автореферат диссертации по электронике, 05.27.06, диссертация на тему:Исследование нарушений структуры кремния, возникающих при химико-механическом полировании

кандидата технических наук
Макаров, Антон Сергеевич
город
Москва
год
2000
специальность ВАК РФ
05.27.06
Диссертация по электронике на тему «Исследование нарушений структуры кремния, возникающих при химико-механическом полировании»

Автореферат диссертации по теме "Исследование нарушений структуры кремния, возникающих при химико-механическом полировании"

На правах рукописи Экз. №_

Макаров Антон Сергеевич «о- /

О ' '

Исследование нарушений структуры кремния, - возникающих при химико-механическом полировании

Специальность 05.27.06 - Технология полупроводников и материалов электронной техники

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва, 2000

Работа выполнена на кафедре материалов и процессов твердотельной электроники Московского государственного института электронной техники (Технического Университета)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Неустроев С.А.

Научный консультант: кандидат физико-математических наук, с.н.с. Литвинов Ю.М.

Официальные оппоненты:

- Доктор технических наук, с.н.с. Енишерлова К.Л.

- Кандидат технических наук, доцент Шульга В .Г.

Ведущая организация - Институт проблем механики РАН

Защита состоится " "__2000 Г. в

на заседании диссертационного совета Д053.02.03 в Московском государственном институте электронной техники (Техническом Университете).

Адрес института: 103498, Москва, К-498, Зеленоград, МГИЭТ (ТУ)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГИЭТ (ТУ)

Автореферат разослан "_" _2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д053.02.03:

доктор физико-математических наук,

профессор_""/'/ . 'у7-"Будагян Б.Г,

4К"-ГЛ*СV /Ч ./. Я МЛ 1 ¿/п.? ~ У Л

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы

Требования к качеству пластин кремния большого диаметра определяются в основном применением проекционных методов прецизионной микролнтографии элементов, используемой для создания сверхбольших интегральных схем (СБИС) и сверхскоростных интегральных схем (ССИС). По мере уменьшения размеров элементов и увеличения степени интеграции СБИС, сопровождающихся уменьшением толщины подзатворного диэлектрика до нескольких нанометров, структура приповерхностного слоя и поверхности пластан кремния и границы раздела кремний-диэлектрик начинают оказывать определяющее влияние на характеристики подзатворного диэлектрика. Одними из основных дефектов исходных пластин кремния, предназначенных для изготовления динамических оперативных запоминающих устройств (ДОЗУ), являются остаточные механические повреждения, не удаленные на операции химико-механического полирования (ХМП) или же привносимые на операции ХМП. Поскольку при данном виде обработки поверхности нарушается структура тонкого приповерхностного слоя, то, следовательно, возникает необходимость в применении методик, позволяющих обнаруживать и визуализировать повреждения именно в субмикронных слоях пластин. Для более полного понимания процессов, происходящих при химико-механическом полировании, необходимо также выяснить природу возникновения нарушения и приповерхностных слоях пластин кремния. Цель диссертационной работ»

Целью диссертационной работы являлось разработка методик обнаружения и визуализации дефектов в тонких приповерхностных слоях, а также исследование структуры приповерхностных слоев в пластинах кремния после химико-механического полирования.

Приведенный критический обзор литературы позволяет сформулировать конкретные задачи исследования, решение которых необходимо для достижение

цели, поставленной в диссертационной работе:

1. Определение круга методик экспериментальных исследований тонких приповерхностных слоев в пластинах кремния после проведения процесса ХМП;

2. Проведение взаимодополняющих экспериментальных исследований с целью определения структуры, глубины нарушений в приповерхностных слоях после ХМП, а также однородности распределения нарушений по площади пластины.

3. Разработка модели процесса химико-механического полирования пластин кремния, адекватно описывающего структуру и параметры нарушений, возникающих при ХМП.

Научная новизна диссертационной работы

1. Усовершенствованы и предложены к использованию новые методики анализа ультратонких приповерхностных слоев после проведения процесса ХМП;

2. Разработан алгоритм расчета нормальных напряжений, действующих в , области контакта абразивной наночастицы с пластиной кремния и определения степени пересыщения приповерхностного слоя кремния точечными дефектами;

3. Построена качественная Модель генерации дефектов в приповерхностном слое пластин кремния при проведении процесса химико-механического полирования;

Достоверность полученных результатов подтверждается корреляцией экспериментальных результатов, полученных различными

взаимодополняющими методами контроля, и которые подтверждаются расчетами на основе модели процесса ХМП.

Практическая ценность работы. Следствием результатов Исследований явилось практическое использование разработанных методик выявления возникающих при ХМП пластин кремния нарушений структуры и их глубины для факультативного контроля' пластин, а также для получения утоненных пластин со сформированными структурами. Акты об использовании результатов прилагаются к диссертации.

Полржеиия. выносимые на защиту

1. Комплекс исследований нарушений структуры кремния, возникающих при проведении процесса ХМП;

2. Алгоритм расчета нормальных напряжений, действующих в области контакта наночастицы с поверхностью кремния, и относительного пересыщения межузельными атомами кремния в области контакта;

3. Качественная модель образования нарушенных слоев в пластинах кремния при проведении химико-механического полирования;

4. Комплекс методик для исследования нарушений структуры в субмикронных приповерхностных слоях кремниевых пластан.

Апробация работы

Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

3"* Autumn School on X-ray Scattering from Surfaces and Thin Layers. Slovakia, Sraolenice, 1997.

Ill Международная научно-техническая конференция "Микроэлектроника и Информатика" Москва, Зеленохрад 1997.

Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов "Микроэлектроника и информатика - 98", Зеленоград, 1998. Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов "Микроэлектроника и информатика - 99", Зеленоград, 1999. И Национальная конференция по применению рентгеновского, синхротронного излучений, нейтронов и электронов для исследования материалов" (РСНЭ 99), Москва, 1999.

III International conference "Single Crystal Growth, Strength Problems, and Heat Mass Transfer" 1CSC-99, Obninsk, 1999.

Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов "Микроэлектроника и информатика - 2000", Зеленоград, 2000. VII Международная научно-техническая конференция "Проблемы Электроники и Микроэлектроники", Таганрог, 2000.

> •

IX Национальная конференция по росту кристаллов, Москва, 2000.

VII Scientific and Business Conference on Silicon Technology, Photovoltaic and

Infrared Optics, Czech Republic, 2000.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и 2-х приложений, содержит 24 рисунка, 13 таблиц и список используемой литературы из 83 наименований на 10 страницах. Полный объем диссертации 100 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении сформулирована цель работы, дано краткое содержание глав и приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен аналитический обзор литературных данных о процессе химико-механического полирования и о влиянии дефектов структуры на электрические параметры полупроводниковых приборов и интегральных схем.

