автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Особенности ионно-плазменного травления арсенида галлия и фосфида индия применительно к элементам твердотельной электроники

(^ЧТрЖравах рукописи

Кушхов Аскер Русланович

ОСОБЕННОСТИ ИОННО-ПЛАЗМЕННОГО ТРАВЛЕНИЯ АРСЕНИДА ГАЛЛИЯ И ФОСФИДА ИНДИЯ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ЭЛЕМЕНТАМ ТВЕРДОТЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ.

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

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Нальчик-2004 г.

Работа выполнена на кафедре технологии материалов электроники Московского Государственного Института Стали и Сплавов (Технологического Университета) и кафедре физических основ микро- и наноэлектроники Кабардино-Балкарского Государственного Университета им. Х.М. Бербекова

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор,

член-корреспондент РАЕН, Кузнецов Геннадий Дмитриевич

Официальные оппоненты — доктор технических наук, профессор

Мустафаев Гасан Абакарович

кандидат технических наук, доцент Евгеньев Сергей Борисович

Ведущая организация - ОАО "Оптрон", г.Москва

Защита состоится "18 "декабря 2004г. в 12_часов на заседании диссертационного совета Д212.076.08 в Кабардино-Балкарском государственном университете им.Х.М. Бербекова по адресу: г.Нальчик, ул. Чернышевского 173.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кабардино-Балкарского Государственного университета им.Х.М. Бербекова

Автореферат разослан "_"_2004г.

Ученый секретарь и Л

диссертационного совета шш kj( A.M. Кармоков

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Полупроводниковые соединения группы А^В7 прочно заняли свое место в твердотельной электронике. Область применения этих материалов чрезвычайно широка: от дискретных диодов до приборов на гетеропереходах. В частности, следует отметить, что именно применение этого ряда соединений и твердых растворов на их основе позволило достичь значительного прогресса в разработке и производстве широкого спектра свето-излучающих диодов.

Одной из многочисленных проблем в технологии создания твердотельных электронных устройств на основе соединений А В является поиск эффективных способов обработки и травления поверхности монокристаллов, которые обеспечивали бы требуемое качество поверхности (минимальную микрошероховатость и дефектность), неизменность химического состава поверхности перед формированием очередного слоя гетероструктуры и возможность управления этими характеристиками.

Как известно, основной задачей в этой области является повышение разрешающей способности, которое в первую очередь, определяется показателем анизотропии процесса травления. Помимо этого при травлении должны быть обеспечены: высокая селективность, низкий уровень загрязнения поверхности материала и искажения получаемого рельефа за счет эффектов переосаждения, обратного рассеяния и диффузии, воспроизводимость по скоростям травления материалов от цикла к циклу, высокая равномерность и производительность, а также должно отсутствовать деградирующее влияние на свойства и размеры защитных масок и электрофизические параметры обрабатываемых структур. В значительной мере, этим требованиям удовлетворяют процессы вакуум-плазменного травления (ВПТ) материалов, в которых используются энергетические и химически активные частицы, образующиеся в плазме газовых разрядов низкого давления.

В настоящее время известно много работ по плазмохимическому травлению монокристаллических подложек из ОаА и 1пР, но в них в основном рассматривается химизм процессов взаимодействия хлор- и фторсодержащих компонентов и весьма ограничено количество работ по исследованию характеристик поверхности, включая ее морфологию, химический состав и электрофизические свойства, после плазмохимического воздействия.

В связи с выше отмеченным, является актуальным изучение особенностей влияния химически активной газоразрядной плазмы на поверхностные характеристики подложек арсенида галлия и фосфида индия в процессе плаз-мохимического травления.

Цель работы состояла в установлении возможности управляемого изменения химического состава и свойств поверхности монокристаллического ОаА и 1пР при ионно-стимулируемом плазмохимическом и реактивном ион-

3

национальная]

БИБЛИОТЕКА Ц

¿тал

но-лучевом травлении применительно к изделиям твердотельной электроники.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Показано, что дополнительное воздействие ионов низкой энергии (до 300 эВ) при плазмохимическом травлении монокристаллических подложек GaAs и InP в среде на основе СС и C2F3C13 позволяет управляемо изменять свойства обрабатываемой поверхности: химический состав, морфологию и электрофизические свойства.

2. Показано, что при реактивном инно-лучевом травлении GaAs и InP в среде с энергией ионов до 1000 эВ обеспечивается более высокая (до 2 раз) скорость удаления поверхностного слоя при сохранении неизменным химического состава по сравнению с исходным. Процесс травления протекает в кинетическом режиме при температуре до 873К и диффузионном - выше 873К.

3. Показана возможность уменьшения содержания О2 и С в 3-5 раз в приповерхностных слоях GaAs и InP, при сохранении соотношения As/Ga по сравнению с исходным и достижения V14 класса шероховатости при реактивном ионно-лучевом травлении в среде с энергией бомбардирующих поверхность ионов 300-400 эВ.

4. Обнаружено образование дефектов в приповерхностном слое монокристаллов GaAs на глубине 50-60нм при ионно-стимулируемом травлении в среде на основе с кислородом, которые восстанавливаются при отжиге 573-673К.

5. Установлено, что ионно-стимулируемое плазмохимическое травление GaAs в среде при энергии бомбардирующих поверхность ионов в 120-150 эВ обеспечивает высоту барьера Шоттки в структурах Al-GaAs(n-типа) и Al/Ti-GaAs(n-Tnna) соответственно на уровне 0.90-0.93 и О.75-0.8О эВ.

Практическая значимость:

1. Разработана методика определения межфазной энергии в системе подложка (GaAs и InP) - сплавов на основе In и Ga путем измерения краевого угла смачивания при температуре до 1273К и методика зондовых измерений химически активной плазмы в реальном процессе для определения функции радиального распределения электронов по энергии.

2.Разработан и предложен для практического применения совмещенный в едином технологическом цикле способ создания диодов Шоттки со структурой GaAs-Ti/Al, GaAs-Al и GaAs-W с использованием реактивного ионно-лучевого травления GaAs в среде (энергия ионов до 1000 эВ, плотность потока ионов (4-6) 1012см2-с').

3.Определены режимы ионно-стимулируемого травления GaAs в среде на основе ССЦ и C2F3C13, обеспечивающие сохранение соотношения компонент As/Ga близком к единице, практическое отсутствие вводимых ионной бомбардировкой дефектов и V14 класс шероховатости поверхности.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Использование преимущественного проявления одного или совокупности эффектов воздействия ионов низкой энергии (до 1000 эВ): стимулирование гетерогенных химических реакций; распыление и дефектообразова-ние, позволяющее обеспечить улучшение физико-химических характеристик поверхности, низкую шероховатость, практическую неизменность химического состава приповерхностного слоя арсенида галлия и фосфида индия.

2. Ионно-стимулируемое плазмохимическое травление GaAs в среде на основе C2F3C13 приводит к улучшению морфологии поверхности и повышению селективности травления GaAs-фоторезист и GaAs-SiC2.

3. Отрицательное смещение потенциала к подложке GaAs до —300В при плазмохимическом травлении в среде на основе СС14 в сочетании с термическим отжигом в интервале 573+673К обеспечивает малый разброс значений напряжений в прямом и обратном направлениях, высоту потенциального барьера в интервале 0.90-Ч).93 эВ в гетероструктурах GaAs-Al, полученных в едином технологическом цикле.

Апробация работы

Основные результаты диссертации отражены в публикациях [1-6] и докладывались на 3-ей и 4-ой Международных научных конференциях "Химия твердого тела и современные микро-и нанотехнологии" (Кисловодск, 2002г., 2004г.), 5-ой Международной конференции "Электромеханика, электротехнологии и электроматериаловедение" (Крым, Алушта, 2003г.).

Структура и объем диссертационной работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных результатов, выводов и списка цитируемой литературы. Объем диссертации составляет 145 страниц машинописного текста, включая 40 рисунков и 13 таблиц. Список литературы состоит из 119 наименований.

