автореферат диссертации по электронике, 05.27.06, диссертация на тему:Размерный эффект плавления тонких медных пленок и его использование для формирования межсоединений кремниевых СБИС

На правах рукописи Экз. № ___

Редичев Евгений Николаевич

РАЗМЕРНЫЙ ЭФФЕКТ ПЛАВЛЕНИЯ ТОНКИХ МЕДНЫХ ПЛЕНОК И ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ МЕЖСОЕДИНЕНИЙ КРЕМНИЕВЫХ СБИС

05.27,06 - технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2006 г.

Работа выполнена на кафедре «Материалов и процессов твердотельной электроники» Московского государственного института электронной техники (технического университета)

Научный руководитель: доктор технических наук,

Д.Г. Громов

Официальные оппоненты:

доктор технических наук,

С.П. Тимошенков

доктор химических наук,

М.В. Астахов

Ведущая организация — НИИ физических проблем им Ф.В. Лукина Защита состоится " ¿О " г Я* 2006 г. € /У^Я на заседании диссертационного Совета Д.212.134.03 при Московском государственном институте электронной техники (техническом университете) по адресу: 124498, Москва, г. Зеленоград, проезд № 4806, д. 5

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке института Автореферат разослан УУ 2пп/: ~

Соискатель:

Ученый секретарь диссертационного' д.т.н., профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность

Современное развитие кремниевых СБИС связано с освоением нанометрового диапазона размеров элементов. Однако, несмотря на значительный прогресс в большинстве областей технологии ИС, технология многоуровневой металлизации в значительной степени сдерживает эффективное развитие СБИС. Система многоуровневой металлизации вносит значительный вклад в основные показатели ИС: площадь кристалла, быстродействие, надежность и др. По прогнозу ITRS-2004 (International Technology Roadmap for Semiconductors) уже в 2007 году шаг 1-ого уровня металлизации в кремниевых СБИС должен достичь размера 152 нм, а межсоединения должны выдерживать плотность тока -1-Ю6 А/см2. При таких малых размерах проводников вклад поверхностной энергии в термодинашгческую стабильность систем металлизации становится ощутимым. Существующие представления о поведении тонкопленочных систем основаны на учете размерных. эффектов, которые оказывают значительное влияние на физико-химические, электрофизические и др. свойства элементов межсоединений кремниевых СБИС. Поэтому знание закономерностей процессов, происходящих в такого рода системах при тепловом воздействии, позволит существенно повысить надежность многоуровневой системы металлизации СБИС или разработать новые технологии металлизации, что является актуальной научной и практической задачей.

Целью диссертационной работы является исследование закономерностей поведения тонкопленочных систем на основе меди при тепловом воздействии на них и изучение путей совершенствования технологии медных межсоединений кремниевых СБИС.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие конкретные задачи:

- критический анализ современных технологий многоуровневых систем металлизации на основе алюминия и меди;

- выявление термодинамических факторов, определяющих снижение температуры плавления тонких пленок меди с уменьшением их толщины;

- разработка методики «ш-зг'ги» контроля температуры плавления тонких пленок металлов на диэлектрических подложках;

- исследование кинетики процесса низкотемпературного плавления тонких пленок меди;

- выявление особенностей механизма низкотемпературного плавления тонких пленок меди;

- выработка конструктивно-технологических рекомендаций по применению эффекта низкотемпературного плавления тонких пленок меди в системах металлизации СБИС и МЭМС.

Научная новизна

1. Установлено, что существенное снижение температуры плавления тонких металлических пленок вызвано температурной зависимостью теплоты плавления вместе с изменением абсолютной поверхностной энергии системы.

2. Разработан метод расчета температуры плавления меди в зависимости от толщины пленки, учитывающий изменение поверхностной энергии и температурную зависимость теплоты плавления.

3. Выявлены кинетические особенности низкотемпературного плавления тонких пленок меди. Предложен активационный механизм, описывающий данное явление.

4. Выявлен эффект влияния толщины адгезионного подслоя на характер смачивания подслоя медью, определяющий качество заполнения медью контактных окон.

Практическая значимость работы

Разработан комбинированный метод беспустотного заполнения металлами контактных окон с высоким аспектным отношением, включающий электрохимическое осаждение меди и последующее низкотемпературное оплавление слоя путем термообработки.

На основе разработанного метода расчета температуры плавления создана компьютерная программа для определения

температуры плавления тонкой пленки в зависимости от ее толщины, в которой учтены изменение поверхностной энергии и зависимость теплоты плавления от температуры.

Разработаны измерительный комплекс и методика «т-$//н» контроля температуры плавления тонких пленок металлов на диэлектрических подложках.

Результаты диссертационной работы использованы в НИР, проводимых в рамках ФЦНТП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники на 2002 - 2006 годы" РИ-112.0/001/196 и ИН-КП. 1/002.

и

Работа была поддержана Грантами РФФИ: № 06-08-00780-а, 05-08-01508-а, 05-03-32744-а.

Результаты работы используются при чтении курса лекций «Физико-химические основы технологии микроэлектроники», «Материалы и процессы формирования металлизации кремниевых СБИС».

Результаты диссертационной работы использованы в ООО НПК "ОПТОЛИНК" при создании технологии изготовления микромеханических гироскопов и акселерометров различного класса точности.

На защиту выносятся следующие положения:

- существенное снижение температуры плавления тонких металлических пленок вызвано температурной зависимостью теплоты плавления вместе с изменением абсолютной поверхностной энергии системы;

метод расчета температуры плавления меди в зависимости от толщины пленки, учитывающий изменение поверхностной энергии и температурную зависимость теплоты плавления; - активационный механизм, описывающий кинетические особенности низкотемпературного плавления тонких пленок меди;

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на следующих конференциях и семинарах: Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам «Ломоносов - 2004», Москва, 2004; 11-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2004», Москва, 2004; 9-я Международная научно-техническая конференция «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники», Дивноморское, 2004; 6-я международная конференция «Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы», Туапсе, 2004; "Научная сессия МИФИ-2005", Москва, 2005; 12-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2005», Москва, 2005; Международная конференция «Микро- и наноэлектроника - 2005», Звенигород, 2005; Конференция "Индустрия наносистем и материалы", Москва, 2005; Международная конференция «ЭлИцф-05» Москва, 2005; 10-я международная научно-техническая конференция «Актуальные

проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники», Дивноморское, 2006; 3-я Всероссийская конференция (с международным участием) «Химия поверхности и нанотехнология» Санкт-Петербург, 2006 г.

Публикации

По теме диссертации опубликованы 20 печатных работ, в том числе: 2 статьи в журнале "Журнал Физической Химии", 1 статья в журнале "Физика Твердого Тела", 1 статья в журнале "Applied Physics А", 2 статьи в сборнике Proceedings of SPIE, а также в материалах (статьи и тезисы докладов) российских и международных конференций.