Показано, чгго наиболее технологичным способом получения рабочей поверхности, отвечающей современным техническим требованиям к пластинам кремния большого диаметра, применяемым в производстве СБИС субмикронного уровня, является химико-механическое полирование.

Поскольку для контроля дефектов и слоев субмикронных размеров требуются методы с соответствующими возможностями по разрешению, было предположено, что нарушения в приповерхностных слоях кремния после проведения процесса ХМП не бьии обнаружены из-за низкой чувствительности традиционно применяемых методов.

Показано, что наряду с утвердившимися представлениями о процессе XMII, на этот счет существуют альтернативные предположения.

В конце главы изложена постановка задач исследования.

Вторая глава посвящена сравнительному анализу методов исследования приповерхностных слоев. .

Дня исследования тонких приповерхностных слоев пластин кремния необходимо использовать методики с высокой чувствительностью по глубине. Такой методикой является рентгеновская топография (РТ) в скользящей геометрии падения (косоасимметричная схема).

Методикой, призванной визуализировать структуру приповерхностного слоя пластин после проведения процесса ХМП, выбрана просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ) поперечных сечений.

Дополнением к ПЭМ может служить метод непрерывного вдавливания индентора, при помощи которого изучаются поверхностные механические свойства материала. Изменение этих свойств будет сигнализировать об изменении структуры и фазового состава исследуемого материала у поверхности.

В третьей главе изложены результаты исследований структуры приповерхностных слоев в пластинах кремния.

С целью характеризации остаточных нарушений в ХМП-пластинах кремния после 1-й и Н-й стадий полирования методами рентгеновской топографии для исследования выбрали отражение 331 от кремния и Мо-Кц-излучение. Угол падения варьировали так, чтобы получить отражения с ЬжеН),9 мкм и Ь)ц;!"2,6 мкм. Для стадии предварительного полирования при мкм

наблюдали слабо выраженный нечеткий Пенделозунг, тогда как при Ьжо=0,9 мкм картина Пенделозунга полностью размывалась. Это свидетельствует о том, что глубина нарушений на первой стадии менее 2,6 мкм и близка к величине 0,9 мкм. Для стадии финишного полирования при 1^=2,6 мкм видна четкая картина Пенделозунга, которая ослабевает, но не исчезает в отражении с ^==0,9 мкм. Это означает, что глубина нарушений на второй стадии менее 0,9 мкм и много меньше 2,6 мкм.

Методикой, дающей нам возможность выдвигать предположения относительно структуры нарушенного слоя, является просвечивающая электронная микроскопия, а также ПЭМ высокого разрешения. Показано, что нарушения после первой стадии ХМП характеризуются аморфно-кристаллической структурой с большим количеством трещин. Последнее вообще

характерно для тонких фолы после первой стадии ХМП, что согласуется с данными о больших остаточных внутренних напряжениях растяжения в приповерхностном слое кремния после первой стадии ХМП. Остаточные напряжения растяжения способствуют, распространению существующих трещин, либо их зарождению при меньших значениях внешних напряжений. Типичная глубина проникновения повреждений составляет 0,1-0,3 мкм после первой стадии ХМП, а максимальная достигает 1 мкм.

Нарушенный слой после второй стадии ХМП имеет аморфную структуру при типичной толщине 0,02-0,04 мкм и максимальной толщине 0,3 мкм. Микродифракционная картина от этого слоя свидетельствует об аморфно-кристаллическом характере структуры этого слоя.

Процесс ХМП можно представил, как воздействие на поверхность пластины множества наноинденторов. Дня моделирования этого процесса применяли метод непрерывного вдавливания индентора, Суть метода непрерывного вдавливания индентора состоит в том; что нагрузка на индентор и глубина проникновения ичдеигора одновременно фиксируются высокопрецизиоиными датчиками нагрузки и смещений как в процессе нагружения, так и в процессе разгружения на так называемых диаграммах вдавливания Р-к Для обработки экспериментальных кривых Б-Ь использовалась методология, развитая в работе Алехин В.П. и др., (2000).

Как следует из результатов обработки данных для пластин КДБ-12 (100) после 1-й и П-й стадий ХМП, образцы кремния после первой стадии ХМП характеризуются меньшей величиной жесткости контакта, большей твердостью, меньшим модулем упругости и большими остаточными напряжениями растяжения по сравнению с образцами после второй стадии ХМП.

Также примечателен тот факт, что при глубинах индентирования кремния менее 50 нм (наноиндентирование), деформация кремния носит преимущественно упругий характер. Из диаграмм вдавливания Б-Ь при ншюиндентировании извлекали две характеристики процесса индентирования: степень упругого возврата, Я (%), и параметр пластичности, У (%). Показано, что при глубинах проникновения (Ю индентора менее 50 им, деформация

является преимущественно упругой (И «80% и Ч* »20%). В совокупности с данными о том, что акгивационный объем при наноиндентировании полупроводниковых материалов составляет не более нескольких нм\ это свидетельствует, что при Ь<50 нм доминируют моноатомные механизмы массопереноса, связанные с генерацией и перемещением точечных дефектов в области контакта абразивной наночастицы с материалом. Результаты исследований различными методами суммированы в табл. 1.

Таблица 1

Стадия ХМП I стадии (съем) II стадия (финиш)

Структура нарушенного слоя аморфно-кристаллическая аморфная

Глубина нарушенного слоя, мкм Комбинация методов РТ и ПЭМ Средняя 0,1-0,3 макс, до 1 Средняя 0,03-0,04 макс, до 0,3

Осесимметричный изгиб 1,0 -

Внутренние напряжения (непр. вдавл. индентора) 5,5 1,9

Модуль упругости (непр. вдавл. индентора) 110 120

Таким образом, если представить процесс ХМП кремния наночастицами БЮг, как воздействие на его поверхность множества наноинденторов, то для описания процесса ХМП кремния может быть применена модель упругого контакта Герца.

Для обоснования атомного механизма массопереноса при ХМП разработан алгоритм расчета нормальных напряжений, действующих в области контакта наночастицы с поверхностью кремния, и относительного пересыщения межузельными атомами кремния в области контакта. Последовательность расчета следующая:

Сила Г, действующая на наночастпцу диаметром с! на поверхности

контакта наночастица SiOj - поверхность пластины кремния, равна:

■Л P-d2

F = — х-1

где Р - давление, действующее на пластину;

К - коэффициент заполнения поверхности пластины частицами (К = 1 для гексагональной упаковки сферами диаметром <1; для расчетов взято К = 0,5)

Площадь контакта - я гс, где гс - радиус контакта.

