Исследование закономерностей формирования и модификации волнообразного нанорельефа на кремнии и в тонких пленках на основе кристаллического и аморфного кремния тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.01, кандидат физико-математических наук Журавлев, Иван Васильевич

• Журавлев, Иван Васильевич
• кандидат физико-математических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Журавлев, Иван Васильевич

Введение.

Глава 1. Ионно-пучковые методы самоформирования наноструктур и нанорисунка на поверхности полупроводниковых материалов.

1.1. Литография нового поколения и процессы самоформирования объектов нанометрового масштаба на поверхности полупроводниковых материалов.

1.2. Ионно-пучковые методы самоформирования наноструктур на поверхности полупроводников.

1.3. Анизотропный периодический микрорельеф на поверхности кремния, инициируемый ионной бомбардировкой.

1.4. Волнообразный нанорельеф в системе N2* — 81.

1.5. Анализ модельных представлений о природе анизотропного периодического микрорельефа и задачи исследования.

Глава 2. Исследование закономерностей морфологии волнообразного нанорельефа и динамики процесса его образования при бомбардировке поверхности кремния ионами азота.

2.1. Зависимость морфологии волнообразного нанорельефа на поверхности кремния от энергии, угла бомбардировки и дозы ионов азота.

2.2. Внутреннее строение волны волнообразного нанорельефа.

2.3. Зависимость морфологии волнообразного нанорельефа от температуры.

2.4. Факторы, замедляющие динамику процесса образования волнообразного нанорельефа.

2.5. Факторы, ускоряющие динамику процесса образования волнообразного нанорельефа.

Глава 3. Волнообразный нанорельеф в слоях аморфного кремния и на поверхности различных материалов.

3.1. Сравнительная характеристика морфологии волнообразного нанорельеф а и динамики его образования в слоях аморфного кремния различного типа.

3.2. Зависимость морфологии волнообразного нанорельефа на аморфном кремнии от угла бомбардировки и энергии ионов азота.

3.3. Перенос волнообразного нанорельефа из слоя аморфного кремния на поверхность различных материалов.

3.4. О природе волнообразного нанорельефа.

Глава 4. Модификация волнообразного нанорельефа в тонких пленках на основе монокристаллического и аморфного кремния.

4.1. Формирование кремниевых нанопроволок на материале "кремний на диэлектрике".

4.2. Модификация волнообразного нанорельефа на поверхности монокристаллического и аморфного кремния жидкостным травлением.

4.3. Формирование нанотренчей на основе волнообразного нанорельефа с помощью плазмохимического травления.

4.4. Модификация волнообразного нанорельефа на монокристаллическом и аморфном кремнии в двухстадийном процессе плазмохимического и жидкостного травления.

4.5. Области потенциального применения волнообразного нанорельефа.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование закономерностей формирования и модификации волнообразного нанорельефа на кремнии и в тонких пленках на основе кристаллического и аморфного кремния»

В области высоких технологий настоящее время ознаменовано бурным развитием нанотехнологий - методов формирования разнообразных объектов с размерами 10-5-100 нм. Стратегический путь создания рисунка с суб-100-нм размерами в производстве чипов основан на использовании литографии нового поколения (Next Generation Lithography - NGL). Литография нового поколения представлена широким арсеналом методов, в которых для создания рисунка используются различные типы частиц, воздействующих на поверхность: фотоны, ионы, электроны. С состоянием различных методов NGL и перспективами их применения в промышленности можно ознакомиться, например, в отчетах [1] или обзорах [2]. В тоже время получение наноразмерных объектов на основе полупроводниковых материалов за счет процессов их самоформирования вызывает повышенный не только научный, но и практический интерес. Нанотехнологии, базирующиеся на явлениях самоформирования, могут в определенных случаях выступать альтернативой крайне дорогостоящим или низкопродуктивным методам NGL.

Среди широкого спектра явлений самоформирования объектов на поверхности твёрдых тел вполне определенное место занимают структуры в виде волнообразной топографии, инициируемые ионной бомбардировкой и получившие в иностранной литературе название "ripples". В последние годы на данное явление обращено внимание как на процесс самоформирования периодических анизотропных наноструктур на поверхности полупроводниковых материалов. Образование "ripples" обнаружено на поверхности таких материалов как Si, SiC>2, GaAs, InAs при их распылении потоками низкоэнергетичных (1-5-20 кэВ) инертных (Ne+, Ar+, Хе+) и химически активных (Cs+, Ог+, N2+) ионов. Среди известных систем (тип пучка ионов - материал мишени, например, Ar+-Si) наиболее привлекательной для дальнейших исследований и разработок является система N2+-Si. Её основными отличительными свойствами являются: высокая степень планарности сформированной структуры; малый период структуры; минимальные глубины распыления, на которых она образуется. Отсутствие планарности структуры и её прогрессирующее возмущение в процессе распыления в других системах существенным образом снижает к ним интерес с точки зрения перспективы интеграции наноструктуры в элементы планарной микротехнологии. Немаловажным фактором в пользу выбора системы N2+-Si является и то, что кремний - базовый материал микротехнологии, а азот используется в процессах технологии.

