автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Разработка конструктивно-технологических решений повышения разрешающей способности метода магнитной силовой микроскопии

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МЕТОДА МАГНИТНОЙ СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ.

1.1 Сканирующая зондовая микроскопия и ее роль в микро - и нано-электронике.

1.2 Особенности функционирования МСМ.

1.2.1 Области применения МСМ.

1.2.2 Методики измерения на основе МСМ.

1.2.3 Возможности и ограничения МСМ.

1.3 Кантилеверы для МСМ.

1.3.1 Основные конструктивно и технологические методы создания кантилеверов.

1.3.2 Покрытия для магнитных кантилеверов и способы их формирования.

1.3.3 Параметры магнитных кантилеверов.

1.4 Калибровочные структуры для МСМ.

1.5В ыводы и постановка задач.

2. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКТИВНО - ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ СОЗДАНИЯ МАГНИТНЫХ КАНТИЛЕВЕРОВ.

2.1 Исследование методов формирования магнитных покрытий кантилеверов.

2.2 Исследование влияния конструктивных параметров кантилеверов на чувствительность метода МСМ.

2.2.1 Исследование влияния материала ферромагнитного покрытия на результаты измерений.

2.2.2 Исследование влияния толщины магнитного покрытия на чувствительность метода.

2.2.3 Исследование влияния жесткости балки кантилевера на чувствительность метода.

2.2.4 Исследование коррозионной стойкости магнитных кантилеверов.

2.3 Разработка технологии магнитного кантилевера с вискером.

2.4 Выводы.

3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ КАЛИБРОВОЧНЫХ СТРУКТУР ДЛЯ МСМ.

3.1 Тестовые структуры на основе неупорядоченных наноразмерных магнитных объектов.

3.2 Тестовые структуры на основе упорядоченных наноразмерных магнитных объектов.

3.3 Выводы.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДИК ПРОВЕДЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ НА ОСНОВЕ МСМ.

4.1 Методика проведения измерений на основе МСМ.

4.2 Исследование магнитных свойств образцов во внешнем магнитном поле.

4.3 Исследование магнитных свойств образцов с использованием разработанных кантилеверов.

4.4 Выводы.

АКТУАЛЬНОСТЬ. Современная микроэлектроника достигла значительного прогресса в уменьшении размеров элементов и остро нуждается в высокоточных, обладающих высоким разрешением средствах контроля их геометрических параметров и исследовании различных физических свойств.

В последнее время исследователи проявляют большой интерес к новой перспективной области - наноэлектронике. Для ее развития требуются эффективные методы диагностики, исследования и модификации свойств твердотельных образцов.

Данные задачи могут быть успешно решены с использованием методов сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ), так как они обеспечивают возможность регистрации с высоким разрешением объектов на поверхности и в приповерхностной области твердотельных структур, измерения с высокой точностью их размеров, исследования физических свойств.

Одним из перспективных методов СЗМ является магнитная силовая микроскопия (МСМ), в которой используют микромеханические зонды (кантилеверы) с ферромагнитным покрытием. Интерес к МСМ обусловлен ее уникальными возможностями, позволяющими обеспечивать исследование и модификацию магнитных свойств поверхности с высоким разрешением.

Однако широкое использование метода МСМ сдерживается рядом существующих проблем. В частности, ключевым элементом МСМ является магнитный кантилевер, от характеристик которого в значительной степени зависят результаты измерений. Однако, существующие в настоящее время конструктивно -технологические варианты создания таких кантилеверов не позволяют создать образцы, в полной мере удовлетворяющие все возрастающим требованиям исследователей. Являются малочисленными сведения о влиянии конструктивно- технологических параметров (тип магнитного покрытия, толщина покрытия, структура покрытия, и т.д.) кантилеверов на их надежностные характеристики и чувствительность к магнитному полю.

Совершенствованию методов СЗМ способствует использование при измерениях калибровочных структур, обеспечивающих как настройку методов, так и оценку качественных и количественных характеристик используемых кантилеве-ров. Однако в МСМ до сих пор в основном используются микроразмерные калибровочные структуры, что затрудняет возможность оценки предельных возможностей метода. Актуальной является задача разработки наноразмерных калибровочных структур.

Требуют развития сами методики проведения измерений в МСМ. Таким образом, наличие ряда специфических проблем в МСМ обусловило интенсивные исследования в данном направлении как у нас в стране, так и за рубежом.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Основной целью была разработка конструктивно - технологических методов, обеспечивающих повышение функциональных возможностей магнитной силовой микроскопии.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие конкретные задачи:

- провести комплексное исследование конструктивно- технологических методов создания магнитных кантилеверов;

- исследовать закономерности влияния конструктивных параметров кантилеверов на их чувствительность к магнитному полю и на надежностные характеристики;

- провести поиск материалов защитного покрытия магнитных кантилеверов, обеспечивающих максимальную их коррозионную стойкость;

- разработать высокоэффективные конструкции магнитных кантилеверов и изготовить опытные образцы кантилеверов;

- исследовать и разработать конструктивно - технологические методы создания калибровочных структур для МСМ на основе неупорядочных и упоря-дочных наноразмерных магнитных объектов, изготовить опытные образцы калибровочных структур;

- усовершенствовать методику измерения на основе сканирующей силовой микроскопии (ССМ), обеспечивающую одновременное исследование наряду с магнитными иных свойств поверхности с использованием одного и того же кантилевера;

- провести апробацию разработанных кантилеверов, калибровочных структур, и усовершенствованной методики измерений в МСМ при исследовании ряда микро - и наноразмерных магнитных объектов.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА работы заключается в следующих результатах:

1. Выявлена корреляция свойств магнитного кантилевера с его конструктивными параметрами (жесткостью балки кантилевера, видом и структурой материала магнитного покрытия, толщиной покрытия). Показано, что эффективным для кантилевера является покрытие на основе аморфного магнитного материала.

