автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Основы теории непрерывного технологического контроля параметров нанокомпозитных структур в технологии ионно-плазменных процессов

На правах рукописи

БАРАНОВ АЛЕКСАНДР МИХАЙЛОВИЧ

ОСНОВЫ ТЕОРИИ НЕПРЕРЫВНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ НАНОКОМПОЗИТНЫХ СТРУКТУР В ТЕХНОЛОГИИ ИОННО-ПЛАЗМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

Специальность 05.27.01 «Твердотельная электроника, радиоэлектронные

компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва, 2003 год

«МАТИ» - Российском государственном технологическом университете им. К.Э. Циолковского

доктор технических наук, профессор СЛЕПЦОВ В.В.

доктор технических наук, профессор ЛАВРИЩЕВ В.П.

доктор технических наук, профессор КОВАЛЕВ Л.К.

доктор технических наук, с.н.с. БЕЛЯНИН А.Ф.

Ведущая организация: Государственный научно-исследовательский

институт вакуумной техники им. С.А. Векшинского

Работа выполнена в

Научный консультант: Официальные оппоненты:

Защита состоится в u^rs ¿/72003 г.. /Г часов на заседании Диссертационного совета Д 212.110.06 в «МАТИ» - Российском государственном технологическом университете им. К.Э. Циолковского по адресу: 121552, Москва, ул. Оршанская, д.З, ауд. 603а

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке «МАТИ» - РГТУ им. К.Э. Циолковского

Автореферат разослан " с7 " _2003 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д.212.110.06, доктор технических наук, профессор

-А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Создание приборов и устройств на основе сверхтонких слоев, нанокомпозитных и квантово-размерных структур является ключевой в микро- и наноэлектронике. Развитие этого направления сдерживается проблемами, возникающими при синтезе слоев, состоящих из нескольких монослоев. Их свойства определяются уже не только свойствами, которые имеют массивные материалы, но и размерными параметрами, такими как толщина, шероховатость поверхности и границ раздела, размер включений, которые, в свою очередь, зависят как от параметров технологического процесса (ТП), так и от кинетики роста. Требования, предъявляемые к параметрам сверхтонких слоев, достигли такого высокого уровня, что удовлетворение их затруднено без непосредственного контроля за процессом роста слоев.

Однако до последнего времени производители вакуумного технологического оборудования для осаждения тонких пленок и формирования функциональных структур прилагали основные усилия на создание стабильных внешних устройств, обеспечивающих неизменность условий внутри вакуумной камеры при проведении технологического процесса и их многократное воспроизведение. При этом осуществляется контроль давления, потока газов, параметров источников, температуры, скорости откачки и т.д.- всего, кроме непосредственного контроля за процессами, происходящими на подложке. Необходимость многопараметрического контроля (ТП), в свою очередь, приводит к значительному усложнению вакуумно-технологического оборудования и существенному повышению требований к системам управления ТП.

Данная проблема обостряется еще и потому, что разрабатываются и активно внедряются все новые методы ионно-плазменного синтеза пленок, в которых зависимость параметров пленок от параметров низкотемпературной плазмы и конструкции самой системы синтеза чрезвычайно сложна. Поэтому всегда есть вероятность, что какой-то важный технологический параметр не будет принят во внимание В целом, этап отработки технологии получения слоев и функциональных структур занимает много времени и требует проведения большого числа экспериментов.

В то же время многие из указанных проблем могут быть успешно решены, если в основу систем контроля и управления ТП будут положены измерения параметров выращиваемых пленок непосредственно в процессе их получения (¡п-яйи мониторинг параметров). Очевидно, что если системы контроля и управления ТП будут дополнены системами ¡п-э^и мониторинга параметров пленок, можно не только повысить эффективность использования оборудования ных структур, но

и создать технологическое оборудование с принципиально новыми возможностями, обеспечивающее управляемое формирование слоев.

Актуальность измерений параметров пленок в процессе их получения постоянно возрастает, поскольку увеличивается число различных материалов, которые Находят применение в виде пленок, уменьшается толщина слоев, и повышаются требования к воспроизводимости их параметров. Как следствие, многие методы измерений параметров материалов были модифицированы для исследования процессов, происходящих на поверхности материала в реальном масштабе времени.

Во многих случаях основными параметрами, определяющими функциональные свойства пленочных структур в нано- и микроэлектронике, являются толщина и шероховатость поверхности. Поэтому методы, позволяющие определять значения этих параметров, являются наиболее значимыми для технологии тонких пленок. И если для технологических процессов в сверхвысоком вакууме проблема измерения параметров пленок частично решена, то в ионно-плазменной технологии синтеза, когда рабочее давление изменяется от 10"2 Па до 102 Па, эту проблему еще предстоит решить.

Более того, для контроля параметров тонкопленочных структур требуется разное контрольно-измерительное оборудование в зависимости от метода формирования слоев (например, ионно- плазменная очистка поверхности, осаждение или травление слоев, планаризашш) и материала слоев. Это не позволяет создать универсальную систему измерения параметров и управления ТП, способную осуществлять непрерывный контроль параметров слоев в процессе формирования тонкопленочных структур.

Учитывая, что основными параметрами слоев в двумерных квантово-размерных

структурах являются их толщина и шероховатость поверхности, а сами слои могут быть

металлическими, полупроводнй^Ьвыми и диэлектрическими и для получения этих \

слоев используются разные методы ионно-плазменнои технологии, приходим к выводу, что создание универсальной системы непрерывного контроля параметров слоев и управления ТП возмо'ЖтГ;Шг основе измерений в ' коротковолновом рентгеновском диапазоне. Однако существую,щйб сегодОТ 'ретТеновские методы разработаны для проведения ех^т измерений. В основу этих методов положено измерение угловой зависимости коэффициента отражения рентгеновского излучения. Это требует прецизионного перемещения в пространстве исследуемого образца и элементов оптической системы, что, в свою очередь, не позволяет интегрировать метод малоугловой рентгеновской рефлектометрии в оборудование для ионно-плазменного нанесения материалов.

Поэтому разработка метода иыйц рентгеновского контроля параметров слоев ианометровой толщины и его интегрирование с ионно-плазменными методами синтеза является актуальной и своевременной задачей.

Быстрый прогресс в микроэлектронике делает актуальной задачу поиска новых материалов, которые позволяв^ в широких пределах управлять их оптическими, фотоэлектрическими и электрическими свойствами. Поэтому в качестве базовой технологии была выбрана технология синтеза алмазоподобных пленок (АПП) и многослойных углеродных структур, для получения которых используются методы ионно-плазменного синтеза материалов. В последнее время АПП рассматриваются как перспективный материал для создания изолирующих слоев с низкой диэлектрической проницаемостью в микросхемах с размерами элементов менее 0,13 мкм, а также холодных катодов для плоских экранов.

Особый интерес, как с точки зрения расширения спектра возможные свойств углеродных пленок, так и областей их практического использования, может представлять объединение ионно-плазменной технологии выращивания углеродных пленок с идеей формирования на их основе двумерных многослойных структур со слоями нанометровой толщины для создания приборов на квантовых эффектах и элементов рентгеновской литографии.

С точки зрения развития метода т-эИи мониторинга параметров, углеродные пленки являются еще и уникальным объектЗм'для исследования. Их можно наносить всеми существующими методами ионно-плазменной технологии, используя большое число исходных соединений. Это позволяет исследовать рост пленок углерода в разных технологических условиях.

Цель работы. Создание теоретических основ непрерывного технологического контроля параметров сверхтонких пленок и слоев квантово-размерных структур в реальном масштабе времени в процессах ионно-плазменного синтеза.

Основными задачами диссертации явились:

1. Разработка теоретических основ метода т-яИи рентгеновского контроля параметров тонких пленок в процессе их синтеза

2. Разработка методик расчета параметров слоев в одно- и многослойных пленочных структурах в реальном масштабе времени на основе результатов измерений коэффициента отражения коротковолнового рентгеновского излучения от системы «пленка на подложке» при изменении толщины пленки.

3. Интегрирование метода т-БГ№ рентгеновского контроля в оборудование ионно-плазменного синтеза нанокомпозитных и многослойных функциональных структур.

4. Экспериментальное исследование влияния технологических факторов осаждения на начальные стадии роста полупроводниковых, металлических и нанокомпозитных структур.

5. Исследование процессов синтеза многослойных углерод/углеродных (С/С) структур со слоями нанометровой толщины и нанокомпозитных слоев.

Научная новизна полученных результатов состоит в следующем:

1. Впервые разработаны теоретические основы метода ш-вИи рентгеновского контроля и визуализации процесса формирования сверхтонких слоев в реальном масштабе времени но результатам измерений временной зависимости коэффициента огражения коротковолнового рентгеновского излучения в процессе движения и изменения поверхности пленочного покрытия.

2. Решены проблемы регистрации отраженного рентгеновского излучения и обработки экспериментальных данных в реальном масштабе времени с целью измерения толщины, скорости роста, плотности и шероховатости пленок нанометровой толшины.

3. Впервые предложены принципы интегрирования метода ш^Ш рентгеновского контроля в вакуумно-техноло! ическое оборудование ионно-плазменного синтеза сверхтонких пленок, нанокомпозитных слоев и многослойных квантово-размерных структур.

4. Впервые получены динамические интерференционные Зависимости от систем «пленка на подложке» во время проведения процесса синтеза тонкопленочных покрытий, на основе которых возможно определение текущих значений параметров пленок.

5. Установлена взаимосвязь между параметрами тонкопленочного покрытия, скоростью их изменения, физическим состоянием растущей пленки (несплошности пленки и неравномерности толщины) и формой получаемой интерференционной зависимости. Разработана система управления технологическим процессом на основе непосредственного измерения параметров формируемых слоев.

6. Впервые исследованы начальные стадии роста алмазоподобных углеродных пленок, получаемых методами магнетронного распыления, ионно-лучевого осаждения и стимулированного плазмой химического осаждения из газовой фазы, в реальном масштабе времени. Установлены закономерности изменения плотности и шероховатости АПП нанометровой толщины в процессе увеличения толщины, а также в зависимости от условий их получения.

7. Впервые на интегрированном ионно-плазменном оборудовании, включающем многофункциональную ионно-плазменную систему формирования слоев и систему !п-эпи мониторинга параметров, решена проблема синтеза принципиально нового вида многослойных углеродных структур, состоящих из чередующихся слоев аморфного гидрогенизированного углерода с близкими плогностями. Синтезированы

многослойные углеродные периодические структуры путем изменения концентрации водорода в слоях и процентного соотношения между эр2- и эр3- состояниями атомов углерода и проведены систематические исследования оптических параметров полученных многослойных структур в рентгеновском диапазоне длин волн и тепловых нейтронов.

Основные положения, выносимые иа защиту:

1. Модель расчета параметров тонкопленочных покрытий в реальном масштабе времени в процессе движения и изменения поверхности пленочного покрытия из временной зависимости коэффициента отражения коротковолнового рентгеновского излучения. Методика выбора оптимальных условий проведения измерений с целью уменьшения погрешности измерений.

2. Обоснование взаимосвязи между параметрами зондирующего рентгеновского излучения и пределами измерений толщины, скорости роста, плотности и шероховатости поверхности слоев.

3. Эффект изменения декремента преломления алмазоподобных углеродных слоев за счет изменения их пространственной структуры вследствие вариации соотношения между ер2- и вр^- гибридизованными состояниями и разной концентрации водорода является эффективным способом создания многослойных углеродных квантово-размерных структур для управления потоками рентгеновского излучения и потоками нейтронов.

4. Возможность создания многослойных углеродных периодических структур с периодом до 11 А и резкими границами раздела между слоями путем изменения соотношения между ер2- и эр3- гибридизованными состояниями и концентрации водорода. Одинаковый элементный состав слоев многослойной углеродной структуры позволяет минимизировать диффузионное размытие границ раздела слоев и тем самым получить совершенные и термически стабильные многослойные углеродные структуры.

5. Физико-химические особенности формирования алмазоподобных углеродных пленок, получаемых химическим осаждением из газовой фазы в плазме ВЧ-разряда, заключающиеся в том, что на начальных «алиях рост пленок происходит по осгровковому механизму. В то же время пленки, получаемые магнетронным распылением и ионно-лучевым осаждением, являются сплошными даже при толщине порядка 20 А.

6. Метод ВЧ реактивного ионно-плазменного травления АПП в кислороде при оптимизации условий проведения процесса (варьировании давления рабочего газа и мощности разряда) обеспечивает уменьшение шероховатости поверхности

алмазоподобной углеродной пленки по-сравнению с исходной шероховатостью поверхности кремниевой подложки.

Практическая значимость результатов

Разработаны теоретические основы непрерывного ¡п-вйи рентгеновского контроля параметров сверхтонких слоев. Метод непрерывного рентгеновского контроля может быть интегрирован в ионно-плазменные, плазменные и другие технологические процессы. Данное оборудование может быть использовано как в научных целях, так и на этапе отработки технологии осаждения пленочных покрытий с целью получения необходимой скорости роста пленки, уменьшения шероховатости её поверхности и достижения плотности, соответствующей плотности данного материала. Результаты работы могут быть также использованы:

-для получения многослойных углеродных структур, применяемых для созданий приборов на квантовых эффектах и элементов рентгеновской литографии; -для уменьшения шероховатости поверхности материалов;

- при разработке аппаратуры и методов рентгеновской и оптической диагностики поверхности тонких слоев и границ раздела полупроводниковых структур;

- при разработке методов и аппаратных средств мониторинга технологических процессов синтеза и травления тонких пленок и определения моментов их окончания; -для создания фотоэлектрических преобразователей.

Технология синтеза С-Р1 нанокомпозитных слоев внедрена на заводе «Аналитприбор» г. Смоленск для создания тонкопленочных сенсоров нового поколения.

Разработан способ уменьшения шероховатости сверхгладких поверхностей, заключающийся в нанесении на исходную поверхность подложки алмазоподобной углеродной пленки нанометровой толщины, а затем проведения ионно-плазменного полирующего травления уже этой пленки, а не самой поверхности подложки. Показано, что использование данного способа в технологии многослойных рентгеновских зеркал позволяет увеличить коэффициент отражения рентгеновских зеркал.

В «МАТИ»-РГТУ им. К.Э. Циолковского и ГНИИВТ им. С.А. Векшинского созданы >становки для нанесения углеродных слоев и многослойных структур на их основе с мдейи рентгеновским контролем параметров пленок в процессе роста. Результаты исследований использованы в «МАТИ»-РГТУ им. К.Э. Циолковского при создании вакуумно-технологического комплекса для формирования многослойных покрытий, оснащенного системой управления на основе т-эНн рентгеновского контроля.

Результаты работы использованы в учебном процессе в «МАТИ»-РГТУ им. К.Э Циолковского на кафедре «Наукоемкие технологии радиоэлектроники» в курсах лекций по дисциплинам «Нанотехнология в производстве РЭС», « Физико-химические основы ионно-плазменных процессов» и в МГИЭМ (Технический университет) на кафедре «Материаловедение электронной техники» в курсе лекций "Материаловедение

> тонких пленок".

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и * обсуждались на 1 Всесоюзной конференции "Физические основы твердотельной электроники. " (Ленинград, 1989), на Межотраслевом научно-техническом семинаре "Физические основы и новые направления плазменной технологии в микроэлектронике" ( Москва, 1989), на VII Отраслевой конференции "Тонкие пленки в производстве полупроводниковых приборов и интегральных микросхем." (Москва, 1990), VII Международной конференции по микроэлектронике "Microelectronics 90", (Минск, 1990), 179th Meeting of the Electrochemical Society. Second International Symposium on Diamond Materials, (Washington, 1991), Second European Conf. on Diamond, Diamond-like and Related Coatings (Nica, France, 1991), Third Int. Conf. on The New Diamond Science and Technology jointly with Third European Conf. on Diamond. Diamond-like and Related Coatings (Heidelberg, Germany, 1992), Московском семинаре "Алмаз:Физика и электроника". (Москва, 1992), 4th European Conference on Diamond, Diamond-like and Related Materials (1993, Albufeira, Portugal), Московском семинаре "Алмаз:Физика и электроника" (Москва, 1993), II Inter.' Conf. on the Applications of .Diamond Films and Related Materials (Tokyo 1993," Japan), Межгосударственной конференции стран СНГ "Алмазоподобные плёнки углерода" (1994. Харьков). 3rd Int. Conf. on the Applications of Diamond Films and Related Materials (Gaithersburg, Maryland, USA, 1995), 4th Int. Symp. on Diamomd Materials (Reno, NV, USA, 1995), Int. Conf. "C-BN and Diamond Crystallization under Reduced Pressure" (1995, Jablonna, Poland), 6th European Conference on Diamond, Diamond-like and Related Materials (1995, Barcelona, Spain), X-ray and Ultraviolet Sensors and Applications. (San Diego, California, 1995). SPIE- X-ray and EIJV/FUE Spectroscopy and Polarimetry (San Diego, USA, 1995). IV Международной конференции "Компьютерное конструирование перспективных материалов и технологий" (1995, Томск), VI Российской конференции "Физика и технология алмазных материалов" (Москва, 1996), 5th Int. Conf. on The New Diamond Science and Technology jointly with 7th European Conf. on Diamond, Diamond -like and Related Coatings (Tour, France, 1996). 3-ей HT конференции "Вауумная наука и

t техника" (Гурзуф, 1996), Multilayer and Grazing Insidence X-ray/EUV Optics III (Denver, Colorado, 1996), SPIE-Current Development in Optical Design and Engineering VI (Denver, Colorado, 1996), Advances in Microcrystalline and Namocrystalline semiconductors-1996 (1996, Pittsburg, Pennsylvania, USA), Всероссийской конференции "Алмазы в технике и

> электронике" (Москва, 1997), 8th European Conf. on Diamond, Diamond-like and Related Materials jointly with 4th Int. Conf. on The Application of Diamond films and Related Materials (1997, Edinburgh, Scotland), Annual Meeting of the Int. Society for Optical Engineering (San Diego, USA, 1997), Всероссийском совещании "Рентгеновская оптика", (Нижний Новгород, 1998), Всероссийской конференции "Алмазы в технике и электронике" (Москва, 1998), 9th European Conf. on Diamond, Diamond-like and Related Materials (Crete, Grece, 1998), 9th Int. Conf on Modern Materials & Technologies, World

ceramics congress & forum on new materials, (Florence, Italy, 1998), I9th World Conf. of Int. Tagets Development Society, (Oak Ridge, USA, 1998), Всероссийской конференции"Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления", ( Гурзуф, 1998 г.), 2-ой Межд. Конф. Химия высокоорганизованных веществ и научные основы нанотехнологии (С-Петербург, 1998), V международной научно-технической конференции "Высокие технологии в промышленности России", (Москва, 1999). 10th European Conf. on Diamond, Diamond-like and Related Materials (Praga, 1999), Межнационального совещания «Радиационная физика твердого тела», (Севастополь, 1999), Конференции «Рентгеновские, нейтронные и синхротронные исследования» (Москва, 1999). Annual Meeting of the Int. Society for Optical Engineering (Denver, 1999, 2002), Workshop Advanced Equipment Control/Advanced Process Control (Dresden, 2000, 2001, 2002), Metrology 2000 (San Jose, USA, 2000), 11th European Conf. on Diamond, Diamond-like and Related Materials (Porto, 2000), Международной научно-практической конференции «Энергопотребление и энергосбережение: проблемы и решения» (Пермь, 2001), Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии» (Москва 2002).

Публикации. Материалы, отражающие основное содержание диссертации, представлены в 116 публикациях. По результатам диссертации получено 7 патентов РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 330 наименований. Работа содержит 280 страниц текста, включая 98 рисунков и 14 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение кратко раскрывает современное состояние и актуальность темы диссертации. Здесь же сформулированы цель и задачи исследований, рассмотрены тенденции развития тонкопленочной технологии, обоснована необходимость разработки методов непрерывного in-situ контроля параметров пленок. Показана научная новизна и практическая ценность результатов работы, представлены основные научные положения, выносимые на защиту.

В первой главе диссертации анализируется современное состояние разработок методов in-situ контроля для осуществления непрерывного контроля параметров тонких пленок в процессах ионно-плазменного синтеза в реальном масштабе времени. Проведена классификация in-situ методов измерения параметров материалов и дана их сравнительная характеристика. Сделан вывод, что широко распространенные методы исследования структуры, химического состава и свойств материалов имеют существенные ограничения при использовании их в in-situ варианте в ионно-плазменной технологии синтеза тонкопленочных слоев. Для части методов необходимо, чтобы технологические процессы происходили в сверхвысоком вакууме.

Для других необходимы образцы специальной формы. Третьи требуют большого времени для накопления сигнала. Для четвертых ограничен круг исследуемых материалов.

В то же время сложные функциональные тонкопленочные структуры формируются на основе слоев разных типов материалов, для их получения используются разные методы тонкопленочной технологии, а сами структуры могут содержать от нескольких единиц до нескольких сотен слоев манометровой толщины. Это требует создания универсальных методов контроля параметров тонкопленочных покрытий во время их синтеза, позволяющих непрерывно контролировать процесс получения слоев из любых материалов на произвольных подложках вне зависимости от метода получения и сложности структуры.