Основное содержание работы

Во введении дается обоснование выбора темы диссертационной работы и ее актуальность. Сформулированы цель и задача работы, научная новизна, практическая значимость и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе приведен обзор работ по плазмохимическому и ион-но-плазменному травлению поверхности из полупроводниковых соедине-

л IIIт^

ний группы A B и гетероструктур на их основе.

Выявлены особенности плазмохимического травления подложек из GaAs и № применительно к технологии изготовления различных структур на их основе.

На основе анализа литературных данных сформулированы задачи по комплексному исследованию различных эффектов химического и физиче-

ского воздействия компонентов плазмы на характеристики поверхности монокристаллов GaAs и 1пР.

Вторая глава посвящена анализу физико-химических процессов, протекающих как в плазме газового разряда, так и на поверхности монокристаллических подложек GaAs и InP при травлении в галогеносодержащих средах.

Рассмотрение основных реакций как в плазме на основе так и

на поверхности GaAs позволило установить, что диссоциация исходного плазмообразующего соединения происходит, в первую очередь, за счет разрыва связей С-С, С-С1 и C-F с образованием радикалов F*, О*, CF3*, С2Р3С12*, C2F2C13*. Удаление поверхностного слоя подложки происходит за счет адсорбированных радикалов (наименее вероятна адсорбция радикалов C2F3C12, C2F2C13*) после их взаимодействия с компонентами соединения и образованием легколетучих соединений AsFx, AsF, AsF3, GaQx, GaQ, GaQз (Г - О, F). Фтор преимущественно взаимодействует с углеродом, а не с галлием.

Проведен термодинамический расчет основных реакций при взаимодействии галогенов и галогенидов с GaAs.

Показано, что удаление поверхностных слоев арсенида галлия в данном процессе происходит за счет химических взаимодействий в адсорбционном слое радикалов СГ*3 и Г с поверхностными атомами GaAs при инициирующем воздействии ионов. Энергия последних регулируется с помощью управляющего напряжения. В приповерхностном слое при диссоциативной адсорбции образуются легколетучие соединения AsFx, GaClx ^ = 1-КЗ) и углерод, пассивирующий поверхность.

Проведено моделирование процесса травления GaAs в плазмообра-зующей среде на основе СС14. По известным данным о составе плазмы выбрана схема последовательно-параллельных реакций протекающих при плазмохимическом травлении. Статистическое моделирование кинетики травления GaAs в СС14 позволило выявить нестационарность процесса в начальный период и возможность изменения химического состава поверхностного слоя подложки.

Для оценки природы химически активных частиц (ХАЧ), образующихся в среде C2F3C13+O2, и химических реакций, протекающих в газовой фазе и на поверхности InP, проведен термодинамический расчет реакций InP+02+ C2F3C13 при 298 К. Согласно проведенным расчетам наиболее вероятной является реакция:

4InP+10C2F3Cl3 -> PF3+PCl3+3PF5+3PCl5+4InCl3+4InF3+20C Учитывая высокую летучесть COF2 и СОС12, C2F3C13 следует подавать в газовую камеру в количестве, избыточном по отношению к стехиометриче-скому количеству по реакциям. Но при этом надо иметь ввиду, что слишком большой избыток C2F3C13 приведет к увеличению скорости травления и, как следствие, снижению класса шероховатости поверхности подложки за счет возникновения на поверхности С и 1пС13. Избыток кислорода способствует появлению оксидной фазы.

В третьей главе приведены и описаны разработанные методики исследования и применяемая аппаратура.

Реактивное ионно-лучевое травление осуществлялось на стандартной установке типа УРМ, а ионно-стимулируемое плазмохимическое травление на модернизированной установке "Плазма-бООТ".

Перед проведением процесса травления подложки обезжиривались в течении 15 минут в четыреххлористом углероде, ацетоне, изопропиловом спирте, промывали в деионизованной воде. Окончательную очистку поверхности подложек проводили в парах изопропилового спирта в течении 15 минут. Для эксперимента отбирали пластины одной партии, имеющие при измерении смачивания водой значение краевого угла (57 ± 3°).

Для определения средней скорости травления до и после проведения процесса подложки взвешивались с точностью до ± 0,00005г на весах ВЛО-20г-2-М и измеряли площадь подложек с точностью ± 0,1 см2.

Исследование поверхности обработанных подложек осуществлялось методом ВИМС и оже-спектроскопии, также применялась оптическая и электронная микроскопия.

Влияние дефектов в поверхностном слое полупроводниковых соединений, генерируемых ионами плазмы в процессе травления, на параметры гетероструктур определялось путем снятия вольт- амперной характеристики (ВАХ), измерения напряжения пробоя в прямом и обратном направлениях, а также напряжения отсечки. К полученным структурам использовались контакты на основе Ti/Pt/Au и А1. Для снятия влияния дефектного слоя на параметры диодов применялись как отжиг подложек в азотной среде, так и химическое жидкостное стравливание приповерхностного слоя до нанесения контактов.

Сведения о параметрах электронной компоненты низкотемпературной плазмы (концентрация электронов и их средняя энергия, функция распределения электронов по энергиям) получены с помощью метода электростатического зонда.

Результаты анализа характеристик в среде СС14 с О2 (10%) представлены в табл.1.

Аналогичные результаты по изменению энергии и концентрации электронов были получены и для плазмы SiCl4+Ar, что свидетельствует о наличии общих закономерностей изменения электронной составляющей разряда как для молекулярных газов сложного состава, так и для разрядов одно компонентных и инертных газов.

Показано, что большее отклонение от максвелловского распределения ФРЭЭ (функция распределения электронов по энергиям) для смеси газов нежели для СС14+О2, связано с тем, что основную долю в разряде составляют компоненты О2 и F, но поскольку доля энергии, теряемая электронами при столкновениях, для одноатомных газов много меньше, чем для молеку-

лярных, то переход к максвелловскому распределению у инертных газов происходит при заметно более низкой степени ионизации, т.е. быстрее.

Таблица 1.

давление, Па мощность, Вт Концентрация электронов, см"3 Энергия электронов, эВ

10 200 1,2-10" 14.1

20 200 3,0-1012 13.2

50 200 3,9-1012 12.8

133 200 3,4-102 8.0

260 200 2,8-1012 1.8

20 320 0,2-Ю12 13.1

Полученные результаты позволили уточнить данные по средней энергии электронов, а также оценить коэффициенты скоростей для реакций, происходящих в газовой фазе в процессе травления, включая электрон - молекулярные взаимодействия. Кроме того, эти данные позволяют также заключить, что изменение параметров процесса травления, таких как мощность разряда и давление плазмообразующей смеси приводит к изменению энергетической характеристики электронной составляющей газового разряда, что должно оказывать влияние на протекание процесса.

В четвертой главе представлены результаты исследования влияния параметров химически активной плазмы на кинетику травления GaAs и InP и состояние поверхности подложек.

Экспериментальные исследования зависимости скорости травления от температуры подложки позволило установить несколько характерных особенностей процесса. Скорость травления в трихлортрифторэтане оказалась выше, чем в четыреххлористом углероде, в интервале 500-ь600К. Это, очевидно, связано с природой химических реакций, происходящих в газоразрядной плазме низкого давления на основе СС14 и C2F3C]3 под действием электронного удара.

При ПХТ GaAs в обеих средах наблюдается максимум скорости травления, а ниже 200 и 470К соответственно в СС удаления материла подложки практически не происходить (см. рис. 1).

Обнаружено, что скорость плазмохимического травления арсенида галлия в трихлортрифторэтане в интервале 550-600К возрастает по сравнению с интервалом 500-550К почти в 8 раз. Это связано с дополнительным участием фтора в процессе травления (рис. 1).

4.00

т,к

60

Рис.1. Температурные зависимости скорости плазмохимического травления арсенида галлия в С2Р3СЬ( 1) и в СС14 (2).

Влияние кислорода на скорость травления арсенида галлия в среде на основе СС14 при температуре 270К и давлении 66 Па показано на рис. 2. Аналогично поведение этих зависимостей для 1пР. Максимум на рис. 2 объясняется тем, что с увеличением концентрации кислорода в плазмооб-разующей смеси возрастает доля активного хлора за счет реакции ЗСС14+202=С02+2С0С12+4С12.

