выводами, общих выводов, списка литерату-

ры из 320 наименований. Содержание работы изложено на 388 страницах, включая 108 рисунков и 27 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность проведенных исследований, сформулирована цель работы, показана научная новизна, основные положения, выносимые на защиту, практическая ценность работы. В первой главе диссертации рассмотрены физико-химические основы метода химического осаждения из растворов, рассмотрено состояние современной электроники, проведен анализ основных существующих проблем и сформулированы основные задачи, решаемые в диссертационной работе.

Отмечается, что развитие современной микроэлектроники постоянно выдвигает задачи, которые не могут быть эффективно решены существующим арсеналом технологических средств. В последнее десятилетие методы химического осаждения из растворов стали неотъемлемой частью технологии производства ИС. Прежде всего, это связано с использованием кремнийорганических слоев (в англоязычной литературе SOG - Spin-On Glass и SOD - Spin-On Dielectric) в процессе планаризации многоуровневой разводки ИС. Важнейшим применением данного метода явилось также получение пленок многокомпонентных оксидов - сегнетоэлектриков для нового типа интегрированных сегнетоэлектрических устройств, таких как высокоскоростные энергонезависимые СЭЗУ, ЗУПВ высокой степени интеграции, а также различные типы сегнетоэлектрических микроэлектромеханических систем.

Развитие методов химического осаждения из растворов связано, прежде всего, с формированием в конце 80-х годов нового междисциплинарного направления в химии, материаловедении и технологии, получившего название золь-гель метода. Интенсивные исследования, проведенные в данной области в последнее время, позволили получить новые представления о фундаментальных физико-химических процессах, лежащих в ос-

нове золь-гель метода, определить основные области применения, преимущества и ограничения этого метода.

В основе золь-гель метода лежат реакции гидролиза и поликонденсации металлорганических соединений, главным образом алкоголятов металлов, ведущие к образованию металл-кислородного каркаса, постепенное разветвление которого приводит к последовательным структурным изменениям по схеме: раствор-золь-гель-оксид. Такой метод обеспечивает возможность точного управления структурой получаемого вещества на молекулярном уровне, обеспечивает получение многокомпонентных оксидных материалов с точным соблюдением стехиометрического соотношения элементов, высокой гомогенностью и низкой температурой формирования оксидных фаз.

Анализ проблем, связанных с использованием метода химического осаждения из растворов для формирования диэлектрических слоев ИС показал, что широкое применение метода в микроэлектронике сдерживает недостаточная изученность фундаментальных процессов синтеза исходных композиций, физико-химических аспектов процесса центрифугирования, процессов трансформации исходной полимерной структуры золя в структуру пленки, связи микроструктуры пленок и их электрофизических свойств, а также процессов интеграции в микроэлектронную технологию.

Результатом проведенного анализа стало определение основных целей и задач диссертационной работы: создание физико-технологических основ процессов формирования диэлектрических слоев ИС методами химического осаждения из растворов и разработка методов формирования диэлектрических слоев для систем многоуровневой металлизации СБИС, а также сегнетоэлектрическнх пленок для нового поколения интегрированных сегнетоэлектрических устройств.

Вторая глава посвящена исследованию физико-химических процессов нанесения пленок методом химического осаждения из растворов.

Процесс центрифугирования имеет большое практическое значение для формирования тонких пленок в микроэлектронике. Анализ процесса центрифугирования включает в себя рассмотрение динамики центростремительных сил, реологии вязких полимеров, динамики испарения растворителя, а также трансформации пористой микроструктуры пленок. Экспериментальная зависимость толщины пленки от скорости вращения

Ъу (О ^ для силикатных слоев демонстрировала А, = 0,6, что отличается

от аппроксимации Мейерхофера (МсусгИоГсг) (Я = 0,5). Показано, что это отличие обусловлено изменением динамики испарения в процессе центрифугирования, связанным с образованием на поверхности слоя с низкой концентрацией растворителя и низким коэффициентом диффузии, а также неньютоновской реологией наносимого раствора (при достижении определенных напряжений сдвига, вязкость раствора начинает уменьшаться). Последнее приводит также к наблюдаемой радиальной неоднородности пленок (уменьшение толщины от центра к краю пластины). Величина неоднородности толщины и показателя преломления пленок уменьшается с увеличением скорости вращения.

Впервые получены данные о влиянии температуры подложки и температуры наносимого раствора на процесс формирования пленок методом центрифугирования. Показано, что увеличение температуры подложки, как и температуры наносимого раствора, приводят к увеличению толщины формируемых слоев. Температурная зависимость толщины пленок в основном определяется изменением давления насыщенных паров растворителя с учетом изменения вязкости раствора.

В первом приближении зависимость 1пhf от обратной температуры

г - 1 / ^ ,о

1 имеет вид прямой линии с наклоном: шя, —----где С/г и ¿3/

' 3 т

- показатели степени в температурных зависимостях давления насыщен-

ных паров и вязкости соответственно. В отличие от других способов изменения толщины пленок (напр. изменение концентрации тетраэтоксисила-на), увеличение температуры подложки не приводит к изменению термоусадочных характеристик пленок.

В данной главе проведен также анализ конструктивных особенностей установок нанесения диэлектрических пленок методом химического нанесения из растворов, обеспечивающих различные варианты технологических процессов с использованием данного метода (в частности, возможность изменения температуры подложки в процессе нанесения).

В третье» главе рассмотрены вопросы формирования диэлектрических пленок методом химического осаждения из растворов. Приведены результаты исследований процессов формирования пленок силикатов, органически - модифицированных силикатов, оксидов титана и циркония.

Исследованы процессы формирования и свойства силикатных пленок. Изучено влияние исходных соединений на свойства формируемых пленок. Установлено, что повышение молекулярного веса спиртового растворителя, а также увеличение длины алкильпой цепи в исходном алкок-сисоединении кремния приводят к уменьшению толщины и усадки формируемых пленок, а также к увеличению их показателя преломления.

Определено влияние соотношения компонентов в исходном растворе на процесс формирования силикатных пленок. Установлена область оптимальных для получения пленок составов: [HiO^SifOCiHs) 4] = 6 - 10, эквивалентное содержание 570? 2-9 вес. %. Увеличение соотношения [Н20}1{31(0С:Н¡)4] при фиксированном эквивалентном содержании SiOj приводит к образованию более тонких пленок с меньшей пористостью.

Электрофизические свойства силикатных пленок при Та = 400 -600 °С определяются высоким содержанием гидроксильных групп, что приводит к аномально большим значениям диэлектрической проницаемо-

сти £=6-14, невысоким значениям удельного сопротивления р= 10"-8-1013 Ом-см, а также высокой плотности поверхностных состояний Л^«(1-3)-1012 см'2эВ'' и значительному гистерезису вольт-фарадных ха-ракгеристик (ВФХ). При Та = 700 °С диэлектрическая проницаемость снижается до £ = 4, значение удельного сопротивления возрастает до р — (2-6)-1014 Ом-см, электрическая прочность составляет Ев = (5-6)-106 В/см, , = (2-6)-10п см"2эВ"', фиксированный заряд О/— 10'8 Кп-см"2. С увеличением Та > 700 °С наблюдается рост Qf , обусловленный ростом термических напряжений в пленках.

Разработаны методы синтеза пленкообразующих растворов для получения органически - модифицированных силикатных пленок (ОРМОСИЛ). Образование ОРМОСИЛ структуры проводилось путем со-гидролиза тетраэтоксисилана (ТЭОС) с различными алкил- (арил-) замещенными алкоксисиланами (напр. метилтриэтоксисилан (МТЭОС), фенил-триэтоксисилан (ФТЭОС), дифенилдиэтилгексилоксидиэтоксидисилоксан (ДФС)). Показано, что введение в силикатную матрицу органических фрагментов уменьшает плотность полимерной структуры и содержание гидроксилов. Это дает малую усадку, высокое сопротивление к растрескиванию, низкую диэлектрическую проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь в ОРМОСИЛ пленках (рис.1).

Проведено исследование процессов формирования пленок ОРМОСИЛ из растворов с различными функциональными группами ал-килзамещенных силикатов. Установлено, что оптимальными для получения пленок являются метил- и фенил- замещенные алкоксисиланы (рис.1). Оптимальная концентрация органических групп в фенил-модифицированньгх силикатах составляет РН/Е1 = 0,3, при этом значение усадки снижается до 3,5 %, а значение диэлектрической проницаемости до

3,5 (температура отжига 400°С). При равном соотношении Ph/Si усадка пленок на основе ФТЭОС меньше, чем при использовании ДФС, т.к. молекулы ФТЭОС более эффективно блокируют направления поликонденсационных реакций, чем молекулы ДФС, в которых положение двух фениль-ных групп определено изначально структурой молекулы (рис.1). Оптимальная концентрация органических групп в метил-мо дифициро ванных силикатах Me/Si = 0,6, при этом значение усадки составляет 3 %, а £ = 3,7 (температура отжига 400°С). Определена температурная устойчивость введенных органических групп. Термодеструкция метил-модифицированных слоев происходит при температурах 400-450°С; фенил-модифицированных силикатов при 450-500°С.

Величина фиксированного заряда уменьшается с увеличением содержания органики с Qj= 1,2-10"7 см"2 для силикатных пленок до Qf= КГ'см'2 для фенил-модифицированных силикатных пленок, однако рост Ph/Si ведет к возрастанию величины подвижного заряда в связи с поляризуемостью фенильных радикалов.

0

0,2

0,8

1

0,4 0,6

R/Si

Рис.1. Зависимость диэлектрической проницаемости (Та = 400 °С) и усадки (Та = 200 - 400 °С) пленок ОРМОСИЛ от R/Si (R = Me, Ph). Модификация проведена с использованием МТЭОС, ФТЭОС и ДФС.

18 I

Исследованы процессы формирования пленок Т1О2 ■ Показано, что для получения пленок ТЮ2 целесообразно использовать растворы Ti(OBu)4 в ВиОН , содержащие 2-8 вес.% 77Ü? , а должно быть близко к определенному максимальному для данной концентрации значению. Существенное влияние на величину усадки пленок 770? оказывают содержание оксида и воды в исходном золе. Усадка толщины пленок возрастает с увеличением эквивалентного содержания 770? и уменьшением [H20]/[Ti(0R)4]. Пленки, полученные из Ti(0Et)4 имеют меньшую усадку, чем полученные из Ti(ОВи)4. При Та < 400 °С пленки аморфные с диэлектрической проницаемостью £ = 20, увеличение температуры отжига приводит к образованию кристаллической структуры (ана-таз и рутил) и возрастанию величины диэлектрической проницаемости (£=150 при Г„= 850°С).

В главе 3 разработан также метод химического осаждения из растворов пленок ZrC>2 (У2О3). Пленки ZrO2 {Y2O3], полученные из растворов, приготовленных электрохимическим методом, обладают кубической кристаллической структурой, которая сохраняется при отжиге до Та = 1 ООО °С. При Та = 600-800°С пленки обладают £=14-18, р = (2-5)1012Ом-см и £в = (5-6)-106В/см. Минимальная плотность поверхностных состояний (Ж,/ = 7Т09см"2эВ~1 в середине запрещенной зоны) наблюдается для пленок, полученных при Та = 600 °С.

В четвертой главе рассмотрены вопросы формирования сегнето-электрических пленок для энергонезависимых СЭЗУ. Рассмотрены методы получения пленок ЦТС и танталата висмута стронция (TBC), включая методики приготовления исходных соединений, факторы, влияющие на кристаллическую структуру и сегнетоэлектрические свойства пленок.

Работы по разработке процессов формирования сегнетоэлектрических пленок проводились в кооперации с НИФХИ им. Л.Я. Карпова (М.И. Яновская), МГУ (Е.П. Туревская), НИПИМ (Е.П. Ковсман, Л.И. Соловьева), НИИ МЭ и заводом "Микрон" (A.C. Валеев).

В процессе разработки методики синтеза пленкообразующих растворов было проведено изучение и сравнение различных методов дегидратации Рb(СИ,СОО)2-ЗН10 , а также предложено использовать вместо ал-

коголятов титана и циркония, растворы их метилцеллозольватов, полученные в процессе прямого анодного растворения металлов в метилцелло-зольве. Это позволило значительно повысить стабильность пленкообразующих растворов. На основе проведенных исследований была разработана методика синтеза пленкообразующих растворов для формирования пленок ЦТС с заданными электрофизическими свойствами, основанная на электрохимическом растворении титана и циркония в метилцеллозольве при их анодной поляризации и дегидратации ацетата свинца с уксусным ангидридом.

Установлены основные механизмы влияния содержания свинца в процессе синтеза пленок ЦТС на их микроструктуру, электрофизические и нелинейно-оптические свойства. Показано, что избыток свинца в исходном растворе х<10 мол. % является недостаточным для компенсации потерь испарения РЬО в ходе высокотемпературной обработки, что приводит к образованию неоднофазных пленок с частичным содержанием метаста-бильной фазы пирохлора, присутствие которой, особенно на поверхности пленок, оказывает значительное влияние на их электрофизические свойства. При этом на свойства пленок сильное влияние оказывают условия их формирования (температура отжига, и, в меньшей степени, методика дегидратации ацетата свинца).

При х= 10 мол. % пленка кристаллизуется в сегнетоэлектрическую фазу перовскита, ее структура представляет собой столбчатые зерна размером ~ 0,2 мкм, проросшие на всю толщину пленки (см. рис.2, просвечивающая электронная микроскопия ИК РАН О.М. Жигалина, П.В. Бурмистрова). Данная микроструктура пленок определяет высокий уровень их электрофизических параметров (рис.3). Нелинейно-оптическая микроскопия с использованием метода генерации оптической второй гармоники (ВГ) показала, что для пленок данного состава зависимость интенсивности ВГ от поляризующего поля близка к параболической, что позволяет реконструировать петли диэлектрического гистерезиса, совпадение которых на различных участках пластины свидетельствует о высокой степени однородности величины поляризации в образце.

При х = 30% кристаллизация пленок проходит также в основном с образованием фазы перовскита. Однако уменьшение размеров кристаллитов, а также присутствие в пленках небольшого количества нанокристал-литов пирохлора, локализованных на границах зерен приводит к некоторому снижению электрофизических свойств пленок (рис.3). Дальнейшее увеличение содержания свинца (х = 50 мол. %) ведет к полной деградации сегнетоэлектрических и диэлектрических свойств пленок в результате образования примесной фазы РЬО.

Химическая активность элементов и относительно высокая температура кристаллизации пленок ЦТС выдвигают требования к высокой термостабильности нижнего электрода системы металлизации сегнетоэлектри-ческого элемента. Изучение термоустойчивости системы металлизации 5/-в процессе кристаллизации пленок ЦТС выявило основные диффузионные процессы в многослойной структуре (в частности показано, что при высокотемпературной обработке возможно образование слоя ТЮ2 в толще слоя Pt и на границе раздела с 77).

. :< 1 1 • -

тшшшш

а) б)

Рис.2. Структура пленки ЦТС с х=10 мол.%

а) - поперечное сечение, светлое поле, б) - вид «в плане», светлое поле

10 а

—й-Т-650 С -Т-600С

- 8 3

0

40

50

10 20 30

избыток Г'!>, мол. %

Рис.3. Электрофизические свойства пленок ЦТС при различном избыточном содержании РЬ

В результате исследования процессов быстрого термического отжига (БТО) пленок ЦТС установлено, что в отличие от изотермического отжига, БТО приводит к формированию пленок с текстурированностью в направлении (100) и большей величиной диэлектрической проницаемости (~ в 2 раза больше). Однако корреляции величин диэлектрической проницаемости и остаточной поляризации не наблюдается. При этом структуры, полу-

ченные методом БТО, обладают значительно большей асимметрией максимальной емкости (~ в 2 раза) и большей величиной фиксированного заряда (<2/= 1-1,5 мкКл/см2 в случае изотермического отжига и ()/ = 3,15 мкКл/см2 в случае БТО при Та = 900 °С) в результате образования нарушенного слоя, связанного с затруднением релаксации напряжений на границе раздела пленка - подложка вследствие высокой скорости нагрева и охлаждения при БТО.

В главе 4 приведены также результаты исследования процесса формирования тонких сегнетоэлектрических пленок БгВгуТсьО^ методом химического нанесения из растворов. Изучено влияние природы различных растворителей и исходных соединений на свойства получаемых покрытий, а также взаимосвязь между условиями кристаллизации пленок при различных режимах отжига и их фазовым составом и электрофизическими характеристиками. Разработана методика приготовления вязких паст с соотношением [5г]:[7а] = 1,5:1, обладающих длительным временем хранения, неограниченной растворимостью в большинстве органических растворителей и являющихся удобным исходным компонентом для синтеза пленкообразующих растворов. Определены условия формирования пленок при которых удается снизить температуру синтеза кристаллической фазы на 50°-100°С по сравнению с описанными ранее методами. Пленки $гВ12Та10д, полученные при температуре 700-750°С обладают остаточной поляризацией 2РГ=6,0 -8,0 мкКл/см2 и коэрцитивным напряжением 1,5 - 2 В (рис.4).

Впервые в виде тонких пленок были получены также пленки В ¡Та О 4 и охарактеризованы их диэлектрические свойства. Показано, что фаза танталата висмута кристаллизуется при 700°С. Удельная емкость пленок танталата висмута не зависит от приложенного напряжену1я и составляет около 2,2 фФ/мкм2.