Сформулированы требования, которым должен удовлетворять универсальный метод контроля параметров тонкопленочных покрытий для его интегрирования в технологическое ионно-плазменное оборудование.

Исходя из современных и перспективных задач нано- и микроэлектроники такими требованиями являются:

Во-первых, с точки зрения измеряемых параметров, для структур со слоями нанометровой толщины ключевыми параметрами во многих случаях являются: толщина, шероховатость поверхности пленки и гранииГ раздела, а также плотность слоев. Толщина слоя является основным параметром в технологии сверхтонких пленок, особенно если речь идет о двумерных квантово-размерных структурах. Плотность пленок служит мерой их качества, поскольку она связана со структурой пленок и содержанием в них пор и иных включений. Шероховатость определяет флуктуацию толщины пленки от точки к точке и совершенство границ раздела.

Во-вторых, необходимо, чтобы данные о значениях параметров растущей пленки поступали непосредственно во время ее роста. Это, в свою очередь, ограничивает время измерений и время обработки экспериментальных данных. Поэтому контроль параметров должен осуществляться на основе прямых измерений.

В-третьих, метод контроль должен быть неразрушающим, не иметь существенных одраничений к типу осаждаемого материала, числу слоев, виду подложки, свечению плазмы и запылению входных окон и т.д.

Всем этим требованиям в полной мере могут удовлетворить измерения в коротковолновом рентгеновском диапазоне. В частности, хорошо известным является метод малоугловой рентгеновской рефлектометрии. Однако в основе этого метода лежат измерения угловой зависимости коэффициента отражения рентгеновского излучения от объекта исследования, проведение которых требует специального оборудования, а время проведения измерений велико по-сравнению со скоростью изменения параметров слоев. Все это не позволяет интегрировать метод малоугловой

рентгеновской рефлектометр™ в вакуумное технологическое оборудование. В то же время известно, что интерференция лучей имеет место не только при изменении угла падения, но и при изменении длины волны или толщины пленки. Изменение длины волны по-сравнению с утлом падения не дает существенных преимуществ при создании систем ¡п-здШ контроля, в то время как варьирование толщины (при постоянном угле падения и постоянной длине волны) приводит к принципиально новому техническому решению. Действительно, изменение толщины пленки имеет место во время технологического процесса. Поэтому из зависимости коэффициента отражения от времени можно найти значения тех же параметров, что и из результатов измерений угловой зависимости коэффициента отражения. Проведение измерений на длине волны из коротковолнового рентгеновского диапазона позволяет разместить оптическую систему снаружи вакуумной камеры и визуально изучать процесс роста пленок нанометровой толщины.

Очевидно, что ¡п-вйи рентгеновский контроль позволяет проводить измерения только тогда, когда происходит изменение параметров пленки. Поэтому он не может рассматриваться сам по себе, а только применительно к какой-либо тонкопленочной технологии.

В качестве базовой технологии была выбрана технология синтеза алмазоподобных пленок и многослойных углеродных структур.

Данный выбор сделан исходя из того, что интерес к АПП обусловлен уникальными свойствами этого класса материалов и потребностями современных технологий, особенно связанных с нано- и микроэлектроникой, рентгеновской литографией и оптикой. При этом во многих случаях используются пленки нанометровой толщины. Показано, что хотя за последние 25 лет проведен большой объем исследований, значительный реальный практический выход не был получен. Это связано с тем, что осталась нерешенной часть проблем. В частности, необходимо добиться' лучшей воспроизводимости и стабильности параметров АПП, а также исследовать начальные стадии роста АПП.

Особенностью углерода является то, что в силу своей природы он может образовывать состояния с различными типами химической связи, которым в предельном случае соответствуют различные кристаллические модификации. Благодаря этому углеродные пленки, полученные ионно-плазменными методами, обладают "бесконечным" многообразием различных состояний и соответствующих им свойств. Важно отметить, что подбором параметров процесса синтеза можно управлять соотношением между различными состояниями, а, следовательно, и механическими, оптическими и электрофизическими свойствами углеродных покрытий.

Изменчивость свойств АПП при изменении условий роста, во многих случаях, является положительным фактом, поскольку позволяет формировать слои с

требуемыми свойствами. Однако это же обстоятельство чрезвычайно осложняет широкое получение АПП (особенно сверхтонких пленок), так как небольшое изменение какого-либо параметра технологическою процесса может привести к сильному изменению структуры, а, следовательно, и к изменению свойств растущей пленки и кинетики её роста. Для решения этой проблемы необходим ¡п^т контроль параметров алмазоподобньтх покрытий непосредственно при их выращивании. Однако в литературе практически отсутствуют данные об использовании методов имки контроля в технологии АПП. Это связано с тем, что существующие системы ш-эии контроля ТП плохо подходят для контроля процесса роста АПП.

Вторая глава посвящена разработке метода ¡п-$1ш рентгеновского мониторинга коэффициента отражения коротковолнового рентгеновского излучения и созданию интегрированного ионно-плазменного оборудования синтеза пленок нанометровой толшины и нанокомпозитных структур.

Показано, что если угол падения луча и длина волны не изменяются, то интенсивность отраженного излучения от системы пленка-подложка зависит от толщины пленки (<32), ее плотности (р2) и шероховатости поверхности пленки (ст;) (рис.1). Во время роста поверхность пленки движется, а плотность пленки и шероховатость ее поверхности изменяются. В результате'"интерференции лучей, отраженных от границы раздела пленка-подложка и поверхности пленки, появляется динамическая интерференционная картина, в которой заключена информация о текущих параметрах пленки и динамике их изменения.

Было проведено моделирование зависимостей коэффициента отражения рентгеновского излучения от толшины пленки в одно- и многослойных структурах при различных значениях ее плотности и шероховатости. Показано, что изменение толщины пленки или ее декремента преломления и шероховатости по-разному влияет на вид зависимости Изменение (1 приводит к периодическим осцилляциям

коэффициента отражения (рис. 2). Изменение декремента преломления (8) и шероховатости (а) приводит к изменению амплитуды осцилляций и среднего значения коэффициента отражения. Период повторения осцилляций (Ь) определяется из условия Брэгга. Полагая, что 0=1° и Х.= 1,54 А, получим, что период осцилляции равен Ь~44 А. Первый экстремум будет максимумом или минимумом в зависимости от соотношения между декрементами подложки (5) ) и пленки (82). Следовательно, анализируя форму экспериментальной зависимости Щс!), можно найти <32, ст2 и й2

В диссертации разработана методика расчета значений толшины, плотности, шероховатости поверхности и скорости роста слоев при формировании одно- и многослойных пленочных структур с нанометровой толщиной слоев в реальном масштабе времени из результатов измерений временной зависимости коэффициента отражения коротковолнового рентгеновского излучения.

При разработке методики расчета было принято во внимание то обстоятельство, что главное преимущество ¡п-вЬи методов контроля заключается в получении необходимой информации непосредственно при проведении технологического процесса. Это накладывает ограничения на время обработки экспериментальных данных и требует упрощения алгоритмов расчета.

Полагая, что декремент преломления и шероховатость поверхности пленки -это медленно меняющиеся функции по-сравнению с толщиной, можно считать их постоянными между двумя соседними экстремумами. Тогда, используя уравнения для среднего значения интенсивности между двумя соседними экстремумами и контраста, можно вывеет аналитические соотношения для расчета значений декремента преломления и шероховатости поверхности.

Падающий луч Отраженные лучи

Рис. 1. Отражение рентгеновских лучей от системы пленка- подложка в in -situ варианте. К -длина волны рентгеновского излучения; © - угол падения рентгеновского излучения на поверхность пленки

Рис. 2. Теоретическая зависимость коэффициента отражения R от толщины d на длиневолны 1,54 Апри: 1.52 = 52о= 12х10"6<8| = 15,1х10"6 и ст2 = ст, "= 5 А;

2 S2 = S2o = ¡8x10'6 > 5, = 15,1 хШ6 и а, = ег, = J А;

3. 6} = &2о + 7х10'9xd и = ; 4. Si ~ Sj и о> - О; + 0,06xd

Проанализированы граничные условия, необходимые для реализации метода ¡п-вйи рентгеновского контроля. На основе проведенных расчетов составлена таблица 1.

Таблица 1. Диапазоны изменения основных параметров

Параметр Диапазон изменения

Длина волны, А 0,5-2,2

Угол падения, градус 0,5-3

Интенсивность падающего излучения, имп./с 10', не менее

Минимальное время одного измерения, с 0,2

Толщина, А 7-2000

Максимальная скорость изменения толщины, А /с Ш

Средняя квадратическая шероховатость поверхности, А 20, не более

Минимальная разница в плотностях пленки и подложки, г/см3 од

Проведен расчет погрешности измерения толщины, скорости роста, плотности и шероховатости поверхности слоев нанометровой толщины. Установлено, что минимальной погрешность измерения толщины будет, если параметр п= 1_/(2Ут) (связывающий между собой угол падения луча (0), длину волны рентгеновского излучения (/.), скорость изменения толщины (V) и время одного измерения (т)) будет равен целому числу. Показано, что относительная погрешность определения значений измерения толщины составляет 1-2 %, скорости роста не более 3 %, а плотности и шероховатости < 5 %.

Рассмотрены методические вопросы, связанные с измерениями параметров тонких пленок в процессе их получения. Изучено в таяние неоднородности растущей пленки на значения параметров, измеряемых методом т^Ш рентгеновского мониторинга. В частности, проведен анализ влияния неравномерности толщины и несплошности растущей пленки на результаты измерений толщины, плотности пленки и шероховатости ее поверхности. Установлено, что неравномерность толщины пленки или ее несплошность приводят, в общем случае, к одинаковым изменениям регистрируемой зависимости 1=^1). Рассмотрены методы измерений, позволяющие преодолеть данные ограничения.

Разработаны принципы интегрирования метода ¡п-з1ш рентгеновского мониторинга в вакуумно-технологическое оборудование ионно-плазменного синтеза сверхтонких пленок, нанокомпозитных слоев и многослойных структур и создан комплекс интегрированного ионно-плазменного оборудования.

Схема вакуумной камеры с системой ¡[«Пи рентгеновского мониторинга приведена на рис.3.

1 - источник излучения (рентгеновская трубка); 2 - детектор; 3- контроллер 4-компьютер; 5 - Be - окна; 6 - образец; 7 - подложкодержатель; 8 - ВЧ генератор; 9-вакуумная камера; 10-система газонапуска; 11 -заслонка

Во второй части второй главы представлены результаты применения метода in-situ рентгеновского контроля в различных технологических процессах синтеза и травления сверхтонких алмазоподобных углеродных слоев, аморфного кремния и слоев различных металлов, а также для мониторинга шероховатости поверхности материалов.

Показано, что с помощью разработанного метода можно контролировать: -процесс осаждения и травления различных пленочных покрытий; -момент-окончания процесса травления;

-изменение шероховатости подложки в процессах ионно-плазменной обработки; - стабильность и воспроизводимость технологического процесса

Впервые методом in-situ рентгеновского контроля исследованы начальные стадии формирования алмазоподобных углеродных пленок (АГТП) методами магнетронного распыления, ионно-лучевого осаждения и осаждения из газовой фазы в ВЧ-разряде в реальном масштабе времени (рис.4). Показано, что плотность и шероховатость АПП пленок могут сильно изменяться на начальных стадиях роста. Установлено, что при осаждении из газовой фазы имеет место увеличение'плотности и шероховатости от 1,5 г/см3 до 1,9 г/см3 и от 8 А до 10 А, соответственно, при увеличении толщины до -120 А. При дальнейшем увеличении толщины плотность пленок практически не изменяется. Это означает, что на раннем этапе роста углеродная

пленка растет по островковому механизму. При толщине пленки более 120 А она становится сплошной. В то же время пленки, получаемые магнетронным распылением и ионно-лучевым осаждением, являются сплошными даже при толщине порядка 20 А. Плотность АПП, полученных данными методами, находится в диапазоне 2 -2.2 г/см3 и слабо зависит от условий получения.

Показано, что метод ¡п-вки рентгеновского мониторинга особенно высокоэффективен при контроле за выращиванием многослойных непериодических структур со сверхтонкими слоями. При проведении измерений параметров многослойных структур после их получения угловая зависимость коэффициента отражения является чрезвычайно сложной из-за наложения отражений от разных слоев и в общем случае не поддается расшифровке. При проведении т-яш мониторинга интерференционные картины слоев следуют друг за другом. Поэтому каждый раз требуется рассчитывать параметры только одного, растущего слоя.

Проведено сравнение результатов измерений, полученных в процессе т-эШ рентгеновского мониторинга, с результатами измерений, полученными независимыми методами после окончания процесса формирования покрытия. Показано, что различие в значениях толщины составляет 2-3 %.

Третья глава посвящена разработке на интегрированном ионно - плазменном оборудовании, включающем многофункциональную ионно-плазменную систему синтеза слоев и систему игеки рентгеновского контроля их параметров, технологии получения многослойных квантово-размерных углеродных структур (МУС). Данные МУС могут использоваться при создании приборов на квантовых эффектах и элементов многослойной рентгеновской оптики для рентгеновской литографии.

Обоснован выбор исходных соединений и методов синтеза слоев для получения МУС. Сделан вывод, что с точки зрения стабильности и воспроизводимости свойств углеродных пленок, для синтеза многослойных углеродных структур наиболее подходят два метода: ионно-лучевое осаждение из С6Н|2 и магнетронное распыление графитовой мишени в Аг.

Впервые разработана технология получения многослойных углеродных структур, состоящих из чередующихся слоев аморфного гидрогенизированного углерода нанометровой толщины. Показано, что разница в плотностях слоев, составляющих многослойную структуру, равна - 0,4 г/см3. Изменение плотности слоев аморфного гидрогенизированного углерода достигается за счет изменения их пространственной структуры. Присутствие водорода в слоях углерода приводит к уменьшению поглощения рентгеновского излучения по-сравнению с углеродными слоями, не содержащими водород.

-а 2000

51500

8 1000 s

I 500 U

1 0

0 25 50 75

Время, с

6

5

< 4

>3

2

0 50 100 150

. d, А

41,1 !

. 11

9

< 6

7 5

О 44 88 132 176 d,A

2

С")

lu

Л

S 1.6 i

Б 1.4 й

1.2

О 22 44 66 88 110 132 154 d, А

Рис. 4. (а) зависимости интенсивности отраженного рентгеновского излучения от времени проведения процессов осаждения углеродной пленки (кривая 1) и ее травления (кривая 2 (дана в обратной шкале времени)); (б) зависимости скорости роста (1) и травленая (2) от толщины пленки; (в) рассчитанные значения шероховатости

поверхности пленки; (г) рассчитанные значения

плотности в течение осаждения (кривая 1) и травления (кривая 2)

Синтезированы совершенные МУС с периодом от 11 А до 120 А и числом периодов от 30 до 250. МУС с периодом II А относятся к многослойным структурам с минимально возможным периодом, которые когда-либо были синтезированы.

Проведены исследования параметров МУС в диапазоне длин волн от 1,54 А до 70 А, включая исследования на синхротронном источнике BESSY. Показано, что на основе МУС можно создать рентгеновские зеркала с высокой разрешающей

способностью и высоким коэффициентом отражения в

широком спектральном интервале (рис. 5 и рис. 6), которые могут быть использованы в рентгеновской литографии. В этом диапазоне от 5 до 15 А МУС имеют практически постоянный коэффициент отражения, а в спектре отсутствуют полосы поглощения, характерные для многослойных структур, содержащих слои металла (рис. 6). Отсутствие ограничений на соотношение толщин отдельных слоев в периоде позволяет выполнить условия, необходимые для подавления отражений высших периодов.

Рис. 5. Зависимость R=f(©) для МУС. состоящей из 250 слоев с периодом 45 Ä

Проведены исследования термической и радиационной стабильности МУС. Показано, что коэффициент отражения и полуширина пика МУС остаются постоянными до температуры 550 °С, что свидетельствует об отсутствии диффузионных процессов на границе раздела слоев. Это является результатом того факта, что МУС состоят из атомов одного элемента. Поэтому градиент концентраций, являющийся основным фактором диффузионных процессов, практически отсутствует, а, следовательно, разрушение МУС возможно только в результате разрушения самих углеродных слоев. Не отмечено деградации параметров многослойных углеродных структур при облучении рентгеновским излучением дозой до 1,6x109 рад.

Проведены теоретические расчеты коэффициента отражения и разрешающей способности МУС в рентгеновском диапазоне длин волн. Установлено, что экспериментальные результаты хорошо согласуются с теорией. Показано, что при увеличении разницы в плотностях слоев до (0,8-1) г/см3 и уменьшении шероховатости

поверхности подложки до 4 А можно увеличить коэффициент отражения до 90 % на длине волны 1.54 А.

Рис. 6. Зависимость коэффициента отражения МУС от длины волны синхротронного излучения

Показано, что МУС позволяют проводить установку угла при проведении юстировки рентгеновской оптической системы с высокой точностью. Это обеспечивает высокую точность при измерении параметров тонкопленочных покрытий.

Впервые проведено исследование брэгговской дифракции тепловых нейтронов в МУС. Подтверждена возможность создания нейтронных зеркал на основе многослойных углеродных структур для управления потоками холодных и ультрахолодных нейтронов.

В четвертой главе представлены результаты исследования влияния условий получения сверхтонких алмазоподобных углеродных пленок на шероховатость их поверхности. Показана возможность управления шероховатостью поверхности сверхтонких алмазоподобных углеродных пленок в процессах ионно-плазменногО синтеза с целью получения атомарно-гладких углеродных слоев и границ раздела при формировании углеродных квантово-размерных структур. Синтезированы углеродные квантово-размерные структуры и исследованы их электрофизические и оптические свойства.

В начале главы исследовано влияние условий синтеза на шероховатость поверхности сверхтонких алмазоподобных углеродных пленок. Проведено

исследование шероховатости поверхности АПП, полученных из СбН12 в ВЧ-разряде и магнетронным распылением графита в Аг и смеси Аг и С^Н^-

Коэффициент отражения ренпеновского излучения имеет сильную зависимость от шероховатости поверхности материала. Поэтому об увеличении или уменьшении шероховатости поверхности материала можно судить по изменению интенсивности отраженного от системы пленка-подложка потока рентгеновского излучения. В системе вь подложка - АПП основной вклад в уменьшение коэффициента отражения вносит поверхность пленки вследствие того, что декременты преломления пленки и подложки близки.

Показано, что при осаждении алмазоподобных углеродных пленок из газовой фазы в ВЧ-разряде шероховатость поверхности АПП может как не изменяться, так и увеличиваться до (9-9,5) А (т.е. на 10-20 %). Однако шероховатость поверхности пленки во время ее травления в плазме кислорода значительно меньше (а=6,5 А), чем у исходной подложки (а=8 А). При получении углеродных пленок методом магнетронного распыления графита в Аг шероховатость растущей пленки меньше, чем у 51- подложки. При травлении шероховатость поверхности пленок не изменяется. При осаждении пленок методом магнетронного распыления в смеси Аг и С6Н|2 пленки повторяют рельеф поверхности подложки (шероховатость поверхности пленки совпадает с шероховатостью поверхности кремния). Однако после травления в кислороде шероховатость поверхности пленки меньше в 1,5 раза, чем при ее осаждении (как и в случае осаждения пленок ВЧ-разряде).

На основе проведенных исследований предложен способ уменьшения шероховатости пластин кремния и других материалов, заключающийся в нанесении на исходную поверхность подложки алмазоподобной углеродной пленки нанометровой толщины, а затем проведения ионно-плазменного полирующего травления в кислороде уже этой пленки, а не самой поверхности подложки.

Разработанный способ планаризации поверхности сверхтонкими углеродными пленками был применен в технологии синтеза МУС. Показано, что планаризация поверхности МУС после ее получения позволяет увеличить отражающую способность МУС на 30 % на длине волны 1,54 А.

Далее интегрированное ионно-плазменное оборудование было использовано для создания квантового фотоэлектрического пробразователя, мапштных туннельных переходов и многослойных углеродных квантово-размерных структур (МС).

Предложена схема фотоэлектрического преобразователя, в которой сверхгонкая углеродная пленка расположена между двумя фоточувствительными слоями р- и п-типа. Слои углерода (а-С) были получены магнетронным распылением графита в Аг (с шириной запрещенной зоны Её=0,5 эВ). Использование узкозонного углеродного слоя в МДП и ПДП -структурах вместо широкозонного БЮ2 должно увеличить ток

короткого замыкания как за счет отсутствия потенциального барьера на границе слоев, так и за счет лучшего разделения заряда в сильном электрическом поле. В качестве р-слоя был использован кремний с дырочной проводимостью (КДБ-10), а в качестве п-слоя-широкозонный полупроводник СсЮ (Ег=2,5 эВ). Отработана технология получения сплошных слоев а-С в диапазоне толщин от 10 до 50 Д.

Исследованы структуры п-СсЮ/а-С/р-81 и п-СсЮ/р^ с активной

площадью 8 = 0.64 см2. Толщина слоя а-С равна 30 Д. Измерены спектры отражения от полученных структур. Показано, что СсЮ является хорошим антиотражающим покрытием для 81. Проведено их сравнительное тестирование на имитаторе Солнца. Мощность излучения - 0,1 Вт/см2. Показано, что обе структуры имеют практически одинаковое напряжение холостого хода Ухха0,32 В. Однако плотность тока короткого замыкания у структуры п-СсЮ/а-С/р-81 почти в три раза больше (1кз=44 мА/см2), чем у структуры п-СсЮ/р-Бь КПД составлял-11,5 % и ~4 %, соответственно.

