от 20 октября 2014 г. N 14.607.21.0072, по теме
«Разработка кластерной технологии планаризации поверхности полупроводниковых и металлических материалов (кремний, медь) для создания нового поколения приборов и устройств для микро- и наноэлектроники.»
Научный руководитель: Вяткин Анатолий Федорович
«В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 20 октября 2014 г. N 14.607.21.0072 с
Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным
направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы. на этапе N 5 в период с 01
июля 2016 г. по 31 декабря 2016 г. были выполнены следующие работы:
- Проведена доработка лабораторного стенда для планаризации поверхности материалов наноэлектроники пучками ускоренных кластерных ионов по результатам исследовательских испытаний;
- Изготовлены экспериментальные образцы планаризованных полупроводниковых и металлических материалов (кремний, медь) на доработанном лабораторном стенде;
- Проведены исследовательских испытаний экспериментальных образцов планаризованных материалов доработанном лабораторном стенде;
- Разработан лабораторный регламент планаризации материалов для наноэлектроники (кремний, медь);
- Проведена оценка соответствия разработанных технических (программных, конструкторских, технологических и т.п.) решений требованиям ТЗ.
Были выполнены работы по плану-графику работ исполнения обязательств, выполняемых за счет софинансирования из внебюджетных источников:
- Разработаны технические требования и предложения по разработке, производству и эксплуатации продукции с учетом технологических возможностей и особенностей индустриального партнера;
- Проведены маркетинговые исследования, включая обоснование социально-экономической эффективности использования результатов проекта;
- Разработан проект технического задания на проведение ОТР
При этом были получены следующие результаты:
Изготовлены экспериментальные образцы планаризированных материалов из кремния и меди на доработанном стенде. Образцы соответствуют требованиям
технического задания: По данным атомно-силовой микроскопии для кремния разброс RMS в диапазоне от 0,24 нм до 0,27 нм, для меди - от 0,35 нм до
0,36 нм. Результаты исследований, полученные с использованием метода рентгеновской рефлектометрии, продемонстрировали, что шероховатость
кремния после обработки составила 0.32 нм, а меди 0.38 нм. Проведены исследовательские испытания изготовленных экспериментальных образцов
планаризированных материалов кремния и меди. Испытания продемонстрировали соответствие степени планаризации экспериментальных образцов
требованиям технического задания а так же улучшение их характеристик в результате доработки стенда для их изготовления.
На основе результатов исследований по изготовлению экспериментальных образцов был разработан лабораторный регламент планаризации материалов для
наноэлектроники (кремний, медь). Так же была выполнена оценка соответствия разработанных технических решений требованиям технического задания.
В работе использовались методы:
- компьютерного моделирования для теоретического исследования взаимодействия кластерного ионного пучка с поверхностью твердых тел;
- атомно-силовой микроскопии и рентгеновской рефлектометрии
Разработанный стенд соответствует требованиям ТЗ, и его характеристики соответствуют аналогичным зарубежным лабораторным установкам, в которых
используется аргон, размер кластеров в среднем составляет 2000 атомов, а энергия кластера - 20 кэВ (Yamada I., Matsuo J., Toyoda N., Kirpatrick A.
Material processing by gas cluster ion beam // Mater. Sci. and Engineer. . 2001. . Vol. R 34. . P. 231.295. Изготовленные с использованием
лабораторного стенды экспериментальные образцы соответствуют требованиям ТЗ: микроскопии для кремния разброс RMS в диапазоне от 0,24 нм до
0,27 нм, для меди - от 0,35 нм до 0,36 нм, что находится в соответствии с экспериментальными и теоретическими данными, указанными в работе N
. Toyoda, I. Yamada, "Gas Cluster Ion Beam Technology for Nano-Fabrication", Advances in Science and Technology, Vol. 82, pp. 1-8, 2013.
Все работы выполняются на современном оборудовании с привлечением специалистов соответствующей квалификации, из чего следует, что полученные
результаты соответствуют аналогичным, получаемым за рубежом.
Результаты работы могут быть использованы в микроэлектронной промышленности как на стадии подготовки подложек, так и для выравнивания промежуточных
слоем микросхемы.
По результатам исследований получены следующие результаты интеллектуальной деятельности:
- изобретение, заявка N2016143114 от 02.11.2016 «Способ модификации наноструктур материалов электронной техники газовыми кластерными ионами», РФ;
- изобретение, заявка N2016143113 от 02.11.2016 «Способ планаризации поверхности наноструктур материалов электронной техники пучком газовых
кластерных ионов», РФ.
Результаты работы могут быть использованы в микроэлектронной промышленности как на стадии подготовки подложек, так и для выравнивания промежуточных слоем микросхемы.
Экономическая значимость работы состоит в увеличении выхода годных приборов при применении разрабатываемой технологии.
Дальнейшее развитие объекта исследования заключается в переходе исследований на стадию ОКР/ОТР.
Комиссия Минобрнауки России признала обязательства по Соглашению на отчетном этапе исполненными надлежащим образом.