В пятой главе приведены результаты исследований процессов формирования сегаетоэлектрических пленок с высокой диэлектрической проницаемостью.

Изучен процесс формирования сегаетоэлектрических тонких пленок ТБС методом химического осаждения из растворов. Проведено сравнение различных методик формирования пленок ТБС: из растворов алкоголятов металлов и из растворов алкоголятов, модифицированных 2-этилгексановой кислотой. Показано, что в случае использования растворов алкоголятов металлов без добавления 2-этилгексановой кислоты, формирование металл - кислородного каркаса происходит на ранней стадии процесса получения пленки. Это сдерживает структурную релаксацию и приводит к высоким механическим напряжениям в пленках, а также является причиной их склонности к растрескиванию. Поэтому, хотя кристаллизация и начинается при относительно низких температурах, образуемая кристаллическая структура содержит дефекты и дислокации. Все это приводит к невысоким значениям диэлектрической проницаемости пленок (около 100) и слабо выраженной нелинейности емкости от напряжения смещения (рис.5). Напротив, в случае модифицированных исходных компонентов,

-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 Напряжение, В

Рис.4. Петли диэлектрического гистерезиса пленок ТВС

формирование металл - кислородной сетки происходит после пиролиза органики при более высоких температурах, когда атомы обладают высокой энергией и подвижностью, что создает благоприятные условия для роста кристаллитов в пористой, ненапряженной структуре и приводит к лучшим электрофизическим свойствам пленок (рис.5).

450

2 350

е. с

2 250

О «5

—в- — 0%

15%

—а- 20%

—х- -38%

—ж- 41%

52%

---А- - алкоголят

Рис.5. Зависимость диэлектрической проницаемости пленок ТБС, полученных при различной степени отгонки, от напряжения смещения и РЭМ изображения пленок

Впервые изучены механизмы формирования пленок титаната бария-стронция от стадии приготовления исходного раствора до формирования пленки ксерогеля и ее последующей трансформации в поликристаллическое состояние. Показано, что степень отгонки является основным параметром процесса, регулирующим природу частиц, формируемых в сложных триметаллических растворах и, в конечном счете, определяющим процесс формирования пленок. Установлена взаимосвязь степени модификации исходных алкоксисоединений 2-этилгексановой кислотой с механиз-

мами формирования и кристаллизации пленок титан ата бария-стронция. Показано, что большая степень отгонки приводит к более высоким значениям диэлектрической проницаемости и более выраженным ссгнетоэлек-трическнм свойствам (увеличивается нелинейность емкости от напряжения смещения)(см. рнс.5).

Установлено влияние фазового состава пленок Ba/.xSrxTiO3 па диэлектрическую проницаемость пленок различной толщины и степени кристалличности. Показано, что наибольшей диэлектрической проницаемостью обладают пленки с составом BaojSrojTi03 .

Проведены исследования процесса кристаллизации тонких пленок ТБС. Показано, что процесс кристаллизации пленок ТБС начинается гтри температуре отжига Та = 550 - 600 °С. Увеличение температуры отжига сопровождается увеличением размера зерен кристаллитов и увеличением величины диэлектрической проницаемости пленок (рис.6). При Та = 800 °С диэлектрическая проницаемость достигает своего максимального значения (е = 330) и при дальнейшем увеличении температуры отжига постепенно

350

50 -

■ - -Q - - отжиг 2W

О поел.отжиг 2*20'

уменьшается вследствие взаимодействия пленки с материалом подложки. Изучено влияние продолжительности отжига на электрофизические свойства пленок. Показано, что быстрый отжиг (в течение 1 мин 45 с) приводит к форми-

о

Рис.6. Зависимость диэлектрической

500

600 700 800

Температура, С

рованию пленок с низким коэффициентом нелинейности и повышенным тангенсом угла

ратуры и продолжительности отжига диэлектрических

потерь

(рис.6). Изотермический отжиг в течение 20 мин приводит к формированию пленок с наилучшими диэлектрическими свойствами. При этом послойная кристаллизация слоев приводит к образованию пленок с более высоким структурным совершенством и величиной диэлектрической проницаемости по сравнению с пленками, сформированными одноэтапной кристаллизацией. Отжиг с большей продолжительностью (240 мин) приводит к ухудшению диэлектрических свойств пленок.

Установлено влияние поверхности на процесс кристаллизации и диэлектрические свойства пленок ТБС. Показано, что по мере снижения степени кристалличности подслоя основная пленка ТБС обнаруживает более выраженные сегнетоэлектрические свойства (большие значения и нелинейность диэлектрической проницаемости).

В главе 5 рассмотрены также процессы формирования тонких пленок-других сегнетоэлектриков. Рассмотрен процесс формирования пленок ЫШ03, обладающих £ = 35-55, р= 1013 Ом-см, Ев= 5-10" В/см. Показатель преломления пленок и диэлектрическая проницаемость близки к значениям, характерным для монокристаллов ЫИЬОз

Впервые в виде тонких пленок методом химического осаждения из растворов получены сегнетоэлектрические пленки титаната-цирконата стронция и титаната циркония-олова. Пленки SrZro.2Tio.sO3 обладают достаточно высокой величиной диэлектрической проницаемости (100-140) и слабой зависимостью емкости от напряжения, что открывает перспективы использования данного материала в конденсаторных структурах СБИС и электролюминесцентных дисплеях. Пленки Zr0.sSn0.2TiO4 могут рассматриваться в качестве возможного кандидата для СВЧ ИС (е=40 и 0,007-0,012).

В шестой главе приведены результаты применения метода химического осаждения из растворов в процессах планаризации многоуровневой

разводки ИС, создания энергонезависимого ЗУ, клиновидного травления оксида кремния, изолирующих и барьерных слоев на арсениде галлия и сапфире. Приведены результаты анализа перспектив применения сегнето-электрическнх пленок в устройствах на эффекте поля.

Разработаны различные типы пленкообразующих растворов для проведения процесса планаризации многоуровневой разводки ИС: силикаты (включая боро- и фосфоросиликаты), а также ОРМОСИЛ (включая фенил-и метил - модифицированные силикаты). В табл.1 представлены сравнительные характеристики разработанных типов планаризующих материалов (в таблице указан также новый тип материалов с низкой диэлектрической проницаемостью - нанопористый диоксид кремния, работа над которым ведется в настоящее время).

Силикатные пленки обладают высокой термостойкостью (около 1000°С) и могут быть использованы в процессах планаризации поликремниевой разводки. Высокая усадка и жесткосвязанная структура силикатных пленок обуславливают низкое сопротивление к растрескиванию и относительно невысокие планаризующпе свойства пленок. Усадка силикатных пленок составляет 10 - 15% между сушкой 200 °С и отжигом 400 °С. Недостатком силикатных пленок является также их относительно высокая диэлектрическая проницаемость е = 6-10 (отжиг 400 - 450 °С) из-за наличия остаточных шдроксильных групп. Для эффективной планаризации (более 60 %) необходимо проведение 2-х или 3-х операций нанесения пла-наризующего слоя (ПС).

Модификация силикатной структуры метальными и фенильными радикалами уменьшает плотность полимерной структуры, приводя к уменьшению усадки пленок (2 - 6%) и повышая их сопротивление к растрескиванию. Уменьшение остаточного содержания гидроксильных групп и абсорбированной воды приводит к снижению величины диэлектрической проницаемости пленок (6=3,5-3,7). Фенил - модифицированные силикаты

обладают меньшей усадкой и более высокой температурной стойкостью, однако высокая концентрация фенильных групп может приводить к увеличению величины подвижного заряда в пленках. Пленки ОРМОСИЛ обеспечивают необходимый уровень коэффициента планаризации при одно -двухкратном нанесении ПС.

Проведены сравнительные испытания разработанных пленкообразующих растворов и растворов ведущего мирового производителя фирмы Allied - Signal (США). Показано, что разработанные растворы обеспечивают эффективную планаризацию топографического рельефа (К„ = 7080%), не уступают по основным параметрам растворам фирмы Allied -Signal и могут быть применены в процессе планаризации изолирующего диэлектрика (ИД) в технологии многоуровневых систем металлизации.

Показано, что повышение температуры подложки в процессе нанесения пленок приводит к повышению коэффициента планаризации рельефа. Коэффициент планаризации возрастает практически в два раза при увеличении температуры подложки с 20°С до 60°С для пленок, полученных однократным нанесением, но не достигает значений для пленок, сформированных двукратным нанесением. Дальнейшее увеличение температуры подложки слабо влияет на коэффициент планаризации. При этом угол наклона между поверхностью планаризующего слоя в зазоре и поверхностью пластины уменьшается, достигая значений, характерных для пленок, полученных двукратным нанесением. Увеличение температуры подложки оказывается особенно эффективным при широких зазорах между проводниками. Осаждение пленок при повышенной температуре подложки увеличивает их сопротивление к растрескиванию.

Таблица 1.

Сравнительные характеристики основных типов материалов для процесса

планаризации многоуровневой разводки ИС

ПС преимущества недостатки применение

силикаты высокая термостойкость (около 1000°С), возможность планаризации 81* разводки . отсутствие органики . большая усадка (около 15%) . склонность к растрескиванию . низкий коэф.планар. повышенное содержание гидроксильных групп . высокая диэлектрическая проницаемость (6-12) • ограниченный срок хранения (0,5-2 месяца) • технология 1,5 -0,6 мкм планаризация 81* разводки • процесс с полным и частичным обратным травлением

боро- (фосфоро-) | силикаты • высокая термостойкость (около 1000°С), возможность планаризации ЭГ разводки отсутствие органики • снижение подвижного заряда • большая усадка (более 15%) . склонность к растрескиванию . низкий коэф. планаризации • повышенное содержание гидроксильных групп • ограниченный срок хранения (0,5-2 месяца) • технология 1,5 -0,6 мкм • планаризация в Г разводки • процесс с полным и частичным обратным травлением

| органически - модифицированные сшш-! каты . малая усадка (менее 6%) • отсутствие растрескивания на любых топографических рельефах высокий коэффициент планаризации, возможность однослойного нанесения • низкая диэлектрическая проницаемость (3-4) • большой срок хранения (6-12 месяцев) ограниченная термостойкость (до 500°С) • возможное увеличение контактного сопротивления из-за остаточного углерода • технология 1,5 -0,35 мкм . 0,5 - 0,18 мкм совместно с ХМП • процесс с частичным обратным травлением н без обратного травления

нанопористый диоксид кремния • низкая диэлектрическая проницаемость (2,5 -1,3) • высокая термостойкость (около 800°С) • квазиглобальная планари-зация . отсутствие дрейфа ионов • высокая механическая прочность . высокая электрическая прочность . работы находятся на стадии исследований • технология 0,13-0,07 мкм • межуровневый диэлектрик А1 и Си разводки • процесс без обратного травления

Проведено исследование различных вариантов маршрута изготовления многоуровневой металлизации: с обратным стравливанием ПС и без стравливания ПС (рис.7). Показано, что процесс с обратным стравливанием позволяет устранить влияние остаточных продуктов ПС на контактное сопротивление металлов первого и второго уровней (Mel - Ме2). Ограничениями данного метода является необходимость использования отдельной камеры при ПХТ ПС и SiO?, а также необходимость относительно большой толщины первого слоя ИД (ИД1). Метод планаризации без обратного стравливания ПС может быть использован на рельефах с меньшими зазорами между проводниками, т.к. толщина ИД1 в этом случае может быть уменьшена до ~ 0,1 мкм. Особенностью способа планаризации без обратного ПХТ ПС является необходимость обеспечения специальных мер для предотвращения выделения вредных для формирования контактов продуктов из прослойки ПС, выступающего в область контактного окна. При использовании обоих вариантов технологического маршрута достигнут высокий коэффициент планаризации рельефа поверхности кристаллов (рис.8) и хорошие электрические характеристики металлизационной системы.

Проведены работы по разработке энергонезависимого КМОП СЭЗУ на основе сегнетоэлектрических пленок ЦТС. Разработан технологический маршрут изготовления сегнетоэлектрических конденсаторных элементов. В НТЦ "НИПИМ-ЭЛХИМСИН" (г. Тула) освоено производство пленкообразующих растворов для получения пленок ЦТС. Элементы СЭЗУ обладают остаточной поляризацией 15-20 мкКл/см2 , коэрцитивным напряжением 0,5-1,5 В, пробивным напряжением более 20 В, временем переключения заряда поляризации менее 50 не, числом циклов переключения заряда поляризации более 108.

процесс с частичным травлением ПС

[Ш "Д' Грн

1) нанесение ИД 1

щ ПС ш

2) нанесение планарич\'ющего слоя

3) ПХТ ПС до вскрытия ИД1 над поверхностью Mel .

Л......N-f г*,

% У/ //S/S,

4) нанесение ИД2

процесс без стравливания ПС

1 U щ ИД1 f ;Met

1) нанесение ИД1

2) нанесение планаризующего слоя ИД 2

3) нанесение ИД2

4) нанесение Ме2

5) нанесение Ме2

Рис.7. Маршруты изготовления многоуровневой металлизации ИС

Рис.8. Планаризация рельефа многоуровневой металлизации ИС

Рис.9. Микрофотографии кристалла СЭЗУ

В главе 6 рассмотрены также требования к сегаетоэлектрическим пленкам в устройствах на эффекте поля. Показано, что применение сегне-тоэлектрических материалов в качестве подзатворного диэлектрика позволяет на несколько порядков повысить усилительные свойства МДП-транзисторов, а в ПЗС увеличить обьем информации, передаваемый за время кадра через регистр вывода.

Проведен анализ ЗУ со структурой металл-сегнетоэлектрик-полупроводник (МСЭП). Показано, что фактором качества сегнетоэлек-трического материала для таких устройств является величина Р,/(£о£;), характеризующая управляемость поверхностным потенциалом полупроводника при переключении вектора спонтанной поляризации Рх. В рамках флуктуационной модели поверхностных состояний показано, что влияние поверхностных состояний, индуцированных спонтанной поляризацией, уменьшается по мере увеличения величины диэлектрической проницаемости и для работы МСЭП ЗУ необходимо обеспечить £,■ >100.

Разработан процесс клиновидного травления пленок БЮ2 для увеличения пробивных напряжений различных полупроводниковых приборов (диодов с барьером Шоттки), а также для процессов вскрытия контактных окон. Метод состоит в нанесении на пленку термического окисла силикат-

ной пленки, обладающей большей скоростью травления, что приводит к наклонному растравливанию боковых стенок вскрываемого окна. Установлено, что скорость жидкостного химического травления силикатных пленок определяется содержанием воды в исходном золе [.Н2О]: ^¡(ОСгН;)^ и температурой отжига пленок Та. Изменение данных параметров позволяет обеспечить угол наклона боковых стенок окисла 0 = 3 - 45 °С.

Рассмотрены также вопросы формирования силикатных пленок для высоковольтных приборов на СаАз. Показано, что хорошее качество границы раздела с полупроводником в таких пленках обусловлено процессом предварительной очистки, предусматривающей удаление естественного оксида и предотвращение его образования перед нанесением, а также тем, что в данном методе, в отличие от других методов нанесения, поверхность СаАз оказывается защищенной уже при комнатной температуре. Для получения максимально возможной толщины и пробивного напряжения (200 В) необходимо нанесение пяти слоев при эквивалентном содержании оксида 4 вес. %. Введение в силикатные пленки фосфора позволяет повысить толщину пленок и их удельное сопротивление.

Пленки 2гО_? полученные методом химического осаждения

из растворов, использованы в качестве барьерного слоя при формировании пленок ВТСП. Пленки В/^/^СдС^О,. на подложках сапфир -ХгОг (У2О3) демонстрировали сверхпроводимость с температурами начала перехода в сверхпроводящее состояние при 95 К и окончания перехода при 80 К.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

Основным результатом работы является развитие физико-технологических основ процессов формирования диэлектрических слоев ИС методами химического осаждения из растворов, позволивших разработать технологические процессы формирования диэлектрических слоев для систем многоуровневой металлизации СБИС, а также сегнетоэлектриче-ских пленок для нового поколения интегрированных сегнетоэлектрических устройств.

Основные выводы заключаются в следующем:

1. На основе анализа динамики центростремительных сил, реологии вязких полимеров, динамики испарения растворителя, а также трансформации пористой микроструктуры пленок установлены основные факторы, определяющие параметры покрытий при нанесении пленкообразующих растворов методом центрифугирования. Получены экспериментальные данные и проведен анализ зависимости толщины пленок от скорости вращения и температуры подложки (раствора). Разработано оборудование, позволяющее изменять температуру подложки при нанесении пленок.

2. В результате экспериментальных исследований процессов формирования пленок силикатов и органически-модифицированных силикатов определено влияние исходных соединений, их соотношения, а также условий формирования на свойства формируемых пленок и установлена область оптимальных для получения пленок составов. Показано, что силикатные пленки обладают высокой термостойкостью (около 1000°С) и могут быть использованы в процессах планаризации поликремниевой разводки. Высокая усадка (10 - 15%) и жесткосвязанная структура силикатных пленок обуславливают низкое сопротивление к растрескиванию и относительно невысокие планаризующие свойства пленок, а наличие

остаточных гидроксильных групп относительно высокую диэлектрическую проницаемость е = 6-10 (отжиг 400 - 450 °С).

