автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.10, диссертация на тему:Совершенствование и применение ионно-лучевой технологии субмикронной пассивации металлов для безрезистной литографии и защиты от коррозии

На правах рукописи

ПЕРИНСКАЯ Ирина Владимировна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ИОННО-ЛУЧЕВОЙ ТЕХНОЛОГИИ СУБМИКРОННОЙ ПАССИВАЦИИ МЕТАЛЛОВ ДЛЯ БЕЗРЕЗИСТНОЙ ЛИТОГРАФИИ И ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ

Специальность 05.09.10 - Электротехнология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов 2010

004618746

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный технический университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Лясников Владимир Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,

Лауреат государственной премии СССР Мещанов Валерий Петрович

кандидат технических наук, доцент, Лауреат государственной премии СССР Семенов Владимир Константинович

Ведущая организация:

ФГУП НИИ «Волга», г. Саратов

Защита состоится « 30 » сентября 2010 г. в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.242.10 при Саратовском государственном техническом университете по адресу: 410054, Саратов, ул. Политехническая, 77, Саратовский государственный технический университет, корп.1, ауд. 319.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Саратовского государственного технического университета.

Автореферат разослан «25"» а&ъуеъа, 2010 г.

Размещен на сайте www.sstu.ru аЛгу^та, 2010г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

Томашевский Ю.Б.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Ионно-лучевая обработка является одним из быстроразвивающихся технологических методов электротехнологии в полупроводниковой микроэлектронике. Широкие возможности применения ионно-лучевой технологии при изготовлении и обработке спецматериалов микроэлектроники обусловлены вакуумной чистотой этого метода, точностью, универсальностью воздействия на вещества, высокими локальностью и производительностью.

В традиционной области своего применения - изготовление полупроводниковых структур - ионное легирование достигло совершенства эпитаксиальных методов.

Разработки последних лет обеспечили ионно-лучевую реализацию таких нетрадиционных для имплантации операций, как распыление материалов, их ионное перемешивание, осаждение и ионно-лучевое травление, а также перспективного метода формирования топологии интегральных схем — ионную литографию.

Наиболее характерной особенностью в развитии технологии ионно-лучевой обработки материалов является повышение роли имплантации ионов инертных примесей, что связано с освоением таких перспективных направлений технологии как имплантационная металлургия, радиационная обработка материалов, синтез новых химических соединений, ионное перемешивание. Для ряда технологических применений нежелательны электрические и химические последствия ионного легирования, в других случаях достаточным для достижения положительного эффекта является введение радиационных дефектов или энергетическое воздействие ионов.

Практическая реализация возможностей имплантации ионов инертных примесей связана со многими физико-технологическими проблемами, например, контролируемое нанесение слоев различных материалов ионным распылением, тонкая доводка электрофизических параметров полупроводниковых слоев и требует совершенствования ионно-лучевого оборудования.

По объему возможных применений, технико-экономическому эффекту и значимости для современной электротехнологии дискретных приборов и интегральных схем СВЧ наиболее актуальна разработка метода ионно-лучевого управления химической активностью металлических слоев, применяемых для формирования топологии микроэлектронных устройств, и защиты их от коррозии.

К моменту начала диссертационной работы исследованиями Б.В. Козейкина, Е.Б. Соколова, М.И. Гусевой, В.Ф. Дорфмана, А.И. Фролова, П.В. Павлова, Е.И. Зорина были установлены некоторые особенности эффектов, лежащих в основе ионно-лучевой пассивации металлов. Практическое освоение этого метода требует решения многих вопросов -

уточнения физико-химических моделей пассивации металлов, определения корреляции между режимами обработки и свойствами имплантированных слоев, создания технологических схем изученных эффектов с учетом ограничений, вытекающих из требований локальности процессов.

Цель и задачи диссертационной работы.

Цель настоящей работы заключается в разработке базовой технологии ионно-лучевой пассивации металлических слоев в электротехнологии изготовления сверхвысокочастотных интегральных схем (СВЧ ИС), создания и внедрения новых процессов имплантации ионов инертных газов для антикоррозионной защиты покрытий изделий микроэлектроники.

Для достижения поставленной цели сформулирована следующая совокупность экспериментальных и теоретических задач:

- определить экспериментальные зависимости химической активности ионно-обработанных металлических слоев: от энергии и дозы ионов аргона; вида металла (медь, хром, алюминий, титан - металлов, применяемых в микроэлектронике) и их толщины; изучить влияние ионно-лучевой обработки аргоном на электрические, механические характеристики металлических покрытий;

- оценить вклад поверхностного и объемного механизмов ионно-лучевого подавления химической активности в повышение коррозионной стойкости меди, хрома, алюминия, титана;

- основываясь на выводах анализа механизмов лучевой пассивации ионами инертного газа-аргона, представить модель получаемой в результате аргонно-лучевой обработки наноразмерной структуры с развитыми наноструктурными составляющими, обеспечивающими пассивацию;

- разработать аргонно-лучевую технологию защиты металлических слоев от внешних химических воздействий и коррозии, селективного травления, в том числе полупроводников, методы депассивации пассивированных слоев, возможности повышения производительности процесса ионно-лучевой пассивации электрополевым и электроннолучевым воздействием.

Научная новизна.

1. На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований установлено понижение химической активности (пассивация) в обработанных ускоренными ионами инертного газа металлах наноструктурированием их поверхности и ионно-лучевым синтезом углеродного покрытия.

2. Показано, что первичной причиной пассивации является формирование на поверхности металлов углеродных наноразмерных покрытий. Вторичный механизм связан с формированием приповерхностных пассивированных субмикронных слоев в области максимума энергетических потерь бомбардирующих ионов.

3. Получены зависимости воспроизводимого эффекта пассивации тонких металлических слоев ионами инертных газов (аргона), качественно одинаковые для меди, хрома, алюминия, титана; установлено увеличение степени пассивации при электрополевом и электронно-лучевом воздействии.

Практическая значимость н реализация результатов работы.

1. Практическая значимость работы заключается в разработке новой технологии наноразмерной ионно-лучевой пассивации металлов (Си, Сг, А1, Т1), используемых в электротехнологии изготовления СВЧ ИС, позволяющей формировать рациональную структуру с наноразмерными поверхностными составляющими, обеспечивающую коррозионную защиту в сочетании с неухудшением прочности, износостойкости, СВЧ и технологических свойств металлов.

2. Выявленные в работе механизмы ионно-лучевой пассивации позволили обосновать наиболее эффективные режимы коррозионной защиты металлических элементов микросхем; применительно к массивным деталям из меди разработан метод локализации гальванического осадка при формировании топологии контактов; обоснован технологический процесс формирования металлических резисторов и микроконденсаторов СВЧ ИС имплантацией их металлических элементов ионами инертного газа.

3. Способ ионно-стимулированного селективного химического травления антимонида индия с целью формирования объемной топологии датчиков Холла и сами датчики для измерительной техники и систем диагностики с необходимой величиной остаточного напряжения внедрены на научно-производственном предприятии «Техносфера-МЛ» (г. Зеленоград) и научно-производственной фирме «НПФ «Диатех» (г. Москва).

4. Результаты выполненной работы используются в учебном процессе в Саратовском государственном техническом университете при подготовке специалистов по направлениям «Машины и технологии высокоэффективных процессов обработки» и «Биомедицинские аппараты и системы».

Личный вклад автора в работу состоит в формулировании задач, проведении теоретических и экспериментальных исследований, обобщении полученных результатов, сопоставлении результатов с литературными данными и формулировании выводов.

Достоверность результатов. Достоверность экспериментальных результатов обеспечивается применением современного оборудования, использованием традиционных методов испытаний, сопоставлением полученных результатов исследований с данными других авторов.

Положения, выносимые на защиту:

1. Причинами сильного изменения химической активности металлов при имплантации ионов аргона являются: образование на поверхности углеродного наноразмерного беспористого покрытия; активация поверхностных слоев при внедрении радиационных дефектов; формирование в области максимума энергетических потерь ионов химически пассивной кластерной структуры металла.