М-

Е Е;

Уз

(2)

где и V - коэффициенты Пуассона наночастицы и кремния, а Е( и Е - модули Юнга наночастицы и кремния, соответственно. Нормальное напряжение а

Р

о = -

(3)

51-Гг.

Относительное пересыщение межузельными атомами (МА) кремния при действии напряжений сжатия задается соотношением (Алехин В.П., 1983):

С1

С1

■ = ехр

0

"•"а") к-Т )

где о„ - атомный объем кремния, и, = а , а - параметр решетки кремния;

Ст =Сл х ехи--—

Ч> 0 1 к-Т

(4)

(5)

где С0 = 5x10й см'3 (число атомов кремния в см3), Ef - энергия образования МА кремния (Ef = 2,02 эВ) (Г. Okino et al, 1997).

Размер поля деформаций в области контакта Dm№ Согласно Ю.А. Кощеевой et al, 1982, размер поля деформаций D при микроиндентировании примерно в 20 раз превышает размер области контакта (2гв) и увеличивается с уменьшением гс. Экстраполяция к ультрамалым нагрузкам дает D/2rc —150. Отсюда D,MX = 66 им и 45 нм, соответственно для I и II стадии полирования (шбл. 2).

Оценка С/. Согласно V.H. Bulsara el al, 1997, повышение температуры при полировании, усредненное по площади контакта, может достигать 200°С, а локальное - 600°С и более, Согласно (5), для Т=600°С Cto ~6хЮ" см'5 и с учетом пересыщения (табл. 2) Ci~6xl014 см'3 иЗхЮ13 см"2, соответственно для первой и второй стадии полирования. C¡ ~6xl 016 см"3 соответствует концентрации МЛ при предплавнльной температуре кремния (1393°С).

Результаты расчетов суммированы в табл. 2 для следующих исходных данных;

dsioi" 30 нм; v¡ 0,16 и E¡ = 70 ГПа (для двуокиси кремния)

v - 0,3; Е » 130 ГПа (для кремния)

Таблица 2

Экспериментальные и - расчетные характеристики Стадии полирования

I стадия II стадия

Давление, Па ЗхЮ4 1х104

FxlO'^H 4,7 1,6

ги нм 0,22 0,15

<т,Мпа 300 210

С,/Си, 1,1x10' 5x10'

Dmu,, НМ 66 45

Ci, см"} бхЮ16 3xl0,J

Результаты, приведенные в табл. 2, подтверждают правомочность высказанных ранее предположений относительно механизма генерации точечных дефектов при химико-механическом полировании. Качественно этот механизм можно представить следующим образом:

В процессе ХМП, динамическом по характеру воздействия частиц на поверхность пластины, возникают высокие контактные напряжения сжатия: -300 МПа на первой стадии ХМП, на которой осуществляется основной съем материала, и -200 МПа на стадии доводки. Такой уровень контактных напряжений достаточен для создания высоких пересыщений по МЛ крепни*. Причем наибольшее пересыщение по МЛ кремния создается на первой стадии

ХМП (~105). С учетом возможного локального повышения температуры в области контакта до 600°С, концентрация МА кремния в этой области может достигать 6x10" см"\ что близко к концентрации МА кремния при предплавильной температуре ("локальное плавление"). Ввиду ограниченной подвижности МА кремния в интервале температур 100-600°С, в результате такого "локального плавления" кремния в области контакта возможно образование локальных участков аморфного кремния, что подтверждается результатами, полученными с помощью просвечивающей электронной микроскопии в режиме прямого разрешения решетки. -

Поля деформаций распространяются в глубь обрабатываемого материала на 66 нм и 45 нм соответственно на стадиях съема и доводки. Это по порядку величины совпадает с толщиной структурно несовершенного приповерхностного слоя, выявленного с помощью ПЭМ поперечных сечений и рентгеновской топографии в скользящей геометрии дифракции.

Предложенная качественная модель образования нарушений при проведении процесса ХМП хорошо описывает результаты, полученные методами СРТ, ПЭМ и ПЭМВР. Кроме того, данные, полученные с помощью ПЭМ, свидетельствуют о сильной неоднородности нарушений, остающихся после проведения процесса ХМП, по поверхности пластин. Это впоследствии подтвердилось результатами исследования механической прочности пластин.

В четвертой главе описывается практическая реализация результатов работы.

Доказанные в работе эффективность и чувствительность методов секционной рентгеновской топографии на отражение при скользящих углах ; падения для харахтеризации структуры и глубины субмикронных нарушений, привносимых на различных стадиях процесса ХМП, привели к заключению, что эти методы тем более будут эффективны для контроля более грубых и глубоких нарушений, возникающих на предварительных этапах изготовления пластин кремния.

Необходимость такого (факультативного) контроля на предварительных этапах изготовления пластин кремния обусловлена тем, что и состав

технологического парка оборудования и применяемые вспомогательные материалы постоянно обновляются с целью достижения более высоких геометрических и структурных параметров изготавливаемых пластин кремния. Следовательно, сохраняется и необходимость в факультативных и желательно иеразрушающих методах контроля структуры и глубины нарушений.

Предложенные в диссертационной работе неразрушающие рентгеновские методы были использованы в следующих работах, проводимых совместно отделом разработки технологических проектов и ПК "Силикон" ОАО "Элма":

1. Рентгеновские исследования структуры и глубины повреждений в пластинах кремния марки КДБ-12 (100) диаметром 150 мм после шлифования шлифматериалами различной формы и размера зерна абразива и последующего щелочного травления nä различную глубину;

2. Сравнительный контроль качества изготовления фаски на ОАО "Элма" и на ф, "М1РОХ Int. Corp." (USA) рентгеновскими методами.

Эффективность проведенных исследований подтверждена соответствующим актом об использовании результатов диссертационной работы.

Другой работой, подтверждающей полезность полученных в диссертационной работе результатов, являлось определение механической прочности пластин кремния с приборными структурами на рабочей стороне после различных способов их утонения с обратной стороны.

Основным требованием к пластинам с приборными структурами является их высокая механическая прочность. Брак из-за разрушения пластин с приборными структурами на стадиях утонения, разделения, посадки в корпус и при формировании разводки должен быть минимизирован. Предполагалось, что если удастся минимизировать нарушения при утонении пластин с приборными структурами перед их разделением на кристаллы, то решение дальнейших задач упростится.

