автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Физико-технологические основы формирования контактов к карбиду кремния методами импульсной термообработки

Агеев Олег Алексеевич

ФИЗИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ КОНТАКТОВ К КАРБИДУ КРЕМНИЯ МЕТОДАМИ ИМПУЛЬСНОЙ ТЕРМООБРАБОТКИ

Специальность 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Таганрог - 2005

Работа выполнена в Таганрогском государственном радиотехническом

университете

Научные консультанты:

доктор технических наук, профессор

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Д. А. Сеченов, ТРТУ, г. Таганрог

Б.Г. Коноплев, ТРТУ, г. Таганрог

В. В. Лучинин (Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет (ЛЭТИ), г. Санкт-Петербург)

доктор технических наук, профессор, академик НАН Беларуси

А. П. Достанко (Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, г. Минск)

доктор технических наук, профессор А.Г. Захаров

(ТРТУ, г. Таганрог)

Ведущая организация:

РНЦ "Курчатовский институт" (г. Москва)

Защита состоится " 16 " июня 2005 г. в 14^ на заседании диссертационного совета Д212.259.04 в Таганрогском государственном радиотехническом университете по адресу: 347928, г. Таганрог, ул. Шевченко, 2, ауд. Е-306

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Таганрогского государственного радиотехнического университета

Автореферат разослан " "_2005 года

Ученый секретарь диссертационного совета канд. техн. наук, доцент И.Б.Старченко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Прогресс в области технологии радиоэлектронной аппаратуры для экстремальных условий эксплуатации, а также возможности реализации разработок по приоритетным направлениям развития науки и техники обеспечиваются развитием экстремальной электроники - направления микроэлектроники и микросистемной техники, которое основано на использовании широкозонных полупроводниковых материалов, наиболее перспективным и освоенным из которых является карбид кремния ^Ю). Успехи в технологии выращивания объемных монокристаллов и эпитаксиальных слоев, а также микротехнологии обработки карбида кремния обеспечены приоритетными фундаментальными и прикладными исследованиями российских научных центров, которые являются признанными мировыми лидерами (кафедра микроэлектроники и Центр микротехнологии и диагностики Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета (ЛЭТИ), Физико-технический институт РАН им. А.Ф. Иоффе (ФТИ), РНЦ "Курчатовский институт"). Это позволило начать исследования и разработки широкого класса приборов и устройств экстремальной электроники, прежде всего силовой, СВЧ-электроники и датчиковой тематики. Одной из наиболее важных задач при проектировании и изготовлении приборов этого класса является создание контактов с заданными параметрами, стабильными при эксплуатации в условиях высоких температур и уровней радиации.

При разработке технологии формирования контактов к карбиду кремния необходимо обеспечить решение ряда взаимосвязанных проблем, которые определяются современным состоянием и тенденциями развития технологии производства приборов на SiC.

Первая проблема заключается в необходимости выбора материалов, применение которых обеспечит воспроизводимое формирование невыпрямляющих или выпрямляющих контактов к SiC с контролируемыми параметрами, стабильными в широком температурном диапазоне. Решение этой проблемы является актуальной задачей и достигается при разработке методики, основанной на анализе особенностей структуры, электрофизических, физико-химических и физико-механических свойств материалов контактов, а также проблем их совместимости со свойствами карбида кремния.

Вторая проблема заключается в необходимости контроля процессов твердофазного взаимодействия контактирующих материалов и структуры границы раздела при термообработке нанесенных на подложку SiC пленок металлов. В настоящее время при изготовлении контактов к SiC широко используются типовые технологические процессы, разработанные для нужд серийного производства кремниевых ИС (очистка поверхности подложек, нанесение пленочных структур, фотолитография) [1, 2]. Однако ключевой операцией при формировании контактов к SiC является термообработка пленочных структур, поскольку она сопровождается диффузионным перераспределением и твердофазным взаимодействием атомов металлов с

кремнием и углеродом, что приводит к формированию новых соединений, а также к изменению структуры границы раздела контакта. Использование методов термообработки с прецизионным контролем режимов отжига позволяет управлять этими процессами и оказывать влияние на параметры контактов.

Третья проблема связана с необходимостью учета современных тенденций развития технологии приборов экстремальной электроники при разработке технологических процессов формирования контактов к SiC. В частности, особенностью современного этапа развития технологии выращивания объемных монокристаллов SiC является организация перехода на коммерческое производство пластин диаметром 100 мм. Этим устраняется одно из основных препятствий на пути организации полномасштабного массового производства приборов экстремальной электроники, и на большинстве технологических операций могут быть использованы стандартные для микроэлектронной технологии оборудование и оснастка. При этом закономерным является проявление в технологии приборов экстремальной электроники тенденций, действующих в микроэлектронной технологии: повышение сложности, а также необходимость снижения стоимости и повышения выхода годных изделий приводят к повышению степени интеграции и сокращению цикла изготовления приборов, а также увеличению диаметра пластин и переходу к методам индивидуальной обработки. Решение этого комплекса взаимосвязанных проблем обеспечивается за счет применения методов импульсной термообработки, основанных на кратковременном нагреве структур приборов с высокой скоростью в широком диапазоне температур и различных технологических средах.

На основании проведенного анализа основных проблем и обобщения имеющегося в этой области практического опыта можно утверждать, что существует актуальная научная проблема, заключающаяся в необходимости создания методологии разработки технологических процессов формирования выпрямляющих и невыпрямляющих контактов к карбиду кремния на основе отжига методами импульсной термообработки. Решение этой проблемы должно быть основано на применении комплексного физико-технологического подхода, который заключается в необходимости разработки методики выбора материалов контактов с учетом их электрофизической, физико-химической, физико-механической и структурной совместимостей с карбидом кремния, а также оптимизации конструкционных параметров оборудования и режимов технологических процессов импульсной термообработки, с учетом нелинейных зависимостей оптических, теплофизических и физико-механических свойств материалов, а также топологии структур контактов.

Целью диссертационной работы является разработка физико-технологических основ формирования контактов к карбиду кремния на основе отжига методами импульсной термообработки.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- разработка математической модели и исследование термодинамических закономерностей твердофазного взаимодействия в

тройных системах металл^^ в диапазоне температур формирования и эксплуатации контактов;

- разработка математических моделей для исследования закономерностей формирования механических напряжений в структурах контактов с учетом технологических и размерных факторов;

- разработка математических моделей для исследования влияния параметров границы раздела и электрофизических свойств материалов на параметры контактов к SiC;

- разработка методик и математических моделей для оптимизации конструкционных параметров оборудования и режимов импульсной термообработки пластин карбида кремния, а также структур контактов к SiC с учетом нелинейных температурных зависимостей оптических, теплофизических и физико-механических свойств материалов, а также технологических и размерных факторов;

- разработка технологического процесса и экспериментальное исследование влияния режимов быстрой термической обработки некогерентным ИК-излучением на параметры контактов к карбиду кремния различных политипов (n-6H-SiC и n-21R-SiC) с различной концентрацией легирующей примеси;.

- разработка технологического процесса и экспериментальное исследование влияния режимов электроискровой обработки на параметры и особенности структуры контактов к 6H-SiC различных типов проводимости;

- разработка технологического процесса финишной электронно-лучевой обработки подложек карбида кремния и экспериментальное исследование влияния его режимов на свойства и морфологию поверхности подложек 6H-SiC, а также параметры контактов.

Научная новизна работы:

- разработана математическая модель для анализа температурных зависимостей термодинамических характеристик реакций твердофазного взаимодействия в тройных системах металл^ь^ которая позволяет выбирать материалы, не взаимодействующие с карбидом кремния в диапазоне температур нагрева при формировании и эксплуатации контактов;

- проведен анализ механизмов формирования механических напряжений в пленках и структурах контактов к SiC и разработаны математические модели для их расчета, которые позволяют проводить анализ закономерностей влияния технологических и размерных факторов на напряжения в структурах контактов;

- разработана математическая модель для анализа закономерностей поглощения некогерентного излучения в подложках SiC при их нагреве с учетом нелинейных температурных зависимостей электрофизических свойств карбида кремния и спектральной зависимости интенсивности

источника излучения, которая позволяет проводить оптимизацию режимов быстрой термической обработки некогерентным ИК-излучением карбида кремния;

- разработана математическая модель для расчета температурных полей, термоупругих напряжений и термопластических эффектов в пластинах SiC при их быстрой термической обработке некогерентным ИК-излучением с учетом нелинейных температурных зависимостей оптических, теплофизических и физико-механических свойств карбида кремния, которая позволяет проводить оптимизацию конструкции реакционной камеры промышленного оборудования и режимов термообработки пластин SiC;

- разработана математическая модель расчета температурных полей в структурах контактов к SiC при быстрой термической обработке с учетом нелинейных температурных зависимостей оптических и теплофизических свойств карбида кремния, а также топологии контактов, которая позволяет проводить оптимизацию режимов термообработки контактов к SiC;

- разработаны физико-технологические основы формирования контактов к карбиду кремния на основе отжига методами импульсной термообработки, позволяющие контролировать параметры контактов путем влияния на процессы фазообразования и параметры границы раздела.

Практическая значимость;

- разработана методика выбора материалов для контактов к карбиду кремния и на примере контактов на основе никеля и его силицидов показано, что эта методика позволяет прогнозировать параметры контактов и их стабильность в диапазоне температур формирования и эксплуатации;

- разработана математическая модель для анализа закономерностей поглощения и отражения некогерентного излучения в полупроводниковых подложках и структурах, которая позволяет учесть спектральную зависимость интенсивности источника излучения и нелинейные температурные зависимости электрофизических свойств материалов и которая предназначена для оптимизации режимов быстрой термической обработки некогерентным ИК-излучением полупроводниковых подложек и структур;

- разработана математическая модель, которая позволяет рассчитывать параметры конструкций реакционных камер установки быстрой термической обработки некогерентным ИК-излучением пластин SiC диаметром 100 мм, обеспечивающих в зависимости от реализуемого технологического процесса либо неравномерность облученности ±1,2%, либо нагрев до 1700 К без термопластических эффектов;

- разработана математическая модель, которая позволяет проводить оптимизацию режимов быстрой термической обработки некогерентным

ИК-излучением структур контактов к SiC. Определены технологические режимы, обеспечивающие минимизацию градиентов температуры в структурах контактов до 3-6 град/см при 1500 К, в зависимости от особенностей их топологии;

- разработан технологический процесс формирования контактов к SiC на основе быстрой термической обработки некогерентным ИК-излучением в вакууме, позволяющий контролировать их фазовый состав и параметры и, в частности, формировать омические контакты к п-бН-8Ю(1,4'10псм"3) и п-21]1-8Ю(3,(Н0|8см'3) с удельными переходными сопротивлениями соответственно б-Ю"3 Ом-см2 и 1-10"4 Ом-см2 на основе силицидов никеля;

- разработан технологический процесс формирования контактов к SiC на основе электроискровой обработки, позволяющий формировать омические контакты с низким удельным переходным сопротивлением без дополнительной термообработки, и в частности, контакты N¡/11-611-

с удельным переходным сопротивлением

- разработан технологический процесс финишной электронно-лучевой обработки подложек SiC, применение которого позволяет снижать среднеквадратичную шероховатость поверхности от 3,43 нм до 1,35 нм и изменять параметры контактов к SiC без дополнительного высокотемпературного отжига, в частности формировать омические контакты "П/п-бН^СО ,0- 10'7см'3) с удельным переходным сопротивлением 3,8-10"3 Ом-см*.

Положения, выносимые на защиту:

- методика выбора материалов для выпрямляющих и невыпрямляющих контактов к SiC, основанная на анализе свойств материалов и использовании математических моделей для определения параметров контактов, анализа твердофазных взаимодействий в тройных системах металл-Si-C и расчета механических напряжения в структурах контактов, которая позволяет прогнозировать электрофизические параметры контактов и их стабильность;

- математическая модель, основанная на моделировании распределения облученности, температурных полей, термоупругих напряжений и дефектообразования в пластинах SiC и структурах контактов с учетом размерных и технологических факторов, а также нелинейных температурных зависимостей оптических, теплофизических и физико-механических свойств материалов, которая позволяет оптимизировать конструкции реакционных камер промышленного оборудования и режимы быстрой термической обработки некогерентным ИК-излучением пластин карбида кремния и структур контактов к SiC;

- технологический процесс и режимы формирования низкоомных контактов к SiC на основе быстрой термической обработки некогерентным ИК-излучением, позволяющие контролировать структуру, фазовый состав и электрофизические параметры контактов;

- технологический процесс и режимы формирования низкоомных контактов металл/SiC на основе электроискровой обработки, не требующие дополнительной термообработки;

- технологический процесс финишной электронно-лучевой обработки поверхности подложек SiC.

Реализация результатов работы

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с планом госбюджетных научно-исследовательских работ в 1988 - 2005 гг.: "Разработка автоматической установки и внедрение технологических процессов импульсной термообработки в серийное производство микросхем" (№ гос. регистрации 01870061116); "Разработка макета вакуумной установки с микропроцессорным управлением режимами обработки полупроводниковых структур" (№ гос. регистрации 019000001341); "Исследование процессов фотонной и термополевой технологии для устройств высокотемпературной электроники" (№ гос. регистрации 01980010271); "Разработка принципов построения наноразмерной элементной базы и нетермически активируемых технологических процессов изготовления интегральных схем экстремальной электроники" (№ гос. регистрации 01200315248).

Часть теоретических и практических результатов получена при выполнении НИР по грантам НТП Министерства образования Российской Федерации в 2000 - 2004 гг.: "Научные исследования высшей школы в области производственных технологий" - НИР "Исследование и разработка высокоэффективных базовых технологических процессов формирования полупроводниковых структур высокотемпературной электроники на основе фотонной и термополевой технологии" (№ гос. регистрации 01950004918); "Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники" - НИР "Разработка фотонной и термополевой технологии формирования барьерных и омических контактов для устройств высокотемпературной электроники" (№ гос. регистрации 01200111555).

Результаты диссертационной работы внедрены на промышленных предприятиях и в научных организациях: НИИ "Орион" (г. Киев), ОАО "Научно-производственное предприятие космического приборостроения "КВАНТ"" (г. Ростов-на-Дону), ОКБ космического приборостроения Азербайджанского национального аэрокосмического агентства НАН Азербайджана (г. Баку), ООО "Завод "Кристалл" (г. Таганрог), а так же внедрены в учебный процесс. Апробация

Основные научные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на различных международных, всесоюзных и всероссийских научных конференциях и семинарах, в частности: НТК "Обработка материалов высококонцентрированными источниками энергии" (Пенза, 1988); международной конференции "Актуальные проблемы фундаментальных наук" (Москва, 1991); International conference on advanced and laser technologies ALT"92 (Moscow, 1992); 38-я НТК ТРТИ (Таганрог, 1992); "Актуальные

проблемы микроэлектроники" (Таганрог, 1994); Международный научно-методический семинар "Математические модели физических процессов и их свойства", (Таганрог, 1996); МНТК "Приборостроение - 97" (Винница, 1997); Third European Conference on Magnetic Sensors and Actuators, EMSA 2000 (Dresden, 2000); III МНТК "Электроника и информатика XXI век" (Зеленоград, 2000); The Third International EuroConference on Advanced Semiconductor Devices and Microsystems, ASDAM'2000 (Smolenice Castle, Slovakia, 2000); 9th International Conference on SiC and Related Materials ICSCRM2001 (Tsukuba, Japan, 2001); ВНТДК "Электроника" (Зеленоград, 2001); 23rd International Conference on Microelectronics, MIEL-2002 (Nis, Yugoslavia, 2002); 1-a УкраТнсыса наукова конференщя з (¡нзики натвпрсшдшшв, УНКФН-1 (Одеса, 2002); The Fourth International Conference on Advanced Semiconductor Devices and Microsystems, ASDAM'02 (Smolenice Castle, Slovakia, 2002); IV МНТК "Электроника и информатика - 2002" (Москва, МИЭТ, 2002); 10th International Conference on SiC and Related Materials, ICSCRM2003 (Lyon, France, 2003); МНТК "Микроэлектронные преобразователи и приборы на их основе" (Баку-Сумгаит, 2001, 2003); МНПК "Современные информационные и электронные технологии" (Одесса, Украина, 2002, 2004); International Seminar on Silicon Carbide and Related Materials (Novgorod the Great, Russia, 2000, 2002, 2004); 5th European Conference on Silicon Carbide and Related Materials, ECSCRM2004 (Bologna, Italy, 2004); МНТК "Актуальные проблемы твердотельной электроники" (Дивноморское, 1997, 1999, 2000, 2002, 2004); IV МНК "Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии" (Кисловодск, 2004)

Результаты работы отмечены дипломами ряда конкурсов научных работ: Министерства Образования РФ (Москва, 2001), Российского научно-технического вакуумного общества (Казань, 2003), СКНЦВШ и Ростовского отделения Российской инженерной академии (Ростов-на-Дону, 2003), конкурса "Научная сессия МИФИ-98" (Москва, 1998). Публикации

По теме диссертации опубликовано 87 печатных работ, в том числе: 5 монографий, 32 статьи в центральных периодических изданиях (среди которых 17 в журналах, входящих в "Перечень ведущих научных журналов и изданий" ВАК Минобразования РФ и 11 в зарубежных англоязычных рецензируемых периодических изданиях), 12 статей в сборниках трудов, 36 тезисов докладов на международных, всесоюзных и всероссийских конференциях. Новизна и практическая значимость результатов выполненных исследований подтверждены авторским свидетельством Правительства СССР и патентом РФ.

Отдельные результаты отражены в зарегистрированных в ВНИТЦ 9 научно-исследовательских отчетах. В автореферате приведен список из 51 наиболее значимой работы по теме диссертации. Личный вклад

Автором сформулированы цели и задачи работы, обоснованы способы их осуществления, выполнена значительная часть экспериментов, созданы алгоритмы и математические модели расчетов, а также проведены

систематизация и анализ результатов. Ряд результатов, вошедших в диссертацию, получен в соавторстве с ¡Сеченовым Д.А.,| Светличным А.М., Конаковой Р. В. Ценная консультативная помощь оказана Сеченовым ДА., [ Светличным A.M., Конаковой Р.В., Джуплиным В.Н.~ которым автор благодарен за сотрудничество. Структура и объем работы

Диссертация содержит введение, пять глав, заключение, список использованных источников и приложения. Содержание диссертации изложено на 497 страницах и включает: 228 страниц машинописного текста, 189 страниц с рисунками, 45 страниц с таблицами и список использованных источников на 35 страницах, включающий 365 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, приведены цель работы, основные задачи исследований, научная новизна и практическая ценность работы, приведены сведения об апробации работы и структуре диссертации.

В первой главе выполнен обзор литературных источников, проведено обобщение практического опыта, основных физико-технологических проблем формирования контактов к SiC и анализ требований к ним. Систематизированы работы по контактам к карбиду кремния n- и р- типов проводимости на основе тугоплавких металлов с учетом процессов твердофазного взаимодействия в структурах при термообработке и их влияния на электрофизические параметры контактов.

Анализ показал, что отжиг контактов металл/карбид кремния сопровождается процессами диссоциации SiC в приконтактном слое, а также взаимной диффузии и взаимодействия атомов металла с кремнием и углеродом, что приводит к формированию химических соединений на границе раздела. Эти процессы протекают в приповерхностном слое SiC и нивелируют особенности границы раздела, определяемые методом подготовки поверхности подложек перед нанесением пленочной структуры контакта. В зависимости от режима отжига контакт металл/карбид кремния представляет собой либо смесь, либо регулярную структуру, состоящую из нескольких фаз (силицидов, карбидов или тройных соединений) и компонентов (металл, кремний, углерод), контактирующих с подложкой.

На основании анализа результатов экспериментальных исследований установлено, что на электрические параметры контактов к SiC и их стабильность определяющее влияние оказывают фазовый состав структуры и свойства границы раздела контактирующих материалов, которые зависят от режимов термообработки. Представленные результаты обзора литературных источников показывают перспективность использования силицидов и карбидов тугоплавких металлов в качестве контактного слоя при формировании термически стабильных контактов к SiC.