Далее представлены результаты экспериментального исследования проводимости магнитных туннельных переходов, состоящих из двух ферромагнитных металлических слоев и разделяющего их ультратонкого алмазоподобного углеродного слоя (ШАПП/Те). Отработана технология получения сплошных алмазоподобных слоев в диапазоне толщин от 30 до 100 А с атомарно-гладкой поверхностью.

Выполнены измерения зависимостей тока, проходящего сквозь переход, от приложенного к переходу напряжения. На измеренных зависимостях обнаружены петли, которые мотут иметь сложный и невоспроизводимый характер. Эти эффекты объяснены, как проявление гистерезиса тока, вызванного влиянием его на магнитное состояние металлических слоев в переходе и, в частности, на доменную структуру в слоях. Рассмотрены поверхностный и объемный механизмы такого влияния.

Синтезированы гетероструктуры р+8!/МУС/Аи и исследованы их электрофизические свойства. Период многослойных углеродных структур изменялся от 30 до 50 А, а число периодов от 2 до 15. Установлено, что ВАХ структуры имеет выпрямляющий характер. Показано, что при прохождении тока через структуру возникает эффект электролюминесценции с максимумом на длине волны 680 нм. Максимальная интенсивность наблюдалась в гетероструктурах с иериодом МУС 40 А и числом периодов 5. Предложен механизм возникновения электролюминесценции Эффект электролюминесценции может быть объяснен баллистическим прохождением электронов через многослойную углеродную структуру.

Рассмотрены перспективы дальнейшего совершенствования и развития метода ¡п-вйи рентгеновского контроля, а также перспективы применения интегрированных иоино-плазменных систем. Показано, что расширить возможности метода ш-эки рентгеновского контроля можно, если: проводить облучения подложки рентгеновским излучением двух длин волн одновременно: регистрировать как зеркально- отраженное,

так и рассеянное рентгеновское излучение; одновременно с регистрацией отраженного излучения проводить регистрацию вторичных электромагнитного и электронного потоков, вызванных взаимодействием потока рентгеновского излучения с веществом пленки и подложки; облучать подложку расходящимся потоком рентгеновского излучения и регистрировать угловую зависимость коэффициента отражения

Заключение и основные выводы

В результате проведенных в диссертации исследований показано, что интегрированные ионно-плазменные системы синтеза могут быть использованы в технологических процессах для контроля кинетики роста или травления однослойных и многослойных структур, определения момента окончания процесса травления, а также контроля шероховатости поверхности материалов.

С помощью интегрированных ионно-плазменных систем процесс формирования пленочного покрытия визуализирован гармонически изменяющимся сигналом, по совершенству которого можно судить о протекании самого ТП. Кроме того, в интегрированных ионно-плазменных системах управление ТП осуществляется непосредственно по результатам измерения параметров формируемых слоев.

В результате применения интегрированных ионно-плазменных систем сокращается время, затрачиваемое на разработку технологии, увеличивается выход годных тонкопленочных структур и повышается их качество.

Основные полученные результаты:

1. Разработаны основы непрерывного технологического контроля параметров сверхтонких пленок и слоев квантово-размерных структур в реальном масштабе времени в процессах ионно-плазменного синтеза.

2. Впервые разработаны основы метода рентгеновского контроля параметров тонкопленочных покрытий и шероховатости поверхности материалов во время их синтеза и на его основе реализован непрерывный технологический контроль параметров слоев нанометровой толщины в технологии ионно-плазменных процессов.

3. Разработан комплекс методик для: визуализации процесса роста тонкопленочных покрытий нанометровой толщины; определения толщины, скорости роста, плотности и шероховатости поверхности однослойных и многослойных пленочных покрытий; определения момента окончания процесса травления; мониторинга шероховатости поверхности подложки в процессе ее обработки; управления технологическим процессом. Рассмотрены методические вопросы, связанные с измерением методом ¡п-БЙи рентгеновской рефлектометрии параметров тонких

пленок в процессе их получения. Определены диапазоны изменения толщины, скорости роста, плотности и шероховатости поверхности пленок, при использовании метода в технологии тонких пленок.

4. Разработаны принципы интегрирования метода ш-б^Ц! рентгеновского мониторинга в вакуумно-технологическое оборудование ионно-плазменного синтеза сверхтонких пленок, нанокомпозитных слоев и многослойных структур и создан комплекс интегрированного ионно-плазменного оборудования. Разработано программное обеспечение, позволяющее осуществлять: предварительный анализ интерференционных зависимостей, математическую обработку экспериментальных данных в реальном масштабе времени, их отображение на экране монитора и

' управление технологическим процессом формирования тонкопленочных структур. Созданное интегрированное вакуумно-технологическое оборудование используется для: получения многослойных углеродных структур со слоями нанометровой толщины; получения сверхтонких пленок для целей нано- и микроэлектроники; для рентгеновской диагностики поверхности материалов, тонких слоев и границ раздела полупроводниковых структур.

5. Впервые получены динамические интерференционные зависимости коэффициента отражения рентгеновского излучения от систем «пленка на подложке» во время проведения процессов синтеза пленок нанометровой толщины. Показано, что плотность и шероховатость пленок могут сильно изменяться на начальных стадиях роста Установлены основные закономерности влияния физико-технологических факторов на параметры углеродных слоев на начальных стадиях роста и определен диапазон их изменения. Разработан способ уменьшения шероховатости полированных поверхностей при осаждении на них сверхтонких алмазоподобных углеродных пленок, а затем проведения ионно-плазменного полирующего травления в кислороде уже этой пленки, а не самой поверхности подложки

6. Исследованы процессы синтеза многослойных углеродных структур с периодом от

. И А до 120 А и количеством слоев до 250. Получены совершенные многослойные

. периодические углеродные структуры. Показано, что среднеквадратический разброс толщин слоев в мнш ослойной структуре не превышает 1 А, а толщина переходного слоя на границе раздела двух углеродных слоев - нескольких ангстрем.

7. Синтезированы многослойные углеродные квантово-размерные структуры, магнитные туннельные переходы (ШАПП/Ре), гетероструктуры Мс/АПП/81 и исследованы их электрофизические и оптические свойства. Показано, что наблюдаемые эффекты могут быть объяснены на основе квантово-размерных эффектов.

8. Рассмотрены основные направления дальнейшего совершенствования и развития метода ¡п-эйи рентгеновского мониторинга, а также новые схемы реализации метода,

позволяющие увеличить объем данных, поступающих во время технологического процесса от объекта мониторинга. Реализация данных способов позволит рассчитывать абсолютные значения шероховатости поверхности и увеличит точность определения значений толщины и плотности.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Кондратов П.Е., Кузин А.А., Баранов A.M., Герасимович С.С. Влияние условий осаждения и толщины на оптические свойства и фазовый состав пленок а-С:Н. Труды I Всесоюзной конференции " Физические основы твердотельной электроники. "Ленинград, 1989, т.2, с.209-210.

2. Баранов A.M., Елинсон В.М., Кондратов П.Е., Слепцов В.В. Исследование механизмов проводимости в пленках а-С. Труды I Всесоюзной конференции "Физические основы твердотельной электроники." Ленинград, 1989, т.1, с.236.

3. Слепцов В.В., Елинсон В.М., Баранов A.M., Кондрашов П.Е., Электропроводность и оптические свойства пленок а-С и а-С:Н в диапазоне толшин 10-300 нм. Материалы межотраслевого научно-технического семинара "Физические основы и новые направления плазменной технологии в микроэлектронике". Москва, 1989, с. 182.

4. Слепцов В.В., Елинсон В.М., Ивановский Г.Ф., Герасимович С.С., Баранов A.M., Размерные факторы и свойства пленок и многослойных структурах на основе а-С и а-С:Н. Материалы Всесоюзной конференции по формированию металлических конденсатов. Харьков. 1990, с.44.

5. Слепцов В.В., Кузин А.А., Сагитов С.И., Елинсон В.М., Баранов A.M., Оптические свойства многослойных структур на основе а-С:Н. Материалы 7 отраслевой конференции " Тонкие пленки в производстве полупроводниковых приборов и интегральных микросхем." Москва, 1990, с.63.

6. Слепцов В.В., Ивановский Г.Ф., Елинсон В.М., Кондрашов П.Е., Герасимович С.С., Баранов A.M., Поляков В.И. Пленки а-С:Н, полученные ионно-стимулированными методами: свойства и области применения. Труды VII Международной конференций по микроэлектронике "Microelectronics 90", Минск, 1990, т.1, с.89-91.

7. Баранов A.M., Елинсон В.М., Кондрашов П.Е., Слепцов В.В. Влияние толщины пленок а-С на механизм переноса носителей заряда. Письма в ЖТФ, 1990, т. 16, в.З, с.36-39.

8. Baranov A.M., Gerasimovich S.S.. Elinson V.M., Kuzin A.A., Sleptsov V.V., Kondrashov P.E., Phase composition modeling of a-C:H films on the basis of their optical properties. Phys. Stat. Solidy (a), 1990, v.122, p.k!39-kl41.

9. Sleptsov V.V., Kuzin A.A., Ivanovsky G.F., Elinson V.M., Gerasimovich S.S., Baranov A.M., Kondrashov P.E., Optical Properties and Phase composition of a-C:H films. J. Noncrystalline Solids, 1991, 136, p.53-59

lO.Ivanovsky G.F., Sleptsov V.V., Elinson V.M., Baranov A.M., Kuzin A.A., Kondrashov P.E., Properties of diamond-like films formed by ion-assisted methods for multilayer structures. Surface and Coating Technology, 1991,48, p. 189-191.

ll.Sleptsov V.V., Elinson V.M., Simakina N.V., Baranov A.M. Wide-Bandgap Diamondlike Carbon Films Fornied by the Deposition Using Magnetron Discharge. Abstracts, 179th Meeting of the Electrochemical Society. Second International Symposium on Diamond Materials, Washington, 1991, p. 118.

12.Ivanovsky G.F., Sleptsov V.V., F.Iinson V.M., Baranov A.M., Kuzin A.A., Gerasimovich S.S., Kondrashov P.E. Diamond-Like carbon films: Deposition process, properties and application. Abstracts, 179th Meeting of the Electrochemical Society. Second Internationa] Symposium on Diamond Materials, Washington, 1991, p. 174.

13.Sleptsov V.V.. Kuzin A.A., Baranov A.M. Elinson V.M., Optical absorption in a-C:H multilajer periodic structures. Diamond and Related Materials, 1992, v. 1, p. 570-571.

14.Polykov V.l.. Ermakov M.G., Ermakova O.N., PerovP.I., Sleptsov V.V., Elinson V.M., Baranov A.M. Photoelectic effects in MQW structures of diamond-like carbon films. Diamond and Related Materials, 1992, v. 1, p.626-629.

15.Sleptsov. V.V. Baranov A.M. Kuzin A.A., Elinson V.M., Energy-band diagram of superlattices based on a-C:H films. Abstracts Third Int. Conf. on The New Diamond Science and Technology jointly with Third European Conf. on Diamond, Diamond-like and Related Coatings, Heidelberg, Germany, 1992, p. 13.157.

16.Баранов A.M. Проблемы и перспективы создания полупроводниковых приборов на основе алмазных и алмазоподобных пленок. Труды Московского семинара "Алмаз-.Физика и электроника", Москва, 1992, в.1, с.39-75.

17.Kondrashov P.E. Smirnov I.S., Sleptsov V.V., Baranov A.M. Elinson V.M. Creation and reseach multilayer diamond-like reflecting coating. Abstract 4th European Conference on Diamond, Diamond-like and Related Materials. 1993, Albufeira 20-24 Sept., Portugal, p. 12.071.

18.Баранов A.M., Кондратов П.Е., Слепцов B.B., Аморфные углеродные пленки: роль водорода в получении слоев с заданными свойствами.Труды Московского семинара "Алмаз:Физика и электроника", Москва; 1993, 8.4, с.3-34.

19 Polykov V.l., Ermakov M.G., Ermakova O.N., PerovP.I., Sleptsov V.V., Elinson V.M., Baranov A.M., Photoelectrical properties of the MQW heteroctructUTes with quantum size of the diamond-like films, Proc. II Inter. Conf. on the Applications of Diamond Films and Related Materials, Editors: M. Yoshikawa at al.. MYU, Tokyo 1993, Japan, p.381-386.

20.Кондрашов П.Е., Смирнов И.С., Новосёлова Е.Г., A.M. Баранов, Слепцов В.В., "Создание и исследование углеродных структур переменной плотности", Труды Межгосударственной конференции стран СНГ "Алмазоподобные плёнки углерода", 6-9 июня 1994. г. Харьков.

21.Sleptsov V.V., Kuzin A.A., Elinson V.M., Baranov A.M., Electrical and optical properties of carbon films, In book " Physics and Technology of Diamond Materials", Polaron Publishers, Moscow, 1994, p.80-87.

22.Kondrashov P.E., Smirnov I.S., Sleptsov V.V., Baranov A.M., Elinson V.M., Multilayer diamond-like structures for x-ray optics, Diamond and Related Materials, 1995, v. 4, p.109-112.

23.Sleptsov V.V., Tereshin S.A., Elinson V.M., Baranov A.M., Optical and electrical properties of quantum-dimensional multilayer structures based on carbon films, In book "Wide Band Gap Electronic Materials". Kluwer Academic Publishers. 1995, NATO ASI Series. High Technology, Vol. 1. ed. by M.A. Prelas, p 257-264.

24.Tereshin S.A., Baranov A.M., Yu. A. Malov, E.U. Michailutz, Spontaneous Radiation in Short Period Superlattiees on the Base of Carbon Multilayer Heterostructures, Diamond and Related Materials, 1997, v.6, p. 1106-1110.

25.Polyakov V. I., Perov P.I., Rukovishnikov A.I., Khomich A.V., Rossukanyi N.M., Baranov A.M., Electrical properties of the multilayer structures based on ultrathin diamond-like carbon films. Advances in Microcrystalline and Namocrystalline Semiconductors-1996, ed. R.W. Collins, P.A. Alivisatos, I. Shimi?i, T. Shimada, J.C. Vial, MRS Symposium, 1997, v.452, p.845-850, Pittsburg, Pennsylvania, USA.

26.Плесков Ю В., Тамеев A.P., Варнин В.П., Теремецкая И.Г., Баранов A.M., Измерение подвижности носителей заряда в плёнках поликристаллического синтетического алмаза и аморфного алмазоподобного углерода время пролётным методом, Материалы VI Российской конференции "Физика и технология алмазных материалов", Москва, 28-30 Мая, 1996 г.

27.Плесков Ю.В., А.Р. Тамеев, В.П. Варнин,И.Г. Теремецкая, Баранов A.M., Сравнение подвижности равновесных и неравновесных носителей заряда в пленках поликристаллического синтетического алмаза и алмазоподобного углерода, Физика и техника полупроводников, 1997, том. 31,№ 9,с. 1142-1144.

28 Baranov A.M., Sleptsov V.V., Tereshin S.A., Mikhailov I.F., Pinegin V.I., Properties Analysis of Diamond Like Thin Films by in-situ X-ray Diffraction, Proc. 3rd Int. Conf. on the Applications of Diamond Films and Related Mate- rials, Aug. 21-24, Gaithersburg, Maryland, USA, 1995, p.817-820,

29.Polyakov V. I., Perov P.I., Rukovishnikov A.I., Sleptsov V.V., Baranov A.M., Electrical and Photoelectrical Properties of the Superlattiees Structures Based on Diamond- Like Carbon Films, Abstract 6th European Conference on Diamond, Diamond-like and Related Materials, 1995, Barcelona 20-24 Sept., Spain, p.l 1.038.

30.Baranov A.M..V.V. Sleptsov, S.A. Tereshin ,I.F. Mikhailov, V.I. Pinegin, In-situ X-Ray Monitoring for the Layers Parameters Control During Growth of Carbon Superlattiees, Abstract 6th European Conference on Diamond, Diamond-like and Related Materials,

1995, Barcelona 20-24 Sept., Spain, p.l 1.018.

31.Tereshin S.A., Sleptsov V.V., Baranov A.M., Electroluminescence in Carbon Multilayer Heterostructures with Quantum Wells, Abstract 6th European Conference on Diamond, Diamond-like and Related Materials, 1995, Barcelona 20-24 Sept.. Spain, p.l 1.042.

32.Mikhailov I.F., Pinegin V.I. Sleptsov V.V., Baranov A.M., X-ray monitoring system for in situ investigation of thin film growth. Crystal Research and Technology, 1995, v.30, N5, p.643-649.

33.Baranov A.M.. Sleptsov V.V., Tereshin S.A., Mikhailov I.F., Pinegin V.I., Real Time Monitoring of Diamond Like Film Growth by X-ray Diffraction. Proc. SPIE, 1995, v.2519, p 108-115.

34.P.E.Kondrashov, I.S.Smirnov, E. G. Novoselova, V.V. Sleptsov, Broad Band Mirrors for Soft X-ray Optics, Proc. SPIE. 1995, v.2517, p.125-132.

35.Baranov A.M., Sleptsov V.V., Tereshin S.A.. Mikhailov I.F.. Pinegin V.I., In-situ X-ray Investigation a-C:H film Properties During Growth and Etching Processes, Proc. The 4th Int. Symp. on Diamomd Materials, Reno, NV, USA, 21-26 May, 1995, p. 403-408.

36.Kondrashov P.E., Smimov I.S.. Novoselova E.G., Baranov A.M., Non-Classical Multilayer Periodic Structures Based on DLC Films, Diamond and Related Materials.

1996. v.5, p. 448-452

37.Kondrashov P.E.. Smirnov I.S., Novoselova E.G., Baranov A. M., Sleptsov V.V., "Multilayer interference structures for X-ray mirrors based on carbon films", Proc. 3rd Int. Conf. on the Applications of Diamond Films and Related Materials, Aug. 21-24, Gaithersburg, Maryland, USA, 1995, p.813-816.

38.Baranov A. M., Sleptsov V.V., Mikhailov I.F., Pinegin V.I.,. Tereshin S.A, In-situ X-ray investigation of diamond-like thin films, Abstract Conf. "C-BN and Diamond Crystallization under Reduced Pressure", 27-29 June, 1995, Jablonna, Poland,4.1.

39.Кондрашов П.Е., Смирнов И.С., Новосёлова Е.Г., Тихонов А.Н., Баранов A.M., "Принципы формирования углеродной среды с особыми физическими свойствами на основе наноразмерных пленок", Материалы докладов IV Международной

' конференции "Компьютерное конструирование перспективных материалов и ' "технологий". Томск, 11-14 сен. 1995, с. 61-62,.

40.Кондрашов П.Е., Смирнов И.С., Новосёлова Е.Г., Баранов A.M., "Углеродные рентгеновские зеркала" , Материалы VI Российской конфе ренции "Физика и

• технология алмазных материалов", Москва, 28-30 Мая, 1996, с.120-124.

41.Kondrashov Р.Е.. Smirnov I.S., Novoselova E.G., Baranov A.M., Analysis of Parameters of Multilayer Carbon Interference Structures in the Soft X-ray range, Applied Physics Letters, 1996, v. 69, N3, p.305-307.

42.Кондрашов П.Е., Смирнов И.С., Новосёлова Е.Г., Баранов A.M., "Многослойные углеродные интерференционные структуры для рентгеновской оптики", Письма в ЖТФ, 1996, том 22, вып. 7.С.7-10.

43.Кондрашов II. Е., Мироненко JI.C., Баранов A.M., Исследование влагостойкости углеродных и алмазоподобных углеродных пленок, Тезизы докладов 3-ей НТ конфе-

'' ренции "Вауумная наука и техника", Гурзуф, сен. 1996, Москва, МИЭМ, 1996, с. 73.

44.Kondrashov Р.Е., I.S. Smirnov, E.G. Novoselova. A.M. Baranov, Possibility of Creation of High-Quality Mirrors, Proc. SPIE, 1996, v.2805, p.254-259.

45.Baranov A. M., Tereshin S.A., Mikhailov I.F., Pinegin V.I.. Investigtation of Superthin Carbon Layers and Multilayer Carbon Structures by X-Ray Reflectivity Measurements, Proc. SPIE, 1996, v.2863, p.359-367,.

46.Баранов A.M., Михайлов И.Ф., Интерференционный метод определения толщины плёнок на длине волны 0.154 нм, Письма в ЖТФ, 1996, т.22, вып. 23, стр. 60-63.

47.Баранов A.M.. С.А'. Терёшин, И.Ф. Михайлов, Новый универсальный метод контроля параметров слоев и шероховатости поверхности в процессах вакуум ного осаждения и травления, ЖТФ, 1997, т. 67, №8, с. 62-64.

48.Баранов A.M., Кондрашов П.Е., Смирнов И.С., Яблоков С.Ю., Система In-situ мониторинга как средство для управления технологическим процессом, Приборы и системы управления, 1997, №5, стр.27-29.

