Propriétés électriques et mécaniques des couches minces de silice mésoporeuse

Les couches minces de silice mésoporeuse (MPS) sont intéressantes pour une application en tant que diélectrique intercouche (ILD) de faible valeur (¿) dans les circuits intégrés. Cependant, ces films sont susceptibles de présenter des instabilités dans le comportement électrique en raison de l'absorption d'eau et de la diffusion du cuivre. Ce travail traite des instabilités électriques, chimiques et thermiques, de la diffusion du cuivre et de l'adhésion de ces matériaux pour évaluer et permettre leur utilisation pour des applications en tant que futur ILD dans le câblage des dispositifs. La stabilité thermique des groupes fonctionnels et l'adhérence de ces films avec le Cu sont également des questions clés pour l'intégration de ces diélectriques dans des dispositifs réels. Nous essayons de répondre à ces questions ici pour quelques types de films MPS fonctionnels. La structure des pores est un autre paramètre clé pour définir les performances mécaniques et électriques des films MPS. Dans ce travail, nous avons utilisé des films MPS avec des pores cubiques 3D pour la plupart des études. Les différences de propriétés des films MPS avec des pores orientés parallèlement au substrat (2D-hexagonal) et des films MPS avec des pores cubiques (3D-cubique) sont examinées vers la fin. En résumé, ces travaux montrent des moyens d'adapter les propriétés électriques et mécaniques des diélectriques MPS à faible teneur en carbone (¿) pour de futures applications.