Рис. 2. Зависимость скорости плазмохимического травления арсенида галлия от содержания кислорода в смеси СС14+02.

Данные по спектроскопии плазмы СС14+02 при травлении ваАв подтверждают это предположение. При добавлении в плазмообразующую смесь более 10 об.% кислорода скорость травления падает из-за образования оксидного слоя, пассивирующего поверхность подложки и затрудняющего подвод активных фрагментов к поверхности ОаАэ.

Исследование химического состава поверхности подложек 1пР с помощью оже-спектрометрии после плазмохимической обработки показало, что на поверхности содержится до 50 ат.% углерода и 5 ат.% фтора и хлора. На глубине ~2,5 нм содержание углерода уменьшается до 5 ат.%, а фтор и хлор практически отсутствуют.

Характеристики процесса травления в значительной степени зависят от параметров плазмы, включая давление, энергию ионов и плотность плазмы.

г х

40

20

10

Ог, об.%

20

Влияние физического воздействия ионов на скорость травления GaAs и М в разных системах иллюстрирует зависимость ее от потенциала смещения и ускоряющего напряжения (рис. 3).

Рис. 3. Скорость травления GaAs и № в хлорсодержащей плазме в зависимости от напряжения постоянного смещения (а) в ВЧ разряде и ускоряющего напряжения при реактивном ионно-лучевом травлении (б).

Независимо от процесса скорость травления возрастает при увеличении потенциала смещения. Скорость травления GaAs при реактивном ионном травлении выше, чем при ионно-стимулируемом плазмохимиче-ском травлении, а скорость травления № в той и другой системе сопоставимы.

Это можно объяснить большей плотностью потока ионов из плазмы на поверхность GaAs и усилению десорбции продуктов травления. Более низкая скорость травления может быть связана с низким давлением в среде и (или) с меньшим потоком ионов и реактивных частиц к поверхности GaAs из-за большего расстояния между источником ионов и образцом.

На скорость травления InP сравнительно мало влияет величина плотности потока ионов, что может свидетельствовать о преимущественном проявлении физических эффектов на поверхности материалов (дефектооб-разование, распыление).

Изменение химического состава поверхности GaAs.

В газовой среде ВЧ-разряд под действием электронного удара

образуются ионы СГХ+, Гх+ и химически активные частицы (ХАЧ) - радикалы, которые составляют 90% рабочей смеси. На поверхности подложки формируется адсорбционный слой, компоненты которого взаимодействуют с галлием и мышьяком под воздействием ионов. Увеличение потенциала подложки относительно потенциала земли приводит к увеличению скорости травления за счет роста энергии ионов. При постоянном значении потенциала автосмещения скорость травления определяется соотношением скоростей

химических процессов на гетерогранице (образования и десорбции GaFx, AsFx) и процесса распыления Ga, который остается в избытке в приповерхностном слое GaAs, т.к. скорость десорбции галогенидов As больше, чем у галогенида Ga.

Этими процессами определяется изменения соотношение ^^а на поверхности (рис.4).

Рис. 4. Соотношение ^/^а в зависимости от ускоряющего напряжения при реактивном ионно-лучевом травлении (а) и напряжения постоянного смещения в ВЧ-разряде (б).

При малых энергиях ионов (до 100 эВ) травление поверхности определяется химическим взаимодействием радикалов с атомами As и Ga, в результате которого на поверхности образуются галогениды As и Ga. Скорости десорбции хлоридов As и Ga примерно равны между собой, поэтому соотношение As/Ga определяется скоростью десорбции фторидов с поверхности, т.к. фториды As более летучи, то поверхность AsGa обогащается атомами Ga. При увеличении энергии ионов избыточный галлий начинает распыляться с поверхности и при энергиях порядка 100 эВ отношение ^^а приближается к 1, при энергиях более 100 эВ возрастание скорости распыления идет быстрее, чем скорости химических реакций и отклонение от стехиометрии увеличивается.

Для оценки наличия примесей в приповерхностном слое после травления снимали ИК - спектры отражения GaAs, обработанного при постоянном давлении, но разных потенциалах смещения. Типовой спектр отражения для образцов GaAs приведен на рис. 5.

Наблюдаемый во всех образцах пик при 2360 см"1 связан с присутствием кислорода. Пики в интервале 1500-2000 см1 характерны для соединений типа COF2, COC12 COC1F. При увеличении энергии ионов интенсивность этих пиков возрастает, что согласуется с данными рентгеноструктур-ного анализа, подтверждающими наличие на поверхности GaAs соединений хлора и фтора при энергиях ионов больше 150 эВ.

Наблюдаемый "хвост" связан с решеточным поглощением ОяЛ8. Это явление объясняется тем, что ОаЛ состоит из атомов различного типа и имеет сильную ионную составляющую связи.

а)

"А

IV-

1000 СМ"

6)

4000 в)

4000 3000 2000 1000 см' 0

Рис. 5. Спектр отражения от поверхности ОаЛй: а- исходные образцы ОаЛй б и в - образцы, подвергнутые обработке в плазме при ВЧ — мощности 850Вт и ВЧ - мощности на катоде 65Вт и 275Вт соответственно.

Профили травления и морфология поверхности

Морфология боковых стенок особенно критична при формировании меза-структур лазеров или планарных захороненных приборов. Вертикальные борозды, наблюдаемые на боковых стенках ОаЛв, возникают из-за борозд в маске фоторезиста, которые и переносятся на ОаЛ в процессе травления. Улучшение морфологии боковых стенок, в особенности устранение вертикальных борозд, было получено при использовании ССЦ/О/Аг плазмы в ПХТ-реакторе при напряжении смещения - 150 В ±10В. Режим травления имел следующие параметры: давление в камере 0.26 Па, мощность разряда 500 Вт, температура 298К при соотношении компонентов плазмы 6.4(СС14):1.6(О2):1(Аг).

Была достигнута улучшенная морфология боковых стенок в ОаЛ8, при реактивном травлении в СС14+02 с использованием маски 8Ю2. Вертикальные борозды в 8Ю2 маске были уменьшены путём оптимизаций процесса литографии, создающего рисунок на 8Ю2. Рисунок 8Ю2 был получен в плазме 8РЛЛг. Было использовано низкотемпературное диэлектрическое покрытие для того, чтобы защитить боковые стенки резиста во время травления. В нескольких исследованиях использовался атомный силовой микроскоп для количественной оценки морфологии поверхности (оценка шероховатости среднеквадратичным методом). При грубой морфологии часто обнаруживалась нестехиометрия поверхности из-за преимущественного удаления либо атомов III, либо V групп.

Показано, что варьирование потенциала смещения на подложке в плазмообразующей среде на основе ССУАг при ПХТ со смещением приводит к изменению селективности травления в структуре GaAs-фоторезист. Наилучший профиль травления GaAs формируется при потенциале до -ЗООВ.

Дефекты, генерируемые плазмой Для изучения дефектов, генерируемых в плазме на основе СС14/Аг+Н2 были проведены измерения электрических характеристик полевых транзисторов на GaAs. Установлено: а) имеет место дезактивация легирующей примеси в канале транзистора из-за присутствия водорода; б) высоко энергитичные бомбардирующие ионы могут создавать глубокие акцепторные состояния, которые компенсируют материал; с) преимущественные потери атомов Лв могут приводить к выпрямляющим характеристикам затвора. При использовании плазмы на основе Аг или ССи больше дефектов в Шоттки-диодах наблюдалось в чисто аргоновой плазме и в условиях больших постоянных напряжений смещения. Дефекты, генерируемые этой плазмой в GaЛs, оценивались из измерений фотолюминесценции (ФЛ) в зависимости от ВЧ - мощности на катоде и мощности источника. Интенсивность пика ФЛ уменьшалась с ростом энергии ионов независимо от технологии травления. Зависимости от мощности источника и плотности плазмы не были столь же однозначными. Интенсивность ФЛ оставалась практически неизменной при низкой ВЧ - мощности, а затем уменьшалась при дальнейшем увеличений плотности плазмы. При реактивном ионном травлении интенсивность ФЛ возрастала на 115% при низкой мощности источника.