49.Кондрашов П.Е., Петухов В.П., Смирнов И.С., Яблоков С.Ю., Новоселова Е.Г., Баранов A.M., Применение рентгеновских методов для создания и исследования углеродных сверчрешеток. Тезизы Национальной конференции по применению "Рентгеновского, Синхротронною излучений, нейтронов и электронов для исследования материалов", 25-29 Мая, Дубна,1997,с. 297.

50.Tagliaferro A.. Kdndrashov P. Е., Smirnov I.S., Petrov V.S., Yablokov S.Y., Baranov A.M., Investigation of the physical properties of diamond-like superlattices, Abstract 9th European Conf. on Diamond, Diamond-like and Related Materials jointly with 4th Int.

Conf. on The App lication of Diamond films and Related Materials, 1997, Edinburgh, Scotland. 3-8 Aug., p.9.098.

51 .Кондратов П.Е., Петров B.C., Смирнов И.С., Яблоков С.Ю., Баранов A.M., Влияние водорода на оптические константы алмазоподобных пленок в рентгеновском диапазоне, Труды Всероссийской конференции"Алмазы в технике и электронике", Москва, 26-28 мая 1997, стр.89-90.

52.Баранов А. М., Малов Ю.А., Терёшин С. А., Фотоэлектрический преобразователь нового типа на основе гетероструктуры n-CdO/a-C/p-Si, Письма в ЖТФ, 1997, т.23, вып. 21, стр. 1-6.

53.Баранов A.M., Малов Ю.А., Терёшин С. А., Преобразователь световой энергии в электрическую на основе гетероструктуры n-CdO/a-C/p-Si, Труды Всероссийской конференции"Алмазы в технике и электронике", Москва, 26-28 мая 1997, стр.89-90

54.Баранов A.M., Малов Ю.А., Терёшин С. А., Вальднер В.О., Исследование свойств пленок CdO , Письма в ЖТФ, 1997, т.23, вып. 20, стр. 72-74.

55.Kondrashov Р.Е., Smirnov I.S., Novoselova E.G.,Baranov A.M., Thermal and radiation stability of X-ray mirrors based on diamond-like films, Proc. SPIE, 1997, v.3152, p.252-257.

56.Kondrashov P.E.. Smirnov I.S., Novoselova E.G.,Baranov A.M., Use of Diamond-Like Carbon Films in X-Ray Optics, Diamond and Related Materials, 1997, v.6, p. 902-905.

57.Кондрашов П. E., Петухов В.П., Смирнов И.С., Новоселова Е.Г., Баранов A.M., "Сравнительные характеристики углеродных и металл-углеродных многослойных рентеновских зеркал", Материалы Всеросийского совещания "Рентгеновская оптика", Нижний Новгород, 23-26 Февраля 1998 , с. 138-144.

58.Baranov A.M., Planarization of substrate surface by means of ultrathin diamond-like carbon films, Surface and Coating Technology, 1998, v.102, N1-2, p. 154-158.

59.Баранов A.M., Увеличение интенсивности отражения рентгеновского излучения от поверхности при нанесении на нее алмазоподобной углеродной пленки, ЖТФ, 1998, т. 68, №7, с.136-138.

60.Petukhov M.N., Dementjev А.Р., Baranov A.M., Unique Capability of XPS and X-ray

1 3

Excited AES to Indentify sp /sp Ratio on the Surface of Growing Carbon Films, Diamond and Related Materials, 1998, v.7, p. 1534-1538.

61.Кондратов П.Е., Смирнов И.С., Баранов A.M., Виниченко C.E., Тумковский С.Р., Тув A.M., Информационно-измерительная система для контроля сверхтонких слоев в процессе выращивания, Материалы конференции " Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления", (Датчик-98), Гурзуф, май 1998, р. 326-328.

62.Кротова М. Д., Евстефеева Ю.Е., Плесков Ю. В., Елкин В. В., Баранов A.M., Электроды из алмазоподобного углерода: спектроскопия импеданса и кинетика окислительно-восстановительных реакций, Электрохимия. 1998, т.34, №9. с. 10391045.

63.Кротова М. Д., Евстефеева Ю.Е., Плесков Ю. В., Елкин В. В., Баранов A.M., Дементьев А П.. Получение и исследование электродов из алмазоподобного углерода. Труды Международной конференции "Алмазы в технике и электронике".Москва, 26-28 мая 1998, стр. 153-157.

64.Kondrashov Р.Е.. Smirnov I.S., Baranov A.M., Yablokov S.Y., Lukashov Y.E., Dowling D.P., Donnelly К . Flood R.V. and McConnell M.L., Comparative properties investigation

of ultrathin DLC films by in-sity ellipsometry and in-situ X-ray reflectivity, Abstract 10th European Conf. on Diamond, Diamond-like and Related Materials, 1998. Crete, 13-19 Sept, p.9.440.

65.Moussina A., Baranov A.M., Medical application of diamond-like carbon films for covering acupunctural needls, Abstract 9th European Conf. on Diamond, Diamond-like and Related Materials jointly with 4th Int. Conf. on The App lication of Diamond films and

' Related Materials! 1998, Crete, 13-18 Sept, p.9.452.

66.Kondrashov P.E., Smirnov I.S.. Novoselova E.G., Yablokov S.Y., Baranov A.M., Capabilities of Combined Studies of DLC Films by X-Ray Methods, Diamond and Related Materials, 1997. v.6, p. 1784-1788.

67.Баранов A.M., Кондратов П.Е., Смирнов И.С., Контроль параметров алмазоподобных углеродных пленок в процессе их выращивания методом in-situ рентгеновского мониторинга коэффициента отражения на длине волны 1.54 А, Труды Международной конференции '"Алмазы в технике и электронике", Москва, 26-28 мая 1998, стр.141-149.

68.Baranov A.M., Mikhailov I. F., In-situ X-ray investigations of thin film growth, Thin Solid Films, 1998, v.324, No. 1-2, p. 63-67.

69.Kondrashov P.E., I.S. Smirnov, E.G. Novoselova, Baranov A.M., S.Y. Yablokov,V.P. Petykhov Comparative characteristics diamond-like carbon and metal-carbon x-ray mirrors, Diamond and Related Materials, 1998, v.7 (12), p. 1647-1650.

70.Kondrashov P.E., Smirnov I.S., Lukashov Y.E., Yablokov S.Y., Baranov A.M., Measurement accuracy analysis for superthin diamond-like carbon film parameters by in-situ X-ray monitoring, Abstracts 9th Int. Conf. on Modern Materials & Technologies, World ceramics congress & forum on new materials, Florence, Italy, 14th-19th June 1998, p. 158.

71.Leichtenstein V.K., Olshanski E.D., Baranov A.M., Preparation and comparative testing of thin diamond-like carbon foils of accelerators experiment, 19th World Conf. of Int. Tagets Development Society, 1998, Oak Ridge, USA, 5-9 Oct..

72.Патент РФ № 2109358. Бюл. №11, 1998. Устройство для управления потоком рентгеновского излучения и способ его получения, Баранов A.M., Кондратов П.Е., Смирнов И.С.,

73.Патент РФ № 2099818. Бюл. №35, 1997. Преобразователь световой энергии в электрическую на основе р-n перехода с поверхностным изотипным гетеропереходом. Баранов A.M., Малов Ю.А., Терёшин С. А., Вальднер В.О.

74.Патент РФ № 2087861. Бюл. №23, 1997. Способ контроля параметров пленочного

1 "покрытия в процессе изменения толщины пленки на подложке и устройство для его

осуществления. Михайлов И.Ф., Бабенко И.Н., Пинегин В.И., Слепцов В.В., Баранов A.M.

75.3аявка на изобретение PCT/RU98/00125. Способ контроля параметров покрытий и поверхностей в процессе их изменения и устройство для его осуществления. Номер междунаробной публикации №WO 98/48263 от 29.10.98. Баранов A.M., Кондрашов П.Е., Смирнов И.С., Слепцов В.В.

76.Патент РФ № 2141005. «Способ уменьшения шероховатости поверхности и устройство его осуществления». Бюл. №31.1999. Баранов A.M.

77.Патент на изобретение №2137257. Бюл. №25, 1999. «Преобразователь световой энергии в электрическую». Номер междунаробной публикации №WO 97/21251 от 12.6.97. Баранов A.M., Малов Ю.А., Терёшин С. А., Зарецкий Д.Ф.

78.Способ контроля параметров покрытий и поверхностей в реальном времени и устройство для его осуществления. Заявка № 98108172 от 29.04.98. Баранов A.M., Кондратов П.Е., Смирнов И.С.

79.Кондрашов П.Е., Новосёлова Е.Г., Смирнов И.С., Баранов A.M., «Плазмохимический синтез многослойных углеродных структур с нанометровой толщиной слоев», Авторефераты докладов 2-ой Межд. Конф. Химия высокоорганизованных веществ и научные основы нанотехнологии, С-Петербург, 1998, с.50-51.

80.P!eskov Yu. V., Evstefeeva Yu.E., Krotova M.D., Elkin V.V., Baranov A.M., Dement'ev A.P., Electrochemical behavior of amorphous carbón films: kinetic and impedance-spectoscopy studies, Diamond and Related materials, 1999, v. 8, p. 64-72.

81.Kondrashov P.E., Smirnov I.S., Baranov A.M., Yablokov S.Y., Lukashov Y.E., Dowling D.P., Donnelly K„ Flood R.V. and McConnell M.L., Investigaion of _ultrathin DLC films growth by a novel X-ray reflectivity and in-situ ellipsometry, Diamond and Related materials, 1999, v. 8, p. 533-538.

82.Кондрашов П.Е., Смирнов И.С., Баранов A.M., Слепцов B.B., Федоров С. "Развитие метода рентгеновской рефлектометрии для in-situ измерения параметров сверхтонких слоев микро- и наноэлектроники", Материалы V международной научно-технической конференции конференции "Высокие технологии в промышленности России", Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 21-23 апр., 1999, с. 254259.

83.Баранов A.M. "Перспективы применения аморфных углеродных пленок в микроэлектронике", Материалы • V международной научно-технической конференции "Высокие технологии в промышленности России", Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 21-23 апр., 1999, с. 364-368.

84.Баранов A.M. "Исследование в реальном масштабе времени параметров тонкопленочных покрытий нанометровой толщины методом рентгеновской рефлектометрии", Известия высших учебных заведений. Электроника 1999, '3, с. 8996.

85.Baranov A.M., Kondrashov Р.Е., Smirnov I.S., "In situ x-ray reflectivity for thin -film deposition monitoring and control". Solid State Technology, 1999, N5, p. 53-58.

86.Baranov A.M., Varfolomeev, Nefedov A.A., Anderle M, Calliari L., Speranza G, Laidany N.. "Development of DI.C film technology for electronic application", Abatract 10th Eur Conf., Diamond, Diamond-likes materials. Nitrides and Silicon Carbide, 12-17 Sept., Praga, 1999, p.5.301.

87.Баранов A.M. "Разработка технологии управляемого нанесения алмазоподобных углеродных пленок", Перспективные материалы, 1999, № 3, р. 40-45.

88.Baranov А. М„ Malov Y. A., Zaretsky D. F., Tereshin S. A„ "Solar cells based on the heterojunction a-C/p-Si, Solar Energy Materials and Solar Cells, 1999, v. 60/1, p.11-17-.

89.Баранов A.M. "Разработка теоретических основ in-situ рентгеновского мониторинга параметров сверхтонких пленок в процессе их получения.Часть 1. Вывод и анализ граничных условий, необходимых для реализации метода в технологии получения тонких пленок". Датчики и системы управления, 1999, №3, с. 4-8

90.Баранов A.M., Белова Н.Е.. Варфоломеев А.Е., Нефедов А.А., Фанченко С.С.. "Рефлектометрия юнких углеродных пленок на кремнии", Материалы докладов на

- конференции "Рентгеновские, нейтронные и синхротронные исследования- "RSNE-■99", Москва 1999, с. 257.

91.Baranov A.M., "Enhancement of the reflectivity of multilayer X-ray mirrors by ultrathin ■ carbon film deposition", Optics Communications, 1999, v.167/1-6, p.23-26.

92.Баранов A.M. "Разработка теоретических основ in-situ рентгеновского мониторинга параметров сверхтонких пленок в процессе их получения. Часть II. Расчет погрешностей измерений толщины, скорости роста, плотности и шероховатости поверхности пленок". Датчики и системы управления, 1999, №5, с. 4-8.

93.Баранов А М. «Влияние неоднородности растущей пленки на значения параметров, измеряемых методом рентгеновской рефлектометрии», Известия высших учебных заведений. Электроника 1999, №5. с. 89-96.

94.Arkadiev V., Baranov A.M., Erko A., Kondrashov P.E.. Langhoff N.. Novoselova E.G., Smimov I.S.. Veldkamp M., Packe I., «Carbon/carbon multilayers for synchrotron radiation», Proc. SPIE, Denver, 1999, v. 3773, p.I22-127.

95.Барйнов A.M., Кондратов П.Е., Новоселова Н.Г., Смирнов И.С., «Многослойные ■ углеродные структуры, полученные методами ионно-плазменного осаждения»,

Труды IX Межнационального совещания «Радиационная физика твердого тела», Севастополь, июнь 1999, с.261 - 267.

96.Баранов A.M., Кондратов П.Е., Залесский B.JL, Новоселова Н.Г., Петухов В.П., «Стабильность углеродных рентгеновских зеркал в условиях облучения и высоких температур». Труды IX Межнационального совещания «Радиационная физика твердого тела», Севастополь, июнь 1999, с.268 - 275.

97.Евстефеева Ю.Е.. Ханова Л.А., Плесков Ю В., Баранов A.M., «Электроды алмазоподобного углерода с добавкой платины: адсорбция и кинетика окислительно-восстановительных реакций в растворах тетраметилфенилпорфирина кобальта»,

• Электрохимия, 1999, том 35, №10, с. 1277-1281.

98.V.Kh. Liechtenstein, Т.М. Ivkova, E.D. Olshanski, A.M. Baranov, R. Repnow, R. Hellborg, R.A. Weller, H.L. Wirth, «Preparation and comparative testing of advanced diamond-like carbon foils for tandem accelerators and time -of-flight spectrometers», ■Nucllear Instruments and Method in Physics Research A, 1999, v.438, p.79-85.

99.Baranov A.M., Varfolomeev, Nefedov A A., Anderle M, Calliari L., Speranza G, Laidany N., "Development of DLC film technology for electronic application", Diamond and Related Materials, 2000, Vol. 9/3-6, p. 649-653.

100.Baranov A.M., Kondrashov P.E., Smimov I.S., Sleptsov V.V., «Capabilities of X-ray reflectivity technique for in-situ ultrathin film parameters measurement during deposition», 1st European Advanced Equipment Control/Advanced Process Control Conference Dresden. Germany, April 19-20, 2000, S 1.4, p. 1-8.

101.Nefedov A.A., Fanchenko S.S., Varfolomeev A.E., Baranov A.M., L.Calliari, G.Speranza, N. Laidani, M.Anderle. Multilayer diamond-like carbon X-ray mirrors. -HASYLAB Annual Report 2000, Deutshes Electron-Synchrotron DESY, Hamburg, p. 545546.

Ю2.Баранов A.M., Гуляев Ю.В., Зильберман П.Е., Крикунов А.И., Огрин Ю.Ф.. Чмиль А.И.. Степина Н.Д., Фейгин Л.А., Кудрявцев В В., Склизкова В.П., Хайде К., Эллиотт

Р., «Петли гистерезиса на зависимостях тока от напряжения в магнитных туннельных переходах». Радиотехника и электроника, 2001, том. 46, № 1, с. 102-108.

103.Baranov A.M.. Nefedov A.A., Fanchenko S.S., Varfolomeev А.Е., L.Calliari, G.Speranza, N Laidani, M.Anderle., «Investigation of the structural properties of thin amorphous carbon films and bilayer structures», Surface and Coating Technology, 2001, Vol. 137, No. 1, p.52-59.

104.Baranov A.M., Chmil A.I., Elliott R.J., Fegin L.A., Gulyaev Yu. V., Heide C„ Krikunov A.I., Kudryavtsev V.V., Orgin Yu. F., Sklizkova V.P.,Stepina N.D., Zilberman, «Current hysteresis due to changes in magnetization of magnetic tunnel junction by spin - polarized current», Europhysics Letters, 2001, v. 53, N5, pp.625-631.

105.Baranov A.M., Kondrashov P.E., Smimov I.S., Parobek L., «Advanced in-situ X-ray reflectivity monitoring technique for ultrathin film characterization in real time», Extended Abstracts of the Second International Conference on Microelectronics and Interfaces, Santa Clara, CA, Feb. 5-8,2001, p.4.

106.Baranov A.M., Kondrashov P.E., Smimov I.S., Sleptsov V.V., «Capabilities of X-ray reflectivity technique for in-situ ultrathin film parameters measurement during deposition», 2nd European Advanced Equipment Control/Advanced Process Control Conference Dresden, Germany, April 19 - 20,2001, S1.3, pp.1-25.

Ю7.Слепцов В.В., Нехороший И.Х., Баранов A.M., Канищев О.А., « Новое поколение датчиков для оптимизации процессов горения топлива», Материалы докладов IV Международной научно-практической конференции «Энергопотребление и энергосбережение: проблемы и решения», Пермь, 5-8 июня 2001,135-137.

108.Baranov A.M.. «Investigation of the reflectivity of multilayer diamond-like carbon x-ray mirror», Surface & Coatings Technology, 2001, v. 148/2-3, pp 149-152 .

109.Baranov A.M., Varfolomeev A.E., Nefedov A.A., Anderle M, Calliari L., Speranza G, Laidany N., "Observation of photodiode and electroluminescence effects for a-C/a-C'.H multilayers on silicon", Diamond and Related Materials, 2001, Vol. 10, p. 1040-1042.

ПО.Плесков Ю.В., Евстефеева Ю.Е., Баранов A.M., «Электроды из аморфного алмазоподобного углерода: каталитический эффект добавок платины», Электрохимия, 2001. т. 37. №6. с. 755-758.

lll.Baranov A.M., Kondrashov Р.Е., Smimov I.S., Sleptsov V.V., «Development of spectral In-situ x-ray reflectivity monitoring for thin film parameter measurement during deposition», 3nd European Advanced Equipment Control/Advanced Process Control Conference Dresden, Germany, April 10- 12, 2002, P115, pp.1-23.

U2.Pleskov Y.V., Evstefeeva Y.E. and Baranov A.M., «Threshold effect of admixtures of platinum on the electrochemical activity of amorphous diamond-like carbon thin films». Diamond and Related Materials, 2002. Vol 11, No. 8, p. 1518-1520.

113.Baranov A.M., Sleptsov V.V., Nefedov A.A., Varfolomeev A.E., Fanchenko S.S., Calliari L., Speranza G., Ferrari M., and Chiasera A., «Erbium Photoluminescence in Hydrogenated Amorphous Carbon», Phys. Stat. Sol. (b) 2002, V. 234, No.2, R1-R3.

114.Baranov А.М/, R.Dietsch, T.Holz, M.Menzel, D.WeiBbach, RScholz, V.Melov, J.Schreiber, «High resolution carbon/carbon multilayers", Proc. SPIE, 2002, vol. 4782, p. 160-168.

Ш.Баранов A.M.. Варфоломеев A.E., Каллиари JI„ Сперанца Ж. «Эффект фотолюминесценции в а-С:Н, легированном эрбием», - ~Веер©ссийская_4Щчно-

, национальная!

. библиотека I 33 i с. Петербург |

1 ОЭ 300 «*т (

техническая конференция», Материалы докладов Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии», Москва 2002, с.47.

116.Слепцов В.В., Канищев O.A., Баранов A.M., « Новое поколение датчиков на основе нанокомпозитных тонкопленочных слоев C-Ptv, Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии», Москва 2002, с.56.