Введение в силикатную матрицу органических фрагментов обеспечивает пленкам ОРМОСИЛ малую усадку (2-6 %), высокое сопротивление к растрескиванию, низкую диэлектрическую проницаемость (3,0 -4,2), а также высокий коэффициент планаризации топографических рельефов (60 - 95 %). Оптимальная концентрация органических групп в фенил-модифицированных силикатах составляет Ph/Si = 0,3, в метил-модифицированных силикатах Me/Si = 0,6, при этом значение усадки снижается до 3,5 % и 3 %, а £=3,5 и 3,7 (7'я = 400оС) соответственно. Термодеструкция метил-модифицированных слоев происходит при температурах 400-450°С; фенил-модифицированных силикатов при 450-500°С. Пленки ОРМОСИЛ обеспечивают необходимый уровень коэффициента планаризации при одно - двухкратном нанесении ПС.

Силикатные и ОРМОСИЛ пленки использованы в процессах планаризации многоуровневой разводки ИС, клиновидного травления, защитных слоев на GaAs.

3. Разработаны методы формирования поликристаллических пленок ТЮ2 и Zr02(Y203). Установлена роль исходных соединений и их концентрации на свойства пленок. Пленки ТЮ2 обладают кристаллической структурой анатаза и рутила, максимальная величина диэлектрической проницаемости составляет S = 150. Пленки Zr02 ( У20з), полученные из растворов, приготовленных электрохимическим методом, обладают кубической кристаллической структурой, которая сохраняется при отжиге до Га = 1000 °С и являются эффективным барьерным слоем при формировании пленок ВТСП.

4. Разработана методика формирования сегнетоэлектрических конденсаторных элементов энергонезависимых СЭЗУ. Показано, что содержание свинца в исходном растворе определяет фазовый состав, микроструктуру, электрофизические и нелинейно-оптические свойства пленок ЦТС. При использовании растворов с 10 мол. % избытком свинца пленка кристаллизуется в сегнетоэлектрическую фазу перовскита, ее структура представляет собой столбчатые зерна размером ~ 0,2 мкм, что определяет высокий уровень электрофизических параметров пленок.

Исследовано влияние температурной обработки на свойства формируемых пленок ЦТС. Показано, что в отличие от изотермического отжига, БТО приводит к формированию пленок с текстурированностью в направлении (100) и большей величиной диэлектрической проницаемости. Исследование термоустойчивости системы металлизации 57-670?-77-Р/ показало, что в результате диффузионных процессов при высокотемпературной обработке происходит образование слоя 770? в толще слоя Р1 и на границе раздела с 77.

5. Определены условия, позволяющие снизить температуру синтеза кристаллической фазы в пленках 5гбг?7£ъ09 на 50°-100°С по сравнению с существовавшими ранее методами.

6. Разработан метод формирования сегнетоэлектрических тонких пленок с диэлектрической проницаемостью £ = 250-400 для создания конденсаторных элементов с высокой удельной емкостью. Показано, что модификация раствора исходных алкоголятов 2-этилгексановой кислотой, сдвигает процесс формирования металл - кислородной сетки в область более высоких температур, что обеспечивает высокое структурное совершенство и диэлетрические параметры пленок. Установлено влияние фазового состава пленок Ва].х8гхТЮз на диэлектрическую проницае-

мость пленок различной толщины и степени кристалличности. Показано, что наибольшей величиной £ обладают пленки с составом

Ва0 78гпзТЮ3.

7. Показано, что увеличение температуры кристаллизации пленок ТБС сопровождается увеличением размера зерен кристаллитов и увеличением величины £. Изотермический отжиг (20 мин) приводит к формированию пленок с наилучшими диэлектрическими свойствами. При этом послойная кристаллизация слоев приводит к образованию пленок с более высоким структурным совершенством и величиной £ по сравнению с пленками, сформированными одноэтапной кристаллизацией. Увеличение или уменьшение продолжительности отжига приводит к ухудшению диэлектрических свойств пленок. Установлено влияние поверхности на процесс кристаллизации и диэлектрические свойства пленок. Показано, что по мере снижения степени кристалличности подслоя основная пленка ТБС обнаруживает более выраженные сегнетоэлектрические свойства.

8. Впервые в виде тонких пленок методом химического осаждения из растворов получены пленки БгХг()2Т1пу (9; Хго^ъпц тПО4 , ВгТаО4, которые могут рассматриваться в качестве перспективных материалов с высокой диэлектрической проницаемостью для СБИС, СВЧ ИС и др.

9. Разработаны различные типы пленкообразующих растворов для проведения процесса планаризации многоуровневой разводки ИС: силикаты (включая боро- и фосфоросиликаты), а также ОРМОСИЛ (включая фенил- и метил - модифицированные силикаты). Показано, что разработанные растворы обеспечивают эффективную планаризацию топографического рельефа (Кп = 70-95 %), не уступают по основным парамет-

рам зарубежным аналогам и могут быть применены в процессе плана-ризации ИД в технологии многоуровневых систем металлизации.

Проведено исследование различных вариантов маршрута изготовления многоуровневой металлизации: с обратным стравливанием плана-ризующего слоя и без стравливания ПС. Показано, что процесс с обратным стравливанием позволяет устранить влияние остаточных продуктов ПС на контактное сопротивление, в то время как процесс планари-зации без обратного стравливания ПС может быть использован на рельефах с меньшими зазорами между проводниками. При использовании обоих вариантов технологического маршрута достигнут высокий коэффициент планаризации рельефа поверхности кристаллов и хорошие электрические характеристики металлизационной системы.

Ю.Проведена разработка энергонезависимого КМОП СЭЗУ на основе сег-нетоэлектрических пленок ЦТС. Создан технологический маршрут изготовления сегнетоэлектрических конденсаторных элементов со следующими параметрами: остаточная поляризация 15-20 мкКл/см2 , коэрцитивное напряжение 0,5-1,5 В, пробивное напряжение более 20 В, время переключения заряда поляризации менее 50 не, число циклов переключения заряда поляризации более 108.

Рассмотрены требования к сегнетоэлектрическим пленкам в устройствах на эффекте поля. Показано, что применение сегнетоэлектрических материалов в качестве подзатворного диэлектрика позволяет повысить усилительные свойства МДП-транзисторов и объем информации, передаваемый за время кадра через регистр вывода в ПЗС. Проведен анализ ЗУ со структурой МСЭП в результате которого установлена роль границы раздела сегнетоэлектрик-полупроводник.

В делом в результате выполнения диссертационной работы созданы физико-технологические основы процессов формирования диэлектрических слоев ИС методами химического осаждения из растворов, позволившие разработать технологические процессы формирования диэлектрических слоев для систем многоуровневой металлизации СБИС, сегнетоэлектриче-ских пленок для нового поколения интегрированных сегнетоэлектрических устройств, а также ряда других устройств, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие микро- и наноэлектроники.

Основные результаты, полученные в диссертации, изложены в следующих публикациях:

1. Воротилов К.А., Концевой Ю.А., Немировский Л.Н., Орлова Е.В., Петровский В.И. Свойства пленок двуокиси титана, полученных из раствора алкоголята титана // Электронная техника. Сер.2. Полупроводниковые приборы. - 1985. - Вып.1. - С. 11-13.

2. Воротилов К.А., Орлова Е.В., Петровский В.И. Особенности ВФХ пленок НО;, полученных из раствора // Электронная техника. Сер.2. Полупроводниковые приборы. - 1985. - Вып.5. - С.85-91.

3. Воротилов К.А., Орлова Е.В., Петровский В.И. Принципы создания запоминающих устройств на сегнетоэлектрических пленках // В сб.: "Проблемы совершенствования устройств и методов приема, передачи и обработки информации". - М., 1986. - 4.2. - С. 33-35.

4. Воротилов К.А., Орлова Е.В., Петровский В.И. Туревская Е.П. Об электрофизических свойствах пленок ЫШОз, полученных алкоксометодом на кремнии // Электронная техника. Сер.6. Материалы. - 1987. - Вып. 4. - С. 25-28.

5. Воротилов К.А., Крикунов И.П., Орлова Е.В., Петровский В.И., Клиновидное травление пленок двуокиси кремния. Электронная техника. Сер.2. Полупроводниковые приборы. - 1989. - Вып.1. - С. 75-77.

6. Воротилов К.А., Петровский В.И., Федотов Я.А. Сегнетоэлектрические пленки в микроэлектронике // Электронная техника. Сер.З. Микроэлектроника. - 1989. - Вып. 1. - С. 7-11.

7. Воротилов К.А., Крикунов И.П., Орлова Е.В., Петровский В.И. Получение пленок двуокиси кремния из пленкообразующих растворов // Электронная техника. Сер.2. Полупроводниковые приборы. - 1989. - Вып.1. -С. 12-19.

8. Воротилов К.А., Орлова Е.В., Петровский В.И. Пленки SiO¡ на GaAs, полученные золь-гель методом // Электронная техника. Сер.2. Полупроводниковые приборы. - 1991. - Вып.З. - С. 28-36.

9. Vorotilov К.А., Orlova E.V, Petrovsky V.l., Yanovskaya M.I., Ivanov S.A., Turevskaya E.P., Turova N.Ya. BaTiO¡ films on silicon wafer from metal alkoxides // Ferroelectrics. -1991. - V.123. - P. 261-271.

Ю.Валеев A.C., Воротилов К.А., Петровский В.И. Планаризация изолирующего диэлектрика многоуровневой разводки микросхем путем нанесения сглаживающего слоя из кремнийорганических пленкообразующих растворов //Микроэлектроника. - 1991. - Выи.2 (141). - С. 54-58.

11.Акципетров O.A., Апухтина С.Б., Воротилов К.А., Мишина Е.Д., Никулин A.A., Сигов A.C. Генерация отраженной второй гармоники и фазовый переход в тонких сегнетоэлектрических пленках // Письма в ЖЭТФ. - 1991. - Т.54. - Вып.10. - С. 562-565.

12.Orlova E.V., Petrovsky V.l., Pevtsov E.F., Sigov A.S., Vorotilov K.A. Ferroelectric thin films for microelectronic applications// Ferroelectrics. - 1992. -V. 134. - P. 365-376.

13,Vorotilov K..A., Orlova E.V., Petrovsky V.l. Sol-gel silicon dioxide films // Thin Solid Films. - 1992,-V. 209.-P. 188-194.

14.Авторское свидетельство СССР N 1736304. Способ планаризации изолирующего диэлектрического слоя многоуровневой металлизации в ин-

тегральных схемах / Воротилов К.А., Валеев А.С., Волк Ч.П., Петровский В.И. - 1992 г.

15.Vorotilov К.А., Orlova E.V., Petrovsky V.I. Sol-gel Ti02 films on silicon substrates//Thin Solid Films. - 1992. - V. 207. - P. 180-184.

16.Vorotilov K.A., Yanovskaya M.I., Dorokhova O.A. Effect of annealing conditions on alkoxy-derived PZT thin films. Microstructural and CV study // Integrated Ferroelcctrics. - 1993. - V. 3. - P. 33-49.

17.Petrovsky Y.I., Sigov A.S., Vorotilov K.A. Microelectronic applications of ferroelectric films// Integrated Ferroclectrics. - 1993. - V. 3. - P. 59-68.

18.Sigov A.S., Vorotilov K.A., Valeev A.S., Yanovskaya M.I. Sol-gel films for integrated circuits // J. Sol-Gel Science and Technology. - 1994. - V. 2. - P. 563-567.

19.Валеев A.C., Дягилев B.H., Львович A.A., Сладков В.И., Трайнис Т.П., Воротилов К.А., Певцов Е.Ф., Петровский В.И., Сигов А.С., Яновская М.И., Обвинцева И.Е., Ковсман Е.П., Соловьева Л.И. Интегрированные сегнетоэлектрические устройства // Электронная промышленность. -1994.-Вып. 6.-С. 75-79.

20. Валеев А.С., Воротилов К.А. Планаризация многоуровневой металлизации СБИС // Электронная промышленность. - 1994. - Вып. 6. - С. 22-26.

21.Yanovskaya M.I., Solov'eva L.I., Kovsman Е.Р., Obvinzeva I.E., Vorotilov K.A., Turova N.Ya. Anodic dissolution of metals in methoxycthanol - a way to new precursors for sol-gel technology // Integrated Ferroelectrics. - 1994. -V. 4. - P. 275-279.

22. Vorotilov K.A., Petrovsky V.I., Vasiljev V.A. Effect of processing temperature during spin-on application on the properties of sol-gel silica films // J. Sol-Gel Science and Technology. - 1994. - V.2. - P. 559-562.

23.Malcto M.I., Solovjeva L.I., Turcvskaya E.P., Vorotilov K.A., Yanovskaya M.I. Alkoxy-derived Y203 -stabiliezed Zr02 thin films // Thin Solid Films. -1994. - V.249.-P. 1-5.

24.Авторское свидетельство Российской Федерации N 2017714. Способ получения растворов алкоксидов металлов / Соловьева Л.И., Ковсман Е.П., Сушкина Т.В., Яновская М.И., Дорохова О.А., Воротилов К.А. -1994.

25.Vorotilov К.А., Pctrovsky V.I., Vasiljcv V.A. Spin coating process of sol-gel silica films deposition: effect of spin speed and processing temperature // J. Sol-Gel Science and Technology. - 1995. - V.5. - P. 173-183.

26.Sigov A.S., Pctrovsky V.I., Pcvtsov E.F., Vorotilov K.A., Valcev A.S. Fundamental properties and some applications of sol-gel ceramic thin films // NATO ASI Series / Ed. O.Auciello and R.Waser. - Kluwer, 1995. - V. 284. -P. 427-437.

27.Pctrovsky V.I., Pevtsov E.F., Sigov A.S., Vorotilov K.A. Integrated ferroc-lectrics: some results and considerations //Ferroelectrics. - 1995. - V. 167. -P. 177-180.

28.Vorotilov K.A., Yanovskaya M.I., Solovjeva L.I., Valcev A.S., Petrovsky V.I., Vasiljev V.A., Obvinzeva I.E. Ferroelectric capacitors for Integrated Circuits // Microelcctronic Engineering. - 1995. - V.29. - P. 41-44.

29.Соловьева Л.И., Обвинцева И.Е., Яновская М.И., Воротилов К.А., Васильев В.А. Сегнетоэлектрические пленки цирконата-титаната свинца, полученные золь-гель методом с использованием алкоголятов металлов // Неорганические материалы. - 1996. - Т. 32. - N7. - С. 866-874.

30.Vorotilov К.А., Vasiljcv V.A., Sobolevsky M.V., Afanasyeva N.I. Structure, properties and applications of phenylmodified silicate films // Thin Solid Films. - 1996. - V. 288. - N 1-2. - P. 57-63.

31.Акцппетров О.А., Воротилов К.А., Климкин Д.А., Мишина Е.Д., Никулин А.А., Сигов А.С., Федянин А.А., Девиллерс М., Расинг Т. Генерация второй оптической гармоники в тонких пленках сегнетоэлектрических керамик//ФТТ. - 1996.-Т. 38.-Вып. 10. - С. 3101-3107.

32.Aktsipetrov О.А., Fedyanin A.A.. Klimkiti D.A., Nikulin А.А., Mishina E.D., Sigov A.S., Vorotilov K.A., Van Hasselt C.W., Devillers M.A.C., Rasing Th. Optical sccond harmonc generation studies of thin lead-zirconate-titanate ferroelectric films // Ferroelectrics. - 1996. - V. 186. P. 215-218.

33.Al<tsipetrov O.A., Fedyanin A.A., Klimkin D.A., Nikulin A.A., Mishina E.D., Sigov A.S., Vorotilov K.A., Devillers M.A.C., Rasing Th. Optical sccond harmonic generation studies of thin ferroelectric ceramic films // Ferroe-lcctries. - 1997. - V. 190. - P. 143-148.

34.Vorotilov K.A., Petrovsky V.I., Vasiljev V.A., Sobolevsky M.V., Valeev A.S. ORMOSILS films: properties and microelectronic applications // J. SolGel Science and Technology. - 1997. - V. 8. - P. 581-584.

35.Яновская М.И., Соловьева Л.И., Васильев В.А., Воротилов К.А., Сигов А.С., Медовой А.И. Получение тонких пленок титаната бария-стронция золь-гель методом // в сборнике Труды III международной конференции "Кристаллы: рост, свойства, реальная структура, применения" (Г.Александров, 20-24 октября 1997 г.). - т.2. - 1998. - С. 452-462.

36.Снгов А.С., Воротилов К.А., Певцов Е.Ф., Медовой А.И. Интегрированные сегнегоэлектрические устройства // в сборнике Труды III международной конференции "Кристаллы: рост, свойства, реальная структура, применения" (г. Александров 20-24 октября 1997 г.). - Т.2. - С. 246-253.

37.Валеев А., Воротилов К.. Сегнетоэлектрические пленки. Возможность интеграции с технологией ИС // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. - 1998.-Т. 3-4. -С. 75-78.

38.Валеев А.С., Воротилов К.А., Сигов А.С. Интеграция сегнетоэлектриче-ских пленок с технологией СБИС // Сборник трудов 1-й научно-технической конференции АООТ «НИИМЭ и завод «Микрон» (Зеленоград, 1998)/ под ред. Г.Я. Красникова. - Москва, 1998. - С. 60-69.

39.Валеев А.С., Воротилов К.А. Перспективы развития процессов формирования многоуровневых межсоединений СБИС // Сборник трудов 1-й научно-технической конференции АООТ «НИИМЭ и завод «Микрон» (Зеленоград, 1998)/под ред. Г.Я. Красникова. - Москва, 1998. - С. 70-79.