На основании анализа результатов экспериментальных исследований установлено, что при формировании таких контактов определяющее значение

приобретают вопросы физико-химической, физико-механической и электрофизической совместимости между материалами контактной структуры и подложки. Наиболее актуальными являются проблемы исследования термодинамических закономерностей твердофазного взаимодействия в тройных системах металл-81-С, расчета механических напряжений в пленочных структурах в диапазоне температур формирования и эксплуатации контактов, а также прогнозирования электрофизических параметров контактов с учетом влияния электрофизических свойств материалов и параметров границы раздела.

Анализ приведенных особенностей процессов твердофазного взаимодействия в контактах к 81С на основе тугоплавких металлов при термообработке позволяет заключить, что, контролируя режимы термообработки, можно оказывать влияние на электрические параметры контактов. При этом методы термообработки должны обеспечивать прецизионное воспроизводимое управление режимами для обеспечения протекания процессов упорядочения структуры и рекристаллизации контактных слоев, избирательного взаимодействия элементов на границе раздела, предотвращения разложения сформированных соединений и нарушения их стехиометрии.

Обзор литературных источников показал, что этим требованиям полностью удовлетворяет импульсная термообработка, основанная на кратковременном нагреве структур контактов с высокой скоростью в широком диапазоне температур и в различных технологических средах по заданной термоциклограмме. Однако значительные преимущества методов импульсной термообработки при формировании контактов к 81С используются чаще всего в научно-исследовательских разработках и не реализуются в достаточной степени в промышленном производстве.

Проведенный анализ основных проблем, которые необходимо решить при создании методики разработки промышленных технологических процессов формирования контактов к 81С на основе отжига методами импульсной термообработки, позволяющей реализовать преимущества этих методов, позволил сформулировать цель и задачи диссертационной работы.

Вторая глава посвящена разработке основных этапов методики выбора материала для формирования контактов к 81С.

На первом этапе выполнен анализ кристаллической структуры, электрофизических, физико-химических и физико-механических свойств материалов, который показывает, что тугоплавкие металлы, относящиеся к переходным элементам IV, V, VI и VIII подгрупп Периодической системы элементов Менделеева, удовлетворяют требованиям, предъявляемым к материалам контактов к 81С: обладают низким удельным сопротивлением, высокой температурой плавления, высокой химической инертностью по отношению к 8Ю2 и кислороду. При этом они характеризуются высокой химической активностью по отношению к карбиду кремния как при температурах формирования, так и при температурах эксплуатации контактов.

Разработаны модели для расчета температурных зависимостей концентрации носителей заряда и удельного сопротивления в 81С различных

политипов. Модели основананы на решении трансцендентного уравнения электронейтральности с учетом концентрации и многозарядности легирующей и компенсирующей примесей, зависимостей ширины запрещенной зоны SiC и подвижности носителей заряда от концентрации легирующей примеси и температуры. Результаты расчетов позволили установить закономерности влияния многозарядности легирующих примесей и формирования глубоких примесных уровней на температуру истощения примеси в SiC. Установлено, что температура истощения примеси превышает 300 К: для бН^С - при легировании бором выше 1016 см"3, азотом или алюминием выше )018 см'3; для 4Н-81С - во всем диапазоне концентраций легирующих примесей; для ЗС^С -при легировании азотом выше 1019 см"3.

На основании расчетов размерных факторов атомных радиусов элементов, согласно правилам Юм-Розери и Хэгга, были получены зависимости электроотрицательностей элементов от атомных радиусов (зависимости Даркена-Гурри) для карбида кремния и атомов тугоплавких металлов, согласно которым размерный фактор является неблагоприятным для формирования тугоплавкими металлами твердых растворов замещения в карбиде кремния и определяет их низкую предельную растворимость в SiC.

Оценки размерного фактора показали также, что вероятность диффузии большинства атомов металлов в нейтральном состоянии в кристаллической решетке карбида кремния низкая.

Анализ свойств материалов и результаты расчетов размерных факторов показывают, что термообработка структур металл/карбид кремния сопровождается образованием атомов кремния и углерода, которые диффундируют в структуре контакта и, взаимодействуя с атомами металла, формируют преимущественно твердые растворы внедрения и химические соединения - карбиды и/или силициды.

Установлено, что никель и его силициды являются одними их наиболее перспективных материалов для контактного слоя при формировании контактов к SiC. Это обусловлено уникальными свойствами никеля, который является одним из металлов платиновой группы с характерными для них низким удельным сопротивлением, высокими пластичностью и стойкостью в окислительных средах, но стоимость его ниже, чем у платины и палладия.

При термообработке с SiC никель образует силициды, не образует тройных соединений с углеродом и кремнием, а его соединение с углеродом неустойчиво. Одним из важных достоинств никеля является формирование выпрямляющих контактов к SiC среднего уровня легирования. В то же время силициды никеля формируют к SiC невыпрямляющие контакты. Это позволяет изготавливать приборы на основе барьера Шоттки с омическими контактами в одном технологическом цикле, а в исследовательских работах получать контакты с широким диапазоном параметров, изменяя режимы термообработки.

Благодаря этим достоинствам, в настоящее время контакты к SiC на основе никеля и его силицидов наиболее широко исследованы, что дает широкие возможности для сравнения результатов экспериментов.

Эти материалы выбраны в качестве объекта для проведения дальнейших исследований и проверки эффективности разработанных теоретических положений и технологических процессов.

На втором этапе определен ряд допущений и разработана математическая модель для анализа закономерностей твердофазного взаимодействия в тройных системах металл-Si-C в диапазоне температур нагрева контактов при их формировании и эксплуатации.

Модель основана на определении температурных зависимостей изменения свободной энергии Гиббса А 0(7) реакций твердофазного взаимодействия в тройных системах Ме^ьС:

где

Ж}(Т) = АН^-Т^ + ¡Лс/Г^Г-Т |

ш т

ДБ"

¿с.(Т)

'298

изменения энтальпии и энтропии в стандартных условиях

соответственно; Аср(7) - изменение теплоемкости.

Анализ зависимостей реакций твердофазного взаимодействия

позволяет выявлять закономерности изменения фазового состава и проводить оценки изотермических сечений тройных фазовых диаграмм систем Ме^ьС в диапазоне температур нагрева контактов при их формировании и эксплуатации.

Особенностью разработанной модели является решение проблемы отсутствия справочных данных по термодинамическим свойствам соединений, за счет использования правила аддитивности термодинамических свойств элементов при образовании бинарного соединения. Разработана методика уточнения значения коэффициента отклонения от правила аддитивности, позволяющая обеспечить точность расчетов порядка 8-10%.

На основе разработанной модели проведен анализ процессов твердофазного взаимодействия в тройной системе М^ьС. На рис. 1,а-в представлены рассчитанные зависимости изменения свободной энергии Гиббса твердофазных реакций в тройной системе М^ьС.

Результаты анализа термодинамических характеристик более 50 реакций позволили построить изотермическое сечение тройной фазовой диаграммы системы в диапазоне температур от 300 до 1300 К (рис. 1,г). Анализ

изотермического сечения тройной фазовой диаграммы позволяет определить равновесный фазовый состав контакта Ме/81С после термообработки (для системы №-8ьС это БЮ-Ы^-С).

Изотермическое сечение тройной фазовой диаграммы позволяет определить соединения, перспективные для формирования термически стабильных контактов к 81С в рассматриваемом диапазоне температур. Для системы это силициды N¡512, N¡51 И N¡3812, которые не

взаимодействуют с SiC в отсутствие свободного углерода (рис. 1,г). Это условие реализуется при нанесении пленок методами, исключающими взаимодействие с подложкой (например, эпитаксиальным осаждением).

С помощью полученных результатов выполнено объяснение ряда экспериментальных результатов, представленных в обзоре (см. главу 1).

Рис. 1. Зависимости изменения свободной энергии Гиббса от температуры реакций SiC и № (а), силицидов никеля и SiC (б), силицидов никеля и углерода (в); изотермическое сечение тройной фазовой диаграммы системы №^-С в диапазоне температур 300-1300 К (г)

На третьем этапе выполнено исследование процессов формирования механических напряжений в контактах. Проведен анализ механизмов возникновения механических напряжений в пленках металлов, их силицидов и карбидов на подложке SiC и решена задача их расчета. В модели учитывались три механизма возникновения напряжений в пленках:

1) изменение молярного объема реагентов при формировании соединений

_ 2(1-у)(Т0-Тф)[(Е//1-Уг)а/ +(1-у)(Ец/1-у$)а5\(Е$/1-у$)

"/А1'

где

(ЕГ/1-У,) + (1-У)(Е8/1-У$)

_ хУм +уУж

для реакции типа

м,«, ^У'с

2) различия ТКР материалов пленки и подложки

1-У,

3) рассогласование параметров кристаллических решеток

- ^ fmls , \ ~ * 2/жfi f . / ' fm l-Vf l-Vf

1 + V,

где V - молярный объем; y - отношение молярных объемов реагентов и продуктов реакции; Е, G, v, а, а - соответственно модуль Юнга, модуль сдвига, коэффициент Пуассона, ТКР и параметр кристаллической решетки материалов (индексы / и s указывают на принадлежность параметра пленке и подложке соответственно); То-температура нагрева структуры; Тф- -температура формирования пленки.

С помощью разработанной математической модели выполнены расчеты напряжений в пленках никеля и его силицидов на подложке SiC и установлен ряд особенностей их возникновения:

- при формировании NÎ2SÎ отжигом пленки никеля на подложке SiC молярный объем продуктов реакции меньше молярного объема реагентов (у ~ 1,03), и в пленках формируются напряжения растяжения;

-ТКР силицидов выше, чем ТКР карбида кремния (16,5-10"6 К"1 для Ni2Si; 12-Ю"6 К"1 для NiSi2; 4,34-10"6 К"1 для 6H-SÎC), и при охлаждении структур в пленках формируются растягивающие напряжения;

- для пленок никеля и его силицидов характерно значительное рассогласование параметров кристаллических решеток с 6H-SiC (0,143 для При этом во всех для практики важных случаях толщина пленки больше критической, что приводит к релаксации напряжений и генерации дислокаций несоответствия. Согласно результатам расчетов, в пленках образованных за счет

взаимодействия никеля и карбида кремния, формируются растягивающие напряжения (рис. 2), превышающие пределы прочности силицида (показаны пунктиром). Снизить уровень напряжений в пленках силицидов на подложке SiC позволяет формирование их отжигом структуры Ni/Si/SiC (рис. 3).

Рис. 2. Зависимость от температуры

напряжений в пленках сформированных отжигом структуры N1/810 при различных температурах, °С: 1 - 500; 2 - 750; 3 - 1000

Рис. 3. Зависимости остаточных напряжений в пленках силицидов никеля, сформированных отжигом структур N1/81/810, от температуры формирования силицида

Согласно результатам расчетов, в пленках никеля и его силицидов на подложках SiC формируются механические напряжения, превышающие пределы прочности материалов пленок, что может привести к образованию разрывов и отслоений. Расчеты показали, что снизить напряжения в пленках можно за счет снижения температур формирования (см. рис. 3), но большая разница ТКР материалов не позволяет полностью оптимизировать режимы нанесения пленок Анализ показал, что одним из путей решения этой проблемы является применение пленок с аморфной структурой, в которых релаксация напряжений происходит за счет скольжении и переориентации зерен, что способствует минимизации внутренней энергии и снижению напряжений

Приповерхностная область подложки в структурах контактов также-находится в напряженном состоянии. Особенностью распределения напряжений в подложках является увеличение их значений (концентрация) около периферийных областей пленочных структур контактов. Для расчетов напряжений в структурах контактов разработана математическая модель, которая позволяет при анализе напряжений в подложке учитывать топологию контакта и технологические факторы.

С помощью разработанной модели выполнены расчеты напряжений в структурах контактов к SiC на основе никеля и его силицидов Результаты расчетов распределения компоненты тензора напряжений в подложках структур контактов (рис. 4 и 5), а также контактов на основе силицидов

никеля позволили определить общие закономерности распределения напряжений в подложке:

- увеличение напряжений вблизи границы пленки на порядок и более,

- симметрия распределения компонент тензора напряжений,

- изменение знака компонент тензора напряжений на границе пленки

я >ое Л Ж X мкм

Рис 4 Распределение компоненты Рис 5 Распределения компонент

тензора остаточных напряжений (в тензора остаточных напряжений в МПа) в подложке структуры N1/810 подложке структуры N1/810 для

различных значений температуры нанесения пленки, 0С" 1 -350, 2 -170

На рис. 6 представлены рассчитанные зависимости максимальных значений напряжений в подложках структур Т^БУБЮ, сформированных при различных температурах, от размерного фактора пленки №281 ^а (отношения длины к ширине). Анализ показывает, что напряжения зависят от температуры формирования пленки силицида, ее размеров и размерного фактора. На рис. 7 представлены рассчитанные зависимости максимальных значений напряжений в подложке 81С от размерного фактора пленок силицидов никеля сформированных отжигом структур

для №81; Тф=600 °С для N¡281). Согласно расчетам, остаточные напряжения в подложке структуры выше, чем в подложке структуры

Расчеты напряжений и условий возникновения термопластических эффектов в подложках SiC показали, что снизить напряжения в периферийных областях контактов и вероятность генерации дефектов в подложке можно за счет использования эпитаксиальных пленок силицидов снижения

температур их формирования, а также оптимизации топологии контактов. Результаты расчетов показывают, что высокий уровень напряжений является недостатком контактов к SiC на основе никеля и его силицидов, снижающим их высокотемпературную стабильность, и позволяют объяснить ряд экспериментальных результатов, представленных в обзоре (глава 1). Приведенные аналитические и химические выражения, а также графические зависимости показывают на примере контактов к SiC на основе никеля и его силицидов возможности разработанной методики выбора материалов контактов к SiC прогнозировать и количественно оценивать воздействие факторов, определяющих стабильность параметров контактов.

Рис. 6. Зависимость максимальных значений остаточных напряжений в подложке от размерного фактора

пленки для различных температур формирования пленки, °С:

1, Г - 900 ; 2,2' - 500; 1,2 - ахЬ = 100x100 мкм2; 1', 2' - ахЬ = 10x10 мкм2

Рис. 7. Зависимость максимальных значений остаточных напряжений в подложке SiC от размерного фактора

пленок силицидов никеля, сформированных отжигом структур Ш^/БЮ:!, 1 '-N¡812; 2,2'-№81; 3,3'-№281; 1,2,3 - ахЬ = 100x100 мкм2; 1', 2', 3'- ахЬ = 10x10 мкм2

В третьей главе представлена составляющая методики выбора материалов контактов, связанная с необходимостью прогнозирования электрофизических параметров контактов.

В главе проведен анализ и представлены математические модели для определения параметров контактов к SiC с учетом влияния параметров границы раздела и электрофизических свойств материалов на формирование потенциального барьера и токопрохождение в контактах. Модели основаны на классической теории контакта металл/полупроводник, основные положения которой разработаны Шоттки, Кроуэллом, Зи. Особенностью моделей является использование уточненных зависимостей электрофизических свойств SiC, которые были получены в главе 2.

Расчеты на основе представленных моделей позволили получить зависимости для контактов Ni/n-6H-SiC (рис. 8, 9), отражающие основные закономерности влияния параметров границы раздела [плотности состояний

и положения уровня состояний в запрещенной зоне полупроводника на высоту потенциального барьера (Ф^,) и удельное переходное сопротивление контакта Из представленных результатов расчетов следует, что параметры состояний на границе раздела являются фактором, определяющим параметры контактов. Например, для контактов ИШ-бН-БЮС 1 • 101 ? см'3) уменыпенвйот приводит к уменьшению Представленные на рис. 10 результаты расчетов позволяют количественно определять влияние температуры на контактов Ni/n-6H-SiC с учетом параметров состояний на границе раздела и концентрации легирующей примеси.

ДЮ 350 400 450 500 550 600 «50 700 Т,К

Рис. 10. Зависимости Яс контактов Ni/n-6H-SiC от температуры для Фд^Е&З и различной концентрации легирующей примеси в подложке, см-3: 1, Г- 1-Ю17; 2,2' - 3-1018 и для см'2,эВ : 1,2-1,5-1012; Г,2'-1Ю10

Результаты расчетов позволили объяснить ряд экспериментальных результатов, представленных в обзоре (см. рис. 9). Это показывает, что разработанные математические модели позволяют прогнозировать параметры контактов металл/ЗЮ и могут быть использованы при анализе экспериментальных результатов.

Кроме того, результаты расчетов показывают, что применение технологических методов, влияющих на параметры состояний на границе раздела позволяет изменять параметры контактов в широком диапазоне.

В четвертой главе представлены разработанные математические модели и результаты вычислительных экспериментов, предназначенные для использования при проектировании промышленного оборудования и технологических процессов формировании контактов к карбиду кремния на основе отжига методами импульсной термообработки.

В начале главы проведен анализ достоинств, недостатков и возможных областей применения различных методов импульсной термообработки в микроэлектронной технологии. Установлено, что наиболее перспективними для применения в технологии формирования контактов к SiC являются: быстрая термическая обработка (БТО) некогерентным ИК-излучением импульсами секундной длительности; электронно-лучевая обработка (ЭЛО) и электроискровая обработка (ЭИО). Представлены основные характеристики этих методов, диапазоны технологических параметров и реализуемые режимы.

Далее в главе приводится разработанная математическая модель для анализа закономерностей поглощения излучения в подложках SiC при нагреве с учетом нелинейных температурных зависимостей электрофизических свойств карбида кремния. С помощью разработанной модели рассчитаны спектральные зависимости коэффициента поглощения карбида кремния при различных температурах.

Особенностью БТО является спектральная зависимость интенсивности источника некогерентного излучения, которая в разработанной модели

учитывается введением интегральных коэффициентов поглощения и отражения излучения, определяющих долю поглощенного и отраженного излучения, с учетом температуры, температурных зависимостей электрофизических свойств, а также толщин пластин и пленочных структур:

л, I,

Ат(Т,М) = ±-3--; Ит(<1) = ±—Т!-

\цХ)<1Х )1(

где 1(1) - зависимость интенсивности источника излучения в спектральном диапазоне - коэффициент отражения; - коэффициент

поглощения; Т - температура; N - концентрация легирующей примеси; d -толщина подложки.

На рис. 11 представлены рассчитанные температурные зависимости интегрального коэффициента поглощения 6H-SiC с различной концентрацией

Рис. 11. Температурные зависимости интегрального коэффициента поглощения подложек 6Н-8Ю(1Т017 см"3) (а) и бН-БЮОТО18 см"3) (б), легированных азотом (1,1') и бором (2,2'); для подложек без пленки (1,2) и с пленкой 8Юг («Ззюз= 0,17 мкм) (Г, 2')

Установлено, что температурные зависимости интегрального коэффициента поглощения SiC определяются температурной зависимостью концентрации свободных носителей заряда, а также концентрацией и типом легирующей примеси.

Полученные результаты расчетов были использованы для оценки температуры и скорости нагрева подложек SiC при БТО. Разработана модель и проведены вычислительные эксперименты, которые показали, что температура и скорость нагрева подложек SiC при БТО изменяются в широких пределах для подложек с различными электрофизическими и структурными характеристиками. Согласно полученным результатам, при проектировании технологических процессов изготовления приборов на основе SiC с

применением БТО необходимо учитывать политип карбида кремния, а также тип проводимости и концентрацию легирующей и компенсирующей примесей.

Далее в главе 4 приводится разработанная модель для оптимизации конструкции реакционной камеры и режимов БТО пластин SiC, основанная на расчетах облученности, распределения температурных полей и напряжений в пластинах, а также оценок возможности возникновения термопластических дефектов. При расчетах облученности предполагалось, что нить накала каждой из N ламп в световых панелях разбивается на L дискретных отрезков, которые рассматривались как точечные источники излучения. Облученность в точке на поверхности пластины с координатами (х, у) вычисляется как сумма потоков от точечных источников:

где - мощность точечного источника; - соответственно угол падения и длина пути излучения точечного источника с учетом переотражения (1).

Проведенные вычислительные эксперименты позволили установить, что при БТО некогерентным ИК-излучением пластин диаметром 100 мм для обеспечения оптимальной облученности с неравномерностью необходимо, чтобы в реакционной камере установки БТО использовался двухсторонний нагрев пластин с взаимно перпендикулярным расположением излучателей в нижней и верхней световых панелях. Кроме того, расчеты позволили установить, что каждая световая панель должна быть квадратной, с размерами, в 1,7 раза превышающими диаметр пластины, и состоять из 18 излучателей мощностью по 1500 Вт. Расстояния от пластины до излучателей должны быть 15 мм, от излучателей до отражателей 20 мм.