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Баранов Александр Михайлович

Основы теории непрерывного технологического контроля параметров нанокомпознтных структур в технологии ионно-плазменных процессов

Подписано в печать 23.06.03. Усл. печ. л. 2,125. Уч. изд. л. 1,5. Формат 60X84/16. Печать на ризографе. Тираж 100 экз. Заказ № 172

Типография ИЦ «МАТИ» - Российского государственного технологического университета им. К.Э. Циолковского. 109240, Москва, Берниковская наб., 14

Ш 12 24 8

2.00? -й 122^8

ВВЕДЕНИЕ

Оглавление

ГЛАВА I. ИНТЕГРИРОВАННЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ В ТЕХНОЛОГИИ ТОНКИХ ПЛЁНОК

1.1. Тенденции ионно-плазменных технологий создания тонкопленочных функциональных структур

1.2. Обзор методов in-situ контроля параметров тонких пленок

1.2.1. Классификация методов in-situ контроля параметров материалов

1.2.2. Сравнительная характеристика методов in-situ контроля параметров тонких пленок

1.3. Актуальность применения интегрированных в технологический процесс методов непрерывного контроля параметров алмазоподобных углеродных пленок

1.3.1. Методы синтеза алмазоподобных углеродных пленок

1.3.2. Свойства аморфных материалов на основе углерода

1.3.3. Проблемы и перспективы практического использование углеродных пленок

1.3.4. Интегрированные ионно-плазменные методы синтеза в технологии алмазоподобных углеродных пленок

1.4. Непрерывный технологический контроль

1.5. Критерии создания интегрированных в технологический процесс методов in-situ контроля параметров

ГЛАВА 2. ИНТЕГРИРОВАНИЕ МЕТОДА IN-SITU РЕНТГЕНОВСКОГО КОНТРОЛЯ В ТОНКОПЛЕНОЧНУЮ ТЕХНОЛОГИЮ

2.1. Разработка метода in-situ рентгеновского контроля параметров тонкопленочных покрытий 2.1.1. Разработка методики расчета параметров слоев однослойных и многослойных тонкопленочных структур

2.1.2. Методика расчета параметров многослойного покрытия

2.1.3. Граничные условия, необходимые для реализации метода in-situ рентгеновского контроля

2.1.4. Расчет погрешности измерения значений параметров пленочного покрытия

2.1.5. Моделирование зависимости коэффициента отражения рентгеновского излучения от параметров формируемых слоев

2.2. Интегрирование метода in-situ рентгеновского контроля в технологию синтеза пленок нанометровой толщины и нанокомпозитных структур

2.2.1. Интегрирование метода in-situ рентгеновского контроля в вакуумное технологическое оборудование

2.2.2. Исследование начальных стадий процесса синтеза алмазоподобных углеродных пленок

2.2.3. Проявление нестабильности технологического процесса осаждения пленок на зависимостях R=f(t)

2.2.4. In-situ контроль процесса формирования многослойных углеродных структур

2.2.5. Исследование процессов синтеза композиционных углеродных структур

2.2.6. Сравнение результатов in-situ и ex-situ измерений параметров пленочных слоев

2.2.7. Влияние неоднородности растущей пленки на значения параметров, измеряемых методом in-situ рентгеновского контроля

2.3. Исследование процесса синтеза металлических слоев и шероховатости поверхности материалов

2.3.1. Синтез металлических пленок

2.3.2. Синтез слоев аморфного кремния

2.3.3. Мониторинг шероховатости поверхности з.

ГЛАВА III. ИНТЕГРИРОВАННЫЕ ИОННО-ПЛАЗМЕННЫЕ СИСТЕМЫ В ТЕХНОЛОГИИ СИНТЕЗА МНОГОСЛОЙНЫХ КВАНТОВО-РАЗМЕРНЫХ

СТРУКТУР

3.1. Перспективы использования гидрогенизированных углеродных пленок для создания РЗ

3.2. Синтез и исследование многослойных углеродных интерференционных структур (МУИС)

3.2.1. Синтез многослойных углеродных интерференционных структур

3.2.2. Исследование свойств углеродных слоев, составляющих МУИС

3.2.3. In-situ рентгеновский контроль процесса синтеза МУИС

3.2.4. Исследование степени совершенства многослойных углеродных структур

3.2.5. Исследование параметров МУИС в коротковолновом рентгеновском диапазоне

3.2.6. Влияние шероховатости подложки и различия в плотностях слоев на коэффициент отражения МУИС

3.2.7. Исследование МУИС на двухкристальном спектрометре

3.2.8. Исследование параметров МУИС в мягком рентгеновском диапазоне

3.2.9. Исследование термической и радиационной стабильности МУИС

3.3. Предел углеродной технологии при синтезе МУИС

3.4. Брэгговская дифракция тепловых нейтронов в многослойных углеродных структурах

ГЛАВА 4. СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ КВАНТОВО-РАЗМЕРНЫХ СТРУКТУР

4.1. Управление поверхностной шероховатостью материалов

4.1.1. Исследование шероховатости поверхности углеродных слоев во время роста и травления

4.1.2. Планаризация поверхности материалов сверхтонкими углеродными пленками

4.1.3. Увеличение коэффициента отражения МУИС путем планаризации ее поверхности

4.2. Использование метода in-situ контроля в технологии создания фотоэлектрических преобразователей

4.2.1. Модель преобразователя световой энергии в электрическую

4.2.2. Создание фотоэлектрического преобразователя на основе гетероструктуры n-CdO/a-C/p-Si

4.2.3. Исследование оптических и фотоэлектрических характеристик фотоэлектрического преобразователя

4.3. Фотоэлектрические свойства многослойных углеродных структур.

4.4. Исследования проводимости магнитных туннельных переходов

4.5. Перспективы совершенствования и развития метода in-situ рентгеновского контроля

В последнее время в микро- и наноэлектронике быстро расширяется круг задач, в которых требуется применение сверхтонких пленок, нанокомпозитных и многослойных структур [1]. Требования, предъявляемые к параметрам сверхтонких слоев, достигли такого высокого уровня, что удовлетворение их затруднено без без жесткого контроля за большим числом технологических параметров [2].

Возможны два способа контроля и управления технологическим процессом формирования тонкопленочных покрытий: путем наблюдения за параметрами внешних устройств, обеспечивающих процесс роста пленочного покрытия (параметры источников, температуры подложки, давления и состава газовой смеси и т. д.), или путем наблюдения за процессами, происходящими на подложке в процессе роста пленочного покрытия (контроль состава, толщины, структуры и т. д.) [3].

Однако до последнего времени производители вакуумного технологического оборудования для осаждения тонких пленок и формирования функциональных структур прилагали основные усилия на создание стабильных внешних устройств, обеспечивающих неизменность условий внутри вакуумной камеры при проведении технологического процесса и их многократное воспроизведение. Однако число контролируемых технологических параметров все время увеличивается, а требования к их воспроизведению ужесточаются. Необходимость многопараметрического контроля технологического процесса, в свою очередь, приводит к значительному усложнению и существенному повышению требований к самому технологическому оборудованию, а также системам управления технологическим процессом. Параметры технологического процесса подбираются таким образом, чтобы получить требуемые параметры функциональных структур. Измерения параметров пленочных структур проводятся после завершения технологического процесса. В целом, этап отработки технологии получения слоев занимает много времени и требует проведения большого числа экспериментов. В результате процедура отработки технологии формирования покрытия усложняется а стоимость технологического оборудования повышается.

Однако контроля только за параметрами внешних устройств явно недостаточно для получения качественных функциональных структур. Очень трудно проводить процесс осаждения, «не видя» как протекает процесс роста пленки на подложке. Данная проблема обостряется еще и потому, что разрабатываются и активно внедряются все новые методы ионно-плазменного синтеза пленок, в которых зависимость параметров пленок от параметров низкотемпературной плазмы и конструкции самой системы синтеза чрезвычайно сложна. Поэтому всегда есть вероятность, что какой-то важный технологический параметр не будет принят во внимание. Очевидно, что если системы контроля и управления технологическим процессом будут дополнены системами in-situ контроля параметров пленок, можно не только повысить эффективность использования оборудования для синтеза тонкопленочных структур, но и создать технологического оборудования с принципиально новыми возможностями, обеспечивающего управляемое формирование слоев. Как следствие, многие методы измерений параметров материалов были модифицированы для исследования процессов, происходящих на поверхности материала в реальном масштабе времени [4]. Актуальность измерений параметров пленок в процессе их получения постоянно возрастает, поскольку увеличивается число различных материалов, которые находят применение в виде пленок, уменьшается толщина слоев, и повышаются требования к воспроизводимости их параметров.

Примером этому является переход микроэлектроники на технологию медной металлизации и диэлектрических слоев с низкой диэлектрической проницаемостью при переходе к размерам элементов 0,13 мкм и меньше, сопровождающийся изменением основных технологических процессов нанесения слоев, травления и полировки [1]. Идет разработка принципов конструирования и технологии синтеза элементов памяти на основе квантоворазмерных магнитных металлических слоев. Ведутся работы по созданию многослойных двумерных квантово-размерных структур со сверхтонкими металлическими слоями (20-100 А), на основе которых формируются элементы памяти. И если для технологических процессов в сверхвысоком вакууме проблема измерения параметров пленок частично решена, то в ионно-плазменной технологии синтеза, когда рабочее давление изменяется от 10~2 Па л до 10 Па, эту проблему еще предстоит решить.

Основными параметрами, определяющими функциональное назначение современных многослойных пленочных структур, являются толщина и шероховатость поверхности. Поэтому методы, позволяющие определять эти параметры, являются наиболее привлекательными в технологии тонких пленок. Наиболее широко распространенными методами, используемыми для определения толщины, являются оптические методы и микровзвешивание. Примером может служить лазерная интерферометрия. Однако лазерная интерферометрия становится не применима для контроля параметров сверхтонких пленок. Поэтому при толщинах плёнок d<50 нм используют эллипсометрию [5]. В этом случае толщину покрытия измеряют не прямым способом. При этом модель расчета может быть чрезвычайно сложной. В результате не всегда удается проводить обработку регистрируемого сигнала в реальном времени. Кроме прочих, хорошо известных ограничений [6,7], лазерная интерферометрия и эллипсометрия не позволяют измерять шероховатость поверхности материалов.

Большинство этих недостатков можно преодолеть, если использовать метод малоугловой рентгеновской рефлектометрии. Данный метод позволяет измерять не только толщину, но и плотность пленок и шероховатость их поверхности, т.е. параметры, которые чрезвычайно важны для сверхтонких пленок. Толщина пленки, как уже было указано, является одним из основных параметров, определяющих ее функциональные свойства. Плотность пленок связана с их структурой, пористостью и инородными включениями. Шероховатость определяет флуктуацию толщины пленки от точки к точке и совершенство границ раздела. Однако проведение измерений коэффициента отражения в зависимости от угла падения требует много времени и специального оборудования. Это не позволяет интегрировать метод рентгеновской рефлектометрии в технологическое оборудование ионно-плазменного синтеза.

В целом, при ближайшем рассмотрении выясняется, что ни один из существующих сегодня методов измерения параметров пленок в реальном масштабе времени не применим для эффективного измерения параметров сверхтонких пленок, получаемых ионно-плазменными методами.

В методах, основанных на интерференции, толщину пленки можно определить не только из угловой зависимости коэффициента отражения, но и из зависимости коэффициента отражения от самой толщины. Поэтому, как и в лазерной интерферометрии, измерение толщины пленки следует проводиться из временной зависимости коэффициента отражения, однако сами измерения следует проводить на длине волны из коротковолнового рентгеновского диапазона (как в методе малоугловой рентгеновской рефлектометрии). Это позволит разместить оптическую систему снаружи вакуумной камеры и изучать процесс роста пленок нанометровой толщины.

Поэтому разработка метода in-situ рентгеновского мониторинга параметров тонкопленочных слоев и его интегрирование в технологическое оборудование ионно-плазменного синтеза однослойных и многослойных тонкопленочных покрытий нанометровой толщины является актуальной и своевременной.

Быстрый прогресс в микроэлектронике делает актуальной задачу поиска новых материалов, которые позволяют в широких пределах управлять их оптическими, фотоэлектрическими и электрическими свойствами. Поэтому в качестве базовой технологии была выбрана технология синтеза алмазоподобных пленок (АПП) и многослойных углеродных структур, для получения которых используются методы ионно-плазменного синтеза материалов. В последнее время углеродные пленки, благодаря своим уникальным свойствам, привлекают к себе пристальное внимание. Особенностью углерода является то, что в силу своей природы он может образовывать состояния с различными типами химической связи, которым в предельном случае соответствуют различные кристаллические модификации. При получении углеродных пленок из плазмы спектр метастабильных состояний резко расширяется. Благодаря этому углеродные пленки, полученные ионно-плазменными методами, обладают «бесконечным» многообразием различных состояний и соответствующих им свойств. Важно отметить, что при выращивании пленок подбором параметров процесса осаждения можно управлять соотношением между различными состояниями, а, следовательно, и механическими, оптическими и электрофизическими свойствами углеродных покрытий. Хотя за 25 лет исследований сделан большой шаг в понимании свойств углеродных пленок и их корреляции с условиями получения, часть проблем остались нерешенными. В частности, необходимо добиться лучшей воспроизводимости и стабильности параметров углеродных пленок, а также исследовать начальные стадии их роста.

В настоящее время углеродные пленки применяются в виде пассивных покрытий для защиты от механических повреждений и химической защиты от влияния агрессивных сред; антифрикционных покрытий, фоторезистов для субмикронной литографии полупроводников. На их основе создаются многослойные рентгеновские зеркала, а также мишени для ускорителей и время-пролетных спектрометров. Отрицательная работа выхода из алмаза позволяет надеяться, что и алзазоподобные пленки (АПП) будут также иметь небольшую работу выхода электронов, что позволит создать на их основе холодные катоды. А возможность получения пленок с диэлектрической проницаемостью меньше 2,5, позволяет использовать их в качестве диэлектрических слоев вместо Si02.

Ряд известных зарубежных фирм, например, Veeco Instruments Inc. (США) и Commonwealth Scientific Corporation (США) наладили серийный выпуск оборудования для получения алмазоподобных пленочных покрытий.

Особый интерес, как с точки зрения расширения спектра возможных свойств углеродных пленок, так и областей их практического использования, может представлять объединение ионно-плазменной технологии выращивания углеродных пленок с идеей формирования на их основе многослойных структур со слоями нанометровой толщины для целей микроэлектроники и рентгеновской оптики.

С точки зрения in-situ мониторинга углеродные пленки являются еще и уникальным объектом для проведения исследования. Их можно наносить всеми существующими методами ионио-плазменной технологии, используя бесконечное множество исходных соединений. Это позволяет исследовать рост пленок углерода в разных технологических условиях.

Цель работы. Создание теоретических основ непрерывного технологического контроля параметров сверхтонких пленок и слоев квантово-размерных структур в реальном масштабе времени в процессах ионно-плазменного синтеза. Основными задачами диссертации явились:

1. Разработка теоретических основ метода in-situ рентгеновского контроля параметров тонких пленок в процессе их синтеза

2. Разработка методик асчета параметров слоев в одно- и многослойных пленочных структурах в реальном масштабе времени на основе результатов измерений коэффициента отражения коротковолнового рентгеновского излучения от системы «пленка на подложке» при изменении толщины пленки.

3. Интегрирование метода in-situ рентгеновского контроля в оборудование ионно-плазменного синтеза нанокомпозитных и многослойных функциональных структур.

4. Экспериментальное исследование влияния технологических факторов осаждения на начальные стадии роста полупроводниковых, металлических и нанокомпозитных структур.

5. Исследование процессов синтеза многослойных С/С структур со слоями нанометровой толщины и нанокомпозитных слоев.

Научная новизна проведенных исследований состоит в следующем:

1. Впервые разработаны теоретические основы метода in-situ рентгеновского контроля и визуализации процесса формирования сверхтонких слоев в реальном масштабе времени из результатов измерений временной зависимости коэффициента отражения коротковолнового рентгеновского излучения в процессе движения и Изменения поверхности пленочного покрытия.

2. Решены проблемы регистрации рентгеновского излучения и разработаны способы

11 обработки экспериментальных данных в реальном масштабе времени с целью измерения значений толщины, скорости роста, плотности и шероховатости пленок цанометровой толщины.

3. Впервые получены динамические интерференционные зависимости от систем «пленка на подложке» во время проведения процесса синтеза тонкопленочных покрытий, на основе которых возможно определение текущих значений параметров пленок.

4. Впервые исследованы начальные стадии роста алмазоподобных углеродных пленок, получаемых методами магнетронного распыления, ионно-лучевого осаждения и стимулированного плазмой химического осаждения из газовой фазы в реальном масштабе времени. Установлены закономерности изменения плотности и шероховатости АПП нанометровой толщины в процессе увеличения толщины, а также в зависимости от условий их получения.

5. Установлена взаимосвязь между параметрами тонкопленочного покрытия, скоростью их изменения, физическим состоянием растущей пленки (несплошности пленки и неравномерности толщины) и формой получаемой интерференционной зависимости. Разработана система управления технологическим процессом на основе непосредственного измерения параметров формируемых слоев.

6. Впервые на интегрированном ионно-плазменном оборудовании, включающем многофункциональную ионно-плазменную систему формирования слоев и систему in-situ мониторинга параметров, решена проблема синтеза принципиально нового вида многослойных С/С структур.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Модели расчета параметров тонкопленочных покрытий в реальном масштабе времени в процессе движения и изменения поверхности пленочного покрытия из временной зависимости коэффициента отражения коротковолнового рентгеновского Излучения. Методика выбора оптимальных условий проведения измерений с целью

12 уменьшения погрешности измерений.

2. Обоснование взаимосвязи между параметрами зондирующего рентгеновского излучения и пределами измерений толщины, скорости роста, плотности и шероховатости поверхности слоев.

3. Эффект изменения декремента преломления алмазоподобных углеродных слоев за счет изменения их пространственной структуры вследствие вариации соотношения между sp2- и sp3- гибридизованными состояниями и разной концентрации водорода является эффективным способом создания многослойных углеродных структур для управления потоками рентгеновского излучения и потоками нейтронов.

4. Возможность создания многослойных углеродных периодических структур с периодом до 11 А и резкими границами раздела между слоями путем изменения

2 3 соотношения между sp - и sp - гибридизованными состояниями и концентрации водорода. Одинаковый элементный состав слоев многослойной углеродной структуры, позволяет минимизировать диффузионное размытие границ раздела слоев и тем самым получить совершенные и термически стабильные многослойные углеродные структуры.

5. Физико-химические особенности формирования алмазоподобных углеродных пленок, получаемых химическим осаждением из газовой фазы в плазме ВЧ-разряда, заключающиеся в том, что на начальных стадиях рост пленок происходит по островковому механизму. В то же время пленки, получаемые магнетронным распылением и ионно-лучевым осаждением, являются сплошными даже при толщине порядка 20 А.

6. Метод ВЧ реактивного ионно-плазменного травления АПП в кислороде при оптимизации условий проведения процесса (варьировании давления рабочего газа и мощности разряда) обеспечивает уменьшение шероховатости поверхности алмазоподобной углеродной пленки по-сравнению с исходной шероховатостью поверхности кремниевой подложки.

Практическая значимость результатов

Разработаны теоретические основы непрерывного технологического in-situ рентгеновского контроля параметров сверхтонких слоев. Метод непрерывного рентгеновского контроля может быть интегрирован в ионно-плазменные, плазменные и другие технологические процессы. Данное оборудование может быть использовано как в научных целях, так и на этапе отработки технологии осаждения пленочных покрытий с целью получения необходимой скорости роста пленки, уменьшения шероховатости её поверхности и достижения плотности, соответствующей плотности данного материала.

Результаты работы могут быть также использованы: -для получения многослойных углеродных структур, применяемых для создания приборов на квантовых эффектах и элементов рентгеновской литографии; -для уменьшения шероховатости поверхности материалов;

- при разработке аппаратуры и методов рентгеновской и оптической диагностики поверхности тонких слоев и границ раздела полупроводниковых структур;

- при разработке методов и аппаратных средств мониторинга технологических процессов синтеза и травления тонких пленок и определения моментов их окончания; -для создания фотоэлектрических преобразователей.

Технология синтеза C-Pt нанокомпозитных слоев внедрена на заводе «Аналитприбор» г. Смоленск для создания активных тонкопленочных электродов для газовых сенсоров нового поколения.

В «МАТИ»-РГТУ им. К.Э. Циолковского и ГНИИВТ им. С.А. Векшинского созданы установки для нанесения углеродных слоев и многослойных структур на их основе с интегрированным in-situ рентгеновским контролем параметров пленок в процессе роста.

Результаты работы используются на предприятии «МЭШплюс» и в НИИ физических проблем им. Ф.В. Лукина.

Результаты работы внедрены в учебный процесс в «МАТИ»-РГТУ им. К.Э. Циолковского на кафедре «Наукоемкие технологии радиоэлектроники» в курсах лекций по дисциплинам «Нанотехнология в производстве РЭС», «Физико-химические основы ионно-плазменных процессов» и в МГИЭМ (Технический университет) на кафедре «Материаловедение электронной техники» в курсе лекций "Материаловедение тонких пленок".

Выводы

1. Проведено исследование шероховатости поверхности АПП, полученных из С6Н12 в ВЧ-разряде и магнетронным распылением графита в Аг и смеси Аг и С6Н12. Показано, что при получении углеродных пленок методом магнетронного распыления шероховатость растущей пленки меньше, чем у подложки. При осаждении алмазоподобных углеродных пленок из газовой фазы пленка повторяет рельеф поверхности подложки. Однако ее травление в плазме кислорода ведет к уменьшению шероховатости поверхности пленки до уровня меньшего, чем у исходной подложки.

2. Предложен способ уменьшения остаточной шероховатости полированных поверхностей, заключающийся в нанесении на исходную поверхность подложки алмазоподобной углеродной пленки нанометровой толщины, а затем проведения ионно-плазмеиного полирующего травления уже этой пленки, а не самой поверхности подложки. Показано, что, подбирая условия осаждения и травления алмазоподобных углеродных пленок, можно значительно увеличить коэффициент отражения рентгеновского излучения от поверхности в 1,7 раза.

3. Разработанный способ планаризации поверхности сверхтонкими углеродными пленками был применен в технологии синтеза МУИС. Показано, что планаризация поверхности МУИС после ее получения позволяет увеличить коэффициент отражения рентгеновских зеркал на длине волны 1,54 А на 30 % .