40.Vasiljev V.A., Vorotilov К.А., Yanovskaya M.I., Solovjeva L.I., Sigov A.S. Sol-gel derived barium-strontium titanate films // J.Sol-Gel Science and Technology. - 1998. - V.13. - P. 877-883.

41.Vorotilov K.A., Vasiljev V.A., Sobolcvsky M.V., Sigov A.S. Thin ormosils films with different organics // J.Sol-Gcl Science and Technology. - 1998. -V.13.-P. 467-472.

42. Yanovskaya M.I., Obvintseva I.E., Solovyova L.I., Kovsman E.P., Vorotilov K.A., Vasilyev V.A. Alkoxy-derived ferroelectric PZT films: the effect of lead acetate dehydration techniques and lead content in the electrochemically prepared solutions on the properties of the films // Integrated Ferroelectrics. -1998. -V.19.-P. 193-209.

43.Turevskaya E.P., Bergo V.B., Vorotilov K.A., Sigov A.S., Sokolov S.V., Benlian D. Ferroelectric thin films of bismuth strontium tantalate prepared by alkoxide route // J.Sol-Gel Science and Technology. - 1998. - V.13. - P. 889893.

44.Turevskaya E.P., Vorotilov K.A., Sigov A.S., Bergo V.B., Sokolov S.V., Benlian D. Sol-gel processing of bismuth strontium tantalate thin films // Journal Physica IVFrance. - 1998. -N8. - Pr.9. - P. 83-86.

45.Воротилов K.A., Сигов A.C., Туревская Е.П., Берго В.Б., Соколов С.В. Получение тонких сегнетоэлектрических пленок SrBi2Ta20g и BiTa04

методом химического нанесения из растворов // Микроэлектроника. -1999.-Т.28.-N3.-С. 193-200.

46.Vorotilov К. Ferroelectric arid dielectric thin films for micro- and nanoelcc-tronic applications // The Proceedings for 4th Mini-Workshop on Advanced Technology in Russia/CIS "Dielectrics and Fcrroclcctrics in Device Applications".- Tokyo, Japan, 1999. - P. 111-129.

47.Vorotilov K.A., Yanovskaya M.I., Turcvskaya E.P., Sigov A.S. Sol-gel derived ferroelectric thin films: avenues for control of microstructural and electric properties // J.Sol-Gel Science and Technology. - 1999. - V.16. - P. 109118.

48.Шилышков А.В., Оцарев И.В., Бурханов А.И., Нестеров В.Н., Сигов А.С., Воротилов К,А. Влияние электрических полей на диэлектрические свойства тонких сегнетоэлектрических пленок Ni/PZT/Pt в области низких и инфранизких частот // Известия РАН. сер. Физическая. - 2000. -Т.64.-N6.-C. 1239-1244.

49.Валеев А.С., Васильев В.А., Волк Ч.П., Воротилов К.А., Сигов А.С. Сравнительные характеристики различных типов планаризующих слоев, сформированных методом химического нанесения из растворов // Сборник трудов 2-й научно-технической конференции АООТ «НИИМЭ и завод «Микрон» "Разработка, технология и производство полупроводниковых микросхем" / под ред. Г.Я. Красникова. - Москва: Зеленоград, 1999.-С.97-112.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. МЕТОДЫ ХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ ИЗ РАСТВОРОВ

И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ТЕХНОЛОГИИ ИС.

1.1. Физико-химические основы метода химического осаждения из растворов.

1.1.1. Основные этапы развития метода химического осаждения из растворов.

1.1.2. Золь-гель метод.

1.1.3. Применение золь-гель технологии.

1.2. Процессы формирования пленок методом химического осаждения из растворов.

1.2.1. Метод центрифугирования.

1.2.2. Метод вытягивания из раствора.

1.2.3. Метод движущегося мениска.

1.2.4. Метод мелкодисперсного распыления.

1.2.5. Сравнение методов химического осаждения из растворов.

1.3. Применения методов химического осаждения из растворов в микроэлектронике.

1.3.1. Процессы планаризации многоуровневой разводки ИС.

1.3.1.1. Системы многоуровневой металлизации СБИС.

1.3.1.2. Методы планаризации многоуровневой разводки СБИС.

1.3.1.3. Метод химического осаждения из растворов для планаризации многоуровневой разводки СБИС.

1.3.1.4. Перспективы метода химического осаждения из растворов для создания изолирующих диэлектрических слоев многослойных систем металлизации.

1.3.2. - Интегрированные сегнетоэлектрические устройства.

1.3.2.1. Сегнетоэлектрические запоминающие устройства.

1.3.2.2. Запоминающие устройства с произвольной выборкой.

1.3.2.3. Микроэлектромеханические системы.

1.3.2.4. Технология формирования сегнетоэлектрических пленок.

1.3.2.5. Сегнетоэлектрические материалы и особенности технологии их формирования.

1.3.3. Другие применения.

1.4. Выводы.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ НАНЕСЕНИЯ ПЛЕНОК.

2.1. Исследование процессов нанесения пленок методом центрифугирования.,.

2.1.1. Зависимость от угловой скорости вращения и радиальная неоднородность толщины пленок.

2.1.1.1. Зависимость толщины и показателя преломления силикатных пленок от угловой скорости вращения.

2.1.1.2. Радиальная неоднородность толщины пленок.

2.1.2. Влияние температуры подложки и температуры наносимого раствора на свойства пленок.

2.2. Оборудование для нанесения пленок методом химического осаждения из растворов.

2.3. Выводы.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЛЕНОК МЕТОДОМ ХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ ИЗ РАСТВОРОВ.

3.1. Силикатные пленки.

3.1.1. Влияние исходного кремнийорганического соединения и растворителя на свойства пленок.

3.1.2. Влияние соотношения [Н2О]:[Si(OR)4] и концентрации

Si(OR)4.

3.1.3. Влияние процесса нанесения.

3.1.4. Электрофизические свойства пленок.

3.2. Пленки органически - модифицированных силикатов.

3.2.1. Получение пленкообразующих растворов и процесс формирования пленок.

3.2.2. Структура и свойства силикатных пленок, модифицированных различными органическими группами.

3.2.2.1. ИК - спектрометрия.

3.2.2.2. Эллипсометрические исследования.

3.2.3. Электрические свойства.

3.3. Пленки диоксида титана.

3.3.1. Приготовление пленкообразующих растворов.

3.3.2. Факторы, влияющие на качество и толщину пленок.

3.3.3. Отжиг пленок ТЮ2.

3.3.4. Электрофизические свойства пленок ТЮ

3.4. Пленки диоксида циркония, стабилизированные оксидом иттрия.

3.4.1. Процесс получения пленок и их свойства.

3.4.2. Электрофизические свойства пленок Zr02 (J2O3).

3.5. Выводы.

4. ПРОЦЕССЫ ФОРМИРОВАНИЯ

СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТОНКИХ ПЛЕНОК ДЛЯ ЭНЕРГОНЕЗАВИСИМЫХ ЗАПОМИНАЮЩИХ

УСТРОЙСТВ.

4.1. Пленки цирконата-титаната свинца.

4.1.1. Методика приготовления пленкообразующих растворов.

4.1.2. Рентгенофазовый анализ и микроструктура пленок ЦТС (растровая электронная микроскопия и сканирующая туннельная микроскопия). Влияние содержания свинца на микроструктуру пленок.

4.1.3. Электронная микроскопия элементов сегнетоэлектрических ЗУ на основе многослойных структур Si - SiÖ2 - Ti - Pt

4.1.4. Электрофизические свойства пленок ЦТС.

4.1.5. Быстрый термический отжиг пленок ЦТС.

4.1.6. Исследование пленок ЦТС методом генерации второй гармоники.

4.2. Пленки танталата висмута-стронция.

4.2.1. Приготовление растворов и нанесение пленок SrBi{Ta20g и

BiTaö4.

4.2.2. Структурные характеристики пленок TBC.

4.2.3. Сегнетоэлектрические свойства пленок.

4.3. Выводы.

5. ПРОЦЕССЫ ФОРМИРОВАНИЯ

СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТОНКИХ ПЛЕНОК ДЛЯ КОНДЕНСАТОРНЫХ СТРУКТУР С ВЫСОКОЙ

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТЬЮ.

5.1. Пленки титаната бария - стронция.

5.1.1. Влияние модификации исходных компонентов

2-этилгексановой кислотой на эволюцию микроструктуры в процессе формирования пленок и их диэлектрические свойства.

5.1.2. Влияние фазового состава и температуры кристаллизации на свойства пленок.

5.1.3. Влияние поверхности на процесс кристаллизации пленок

5.2. Другие сегнетоэлектрики.

5.3. Выводы.

6. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ

ИЗ РАСТВОРОВ В ТЕХНОЛОГИИ ИС.

6.1. Процесс планаризации изолирующего диэлектрика многоуровневой разводки ИС.

6.1.1. Исследование различных типов пленкообразующих растворов.

6.1.2. Сравнение с зарубежными аналогами.

6.1.3. Влияние температуры подложки.

6.1.4. Технологический процесс планаризации изолирующего диэлектрика ИС.

6.2. Интегрированные сегнетоэлектрические устройства.

6.2.1. Сегнетоэлектрические ЗУ.

6.2.2. Требования к сегнетоэлектрическим пленкам в устройствах на эффекте поля.

6.3. Другие применения.

6.3.1. Клиновидное травление

6.3.2. Силикатные пленки на

6.3.3. Барьерные слои 2г02 (Х2О3) для осаждения пленок

В\2$г2СаСи2Оу.

6.4. Выводы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ БТО - быстрый термический отжиг; БФСС - борофосфоросиликатное стекло; ВГ - вторая гармоника; ВФХ - вольт - фарадные характеристики; ГВГ - генерация второй гармоники; ДФС - дифенилдиэтилгексилоксидиэтоксидисилоксан; ЗУПВ - запоминающие устройства с произвольной выборкой ИД - изолирующий диэлектрик; МДП - металл - диэлектрик - полупроводник; МСЭМ - металл - сегнетоэлектрик - металл; МСЭП - металл-сегнетоэлектрик-полупроводник; МЭМС - микроэлектромеханические системы; ОРМОКЕР - органически - модифицированная керамика. ОРМОСИЛ - органически - модифицированные силикаты; ПС - планаризующий слой; ПХО - плазмохимическое осаждение; ПХТ - плазмохимическое травление; ПЭМ - просвечивающая электронная микроскопия; РЭМ - растровая электронная микроскопия; СБИС - сверхбольшая ИС; СЭЗУ - сегнетоэлектрическое ЗУ; ТБС - титанат бария-стронция; ТБОТ - тетрабутоксититан (тетрабутилортотитанат); TBC - танталат висмута стронция; ТМОС - тетраметоксисилан (тетраметилортосиликат); ТЭОС - тетраэтоксисилан (тетраэтилортосиликат); ТЭОТ - тетраэтоксититан (тетраэтилортосиликат); УБИС - ультрабольшая ИС;

ФСС - фосфоросиликатное стекло; ФТЭОС - фенилтриэтоксисилан; ЦТС - цирконат - титанат свинца.

АКТУАЛЬНОСТЬ. Основным направлением развития микроэлектроники является увеличение объемов обрабатываемой информации на основе дальнейшего повышения степени интеграции ИС. Это обстоятельство выдвигает принципиально новые требования к принципам обработки информации и материалам, используемым в производстве ИС.

Прогресс современной микроэлектронной индустрии в значительной степени зависит от успешного решения проблем в области физики и технологии диэлектрических материалов.

Системы многоуровневой металлизации являются ключевым звеном в производстве современных ИС, в значительной степени определяя их функциональных параметры, стоимость и надежность. Уменьшение размеров проводников выдвигает требования к уменьшению паразитной емкости межсоединений путем снижения диэлектрической проницаемости изолирующих диэлектрических слоев, к планаризации топографического рельефа, образованного проводниками с высоким аспектным соотношением и др.

С другой стороны, дальнейшее уменьшение площади ячеек ЗУПВ невозможно без решения проблемы повышения диэлектрической проницаемости диэлектрика в конденсаторных элементах, т.к. необходимая для считывания сигнала величина емкости остается неизменной: 25-30 фФ на ячейку.

Увеличение объемов обрабатываемой информации стимулирует также поиск новых физических сред, участвующих в процессе обработки информации. До недавнего времени диэлектрики играли исключительно пассивную роль изоляторов и пассивирующих слоев. Интеграция в микроэлектронные технологии активных диэлектрических материалов, таких как сегнето-, пиро- и пьезоэлектрики, позволяет создать устройства на новых физических принципах, получивших название интегрированных сегнетоэлектрических устройств (высокоскоростные энергонезависимые сегнетоэлектрические ЗУ (СЭЗУ), приемники ИК - изображения, микроэлектромеханические системы (МЭМС), устройства нелинейной оптики и др.). Создание данного направления в микроэлектронике требует решения комплекса проблем в области физики и технологии сегнетоэлектрических пленок, а также технологии производства ИС. Сегнетоэлектрики являются сложными трех-, четырех- и более компонентными оксидными соединениями с достаточно высокой температурой кристаллизации. При формировании сегнетоэлектрических пленок необходимо обеспечить стехиометрический, фазовый состав, необходимый размер кристаллитов, их ориентацию и качество границ раздела.

Таким образом, столь значительное разнообразие требований, предъявляемых современной микроэлектроникой к диэлектрическим материалам, стимулирует развитие новых технологических методов их формирования. Одним из таких перспективных методов является метод химического осаждения из растворов. Интенсивные исследования, проводимые в последнее время в данном направлении ведущими исследовательскими центрами как у нас в стране, так и за рубежом, позволили значительно расширить области применения данного метода. Однако его потенциал в настоящее время реализован не в полной мере, что связано с недостаточной изученностью фундаментальных процессов синтеза исходных композиций, процессов формирования пленок, их физических свойств, а также процессов интеграции в микроэлектронную технологию. ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Целью данной работы является создание физико-технологических основ процессов формирования диэлектрических слоев ИС методами химического осаждения из растворов для систем многоуровневой металлизации СБИС, а также сегнетоэлектрических пленок для нового поколения интегрированных сегнетоэлектрических устройств.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие конкретные задачи: о Исследовать процесс формирования пленок методом химического осаждения из растворов с целью выявления критических факторов, определяющих толщину пленок, ее неоднородность, а также микроструктуру формируемых пленок. о Исследовать процессы формирования методом химического осаждения из растворов диэлектрических пленок, таких как силикаты, органически -модифицированные силикаты и др. Определить влияниеразличных исходных соединений, их соотношения, а также условий формирования на свойства пленок. Провести исследование термостойкости, усадочных характеристик, а также электрофизических свойств пленок. о Разработать методику формирования сегнетоэлектрических пленок для интегрированных сегнетоэлектрических устройств. Установить роль исходных соединений и процесса формирования на фазовый состав, микроструктуру и электрофизические свойства пленок. Определить характерные температуры и механизмы кристаллизации пленок. Провести сравнительные исследования пленок различных соединений и определить их основные области применения. о Исследовать процесс планаризации изолирующего диэлектрика многоуровневых систем металлизации. Выявить механизмы обеспечения заданного коэффициента планаризации при нанесении растворов на пластины с топографическим рельефом. Изучить различные варианты маршрута изготовления многоуровневой металлизации с нанесением планаризующих слоев методом химического осаждения из растворов. о Провести исследования процессов интеграции сегнетоэлектрических пленок с технологией ИС. Разработать технологический маршрут изготовления сегнетоэлектрических конденсаторных элементов. о Провести поиск диэлектрических и сегнетоэлектрических материалов с новыми физическими свойствами и определить перспективы их применения в устройствах микро- и наноэлектроники.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА работы заключается в том, что в результате комплексных исследований процессов формирования пленок различного состава и внутренней структуры, включая аморфные неорганические соединения, неорганически - органические гибриды, поликристаллические оксидные соединения, разработаны физико-технологические основы элементной базы микро- и наноэлектроники на основе традиционных и нетрадиционных диэлектрических материалов.

К наиболее значимым новым результатам, представленным в диссертационной работе, относятся следующие:

1. Установлена роль температуры подложки (раствора) при получении пленок методом центрифугирования. Показано, что увеличение температуры подложки приводит к увеличению толщины формируемых слоев при сохранении их усадочных характеристик, а при нанесении пленок на подложки с топографическим рельефом - к повышению коэффициента планаризации рельефа и увеличению сопротивления пленок к растрескиванию. Установлены основные механизмы, определяющие толщину формируемых пленок, разработано оборудование, реализующее процесс центрифугирования с подогреваемой подложкой.

2. Определены основные механизмы формирования пленок оксидных соединений: силикатов, органически - модифицированных силикатов, оксидов титана, циркония, ниобата лития на кремниевых подложках. Получены экспериментальные данные по влиянию исходных соединений, параметров процесса нанесения и отжига пленок на их микроструктуру и электрофизические свойства.

3. Разработана методика формирования пленок цирконата - титаната свинца (ЦТС) с заданными сегнетоэлектрическими свойствами. Установлены основные механизмы влияния содержания свинца в процессе синтеза пленок ЦТС на их микроструктуру, электрофизические и нелинейно-оптические свойства.

4. Определены условия формирования пленок ¿2^209 , позволяющие снизить температуру синтеза кристаллической фазы на 50°-100°С по сравнению с существовавшими ранее методами.

