Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Радиационно-стимулированное формирование нитрида кремния в кремнии при последовательном облучении встречными пучками ионов азота и аргона

Диссертация: Радиационно-стимулированное формирование нитрида кремния в кремнии при последовательном облучении встречными пучками ионов азота и аргона
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Петербург, 5−7 декабря 2000 г.) — отмечен дипломом II степени, II Российской конференции по материаловедению и физико — химическим основам технологии получения легированных кристаллов кремния («Кремний-2000») (Москва, 9−11 февраля 2000 г.), Всероссийской молодежной научной конференции по физике полупроводников и полупроводниковой оптои наноэлектронике (С.-Петербург, 30 ноября — 3 декабря… Читать ещё >

Содержание

  • ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ПО ПРОБЛЕМАМ ИОННО- 13 ЛУЧЕВОГО СИНТЕЗА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЛОЕВ НИТРИДА КРЕМНИЯ И ЭФФЕКТА ДАЛЬНОДЕЙСТВИЯ ПРИ ИОННОЙ ИМПЛАНТАЦИИ
    • 1. 2. Способы получения скрытых изолирующих слоев, пригодных для 15 создания КНИ-структур
    • 1. 3. Формирование слоев нитрида и оксида кремния с помощью иоипо- 16 лучевого синтеза
    • 1. 4. Разновидности синтеза изолирующих слоев с применением ионной 22 имплантации
    • 1. 5. Исследования ИК-спектров слоев нитрида кремния
    • 1. 6. Исследования методами просвечивающей электронной микроскопии и 34 электронографии слоев 81зК
    • 1. 7. Электрические свойства ионно-синтезированых слоев нитрида кремния
    • 1. 8. Парамагнитные дефекты в нитриде кремния 42 1.9 Эффект дальнодействия при ионной имплантации
      • 1. 9. 1. Закономерности проявления эффекта дальнодействия при ионной 44 имплантации
      • 1. 9. 2. Основные факторы, оказывающие влияние на проявление эффекта 45 дальнодействия при иоиной имплантации
      • 1. 9. 3. Дальнодействующее влияние бомбардировки ионами аргона на 47 химическое состояние азота, имплантированного в пластины мопокристаллического кремния
      • 1. 9. 4. Механизмы эффекта дальнодействия при ионной имплантации
  • Заключение и постановка задачи
    • 1. 1. Перспективы применения и способы создания КНИ-структур
  • ГЛАВА 2. ВЛИЯНИЕ ТЕРМООБРАБОТКИ НА СВОЙСТВА ИОННО- 53 СИНТЕЗИРОВАННОЙ СТРУКТУРЫ вьИ^
    • 2. 1. Технология ионно-лучевого синтеза азотированных слоев кремния, 54 методики электрических и оптических измерений
    • 2. 2. Электронно-микроскопические и электронографические исследования 55 влияния температурного режима имплантации и постимплантационных отжигов на свойства ионно-синтезированной структуры
    • 2. 3. Влияние температуры стационарных постимплантационных отжигов на 61 ИК-спектры пропускания и долю фазы Б^у
    • 2. 4. Влияние температуры отжига на толщину и показатель преломления 63 ионно-синтезированных слоев Б^у
    • 2. 5. Влияние температуры отжига на электрические свойства ионно- 64 синтезированных слоев Б^у
    • 2. 6. Влияние температуры отжига на парамагнитные дефекты в нитриде 69 кремния
  • Выводы
  • ГЛАВА 3. РАДИАЦИОННО-СТИМУЛИРОВАННОЕ ФОРМИРОВАНИЕ 73 НИТРИДА КРЕМНИЯ В КРЕМНИИ ПРИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ ОБЛУЧЕНИИ ВСТРЕЧНЫМИ ПУЧКАМИ ИОНОВ АЗОТА И АРГОНА
  • Введение
    • 3. 1. Особенности подготовки образцов и методики измерения при изучении 73 влияния облучения встречными пучками ионов азота и аргона
    • 3. 2. Влияние дозы облучения ионами аргона на свойства ионно- 75 синтезированных слоев нитрида кремния
      • 3. 2. 1. ИК-спектры пропускания
      • 3. 2. 2. Электрические свойства
    • 3. 3. Влияние температуры кремния при облучении ионами аргона на 80 свойства ионно-синтезированной структуры Б^у-Б!
      • 3. 3. 1. Изменение толщины и показателя преломления слоя от температуры облучения ионами аргона
      • 3. 3. 2. Электрические свойства МДП-структур Ме-БШу^-Ме
    • 3. 4. Влияние отжига на состояние поверхности, электрические и оптические 82 свойства структур после ионно-лучевой обработки аргоном
      • 3. 4. 1. Результаты после облучения аргоном при Таг=20°С
      • 3. 4. 2. Результаты после облучения аргоном при Тдг = 500°С
  • Выводы
  • ГЛАВА 4. ИЗМЕНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТИ КРЕМНИЯ 89 ПОСЛЕ ОБЛУЧЕНИЯ ИОНАМИ АРГОНА, ОБСУЖДЕНИЕ МЕХАНИЗМА ДАЛЬНОДЕЙСТВИЯ ПРИ ИМПЛАНТАЦИИ ИОНОВ ИНЕРТНЫХ ГАЗОВ И КРЕМНИЯ
    • 4. 1. Изменение состояния поверхности кремния с ростом дозы имплантации 89 ионов аргона
    • 4. 2. Изменение состояния поверхности при различных температурах 93 «имплантации ионов аргона
    • 4. 3. Сопоставление свойств ионно-синтезированной гетеросистемы Б^у-Б^ 96 после облучения противоположной стороны пластины кремния ионами №+, и Аг+
    • 4. 4. Селективное облучение ионами аргона пластины кремния, облученной с 99 обратной стороны ионами азота
    • 4. 5. Основные закономерности, выявленные в процессе исследований поверхности кремния, облученной ионами аргона
    • 4. 6. Механизм дальнодействия при имплантации ионов аргона в кремний
  • Выводы

Радиационно-стимулированное формирование нитрида кремния в кремнии при последовательном облучении встречными пучками ионов азота и аргона (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Работа посвящена изучению формирования диэлектрических слоев нитрида кремния в кремнии с применением ионной имплантации азота. Это важно, поскольку ни микроэлектроника (МЭ), ни наноэлектропика не обходятся без диэлектрических прослоек [1,2].

