350 руб
Журнал «Нанотехнологии: разработка, применение - XXI век» №1 за 2012 г.
Статья в номере:
Формирование сегнетоэлектрических наноструктур для нового поколения устройств микро- и наноэлектроники
Ключевые слова: сегнетоэлектрики тонкие пленки цирконат-титаната свинца сегнетоэлектрические запоминающие устройства химическое осаждение из растворов
Авторы:
К.А. Воротилов - д.т.н., профессор, Московский государственный институт радиотехники электроники и автоматики (технический университет). E-mail: vorotilov@mirea.ru А.С. Сигов - чл.-корр. РАН, зав. кафедрой, Московский государственный институт радиотехники электроники и автоматики (технический университет). А.А. Романов - начальник отделения, ОАО «Ангстрем», г. Зеленоград Моск. обл. П.Р. Машевич - к.т.н., зам. генерального директора, ОАО «Ангстрем», г. Зеленоград Моск. обл.
Аннотация:
Разработаны совместимые со стандартной КМОП технологией производства ИС методы создания тестурированных сегнетоэлектрических наноструктур на основе тонких пленок ЦТС; установлены механизмы кристаллизации слоя ЦТС при формировании конденсаторных структур элементов сегнетоэлектрических запоминающих устройств (СЗУ) Si-SiO2/ (ФСС) - Ti/ (TiO2)-Pt-ЦТС; продемонстрирована возможность промышленной реализации разработанного процесса в производстве СЗУ на пластинах диаметром 200 мм.
Страницы: 4-13
Список источников
  1. Воротилов К.А., Сигов А.С. Сегнетоэлектрические запоминающие устройства: перспективные технологии и материалы. // Нано- и Микросистемная техника. 2008. № 10. С. 30-42.
  2. Scott J.F. New developments on FRAMs: 3D structures and all-perovskite FETs // Mat. Science and Eng. B. 2005. V. 120. P. 6-12.
  3. Валеев А.С., Дягилев В.Н., Львович А.А., 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.
  4. Валеев А., Воротилов К. Сегнетоэлектрические пленки. Возможность интеграции с технологией ИС // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. 1998. Т. 3-4. С. 75-78.
  5. Валеев А.С., Воротилов К.А., 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. М. 1998. С. 60-69.
  6. Budd K.D., Dey S.K., Payne D.A. Sol-gel processing of PbTiO3, PbZrO3, PZT and PLZT thin films // Brit. Ceram. Proc. 1985. No. 36. P. 107-121.
  7. 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. № 7. С.866-874.
  8. 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.
  9. 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. No. 8. P. 2547-2551.
  10. Klee M., Eusemann R., Waser R., Brand W., Van Hal H. Processing and electrical properties of Pb(ZrxTi1-x)O3 (x=0.2-0.75) films: comparison of metal-organic decomposition and sol-gel processes // J. Appl. Phys. 1992. V. 72. № 4. P.1566-1576.
  11. Nouwen R., Mullens J., Franco D., Yperman J., Van Poucke L.C. Use of thermogravimetric analysis-Fourier transform infrared spectroscopy in the study of the reaction mechanism of the preparation of Pb(Zr, Ti)O3 by the sol-gel method // Vibrational Spectroscopy. 1996. V. 10. № 2 P. 291-299.
  12. Schneller T., Waser R. Chemical modifications of Pb(Zr0.3Ti0.7)O3 precursor solutions and their influence on the morphological and electrical properties of the resulting thin films // J. Sol-Gel Science and Technology. 2007. V.42. No. 3. P. 337-352.
  13. Schwartz R.W., Bunker B.C., Dimos D.B., Assink R.A., Tuttle B.A., Tallant D.R., Weinstock I.A. Solution chemistry effects in Pb(Zr, Ti)O3 thin film processing // Integrated Ferroelectrics. 1992. V.2. No. 1. P. 243-254.
  14. Fukushima J., Kodaira K., Matsushita T. Preparation of ferroelectric PZT films by thermal decomposition of organometallic compounds // J. Mater. Sci. 1984. V. 19. No. 2. P. 595-598.
  15. Vorotilov K.A., Yanovskaya M.I., Dorokhova O.A. Effect of annealing conditions on alkoxy-derived PZT thin films. Microstructural and CV study // Integrated Ferroelectrics. 1993. V. 3. P. 33-49.
  16. 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.
  17. Zhigalina O. M., Burmistrova P. V., Vasiliev A. L., Roddatis V. V., Sigov A. S., Vorotilov K. A. Microstructure of PZT Capacitor Structures. Ferroelectrics. 2003. V.286. P. 311-320.
  18. Schwartz R.W., Voigt J.A., Tuttle B.A., Payne D.A., Reichert T.L., DaSalla R.S. Comments on the effects of solution precursor characteristics and thermal processing conditions on the crystallization behavior of sol-gel derived lead zirconate titanate thin films // J. Mat. Res. 1997. V. 12. No. 2. P.444-456.
  19. Chen S.-Y., Chen I.W. Temperature-Time Texture Transition of Pb(Zr1−xTix)O3 Thin Films: I, Role of Pb-rich Intermediate Phases // Am. Ceram. Soc. 1994. V. 77. No. 9. P. 2332-2336.
  20. Norga G.J., Vasiliu F., Fe L., Wouters D.J., Van Der Biest O. Role of fluorite phase formation in the texture selection of sol-gel prepared PZT films on Pt electrode layers //J. Mat. Res. 2003. V. 18. P.1232-1238.
  21. Song Y.J., Zhu Y., Desu S.B. Low temperature fabrication and properties of sol-gel derived (111) oriented Pb(Zr1 - xTix)O3 thin films // Appl. Phys. Lett. 1998. V. 72. № 21. P. 2686-2688.
  22. Brooks K. G., Reaney I. M., Klissurska I. M., Huang Y., Bursill L. A. Orientation of Rapidly Thermally Annealed Lead Zirconate Titanate Thin Films on (111) Pt Substrates // J. Mater. Res. 1994. V. 9. No. 10.  P. 2540-2553.
  23. Liu Y., Phule P.P. Nucleation- or growth-controlled orientation development in chemically derived ferroelectric lead zirconate titanate (Pb(ZrxTi1−x)O3, x = 0.4) thin films // J. Am. Ceram. Soc. 1996. V. 79. No. 2. P. 495-498.
  24. О.М. Жигалина, К.А. Воротилов, Д.Н. Хмелениин, А.С. Сигов. Структурные особенности пленок цирконата-титаната свинца, сфорсированных методом химического осаждения из растворов с различным содержанием свинца // Нано-и Микросистемная техника. 2008. № 11. С. 17-22.
  25. Vorotilov K.A., Yanovskaya M.I., Turevskaya 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. 109-118.