2. Установлен оптимальный режим ионно-лучевой обработки: Е=40т-135 кэВ, Ф=3000-т-7000 мкКл/см2, при котором химическая активность металлических слоев с толщиной менее удвоенного проецируемого пробега ионов (<1<211р), подвергнутых ионно-лучевой обработке, характеризуется воспроизводимым уменьшением нормированной скорости химического травления до Ю^-гЮ"3.

3. Для достижения коррозионной стойкости поверхности «толстых» (с толщиной более удвоенного проецируемого пробега ионов (с1>2Кр)) слоев металлов с реализацией селективного осаждения гальванического покрытия при формировании топологии металлических контактов необходим режим ионно-лучевой двухстадийной обработки аргоном:

- Е1=40-т-75 кэВ, Ф|=2500-г5000 мкКл/см2;

- Е2=100-Н50 кэВ, Ф2=2500ч-5000 мкКл/см2.

4. Установленные режимы селективной активации антимонида индия (¡пБЬ) при формировании объемно-размерной топологии датчиков Холла путем ионно-лучевой обработки ионами аргона с энергией Е=75 кэВ и дозой Ф=7000 мкКл/см2 обеспечивают улучшение электрических характеристик.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на 8-й Всероссийской конференции «Новые технологии в стоматологии и имплантологии» (Саратов, СГТУ, 2006 г.), научно-технической конференции «Электроника и вакуумная техника: приборы и устройства. Технология. Материалы» (Саратов, ФГУП «Н1111 «Контакт», 2007 г.), Всероссийском совещании заведующих кафедрами материаловедения и технологии конструкционных материалов вузов России (Зерноград, 2008 г.), 9-й Международной конференции «Пленки и покрытия-2009» (Санкт-Петербург, 2009 г.), 7-й Международной российско-японско-казахстанской научной конференции «Перспективные технологии, оборудование и аналитические системы для материаловедения и наноматериалов» (Волгоград, 2009 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Совершенствование техники, технологий и управления в машиностроении» (Саратов, 2009 г.), Всероссийском совещании заведующих кафедрами материаловедения и технологии конструкционных материалов вузов России (Краснодар, 2009 г.), Пятом

Саратовском Салоне изобретений, инноваций и инвестиций (Саратов, 2010 г.), заседаниях кафедры «Материаловедение и высокоэффективные процессы обработки» С1ТУ.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 13 печатных научных работ, из них 6 статей в научных журналах, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка использованной литературы. Диссертационная работа изложена на 133 страницах, содержит 36 рисунков, 19 таблиц, список литературы включает 98 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследований, изложены основные новые научные результаты и положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Перспективы применения ионно-лучевых методов для повышения коррозионной и химической стойкости металлов» на основе литературных данных проанализированы области применения ионной имплантации химически и электрически неактивных примесей в имплантационной металлургии, расширяющиеся в настоящее время в инновационно развитых странах.

Изучен вклад структурно-химических превращений и изменения свойств поверхности в формирование химических и коррозионных свойств материалов ионно-лучевой обработкой. Показано, что сдерживающими факторами применения ионной имплантации химически и электрически неактивных примесей являются: недостаточная изученность физико-химической природы эффектов, слабая технологическая проработка операций. По объему возможных применений с перспективой внедрения в электротехнологии создания твердотельных устройств наиболее актуальной является разработка методов ионно-лучевого управления химической активностью металлических и полупроводниковых материалов.

Результатом проведенного анализа явился выбор направления исследований. Таким направлением стало комплексное изучение особенностей физических и химических свойств металлов: меди, хрома, алюминия, титана; полупроводника: антимонида индия — при имплантации ионами аргона. А целью исследований - разработка эффективной аргонно-лучевой электротехнологии химической пассивации или селективной активации материалов (Си, Сг, А1, Т1, 1п8Ь), применяемых в производстве твердотельных компонентов СВЧ ИС, датчиков измерительной и диагностической аппаратуры.

Во второй главе «Экспериментальные исследования физико-химических характеристик ионно-имплантированных меди, хрома, алюминия, титана» проведено экспериментальное исследование их физических и химических свойств. В работе исследовались слои меди с толщиной <1=0,1-1-0,2 мкм, 6-42 мкм, нанесенные на поликоровые подложки с подслоем хрома с толщиной 0,02+ 0,08 мкм. Одновременно изучались характеристики металлических слоев алюминия (0,03+1,0 мкм), титана (0,1 мкм) и хрома (в качестве образцов с хромовыми покрытиями (0,14±0,02 мкм) использовались заготовки металлизированных фотошаблонов).

Ионно-лучевая обработка материалов заданными дозами (Ф) ионов аргона осуществлялась в групповом и поштучном режимах! в вакууме Ю'МО"4 мм рт.ст. на ионно-лучевой установке «Везувий-5» (максимальная энергия однозарядных ионов Е=150 кэВ).

Ионный пучок с плотностью тока ~10 мкА/см2 сканировался по вертикали и горизонтали с частотой 427 Гц. Нагрев образцов при поштучной обработке контролировался платиново-платинородиевой термопарой и, как правило, не превышал 80°С, что гарантирует отсутствие неконтролируемого температурного воздействия. Специальная зондовая система позволяла подавать на образцы в процессе ионно-лучевой обработки регулируемый электрический потенциал (по отношению к корпусу установки). Углеродсодержащие фрагменты подавались в приемную камеру микронатекателем из баллона с СО-газом, их концентрация контролировалась давлением.

Однородность поверхности металлических слоев контролировалась на микроскопе «Биолам-М» и визуально при монохроматическом освещении. Толщина слоев контролировалась по высоте ступеньки травления на интерферометре МИИ-11. Эллипсометрические параметры определялись с точностью 20' на лазерном эллипсометрическом микроскопе ЛЭМ-ЗМ при длине волны 6328 А и угле падения луча 70°.

Морфологические изменения в имплантированных слоях изучались на металлографическом микроскопе ММР-4Р (XI000), растровом электронном микроскопе МРЭМ-200. Микроструктурные параметры контролировались на электронном микроскопе УЭВМ-100 АК с электронографической приставкой.

Вторично-ионная масс-спектрометрия материалов проводилась с помощью установки на базе масс-спектрометра МИ-1305. Микротвердость имплантированных слоев контролировалась по стандартной методике на приборе ПМТ-3. Износостойкость образцов размером 24x10 мм с толщиной медного покрытия 10 мкм оценивалась по времени их истирания (до появления первых участков подслоя хрома). Испытания электрических и СВЧ-характеристик слоев осуществлялись на

образцах специальной формы с помощью панорамного измерителя коэффициента стоячей волны (КСВ) и затуханий Р2-61.

Исследование морфологии ионно-облученного титана и других металлов на наличие полимерного углеродного наноразмерного покрытия проводили, используя растровый электронный микроскоп с полевой эмиссией, предназначенный для исследования наноструктур - 13М-6701Р.

Особое внимание было обращено на физико-химические характеристики ионно-имплантированных тонких ((1<211р) металлических слоев меди, хрома, алюминия, титана, физико-химические особенности ионно-лучевой обработки «толстых» (<£>211р) слоев меди, технологические характеристики обработанных ускоренными ионами металлов: микротвердость, истираемость, коэффициент трения, паяемость, электрические и СВЧ-параметры.

Изменение химической активности облученных образцов металлов описывалось нормированной скоростью травления (прием, исключающий влияние технологических флуктуаций):

где Уп,Уо, ?:пДо - скорость и время травления необлученных и облученных участков соответственно.

Ионно-имплантационная обработка слоев Си, Сг, А1, Т] различной толщины 2Лр>с1>2Кр, характерных для твердотельных устройств ионами аргона, приводит к воспроизводимому (при Е = 40ч-135 кэВ) уменьшению нормированной скорости химического травления V в области малых доз, ее насыщению при дальнейшем увеличении дозы, повторному уменьшению до 10"2 в области больших (~ 1-Ю16ион/см2) Ф.