Нитрид кремния фз^) по сравнению с естественным окислом (8102) обладает рядом преимуществ. Коэффициенты термического расширения этого диэлектрика и кремния почти совпадают, что важно для технологии микроструктур с температурными циклами до 1000−1100°С. Малый коэффициент диффузии азота в кремнии предотвращает диффузионное расплываиие диэлектрического слоя при отжигах. Граница 81зН4−81 является эффективным барьером для широкого набора актуальных для микроэлектроники примесей. Хотя ширина запрещённой зоны 81з^ в два раза меньше чем у оксида кремния [2], около 4.5 эВ (почти как у алмаза), она достаточна чтобы собственная.

4 электронная проводимость при комнатной температуре была пренебрежимо малой. Диэлектрические слои, полученные ионной имплантацией интересны возможностью синтеза полупроводниковых структур в едином технологическом цикле с имплантацией легирующих примесей. Особенно привлекательной является возможность формирования актуальных для современной микроэлектроники структур кремний на изоляторе или КНИ-структур [1]. При облучении кремния ионами азота с энергией около 200 кэВ и дозой ~1018 см" 2 (достаточной для формирования стехиометрического 81зЫ4) можно получить «захороненный» диэлектрический слой, отделяющий тонкий -200 нм слой кремния для создания в нём микроэлектронных схем [1]. Проблема состоит в том, что в процессе отжига таких слоёв при температурах порядка 1000 °C происходит их растрескивание из-за кристаллизации [1,2]. Превращение аморфного нитрида кремния в кристаллический в иоппо-сиптезированных слоях происходит при.

• пониженных на 200−300°С температурах по сравнению с другими вариантами формирования 81зЫ4. В результате «портится» структура поверхностного слоя кремния, резко ухудшаются изолирующие свойства слоя 81зЫ4. Для дальнейшего совершенствования режимов термообработки азотированных слоёв кремния, достижения прогресса в понимании микроскопических процессов представляет интерес привлечение, кроме ранее применявшихся структурных, электрических и оптических измерений, другой экспериментальной техники, в частности, электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), позволяющего получать непосредственно информацию о свойствах дефектной системы.

Ранее было обнаружено [3] существенное изменение свойств азотированного слоя при облучении при 500 °C обратной стороны пластин кремния толщиной 600 мкм ионами аргона с энергией 40кэВ и дозах 1016−10Псм1. Была предложена модель этого ЭД, согласно которой на азотированный слой воздействуют акустические гиперзвуковые импульсы давления, излучаемые в результате скачкообразной эволюции дислокационной сетки под облученным аргоном слоем кремния или взрыва пузырьков аргона — блистеров в насыщенном аргоном слое кремния. Представляет интерес более подробное изучение интервала доз 1016−1017см2 облучения ионами аргона, изолирующих и структурных свойств азотированных слоев кремния от температуры имплантации Аг± Для дальнейшего понимания природы ЭД представляет интерес проведение.

• экспериментов с частичной экранировкой образцов кремния при облучении аргоном, воздействием на обратную сторону пластин кремния вместо аргона ионами других элементов с другим характером модификации поверхности кремния.

Цель работы состоит в поиске способов увеличения температурного интервала стабильности ионно-синтезированного нитрида кремния термическими и другими внешними воздействиями и в проведении ряда экспериментов для дальнейшего прояснения природы эффекта дальнодействия при последовательном облучении кремния встречными пучками ионов азота и аргона.

Первая задача настоящей работы состояла в получении более детальной информации о микроскопических процессах в азотированном слое при термических отжигах с применением техники ЭПР-спектроскопии, используя ' известные парамагнитные центры в системе в качестве свидетелей перестройки дефектной системы.

Вторая задача состояла в более подробном изучении далыюдействующего влияния на азотированный слой кремния облучения ионами аргона в интервале доз 101б-1017см2. Планировалось исследование изолирующих и структурных свойств этого слоя от температуры имплантации Аг > возможности предотвращения кристаллизации нитрида кремния при последующих высокотемпературных отжигах, сопоставление свойств слоев, сформированных при обработке обратной стороны пластин кремния ионами Аг+ и отжигом, а также поиск оптимальных с точки зрения качества слоев, условий иопно-лучевого синтеза.

Третья задача связана с прояснением природы ЭД. Представляло интерес изучение морфологии и состояния поверхности кремния при различных дозах и температурах облучения Аг, облучение № и Б! вместо Аг > проверка наличия латерального эффекта. Выбор и Б Г связан с тем, что ионы имеют при той же энергии больший пробег, также появляется дислокационная сетка, образуются блистеры, но более крупные, чем в случае с Аг+, которые, согласно литературным данным и нашим предварительным экспериментам не взрываются при используемых параметрах ионно-лучевого синтеза. В случае кремния дислокационная сетка из-за сильных напряжений образуется, но блистеров нет.

Актуальность работы обусловлена необходимостью совершенствования методов синтеза диэлектрических слоев в кремнии, полученных с помощью ионной имплантации с целью получения качественных приповерхностных и, в особенности, захороненных изолирующих слоев. Поиск новых и усовершенствования уже известных способов формирования КНИ-структур активно ведется как в нашей стране, так и за ее пределами [1]. Данная работа вносит вклад в понимание процессов, происходящих в полупроводнике с диэлектрическим слоем при термических отжигах, а также в прояснение природы эффекта дальнодействия (ЭД) при ионном внедрении — одной из наиболее дискутируемых проблем ионной имплантации. Предложенные результаты исследований демонстрируют возможность использования ЭД при ионной имплантации для модификации свойств материалов с улучшением диэлектрических характеристик слоев 81зМ4.