5. В результате исследования механизмов формирования пленок титаната бария-стронция (ТБС) от стадии приготовления исходного раствора до формирования пленки ксерогеля и ее последующей трансформации в поликристаллическое состояние, установлена взаимосвязь степени модификации исходных алкоксисоединений 2-этилгексановой кислотой с механизмами формирования и кристаллизации пленок ТБС. Показано, что увеличение степени отгонки приводит к более высоким значениям диэлектрической проницаемости и более выраженным сегнетоэлектрическим свойствам.

6. Установлены закономерности процесса кристаллизации сегнетоэлектрических пленок ТБС. Показано влияние числа центров кристаллизации (степени кристалличности поверхностного слоя) на структурное совершенство и электрофизические свойства формируемых пленок. Установлено влияние температуры, длительности отжига и последовательности кристаллизации на свойства пленок ТБС.

7. Впервые в виде тонких пленок методом химического осаждения из растворов получены пленки SrZro.2Tio.sO3, Zro.8Sno.2TiO4 , ВгТа04 и охарактеризованы их электрофизические свойства. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ заключается в разработке методического базиса для реализации технологических процессов формирования диэлектрических и сегнетоэлектрических пленок с управляемой наноструктурой и физическими свойствами для элементной базы микро- и наноэлектроники.

Методики формирования и исследования сегнетоэлектрических пленок ЦТС использованы в работе с АООТ "НИИ Молекулярной электроники и завод "Микрон" по созданию первой отечественной ИС энергонезависимого ЗУ (НИР "Импульс-СГ").

Разработанные в диссертационной работе методы планаризации многоуровневой разводки использованы при разработке технологии многоуровневой металлизации на ЗАО "Корона Семикондактор", а разработанные методы синтеза пленкообразующих растворов для процесса планаризации внедрены в производство в научно-технологическом центре "НИПИМ-ЭЛХИМСИН" (г. Тула).

Работы по созданию технологических процессов формирования многоуровневых систем металлизации и интегрированных сегнетоэлектрических устройств использованы в ходе выполнения работ в рамках Государственной научно-технической программы "Перспективные технологии и устройства микро- и наноэлектроники" (проекты N218/68/1-2, N02.04.6.2., N02.04.6.2.333.61), МНТП 403 "Критические технологии, основанные на распространении и воздействии потоков энергии", договоров с Секцией прикладных проблем при Президиуме РАН ("Вар-РВО", "Дупель", "Сироп", "Десег"), грантов Минобразования РФ (НИР "Сегнетоэлектрик", программа: "Научные исследования высшей школы в области производственных технологий"), грантов Российского фонда фундаментальных исследований (N97-02-17822, N00-02-16557), гранта Международного научного фонда (MRQ000, MRQ300), гранта Нидерландского научного фонда NWO (NFO 16-04-1999). АППРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты и научные положения, представленные в диссертационной работе, обсуждались на следующих конференциях, семинарах и симпозиумах:

II, IV Всесоюзных конференциях "Актуальные проблемы получения и применения сегнето-, пьезо-, пироэлектриков и родственных им материалов" (Москва 1984, 1991), XIII, XIV, XV Всероссийских конференциях по физике сегнетоэлектриков (Тверь 1992, Иваново 1995, Азов 1999), XII Всесоюзной научной конференции по микроэлектронике (Тбилиси 1987), семинаре "Золь-гель процессы получения неорганических материалов" (Пермь 1991), Всесоюзных научно-технических конференциях с участием зарубежных ученых «Микро- и наноэлектроника - 94, 98» (Звенигород 1994, 1999), Андриановских чтений посвященных 90-летию со дня рождения академика К. А. Андрианова (Москва 1995), Второй международной научно-технической конференции "Микроэлектроника и автоматика" (Зеленоград

1995), III Всероссийской научно-технической конференции "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники" (Дивноморское

1996), III международной конференции "Кристаллы: рост, свойства, реальная структура, применения" (Александров 1997), 1, 2-й научно-технической конференции АООТ «НИИМЭ и завод «Микрон» (Зеленоград 1998, 1999), XVIII российской конференции по электронной микроскопии ЭМ'2000 (Черноголовка 2000), 6-м, 8-м, 9-м международном симпозиуме по стеклу, керамике, гибридам и нанокомпозитам из гелей (Севилья, Испания 1991; Фаро, Португалия 1995; Шеффилд, Великобритания 1997), конференциях общества исследователей материалов (MRS) (Бостон, США 1994, 1997; Сан

Франциско, США 1997), европейских конференциях общества исследователей материалов (EMRS) (Страсбург, Франция 1996, 1998), конференции диэлектрического общества (Лондон, Великобритания 1992), 124-й ежегодной конференции и выставке общества TMS (Лас-Вегас, США 1995), европейской конференции по интегрированным сегнетоэлектрикам (Наймиген, Нидерланды 1995), международном симпозиуме по перспективным технологиям в области электроники (Москва 1995), международном симпозиуме по доменным структурам (Вена, Австрия 1998), 6-м семинаре Японии, СНГ и стран Балтии по сегнетоэлектричеству (Токио, Япония 1998), конференции по интегрированным сегнетоэлектрикам и электрокерамике (Монтрё, Швейцария 1998), семинаре по оксидным материалам (Наймиген, Нидерланды 1999), 4-м мини-семинаре по перспективным технологиям в России/СНГ "Применения диэлектриков и сегнетоэлектриков" (Токио, Япония 1999).

ПУБЛИКАЦИИ. По результатам исследований и разработок, представленных в диссертационной работе опубликовано 98 печатных работ, в том числе 48 статей, 48 тезисов докладов, получено 2 авторских свидетельства на изобретение.

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ СЛЕДУЮЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ:

- Процесс формирования пленок методом химического осаждения из растворов характеризуется динамикой центростремительных сил, реологией вязких полимеров, динамикой испарения растворителя, а также процессом трансформации пористой микроструктуры пленок. Наряду со скоростью вращения центрифуги и физико-химическими свойствами раствора, изменение температуры подложки и раствора в процессе нанесения позволяют изменять параметры формируемых слоев (толщина, планаризующие свойства, механические напряжения и др.).

- При формировании методом химического осаждения из растворов пленок оксидных материалов основными факторами, определяющими свойства формируемых слоев, являются: тип исходного алкоксисоединения, его концентрация, растворитель, соотношение вода/алкоголят, катализатор, температура и время проведения реакции поликонденсации, параметры процесса нанесения (скорость вращения, температура, влажность, скорость газообмена), параметры сушки и отжига (время, длительность, последовательность отжига слоев).

Модификация металл-кислородного каркаса органическими группами путем замещения части алкокси- групп, участвующих в процессе поликонденсации, на органические группы, образующие негидролизуемые металл - углеродные связи, позволяет снизить остаточное содержание гидроксильных групп, уменьшить механические напряжения и улучшить электрофизические свойства пленок. Изменение степени модификации исходного соединения позволяет в широких пределах варьировать электрические, механические и другие свойства формируемых покрытий. В процессе оптимизации кристаллической структуры и электрофизических свойств пленок свинецсодержащих перовскитов, решающую роль оказывает содержание свинца и способ его введения в исходный раствор.

Кристаллическая структура сегнетоэлектрических пленок, формируемых методом химического осаждения из растворов, определяется степенью модификации исходного раствора органическими лигандами, температурой, длительностью отжига, последовательностью кристаллизации слоев и числом центров кристаллизации на поверхности подложки. Оптимизация данных параметров позволяет снизить температуру кристаллизации пленок, обеспечить их однофазность и необходимые электрофизические свойства пленок.

Метод химического осаждения из растворов является эффективным технологическим решением при создании систем многоуровневой металлизации ИС высокой степени интеграции и пленок сегнетоэлектрических перовскитов. Интеграция сегнетоэлектрических пленок в микроэлектронную технологию позволяет создать новый класс устройств приема и обработки информации и существенно улучшить параметры традиционных типов ИС. СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав с выводами, общих выводов, списка литературы из 320 наименований. Содержание работы изложено на 388 страницах, включая 108 рисунков и 27 таблиц.

Основные выводы заключаются в следующем:

1. На основе анализа динамики центростремительных сил, реологии вязких полимеров, динамики испарения растворителя, а также трансформации пористой микроструктуры пленок установлены основные факторы, определяющие параметры покрытий при нанесении пленкообразующих растворов методом центрифугирования. Получены экспериментальные данные и проведен анализ зависимости толщины пленок от скорости вращения и температуры подложки (раствора). Разработано оборудование, позволяющее изменять температуру подложки при нанесении пленок.

2. В результате экспериментальных исследований процессов формирования пленок силикатов и органически-модифицированных силикатов определено влияние исходных соединений, их соотношения, а также условий формирования на свойства формируемых пленок и установлена область оптимальных для получения пленок составов. Показано, что силикатные пленки обладают высокой термостойкостью (около 1000°С) и могут быть использованы в процессах планаризации поликремниевой разводки. Высокая усадка (10 -15%) и жестко связанная структура силикатных пленок обуславливают низкое сопротивление к растрескиванию и относительно невысокие планаризующие свойства пленок, а наличие остаточных гидроксильных групп относительно высокую диэлектрическую проницаемость s = 6-10 (отжиг 400 - 450 °С).

Введение в силикатную матрицу органических фрагментов обеспечивает пленкам ОРМОСИЛ малую усадку (2-6 %), высокое сопротивление к растрескиванию, низкую диэлектрическую проницаемость (3,0 - 4,2), а также высокий коэффициент планаризации топографических рельефов (60 - 95 %). Оптимальная концентрация органических групп в фенил-модифицированных силикатах составляет Ph/Si = 0,3, в метил-модифицированных силикатах Me/Si = 0,6, при этом значение усадки снижается до 3,5% и 3%, а ¿"=3,5 и 3,7 (Та = 400 °С) соответственно. Термодеструкция метил-модифицированных слоев происходит при температурах 400-450°С; фенил-модифицированных силикатов при 450-500°С. Пленки ОРМОСИЛ обеспечивают необходимый уровень коэффициента планаризации при одно - двухкратном нанесении ПС.

Силикатные и ОРМОСИЛ пленки использованы в процессах планаризации многоуровневой разводки ИС, клиновидного травления, защитных слоев на GaAs.

3. Разработаны методы формирования поликристаллических пленок ТЮ2 и Zr02 (Y203). Установлена роль исходных соединений и их концентрации на свойства пленок. Пленки ТЮ2 обладают кристаллической структурой анатаза и рутила, максимальная величина диэлектрической проницаемости составляет £'=150. Пленки Zr02 (Y2Os), полученные из растворов, приготовленных электрохимическим методом, обладают кубической кристаллической структурой, которая сохраняется при отжиге до Та= 1000 °С и являются эффективным барьерным слоем при формировании пленок ВТСП.

4. Разработана методика формирования сегнетоэлектрических конденсаторных элементов энергонезависимых СЭЗУ. Показано, что содержание свинца в исходном растворе определяет фазовый состав, микроструктуру, электрофизические и нелинейно-оптические свойства пленок ЦТС. При использовании растворов с 10 мол. % избытком свинца пленка кристаллизуется в сегнетоэлектрическую фазу перовскита, ее структура представляет собой столбчатые зерна размером ~ 0,2 мкм, что определяет высокий уровень электрофизических параметров пленок.

Исследовано влияние температурной обработки на свойства формируемых пленок ЦТС. Показано, что в отличие от изотермического отжига, БТО приводит к формированию пленок с текстурированностью в направлении (100) и большей величиной диэлектрической проницаемости. Исследование термоустойчивости системы металлизации 3\-8Ю2-Т1-Р1 показало, что в результате диффузионных процессов при высокотемпературной обработке происходит образование слоя ТЮ2 в толще слоя /V и на границе раздела с 77.

5. Определены условия, позволяющие снизить температуру синтеза кристаллической фазы в пленках 8гВ12Та209 на 50°-100°С по сравнению с существовавшими ранее методами.

6. Разработан метод формирования сегнетоэлектрических тонких пленок с диэлектрической проницаемостью £= 250-400 для создания конденсаторных элементов с высокой удельной емкостью. Показано, что модификация раствора исходных алкоголятов 2-этилгексановой кислотой, сдвигает процесс формирования металл - кислородной сетки в область более высоких температур, что обеспечивает высокое структурное совершенство и диэлетрические параметры пленок. Установлено влияние фазового состава пленок Ва1.х8гхТЮз на диэлектрическую проницаемость пленок различной толщины и степени кристалличности. Показано, что наибольшей величиной £ обладают пленки с составом Вао^ГозТЮз .

7. Показано, что увеличение температуры кристаллизации пленок ТБС сопровождается увеличением размера зерен кристаллитов и увеличением величины £. Изотермический отжиг (20 мин) приводит к формированию пленок с наилучшими диэлектрическими свойствами. При этом послойная кристаллизация слоев приводит к образованию пленок с более высоким структурным совершенством и величиной £ по сравнению с пленками, сформированными одноэтапной кристаллизацией. Увеличение или уменьшение продолжительности отжига приводит к ухудшению диэлектрических свойств пленок. Установлено влияние поверхности на процесс кристаллизации и диэлектрические свойства пленок. Показано, что по мере снижения степени кристалличности подслоя основная пленка ТБС обнаруживает более выраженные сегнетоэлектрические свойства.

8. Впервые в виде тонких пленок методом химического осаждения из растворов получены пленки SrZro.2Tio.sO3 , Zr0.sSn0.2TiO4 , В1ТС1О4, которые могут рассматриваться в качестве перспективных материалов с высокой диэлектрической проницаемостью для СБИС, СВЧ ИС и др.

9. Разработаны различные типы пленкообразующих растворов для проведения процесса планаризации многоуровневой разводки ИС: силикаты (включая боро- и фосфоросиликаты), а также ОРМОСИЛ (включая фенил- и метил - модифицированные силикаты). Показано, что разработанные растворы обеспечивают эффективную планаризацию топографического рельефа (Кп = 70-95 %), не уступают по основным параметрам зарубежным аналогам и могут быть применены в процессе планаризации ИД в технологии многоуровневых систем металлизации.

Проведено исследование различных вариантов маршрута изготовления многоуровневой металлизации: с обратным стравливанием планаризующего слоя и без стравливания ПС. Показано, что процесс с обратным стравливанием позволяет устранить влияние остаточных продуктов ПС на контактное сопротивление Mel -Ме2, в то время как процесс планаризации без обратного стравливания ПС может быть использован на рельефах с меньшими зазорами между проводниками. При использовании обоих вариантов технологического маршрута достигнут высокий коэффициент планаризации рельефа поверхности кристаллов и хорошие электрические характеристики металлизационной системы.

Ю.Проведена разработка энергонезависимого КМОП СЭЗУ на основе сегнетоэлектрических пленок ЦТС. Создан технологический маршрут изготовления сегнетоэлектрических конденсаторных элементов со следующими параметрами: остаточная поляризация 15-20 мкКл/см2 , коэрцитивное напряжение 0,5-1,5 В, пробивное напряжение более 20 В, время переключения заряда поляризации менее 50 не, число циклов переключения заряда поляризации более 108.

Рассмотрены требования к сегнетоэлектрическим пленкам в устройствах на эффекте поля. Показано, что применение сегнетоэлектрических материалов в качестве подзатворного диэлектрика позволяет повысить усилительные свойства МДП-транзисторов и объем информации, передаваемый за время кадра через регистр вывода в ПЗС. Проведен анализ ЗУ со структурой МСЭП в

364 результате которого установлена роль границы раздела сегнетоэлектрик-полупроводник.

В целом в результате выполнения диссертационной работы созданы физико-технологические основы процессов формирования диэлектрических слоев И С методами химического осаждения из растворов, позволившие разработать технологические процессы формирования диэлектрических слоев для систем многоуровневой металлизации СБИС, сегнетоэлектрических пленок для нового поколения интегрированных сегнетоэлектрических устройств, а также ряда других устройств, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие микро- и наноэлектроники.

1. Hench L.L., West J.K. The sol-gel process // Chem. Rev. 1990. - Vol.90. - N 1,-P. 33-72.

2. Гребенщиков И.В., Власов А.Г., Непорент Б.С., Суйковская Н.В. Просветление оптики. М.-Л.: ГТТИ, 1946.

3. Patent USA N 2366516. Method for producing layers on solid objects / Geffcken W., Berger E. 1945.

4. Суйковская Н.В. Химические методы получения тонких прозрачных пленок. Л.: Химия, 1971. - 200 с.

5. Шрёдер X. Осаждение окисных слоев из органических растворов // Физика тонких пленок: Пер с англ. / Под ред. Хасса Г. и Туна Р.Э.- М.: Мир, 1972. -С. 84-139.

6. Dislich Н., Hussmann Е. Amorphous and crystalline dip coatings obtained from organometallic solutions: procedures, chemical processes and products // Thin Solid Films.-1981,- Vol.77.-N 1-3. -P. 129-139.

7. Dislich H. Sol-gel: science, processes and products // Journal of Non-Crystalline Solids.- 1986.- Vol.80.- N 1,- P. 115-121.

8. Разуваев Г.А., Грибов Б.Г., Домрачев Г.А., Саламатин Б.А. Металлоорганические соединения в электронике. М.: Наука, 1972. -479 с.

9. Зиновьев K.B., Вихлянцев О.Ф., Грибов Б.Г. Получение окисных пленок из растворов и использование их в электронной технике // Обзоры по электронной технике. Серия «Материалы»,- 1974,- Вып. 13 (250).- 60 с.

10. Зиновьев К.В. Растворные композиции для электронной техники // Электронная промышленность. 1980.-Вып. 8-9.-С. 93-96.