Результаты показывают, что при обработке в плазме концентрация дефектов быстро растет и при больших временах обработки более 120 секунд, ВАХ диодов становятся линейными (см. рис. 6). Следует иметь в виду, что дефекты аккумулируются в образцах впереди фронта травления.

ния. В целом изменение характера ВАХ при различном времени плазменного травления свидетельствует о различной глубине и степени изменения структуры поверхности образцов и ее состава. Наглядно это видно по изменению ВАХ представленных на рис. 7, которые позволяют оценить глубину дефектной области в p-GaAs диодах.

Рис. 7. Вольт-амперные характеристики образцов p-GaAs, подверженных реактивной ионно-лучевой обработке в СС14+О2/Аг и жидкостному травлению в NaOH на различную глубину, нм: 1-контрольный диод; 2-60; 3-20 нм.

Из этих данных следует, что самый близкий к поверхности слой не является той областью, в которой концентрация дырок от исходных акцепторов претерпевает наибольшие изменения, так как максимальные изменения параметров наблюдались при стравливании слоя толщиной 5(Ь-60нм. Этот факт приводит к заключению, что вакансии мышьяка Asv или другие компенсирующие дефекты, созданные на поверхности, быстро диффундируют на эту глубину даже при комнатной температуре. Это совпадает с результатами и на других полупроводниках.

Из результатов исследований элементного состава приповерхностных слоев арсенида галлия видно, что обработка и травление GaAs ионно-плазменными методами изменяет состав приповерхностных слоев. Важно отметить, что характер этих изменений зависит от метода обработки и травления. После плазмохимической обработки и травления образцов арсенида галлия отношение As/Ga в приповерхностных слоях становится меньше единицы, а при реактивном ионно-лучевом травлении поверхностные слои обогащаются мышьяком. Наличие такого нарушенного слоя может также обусловить образование на поверхности полупроводника большой концентрации ловушек для электронов, что приводит к деградации (уменьшению) высоты потенциального барьера Шоттки.

Таким образом, анализируя состояние поверхности GaAs после травления во C2F3CI3, можно в качестве оптимального, выбрать напряжение смещение в диапазоне-100...-150В.

В пятой главе рассмотрены возможности практического использования результатов при разработке и создании элементов твердотельной электроники.

Рассмотрена практическая возможность повышения параметров диодов Шоттки в результате использования ионно-стимулируемого гшазмохи-

14

мического травления подложек GaAs перед нанесением контактов. Подтверждена экспериментальными результатами возможность достижения высоты потенциального барьера 0.90-5-0.93 эВ при плазмохимическом травлении в среде на основе C2F3CI3 с энергией бомбардирующих поверхность ионов не более 150 эВ.

Показано, что применение реактивного ионно-лучевого травления GaAs, совмещенного в едином вакуумном цикле с процессом металлизации поверхности, позволяет получит диодные структуры Ме(А1, Ti/Al) - электронный GaAs с фактором идеальности на уровне 1.05+1.10 при высоте барьера 0.75-0.80 эВ.

Изготовлены диоды Шоттки с применением реактивного ионно-лучевого травления подложек GaAs в среде C2F3CI3 и последующим осаждением пленок нитрида вольфрама ионно-лучевым распылением вольфрамовой мишени в среде азота. Данные структуры до отжига имели высоту барьера Шоттки 0.70 эВ при коэффициенте идеальности 1.10, а после отжига в вакууме при 1123К в течение 15 мин высота барьера увеличивается до 0.74 эВ, а коэффициент идеальности снижается до 1.05. Эти параметры определяют приемлемость данных гетероструктур для использования в качестве контакта Шоттки, в частности, в транзисторах на полевом эффекте. Изменение энергии распыляющих ионов азота и ионов поступающих на подложку, приводит к существенному ухудшению коэффициента идеальности и уменьшению высоты барьера до 0.6 эВ (рис. 10, И).

Это, по-видимому, связано с размытием границы раздела подложка—пленка и диффузией мышьяка и галлия в материал пленки. Изменение температуры подложки в пределах 323+773К при получении пленок WNX не изменяет потенциальный барьер и коэффициент идеальности. Повы-

шение температуры подложки выше 773К приводит к незначительному увеличении коэффициента идеальности до 1.08-5-1.10.

Основные выводы:

1. Установлена экспериментальная возможность управляемого изменения химического состава, морфологии и электрофизических свойств поверхности монокристаллических подложек GaAs, 1пР и гетероструктур на их основе при ионно-стимулируемом плазмохимическом и реактивном ионно-лучевом травлении в плазмообразующих средах на основе СС14 и О^1^^ применительно к устройствам твердотельной электроники.

2. Использование преимущественного проявления одного или совокупности эффектов воздействия ионов низкой энергии (до 1000 эВ): стимулирование гетерогенных химических реакций, распыление, дефектообразо-вание позволило разработать новые технологические приемы травления поверхности полупроводниковых соединений с улучшенными физическими и электрическими свойствами.

3. Теоретически и экспериментально, с использованием термодинамики и кинетики моно- и полимолекулярной адсорбции при ионном воздействии на обрабатываемую поверхность, установлены закономерности изменения соотношения ^^а в пределах 1.00-0.75, скорости травления от 10 до 100 нм/мин., микрошероховатости поверхности в интервале V 10-У 14 в зависимости от состава плазмообразующей среды, способа травления, мощности разряда, энергии ионов. Дополнительное воздействие ионами с энергией до 300 эВ при плазмохимическом травлении поверхности полупроводниковых соединений позволяет целенаправленно варьировать как скорость травления, так и характеристики поверхности.

4. Установлено, что применение в качестве плазмообразующей среды €2Р303 по сравнению с ССЦ обеспечивает большую скорость травления GaAs и 1пР, практическую неизменность химического состава приповерхностного слоя как в случае ионно-стимулируемого плазмохимического, так и реактивно ионно-лучевого травления. Скорость травления в последнем случае выше в 1.5-5-2.0 раза. Более высокая скорость травления связана с наличием фтора в составе среды и реакциями с компонентами соединений, при инициирующем воздействии ионов. Показано, что процесс травления протекает в кинетическом режиме при температуре до 873К и диффузионном выше 873К.

5. Разработана методика определения межфазной энергии монокристаллических подложек GaAs и 1пР путем измерения краевого угла смачивания в интервале температур 300+1300К при давлении 10'5 Па и методика зондовых измерений химически активной плазмы для определения функции распределения электронов по энергии.

6. Экспериментально показано, что при энергии бомбардирующих обрабатываемую поверхность ионов до 300 эВ при плазмохимическом и реактивном ионно-лучевом травлении как с использованием среды на основе СС14, так и C2F3Cb практически не происходит изменения соотношения Ga/As по сравнению с исходным, а содержание Ог и С на поверхности уменьшается в З-г-5 раз.

7. Ионно-стимулируемое травление GaAs в среде на основе СС14 и C2F3CI3 приводит к возникновению дефектов в приповерхностном слое на глубине 50-ьб0 нм. при энергии ионов выше 300 эВ. Отжиг при 573+673К существенно снижает их концентрацию. Наименьшая шероховатость поверхности (V 14) достигается при реактивном ионно-лучевом травлении в среде C2F3CI3+O2 с энергией ионов 300-5-400 эВ. Высокий коэффициент селективности травления в структурах GaAs - фоторезист и GaAs-SiO2 достигается при реактивном ионно-лучевом травлении в среде C2F3CI3 с энергией ионов до 300 эВ и равен 5:1.

8. Показано, что высота барьера Шоттки в структуре Ме(А1, Ti/Al) -электронный GaAs составляет 0.75-Ю.80 эВ после реактивного ионно-лучевого травления в среде на основе C2F3CI3+O2 и 0.62л0.74 эВ в среде C2F3Cl3+Ar. Высота барьера 0.90-Ю.93 эВ достигается после ионно-стимулированного плазмохимического травления в среде на основе С2РзС1з+О2+Аг при энергии ионов 150 эВ.