Структура диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов по работе, содержит 115 страниц машинописного текста, включая 4 таблицы, 53 рисунка и список литературы в количестве 125 наименований.

Содержание диссертации

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 проблемы, возникающие в системе многоуровневой металлизации при переходе к субмикронным размерам.

В ИС субмикронного уровня в качестве материала межсоединений используют медь. Это обусловлено необходимостью обеспечения высокой электромиграционной стойкости проводников и уменьшения их сопротивления. Отмечено, что наиболее подготовленной к внедрению в производство является технология «damascene», основным требованием которой является беспустотное заполнение контактных окон и узких траншей проводящим материалом.

Показано, что разработаны ряд методов беспустотного заполнения, таких как химическое осаждение из газовой фазы, химическое и электрохимическое осаждение го растворов, а также метод, основанный на размерном эффекте плавления тонких пленок. Однако отмечено, что перечисленные методы, за исключением последнего, либо требуют дорогостоящего оборудования, либо прецизионны. Достоинство процесса заполнения, включающего использование эффекта низкотемпературного плавления тонких пленок связано со снижением требований к однородности заполнения медью траншей и контактных окон. Однако нерешенной проблемой данного метода является высокая температура проведения процесса.

Показано, что данную проблему решают уменьшением толщины осаждаемой пленки меди. Однако наблюдаемое понижение температуры плавления металла не описывается широко применяемым уравнением Кельвина - Томсона:

О)

где а — постоянная, зависящая от плотности и теплоты плавления материала и его поверхностной энергии, г - размер наночастицы или толщина пленки.

Наблюдаемые отклонения ряд авторов предлагают описывать следующим полуэмпирическим уравнением:

где а, Д.. — эмпирические константы.

На основании проведенного анализа сделан вывод о том, что для оптимизации беспустотного заполнения требуется более детальное исследование явления понижения температуры плавления тонких пленок меди.

Во второй главе, являющейся методической, приведены сведения об используемых в работе известных и представлено описание оригинальной методики проведения экспериментов по определению температуры плавления тонких пленок.

Представлены маршруты изготовления тестовых структур для проведения экспериментов по определению температуры плавления тонких пленок и заполнению траншей и контактных окон с высоким аспектным соотношением.

Отмечено, что наряду со стандартными методиками для измерения пленок толщиной менее 100 нм, использовали атомно-силовую микроскопию.

Представлены данные о разработанной «т-я/'/и» методике определения температуры плавления — диспергирования. В основу

(2)

методики положен контроль проводимости тонких пленок, которая уменьшается при диспергировании. Для измерения проводимости непосредственно в процессе отжига был собран измерительный комплекс (рис. 1). Устройство позволяет измерять сопротивление или проводимость исследуемого образца в процессе нагрева в вакууме, производить оцифровку полученных данных.

Вакуумная камера

Измерительный комплекс

Рис. 1 Схема установки для «ш-зйи» контроля температуры плавления тонких пленок металлов на диэлектрических подложках

Для исследования изменения морфологии тонких пленок использовали метод сканирующей или растровой микроскопии.

Третья глава посвящена детальному исследованию процесса низкотемпературного плавления тонких металлических пленок (меди и никеля).

Представлены данные исследования процесса плавления-диспергирования для пленок толщиной от 10 до 100 нм. Экспериментальные результаты показали, что пленки меди и никеля достаточно большой толщины (50 - 100 нм) плавятся и диспергируют на капли при температурах на (200 - 250) К и (650-700) К ниже, чем температура плавления объемной меди и никеля соответственно.

В результате исследования установлено, что у явления плавления-диспергирования тонких пленок есть два аспекта: термодинамический и кинетический. Показано, что, несмотря на то, что данный процесс является неравновесным, к его описанию можно применить подходы равновесной термодинамики.

Пренебрегая изменением объема и энтропии при плавлении, но принимая во внимание изменение площади во время плавления-диспергирования, можно получить выражение, позволяющее определить температуру плавления тонких пленок (3):

Г

^теН (Г) = ^теИ

АН (^теН ) ОГ,А ~

х АН0 УАН0 , (3)

Полученное выражение отличается от известных тем, что учитывает зависимость теплоты плавления от температуры АН(Ттец). На основании этого уравнения предложен итерационный метод расчета зависимости температуры плавления от толщины пленки.

Результаты расчета представлены на рис. 2. Кривая 1 демонстрирует результат расчета по формуле (1). Кривая 2 получена методом итераций, которая адекватно описывает экспериментальные результаты.

1356 К

400

о - Си на Та-\Л/-Ы

о

V

0

20

40 60

Толщина пленки, нм

80

100

Рис. 2 - Экспериментальные значения и расчетные кривые зависимости температуры плавления тонких пленок меди от их толщины на поверхности сплава Та-УУ-Ы

Таким образом, установлено, что существенное снижение температуры плавления тонких металлических пленок вызвано температурной зависимостью теплоты плавления вместе с изменением абсолютной поверхностной энергии системы.

Выявлено, что, хотя имеется хорошее согласование вышеуказанных теоретических и экспериментальных данных, температура плавления тонкой пленки не является фиксированной величиной, поскольку данный процесс является неравновесным. Плавление пленки одной и той же толщины может наступать через разное время при различных температурах в диапазоне 100-И 50 К от почти мгновенного до нескольких часов, при уменьшении температуры отжига.

Фронт Область

Сплошная пленка плавления Диспергирования

Рис. 3 РЭМ-микрофотографии поверхности пленки меди, отражающие стадии процесса плавления: а) пленка остается сплошной; б)-д) происходит плавление пленки; е) пленка диспергировала на капли

С помощью РЭМ выявлено, что плавление возникает локально в каком-либо месте образца и далее распространяется фронтом (рис. 3). Характерной особенностью является наличие на образце трех областей: сплошная пленка (рис. 3 (а)); область, где пленка полностью распалась на капли (рис. 3 (е)), и узкая область, где происходит процесс плавления (рис. 3 (б, в, г, д».

Установлена экспоненциальная зависимость времени начала процесса плавления тонких пленок меди различной толщины от температуры нагрева в вакууме, что свидетельствует об активационном механизме данного явления.