Основными экспериментальными методами исследований в данной работе являлись: ИК-спектроскопия, сканирующая зондовая (атомно-силовая микроскопия) и электронная микроскопии, электронография, статические и динамические электрические измерения и электронный парамагнитный резонанс (ЭПР).

В результате выполнения работы установлено;

1. С увеличением температуры отжига (Тотж) слоев кремния, облученных ионами азота, существует корреляция между немонотонными зависимостями от Тотж электросопротивления и числа парамагнитных центров этих слоев.

2. До ТОТЖ2700', С взаимодействие азота с кремнием происходит через образование парамагнитных достехиометрических комплексов, компенсирующих проводимость, а после ТОТЖ=700°С избыточный кремний выделяется во вторую фазу, начинается кристаллизация нитрида кремния, приводящая к растрескиванию слоев и росту их проводимости через дополнительные каналы протекания тока.

3. Стимулирование реакции взаимодействия кремния с азотом происходит при последовательном облучении кремниевой пластины встречными пучками ионов.

17 -2 азота и аргона (Фд^Ю см, ТАг=500°С). При этом разрушаются центры кристаллизации сформированного нитрида кремния, а ионно-синтезированные слои 813Ы4 сохраняются в аморфном состоянии. По крайне мере, до температуры отжига 1100 °C не происходит связанного с кристаллизацией растрескивания слоев и ухудшения их изолирующих свойств.

4. Отсутствие заметных изменений свойств ионно-синтезированного слоя нитрида кремния при последовательном облучении встречными по отношению к пучку ионов азота ионами неона или кремния, в отличие от ионов аргона, позволяет утверждать, что предполагавшийся ранее вклад в эффект дальнодействия скачкообразного изменения сетки дислокаций, формирующейся в области торможения ионов аргона, не является существенным.

5. Модификация изолирующих и структурных свойств ионпо-сиитезированного слоя нитрида кремния происходит при последующем, встречном по отношению к имплантации азота, облучении ионами аргона в узком интервале доз (8−10) 1016 см 2.

6. Основной вклад в стимулирование реакции взаимодействия азота с кремнием оказывают акустические импульсы от взрыва блистеров аргона. Этому способствует аморфно-кристаллическое состояние поверхности кремния, облученной ионами аргона.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые:

1. Обнаружена корреляция между структурными, оптическими, электрофизическими и ЭПР свойствами ионно-синтезированных слоев нитрида кремния от температуры отжига (Т^). Показано, что при Тота<700°С взаимодействие азота с кремнием происходит через образование парамагнитных достехиометрических комплексов, компенсирующих проводимость. Свыше ТОГЖ=700°С эти комплексы достраиваются до стехиометрических, избыточный кремний выделяется во вторую фазу, начинается кристаллизация нитрида кремния, что приводит к растрескиванию слоев и росту их проводимости через дополнительные каналы протекания тока.

2. Показано, что если внедрение аргона в пластину кремния, предварительно.

17 -2 облученную с обратной стороны ионами азота, производить с дозой Фд>10 см и температурой Таг=500°С, то происходит стимулирование взаимодействия азота и кремния. При этом разрушаются центры кристаллизации сформированного нитрида кремния. Ионно-синтезированные слои 813Ы4 сохраняются в аморфном состоянии. По крайне мере, до температуры отжига 1100 °C не происходит связанного с кристаллизацией растрескивания слоев и ухудшения их изолирующих свойств.

3. Установлено, что изменение свойств азотированного слоя при облучении обратной стороны пластины кремния ионами Аг происходит в узком интервале доз Аг+(8−10)Т016см" 2.

4. Показано, что предполагавшийся ранее вклад в эффект дальнодействия скачкообразной эволюции сетки дислокаций, формирующейся в кремнии под слоем торможения ионов аргона, не является существенным. Это подтверждается тем, что последовательное облучение встречными по отношению к пучку ионов азота ионами неона или кремния, в отличие от ионов аргона, не приводит к заметным изменениям свойств азотированного слоя кремния.

5. Установлено, что далыюдействующее влияние облучения Аг+ на азотированный слой кремния происходит под воздействием акустических импульсов, возникающих в результате взрыва блистеров аргона.

Практическая значимость.

1. Показана возможность получения устойчивых до 1100 °C ионно-сиптезированных слоев нитрида кремния с помощью радиациопно-стимулированного формирования нитрида кремния в кремнии при последовательном облучении встречными пучками ионов азота и аргона.

2. Предложенный метод с применением эффекта дальнодействия позволяет продвинуться в решении проблемы кристаллизации и растрескивания нитридных слоев при высокотемпературной обработке и в его использовании для создания структур «кремний на изоляторе» .

3. При ионном облучении твёрдых тел в условиях, когда образуются блистеры (достаточно большие дозы облучения, ионы элементов со слабыми химическими связями с атомами мишени), следует учитывать влияние такого воздействия на формирования других фаз в полупроводниках и металлах. Предпосылкой к этому является высокая прозрачность твердых тел к распространению гиперзвуковых акустических волн.

Личный вклад автора.

Основные эксперименты были спланированы автором совместно с В. В. Карзановым и научным руководителем. Самостоятельно выполнялись: подготовка образцов, исследование просвечивающей электронной микроскопией (ПЭМ), измерение вольтамперных (ВАХ) и емкостных характеристик, эллипсометрия, а также анализ результатов.

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 15-ти конференциях и семинарах: У-УН Всероссийских семинарах «Физические и физико-химические основы ионной имплантации» (Нижний Новгород, 11−13 октября 2000 г., 15−17 октября 2002 г. и 26−29 октября 2004 г.), «XIX Научных чтениях имени академика Н.В.Белова», (Нижний Новгород, 14−15 декабря 2000 г.), Пятой и шестой сессиях молодых ученых (Нижний Новгород, 24−28 апреля 2000 г., 22−27 апреля 2001 г.), Второй Всероссийской молодежной научной конференции по физике полупроводников и полупроводниковой оптои наноэлектронике (С.-Петербург, 4−8 декабря 2000 г.), IV Всероссийской научной конференции студентов — радиофизиков (С.