а) б) в) г)

Рис. 1. Зависимость нормированной скорости травления металлов от дозы ионов

аргона:

а- алюминий; б- титан; в- хром; г- медь Эффект пассивации при ионно-лучевой обработке качественно одинаков для всех исследуемых металлов (медь, хром, алюминий, титан), сохранялся при вакуумном отжиге до 700°С, наблюдался при имплантации через маскирующее покрытие (БЮг); V уменьшалась с уменьшением толщины металла за исключением сверхтонких слоев и при электронном дооблучении слоя; толщина слоя пассивации превышала средний пробег ионов. Ионно-лучевая пассивация ослаблялась при обработке

имплантированных слоев в кислородной плазме и травителях, содержащих плавиковую кислоту, а также при коротковолновом УФ-облучении.

Микроскопические исследования морфологии образцов (рис.2) показали, что при допороговых дозах имплантации поверхность сохраняет вид, характерный для необлученных образцов; вблизи пороговой дозы ее морфология аналогична апельсиновой корке с многочисленными шаро- и куполообразными микроучастками. При дозах, соответствующих пассивации, на поверхности возникали вытянутые ориентированные образования, система которых аналогична дендритной структуре.

а) б) в)

Рис. 2. Электронно-микроскопические снимки поверхности пленок меди (Х9500), облученных ионами аргона Е= 75 кэВ: а- Ф=1000 мкКл/см2; б- Ф=3000 мкКл/см2; в- Ф=5000 мкКл/см:

Пассивирующая ионно-лучевая обработка сопровождалась увеличением стойкости слоев к процессам окисления, возникновением диэлектрических свойств поверхности при незначительном изменении объемного электросопротивления слоев, при одновременном повышении износостойкости образцов.

В результате имплантации ионов изменялись оптические характеристики поверхности. Структура исходных поликристаллических слоев металла в процессе увеличения дозы облучения претерпевала стадии повышения дефектности и уменьшения размера зерен вплоть до возникновения аморфной фазы, последующего зарождения монокристаллических включений, увеличения их концентрации. Указанные изменения структуры коррелировали с зависимостью У(Ф), которая смещалась в область меньших доз при облучении образцов с одновременным наложением на них положительного электрического потенциала (рис. 3 ).

N \ !

1 У *

0 10 3» ф.--'[35 Гбй го» 1..Н

а) б)

Рис. 3. Зависимость нормированной скорости травления хрома (с!=0,14 мкм) от дозы ионов аргона (а) и величины положительного потенциала на образце (б): 1- и=300 В; 2- и=600 В; 3- Ф=6-10|5ион/см2

Исследования элементного состава поверхности ионно-облученных металлов методом масс-спектрометрии свидетельствуют об уменьшении в облученных металлах концентрации молекулярного кислорода, окислов и увеличении на поверхности и в приповерхностном слое концентрации аргона, окислов углерода, углерода, углеводородов.

Исследование морфологии имплантированных металлов с макросвойствами увеличения химической и коррозионной стойкости, износостойкости в диапазоне доз ионов аргона 1000-^4000 мкКл/см2 проводили, используя растровый электронный микроскоп с полевой эмиссией, предназначенный для исследования наноструктур - 18М-6701Р (ПЭ-РЭМ).

В ПЭ-РЭМ наблюдается ионно-синтезированное углеродное покрытие с субмикронным рельефом модифицированной поверхности металла имплантацией ионов аргона с разрешением 15 нм (рис. 4).

ЙЁ

Рис. 4. Субмикронный рельеф ионно-пассивированной поверхности металла (X 250 ООО; Е = 75 кэВ; Ф = 4000 мкКл/см2) Характер травления имплантированных эпитаксиальных слоев анти-монида индия по глубине (клин травления) изучался в различных кислотных травителях.

На рис. 5 приведена фотография клина травления ионно-импланти-рованного элемента топологии первичного преобразователя Холла. Клин травления имеет два угла наклона - в верхней части поперечного сечения до глубины 1 мкм клин травления практически равен 90°; далее угол

наклона уменьшается до величины 77°, соответствующей клину при химическом травлении неимплантированного антимонида индия.

Рис. 5. Вид поперечного скола элемента топологии первичного преобразователя Холла: МЬ/ваЛв; X 700; ЕА,+ =75кэВ; Ф = 7000 мкКл/см2; состав травителя: НЫОз: 40%-ная винная кислота = 1:3

В третьей главе «Механизмы влияния ионной имплантации на химическую активность металлических слоев» проведен анализ процессов поверхностной полимеризации и объемных структурно-химических превращений в имплантированных металлах. Осуществлено сопоставление моделей с экспериментальными результатами.

Данные главы позволяют считать, что основной причиной эффекта пассивации является ионно-стимулированный синтез на поверхности имплантированных металлов защитной пленки путем полимеризации углеродсодержащих фрагментов, дозированно подаваемых в вакуумную камеру в условиях энергетического воздействия ионов, при этом ионное перемешивание на границе полимер-металл обусловливает хорошую адгезию углеродной пленки к металлу. Формирование углеродных пленок заметно изменяет оптические свойства поверхности; они удаляются путем сжигания в кислородной плазме, например, при температуре 400°С в течение 20 минут, при обработке в химических травителях, содержащих плавиковую кислоту.

Наряду с полимеризацией в области промежуточных доз ионов аргона возможна химическая активация объёма материала, в т.ч. полупроводникового, в 2-5 раз, связанная с процессами накопления радиационных дефектов, визуализирующаяся селективным химическим травлением. Путем имплантации через специально нанесенное и затем удаляемое тонкое маскирующее покрытие доказана также возможность формирования, при исключении углеродного ионно-синтезированного покрытия, химически пассивного слоя с толщиной с!п и скоростью травления У„«У0 непосредственно в объёме имплантированного металла в области пика энергетических потерь ионов.

Полученные данные показывают, что имплантация больших доз ионов в металлические слои может приводить к формированию весьма сложной по химическим свойствам структуры, состоящей в предельном

случае из химически пассивного поверхностного ионно-синтезированного покрытия, нижележащего химически активного разупорядоченного слоя металла, далее, из скрытого объемно-пассивированного слоя в области пика ядерных потерь бомбардирующих ионов.

Анализ совокупности полученных экспериментальных результатов, положенный в основу предложенной модели, свидетельствует о доминирующей роли двух механизмов, приводящих к ионно-лучевой пассивации имплантированных металлов, а модель позволяет уверенно определить V и <1п от энергии и дозы ионов Аг+.

В четвертой главе диссертации «Технологическая апробация процессов ионно-лучевой модификации материалов микроэлектроники» проанализированы возможности разработанных методик ионно-лучевой обработки Си, Сг, А1, Т1,1п8Ь с точки зрения практической реализации и внедрения, в т.ч. в учебный процесс подготовки инженеров, бакалавров, магистров.

Предложен технологический маршрут изготовления тонкопленочных резистивных элементов на основе обработки ускоренными ионами тонкой алюминиевой металлизации с Е= 60 кэВ и дозой в диапазоне 2000н-8000 мкКл/см2, причем, увеличение дозы ионов, начиная с Ф - 2000 мкКл/см2, вызывает плавное изменение поверхностного сопротивления алюминиевой пленки в сторону увеличения.

Исследована возможность использования ионно-синтезированной полимерной пленки на поверхности металла в качестве межэлектродного диэлектрика при изготовлении миниатюрных тонкопленочных конденсаторов для ИС. Путем облучения медного электрода ионами аргона дозой 7000 мкКл/см с энергией 90 кэВ при плотности тока ионов 0,05-0,1 мкА/см2 формировалась углеродная полимерная пленка, на которую вакуумным напылением наносился верхний электрод.

Использование предлагаемого маршрута имеет следующие преимущества:

- более высокие значения емкости и электрической прочности при сохранении заданных размеров тонкопленочных конденсаторов;

- повышение процента выхода годных.

Установленный режим радиационно-ускоренного травления полупроводника антимонида индия положен в основу способа уменьшения остаточного напряжения первичных преобразователей Холла, использованных в диагностической аппаратуре научно-производственной фирмы «Диагностические технологии для техносферы «НПФ «Диатех» (г. Москва) и научно-производственного предприятия «Техносфера-МЛ» (г. Зеленоград), в качестве малоинерционных датчиков проходящей СВЧ-мощности.

Изготовленные по разработанной технологии датчики использованы в 2008 г. при диагностике трубопроводов ОАО «Газпром» в составе

экспертно-диагностических систем с реальным экономическим эффектом, что отражено в актах внедрения.