9. Изготовлены партии диодов Шоттки с применением реактивного ионно-лучевого травления подложек GaAs в среде C2F3CI3 и последующим осаждением пленок нитрида вольфрама ионно-лучевым распылением вольфрамовой мишени в среде азота. Применение реактивного ионно-лучевого травления GaAs совмещенного с нанесением ионным распылением нитрида вольфрама позволило создать термостабильный диод Шоттки.

Перечень работ, опубликованных по теме диссертации

1. Кузнецов Г.Д., Кушхов А.Р., Тешев Р.Ш., Сушков В.П. Особенности ионно-плазменного травления нитридов металлов третьей группы и ге-тероструктур на их основе // Труды международной научной конференции: Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии. - Кисловодск, 2002. - С. 64-65.

2. Кузнецов Г.Д., Кушхов А.Р., Тешев Р.Ш. Моделирование кинетики процессов плазмохимического травления кремния и диоксида кремния // Изв. вузов. Северо-кавказский регион. Технические науки. Математическое моделирование и компьютерные технологии. - Ростов-на-Дону: Спецвыпуск, 2002. - С. 93-94.

3. Кузнецов Г.Д., Кушхов А.Р., Сушков В.П., Симакин СБ. Проблемы ионно-плазменного травления нитридов третьей группы и гетерострук-

тур на их основе // Труды 5-ой международной конференции: Электромеханика, электротехнологии и электроматериаловедение. - Крым, Алушта, 2003.-С. 150-151.

4. Кузнецов Г.Д., Кушхов А.Р., Сушков В.П. Пути увеличения квантового выхода гетероструктур AinBv, используемых в оптоэлектронных приборах // Ш-я Международная научная конференция: Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии. - Кисловодск, 2003. -С. 146-147.

5. Кузнецов Г.Д., Кушхов А.Р., Сушков В.П., Симакин СБ., Делян В.И. Состояние и проблемы ионно-плазменного травления нитридов элементов третьей группы // Изв. вузов, материалы электронной техники, 2003. -№4.-С.4-16.

6. Кушхов А.Р., Кузнецов Г.Д., Симакин СБ., Сущков В.П., Делян В.И., Ионно-стимулируемое плазмохимическое травление GaAs и InP. // Труды IV международной конференции: Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии. - Кисловодск, 2004. - С.380-382.

В печать 16.11.2004. Тираж 100 экз. Заказ № 4263 Типография КБГУ 360004, г. Нальчик, ул. Чернышевского, 173.

124123

Введение.

Глава 1. Перспективные способы обработки поверхности подложек полупроводников.

1.1. Характеристика способов травления.

1.2. Особенности процессов травления полупроводниковых соединений с использованием газоразрядной плазмы.

1.3. Влияние состава плазмы на процесс травления.

1.4. Травление в плазме высокой плотности.

Актуальность темы: Полупроводниковые соединения группы AmBv прочно заняли свое место в твердотельной электронике. Область применения этих материалов чрезвычайно широка: от дискретных диодов до приборов на гетеропереходах. В частности, следует отметить, что именно применение этого ряда соединений и твердых растворов на их основе позволило достичь значительного прогресса в разработке и производстве широкого спектра све-тоизлучающих диодов.

Одной из многочисленных проблем в технологии создания твердотель

A III-T.V ных электронных устройств на основе соединении А В является поиск эффективных способов обработки и травления поверхности монокристаллов, которые обеспечивали бы требуемое качество поверхности (минимальную микрошероховатость и дефектность), неизменность химического состава поверхности перед формированием очередного слоя гетероструктуры и возможность управления этими характеристиками.

Как известно, основной задачей в этой области является повышение разрешающей способности, которое в первую очередь, определяется показателем анизотропии процесса травления. Помимо этого при травлении должны быть обеспечены: высокая селективность, низкий уровень загрязнения поверхности материала и искажения получаемого рельефа за счет эффектов переосаждения, обратного рассеяния и диффузии, воспроизводимость по скоростям травления материалов от цикла к циклу, высокая равномерность и производительность, а также должно отсутствовать деградирующее влияние на свойства и размеры защитных масок и электрофизические параметры обрабатываемых структур. В значительной мере, этим требованиям удовлетворяют процессы вакуумно-плазменного травления материалов, в которых используются энергетические и химически активные частицы, образующиеся в плазме газового разряда низкого давления.

В настоящее время известно много работ по плазмохимическому травлению монокристаллических подложек из GaAs и InP, но в них в основном рассматривается химизм процессов взаимодействия хлор- и фторсодержащих компонентов и весьма ограничено количество работ по исследованию характеристик поверхности, включая ее морфологию, химический состав и электрофизические свойства, после плазмохимического воздействия.

В связи с выше отмеченным, является актуальным изучение особенностей влияния химически активной газоразрядной плазмы на поверхностные характеристики подложек арсенида галлия и фосфида индия в процессе плазмохимического травления.

Цель работы состояла в установлении возможности управляемого изменения химического состава и свойств поверхности монокристаллического GaAs и InP при ионно - стимулируемом плазмохимическом и реактивном ионно-лучевом травлении применительно к изделиям твердотельной электроники.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Показано, что дополнительное воздействие ионами низкой энергии (до 300 эВ) при плазмохимическом травлении монокристаллических подложек GaAs и InP в среде на основе ССЦ и C2F3CI3 позволяет управляемо изменять свойства обрабатываемой поверхности: химический состав, морфологию и электрофизические свойства.

2. Показано, что при реактивном ионно-лучевом травлении GaAs и InP в среде C2F3CI3 с энергией ионов до 1000 эВ обеспечивается более высокая (до 2 раз) скорость удаления поверхностного слоя при сохранении неизменным химического состава по сравнению с исходным. Процесс травления протекает в кинетическом режиме при температуре до 873 К и диффузионном - выше 873 К.

3. Показана возможность уменьшения содержания О2 и С в 3-5 раз в приповерхностных слоях GaAs и InP, при сохранении соотношения As/Ga по сравнению с исходным и достижения 14 класса шероховатости при реактивном ионно-лучевом травлении в среде C2F3CI3+O2 с энергией бомбардирующих поверхность ионов 30СК400 эВ.

4. Обнаружено образование дефектов в приповерхностном слое монокристаллов GaAs на глубине 5(Ж)0 нм при ионно-стимулируемом травлении в среде на основе ССЦ и C2F3CI3 с кислородом, которые восстанавливаются при отжиге 573-К573 К.

5. Установлено, что ионно-стимулируемое плазмохимическое травление GaAs в среде C2F3CI3+O2+AJ при энергии бомбардирующих поверхность ионов в 120-150 эВ обеспечивает высоту барьера Шоттки в структурах Al/GaAs (n-типа) и Al/Ti/GaAs (n-типа) соответственно на уровне 0.90-^0.93 и 0.754-0.80 эВ.

Практическая значимость:

1. Разработана методика определения межфазной энергии в системе подложка (GaAs и InP) - сплавов на основе In и Ga путем измерения краевого угла смачивания при температуре до 1273 К и методика зондовых измерений в реальном процессе для определения функции радиального распределения электронов по энергии.

2. Разработан и предложен для практического применения совмещенный в едином технологическом цикле способ создания диодов Шоттки со структурой Ti/Al/GaAs, Al/GaAs и WNx/GaAs с использованием реактивного ионно-лучевого травления GaAs в среде C2F3CI3 (энергия ионов до

1 о о 1

1000 эВ, плотность потока ионов (4-6)-10 см" -с' ).

3. Определены режимы ионно-стимулируемого травления GaAs в среде на основе ССЦ и C2F3CI3, обеспечивающие сохранение соотношения компонент As/Ga близком к единице, практическое отсутствие вводимых ионной бомбардировкой дефектов и 14 класс шероховатости поверхности.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Использование преимущественного проявления одного или совокупности эффектов (стимулирование гетерогенных химических реакций; распыление, дефектообразование) при воздействии ионами низкой энергии (до 1000 эВ), позволяющее обеспечить улучшение физико-химических характеристик поверхности, низкую шероховатость, практическую неизменность химического состава поверхностного слоя подложек арсени-да галлия и фосфида индия.