Петербург, 5−7 декабря 2000 г.) — отмечен дипломом II степени, II Российской конференции по материаловедению и физико — химическим основам технологии получения легированных кристаллов кремния («Кремний-2000») (Москва, 9−11 февраля 2000 г.), Всероссийской молодежной научной конференции по физике полупроводников и полупроводниковой оптои наноэлектронике (С.-Петербург, 30 ноября — 3 декабря 1999 г.), III Всероссийской научной конференции студентов — радиофизиков. (С.-Петербург, 30 ноября — 2 декабря 1999 г.), Всероссийской конференции «Структура и свойства твердых тел», посвященной 40-летию физического факультета ННГУ им. Н. И. Лобачевского (Нижний Новгород, 27−28 сентября 1999 г.).

Диссертационная работа выполнялась при поддержке следующих грантов и целевых программ:

Федеральной целевой программы «Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки на 1997;2000 гг.», Учебно-научный центр «Физика и химия твердого тела» (проект № 0541), тема НИЧ ННГУ Н-231;

Гранта Минобразования РФ Конкурсного центра по исследованиям в области ядерной физики и физики пучков ионизирующих излучений, тема НИЧ ННГУ НГ-172,1998;2000 гг. (грант № 97−12−9.21);

Программы Минобразования РФ «Научные исследования высшей школы в области производственных технологий», раздел «Радиационные технологии создания и исследования объектов в машиностроении и приборостроении», тема НИЧ ННГУ Н-223,2000 г. (проект № 01.12.01.15).

Основные положения, выносимые на защиту.

1. С ростом температуры отжига (Т^) слоев кремния, облученных ионами азота, существует корреляция между структурными, оптическими, электрофизическими и ЭПР свойствами этих слоев. До Тотж=700°С взаимодействие азота с кремнием происходит через образование парамагнитных достехиометрических комплексов, компенсирующих проводимость. Свыше Тотж=700°С избыточный кремний выделяется во вторую фазу, начинается кристаллизация нитрида кремния, что приводит к растрескиванию слоев и росту их проводимости через дополнительные каналы протекания тока.

2. При последовательном облучении кремниевой пластины встречными пучками.

17 -2 ионов азота и аргона, когда внедрение аргона происходит при дозе Фд,.>10 см и температуре Таг=500°С, облучение аргоном стимулирует реакцию взаимодействия кремния с азотом, разрушаются центры кристаллизации сформированного нитрида кремния. В результате ионпо-сиптезированпые слои 8131Г4 сохраняются в аморфном состоянии, не происходит связанное с кристаллизацией растрескивание слоев и ухудшение их изолирующих свойств, по крайне мере, при отжиге до температуры 1100 °C.

3. Последовательное облучение встречными по отношению к пучку ионов азота ионами неона или кремния, в отличие от ионов аргона, не приводит к заметным изменениям свойств азотированного слоя кремния. Это означает, что предполагавшийся ранее вклад в эффект дальнодействия скачкообразной эволюции сетки дислокаций, формирующейся в области торможения ионов аргона, не является существенным.

4. Изменение свойств азотированного слоя кремния происходит в результате последующего, встречного по отношению к имплантации азота, облучения.

16 -2 ионами аргона в узком интервале доз (8−10)10 см. Главной причиной дальнодействующего влияния облучения Аг+ являются акустические импульсы, возникающие в результате взрыва блистеров аргона, чему способствует аморфно-кристаллическое состояние подвергнутой указанной обработкой аргоном поверхности кремния. Этот механизм является дополнительным к ранее предложенному П. В. Павловым, Д. И. Тетельбаумом и др. механизму усиления акустических волн через дефектную систему кристалла.

Выводы:

По результатам этой главы можно сделать следующие выводы: 1. Отсутствие заметных изменений свойств ионно-синтезированного слоя нитрида кремния при последовательном облучении встречными по отношению к пучку ионов азота ионами неона или кремния, в отличие от ионов аргона, позволяет утверждать, что предполагавшийся ранее вклад в эффект дальнодействия скачкообразного изменения сетки дислокаций, формирующейся в области торможения ионов аргона, не является существенным.

2. Основной вклад в стимулирование реакции взаимодействия азота с кремнием оказывают акустические импульсы от взрыва блистеров аргона. Этому способствует аморфно-кристаллическое состояние поверхности кремния, облученной ионами аргона.

Материалы, представленные в данной главе, опубликованы в следующих работах: [88−93,95−110].

Общее заключение.

В данной работе представлены результаты исследований и сравнительный анализ влияния стационарных отжигов и облучения ионами аргона с обратной стороны пластины кремния на свойства ионно-синтезированной гетеросистемы.

Причиной постановки данной задачи, явилась необходимость поиска новых и усовершенствования уже известных способов формирования КНИ-структур. При успешном развитии исследований открывается перспектива практического использования результатов в технологии получения КНИ-структур.

В заключение данной работы можно сделать следующие основные выводы:

1. Показано, что с увеличением температуры отжига (Т^) слоев кремния, облученных ионами азота, существует корреляция между немонотонными зависимостями от Тотж электросопротивления и числа парамагнитных центров этих слоев.

2. Определено, что до Тота=700°С взаимодействие азота с кремнием происходит через образование парамагнитных достехиометрических комплексов, компенсирующих проводимость, а после Т^^ТОСС избыточный кремний выделяется во вторую фазу, начинается кристаллизация нитрида кремния, приводящая к растрескиванию слоев и росту их проводимости через дополнительные каналы протекания тока.

3. Стимулирование реакции взаимодействия кремния с азотом происходит при последовательном облучении кремниевой пластины встречными пучками ионов.