Спецификой испытаний на прочность образцов полупроводниковых материалов является необходимость исключения так называемых краевых эффектов, обусловленных подготовкой для испытаний образцов определенной

формы. Краевые эффекты оказывают влияние на достоверность результатов измерений. При выполнении данной работы использовался известный метод испытаний на механическую прочность, полностью исключающий влияние краевых эффектов. Это метод осесимметричного изгиба, который был возрожден на новом уровне применительно к новым задачам микроэлектроники.

Объектами исследования были пластины кремния (100), подвергнутые механической обработке по трем различным технологиям с целью утонения до определенной толщины:

1. Врезным шлифованием связанным абразивом;

2. Шлифованием свободным абразивом;

3. Шлифованием свободным абразивом с последующим химико-механическим полированием.

От каждой пластины, подвергнутой данному виду обработки, на разрушение испытывали не менее 50 образцов и вычисляли медианное значение напряжения разрушения по следующей формуле:

ЗР

сг,

РаЗР 4*Ь2

ь , чЬ2 - с2

2-(1 + У)1п- + (1-У)

с ' ' а2

(б)

а также оценивали критическую длину трещины, приводящей к разрушению образца (табл. 3).

Таблица 3

Врезное шлифование Шлифование свободным абразивом Одностадийное полирование

Ор„р, МПа .^кит ики 0,23 6,6 0,26 6,0 0,59 1.0

Пластины, утоненные врезным шлифованием, характеризуются наименьшей прочностью и наибольшей среди исследованных пластин глубиной нарушенного (трещиноватого) слоя, Утонение с помощью шлифования свободным абразивом ведет к незначительному упрочнению пластин и уменьшению глубины нарушенного (трещиноватого) слоя.

Как и предполагалось при постановке данной работы, наиболее прочными оказались пластины, подвергнутые одностадийному химико-механическому, полированию после шлифования свободным абразивом. При этом надо

отметить, что этим способом утонения удалось получить наиболее тонкие пластины (~ 200 мкм) без их разрушения при утонении и дальнейших манипуляциях с пластинами. Обработанные таким образом пластины характеризуются наименьшей глубиной нарушенного слоя. Однако разброс величины орир, а, следовательно, и а^,*, демонстрирует неоднородность распределения нарушений по поверхности пластины, что подтверждает результаты, полученные методами просвечивающей электронной микроскопии тонких фолы поперечных сечений и рентгеновской топографии при скользящих углах падения.

Таким образом, показано, что предложенная в работе последовательность процесса утонения пластин с использованием на окончательной стадии процесса одностадийного ХМП, создающего нарушения глубиной не более 1 мкм, позволяет получать пластины толщиной - 200 мкм. Эффективность предложенной технологии утонения подтверждена соответствующим актом об использовании результатов диссертационной работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Подложки кремния являются началом длинного пути превращения кремния в интеллектуальный продукт. Их качество, в том числе свойства приповерхностных слоев подложек, во многом определяют возможности достижения поставленной цели.

Информация о нарушениях поверхностных слоев кремния, возникающих при химико-механическом полировании подложек в действующем производстве, была получена по исключительному благоприятствованию и поддержке ведущих сотрудников ОАО "Элма", Инсплута Кристалло1рафии РАН, Института Машиноведения РАН, ГИРЕДМЕТ, а также сотрудников МИТХТ. Это позволило не только существенно дополнить картину явлений, происходящих при этом виде обработки, но и дает надежду на повышение качества и выхода годных а производстве ИМС-

В работе изучалась одна из составляющих процесса ХМП - силовое воздействие на поверхность пластин наночастиц диоксида кремния. Такое локальное воздействие переводит некоторую массу кремния в более высокое энергетическое состояние. Последующие реакции - взаимодействие с водой и щелочью и переход образовавшихся соединений кремния в раствор дополняют процесс съема поверхностных слоев. Результаты исследования изложены ниже как общие выводы.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. В качестве методов визуализации дефектов предложены методы рентгеновской топографии при скользящих углах падения, а также просвечивающей электронной микроскопии тонких фольг поперечных сечений. Разрешающая способность данных методов - не хуже 0,1 мкм для метода рентгеновской топографии при скользящих углах падения и 0,19 нм для просвечивающей электронной микроскопии с прямым разрешением решетки.

2. Структура приповерхностного слоя подложек, прошедших стадию предварительного полирования, является аморфно-кристаллической, а после стадии финишного полирования - аморфной. Толщина этих слоев составляет 0,1+0,3 мкм и 0,02+0,03 мкм, соответственно.

3. Разработан алгоритм расчета нормальных напряжений, действующих в области контакта наночастицы с поверхностью кремния, и относительного пересыщения межузельными атомами кремния в области контакта.

4. Предложена качественная модель образования аморфной фазы, не обладающей дальним порядком, и образование которой обуслоатено значительным пересыщением по межузельным атомам кремния. Ее возникновение связано с локальным воздействием больших сжимающих напряжений (до 300 МПа) и высокой моментной температурой (Т ~ 600°С) в области контакта наночастиц с поверхностью кремния.

5. Показана возможность использования для моделирования процесса полирования метода непрерывного вдавливания индентора, позволяющего делать выводы об изменении структуры приповерхностных слоев по изменению механических свойств исследуемых пластин.

6. При глубине проникновения индентора не более 50 нм доминируют моноатомные механизмы массопереноса, связанные с генерацией и перемещением точечных дефектов в области контакта абразивной наночастицы с материалом.

7. Качественная модель формирования аморфной фазы подтверждается корреляцией результатов измерений параметров структуры (разупорядоченносги структуры и глубины нарушений) с расчетами механических свойств и остаточных внутренних напряжений приповерхностных слоев.

ОПУБЛИКОВ АННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Лебедев C.B., Литвинов Ю.М., Макаров A.C., Назаров Ю.А., Павлов В.Ф., Хохлов А.И. Обнаружение повреждений поверхности в химико-механически полированных пластинах кремния методами рентгеновской топографии при скользящих углах падения и просвечивающей электронной микроскопии // Тез. докл. III Международной научно-технической конференции "Микроэлектроника и информатика". Москва, Зеленоград, НИИ НЦ, 1997, С.17Ы72,

2. Литвинов Ю.М., Макаров A.C., Меженный М.В., Михаэлян В.М., Павлов В.Ф.. Применение метода секционных топограмм в исследовании ранней стадии распада пересыщенных твердых растворов на примере кислорода в кремнии // Сборник трудов III Международной научно-технической конференции "Микроэлектроника и Информатика" Москва, Зеленоград, НИИ НЦ, 1997 (депонирована);

3. Лебедев C.B., Литвинов Ю.М., Макаров A.C., Назаров Ю.А., Павлов В.Ф., Хохлов А.И. Обнаружение повреждений поверхности в химико-механически

полированных пластинах кремния методами рентгеновской топографии при скользящих углах падения и просвечивающей электронной микроскопии // Сборник трудов III Международной научно-технической конференции "Микроэлектроника и Информатика" Москва, Зеленоград, НИИ НЦ, 1997 (депонирована);

4. Макаров A.C. Выявление и оценка степени загрязнения поверхности пластин кремния металлами И Тез. докл. Межвузовской научно-технической конференции "Микроэлектроника и информатика - 98". Москва, МИЭТ, 1998 г., с. 135.