11. Борисенко А.И., Новиков В.В., Приходько Н.Е., Митникова И.М., Чепик Л.Ф. Тонкие неорганические пленки в микроэлектронике. Л.: Наука. -Ленингр. отд. - 1972. - 114 с.

12. Борисенко А.И., Николаева Л.В. Химия и технология тонких неорганических пленок. Конспект лекций. Л.: Ленинградский технологический институт. - 1973. - 83 с.

13. Blinker C.J., Scherer G.W. Sol-gel science: the physics and chemistry of solgel processing. N.Y.: Academic Press. - 1990. - 666 p.

14. Sol-gel technology for thin films, fibers, preforms, electronics, and speciality shapes / Сб. ст. под ред. Klein L.C. New Jersey: Noyes Publications, 1988. - 407 p.

15. Андрианов К.А. Кремнийорганические соединения. M.: Госхимиздат, 1955.-520 с.

16. Соболевский М.В., Музовская О.А., Попелева Г.С. Свойства и области применения кремнийорганических продуктов / под ред. М.В. Соболевского. М.: Химия. - 1975. - 296 с.

17. Соболевский М.В., Скороходов И.И., Гриневич К.П. и др. Олигоорганосилоксаны / под ред. М.В. Соболевского. М.: Химия. -1985. - 264 с.

18. Воронков М.Г., Милешкевич В.П., Южелевский Ю.А. Силоксановая связь. Новосибирск: Изд-во СО АН СССР, 1976. 414 с.

19. Turova N.Ya., Yanovskaya M.I. Metal Alkoxides Precursors for Ferroelectric Materials // "Ferroelectric Thin Films" / Сб. ст. под ред. Araujo С., Scott .F. - London: Gordon & Breach Publ., 1996. - P. 233.

20. Turova N.Ya., Turevskaya E.P., Kessler V.G. Oxoalkoxides true precursors of complex oxides // Journal of Sol-Gel Science and Technology.- 1994,-Vol.2.-N 1-3.-P. 17-23.

21. Турова Н.Я., Яновская М.И. Оксидные материалы на основе алкоголятов металлов // Неорганические материалы. 1983. - Т.5. - С. 693 - 706.

22. Shacham-Diamand Y., Nachumovsky Y. Process reliability considerations of planarization with spin-on-glass // Journal of the Electrochemical Society. -1990. Vol.137. -Nl.- P. 190-196.

23. Molnar L.D. SOG planarization proves better than photoresist etch back // Semiconductor International. 1989. - Vol.12. -N9. - P. 92-96.

24. Scott J.F. The physics of ferroelectric ceramic thin films for memory applications //Ferroelectrics Review. 1998. - Vol.1. -Nl. -P. 1-129.

25. Jones R.E., Zurcher P., Chu P., et al. Memory applications based on ferroelectric and high-permittivity dielectric thin films // Microelectronic Engineering.- 1995,- Vol.29. P. 3-11.

26. Sakka S. The current state of sol-gel technology // Journal of Sol-Gel Science and Technology.- 1994,- Vol.3.- N 2.- P. 69-81

27. Химическая энциклопедия: В 5 т.: т.1. М.: Сов. энцикл., 1988. С. 166170.

28. Keefer K.D. Science of Ceramic Chem. N.Y., 1986. P.131.

29. Айлер P.K. Химия кремнезема: растворимость, полимеризация, коллоидные и поверхностные свойства, бихимия: В 2-х кн./ Пер. с англ. -М: Мир, 1982.

30. Scherer G.W. Theory of drying // Journal of American Ceramic Society.-1990,-Vol.73.-N1.-P. 3-14.

31. Fricke J. Aerogels and their applications // Journal of Non-Crystalline Solids.-1992,- Vol. 147-148.- P. 356-362.

32. Scherer G.W. Recent progress in drying of gels // Journal of Non-Crystalline Solids.- 1992,- Vol. 147-148.- P. 363-374.

33. Pajonk G.M., Repellin-Lacroix M., Abouarnadasse S., Chaouki J., Klvana D. From sol-gel to aerogels and cryogels // // Journal of Non-Crystalline Solids.-1990,- Vol.121.- P. 66-67.

34. Zarzycki J. Past and present of sol-gel science and technology // Journal of Sol-Gel Science and Technology.- 1997,- Vol.8. P. 17-22.

35. Uhlmarm D.R., Teowee G., Boulton. The future of sol-gel science and technology // Journal of Sol-Gel Science and Technology.- 1997,- Vol.8. P. 1083-1091.

36. Galan M., Llorens J., Gutierrez J.M., Gonzalez C., Mans C. Ceramic membranes from sol-gel technology // Journal of Sol-Gel Science and Technology.- 1992.- Vol.147-148. P. 518-522.

37. Yoldas B.E. Technological significance of sol-gel process and process-induced variations in sol-gel materials and coatings // Journal of Sol-Gel Science and Technology.- 1993,- Vol.1. -Nl. P. 67-77.

38. Schmidt H., Wolter H. Organically modified ceramics and their applications // Journal of Sol-Gel Science and Technology.- 1990,- Vol.121. P. 428-436.

39. Wang B., Greenblatt M., Yan J., Wu Y. Sol-gel derived (LiCl)2 A1203 - Si02 thin film solid electrolyte // Journal of Sol-Gel Science and Technology.-1990,- Vol.2. N1/2/3. - P. 323-327.

40. Mackenzie J.D. Nonlinear optical materials by the sol-gel method // Journal of Sol-Gel Science and Technology.- 1993,- Vol.1. -Nl. P. 7-19.

41. Sakka S., Toshinobu Y. Fibers from gels // Journal of Non-Crystalline Solids.- 1992,- Vol.147-148. P. 394-403.

42. Brinker C.J., Frye G.C., Hurd A.J., Ashley C.S. Fundamentals of sol-gel dip coating// Thin Solid Films.-1991. V.201. P. 97-108.

43. Strawbridge I., James P.F. The factors affecting the thickness of sol-gel derived silica coatings prepared by dipping // J. Non-Cryst. Solids. 1986. -V.86.-P. 381-393.

44. Bornside D.E., Macosko C.W., Scriven L.E. On the modelling of spin coating // J. Imagine Technology. 1987. - V.13. - N4. - P. 122-130.

45. Emslie A.G., Bonner F.T., Peck L.G. Flow of a viscous liquid on a rotating disk // J. Appl. Phys.- 1958. V.29. - N5. - P. 858-862.

46. Bornside D.E., Macosko C.W., Scriven L.E. Spin coating: one-dimentional model // J. Appl. Phys. 1989. - V.66. - N11. - P. 5185-5193.

47. Meyerhofer D. Characteristics of resist films produced by spinning // J. Appl. Phys. 1978. - V.49. - N.7. - P. 3993-3997.

48. Flack W.W., Soong D.S., Bell A.T., Hess D.W. A mathematical model for spin coating of polymer resist // J. Appl. Phys. 1984. - V.56. - N4. - P. 11991206.

49. Jenekhe S.A., Schuldt S.B. Coating flow of non-newtonian fluids on a flat rotating disk // Ind. Eng. Chem. Fundam. 1984. - V.23. - N4. - P. 432-436.

50. Jenekhe S.A. Effect of solvent mass transfer on flow of polymer solutions on a flat rotating disk // Ind. Eng. Chem. Fundam. 1984. - V.23. - N4. - P. 425432.

51. Lawrence C.J. The mechanics of spin coating of polymer films // Phys. Fluids. 1988. - V.31. -N.10. - P. 2786-2795.

52. Acrivos A., Shah M.J., Petersen E.E. On the flow of a non-newtonian liquid on a rotating disk // J. Appl. Phys. 1960. - V.31. - N5. - P. 963-968.

53. Shimoji S. Numerical analysis of the spin-coating process I I J. Appl. Phys. -1989. V.66. - N6. - P. 2712-2718.

54. Sukanek P.C. Dependence of film thickness on speed in spin coating // J. Electrochem. Society.-1991. V.138. - N6. - P. 1712-1719.

55. Bornside D.E., Macosko C.W., Scriven L.E. Spin coating of a PMMA/clorobenzene solution // J. Electrochem. Society. 1991. - V.138. -N.I.- P. 317-320.

56. Bornside D.E., Brown R.A., Ackmann P.W., Frank J.R., Tryba A.A., Geyling F.T. The effect of gase phase convection on mass transfer in spin coating // J. Appl. Phys. 1993. - V.73. - N.2. - P. 585-600.

57. Stillwagon L.E. Planarization of substrate topography by spin-coated films: a review // Solid State Technology. 1987. - V.30. - N6. - P.67-71.

58. Stillwagon L.E., Larson R.G., Taylor G.N. Planarization of substrate topography by spin-coating // J. Electrochem. Society. 1987. - V.134. -N8A. -P.2030-2037.

59. Stillwagon L.E. Spin coating and planarization // в кн.: Advances in resist technology and processing IV: Proc. Meet. (Santa Clara, Calif, 2-3 March, 1987). SPIE: V.771. -P.186-193.

60. Hwang J.H., Ma F. On the flow of a liquid film over a rough rotating disk // J. Appl. Phys. 1989. - V.66. - N1. - P.388-394.

61. Leon F.A. Numerical modelling of glass flow and spin-on planarization // IEEE Transactions on Computer-Aided Design. 1988. - V.7. - N2. - P. 168173.

62. Sukanek P.C. A model for spin coating with topography // J. Electrochem. Society. 1989. - V.136. - N10. - P.3019-3026.

63. Bornside D.E. Mechanism for the local planarization of microscopically rough surfaces by drying thin films of spin-coated polymer/solvent solutions // J. Electrochem. Society. 1990. - V.137. - N8. - P.2589-2595.

64. Peurrung L.M., Graves D.B. Film thickness profiles over topography in spin coating// J. Electrochem. Society. -1991. V.138. - N7. - P.2115-2124.

65. Manske L.M., Graves D.B. Dynamic measurements of film thickness over local topography in spin coating // Appl. Phys. Lett. 1990. - V.56. - N23. - P. 2348-2350.

66. Kistler S.F., Scriven L.E. Coating flow theory by finite element and asymptotic analysis of the Navier-Stokes system // Int. J. Numerical Methods in Fluids. 1984. - V.4. - P.207-229.

67. Keddie J.D., Giannelis E.P. Ion-beam analysis of silica sol-gel films: structural and compositional evolution // J. Amer. Ceram. Society. 1990. -V.73.-N10.-P.3106-3109.

68. Bok H., Tong H.-S. A novel coating technique for flat panel application // SPIE Display Technologies. 1992. - V. 1815. - P. 86-90; Precision Cleaning and Meniscus Coating System: Каталог / Specialty Coating Systems, Inc. -Indianapolis, USA. -4 c.

69. Патент Франции N 70.38371. Procédé et dispositif d'élaboration de couches minces et couches minces obtenues par application dudit procédé / Spitz J., Viguie J.-C. 1972.

70. Патент Франции N 90.14312. Procédé sol-gel de depot de couches minces par pulverisation ultrasonore / Langlet M., Joubert J.-C. 1992.

71. Marage P., Langlet M., Joubert J.-C. Understanding and improving the deposition conditions of SiCb thin films obtained by ultrasonic sol-gel procedure // J. Sol-Gel Science and Technology. 1994. - V.2. - N 1-3. - P. 615-618.

72. Langlet M., Vautey C. Influence of the depisition parameters on the characteristics of aerosol-gel deposited thin films // J. Sol-Gel Science and Technology. 1997. - V.8. - N 1-3. - P. 347-351.

73. Патент США N 5 119 760. Methods and apparatus for material deposition / McMillan L., Paz de Araujo C.A. 1992.

74. Патент CIIIA N 5 138 520. Methods and apparatus for material deposition / McMillan L., Paz de Araujo C.A. 1992.

75. Solayappan N., Joshi V., DeVilbiss A., Bacon J., Cuchiaro J., McMillan L., Paz De Araujo. Chemical solution deposition (CSD) and characterization of ferroelectric and dielectric thin films // Integrated Ferroelectrics. 1998. -V.22. -P.l-11.

76. Castel E.D., Kulkarni V.D., Riley P.E. A scalable multilevel metallization with pillar interconnections and interlevel dielectric planarization // J. Electrochem. Society. 1990. - V.137. -N2. - P. 609-613.

77. Sabnis AG. Multilevel metallization schemes // в кн.: VLSI Electronics Microstructure Science. V.15 (VLSI Metallization) / Ed. by N.G.Einspruch at al. Academic Press, NY.: 1987. 473 p.

78. Lee W.W., Ho P.S. Low-dielectric constant materials for ULSI interlayer-dielectric applications // MRS Bulletin. 1997. - V. 22. - N 10. - P. 19-23.

79. Murarka S.P. Low dielectric constant materials for interlayer dielectric applications // Solid State Technology. 1996. - V. 39. -N 3. - P. 83-90.

80. Kern W. Dielectric materials // в кн.: Microelectronic Materials and Processes / Ed. by R.A.Levy. Kluwer Academic Publishers: 1989. P. 247-273.

81. Gupta S.K., Chin R.L. Characterization of spin-on glass films as a planarizing dielectric // в кн.: Microelectron. Processing: Inorg. Mater. Charact. / Washington. DC. 1986. - P. 349- 365.

82. Технология СБИС // в 2-х кн., Кн.1. Пер.с англ. / Под.ред. С. Зи, М.: Мир. 1986,-404 с.

83. Валеев А.С., Шишко В.А., Сулимин А.Д. Планаризация рельефа проводников при формировании многоуровневых межсоединений СБИС //Микроэлектроника. 1990. - Т.19. - Вып. 2. - С. 160-170.

84. Riley Р.Е., Castel E.D. Planarization of dielectric layers for multilevel metallization // Proc. Symp. Multilevel Metalliz., Interconnect., and Contact

85. Technol. ( San Diego, Calif., Oct., 21-22, 1986). Pennington (N.Y.): 1987. -P. 194-208.

86. Лабунов B.A., Немцев B.C., Данилович Н.И. Планаризация топологического рельефа в технологии БИС // Зарубежная электрон, техн.- 1987,-N8.-С. 3-23.

87. Gupta S.K., Chin R.L. Characterization of spin-on glass films as a planarizing dielectric // Microelectron. Processing: Inorg. Mater. Charact, Washington: D.C. 1986. -P. 349-365.

88. Гончарова T.C. Полиимидные пленки в качестве межслойных изолирующих и пассивирующих слоев ИС // Зарубежная электрон.техн. 1989.-N 8.-С. 53-82.

89. Morey I., Asthana A. Etch challenges of low-k dielectrics // // Solid State Technology. 1999. - V. 42. - N 6. - P. 71-78.

90. Singer P. New frontiers in spin-on dielectrics // Semiconductor International. -1997.-N5.-P. 73-36.

91. Allied Signal Inc. // Advanced products for 1С fabrication.

92. Molnar L.D. SOG planarization proves better than photoresist etchback // Semiconductor International. 1989. - N 8. - P. 1-5.

93. Allied Signal Inc. // Application Note N 3.

94. Haider A., Royster D., Zhu H. Characterization of spin-on glass etchback planarization (PLANAR 94, June 6,1994, Sennyavale). P. 1-3.

95. AlliedSignal announces new T-14 spin-on glass // The Factfinder. 1993. -Spring. - P. 1-2.

96. Allied Signal Inc. // Application Note N 5. Non-etchback processing of siloxane spin-on glasses for intermetal dielectric planarization.

97. Jin C., Luttmer J.D., Smith D.M., Ramos T.A. Nanoporous silica as an ultralow-k dielectric // MRS Bulletin. 1997. - V. 22. - N 10. - P. 39-42.

98. Miller R.D., Hedrick J.L., Yoon D.Y., Cook R.F., Hummel J.P. Phase-separated inorganic-organic hybrids for microelectronic application // MRS Bulletin. 1997. - V. 22. - N 10. - P. 44-48.

99. Auciello O., Scott J.F., Ramesh R. The physics of ferroelectric memories // Physics Today. 1998. - N 7. - P. 22-27.

100. Лайнс M., Гласс А. Сегнетоэлектрики и родственные им материалы : пер. с англ. / под ред. В.В. Леманова и Г.А. Смоленского. М.: Мир, 1981.-736 с.

101. Смоленский Г.А., Крайник Н.Н. Сегнетоэлектрики и антисегнетоэлектрики. М.: Наука, 1968. 184 с.

102. Смоленский Г.А., Боков В.А., Исупов В.А., Крайник Н.Н., Пасынков Р.Е., Соколов А.И. Физика сегнетоэлектрических явлений. Л.: Наука, 1985,- 396 с.

103. Барфут Дж. Введение в физику сегнетоэлектрических явлений : пер. с англ. / под ред. Л.А. Шувалова. М.: Мир, 1970,- 352 с.

104. Барфут Дж., Тейлор Дж. Полярные диэлектрики и их применения : пер. с англ. / под ред. JI.A. Шувалова, М.: Мир, 1970.- 526 с.

105. Wu S.Y. A new ferroelectric memory device, metal-ferroelectric-semiconductor transistor // IEEE Trans. Electron Devices. 1974. - V. ED-21. -N8. -P.499-512.

106. Scott J.F. The physics of ferroelectric ceramic thin films for memory applications //Ferroelectrics Review. 1998. - V. 1. -N 1. - P. 1-129.

107. Авторское свидетельство СССР N 895020. Способ получения пленок титаната бария / Яновская М.И. и др. 1981 г.