При определенных экспериментальных условиях облучения кремния потоком ионов N2+ на распыляемой поверхности формируется структура в виде планарного анизотропного периодического нанорельефа, основной элемент морфологии которого представлен волнами с периодом менее 100 нм. Данный тип морфологии отличается от "ripples" и в дальнейшем будет называться волнообразным нанорельефом (ВНР). К началу настоящей работы в отношении ВНР была известна следующая экспериментальная информация. Посредством in situ регистрации процесса образования ВНР по изменению электронной эмиссии изучена динамика его развития. Установлены зависимости интегральной характеристики ВНР -глубины его зарождения от энергии ионов азота, угла бомбардировки и температуры образца. Показана возможность формирования волнообразных наноструктур на материале "кремний на диэлектрике" (КНД).

ВНР представляется достаточно перспективной наноструктурой на кремнии и весьма актуально продолжение исследований. Накопленные к началу настоящей работы экспериментальные данные по системе N2+-Si представляют исходный материал для следующего этапа исследований. Очевидно, что для доведения ВНР до стадии практического применения в виде приборной наноструктуры предстоит решить значительный объем задач, имеющих фундаментальную и прикладную направленность. Решению части первоочередных задач и посвящена данная диссертация.

Естественный интерес вызывает получение зависимостей не только глубин формирования ВНР, но и непосредственно длины волны X от основных экспериментальных параметров в широком диапазоне их изменения: энергии ионов, угла бомбардировки и температуры образца. Более того, круг этих параметров должен быть дополнен такими факторами как воздействие потока электронов, влияние кислорода и состава пучка ионов на процесс формирования ВНР. Это позволит установить устойчивость процесса к разнообразным факторам воздействия.

Одной из важнейших задач исследования ВНР как наноструктуры должно стать установление внутреннего строения волны на атомном уровне с помощью метода просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ).

Закономерный практический интерес имеет ответ на вопрос: возможен ли в системе Ы2+-81 отход от монокристаллического кремния? Очевидно, что в качестве ближайшего кандидата на его замену может выступать аморфный кремний. По этой причине исследование закономерностей формирования ВНР на аморфном кремнии является актуальной и самостоятельной задачей диссертационной работы.

Важным шагом на пути продвижения ВНР к приборной наноструктуре должно стать формирование на основе ВНР и материала КНД изолированных кремниевых нанопроволок с их характеризацией на атомном уровне с помощью ПЭМ. Модификация геометрии исходного ВНР (повышение аспектного отношения структуры) с помощью известных технологических методов жидкостного и плазмохимического травления также является задачей настоящего исследования. Успешное её решение позволит расширить область потенциальных практических применений наноструктуры.

Таким образом, целью настоящей работы является исследование закономерностей формирования и модификации волнообразного нанорельефа на кремнии и в тонких пленках на основе кристаллического и аморфного кремния при распылении поверхности ионами азота. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- исследование морфологии и длины волны волнообразного нанорельефа на кристаллическом кремнии и в пленках аморфного кремния в зависимости от широкого набора экспериментальных параметров;

- изучение внутреннего строения волны на атомном уровне;

- исследование процессов модификации геометрии волны исходного волнообразного нанорельефа.

Представленный в диссертационной работе экспериментальный материал является аргументированным обоснованием основных научных положений, выносимых на защиту:

1. Результаты экспериментального исследования морфологии и определения зависимостей длины волны волнообразного нанорельефа на монокристаллическом кремнии от угла бомбардировки, энергии ионов азота и температуры образца.

2. Устойчивость процесса образования волнообразного нанорельефа к давлению кислорода в камере образца, электронному облучению и содержанию водорода в ионном пучке.

3. Результаты исследования внутреннего строения индивидуальных волн волнообразного нанорельефа методом просвечивающей электронной микроскопии.

4. Результаты экспериментальных исследований зависимостей морфологии, глубины формирования и длины волны волнообразного нанорельефа от энергии ионов и угла бомбардировки при распылении ионами азота слоев аморфного кремния различного типа. Перенос волнообразного нанорельефа из слоя аморфного кремния на поверхность различных материалов.

5. Формирование на основе волнообразного нанорельефа массивов периодических кремниевых наноструктур с различной геометрией поперечного сечения и создание кристаллических кремниевых нанопроволок на материале "кремний на диэлектрике".

Защищаемые положения в значительной степени отражают научную новизну работы, которая состоит в том, что в ней впервые получены следующие научные результаты.

- Получены зависимости длины волны волнообразного нанорельефа на кристаллическом кремнии от энергии ионов азота, угла бомбардировки, температуры образца, и установлено влияние на процесс образования волнообразного нанорельефа давления кислорода в камере образца, электронного облучения и содержания водорода в ионном пучке.

- Изучено внутреннее строение индивидуальных волн волнообразного нанорельефа методом просвечивающей электронной микроскопии.

- Для слоев аморфного кремния различного типа получены зависимости морфологии, глубины формирования и длины волны волнообразного нанорельефа от энергии ионов азота и угла бомбардировки. Осуществлено формирование волнообразного нанорельефа на поверхности различных материалов путём переноса волнообразного нанорельефа из слоя аморфного кремния в нижележащий слой за счет ионного распыления.