5. Литвинов М.Ю., Макаров A.C. Структура и природа нарушений, возникающих при химико-механическом полировании пластин кремния // Тез. докл. Всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов "Микроэлектроника и информатика - 99". Москва, МИЭТ, 1999 г., с. 65.

6. C.B. Лебедев, Ю.М. Литвинов, A.C. Макаров, М.Ю. Литвинов, В.Ф. Павлов.: Рентгенодифракционное и электронно-микроскопическое исследование структуры нарушений, возникающих при химико-механическом полировании пластин кремния // Тез. докл. II Национальной конференции по применение Рентгеновского, Синхротронного излучений, Нейтронов и Электронов для исследования материалов (РСНЭ 99), Москва, ИК РАН, 1999, с. 416.

7. S. Lebedev, M. Litvinov, Y. Litvinov, A. Makarov. Damage Formation due to Chemical-Mechanical Polishing of Silicon Wafers: Structure and Mechanism // Third International Conference "Single Crystal Growth, Strength Problems, and Heat Mass Transfer" (ICSC-99). Obninsk 1999, pp. 167-168.

8. Макаров A.C. Анализ остаточных металлических загрязнений пластин кремния с помощью гетгерирующего теста // Тез. докл. Межвузовской научно-технической конференции "Микроэлектроника и информатика -2000", Москва, МИЭТ, 2000 г., с. 50.

9. Макаров A.C., Литвинов Ю.М., Литвинов М.Ю., Павлов В.Ф. Механизмы формирования и структура нарушений, возникающих при двухстадийном химико-механическом полировании пластин кремния // Тез. докл. VII

Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы электроники и микроэлектроники", Таганрог, ТГРУ, 2000 г., с. 18.

Ю.Купцова И.Е., Литвинов Ю.М., Макаров А.С., Яковлев С.П. Механизм генерации окислительных дефектов упаковки в пластинах кремния с различным уровнем приповерхностных повреждений и микрорельефа поверхности // Тез. докл. IX Национальной конференции по росту кристаллов. Москва, ИК РАН, 2000 г., с. 165..

П.Макаров А.С., Неустроев С.А., Литвинов Ю.М., Литвинов М.Ю. Атомный механизм процесса химико-механического полирования // Известия ВУЗов. Электроника. - 2000, № 3, с. 34-37.

12.Лебедев С.В., Литвинов Ю.М., Литвинов М.Ю., Макаров А.С., Павлов В.Ф. Рентгенодифракционное и электронно-микроскопическое исследование структуры нарушений, возникающих при химико-механическом полировании пластин кремния // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 2000, № 9, с. 90-93.

13.Yu.M. Litvinov, A.S. Makarov. Mechanical strength of back-side thinning silicon device-fabricated wafers // The Seventh Scientific and Business Conference (Silicon 2000). Roznov pod RadhoStSm, Czech Republic, 2000, pp. 23-25.

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Макаров, Антон Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ НА СОСТОЯНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ПЛАСТИН КРЕМНИЯ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА.

1.1. Факторы, влияющие на чистоту и качество поверхности пластин кремния.

1.2. Абразивный износ, связанный с процессами хрупкого разрушения при механической обработке.

1.3. Абразивный износ, связанный с упруго-пластической деформацией поверхности, при химико-механическом полировании.

1.4. Влияние дефектов структуры на электрические параметры полупроводниковых приборов и интегральных схем.

1.5. Постановка задач исследований.

ГЛАВА 2. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ

ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ. .38 2.1. Рентгеновские методы исследования дефектов структуры в объеме и приповерхностных слоях полированных пластин кремния.

2.2. Просвечивающая электронная микроскопия дефектов.

2.3. Методика определения нарушенного слоя с помощью измерения механической прочности.

2.4. Метод непрерывного вдавливания индентора. Основы метода и возможности применения в микроэлектронике.

2.5. Выводы.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И КАЧЕСТВА ПРИПОВЕРХНОСТНЫХ

СЛОЕВ В ПЛАСТИНАХ КРЕМНИЯ.

3.1. Исследование приповерхностных слоев методами рентгеновской топографии.

3.2. Исследование приповерхностных слоев методами просвечивающей электронной микроскопии.

3.3. Исследование остаточных нарушений с помощью метода непрерывного вдавливания индентора.

3.4. Определение остаточных внутренних напряжений в приповерхностном слое кремния на стадии съема при

3.5. Разработка атомного механизма процесса ХМП.

3.6. Химические реакции в процессе ХМП.

3.7. Выводы.

ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

РАБОТЫ.

4.1. Использование неразрушающих рентгеновских методов исследования дефектов структуры для корректировки технологии производства пластин кремния большого диаметра.

4.2. Механическая прочность утоненных с обратной стороны пластин кремния с приборными структурами.

Введение 2000 год, диссертация по электронике, Макаров, Антон Сергеевич

В современном полупроводниковом производстве тенденция увеличения диаметра кремниевых пластин, используемых для изготовления СБИС и ССИС, продолжает оставаться одним из наиболее существенных элементов увеличения производительности и снижения цены изделия, приведенной к одному квадратному сантиметру кристалла. Это достигается за счет увеличения числа кристаллов на пластине с увеличением ее диаметра [1], снижения минимального топологического размера элементов памяти и, соответственно, увеличения емкости динамической оперативной памяти запоминающего устройства (ДОЗУ) [2].

По прогнозам специалистов [3, 4] в производстве интегральных схем основным материалом ближайшего десятилетия будет оставаться кремний. Увеличение объема выпуска кремниевых пластин в ближайшее время будет обеспечиваться в основном за счет выпуска пластин кремния диаметром 150 мм, 200 мм и 300 мм с перераспределением объема выпуска в пользу последних. Требования к качеству пластин кремния большого диаметра определяются в основном применением проекционных методов прецизионной микролитографии субмикронных размеров, используемой для создания СБИС и ССИС. По мере уменьшения размеров элементов и увеличения степени интеграции СБИС, сопровождающихся уменьшением толщины подзатворного диэлектрика до нескольких нанометров, структура приповерхностного слоя границы раздела и поверхности пластин кремния начинают оказывать определяющее влияние на характеристики подзатворного диэлектрика [46, 51].