2. Установлено, что сверхтонкие аморфные пленки углерода проявляют эффективные защитные свойства и обеспечивают повышенную коррозионную стойкость магнитных покрытий кантилеверов.

3. Предложен ряд новых технологических способов создания калибровочных структур для магнитной силовой микроскопии, содержащих неупорядоченные и упорядоченные наноразмерные магнитные объекты.

4. Впервые предложена конструкция кантилевера с вискером и двухслойным покрытием на основе электропроводящего и магнитного материалов, обладающего повышенной разрешающей способностью и улучшенными функциональными возможностями.

5. Предложена методика проведения измерений, обеспечивающая совместные исследования в большинстве методов сканирующей силовой микроскопии с использованием одного и того же кантилевера.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ. Разработанные технологии формирования магнитных кантилеверов с использованием покрытий на основе аморфных пленок железа и пленок сплава железо/кобальт/никель позволили организовать изготовление магнитных кантилеверов, характеризующихся наряду с традиционными требованиями к магнитным кантилеверам повышенной коррозионной стойкостью, износостойкостью, разрешающей способностью.

Изготовленные магнитные кантилеверы были реализованы в следующие исследовательские центры и фирмы в России и зарубежных странах:

- Казанский физико - технический институт КНЦ РАН, г. Казань;

- фирма "Моторола", г. Темпе, США;

- Мичиганский университет, г. Мичиган, США;

- технологический институт, г. Корк, Ирландия;

- физико - технический институт, г. Брно, Чехия.

Разработан ряд калибровочных структур для магнитной силовой микроскопии, содержащих неупорядоченные и упорядоченные наноразмерные магнитные объекты, могут быть эффективно использованы для определения чувствительности метода МСМ, оценки его разрешающей способности и предельных возможностей, для оценки характеристик используемых магнитных кантилеверов, для калибровки ряда других методов сканирующей зондовой микроскопии.

Предложена методика проведения измерений, обеспечивающая совместные исследования в большинстве методов сканирующей силовой микроскопии с использованием одного и того же кантилевера.

Результаты диссертационной работы использованы в НИР, проводимых в рамках научного направления вуза " Фундаментальные исследования в области математики, физики, химии, электроники"- "№ 366-ГБ-53", "№ 361-ГБ-54", а также в соответствии с Грантом РФФИ № 02-03-32223.

Результаты исследований использованы в учебном процессе МИЭТ в оригинальном курсе лекций "Технология кремниевых микросистем".

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты работы докладывались и демонстрировались на следующих конференциях, семинарах и выставках: третья международная научно-техническая конференция "Электроника и информатика XXI век", г. Москва, 2000; международный симпозиум " Сканирующая зондовая микроскопия - 2001". г. Н. Новгород, 2001; восьмая всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов "Микроэлектроника и информатика- 2001". г. Москва, 2001; вторая всероссийская молодёжная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опто - и наноэлектронике. г. Санкт- Петербург, 2000; XIII научно-техническая конференция " Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления. Датчик-2001". г. Судак, 2001; международный семинар "NANOMEETING-2001" - "Физика, химия и применение наноструктур", г. Минск, Белоруссия, 2001; 11-я международная конференция по сканирующей туннельной микроскопии/ спектроскопии - "STM '01". г. Ванкувер, Канада, 2001; всероссийская научно-техническая конференция "Микро - и нано - электроника 2001". г. Звенигород, 2001; 3-я международная конференция "Физика малоразмерных структур", г. Черноголовка, 2001; международный симпозиум " Сканирующая зондовая микроскопия - 2001". г. Н. Новгород, 2002; 3-я международная конференция " Пористые полупроводники - наука и техника", г. Пуэрто де ла Круз, Испания, 2002.

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТЬСЯ СЛЕДУЮЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ:

- для создания магнитного кантилевера с повышенной чувствительностью к магнитному полю и разрешающей способностью необходимо оптимизировать его конструктивные параметры, а именно: выбрать материал магнитного покрытия, оптимальный диапазон его, обеспечить жесткость балки кантилевера в диапазоне от 0,1 до 1,0 Н/м. Эффективным для магнитного кантилевера является покрытие на основе аморфного магнитного материала;

- повышению надежности магнитных кантилеверов способствует введение в его конструкцию специального защитного покрытия. Удовлетворительные защитные свойства проявляют сверхтонкие аморфные пленки углерода, обеспечивающие повышенную коррозионную стойкость магнитных покрытий кантилеверов;

- чтобы обеспечить проведение эффективных исследований на основе МСМ целесообразно предварительно осуществлять настройку метода с помощью калибровочных структур. Структуры, содержащие наноразмер-ные магнитные объекты, могут быть эффективно использованы как для настройки метода, так и для оценки его разрешающей способности, предельных возможностей, а также для оценки характеристик используемых магнитных кантилеверов;

- для проведения исследования различных свойств поверхности одного и того же участка образца необходимо использование набора специальных кантилеверов или кантилевера, обладающего многофункциональными возможностями. В значительной степени этому требованию удовлетворяет кантилевер, содержащий на вершине иглы углеродное острие и двухслойное покрытие на основе электропроводящего и магнитного материалов.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, четырех основных разделов с выводами, общих выводов, списка литературы из 139 наименований и приложения. Основное содержание диссертации изложено на 147 страницах и содержит 73 рисунка и 14 таблиц.