Методика ионно-лучевой пассивации металлов применена для защиты от коррозии и локализации гальванического осадка при формировании металлических контактов приборов СВЧ. Использование предложенной методики формирования топологии металлических контактов обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества:

отпадает необходимость гальванического покрытия всей поверхности детали - это снижает металлоемкость, что особенно важно для покрытий из драгоценных металлов;

- улучшается качество поверхности элементов, так как исключается растрав поверхности вне области контактов;

- снижается трудоемкость технологии;

- аргонно-лучевая пассивация увеличивает коррозионную стойкость медной основы.

Заключение

1. Анализ современных научных публикаций и результаты собственных экспериментов позволили обосновать физическую модель, связывающую нормированную скорость химического травления ионно-пассивированного металла, толщину пассивированного слоя с параметрами ионно-лучевой обработки, позволяющую выполнять качественные оценки, согласующиеся с экспериментом.

2. Экспериментально определены режимы аргонно-лучевой пассивации (1-3 порядка) поверхности металлических покрытий (Си, Сг, А1, "Л), применяемых при изготовлении СВЧ ИС:

диапазон энергий - Е = 40-ь135 кэВ; диапазон доз - Ф= 3000-^5000 мкКл/см2.

3. Установлены физико-химические особенности и механизмы аргонно-лучевой пассивации слоев металлов:

- эффект пассивации качественно одинаков для различных металлов, характеризуется экспоненциально быстрым уменьшением нормированной скорости химического травления вблизи пороговой дозы, увеличением на поверхности и в приповерхностной области концентрации углерода, углеводородов;

- эффект пассивации усиливается при многократном облучении, электрополевом воздействии и электронном дооблучении; обнаружен при имплантации аргона через тонкое (<2Яр) маскирующее покрытие;

- величина эффекта пассивации убывает с увеличением толщины имплантируемого покрытия, понижением энергии ионов ниже 40 кэВ, после обработки в кислородной плазме, коротковолновым ультрафиолетом и химическим травителем, содержащим плавиковую кислоту;

- предложены два механизма ионно-лучевой пассивации: ионно-стимулированная полимеризация субмикронных по толщине углеродсодержащих пленок на поверхности металлов; образование химически пассивной ультрадисперсной структуры в приповерхностном слое ионно-облученных металлов в области максимума энергетических потерь внедряемых ионов.

4. Установлены признаки ионно-пассивированных металлов, существенные для технологических применений:

- слабая зависимость параметров пассивации от энергии ионов при Е = 40 ч-135 кэВ;

- устойчивость к окислению и химическому травлению в стандартных для технологии СВЧ ИС химических травителях; при хранении на воздухе, в том числе для медных пленок в течение 500 суток;

- эффект пассивации облученных ионами аргона слоев металлов исчезает, либо значительно ослабляется после обработки в кислородной плазме и зависит от состава химического травителя;

- способность восприятия электрополевого и электронно-лучевого воздействия повышает производительность электротехнологии аргонно-лучевой пассивации.

5. Теоретически предсказаны и экспериментально осуществлены новые режимы имплантационной обработки металлов ионами аргона для реализации:

технологического процесса формирования металлических резисторов и межслойных конденсаторов - компонентов СВЧ ИС;

селективного изготовления объемной топологии в полупроводниковых кристаллах антимонида индия для миниатюрных датчиков Холла;

- защиты от коррозии и локализации гальванического осадка, в т.ч. драгметаллов при формировании контактов приборов СВЧ.

6. Электронно-микроскопические исследования структуры ионно-облученных металлов убедительно подтвердили:

- справедливость сформулированной модели формирования на поверхности имплантированных ионами инертного газа металлов углеродных наноразмерных пассивирующих покрытий, при этом в приповерхностной области металла (области максимума энергетических потерь ионов) формируется кластерная ультрадисперсная структура металла;

- факт образования на поверхности имплантированного металла наноразмерных (диапазон десятков нм) образований, визуализированных на растровом электронном микроскопе с полевой эмиссией, предназначенном для исследования наноструктур.

Основные положения диссертации опубликованы в печатных изданиях, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК РФ:

1. Перинская И.В. Электротехнологический анализ применений аргонно-лучевой пассивирующей обработки металлов / И.В.Перинская // Вестник Саратовского государственного технического университета. -2010,-№2(45).- С.98-100.

2. Перинская И.В. Аппаратурное оформление имплантации ионов аргона и протонов в технологических применениях / И.В. Перинская, В.Н. Лясников, В.В. Перинский // Вестник Саратовского государственного технического университета. - 2008. - № 4(36). - С. 53-56.

в печатных изданиях, входящих в перечень изданий по смежным специальностям, рекомендованных ВАК РФ:

3. Перинская И.В. Применение ионной имплантации аргона при создании ультрадисперсной наномодифицированной поверхности титановых дентальных имплантатов / И.В. Перинская, В.Н. Лясников // Перспективные материалы. - 2009. - № 5. - С. 45-49.

4. Перинская И.В. Механизмы влияния ионной имплантации на химическую активность металлов / И,В. Перинская, В.Н. Лясников // Технология металлов. - 2009. - №8,- С. 22-25.

5. Перинская И.В. Наноструктурные факторы химической коррозии металлов, имплантированных ионами аргона / И.В. Перинская, В.В. Перинский//Технология металлов. - 2008.-№ 10. - С. 20-22.

6. Перинская И.В. Ионно-лучевая пассивация меди / В.В. Перинский, И-В. Перинская // Технология металлов. - 2008. - №11.- С. 31-34.

в других изданиях:

7. Перинская И.В. Автоматизированное оборудование для плазменного нанесения порошковых покрытий на стоматологические имплантаты с совмещенной активацией подложки газовыми разрядами / В.М.Таран, Н.В. Протасова, И.В. Перинская // Новые технологии в стоматологии и имплантологии: сб. трудов по материалам 8-й Всерос. конф. - Саратов: СГТУ, 2006. - С. 248-253.

8. Перинская И.В. Экспериментальные исследования очистки поверхности стоматологических имплантатов при обработке импульсным тлеющим разрядом / С.М. Лисовский, И.В. Перинская, С.Н. Барабанов // Новые технологии в стоматологии и имплантологии: сб. трудов по материалам 8-й Всерос. конф. - Саратов: СГТУ, 2006. - С. 292-295.

9. Перинская И.В. Ионно-лучевые методы обработки материалов в технологии твердотельных приборов СВЧ / В.В. Перинский, A.M. Панфилов, И.В. Перинская // Электроника и вакуумная техника: приборы и

устройства. Технология. Материалы: материалы науч.-техн. конф. -Саратов: СГТУ, 2007. - С. 167-169.

10. Перинская И.В. Влияние параметров наноструктурной обработки ускоренными ионами аргона на химические свойства поверхностных слоев титана, меди, алюминия / И.В.Перинская, В.Н. Лясников, В.В. Перинский // Сб. статей Всерос. совещания заведующих кафедрами материаловедения и технологии конструкционных материалов,- Зерноград: Изд-во ФГОУ ВПО АЧГАА, 2008. - С. 56-65.

11. Перинская И.В. Ультрадисперсная наноразмерная пассивирующая кластеризация поверхности металлов ионно-лучевой обработкой / И.В. Перинская, В.Н. Лясников // Пленки и покрытия-2009: сб. докладов 9-й Междунар. конф,- СПб: Изд-во техн. ун-та, 2009. - С. 122-130.

12. Перинская И.В. Наноразмерная пассивирующая кластеризация поверхности металлов ионно-лучевой обработкой / В.Н. Лясников, И.В. Перинская, В.В. Перинский //Перспективные технологии, оборудование и аналитические системы для материаловедения и наноматериалов: сб. докл. 7-й Междунар. российско-японско-казахстанской науч. конф. - Волгоград: ВолгГТУ, 2009. - С. 383-392.

13. Перинская И.В. Исследование физико-механических характеристик поверхности материалов приборостроения методами сканирующей зондовой микроскопии /В.Н. Лясников, В.В. Перинский, И.В. Перинская// Материалы Всерос. совещания заведующих кафедрами материаловедения и технологии конструкционных материалов вузов России.- Краснодар: Изд-во Дом-Юг, 2009. - С. 9-12.