- На основе волнообразного нанорельефа осуществлено формирование массивов периодических кремниевых наноструктур с различной геометрией поперечного сечения, и получены кристаллические кремниевые нанопроволоки на материале "кремний на диэлектрике".

Практическая значимость результатов работы

Полученные результаты позволяют осуществлять управляемое формирование наноструктуры в виде волнообразного нанорельефа с заданным периодом от 25 до 150 нм на поверхности как монокристаллического, так и аморфного кремния.

На основе волнообразного нанорельефа и материала "кремний на диэлектрике" созданы плотные массивы кристаллических кремниевых нанопроволок, являющихся базовой структурой для приборов опто- и наноэлектроники. Решение проблемы формирования волнообразного нанорельефа на подложках из стекла и полиимида открывает перспективу его использования в технологии жидкокристаллических экранов. Сформированные с помощью волнообразного нанорельефа наномаски, состоящие из нанополосок аморфного кремния с поперечными размерами и расстояниями между ними в диапазоне от 75 до 18 нм, могут найти широкое применение в различных областях нанотехнологии.

В целом, практическая значимость результатов работы в значительной степени задается интегрируемостью процесса формирования волнообразного нанорельефа в кремниевую планарную микротехнологию.

10

Заключение диссертации по теме «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника на квантовых эффектах», Журавлев, Иван Васильевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Определена область существования волнообразного нанорельефа на монокристаллическом кремнии в координатах (энергия ионов, угол бомбардировки). Установлены зависимости длины волны волнообразного нанорельефа на монокристаллическом кремнии от угла бомбардировки, энергии ионов азота и температуры образца.

2. Проведены эксперименты по влиянию на процесс образования и морфологию волнообразного нанорельефа давления кислорода в камере образца, электронного облучения, содержания водорода в ионном пучке и шероховатости исходной поверхности. Полученные результаты демонстрируют устойчивость процесса к воздействию указанных факторов.

3. Впервые методом просвечивающей электронной микроскопии исследовано внутреннее строение индивидуальных волн волнообразного нанорельефа, как исходного, так и после высокотемпературных отжигов.

4. Впервые получены зависимости морфологии, глубины формирования и длины волны волнообразного нанорельефа от энергии ионов и угла бомбардировки при распылении ионами азота слоев аморфного кремния различного типа. Продемонстрировано формирование волнообразного нанорельефа на поверхности подложек из диоксида кремния, полиимида, фианита, стекла и арсенида галлия посредством его переноса из слоя аморфного кремния в подложки за счет ионного распыления.

5. Показано, что процесс образования волнообразного нанорельефа носит двухстадийный характер. Длина волны малоамплитудного волнообразного нанорельефа определяется стадией формирования модифицированного слоя при бомбардировке поверхности кремния ионами азота. Дальнейший рост амплитуды рельефа без изменения длины волны происходит в процессе ионного распыления. Предложена качественная модель формирования волнообразного нанорельефа на основе вязкоупругой релаксации анизотропных напряжений в модифицированном слое.

6. Впервые на основе волнообразного нанорельефа и материала "кремний на диэлектрике" сформирован плотный массив кристаллических кремниевых нанопроволок.

7. На основе волнообразного нанорельефа созданы массивы периодических наноструктур на кристаллическом и аморфном кремнии с различной геометрией поперечного сечения и высоким аспектным отношением посредством плазмохимического и жидкостного травления. Для наномасок из аморфного кремния достигнуты поперечные размеры нанополосок и зазоров между ними равные 18 нм.

В заключение хочу выразить искреннюю признательность своему научному руководителю и учителю доктору физ.-мат. наук В.К. Смирнову, за требовательное научное руководство;

Особая благодарность кандидату физ.-мат. наук, старшему научному сотруднику Д.С. Кибалову за помощь в обсуждении результатов и постоянное внимание к работе;

Кандидату физ.-мат. наук, старшему научному сотруднику П.А. Лепшину за ценные советы и помощь в подготовке и проведении экспериментов;

Инженеру Г.Ф. Смирновой за выполнение РЭМ- анализов топографии и помощь в проведении исследований процессов модификации ВНР жидкостным травлением;

Кандидату физ.-мат. наук И.И. Амирову за помощь в работе по исследованию процессов модификации ВНР методами плазмохимического травления;

Кандидату физ.-мат. наук, старшему научному сотруднику С.Г. Симакину и научному сотруднику Е.В. Потапову за помощь в проведении экспериментов на установке вторично-ионной масс-спектрометрии;

Искренняя благодарность инженеру Г.И. Батракову, усилиями которого экспериментальное оборудование поддерживается в рабочем состоянии.

132

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Журавлев, Иван Васильевич, 2004 год

1. Melliar-Smith M., Helms В., Saathoff D., Cleavelin R. 1.ternational SEMATECH Annual Report 2001. - Austin, TX: Sematech Inc. (www.sematech.org), 2002.

2. Technology Roadmap for Nanoelectronics (Second Edition November 2000) European Commission 1ST programme Future and Emerging Technologies Edited by R. Compano.

3. Gwyn C.W., Stolen R., Sweeney D., Attwood D. Extreme ultraviolet lithography. -J. Vac. Sci. Technol. B, 1998, v. 16, pp. 3142-3149.

4. Mizusava N., Uda K., Watanabe Y., Pieczulewski C. Global activities making x-ray lithography a reality for 100 nm production and beyond. Future Fab 5, London: Technology Publishing Ltd., 1997, p. 177-185.

5. Harriot L.R. Scattering with angular limitation projection electron beam lithography for suboptical lithography J. Vac. Sci. Technol. B, 1997, v. 15, № 6, pp. 2130-2135.

6. Lee Y., Leung K.N., Williams M.D., Bruenger W.H., Fallman W., Loschner H., Stengl G. Multicusp ion source for ion projection lithography. Proceedings of the 1999 Particle Accelerator Conference, New York, 1999, pp. 2575-2577.

7. Isaac R.D. The future of CMOS technology. IBM J. Res. Dev., 2000, v. 44, № 3, pp. 369-378.

8. Kurihara K., Iwadate K., Namatsu H., Nagase M., Takenaka H., Murase K. An Electron Beam Nanolithography System and its Application to Si Nanofabrication. Jpn. J. Appl. Phys., 1995, v. 34, pp. 6940-6946.

9. Matsuzaka T., Soda Y. Electron Beam Lithography System for Nanometer Fabrication. Hitachi Review, 1999, v. 48, № 6, pp. 340-343.

10. Huey B.D., Langford R.M. Low-dose focused ion beam nanofabrication and characterization by atomic force microscopy. Nanotechnology, 2003, v. 14, pp. 409-412.

11. Minne S.C., Manalis S.R., Yaralioglu G., Atalar A., Quate C.F. Automated parallel high-speed atomic force microscopy. Appl. Phys. Lett., 1998, v. 72, № 18, pp. 2340-2342.

12. Eisert D., Braun W., Kuhn S., Koeth J., Forchel A. Metal wire definition by high resolution imprint and lift-off. Microelectronic Engineering, 1999, № 46, pp. 179-181.

13. White D.L., Wood O.R. Novel alignment system for imprint lithography. J. Vac. Sci. Technol. B, 2000, v. 18, № 6, pp. 3552 - 3556.

14. Longo D.M., Benson W.E., Chraska Т., Hull R. Deep submicron microcontact printing on planar and curved substrates utilizing focused ion beam fabricated print heads. Appl. Phys. Lett., 2001, v. 78, № 7, pp. 981 - 983.

15. Muray L.P., Spallas J.P., Stebler C., Lee K., Mankos M., Hsu Y., Gmur M., Chang T.H.P. Advances in arranged microcolumn lithography. J. Vac. Sci. Technol. B, 2000, v. 18, № 6, pp. 3099 - 3104.

16. Musato M., Susumu G. New concept for high-throughput multielectron beam direct write system. J. Vac. Sci. Technol. B, 2000, v. 18, № 6, pp. 3061 - 3066.

17. Yin E., Brodie A.D., Tsai F.C., Guo G.X., Parker N.W. Electron optical column for a multicolumn, multibeam direct write electron beam lithography system. J. Vac. Sci. Technol., 2000, v. 18, № 6 pp. 3126 - 3131.

18. Scott K.L., King T.-J., Lieberman M.A., Leung K.-N. Pattern generators and microcolumns for ion beam lithography. J. Vac. Sci. Technol. B, 2000, v. .18, №6, pp. 3172-3176.

19. Леденцов H. H., Устинов В. M., Щукин В. А., Копьев П. С., Алферов Ж. И., Бимберг Д. Гетероструктуры с квантовыми точками: получение, свойства, лазеры. Обзор. ФТП, 1998, т. 32, № 4, с. 385 - 410.

20. Akimov A.N., Fedosenko E.V., Neizvestnyi I.G., Shumsky V.N., Suprun S.P., Talochkin A.B. Formation of Self-Organized Quantum Dot Ensembles in Unstrained GaAs/ZnSe/QD Ge/ZnSe Heterosystem. - Phys. Low- Dim. Struct., 2002, № 1/2, pp. 191-202.

21. Liua J.L., Khitun A., Wanga K.L., Borca-Tasciuc Т., Liub W.L., Chen G., Yuc D.P. Growth of Ge quantum dot superlattices for thermoelectric applications. Journal of Crystal Growth, 2001, v. 227-228, pp. 1111-1115.

22. Kamins T.I., Williams R.S., Chen Y., Chang Y.L., Chang Y.A. Chemical vapor deposition of Si nanowires nucleated by TiSi2 islands on Si. Appl. Phys. Letters, 200, v. 76, № 5, pp. 562-564.

23. Kamins T.I., Williams R.S., Basile D.P. Ti-catalized Si nanowires by chemical vapor deposition: Microscopy and growth mechanisms. J. Appl. Phys., 2001, v. 89, №2, pp. 1008-1016.

24. Chung S.W., Yu J.Y., Heath J.R. Silicon nanowire devices. Appl. Phys. Lett., 2000, v. 76, № 15, pp. 2068-2070.

25. Lew K.K., Reuther C., Carim A.H., Redwing J.M. Template-directed vapor-liquid-solid growth of silicon nanowires. J. Vac. Sci. Technol. B, 2002, v. 21, № 1, pp. 389-392.