Предложен механизм процесса плавления-диспергирования тонкой пленки меди. Он заключается в следующем. В соответствии с выражением (3) плавление тонкой пленки некоторой толщины начинается при температуре, которая может быть значительно ниже справочной температуры плавления объемного материала. Это определяется, прежде всего, величиной вклада поверхностной энергии в суммарную энергию тонкогшеночной системы и возможностью ее изменения в результате фазового перехода. Однако из-за всегда существующих флуктуаций энергии, и в частности поверхностной энергии, процесс плавления может стартовать в локальных местах пленки при температуре на несколько десятков градусов ниже, чем температура, определяемая равенством (3). Переход в жидкое состояние приводит к появлению свойств, характерных для жидкости, таких как текучесть и вязкость. Наличие этих свойств устраняет диффузионное ограничение, свойственное твердым телам при невысоких температурах, и позволяет силе поверхностного натяжения совершить

работу по перемещению слоев жидкости. Силы поверхностного натяжения могут разорвать пленку, толщина которой не превышает некоторого критического значения. Эта критическая толщина зависит от величин сил поверхностного натяжения вдоль одной и другой поверхностей пленки и от динамической вязкости жидкости. С появлением локальных разрывов пленки на плохо смачиваемой поверхности начинается процесс собирания в капли, который является энергетически выгодным процессом уменьшения суммарной энергии объекта за счет снижения абсолютной поверхностной энергии, что, в свою очередь, происходит, благодаря уменьшешпо площади поверхности системы. Снижение энергии системы, которое достигается оптимизацией формы, делает невозможным существование жидкости при столь сильном переохлаждении. Поэтому при этой же температуре начинается процесс кристаллизации жидкости. Кристаллизация жидкости сопровождается локальным выделением тепла, которое вызывает эффект подплавления оставшейся тонкой пленки и, как следствие, возникновение движущегося фронта, где происходит процесс плавления-диспергирования.

Четвертая глава посвящена разработке технологии беспустотного заполнения медью узких траншей и контактных окон многоуровневой системы металлизации, включающей осаждение адгезионного подслоя, осаждение затравочного слоя, электрохимическое заполнение медью канавок и последующее низкотемпературное плавление тонких пленок.

Изучено влияние толщины адгезионного подслоя на характер смачивания подслоя медью, определяющий качество заполнения медью контактных окон. Установлено, что эффект смачивания появляется при

толщине адгезионного подслоя, превышающей 10 нм. При меньшей толщине адгезионного подслоя медь при плавлении не заполняет углубления, а собирается в капли (рис. 4).

Рис. 4 - РЭМ -микрофотографии исследуемых структур при 1073 К с толщиной смачивающего слоя титана 10 нм

Разработан и оптимизирован процесс электрохимического осаждения слоев меди толщиной до 1 мкм. Показано, что даже если электрохимическое осаждение проводится на "свеженапыленный" затравочный слой, нанесенный слой меди характеризуется множеством дефектов (пустоты в узких траншеях и «лысые» места в широких траншеях) (рис. 5). Продемонстрировано решение данной проблемы путем специальной обработки поверхности затравочного слоя. В этом случае осажденная пленка меди конформно повторяет рельеф поверхности, имеет примерно одинаковую толщину на всех участках поверхности, включая боковые стенки и дно траншей (рис. 6).

Рис. 5 - РЭМ - микрофотографии структур с различной шириной канавок после электрохимического осаждения меди на "свеженалыленный" затравочный слой

Однако, в центре траншей (как в широких, так и в узких) имеется шов.

Рис. 6 - РЭМ -микрофотография скола структуры после электрохимического осаждения меди в канавки

Применение термической обработки обеспечивает устранение дефектов заполнения металлом канавок. Это демонстрирует рис. 7, где приведена

РЭМ-микрофотография скола структуры с траншеями, заполненными медью, подвергнутой термообработке.

I

-.1

Рис. 7 - РЭМ -микрофотография скола структуры, оплавленной при температуре 923 К

На основании проведенных исследований выработаны конструктивно-технологические рекомендации по применению эффекта низкотемпературного плавления тонких пленок меди в системах металлизации СБИС и МЭМС.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. В результате экспериментального исследования температуры плавления тонких пленок меди и никеля установлено, что существенное снижение температуры плавления тонких металлических пленок вызвано температурной зависимостью

теплоты плавления вместе с изменением абсолютной поверхностной энергии системы.

2. Разработан метод расчета температуры плавления меди в зависимости от толщины пленки, учитывающий изменение поверхностной энергии и температурную зависимость теплоты плавления.

3. На основе разработанного метода расчета температуры плавления создана компьютерная программа для определения температуры плавления тонкой пленки в зависимости от ее толщины, в которой учтены изменение поверхностной энергии и зависимость теплоты плавления от температуры.

4. Разработаны измерительный комплекс и методика «ш-5//и» контроля температуры плавления тонких пленок металлов на диэлектрических подложках.

5. Выявлены кинетические особенности низкотемпературного плавления тонких пленок меди. Показано, что температура плавления тонкой пленки не является фиксированной величиной, поскольку данный процесс является неравновесным.

6. Установлена экспоненциальная зависимость времени начала процесса плавления тонких пленок меди различной толщины от температуры нагрева в вакууме, что свидетельствует об активационном механизме процесса плавления-диспергирования. Предложено представление о механизме, описывающем данное явление.

7. Выявлен эффект влияния толщины адгезионного подслоя на характер смачивания подслоя медью, определяющий качество заполнения медью контактных окон.

8. Выработаны конструктивно-технологические рекомендации по применению эффекта низкотемпературного плавления тонких пленок меди в системах металлизации СБИС и МЭМС.

9. Разработан комбинированный метод беспустотного заполнения металлами контактных окон с высоким аспектным отношением, включающий электрохимическое осаждение меди и последующее низкотемпературное оплавление слоя путем термообработки.

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

1. Редичев E.H., Громов Д.Г., Гаврилов С.А., Климовицкий А.Г., Мочалов А.И., Сулимин А.Д. Процесс плавления-диспергирования тонкой пленки меди в слоистых структурах в зависимости от ее толщины. Сб. трудов 6-й международной конф. Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы. Ульяновск 2004. С. 129.

2. Редичев E.H., Громов Д.Г., Гаврилов С.А. Понижение температуры процесса плавления-диспергирования тонкой пленки меди в слоистых структурах Cu/W-Ta-N, Cu/C и C/Cu/C в зависимости от ее толщины. Труды 9-й международной НТК «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники», Дивноморское, 2004, С. 99-102.

3. Редичев Е.Н., Громов Д.Г., Климовицкий А.Г., Мочалов А.И., Сулимин А.Д. Заполнение траншей и переходных окон посредством термической обработки для многоуровневой металлизации кремниевых ИС. Труды 9-й международной НТК «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники», Дивноморское, 2004, С. 105-108.

4. Редичев Е.Н., Белов А.Н., Гаврилов С.А., Громов Д.Г. Процесс плавления-диспергирования тонкой медной пленки на поверхности аморфного углерода и аморфного сплава Ta-W-N. Материалы конференции "Научная сессия МИФИ-2005", Москва. С. 208-209.