Основные результаты и выводы заключаются в следующем:

1. Анализ проблем, связанных с функционированием МСМ показал, что одной из ключевых является задача разработки эффективного магнитного кантилевера, как одного из наиболее критичных элементов МСМ, от характеристик которого в значительной степени зависят результаты измерений. Совершенствованию метода МСМ способствует использование при измерениях калибровочных структур, обеспечивающих как настройку методов, так и оценку качественных и количественных характеристик используемых кантилеверов. Актуальными являются методики измерений, обеспечивающие возможность исследования с помощью одного и того же кантилевера наряду с магнитными иных свойств исследуемых объектов.

2. Одним из перспективных для создания тонких пленок является метод импульс-но- плазменного осаждения, обеспечивающий формирование аморфных пленок, повышенной их адгезии к кремнию, равномерность пленок по толщине, точное воспроизведение состава материала (в случае сплавного материала) в формируемой пленке.

3. Выявлена корреляция свойств магнитного кантилевера с его конструктивными параметрами (жесткостью балки канилевера, видом и структурой материала магнитного покрытия, толщиной покрытия). Показано, что для придания канти-леверу эффективных магнитных характеристик оптимальный диапазон толщины магнитного покрытия должен находится в диапазоне от 55 до 70 нм, а кантилевер должен содержать балку с жесткостью в диапазоне от 0,1 до 1,0 Н/м.

4. Продемонстрирована возможность качественного изменения магнитных свойств кантилевера вариацией толщины магнитного покрытия. На примере кантилевера с железным покрытием показано, что при толщине покрытия маг-нитомягкого материала, меньшей 30 нм, возможно придание ему магнитожест-ких свойств.

5. Выявлено, что эффективное повышение коррозионной стойкости магнитного покрытия возможно с использованием тонкопленочного защитного покрытия на основе одного из материалов: хром, золото, платина. Установлено, что сверхтонкие аморфные пленки углерода также проявляют эффективные защитные свойства и обеспечивают повышенную коррозионную стойкость магнитных покрытий кантилеверов.

6. Показано, что эффективным для кантилевера является покрытие на основе аморфного магнитного материала. Обнаружено, что аморфные пленки железа, полученные методы импульсно - плазменного осаждения, характеризуются повышенной надежностью и коррозионной стойкостью.

7. Впервые предложена конструкция кантилевера с вискером и двухслойным покрытием на основе электропроводящего и магнитного материалов, обладающего повышенной разрешающей способностью и улучшенными функциональными возможностями. Предложена методика проведения измерений, обеспечивающая совместные исследования в большинстве методов сканирующей силовой микроскопии с использованием одного и того же кантилевера.

8. Разработанные технологии по изготовлению тестовых структур на основе неупорядоченных и упорядоченных магнитных объектов относительно просты и воспроизводимы, обеспечивают создание структур, содержащих локально расположенные на поверхности подложки наноразмерные частицы на основе различных магнитомягких и магнитотвердых материалов, характеризуются возможностью реализации магнитных частиц в широким диапазоне геометрических их размеров.

9. Разработанные тестовые структуры могут быть эффективно использованы для определения чувствительности метода МСМ, оценки его разрешающей способности и предельных возможностей, для оценки характеристик используемых магнитных кантилеверов, для калибровки ряда других методов сканирующей зондовой микроскопии. На основе разработанных структур удалось зарегистрировать однодоменные частицы размером 50 нм и выше, расположенные на расстоянии 80 нм и более.

10. Предложена простая методика проведения измерений в МСМ, позволяющая уменьшить паразитные взаимные влияния магнитных и атомных сил, обеспечивающая тем самым получение достоверной информации.

- 13211. Разработана методика проведения измерений на основе МСМ магнитных свойств образцов во внешнем магнитном поле, реализующая возможность наблюдения изменения магнитных свойств образцов (перемагничивание магнитI ных объектов, изменение доменной структуры материалов и т.д.), исследования объектов с малой остаточной намагниченностью.

12. Проведена апробация разработанных кантилеверов, тестовых структур и усовершенствованной методики измерений в МСМ при исследовании ряда микро -и наноразмерных магнитных объектов.

1. Binnig G., Rohrer Н., Gerber Ch., WeibelE. Surface studies by scanning tunneling microscopy // Phys. Rev. Lett. 1982. - Vol. 49, № 1. - P. 57 - 61.

2. Binnig G., Rohrer H. Scanning tunneling microscopy // Helv. Phys. Acta 1982. -Vol. 55.-P. 726-735.

3. Bining G., Quate C.F., Gerber Ch. Atomic force microscope // Phys. Rev. Lett. -1986. Vol. 56, № 9. - P. 930 - 933.

4. Neubauer G., Cohen S., McClelland G. Measurement of micromechanical properties using a bi-directional atomic force microscopy with capacitative detection // Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 1989. - Vol. 153. - P. 307 - 316.

5. Neubauer G., Cohen S., McClelland G., Home D. Force microscopy with bidirectional capacitance sensor// Rev. Sci. Instrum. 1990. - Vol. 61, № 9. - P. 2296-2308.

6. Frisbie C., Rozsnyai L., Noy A., Wrighton M., Lieber C. 1994. Functional group imaging by chemical force microscopy // Sci. 1994. - Vol. 265. - P. 2071 - 2074.