26. Wu X.C., Song W.H., Huang W.D., Pu M.H., Zhao B., Sun Y.P, Du J.J. Crystalline gallium oxide nanowires: intensive blue light emitters. Chem. Phys. Lett., 2000, № 328, pp. 5-9.

27. Dresselhaus M.S., Dresselhaus G., Saito R. Physical properties of Carbon Nanotubes. Imperial College Press, London, 1998,259 p.

28. Shea H.R., Martel R., Hertel T., Schmidt T., Avouris P. Manipulation of Carbon Nanotubes and Properties of Nanotube Field-Effect Transistors and Rings. -Microelectronic Engineering, 1999, v. 46, pp. 101-104.

29. Collins P.G., Arnold M.S., Avouris P. Engineering Carbon Nanotubes and Nanotube Circuits Using Electrical Breakdown. Science, 2001, v. 292, pp. 706-709.

30. Routkevitch D., Tager A.A., Haruyama J., Almawlawi D., Moskovits M., Xu J. M. Nonlitographic Nano-Wire Arrays: Fabrication, Physics and Device Applications. -IEEE Trans. Electron Devices, 1996, v. 43, № 10, pp. 1646-1657.

31. John G.C., Singh V.A. Porous Silicon: theoretical studies. Phys. Reports, 1995, v. 263, pp. 93-151.

32. Fauchet P.M., von Behren J., Herschman K.P., Tsybeskov L., Duttagupta S.P. Porous Silicon Physics and Device Application: A Status Report. Phys. Stat. Sol. (a), 1998, v. 165, № 3, pp. 3 -13.

33. Bisi O., Ossicini S., Pavesi L. Porous Silicon: a Quantum Structure for Silicon Based Optoelectronics. Surf. Sci. Reports, 2000, v. 38, pp. 1-126.

34. Shinada T., Kimura H., Kumura Y., Ohdomari I. Damage and contamination free fabrication of thin Si wires with highly controlled feature size. Appl. Surf. Sci., 1997, № H7/118, pp. 684-689.

35. Facsko S., Decorsy Т., Koerdt С., Trappe C., Kurz H., Vogt A., Hartnagel H.L. Formation of Ordered Nanoscale Semiconductor Dots by Ion Sputtering. Science, 1999, v. 285, pp. 1551-1553.

36. Gago R., Vázquez L., Cuerno R., Valera M., Ballesteros С., Albella J.M. Production of ordered silicon nanocrystals by low energy ion sputtering. Appl. Phys. Lett., 2001, v. 78, № 21, pp. 3316-3318.

37. Borsoni G., Gros-Jean M., Korwin-Pawlowski M.L., Laffitte R., Le Roux V., Vallier L. Oxide nanodots and ultrathin layers fabricated on silicon using nonfocused multicharged ion beam. J. Vac. Sci. Technol. B, 2000, v. 18, № 6, pp. 3535-3538.

38. Bhattacharya S.R., Ghose D., Basu D., Karmohapatro S.B. Surface Topography of Ar+ bombarded GaAs (100) at various temperatures. J. Vac. Sci. Technol. A, 1987, v. 5, №2, pp. 179-183.

39. Берт H.A., Сошников И.П. Изучение распыления фосфида, арсенида и антимонида галлия при бомбардировке ионами Аг+ с энергией 2-8 кэВ. ФТТ, 1993, т. 35, с. 2501-2508.

40. Берт Н.А., Сошников И.П. Распыление полупроводниковых мишеней AlxGaixAs ионами Аг+ с энергией 2-14 кэВ. ЖТФ, 1997, т. 67, с. 113-117.

41. Качурин Г.А., Реболе Л., Скорупа В., Янков Р.А., Тысченко И.Е., Фреб X., Беме Т., Лео К. Коротковолновая фотолюминесценция слоев Si02, имплантированных большими дозами ионов Si+, Ge+ и Аг+. — ФТП, 1988, т. 32, № 4, с. 439-444.

42. Rusponi S., Boragno C., Valbusa V. Ripple Structure on Metal Surfaces Induced by Ion Sputtering. Phys. Low-Dim. Struct., 1998, v. 11/12, pp. 55-64.

43. Rusponi S., Costantini G., de Mongeot F.B., Boragno C., Valbusa V. Pattering a surface on the nanometric scale by ion sputtering. Appl. Phys. Lett., 1999, v. 75, №21, pp. 3318-3320.

44. Lewis G.W., Nobes M.J., Carter G., Whitton J.L. The mechanisms of etch pit and ripple structure formation on ion bombarded Si and other amorphous solids. Nucl. Instr. and Meth., 1980, № 170, pp. 363-369.

45. Navez M., Sella G., Chaperot D. Étude de l'attaque du verre par bombardement ionique. Compt. Rend. Acad. Sci. Paris, 1962, v. 254, pp. 240-244.

46. Carter G., Nobes M.J., Whitton J.L., Tanovic L., Williams J.S. Experimental and theoretical studies of bombardment induced surface morphology changes. Proc. VII Intern. Conf. on Atomic collisions in solids, Moscow, 1977, pp. 178-182.

47. Duncan S., Smith R., Sykes D.E., Walls J.M. Surface morphology of Si (100), GaAs (100) and InP (100) following 02+ and Cs+ ion bombardment. Vacuum, 1984, v. 34, № 1 -2, pp. 145-151.

