Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2022, выпуск 8 » Статья стр. 1113
<<<>>>
Методика исследования изменения формы пластин и тонкопленочных мембран с использованием геоморфометрических подходов
DOI: 10.21883/JTF.2022.08.52771.101-22
Переводная версия: 10.21883/TP.2022.08.54553.101-22
Российский научный фонд, Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами, 22-21-00614
Дедкова А.А. 1,2, Флоринский И.В. 2, Дюжев Н.А. 1
1Национальный исследовательский университет "МИЭТ", Зеленоград, Москва, Россия
2Институт математических проблем биологии РАН - филиал Института прикладной математики им М.В. Келдыша РАН, Пущино, Московская обл., Россия
Email: dedkova@ckp-miet.ru, iflor@mail.ru
Поступила в редакцию: 16 апреля 2022 г.
В окончательной редакции: 16 апреля 2022 г.
Принята к печати: 16 апреля 2022 г.
Выставление онлайн: 12 июня 2022 г.
PDF версия
Рассмотрена методика исследования изменения сложного рельефа и формы структур с использованием подходов геоморфометрии для изучения поверхности пластин и сформированных Bosch-процессом мембран. Проанализированы пластины до и после нанесения слоя SiO2, мембраны при реализации метода выдувания. Исследование изменения рельефа поверхности проведено по картам водосборной площади и главных кривизн с учетом артефактов аппроксимации экспериментальных данных. Обнаружено соответствие между распределением линий, соединяющих наивысшие области поверхности - до и после нанесения слоя SiO2 на пластины. На мембранах со структурами Al(0.8 μm)/SiO2(0.6 μm)/Al(1.1 μm), pSi^*(0.8 μm)/SiNx(0.13 μm)/SiO2, Al(0.6 μm) обнаружено, что особенности границы мембран обусловлены в большей степени их начальной формой, чем изменением под действием приложенной нагрузки. Показаны преимущества методов геоморфометрии для исследования изменения формы пластин и тонкопленочных мембран в технологических процессах производства микроэлектронных приборов по сравнению с традиционными методами анализа карт рельефа поверхности. Ключевые слова: тонкие пленки, мембрана, дефект, механические характеристики, механические напряжения, деформация, прогиб, микроэлектромеханические системы, МЭМС, круглая мембрана, кремниевая подложка, оптическая профилометрия, избыточное давление, геоморфометрия, гауссова кривизна, коробление, главные кривизны, пластина, метод выдувания, цифровое моделирование рельефа, ЦМР, поверхность, рельеф.
  1. I.V. Florinsky Digital Terrain Analysis in Soil Science and Geology. 2nd ed. (Elsevier/Academic Press, Amsterdam, 2016)
  2. P.A. Shary. Mathematical Geology, 27 (3), 373 (1995). DOI: 10.1007/BF02084608
  3. H. Liu, Z Dong, R. Kang, P. Zhou, S. Gao. Metrol. Meas. Syst, XXII (4), 531 (2015). DOI: 10.1515/mms-2015-0052
  4. G.T. Ostrowicki, S.P. Gurum, A. Nangia. IEEE 68th Electron. Components and Technol. Conf., 2110 (2018). DOI: 10.1109/ECTC.2018.00317
  5. X. Zhu, X. Chen, H. Liu, R. Kang, B. Zhang, Z. Dong. Mater. Res. Express, 4, 065904 (2017). DOI: 10.1088/2053-1591/aa71ed
  6. Y. Kim, S.-K. Kang, S.-D. Kim, S.E. Kim. Microelectron. Engineer., 89, 46 (2012). DOI: 10.1016/j.mee.2011.01.079
  7. D. Shi, Z. Xia, M. Hu, G. Mei, Z. Huo. Semicond. Sci. Technol., 35 (4), 045031 (2020). DOI: 10.1088/1361-6641/ab73eb