ПЕРИНСКАЯ Ирина Владимировна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ИОННО-ЛУЧЕВОЙ ТЕХНОЛОГИИ СУБМИКРОННОЙ ПАССИВАЦИИ МЕТАЛЛОВ ДЛЯ БЕЗРЕЗИСТНОЙ ЛИТОГРАФИИ И ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ

Автореферат

Корректор ОА. Панина

Подписано в печать 01.07.2010 Формат 60x84 1/16

Бум. офсет. Усл. печ. л. 1,0 Уч.-изд. л. 1,0

Тираж 100 экз. Заказ 244 Бесплатно

Саратовский государственный технический университет

410054, Саратов, Политехническая ул., 77 Отпечатано в Издательстве СГТУ. 410054, Саратов, Политехническая ул., 77

Введение.

Глава

Перспективы применения ионно-лучевых методов для повышения коррозионной и химической стойкости металлов.

1.1 Литературные данные о коррозионной и химической стойкости имплантированных материалов.

1.2 Вклад эффектов химического легирования.

1.3 Роль структурно-химических превращений.

1.4 Влияние изменений свойств поверхности.

1.5 Управление структурно-химическими свойствами материалов ионнолучевой обработкой.

Выводы.

Глава

Экспериментальные исследования физико-химических характеристик ионно-имплантированной меди, хрома, алюминия, титана.

2.1 Аппаратура и методика эксперимента.

2.2 Физико-химические характеристики ионно-имплантированных тонких металлических слоев.

2.3 Физико-технологические особенности ионно-лучевой обработки «толстых» слоев меди.

2.4 Технологические характеристики ионно-имплантированных слоев меди.

Выводы.

Глава

Механизмы влияния ионной имплантации на химическую активность металлических слоев.

3.1 Роль процессов поверхностной полимеризации.

3.2 Модель объемных наноструктурных химических пассивирующих превращений в имплантированных металлах.

3.3 Сопоставление моделей с экспериментальными результатами.

3.4 Анализ имеющихся технологических ограничений пассивирующей ионно-лучевой обработки.

Выводы.

Глава

Технологическая апробация процессов ионно-лучевой модификации материалов микроэлектроники.

4.1 Ионно-лучевая технология пассивных твердотельныхэлементов.

4.1.1 Лучевая технология изготовления металлических резисторов ИС.

4.1.2 Формирование межслойных конденсаторов ионно-лучевой обработкой

4.1.3 Применение ионной имплантации аргона при изготовлении датчиков Холла.

4.1.4 Способ ионно-лучевой защиты поверхности микроэлектронных изделий от внешних химических воздействий, коррозии, локализации гальванического осадка.

4.2 Наноструктурная ионно-лучевая модификация титана для изделий медицинского назначения.

4.2.1 Исходная постановка задачи и граничные условия.

4.2.2 Применение ионной имплантации аргона при создании ультрадисперсной наномодифицированной структуры поверхности титановых имплантатов.

Выводы.

Актуальность работы. Ионно-лучевая обработка является одним из быстроразвивающихся технологических методов электротехнологии в полупроводниковой микроэлектронике. Широкие возможности применения ионно-лучевой технологии при изготовлении и обработке спецматериалов микроэлектроники обусловлены вакуумной чистотой этого метода, точностью, универсальностью воздействия на вещества, высокими локальностью и производительностью.

В традиционной области своего применения - изготовление полупроводниковых структур - ионное легирование достигло совершенства эпитаксиальных методов.

Разработки последних лет обеспечили ионно-лучевую реализацию таких нетрадиционных для имплантации операций, как распыление материалов, их ионное перемешивание, осаждение и ионно-лучевое травление; перспективного метода формирования топологии интегральных схем - ионную литографию.

Наиболее характерной особенностью в развитии технологии ионно-лучевой обработки материалов является повышение роли имплантации ионов инертных примесей, что связано с освоением таких перспективных направлений технологии как имплантационная металлургия, радиационная обработка материалов, синтез новых химических соединений, ионное перемешивание. Для ряда технологических применений нежелательны электрические и химические последствия ионного легирования, в других случаях достаточным для достижения положительного эффекта является введение радиационных дефектов или энергетическое воздействие ионов.

Практическая реализация возможностей имплантации ионов инертных примесей связана со многими физико-технологическими проблемами, например, контролируемое нанесение слоев различных материалов ионным распылением, тонкая доводка электрофизических параметров полупроводниковых слоев, требует совершенствования ионно-лучевого оборудования.

По объему возможных применений, технико-экономическому эффекту и значимости для современной электротехнологии дискретных приборов и интегральных схем СВЧ наиболее актуальна разработка метода ионно-лучевого управления химической активностью металлических слоев, применяемых для формирования топологии микроэлектронных устройств, и защиты их от коррозии.

К моменту начала диссертационной работы исследованиями Б.В. Козейкина, Е.Б. Соколова, М.И. Гусевой, В.Ф. Дорфмана, А.И. Фролова, П.В. Павлова, Е.И. Зорина были установлены некоторые особенности эффектов, лежащих в основе ионно-лучевой пассивации металлов. Практическое освоение этого метода требует решения многих вопросов -уточнения физико-химических моделей пассивации металлов, определения корреляции между режимами обработки и свойствами имплантированных слоев, создания технологических схем изученных эффектов с учетом ограничений, вытекающих из требований локальности процессов.

Цель и задачи диссертационной работы. Цель настоящей работы заключается в разработке базовой технологии ионно-лучевой пассивации металлических слоев в электротехнологии изготовления СВЧ ИС, создания и внедрения новых процессов имплантации ионов инертных газов для антикоррозионной защиты покрытий изделий микроэлектроники.

Для достижения поставленной цели сформулирована следующая совокупность экспериментальных и теоретических задач: - определить экспериментальные зависимости химической активности ионно-обработанных металлических слоев: от энергии и дозы ионов аргона; вида металла (медь, хром, алюминий, титан — металлов применяемых в микроэлектронике) и их толщины; изучить влияние ионно-лучевой обработки аргоном на электрические, механические характеристики металлических покрытий;

- оценить вклад поверхностного и объемного механизмов ионно-лучевого подавления химической активности в повышение коррозионной стойкости меди, хрома, алюминия, титана;

- основываясь на выводах анализа механизмов лучевой пассивации ионами инертного газа-аргона представить модель получаемой в результате аргонно-лучевой обработки наноразмерной структуры с развитыми наноструктурными составляющими, обеспечивающими пассивацию;

- разработать аргонно-лучевую технологию защиты металлических слоев от внешних химических воздействий и коррозии, селективного травления, в том числе полупроводников, методы депассивации пассивированных слоев, возможности повышения производительности процесса ионно-лучевой пассивации электрополевым и электронно-лучевым воздействием.

Научная новизна.

1. На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований установлено понижение химической активности (пассивация) в обработанных ускоренными ионами инертного газа металлах наноструктурированием их поверхности и ионно-лучевым синтезом углеродного покрытия.

2. Показано, что первичной причиной пассивации является формирование на поверхности металлов углеродных наноразмерных покрытий. Вторичный механизм связан с формированием приповерхностных пассивированных субмикронных слоев в области максимума энергетических потерь бомбардирующих ионов.

3. Получены зависимости воспроизводимого эффекта пассивации тонких металлических слоев ионами инертных газов (аргона), качественно одинаковые для меди, хрома, алюминия, титана; установлено увеличение степени пассивации при электрополевом и электронно-лучевом воздействии.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

1. Практическая значимость работы заключается в разработке новой технологии наноразмерной ионно-лучевой пассивации металлов (Си, Cr, А1, Ti), используемых в электротехнологии изготовления СВЧ ИС, позволяющая формировать рациональную структуру с наноразмерными поверхностными составляющими, обеспечивающую коррозионную защиту в сочетании с неухудшением прочности, износостойкости, СВЧ и технологических свойств металлов.

2. Выявленные в работе механизмы ионно-лучевой пассивации позволили обосновать наиболее эффективные режимы коррозионной защиты металлических элементов микросхем; применительно к массивным деталям из меди разработан метод локализации гальванического осадка при формировании топологии контактов; обоснован технологический процесс формирования металлических резисторов< и микроконденсаторов СВЧ ИС имплантацией их металлических элементов ионами инертного газа.