17 -2 азота и аргона (Еаг=40 кэВ, Фд^Ю см, ТЛг=500°С). При этом разрушаются центры кристаллизации сформированного нитрида кремния, а ионно-синтезированные слои Б^Т^ сохраняются в аморфном состоянии. По крайне мере, до температуры отжига 1100 °C не происходит связанного с кристаллизацией растрескивания слоев и ухудшения их изолирующих свойств.

4. Отсутствие заметных изменений свойств ионно-синтезированного слоя нитрида кремния при последовательном облучении встречными по отношению к пучку ионов азота ионами неона или кремния, в отличие от ионов аргона, позволяет утверждать, что предполагавшийся ранее вклад в эффект дальнодействия скачкообразного изменения сетки дислокаций, формирующейся в области торможения ионов аргона, не является существенным.

5. Модификация изолирующих и структурных свойств ионно-синтезированного слоя нитрида кремния происходит при последующем, встречном по отношению к имплантации азота, облучении ионами аргона в узком интервале доз (8−10) 10,6 см 2 (Еаг=40 кэВ, Тд=500°С).

6. Основной вклад в стимулирование реакции взаимодействия азота с кремнием оказывают акустические импульсы от взрыва блистеров аргона. Этому способствует аморфно-кристаллическое состояние поверхности кремния, облученной ионами аргона.