2. Ионно-стимулируемое плазмохимическое травление GaAs в среде на основе C2F3CI3 приводит к улучшению морфологии поверхности и повышению селективности травления структур фоторезист - GaAs и ЭЮг-GaAs.

3. Отрицательное смещение потенциала подложки GaAs до 300 В при плазмохимическом травлении в среде на основе CCI4 и C2F3CI3 в сочетании с термическим отжигом в интервале 573-^673 К обеспечивает малый разброс значений напряжений в прямом и обратном направлениях, высоту потенциального барьера в интервале 0.90-Ю.93 эВ в гетероструктурах Al/GaAs полученных в едином технологическом цикле.

Апробация работы: Основные результаты диссертации отражены в публикациях и докладывались на 3-ей и 4-ой Международных научных конференциях "Химия твердого тела и современные микро-и нанотехнологии" (Кисловодск, 2002г., 2004г.), 5-ой Международной конференции "Электромеханика, электротехнологии и электроматериаловедение" (крым, Алушта, 2003г.).

9. Результаты исследования позволили изготовить опытные партии диодов Шоттки с применением как ионно-стимулируемого плазмохимического травления, так реактивного ионно-лучевого травления (среда C2F3CI3+O2), совмещенного в едином вакуумном цикле с металлизацией из А1 и Ti/Al. Высота барьера составляла 0.75+0.80 эВ, фактор идеальности 1.05+1.10. Применение реактивного ионно-лучевого травления GaAs совмещенного с нанесением ионным распылением нитрида вольфрама позволило создать термостабильный диод Шоттки до температуры 1123 К и временем нагрева до 30 минут.

Заключение

Области практического применения ионно-стимулируемых процессов травления GaAs и InP определяются, прежде всего, уровнем достигнутых в работе результатов. Установленная возможность травления поверхности монокристаллических GaAs и InP с использованием ионно-стимулируемых плазмохимических и реактивных ионно-лучевых процессов позволяет существенно улучшить физико-химические характеристики поверхности, получить ее низкую шероховатость, практическую неизменность химического состава приповерхностного слоя по сравнению с исходным. Различным сочетанием технологических приемов достигается достаточно низкая дефектность обрабатываемого материала.

Методами планирования эксперимента оптимизирован процесс плазмохимического травления, по крайне мере, по его скорости. Полученные экспериментальные результаты дают возможность осуществлять оптимизацию и по другим характеристикам поверхности подложек.

Рассмотрена практическая возможность повышения параметров диодов Шоттки в результате использования ионно-стимулируемого плазмохимического травления подложек GaAs перед нанесением контактов. Подтверждены экспериментальные результаты исследований, что в случае плазмохимического травления в среде на основе C2F3CI3 бомбардирующие поверхность ионы не должны превышать энергию в 150 эВ. Достигнутая высота барьера составляет 0.90-Ю.93 эВ.

Применение реактивного ионно-лучевого травления GaAs, совмещенного в едином вакуумном цикле с металлизацей поверхности позволило достичь значения фактора идеальности на уровне 1.05-5-1.10, а высота барьера 0.75-Ю.80 эВ.

Проведены опытные серии получения диодов Шоттки для самосовмещенной технологии формирования элементов быстродействующих интегральных схем. Применялся процесс реактивного ионно-лучевого травления подложек GaAs в среде C2F3CI3 с последующим осаждением пленок нитрида вольфрама ионно-лучевым распылением мишени в среде азота. Высота барьера Шоттки достигала 0.84 эВ, коэффициент идеальности 1.04. После отжига до 1123 К в течении 30 минут указанные параметры практически не изменились.

Результаты по ионно-стимулируемому травлению GaAs и InP могут быть использованы и для получения эпитаксиальных гетероструктур GaAs на InP и создания различных транзисторных структур.

134

1. Алферов Ж.И. История и будущее полупроводниковых структур //

2. ФТП. 1998. т.32. №1.С.З-78.

3. Сушков В.П. Светодиоды и лазеры "-это "СиЛа" // Светодиоды и ла-i зеры. Оптоэлектроника и широкозонные полупроводники 2002. №1-2.1. С.4.

4. Ивановский Г.Ф., Петров В.И. Ионно-плазменная обработка материалов // М.: Радио и связь. 1986.С.262.

5. Плазменная технология в производстве СБИС // Под ред. Н.Айнсбрука, Д. Брауна.-М.: Мир. 1987.С.469.

6. Данилин Б.С., Киреев В.Ю., Назаров Д.А. Реактивное ионное травление // обз. по ЭТ. Сер. 3. Микроэлектроника. 1984. Вып. 1 (1010).С.71.

7. В.Ю.Киреев, Б.С.Данилин, В.И.Кузнецов. Плазмохимическое и ион-но-химическое травление микроструктур // М.: Радио и связь. 1983.С.127.

8. Ковалев А.Н. Полевые транзисторы на AlGaN/GaN структурах // М.: Микрон-принт. 2001.С.72.

9. Ковалев А.Н. Современные направления и проблемы создания поле-1 вых транзисторов // Изв. Вуз. Материалы электронной техники. 2002.2.С.4-14.

10. Новикова Э.М., Кузнецов Г.Д., Ершова С.А. Роль кислорода в процессе плазмохимического травления InP // Изв. АН СССР. Неорган. Материалы. 1985. Т. 21. №8.С.1268.

11. S. M. Scholz, С. Setzera, К. Jacobi, F. Schabert and J. P. Rabe Thermal etching of GaAs(l 13) // surfaces Journal of Materials Science Materials in Electronics 9.1998.P. 115-119.

12. D.R. Flower, G. Pineau des Forets, D. Field and P.W. May The structure of MHD shocks in molecular outflows: grain sputtering and SiO formation // Mon. Not. R. Astron. Soc. 280.1996.P.447-457.

13. D. Field, P.W. May, G. Pineau des Forets, and D.R. Flower Sputtering of the Refractory Cores of Interstellar Grains // Mon. Not. R. Astron. Soc. 285.1997.P.839-846.

14. P.W. May, G. Pineau des Forets, D.R. Flower, D. Field, N.L. Allan and J.A. Purton Sputtering of Grains in C-Type Shocks // Mon. Not. R. Astron. Soc. 318. 2000.P.809-816.

15. Полак JI.С. и др. Теоретическая и прикладная плазмохимия // М.: Наука. 1975.С.345.

16. Ермаков О.Н., Сушков В.П. Полупроводниковые знакосинтезирую-щие индикаторы.-М.:Радио и связь. 1990.С.240.

17. Nakamura S High-power GaN p-n junction blue-light-emitting diodes // Annu.Rev.Mater.Sci. 1998. V.28.P. 125-152.

18. Nakamura S. Quantum semiconductor structures //J.Elecktron.mater, 1988. V.27.P.160-165.

19. Mukai Т., Narimatsu H., Nakamura S.Group III nitride semicjnductors compounds // Jap. J.Appl.Phys., 1998.V.37.P.298-302.

20. Metzger R.A. Compound Simiconductor // New York Hress. 1995.V.1.P.26-28.

21. Nakamura S. High qulity InGaN films grown jn GaN films // Ann.Rev.Mater.Sci. 1998.V.28.P. 125-152.

22. Tamargo M.C. Large area ion beam assisted etching of GaAs with yigh etch rates fnd controlled anisotropy // Absr.B.IX Intern, on II-VI Compounds (II-VI, 99).-Kyoto (Jap.). 1999.P.9.

23. Miller T.J., Baude P.F., Haugen G.M. et al // Absr.B. VIII Intern, on II-VI Compounds (II-VI, 97).-Grenoble (Fr.).1997.P.42.

24. Богданкевич O.B. Особенности эмиссии электронов //Квантовая электрон. 1994.Т.21. №21.С.1013-1079.

25. Мартынов В.Н., Уласюк В.Н., Намм А.В. и др. Излучательные процессы в А3В5 // Изв. РАН Неорган, материалы. 1989.Т.25.№11.С.18381845.

26. Мартынов В.Н., Волкова Е.С., Тоцина Т.С. Рекомбинационные явления в гетероструктурах на основе соединений А3В5 // Изв.вузов. Материалы электронной техники. 1998. №1.С.70-74.