Симметрия распределения облученности для оптимальных конструкций реакционной камеры позволяет для расчета температурных полей в пластине при БТО использовать уравнение

с начальным условием Т(г) = 300 К при ( = 0 и граничными условиями

Функция внутренних источников определяется выражением

где - плотность, теплоемкость, теплопроводность,

излучательная способность соответственно; (¡о - постоянная

Стефана—Больцмана; а* — коэффициент конвективного теплообмена; Q(r) -облученность; Ат(Т, N1 - интегральный коэффициент поглощения SiC.

Расчеты показали, что большое значение коэффициента теплопроводности SiC приводит к формированию в пластинах SiC при БТО

температурных полей со значительными радиальными градиентами даже при равномерном распределении облученности. Задача снижения температурных градиентов может быть решена за счет формирования направленных потоков излучения к периферийным областям пластин. Это может быть реализовано при использовании в реакционных камерах установок БТО световых панелей с источниками излучения, разделенными на зоны с раздельным управлением мощностью с помощью микропроцессорной системы управления.

С помощью разработанной модели были выполнены расчеты распределения облученности по диаметру пластины SiC в реакционных камерах с панелями из ламп различной мощности (рис. 12). Расчеты показали высокую эффективность метода контроля облученности пластин при использовании в реакционных камерах ламп различной мощности и позволили определить параметры реакционных камер, обеспечивающих равномерную облученность либо компенсацию потерь энергии в пластинах SiC при БТО.

Рис. 12. Распределение облученности по диаметру пластины SiC: a - при различной мощности крайних 4 ламп; б - при различных количествах крайних ламп с мощностью по 1800 Вт Результаты расчетов облученности и интегрального коэффициента поглощения использовались при разработке модели оптимизации режимов БТО пластин SiC. Она основана на расчетах температурных полей и термоупругих напряжений в пластинах, а так же на определении критерия дефектообразования, равного отношению результирующих сдвиговых напряжений к критическому напряжению пластической деформации SiC. На рис. 13-15 представлены результаты расчетов распределения температурных полей и компонент тензора термоупругих напряжений, а также зависимости максимального значения критерия дефектообразования от температуры БТО пластин SiC диаметром 100 мм в реакционных камерах различной конструкции.

5 10 15 20 23 30 35 <0 45 М г мм

Рис. 13. Распределение температуры по радиусу пластины SiC при БТО в реакционных камерах: 1 - с лампами одинаковой мощности; 2 -обеспечивающих равномерную облученность; 3 - обеспечивающих компенсацию потерь энергии

1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 т,к

Рис. 14. Зависимости критерия дефектообразования от температуры

БТО пластин SiC в реакционных камерах: лампами одинаковой мощности; 2 - обеспечивающих равномерную облученность; 3 -обеспечивающих компенсацию потерь

■|1Г|'ПТГЛГЛ

Рис. 15. Распределение радиальных (а) и тангенциальных (б) компонент тензора напряжений по радиусу пластины SiC при БТО в реакционных камерах: 1 - с лампами одинаковой мощности; 2 - обеспечивающих равномерную облученность; 3 — обеспечивающих компенсацию потерь энергии Анализ представленных результатов показывает, что применение в реакционных камерах панелей с источниками излучения, обеспечивающими управление распределением световых потоков по поверхности пластин, позволяет расширить диапазон температурных режимов БТО, не приводящих к дефектообразованию в пластинах SiC диаметром 100 мм, от 1500 К до 1700 К.

Далее в главе 4 приводится методика оптимизации режимов БТО контактов к SiC, основанная на моделировании температурных полей и минимизации их градиентов в структурах контактов. Распределение температуры в структурах контактов определяется при решении дифференциального уравнения теплопроводности с функцией внутренних источников, которая учитывает особенности перераспределения излучения в различных областях структуры, а также потери энергии за счет излучения и конвекции. Расчеты проводились с учетом нелинейных температурных

зависимостей оптических и теплофизических свойств карбида кремния, а также топологии контактов. На рис. 16 представлено_распределение температуры и ее градиентов в структуре контакта к п-бН-БЮО'Ю18 см'3) с заполнением его поверхности никелем на 25% при БТО в режиме теплового баланса и облучении контакта с лицевой стороны излучением с плотностью мощности 60Вт/см2.

0.5 X, см

0.5 X, см

Рис. 16. Распределение температуры (в градусах Кельвина) (а) и градиентов температуры (град/см) в направленияхХ(б), У (в) и ХУ(Г) по поверхности структуры контакта к п^Ю при БТО Анализ показывает, что максимальные значения градиентов температуры в направлениях Хи+ 7(14,9 град/см) достигаются в области центра границы пленочной структуры, а в направлении ХУ (10,7 град/см) - в области углов структуры. Таким образом, установлено, что градиенты температуры в структурах металл/ЗЮ при БТО могут достигать больших значений и приводить к формированию дефектов как в пленочных покрытиях, так и в подложках. Зависимости распределения температуры в структуре от времени

показывают, что градиенты температуры формируются на этапе нагрева (динамические и в режиме теплового баланса (статические

Установлено, что формирование градиентов температуры определяется суперпозицией потоков энергии, поглощаемых в областях с различными оптическими свойствами и отводимых за счет теплопроводности и излучения.

Из представленных на рис. 17 рассчитанных зависимостей максимальных значений градиентов температуры в структуре контакта к п-6Н^С при БТО следует, что при двустороннем облучении структур формируются меньшие градиенты температуры, чем при одностороннем облучении. Следовательно, для предотвращения генерации дефектов в контактах при БТО необходимо использовать реакционные камеры с двусторонним облучением структур. При использовании камер с односторонним облучением необходимо облучать подложки с обратной стороны.

град/см 22

19 16 13 10 7 4 !

(рад/см

9 8 7 6 5 4 3 2

1100 1200 1300 1400 1500 Т, К МО 250 300 350 400 450 500 550 600 град/с

а б

Рис. 17. Зависимости максимальных значений градиентов температуры в контактах к от температуры (а) и скорости нагрева (б) для

различной степени заполнения их поверхности никелем, %: 1, 4, 5 -25; 2 - 50;

3- 75 и облучения: 1,2,3 - двустороннего; 4 - с лицевой стороны;

5 - с обратной стороны В пятой главе представлены результаты экспериментальных исследований влияния режимов импульсной термообработки на морфологию, структуру и параметры контактов к карбиду кремния, выполненных для проверки эффективности разработанных технологических процессов. В экспериментальных исследованиях использовались монокристаллы двух политипов - 6Н^С и 21Я^С. Выбор этих политипов обусловлен тем, что монокристаллы 6Н^С широко используются в технологии изготовления приборов, методы их получения освоены, а свойства хорошо изучены [1]. Монокристаллы 21Я^С используются реже, а их свойства менее изучены, однако наличие более узкой запрещенной зоны и освоенных методов получения делают их перспективным материалом для приборов на базе гетерополитипных композиций, например полицветных светоизлучающих структур с широкой цветовой гаммой [ 1].

Исследования влияния режимов БТО проводились на Лели-кристаллах

п-2111.-8Ю(2-1018 см""3). Омические контакты формировались после химической обработки путем резистивного напыления на (0001)-или (0001)-грани образцов в одном вакуумном цикле пленки № толщиной 100 нм при температуре подложек 300 °С с последующей БТО в вакууме (Ю"3 Па) в течение 10 с. На противоположные грани образцов наносились пленки N1 по аналогичной методике. После этого путем фотолитографии были изготовлены структуры контактов из N1 размерами 300x300 мкм. Затем образцы подвергались БТО в вакууме (10"3 Па) в течение 10 с, при различных температурах в диапазоне 450-1100 °С Скорость нагрева составляла 100 град/с. При БТО использовались режимы и рекомендации, полученные в главах 2 и 4.

После БТО контактов измерялись их вольт-амперные характеристики (ВАХ). Установлено, что при температурах БТО до 400 °С контакты имеют барьерную ВАХ, после БТО до температур более 750 °С ВАХ становятся невыпрямляющими, температуры 400-750 °С являются промежуточными: при них в контактах происходят переходные процессы. Особенностью полученных ВАХ является отсутствие насыщения тока обратной ветви, указывающее на существенную роль генерационно-рекомбинационных процессов в механизмах

токопрохождения.

Полученные ВАХ были обработаны на основе стандартных методик с использованием результатов расчетов, представленных в главе 3. Анализ зависимостей высоты барьера Шоттки и удельного переходного сопротивления контактов №/п-21Я-81С от температуры БТО (рис. 18) показал, что экспериментальные значения параметров контактов хорошо согласуются с

Рис. 18. Зависимость высоты барьера Шоттки (а) и удельного переходного сопротивления (б) контактов К1/п-2111-81С(2-1018 см"3) от температуры БТО: 1 - (0001)-грань; 2 -(0001)-грань

Полученные результаты показывают, что уже при температуре БТО 800°С формируются контакты со стабильной структурой, параметры которых не зависят от грани монокристалла. Исследования методом оптической микроскопии показали, что поверхность полученных контактов после БТО при

1100 °С однородная, зернистая, без разрывов и отслоений.

Исследования структуры и морфологии контактов методами электронной Оже-спектроскопии и атомно-силовой микроскопии показали (рис. 19-21), что до 450°С структурные изменения происходят в основном в пленке металла. После 450°С начинаются процессы взаимной диффузии и образования соединений на границе раздела, которые завершаются формированием структуры с однородной морфологией при 800 °С.

Рис. 19. Профили распределения компонентов в контактах №/6Н-81С и N1/21 Я-81С после БТО при температурах 1000 °С и 1100°С соответственно

»•»•» («р

«Мм

а б

■яма

ж з

Рис. 20. АСМ-изображения пленки № (а, в, д, е) и дна Оже-кратера (б, г, е, з) структуры №/21Я-8Ю (0001): а, б - до БТО; после БТО до температуры, °С: в, г - 450;д,е-750; ж, 3-900.

г

Рис. 21. Фазовые АСМ-изображения поверхности контактов после БТО при 1100 °С: а, в -№/21Я-8Ю; б, г - М/бН^С; а, б - (0001 )-грань; в, г - (0001>грань

Рентгенодифракционные исследования контактов №/2Ш^Ю(0001) (рис. 22) позволили выявить закономерности изменения фазового состава при БТО. Установлено, что исходная структура контакта содержит включения силицидов N¡281, N181 и N¡812, причиной формирования которых являются локальные неравновесные процессы в условиях отсутствия диффузионных ограничений при нанесении пленки никеля электронно-лучевым испарением. Повышение температуры БТО приводит к снижению интенсивности пиков N¡81, увеличению интенсивности пиков и переориентации кристаллитов Увеличение длительности БТО приводит к исчезновению пиков N¡81 и N¡812 и повышению однородности поликристаллической пленки N¡281. Эти результаты подтверждают данные термодинамических расчетов, представленные в главе 2.

Рис. 22. Рентгенодифрактограммы структур М/2Ш^Ю(0001) после БТО при температурах до 1100 °С Исследования влияния режимов БТО на параметры контактов №/п-6Н-81С(1,4Т017 см'3) показали, что электрофизические параметры (рис. 23), распределение элементов в структуре (см. рис. 19), морфология поверхности контактов ( см. рис. 21) зависят от режимов БТО аналогично контактам №/п-2Ж-81С(2-1018см"3).

Результаты исследований подтверждают воспроизводимость разработанного технологического процесса формирования контактов к SiC на основе отжига методом быстрой термообработки некогерентным ИК-излучением и показывают, что, изменяя режимы БТО, можно управлять морфологией, фазовым составом и электрофизическими параметрами контактов к SiC.

В экспериментальных исследованиях влияния режимов ЭИО на морфологию поверхности подложки и параметры контактов использовались такие же Лели-кристаллы п-6Н-8Ю(1,4-1017 см-3), что и в исследовании влияния БТО. Контакты формировались по аналогичной методике. После формирования омического контакта на лицевой стороне в пленке БЮг вскрывались окна и проводилась ЭИО поверхности SiC вольфрамовым зондом. После этого проводилось напыление пленки № при температуре подложки 300 °С и формирование исследуемых контактов.

С помощью анализа ВАХ установлено, что контакты являются невыпрямляющими во всем диапазоне температур БТО. На рис 23 представлены зависимости удельного переходного сопротивления контактов

после ЭИО от температуры БТО и такие же зависимости для контактов необработанных ЭИО, полученные в предыдущем исследовании. Установлено, что контакты после ЭИО характеризуются низким удельным переходным сопротивлением, которое изменяется в пределах порядка 10"3 Ом-см2 при температурах БТО от 400°С до 1100 "С. Параметры

•07

контактов №п-6Н-81С(1,4-10 см"), сформированных на гранях (0001) и

методом ЭИО, практически одинаковые

300 400 500 600 700 «00 900 1000 1100 т, с

Рис. 23. Зависимости удельного переходного сопротивления контактов №/п-6Н-5Ю(1,41017 см"3) от температуры БТО: 1, Г - (0001)-грань; 2, 2' - (000*1>грань;

1,2 -контрольные контакты; 1', 2' - контакты к SiC с предварительной ЭИО

Исследованиями методом АСМ установлено, что на поверхности подложки в результате ЭИО формируется развитой рельеф (табл. 1). Получен ряд закономерностей формирования развитого рельефа на поверхности подложек КК' при ЭИО. В процессе ЭИО подложек р-6Н-8Ю(0001) (1-Ю18 см"3) алюминиевым электродом с отрицательным потенциалом происходит испарение материала электрода. При этом осуществляется перенос расплавленного металла и его паров на подложку SiC и ее локальное травление. Эрозионные лунки на поверхности подложки мелкие и не перекрывают друг друга, форма лунок не зависит от кристаллографической ориентации,

характеризуется плоским дном и глубиной порядка 400 нм (рис. 24, а). При ЭИО с положительным потенциалом на электроде происходит эрозия поверхности подложки и формирование развитого рельефа, состоящего из перекрывающих друг друга эрозионных лунок, каналов пробоя и трещин, морфология и структура которых зависят от кристаллографической ориентации, а глубина превышает 1 мкм (рис. 24, б)

а б

Рис. 24. АСМ-изображения эрозионных лунок на подложке р-бН^Ю после ЭИО алюминиевым электродом: а - на электроде "-"; б - на электроде "+"

Таблица 1

Результаты исследований морфологии поверхности подложки _______и контактов И/п-бН^С_

Тип образца ЯМБ, нм 2нм

Исходная подложка 3,43 47,17

Подложка после ЭЛО 1,35 11,95

Подложка после ЭИО 34,53 255,36

Контакт "П/п-бН-БЮ на подложке без ЭЛО 4,16 41,04

Контакт "П/п-бН-БЮ на подложке с предварительной ЭЛО 4,22 40,73

Примечание. Площадь анализируемой поверхности 5x5 мкм2; ЯМв - среднеквадратичная

шероховатость; размах высот поверхности.

Исследования состава приповерхностных слоев SiC после ЭИО различными электродами методом ВИМС позволили зафиксировать наличие примесей материалов электрода В табл 2 приведены значения выхода однозарядных положительных ионов с поверхности SiC. Установлено, что в приповерхностном слое SiC после ЭИО вольфрамовым электродом присутствуют вольфрам и его окислы. Обнаружен интенсивный пик алюминия после ЭИО алюминиевым электродом, что указывает на большую вероятность присутствия атомарного алюминия и его окисных фаз.

Представленные результаты показывают, что разработанные технологические процессы формирования контактов к SiC на основе ЭИО позволяют формировать контакты с хорошими омическими характеристиками без использования высокотемпературных отжигов, что значительно упрощает технологические процессы изготовления приборов.

Таблица 2

Выход однозарядных положительных ионов с поверхности SiC до и после _ЭИО вольфрамовым и алюминиевым электродами__

Масса Элемент, соединение Исходные значения выхода Значения выхода после ЭИО

вольфрамовый электрод алюминиевый электрод

1 Н 609 1841 79

2 н2 35 35 248

16 О - 8 7 29

27 AI - - 4563

184 W - 5 —

200 WO - 15 -

В экспериментальных исследованиях влияния режимов финишной ЭЛО использовались подложки n-6H-SiC(l,5-1017 см'3) фирмы Bandgap Technologies Inc. (1428 Taylor St., Columbia, SC 29201). После стандартной процедуры RCA очистки на образцы наносилась кремниевая пленка для предотвращения графитизации поверхности подложки. После ЭЛО пленка кремния стравливалась в травителе HN03:HF (3:1). Электронно-лучевая обработка производилась при температурах около 1450 °С в течение 30 с.

Исследованиями методом АСМ установлено, что финишная ЭЛО позволяет формировать сглаженный и однородный рельеф поверхности подложек 6H-SiC (см. табл. 1). После ЭЛО среднеквадратичная шероховатость поверхности подложки 6H-SiC снижается в 2,5 раза, а размах высот - в 3,9 раза. Установлено, что поверхностное сопротивление 6H-SiC после ЭЛО увеличивается от 3,1*0(4 Ом/кв до 4,1±0,5 Ом/кв. Это объясняется удалением разупорядоченного приповерхностного слоя и глубокой очисткой от адсорбированных атомов, которые шунтируют токи. Структурные изменения в приповерхностном слое 6H-SiC подтверждаются исследованием спектральных зависимостей коэффициента пропускания образцов. Оптическая плотность подложки SiC после ЭЛО уменьшается почти в 2,5 раза, что свидетельствует об удалении разупорядоченного приповерхностного слоя и улучшении структурного совершенства поверхности образца.

После исследования морфологии поверхности подложек n-6H-SiC и изготовления омических контактов на подложек

вакуумным напылением наносились пленки Ti толщиной 100 нм и с помощью фотолитографии изготавливались тестовые структуры размерами 955x162 мкм. Дополнительной термообработке контакты не подвергались.

Установлено, что морфология поверхности контактов Ti/n-öH-SiCO.S-lO см'3) на контрольном образце и образце после предварительной ЭЛО практически одинакова (см. табл. 1), но ВАХ контактов различаются. На контрольном образце контакты являются выпрямляющими с высотой барьера Шоттки 0,63 эВ. На образце, прошедшем предварительную электроннолучевую обработку, контакты Ti/n-6H-SiC(l,5-10' см'3) имеет линейную ВАХ и

удельное переходное сопротивление 3,8-10"3 Ом-см2. С учетом отсутствия термообработки и идентичной морфологии поверхности контактов различия ВАХ показывают, что после финишной ЭЛО происходит удаление приповерхностного слоя подложки, содержащего дефекты. Это приводит к снижению плотности поверхностных состояний на границе раздела и изменению условий закрепления уровня Ферми на граничных состояниях. В результате, согласно расчетам, приведенным в главе 3, снижается высота потенциального барьера и удельное переходное сопротивление контакта.

Результаты исследований подтверждают высокую эффективность разработанного технологического процесса финишной электронно-лучевой обработки подложек SiC, который позволяет управлять морфологией и качеством структуры приповерхностной области подложек SiC, а также параметрами контактов без дополнительной высокотемпературной обработки.

В заключении сформулированы основные результаты работы.

1. Проведены обобщение и систематизация имеющегося практического опыта, а также комплексный анализ требований и основных физико-технологических проблем формирования контактов к SiC на основе тугоплавких металлов с учетом процессов твердофазного взаимодействия в структурах контактов и их влияния на электрофизические параметры контактов. Выявлена взаимосвязь между структурно-морфологическими и электрофизическими параметрами контактов. Доказано, что термообработка контактов должна проводиться импульсными методами, позволяющими прецизионно управлять фазовым составом, кристаллической структурой и свойствами границы раздела для обеспечения электрических параметров контактов металл^Ю и их стабильности.

2. Разработана методика анализа термической стабильности структур металл/карбид кремния, основанная на определении термодинамических характеристик реакций твердофазного взаимодействия, их анализа и построения изотермических сечений тройных фазовых диаграмм систем металл^ьС На примере системы показана перспективность использования силицидов тугоплавких металлов для формирования термически стабильных контактов к SiC.

3. Проведен анализ основных механизмов формирования напряжений в пленочных структурах контактов к SiC. Разработана математическая модель для анализа закономерностей влияния на напряжения в пленочных структурах контактов к SiC режимов их формирования и термообработки, а также размерных факторов. Доказана необходимость снижения температур формирования и оптимизации топологии контактов для снижения величины механических напряжений в них.