5. Редичев Е.Н. Особенности низкотемпературного плавления тонких пленок меди на инертной поверхности. Сб. тез. докл. 12-й всероссийской межвузовской научно-технической конф. студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика — 2005» М. МИЭТ. 2005. С. 79.

6. Редичев Е.Н., Громов Д.Г., Гаврилов С.А. Роль толщины и изменения формы в температурной зависимости процесса плавления-диспергирования тонких пленок меди в слоистых структурах Cu/W-Ta-N, Cu/C и C/Cu/C. Журнал физической химии. №9, т. 79, 2005, С. 1.

7. Gromov D.G., Mochalov A.I., Klimovitskiy A.G., Sulirain A.D., Redichev E.N. Approaches to diffusion barrier creation and trench filling for copper interconnection formation. Appl. Phys. A, v. 81, № 7, 2005, P. 1337-1343.

8. Redichev E.N., Gromov D.G., Gavrilov S.A., Mochalov A.I., Ammosov R.M. Combined method of copper electroplating depositionand low temperature melting for damascene technology. Abstracts of International conference "1С Micro- and nanoelectronics" Zvenigorod. 2005. P. P2-34.

9. Redichev E.N., Gromov D.G., Gavrilov S.A., Mochalov A.I., Ammosov R.M. Degradation of thin copper conductors because 'of low temperature melting. Abstracts of International conference "1С Micro- and nanoelectronics" Zvenigorod. 2005. P. P3-33.

10. Редичев E.H., Климовицкая A.B., Александров A.P., Чулков И.С. Использование эффекта низкотемпературного плавления тонких пленок для заполнения узких тренчей. Материалы конференции "Индустрия наносистем и материалы", Москва, 2005. С. 149-153.

11. Редичев Е.Н., Громов Д.Г., Гаврилов С.А., Климовицкая А.Н., Мочалов А.И. Моделирование процесса плавления тонких металлических пленок на инертных поверхностях. Материалы международной конференции «ЭлИнф-05», М. МИЭТ С. 118119.

12. Redichev E.N., Gromov D.G., Gavrilov S.A., Mochalov A.I., Ammosov R.M. Combined method of copper electroplating depositionand low temperature melting for damascene technology. Proceedings of SPIE, 2006. V. 6260, P. 1H

13. Redichev E.N., Gromov D.G., Gavrilov S.A., Mochalov A.I., Ammosov R.M. Degradation of thin copper conductors because of

low temperature melting. Proceedings of SPIE, 2006. V. 6260, P. OH.

14. Редичев E.H., Громов Д.Г., Гаврилов C.A., Мочалов А.И., Амосов P.M., Буздуган A.A. Исследование температуры процесса плавления-диспергирования тонких пленок кремния в зависимости от толщины, на инертной поверхности оксида алюминия. Труды 10-й международной НТК «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники», Дивноморское, 2006, С. 158.

15. Редичев E.H., Громов Д.Г., Гаврилов С.А., Белоусов С.С., Чулков И.Н. Расчет и экспериментальные исследования температуры плавления малоразмерных систем. Труды 10-й международной НТК «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники», Дивноморское, 2006, С. 161.

16. Редичев E.H., Громов Д.Г., Гаврилов С.А., Буздуган A.A., Белоусов С.С., Чулков И.С. Кинетика процесса плавления-диспергирования некоторых тонких пленок. Тез. докл. 3-ей Всероссийской конференций (с международным участием) «Химия поверхности и нанотехнология». С.-Петербург, 2006 г. С. 76.

17. Редичев E.H., Белов А.Н., Белоусов С.С., Гаврилов С.А., Громов Д.Г., Чулков И.С. Исследование и моделирование зависимости температуры плавления различных наносистем от их размеров. Тез. докл. 3-ей Всероссийской конференций (с международным

участием) «Химия поверхности и нанотехнология» С.Петербург, 2006 г., С. 63.

18. Редичев E.H., Громов Д. Г., Гаврилов С. А., Климовицкая A.B., Аммосов P.M. Факторы, определяющие температуру плавления тонких пленок Си и Ni на инертных поверхностях. Журнал физической химии. №11, т 80, 2006, С. 1.

19. Редичев E.H., Громов Д. Г., Гаврилов С. А., Аммосов P.M. Кинетика процесса плавления-диспергирования тонких пленок меди. Физика твердого тела, том 49, вып. 1,2007, С. 172.

20. Редичев E.H., Тюрин А. Е. Комбинированный метод создания токопроводящих межуровневых соединений для интегральных схем по технологии "DAMASCENE" Всероссийская конференция инновационных проектов аспирантов и студентов "Индустрия наносистем и материалы". М. МИЭТ. 2006 г. С. 216.

Заказ № 70 Тираж 100

Отпечатано в типографии МИЭТ

Объем 1.1 уч.-издл.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ТЕПЛОВОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ПРОВОДНИКОВЫХ МЕЖСОЕДИНЕНИЙ МЕТАЛЛИЗАЦИИ СБИС.

1.1 СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ МЕТАЛЛИЗАЦИИ ИС.

1.2 ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НИЗКОРАЗМЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ.

1.2.1 Поверхностное плавление.

1.2.2 Изменение теплоемкости при уменьшении размеров объектов.

1.2.3 Зависимость температуры плавления от размера частиц в островковых конденсатах.

1.2.4 Изменение температуры плавления сплошных пленок.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1.

2. ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА И ОСОБЕННОСТИ ЕГО ПРОВЕДЕНИЯ.

2.1 ПОДГОТОВКА И ВИДЫ ОБРАЗЦОВ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ.

2.2 МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКИХ ПЛЕНОК.

2.2.1 Нанесение диэлектрических пленок.

2.2.2 Нанесение плёнок металлов, сплава W-Ta-N и углерода.

2.3 КОНТРОЛЬ ТОЛЩИНЫ ПРИ И ПОСЛЕ НАНЕСЕНИЯ ТОНКИХ ПЛЕНОК.

2.3.1 Контроль толщины напыляемых пленок с помощью кварцевого измерителя.

2.3.2 Измерение толщины пленок с помощью микроинтерферометра

Линника.

2.3.3 Методика определения толщин тонких пленок при помощи сканирующей зондовой микроскопии.

2.4 МЕТОДИКА ДЛЯ «IN-SITU» КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПЛАВЛЕНИЯ ТОНКИХ ПЛЕНОК МЕТАЛЛОВ НА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОДЛОЖКАХ.

2.4.1 Общее описание установки для определения плавления топких проводящих пленок.

2.4.2 Измерительный комплекс для измерения сопротивления в ходе нагрева в вакууме.

2.4.3 Метод сканирующей или растровой микроскопии.

2.5 ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ОСАЖДЕНИЕ МЕДИ.