Показать весь текст

Список литературы

  1. , А.Б. Реактивная ионная имплантация как метод создания структур кремний на изоляторе / А. Б. Данилин // Зарубежная электронная техника. — 1986. -№ 4. — С. 62−79.
  2. , А.Б. Ионный синтез скрытых слоев в кремнии и его перспективы в современной микроэлектронике /А.Б. Данилин // Электронная промышленность. -1990.-№ 4.-С. 55−61.
  3. Далыюдействующее влияние бомбардировки ионами аргона на химическое состояние азота, имплантированного в пластины монокристаллического кремния / П. В. Павлов, К. А. Марков, В. В. Карзанов, Е. С. Демидов // Высокочистые вещества. -1995.-Вып.2.-С. 56−60.
  4. , С.С. Материаловедение полупроводников и диэлектриков. / С. С. Горелик, М. Я. Дашевский. М.: Металлургия, 1988. — 574 с.
  5. Bruel M. Silicon on insulator material technology / M. Bruel // Electron. Lett. 1995. -131.-P. 1201−1202.
  6. Improvement in buried silicon nitride silicon-on-insulator structures bu fluorine-ion implantation / C.M.S. Rauthan, G.S.Virdi, B.C.Pathak, A. Karthigeyan // J. Appl. Phys. 1998. — Vol.83, № 7. — P. 3668−3677.
  7. Microstructure of silicon implanted with high dose oxygen ions / C. Jaussaud, J. Stoemenos, J. Margail, M. Dupuy, B. Blanchard, M. Bruel // Appl. Phys. Lett. 1985. -Vol.46, № 11.-P. 1064−1066.
  8. Процессы формирования скрытых диэлектрических слоев в Si при имплантации ионов N+ и 0+ /Б.Н. Ромашок, В. Г. Попов, А. Ю. Прокофьев, И. П. Лисовский, В. Б. Лозинский // Украинский физический журнал. 1992. — Т.37, № 3. — С. 389−393.
  9. Имплантация азота в кремний при 700—1100°С / Г. А. Качурин, И. Е. Тысченко, В. П. Попов, С. А. Тийе, А. Е. Плотников // ФТП. 1989. — Т.23, № 3. — С. 434−438.
  10. Рост монокристаллического a-SI3N4 в захороненных слоях, полученных низкоинтенсивной имплантацией ионов N+ в нагретый Si / Г. А. Качурин, И. Е. Тысченко, А. Е. Плотников, В. П. Попов // ФТП. 1992. — Т.26, № 8. — С. 1390— 1393.
  11. Ионный синтез скрытых слоев нитрида кремния с использованием прерывистого режима ионной имплантации / О. И. Вылеталина, А. Б. Данилин, К. А. Дракин, А. А. Малинин, В. Н. Мордкович, А. Ф. Петров // Письма в ЖТФ. -1990. Т. 16, вып. 22. — С. 32−35.
  12. Ионный синтез при одновременной имплантации азота и кислорода в кремний / А. Ф. Борун, А. Б. Данилин, В. В. Иванов, В. Н. Мордкович, Э. М. Темпер // Поверхность. Физика. Химия. Механика. 1988. -№ 5. — С. 143−144.
  13. Reduced defect density in silicon-on-insulator structures formed by oxygen implantation in two steps / J. Margail, J. Stoemenos, C. Jaussaud, M. Bruel //Appl. Phys. Lett. -1989. V.54, № 6. — P. 526−528.
  14. Polyenergy ion beam synthesis of buried oxynitride layer in silicon/M.Yu. Barabanenkov, Yu.A.Agafonov, V.N.Mordkovich, A.N.Pustovit, A.F.Vyatkin, V.I.Zinenko //Nucl. Instr. and Meth. B. 2000. — Vol.171, № 3. — P. 301−308.
  15. Komarov, F. F. Si3N4 SOI Structures Produced by Nitrogen Ion Implantation at High Energies and Beam Current Densities / F. F. Komarov, A. F. Komarov, S. A. Petrov // Russian Microelectronics. 2002. — Vol. 31, № 5. — P. 305−309.
  16. Matsumura, A. Technological innovation in low-dose SIMOX wafers fabricated by an internal thermal oxidation (ITOX) process / A. Matsumura // Microelectronic Engineering. 2003. — Vol. 66. — P. 400−414.
  17. Hydrostatic pressure effect on the redistribution of oxygen atoms in oxygen-implanted silicon / A. Misiuk, A. Barcz, J. Ratajczak, I.V.Antonova, J. Jun // Solid State Phenomena. 2002. — Vol. 82−84. — P. 115−120.
  18. Infrared and photoluminescence studies on silicon oxide formation in oxygen-implanted silicon annealed under enhanced pressue /В.Surma, L. Bryja, A. Misiuk,
  19. G.Gawlik, J. Jun, I.V.Antonova, M. Prujszczyk // Crystal Res. Technol. 2001. -Vol.36. — P. 943−952.
  20. Damage accumulation in Si crystal during ion implantation at elevated temperatures: Evidence of chemical effects / J.P. de Souza, Yu. Suprun-Belevich,
  21. H.Boudinov, C.A. Cima //J. Appl. Phys. 2000. — Vol. 87, № 12. — P. 8385−8388.
  22. Kazuo, О. Properties of thermally grown silicon nitride films / 0. Kazuo // J. Phys. Sos. Japan. 1967. — Vol.23, № 3. — P. 655−657.
  23. , A.B. Применение метода инфракрасной спектроскопии для оценки структуры и состава пленок окислов кремния, силикатных стекол, и нитрида кремния / А. В. Климович, А. Д. Цырлин // Обзоры по электронной технике. Сер.7. 1988. — 3(293). — С. 2−43.
  24. Satoshi, J. Deposition of silicon nitride films by the silane-hydrazine process / Satoshi J.// J. Elecrochem. Soc. 1967. — Vol.114, № 9. — P. 962−965.
  25. Формирование скрытого слоя Si3N4 при высокоинтенсивном ионном облучении (ВИО) кремния / И. А. Бачило, Р. В. Грибковский, Ф. Ф. Комаров, В. А. Мироиеико, А. П. Новиков. // ЖТФ. 1989. — Т.59, вып.1. — С. 200−202.
  26. Gregorkiewicz, Т. Thermal donors and oxygen-related complexes / Т. Gregorkiewicz, H.H.P.Th. Bekman // Materials Science and Engineering. 1989. -B4.-P. 291−296.
  27. Study of buried silicon nitride layers synthesized by ion implantation/ P. Bourguet, J.M.Dupart, E. Le Tiran, P. Auvray, A. Guivarc’h, M. Salvi, G. Pelous, P. Henoc // J. Appl. Phys.- 1980.-Vol. 51, № 12.-P. 6169−6175.
  28. , Д. И. ИК спектры пропускания и отражения пленок нитрида кремния, полученных в плазме ВЧ разряда / Д. И. Прохоров, В. А. Сологуб, Б. А. Суходаев // Журнал прикладной спектроскопии. 1973. — Т.19, вып.З. — С. 520−523.
  29. Jukinori, К. Some properties of silicon nitride films produced by radio frequency glow discharge reaction of silane and nitrogen/ K. Jukinori // Japan. J. Appl. Phys. -1969. Vol.8, № 7. — P.876−882.
  30. Gereth, R. Properties of ammonia-free nitrogen-Si3N4 films, produced at low temperatures/ R. Gereth // J. Electrochem. Sos. -1972. Vol.119, № 9. — P. 1248−1252.
  31. Taft, E.A. Characterization of silicon nitride films / E.A. Taft // J. Electrochem. Sos.: Solid state science. 1971. — Vol.118, № 8. — P. 1341−1346.
  32. , Ю.Н. Колебательные спектры нитрида кремния / Ю. Н. Волгин, Ю. И. Уханов //Оптика и спектроскопия. 1975. — Т. 38, вып. 4. -С. 727−730.
  33. , А.С. Пленки нитрида кремния / А. С. Белановский, Г. Д. Баранов //Обзоры по электронной технике, инст. «Электроника». 1968. — В.15. — С. 125 145.
  34. , И.В. Получение и применение пленок нитрида кремния в производстве полупроводниковых приборов / И. В. Кокорева // Обзоры по электронной технике инст. «Электроника». 1968. Вып.2. — С. 52−69.
  35. Pavlov, P.V. Electron microscopy studies of silicon layers irradiated with high doses of nitrogen ions./ P.V. Pavlov, T.A.Kruze, D.I. Tetelbaum // Phys. status solidi. A. -1976. Vol. 36. — P. 81−88.
  36. Особенности ИК поглощения на связях Si-N, имплантированном азотом / Г. А. Крузе, Д. И. Тетельбаум, Д. И. Лобанова, П. В. Павлов // Неорганические материалы. 1990. — Т. 26, № 12. — С. 2457−2460.
  37. Исследование слоев нитрида кремния, синтезированных ионно-лучевым методом / Г. А. Крузе, Д. И. Тетельбаум, Е. И. Зорин, Э. В. Шитова, П. В. Павлов // Неорганические материалы. -1975. -Т. 11, № 8. -С. 1381−1384.
  38. Study of buried silicon nitride layers synthesized by ion implantation / P. Bourguet, J. M. Dupart, E. Le Tiran, P. Auvray, A. Guivarc’h, M. Salvi, G. Pelous, P. Henoc // J. Appl. Phys. 1980. — Vol.51, № 12. — P. 6169−6175.
  39. Pacchioni, G. Charge transfer and charge conversion of К and N defect centers in Si3N4 / G. Pacchioni, D. Erbetta // Phis.Rev.B. 2000. — B. 61. — P. 15 005−15 011.
  40. Electron paramagnetic resonance investigation of charge trapping centers in amorphous silicon nitride films /W. L. Warren, J. Kanichi, J. Robcrson, E.H. Poindexter, P. J. McWhorter //J. Appl. Phys. 1990. — Vol.74. — P. 4034−4046.
  41. Short Range Order and the Nature of Defects and Traps in Amorphous Silicon Oxynitride Governed by the Mott Rule / V. A. Gritsenko, J. B. Xu, R. W. M. Kwok, Y. H. Ng, I. H. Wilson // Phys.Rev. Lett. -1998. Vol. 81. — P. 1054−1057.
  42. , В.А. Численное моделирование собственных дефектов в SiU2 и Si3N4 / В. А. Гриценко, Ю. Н. Новиков, А. В. Шапошников, Ю. Н. Мороков //ФТТ. -2001.-Т.35, вып. 9.-С. 1041−1049.
  43. Stresmans, A. SisSi3 defect at thermally grown (111) Si/Si3N4 interfaces /А. Stresmans, G. Van Gorp // Phys. Rev. B. 1995. — Vol. 52, № 12. — P. 8904−8920.
  44. Electron paramagnetic resonance investigation of charge trapping centersin amorphous silicon nitride films / W. L. Warren, J. Kanicki, J. Robertson, E.H.Poindexter, P. J. McWhorter // J. Appl. Phys. 1993. Vol. 74, № 6. — P. 40 344 036.
  45. Изменение дислокационной структуры кремния при облучении ионами средних энергий / П. В. Павлов В.И.Пашков, В. М. Генкин, Г. В. Камаева, В. И. Никишин, Ю. Н. Огарков, Г. И. Успенская // ФТТ. 1973. — Т. 15, № 2. — С. 28 572 859.
  46. , Е.С. Влияние плотности ионного тока при имплантации на эффект дальнодействия в кристаллах кремния с примесью железа / Е. С. Демидов, В. В. Карзанов, Павлов П. В. // ФТП. 1989. -Т.23, вып.З. — С. 548−550.
  47. , П.В. Эффект дальнодействия в полуизолирующих полупроводниках GaAs и InP при облучении ионами аргона/ П. В. Павлов, Демидов Е. С., Карзанов В. В. // ФТП. 1992. — Т.26, вып.6. — С. 1148−1150.
  48. , В.В. Влияние ионной бомбардировки на поведение примесей группы железа в кремнии, арсениде галлия и фосфиде галлия: автореф. дисс. канд. физ.-мат. наук.: 01.04.10 /Карзанов Вадим Вячеславович. Горький, 1990. -22 с.
  49. В.Г. Влияние бомбардировки ионами Не+, Сг+ и Ni+ на микротвердость и коррозионное растрескивание нержавеющих сталей / В. Г. Владимиров, В. М. Гусев, B.C. Цыпленков //Атомная энергия. 1979. Т.47, вып.1.-С. 50−51.
  50. Повышение циклической прочности металлов и сплавов методом ионной имплантации / В. Г. Владимиров, М. И. Гусева, С. М. Иванов, В. Ф. Терентьев, A.B. Федоров, В. А. Степанчинков // Поверхность. Физика. Химия. Механика. 1982. -№ 7. -С.139−147.
  51. Эволюция свойств поликристаллических металлов (на примере пленок Fe, Ni и пермаллоя) при ионной имплантации / Е. В. Курильчик, П. В. Павлов, А. П. Павлов, Д. И. Тетельбаум // Поверхность. Физика. Химия. Механика. 1992. -№ 4.-С. 102−107.
  52. , В.М. Эффект дальнодействия при ионном облучении / В. М. Быков, В. Г. Малынкин, B.C. Хмелевская // Вопросы атомной науки и техники, сер. Физика радиац. поврежд. и радиац. матер. 1989. — Вып.3(50). — С. 45−48.
  53. Abnormally deep structural changes in ion-implanted silicon/ P.V.Pavlov, D.I.Tetelbaum, V.D.Scupov, Yu.A.Semin, G.V. Zorina // Phys. stat. solid A. 1986. -Vol.94. — P. 395−402.
  54. , И.Г. Особенности поведения структурных, механических и фрикционных свойств инструментальных сталей, подвергнутых воздействию мощных ионных пучков/ И. Г. Романов // Трение и износ. 1992. — Т. 13, № 5. — С. 865−869.
  55. , И.Г. Влияние структурно-фазовых превращений при воздействии мощных ионных пучков на механические и трибологические свойства инструментальных сталей/ И. Г. Романов // Известия РАН, сер. Физическая. 1992. — Т.56, № 7. — С. 2−7.
  56. , П.В. Физические проблемы ионной имплантации твердых тел / П. В. Павлов // Вопросы атомной науки и техники, сер. Физика радиац. поврежд. и радиац. матер. 1984. — Вып. З (31). — С. 95−102.
  57. , Н.П. Дефектообразование в кремнии при ионной бомбардировке за пределами области пробега ионов / Н. П. Морозов, В. Д. Скупов, Д. И. Тетельбаум // ФТП. 1985. — Т. 19, вып.З. — С. 464−468.