108. Panholzer R. ISIF memories made nonvolatile // Integrated Ferroelectrics. -1998. V. 21. - N 1-4. - P. xxiii-xxxix.

109. Ahard H., Mace H., Peccoud L. Device processing and integration of ferroelectric thin films for memory applications // Microelectronic Engineering. 1995. - V. 29. - P. 19-28.

110. EETimes Home. 1998. - V.3. - N6.

111. Mazure C., Alsmeier J., Dehm C., Honlein W. Technology challenges and solutions for 1 Gbit and beyond // Integrated Ferroelectrics. 1998. - V. 21. -N1-4.-P. 15-25.

112. Kingon A.I., Streiffer S.K., Basceri C., Summerfelt S.R. High-permittivity perovskite thin films for dynamic random-access memories // MRS Bulletin. -1996.-V. 21.-N7.-P. 46-52.

113. Fazan P.C. Trends in the development of ULSI DRAM capacitors // Integrated Ferroelectrics. 1994. - V. 4. - N 4. - P. 247-256.

114. Dey S., Alluri P.V. PE-MOCVD of dielectric thin films: challenges and opportunities // MRS Bulletin. 1996. - V. 21. - N 6. - P. 44-48.

115. Polla D.L., Francis L.F. Ferroelectric thin films in microelectromechanical systems applications // MRS Bulletin. 1996. - V. 21. - N 7. - P. 59-65.

116. Keijer M., Dormans G.J.M. Chemical vapor deposition of electroceramic thin films // MRS Bulletin. 1996. - V. 21. - N 6. - P. 37-43.

117. Tuttle B.A., Schwartz R.W. Solution deposition of ferroelectric thin films // MRS Bulletin. 1996. - V. 21. - N 6. - P. 49-54.

118. Auciello O., Kingon A.I., Krupanidhi S.B. Sputter synthesis of ferroelectric films and heterostructures // MRS Bulletin. 1996. - V. 21. - N 6. - P. 25-30.

119. Auciello O., Ramesh R. Laser-ablation deposition and characterization of ferroelectric capacitors for nonvolatile memories // MRS Bulletin. 1996. - V. 21.-N6. -P. 31-36.

120. Klee M., Eusemann R., Waser R., Brand W.,Van Hal H. Processing and electrical properties of Pb(ZrxTii.x)03 (x=0.2-0.75) films: comparison ofmetal-organic decomposition and sol-gel processes // J. Appl. Phys. 1992. -V.72.-N4.-P.1566-1576.

121. Klee M., De Veirman A., Van De Weijer P., Mackens U., Van Hal H. Analytical study of the growth of polycrystalline titanate thin films // Philips J. Res. 1993. - V.47. - P.263-285.

122. Klee M., De Veirman A., Taylor D.J., Larsen P.K. Structure property relations in polycrystalline titanate thin films // Integrated Ferroelectrics. -1994. -V.4. -N2. -P.263-285.

123. Watanabe H., Mihara Т., Yoshimori H., Paz de Araujo C.A. Fatigue properties of PZT thin films prepared by the sol-gel method // Proceedings 4th ICIF (Monterey. March 9-11. 1992). P. 346-363.

124. Park C., Cho J.H., Choi C.J., Seol Y.S., Choi I.H. Dry etching of PZT films with CF4/Ar high density plasma // MRS Symp. Proc. 1999. - V.541. - P. 113-118.

125. Meng L., Santos M.P. Characterization of Ru02 films prepared by RF reactive magnetron sputtering // MRS Symp. Proc. 1999. - V.541. - P. 141146.

126. Fujiki M., Cross J.S., Tsukada M., et al. Microstructure evolution and leakage phenomena of CSD PLZT thin films // Integrated Ferroelectrics. 1999. -V.26.-P. 269-275.

127. Budd K.D., Dey S.K., Payne D.A. Sol-gel processing of РЬТЮ3, PbZr03, PZT and PLZT thin films // Brit. Ceram. Proc. 1985. - N 36. - P.107-121.

128. Klee M., Mackens U., Pankert J., Brand W., Klee W. Science and Technology of Electroceramic Thin Films / Ed. O.Auciello and R.Waser, Kluwer: Dordrecht, 1995. P. 99.

129. Setter N., Waser R. Electroceramic materials // Acta Materialia. 2000. - V. 48.-P. 151-178.

130. Смоленский Г.А., Исупов B.A., Аграновская А.И. // Физика тв. тела. -1961. T.III. - С.12.

131. Al-Shareef H.N., Dimos D., Warren W.L., Tuttle В .A. A model for optical and electrical polarization fatigue in SrBi2Ta209 and Pb(Zr,Ti)03 // Integrated Ferroelectrics. 1997. - V.15. - P. 53-68.

132. Lee J.K., Song Т.К., Jung H.J. Characterization of SrBi2Ta2C>9 thin films fabricated by R.F. magnetron sputtering technique // Integrated Ferroelectrics. 1997.-V.15.-P. 115-126.

133. Okuyama M., Wu W.B., Oishi Y., Hamakawa Y. Laser ablation preparation and property of bismuth layer - structured SrBi2Ta209 and Bi4Ti30i2 ferroelectric thin films // Integrated Ferroelectrics. - 1996. - V.12. - P. 225232.

134. Diaz J.A., Cruz M.P., Contreras O.E., Siqueiros J.M., Portelles J. Influence of the substrate temperature on the structure of SrBi2Ta209 thin films obtained by laser ablation // MRS Symp.Proc. 1999. - V.541. - P. 211-216.

135. Klee M., Mackens V. Sol-gel and MOD processing of layered perovskite and SrTi03 films //Microelectronic Engineering. 1995. - V.29. - P. 186-188.

136. Jones R.E., Znrcher P., Chu P., Taylor D.J.,.Lii Y.T, Jiang В., Maniar P.D., Gillespie S.J. Memory applications based on ferroelectric and high-permittivity dielectric thin films // Microelectronic Engineering. 1995. -V.29.-P.3-10.

137. Chen S.-Y., Du X.-F., Chen I.-W. Crystallization and texture of Bi-containing layered perovskite thin films // MRS Symp.Proc. 1994. - V.361. - P. 15-20.

138. Amanuma K., Hase Т., Miyasaka Y. Structural and ferroelectric properties of SrBi2Ta209 thin films // MRS Symp.Proc. 1994. - V.361. - P. 21-25.

139. Ito Y., Ushikubo M., Matsunaga S., Atsuki Т., Yonegawa Т., Ogi K. New low temperature processing of sol-gel SrBi2Ta209 thin films // Integrated Ferroelectrics. 1997. - V.14. - P. 123-132.

140. Kim S.-H., Kim D.J., Streiffer S.K., Maria J-P., Kingon A.I. Ferroelectric properties of SBT (Sr/Bi/Ta = 0.8/2.3/2) thin films using a novel chemical solution deposition// MRS Symp.Proc. 1999. - V.541. - P. 223-228.

141. Takemura K., Nogushi Т., Hase Т., Kimura H., Miyasaka Y. Composition dependence of dielectric anomaly in strontium bismuth tantalate thin films // MRS Symp.Proc. 1999. - V.541. - P. 235-240.

142. Solayappan N., Derbenwick G.F., McMillan L.D., Paz de Araujo C.A. Conformal LSMCD deposition of SrBi2(TaixNbx)209 // Integrated Ferroelectrics. 1997. - V.14. - P. 237-246.

143. Han J.P., Gu I., Ma T.P. SrBi2Ta209 (SBT) thin films prepared by electrostatic spray // Integrated Ferroelectrics. 1997. - V.14. - P. 229-236.

144. Klee M., Eusmann R., Waser R., Brand W., Hal H. // J. Appl. Phys. 1992. -V.72. - P. 1566.

145. Kamalasanan M.N., Kumar N.D., Chandra S. // J. Appl. Phys. 1994. - V.78. -P. 4803.

146. Kuisl M. Doped silicon dioxide films from spin-on solutions // Thin Solid Films.- 1989. V. 177. - P. 231-237.

147. Патент США N 479362. Silica-based antimony containing fihn-forming composition / Tsutomu I., Mineo N., Akira H., et al. 1988.

148. Патент ФРГ N P3610162.1. Dotierlosung / Konig U., Kuisl M. 1987.

149. Aytac S., Schlachetzki A. Shallow and selective diffusion of zink in indium phosphide // Solid State Electronics. -1981. V.24. - N 1. - P. 57-61.

150. Albrecht H., Lauterbach Ch. Diffusion from Si02:Zn spin-on films into n-Ino.53Gao.47As // Jap. J. Appl. Phys. 1986. - V. 25. - N 7. - P.589-591.

151. Aman M.-C., Franz G. Improved shallow p+ diffusion into InGaAsP by a new spin-on diffusion source // J. Appl. Phys. 1987. - V. 62. - N 4. - P.1541-1543.

152. Yamada A., Kawasaki Т., Kawashima M. Bonding silicon wafer to silicon nitride with spin-on glass as adhesive // Electronics Letters. 1987. - V. 23. -N7.-P. 314-315.

153. Choi Y.I., Kim C.K., Kwong Y.S. Taper etching of the thermal oxide layer // IEE Proceedings. 1986. -л V. 133. - Pt. 1. - N 1. - P. 13-17.

154. Патент США N 4694040. Liquid composition for forming a coating film of organopolysiloxane and method for the preparation thereof / Akira H., Toshihiro N., N. Mineo, et al. 1987.

155. Патент Японии N 59-53713. Способ создания тонких пленок / Асако Д. -1985.

156. Popall М., Kappel J., Pilz М., Schulz J., Feyder G. A new inorganic-organic polymer for the passivation of thin film capacitors // J. Sol-Gel Science and Technology. 1994. - V. 2. - N 1-3. - P. 157 - 160.

157. Colombo P., Paulson Т.Е., Pantano C.G. Atmosphere effects in the processing of silicon carbide and silicon oxycarbide thin films and coatings // J. Sol-Gel Science and Technology. 1994. - V. 2. - N 1-3. - P. 601-604.

158. Maekawa S., Okude K., Ohishi T. Synthesis of Si02 thin films by sol-gel method using photoirradiation and molecular structure analysis // J. Sol-Gel Science and Technology. 1994. - V. 2. - N 1-3. - P. 497 - 501.

159. Tohge N, Shinmou K., Minami T. Effects of UV-irradiation on the formation of oxide thin films from chemically modified metal-alkoxides // J. Sol-Gel Science and Technology. 1994. - V. 2. - N 1-3. - P. 581 - 585.

160. Патент Японии N 58-101137. Способ получения изолирующей пленки / Сакасито Т., Конума С. 1984.

161. Ma Т.Р., Miyauchi К. MIS structures based on spin-on Si02 on GaAs // Appl. Phys. Letters. 1979. - V. 34. - N 1. - P. 88-90.

162. Bertrand P.A., Fleischauer P.D. Chemical deposition of T1O2 layers on GaAs // Thin Solid Films. 1983. - V. 103. - P. 167-175.

163. Патент Японии N 54-11668. Фотошаблон / Тосихару М., Хироси Я., Тэцуити X. 1979.

164. Патент США N 4802740. Liquid crystal alignment layer containing polyvinylalcohol and titanium-alkoxide / Yashio H., Kenji O., Akihiko K. -1989.

165. Патент США N 4252841. Process for producing transparent coductive film / Kiyoshige K., Shizuo I., Yoshio H., et al. 1981.

166. Ravichandra D., Roy R., Chakhovskoi A.G., Hunt C.E., White W.B. Fabrication of Y3AI5O12 thin films and powders for field emmission displays // J. Lumin. 1997. - V.71. - P. 291-297.

167. Обвинцева И.Е., Яновская М.И., Кучейко С.И. и др. Исследование образования порошков и пленок WO3, полученных методом алкоксотехнологии // Известия АН СССР. Неорганические материалы. -1988. Т. 24. - N 5. - С. 790-794.

168. Baudiy Р., Rodrigues А.С.М., Aegerter М.А. Dip-coated ТЮ2-Се02 films as transparent counter-electrode for transmissive electrochromic devices // J. Non-Cryst. Solids. 1990. - V. 121. - N 1-3. - P. 319-322.

169. How L., Hoffmann В., Mennig M., Schmidt H. Preparation and photochromic properties of dye-doped aluminosilicate and ORMOCER gels and coatings // J. Sol-Gel Science and Technology. 1994. - V. 2. - N 1-3. - P. 635 - 639.

170. Maddalena A., Dal Maschio R., Dire S., Raccanelli A. Electrical conductivity of thin oxide films prepared by the sol-gel method // J. Non-Cryst. Solids. -1990. -V. 121.-N 1-3.-P. 365-369.

171. Seddon A.B. Sol-gel derived organic-inorganic hybrid materials for photonic applications // IEE Proc.-Circuits Devices Syst. 1998. - V. 145. - N 5. - P. 369-372.

172. Патент Японии N 56-37173. Способ изготовления пленки окиси титана / НобуоН. 1981.

173. Tracey S.M., Ray А.К., Shishiyanu T.S. Device characteristics of СиРс/ТЮ2 heterojunctions // ГЕЕ Proc.-Circuits Devices Syst. 1998. - V. 145. - N 5. -P. 383-387.

174. Hou L., Sakka S. Preparation and spectroscopic studies of alkoxide-derived V205-Ge02 sols and coatings // J. Non-Cryst. Solids. 1989. - V. 112. - N 1-3.-p. 424-427.

175. Патент Японии N 62-209517. Датчик влажности / Масахиса И., Янагисава М. 1989.

176. Kulwicki В.М. Humidity sensors // J. Am. Ceram. Society. 1991. - V. 74. -N4.-P. 697-708.

177. Davis S.R., Wilson A., Wright J.D. Flammable gas sensors based on sol-gel materials // IEE Proc.-Circuits Devices Syst. 1998. - V. 145. - N 5. - P. 379382.

178. Nonaka Т., Green M.5 Kishio K., Hasegawa Т., Kitazawa K., Kaneko K., Kobayashi K. Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-0 films fabricared by dip coating using the alkoxide-alkanolamine method // Physica. C. 1989. - V. 160. - N 5-6. - P. 517-523.

179. Яновская М.И., Федосеева O.B., Веневцев Ю.Н., Туревская Е.П., Козлова Н.И., Турова Н.Я., Поповкин Б. А. Применение алкоксотехнологии для получения порошков и пленок УВа2Сиз078 //

180. Сверхпроводимость: Физика, химия, технология. 1989. - Т. 2. - N 9. - С. 30-37.

181. Массалимов И.А., Юрковская Е.А., Козлов С.Ю., Шарипов Х.Т., Файнбух И.В. Синтез сверхпроводящих материалов с использованием золь-гель-метода // Докл. АН УзССР. 1990. - N 5. - С. 34-36.

182. Reisfeld R., Minti Н. Nonlinear properties of semiconductor quantum dots in glasses prepared by the sol-gel method // J. Sol-Gel Science and Technology. 1994. - V. 2. - N 1-3. - P. 641 - 645.

183. Vorotilov K.A., Petrovsky V.I., Vasiljev V.A. Spin coating process of sol-gel silica films deposition: effect of spin speed and processing temperature // J. Sol-Gel Science and Technology. 1995. - V.5. - P. 173-183.

184. Vorotilov K.A., Petrovsky V.I., Vasiljev V.A. Effect of processing temperature during spin-on application on the properties of sol-gel silica films // J. Sol-Gel Science and Technology. 1994. - V.2. - P. 559-562.

185. Авторское свидетельство СССР N 1736304. Способ планаризации изолирующего диэлектрического слоя многоуровневой металлизации в интегральных схемах / Воротилов К.А., Валеев А.С., Волк Ч.П., Петровский В.И. 1992г.

186. Vorotilov К.А., Vasiljev V.A., Sobolevsky M.V., Afanasyeva N.I. Structure, properties and applications of phenylmodified silicate films // Thin Solid Films. 1996. - V. 288. - N 1-2. - P. 57-63.

187. Taylor D.J., Fabes B.D. Laser prpcessing of sol-gel coatings // J. Non-Cryst. Solids. -1992. V. 147/148. - P. 457-462.

188. Vorotilov K.A., Orlova E.V., Petrovsky V.I. Sol-gel silicon dioxide films // Thin Solid Films. 1992. - V. 209. - P. 188-194.

189. Григорьев B.K., Петровский В.И., Щапова И.А. // Измерительная техника. 1991.-Т. 1.-С. 15.

190. Wu S. // J. Electrochem. Society. 1983. - V. 130. - P. 199.

191. Reid R.C., Pransnitz J.M., Sherwood Т.К. The properties of gases and liquids. N.Y.: McGraw-Hill, 1977.

192. Воротилов К.А. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. М., 1989. - 20 с.

193. Воротилов К.А. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М., 1989. - 152 с.

194. Воротилов К.А., Крикунов И.П., Орлова Е.В., Петровский В.И. Получение пленок двуокиси кремния из пленкообразующих растворов // Электронная техника. Сер.2. Полупроводниковые приборы. 1989. -Вып.1. - С. 12-19.

195. Воротилов К.А., Орлова Е.В., Петровский В.И. Пленки Si02 на GaAs, полученные золь-гель методом // Электронная техника. Сер.2. Полупроводниковые приборы. -1991. Вып.З. - С. 28-36.