3 НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЕ ПЛАВЛЕНИЕ ТОНКИХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛЕНОК.

3.1 ПЛАВЛЕНИЕ ТОНКИХ ПЛЕНОК.

3.1.1 Плавление тонких пленок меди.

3.1.2 Плавление тонких пленок никеля.

3.2 МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПЛАВЛЕНИЯ ТОНКИХ ПЛЕНОК.

3.3 КИНЕТИКА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ПРОЦЕССА

ПЛАВЛЕНИЯ.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.

4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ БЕСПУСТОТНОГО ЗАПОЛНЕНИЯ УЗКИХ ТРАНШЕЙ И КОНТАКТНЫХ ОКОН КОМБИНАЦИЕЙ МЕТОДОВ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ И НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ПЛАВЛЕНИЯ ТОНКИХ ПЛЕНОК.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4.

Актуальность

Современное развитие кремниевых СБИС связано с освоением нанометрового диапазона размеров элементов. Однако, несмотря на значительный прогресс в большинстве областей технологии ИС, технология многоуровневой металлизации в значительной степени сдерживает эффективное развитие СБИС. Система многоуровневой металлизации вносит значительный вклад в основные показатели ИС: площадь кристалла, быстродействие, надежность и др. По прогнозу ITRS-2004 (International Technology Roadmap for

Semiconductors) уже в 2007 году шаг 1-ого уровня металлизации в кремниевых

СБИС должен достичь размера 152 нм, а межсоединения должны выдерживать

6 2 плотность тока ~М0 А/см . При таких малых размерах проводников вклад поверхностной энергии в термодинамическую стабильность систем металлизации становится ощутимым. Существующие представления о поведении топкопленочных систем основаны на учете размерных эффектов, которые оказывают значительное влияние на физико-химические, электрофизические и др. свойства элементов межсоединений кремниевых СБИС. Поэтому знание закономерностей процессов, происходящих в такого рода системах при тепловом воздействии, позволит существенно повысить надежность многоуровневой системы металлизации СБИС или разработать новые технологии металлизации, что является актуальной научной и практической задачей.

Целью диссертационной работы является исследование закономерностей поведения тонкопленочпых систем на основе меди при тепловом воздействии на них и изучение путей совершенствования технологии медных межсоединений кремниевых СБИС.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие конкретные задачи:

- критический анализ современных технологий многоуровневых систем металлизации па основе алюминия и меди;

- выявление термодинамических факторов, определяющих снижение температуры плавления тонких пленок меди с уменьшением их толщины;

- разработка методики «in-situ» контроля температуры плавления тонких пленок металлов на диэлектрических подложках;

- исследование кинетики процесса низкотемпературного плавления тонких пленок меди;

- выявление особенностей механизма низкотемпературного плавления тонких пленок меди;

- выработка конструктивно-технологических рекомендаций по применению эффекта низкотемпературного плавления тонких пленок меди в системах металлизации СБИС и МЭМС.

Научная новизна

1. Установлено, что существенное снижение температуры плавления тонких металлических пленок вызвано температурной зависимостью теплоты плавления вместе с изменением абсолютной поверхностной энергии системы.

2. Разработан метод расчета температуры плавления меди в зависимости от толщины пленки, учитывающий изменение поверхностной энергии и температурную зависимость теплоты плавления.

3. Выявлены кинетические особенности низкотемпературного плавления тонких пленок меди. Предложен активационный механизм, описывающий данное явление.

4. Выявлен эффект влияния толщины адгезионного подслоя на характер смачивания подслоя медью, определяющий качество заполнения медью контактных окон.

Практическая значимость работы

Разработан комбинированный метод беспустотпого заполнения металлами контактных окон с высоким аспектным отношением, включающий электрохимическое осаждение меди и последующее низкотемпературное оплавление слоя путем термообработки.

На основе разработанного метода расчета температуры плавления создана компьютерная программа для определения температуры плавления тонкой пленки в зависимости от ее толщины, в которой учтены изменение поверхностной энергии и зависимость теплоты плавления от температуры.

Разработаны измерительный комплекс и методика «in-situ» контроля температуры плавления тонких пленок металлов на диэлектрических подложках.

Результаты диссертационной работы использованы в НИР, проводимых в рамках ФЦНТП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники па 2002 - 2006 годы" РИ-112.0/001/196 и ИН-КП. 1/002.

Работа была поддержана Грантами РФФИ: № 06-08-00780-а, 05-08-01508-а, 05-03-32744-а.

Результаты работы используются при чтении курса лекций «Физико-химические основы технологии микроэлектроники», «Материалы и процессы формирования металлизации кремниевых СБИС».

Результаты диссертационной работы использованы в ООО НПК "ОПТОЛИНК" при создании технологии изготовления микромехапических гироскопов и акселерометров различного класса точности.

На защиту выносятся следующие положения:

- существенное снижение температуры плавления топких металлических пленок вызвано температурной зависимостью теплоты плавления вместе с изменением абсолютной поверхностной энергии системы;

- Метод расчета температуры плавления меди в зависимости от толщины пленки, учитывающий изменение поверхностной энергии и температурную зависимость теплоты плавления;

- Активационный механизм, описывающий кинетические особенности низкотемпературного плавления тонких пленок меди;

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на следующих конференциях и семинарах: Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам «Ломоносов - 2004», Москва, 2004; 11-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2004», Москва, 2004; 9-я Международная научно-техническая конференция «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники», Дивпоморское, 2004; 6-я международная конференция «Опто-, наноэлектроника, напотехпологии и микросистемы», Туапсе, 2004; "Научная сессия МИФИ-2005", Москва, 2005; 12-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2005», Москва, 2005; Международная конференция «Микро- и наноэлектроника - 2005», Звенигород, 2005; Конференция "Индустрия наносистем и материалы", Москва, 2005; Международная конференция «ЭлИнф-05» Москва, 2005; 10-я международная научно-техническая конференция «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники», Дивноморское, 2006; 3-я Всероссийская конференция (с международным участием) «Химия поверхности и напотехпология» Санкт-Петербург, 2006 г.

Публикации

По теме диссертации опубликованы 20 печатных работ, в том числе: 2 статьи в журнале "Журнал Физической Химии", 1 статья в журнале "Физика Твердого Тела", 1 статья в журнале "Applied Physics А", 2 статьи в сборнике

Proceedings of SPIE, а также в материалах (статьи и тезисы докладов) российских и международных конференций.

Структура диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов по работе, содержит 115 страниц машинописного текста, включая 4 таблицы, 53 рисунка и список литературы в количестве 125 наименований.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4

1. Выявлен эффект влияния толщины адгезионного подслоя на характер смачивания подслоя медью, определяющий качество заполнения медыо контактных окон, заключающийся в оптимизации толщин смачивающего и затравочного слоев.

2. Разработан комбинированный метод беспустотного заполнения металлами контактных окон с высоким аспектным отношением, включающий электрохимическое осаждение меди и последующее низкотемпературное оплавление слоя путем термообработки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основным результатом работы является развитие представления о термической стабильности пленок металлов нанометровой толщины, что вносит существенный вклад в совершенствование технологии многоуровневой металлизации СБИС.

В ходе работы были получены следующие результаты.

3. В результате экспериментального исследования температуры плавления тонких пленок меди и никеля установлено, что существенное снижение температуры плавления тонких металлических пленок вызвано температурной зависимостью теплоты плавления вместе с изменением абсолютной поверхностной энергии системы.

4. Разработан метод расчета температуры плавления меди в зависимости от толщины пленки, учитывающий изменение поверхностной энергии и температурную зависимость теплоты плавления.

5. На основе разработанного метода расчета температуры плавления создана компьютерная программа для определения температуры плавления топкой пленки в зависимости от ее толщины, в которой учтены изменение поверхностной энергии и зависимость теплоты плавления от температуры.

6. Разработаны измерительный комплекс и методика «in-situ» контроля температуры плавления тонких пленок металлов на диэлектрических подложках.

7. Выявлены кинетические особенности низкотемпературного плавления топких пленок меди. Показано, что температура плавления тонкой пленки не является фиксированной величиной, поскольку данный процесс является неравновесным.

8. Установлена экспоненциальная зависимость времени начала процесса плавления тонких пленок меди различной толщины от температуры нагрева в вакууме, что свидетельствует об активационном механизме процесса плавления-диспергирования. Предложено представление о механизме, описывающем данное явление.

9. Выявлен эффект влияния толщины адгезионного подслоя на характер смачивания подслоя медью, определяющий качество заполнения медыо контактных окон.

10. Выработаны конструктивно-технологические рекомендации по применению эффекта низкотемпературного плавления тонких пленок меди в системах металлизации СБИС и МЭМС.

11. Разработан комбинированный метод беспустотного заполнения металлами контактных окон с высоким аспектным отношением, включающий электрохимическое осаждение меди и последующее низкотемпературное оплавление слоя путем термообработки.

1. Хансен М., Андерко К.Структуры двойных сплавов. Справочник: В 2т. -М., 1962.-1488 с.

2. Достанко А.П., Баранов В.В., Шаталов В.В. Пленочные токопроводящие системы СБИС. -Минск: Выш. шк., 1989. 238 с.

3. Рубцов А.Е. Структурные дефекты компонентов БИС. Обзоры по ЭТ. Сер.6. Материалы, 1982, №4 897, -49 с.

4. Carriere В., Deville J.P. The early stages of oxigen adsorption on silicon surfaces as seen by electron spectroscopy // Sur. Sci., 1979, v. 80, p. 278-286.

5. Комник Ю.Ф. Физика металлических плёнок. Размерные и структурные эффекты. // М:Атомиздат. - 1979. - 264 с.

6. Бузанева Е.В., Трайнис Т.П., Хрусталев В.А., Шкавро А.Г., Щумило А.А. Влияние концентрации примесей в n-Si на высоту барьера и параметры ВАХ контактов Al-p+-n-Si с барьером Шоттки Электр.техн., сер.З Микроэлектроника, 1986, в.4, 253 с.

7. Мьюрарка Ш. Силициды для СБИС. М.:Мир, 1986, -176 с.

8. Hosack Н.Н. Electrical mechanical features of the platinum silicide-aluminum reaction. J. Appl. Phys., 1973, V. 44, № 8, p. 3474-3485.

9. Parekh D.C., Sirrine R.C., Lemieux P. Solid State Electron. 1976, v. 19, p.493.

10. Ho P.S., Koster V., Lewis J.E., Libertini S. in "Thin Film Phenomena -Interfaces and Interactions". (J.E.Baglin and J.M.Poate, eds.), Electrochem. Soc., Princeton, New Jersey, 1978, p.66.

11. Grinolds H., Robinson G.Y. J. Vac. Sci. Technol. 1977, v. 14, p.75.

12. HokelekE., Robinson G.Y. Thin Solid Films. 1978, v. 53, p. 135.

13. Shacham-Diamand Y., Dubin V., Angyal M. Electroless copper deposition for ULSI. Thin Solid Films, 1995, v. 262, p. 93-103.

14. Зи С. Физика полупроводниковых приборов. В 2-х книгах. Кн. 1. Пер. с англ. М.: Мир, 1984, -456 с.

15. Steinbrilchel С. Patterning of copper for multilevel metallization: reactive ion etching and chemical-mechanical polishing. Appl. Sur. Sci. v. 91, 1995, p. 139-146.

16. HowardВ.J., Steinbrutichel Ch. Appl. Phys. Lett. v. 59, 1991, p. 914.

17. Howard B.J., Steinbrutichel Ch. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. v. 260, 1993, p. 391.1..HowardB.J., Steinbrutichel Ch. J. Vac. Sci. Technol. v. A12, 1994, p.1259.

18. Igarashi Y, Yamanobe Т., Yamji Т., Nishikawa S., Ito T. Jpn. J. Appl. Phys. v. 33, 1994, p. 463.

19. Th.Latsanov Yu., Palmans R., Maex К New plating bath for electroless copper deposition on sputtered barrier layers // Microelectronic Engineering. 2000. -Vol. 50.-P. 441-447.

20. Shacham-Diamand Y., Dubin V.M. Copper electroless deposition technology for ultra-large-scale-integration (ULSI) metallization // Microelectronic Engineering. 1997. - Vol. 33. - P. 47-58.

21. Kim J.J., Kim S.-K, Kim Y. S. Catalytic behavior of 3-mercapto-l-propane sulfonic acid on Cu electrodeposition and its effect on Cu film properties for CMOS device metallization // J. Electroanalytical Chemestry. 2003. - Vol. 542.-P. 61-66.

22. Smith P., Babikian R. Improved PE CVD manufacturability through in-situ plasma clean optimization. Future Fab. 6th issue. Technology Publishing Ltd., L, UK, 1998. p. 183 186.

23. Данилин B.C., Kupeee В.Ю. Применение низкотемпературной плазмы для травления и очистки материалов. М.: Энергоатомиздат, 1987. 264 с.

24. Andricacos P. С., Uzoh С., Dukovic J. 0., Horkans J., Deligianni H. Damascene copper electroplating for chip interconnections. IBM J. Res. Develop. V. 42, № 5, 1998, p.567-574.

25. Belov A.N., Gavrilov S.A. Synthesis of nanowires by pulsed current electrodeposition Proceedings of SPIE, 2006, vol. 6260, pp. 62600Y-l -62600Y-8.