4. Предложены математические модели для определения параметров контактов металл/карбид кремния, которые могут быть использованы при анализе экспериментальных данных. На основе разработанных математических моделей получены расчетные зависимости, отражающие основные закономерности влияния параметров границы раздела на высоту потенциального барьера и удельное сопротивление контактов Ni/n-6H-SiC.

5. Разработана методика выбора материалов для контактов к SiC, основанная на комплексном подходе к решению физико-технологических проблем, результатах математического моделирования и учете особенностей структур и свойств материалов. На примере контактов №/5>Ю показано, что представленная методика позволяет прогнозировать электрофизические параметры контактов.

6. Разработана математическая модель для расчета оптических свойств карбида кремния, с помощью которой установлены закономерности поглощения некогерентного ИК-излучения в пластинах SiC при нагреве с учетом спектральной зависимости источника излучения и температурных зависимостей электрофизических свойств карбида кремния.

7. Разработана методика оптимизации конструкции реакционной камеры и режимов БТО пластин SiC диаметром 100 мм с учетом нелинейных температурных зависимостей оптических, электрофизических и физико-механических свойств карбида кремния.

8. Разработана модель для оптимизации режимов БТО структур контактов к SiC, основанная на моделировании температурных полей и минимизации их градиентов, с учетом нелинейных температурных зависимостей оптических и электрофизических свойств карбида кремния. Установлены закономерности формирования температурных полей и градиентов температуры в структурах контактов к SiC при БТО в зависимости от соотношения оптических и теплофизических свойств материалов подложки и слоев, а также режимов БТО.

9. Разработан технологический процесс формирования контактов к SiC на основе быстрой термической обработки некогерентным ИК-излучением в вакууме, позволяющий контролировать их фазовый состав и параметры, в частности, формировать омические контакты к п-6Н-81С(1,Ф10пСм"3) и п-21Я-51С(3,0,10|8См"3) с удельными переходными сопротивлениями соответственно

на основе силицидов никеля.

10. Разработан технологический процесс формирования контактов к SiC на основе электроискровой обработки, позволяющий формировать низкоомные контакты без дополнительной термообработки, и в частности, контакты №/п-6Н-81С( 1,4Т017СМ"3) с удельным переходным сопротивлением 3-10"3 Ом-см2.

11. Разработан технологический процесс финишной электронно-лучевой обработки подложек SiC, применение которого позволяет удалять разупорядоченный приповерхностный слой подложки, снижать среднеквадратичную шероховатость ее поверхности с 3,43 нм до 1,35 нм, а так же изменять параметры контактов к SiC без дополнительного высокотемпературного отжига, в частности формировать омические контакты И/п-бН-БЮС 1,0-1017см"3) с удельным переходным сопротивлением 3,8-10~3 Ом-см2.

В приложениях приведены: список публикаций по теме диссертации, акты внедрения на промышленных предприятиях и в научных организациях, акты использования научных результатов в учебном процессе.

ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Лучинин В.В., Таиров Ю.М. Карбид кремния - перспективный материал электронной техники // Известия вузов. Электроника. 1997. №1. С. 10-37.

2. Достанко А.П., Баранов В.В., Шаталов В.В. Пленочные токопроводящие системы СБИС. - Минск: Высшая школа, 1989. - 238 с.

3. Syrkin A.L., Andreev A.N., Lebedev A.A., Rastegaeva M.G., Chelnokov V.E. Surface barrier height in metal - n-6H-SiC structures // Materials Sci. and Eng., B29(1995),p. 198-201.

4. Crofton J., McMullin P. G., Williams J. R., Bozack M. J. High-temperature ohmic contact to n-type 6H-SiC using nickel // J. Appl. Phys., vol. 77 (1995), p. 1317.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1. Агеев О .А Проблемы технологии контактов к карбиду кремния. -Таганрог: ТРТУ, 2005. - 248 с.

2. Агеев О.А Быстрая термообработка некогерентным ИК-излучением контактов к карбиду кремния. - Таганрог: ТРТУ, 2003. -128 с.

3. Агеев О.А Термодинамический анализ твердофазных взаимодействий в контактах Ni/SiC //Известия вузов. Электроника. 2005. №2. С. 42 - 48.

4. Агеев О.А. Моделирование электрофизических параметров контактов металл/карбид кремния // Известия ТРТУ. 2004. №8. С. 102 - 105.

5. Агеев О.А. Применение импульсной термообработки в технологии приборов экстремальной электроники // Сборник работ лауреатов конкурса молодых ученых им. академика И.И. Воровича "Фундаментальные и прикладные проблемы современной техники". Вып. 7. Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ ВШ, 2003. С. 3-11.

6. Агеев О .А Отражение некогерентного ИК-излучения в полупроводниковых структурах при быстрой термической обработке // Известия ТРТУ. 2002. №1. С. 119-122.

7. Агеев О.А. Синтез и исследование электрофизических свойств пленок поликристаллического SiC // Известия ТРТУ. 2003. №1. С. 95 - 99.

8. Сеченов Д.А., Касимов Ф.Д., Агаев Ф.Г., Светличный A.M., Агеев ОА Активируемые процессы микроэлектронной технологии - Баку: ЭЛМ, 2000. -258 с.

9. Светличный A.M., Сеченов ДА, Агеев О.А., Чередниченко Д.И., Соловьев С.И. Локальный лазерный нагрев кремниевых структур - Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1999.-63 с.

10.Сеченов Д.А., Агеев О.А., Светличный A.M., Касимов Ф.Д., Кадымов Г.Г. Газочувствительные датчики на основе карбида кремния - Баку: Изд-во Мутарджим, 2004. - 92 с.

11.А.С. СССР № 1804241, 1991. Способ изготовления ИМС. Сеченов ДА, Светличный A.M., Агеев О.А.

12.Патент РФ № 2029410, 1991. Способ геттерирования структур ИМС. Сеченов Д.А., Светличный A.M., Агеев О.А.

И.Литвинов В.Л., Демаков К.Д., Агеев О.А., Светличний A.M., Конакова Р.В., Литвин П.М., Литвин О.С., Миленин В.В. Особенности формирования и

характеристики диодов Шоттки Ni/21R-SiC // Физика и техника полупроводников. 2003. Т. 37. Вып. 4. С. 473 - 478.

14.Авдеев С.П., Агеев OA, Конакова Р.В., Кудрик Я.Я., Литвин О.С.. Миленин В.В., Сеченов Д.А., Светличный A.M. Модификация параметров контактов металл-карбид кремния импульсной термообработкой // Физика и химия обработки материалов. 2004. №6. С. 84 - 88.

15.Agueev O.A., Avdeev S.P., Svetlichnyi A.M., Konakova R.V., Milenin V.V., Lytvyn P.M., Lytvyn O.S., Okhrimenko O.B., Soloviev S.I., Sudarshan T.S. Surface preparation of 6H-SiC substrates by electron beam annealing // Materials Science Forum, vol. 483-485 (2004), p. 725 - 728.

16.Litvinov V.L., Demakov K.D., Agueev O.A., Svetlichnyi A.M., Konakova R.V., Lytvyn P.M., Milenin V.V. Investigation of the Effect of Rapid Thermal Annealing Modes on the Parameters ofNi/21R-SiC Contact // Materials Science Forum, vol. 389-393 (2002), p. 905 - 909.

17.Litvinov V.L., Demakov K.D., Agueev O.A., Svetlichnyi A.M., Konakova R.V., Lytvyn P.M., Lytvyn O.S., Milenin V.V. Evolution of structural and electrophysical parameters of Ni/SiC contacts at rapid thermal annealing // Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics, 2002, vol. 5, №4, p. 457-464.

18.Agueev O.A., Avdeev S.P., Svetlichnyi A.M., Konakova R.V., Milenin V.V., Lytvyn P.M., Lytvyn O.S., Okhrimenko O.B., Soloviev S.I., Sudarshan S.I. Surface preparation of 6H-SiC substrates by electron beam annealing // Abstracts of "5th European Conference on Silicon Carbide and Related Materials ECSCRM2004", 31 August - 4 September, 2004, Bologna, Italy, p. 365.

19.Litvinov V.L., Demakov K.D., Agueev O.A., Svetlichnyi A.M., Konakova R.V., Lytvyn P.M., Milenin V.V. Investigation of the Effect of Rapid Thermal Annealing Modes on the Parameters of Ni/21R-SiC Contact // Technical Digest of "International Conference on SiC and Related Materials ICSCRM2001", Oct. 28 - Nov. 2, 2001, Tsukuba, Japan, p. 635 - 636.

20.Litvinov V.L., Demakov K.D., Agueev O.A., Svetlichnyi A.M., Konakova R.V., Lytvyn P.M., Lytvyn O.S., Milenin V.V. Effect of rapid thermal annealing on the characteristics of Ni/21R-SiC contact structures // Abstracts of "IV International Seminar on Silicon Carbide and Related Materials", May 30-31, 2002, Novgorod the Great, Russia, p.67 - 68.

21.Agueev O.A., Avdeev S.P., Svetlichnyi A.M., Konakova R.V., Milenin V.V., Lytvyn P.M., Lytvyn O.S., Okhrimenko O.B., Soloviev S.I., Sudarshan T.S. Effect of electron beam annealing on surface morphology of 6H-SiC substrates //Technical Digest of "10th International Conference on SiC and Related Materials ICSCRM2003", Oct. 5-10, 2003, Lyon, France, p. 154.

22.Agueev O.A., Avdeev S. P., Konakova R. V., Kudrik Y. Y., Litvin O. S., Milenin V. V., Sechenov D.A., Svetlichny A. M., Soloviev S. I., Sudarshan T. S. Rapid Thermal Processing of Metal Contacts to SiC Substrates // Abstracts of "V International Seminar on Silicon Carbide and Related Materials", May 24-27, 2004, Novgorod the Great, Russia, p. 87 - 88.

23.Litvinov V., Demakov К., Agueev OA, Svetlichnyi A., Konakova R., Lytvyn P., Milenin V. Influence of Rapid Thermal Annealing Modes on the Parameters of Ni/21R-SiC Contacts // Proc. "23rd International Conference on Microelectronics (MIEL-2002)", Nis, Yugoslavia, 12-15 May 2002, vol. 2, p. 551 - 554.

24.Агеев О.А., Светличный A.M., Конакова Р.В., Литвинов В.Л., Демаков К.Д. Влияние режимов БТО на особенности микрорельефа границы раздела структур Ni/21R-SiC // Тезисы докладов ВНТДК "Электроника". Зеленоград. J 9-30 ноября, 2001. С. 39 - 40.

25.Agueev О.А, Svetlichnyi A.M., Razgonov R.N. Influence of Rapid Thermal Annealing on Ni/6H-SiC contact formation // Materials Science Forum, vol. 389393 (2002), p. 901-904.

26.Агеев О.А., Сеченов Д.А., Расстегаев В.П. Применение методов импульсной термообработки для формирования контактов к карбиду кремния р-типа //Труды IV МНК "Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии", Кисловодск. 19-24 сентября, 2004. С. 289 - 290.

27.Agueev O.A., Sechenov D.A., Svetlichnyi A.M., Vasilenko A.L., Litvinov V.L., Demakov K.D. Investigation of the electrospark treatment on parameters of contacts to SiC // Abstracts of "IV International Seminar on Silicon Carbide and Related Materials", May 30-31, 2002, Novgorod the Great, Russia, p.70 - 71.

28.Агеев О.А., Светличный A.M., Сеченов Д.А. Исследование влияния БТО на характеристики низкоомных контактов к SiC // Тез. докладов III MHTK "Электроника и информатика XXI век".Зеленоград.22-24 ноября, 2000. С. 193.

29.Agueev O.A., Svetlichnyi A.M., Razgonov R.N. Influence of Rapid Thermal Annealing on Ni/6H-SiC contact formation // Technical Digest of "International Conference on SiC and Related Materials ICSCRM2001", Oct 28 - Nov 2, 2001, Tsukuba, Japan, p. 633 - 634.

30.Agueev O.A., Svetlichnyi A.M. Modeling of 6H-SiC wafer heating during RTP by incoherent radiation // Journal of Materials Processing & Manufacturing Science, vol. 9, № 3, 2001, p. 223 - 229.

31.Agueev O.A., Svetlichnyi A.M., Klovo A.G., Kocherov A.N., Izotovs D.A. Optimization of Chamber Design and Rapid Thermal Processing Regimes for SiC Substrates by Temperature and Thermal Stress Distribution // Materials Science Forum, vol. 433-436 (2003), p. 107 - 110.

32.Агеев О.А., Сеченов Д.А., Светличный A.M., Клово А.Г. Влияние режимов быстрой термообработки на температурные поля в гетерогенных структурах металл/карбид кремния // Микросистемная техника. 2004. №9. С. 26 - 30.

33.Агеев О.А., Кочеров А.Н., Светличный A.M. Оптимизация распределения температуры и термоупругих напряжений в пластине SiC при быстром термическом инфракрасном нагреве // Микросистемная техника. 2003. №7. С. 25 - 28.

34.Сеченов Д.А.. Светличный A.M., Агеев ОА, Клово А.Г. Моделирование температурных полей в полупроводниковых структурах при быстром термическом отжиге // Физика и химия обработки материалов. 1994. № 2. С.33-38.

35.Агеев ОА, Светличный А.М., Кочеров А.Н. Моделирование температурных полей и термоупругих напряжений при быстром нагреве кремниевых пластин большого диаметра // Проектирование и технология электронных средств. 2002. №3. С. 17 - 23.

36.Агеев О.А., Светличный AM., Кочеров А.Н. Влияние конструкции реакционной камеры на облученность полупроводниковых пластин при быстрой термической обработке // Известия вузов. Электроника. 2001. №1. С. 23 - 28.

37.Сеченов ДА, Гарицын А.Г., Светличный A.M., Соловьев С.И., Агеев О.А Моделирование нагрева полупроводниковых структур лазерным излучением // Физика и химия обработки материалов. 1995. № 2. С. 109 - 114.

38.Agueev OA, Svetlichny A.M. The influence of heating temperature and sizes of conponents upon stress and defect formation in semiconductor structures under isotermal heating // Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics, 2001, vol. 4, N 4, p. 307 - 312.

39.Agueev OA, Svetlichny A.M. Thermoelastic streses and defect production in semiconductor-insulator structures at isothermic heating // Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics, 2000, vol. 3, N 3, p. 338 - 342.

40.Agueev OA, Svetlichny A.M., Soloviev S.I. Simulation of incoherent radiation. absorption in 3C-, 6H- and 4H-SiC at rapid thermal processing // Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics, 2000, vol. 3, N 3, p. 379 - 382.

41.Сеченов ДА, Светличный А.М., Соловьев С.И., Агеев О.А Влияние скорости нагрева на возникновение термонапряжений в кремниевой пластине при быстром отжиге// Физика и химия обработки материалов. 1992. №5. С.46-52.

42.Agueev OA, Svetlichny A.M., Sechenov D.A. Study of incoherent radiation absorption in 3C- and 4H-SiC at rapid thermal processing // Abstracts of "III International Seminar on Silicon Carbide and Related Materials", May 24-26, 2000, Novgorod the Great, Russia, p.69.

43.Агеев ОА, Светличный A.M. Влияние размерных факторов элементов ИС на напряжения и дефектообразование в подложке при изотермическом нагреве // Известия ТРТУ. 2000. №3. С 21 - 27.

44.Agueev O.A., Sechenov D.A, Svetlichnyi A.M., Kocherov A.N. Optimization of reactor construction and RTP regimes of SiC wafers // Abstracts of "IV International Seminar on Silicon Carbide and Related Materials", May 30-31, 2002, Novgorod the Great, Russia, p.33 - 34.

45.Agueev OA, Svetlichny A.M., Izotovs D.A., Melnikov A.V., Voronko A.B. Temperature dependence simulation of electrophysical properties of silicon carbide // Proc. of "The Third International EuroConference on Advanced Semiconductor Devices and Microsystems, ASDAM'2000", Smolenice Castle, Slovakia, 16-18 October, 2000, p. 295 - 298.

46.Агеев О.А., Светличный A.M., Сеченов Д.А. Поглощение некогерентного излучения в 3С- и 4H-SiC при быстрой термической обработке // Сборник докладов III Международного семинара "Карбид кремния и родственные

материалы". Великий Новгород. 2000. С. 153 - 158.

47.Agueev О.А., Sechenov D.A., Svetlichnyi AM., Izotovs D.A. Simulation of doping-induced influence on specific contact resistance of SiC //Abstracts of "IV International Seminar on Silicon Carbide and Related Materials", May 30-31, 2002, Novgorod the Great, Russia, p.73 - 74.

48.Агеев О.А., Светличный A.M., Кочеров А.Н. Моделирование распределения температуры и термоупругих напряжений в пластинах SiC для оптимизации конструкции реактора и режимов БТО // Тезисы докладов IV МНТК "Электроника и информатика - 2002". Ч. I. Москва. МИЭТ, 19-21 ноября 2002. С. 150-151.

49.Светличный A.M., Сеченов Д.А., Бурштейн В.М., Воронцов Л.В., Поляков

B.В., Соловьев С.И., Агеев ОА Вакуумная установка импульсной термической обработки ИТО-18МВ // Электронная промышленность. № 3. 1991. С. 6-7.

50.Агеев О.А., Чередниченко Д.И. Кравченко А.А. Изменение содержания щелочных ионов в приповерхностных слоях силикатных стекол при электронно-лучевой обработке // Физика и химия стекла. 1989. Т. 15. № 5.

C.780 - 783.

51.Сеченов Д.А., Светличный A.M., Агеев О.А. Распределение температуры и механических напряжений в области воздействия зонда сканирующего туннельного микроскопа в кремнии // Известия Вузов. Электроника. 1998. №3. С. 52 - 59.

Личный вклад соискателя по перечисленным работам: -работы 1 - 7 выполнены без соавторов; -в монографии 8 разделы 4.3 - 4.5 и 5.7 написаны лично;

-в монографии 9, в главах 2 и 3 соискателем выполнена разработка математических моделей и алгоритмов, созданы и отлажены программы, проведены вычислительные эксперименты и анализ результатов расчетов распределения температурных полей и полей термоупругих напряжений при лазерном нагреве неоднородных структур; -в монографии 10 главы 3-6 написаны лично, в главах 1 и 2 соискателем выполнены обзор методов обработки сигнала и классификация структур газочувствительных элементов; -в работах 13-29 соискателем выполнены подготовка образцов и проведение части экспериментальных исследований; постановка задачи и анализ результатов выполнены совместно с соавторами; -в работах 30-48 соискателем выполнены разработка математической модели и алгоритма расчетов; создание и отладка программы расчетов, постановка задачи и анализ результатов выполнены совместно с соавторами; -в работе 49 соискателем предложены конструкции узлов установки; -в работах 50 и 51 соискателем разработаны алгоритм и программа расчетов, а также проведены вычислительные эксперименты; постановка задачи и анализ результатов выполнены совместно с соавторами.

Агеев Олег Алексеевич

Физико-технологические основы формирования контактов к карбиду кремния методами импульсной термообработки

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

ЛР №020565 от 23.06.1997 г.. Подписано к печати //,04 ¿ООб~1. Формат 60x80 Хб ■ Бумага офсетная Печать офсетная. Усл. п. л. - 2,5 Уч.-изд. л. - 2,1. Заказ№ _. Тираж 100 экз.

"С"

Издательство Таганрогского государсйенного 1 радиотехнического университета ГСП 17 А, Таганрог, 28, Некрасовский, 44' - • Типография Таганрогского государственного

радиотехнического университета ГСП 17 А, Таганрог, 28, Энгельса, 1

40

1 9 МАЙ 2005

Введение.

1. Анализ проблем технологии формирования контактов металл/карбид кремния.

§ 1.1. Требования к контактам металл/полупроводник.

1.2. Контакты к n-SiC на основе тугоплавких металлов.

1.2.1. Никель - карбид кремния.

1.2.2. Титан - карбид кремния.

1.2.3. Хром - карбид кремния.

1.2.4. Кобальт - карбид кремния.

1.2.5. Молибден - карбид кремния.

1.2.6. Тантал - карбид кремния.

1.2.7. Вольфрам - карбид кремния. 1.2.8. Платина - карбид кремния.