  58. , П.В. Изменение дефектного состояния в объеме арсенида галлия при ионной имплантации / П. В. Павлов, В. М. Коган, А. К. Курицына // ФХОМ. 1989. -№ 2.-С. 140−142.
  59. Ударно-акустические эффекты в кристаллах при ионном облучении / П. В. Павлов, Ю. А. Семин, В. Д. Скупов, Д. И. Тетельбаум // ФХОМ. 1991. — № 6. — С. 53−57.
  60. Anomalous defect drifit induced in semiconductor crystals at ion implantation and pulsed laser annealing / T.A. Kuzemchenko, A.A.Manenkov, G.N. Mikhailova G.N., S.Yu.Sokolov // Physics Letters A. 1988. — Vol.129, № 3. — P. 180−183.
  61. Дальнодействие в металлах и полупроводниках при ионном облучении / П. В. Павлов, Д. И. Тетельбаум, Е. В. Курильчик, В. П. Сорвина, О. И. Куницина, И. В. Тулина // Высокочистые вещества. 1993. — № 4. — С. 26−31.
  62. Tetelbaum, D.I. Long-range effect at low-dose ion and electron irradiation of metals / D.I.Tetelbaum, E.V.Kurilchik, N.D.Latisheva // Nuclear Inst. and Meth. in Phys. Research. В. 1997.-127/128.-P. 153−158.
  63. , Ю.А. Усиление генерируемых ионной бомбардировкой упругих волн при распространении в кристалле с кластерами дефектов / Ю. А. Семин, В. Д. Скупов, Д. И. Тетельбаум // Письма в ЖТФ. 1988. — Т.14, вып.З. — С. 273 275.
  64. Влияние упругих волн, возникающих при ионной бомбардировке, на структурное совершенство полупроводниковых кристаллов / П. В. Павлов, Ю. А. Семин, В. Д. Скупов, Д. И. Тетельбаум, // ФТП. 1986. — Т.20, вып.З. — С. 503 507.
  65. , B.JT. Новая гипотеза о механизме радиационно-стимулироваппых процессов /В.Л. Инденбом // Письма в ЖТФ. 1979. — Т.5, вып.8. — С. 489192.
  66. , Ю.В. Механизмы изменения глубоких слоев твердого тела при ионной бомбардировке / Ю. В. Мартыпепко, П.Г.Москвин// Поверхность. Физика. Химия. Механика. 1991. — № 4. — С. 44−50.
  67. , П.В. Далыюдействующее влияние ионной бомбардировки на систему дефектов в монокристаллическом кремнии /П.В.Павлов, Е. С. Демидов, В. В. Карзанов // Высокочистые вещества. 1993. — № 3. — С. 31−37.
  68. , В.Н. Физические основы методов стимулированного управления свойствами ионно-легированных полупроводников /В.Н.Мордкович// Электронная промышленность. 1991.-№ 4.-С. 13−16.
  69. , С.А. Волны переключения и эффекты дальнодействия / С. А. Кривелевич // Вестник Нижегородского университета им. Н. И. Лобачевского. Серия Физика твердого тела. 1998. — Вып.2. — С. 71−78.
  70. , Е.С. Изменение сопротивления слоя кремния, обогащенного азотом, при дальнодействующем влиянии ионной имплантации / Е. С. Демидов, В. В. Карзанов, К. А. Марков // ФТП. 2000. — Т.34, вып.2. — С. 170−171.
  71. Физические величины, справочник под ред. И. С. Григорьева, Е. З. Михайлова. -М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.
  72. , М. Инжекционные токи в твердых телах / Ламперт М., Марк П. -М.: Мир, 1973.-416 с.
  73. , И.А. Дефекты и проводимость ионно-имплантированного аморфного кремния: автореферат дис. канд. ф.-м. наук: 01.04.10/ Рязанцев Иван Александрович. Новосибирск, 1984. — 21 с.
  74. Изменения свойств ионно-синтезированной гетеросистемы БУМу^ в результате термических и ионно-лучевых обработок аргоном, неоном и кремнием / В. В. Карзанов, К. А. Марков, В. В. Сдобняков, Е. С. Демидов. // ФТП. 2002. — Т.36, вып.9.-С. 1060−1065.
  75. , С.Е. Влияние отжига на изолирующие свойства ионно-синтезированных слоев SixNy / С. Е. Городилов, В. В. Сдобняков // Тезисы докладов студенческой конференции ННГУ им. Н. И. Лобачаевкого. Нижний Новгород. -2000г.-С. 5−6.
  76. , К.А. Стимулирование синтеза диэлектрических слоев в кремнии дальнодействующим ионным облучением: диссертация канд. ф.-м. наук: автореф. дисс. канд. физ.-мат. наук.: 01.04.10 /Марков Кирилл Александрович. Н. Новгород, 2002. — 22 с.
  77. Sdobnyakov, V.V. Influence of additional processing by inert gases on the properties of the ion-synthesized layer SixNy / V.V. Sdobnyakov // IEEE Microwave Magazin. 2001. -Vol.2, № 2. — P. 94.
  78. Спонтанно-акустическое гиперзвуковое дальнодействующее стимулирование синтеза нитрида кремния при ионном облучении аргоном / Е. С. Демидов,
  79. B.В.Карзанов, К. А. Марков, В. В. Сдобняков // ЖЭТФ. 2001. — Т. 120, вып. 3(9).1. C. 637−649.
  80. Вклад дополнительной ионной имплантации в стимулирование реакции ионного синтеза фазы SI3N4 в слоях кремния, обогащенных азотом / Е. С. Демидов, В. В. Карзанов, К. А. Марков, Е. А. Питиримова, В. В. Сдобняков // Вестник ННГУ. -2001г. Вып.2(5). — С. 48−55.
  81. , X. Ионная имплантация / Х. Риссел, И. Руге М.: Наука, 1983. — 360 с.
  82. , Jl. Модификация свойств твердых тел ионными пучками./ Л. Пранявичюс, Б. Дудонис -Вильнюс: Моклас, 1980. 242 с.
  83. , А. Ф. Новая аллотропная форма кремния /А. Ф. Хохлов, А. И. Машин, Д. А. Хохлов // Письма в ЖЭТФ. 1998. — Т.67, вып. 9. — С. 646−649.
  84. , А. И. Мультисвязи в безводородном аморфном кремнии / А. И. Машин, А. Ф. Хохлов // ФТП. 1999. — Т. 33, вып.8. — С. 1001−1004.
  85. , И. А. Физические основы электронной и ионной технологии /И. А. Аброян, А. Н. Андронов, А. И. Титов -М.: Высшая школа, 1984. 320 с.
  86. Физический энциклопедический словарь, под. ред. А. М. Прохорова. -М.: Советская энциклопедия, 1984. 944 с.
  87. , G. В. Linear and nonlinear waves /G. В. Whitham. -Wiley Int. Publ., N.Y.-Sydn.-Tor, 1974 (пер. с англ.: Уизем Дж., Линейные и нелинейные волны, М.: Мир, 1977.-568 с.
  88. , П. В. Физика твердого тела / П. В. Павлов, А. Ф. Хохлов М.: Высшая школа, 1985. — 384 с.
  89. Tucker, J. W. Microwave ultrasonics in solid state /J. W. Tucker, V. W. Rampton-Novth-Holl. Publ. Сотр., Amsterdam, 1972, (пер. с англ.: Дж. Такер, В. Рэмптон, Гиперзвук в физике твердого тела. М.: Мир, 1975. — 443 с.
  90. Химия синтеза сжиганием. Под. ред. М. Коидзуми. Пер. с японск. М.: Мир, 1998.-247 с.
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?