48. Stevie F.A., Kahora P.M., Simons D.S., Chi P. Secondary ion yield changes in Si and GaAs due to topography changes during 02+ or Cs+ ion bombardment. J. Vac. Sci. Technol. A, 1988, v. 4, pp. 76-80.

49. Karen A., Okuno K., Soeda F., Ishitani A. A study of the secondary- ion yield change on the GaAs surface caused by the 02+ ion- beam- induced rippling. J. Vac. Sci. Technol. A, 1991, v. 9, № 4, pp. 2247-2252.

50. Karen A., Nakagawa Y., Uchida M., Hatada M., Okuno K., Soeda F., Ishitani A. Dependence of rippled topography of the sputtered surfaces on the energy and the incident angle of the 02+ beam. — Proc. of 8-th Intern. Conf. on Secondary Ion Mass

51. Spectrometry. SIMS-VIII / Eds. Benninghoven A. et al., Chichester: Willey, 1992, pp. 339-342.

52. Cirlin E.H., Vajo J.J. SIMS with sample rotation. Proc. of the 8-th Intern. Conf. on Secondary Ion Mass Spectrometry. SIMS VIII / Eds. Benninghoven A. et al., Chichester: Wiley, 1992, pp. 347-350.

53. Eist K., Vandervorst W., Adams F., Tian C. Material and Temperature Dependence of the Ripple Formation. Abstracts book of the Eighth International Conference. National Physical Laboratory, England, Liverpool, 1994, p. 50.

54. Carter G., Vishnyakov V. Ne+ and Ar+ Ion Bombardment induced Topography on Si. Surf. Interface Anal., 1995, v. 23, pp. 514-520.

55. Vishnyakov V., Carter G., Goddard D.T., Nobes M.J. Topography development on selected inert gas and self-ion bombarded Si. — Vacuum, 1995, v. 46, № 7, pp. 637-643.

56. Carter G., Vishnyakov V., Martynenko Yu.V., Nobes M.J. The effects of ion species and target temperature on topography development on ion bombarded Si. -J. Appl. Phys., 1995, v. 78, № 6, pp. 3559-3565.

57. Carter G., Vishnyakov V., Nobes M. J. Ripple topography development on ion bombarded Si. Nucl. Instr. and Meth. B, 1996, v. 115, pp. 440-445.

58. Wittmaack K. Effect of surface roughening on secondary ion yields and erosion rates of silicon subject to oblique oxygen bombardment. J. Vac. Sci. Technol. A, 1990, v. 8, № 3, pp. 2246-2250.

59. Wittmaack K. Ion- induced electron emission as a means of studying energy- and angle- dependent compositional changes of solids bombarded with reactive ions. I. Oxygen bombardment of silicon. Surf. Sci., 1999, v. 419, pp. 249 - 264.

60. Kataoka Y., Wittmaack K. Ion- induced electron emission as a means of studying energy- and angle- dependent compositional changes of solids bombarded with reactive ions. II. Nitrogen bombardment of silicon. Surf. Sci., 1999, v. 424, pp. 299-310.

61. Смирнов В.К., Кривелевич С.А., Кибалов Д.С., Лепшин П.А. Структурирование поверхности кремния ионными пучками. — Труды ФТИАН, 1997, т. 12, с. 62-85.

62. Smirnov V.K., Kibalov D.S., Krivelevich S.A., Lepshin P.A., Potapov E.V., Yankov R.A., Skorupa W., Makarov V.V., Danilin A.B. Wave-ordered structures formed on SOI wafers by reactive ion beams. Nucl. Instr. and Meth. B, 1999, v. 147, pp. 310-315.

63. Eist К. The analysis of Si-based structures with secondary ion mass spectrometry. Physical aspects related to the use of oxygen bombardment. Ph.D. thesis, Antwerpen, Belgium, September 1993,273 p.

64. Eist К., Vandervorst W. Influence of the composition of the altered layer on the ripple formation. J. Vac. Sei. Technol A., 1994, v. 12, № 6, pp. 3205-3216.

65. Alay J.L., Vandervorst W. XPS Analysis of Ion-beam-induced Oxidation of Substrates. Surf. Interface Anal., 1992, № 19, pp. 313-317.

66. Beyer G.P., Patel S.B., Kilner J.A. A SIMS study of the altered layer in Si using 1802 primaries at various angles of incidence. Nucl. Instr. and Meth. B, 1994, v. 85, pp. 370-373.

67. Vajo J.J., Doty R.E., Cirlin E.H. Influence of 02+ energy, flux and fluence on the formation and growth of sputtering- induced ripple topography on silicon. J. Vac. Sei. Technol. A, 1996, v. 14, № 5, pp. 2709-2720.

68. Wittmaack K. Artifacts in low-energy depth profiling using oxygen primary ion beam beams: Dependence on impact angle and oxygen flooding conditions. J. Vac. Sei. Technol. B, 1998, v. 16, № 5, pp. 2776-2784.

69. Смирнов B.K., Курбатов Д.А., Потапов E.B., Жохов А.В. Локализованные по глубине изменения вторично-ионной эмиссии кремния при бомбардировке поверхности ионами N2+. Поверхность, 1993, № 10, с. 65-73.