1.2.9. Использование соединений для контактов к n-SiC.

1.2.10 Применение многослойных структур для контактов к n-SiC.

1.3. Контакты к p-SiC.

1.3.1. Контакты на основе тугоплавких металлов.

1.3.2. Палладий - карбид кремния.

1.3.3. Контакты на основе титана.

1.3.4. Контакты на основе алюминия.

1.3.5. Сравнение параметров контактов к p-SiC. 1.4. Влияние обработки поверхности подложки карбида кремния на электрофизические параметры контактов.

1.5. Методы получения силицидов и карбидов тугоплавких металлов.

1.6. Выводы.

2. Разработка методики выбора материала для формирования контактов к

2.1. Свойства материалов контактов.

2.1.1. Структурные особенности кристаллической решетки карбида кремния.

2.1.2. Некоторые электрофизические свойства SiC.

2.1.3. Некоторые свойства тугоплавких металлов.

2.1.4. Соединения тугоплавких металлов с карбидом кремния.

2.1.5. Удельное сопротивление карбидов и силицидов тугоплавких металлов.

2.1.6. Температура плавления карбидов и силицидов тугоплавких металлов.

2.1.7. Стабильность силицидов и карбидов в окислительных средах.

2.2. Термодинамические закономерности высокотемпературной стабильности структур металл/карбид кремния.

2.2.1. Методы анализа твердофазных реакций и определения термодинамиче

0 ских свойств соединений.

2.2.2. Термодинамический анализ стабильности в тройной системе Ni-Si-C.

2.3. Механические напряжения в контактах к карбиду кремния.

2.3.1. Влияние напряжений на параметры микроэлектронных структур.

2.3.2. Источники напряжений в пленках.

2.3.3. Напряжения из-за различия молярных объемов материалов пленки и подложки.

2.3.4. Термоупругие напряжения.

2.3.5. Напряжения из-за несоответствия параметров кристаллической решетки пленки и подложки. ft 2.3.6. Напряжения в структурах контактов к SiC.

2.3.7. Напряжения в контактах к SiC на основе никеля и его силицидов.

2.4. Выводы.

3. Влияние параметров границы раздела на токопрохождение в контактах к карбиду кремния.

3.1. Формирование потенциального барьера в контакте металл-полупроводник.

3.2. Токопрохождение в контакте металл-полупроводник.

3.3. Влияние концентрации легирующей примеси и плотности состояний на границе раздела на параметры контактов к карбиду кремния.

3.4. Выводы.

4. Моделирование процессов импульсной термообработки SiC.

4.1. Особенности методов импульсной термообработки.

4.2. Быстрая термообработка некогерентным ИК-излучением SiC и структур на его основе.

4.2.1. Отражение и поглощение некогерентного ИК-излучения в SiC и структурах на его основе.

4.2.2. Общие закономерности нагрева SiC и структур на его основе при БТО некогерентным ИК-излучением.

4.2.3. Оптимизация реакционной камеры установки БТО для пластин SiC.

4.2.4. Оптимизация режимов БТО пластин SiC.:.

4.2.5. Математическая модель расчета температурных полей в структурах на основе SiC при БТО некогерентным излучением.

4.2.6. Закономерности формирования температурных полей в структурах металл/карбид кремния при БТО некогерентным излучением.

4.3. Температурные поля и термоупругие напряжения в SiC при электроискровой обработке.

4.3.1. Моделирование температурных полей при ЭИО в карбиде кремния.

4.3.2. Напряжения в области воздействия ЭИО.

4.4. Выводы.

5. Экспериментальное исследование влияния импульсной термообработки на параметры контактов к SiC.

5.1. Влияние режимов БТО на электрические и структурные параметры контактов к SiC.

5.1.1. Влияние БТО на электрические параметры контактов Ni/n-21R-SiC.

5.1.2. Влияние БТО на электрические параметры контактов Ni/n-6H-SiC.

5.2. Влияния электроискровой обработки на параметры контактов Ni/n-6H-SiC

5.3. Применение электронно-лучевой обработки в технологии изготовления контактов для SiC.

5.3.1. Влияние электронно-лучевой обработки на морфологию поверхности подложки карбида кремния.

5.3.2. Влияние электронно-лучевой обработки на параметры контактов Ti/n-6H-SiC.

5.4. Влияние импульсной термообработки на параметры контактов к p-6H-SiC

5.4. Выводы.

Прогресс в области технологии радиоэлектронной аппаратуры для экстремальных условий эксплуатации, а так же возможности реализации разработок по приоритетным направлениям развития науки и техники, обеспечиваются развитием экстремальной электроники - направления микроэлектроники и микросистемной техники, которое основано на использовании широкозонных полупроводниковых материалов, наиболее перспективным и освоенным из которых является карбид кремния (SiC).

Успехи в технологии выращивания объемных монокристаллов и эпитак-сиальных слоев, а так же микротехнологии обработки карбида кремния, обеспечены приоритетными фундаментальными и прикладными исследованиями российских научных центров, которые являются признанными мировыми лидерами (кафедра микроэлектроники и Центр микротехнологии и диагностики Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета (ЛЭТИ), Физико-технический институт РАН им. А.Ф. Иоффе (ФТИ), РНЦ "Курчатовский институт). Это позволило начать исследования и разработки широкого класса приборов и устройств экстремальной электроники, прежде всего силовой, СВЧ-электроники и датчиковой тематики.

Одной из наиболее важных задач при проектировании и изготовлении приборов этого класса является создание контактов с заданными параметрами, стабильными при эксплуатации в условиях высоких температур и уровней радиации.

При разработке технологии формирования контактов к карбиду кремния необходимо обеспечить решение ряда взаимосвязанных проблем, которые определяются современным состоянием и тенденциями развития технологии производства приборов на SiC.

Первая проблема заключается в необходимости выбора материалов, применение которых обеспечит воспроизводимое формирование невыпрям-ляющих или выпрямляющих контактов к SiC с контролируемыми параметрами, стабильными в широком температурном диапазоне. Решение этой проблемы является актуальной задачей и достигается при разработке методики, основанной на анализе особенностей структуры, электрофизических, физико-химических и физико-механических свойств материалов контактов, а так же проблем их совместимости со свойствами карбида кремния.

Вторая проблема заключается в необходимости контроля процессов твердофазного взаимодействия контактирующих материалов и структуры границы раздела при термообработке нанесенных на подложку SiC пленок металлов.

В настоящее время при изготовлении контактов к SiC широко используются типовые технологические процессы, разработанные для нужд серийного производства кремниевых ИС (очистка поверхности подложек, нанесение пленочных структур, фотолитография) [1]. Однако, ключевой операций при формировании контактов к SiC является термообработка пленочных структур, поскольку она сопровождается диффузионным перераспределением и твердофазным взаимодействием атомов металлов с кремнием и углеродом, что приводит к формированию новых соединений, а так же к изменению структуры границы раздела контакта.

Использование методов термообработки с прецизионным контролем режимов отжига позволяет управлять этими процессами и оказывать влияние на параметры контактов.

Третья проблема связана с необходимостью учета современных тенденций развития технологии приборов экстремальной электроники при разработке технологических процессов формирования контактов к SiC. В частности, особенностью современного этапа развития технологии выращивания объемных монокристаллов SiC является организация перехода на коммерческое производство пластин диаметром 100 мм. Этим устраняется одно из основных препятствий на пути организации полномасштабного массового производства приборов экстремальной электроники, и на большинстве технологических операций могут быть использованы стандартные для микроэлектронной технологии оборудование и оснастка. При этом, закономерным является проявление в технологии приборов экстремальной электроники тенденций, действующих в микроэлектронной технологии: повышение сложности, а так же необходимость снижения стоимости и повышения выхода годных изделий приводят к повышению степени интеграции и сокращению цикла изготовления приборов, а так же увеличению диаметра пластин и переходу к методам индивидуальной обработки.

Решение этого комплекса взаимосвязанных проблем, обеспечивается за счет применения методов импульсной термообработки, основанных на кратковременном нагреве структур с высокой скоростью в широком диапазоне температур и различных технологических средах.

В диссертационной работе решается задача создания методики разработки технологических процессов формирования выпрямляющих и невы-прямляющих контактов к карбиду кремния на основе отжига методами импульсной термообработки.

Решение этой задачи основано на применении комплексного, физико-технологического подхода, который заключается в необходимости разработки методики выбора материалов контактов с учетом их электрофизической, физико-химической, физико-механической и структурной совместимости с карбидом кремния, а так же оптимизации режимов технологических процессов и конструкционных параметров оборудования импульсной термообработки, с учетом геометрических размеров и свойств подложек, топологии структур контактов, а так же нелинейных зависимостей оптических, тепло-физических, физико-механических и физико-химических свойств материалов.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы и приложения.

5.5 Выводы

Результатами проведенных экспериментальных исследований являются:

1) технологические процессы на основе БТО некогерентным ИК-излучением в вакууме, позволяющие контролировать фазовый состав и электрофизические параметры контактных структур, и в частности, формировать омические контакты Ni/n-6H-SiC(l,4-1017CM"3) и Ni/n-21R-SiC(3,0-1018CM"3) с удельным переходным сопротивлением 5-Ю"3 Ом-см2 и 1-Ю*4 Ом-см2 соответственно;

2) технологические процессы формирования контактов металл/SiC на основе электроискровой обработки позволяющие формировать омические контакты с низким удельным переходным сопротивлением без дополнительной термообработки, и в частности, контакты Ni/n-6H-SiC(l,4-1017CM"3) и Ti/Al/p-6H-SiC(M018 см"3) с удельным переходным сопротивлением 3-10"3 Ом-см2 и 6-10"1 Ом-см2 соответственно;

3) технологические процессы финишной электронно-лучевой обработки подложек SiC, применение которого позволяет изменять параметры контактов металл/SiC без дополнительного высокотемпературного отжига, и в частности формировать омические контакты Ti/n-6H-SiC(l,0-10 см") с удельным

3 2 переходным сопротивлением 3,8-10" Ом-см .

4) применение разработанного технологического процесса финишной электронно-лучевой обработки позволяет проводить глубокую очистку и структурирование поверхности подложек SiC за счет удаления приповерхностного слоя с остаточными дефектами кристаллической структуры, при этом происходит улучшение электрофизических и оптических параметров подложки, а так же снижается шероховатость ее поверхности;

Анализ представленных экспериментальных данных показывает, что БТО некогерентным ИК-излучением в вакууме является эффективным инструментом, позволяющим управлять фазовым составом контактов и их границы раздела с подложкой, а так же размером зерна и морфологией поверхности контактов к SiC на основе тугоплавких металлов, что позволяет в широких пределах варьировать электрические параметры контактов.

Проведенные эксперименты показали, что использование электроискровой обработки при формировании контактов к SiC на основе тугоплавких металлов позволяет формировать контакты с хорошими омическими характеристиками без использования высокотемпературных отжигов, что позволяет значительно упростить технологический процесс изготовления приборов и ИМС экстремальной электроники.

Финишная электронно-лучевая обработка позволяет проводить глубокую очистку и модификацию приповерхностного слоя подложки карбида кремния и изменять условия и механизмы токопрохождения в контактах, на основе тугоплавких металлов.

Таким образом, полученные результаты показывают, что импульсная термообработка является эффективным инструментом, позволяющим управлять параметрами приповерхностного слоя подложки и границы раздела в контактах металл/карбид кремния, и электрофизическими параметрами контактов к SiC на основе тугоплавких металлов.

Заключение

Совокупность изложенных в диссертации положений посвящено научным исследованиям в области создания физико-технологических основ разработки технологических процессов формирования контактов к карбиду кремния на основе отжига импульсными методами термообработки.

В диссертации получены следующие основные научные теоретические и практические результаты.

1. Проведены обобщение и систематизация имеющегося практического опыта, а также комплексный анализ требований и основных физико-технологических проблем формирования контактов к SiC на основе тугоплавких металлов с учетом процессов твердофазного взаимодействия в структурах контактов и их влияния на электрофизические параметры контактов. Выявлена взаимосвязь между структурно-морфологическими и электрофизическими параметрами контактов. Доказано, что термообработка контактов должна проводиться импульсными методами, позволяющими прецизионно управлять фазовым составом, кристаллической структурой и свойствами границы раздела для обеспечения электрических параметров контактов металл/SiC и их стабильности.

2. Разработана методика анализа термической стабильности структур металл/карбид кремния, основанная на определении термодинамических характеристик реакций твердофазного взаимодействия, их анализа и построения изотермических сечений тройных фазовых диаграмм систем металл-Si-C. На примере системы Ni-Si-C показана перспективность использования силицидов тугоплавких металлов для формирования термически стабильных контактов к SiC.

3. Проведен анализ основных механизмов формирования напряжений в пленочных структурах контактов к SiC. Разработана математическая модель для анализа закономерностей влияния на напряжения в пленочных структурах контактов к SiC режимов их формирования и термообработки, а также размерных факторов. Доказана необходимость снижения температур формирования и оптимизации топологии контактов для снижения величины механических напряжений в них.

4. Предложены математические модели для определения параметров контактов металл/карбид кремния, которые могут быть использованы при анализе экспериментальных данных. На основе разработанных математических моделей получены расчетные зависимости, отражающие основные закономерности влияния параметров границы раздела на высоту потенциального барьера и удельное сопротивление контактов Ni/n-6H-SiC.

5. Разработана методика выбора материалов для контактов к SiC, основанная на комплексном подходе к решению физико-технологических проблем, результатах математического моделирования и учете особенностей структур и свойств материалов. На примере контактов Ni/SiC показано, что представленная методика позволяет прогнозировать электрофизические параметры контактов.

6. Разработана математическая модель для расчета оптических свойств карбида кремния, с помощью которой установлены закономерности поглощения некогерентного ИК-излучения в пластинах SiC при нагреве с учетом спектральной зависимости источника излучения и температурных зависимостей электрофизических свойств карбида кремния.

7. Разработана методика оптимизации конструкции реакционной камеры и режимов БТО пластин SiC диаметром 100 мм с учетом нелинейных температурных зависимостей оптических, электрофизических и физико-механических свойств карбида кремния.

8. Разработана модель для оптимизации режимов БТО структур контактов к SiC, основанная на моделировании температурных полей и минимизации их градиентов, с учетом нелинейных температурных зависимостей оптических и электрофизических свойств карбида кремния. Установлены закономерности формирования температурных полей и градиентов температуры в структурах контактов к SiC при БТО в зависимости от соотношения оптических и теплофизических свойств материалов подложки и слоев, а также режимов БТО.

9. Разработан технологический процесс формирования контактов к SiC на основе быстрой термической обработки некогерентным ИК-излучением в вакууме, позволяющий контролировать их фазовый состав и параметры, в частности, формировать омические контакты к n-6H-SiC(l,4-1017CM"3) и п

18 3

21R-SiC(3,0-10 см") с удельными переходными сопротивлениями соответственно 5-10"3 Ом-см2 и 1-Ю"4 Ом-см2 на основе силицидов никеля.

10. Разработан технологический процесс формирования контактов к SiC на основе электроискровой обработки, позволяющий формировать низкоомные контакты без дополнительной термообработки, и в частности, контакты Ni/n-6H-SiC(l,4-1017cM"3) с удельным переходным сопротивлением 3-10'3 Ом-см2.

И. Разработан технологический процесс финишной электроннолучевой обработки подложек SiC, применение которого позволяет удалять разупорядоченный приповерхностный слой подложки, снижать среднеквадратичную шероховатость ее поверхности с 3,43 нм до 1,35 нм, а так же изменять параметры контактов к SiC без дополнительного высокотемпературного отжига, в частности формировать омические контакты Ti/n-6H-SiC(l,0-1017CM"3) с удельным переходным сопротивлением 3,8-10'3 Ом-см2.

1. Лучинин В.В., Таиров Ю.М. Карбид кремния перспективный материал электронной техники. // Известия ВУЗов. Электроника, 1997, №1, с. 10-37.

2. Лучинин В.В., Мальцев П.П., Маляков Е.П. Широкозонные материалы -основа экстремальной электроники будущего // Микроэлектроника, 1999, том. 28, №1, с. 21-29.

3. Лебедев А.А., Челноков В.Е. Широкозонные полупроводники для силовой электроники // Физика и техника полупроводников, 1999, т. 33, вып. 9, с. 1096-1099.

4. Лучинин В.В., Мальцев П.П., Маляков Е.П. Карбид кремния -стратегический материал электроники будущего. // Электроника. Наука, технология, бизнес. 1997. №3-4, с.61.

5. Лучинин В.В., Корляков А.В. Композиция "карбид кремния нитрид алюминия": основа микросистемной техники для экстремальных условий эксплуатации // Петербургский журнал электроники, 1999, № 3, с. 20-42.

6. Корляков А.В., Лучинин В.В., Мальцев П.П. Микроэлектромеханические структуры на основе композиции "карбид кремния нитрид алюминия" // Микроэлектроника, 1999, том. 28, №3, с. 201-212.

7. Иванов В.А., Челноков В.Е. Полупроводниковый карбид кремния -технология и приборы. // ФТП, 1995, т. 29., вып. 11, с. 1921-1943.

8. Афанасьев А.В., Ильин В.А., Петров А.А. Высокотемпературные диоды Шоттки на основе SiC // Петербургский журнал электроники, 2000, № 3-4, с. 12-20.

9. Афанасьев А.В.,. Ильин В.А., Казарин И.Г. Петров А.А. Исследование термической стабильности и радиационной стойкости диодов Шоттки на основе карбида кремния // Журнал технической физики, 2001, т. 71, вып. 5, с. 78-81.

10. Ю.Балландович B.C., Лучинин В.В., Петров А.А. Торгашев Ю.Н. Контакт металл-полупроводник в экстремальной электронике // Петербургский журнал электроники, 1994, т. 2, с. 47 -51.1 l.Ballandovich V.S., Bogachev S.V., Il'in V.A., Korlyakov A.V., Kostromin

11. V., Luchinin V.V., Petrov A.A. Realization of silicon carbide sensors for measurements on gaseous working fluids // Mat. Science and Eng. B46 (1997), pp. 383-386.

12. Давыдов С.Ю., Лебедев А.А., Посредник O.B., Таиров Ю.М. Контакт металл-карбид кремния: зависимость высоты барьера Шоттки от политипа SiC // Физика и техника полупроводников, 2001, т. 35, вып. 12, с. 1437 — 1439.

13. Давыдов С.Ю., Лебедев А.А., Посредник О.В., Таиров Ю.М. Роль вакансий кремния в формировании барьеров Шоттки на контактах Ag и Аи с ЗС- и 6H-SiC // Физика и техника полупроводников, 2002, т. 36, вып.6, с. 690-692.

14. Лебедев А. А., Давыдов Д.В., Зеленин В.В., Корогодский М.Л.-Исследование влияния обработки поверхности полупроводника на характеристики 6H-SiC диодов Шоттки // Физика и техника-полупроводников, 1999, т. 33, вып. 8, с. 959 961.

15. Достанко А.П., Баранов В.В., Шаталов В.В. Пленочные токопроводящие системы СБИС. -Мн.: Высш. школа, 1989. 238 с.

16. Благородные металлы (справочник). Под ред. Савицкого Е.М. М.: Металлургия, 1984. - 592 с.

17. Мьюрарка Ш. Силициды для СБИС. -М.: Мир, 1986. 176 с.

18. Harris G.L. (Ed.) Properties of Silicon Carbide. INSPEC, London. 1995.

19. Bardeen J. Surface states and rectification at metal semi-conductor contact // Physical Review. V. 71, N 10, p. 717 (1947).

20. Crowell C.R. Richardson constant and tunneling effective mass for thermionic and thermionic-field emission in Schottky barrier diodes // Solid state electronics. V. 12, p. 55 (1969)/

21. Yu A.Y.C. Electron tunneling and contact resistance of metal-silicon contact barriers // Solid-State Electronics. 13 (1970), p. 239.

22. Padovani F.A., Stratton R. Field and thermionic-field emission in Schottky barrier // Solid-State Electronics., 9 (1966), p. 695.

23. Зи C.H. Физика полупроводниковых приборов. -M: Энергия, 1973. 656с.

24. Родерик Э.Х. Контакты металл полупроводник. - М.: Радио и связь, 1982.-208 с.

25. Стриха В.И., Бузанева Е.В. Физические основы надежности контактов металл-полупроводник в интегральной электронике. М.: Радио и связь, 1087.-256 с.

26. Венгер Е.Ф., Конакова Р.В., Коротченков Г.С., Миленин В.В., Руссу Э.В., Прокопенко И.В. Межфазные взаимодействия и механизмы деградации в структурах металл-InP и металл-GaAs. -Киев. 1999. 230 с.

27. Андреев А.А. Гетероструктурные солнечные элементы // Физика и техника полупроводников, 1999, т. 33, вып. 9, с. 1035 1038.

28. Goldberg Yu. A. Semiconductor near-ultraviolet photoelectronics // Semicond. Sci. Technol. V. 14 (1999), p. R41.

29. Burk A.A. Jr., O'Loughlin M.J., Siergiej R.R. et all. SiC and GaN wide bandgap semiconductor materials and devices // Solid-State Electronics. V. 43 (1999), p. 1459.

30. Chow T.P., Khemka V., Fedison J. et all. SiC and GaN bipolar power devices // Solid-State Electronics. V. 44 (2000), p. 277.

31. Goesmann F., Molle M., Studnitzky Т., Schmid-Fetzer R. Interface reactions and electrical properties of metal contacts (Ti, In, Au, W) on p-ZnSe // Semicond. Sci. Technol. V. 13 (1998), p. 236.

32. Holloway P.H., Kim T.-J., Trexler J.T. et all. Interfacial reactions in the formation of ohmic contacts to wide bandgap semiconductors // Applied Surface Science. V. 117/118 (1997), p. 362.

33. Baca A.G., Ren F., Zolper J.C. et all. A survey of ohmic contacts to III-V compound semiconductors // Thin Solid Films. V. 308-309 (1997), p. 599.

34. Koide Yasuo, Ishikawa H., Kobayashi S. Dependence of electrical properties on work functions of metals contacting to p-type GaN // Applied Surface Science. V. 117/118 (1997), p. 373.

35. Aubry-Fortuna V., Perrossier J.-L., Mamor M. et all. What is the role of the metal on the Fermi-level position at the interface with IV-IV compounds? // Microelectronic Engineering. V. 37/38 (1997), p. 573.

36. Hasegawa H., Koyama Y., Hashizume T. Properties of metal-semiconductor interfaces formed on n-type GaN // Jpn. J. Appl. Phys. V. 38 (1999), p. 2634.

37. Kampen T. U., Monch W. Barrier heights of GaN Schottky contacts // Applied Surface Science. V. 117/118 (1997), p. 388.

38. Bermudez V.M. Simple interpretation of metal/wurtzite GaN barrier heights // J. Appl. Phys. V. 86, N2, p. 1170.

39. Kim J. K., Jang H. W., Jeon C., Lee J.-L. Reduction of ohmic contact resistivity on p-type GaN by surface treatment // Current Applied Physics. V. 1 (2001), p. 385.

40. Ahaitouf A., Bath A., Losson E., Abarkan E. Stability of sulfur-treated n-InP Schottky structures, studied by current-voltage measurements // Materials Science and Engineering B52 (1998), p. 208.

41. Saiz-Pardo R., Perez R., Garcia-Vidal F.J., Whittle R., Flores F. Systematic theoretical studies of the Schottky barrier control by passivating atomic intralayers // Surface Science. V. 426 (1999), p. 26.

42. Syrkin A.L., Andreev A.N., Lebedev A.A., Rastegaeva M.G., Chelnokov V.E. Surface barrier height in metal n-6H-SiC structures // Materials Sci. and Eng., B29 (1995), pp. 198-201.

43. Syrkin A.L., Bluet J.M., Bastide G. et all. Surface barrier height in metal SiC structures of 6H, 4H and 3C polytypes // Materials Sci. and Eng., B46 (1997), pp. 236-239.

44. Syrkin A. L., Andreev A. N., Lebedev A. A. et all. MetaI-n-6H-SiC surface barrier height Experimental data and description in the traditional terms //

45. J. Appl. Phys. 78 (1995), p. 5511.

46. Давыдов С.Ю., Лебедев А.А., Тихонов С.К. О барьере Шоттки на контакте металла с карбидом кремния // Физика и техника полупроводников, том 31, №5 (1997), с. 597-599.

47. Андреев А.Н., Лебедев А.А., Растегаева М.Г., Снегов Ф.М., Сыркин А.Л., Челноков В.Е., Шестопалова Л.Н. Высота барьера в диодах Шоттки, сформированных на основе n-SiC-6H // Физика и техника полупроводников, том 29, № 10 (1995), с.1833-1843.

48. Веренчикова Р.Г., Санкин В.И. Влияние термического отжига на свойства барьеров Шоттки Cr-SiC п- и р-типа электропроводности // Физика и техника полупроводников, 1988, т. 22, вып. 9, с. 1692 1695.

49. Веренчикова Р.Г., Санкин В.И., Радованова Е.И. Влияние вакансий на формирование поверхностных барьеров политипов SiC // Физика и техника полупроводников, 1983, т. 17, вып. 10, с. 1757- 1760.

50. Ivanov P.A., Chelnokov V.E. Recent developments in SiC single-crystal electronics // Semicond. Sci. Technol. V. 7 (1992), p. 863.

51. Литвинов В.Л., Демаков К.Д., Агеев O.A., Светличний A.M., Конакова Р.В., Литвин П.М., Литвин О.С., Миленин В.В. Особенности формирования и характеристики диодов Шоттки Ni/21R-SiC // Физика и техника полупроводников, 2003, том 37, вып. 4, с. 473 478

52. Bozack M. J. Surface studies on SiC as related to contacts // Phys. stat. sol. (b) 202(1997), p. 549.

53. Crofton, L. Porter M., Williams J. R. The physics of ohmic contacts to SiC. // Phys. Stat. Sol. (b) 202 (1997), p.581.

54. Porter L.M., Davis R.F. A critical review of ohmic and rectifying contacts for silicon carbide//Materials Science and Engineering, B34 (1995), pp. 83-105.

55. Itoh A., Matsunami H. Analysis of Schottky barrier heights of Metal/SiC contacts and its possible application to high-voltage rectifying devices // Phys. stat. sol. (a), 162 (1997), p. 589.

56. Goesmann F., Schmid-Fetzer R. Metals on 6H-SiC: contact formation from thematerials science point of view // Materials Science and Engineering, B46 (1997), pp. 357-362.

57. Roccaforte F., La Via F., Raineri V., Calcagno L., Musumeci P. Improvement of high temperature stability of nickel contacts on n-type 6H-SiC // Applied Surface Science 184 (2001). pp. 295-298.

58. La Via F., Roccaforte F., Makhtari A., Raineri V., Musumeci P., Calcagno L. Structural and electrical characterisation of titanium and nickel silicide contacts on silicon carbide // Microelectronic Engineering 60, (2002) pp. 269-282.

59. Kakanakova-Georgieva A., Marinova Ts., Noblanc O., et al. Characterization of ohmic and Schottky contacts on SiC // Thin Solid Films, 343-344 (1999), pp. 637-641.

60. Saxena V., Su J. N., Steckl A. J. High-Voltage Ni- and Pt-SiC Schottky Diodes Utilizing Metal Field Plate Termination // IEEE Trans, on Electron Dev., v. 46, N.3 (1999), p. 456.

61. К 66.Uemoto T. Reduction of ohmic contact resistance on n-type 6H-SiC by heavydoping // Jpn. J. Appl. Phys. V. 34 (1995), p. L7.

62. Crofton J., McMuIlin P. G., Williams J. R., Bozack M. J. High-temperature ohmic contact to n-type 6H-SiC using nickel // J. Appl. Phys. V. 77 (1995), p. 1317.

63. SiC: Thermally induced reactions // Materials Science and Engineering, B56 (1998), pp. 11-23.

64. Slijkerman W.F.J., Fischer A.E.M.J., van der Veen J.F. et al Formation of the• Ni-SiC(OOl) interface studied by high-resolution ion backscattering // J. Appl.

65. Phys., v.66 (1989), p. 666.

66. Nathan M., Aheam J.S. On the nanometer-scale solid-state reaction at thin-film Ni/ amorphous SiC and Co/amorphous SiC interfaces // J. Appl. Phys., v.70 (1991), p. 811.

67. Pai C.S., Hanson C.M., Lau S.S. X-ray diffraction and ion backscattering study of thermal annealed Pd/SiC and Ni/SiC // J. Appl. Phys., v. 57 (1985), p. 618.ф 75.Defives D., Durand O., Wyczisk F., Noblanc O., Biylinski C., Meyer F.

68. Electrical behaviour and microstructural analysis of metal Schottky contacts on 4H-SiC //Microelectronic Engineering, 55 (2001), pp. 369-374.

69. Wang S.-G., Zhang Y.-M., Zhang Y.-M. Parameter extraction for a Ti/4H-SiC Schottky diode // Chinese Physics, v. 12 (2003), p. 94.

70. Touati F., Takemasa K., Saji M Electrical properties and interface chemistry in the Ti/3C-SiC // IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 46, N 3 (1999), pp. 444-448.

71. Teraji Т., Нага S.j Okushi H., Kajimura K. Ideal Ohmic contact to n-type 6H-SiC by reduction of Schottky barrier height // Appl. Phys. Lett., 71 (1997), pp. 689-691.

72. Getto R., Freytag J., Kopnarski M., Oechsner H. Characterization of sputtered titanium silicide ohmic contacts on n-type 6H-silicon carbide // Materials Science and Engineering B61-62 (1999), pp. 270-274.

73. Lee S.-K., Zetterling C.-M., Ostling M., et all. Low resistivity ohmic contacts on 4H-silicon carbide for high power and high temperature device applications // Microelectronic Engineering 60, (2002) pp. 261-268.

74. Lee S.-K., Zetterling C.-M., Ostling M. et all. Low resistivity ohmic titanium carbide contacts to n- and p-type 4H-silicon carbide // Solid-State Electronics, v. 44 (2000), p. 1179.

75. Chaddha A.K., Parsons J.D., Kruaval G.B. Thermally stable, low specific resistance (l,30xl0"5 Qcm2) TiC Ohmic contacts to n-type 6H a-SiC // Appl. Phys. Lett. V. 66 (1995), p. 760.

76. Parsons J.D., Kruaval G.B., Chaddha A.K. Low specific resistance (<6xl0"6 Qcm2) TiC ohmic contacts to n-type (3-SiC // Appl. Phys. Lett. V. 65 (1994), p. 2075.

77. Goesmann F., Schmid-Fetzer R. Temperature-dependent interface reactions and electrical contact properties of titanium on 6H-SiC // Semicond. Sci. Technol. 10 (1995) pp. 1653-1658.

78. Makhtari A., La Via F., Raineri V. et all. Structural characterisation of titanium silicon carbide reaction // Microelectronic Engineering, v. 55 (2001), p. 375.

79. Li L., Tsong I.S.T. Surface structure and morphology induced by ultrathin Ti films on 6H-SiC(0001) and (0001) // Surface Science 364 (1996) 54-60.

80. Labis J., Ohi A., Hirai M. Interfacial reaction study of thermally annealed Ti• film on 4H-SiC by soft X-ray emission spectroscopy // Surface Science, v. 493 (2001), p. 447.

81. Таиров Ю.М., Цветков В.Ф. Полупроводниковые соединения AIVB1V. В кн.: Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В. Корицкого, В.В. Пасынкова, Б.М. Тареева. Т. 3. - J1: Энергоатомиздат. 1988.-с. 446-472

82. Хениш Г., Рой Р. Карбид кремния. М.: Мир, 1972. - 387 с.

83. Lundberg N., Ostling М. Cobalt silicide ohmic contacts to 6H-SiC // Mat. Res. ^ Soc. Symp. Proc., V. 339, (1994) p. 229.

84. Lundberg N., Ostling M. CoSi2 ohmic contacts to n-type 6H-SiC // Solid State Electronics, v. 38 (1995) p. 2023.

85. Waldrop J.R., Grant R.W. Formation and Schottky barrier height of metal contacts to p-SiC // Appl. Phys. Lett., v. 56 (1990) p. 557.

86. Hara S., Suzuki K., Furuya A. et all. Solid state reaction of Mo on cubic and hexagonal SiC // Jap. J. Appl. Phys., v. 29 (1990), p. L394.

87. Geib K.M., Wilson C., Long R.G., Wilmsen C.W. Reaction between SiC and

88. W, Mo, and Та at elevated temperatures // J. Appl. Phys., v. 68 (1990), p. 2796.

89. Chen J.S., Bachli A., Nicolet M.-A. et all. Contact resistivity of Re, Pt and Та films on n-type P-SiC: preliminary results // Materials Science and Engineering B, v. 29 (1995), p. 185.

90. Jang Т., Porter L.M., Rutsch G., Odekirk B. Tantalum carbide ohmic contacts to n-type silicon carbide // Appl. Phys. Lett., v. 75 (1999), p. 3956.

91. Jang Т., Rutsch G;, Odekirk В., Porter L.M. A comparison of single- and multi-♦ layer ohmic contacts based on tantalum carbide on n-type and Osmium on ptype silicon carbide at elevated temperatures // Material Science Forum, v. 338324 (2000) p. 1001.

92. Chen J. S., Kolawa E., Nicolet M.-A. et all. Reaction of Та thin film with single crystalline (001) p-SiC //J. Appl. Phys., v. 76 (1994), p. 2169.

93. Goesmann F., Schmid-Fetzer R. Stability of W as electrical contact on 6H-SiC: ' phase relation and interface reaction in the ternary system W-Si-C // Materials

94. Science and Engineering, B34 (1995), pp. 224-231.

95. Kakanakova-Georgieva A., Marinova Ts., Noblanc O., et al. XPS characterization of tungsten-based contact layers on 4H-SiC // Thin Solid Films, 337 (1999), pp. 180 183.

96. Baud L., Jaussaud C., Madar R., et al. Interfacial reactions on W thin film on single-crystal (001) p-SiC // Materials Science and Engineering, B29 (1995), pp. 126-130.

97. Jacob C., Pirouz P., Kuo H.-I., Mehregany M. High temperature ohmiccontacts to 3C-silicon carbide films // Solid-State Electronics, vol. 42 (1998), pp. 2329-2334

98. Schottky contacts to 4H-SiC // J. Appl. Phys., v. 88 (2004), p. 5724.

99. Papanicolaou N.A., Christou A., Gipe M.L. Pt and PtSix Schottky contacts on n-type P-SiC // J. Appl. Phys., v. 65 (1989), p. 3526.

100. Rijnders M.R., Kodentsov A.A., van Beek J.A. et al Pattern formation in Pt-SiC diffusion couples // Solid State Ionics, vol. 95 (1997), pp. 51-59

101. Luckowski E.D., Delucca J.M., Williams J.R. et al. Improved ohmic contact to n-type 4H and 6H-SiC using nichrome // J. of Electronic Materials, 27 (1998), pp. 330-334.

102. Kakanakova-Georgieva A., Kassamakova L., Marinova Ts. et al. Interface chemistry of WN/4H-SiC structures // Appl. Surf. Sci., v. 151 (1999) p. 225.

103. Glass R.C., Spellman, Davis R.F. Low energy ion-assisted deposition of titanium nitride ohmic contacts on alpha (6H)-silicon carbide // Appl. Phys. Lett., v. 59 (1991) p. 2868.

104. Болтовец H.C., Зоренко A.B., Иванов B.H. и др. Особенности формирования и термостабильность барьерных контактов к высокочувствительным карбидокремниевым детекторным диодам // Письма в ЖТФ, 2003, том 29, вып. 1, с. 47-55

105. Levit М., Grimberg I., Weiss B.-Z. Interaction of Ni90Tii0 alloy thin film with 6H-SiC single crystal // J. Appl. Phys., v. 80 (1996), p. 167.

106. Levit M., Grimberg I., Weiss B.-Z., Eizenberg M. Interaction between Ni90Tii0 alloy thin film and Si single crystal // J. Appl. Phys., v. 79 (1996), p. 1179.

107. Dmitriev V.A., Irvine K., Spencer M., Kelner G. Low resistivity (~10"5 Q-cm2) ohmic contacts to 6H silicon carbide fabricated using cubic silicon carbide contact layer // Appl. Phys. Lett., v. 64 (1994) p. 318.

108. Kassamakova L., Kakanakova-Georgieva A., Kakanokov R. et al Thermostable Ti/Au/Pt/Ti Schottky contacts to n-type 4H-SiC // Semicond. Sci. Technol. V. 13 (1998), p. 1025.

109. Kakanakova-Georgieva A., Marinova Ts., Noblanc O. et al Interface chemistry of a Ti/Au/Pt/Ti/SiC structure // Applied Surface Science, Vol. 121/122(1997) p. 208.

110. Okojie R. S., Spry D., Krotine J. et al Stable Ti/TaSi2/Pt ohmic contacts on n-type 6H-SiC epilayer at 600 °C in air // Mat. Res. Soc. Symp. Proc., Vol. 622 (2000), p. 1

111. Okojie R. S., Lukco D., Chen Y.L. et al Reaction kinetics of thermally stable contact metallization on 6H-SiC // Mat. Res. Soc. Symp. Proc., Vol. 640 (2001), p. 1

112. Gao Y., Tang Y., Hoshi M., Chow T.P. Improved ohmic contact on n-type 4H-SiC // Solid-State Electronics, 44 (2000), p. 1875

113. Nakashima K., Eryu O., Ukai S., et al Improved ohmic contacts to 6H-SiC by pulsed laser processing // Materials Science Forum, Vols. 338-342 (2000), p. 1005.

114. Cole M. W., Joshi P. C., Hubbard C. W. et al Improved Ni based composite Ohmic contact to n-SiC for high temperature and high power device applications // J. Appl. Phys., v. 88 (2000), p. 2652.

115. Cole M. W., Joshi P. C., Hubbard C. W. et al Thermal stability and performance reliability of Pt/Ti/WSi/Ni ohmic contacts to n-SiC for high temperature and pulsed power device applications // J. Appl. Phys., v. 91 (2002), p. 3864.

116. Constantinidis G., Kornilios N., Zekentes K. et al. High temperature ohmic contacts to 3C-SiC grown on Si substrates by chemical vapor deposition // Materials Science and Engineering, B46 (1997), pp. 176 179.

117. Waldrop J.R. Schottky barrier height of metal contacts to p-type alpha 6H-SiC // J. Phys. Phys., v. 75 (1994) p. 4548.

118. Waldrop J.R., Grant R.W. et al Metal Schottky barrier contacts to alpha 6H-SiC // J. Appl. Phys., v. 72 (1992) p. 4757.

119. Lundberg N., Ostling M. Thermally stable low ohmic contacts to p-type 6H-SiC using cobalt silicides // Solid State Electronics, v. 39 (1996) p. 1559.

120. Glass R.C., Palmour J.W., Davis R.F., Porter L.M. Method of forming ohmic contacts to p-type wide bandgap semiconductors and resulting ohmic contact structure, US patent No. 5323022 (1994)

121. Papanicolaou N.A., Edwards A., Rao M.V., Anderson W.T. Si/Pt Ohmic contacts to p-type 4H-SiC // Appl. Phys. Let., v. 73 (1998), p. 2009.

122. Luo Y., Yan F., Tone K. et al Searching for device processing compatible ohmic contacts to implanted p-type 4H-SiC // Materials Science Forum, vols. 338-342 (2000), p. 1013

123. Kassamakova L., Kakanakov R. D., Kassamakov I. V. et al Temperature Stable Pd Ohmic Contacts to p-Type 4H-SiC Formed at Low Temperatures // IEEE Transactions on electron devices, 46 (1999), pp. 605.

124. Kassamakova L., Kakanakov R. D., Nordell N. et al Study of the electrical, thermal and chemical properties of Pd ohmic contacts to p-type 4H-SiC: dependence on annealing conditions // Materials Science and Engineering B61-62(1999), p. 291

125. Crofton J., Beyer L., Williams J. R. et al Titanium and aluminum-titanium ohmic contacts to p-type SiC // Solid-State Electronics, V. 41 (1997), p. 1725.

126. Lee S.-K., Zetterling C.-M., Danielsson E., Ostling M. Electrical characterization of TiC ohmic contacts to aluminium ion implanted 4H-silicon carbide //Appl. Phys. Let., v. 77 (2000), p. 1478.