3. Способ ионно-стимулированного селективного химического травления антимонида индия с целью формирования объемной топологии датчиков Холла и сами датчики для измерительной техники и систем диагностики с необходимой величиной остаточного напряжения внедрены на научно-производственном предприятии «Техносфера-MJI» (г. Зеленоград) и научно-производственной фирме «НПФ «Диатех» (г. Москва).

4. Результаты выполненной работы используются в учебном процессе в Саратовском государственном техническом университете при подготовке специалистов по направлениям «Машины и технологии высокоэффективных процессов обработки» и «Биомедицинские аппараты и системы».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на 8-й Всероссийской конференции «Новые технологии в стоматологии и имплантологии» (Саратов, СГТУ, 2006 г.), научно-технической конференции «Электроника и вакуумная техника: приборы и устройства. Технология. Материалы» (Саратов, ФГУП «НЛП «Контакт», 2007 г.), Всероссийском совещании заведующих кафедрами материаловедения и технологии конструкционных материалов ВУЗов России (Зерноград, 2008 г.), 9-й Международной конференции «Пленки и покрытия-2009» (Санкт-Петербург, 2009 г.), 7-й Международной российско-японско-казахстанской научной конференции «Перспективные технологии, оборудование и аналитические системы для материаловедения и наноматериалов» (Волгоград, 2009 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Совершенствование техники, технологий и управления в машиностроении» (Саратов, 2009 г.), Всероссийском совещании заведующих кафедрами материаловедения и технологии конструкционных материалов ВУЗов России (Краснодар, 2009 г.), Пятом Саратовском Салоне изобретений, инноваций и инвестиций (Саратов, 2010 г.), заседаниях кафедры «Материаловедение и высокоэффективные процессы обработки» СГТУ.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 13 печатных научных работ, из них 6 статей в научных журналах, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка использованной литературы. Диссертационная работа изложена на 133 страницах, содержит 36 рисунков, 19 таблиц, список литературы включает 98 наименований.

Выводы

Проанализированы особенности и области применения ионно-лучевой технологии для изделий микроэлектроники. Исследованные в настоящей работе эффекты формирования свойств меди, алюминия, титана, антимонида индия ионно-лучевой обработкой позволили разработать ряд оригинальных способов изготовления микрокомпонентов и датчиков, создать конкурентоспособные аналоги существующих технологических процессов травления, защиты изделий от внешних химических воздействий, синтезировать на поверхности металлов ультрадисперсные беспористые углеродные покрытия с уникальным сочетанием коррозионных и механических свойств:

1) Экспериментально исследована кинетика изменения поверхностной морфологии синтезированного ионно-лучевой обработкой углеродного ультрадисперсного покрытия титана от дозы ионов аргона на растровом электронном микроскопе JSM-6701F.

2) Экспериментально обнаружены наноразмерные образования в структуре углеродной пленки, синтезированной ионной имплантацией титана.

3) Экспериментально обнаружены и изучены зависимости коэффициента коррозионной стойкости от дозы и энергии ионно-лучевой пассивации деталей из бериллиевой бронзы.

4) Экспериментально обнаружены и изучены зависимости скорости гальванического осаждения контактной металлизации от дозы и энергии ионов аргона.

5) Предложена технологическая схема изготовления внутрикостных имплантатов с ультрадисперсным наноразмерным углеродным покрытием.

6) Применительно к объемным деталям изделий микроэлектроники разработан метод коррозионной защиты и локализации гальванического осадка при формировании топологии контактов.

7) Разработана методика ионно-стимулированного химического травления антимонида индия с целью регулировки величины остаточного напряжения датчиков Холла для измерительной техники и диагностических систем.

8) Получены режимы и обоснован технологический процесс формирования металлических резисторов и межслойных конденсаторов имплантацией К1", Аг+.

Заключение

1. Анализ современных научных публикаций и результаты собственных экспериментов позволили обосновать физическую модель, связывающую нормированную скорость химического травления ионно-пассивированного металла, толщину пассивированного слоя с параметрами ионно-лучевой обработки, позволяющую выполнять качественные оценки, согласующиеся с экспериментом.

2. Экспериментально определены режимы аргонно-лучевой пассивации (1-3 порядка) поверхности металлических покрытий (Си, Cr, Al, Ti), применяемых при изготовлении СВЧ ИС: диапазон энергий - Е = 40ч-135 кэВ; диапазон доз - Ф= 3000-^5000 мкКл/см2.

3. Установлены физико-химические особенности и механизмы аргонно-лучевой пассивации слоев металлов:

- эффект пассивации качественно одинаков для различных металлов, характеризуется экспоненциально быстрым уменьшением нормированной скорости химического травления вблизи пороговой дозы, увеличением на поверхности и в приповерхностной области концентрации углерода, углеводородов;

- эффект пассивации усиливается при многократном облучении, электрополевом воздействии и электронном дооблучении; обнаружен при имплантации аргона через тонкое (<2Rp) маскирующее покрытие;

- величина эффекта пассивации убывает с увеличением толщины имплантируемого покрытия, понижением энергии ионов ниже 40 кэВ, после обработки в кислородной плазме, коротковолновым ультрафиолетом и химическом травителе, содержащим плавиковую кислоту;

- предложены два механизма ионно-лучевой пассивации: ионно-стимулированная полимеризация субмикронных по толщине углеродсодержащих пленок на поверхности металлов; образование химически пассивной ультрадисперсной структуры в приповерхностном слое ионно-облученных металлов в области максимума энергетических потерь внедряемых ионов.

4. Установлены признаки ионно-пассивированных металлов, существенные для технологических применений:

- слабая зависимость параметров пассивации от энергии ионов при Е = 40 ч- 135 кэВ;

- устойчивость к окислению и химическому травлению в стандартных для технологии СВЧ ИС химических травителях; при хранении на воздухе, в том числе для медных пленок в течение 500 суток;

- эффект пассивации, облученных ионами аргона слоев металлов, исчезает, либо значительно ослабляется после обработки в кислородной плазме и зависит от состава химического травителя; способность восприятия электрополевого и электронно-лучевого воздействия повышает производительность электротехнологии аргонно-лучевой пассивации.

5. Теоретически предсказаны и экспериментально осуществлены новые режимы имплантационной обработки металлов ионами аргона для реализации:

- технологического процесса формирования металлических резисторов и межслойных конденсаторов - компонентов СВЧ ИС;

- селективного изготовления объемной топологии в полупроводниковых кристаллах антимонида индия для миниатюрных датчиков Холла;

- защиты от коррозии и локализации гальванического осадка в т.ч. драгметаллов при формировании контактов приборов СВЧ.

6. Электронно-микроскопические исследования структуры ионно-облученных металлов убедительно подтвердили:

- справедливость сформулированной модели формирования на поверхности имплантированных ионами инертного газа металлов углеродных наноразмерных пассивирующих покрытий, при этом в приповерхностной области металла (области максимума энергетических потерь ионов) формируется кластерная ультрадисперсная структура металла;

- факт образования на поверхности имплантированного металла наноразмерных (диапазон десятков нм) образований, визуализированных на растровом электронном микроскопе с полевой эмиссией, предназначенном для исследования наноструктур.

1. Dearnoley G, Goode P. D. Ion implantation applications / G. Dearnoley, P. D. Goode // Nucl. Instrum. And Meth. 1983. - V. 185. - N 1. - P. 117-132.

2. Гусева М.И. Ионная имплантация в металлах / М.И. Гусева // Поверхность. 1982. - N 4. - С. 27-50.

3. Палмер Д. Успехи ионной имплантации / Д. Палмер; под ред. B.C. Вавилова. Москва: Изд-во Мир, 1980. - С. 7-64.

4. Кузьменко Т. Г. Особенности электрохимического и коррозионного поведения металлов и сплавов после ионного, лазерного и электронного легирования поверхности: автрореф. . канд. техн. наук / Кузьменко Т. Г. Москва, 1983.-27 с.

5. Субмикронная литография с применением потоков ионизирующего излучения: обзор по электронной технике; / Б.В. Козейкин, А.И.

6. Фролов, А.С.Чеботаров // Микроэлектроника. 1984. - Вып. 2 (1021). -32 c.-ISBN

7. Wagner A. GeSe as a resist for ion-beam lithography / A. Wagner etc. // J. Vac. Sci. and Technol. 1981. - V. 19 . - N 4. - P. 1363-1367.

8. Козейкин Б. В. Повышение коррозионной стойкости металлов ионно-лучевой обработкой / Б.В. Козейкин // Электронная техника; сер. 7 ТОПО. 1985. - Вып. 3. - С. 26-31 .

9. Козейкин Б. В., Фролов А.И. Ионно-лучевая пассивация металлических покрытий при изготовлении ИС с субмикронными размерами элементов / Б.В. Козейкин, А.И. Фролов // Электронная промышленность. 1984. -Вып. 4. - С. 28-29.

10. Ю.Томашов Н.Д., Чернова Г.П. Пассивность и защита металлов от коррозии / Н.Д. Томашов, Г.П. Чернова. Москва: Изд-во Наука, 1965. - 208 с. -ISBN

11. Kont R., Myers S. М., Picraux S. Т. Structural changes in electrically active ion implanted Al. — Ion Implantation in Semiconductors / Ed. Chechov Т., Borders T.A., Brice P.K. N. Y. : Plenum Press, 1974. - p. 257-267.

12. Poate I.M. Metastable metal alloys formation by ion implantation / I.M. Poate // Proc. Conf. on Ion beam modification of Materials. Budapest, 1978. - P. 1797-1805.

13. Комаров Ф. Ф., Морошкин H. В. Аморфизация тонких плёнок молибдена при имплантации ионов средних энергий / Ф. Ф. Комаров, Н. В. Морош-кин //Поверхность. 1983. - N 11. - С. 147.

14. Hirvonen J. К. Ion implantation for corrosion-proof metal coating / J. K. Hirvonen//J. Sci. and Technol. 1978. - V. 15. - N 5. - P. 1662-1671.

15. Gitllemon J. I. Physics of ion planting and ion beam deposition / J. I. Gitllemon // Appl. Phys. Lett. 1976. - V. 28. - P. 370-376.

16. Закиров Г. Г., Хайбулин И. Б., Зарипов М. М. Трансформация структуры и оптических свойств германия при бомбардировке тяжёлыми ионами / Г. Г. Закиров , И. Б. Хайбулин, М. М. Зарипов // Поверхность. 1983. -N 10. - С. 137-143.

17. Al Saffar А. Н. Self - passivation of metal layers in electrochemical process / A. H. Al - Saffar etc. // Corr. Sci. - 1980. - V. 20.- P. 127-135.

18. Groni E., Murti D., Kelly R. Thin film phenomeno. Interface and Interaction / E. Groni, D.Murti, R.Kelly // Ed. Baglin I. Princeton, Electrochem. Soc.1978.- P. 443.

19. Blattnet R.I., Eran C.A. Study of surface contamination produced during high dose ion implantation / R.I. Blattnet, C.A. Eran // J. Electrochem. Soc.1979. V. 126. - N 1. - P. 98-102.

20. Лясников В. H. Современные проблемы имплантологии : сб. материалов конференции. Саратов: СГТУ, 2004.

21. Болыпаков JI.A. Исследование процессов ультразвукового и электрохимического обезжиривания и травления металлов: дис. . канд. хим. наук / Большаков JI.А. Саратов, 2002. - 182 с.

22. Lyasnikova А. V., Protasova N. V. The application of plasma sprayed coatings in the manufacture of dental implants / A. V. Lyasnikova, N. V. Protasova // 22nd European Conference on Surface. Science "ECOSS 22", September 7-12, 2003.

23. Боголюбова JI.C., Карева T.A. Влияние имплантации ионов средних энергий на свойства пленок двуокиси кремния / Л.С. Боголюбова, Т.А. Карева // Электронная техника; сер. Технология, организация производства и оборудование. 1982. - Вып. 1(110). - С.10-13.

24. Chandorkar A., Karulcar V.T. MOS capacitance-voltage characteristics and dielectric properties of ion implanted thermal oxides on silicon / A. Chandorkar, V.T. Karulcar // Phys. status solidi. 1984. - A. 81, N 1. - P. 407-414.

25. Bares A.J., Nicolet M.A. Ion mixing in Al, Si and their oxides / A.J. Bares, M.A. Nicolet // Appl. Phys. 1984. - A. 33, N 3. - P. 167-173.

26. Riviere J.P., Delafound J., Jaoueu C. Ion beam mixing kinetics of Fe-Al multilayers studies by insitu electrical resistivity neasurements / J.P. Riviere, J. Delafound, C. Jaoueu // Appl. Phys. 1989. - A. 33, N 2. - P. 77-82.

27. Конорова Е.А., Ткаченко А.Д., Цикунов А.В. Увеличение адгезии пленки сурьмы к поверхности алмаза методом атомов отдачи / Е.А. Конорова, А.Д. Ткаченко, А.В. Цикунов // Сверхтвердые материалы. — 1983.-N3.- С. 8-10.

28. Патент 49-108064 Япония. Способ изготовления фотошаблона / Т. Хасимото, Т. Окуяма.

29. Белоусов B.C., Зотов В.В. Радиационные свойства фоторезисторов / B.C. Белоусов, В.В. Зотов // Электронная техника; сер. Полупроводниковые приборы. 1979. - Вып. 7. - С. 111-117.

30. Камардин А.И. Ионное облучение пленок фоторезистов при изготовлении износостойких фотошаблонов / А.И. Камардин // Электронная техника; сер. ТОПО. 1982. - Вып. 1(110). - С. 66-67.

31. Washington D.C. Получение рисунка на алюминии посредством ионной имплантации / D.C. Washington // Int. Electron Devices, New York, 1980. -P. 156-158.

32. Клечковская B.B., Семилетов C.A., Тихонова A.A. Формообразование в пленках алюминия, имплантированных различными ионами / В.В. Клечковская, С.А. Семилетов, А.А. Тихонова // Известия АН СССР; сер. Физика. 1983.-N 6.-С. 1228-1231.

33. Поляник К.П., Макарчук В.А., Карева Т.А. Скорость травления пленок двуокиси кремния, облученных ионами аргона / К.П. Поляник, В.А. Макарчук, Т.А. Карева // Полупроводниковые материалы и тонкие пленки на их поверхности: Воронеж, 1982. С. 31-35.

34. Дорфман В. Ф. Синтез твердотельных структур / В. Ф. Дорфман. -Москва: Изд-во Металлургия, 1986. 176 с. - ISBN

35. Дорфман В.Ф., Фролов И.А., Козейкин Б.В., Севастьянов В.В. Влияние ионной имплантации на химическую активность твердых тел / В.Ф. Дорфман, И.А. Фролов, Б.В. Козейкин, В.В. Севастьянов // Микроэлектроника. 1982. - Т. 2. - Вып. 4. - С. 349-356.

36. Ennos А.Е. The origin of specimen contamination in the electrone microscope / A.E. Ennos // Brit. J. Appl. Phys. 1953. -N 4. - P. 101-106.

37. Ennos A.E. The sources of electron-induced contamination in kinetic vacuum systems / A.E. Ennos // Brit. J. Appl. Phys. 1953. - N 5. - P.27-32.

38. Christy R.W. Formation of thin polimer films by electron bombardment / R.W. Christy// J. Appl. Phys.-I960. N31.-P. 1680-1683.

39. Brennemann A.E., Gregor L.V. Epoxy dielectric films produced by electron bombardment / A.E. Brennemann, L.V. Gregor // J. Electrochen. Soc. 1965/ -N 112.-P. 1194-1197.

40. Aisenberg S., Chabot R. Ion beam deposition of thin films of diamonolike carbon / S. Aisenberg, R. Chabot // J. Appl. Phys. 1971. - V. 42. - P. 2953.

41. Бенуа Э.Ф., Великих B.C., Гончаренко В.П. Углеродные алмазоподобные покрытия / Э.Ф. Бенуа, B.C. Великих, В.П. Гончаренко // Электронная промышленность. 1983. - Вып. 6(123). — С. 50-51.