27. Басов Н.Г., Дианов Е.М., Козловский В.И. и др. Взаимосвязь квантол ;вого выхода с химическим составом соединений А В // Квантовая электрон. 1995. Т.22. №8.С.756-757.

28. Ермаков О.Н., Чукичев М.В. Эффективность знакосинтезирующих индикаторов // Изв. вузов. Серия Физическая. 1985. №9.С.37-40.

29. Katz J., Bar-Chaim N., Chen P.C., margalit S., Ury I., Wilt D., Yust M. and Yariv A. A monolithic integration of GaAs/GaAlAs bipolar transistor and heterostructure laser // Appl.Phys.Lett.l980.V.37.N.2.P.211-213.

30. Arai Y., Sakuta M. and K. Sakai. GaAs light Emitting Device with light-Activated Negative Resistance //J. Appl.Phys.l970.V.9.P.853-854.

31. Алферов Ж.И., Корольков В.И., Никитин В.Г., Третьяков Д.Н. Твердотельный преобразователь инфракрасного излучения // ФТП. 1971 .Т.5.вып.8.С. 1503-1507.

32. Киреев В.Ю., Данилин Б.С., Кузнецов В.И. Плазмохимическое и ион-но-химическое травление микроструктур. М.: Радио и связь. 1983.С.126.

33. Coburn J.W., Winters G.F. Chemical reactions of gases initioned ions and electrons //J. Appl. Phys. 1979.V. 50.№5.P.3189.

34. Burton R. H., Hollien G. L. Marchut L., Abys S., Smoiinsky G. Etching of gallium arsenide and indium phosphide in of discharges through mixtures of trichlorofluoro-methane and oxyden // J. Appl. Phys. 1983.V.51 All. P.6663.

35. Арсенид галлия в микроэлектронике // Под ред. Н. Айнсбрука, У.Уиссмена. М.: Мир. 1988.С.170

36. Donnelly V.M., Flam D.F., Temperature Dependence of InP and GaAs etching in a chlorine plasma // J. Electrochem. Soc. 1982.V. 129.№11.P.2533.

37. Burton K.H., Hollien G.Z., Smolensky G. Etching of GaAs and InP in rf discharges through mixtures of trichlorofluoromethane and oxyden // J. Appl. Phys. 1983.V.54. №11.P.663.

38. Schultes K., Chistodoulidis A. Studies by the electron cyclotron resonance (ECK) technique the chlorine containing molecules // J. Chem. Phys. 1975. V. 59.№8.P.354.

39. Clark D. J., Fok T. Surface modification of InP by plasma techniques using hydrogen and oxygen // Thin Solid Films. 1981.V. 78.№ 2.P.271.

40. Кузнецов Г.Д. В Ионно-плазменное получение и обработка материалов // В кн.: Научные шк. МИСиС.-М.:МИСиС. 1997.С.251-256.

41. G.J.Sonek, J.U. Ballantyne Reactive ion etching of GaAs using BC13 // J.Vac.Scl. technol. B2(4). oct/dec. 1984.

42. Кузнецов Г. Д., Ершова С. А., Миронов А. С., Аранович Г. Л. Изменение рельефа-поверхности монокристаллического кремния при плазмохимическом травлений // Электронная техника. Материалы, 1986. Сер. 6. Вып. 5(178).С.53.

43. Gottosho R., Smolinsky G. Carbon Tetrachloride plasma etching of GaAs and InP // J. Appl. Phys. 1982.V.53. №8.P.5908

44. Burton R. H., Smoiinsky G. CC14 and CI2 plasma etching of III—V semiconductors and the role of added 02 // Solid State Sci. and Technol., 1982. V.129. № 7.P.1599.

45. Smolinsky G., Chang R. Plasma etching III—V compound semiconductor materials-and their oxides // J. Vac. Sci. Technol., 1981.V.18.№ l.P. 12.

46. Smolinsky G., Gottscho, Abys S. Time-dependent etching of GaAs and InP with CC4 or HCl-plasmas // J. Appl. Phys., 1983.V.54.№ 6.P.35.

47. Ю.В. Кирилов, Д.В. Ситанов, В.И. Светцов Роль ионов и УФ- излучения в процессе плазмохимического травления арсенида галлия // Школа плазмохимии для молодых ученых России и стран СНГ, Ивановский ГХТУ 2002.С.95.

48. Термодинамические константы веществ. Справочник // Под. ред. Глушко Г.А. М.: Наука Т. 1-4.1971-1977.

49. Справочник химика // под. ред. Никольского Б.П. Т. 1. М.: Химия, 1979.С.642.5 8.Основные свойства неорганических фторидов. Справочник // Под.ред. Галкина Н.П. М.: Атомиздат. 1976.С.215.

50. Рабинович В. А., Хавин 3. Я. Краткий химический справочник. JL: Химия. 1978.С.393.1

51. Рябов С. Н., Кутолин С. А., Бойкин Н. И. Физико-химические особенности процессов плазмохимического травления // Электронная техника. Технология, организация производств и оборудования. 1981. Вып. 20.С.844.

52. Кузнецов Г.Д., Новикова Э.М., Журавлев А.В. Скорость плазмохимического травления арсенида галлия в средах на основе C2F3CI3 и СС14. Неорганические материалы 1988 - 24.№5.С.719.

53. М.В. Stern, P.F. Liao Reactive ion etching of GaAs and InP using SiCl4 // J.Vac.Scl. Technol. Bl(4), oct/dec. 1983.

54. Burton R.H., Smolinsky G. CC14 and Cl2 plasma etching of III-IV semiconductors and the role of added 02 // Solid State Sci. and Technol. 1982. V. 129.№7.P.1599.

55. Новикова Э. M., Кузнецов Г. Д., Ершова С. А., Бабайцева М Роль кислорода в процессе плазмохимического травления InP // Изв. АН СССР. Неорган, материалы, 1985. т. 21. № 8.С.1268.

56. Овчинников Н.Л., Светцов В.И., Ефремов A.M. Плазмохимическое травление арсенида галлия в плазме смесей хлора с азотом, кислородом и водородом // Школа плазмохимии для молодых ученых России и стран СНГ, Ивановский ГХТУ 2002,С.93

57. Нап J., Не Li, Robert L. Comporisons of GaAs, tungsten and photoresist etch rates fhd GaAs surfaces using RIE CF4, CF4+N2 and SF6+N2 // IEEE Circuits and Devices. 1994. V. 10.P. 18-23.

58. Pearton S.J. GaN and Related Materials // Amsterdam: Gordon and Breach Sci.Publ., 1997.

59. Туманов Ю.Н. Низкотемпературная плазма и высокочастотные электромагнитные поля в процессах получения материалов для ядерной энергетики//М.: Энергоатомиздат. 1989.С.279.

60. Shul R.J. In: GaN and Related Materials // II.-New York: Gordon and Breach, 1998.P.275-278.

61. Shul R.J., McClellan G.B., Pearton S.J. et al. // Electron. Lett. 1996. V.32.P.1408.

62. Ren F., Pearton S.J., Shul R.J., Han J. Plazma assisted etching InAs // Electron. Mater. 1998. V.27.P. 175.

63. Eddy C.R., Molhar Jr.B. Group III nitride semiconductor compounds // Ibid. 1999. V.28.P.314.

64. Кузнецов Г.Д., Новикова Э.М., Журавлева A.B. Скорость плазмохимического травления арсенида галлия в средах на основе C2F3C13 // Неорган. Материалы. 1988.Т.24. №5.С. 74-77.

65. Словецкий Д.И. Механизмы химический реакций в неравновесной плазме.-М.: Наука, 1980.С.432.

66. Технология СБИС. Пер. с англ. // Под ред. С. Зи в 2-х книгах.-М.: Мир, 1986.