127. Lee S.-K., Danielsson E., Zetterling C.-M. et al The formation and characterization of epitaxial titanium carbide contacts to 4H-SiC // Mat. Res. Soc. Symp., v. 622 (2000), p. T6.9.1.

128. Lee S.-K., Zetterling C.-M., Ostling M. Schottky diode formation and characterization of titanium tungsten to n- and p-type 4H silicon carbide // J. Appl. Phys., v. 87 (2000), p. 8039.

129. Bermudez V.M. Growth and structure of aluminum films on (001) silicon carbide //J. Appl. Phys., v. 63 (1989) p. 4951.

130. Kamimura К., Okada S., Ito H. et al Characterization of Schottky contact on p-type 6H-SiC //Materials Science Forum, Vols. 338-342 (2000), p. 1227

131. Crofiton J., Barnes P.A., Williams J.R. Contact resistance measurements on ? p-type 6H-SiC // Appl. Phys. Lett., v. 62 (1993), p. 384.

132. Nennewitz O., Spiess L., Breternitz V. Ohmic contacts to p-type 6H-SiC-silicon carbide //Appl. Surf. Sci., v. 91 (1995), p. 347.

133. Crofton J., Mohney S.E., Williams J.R., Isaacs-Smith T. Finding the optimum Al-Ti alloy composition for use as an ohmic contact to p-type SiC // Solid-State Electronics, v. 46 (2002), p. 109.

134. Mohney S.E., Hull B.A., Lin J.Y., Crofton J. Morphological study of the Al-^ Ti ohmic contact to p-type SiC // Solid-State Electronics, v. 46 (2002), p. 689.

135. Василевский K.B., Zekentes К., Реидакова C.B. и др. Электрические характеристики и структурные свойства омических контактов к эпитаксиальным слоям 4H-SiC с дырочной проводимостью // ФТП, 1999, т. 33, вып. 11, с. 1334

136. Vassilevski К., Zekentes К., Tsagaraki К. et al Phase formation at rapid thermal annealing of Al/Ti/Ni ohmic contacts on 4H-SiC // Materials Scienceand Engineering B, v. 80 (2001), p. 370

137. Vassilevski K., Zekentes K., Constantinidis G. et al Structural and morphological characterization of Al/Yi-based ohmic contacts on p-type 4H

138. SiC annealed under various conditions // Materials Science Forum, v. 338-342 (2000), p. 1017

139. Kassamakova L., Kakanakov R., Kassamakov I. et al Al/Si ohmic contacts to p-type 4H-SiC for power devices // Materials Science Forum, v. 338-342 (2000), p. 1009

140. Kakanakov R., Kassamakova L., Kassamakov I. et al Improved Al/Si ohmic contacts to p-type 4H-SiC // Materials Science and Engineering, В80 (2001), p. 374

141. Nakatsuka O., Koide Y., Murakami M. CoAl ohmic contact materials with improved surface morphology for p-type 4H-SiC // Technical Digest of "International Conference on SiC and Related Materials, ICSCRM2001", Oct 28 Nov 2, 2001, Tsukuba, Japan, p. 637.

142. Konishi R., Yasukochi R., Nakatsuka O. et al Development of Ni/Al and Ni/Ti/Al ohmic contact materials for p-type 4H-SiC // Materials Science and Engineering B, v. 98 (2003), p. 286

143. Cooper J.A., Jr. Advances in SiC MOS Technology // Phys. Stat. Sol. (a), 162(1997), p. 305 -320.

144. Давыдов С.Ю. Роль дефектов в формировании локальных состояний, наведенных атомами, адсорбированными на поверхности полупроводников // Физика и техника полупроводников, 1997, т. 31, вып. 10, с. 1236- 1241.

145. Давыдов С.Ю. Лебедев А.А., Тихонов С.К. К расчету высоты барьера Шоттки на начальной стадии формирования контакта <карбид кремния>-<субмонослойная пленка металла> // Физика и техника полупроводников, 1998, т. 32, вып. 1, с. 68 — 71.

146. Давыдов С.Ю. Павлык А.В. К расчету изменения работы выхода при адсорбции металлических атомов на полупроводниках // Физика и техника полупроводников, 2001, т. 35, вып. 7, с. 831 834.

147. Morrison D. J., Pidduck A. J., Moore V. et al Surface preparation for Schottky metal 4H-SiC contacts formed on plasma-etched SiC // Semicond. Sci. Technol., vol. 15 (2000), p. 1107.

148. Skromme B.J., Luckowski E., Moore K. et al Fermi Level pinning and Schottky Barrier Characteristics on Reactively Ion Etched 4H-SiC // Materials Science Forum, 338-342 (2000), pp. 1029-1032.

149. Hara S. The Schottky limit and a charge neutrality level found on metal.6H-SiC interfaces // Surface Science 494 (2001), pp. L805-L810.

150. Hara S. Characterization of the 6H-SiC (0001) surface and the interface with Ti layer with the Schottky limit // Applied Surface Science 162-163 (2000), pp. 19-24.

151. Hara S., Teraji Т., Okushi H., Kajimura K. Control of Schottky and ohmic interfaces by unpinning Fermi level // Applied Surface Science, 117/118 (1997), pp. 394-399.

152. Teraji Т., Hara S. Control of interface states at metal/6H-SiC(0001) interfaces // Physical Review B, 70 (2004), p 03512.

153. Sugawara Y., Shibata N., Hara S., Ikuhara Y. Interface structure of face-centered-cubic-Ti thin film grown on 6H-SiC substrate // J. Mater. Res., Vol. 15 (2000), p. 2121

154. Hasegawa H. Fermi level pinning and Schottky barrier height control at metal-semiconductor interfaces of InP and related materials // Jpn. J. Appl. Phys. V. 38 (1999), p. 1098.

155. Hasegawa H. Interface-controlled Schottky barriers on InP and related materials//Solid State Electronics, V. 41 (1997), p. 1441.

156. Бондаренко В.Б., Кудинов Ю.А., Ершов С.Г., Кораблев В.В. Естественные неоднородности высоты барьера Шоттки // Физика и техника полупроводников, 1998, т. 32, вып. 5, с. 554 556.

157. Бондаренко В.Б., Кузьмин М.В., Кораблев В.В. Анализ естественных неоднородностей потенциала у поверхности примесного полупроводника // Физика и техника полупроводников, 2001, т. 35, вып. 8, с. 964 968.

158. Лабунов В.А., Борисенко В.Е., Заровский Д.И. и др. Формирование силицидов импульсной термообработкой пленочных структур // Зарубежная электронная техника, №8, 1985, с. 27-53

159. Тонкие пленки. Взаимная диффузия и реакции. Под ред. Поута Дж., Ту К., Мейера Дж. М.: Мир, 1982. - 576 с.

160. Сеченов Д.А., Касимов Ф.Д., Агаев Ф.Г., Светличный A.M., Агеев О.А. Активируемые процессы микроэлектронной технологии. -Баку: ЭЛМ, 2000, -258 стр.

161. Анищик В.М., Горушко В.А., Пилипенко В.А., и др. Физические основы быстрой термообработки: Температурные поля и конструктивные особенности оборудования. Минск.: БГУ, 2000. -136 с.

162. Борисенко В.Е. Твердофазные процессы в полупроводниках при импульсном нагреве. Минск.: Навука i тэхшка, 1992. -258 с.

163. Анищик В.М., Горушко В.А., Пилипенко В.А., и др. Физические основы быстрой термообработки: Создание многоуровневой металлизации. Минск.: БГУ, 2000. -146 с.

164. Naem A.A. Platinum silicide formation using rapid thermal processing // J. Appl. Phys., v. 64 (1988), p. 4161.

165. Dimitriadis C.A. Effect of conventional and rapid thermal annealing on platinum silicide Schottky barrier diodes // Appl. Phys. Lett., v. 56 (1990), p. 143.

166. Wessels P.J.J., Jongste J.F., Janssen G.C.A. et all. Stress in sputtered Ti-Si multilayers and polycrystalline silicide films // J. Appl. Phys., v.63 (1988), p. 4979

167. Pascual R., Sayer M., Lo A. et al Simulation of crystallization of thin films by rapid thermal processing // J. Appl. Phys., v.79 (1996), p. 493

168. Reader A.H., van Ommen A.H., Weijs P.J.W. et al Transition metal silicides in silicon technology // Rep. Prog. Phys., v. 56 (1992), p. 1397.

169. Шаскольская М.П. Кристаллография. -M.: Высшая школа, 1976. -391с.

170. Горелик С.С., Дашевский М.Я. Материаловедение полупроводников и металловедение. -М.: Металлургия, 1973. 496 с.

171. О. Kordina, PhD thesis, Linkoping University, The Sweden. 1994.

172. Ланно M., Бургуэн Ж. Точечные дефекты в полупроводниках. Теория. -М.: Мир, 1984.-264 с.

173. Шишияну Ф.С. Диффузия и деградация в полупроводниковых материалах и приборах. -Кишинев: Штиинца, 1978. -228 с.

174. Лебедев А.А. Центры с глубокими уровнями в карбиде кремния (Обзор) // Физика и техника полупроводников. -1999. -Т. 33, №2. -С. 129155

175. Lindefelt U. A model for doping induced band gap narrowing in 3C-, 4H-, and 6H- SiC // Materials Science and Engineering B61 - 62 (1999), p. 225.

176. Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С.Г. Физика полупроводников. М.: Наука, 1990.

177. Самарский А.А., Гулин А.В. Численные методы. М.: Наука, 1989. -432 с.

178. Сафаралиев Г.К., Таиров Ю.М., Цветков В.Ф. Термодинамический анализ растворимости и коэффициента превращения бора в карбиде кремния. В сб.: Свойства легированных полупроводников. М.: Наука, 1977. С. 53-58.

179. Persson С., Lindefelt U. Calculated density of states and carrier concentration in 4H- and 6H-SiC // Materials Science Forum 264-268 (1998), p. 275-278.

180. Мнацаканов T.T., Поморцева Л.И., Юрков C.H. Полуэмпирическая модель подвижности носителей заряда в карбиде кремния для анализа ее зависимости от температуры и легирования // Физика и техника полупроводников. 2001. Т. 35. Вып. 4. С. 406-408.

181. CREE Research, Inc., 2810 Meridian Parkway, Durham, NC 27713.

182. Bandgap Technologies, Inc., 1428 Taylor St., Columbia, SC 29201.

183. Свойства элементов (справочник). Под ред. Самсонова Г.В. М.: Металлургия, 1976, в 2-х частях

184. Гольдшмидт X. Дж. Сплавы внедрения. -М.: Мир, 1971.1» 196. Атомное строение металлов и сплавов. Под ред. Канна Р. -М.: Мир, 1967- 1968. в 3-х томах.

185. Барабаш О.М., Коваль Ю.Н. Кристаллическая структура металлов и сплавов. -Киев.: Наукова думка, 1986. 600 с.

186. Физические величины (справочник). Под. ред Григорьева С.И., Мейлихова Е.З. -М.: Энергоатомиздат, 1991. 1240 с.

187. Савицкий Е.М., Полякова В.П., Горина Н.Б., Рошан Н.Р. Металловедение платиновых металлов. М.: Металлургия, 1975. - 424 с.

188. Химия (справочник). Шретер В., Лаутеншлегер К.-Х., Бибрак и др. М.:1. Химия, 2000. 648 с.

189. Стриха В.И., Бузанева Е.В., Радзиевский И.А. Полупроводниковые приборы с барьером Шоттки (физика, технология, применение). М.: Сов. радио, 1974.-248 с.

190. Парфенова И.И., Таиров Ю.М. Межатомные расстояния в легированном карбиде кремния // Тезисы докладов III международного семинара "Карбид кремния и родственные материалы". Великий Новгород: Изд-воf НовГУ, 1995.-С. 12-13.

191. Болтакс Б.И. Диффузия в полупроводниках. -М.: Физматгиз, 1961. -462 с.

192. ГегузинЯ.Е. Диффузионная зона. -М.: Наука, 1979. -343 с.

193. Мохов Е.Н., Водаков Ю.А., Ломакина Г.А. Проблемы управляемого получения легированных структур на базе карбида кремния // Труды II Всесоюзного совещания по широкозонным полупроводникам "Проблемы

194. Ф физики и технологии широкозонных полупроводников". -Л. Изд-во1. ЛИЯФ, 1979. -С. 136-149.

195. Самсонов Г.В., Винницкий И.М. Тугоплавкие соединения. М.: Металлургия, 1976. - 560 с.

196. Самсонов Г.В., Эпик А.П. Тугоплавкие покрытия. М.: Металлургия, 1973.-222 с.

197. Самсонов Г.В., Упадхая Г.Ш., Нешпор B.C. Физическое щ материаловедение карбидов. Киев.: Наукова думка, 1974. - 250 с.

198. Качурина Е.Е., Мякиненков В.И., Щеглова В.В. Силициды тугоплавких металлов в технологии полупроводниковых приборов и интегральных схем // Обзоры по электронной технике. Сер. Полупроводниковые приборы. -1982. Ч. I, II, вып. 6(892).

199. Самсонов Г.В., Дворина Л.А., Рудь Б.М. Силициды. М.: Металлургия, 1979.-272 с.

200. Гельд П.В., Сидоренко Ф.А. Силициды переходных металлов четвертого ^ периода. М.: Металлургия, 1971. - 584 с.

201. Тугоплавкие бориды и силициды (сборник статей). Под ред. Самсонова Г.В., Дворина Л.А. и др. Киев.: Наукова думка, 1977. - 164 с.

202. Naem А.А., Deep J., Chee L.Y. Temperature effects on the resistivity of polyciystalline silicon titanium salicide // // J. Appl. Phys., v. 76 (1994), p. 1071.

203. Nava F., Tien Т., Tu K.N. Temperature dependence of semiconducting and structural properties of Cr-Si thin films // J. Appl. Phys., v. 57 (1985), p. 2018.4J 215. Aprilesi G., Mazzega E., Michelini M. et al Electrical transport properties in

204. Co-silicides formed by thin-film reactions // J. Appl. Phys., v. 60 (1986), p. 310.

205. Meyer В., Gottlieb U., Laborde O. et al Intrinsic properties of NiSi // J. Alloys and Compounds, v. 262-263 (1997), p. 235.

206. Nava F., Weiss B.Z., Ahn K.Y. et al Thermal stability and electrical conduction behavior of coevaporated WSi2±x thin films // J. Appl. Phys., v. 641988), p. 354.

207. Nava F., Tu K.N., Mazzega E. Electrical transport properties of transition-metal disilicide films // J. Appl. Phys., v. 61 (1987), p. 1085.

208. Nava F., Mazzega E., Michelini M. Analysis of the electrical resistivity of Ti, Mo, Та, and W monocrystalline disilicides // J. Appl. Phys., v. 65 (1989), p. 1584.

209. Стормс Э. Тугоплавкие карбиды. M.: Атомиздат, 1970. - 305 с.

210. Beyers R., Kim К. В., Sinclair R. Phase equilibria in metal-galium-arsenic systems: Thermodynamics considerations for metallization materials // J. Appl. Phys., v.61 (1987), p. 2195

211. Гнесин Г.Г. Карбидокремниевые материалы. -M.: Металлургия 1977. -216с.

212. Третьяков Ю.Д. Твердофазные реакции. -М.: Химия, 1978. 360 с.

213. Киреев В. А. Методы практических расчетов в термодинамике химических реакций. -М.: Химия, 1975. 536 с.

214. Chase M.W., Jr., Davies С.A., Downey J.R. et all JANAF Thermochemical Tables. Third edition // J. Phys. Chem. Ref. Data, vol. 14 (1985), Suppl. 1.

215. Морачевский А.Г., Сладков И.Б. Термодинамические расчеты в металлургии, М.: Металлургия, 1993.

216. Moiseev G.K., Sestak J. Some calculations methods for estimation of thermodynamical and thermochemical properties of inorganic compounds // Prog. Crystal Grown and Charact., vol. 30 (1995), pp. 23.

217. Кубашевский О., Олкокк К.Б. Металлургическая термохимия. М.: Металлургия, 1982.-392 с.

218. Seng W.F., Barnes Р.А. Calculation of tungsten silicide and carbide formation on SiC using the Gibbs free energy // Mat. Science and Eng. B72 (2000), p. 13.

219. Seng W.F., Barnes P.A. Calculation of cobalt silicide and carbide formation on SiC using the Gibbs free energy // Mat. Science and Eng. B76 (2000), p. 225.

220. DeLucca J.M., Mohney S.E. Approaches to high temperature contacts to silicon carbide//Mat. Res. Soc. Symp. Proc., Vol. 423 (1996), p. 137

221. Nakamura Т., Shimada H., Satoh M. Ohmic contact formation on n-type 6H-SiC using NiSi2 //Materials Science Forum, vols. 338-342 (2000), p. 985

222. Nakamura Т., Satoh M. NiSi2 ohmic contact to n-type 4H-SiC // Technical Digest of "International Conference on SiC and Related Materials ICSCRM2001", Oct 28 Nov 2, 2001, Tsukuba, Japan, p. 631.

223. Агеев O.A. Быстрая термообработка некогерентным ИК-излучением контактов к карбиду кремния Таганрог: ТРТУ, 2003. - 128с.

224. Zeman J., Engelbrecht F., Wellenhofer G., et al Pressure dependence of the band gap of 4H-SiC // Phys. Stat. Sol. (b), vol. 211 (1999), p. 69

225. Karch K., Bechstedt F., Pavone P., Strauch D. Pressure-dependent properties of SiC polytypes // Physical Review B, vol. 53 (1996), p. 13400.

226. Полякова A.JI. Деформация полупроводников и полупроводниковых приборов. -М.: Энергия, 1979. 168с.

227. Захаров Н.П. Багдасарян А.В. Механические явления в интегральных структурах. -М.: Радио и связь, 1992. 144с.

228. Yen Jui-Yuan, Huang С.-Н., Hwu J.-G. Effect of Mechanical Stress on Characteristics of Silicon Thermal Oxides // Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 41 (2002), p. 81.

229. Kimura M, Ohmi T. Conduction mechanism and origin of stress-induced leakage current in thin silicon dioxide films // J. Appl. Phys., v.80 (1996), p. 6360.

230. Yu H.H., Suo Z. Stress-dependent surface reactions and implications for a stress measurement technique // J. Appl. Phys., v.87 (2000), p. 1211.

231. Hu S.M. Stress-related problem in silicon technology // J. Appl. Phys., v.70 (1991), p. R53.

232. Vanhellemont J., Amelinckx S. Film-edge-induced dislocation generstion in silicon substrates. I. Theoretical model. //J. Appl. Phys., v. 61 (1987), p. 2170.

233. Vanhellemont J., Amelinckx S. Film-edge-induced dislocation generstion in V1 silicon substrates. II. Application of the theoretical model for local oxidationprocesses on (001) silicon substrates // J. Appl. Phys., v. 61 (1987), p. 2176.

234. Jain S.C., Maes H.E, Pinardi K., De Wolf I. Stresses and strains in lattice-mismatches stripes, quantum wires, quantum dots, and substrates in Si technology // J. Appl. Phys., v. 79 (1996), p. 8145.

235. Agueev O.A., Svetlichny A.M. Thermoelastic streses and defect production in semiconductor-insulator structures at isothermic heating // Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics, 3 (2000), p. 338.

236. Горбацевич A.A., Парменов Ю.А., Резник A.A., Чайка С.Н.

237. Моделирование и расчет механических напряжений в структурах интегральных схем // Микроэлектроника, 1989, № 5, с. 399-405.

238. Шевяков В.И. Особенности образования барьера в реальных контактах металл-полупроводник // Известия Вузов. Электроника, 1998, № 1, с. 49 -55.

239. Романов А.С., Щеглова В.В. Механические напряжения в тонких ф пленках // Обзоры по электронной технике. Сер. Полупроводниковыеприборы, вып. 6, 1981.

240. Mamor M., Dufour-Gergam E., Finkman L., et al. W/Si Schottky diodes: affect of sputtering deposirion conditions on the barrier height // Applied Surface Science. V. 91 (1995), p. 342.

241. Vink T. J., Somers M.A.J., Daams. J. L. C., Dirks A.G. Stress, strain, and microstructure of sputter-deposited Mo thin films // J. Appl. Phys., v. 70 (1991),1. Г p. 4301.