  8. G. Gadhiya, B. Bramer, S. Rzepka, T. Otto. 22nd Europ. Microelectron. Packaging Conf. \& Exhibition (EMPC), 19265124 (2019). DOI: 10.23919/EMPC44848.2019.8951805
  9. C. Ferrandon, B. KhoIti, L. Castagne, F. Casset, R. Franiatte, D. Mermin, G. Simon, G. Imbert, S. Petitdidier, F. Bailly, P. Chevalier, L. Toffanin, N. Chevrier, J.P. Pierrel. 6th  Electron. System-Integration Technol. Conf. (ESTC), 16520083 (2016). DOI: 10.1109/ESTC.2016.7764485
  10. В.В. Грибко, А.С. Маркелов, В.Н. Трушин, Е.В. Чупрунов. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 5, 28 (2017). DOI: 10.7868/S0207352817050079 [V.V. Gribko, A.S. Markelov, V.N. Trushin, E.V. Chuprunov. J. Surf. Investigation: X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 11 (3), 505 (2017). DOI: 10.1134/S1027451017030077]
  11. В.В. Грибко, А.С. Маркелов, В.Н. Трушин, Е.В. Чупрунов. Приборы и техника эксперимента, 1, 136 (2018). DOI: 10.7868/S0032816218010196 [V.V. Gribko, A.S. Markelov, V.N. Trushin, E.V. Chuprunov. Instruments and Experimental Techniques, 61 (1), 148 (2018). DOI: 10.1134/S0020441218010165]
  12. В.В. Грибко, А.С. Маркелов, В.Н. Трушин, Е.В. Чупрунов. Приборы и техника эксперимента, 5, 119 (2019). DOI: 10.1134/S0032816219040256 [V.V. Gribko, A.S. Markelov, V.N. Trushin, E.V. Chuprunov. Instruments and Experimental Techniques, 62 (5), 703 (2019). DOI: 10.1134/S0020441219040183]
  13. Е.Б. Клюенков, В.Н. Полковников, Н.Н. Салащенко, Н.И. Чхало. Известия РАН. Серия физическая, 72 (2), 205 (2008). [E.B. Klyuenkov, V.N. Polkovnikov, N.N. Salashchenko, N.I. Chkhalo. Bull. Russ. Academy of Sciences: Physics, 72 (2), 188 (2008).]
  14. Н.Н. Салащенко, М.Н. Торопов, Н.И. Чхало. Известия РАН. Серия физическая, 74 (1), 62 (2010). [N.N. Salashchenko, M.N. Toporov, N.I. Chkhalo. Bull. Russ. Academy of Sciences: Physics, 74 (1), 53 (2010). DOI: 10.3103/S1062873810010144]
  15. А.А. Ахсахалян, А.Д. Ахсахалян, C.А. Гарахин, Н.Ф. Ерхова, А.С. Кириченко, С.В. Кузин, Н.Н. Салащенко, М.Н. Торопов, Н.И. Чхало. ЖТФ, 89 (11), 1770 (2019). DOI: 10.21883/JTF.2019.11.48342.124-19 [A.A. Akhsakhalyan, A.D. Akhsakhalyan, S.A. Garakhin, N.N. Salashchenko, M.N. Toropov, N.I. Chkhalo, N.F. Erkhova, A.S. Kirichenko, S.V. Kuzin. Tech. Phys., 64 (11), 1680 (2019). DOI: 10.1134/S1063784219110033]
  16. А.А. Ахсахалян, А.Д. Ахсахалян, Д.Г. Волгунов, М.В. Зорина, М.Н. Торопов, Н.И. Чхало. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 7, 93 (2015). DOI: 10.7868/S0207352815070033
  17. А.К. Чернышев, И.В. Малышев, А.Е. Пестов, Н.И. Чхало. ЖТФ, 89 (11), 1650 (2019). DOI: 10.21883/JTF.2019.11.48323.133-19 [A.K. Chernyshev, I.V. Malyshev, A.E. Pestov, N.I. Chkhalo. Tech. Phys., 64 (11), 1560 (2019). DOI: 10.1134/S1063784219110069]
  18. М.В. Зорина, И.М. Нефедов, А.Е. Пестов, Н.Н. Салащенко, С.А. Чурин, Н.И. Чхало. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 8, 9 (2015). DOI: 10.7868/S0207352815080193 [M.V. Zorina, I.M. Nefedov, A.E. Pestov, N.N. Salashchenko, S.A. Churin, N.I. Chkhalo. J. Surfa. Investigation: X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 9 (4), 765 (2015). DOI: 10.1134/S1027451015040394]
  19. С.П. Радзевич. Формообразование поверхностей деталей (Основы теории) (Растан, Киев, 2001)
  20. Ш.Х. Нгуен. Новая наука: Современное состояние и пути развития, 12 (4), 99 (2016)