26. Громов Д.Г., Климовщкий А.Г., Мочалов А.И., Сулимин А.Д. Способ заполнения углублений проводящим материалом. Патент РФ №2258274. Дата публикации заявки 10.08.2005.

27. The International Roadmap for Semiconductors, www.itrs.net, 2004.33 .Суздалев И.П, Нанотехнология: физико-химия панокластеров, наностуктур и напоматериалов. М.: КомКнига, 2006. - 592 с.

28. Гусев А.И., Ремпель А.А. Нанокристаллические материалы. М.: Физматлит, 2001. - 224 с.

29. Gibbs J. W. On the equilibrium of heterogeneous substances. // Trans. Connecticut Acad. 1875-1876. V.3.P. 108-248; 1877-1878. P. 343-524.

30. Defay R., Prigogine I., Bellemans A., Everett D. H. Surface Tension and Adsorption. London: Longmans, Green & Company, 1966. - 432 p.

31. Thomson W. On the equilibrium of vapour at a curved surface of liquid. //Philosoph. Mag. 1871. S.4. V.42. №282. P.448-452.

32. Kuhrt F. Das Tropfchenmodel realer Gase. // Z. Physik. 1952. Bd. 131. №2. S. 185-204.4\.Kuhrt F. Das Tropfchenmodel iibersattigter realer Gase. // Z. Physik. 1952. Bd. 131. №2. S. 205-214.

33. Rowlinson W., Widom B. Molecular Theory of Capillarity. Oxford: Clarendon Press, 1982. Chap. 2. P. 25-47.

34. Krishnamachari В., McLean J., Cooper В., Sethna J. Gibbs-Thomson formula for small island sizes: Corrections for high vapor densities. // Phys. Rev. B. 1966. V.54. №12. P. 8899-8907.

35. Петров Ю.И. Кластеры и малые частицы. М.: Наука, 1986. - 368с.

36. Wronski С R. M. The size dependence of the melting point of small patriclcs of tin. 11 Brit. J. Appi. Phys. 1967. V. 18. №12. P. 1731-1737.

37. Coombes C. J. The melting of small particles of lead and indium. // J. Phys. F: Metal. Phys. 1972. V.2. №3. P. 441-449.

38. Hill T.L. Thermodynamics of Small Systems. New York: Dover Publications, 1994. -416p.

39. Buffat P., Borel J. Size effect on the melting temperature of gold particles. // Phys. Rev. A. 1976. V. 13. №6. P. 2287-2298.

40. Sambles J. R. An electron microscope study of evaporating gold particles: The Kelvin equation for liquid gold and the lowering of the melting point of solid gold particles. // Proc. Roy. Soc. London A.1971. V.324. № 1558. P. 339-351.

41. Коверда В. П., Скоков В. К, Скрипов В. П. Влияние флуктуации и неравновесной огранки на плавление маленьких металлических кристаллов.//ФММ. 1981. Т.51. №6. С. 1238-1244.

42. Skripov V. P., Koverda V. P., Skokov V. N. Size effect on melting of small particles. // Phys. Stat. Sol. (a). 1981. V. 66. №1. P. 109-118.

43. Скоков В. H., Коверда В. П., Скрипов В. П. Фазовый переход жидкость-кристалл в островковых плёнках галлия. // ФТТ. 1982. Т. 24. №2. С. 562567.

44. Коверда В. П., Скоков В. Н., Скрипов В. П. Кристаллизация малых частиц в островковых плёнках олова, свинца и висмута. // Кристаллография. 1982. Т. 27. №2. С. 358-362.

45. Castro Т., ReifenbergerR., ChoiЕ., AndresR. P. //Phys. Rev. В. 1990. V.42. №13. P. 8548.

46. Богомолов В. H. Жидкости в ультрадисперсных каналах. // УФН. 1978. Т. 124. №2. С. 171-182.

47. Богомолов В.Н., Задорожний А. И., Капанадзе А. А. и др. Влияние размера на температуру плавления 9 А металлических частиц. // ФТТ. 1976. Т. 18. №10. С. 3050-3053.

48. Goldstein A.N., Echer СМ., Alivisatos А. P. Melting in semiconductor nanocrystals. // Science. 1992. V.256. №5062. P. 1425-1427.

49. Kai H. Y. Nanocrystalline materials. A study of their preparation and characterization. PhD Thesis. Netherlands, Amsterdam: Universiteit van Amsterdam, 1993. - 113 p.

50. Berry R., Jellinek J., Natanson G. Melting of clusters and melting. // Phys. Rev. A. 1984. V.30, №3. P. 919-931.

51. Berry R., Wales D. Freezing, melting, spinodals, and clusters. // Phys. Rev. Lett. 1989. V.63. №11. P. 1156-1159.61.1ijima S., Ichihashi T. Structural instability of ultrafine particles of metals. // Phys. Rev. Lett. 1986. V. 56. №6. P.616-619.

52. Bovin J., Wallenberg R., Smith D. Imaging of atomic clouds outside the surface of gold crystals by electron microscopy. // Nature. 1985. V. 317. №6032. P. 47-49.

53. Ercolessi F., Andreoni V, Tosatti E. Melting of small gold particles: Mechanism and size effects. //Phys. Rev. Lett. 1991. V.66. №7. P.911-914.

54. Frenken J. W. M., van der Veen J. Observation of surface melting. // Phys. Rev. Lett. 1985. V.54. №2. P. 134-137.

55. Frenken J. W.M., Maree P.M., van der Veen J. Observation of surface-initiated melting. // Phys. Rev. B. 1986. V. 34. № 11. P. 7506-7516.

56. Zhu Da-Ming, Dash J. Surface melting of neon and argon films: Profile of the crystal-melt interface. // Phys. Rev. Lett. 1988. V. 60. №5. P. 432-435.

57. Киселев В.Ф., Козлов C.H., Зотеев A.B., Основы физики поверхности твердого тела. Изд-во Московского университета. Физический факультет МГУ, М. (1999).

58. Таттапп G., Z. Phys. Chem.68 (1910), 205 p.

59. Hansen J. P., and McDonald I. R., Theory of Simple Liquids, (Academic Press, London, 1986).19.3енгуил Э. Физика поверхности, M.: Мир, 1990.

60. SO. Бакаев В.А., Киселев В. Ф., Красильников КГ. ДАН СССР, 1959, т. 125, 831 с.81 .Kvlividze V.I. et al., Surf. Sci., 1974. v.44, P.60.

61. X Wei, P.Miranda, Y.Shen, Phys.Rev.Lett. 86 (2001) P. 1554

62. Нестеренко Б. А., Горбачев Б. И., Зражевский В. А. и др. Фононный спектр решётки кремния.//ФТТ. 1974. Т. 16. № 12. С. 3513-3515.

63. Hoare M.R., Pal P. Physical cluster mechanics. Statics and energy surfaces for monatomic systems.//Adv. Phys. 1971. V. 20. №84. P. 161-196.

64. Baltes H.P., Hilf E.R. Specific heat of lead grains. // Solid State Commun. 1973. V. 12. №5. P. 369-373.

65. Nonnenmacher Th.F. Quantum size effect on the specific heat of small particles. // Phys. Lett. 1975. V.51A. №4. P.213-214.

66. Goll G., Lohneyen H. Specific heat of nanocrystalline and colloidal noble metals at low temperatures. // Nanostruct. Mater. 1995. V. 6. №5-8. P. 559562.

67. Comsa G. H., Heitkamp D , Rade H. S. Specific heat of ultrafine vanadium particles in the temperature range 1,3-10 K. // Solid State Commun. 1976. V. 20. № 9. P. 877-880.

68. Chen Y. Y., Yao Y. D. Lin В. T. et al. Specific heat of fine copper particles. // Nanostruct. Mater. 1995. V.6. №5-8. P. 597-600.

69. Yao Y.D. Chen Y. Y., Hsu CM. et al. Thermal and magnetic studies of nanocrystalline Ni. //Nanostruct. Mater. 1995. V.6. №5-8. P. 933-936.91 .Rupp J., Birringer R. //Phys. Rev. B. 1987. Vol. 36. P. 7888.

70. Богомолов B.H. // УФН. 1978. T.124, № 2. C. 171.

71. Варна А., Варна П., Лежа Е. Жидкоподобное поведение тонких конденсированных слоев индия при росте. В кн.: Рост кристаллов. М: Наука, 1968.Т.8,С.124.

72. Гладких Н.Т., Зайчик Р.И., Лебедев В.П., Палатник Л.С., Хоткевич В.И. Понижение температуры плавления тонких пленок висмута на различных подложках. Вкн.: Поверхностная диффузия и растекание. М.: Наука, 1969. С. 222.

73. Gladkih N., Niedermayer R. Nachweis groFier Schmelzpunktemiedrigung des Silber in dunnen Schichten. Kurzachrichten der Akademie der Wissenschriften in Gottingen,1965, Nr. 16, S. 69.

74. Gladkih N„ Niedermayer R. Nachweis grofier Schmel zpunktemie drigung bei dunnen Metalls chichten Phys. status solidi, 1966, Bd 15, S. 181.

75. Инструкция по эксплуатации КИТП-5, Bonfon, Минск 2003.

76. Техническое описание и инструкция по эксплуатации микроинтерферометра Линника МИИ-4, Ленинград 1990.

77. Инструкция по эксплуатации МИИ-4-Видео, СГУ, Саратов 2003.

78. Bining G., Quate C.F., Gerber Ch. Atomic force microscope // Phys. Rev. Lett. 1986. - Vol. 56, № 9. - p. 930 - 933.

79. Ducker W., Cook R., Clarke D. Force measurement using an AC atomic force microscopy // J. Appl. Phys. 1985. - Vol. 67, № 9. - p. 4045 - 4052.

80. Application Note AN-283: Sigma-Delta ADCs and DACs. -Applications Reference Manual, Analog Devices, 1993, P. 20-3.

81. Kester W., Bryant J., Buxton J. ADCs for Signal Conditioning. -Practical Design Techniques for Sensor Signal Conditioning, Analog Devices, 1999, P. 8.1.

82. Швец В., Нищирет Ю. Архитектура сигма-дельта АЦП и ЦАП. -Chip News, 1998, 2, С. 2.

83. Голуб В. Взгляд на сигма-дельта АЦП. Chip News, 1999, 5, С. 23.

84. Curtin M. Sigma-Delta techniques reduce hardware count and power consumption in biomedical analog front end // Analog Dialogue Journal.-1994.-V. 28.-№2.-. 6-8.

85. Design-In Reference Manual. Data Converter. Analog Devices, Inc. (Norwood, USA, 1996.)

86. Design-In Reference Manual. AVR 8-bit Microcontroller. Atmel Corporation 2001.

87. ИЗ. Глазов B.M. Основы физической химии: Учеб. Пособие для вузов. -М.: Высш. Школа, 1981.-456 с.

88. Громов Д.Г., Гавршов СЛ., Редичев Е.Н. Влияние толщины пленок меди в слоистых структурах Cu/Ta-W-N, Си/С и С/Си/С на температуру процесса плавления диспергирования. Журнал физической химии. №9, 1.19, 2005, С. 1578-1585.

89. Громов Д. Г., Гавршов С. А., Климовицкая А.В., Аммосов P.M. Факторы, определяющие температуру плавления тонких пленок Си и Ni на инертных поверхностях. Журнал физической химии. №11, т 80, 2006, С. 1

90. Landolt-Bornstein-Group IV Physical Chemistry. Binary systems. Part 1: Elements and binary systems from Ag-Al to Au-Ti. Springer-Verlag Heidelberg. Vol. 19 В1, 2002, -304 p.

91. Бабичев А.П., Бабушкина H.A., Братковский A.M. и др.; под ред. Григорьева КС., Мейлихова Е.З. Физические величины. Справочник / -М.: Энергоатомиздат, 1991.-1232 с.

92. ЭмслиДж. Элементы / Пер. с англ. -М.: Мир, 1993. -256 с.

93. Кукушкин С. А., Григорьев ДА. ЖТФ 65, 10, 154 (1995).

94. Кукушкин С. А., Григорьев Д. А., Индейцев Д.А., Потапов О.В., Фокин В.М. Физ. Хим. Стекла 27, 3, 377 (2001).

95. LuY., Song Q.-L., Xia S.-H. Chin. Phys. Lett. 2005. V.22, No 9. P.2346.

96. Долбак A.E., Жачук P.A., Ольшанецкий Б.З. ФТП 35, 9, 1063 (2001).

97. Гегузин Я.Е. В сб.: Поверхностная диффузия и растекание. Под ред. Я.Е. Гегузина. Наука, М. (1969) 386 с.

98. Тонкие пленки. Взаимная диффузия и реакции. Под. ред. Дж. Поута, К. Ту, Дж. Мейера. Мир, М. (1982) 576 с.

99. Редичев Е.Н., Громов Д. Г., Гаврилов С. А., Аммосов P.M. Кинетика процесса плавления-диспергирования тонких пленок меди. Физика твердого тела, том 49, вып. 1,2007, С. 172.

100. Ландау Л Д., Лившиц Е.М. Теоретическая физика. Учеб. пособ.: для вузов. В 10 т. Т.VI Гидродинамика. 5-е изд., испр. Физматлит, М. (2003) 731с.