70. Смирнов В.К., Симакин С.Г., Макаров В.В., Потапов Е.В. Послойный анализ сверхтонких слоев легирования Ge в кремнии методом вторично-ионной масс-спектрометрии. Микроэлектроника, 1994, т. 23, вып. 5, с. 61-69.

71. Смирнов В.К., Потапов Е.В., Симакин С.Г., Макаров В.В. Разрешение по глубине при послойном анализе 8-легированного кремния методом вторично-ионной масс-спектрометрии. Труды ФТИ РАН, 1995, № 9, с. 19-25.

72. Smirnov V.K., Simakin S.G., Potapov E.V., Makarov V.V. SIMS Depth Profiling of Delta Doped Layers in Silicon. Surf. Interface Anal., 1996, v. 7, pp. 469-475.

73. Кривелевич C.A., Кибалов Д.С., Лепшин П.А., Смирнов В.К. Влияние температуры на структуру поверхности при воздействии ионных пучков. -Физика и химия обработки материалов, 1998, № 2, с. 27-32.

74. Смирнов В.К., Лепшин П.А., Кривелевич С.А., Кибалов Д.С. Зависимость процесса рельефообразования при бомбардировке кремния ионами азота от энергии и угла бомбардировки. Неорганические материалы, 1998, т. 34, № И, с. 1081-1084.

75. Бачурин В.И., Лепшин П.А., Смирнов В.К., Чурилов А.Б. Инфракрасная спектроскопия поверхности кремния, подвергнутого бомбардировке ионами азота. Письма в ЖТФ, 1998, т. 24, № 6, с. 18-23.

76. Бачурин В.И., Лепшин П.А., Смирнов В.К., Чурилов А.Б. Исследования процесса формирования нитрида кремния при бомбардировке поверхности ионами азота. Известия РАН, Сер. физич., 1998, т. 62, № 24, с. 703-709.

77. Bachurin V.I., Churilov A.B., Potapov E.V., Smirnov V.K., Makarov V.V., Danilin A.B. Formation of thin silicon nitride layers on Si by low energy N2+ ion bombardment. -Nucl. Instr. and Meth. B, 1999, v. 147, pp. 316 319.

78. Смирнов В.К., Кибалов Д.С., Лепшин П.А., Бачурин В.И. Влияние топографических неоднородностей на процесс образования волнообразного микрорельефа на поверхности кремния. Известия РАН. Сер. физич., 2000, т. 64, № 4, с. 626-630.

79. Биркган С.Е., Смирнов В.К., Бачурин В.И., Рудый А.С. Моделированиеразвития поверхностной топографии кремния при ионном распылении. -Материалы XV международной конференции "Взаимодействие ионов с поверхностью" ВИП-2001, Звенигород, т. 1, с. 97-100.

80. Hajdu С., Pdszti F., Lovas I., Freid М. Stress model for the wrinkling of ion-implanted layers. Phys. Rev. B, 1990, v. 41, № 7, pp. 3920-3922.

81. Freid M., Pogany L., Manuaba A., Pdszti F., Hajdu C. Experimental verification of the stress model for the wrinkling of ion-implanted layers. Phys. Rev. B, 1990, v. 41, №7, pp. 3923-3927.

82. Paszti F., Fried M., Pogany L., Manuaba A., Mezey G., Kotal E., Lovas I., Lohner Т., Pocs L. Flaking and wave-like structure on metallic glasses induced by MeV-Energy helium ions. Nucl. Instr. and Meth., 1983, v. 209-210, pp. 273-280.

83. Gutzmann A., Klaumiinzer S., Meier P. Ion-Beam-Induced Surface Instability of Glassy Fe4oNi4oB2o. Phys. Rev. Lett., 1995, v. 74, № 12, pp. 2256-2259.

84. Trinkaus H., Ryazanov A.I. Viscoelastic Model for the Plastic Flow of Amorphous Solids under Energetic Ion Bombardment. Phys. Rev. Lett., 1995, v. 74, № 25, pp. 5072-5075.

85. Trinkaus H. Local stress relaxation in thermal spikes as a possible cause for creep and macroscopic stress relaxation of amorphous solids under irradiation. J. Nucl. Mater., 1995, v. 223, pp. 196-201.

86. Brongersma M.L., Snoeks E., van Dillen Т., Polman A. Origin of MeV ion irradiation-induced stress changes in Si02. J. Appl. Phys., 2000, v. 88, № 1, pp. 59-64.

87. Volkert C. A. Stress and plastic flow in silicon during amorphization by ion bombardment. J. Appl. Phys., 1991, v. 70, № 7, pp. 3521-3527.

88. Volkert C. A. Density changes and viscous flow during structural relaxation of amorphous silicon. J. Appl. Phys., 1993, v. 74, № 12, pp. 7107-7113.

89. Witvrouw A., Spaepen F. Viscosity and elastic constants of amorphous Si and Ge. -J. Appl. Phys., 1993, v. 74, № 12, pp. 7154-7161.

90. Snoeks E., Polman A., Volkert C. A. Densification, anisotropic deformation, and plastic flow of Si02 during MeV heavy ion irradiation. Appl. Phys. Lett., 1994, v. 65, № 19, pp. 2487-2489.