7. Wadas A., Grutter P. Theoretical approach to magnetic force microscopy // Phys. Rev. 1989. - Vol. B39, № 16. - P. 12013 - 12017.

8. Martin Y., Wickramasinghe H. Magnetic imaging by "force microscopy" with 1000 A resolution // Appl. Phys. Lett. 1987. - Vol. 50, № 20. - P. 1455 - 1457.

9. Hobbs P., Abraham D., Wickramasinghe H. II Magnetic force microscopy with 25 nm resolution // Appl. Phys. Lett. 1989. - Vol. 55, № 22. - P. 2357 - 2359.

10. Watanabe S., Hane K., Ito M., Goto T. Dynamic mode force microscopy for the detection of lateral and vertical electrostatic forces // Appl. Phys. Lett. 1993. -Vol. 63, № 18.-P. 2573-2575.

11. Durig U., Zuger O., Pohl D. Observation of metallic adhesion using the scanning tunneling microscope // Phys. Rev. Lett. 1990. - Vol. 65, № 3. - P. 349 - 352.

12. Hoh J., Cleveland J., Prater G., Revel J., Hansma P. Quantized adhesion detected with the atomic force microscope // J. Am. Chem. Soc. 1992. Vol. 114.-P. 4917-4918.

13. Nonnenmacher M., O'Boyle M.P., Wickramasinghe H.K. Kelvin probe force microscopy // Appl. Phys. Lett. 1991. - Vol. 58, № 25. - P. 2921 - 2923.

14. Matey J.R., Blanc J. Scanning capacitance microscopy// J. Appl. Phys. 1985. -Vol. 57, №5.-P. 1437- 1444.

15. Neubauer G., Erickson A., Williams C, Rodgers M., Adderton D. Two-dimensional Scanning Capacitance Measurements of Cross-sectioned Very Large Scale Integration Test Structures // J. Vac. Sci. Technol. В 1996. - Vol. 14, № 1. - P. 426 - 430.

16. Erickson A, Sadwick L., Neubauer G., Kopanski J., Adderton D., Rodgers M.

17. Quantitative Scanning Capacitance Microscopy Analysis of Two-Dimensional Dopant Concentrations at Nanoscale Dimensions // J. Elec. Mat. 1996. - Vol. 25, №2. -P. 301 -306.

18. Hosaka S., Koyanagi H., Hasegawa Т., Hosoki S. Observation of natural oxide growth on silicon facets using an atomic force microscopy with current measurements // Appl. Phys. Lett. 1991. - Vol. 72, № 2. - P. 688 - 691.

19. Gallo P.J., Kulik A.J., Burnham N.A., Oulevey F.f Gremaud G. Electrical-Conductivity SFM Study of an Ultrafiltration Membrane // Nanotech. 1997. -Vol. 8.-P. 10-13.

20. Akama Y., Nishimura E., Sakai A., Murakami H. New scanning tunneling microscopy tip for measuring surface topography // J. Vac. Sci. Tech. A. 1990. -Vol. 8, № 1. - P. 429-433.

21. Ducker W., Cook R., Clarke D. Force measurement using an AC atomic force microscopy // J. Appl. Phys. 1985. - Vol. 67, № 9. - P. 4045 - 4052.

22. During U., Pohl D., Rohner F. Near field optical scanning microscopy // J. Appl. Phys. - 1986. - Vol. 59, № 10. - P. 3318 - 3327.

23. Fischer U., Zapletal M. The concept of a coaxial tip as a probe for scanning near field optical microscopy and step towards a realization // Ultramicroscopy 1992. -Vol. 42-44.-P. 393 -398.

24. Campbell A., Cole E., Dodd В., Anderson R. Magnetic force microscopy/current contrast imaging: a new technique for internal current probing of ICs // Microelectronic Engineering 1994. - Vol. 24. - P. 11 - 12.

25. Wendel M., Kuh S., Lorenz HKotthaus J., Holland M. Nanolitography with an atomic force microscope for integrated fabrication of quantum electronic devices // Appl. Phys. Lett. 1994. - Vol. 65, № 14. - P. 1775 - 1778.

26. Wendel M., Lorenz H., Kotthaus J. Sharped electron beam deposited tips for high resolution atomic force microscope lithography and imaging // Appl. Phys. Lett. 1994. - Vol. 67, № 25. - P. 3732 - 3734.

27. Cortes /., Wendel M., Lorenz H., Kotthaus J., Thomas M., Kroemer H. Direct pattering of surface quantum wells with an atomic force microscope // Appl. Phys. Lett. 1998. - Vol. 73, № 18. - P. 2684 - 2686.

28. Madsen S., Mullenborn M., Birkelund K, Grey F. Optical near field lithography on hydrogen silicon surfaces // Appl. Phys. Lett. - 1998. - Vol. 73, № 18. - P. 2684 - 2686.

29. Mamin H. Thermal writing using a heated atomic force microscope tip // Appl. Phys. Lett. 1998. - Vol. 69, № 3. - P. 433 - 435.

30. Engelmann G., Zieger D., Kolb D. Electrochemical fabrication of large array of nanoclusters // Surf. Sci. 1997. - Vol. 401. - P. L420 - L424.

31. Maoz R., Frydman E., Cohen S., Sagiv J. Constructive nanolithography: Site -defined silver self assembly on nanoelectrochemically patterned monolayer templates // Adv. Mat. - 2000. - Vol. 12, № 6. - P. 424 - 429.