196. Chen К.С., Tsuchiya Т., Mackenzie J.D. // J. Non-Cryst. Solids. 1986. - V. 81. - P. 227.

197. Yoldas B.E. // J. Non-Cryst. Solids. 1986. - V. 83. - P. 375.

198. Glaser P.M., Pantano C.G. // J. Non-Ciyst. Solids. 1984. - V. 63. - P. 209.

199. Моро У. Микролитография: В 2-х ч. Ч. 1: Пер. с англ. М.: Мир, 1990.605 с.

200. Lam Н.С., Lam Y.W. // Thin Solid Films. 1977. - V. 41. - P. 43.

201. Vorotilov К.А., Vasiljev V.A., Afanasyeva N.I. Structure, properties, and applications of ORMOSILS films // 1994 Material Research Society Fall Meeting (Boston, Massachusetts, USA, November 27-December 2 1994): Abstracts. 1994. - P. 204 (El 1.12).

202. Sigov A.S., Vasiljev V.A., Vorotilov K.A. ORMOSILS films for microelectronic applications // 124th TMS Annual Meeting and Exhibition (Las Vegas, Nevada, USA, February 12-16 1995): Abstracts. 1995. - P. 95.

203. Vorotilov К.А., Vasiljev V.A., Sobolevsky M.V., Valeev A.S. ORMOSIL films: properties and microelectronic applications // 8th International Workshop on Glasses and Ceramics from Gels (Faro, Portugal, September 18-22 1995): Abstracts. 1995. - P. 222.

204. Sigov A.S., Vorotilov K.A., Petrovsky V.I., Sobolevsky M.V., Mishina E.D. Structure, electrical and optical properties of thin ORMOSILS films // E-MRS 1996 Spring Meeting (Strasbourg, France, June 4-7 1996): Abstracts. -1996. -P. J-18 (J-VI/P16).

205. Vorotilov K.A., Petrovsky V.I., Vasiljev V.A., Sobolevsky M.V., Valeev A.S. ORMOSILS films: properties and microelectronic applications // J. SolGel Science and Technology. 1997. - V. 8. - P. 581-584.

206. Vorotilov K.A., Vasiljev V.A., Sobolevsky M.V., Sigov A.S. Thin ormosils films with different organics // J.Sol-Gel Science and Technology. 1998. -V.13. - P. 467-472.

207. Sokoll R., Tiller H.J. and Hoyer Т., Thermal Desorption and Infrared Studies of Sol-Gel Derived SiC>2 Coatings on Si Wafers // J. Electrochem. Soc. -1991,- V.138. P. 2150-2153.

208. Спектры и хромотограммы элементоорганических соединений. ИК- и УФ-спектры фенилсилоксанов, М.: Химия, 1976. Выпуск1. - 64 с.

209. Спектры и хромотограммы элементоорганических соединений. ИК- и УФ-спектры силоксанов и силозанов, М.: Химия, 1976. Выпуск2. - 48с.

210. Bellamy L.J. The Infra-Red Spectra of Complex Molecules. London, Methuen, New York: Wiley. - 1954.

211. Nakanishi K., Infrared Absorption Spectroscopy. San Francisco, CA: Holden-Day, Inc., Tokyo: Nankodo Company Ltd. - 1962.

212. Nakano Т., Tokunaga K., Ohta T. Relationship between Chemical Structure and Film properties of Organic SOG // PLANAR 94 (Sunnyvale, June 6 1994).-P.l 1-17.

213. Воротилов K.A., Концевой Ю.А., Немировский JI.H., Орлова Е.В., Петровский В.И. Свойства пленок двуокиси титана, полученных из раствора алкоголята титана // Электронная техника. Сер. 2. Полупроводниковые приборы. 1985. - Вып.1. - С. 11-13.

214. Воротилов К.А., Орлова Е.В., Петровский В.И. Особенности ВФХ пленок ТЮ2, полученных из раствора // Электронная техника. Сер.2. Полупроводниковые приборы. 1985. - Вып.5. - С.85-91.

215. Vorotilov К.А., Orlova E.V., Petrovsky V.I. Sol-gel ТЮ2 films on silicon substrates // Thin Solid Films. 1992. - V. 207. - P. 180-184.

216. Батавин В.В., Концевой Ю.А., Федорович Ю.В. Измерение параметров полупроводниковых материалов и структур. М.: Радио и связь, 1985.264 с.

217. Maleto M.I., Solovjeva L.I., Turevskaya Е.Р., Vorotilov К.A., Yanovskaya M.I. Alkoxy-derived Y203 -stabiliezed Zr02 thin films // Thin Solid Films. -1994. V.249. - P. 1-5.

218. Авторское свидетельство Российской Федерации N 2017714. Способ получения растворов алкоксидов металлов / Соловьева Л.И., Ковсман Е.П., Сушкина Т.В., Яновская М.И., Дорохова О.А., Воротилов К.А. -1994.

219. Валеев А.С., Васильев В.А., Воротилов К.А., Яновская М.И. Электрофизические свойства пленок ЦТС // Тезисы докладов XIII конференции по физике сегнетоэлектриков (Тверь, 15-19 сентября 1992г.). Тверь: Тверской гос. университет, 1992. - Т. 2. - С. 143.

220. Vorotilov К.А., Yanovskaya M.I., Dorokhova О.А. Effect of annealing conditions on alkoxy-derived PZT thin films. Microstructural and CV study // Integrated Ferroelectrics. 1993. - V. 3. - P. 33-49.

221. Yanovskaya M.I., Solov'eva L.I., Kovsman E.P., Obvinzeva I.E., Vorotilov K.A., Turova N.Ya. Anodic dissolution of metals in methoxyethanol a way to new precursors for sol-gel technology // Integrated Ferroelectrics. - 1994. -V. 4. - P. 275-279.

222. Sigov A.S., Petrovsky V.I., Pevtsov E.F., Vorotilov K.A., Valeev A.S. Fundamental properties and some applications of sol-gel ceramic thin films // NATO ASI Series / Ed. O.Auciello and R.Waser. Kluwer, 1995. - V. 284. -P. 427-437.

223. Petrovsky V.I., Vorotilov K.A., Yanovskaya M.I., Solovjeva L.I. Sol-gel processing of PZT thin films // 124th TMS Annual Meeting and Exhibition, (Las Vegas, Nevada, USA, February 12-16 1995): Abstracts. P. 95.

224. Vorotilov K.A., Petrovsky V.I., Yanovskaya M.I., Solovjeva L.I., Valeev A.S. Sol-gel processing of ferroelectric capacitors // 8th International Workshop on Glasses and Ceramics from Gels (Faro, Portugal, September 18-22 1995): Abstracts. P. 259.

225. Vorotilov К.А., Yanovskaya M.I., Turevskaya Е.Р., Sigov A.S. Sol-gel derived ferroelectric thin films: avenues for control of microstructural and electric properties // J.Sol-Gel Science and Technology/ 1999. - V. 16. - P. 109-118.

226. Жигалина О.М., Бурмистрова П.В., Васильев А.Л., Роддатис В.В., Воротилов К.А., Сигов А.С. Электронная микроскопия элементовсегнетоэлектрических ЗУ на основе многослойных структур Si-SiCh-Ti-Pt-ЦТС // Микроэлектроника, в печати.

227. Budd K.D., Dey S.K., Payne D.A. The Effect of Hydrolysis Conditions on the Characteristics of PbTi03 Gels and Thin Films.// Mater. Res. Symp. Pros. 1986.-V. 72.-P. 317-322.

228. Ramamurthy S.D., Payne D.A. Structural Investigations of Prehydrolyzed Precursors Used in the Sol-Gel Processing of Lead Titanate // J.Amer.Ceram.Soc. 1990. - V. 73. - №8. - P. 2547-2551.

229. Reaney I.M. Microstructural Characteristion of Ferroelectric Thin Films in Transverse Section // Microelectronic Engineering. 1995. - V. 29. - P. 277284.

230. Majumder S.B., Agraval D.S., Moharatra Y.N., Kulkorni V.N. Perovskite Phase Formation in Sol-Gel Derived Pb(ZrxTiix)Ox Thin Films // Integrated Ferroelectrics. 1995. - V. 9. - P. 271-284.

231. Voigt A., Tuttle B.A., Headley T.J., Lamppa D.L. The Pyrohlore to -Perovskite Transformation in Solution - Derived Lead Zirconate Titanate Thin Films // Mat. Res. Soc. Symp. Proc. - 1995. - V. 361. - P. 395-402.

232. Mansour S.A., VestR.W. //Integrated Ferroelectrics. -1992. V. 1. - P. 7.

233. Mishina E.D., Sigov A.S., Sherstyuk N.E., Vorotilov K.A., Fedyanin A.A., Aktsipetrov O.A. Second-harmonic generation interferometry as a probe of thin inhomogeneous ferroelectric films // ICONO'98 (г. Москва, 1998): Technical Digest. P. 148.

234. Mishina E.D., Sherstyuk N.E., Pevtsov E.Ph., Vorotilov K.A., Sigov A.S., Moret M.P., Rossinger S.A., Larsen P.K., Rasing Th. Local probing of the polarization state in thin PZT films during polarization reversal // Appl. Phys. Lett. 2000, в печати.

235. Мишина Е.Д., Шерспок Н.Э., Воротилов К.А., Певцов Е.Ф., Сигов А.С., Расинг Т. Микроскопия второй оптической гармоники для локальной диагностики состояния поляризации в тонких пленках ЦТС // Микроэлектроника, в печати.

236. Turevskaya E.P., Bergo V.B., Vorotilov K.A., Sigov A.S., Sokolov S.V., Benlian D. Ferroelectric thin films of bismuth strontium tantalate prepared by alkoxide route // J.Sol-Gel Science and Technology. 1998. - V.13. - P. 889893.

237. Turevskaya E.P., Vorotilov K.A., Sigov A.S., Bergo V.B., Sokolov S.V., Benlian D. Sol-gel processing of bismuth strontium tantalate thin films // Journal Physica IV France. 1998. - N8. - Pr.9. - P. 83-86.

238. Воротилов K.A., Сигов A.C., Туревская Е.П., Берго В.Б., Соколов С.В. Получение тонких сегнетоэлектрических пленок SrBi2Ta20g и BiTa04 методом химического нанесения из растворов // Микроэлектроника. -1999.-Т.28.-N3.-C. 193-200.

239. Vorotilov K.A.,.Orlova E.V, Petrovsky V.I., Yanovskaya M.I., Ivanov S.A., Turevskaya E.P., Turova N.Ya. BaTi03 films on silicon wafer from metal alkoxides // Ferroelectrics. -1991. V.123. - P. 261-271.

240. Vasiljev V.A., Vorotilov K.A., Yanovskaya M.I., Solovjeva L.I., Sigov A.S. Sol-gel derived barium-strontium titanate films // J.Sol-Gel Science and Technology. 1998. - V.13. - P. 877-883.

241. Рогова T.B., Яновская М.И., Грудцина Д.Ю., Грудцин Ю.Д., Ковсман Е.П. Реакции алкоголятов металлов с 2-этилгексановой кислотой. I. Взаимодействие 2-этилгексановой кислоты с алкоголятами титана (IV) // Журнал Общей Химии. 1997. - Т.67. - С.1134.

242. Т.В.Рогова, МЛЯновская, Д.У.Грудцина, Ю.Д.Грудцин, Е.П.Ковсман Реакции алкоголятов металлов с 2-этилгексановой кислотой. II. Взаимодействие 2-этилгексановой кислоты с бутилатами ниобия (V) и тантала (V) // Журнал Общей Химии. 1997. - Т.67. - С. 1145.

243. Kamalasanan M.N., Kumar N.D., Chandra S. // J. Appl. Phys. 1994. - V. 78.-P. 4803.

244. Акустические кристаллы: Справочник / под. ред. М.П. Шаскольской. -М.: Наука, 1982. 632 с.

245. Воротилов К.А., Орлова Е.В., Петровский В.И. Туревская Е.П. Об электрофизических свойствах пленок 1л№>Оз, полученных алкоксометодом на кремнии // Электронная техника. Сер.6. Материалы. 1987. - Вып. 4. - С. 25-28.

246. Vorotilov КА., Yanovskaya M.I., Solovjeva L.I., Valeev A.S., Petrovsky V.l., Vasiljev V.A., Obvinzeva I.E. Ferroelectric capacitors for Integrated Circuits // Microelectronic Engineering. 1995. - V.29. - P. 41-44.

247. Валеев A.C., Воротилов К.А. Планаризация многоуровневой металлизации СБИС // Электронная промышленность. 1994. - Вып. 6. -С. 22-26.

248. Воротилов К.А., Орлова Е.В., Петровский В.И. Принципы создания запоминающих устройств на сегнетоэлектрических пленках // В сб.: "Проблемы совершенствования устройств и методов приема, передачи и обработки информации". М., 1986. - 4.2. - С. 33-35.

249. Воротилов К.А. Поверхностные состояния на границе раздела сегнетоэлектрик полупроводник // В сб.: "Проблемы совершенствования устройств и методов приема, передачи и обработки информации".- М.: ВИМИ, 1988. - С. 73-74.

250. Воротилов К.А., Петровский В.И., Федотов Я.А. Сегнетоэлектрические пленки в микроэлектронике // Электронная техника. Сер.З. Микроэлектроника. 1989. - Вып.1. - С. 7-11.

251. Orlova E.V., Petrovsky V.l., Vorotilov К.А. Sol-gel films for microelectronic applications // Sixth International Workshop on Glasses and Ceramics from gels (Seville, Spain, October 6-11 1991): Abstracts. P. DP14.

252. Orlova E.V., Petrovsky V.I., Pevtsov E.F., Sigov A.S., Vorotilov K.A. Ferroelectric thin films for microelectronic applications // Ferroelectrics. -1992.-V. 134.-P. 365-376.

253. Petrovsky V.I., Sigov A.S., Vorotilov К.А. Microelectronic applications of ferroelectric films // Integrated Ferroelectrics. 1993. - V. 3. - P. 59-68.

254. Sigov A.S., Vorotilov K.A., Valeev A.S., Yanovskaya M.I. Sol-gel films for integrated circuits // J. Sol-Gel Science and Technology. 1994. - V. 2. - P. 563-567.

255. Petrovsky V.I., Pevtsov E.F., Sigov A.S., Vorotilov K.A. Integrated ferroelectrics: some results and considerations // Ferroelectricsro 1995. - V. 167.-P. 177-180.

256. Vorotilov К.А., Yanovskaya M.I. Sol-gel techniques for microelectronic applications // International Workshop on Advanced Electronics Technology'95 (г.Москва, 27 ноября 2 декабря 1995 г.). - Москва, 1995. -Р. 46-47.

257. Валеев А., Воротилов К. Сегнетоэлектрические пленки. Возможность интеграции с технологией ИС // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. 1998. - Т. 3-4. - С. 75-78.

258. Sigov A.S., Vorotilov К.А. Sol-gel thin ferroelectric films for integrated circuits // Sixth Japan-CIS/Baltic Symposium on Ferroelectricity (JCBSF-6) (Tokyo, Japan, March 22-23, 1998): Abstracts. Tokyo: Science University of Tokyo, 1998.-P. 112.

259. Валеев A.C., Воротилов K.A., Сигов А.С. Интеграция сегнетоэлектрических пленок с технологией СБИС // сборник трудов 1-й научно-технической конференции АООТ «НИИМЭ и завод «Микрон» (Зеленоград, 1998)/ под ред. Г.Я. Красникова. Москва, 1998. - С. 60-69.

260. Воротилов К.А., Сигов А.С. Интеграция сегнетоэлектрических пленок с технологией СБИС // тезисы докладов XV Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков (BKC-XV) (г. Азов, 14-18 сентября 1999 г.). Ростов-на-Дону: РГУ, 1999. - С. 10.

261. The International Technology Roadmap for Semiconductors: 1999 Edition. Front End Processes / Semiconductor Industry Association. Austin, TX: International SEMATECH, 1999. P. 105-140.

262. Зи С. Физика полупроводниковых приборов: В 2-х книгах. Пер. с англ. -М.: Мир, 1984. 456 с.

263. Hwu J.G., Lin С.М., Wang W.S. Effect of interface traps related to mobile charges on silicon N-channel metal-oxide-semiconductor field effect transistors determined by a charge-temperature technique // Thin Solid Films. 1986.-V. 142.-P. 183-191.

264. Гергель В.А., Сурис P.А, Теория поверхностных состояний и проводимости в структурах металл-диэлектрик-полупроводник // ЖЭТФ. 1983. - Т. 84. - Вып.2. - С. 719-736.

265. Choi Y.I., Kim С.К., Kwon Y.S. Tapered sidewall Schottky diodes with very low taper angles // Jpn. J. Appl. Phys. 1983. - V.22. - Suppl. 22-1. - P. 137140.

266. Choi Y.I., Kim C.K., Kwon Y.S. Taper etching of the thermal oxide layer // IEEProceedings. 1986. - V. 133.-N 1. - Pt.l. - P. 13-17.388

267. Воротилов К.А., Крикунов И.П., Орлова Е.В., Петровский В.И., Клиновидное травление пленок двуокиси кремния. Электронная техника. Сер.2. Полупроводниковые приборы. 1989. - Вып.1. - С. 7577.

268. Meiners L.G. Electrical properties of insulator-semiconductor interface on III-V compounds // Physics and Chemistry of III-V Compound Semiconductor Interface. London: 1985. - P. 213-281.

269. Kohn E., Hartangel N.L. On the interpretation of electrical measurements on the GaAs-MOS system // Solid State Electronics. 1978. - V.21. - N 2. - P. 409-416.