Целью настоящей работы являлось: сформулировать представления о структуре приповерхностных слоев в пластинах кремния после химико-механического полирования.

В первой главе проведен аналитический обзор литературных данных о процессе химико-механического полирования и о влиянии дефектов структуры на электрические параметры полупроводниковых приборов и интегральных схем. Сформулированы задачи исследования.

Во второй главе формулируются основные требования к методам исследования приповерхностных слоев пластин кремния. Разрабатывается комплексный подход к исследованию приповерхностных слоев, основанный на сочетании методов рентгеновской топографии, просвечивающей электронной микроскопии, а также метода непрерывного вдавливания индентора.

В третьей главе приводятся результаты комплексного исследования приповерхностных слоев кремниевых пластин различными взаимодополняющими методами. Разрабатывается алгоритм расчета нормальных напряжений, действующих в области контакта наночастицы с поверхностью кремния, и относительного пересыщения межузельными атомами кремния в области контакта. Предлагается разработанная на основе этого алгоритма качественная модель формирования нарушенных слоев при проведении процесса химико-механического полирования.

В четвертой главе дается описание практической реализации результатов работы для исследования дефектов структуры и корректировки технологии производства пластин кремния.

В конце диссертации приведены основные выводы.

На защиту выносятся следующие результаты и положения:

1. Комплекс исследований нарушений структуры кремния, возникающих при проведении процесса ХМП;

2. Алгоритм расчета нормальных напряжений, действующих в области контакта наночастицы с поверхностью кремния, и относительного пересыщения межузельными атомами кремния в области контакта;

3. Качественная модель образования нарушенных слоев в пластинах кремния при проведении процесса химико-механического полирования;

4. Комплекс методик для исследования нарушений структуры в приповерхностных слоях кремниевых пластин.

Заключение диссертация на тему "Исследование нарушений структуры кремния, возникающих при химико-механическом полировании"

Общие выводы

1. Структура поверхностного слоя подложки, прошедшей стадию предварительного полирования, является аморфно-кристаллической, а после стадии финишного полирования аморфной. Толщина этих слоев составляет 0,1ч-0,3 мкм и 0,02-Ю,03 мкм, соответственно. Разрешающая способность использованных средств визуализации - не хуже 0,1 мкм для метода рентгеновской топографии при скользящих углах падения и 0,19 нм для просвечивающей электронной микроскопии с прямым разрешением решетки.

2. Образование аморфной фазы, не обладающей дальним порядком, обусловлено значительным пересыщением по межузельным атомам кремния. Ее возникновение связано с локальным воздействием больших сжимающих напряжений (до 300 МПа) и высокой моментной температуры (Т ~ 600°С) в области контакта наночастиц с поверхностью кремния.

3. Качественно модель формирования аморфной фазы подтверждается корреляцией результатов измерений параметров структуры (разупорядоченности структуры и глубины нарушений) с расчетами механических свойств и остаточных внутренних напряжений приповерхностных слоев.

4. Следствием результатов исследований явилось практическое использование разработанных методик выявления возникающих при ХМП пластин кремния нарушений структуры и их глубины для факультативного контроля пластин, а также для получения утоненных пластин со сформированными структурами. Акты об использовании результатов прилагаются к диссертации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Подложки кремния являются началом длинного пути превращения кремния в интеллектуальный продукт. Их качество, в том числе свойства приповерхностных слоев подложек, во многом определяют возможности достижения поставленной цели.

Информация о нарушениях поверхностных слоев кремния, возникающих при проведении процесса ХМП подложек в действующем производстве, была получена при исключительном благоприятствовании и поддержке ведущих сотрудников ОАО "Элма", Институтов Кристаллографии и Машиноведения РАН, ГИРЕДМЕТ, а также сотрудников МИТХТ. Это позволило не только существенно дополнить картину явлений, происходящих при этом виде обработки, но и дает надежду на повышение качества и выхода годных в производстве ИС.

В работе изучалась одна из составляющих процесса ХМП -силовое воздействие на поверхность пластин наночастиц диоксида кремния. Такое локальное воздействие переводит некоторую массу кремния в более высокое энергетическое состояние. Последующие реакции - взаимодействие с водой и щелочью и переход образовавшихся соединений кремния в раствор дополняют процесс съема поверхностных слоев. Результаты исследования изложены ниже как общие выводы.

Библиография Макаров, Антон Сергеевич, диссертация по теме Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники

1. Валиев К., Орликовский А. Технологии СБИС. Основные тенденции развития. Часть 1. Электроника: Наука, технология, бизнес - 1996, № 5-6, с.3-11.

2. Валиев К., Орликовский А. Технологии СБИС. Основные тенденции развития. Часть II. Электроника: Наука, технология, бизнес 1997, № 1, с.3-14.

3. Чистяков Ю.Д., Пекарев А.И., Бурмистров А.Н. Производство кремниевых подложек для больших интегральных схем // Зарубежная электронная техника. 1986, вып.4, с.72-80.

4. М. Watanabe. Technical trends in large diameter silicon wafers // Solid State Technology 1991, No. 3, pp. 69-73.

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

6. Рейви К. Дефекты и примеси в полупроводниковом кремнии. Пер. с англ. М.: Мир, 1984 - 475 с.

7. В.О. Kolbessen, Н.Р. Strank. Analysis electrical effects and prevention of process induced defects in silicon integrated circuits // In "ULSI electronics microstructure science". 1995, v. 12, Ch. 4, pp. 143-222.

8. K. Akamatsu, T. Nakamura, N. Arakawa. Mirror polishing of Si-wafers // J. Jap. Appl. Soc. Precis. Eng. 1989., v. 55, No. 6, pp. 10851090.

9. R. Jairath, A. Pant, T. Mallon, B. Withers, W. Krusel. Linear planarization for CMP // Solid State Technology 1996, No. 10, pp. 107-114.

10. K.E. Puttick, L.C. Whitemore, C.L. Chao, A.E. Gu. Transmission electron microscopy of nanomachined silicon crystals // Philosoph. Mag. 1994, v. 64, No. 1, pp. 91-103.

11. Левитан С.Ф., Приходько A.B., Соколов Ю.В. Низкотемпературные образования фазы Si IV при индентировании поверхности кремния // Укр. физ. журн. 1990, т. 35, № 10, с. 1537-1542.