4. Предложена схема фотоэлектрического преобразователя, позволяющего увеличить ток короткого замыкания за счет ударной ионизации. Сформулированы условия, необходимые для ударной ионизации, и обоснован выбор материалов слоев для получения экспериментальных образцов солнечных элементов. Показано, что обеспечить выполнение данных условий можно в структуре, в которой сверхтонкая углеродная пленка с шириной запрещенной зоны равной 0,5 эВ расположена между двумя фоточувствительными слоями р- и п- типа, имеющими разную ширину запрещенной зоны (в частности, n-CdO/a-C/p-Si).

5. Исследованы оптические и электрические свойства пленок CdO, полученных реактивным магнетронным распылением. Показано, что CdO является хорошим антиотражающим покрытием для Si в диапазоне длин волн 650-900 нм. Минимальное значение удельного сопротивления пленок CdO р=7*10"4 Ом*см соответствует значению парциального давления кислорода в камере Р=5,2*10"4 мм рт.ст.

6. Используя in-situ рентгеновский мониторинг отработана технология получения сплошных слоев а-С в диапазоне толщин от 10А до 50 А. Получены структуры n-CdO/a-C/p-Si и n-CdO/p-Si с активной площадью S = 0,64 см2. Проведено их сравнительное тестирование на имитаторе Солнца. Показано, что обе структуры имеют приблизительно одинаковое напряжение холостого хода Vxx=0,32 В. Однако ток короткого замыкания у структуры n-CdO/a-C/p-Si почти в три раза больше (1кз=44 мА/см ), чем у структуры n-CdO/p-Si. КПД - составлял ~11,5 % и ~4 %, соответственно.

7. Синтезированы многослойные углеродные квантово-размерные структуры, магнитные туннельные переходы (№/АПП/Те), гетероструктуры Ме/АПП/Si и исследованы их электрофизические и оптические свойства. Показано, что наблюдаемые эффекты могут быть объяснены на основе квантово-размерных эффектов.

Заключение

1. Впервые разработаны теоретические основы метода рентгеновского контроля параметров тонкопленочных покрытий и шероховатости поверхности материалов во время их получения и на его основе реализован непрерывный технологический контроль параметров нанокомпозитных структур в технологии ионно-плазменных процессов: визуализации процесса роста тонкопленочных покрытий нанометровой толщины; определения толщины, скорости роста, плотности и шероховатости поверхности однослойных и многослойных пленочных покрытий; определения момента окончания процесса травления; мониторинга шероховатости поверхности подложки в процессе ее обработки и управления технологическим процессом.

2. Рассмотрены методические вопросы, связанные с измерением методом in-situ рентгеновской рефлектометрии параметров тонких пленок в процессе их получения. Определены диапазоны изменения толщины, скорости роста, плотности и шероховатости поверхности пленок, для использования метода в технологии тонких пленок.

3. Разработаны принципы интегрирования метода in-situ рентгеновского контроля в вакуумно-технологическое оборудование ионно-плазменного синтеза сверхтонких пленок, нанокомпозитных слоев и многослойных структур и создан комплекс интегрированного ионно-плазменного оборудования. Разработано программное обеспечение, позволяющее осуществлять: предварительный анализ интерференционных зависимостей, математическую обработку экспериментальных данных в реальном масштабе времени, их отображение на экране монитора и управление технологическим процессом формирования тонкопленочных структур. Созданное вакуумно-технологическое оборудование используется для: получения многослойных квантово-размерных структур и рентгеновских зеркал; получения сверхтонких пленок для целей оптики и микроэлектроники; для рентгеновской диагностики поверхности, тонких слоев и границ раздела полупроводниковых структур. Полученные результаты используются также в учебном процессе в «МАТИ»-РГТУ им. К.Э. Циолковского на кафедре «Наукоемкие технологии радиоэлектроники» в курсах лекций по дисциплинам «Нанотехнология в производстве РЭС», « Физико-химические основы ионно-плазменных процессов» и в МГИЭМ (Технический университет) на кафедре «Материаловедение электронной техники» в курсе и "Материаловедение тонких пленок".

4. Впервые получены динамические интерференционные зависимости коэффициента отражения коротковолнового рентгеновского от систем пленка - подложка во время проведения процессов синтеза пленок нанометровой толщины. Показано, что плотность и шероховатость пленок могут сильно изменяться на начальных стадиях роста. Установлены основные закономерности влияния физико-технологических факторов на параметры углеродных слоев на начальных стадиях роста и определен диапазон их изменения. Доказана возможность управления параметрами углеродных пленок во время их получения и последующей обработки. Разработан способ уменьшения шероховатости полированных поверхностей при осаждении на них сверхтонких алмазоподобных углеродных пленок и показано, что использование данного способа в технологии многослойных рентгеновских зеркал позволяет увеличить коэффициент отражения рентгеновских зеркал.

5. Впервые на интегрированном ионно-плазменном оборудовании, включающем многофункциональную ионно-плазменную систему формирования слоев и систему in-situ контроля их параметров, решена проблема синтеза принципиально нового вида рентгеновских зеркал— многослойных углеродных интерференционных структур. Разработаны технологические процессы синтеза многослойных углеродных рентгеновских зеркал с периодом от 11 А до 120 А и количеством до 250. Получены совершенные многослойные периодические углеродные структуры. Показано, что среднеквадратический разброс толщин слоев в многослойной структуре не превышает 1 А, а толщина переходного слоя на границе раздела двух углеродных слоев - нескольких ангстрем. Установлено, что коэффициент отражения многослойных углеродных структур в диапазонах длин волн от 5 А до 15 А и от 60 А до 80 А составляет от 10 % до 12 %. При этом многослойные углеродные зеркала имеют в два-три раза более высокое разрешение по сравнению с известными видами рентгеновских зеркал, высокую термическую стабильность, а в спектрах отражения отсутствуют полосы, характерные для рентгеновских зеркал, содержащих слои металла.

6. Впервые на интегрированном ионно-плазменном оборудовании исследованы начальные стадии формирования алмазоподобных углеродных пленок (АПП) методами магнетронного распыления, ионно-лучевого осаждения и осаждения из газовой фазы в ВЧ-разряде (13,56 МГц) в реальном масштабе времени. Показано, что плотность и шероховатость АПП пленок может сильно изменяться на начальных стадиях роста. Установлено, что при осаждении из газовой фазы имеет место увеличение плотности и шероховатости от 1,5 г/см3 до 1,9 г/см3 при увеличении толщины до —120 А. При дальнейшем увеличении толщины плотность пленок практически не изменяется. Это означает, что на раннем этапе роста углеродная пленка растет по островковому механизму. При толщине пленки более 120 А пленка становится сплошной. В то же время пленки, получаемые магнетронным распылением и ионно-лучевым осаждением, являются сплошными даже при толщине порядка 20 А. Плотность АПП, полученных данными методами, о находится в диапазоне 2 г/см -2,2 г/см и слабо зависит от условий получения.

7. Исследовано изменение шероховатости поверхности кремниевой пластины в процессах ионно-плазменной обработки в различных инертных и химически-активных газах. Установлено, что обработка поверхности кремниевой пластины в CF4 и Аг приводит к увеличению шероховатости, в то время, как обработка в 02 уменьшает шероховатость поверхности. Предложен способ уменьшения остаточной шероховатости полированных поверхностей при осаждении на них сверхтонких алмазоподобных углеродных пленок. Показано, что, подбирая условия осаждения и травления алмазоподобных углеродных пленок, можно значительно увеличить коэффициент отражения рентгеновского излучения от поверхности.

7. Синтезированы многослойные углеродные квантово-размерные структуры, магнитные туннельные переходы (№/АПП/Те), гетероструктуры Ме/АПП/Si и исследованы их электрофизические и оптические свойства. Показано, что наблюдаемые эффекты могут быть объяснены на основе квантово-размерных эффектов.

8. Рассмотрены основные направления дальнейшего совершенствования и развития in-situ рентгеновского контроля, а также новые схемы реализации способа, позволяющие увеличить объем данных, поступающих во время технологического процесса от объекта мониторинга. Реализация данных способов позволит рассчитывать абсолютные значения шероховатости поверхности и увеличит точность нахождения значений толщины и плотности.

1. A. Braun, New Materials Demands, Semiconductor International magazine, v.24, No2, 2001, 89-96.

2. Eray S. Aydil, 187th Meeting of the Electrochemical Society, In situ, real-time diagnostics of surfaces during plasma processing: a review, 21-26 May, Reno, Nevada, 1995, Proceedings Volume 95-2, p. 25-43.

3. W. Marziger, H. Krenn, Inline process monitoring using portable FTIR spectrometer 2rd European Advanced Equipment Control / Advanced Process Control (AEC/APC) onference Dresden, Germany, April 18 -20, 2001, p.5.102.

4. Bonnot A.M., Mathis B.S. and Moulin S., Investigation of the growth kinetics of low pressure diamond films by in situ elastic scattering of light and reflectivity, Apll. Phys. Lett., v. 63 ,(1993), p. 1754-1756.

5. P. Boher and J.L. Stehle, "Atomic scale characterization of semiconductors by in-situ real time spectroscopic ellipsometry", Thin Solid Films, Volume 318, Nos.~l and 2, 1998, p. 120-125.

6. H. Luth, Surface and Interface of Solids, Springer-Verlag, Berlin, 1993, 489 p.

7. A.M. Bonnot, B.S. Mathis and S. Moulin, Investigation of the growth kinetics of low pressure diamond films by in situ elastic scattering of light and reflrctivity, Apll. Phys. Lett., v. 63 , N13, (1993), p. 1754-1756.

8. Thin Films for Optical Systems, ed. F.R. Flory, Marcel Dekker, Inc., Berlin, 1995, p. 586.

9. Vedam K., "Spectroscopic ellipsometry: a historical overview ",Thin Solid Films, Volume 313/314, 1998, p. 1-10.

10. Lee H., "Characterization of highly strained silicon-germanium alloys grown on silicon substrates using spectroscopic ellipsometry",. Thin Solid Films, v.313, 1998, p 168-172.

11. Urban F. K., Comfor J. C., Numerical ellipsometry: application of a new algorithm for realtime in situ film growth monitoring, J. Vac. Sci. Technol.,A14(4), (1996), 2331-2336.

12. Blayo N.and Drevillon В., In-situ study of the growth of hydrogenated amorphous silicon by infrared ellipsometiy, Appl. Phys. Lett. 59 , (1991), p. 950-952.

13. Zhou Z., Aydil E.S., Gottscho R.A., and Chabal Y.J., Reif R., Real time in-situ monitoring of room temperature silicon surface cleaning using hydrogen and ammonia plasmas, J. Electrochem. Soc., v. 140, N. 11,(1993), p. 3316-3321.

14. Sang M., Aydil E.S., Study of surface reaction during plasma enchanced chemical vapor deposition of Si02 from SiH4, 02, and Ar plasma, J. Vac. Sci. Technol., v. A14(4), 1996, p.• 2062-2070.

15. Deshmukh S. C., Aydil E.S., Investigation of Si02 plasma enchanced chemical vapor deposition through tetreethoxysilane using attenuated total reflection Fourier transform infrarad spectroscopy, J. Vac. Sci. Technol., v. A13(5), 1995, p. 2355-2367.

16. Morrison P. W, Taweechokesupsin Jr. O., Kovach C. S., Roozbehani B.,. Angus J.C, In situ infrared measurements during hot filement CVD of diamond in a rotating substrate reactor, Diamond and Related Materials, v. 5, (1996) , p. 242-246.

17. Toyoshima Y., Arai K., Matsuda A. and Tanaka K., Real-time detection of higher hydrides on the growing surface of hydrogenated amorphous silicon by infrared reflection absorption spectroscopy, Appl.Phys.Lett. 57, (1990), p. 1028 -1030.

18. Niwano M., Terashi M., Shinohara M., Shoji D. and Miyamoto N., Oxidation processes on the H20-chemisorbed Si(100) surface studied by in-situ infrared spectroscopy, SURFACE SCIENCE, Vol. 401, No.3, (1998), p. 364-370.

19. Knoblock J., Hess P., In-situ infrared transmisiion spectroscopy of nucleation and growth of amorphous hydrogenated silicon, Appl. Phys. Lett., v. 69, N.26, (1996), p. 4041-4044.

20. Aydil E.S., Gottscho R.A., and Chabal Y.J., Real-time monitoring of surface chemistry during plasma processing, Pure and Appl. Chemistry 66, (1994), 1381-1388.

21. Aydil E.S., Zhou Z., Giapis K.P., and Chabal Y.J., and Gottscho R.A., Real-time, in-situ monitoring of surface reaction during plasma passivation of GaAs, Appl. Phys. Lett. 62, (1993), 3156-3158.

22. Aydil E.S., Zhou Z., Gottscho R.A., and Chabal Y.J., Real time in-situ monitoring of surfaces during glow discharge processing NH3 and H2 plasma passivation og GaAs, J. Vac. Sci. Technol. В 13, (1995), p. 258-267.

23. Gottscho R.A., Preppernau B.L., Pearton S.J., Emerson A.B. and Giapis K.P., Real-time monitiring of low temperature hydrogen plasma passivation of GaAs, J. Appl. Phys. 66, (1990), p.440-445.

24. Reinke P., and Oelhafen P., The interaction of carbon with the diamond surface: an in-situ photoelectron spectroscopy investigation, DIAMOND AND RELATED MATERIALS Vol. 7, Nos.2-5, (1998), p. 175-178.

25. Roberts T.A. and Gray K.E. "Total-Reflection X-Ray Fluorescence Spectroscopy for In-Situ, Real-Time Analysis of Growing Films", MRS Bulletin, N5 (1995), p.43-46.

26. Koga A, Takeo H.,"In situ grazing incidence x-ray diffraction system for cluster deposition on a low-temperature substrate", Rev. Sci. Instrum., v. 67 (12) (1996) p.4092-4097.

27. Spiller E., "Experience with in situ monitor system for fabrication of x-ray mirrors," SPIE, Vol. 563,pp. 367-380, 1985.

28. Kikuchi Y., Itoh M., Mori I., Takigawa Т., "Estimation of the density and roughness of thin monolayer films by soft x-ray reflectivity measurements," Japan Journal of Applied Physics Vol.29, N2, pp. L375-L377, 1990.

29. Boudet Т., Berger M., Lartigue O., Hirrien В., Optical and x-ray characterization applied to multilayer reverse engineering, Optical Engineering, v. 37(7), (1998) p. 2175-2181.

30. Mullins C.B. and Coburn J.W., Ion-beam assisted etching of Si with fluorine at low temperatures, J. Appl. Phys. 76, (1994), p. 7562-7566.

31. Кудрявцев Ю. П., Евсюков C.E., Гусева М.Б., Бабаев В.Г., Хвостов В.В., Карбин-третья аллотропная форма углерода, Известия Академии наук, Серия химическая, 1993, № 3, с. 450-463.

32. Федосеев Д.В., Алмазные и алмазоподобные пленки, в кн. Алмаз в электронной технике, М.:Энергоатомиздат, 1990,с.171-185.

33. Гришко Л.Б., Елинсон В.М., Ивановский Г.Ф., Слепцов В.В., Электронная промышленность, Осаждение пленок из направленных ионно-плазменных потоков частиц, N4,(1986),с.6-11.

34. Баранов A.M., Кондрашов П.Е., Слепцов В.В., Аморфные углеродные пленки: роль водорода в получении слоев с заданными свойствами.Труды Московского семинара "Алмаз:Физика и электроника", Москва, 1992, в.1, с.39-75.

35. Белянин А.Ф., Семенов А.П., Семенов И.А., " О выращивании пучками заряженных частиц тонких пленок углерода различных структурных модификаций", Труды международной конференции " Алмазы в технике и электронике", Москва, 26-28 мая 1998, с. 158-167.

36. Балаков А.В., Алмазополимерные углеродные пленки, Оптико-механическая промышленность, N6, (1989),с.48-65.

37. Пузиков В.М., Семенов А.В., Структура алмазоподобных пленок, осажденных из сепарированных по массам ионных пучков, Archiwum Nauki о Mater., v.7, (1986), N.2, s.187-193.

38. Gautherin G., Weissmantel C., "Some trends in preparing film structures by iom beam methods", Thin Solid Films, 1978, V.50, p. 135-144.

39. Зосим Д.И., Кулигина В.П., Семенов A.B., "Влияние электрического поля на оптические свойства алмазоподобных пленок углерода", Труды украинского вакуумного общества, Харьков, 1997, т.З, с. 139-143.

40. Chuzhko R.K., Rychkov В.А., Klepikov A.V. and Popov A.V., Diamond-like films deposition by magnetron sputtering with additional ionization, Diamond and Related Mater., v. 1, (1992), p.332-333.

41. Sato Т., Furuno S., Iguchi S.and Hanabusa M., Deposition of diamond-like carbon films by pulsed-laser evaporation, Jpn.J.Appl. Phys., v.26,(1987), p.L1487-L1488.

42. Namba J., Mohri Т., Structural study of the diamond phase carbon films produced by ionized deposition, J.Vac.Sci.and Technol.,v.A3,(1985),p.319-323.

43. Чайковский Э.Ф., Пузиков B.M., Семенов А.П., " Осаждение алмазных пленок из ионных пучков углерода", Кристаллография, 1981, т.26, вып. 1, с. 219-222.

44. Кулик JI.B., Кобицкий А.Ю., Саучев К.Н., "Аморфные алмазоподобные пленки, полученные ионно-лучевым методом", Труды 7 Международного симпозиума Тонкие пленки в электронике, М.:1996, с. 49-53.

45. Shing Y.H.and Pool F.S., Electron cyclotron resonancse deposition of diamond-like films, Vacuum,v.41,(1990),N4-6, p.1368-1370.

46. Angus J.C., Koidl P.and Domiz S., in I.Mort et al. (eds.), Plasma -Deposited Thin Films,CRC Press Inc.Boca Raton, Florida,p.89,1989.

47. Aisenberg S., The role of ion-assisted deposition in the formation of diamond-like carbonfilms, J.Vac.Sci.Technol.A,v.8,( 1990),p.2150-2154.254

48. Nakagama M., Matsuba Y., Shimamura J. , " Physical properties of diamond-like carbon films deposited on mixed atmosphere of C2H4-Ar, C2H2-H2, and C2H4-N2", J. Vac. Sci. and Tech., A 14(4) (1996) p.2418-2426.

49. Слепцов В.В., Хоц Г.Е., Жилина В.И., " Антиотражающие свойства твердых аморфных гидрогенизированных а-С:Н пленок", Труды украинского вакуумного общества. Харьков, 1997, т.З, с. 149-154.

50. Ovshinsky S.R., Structure and Exitation of Amorphous Solids,A.I.P. Conf.Proc.no 31 .Am.Inst.Phys.N.Y., 1976, p.31-52.

51. Ясуда X.,Полимеризация в плазме, М.:Мир,1988, 280 с.

52. Бакай А.С., Стрельницкий В.Е., Структурные и физические свойства углеродных конденсатов, полученных осаждением потоков быстрых частиц. М.:1984, 87с. (Обзор ЦНИИатоминформ).

53. Miyazava I., Preparation and structure of carbon film deposited by a mass separated С/ SUP+/ ion beam, J.Appl.Phys., v.55,(1984),p.l88-193.

54. Lifshitz Y., "Hydrogen-free amorphous carbon films: correlation between growth conditions and properties", Diamond and Related Materials, v. 5 (1996) p. 388-400.

55. Evans B.L. and Nasser G.Y., The DC conductivity of carbon films, Phys.St.Sol.(A),v.l 10,(1988), p.165-179.

56. Lacerda M.M.,. Freire F.L, Mariotto G., "Raman spectroscopy of annealed carbon nitride films deposited by RF-magnetron sputtering", Diamond and Related Materials, v. 7 (1998), p. 412-416.

57. Torng C.J., Sivertsen J., Judy J.H., Chang C., Structure and bonding studies of the C:N thin films produced by rf sputtering method, J. Mater. Res., v. 5, No. 11, (1990), p. 24902496.

58. Kleinsorge В., Hie A., Chhowalla M., Fukarek W., Milne W.I. and Robertson J., "Electrical and optical properties of boronated tetrahedrally bonded amorphous carbon (ta-C:B)", Diamond and Related Materials, v. 7 (1998), p. 472-475.

59. Liu A.Y., Cohen M.L., Science, v.245 (1989), p.841.

60. Teter D.M., Russell R. J., Science, v. 271 (1996), p.53.

61. Fendrych F., Jastrabik L., Pajasova L., Chvostova D., Soukup L. and Rusnak K., "The mechanical, tribo logical and optical properties of CNX coatings prepared by sputtering methods", Diamond and Related Materials, v. 7 (1998), p. 416-417.

62. Основы эллипсометрии, Под ред. А.В.Ржанова, М.:Наука, 1979, 424 с.

63. Комраков Б.М., Шапочкин Б.А., Измерение параметров оптических покрытий, М.:Радио и связь, 1986,102 с

64. Savides N.and Window В., J.Vac.Sci.Technol.A,v.3, (1985), р.2386.

65. Martinu L., Raveh A., Boutard D., Houle S., Poitras D., Vella N., Wertheimer M.R., Properties and stability of diamond-like carbon films related to bonded and unbonded hydrogen, Diamond and Related Materials, v.2, (1993),p.673-677.