67. S. J. Pearton, J. W. Lee, E. S. Lambers, J. R. Mileham and C. R. Aber-nathy, W. S. Hobson and F. Ren, R. J. Shul. J High Microwave Power ECR

68. Etching of III-V Semiconductors in СН4/Н2/АГ // Vac. Sci. Technol. 1996. В 14, 118.P.602-606

69. J. W. Lee, J. Hong and S. J. Pearton Etching of InP AT >l|im/min. in Cl2/Ar Plasma Chemistries // University of Florida, Gainesville FL 32611, Appl. Phys. Lett. 68 847 (1996)

70. F. Ren, W. S. Hobson, J. M. Kuo, J. R. Lothian and J. Lopata, S. J. Pearton and J. A. Caballero Electron Cyclotron Resonance Plasma Etching of InP and Related Materials in BC13 // Solid-state Electronics, 39 696 (1996)

71. J. W. Lee and S. J. Pearton Investigation of Masking Materials for High Ion Density Cl2/Ar Plasma Etching of GaAs // Semicond. Sci. Technol. 11 812(1996)

72. W. Lee, J. Hong, E. S. Lambers, C. R. Abernathy and S. J. Pearton, W. S. Hobson and F. Ren, J. Cl2-Based Dry Etching of GaAs, AlGaAs and GaP // JElectrochem. Soc. 143 2010 (1996)

73. J. W. Lee, R. V. Crockett and S. J. Pearton Comparison of Masking Materials for High Microwave Power CIVH2/Ar Etching of III-V Semiconductors // J. Vac. Sci. Technol. В 14 May/June (1996)

74. F. Ren, J. R. Lothian, J. M. Kuo, W. S. Hobson and J. Lopata, J. A. Caballero and S. J. Pearton, M. W. Cole BC13/N2 Dry Etching of InP, InAlP and InGaP // J. Vac. Sci. Technol. В 14 May/June (1996)

75. M.H. Ludwig, J. Menninger, R.E. Hummel, and A. Augustin Position and Temperature-Dependent Optical Properties of Spark-Processed Si // Appl. Phys. Lett. 67 (1995) 2542.

76. Zhu Z., Kurtz E., Arai K. et al. Dry etching jf through substrate via holes for GaAs MMICs // Phys. status solidi.l997.V.202.P.827-833.

77. Жуховицкий А.А., Шварцман JI.А. Физическая химия // M.: Металлургия. 1976.С.543.

78. Попель С.И., Есин О.А., Никитин Ю.Н. Графический метод расчета, применимый к каплям различного диаметра // Докл. АН СССР, 1952. т.83. №2.С.253.

79. Becher P. Interaction parameter calculations from contacted angle data I I J. Colloid and Interface Sci. 1977. V. 59.№3.P. 429.

80. Рипан P., Честяну И. Неорганическая химия // Т. 1. М.: Мир, 1972.С.573 .

81. Новикова Э. М., Ершова С. А., Васильев М. Г. Смачивание индием поверхности фосфида индия // Изв. АН СССР. Неорган, материалы. 1983. т. 19. № 9.С. 1419.

82. Иванов Ю.А., Лебедев Ю.А., Полак Л.С. Методы контактной диагностики в неравновесной плазмохимии // М.: Наука, 1981.С.301.

83. Овсянникова А.А., Энгелыпт B.C., Лебедев Ю.А. и др. Диагностика низкотемпературной плазмы // Новосибирск: Наука, 1994.С.99.

84. Faist J., Capasso F., Sivco D.L. et al. Orientation dependet reactive ion etching of GaAs in SiCl4 // Appl.Phys.Lett.l997.V.68.P.3680.

85. Соколовский К.А., Новикова Э.М., Ершова С.А. Исследование поверхностных свойств в системах GaAs(ZnSe) Ga(Sn) // Ж. физ. химии,1979.т.53.№6.С.1868.

86. Fujita S., Matsuda У., Sasaki А. // ap.J.Appl.Phys.l984.V.23.P.L360-L364.

87. Алферов Ж.И., Андреев В.М., Корольков В.И., Никитин В.Г. и Яко-венко А.А. р-п-р-п-структуры на основе GaAs и твердых растворов AlxGal-xAs // ФТП.1970.Т.4.Вып.З.С.578-581.

88. W. Lee, S. J. Pearton, R. R. Stradtmann and C. R. Abernathy, W. S. Hobson and F. Ren Damage Introduction in InGaP and AlGaAs by Electron Cyclotron Resonance Ar Plasmas // J. MRS Spring 1996, San Francisco April 1996

89. S. J. Pearton(l), R. J. Shul(2), G. F. McLane(3) and C. Constantine(4) Reactive Ion Etching of III-V Nitrides // Invited talk at Top Workshop on III-V Nitrides, Nagoya, Japan Sept. 1995 (to appear in Solid State Electron.)

90. J. W. Lee, S. J. Pearton, E. S. Lambers, J. R. Mileham and C. R. Abernathy, W. S. Hobson and F. Ren High Microwave Power ECR Etching of

91. I-V Semiconductors in СНДЬ/Ат // Proc. SOTAPOCS XXIV, Electrochem. Soc. Meeting, LA May 1996, ECS Vol. 96-2, 03 (1996).

92. F. Ren(l), W. S. Hobson(l), J. R. Lothian(l), J. Lopata(l), J. A. Cabal-lero(2), J. W. Lee(2), S. J. Pearton(2) and M. W. Cole(3) AFM Analysis of ECR Dry-Etched InGaP, AllnP and AlGaP // 1995 Fall MRS Meeting, Boston, Dec. 1995

93. Korostelin Yu.V., Kozlovsky V.I., Nasibov A.S. et al. // J.Ciyst.Growth. 1996.V.51.P.51-56.

94. Ury I., Lau K.Y., Bar-Chaim N. and Yariv A. Very high frequency GaAlAs laser field-effect transistor monolithic integrated circuit // Appl.Phys.Lett. 1982. V.41 .№.2.P. 126-128.

95. Morkos H. Wide Band Gap Nitrides and Devices Berlin: Springer Ver-lag, 1998.

96. Nakamura Sh., Fasol G. The Blue Laser Diode GaN based Light Emitters and Lasers // Heidelberg: Springer Verlag, 1997.

97. Абрамов B.C., Никифоров С.Г., Соболь П.А., Сушков В.П. Свойства зеленых и синих InGaN-светодиодов // Светодиоды и лазеры. 2002. №1-2.С.42-44.

98. Adesida I. In: Properties, Processing and Application of GaN and Related Semiconductors // EMIS Data Rev. №23 London: INSPEC; IEE, 1999.N

99. Kuznetsov G., Delain V. The use of ion effects upon surface in deposition and etching of thin films and coating // Surf. And Coatings Techn. 1992. V.54/55.P51-54.

100. Лучинин B.B., Лютецкая И.Г., Сазанов А.П. Ионное травление тонкопленочных гетерокомпозиций // Изв. вузов. Электроника. 1999. №3.C.3-13.

101. Lee Н.С., Abe Т., Zaw Min Aung. Et al. // Absr. В. IX Intern. Conf. on II-VI Compounds (II-VI, 99).-Kyoto (Jap.), 1999.P.125.

102. Ш.Рамушина E.M., Скопина В.И., Танклевская E.M. Светодиоды и лазеры//2002. №1-2.С. 93.

103. Уиллордсон Р., Бир А. Оптические свойства полупроводниковых соединений типа А3В5 // М.: Мир, 1970,С.273.

104. Hall R.N. Solubility of III-V compound semiconductors in column III liquids // J. Electrochem. Soc. 1963.V.110. №5.P.585.

105. Соколовский К. А., Новикова Э. M., Ершова С. А. Исследование поверхностных свойств в системах GaAs(ZnSe) — GaSe // Ж. физ. химии. 1979. т. 53. № 6,С.1868.

106. Pankove J.I., Moustaka T.D. In: Gallium Nitride I-San Diego: Acad. Press, 1997.

107. Кузнецов Г.Д., Ходос Ю.А. Влияние ионного воздействия на скорость роста и химический состав водород и хлорсодержащих аморфных слоев кремния // Электрон, техника, сер.6 (материалы). 1985. Вып.1.С.42-45.

108. V J Law and G А С Jones Chloromethane-based reactive ion etching of GaAs and InP // Semicond. Sci. Technol. 7. 1992.P.281-283