12. R.W. Cahn. Metallic solid silicon // Nature 1992, v. 357, No. 6380, pp. 645-646.

13. D.R. Clarke, M.C. Kroll, P.D. Kirchner, R.F. Cook, B.J. Hockey. Amorfization and conducivity of silicon and germanium induced by identation // Phys Rev. Lett. 1988, v. 60, No. 21, pp. 2156-2159.

14. S. Johansson, J.A. Schweitz, K.P. Lagerlof. Surface defects in polished silicon studied by cross-sectional transmission electron microscopy // J. Amer. Ceram. Soc. 1989, v. 72, No. 7, pp. 11361139.

15. K. Minowa, K. Sumino. Stress-induced amorphization of a silicon crystal by mechanical scratching // Phys. Rev. Lett. 1992, v. 69, No. 2, pp. 320-322.

16. J.C. Morris, D.L. Callagan, J. Kulik, J.A. Patten, R.O. Scattergood. Origins of ductile regime in single-point diamond turning of semiconductors // J. Amer. Ceram. Soc. 1995, v. 78, No. 8, pp. 2015-2020.

17. G.M. Pharr, W.C. Oliver, D.S. Harding. New evidance for pressure induced phase transformation during the indentation of silicon // J. Matter. Res. 1991, v. 6, No. 6, pp. 1129-1130.

18. T.Shibata, A. Ono, K. Kurihara, E. Makino, M. Ikeda. Cross-section transmission electron microscope observations of diamond-turned single-crystal silicon surface // Appl. Phys. Lett. 1994, v. 65, No. 20, pp. 2553-2555.

19. Булычев С.И., Алехин В.П. Испытание материалов непрерывным вдавливанием индентора. М.: Машиностроение, 1990. - 224с.

20. М.A. El Khanaki, М. Chaker, М.Е. O'Hern, W.C. Oliver. Linear dependence of both the hardness and the elastic modulus of pulsed laser deposited a-SiC-films upon their Si-C bond density // J. Appl. Phys. 1997, v. 82, No. 9, pp. 4310-4318.

21. C.W. Liu, B.T. Dai, C.F. Yeh. Characterization of the chemical-mechanical polishing process based on nanoindentation measurement of dielectric films // J. Electrochem. Soc. 1995, v. 142, No. 9, pp. 3098-3103.

22. W.T. Tseng, C.W. Liu, B.T. Dai, C.F. Yeh. Effects of mechanical characteristics on the chemical-mechanical polishing of dielectric thin films // Thin Solid Films 1996, v. 290-291, pp. 458-463.

23. A.G. Evans, T.R. Wilshaw. Quasi-static solid particle damage in brittle solids. I. Observation, analysis and implications. // Acta Metallurgica 1976, v. 24, No. 10, pp. 939-956.

24. D.J. Watts, A.F.W. Willoughby. Indentation fracture in the Ini.x GaxAsyPi.y/InP system and its effect of microhardness anisotropy characteristics // J. Mater.Sci. 1998, v. 23, No. 1, pp. 272-280.

25. I.J. McColm. Ceramic hardness. Plenum Press

26. Буренков Ю.А., Никаноров С.П. Упругие свойства и силы связи кристаллов с решеткой алмаза и сфалерита. ФТТ 1984, т. 26, в. 11, с. 3224-3232.

27. Горелик С.С., Литвинов Ю.М. Вязкость и поверхностная энергия разрушения монокристаллов ГГГ и арсенида галлия // Тез. докл. V Республиканской конференции "Физика разрушения" г. Черновцы 1985 г., с. 127-129.

28. Литвинов Ю.М. Трещиностойкость полупроводниковых соединений АШВУ: влияние ионности и металлизации связей // Тез. докл. VI Всесоюзной конференции "Физика разрушения" г. Киев-1989, с. 26-27.

29. M.D. Dory, R.H. Dauskardt, A. Kaut, R.O. Ritchie. Fracture of synthetic diamond // J. Appl. Phys. 1995, v. 78, No. 5, pp. 30833088.

30. Yu.V. Milman, B.A. Galanov, S.I. Chugunova. Plasticity characteristic obtained through hardness measurement // Acta metall mater. 1993, v. 41, No. 9, pp. 2523-2532.

31. Y. Kondo, A. Tsukuda, A. Takada, S. Okada. Grinding forces and elastic recovery in ceramic materials // J. Amer. Ceram. Soc. 1994, v. 77, No. 6, pp. 1653-1654.

32. A. Krell, P. Blank. Advances in the grinding efficiency of sintered alumina abrasives // J. Amer. Ceram. Soc. 1996, v. 79, No. 3, pp. 763-769.

33. Васильева И.Г., Аюпов Б.М., Журавлев B.H., Гибнер Я.И. Ультрадисперсные системы для финишной полировки // Электронная промышленность 1996, в. 1, с. 56-57.

34. Гольцова М.В., Стасова О.М., Калякина Т.М. Химико-механическая полировка завоевывает прочное положение в технологии микроэлектроники. // Зарубежная электронная техника 1996, в. 3-4, с. 53-77.

35. Р. Jairath, I. Farkas, S.K. Huand, M. Steell, S.M. Tseng. Chemical-mechanical polishing // Solid State Technology 1994, No. 7, pp. 7177.

36. C.W. Liu, B.T. Dai, W.T. Tseng, C.F. Yeh. Modelling of the wear mechanism during chemical-mechanical polishing // J. Electrochem. Soc. 1996, v. 143, No. 2, pp. 716-721.

37. S.R. Runnels. Feature-scale fluid-based errosion modeling for chemical-mechanical polishing // J. Electrochem. Soc. 1994, v. 141, No. 7, pp. 1900-1904.

38. Крагельский И.В. Трение и износ. М.: Машгиз, 1962. - 383с.

39. Н. Mikoshiba, N. Nishio, Т. Matsumoto, Н. Kikuchi, Т. Kitano and Н. Kaneko. Defect Engineering in Semiconductor Growth and Device Technology // Material Research Society 1992, p. 629.

40. Sun S. Kim and W. Wijaranakula // J. Electrochem. Soc. 1994, v. 141, p. 1872.

41. T. Nitta, T. Ohmi, Y. Ishihara, A. Okita, T. Shibata, J. Sugiura and N. Ohwada // J. Appl. Phys. 1990, v. 67, p. 7404.

42. К. Miyoshi, К. Terashima, Y. Muramatsu, N. Nishio, T. Murotani, S. Saito // Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. 1997, v. В 127/128, pp. 68-81.