66. Sleptsov V.V., Kuzin A.A., Ivanovsky G.F., Elinson V.M., Gerasimovich S.S.,. Baranov A.M,.Kondrashov P.E, "Optical Properties and Phase composition of a-C:H films". J.Non-Crvst.Sol.,v. 138 (1991),p.53-58.

67. Baranov A.M., Gerasimovich S.S., Elinson V.M., Kuzin A.A., Sleptsov V.V., Kondrashov P.E., "Phase composition modeling of a-C:H films on the basis of their optical properties", Phys. Stat. Sol.(a),v.l22 (1990) p. kl39-kl41.

68. Меден А., Шо М.,Физика и применение аморфных полупроводников, М.:Мир,1991.

69. Rusli К, Robertson J., Amaratunga G.A.J., "Photoluminescence behavior of hydrogenated amorphous carbon", J.Appl.Phys.80(5),1996, c.2998-3003.

70. Robertson J.,"Photoluminescence mechanism in amorphous hydrogenated carbon", Diamond and Related Materials, 1996,N5, c.457-460.

71. Мотт H., Дэвис Э., Электронные процессы в некристаллических веществах. М.:Мир,1982, 602 с.

72. Сокол О.Ю., Ивановский Г.Ф., Слепцов В.В., Елинсон В. М., Еерасимович С.С., Пленки а-С:Н: размер графитных кластеров и электрические свойства. Поверхность. Физика, химия, механика, № 1, (1990), с.103-105.

73. Frauenheim Th., Stephan U., Bewilogua К., Jungnickel F., Fromm E., Electrical transport and elecrtonic properties of amorphous carbon thin films, Thin Solid Films, v. 182, (1989) p. 63-78.

74. Sleptsov V.V., Kuzin A.A., Elinson V.M., Baranov A.M., Electrical and optical properties of carbon films, In book " Physics and Technology of Diamond Materials", Polaron Publishers, Moscow, 1994, p.80-87.

75. Елинсон B.M., Кондратов П.Е., Слепцов B.B., Баранов A.M., Влияние толщины пленок а-С на механизм переноса носителей заряда, Письма в ЖТФ, 1990, т. 16, в.З, с.36-39.

76. Баранов A.M., Елинсон В.М., Кондратов П.Е., Слепцов В.В. Исследование механизмов проводимости в пленках а-С. Труды I Всесоюзной конференции "Физические основы твердотельной электроники. " Ленинград, 1989, т. 1, с.236.

77. Pirker К., Thin Sol. Films, v.138, (1986) p.121.

78. Weissmantel C., J.Vac.Sci.Technol.A,v.3,(1985) p.2384.

79. Robertson J., Mechanical properties and structure of diamond-like carbon, Diamond and Related Materials, v.l, (1992),p.397-406.

80. Meyerson B.and Smith F.M., Sol.St.Commun., v.41,p.23,1982.

81. Robertson J.and Reilly E.P.O., Electronic and atomic structure of amorphous carbon, Phys.Rev.B.,v.35, (1989),N6, p.2946-2971.

82. Amir O.and Kalish R., Doping of amorphous-hydrogenated carbon films by ionimplanmtation, Diamond and Related Materials, v.l, 1992, p.364-368.257

83. Conway N.M.J., Milne W.I. and Robertson J., "Electronic properties and doping of hydrogenated tetrahedral amorphous carbon films", Diamond and Related Materials, v. 7 (1998), p. 477-480.

84. Crouse P.L., The effect of deposition parameters on the compressive stress in a-C:H thin films, Diamond and Related Materials, v.2, (1993),p.885-889.

85. Lee K., Baik Y., Eun K., Stress relief behaviour of diamond-like carbon films on glasses, Diamond and Related Materials, v.2, (1993),p.218-224.

86. Martinu L., Raveh A., Boutard D., Houle S., Poitras D., Vella N., Wertheimer M.R., Properties and stability of diamond-like carbon films related to bonded and unbonded hydrogen, Diamond and Related Materials, v.2, (1993),p.673-677.

87. Mattox D.M.,in Deposition Technol.for Films and Coatings, ed. by R.F. Bunshah (Noyes Park Ridge, NJ,1982),p.63.

88. Scheibe H.J., Siemroth P., Schoneich В., Mucha A., Kluge G., DLC film preparation by LASER-ARC and properties study, Diamond and Related Materials, v.l, (1992),p.98-103.

89. Raveh A., Martinu L., Wertheimer M.R., Mechanical and tribological properties of dual-frequency plasma-deposited diamond-like carbon, Surf.Coat.Technol.,v.58, 1993) p.45-56.

90. Akkerman Z.L., Efstathiadis H., and Smith F.W., "Thermal stability of diamondlike carbon films", J.Appl.Phys.80(5),1996,lSeptember, c.3068-3075.

91. Кондратов П. E., Мироненко JI.C., Баранов A.M., Исследование влагостойкости углеродных и алмазоподобных углеродных пленок, Тез. 3-ей HT конференции "Вауумная наука и техника", Гурзуф, сен. 1996, Москва, МИЭМ, 1996, с. 73.

92. Гусева М.Б., Бабаев В.Г., Хвостов В.В., Рылова О.Ю., Ивановский Г.Ф., Слепцов В.В., Елинсон В. М., Электронная структура пленок а-С:Н, Поверхность. Физика, химия, механика, № 11, (1987), с.101-108.

93. Robertson J., Diamond and Related Mat., Vol 4, (1995) 297.

94. Kondrashov P.E., Smirnov I.S., Sleptsov V.V., Baranov A.M.,. Elinson V M., Multilayer diamond-like structures for x-ray optics, Diamond and Related Materials, v. 4, 1995, p.109-112.

95. Crill A. and Patel V., Tribological properties of diamond-like carbon and related materials, Diamond and Related Materials, 2 (1993) 597-605.

96. Franco L.P., Density dependence of the electrochemical characteristics of carbon overcoated thin film media, J. Vac. Sci. Technol. A8(3), (1990), p. 1344.

97. Баранов A.M., Проблемы и перспективы создания полупроводниковых приборов на основе алмазных и алмазоподобных пленок, Труды Московского семинара "Алмаз:Физика и электроника", Москва, 1992, в.1, с.39-75.

98. Voevodin A.A., and Zabinski J.S., Superhard, functionally gradient, nanolayered and nanocomposite diamond-like carbon coatings for wear protection, Diamond and Rel. Mater., v. 7(1998), p. 460-464.

99. Ивановский Г.Ф., Слепцов В.В., Елинсон В.М., Кондратов П.Е., Ионно-плазменное осаждение пленок углерода в производстве изделий электронной техники, Электронная промышленнность,Ы 12,(1989),с.26-29.

100. Rotshild М., Агопе С., Erlich D.C., "Eximer-laser etching of diamond and hard carbon films by direct writting and optical projection", J.Vac.Sci.Technol.,v.4, (1986),p.310-314.

101. Wang D„ Hoybe P.C., Cleaver J.R.A., Porkolab G. A., MacDonald N.C., Lithography using electron beam induced etching of a carbon films, J. Vac. Sci. and Technol., В 13(5), (1995), p. 1984-1987.

102. Semiconductor International, December 1997, p.s-17.

103. Semiconductor International, December 1997, p.s-31.

104. Silva S.R.P., Forrest R.D., Munindradasa D.A. and Amaratunga G.A.J., Electron field emission studies from amorphous carbon thin films, Diamond and Related Materials, v. 7 (1998), p.645-650.

105. Luo J.-Y., Liu K.-S., Lee J.-S., Lin I.N. and Cheng H.-F., The influence of film-to-substrate characteristics on the electron field emission behavior of the diamond films, Diamond and Related Materials, v. 7 (1998), p. 704-710.

106. Hoffmann U., Weber A., Lohken Т., Klages C.-P., Spaeth C. and Richter F., Electron field emission of amorphous carbon films, Diamond and Related Materials, v. 7 (1998), p. 682-686.

107. Wachter R., Cordeiy A., Proffitt S. and Foord J.S., Influence of film deposition parameters on the field emission properties of diamond-like carbon films, Diamond and Related Materials, v. 7 (1998), p. 687-691.

108. Cheng H.-F., Chuang F.-Y., Sun C.-Y., Tseng C.-T., Effect of boron-doping on electron field emission behavior of pulsed-laser deposited diamond-like-carbon films. Diamond and Related Materials, v. 7 (1998), p. 711-716.

109. Mitura E., Mitura S., Niedzielski P., Has Z., Wolowiec R., Jakubowski A., Szmidt J., Sokolowska A., Louda P., Marciniak J., Koczy В., Diamond-like carbon coatings for biomedical applications, Diamond and Related Materials, v.3, (1994), p. 896-898.

110. Olborska A., Swider M., Wolowiec R., Niedzielski P., Rylski A., Mitura S., Amorphous carbon-biomaterial for implant coatings, Diamond and Related Materials, v.3, (1994), p.

111. Sleptsov V.V., Elinson V.M., Potraysay V.V., Lamin A.N., Rovensky Yu. A., Surfacecarbon films, Journal of Chemicals Vapor Deposition, v. 5, (1997), p. 323-330.

112. Бондарев А.А., Экспериментально-морфологическое обоснование синтетической нити с карбиновым покрытием в абдоминальной хирургии, Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук, Воронеж, 1995, 150 с.

113. Lappalainen R., Heinonen Н., Anttila A. and Santavirta S., Some relevant issues related to the use of amorphous diamond coatings for medical applications, Diamond and Related Materials, v. 7 (1998), p. 479-483.

114. Федоров В. К., Елинсон В.М., Слепцов В.В., Фадеев К.В., Модификация поверхности полимеров медицинского назначения углеродными пленками,899.903.

115. Tor medical application Ъу means of plasma -ion deposited^полученными ионно-плазменными методами, Научные труды МАТИ им. К.Э. Циолковский, 1998, вып. 1(73), Москва, с. 111-114.

116. Комар E. Г., Основы ускорительной техники, М.: 1975, с. 230.

117. Gallant J.L., Stripping foils for heavy -ion beams, in Treatise on Heavy-Ion Science, V. 7, ed. by D. Allan Bromley, Plenum Press, New-York, 1985, p. 90-95.

118. Shima K., Nagai S., and Ishihara Т., Optimal foil material and thichkness for the charge stripping of heavy ions of around 100 Mev, Nuc. Inst. Meth. Phys. Res., A244, (1986), p.330-335.

119. Tolfree D.W. L., A review of development work on carbon stripper foils at Daresbury and Harwell, in Preparation of nuclear targets for particle accelerators, ed. by J. Jaklovsky, Plenum Press, New York, 1981, p. 65-75.

120. DenHartog P.K., Yntema J.L., Thomas G.E., Heavy ion stripping by wrinkled carbon foils, in Preparation of nuclear targets for particle accelerators, ed. by J. Jaklovsky, Plenum Press, New York, 1981, p. 29-33.

121. Tait N.R.S., Thomas G.E., Tolfree D.W. L., The hydrogen and oxygen content of self-supporting carbon foils prepared by DC glow discharge in ethylene, Nuc. Inst. Meth.,----v. 176, (1980) p.433-440.---------- ------

122. Maier-Komor P., Ranzinger E., Munzer H., Differences of amorphous and graphitized carbon foils in their stripper qualities, in Proc. of the 3 Inter. Conf. on electrostatic accelerator technology, ed. J.A. Martin, IEEE, Piscataway, NJ, 1981, p.163-168.

123. Phelps A.W., Koba R., The p-type diamond stripper foils for tandem ion-accelerators, Proc. Electrochem. Soc., v. 89-12, (1989) p. 38-49.

124. Dobeli M., Lombao A., Vetterli D., Suter M., Thin layer analysis with heavy ion RBS, Nuc. Inst. Meth., B89, (1994) p. 174-177.

125. Knapp J. A., Banks J.C., Doyle B. L., Time of flight heavy ion backscattering spectrometry, Nuc. Inst. Meth., B85, (1994) p.20-23.

126. Ivkova Т. W., Leichtenstein V.K., Olshanski E.D., Preparation and application of ultra-thin superstrong diamond-like carbon targets for laboratory and space experiments, Nuc. Inst. Meth., A362, (1995) p.77-80.

127. Studemann W., Wilken В., Detection efficiency of a heavy ion time-of-flight spectrometer with thin carbon foils in the start detector, Rev. Sci. Instrum, v.53, No2, (1982) p. 175-180.

128. Treatise on Heavy-Ion Science, Vol. 7 Instrumentation and Techniques, ed. by D.A. Bromley, 1985, Plenum press.

129. Dobeli M., Leichtenstein V.K., A time of flight spectrometer for energy analysis of slow heavy ions and neutrals. Nuc. Inst. Meth., A362, (1997) p.77-80.

130. Abeles B.and Tiedje Т., Amorphous Semiconductor Superlattices, Phys. Rev. Lett., v.51,(1983), p.2003-2006.

131. Kakalios J., Fritzsche H., Persistent photoconductivity in doping-modulated semiconductors, Phys.Rev.Lett., v.53, (1984), p.1602-1605.

132. Chen I., Theoretical analysis of space-charge doping in amorphous semiconductor superlattices, Phys.Rev.B,v.37,(1986),N.2,p.879-889.

133. Dohler G.H., Theory of amorphous multilayer structures (superlattices), J.Non-Cryst. Sol.,77/78,(1985),p. 1041 -1051.

134. Santos P.V., Handhausen M., Ley L.and Vicrian C., Structure of interfaces in a-Si:H/a-SiNx:H superlattices, J.Appl. Phys., v.69, (1991), p.778-785.

135. Miazaki S., Yamada H.and Hirose M., Optical and electrical of a-Si3N4:H/a-Si:Hsuperlattices prepared by plasma-enhanced nitridation technique, J. Non-Cryst. Sol., v.137, (1991), p.1119-1122.

136. Слепцов B.B., Елинсон B.M., Ивановский Г.Ф., Герасимович C.C., Баранов A.M., Размерные факторы и свойства пленок и многослойных структурах на основе а-С иа-С:Н. Тез. конф. по формированию металлических конденсатов.Харьков.1990, с.44.

137. Sleptsov V.V., Kuzin A.A., Baranov A.M., Elinson V.M., Optical absorption in a-C:H multilayer periodic structures, Diamond and Related Materials, 1992, v. 1, p. 570-571.

138. S.A. Tereshin, Baranov A.M., Yu. A. Malov, E.U. Michailutz, Spontaneous Radiation in Short Period Superlattices on the Base of Carbon Multilayer Heterostructures, Diamond and Related Materials, v.6, 1997, p. 1106-1110.

139. Senkevich J.J., Desu S.B., Dielectric Anisotropy in CVD polumer thin films, Semiconductor International, No 6, (1998), p.151-156.

140. Singer P., Copper has enormous benefits when compared to aluminum, but its implementation requires some fundamental changes in process technology, Semiconductor International, No 6, (1998), p.91-98.

141. Baliga J., Options for CVD of Dielectrics include Low-k materials, Semiconductor International, No 6, (1998), p.139-144.

142. Bonnot A.M., Mathis B.S. and Moulin S., "Growth kinetic analysis of diamond films by in-situ elastic scattering of light and reflectivity," Diamond and Related Materials, Vol. 3,pp. 426-430, 1994.

143. Fayete L., Marcus В., Mermoux M., Abello L.and Lucazeau G., " In-situ Raman investigation of diamond films during growth and etching processes," Diamond and Related Materials, Vol. 3,pp. 438-442, 1994.

144. Gioti M. and Logothetidis S., The effect of substrate bias in amorphous carbon films prepared by magnetron sputtering and monitored by in-situ spectroscopic ellipsometry, Diamond and Related Materials, v. 7 (1998), p. 442-446.

145. Dowling D.P., Donnelly K., Monclus M. and McGuinness M., The use of refractive index as a measure of diamond-like carbon film quality, Diamond and Related Materials, v. 7 (1998), p. 430-432.

146. Veerasamy V.S., Amaratunga G.A.J., Milne W.I., Fallon P.J., McKenzie D.R., Davis C.A., Optical and electronic properties of amorphous diamond, Diamond and Related Mater., v. 2 (1993), p. 782-787.

147. Martinu L., Raveh A., Boutard D., Houle S., Poitras D., Vella N., Wertheimer M.R., Properties and stability of diamond-like carbon films related to bonded and unbonded hydrogen, Diamond and Related Materials, v. 2 (1993), p. 673-677.

148. Reinke P., and Oelhafen P., The interaction of carbon with the diamond surface: an in-situ photoelectron spectroscopy investigation, Diamond and Related Materials, v. 7 (1998), p. 175-181.

149. Баранов A.M. "Исследование в реальном масштабе времени параметров тонкопленочных покрытий нанометровой толщины методом рентгеновской рефлектометрии", Известия высших учебных заведений. Электроника №3, 1999, с. 89-96.

150. Spiller Е„ "Soft X-ray Optics", SPIE Optical Engineering Press, 1994.

151. Борн M., Вольф Э., Основы оптики,М.-.Наука 1970,856 с.

152. Бурдин Г.Д., Марков Б.Н., Основы метрологии, Москва, Изд. Станд, 1985 г.,256 с.

153. Рабинович С.Г., Погрешности измерений, Л.: Энергия, 1978 г., 262 с.

154. Баранов A.M. «Влияние неоднородности растущей пленки на значения параметров, измеряемых методом рентгеновской рефлектометрии», Известия высших учебных заведений. Электроника №5, 1999, с. 107-111.

155. Кондратов П.Е., Смирнов И.С., Яблоков С.Ю., Баранов A.M., Система In-situ мониторинга как средство для управления технологическим процессом, Приборы и системы управления, №5, 1997, стр.27-29.

156. Mikhailov I.F., Pinegin V.I. Sleptsov V.V., Baranov A.M., X-ray monitoring system for in situ investigation of thin film growth, Crystal Research and Technology, v.30, N5, p.643-649, 1995.

157. Sleptsov V.V.,Baranov A.M., Tereshin S.A., Mikhailov I.F., Pinegin V.I., Real Time Monitoring of Diamond Like Film Growth by X-ray Diffraction. Proc. SPIE, v.2519, p.108-115, 1995.

158. Baranov A.M., Sleptsov V.V., Tereshin S.A., Mikhailov I.F., Pinegin V.I., In-situ X-ray Investigation a-C:H film Properties During Growth and Etching Processes, Proc. The 4th Int. Symp. on Diamomd Materials, Reno, NV, USA, 21-26 May, 1995, p. 403-408.

159. Kondrashov P.E., Smirnov I.S., Novoselova E.G., Yablokov S.Y., Baranov A.M., Capabilities of Combined Studies of DLC Films by X-Ray Methods, Diamond and Related Materials, v.6, 1997, p. 1784-1788.

160. Баранов A.M., Терёшин С.А., Михайлов И.Ф., Новый универсальный метод контроля параметров слоев и шероховатости поверхности в процессах вакуум ного осаждения и травления, ЖТФ, т. 67, №8, 1997, с. 62-64.

161. Баранов A.M. "Разработка технологии управляемого нанесения алмазоподобных углеродных пленок", Перспективные материалы, № 3, 1999, р. 40-45

162. Nakagama M., Matsuba Y., Shimamura J. , " Physical properties of diamond-like carbon films deposited on mixed atmosphere of C2H4-Ar, C2H2-H2, and C2H4-N2", J. Vac. Sci. and Tech., A14(4) (1996) p.2418-2426.

163. Баранов A.M., Михайлов И.Ф., Интерференционный метод определения толщины плёнок на длине волны 0.154 нм, Письма в ЖТФ,т.22, вып. 23, 1996, стр. 60-63.

164. Baranov А. М., Tereshin S.A., Mikhailov I.F., Pinegin V.I., Investigtation of Superthin Carbon Layers and Multilayer Carbon Structures by X-Ray Reflectivity Measurements Proc. SPIE, v.2863, p.359-367, 1996.

165. Swain G. M. J. Electrochem. Soc. 1994. V. 141. P. 3382.

166. Сахарова А.Я., Плесков Ю.В., Ди Кварто Ф., Пьяцца С., Сунсери К., Герасимович С.С., Слепцов В.В., "Фотоэлектрохимическое исследование пленок аморфного гидрогенизированного углерода", Электрохимия. 1996. Т. 32. С. 1298-1302.

167. Модестов А.Д., Плесков Ю.В., Варнин В.П., Теремецкая И. Г., "Электроды из синтетического полуповодникового алмаза: исследование электрохимической активности в растворе окислительно-восстановительной системы", Электрохимия, 1997, том. 33, с. 60-66.

168. Reuben С., Galun Е., Cohen Н., Tenne R., Kalish R., Muraki Y., Hashimoto К., Fujishima A., Butler J. M. , Levy-Clement C. J. Electroanal. Chem. 1995. V. 396. P. 233.

169. Pleskov Yu. V., Sakharova, Krotova M.D., Bouilov L.L., Spitsyn B.V. J.Electroanal.Chem. 1987. V. 228. p. 19.

170. Сахарова А.Я., Плесков Ю.В., Кротова М.Д., Буйлов JI.JI., Спицин Б.В., "Фотоэлектрохимическое поведение полупроводникового алмаза", Электрохимия, 1988, т.24,№1, С. 69-73.