242. Tamulevichus S. Stress and strain in vacuum deposited thin films // Vacuum, v. 51 (1998), p. 127

243. White G.E., Chen H. In situ study of film stresses in metal silicides using absorption-edge-contour mapping // J. Appl. Phys., v. 68 (1990), p. 3317.

244. Tsai C.J., Yu K.H. Stress evolution during isochronal annealing of Ni/Si system //Thin Solid Films, v. 350 (1999), p. 91

245. Jongste J.F., Loopstra O.B., Janssen G.C.A.M. Radelaar S. Elastic constants f* and thermal expansion coefficient of metastable C49 TiSi2 // J. Appl. Phys.,v.73 (1993), p. 2816

246. Loopstra O.B., Sloof W.G., de Keijser Th. H. et al Composition, microstructure, and properties of crystalline molybdenum silicide thin films produced by annealing of amorphous Mo/Si multilayers // J. Appl. Phys., v.63 (1988), p. 4960

247. Washidzu G., Нага Т., Miyamoto Т., Inoue T. In situ stress measurement of ф chemical vapor deposited tungsten silicides // Appl. Phys. Lett., v.58 (1991), p.1425

248. Murray P., Carey G.F. Determination of interfacial stress during thermal oxidation of silicon //J. Appl. Phys., 65 (1989), pp. 3667.

249. Liu H.C., Murarka S.P. Elastic and viscoelastic analysis of stress in thin films I I J. Appl. Phys., 72 (1992), pp. 3458.

250. Cockeram B.V. The diffusion bonding of silicon carbide and boron carbide using refractory metals // USDOE Contract No. DE-AC 11-98PN38206

251. Koch R. The intrinsic stress of polycrystalline and epitaxial thin metal films // J. Phys.: Candens. Matter, vol. 6 (1994), p. 9519

252. Концевой Ю.А., Литвинов Ю.М., Фаттахов Э.А. Пластичность и прочность полупроводниковых материалов и структур. -М.: Радио и связь, 1982.-240с.

253. Julies В.А., Knoesen D., Pretorius R., Adams D. A study of the NiSi to NiSi2 transition in the Ni-Si binary system // Thin Solid Films, 347 (1999), pp. 201 -207.

254. Пшеничнов Ю.П. Выявление тонкой структуры кристаллов. Справочник. -М.: Металлургия, 1974. 528с.

255. Kikuchi A. Atomic-configuration-depended energy at epitaxial silicide-silicon interfaces // Jpn. J. Appl. Phys., vol. 37 (1998), p. 653.

256. Isomae S. Stress distributions in silicon crystal substrates with thin films // J. Appl. Phys. 54 (1981), p. 2782.

257. Yamada-Kaneta H., Ogawa Т., Wada K. Elastic calculation of the thermal strains and stresses of the multilayered plate // J. Appl. Phys., 62 (1987), p. 62.

258. Feng Z., Liu H. Generalized formula for curvature radius and layer stresses caused by thermal strain in semiconductor multiplayer structures // J. Appl. Phys., 54(1983), p. 83.

259. Tsui Y.C., Clyne T.W. An analytical model for predicting residual stresses in progressively deposited coatings // Thin Solid Films, 306 (1997), pp. 23-61.

260. Isomae S. Stress in silicon at Si3N4/Si02 film edges and viscoelastic behaviour of Si02 films // J. Appl. Phys. 57 (1985), pp. 216.

261. Боли Б., Уэйнер Дж. Теория температурных напряжений. М.: Мир, 1964.-515 с.

262. Samant A. V., Zhou W. L., Pirouz P. Effect of test temperature and strain rate on the yield stress of monociystalline 6H-SiC // phys. stat. sol. (a) 166, (1998) pp. 155.

263. Bentini G., Correra L., Donolato C. Defects introduced in silicon wafers during rapid isothermal annealing: thermoelastic and thermoplastic effects // J. Appl. Phys. 56, (1984) pp. 2922 .

264. Dement J.L., Tillay V., Barbot J.F. Electrical study of dislocated Si- and effaces of n-type 6H-SiC //Phys. stat. sol (a) 171 (1999), pp. 319 324.

265. Barbot J.F., Blanchard C., Dement J.L. Influence of dislocation on I-V characteristics of Schottky diodes prepared on n-type 6H-SiC // Phys. stat. sol (b) 222 (2000), pp. 159- 167.

266. Трегубова A.C., Мохов E.H., Шульпина И.Л. Генерация и движение дислокаций при механических повреждениях поверхности карбида кремния // Физика твердого тела, 1994, т. 36, вып. 1, с. 132-136.

267. Forbeaux I., Themlin J.-M., Charrier A., Thibaudau F., Debever J.-M. Solid-state graphitization mechanisms of silicon carbide 6H-SiC polar faces // Applied Surface Science 162-163 (2000), pp. 406-412.

268. Crowell C.R., Roberts G.I. Surface state and interface effects on the capacitance-voltage relationship in Schottky barriers // J. Appl. Phys. 40 (9) 3726-3730,(1969).

269. Ормонт Б.Ф. Введение в физическую химию и кристаллохимию полупроводников. М.: Высшая школа, 1973. - 655 с.

270. Угай Я.А. Введение в химию полупроводников. М.: Высшая школа, 1975.-302 с.

271. Varahramyan К., Verret E.J. A model for specific contact resistance applicable for titanium silicide-silicon contacts // Solid-State Electronics, 39, № 11 (1996), pp. 1601 1607.

272. Agueev O.A., Sechenov D.A., Svetlichnyi A.M., Izotovs D.A. Simulation of doping-induced influence on specific contact resistance of SiC // Abstracts of

273. International Seminar on Silicon Carbide and Related Materials, ISSCRM'02", May 30-31, 2002, Novgorod the Great, Russia, p.73-74

274. Carter C.H., Jr., Tsvetkov V.F., Glass R.C., Henshall D., Brady M., Muller <P* St.G., Kordina 0., Irvine K., Edmond J.A., Kong H.-S., Singh R., Allen S.T.,

275. Palmour J.W. Progress in SiC: from material growth to commercial device development // Materials Science and Engineering B61-62 (1999) p. 1.

276. Onda S., Kumar R., Нага K. SiC integrated MOSFETs // Phys. Stat. Sol. (a), 162 (1997), p. 369.

277. Brown D.M., Downey E., Ghezzo M., et al Silicon carbide MOSFET integrated circuit technology // Phys. Stat. Sol. (a), 162 (1997), p. 459.

278. Райнова Ю.П. Быстрые термические процессы: специфика, перспективы, проблемы // Известия вузов. Электроника. 2000. №2. С. 2531.

279. Райнова Ю.П., Бархоткин А.В. Диагностика и контроль быстрых термических процессов // Известия вузов. Электроника. 1999. №4. С. 59 -70.

280. Афанасьев В.А., Гордиенко Е.В., Гудков В.А. и др. Импульсный отжиг ионно-имплантированных структур кремния и карбида кремния

281. JB1 излучением лазеров на парах меди, азота и углекислого газа //

282. Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1981. - № 8. -С. 35-41.

283. Eiyu О., Kume Т., Nakashima К. Formation of an ohmic electrode in SiC using a pulsed laser irradiation method // Nuclear instruments and methods in physics research B, v. 121 (1997), p. 419

284. Fedorenko L.L., Kiseleov V.S., Svechnikov S.V. et al Refractory contact to aSiC produced by laser technology methods // Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics, 2001, v. 4, N 3, pp. 192-195

285. Светличный A.M., Сеченов Д.А., Агеев O.A., Чередниченко Д.И., Соловьев С.И. Локальный лазерный нагрев кремниевых структур. — Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1999. 63 с.

286. Eryu О., Okuyama Y., Nakashima К. et all Formation of a p-n junction in silicon carbide by aluminum doping at room temperature using a pulsed laser doping method //Appl. Phys. Lett., vol. 67 (1995), pp. 2052-2053

287. Лучинин B.B., Таиров Ю.М., Васильев А.А. Особенности материаловедческого и технологического базиса микросистем // Микросистемная техника. №1. 1999. С. 7 - 11

288. Калябина И.А., Крысов Г.А. Применение импульсных режимов отжига в технологии полупроводниковых структур // Обзоры по электронной технике. Сер. Технология, организация производства и оборудование. -1981. Вып. 12(812).-С. 3-35.

289. Козловский В.В., Иванов П.А., Румянцев Д.С. и др. Стимулирование металлургических реакций на интерфейсе Ni-SiC протонным облучением // Физика и техника полупроводников. 2004. Т. 38. Вып. 7. С. 778 783.

290. Аброян И.А., Андронов А.Н., Титов А.И. Физические основы электронной и ионной технологии. -Мн.: Высшая школа, 1984. 320 с.

291. Wada Т., Yasuda К. Mechanism of electron-beam doping in semiconductors // Physical Review B, vol. 53 (1996), pp. 4770 4781

292. Auslender V.L., Bochkarev I.G., Boldyrev V.V. et all Electron beam induced diffusion controlled reaction in solids // Solid State Ionics, vol. 101-103 (1997), pp. 489-493

293. Huran J., Hotovy I., Hascik S. et all Investigation of radiation damage in N doped a-SiC:H films annealed by pulsed electron beam // Vacuum, vol. 58 (2000), pp. 428-433

294. Roozeboom F. (Ed.). Advances in rapid thermal and integrated processing. NATO ASI Series E: Applied Sciences Vol. 318, Kluwer Academic Publishers, 1996.

295. Анищик B.M., Горушко B.A., Пилипенко B.A., и др. Физические основы быстрой термообработки: Геттерирование, отжиг ионнолегированных слоев, БТО в технологии СБИС. Минск.: БГУ, 2001. -149 с.

296. Анищик В.М., Горушко В.А., Пилипенко В.А., и др. Физические основы быстрой термообработки: Отжиг поликристаллического кремния, диэлектрических пленок, очистка поверхности и эпитаксия. Минск.: БГУ, 2002.-131 с.

297. Zagozdzon-Wosik W., Grabiec Р.В., Lux G. Fabrication of submicron junction proximity rapid thermal diffusion of phosphorus, boron, and arsenic // IEEE Trans, on Electron Devices 41, N12, (1994) pp 2281-2290.

298. Агеев О.А., Светличный A.M., Шляховой Д.А. Особенности получения тонких пленок Si02 методом быстрой термической обработки // Технология и конструирование в электронной аппаратуре, №4-5 (2001), с. 38-43

299. Sechenov D.A., Svetlichny A.M., Agueev О.A. Gettering of semiconductor structures by pulsed uncoherence irradiation // Abstracts of "International conference on advanced and laser technologies ALT"92", Moscow, 8-11 Sept. 1992, P. 4, p. 133.

300. Телен А. Конструирование многослойных интерференционных светофильтров. В кн.: Хасс Г., Тун Р.Э. (Ред.) Физика тонких пленок. В 6 т. М.: Мир, 1972. Т. 5. С. 46-83.

301. Агеев О. А. Отражение некогерентного ИК излучения в полупроводниковых структурах при быстрой термической обработке // Известия ТРТУ. 2002. №1. С. 119-122.

302. Белле M.JL, Прокофьева Н.К., Рейфман М.В. Получение и оптические свойства кубического карбида кремния (p-SiC) // Физика и техника полупроводников. 1967. Т. 1. Вып. 1: С. 383-388.

303. Byung-Jin Cho, Choong-Ki Kim. Elimination of slips on silicon wafer edge in rapid thermal process by using a ring oxide // J. Appl .Phys. 67 (1990), pp. 75837586.

304. Коссель Д., Дейчер К., Гришберг К. Интерференционные фотокатоды. В кн.: Хасс Г., Тун Р.Э. (Ред.) Физика тонких пленок. В 6 т. М.: Мир, 1972. Т. 5. С. 7-45.

305. Logothetidis S., Petalas J. Dielectric function and reflectivity of 3C-silicon carbide and the component perpendicular to the с axis of 6H-silicon carbide in the energy region 1.5 9.5 eV // J. Appl. Phys. 80 (1996), pp. 1768-1772.

306. Petalas J., Logothetidis S., Gioti M., Janowitz C. Optical properties and temperature dependence of the inter band transitions of 3C- and 6H-SiC in the energy region 5 to 10 eV // Phys. Stat. Sol. (b) 209(1998), pp. 499-521.

307. Lambrecht W.R., Segall В., Yoganathan M. et. all. Calculated and measured uv reflectivity of SiC polytypes // Physical Review В 50, N 15 (1994), pp. 10722-10726.

308. Смит P. Полупроводники. M.: Мир, 1982. 559 с.

309. Киреев П.С. Физика полупроводников. М.: Высшая школа, 1969. 592с.

310. Лабунов В.А. Импульсная термообработка материалов полупроводниковой электроники некогерентным светом // Зарубежная электронная техника. 1983. №1. С.3-56.

311. Persson С., Lindefelt U. Detailed band structure for 3C-, 2H-, 4H-, <5H-SiC, and Si around the fundamental band gap // Physical Review В 54, N 15 (1996), pp. 10257-10260.

312. Bakowski M., Gustafsson U., Lindefelt U. Simulation of SiC high power devices // Phys. Stat. Sol.(a) 162 (1997), pp. 421-439.

313. Agueev O.A., Svetlichny A.M., Soloviev S.I. Simulation of incoherent radiation absorption in 3C-, 6H-, and 4H-SiC at rapid thermal processing // Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics, v. 3, N 3 (2000), p. 379-382.

314. Agueev O.A., Svetlichny A.M., Soloviev S.I. Simulation of incoherent radiation absorption in 3C-, 6H-, and 4H-SiC at rapid thermal processing // Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics, v. 3, N 3 (2000), p. 379-382.

315. Andersson S.K., Thomas M. E. Infrared properties of CVD P-SiC // Infrared Physics & Technology 39 (1998), pp. 223-234.

316. Agueev O.A., Svetlichnyi A.M. Modeling of 6H-SiC wafer heating during RTP by incoherent radiation // Journal of Materials Processing & Manufacturing Science, Vol. 9, № 3 (2001), pp. 223-229.

317. Светличный A.M., Сеченов Д.А., Бурштейн B.M., Воронцов JI.B., Поляков В.В., Соловьев С.И., Агеев О.А. Вакуумная установка импульсной термической обработки ИТО-18МВ // Электронная промышленность № 3, 1991, с. 6-7

318. Balakrishnan, К. S., Edgar Т. F. Model based control in rapid thermal processing //Thin solid films 365 (2000), pp. 322-333.

319. Синьков Ю.П. Моделирование и оптимизация на ЭВМ устройства импульсной термообработки полупроводниковых пластин излучением линейных галогенных ламп // Электроника СВЧ. 1984. Вып. 3(363). С.36-41.

320. Агеев О.А., Светличный A.M., Кочеров А.Н. Влияние конструкции реакционной камеры на облученность полупроводниковых пластин при быстрой термической обработке // Известия вузов. Электроника. 2001. №1. С. 23-28.

321. Агеев О.А., Светличный А.М, Кочеров А.Н. Моделирование температурных полей и термоупругих напряжений при быстром нагреве кремниевых пластин большого диаметра // Проектирование и технология электронных средств. 2002. №3. С. 17-23.

322. Fu M., Sarvepalli V., Singh R.K., Abernathy C.R., Cao X., Pearton S.J., Sekhar J. A. A novel technique for RTP annealing of compound semiconductors // Solid-State Electronics 42, No. 12 (1998), pp. 2335-2340.

323. Yoo W. S., Yamazaki Т., Enjoji K. Thermal processing in a single wafer rapid thermal furnace // Solid State Technology, July, (2000), p.57

324. Lord H. A. Thermal and stress analysis of semiconductor wafer in a rapid thermal processing oven. //IEEE transactions on semiconductor manufacturing, v. 1 (1988), pp. 105-114.

325. Зворыкин Д. Б., Прохоров Ю. И. Применение лучистого инфракрасного нагрева в электронной промышленности. М.: Энергия, 1980. 154 с.

326. Сперроу Э.М., Сесс Р.Д. Теплообмен излучением. JL: Энергия, 1971. 294 с.

327. Сеченов Д.А., Светличный A.M., Соловьев С.И., Агеев О.А. Влияние скорости нагрева на возникновение термонапряжений в кремниевой пластине при быстром отжиге // Физика и химия обработки материалов. 1992. №5. С. 46-52.

328. Kersch A., Schafbauer Т. Thermal modeling of RTP and RTCVD processes // Thin solid films 365 (2000), pp. 307 321.

329. Сеченов Д.А., Светличный A.M., Соловьев С.И., Агеев O.A., Клово А.Г. Моделирование температурных полей в полупроводниковых структурах при быстром термическом отжиге // Физика и химия обработки материалов. 1994. №2. С. 33-38.

330. Криксунов JI.3. Справочник по основам инфракрасной техники. М.: Сов. радио, 1978. 400 с.

331. Сеченов Д.А., Светличный A.M., Захаров А.Г. Локальное введение дислокаций в кремний с помощью электроискрового разряда // Известия вузов. Приборостроение, т. XV, № 4, (1972), с. 118 122.

332. Карачинов В.А. Рост отрицательных нитевидных кристаллов в процессе электроэрозии карбида кремния // ЖТФ, т. 68, №7, (1998), с. 133 135.

333. Артамонов Б.А. и др. Размерная электрическая обработка металлов. М., "Высшая школа", 1978, 336с., с ил.

334. Toulemonde М., Siffert P. Calculation of the temperature during electron pulse annealing of silicon//J. Appl. Phys, 25 (1981), p. 139.

335. Агеев O.A., Сеченов Д.А., Светличный A.M. Распределение температуры и механических напряжений в области воздействия зонда сканирующего туннельного микроскопа в кремнии// Известия Вузов. Электроника, 1998, № 3, с. 52-59

336. Кущев С.Б. Исследование фазового состава и субструктуры силицидов, образующихся при импульсной фотонной обработке некогерентным излучением пленок металлов на кремнии: Автореф. дис. на соискание ученой степени д-ра техн. наук. ВГТУ. 2000.

337. Defives D., Noblanc О., Dua С. Barrier Inhomogeneities and Electrical Characteristics of Ti/4H-SiC Schottky Rectifiers // IEEE Transactions on electron devices, 46 (1999), pp. 449 455.

338. Агеев O.A., Светличный A.M., Ковалев H.A., Разгонов P.H. Влияние обработки поверхности и нагрева на высоту потенциального барьера контактов к SiC // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. 2001. №2. С. 37-41.

339. Агеев O.A., Ковалёв H.A., Василенко A.M., Гусейнов Э.К., Исмайлова С.А. Влияние электроэрозионной обработки на параметры контактов Ni/6H-SiC // Fizika, Cild VI, №4 (2000), pp. 16-18.

340. Чистяков Ю. Д., Баранов В.В., Достанко А.П. Анализ методов определения величины переходного сопротивления невыпрямляющих контактов// Обзоры по электронной технике. Сер. Полупроводниковые приборы. 1973. Вып. 7(143). С. 3 64.

341. Авдеев С.П., Агеев О.А., Конакова Р.В., Кудрик Я.Я., Литвин О.С., Миленин В.В., Сеченов Д.А., Светличный A.M. Модификация параметров контактов металл-карбид кремния импульсной термообработкой // Физика и химия обработки материалов, 2004, №6, с. 84-88

342. Артемов А.С. Наноалмазы для полирования // Физика твердого тела. 2004. Т. 46. Вып. 4. С. 670-678

343. Drachev R.V., Cherednichenko D.I., Sudarshan T.S. Analysis of in situ off-axis seeding surface preparation conditions for SiC PVT growth // Journal of Crystal Growth 265 (2004)179 -183

344. Harada M., Nagano Т., Shibata N. Surface Etching of 6H-SiC(0001) by Annealing in Vacuum for Obtaining an Atomically Flat Surface // Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 41 (2002) pp. L 1218-L 1220

345. Dudko G.V., Kravchenko A.A., Cherednichenko D.I. / Electron-Beam Modification of Silicate Glass Surfaces // J. Non-Crystalline Solids, 1995, N.188, p.87-92.

346. Hofmann Dieter H., Muller Matthias H. Prospects of the use of liquid phase techniques for the growth of bulk silicon carbide crystals // Materials Science and Engineering B61-62 (1999), pp. 29-39.

347. Агеев O.A., Кравченко A.A., Чередниченко Д.И. Изменение содержания щелочных ионов в приповерхностных слоях силикатных стекол при электронно-лучевой обработке // Физика и химия стекла, 1989, т. 15, № 5, с. 780-783