32. Held R., Heinzel Т., Studerus P., Ensslin K. Nanolithography by local anodic oxidation of metal films using an atomic force microscope // Phys. E 1998. -Vol. 2. - P. 748 - 752.

33. Irmer В., Kehrle M., Lorenz H., Kotthaus J. Fabrication of Ti/TiOx tunneling barriers by tapping mode atomic force microscopy induced local oxidation // Appl. Phys. Lett.-1997.-Vol. 71, № 12.-P. 1733 1735.

34. Dagata J., Schneir J., Harray H., Evans C., Postek M., Bennett J. Modification of hydrogen passivated silicon by a scanning tunneling microscope in air // Appl. Phys. Lett. - 1990. - Vol. 56, № 20. - P. 2001 - 2003.

35. Garcia R., Calleja M., Perez Murano F. Local oxidation of silicon by dynamic force microscopy: Nanofabrication and water bridge formation // Appl. Phys. Lett.- 1998. Vol. 72, № 18. - P. 2295 - 2297.

36. Minne S., Adams J., Yaralioglu G., Manalis S., Atalar A., Quate C. Centimeter scale atomic force microscope imaging and lithography // Appl. Phys. Lett. -1998. Vol. 73, № 12. - P. 1742 - 1744.

37. Shiracashi J., Matsumoto K., Miura N., Konagai M. Single electron transistor with Nb/Nb oxide system fabricated by atomic force microscope nano - oxidation process // Jpn. J. Appl. Phys. - 1997. - Vol. 36. - P. L1257 - L1260.

38. Prins M, Groeneveld R., Abraham D., Schad R., van Kempen H., van Kesteren H. Scanning tunneling microscope for magneto-optical imaging // J. Vac. Sci. Technol. В 1996. - Vol. 14, № 2. - P. 1206 - 1209.

39. Manalis S., Babcock K., Massie J., Elings V., Dugas M. Submicron stuidies of recording media using thin-film magnetic scanning probes // Appl. Phys. Lett. -1995. Vol. 66, № 19. - P. 2585 - 2587.

40. Phillips G., Suzuki T. Quantitative analysis of written bit transitions in 5 Gbit/in2 media by magnetic force microscopy // J. Magn. Magn. Mat. 1997. - Vol. 175. -P. 115-124.

41. Proksch R., Schmidt J., Austvold S., Skidmore G. Direct observation of the high frequency write response of recording heads using the magnetic force microscope // J. Appl. Phys. 1997. - Vol. 81, № 8. - P. 4552 - 4555.

42. Hehn M., Cherifi-Khodjaoui K., Ounadjela K., Bucher J., Arabski J. Engineering magnetic responses in hep cobalt thin films // J. Magn. Magn. Mat. 1997. -Vol. 165.-P. 520-523.

43. Homma Т., Kurokawa Y., Nakamura Т., Osaka Т., Otsuka I. Magnetic force microscopy analysis of the micromagnetization mode of double-layered perpendicular magnetic recording media // J. Vac. Sci. Technol. В 1996. - Vol. 14, № 2. - P. 1184- 1187.

44. New R., Pease R., White R. Physical and magnetic properties of submicron lithographically patterned magnetic islands //J. Vac. Sci. Technol. В 1995. - Vol. 13, № 3. - P. 1189- 1194.

45. Proksch R., Schaffer Т., Moskowitz В., Dahlberg E., Bazylinski D., Frankel R. Magnetic force microscopy of the submicron magnetic assembly in a magnetotac-tic bacterium // Appl. Phys. Lett. 1995. - Vol. 66, № 19. - P. 2582 - 2584.

46. Schonenberger С., Alvarado S., Lambert S., Sanders I. Separation of Magnetic and Topographic Effects in Magnetic Force Microscopy // J. Appl. Phys. 1990. -Vol. 67, № 12. - P. 7278 - 7282.

47. Rugar D., Mamin H., Guethner P., Lambert S., Stern J., McFadyen /., Yogi T. Magnetic force microscopy: General principles and application to longitudinal recording media // J. Appl. Phys. 1990. - Vol. 68, № 30. - P. 1169 - 1883.

48. Guethner P., Mamin H., Rugar D. Magnetic force microscopy. In book: Scanning Tunneling Microscopy II, Springer-Verlag Berlin Heidelberg. 1992. - Eds: Wiesendanger R., Gunherodt H.-J.- P. 151-207.

49. Rice P., Moreland J., Wadas A. dc magnetic force microscopy imaging of thin-film recording head // J. Appl. Phys. 1994. - Vol. 75, № 10. - P. 6878 - 6881.

50. Яминский И.В., Тишин A.M. Магнитно силовая микроскопия поверхности // Успехи химии 1999. - Vol. 68, № 3. - Р. 187 - 193.

51. Vu L., Harlingen D. II IEEE Trans. Appl. Supercond. 1997. Vol. 68. - P. 1918 -1922.

52. Snigerev O., Andreev K., Tishin A., Gudoshnikov S., Bohr J. II Phys. Rev. В., Condens. Matter. 1997. Vol. 55. - P. 14429 - 14433.

53. Binnig G., Gerber Ch., Stoll E., Albrecht Т., Quate C. Atomic resolution with atomic force microscope // Surface Science 1987. - Vol. 189 - 190. - P. 1 - 6.

54. Бухараев А.А.,., Нургазизов Н.И., Можанов А.А., Овчинников Д.В Изучение с помощью атомно силового микроскопа in situ кинетики жидкостного химического травления субмикронных пленок диоксида кремния // Микроэлектроника 1999. - Vol. 28. - Р. 385 - 394.