171. Сахарова А.Я., Плесков Ю.В., Ди Кварто Ф., Пьяцца С., Сунсери К., Герасимович

172. C.С., Слепцов В.В., "Фотоэлектрохимическое исследование пленок аморфного гидрогенизированного углерода", Электрохимия. 1996. Т. 32. С. 1298-1302.

173. Кротова М. Д., Евстефеева Ю. Е., Плесков Ю. В., Елкин В. В., Баранов A.M., Электроды из алмазоподобного углерода: спектроскопия импеданса и кинетика окислительно-восстановительных реакций, Электрохимия, №9, (1989).

174. Pleskov Yu. V., Evstefeeva Yu.E., Krotova M.D., Elkin V.V., Baranov A.M., Dement'ev A.P., Electrochemical behavior of amorphous carbon films: kinetic and impedance-spectoscopy studies, Diamond and Related materials, v. 8 (1999) p. 64-72.

175. Dementjev A.P. and Petukhov M.N. The role of oxygen atoms in sp2-sp3 conversion on the growing surface of carbon film, J. of Chemical Vapor Deposition. 1997. Vol.5. P.220.

176. Kondrashov P.E., Smirnov I.S., Baranov A.M., Yablokov S.Y., Lukashov Y.E., Dowling

177. D.P., Donnelly K., Flood R.V. and McConnell M.L., Investigaion of ultrathin DLC films growth by a novel X-ray reflectivity and in-situ ellipsometry, Diamond and Related materials, v. 8 (1999) p. 533-538,

178. Baranov A.M., Mikhailov I. F., In-situ X-ray investigations of thin film growth, Thin Solid Films,v.324, No. 1-2, 1998, p. 63-67.

179. Михайлов И.Ф., Бабенко И.Н., Пинегин В.И., Слепцов В.В., A.M. Баранов, Патент РФ №2087861 от 13.7.95.

180. Плазменная технология в производстве СБИС, под ред. Н.Айнспрука, М.:Мир, 1987, 456 с.

181. Технология СБИС, под ред. С.Зи, М.:Мир, 1986, т.2, 400 с.

182. Зеркальная рентгеновская оптика, под ред. А. В. Виноградова, JL: "Машиностроение", 1989, 463 с.

183. Житник И.А., Кузин С.В., Слемзин В.А., " Многослойный и кристаллическая рентгеновская оптика для солнечной рентгеновской астрономии", Мат. Веер, совещания "Рентгеновская оптика", Нижний Новгород, 23-26 Февраля 1998 , с. 7-20.

184. Валиев К.А., Беликов JI.B., Долгих В.Т., Кальнов В.А., Протопопов В.В., Имамов P.M., Лебедев О.И., Ломов А.А., Роддатис В.В., "Рентгеновское зеркало с расширенным угловым диапазоном", Кристаллография, 1995, tom.40,N2, с.358-363.

185. Виноградов А. В., Кожевников И. В., "О полупрозрачных многослойных зеркалах рентгеновского диапазона", Оптика и спектроскопия, т. 58, № 4, 1985, с. 895-899.

186. Khan Malek С., Susini J., Madouri A., Ouahabi M., Rivoira R., Lepetre Y., Barchewitz R., "Semitransparent soft X-ray multilayer mirrors", Opt. Eng., 1990, c.597-601.

187. Spiller E., "Low-loss reflection coatings using absorbing material", J. Appl. Phys., v.20, pp.365-367, 1972.

188. Barbee T.W., "Multilayer X-ray optics", Opt. Eng., Vol.25, N8, pp.899-915, 1986.

189. Spiller E.,"Experience with the in-situ monitor system for the fabrication of X-ray mirrors", Proc. SPIE, v.563, pp. 367-375, 1985.

190. Салащенко H.H., Платонов ЮЛ., Зуев С.Ю., "Многослойная оптика мягкого рентгеновского диапазона", Поверхность, 1995, N10, с.5-19.

191. Susini J., "Design parameters for hard X-ray mirrors: The European Synchrotron Radiation Faqcility Case", Opt. Eng., v.34(2) (1995) p.361-376.

192. Ziegler E., "Multilayers for high heat load synchrotron application", Opt. Eng.,v.34(1995) p. 445-452.

193. Шпиллер Э., " Многослойные интерференционные покрытия для вакуумного ультрафиолетового излучения", Космическая оптика: Тр. IX Межд. конгр. по космичческой оптике, Санта-Моника, США, 9-13 октября, 1972 г., -М.: Машиностроение, 1980.-е. 376-386.

194. Haelbich R.P., Kunz С., " Multilayer interference mirrors fot the XUV range around 100 eV photon energy", Opt. Commun., 17 (1976) 287-290.

195. X-Ray Science and Technology, ed. by A.G. Michette and C.J. Buckley, 1994 p. 376.

196. Kozhevnikov I.V., Balakireva L.L., Fedorenko A.I., Kopealets I.A., Levashov V.E., Stetsenko A.N., Struk I.I.,. Vinogradov A.V., Synthesis and measurement of Os-Si multilayer mirrors optimized for the wavelength 380A, Opt. Commun. 125, 1996, p.13-17.

197. E.J.Puik, M.J. van der Wiel, H.Zeijlemaker, J.Verhoeven, "The role of layer growth on interface roughness in Ni-C multilayer X-ray mirrors", Vacuum,1988,N8-10,c.707-709.

198. Lyakhovskaya I.I., Shulakov A.S.and Pershin Yu.P., "Multilayer-coated mirrors for the ultrasoft X-ray range", J.Optics(Paris),1992,c.237-239.

199. Kearney P.A., Slaugher J.M., Faleo C.M., " Materials for miltilayer X-ray optics wavelenght below 100 A", Opt. Eng., v. 30, N8, 1991, c. 1076-1080.

200. U.Heinzmann, "X-ray gratings and projection lithography by means of laterally structured multilayers", J. Phys.III France 4(1994),c.1625-1637.

201. Spiller E, Alan E. Rosenbluth,"Determination of thickness errors and boundary roughness from measured performance of a multylayer coating", Opt. Eng. ,Augustl986,c.954-963.

202. Barbee T.W., Sputtered layered synthetic microstructure (LSM) dispersion elements, Ibid, p.131-145.

203. Виноградов A.B., Кожевников И.В., Многослойные рентгеновские зеркала, Труды ФИАН, т. 196, 1989, с.63-102.

204. Spiller Е.,"Enhancement of the reflectivity of multilayer X-ray mirrors by ion polishing", Optical Engineering June 1990, c.609-613.

205. Ерофеев В.И., Коваленко H.B., Чхайло Н.И., Чернов В.А., Мытниченко С.В., "Оптика многослойных рентгеновских сверхрешеток применительно к СИ",

206. Материалы Всеросийского совещания "Рентгеновская оптика", Нижний Новгород, 23-26 Февраля 1998 , с. 110-116.

207. Erko A., Martynov V., Roshchoupkin D., Yuakshin A., Vidal В., and Brunei M., "Multilayer diffraction grating properties", J. Phys.III France, v.4 (1994), p.1649-1658.

208. Andre J.M., Sammar А., Вас S., Ouahabi M., Soullie G.and Barchewitz R., "Recent advances in etched multilayer X-ray optics", J. Phys.III France 4(1994),c.1659-1668.

209. Slaughter J.M., "Si/B4C narrow-bandpass mirrors for the extreme ultraviolet", Optics Letters, v.19, N21, pp.1786-1788, 1994.

210. Balakireva L.L., Kozhevnikov I.V., "Two-period multilayer mirrors for the soft X-Ray region", Journal of X-Ray and technology 6, 1996, p. 150-166.

211. Dietsch R, Holz Т., Mai H„ Hopfe S„ Scholz R., Wehner В., Wendrock H., "X-ray optical properties of C/C-multilayers prepared by pulsed laser deposition", Mat. Res. Society Symp. Proc., v. 382, 1995, p. 345.

212. Tsai H.and Body В., Characterisation of DLC films and their application as overcoats of thin-film media for magnetic recording, J.Vac.Sci.Technol. A, Vol.5, pp.3287-3313, 1987.

213. Кондратов П.Е., Смирнов И.С., Новосёлова Е.Г., A.M. Баранов, Слепцов В.В., "Создание и исследование углеродных структур переменной плотности", Труды Межгосударственной конференции стран СНГ "Алмазоподобные плёнки углерода", 6-9 июня 1994, г. Харьков.

214. Kondrashov Р.Е., Smirnov I.S., Novoselova E.G., Baranov A.M., Non-Classical Multilayer Periodic Structures Based on DLC Films, Diamond and Related Materials, v.5, 1996, p. 448-452

215. Houdy Ph.and Boher P., "Design and manufacture of sputtered multilayers for applications to soft X-ray optics",J. Phys.III France 4(1994),c.1589-1598.

216. Sudoh M., Yokoyama R., Samoga M., Yamamoto M., Yanagihara M., Soft X-ray multilayers fabricated by electron -beam deposition, Opt. Eng., v. 30, 1991, c. 1061-1066.

217. Ivanovsky G.F., Sleptsov V.V., Elinson V.M., Kuzin A.A., Kondrashov P.E., A.M. Baranov, Properties of diamond-like films formed by ion-assisted methods for multilayer structures, Surface and Coating Technology, 1991, 48, p. 189-191.

218. Слепцов B.B., Кузин А.А., Сагитов С.И., Елинсон B.M., Баранов A.M., Оптические свойства многослойных структур на основе а-С:Н, Материалы 7 конф. "Тонкие пленки в производстве полупроводниковых приборов и интегральных микросхем." Москва, 1990, с.63.

219. Parrat L.G., Surface studies of solids by total reflection X-rays, Phys.Rev.,v.95,N.2,(1954), p.359-369.

220. Petukhov M.N., A.P. Dementjev, A.M. Baranov, Unique Capability of XPS and X-ray2 3

221. Excited AES to Indentify sp /sp Ratio on the Surface of Growing Carbon Films, Diamond and Related Materials, v.7, 1998, p. 1534-1538.

222. Tauc J., In. Optical properties of solids (F.Abeles ed.), North-Holland, Amsterdam, 1970, p.277.

223. Петухов M., автореферат кандидатской диссертации, Рнтгеноэлектронная и Оже-спектроскопия sp2-n зр3-гибридизованных состояний атомов углерода, Москва 1997.

224. Spiller Е., Rosenbluth А.Е., Determination of thickness errors and boundary roughness from the measurumed perfomance of a multilayer coating, Proc. SPIE, v.563, (1985), Belligham, p.221-236.

225. Laidig W., Peng C.K.and Lin Y.F., Effects of strain and layer thickness of the growth of InxGa\.xAs-GaAs strained layer superlattices., J. Vac. Sci. Technol. B, v.2, (1984),p.181-185.

226. Erco, V.V. Aristov and B. Vidal, " Diffraction X-ray Optics", 1996, p. 224.

227. Кондратов П.Е., Смирнов И.С., Баранов A.M., Устройство для управления потоком рентгеновского излучения и способ его получения, Патент РФ № 2109358.

228. Кондратов П.Е., Смирнов И.С., Новосёлова Е.Г., Баранов A.M., "Углеродные рентгеновские зеркала" , Материалы VI Российской конфе ренции "Физика и технология алмаз ных материалов", Москва, 28-30 Мая, 1996 г., с. 120-124.

229. Parrat L.G.,Phys.Rev.,v.95 N2 (1954) р.359-367.

230. Kondrashov Р.Е., Smirnov I.S., Novoselova E.G., Baranov A.M., Analysis of Parameters of Multilayer Carbon Interference Structures in the Soft X-ray range, Applied Physics Letters, v. 69, N3, p.305-307, 1996.

231. Кондратов П.Е., Смирнов И.С., Новосёлова Е.Г., Баранов A.M., "Многослойные углеродные интер ференционные структуры для рентгеновской оптики", Письма в ЖТФ, том 22, вып. 7,с.7-10, 1996.

232. Kondrashov Р.Е., Smirnov I.S., Novoselova E.G., Baranov A.M., Possibility of Creation of High-Quality Mirrors, Proc. SPIE, v.2805, p.254-259, 1996.

233. James R.W., "The Optical Principles of the Diffraction of X-rays", London, 1948.

234. Bearden J.A., "X-ray wavelengths", US Atomic Energy Commission Tennessee, 1964.

235. Петухов В.П., " Измерение характеристик многослойных структур методом возбуждения характеристического излучения протонным ударом", Материалы Всеросийского совещания "Рентгеновская оптика", Нижний Новгород, 23-26 Февраля 1998 , с. 145-149.

236. Arkadiev V., Baranov A.M., Erko A., Kondrashov P.E., Langhoff N., Novoselova E.G., Smirnov I.S., Veldkamp M., Packe I., «Carbon/carbon multilayers for synchrotron radiation», Proc. SPIE, Denver, 1999, v. 3773, p. 122-127.

237. Kondrashov Р.Е., I.S. Smirnov, E.G. Novoselova, Baranov A.M., S.Y. Yablokov,V.P. Petykhov Comparative characteristics diamond-like carbon and metal-carbon x-ray mirrors, Diamond and Related Materials, v.7 (12), 1998, p. 1647-1650.

238. Baranov А.М/, R.Dietsch, T.Holz, M.Menzel, D.Weifibach, R.Scholz, V.Melov, J.Schreiber, «High resolution carbon/carbon multilayers", Proc. SPIE, 2002, vol. 4782, p. 160-16.

239. Ali I., Roy S.R., Shinn G., Chemical-mechabical polishing of interlayer dielectric: a rewier, Solid State Technology, N10, (1994) p. 63-60.

240. Данилин B.C., Киреев В.Ю., Назаров Д.А., "Реактивное ионное травление", Обзоры по электронной технике, серия 3, Микроэлектроника, вып. 1(1010), 1984.

241. Киреев В.Ю., Данилин Б.С., Кузнецов В.И., "Плазмохимическое и ионно-химическое травление микроструктур",М.,Радио и связь, 1983, 126 с.

242. Данилин С., Киреев В.Ю., Кузнецов В.И.,"Вакуумно-плазменные процессы травления микроструктур", ч.1, Классификация и сопоставление процессов травления, Электронная техника, сер.6, Материалы, 1982, вып.2(163), с.3-9.

243. H.Buchkremer-Hermanns, C.Long, H.Weiss,"ECR plasma polishing of CVD diamond films", Diamond and Related Materials, 1996,v.5, c.845-849.

244. Baranov A.M., Planarization of substrate surface by means of ultrathin diamond-like carbon films, Surface and Coating Technology, v. 102, N1-2, 1998, p. 154-158.

245. Карабеков А.Ю., Кожевников И.В., "Рассеяние рентгеновского излучения шероховатой пленкой", Препр. ФИАН № 6, М., 1993, 47 с.

246. Igor A. Artioukov, Viktor Е. Asadchikov, Igor V. Kozhevnikov "Effects of a Near-Surface Transition Layer on X-Ray Reflection and Scattering" , Journal of X-Ray and technology 6, 1996, p.223-243.

247. Kozhevnikov I.V., Asadchikov Viktor E., Alaudinov B.M., Karabekov Yu A., and Vinogradov A.V., " X-Ray investigations of supersmooth surfaces" , Proc. SPIE, Vol.2453, p.141-153.

248. Karabekov A.Yu., Kozhevnikov I.V., and Fedyukovich V.E., "Interference Suppression of X-Ray Scattering under Total External Reflection from Rough Surfaces", Journal of X-Ray science and technology 4, 1993, p.37-43.

249. Виноградов А. В., Зорев H.H., Кожевников И.В., Сагитов С.И., Турьянский A.F., "О рассеянии рентгеновского излучения слабошероховатыми поверхностями",ЖЭТФ, т.94, вып.8, 1988, с.203-216.

250. Виноградов А.В., Зорев Н.Н., Кожевников И.В., Якушкин И.Г.,"Об эффекте полного внешнего отражения рентгеновских лучей", ЖЭТФ, т.89, вып.6(12), 1985,с.2124-2132.

251. Баранов A.M., Увеличение интенсивности отражения рентгеновского излучения от поверхности при нанесении на нее алмазоподобной углеродной пленки, ЖТФ, т. 68(7), 1998, с.

252. Baranov A.M., "Enhancement of the reflectivity of multilayer X-ray mirrors by ultrathin carbon film deposition", Optics Communications, v. 167/1-6, 1999, pp.23-26.

253. Loferski J.J. The First Forty Years a Brief History of the Modern Photovoltaic Age. Progress in potovoltaics research and applications, vol 1, (1993), p.67-78.

254. Зи С.,Физика полупроводниковых приборов,М.:Мир.1984 т.1, 456 с.

255. Gtauvogl М., Aberle A.G., Hezel P., 17,1% efficient metal-insulator-semiconductor inversion layer silicon solar cells using truncated pyramids, Appl. Phys. Lett., v. 69, No. 10, (1996), p.1462-1464.

256. Zhao J., Wang A., Altermatt P., Green M.A., Twenty-four percent efficient silicon solar cell with double laer antireflection coatings and reduced resistance loss, Appl. Phys. Lett., 1996, v.66, No 26, p.3636-3638.

257. Grekhov I. V., Shulekov A.F., Vexler M.I., " Multicascade impact ionization in Si metall-insulator-srmiconductor tunnel emitter auger transitor", Sol. Stat. Commun., v. 87, N4, 1993 p. 341-343.

258. Akota S., Ueda H., Nakayma Y., Mechanism of photocurrent multiplication in amorphous silicon carbide Schottky cells, J. Appl. Phys., v. 77(3), (1995), p.l 120-1125.

259. Баранов A. M., Малов Ю.А., Терёшин С. А., Фотоэлектрический преобразователь нового типа на основе гетероструктуры n-CdO/a-C/p-Si, Письма в ЖТФ, т.23, вып. 21, 1997, стр. 1-6.

260. Baranov А. М., Malov Y. A., Zaretsky D. F., Tereshin S. A., "Solar cells based on the heterojunction a-C/p-Si, Solar Energy Materials and Solar Cells, v. 60/1, 1999, pp.11-17.

261. Патент на изобретение №2137257. Бюл. №25, 1999. «Преобразователь световой энергии в электрическую». Номер междунаробной публикации №WO 97/21251 от 12.6.97. Баранов A.M., Малов Ю.А., Терёшин С. А., Зарецкий Д.Ф.

262. Scavani С., Reddy K.T.R., Reddy P.J., Physical behavior of CdO films prepared by activated reactive evaporation, Semiconductors Science and Technology, v.6, N10, 1991, p. 1036-1038.

263. Gurumurugan К., Mangalaraj D., Narayandass S.K., An approach to determine the refractive index of cadmium oxide thin films, Materials Research Bulletin, v. 30, No3,1995) p. 257-264.

264. Benko F.A., Koffyberg F.P., Quantum efficiency and optical transmission of CdO photoanodes, Solid State Communication, v.57, No. 12, (1986), p. 901-903.

265. Choi Y.S., Lee C.G., Cho S., Transparent conducting ZnxCdl-xO thin films prepared by sol-gel process, Thin Solid Films, v.289, (1996), p. 153-158.

266. Chu T.L., Shirley S.Chu Degenerate Cadmium Oxide Films for Electronic Devices, Journal of Electr.Mater., Vol 19,N 9 (1990), p. 1003-1005.

267. Баранов A.M., Малов Ю.А., Терешин C.A., Преобразователь световой энергии в электрическую на основе гетероструктуры n-CdO/a-C/p-Si, Труды Всероссийской конференции"Алмазы в технике и электронике", Москва, 26-28 мая 1997, стр.89-90

268. Баранов A.M., Малов Ю.А., Терёшин С. А., Вальднер В.О., Исследование свойств пленок CdO , Письма в ЖТФ, т.23, вып. 20, 1997, стр. 72-74.

269. Физика соединений А2 В6 под ред. А.Н. Георгобиани, Москва, Наука ,1986, 280 с.

270. A.M. Баранов, Ю.А. Малов, С. А. Терёшин, В.О. Вальднер, Преобразователь световой энергии в электрическую на основе р-n перехода с поверхностным изотипным гетеропереходом, Патент РФ JV2 2099818 от 11.04.96.

271. Baranov A.M., Sleptsov V.V., Nefedov A.A., Varfolomeev A.E., Fanchenko S.S., Calliari L., Speranza G., Ferrari M., and Chiasera A., «Erbium Photoluminescence in Hydrogenated Amorphous Carbon», Phys. Stat. Sol. (b) 2002, V. 234, No.2, R1-R3.

272. Tereshin S.A., Baranov A.M., Yu. A. Malov, E.U. Michailutz, Spontaneous Radiation in Short Period Superlattices on the Base of Carbon Multilayer Heterostructures, Diamond and Related Materials, 1997, v.6, p. 1106-1110.

273. Baranov A.M., Varfolomeev A.E., Nefedov A.A., Anderle M, Calliari L., Speranza G, Laidany N., "Observation of photodiode and electroluminescence effects for a-C/a-C:H multilayers on silicon", Diamond and Related Materials, 2001, Vol. 10, p. 1040-1042.

274. Daughton J.M., J. Appl. Phys. 1997. V. 81. p. 3758-3760.

275. Zhang J., Data Storage. 1998. V. 5. p. 31-35.

276. Baranov A.M., Kondrashov Р.Е., Smirnov I.S., "In situ x-ray reflectivity for thin -film deposition monitoring and control", Solid State Technology, N5, 1999, p. 53-58.