  21. Б.Б. Пономарев, Ш.Х. Нгуен. Вестник Иркутского гос. тех. ун-та, 22 (4), 62 (2018). DOI: 10.21285/1814-3520-2018-4-62-72
  22. X.L. Le, K. Kim, S.H. Choa. Intern. J. Precision Engineer. Manufactur., 23, 347 (2022). DOI: 10.1007/s12541-021-00602-1
  23. V.S. Balderrama, J.A. Leon-Gil, D.A. Fernandez-Benavides, J. Ponce-Hernandez, M. Bandala-Sanchez. IEEE Sensors J., 22 (3), 1939 (2022). DOI: 10.1109/JSEN.2021.3135543
  24. R. Sharma, I. Yadav, A. Meena, M. Kumar, R. Saxena, K.K. Jain. Phys. Semicond. Dev., 215, 855 (2019)
  25. C. Pollock, J. Morrison, M. Imboden, T.D.C. Little, D.J. Bishop. Opt. Express, 25 (17), 20274 (2017). DOI: 10.1364/OE.25.020274
  26. A.V. Krysko, J. Awrejcewicz, I.V. Papkova, V.A. Krysko. Materials, 13, 3187 (2020). DOI: 10.3390/ma13143187
  27. A.A. Dedkova, I.V. Florinsky, N.A. Djuzhev. Proceed. SPIE --- The Intern. Society for Opt. Engineer., 12157, 121571K (2022). DOI: 10.1117/12.2623908
  28. А.А. Дедкова, И.В. Флоринский, Е.Э. Гусев, Н.А. Дюжев, М.Ю. Фомичев, М.Ю. Штерн. Дефектоскопия, 11, 41 (2021). DOI: 10.31857/S0130308221110051 [A.A. Dedkova, I.V. Florinsky, E.E. Gusev, N.A. Dyuzhev, M.Yu. Fomichev, M.Yu. Shtern. Russ. J. Nondestructive Testing, 57 (11), 1000 (2021). DOI: 10.1134/S1061830921110073]
  29. А.А. Дедкова, И.В. Флоринский, Н.А. Дюжев. УФН, принята к публикации (2021). DOI: 10.3367/UFNr.2021.10.039076 [A.A. Dedkova, I.V. Florinsky, N.A. Djuzhev. Phys. Usp., accepted (2021). DOI: 10.3367/UFNe.2021.10.039076]
  30. P.A. Shary, L.S. Sharaya, A.V. Mitusov. Geoderma, 107 (1/2), 1 (2002). DOI: 10.1016/S0016-7061(01)00136-7
  31. I.V. Florinsky, A.N. Pankratov. Intern. J. Geograph. Inform. Sci., 30 (12), 2506 (2016). DOI: 10.1080/13658816.2016.1188932
  32. А.А. Дедкова, П.Ю. Глаголев, Е.Э. Гусев, Н.А. Дюжев, В.Ю. Киреев, С.А. Лычев, Д.А. Товарнов. ЖТФ, 91 (10), 1454 (2021). DOI: 10.21883/JTF.2021.10.51357.121-21
  33. Н.А. Дюжев, Е.Э. Гусев, А.А. Дедкова, Д.А. Товарнов, М.А. Махиборода. ЖТФ, 90 (11), 1838 (2020). DOI: 10.21883/JTF.2020.11.49971.107-20 [N.A. Djuzhev, E.E. Gusev, A.A. Dedkova, D.A. Tovarnov, M.A. Makhiboroda. Tech. Phys., 65 (11), 1755 (2020). DOI: 10.1134/S1063784220110055]
  34. А.А. Дедкова, Н.А. Дюжев, Е.Э. Гусев, М.Ю. Штерн. Дефектоскопия, 5 (5), 52 (2020). DOI: 10.31857/S0130308220050073 [A.A. Dedkova, N.A. Dyuzhev, E.E. Gusev, M.Yu. Shtern. Russ. J. Nondestructive Testing, 56 (5), 452 (2020). DOI: 10.1134/S1061830920050046]
  35. F. Zhao. Proceedings Modeling, Signal Processing, and Control for Smart Structures, 6926, 69260W (2008). DOI: 10.1117/12.775511
  36. R.H. Plaut. Acta Mech., 202, 79 (2009). DOI: 10.1007/s00707-008-0037-3
  37. J. Neggers, J.P.M. Hoenagels, F. Hild, S. Roux, M.G.D. Geers. Experimental Mechan., 54 (5), 717 (2014). DOI: 10.1007/S11340-013-9832-4
  38. Л.Е. Андреева. Упругие элементы приборов (Машгиз, М., 1962)
  39. С.П. Тимошенко, С. Войновский-Кригер. Пластины и оболочки (Наука, М., 1966)
  40. G.G. Stoney. Proceed. Royal Society of London. Series A, 82 (553), 172 (1909). DOI: 10.1098/RSPA.1909.0021
  41. Н.В. Филимоненкова, К.А. Данилова, П.Н. Миронова. Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика, 2 (4-1), 353 (2014). DOI: 10.12737/4778

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme