Важнейшие результаты (Page 5)

Гетероструктуры GexSi1-x/Si с низкой плотностью дислокаций, полученные в результате отжига многослойных структур Ge/Si

Методом МВЕ выращены многослойные структуры Ge/Si переменной толщины (от 0,1 до 15 нм) с результирующей толщиной 80 – 150 нм на Si (111). При температуре 7000С  формируется полностью релаксированный слой Ge0,25Si0,75 на Si (111) с плотностью дефектов не выше 3.105 см-2.


BondorenkoV.I., LebedevO.I., AntipovM.V., VasilievA.G., OrlikovskyA.A.  HRENinvestigationofGexSiheterostructuresformation.ICEM 13,  Paris, 1994, p.153-154.

Антипов М., Васильев А., Васильев А., Киселев Н., Лебедев О., Орликовский А. Исследования мноослойных структур Ge/Si переменной толщины. Труды ФТИАН, ред. К.А.Валиев, “Наука”  т.8, 1994, с.110-127.

KiselevN.A., LebedevO.I., VasilievA.L., AntipovM.V., ValievK.A., VasilievA.G., OrlikovskyA.A. InvestigationofmultilayeredGe/Sistructureswithvaryingthicknesses. Vacuum,v.46, N3, p.269-276, 1995.

Физические основы технологии силидизации контактов в глубоко субмикронных КМОП СБИС

В области проблем металлизации кремниевых СБИС выполнены приоритетные исследования физических основ самосовмещенной технологии силидизации контактов в глубоко субмикронных КМОП СБИС на основе дисилицида титана (TiSi2) и дисилицида кобальта (CoSi2), изучена стабильность многослойных систем металлизации Si-TiSi2-Al и  Si-TiSi2 (TiN)-W-Al, развит новый подход к формированию металлизации в результате фазового расслоения в системах Ti-Co-N/CoSi2/Si в условиях поверхностно-диффузионных реакций в процессе нанесения, найдены условия формирования планарных границ TiSi2 и CoSi2  с Si и надежных барьерных слоев в современных системах соединений на основе Cu.


K.A.Valiev, A.G.Vasiliev, A.A.Orlikovsky, A.L.Vasiliev, A.L.Golovin, R.M.Imamov, N.A.Kiselev.Structure and properties of TiSi2 films on Si, obtained by Ti and Si cо-evaporation in high vacuum.||Vacuum, vol.42, No.18, p/1191 – 1201.

ВасильевА., ЗахаровР., РодатисВ., ЛобинцовА., ОрликовскийА., ХоринИ.ФазообразованиевмногокомпонентныхсистемахTi-Co-Si-NиTi-Co-Nприповерхностно-диффузионноммеханизмеформированиятонкихпленокнаSiиSiO2, ||МикроэлектроникаТ.30, № 5, с. 345-352 (2001).

Vasiliev A.L., Aindow M., Vasiliev A.G., Orlikovsky A.A., Horin I.A.Phase Formation in Ti (Ta)-Ni and Co-Ti Films Deposited on (001)Si in N2 Atmosphere. ||Mat. Res. Soc. Proc., SymposiumN, V. 745, N4.10 (2003).

Формирование ультратонких силицидных слоев на основе кобальта для омических контактов

Для создания силицидных слоев используется двухстадийная быстрая термическая обработка (БТО). На первой стадии из исходной структуры Ti/Co/Ti/Si формируется “жертвенный” слой, состоящий из TiOxNy и Ti-Со-Si. Образование TiOxNy сопровождается захватом остаточных примесей (O, C и N) из исходной пленки и поверхности Si-подложки. После удаления “жертвенного” слоя состав структуры соответствует моносилициду кобальта (CoSi), который на второй стадии БТО трансформируется в высокопроводящую фазу CoSi2.

 

Формирование ультратонких силицидных слоев на основе кобальта для омических контактов
Схематическое изображение технологического процесса образования слоя CoSi2 толщиной 12 нм и поверхностным сопротивлением 20 Ом/□ с использованием БТО в среде азота
Формирование ультратонких силицидных слоев на основе кобальта для омических контактов
СЭМ-изображение верхней части «жертвенного» слоя

Рудаков В.И., Денисенко Ю.И., Наумов В.В., Симакин С.Г. Особенности формирования CoSi2 при двустадийном быстром термическом отжиге структур Ti/Co/Ti/Si (100). Письма в ЖТФ, 2011, Т.37, вып.3, С.36-44.

Рудаков В.И., Денисенко Ю.И., Наумов В.В., Симакин С.Г. Контроль образования ультратонких слоев CoSi2 при быстром термическом отжиге структур  Ti/Co/Ti/Si (100). Микроэлектроника, 2011. Т. 40. Вып.6. С. 389-394.

Рудаков В.И., Денисенко Ю.И., Наумов В.В., Симакин С.Г. Формирование и методика исследования ультратонких слоев силицида кобальта в структурах  Ti/Co/Ti, TiN/Ti/Co и TiN/Co на кремнии. ЖТФ, 2012, Т.38, вып.21, С.48-55.

Рудаков В.И., Богоявленская Е.А., Денисенко Ю.И., Овчаров В.В., Куреня А.Л., К.В. Руденко, Лукичев В.Ф., Орликовский А.А., Плис Н.И.  Получение и свойства ультратонких слоев для изготовления элементов КНИ МДП-нанотранзистора. Российские нанотехнологии, 2013, Т. 8 , №3-4 , С. 68-73.

Бистабильность и гистерезис в кремниевой пластине, вызванные тепловым пробоем при нагревании пластины мощным некогерентным излучением

При облучении кремниевой пластины мощным потоком некогерентного излучения может наблюдаться тепловой пробой, сопровождающийся бистабильностью и гистерезисом. Для проявления эффекта температурной бистабильности необходим интенсивный теплоотвод, включающий, наряду с радиационной, кондуктивную или конвективную составляющую.


В.И. Рудаков, В.В. Овчаров, В.П. Пригара Бистабильность при радиационном теплообмене. Письма в ЖТФ, 2008,. том. 34,  вып. 16,. С. 79-86.

V.I. Rudakov, V.V. Ovcharov, A.L. .Kurenya, V.P. Prigara. Bistable behavior of silicon wafer in rapid thermal processing setup. Microelectronic Engineering, 2012, V. 93, PP. 67-73.

Valery I. Rudakov, Aleksey L..Kurenya, Vladimir V..Ovcharov, Valeriy P. Prigara. Temperature oscillation in a silicon wafer under constant power of incoherent irradiation by heating lamps in a thermal chamber of RTP set up. ProceedingsofSPIE, 2013,.V. 8700, PP. 870006-1-11.

Молекулярно-пучковая эпитаксия арсенида галлия на кремнии

Выполнен цикл исследований по молекулярно-пучковой эпитаксии арсенида галлия на кремнии (с замыслом о создании оптических связей на больших кремниевых кристаллах). Благодаря применению изовалентного легирования (In) на начальных стадиях роста получены тонкие (100 нм) слои арсенида галлия на кремнии с низкой плотностью дислокаций.

Молекулярно-пучковая эпитаксия арсенида галлия на кремнии


Joshkin V.A., Oktyabrsky S.R., Orlikovsky A.A., Bogonin I.A. Low temperature preannealing for carbon removal from Si surfase in GaAs-on-Si molecular beam epitaxial growth. JournalofCrystalGrowth, 132 (1993), p.209-214.

Богонин И.А., Иошкин В.А., Квит А.В., Орликовский А.А. Влияние легирования индием на рост арсенида галлия на кремнии при молекулярно-лучевой эпитаксии. Микроэлектроника, 1993, т.22, с.71-81.

Joshkin V., Orlikovsky A., Oktyabrsky S., Dovidenko K., Kvit A. Biaxial compression in GaAs thin films grown on SI. Journal of Crystal Growth.147 (1995), p.13-18.

V.A.Joshkin, A.V.Kvit, I.E.Givargizov, A.A.Orlikovsky, B.G.Zhurkin.Redistribution and incorporation of Si in GaAs due to indium doping.MatherialsScienceandEngineering.B26 (1994), p.7 – 11.

Источник пучков быстрых атомарных и  молекулярных нейтральных частиц

Разработан источник быстрых атомарных и молекулярных нейтральных частиц. Источник работает с инертными и химически активными газами; степень нейтральности формируемых пучков – до 100 %, диапазон энергии частиц – (100 -1500) эВ; отсутствует накопление объёмного заряда в диэлектрическом материале, приводящего к появлению дефектов в режимах осаждения или травления слоёв;отсутствует накопление поверхностного заряда в диэлектрическом материале, приводящего к искажению траекторий частиц кулоновским полем вблизи краёв топологических элементов ИС и невоспроизводимому влиянию на процесс осаждения или травления слоёв.

Источник пучков быстрых атомарных и  молекулярных нейтральных частиц
Источник быстрых нейтральных частиц с ленточным пучком

Маишев Ю.П., Шевчук С.Л., Матвеев Т.Н. Физические принципы формирования пучков быстрых атомов резонансной перезарядкой пучков ионов // Квантовые компьютеры, микро-  и наноэлектроника: физика, технология, диагностика  и моделирование/Отв. ред. В.Ф. Лукичев. М.: Наука. 2008.  (Труды ФТИАН; Т. 19, С. 69 – 77).

Патент Российской Федерации №2 395133 С1 от 10.03.2009  «Источник быстрых нейтральных частиц».

Патент Российской Федерации №2 468 465 С2 от 27.12.2010  «Источник быстрых нейтральных частиц».

Осаждение углеродных алмазоподобных пленок из пучков ионов

В 2012 году впервые в России в ФНЦ трансплантологии и искусственных органов им. В.И. Шумакова осуществлена имплантация человеку осевого насоса, так называемого «искусственного сердца», предназначенного для поддержания функции кровообращения. Все поверхности деталей и узлов насоса покрывались тонкой углеродной алмазоподобной пленкой (АПП) с целью исключения тромбообразования, а также снижения трения в опорах насоса. Осаждение АПП проводилось методом реактивного ионно-лучевого синтеза. Насос проработал девять месяцев у человека перед пересадкой ему донорского сердца. За этот период ротор насоса совершил 3,3 миллиарда оборотов, что не вызвало изменений в покрытых АПП деталях и узлах насоса.

Ю.П.Маишев1, С.Л.Шевчук1, Г.Р.Иткин2, В.А.Мальгичев3. Осаждение углеродных алмазоподобных пленок из пучков ионов для создания искуственного сердца. 1Физико-технологический институт РАН, 2Федеральный научный центр трансплантологии и искусственныхоргановим. академика В.И. Шумакова Минздравсоцразвития России, 3ООО “ДОНА-М”. Доклад на научной сессии ОНИТ РАН «НАНОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ».г. Санкт-Петербург, март 2013 г.

Плазмохимические процессы травления высокоаспектных структур в кремнии

Проведены исследования глубокого анизотропного травления Si в циклическом, двухстадийном процессе в плазме SF6/C4F8 ВЧИ разряда (Bosch-процесс) для получения высокоаспектных микроструктур. Создан программный комплекс моделирования формирования таких структур, который позволяет определять влияние большинства технологических параметров на получение заданного профиля травления.

Амиров И.И., Морозов О.В., Изюмов М.О., Кальнов В.А., Орликовский А.А., Валиев К.А.  Плазмохимическое травление глубоких канавок в кремнии с высоким аспектным отношением для создания различных элементов микромеханики. // Микросистемная техника. 2004. Т.12. С.15-18.

Амиров И.И., Алов Н.В. Формирование микроструктур на поверхности кремния во фторсодержащей плазме в циклическом процессе травление/пассивация. Химия высоких энергий. 2008. Т.41.№4. С.164-168.

Шумилов А.С., Амиров И.И. Моделирование формирования глубоких канавок в кремнии в плазмохимическом, циклическом травление/пассивация процессе // Микроэлектроника. 2007. Т.36. № 4. С. 295-305.

Шумилов С.А., Амиров И.И., Лукичев В.Ф. Моделирование эффектов формирования глубоких канавок в кремнии в плазмохимическом циклическом процессе. // Микроэлектроника. 2009. Т. 38. №6. С. 428-435.

Амиров И.И., Морозов О.В., Постников А.В., Кальнов В.А., Орликовский А.А., Валиев К.А. Плазменные процессы глубокого травления кремния в технологии микросистемной техники. Труды ФТИАН. Квантовые компьютеры, микро-наноэлектроника. М., Наука. 2009. Т. 20. С.159-174.

Развитие технологий плазменных процессов формирования трехмерных микро-инаноструктур

Выполнены исследования в области разработки конструкции, математического моделирования и технологии изготовления изделий микросистемной техники. Разработаны маршруты изготовления на основе технологии формирования микроструктур с использованием плазмохимического циклического процесса (травление/пассивация) кремния во фторсодержащей плазме. Изучены условия получения высокоаспектных структур в кремнии, созданы экспериментальные образцы микроакселерометров и микрогироскопов для систем навигации нового поколения.

О.В. Морозов, А.В. Постников, И.И. Амиров, В.А. Кальнов. Технология изготовления микроэлектромеханических устройств на основе изолированных областей в пластине кремния. // Материалы 16 Международной научно-технической конференции «Высокие технологии в промышленности России» Москва. 2010.  9-11 сентября.С.205-210.

Патент на изобретение №2403647. Способ формирования электрически изолированных областей кремния в объеме кремниевой пластины. Зарегистрировано 10.10.2010.

Уваров И.В., Морозов О.В., Козин И.А., Постников А.В., Амиров И.И., Кальнов В.А. Динамические характеристики чувствительного элемента микрогироскопа с повышенным фактором демпфирования. // Микро- и наносистемная техника. 2011. №6

Разработка технологии изготовления чувствительного элемента микрогироскопа для систем навигации

Совместно с Раменским приборостроительным КБ и ОАО «Инерциальные Технологии «Технокомплекса» проведены обширные исследования по разработке конструкции, технологии изготовления микрогироскопа на основе МЭМС технологии для современных систем навигации.

Разработка технологии изготовления чувствительного элемента микрогироскопа для систем навигации

Кальнов В.А., Лукичев В.Ф., Амиров И.И., Саломатин А.К., Соловьев В.М., Соловьев Ю.В. Плазменные процессы глубокого травления кремния в технологии микросистемной техники // Всеросс.науч-практ.конф.”Навигация, наведение и управление летательными аппаратами”. – Тез.докл., – М.-Раменское, 20-21 сент.2012. – С.78-79.