55. Wendel W., Lorenz Н., Kotthaus J. P. Sharpened electron beam deposited tips for high resolution atomic force microscope lithography and imaging // Appl. Phys. Lett. 1995. - Vol. 67, № 25. P. 3732 - 3734.

56. Barwich V., Bammerlin M., Baratoff A., Bennewitz R-, Guggisberg M, Lop-pacher С., Pfeiffer O., Meyer E., Guntherodt H., Salvetat J., Bonard J., Forro L. Carbon nanotubes as tips in non-contact SFM // App. Surf. Sci. 2000. Vol. 157. -P.269.

57. Madabhushi R., Gomez R-, Burke E., Mayergoyz L Magnetic biasing and MFM image reconstruction // IEEE Trans. Magn. 1996. - Vol. 32, № 5. - P. 4147 -4149.

58. Lemke H., Goddenhenrich Т., Bochem H., Hartmann U., Heiden C. Improved microtips for scanning probe microscopy // Rev. Sci. Instrum. 1996. - Vol. 61, № 10.-P. 2538-2541.

59. Goddenhenrich Т., Hartmann U., Anders M., Heiden C. Investigations of Bloch wall fine structures by magnetic force microscopy // J. Microscopy 1988. - Vol. 152, №2.-P. 527-536.

60. Schonenberger С., Alvarado S., Lambert S., Sandres I. Separation of magnetic and topographic effects in force microscopy // J. Appl. Phys. 1990. - Vol. 67, № 12.-P. 7278-7280.

61. Hobbs P., Abraham D., Wickramasinghe H. Magnetic force microscopy with 25 nm resolution // Appl. Phys. Lett. 1989. - Vol. 55, № 22. - P. 2357 - 2359.

62. Martin Y.t Wickramasinghe H. Magnetic imaging by force microscopy with 1000 A resolution // Appl. Phys. Lett. 1987. - Vol. 50, № 20. - P. 1455 - 1457.

63. Mamin Н., Rugar D., Stern J., Terris В., Lambert S. Force microscopy of magnetization patterns in longitudinal recording media // Appl. Phys. Lett. 1988. -Vol. 53, №16.-P. 1563 - 1565.

64. Boef A. Preparation of magnetic tips for a scanning force microscopy // Appl. Phys. Lett. 1990. - Vol. 56, № 20. P. 2045 - 2047.

65. Grutter P., Rugar D., Mamin H., Gastello G., Lin C., Valletta В., Wolter O., Bayer Th., Greshner J. Batch fabricated sensors for magnetic force microscopy // Appl. Phys. Lett. 1990. - Vol. 57, № 17. P. 1820 - 1822.

66. Rice P., Russek S., Haines B. Magnetic imaging reference sample // IEEE Trans. Magn. 1996. - Vol. 32, №> 5. P. 4133 - 4137.

67. Rice P., Russek S., Hoinville J., Kelley M. Optimizing the NIST Magnetic Imaging Reference Sample // IEEE Trans. Magn. 1997. - Vol. 33, № 5. P. 4065 -4067.

68. Liou S., Yao Y. Development of high coercivity magnetic force microscopy tips // J. Magn. Magn. Mat. 1998. - Vol. 190. - P. 130 - 134.

69. Hug H., Stiefel В., Moser A., Parashikov /., Klicznik A., Lipp D., Guntherodt H., Bochi G., Paul D., O'Handley R. Magnetic domain structure in ultrathin Cu/Ni/Cu/Si(001) films (invited) // J. Appl. Phys. 1996. - Vol. 79, № 8. - P. 5609-5614.

70. Hug H.y Stiefel В., Moser A., Parashikov I., Klicznik A., Lipp D., Guntherodt H.y Bochi G., Paul D., O'Handley R. II J. Appl. Phys. 1996, Vol. 79, P. 3612 -3617.

71. Ruhrig M., Porthun S., Lodder J. Magnetic force microscopy using electron-beam fabricated tips // Rev. Sci. Instrum. 1994. - Vol. 65, № 10. - P. 3224 -3228.

72. Liou S. Comparison of magnetic images using point and thin film magnetic force microscopy tips // IEEE Trans. Magn. - 1999. - Vol. 35, № 5. P. 3989 -3991.

73. Shearwood C., Mattingley A., Gibbs M. Growth and patterning of amorphous FeSiBC films // J. Magn. Magn. Mat. 1996. - Vol. 162. - P. 147 - 154.

74. Leinenbach P., Memmert U., Schelten J., Hartmann U. Fabrication and characterization advanced probes for MFM // Applied Surface Science 1999.-Vol. 144-145. - P. 492 - 496.

75. Folks L., Best P., Terris В., Weller D., Chapman J. Perforated tips for high -resolution in plane magnetic force microscopy // Appl. Phys. Lett. - 2000. - Vol. 76, №7. P. 909-911.

76. Oti J., Rice P., Russek E. Proposed antiferromagnetically coupled dual layer magnetic force microscopy tips // J. Appl. Phys. - 1994. - Vol. 75, № 10. - P. 6881 - 6883.

77. Babcock K., Elings V., Dugas M, Loper S. Optimization of thin-film tips for magnetic force microscopy // IEEE Trans. Magn. 1994. - Vol. 30, № 6. P. 4503 -4505.