42. Banks D., Rutledge S.K. Ion beam sputter-depositer diamonolike films / D. Banks, S.K. Rutledge // J. Vac. Sci. and Technol. 1985. - 21. - N 3. - P. 807-814.

43. Гусева М.И., Бабаев В.Г., Никифорова H.H. Изменение структуры и свойств углеродных пленок в условиях облучения медленными ионами /

44. Нефедов В.Н., Сергушин Н.П., Урусов B.C. Рентгеноэлектронные исследования железа и поверхностных характеристик лунного реголита /

45. B.Н. Нефедов,. Н.П. Сергушин, B.C. Урусов // Геохимия. 1977. -N 10. -С. 1516-1523.

46. Дюков Ю.П., Богатиков О. А. Восстановленный кремний в лунном реголите / Ю.П. Дюков, О. А. Богатиков // ДАН СССР. 1977. - Т. 235. -N6.-С. 1410-1412.

47. Павлов В.П. Структурные переходы в твердых телах при ионной имплантации: тез. докл. междунар. конф. Ионная имплантация в полупроводниках и других материалах. Вильнюс, 1983. — С. 3-4.

48. Багдасарян А.С., Камардин А.И. Ионное внедрение как метод пассивации поверхности: матер. VI Всесоюз. конф. по взаимод. атомных частиц с твердым телом. Минск, 1981. - Ч. 2. - С. 7.

49. Белый И.М., Комарова Ф.Ф., Опенчук Э.Г. Структурные и фазовые превращения в пленках алюминия при облучении ионами азота и кислорода / И.М. Белый, Ф.Ф. Комарова, Э.Г. Опенчук // Кристаллография. 1979. - Т. 24. - N 2. - С. 402-404.

50. Дранко В.М. Образование нитридов и карбидов при ионной имплантации массивного железа: тез. докл. междунар. конф. Ионная имплантация в полупроводниках и других материалах. Вильнюс, 1983. -С. 225.

51. Перинская И. В. Ионно-лучевая пассивация меди / И.В. Перинская, В.В. Перинский // Технология металлов. 2008. -N11.- С. 31-34.

52. Перинская И. В., Перинский В. В. Наноструктурные факторы химической коррозии металлов, имплантированных ионами аргона / И.В. Перинская, В.В. Перинский // Технология металлов. — 2008. N 10. - С. 20-22.

53. Дельман Б. Кинетика гетерогенных реакций / Б. Дельман . Москва: Изд-во Мир, 1972. - 98 с. - ISBN

54. Гусева М. И. , Смыслов А. М. Эффект дальнодействия при имплантации ионов N+, В+, С+ в титановый сплав / М. И. Гусева, А. М. Смыслов // Поверхность. 2000. - N 6. - С. 68-71.

55. Углеродные нанотрубки позволят создать улучшенные имплантанты / Томас Уэбстер // artyukhov@Eternalmind.ru. 02.10.2007. - 2 с.

56. Kocerer F. J., Petersein Н. Weav Reduction and sliding behavior of various substrates obtained by implantation of nitrogen and carbon jous / F. J. Kocerer, H. Petersein // Thin Solid Films. 1989. - N 181. -P. 505.

57. Быков П. В. Влияние параметров облучения ионами Si+ и Аг+ на механические свойства и состав поверхности слоев титанового сплава / П. В. Быков и др. // Известия Академии Наук, Серия физическая. -2004. Т. 68. - N 3. - С. 443-446.

58. Резисты для сухой микролитографии / Соливанов Д. К. и др. // Микроэлектроника. 1984.- Т. 13. - Вып. 4. - С. 291-302.

59. Перинская И. В., Лясников В. Н., Перинский В.В. Механизмы влияния ионной имплантации на химическую активность металлов / И.В. Перинская, В.Н. Лясников, В.В. Перинский // Технология металлов. -2009.-N8.- С. 22-25.

60. Майсел Л., Глэнг Ф. М. Технология тонких плёнок / Л. Майсел, Ф. М. Глэнг // Сов. радио. 1977. - С. 28-32.

61. Виноградов А. П., Нефедов В. И., Урусов В. С., Жаворонков Н. М. Рентгеноэлектронное исследование лунного реголита из морей Изобилия и Спокойствия / А.П. Виноградов, В.И. Нефедов, B.C. Урусов, Н. М. Жаворонков //ДАНСССР.-1971.- Т. 201,N4.- С. 957.

62. Физико-технологические особенности ионного легирования монокристаллического и эпитаксиального арсенида галлия для монолитных СВЧ устройств / Б. В. Козейкин и др.. Москва: Изд-во ЦНИИ Электроника, 1983. - 48 с. - ISBN

63. Нефедов В.И. Рентгеноструктурные исследования железа и поверхностных характеристик лунного реголита / В.И. Нефедов и др. // Геохимия. -1977.- N10.- С. 1516.

64. Дюков Ю. П., Богатиков О. А., Алёшин В. Г. Восстановленный кремний в лунном рогалите / Ю.П. Дюков, О.А. Богатиков, В. Г. Алёшин // ДАН СССР. 1977. - Т. 235, N 6. - С. 1410.

65. Структурные переходы в твёрдых телах при ионной имплантации. Вильнюс, 1983г.: Тез. докл. междунар. конф. Ионная имплантация в полупроводниках др. материалах. Вильнюс, 1983. - С. 3.

66. Суворов А. П. Дефекты в металлах / А. П. Суворов // Академия наук СССР; сер. Наука и технический прогресс. 1986. - 76 с.

67. Дорфман В. Ф. Синтез твердотельных структур / В. Ф. Дорфман. -Москва: Изд-во Металлургия, 1986. 176 с. - ISBN

68. Синдо Д., Оикава Т. Аналитическая электронная микроскопия / Д. Синдо, Т. Оикава; пер. Иванова С.А. Москва: Изд-во Техносфера, 2006.-206 с.-ISBN

69. Перинская И.В. Применение ионной имплантации аргона при создании ультрадисперсной наномодифицированной поверхности титановых дентальных имплантатов / И.В. Перинская, В.Н. Лясников // Перспективные материалы. 2009. - № 5. - С. 45-49.

70. Перинская И.В. Электротехнологический анализ применений аргонно-лучевой пассивирующей обработки металлов / И.В.Перинская // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2010.- № 2(45).- С. 98-100.

71. Перинская И.В. Аппаратурное оформление имплантации ионов аргона и протонов в технологических применениях / И.В. Перинская, В.Н. Лясников, В.В. Перинский // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2008. - № 4(36). - С. 53-56.

72. Лясникова А. В., Серянов Ю.В. Внутрикостные имплантаты в медицинской практике: уч. пособие / А. В. Лясникова, Ю. В. Серянов. -Саратов: Изд-во Сарат. гос. техн. ун-та, 2005. 102 с. - ISBN

73. Бутовский К. Г. Биоактивные материалы и покрытия в дентальной имплантологии : уч. пособие / К. Г. Бутовский и др. . Саратов: Изд-во Сарат. гос. техн. ун-та, 2004. - 94 с. - ISBN

74. Перинская И.В. Применение ионной имплантации аргона при создании ультрадисперсной наномодифицированной поверхности титановых дентальных имплантатов / И.В. Перинская, В.Н. Лясников // Перспективные материалы. 2009. - № 5. - С. 45-49.

75. ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ

76. Перинской Ирины Владимировны «Разработка и применение ионно-лучевых методов наноструктурной пассивации материалов с целью улучшения их функциональных свойств»

77. Годовой экономический эффект от внедрения составил 320 тыс. рублей. Настоящий акт не является основанием для взаимных финансовых расчетов.1. Вице-президент, sjк.т.н. С^^ ' Григорашвили Ю. Е.f, Российская Академия Естественных Наук

78. Научно-производственная фирма «Диагностические технологии для техносферы»1. Д И А Т Е X

79. Россия, 123056, Моста Л Большая Грузинская, д 32, строение 21. Тел.факс моб.495.254-70-32 254-79-12 (495)254-79-68 (495)210-49-891. E-mail v-p@dtatech.ru

80. Помощник Вице-Президента, Технический секретарь1. Цыбанов А.Г.