43. M. Hirose, M. Hiroshima, T. Yasaka, S. Miyazaki // J. Vac. Sci. Technol. 1994, v. 12 A, p. 1864.

44. M. Niwa, T. Kouzaki, K. Okada, M. Udagawa, R. Sinclair // Jpn. J. Appl. Phys. 1994, v. 33, p. 388.

45. M. Depas, A. Crossley, B. Vermeire, P.W. Mertens, C.J. Sofield, M.M. Heyns // In: Proc. of the 26th IEEE Semicond. Interf. Specialists Conference -1995, Charleston.

46. R.I. Hedge, M.A. Chonco, P.J. Tobin // J. Vac. Sci. Technol. 1994, v. 14 B, p. 3299.

47. M. Houssa, T. Nigam, P.W. Mertens, M.M. Heyns // Solid-State Electronics 1999, v. 43, pp. 159-167.

48. Афанасьев A.M., Александров П. А., Имамов P.M. Рентгенодифракционная диагностика субмикронных слоев. М., Наука 1989,152 с.

49. Павлов В.Ф. Отчет по НИР "Разработка неразрушающей рентгенотопографической методики оценки структурного совершенства тонких мембранных композиций". М., ГИРЕДМЕТ -1994,51 с.

50. Лебедев С.В. Совершенствование изоляции и уменьшение токовых утечек в структурах СБИС. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М., 1997, 123 с.

51. Пух В.П. Прочность и разрушение стекла. Л.: Наука, 1973.

52. К. McGuire, S. Danyluk, T.L. Baker, J.W. Rupnow, D.McLanghlin. The influence of backgrinding on the fracture strength of 100 mm (111) p-type silicon wafers // J. Mater. Sci. 1997, v. 32, No. 14, pp. 1017-1024.

53. Воловец Л.Д., Пугачев Г.С. Измерение прочности листового стекла на гибкой пластине. // Заводская лаборатория 1967, т. 33, № 12, с. 1572-1574.

54. Концевой Ю.А., Кузьмин А.А., Фаттахов Э.А., Шевченко Г.Я. Установка для испытаний на прочность полупроводниковых материалов. // Заводская лаборатория 1973, т. 39, № 8, с. 10131014.

55. W.C. Oliver, G.M. Pharr: An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displasement sensing indentation experiments // J. Mater. Res. 1992, v. 7, No. 6, pp. 15641583.

56. G.M. Pharr, W.C. Oliver: Measurement of thin film mechanical properties using nanoindentation // MRS Bulletin 1992, v. 17, No. 7, pp. 28-33.

57. M. Sakai: Energy principle of the indentation-induced inelastic surface deformation and hardness of brittle materials // Acta metall. Mater. -1993, v. 41, No. 6, pp. 1751-1758

58. Y. Ogita, Y. Hosoda, М. Miyazaki. Mirror-polishing residual damage characterization in the subsurface of Si wafers using N2-laser /mm-wave photoconductivity amplitude technique // Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 1997, v. 477, pp. 209-214.

59. X. Zhang, Y.Y. Zhang, Y. Zohar, S. Lee. Investigation on subsurface damage in silicon wafers // Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 1997, v. 442, pp. 199-204.

60. Y. Ogita, H. Shinohara, Т. Sawanobori, M. Kurokawa. Silicon wafer subsurface characterization with blue-laser/microwave an UV-laser/millimeter-wave photoconductivirty techniques // Proc. SPIE -1998, v. 3509, pp. 65-73.

61. C.M. Cheng, Y.T. Cheng. On the initial unloading slope in indentation of elastic-plastic solids by the indenter with an axisymmetric smooth profile // Appl. Phys. Lett. 1997, v. 71, No. 18, pp. 2623-2625.

62. Y.T. Cheng, C.M. Cheng. Scaling approach to conical indentation in elastic-plastic solids with work hardering // J. Appl. Phys. 1998, v. 84, No. 1284-1291.

63. Y.T. Cheng, C.M. Cheng. Relationships between hardness elastic modulus and the work indentation // Appl. Phys. Lett. 1998, v. 73, No. 5, pp. 614-616.

64. S. Suresh, A.E. Giannakopoulos. A new method for estimating residual stresses by instrumented sharp indentation // Acta mater. -1998, v. 46, No. 16, pp. 5755-5767.

65. Головин Ю.И., Тюрин А.И., Михеев А.А.: Исследование динамики дефектов структуры полупроводниковых материалов методом наноиндентирования // Международная конференция по росту и физике кристаллов. Москва, МИСиС, 1998, с. 172.

66. Тимошенко С.П., Гудьер Дж.: Теория упругости. Москва, Наука, 1979-560 с.

67. Алехин В.П.: Физика прочности и пластичности поверхностных слоев материалов. Москва, Наука, 1983 280 с.

68. Т. Okino, Т. Shimosaki, R. Takaue. Self-interstitials in silicon // Jap. J. Appl. Phys. Pt. 1 - 1997, v. 36, No.l 1, pp. 6591-6594.

69. V.H. Bulsara, Y. Ahn, S. Chandrasekar, T.N. Farris. Polishing and lapping temperatures // Trans. ASME J. Tribology 1997, v. 119, No. l,pp. 163-170.

70. J. Vedde, P. Gravessen. The fracture strength of nitrogen doped silicon wafers // Material Science and Engeneering 1996, В 36, pp. 246250.

71. С. McHatton, C.M. Gumbert. Elimination backgrinding defects with wet chemical etching // Solid State Technology 1998, v. 41, No. 11, pp. 85-90.;

72. Annual Book of ASTM Standards, 1999, v. 10.05, ASTM F 950-98, pp. 315-319.

73. T. Ikeda, N. Miyazaki, K. Kudo, K. Amita, H. Yakiyama. Failure estimation of semiconductor chip during wire bonding process // Trans. ASME. J. of Electron. Pack. 1999, v. 121, No. 2, pp. 85-91.

74. A.C. Макаров, С.А. Неустроев, Ю.М. Литвинов, М.Ю. Литвинов. Атомный механизм процесса химико-механического полирования пластин кремния // Известия ВУЗов. Электроника. -2000, № 3, с.34-37.

75. УТВЕРЖДАЮТриложение 1 Зам. ген. директора по производству1. А.А. Кузьмин-2000 г.1. Актоб использовании результатов диссертационной работы Макарова Антона Сергеевича "Исследование нарушений структуры, возникающих при химико-механическом полировании"

76. УТВЕРЖДАШриложение 2 Генеральный директор2000 г.1. Н.И. Марков1. Актоб использовании результатов диссертационной работы Макарова Антона Сергеевича "Исследование нарушений структуры, возникающих при химико-механическом полировании"

77. Вед. инж.-технолог ООО "Эл:1. A.M. Дьячков/