78. Scott J., Vitie S., Ferrier R., Heydon G., Rainforth W., Gibbs M., Tucker J., Davies H., Bishop J. Characterisation of FeBSiC coated MFM tips using Lorentz electron tomography and MFM // IEEE Trans. Magn. 1999. - Vol. 35, № 5. P. 3986-3988.

79. Shultz A. Needs of the recording industry related to scanned probe microscopies // Second workshop on industrial applications of scanned probe microscopy. NISTIR 5752, 1995. P. 27 30.

80. Babcock K., Elings V., Dugas M., Loper S. Optimization of thin-film tips for magnetic force microscopy // IEEE Trans. Magn. 1994. - Vol. 30, № 6. P. 4503 -4505.

81. Hopkins P., Moreland J., Malhotra S., Liou S. Superparamagnetic magnetic force microscopy tips // J. Appl. Phys. 1996. - Vol. 73, № 8. - P. 6448 - 6450.

82. Proksch R., Dahlberg E. Optically stabilized constant height mode operation of a magnetic force microscope // J. Appl. Phys. - 1993. - Vol. 79, № 3. - P. 5808 -5810.

83. Gomez R-, Adly A., Mayergoyz L Magnetic force scanning tunneling microscope imaging of overwritten data // IEEE Trans. Magn. 1992. - Vol. 28, № 4. P. 3141 -3143.

84. Rice P., Moreland J. Tunneling Stabilized magnetic force microscopy of bit tracks on a hard disk // IEEE Trans. Magn. - 1991. - Vol. 27, № 5. P. 3452 - 3454.

85. Babcock K., Elings V., Shi J., Awschalom D., Dugas M. Field dependence of microscopic probes in magnetic force microscopy // Appl. Phys. Lett. - 1996. -Vol. 69, № 5. P. 705 - 707.

86. Gibson G., Smyth J., Shultz S. Observation of the switching fields of individual permalloy particles in nanolithographic arrays via magnetic force microscopy // IEEE Trans. Magn. 1991. - Vol. 27, № 7. P. 5187 - 5189.

87. New R., Pease R., White R. Submicron patterning of thin cobalt films for magnetic storage // J. Vac. Sci. Technol. B. 1994. - Vol. 12, № 6. - P. 3196 - 3201.

88. Gibson G., Smyth J., Schultz S. Observation of the switching fields of individual permalloy particles in nanolithographic arrays via magnetic force microscopy // IEEE Trans. Magn. 1996. - Vol. 27, № 6. P. 5187 - 5189.

89. Fernandez A., Gibbons M., Wall M., Cerjan C. Magnetic domain structure and magnetization reversal submicron scale Co dots // J. Magn. Magn. Mat. - 1998. -Vol. 190.-P. 71-80.

90. Oti J., Rice P. Micromagnetic simulations of tunneling stabilized magnetic force microscopy // J. Appl. Phys. 1993. - Vol. 73, № 10. - P. 5802 - 5804.

91. Dahlberg E., Zhu J.-G. Micromagnetic microscopy and modeling // Physics Today 1995. - april. - P. 34 - 40.

92. Kong L., Chou S. Quantification of magnetic force microscopy using a micron-scale current ring // Appl. Phys. Lett. 1996. - Vol. 70, № 15. P. 2043 - 2045.

93. Fedorov /., Prikhodko P. and Shevyakov V. Cantilevers for magnetic force microscopy and its influence on efficiency of method // Сб. трудов1.ternational Workshop "Scanning Probe Microscopy- 2001". Nizhny Novgorod-2001. - P. 208 - 211.

94. Рощин В.М., Фёдоров И.А., Шевяков В.И. Многофункциональные покрытия для кремниевых кантилеверов СЗМ // Тез. докл. Всероссийская научно-техническая конференция 'Микро и нано - электроника 200Г. - г. Звенигород - 2001. - с. Р1 - 62.

95. Исследование физико технологических принципов создания микромеханических кремниевых зондов для магнитной силовой микроскопии // Отчет о НИР № г.р. 01990003232. -2001.- 42 с.

96. Фёдоров И.А., Шевяков В.И. Универсальные кантилеверы для сканирующей силовой микроскопии // Известия вузов. Электроника -2002.В печати.

97. Готра З.Ю. Справочник по технологии микроэлектронных устройств // Львов: Каменяр 1986. - с. 287.

98. Kurt J., Undent К. Self passivated GaAs/W mixer diode // Solid State Electronics 1976. - Vol. 19. - P. 842 - 849.

99. Bai H., Jiang E., Wang С., Sun D. Thermal evolution of carbon in annealed Co/C soft ray multilayers // J. Appl. Phys. - 1996. - Vol. 80, № 3. - P. 1428 -1436.

100. Carim A., De Jong A., Houdy P. Crystallisation of (5 WC.X in W - С multilayers // Thin Solid Films - 1989. - Vol. 176, № 1 - 2. - P. 171 - 182.

101. Трофимов В.И., Осадченко В.А. Рост и морфология тонких пленок // М.: Энергоатомиздат 1993. - с. 272.

102. Thornton J., Hoffman D. Stress related effects in thin films // Thin Solid Films-1989.-Vol. 171, № 1.-P. 5-31.

103. Windishmann H. Intrinsic stress in sputtered thin films // J. Vac. Sci. Technol. -1991. Vol. 9, № 4. - P. 2431 - 2436.

104. Ahn K., Ting C., Brodski S., Fryer P., Davari В., Angillelo J., Herd S., Licata T. Workshop on tungsten and other refractory metals for VLSI applications // Mat. Res. Soc. 1986. - P. 239 - 247.

105. Кондрашин А.А., Черняев В.Н., Мамерова Г.Н. и др. Эмисионные плазменные покрытия на основе гексаборида лантана, полученные плазменным распылением // Э.Т. Сер. Материалы.-1980.-Вып.12. С. 15-19.

106. Богачев Г.П., Великих B.C., Гончаренко В.П. и др. Износостойкие покрытия на основе нитрида титана, полученные методом КИБ // Э.Т. сер.7 ТОПО.-1981. Вып. 1(104). - С. 46-48.

107. Черняев В.Н. и др. Импульсный генератор металлической плазмы для получения пленок// Э.Т. Сер.7 Т0п0.-1980.-Вып.3(100). С. 8-11.

108. Павлов Л.П. Методы измерения параметров полупроводниковых материалов // М.: Высшая школа. 1987. - С. 239.

109. Чмырова O.JI. Кандидатская диссертация // Получение и исследование свойств наногеторогенных структур на основе системы вольфрам углерод. МИЭТ. 2001.- С. 153.

110. Бугаев Е.А., Зубарев Е.Н., Кондратенко В.В., Пеньков JI.B., Першин Ю.П., Федоренко А.И. Структурные и фазовые превращения в многослойных рентгеновских зеркалах при их конденсации и отжиге // Поверхность. -1999.-№1.-С. 102-110.

111. Рощин В.М., Чмырова O.JI., Лемешко С.В., Шевяков В.И. Методика определения толщины сверхтонких пленок с использованием СЗМ // Известия вузов. Электроника 2001.- №1. - с. 100-101.

112. Фёдоров И.А. Тестовые структуры для магнитно-силовой микроскопии // Тез. докл. Вторая всероссийская молодёжная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опто и наноэлектро-нике. г. Санкт- Петербург - 2000. - с. 102.

113. Sokol V., Vorobyova A., Outkina E., Fedorov I. Porous anodic oxides for nanometer scale structures preparation // Сб. трудов the 3-d International Conference. "Porous semiconductors Science and Technology". Puerto de la Cruz. - 2002. - p. 235 - 236.

114. Touryanski, A.G., Pirshin I.V., Argunova T.S., Roshchin V.M. Two-Wave Re-fractometry of Surface Layers // 5-th Biennial Conference on High Resolution X-ray Diffraction and Topography. Ustron-Jaszowiec, Poland. 2000. - P. 1.13.

115. Алексеев A.M., Веревкин Ю.К., Востоков H.B., Петряков B.H., Полушкин Н.И., Попков А.Ф., Салащенко Н.Н. наблюдение лазерно индуцированных локальных модификаций в слоях переходных металлов // ЖЭТФ. - 2001. -№73.-с. 214-219.

116. Юнг Я. Анодные оксидные пленки // JL: Энергия. 1967. - 232 с.

117. Францевич И.Н. Анодные оксидные покрытия на металлах и анодная защита // Киев: Наукова думка. 1985. - 280 с.

118. Thompson G.E. Porous anodic alumina: fabrication, characterization and applications // Thin Solid Films. Vol.297, 1997, p. 192-201.

119. Фёдоров И.А., Шевяков В.И. Исследование разрешающей способности магнитно-силовой микроскопии // Тез. докл. Третья международная научно-техническая конференция "Электроника и информатика XXI век", г. Москва 2000. - с. 96.

120. Fedorov. /., Prikhodko P. and Shevyakov V. Advancing magnetic force microscopy // Сб. трудов International conference NANOMEETING-2001 " Physics, Chemistry and Application of nanostructures". Minsk 2001.

121. Proksch R., Runge E., Hansma p., Foss S., Walsh B. High field magnetic force microscopy // J. Appl. Phys. 1995. - Vol. 78, № 5. - P. 3303 - 3307.

122. Результаты диссертации использовались студентами при подготовке магистерских диссертаций по тематике "Магнитная силовая микроскопия"1. Декан факультета

123. Электроники и компьютерных технологий, профессордоцент1. Зам.зав.каф. ИЭМС,1. М.Г.Путря•,:r-~f • «УТВЕРЖДАЮ» Директоо ЗАО Силикон МДТ» Д.В. Шабратов21 » иШ-'фп Ю 2002г.ь"1. АКТ о внедрениирезультатов диссертационной работы Фёдорова И.А.

124. Разработка конструктивно- технологических решений повышения разрешающей способности магнитной силовой микроскопии»

125. Государственный Технический Университет Физико-Технический Институт им. А.Ф.Иоффе РАН

126. Государственный Электротехнический Университет Научно-Образовательный Цент)* %ТИ им. А.Ф.Иоффе РАН.1

127. Программный комитет Второй Всероссийской молодежной конференции ло физике полупроводников и лолулроводниковой олто- и наноэлектронике (Санкт-Петербург 2000 т.) награждает

128. Игоря Александровича Федорова

129. Дипломом III степени за доклад

130. Тестовые структуры для магнитно-силовогомикроскопа1. Председатель ^ . .конференции ^ ' Захарченя Б.П.1. Председатель /программного комитета1. Ъ Воробьев Л.Е.1. Награждаетсястудент группы ЭКТ-69

131. Федоров Игорь Александровичзанявшийместов конкурсе работ студентов по секции"Физика и технологияизделий микро-и наноэлектроникип1. Председатель Оргкомитетапроф. Ю.А.Чаплыгин;м у : -j- • t-i-y'J'. . л ■4 to**'"