91. Snoeks E., Weber Т., Cacciato A., Polman A. MeV ion irradiation-induced creation and relaxation of mechanical stress in silica. J. Appl. Phys., 1995, v. 78, № 7, pp. 4723-4732.

92. Ландау JI.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. В 10-ти т. Т. VII. Теория упругости. М.: Наука, 1987, 248 с.

93. Rudy A.S., Smirnov V.K. Hydrodynamic model of wave-ordered structures formed by ion bombardment of solids. Nucl. Instr. and Meth. B, 1999, v. 159, pp.52-59.

94. Treichler R., Cerva H., H6sler W., Criegen R.V. Primary beam damage at thebottom of SIMS craters in GaAs, InP, and Si: А ТЕМ and AES study. Proc. of the

95. Seventh International Conference on Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS VII) /Eds. Benninghoven A., Chichester: Wiley, 1990, pp. 259-262.

96. Bradley R. M., Harper J. M. Theory of ripple topography induced by ion bombardment. J. Vac. Sci. Technol. A, 1988, v. 6, № 4, pp. 2390-2395.

97. Mayer T.M., Chason E., Howard A.J. Roughening instability and ion-induced viscous relaxation of Si02 surfaces. J. Appl. Phys., 1994, v. 76, № 3, pp. 1633-1643.

98. Bachurin V.I., Lepshin P.A., Smirnov V.K. Angular dependences of surface composition, sputtering and ripple formation on silicon under N2+ ion bombardment. Vacuum, 2000, v. 56, pp. 241-245.

99. Alkemade P.F., Jiang Z.X. Complex roughening of Si under oblique bombardment by low-energy oxygen ions. J. Vac. Sci. Technol. B, 2001, v. 19, № 5, pp. 1699-1705.

100. Homma Y., Takano A., Higashi Y. Oxygen-ion-induced ripple formation on silicon evidence for phase separation and tentative model. Appl. Surf. Sci., 2003, v. 203-204, pp.35-38.

101. Walkup R.E., Rainder S.I. In situ measurements of SiO (g) production during dry oxidation of crystalline silicon. Appl. Phys. Lett., 1988, v. 53, № 10, pp. 888-890.

102. Datta D., Bhattacharyya S.R., Chini Т.К., Sanyal M.K. Evolution of surface morphology of ion sputtered GaAs (100). Nucl. Instr. and Meth. B, 2002, v. 193, pp. 596-602.

103. Чокин К.Ш., Переверзев Е.Ю. Температурные изменения в профилях концентрации азота, имплантированного в Be, Si, Fe, Nb. — Поверхность, 1992, № 1, c.l 15-121.

104. Лифшиц В.Г. Электронная спектроскопия и атомные процессы на поверхности кремния. -М.: Наука, 1985,200 с.

105. Белый В.И., Васильева Л.Л., Гриценко В.А., Гинковер А.С., Репинский С.М., Синица С.П., Смирнова Т.П., Эдельман Ф.Л. Нитрид кремния в электронике. -Новосибирск, Наука, 1981,200 с.

106. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой. Пер с англ. / Под ред. Р.

107. Бериша. М.: Мир, 1984,336 с.

108. Журавлев И.В., Смирнова Г.Ф., Кибалов Д.С., Смирнов В.К. Зависимость морфологии волнообразного нанорельефа на кремнии от угла бомбардировки поверхности ионами азота. Поверхность, 2002, № 10, с. 100-104.

109. Технология СБИС: В 2-х кн. Кн. 1. Пер. с англ./ Под ред. С. Зи. М.: Мир, 1986,404 с.

110. Бочкарев В.Ф., Наумов В.В., Трушин О.С., Горячев А.А., Маковийчук М.И. Исследования процессов роста многослойных структур Si/YSZ/Si. Труды ФТИАН, 1995, т. 9, с. 25-30.

111. Budaguan B.G., Sherchenkov A.A., Stryahilev D.A., Sazonov A.Y., Radoselsky

112. A.G., Chernomordic V.D., Popov A.A., Metselaar J.W. Amorphous Hydrogenated Silicon Films for Solar Cell Application Obtained with 55 kHz Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition. J. Electrochem. Soc., 1998, v. 145, pp. 2508-2512.

113. Бердников A.E., Будагян Б.Г., Попов А.А., Черномордик В.Д. Особенности осаждения легированного a-Si:H в низкочастотном тлеющем разряде. -Материалы X международного симпозиума "Тонкие пленки в электронике", Ярославль, 1999, Ч. 2, с.308-314.

114. Кривелевич С.А., Смирнов В.К., Лепшин П.А. Механизм структурирования поверхности полупроводниковых материалов ионными пучками с учетом химической активности ионов. Микроэлектроника, 1998, т. 27, № 3, с. 223-228.

115. Makeev М.А., Cuerno R., Barabasi A.-L. Morphology of ion-sputtered surfaces. -Nucl. Instr. and Meth. B, 2002, v. 197, pp. 185-227.

116. Liu Z.X., Alkemade P.F.A. Flux dependence of oxygen-beam-induced ripple growth on silicon. Appl. Phys. Lett., 2001, v. 79, № 26, pp. 4334-4336.

117. Журавлев И.В., Кибалов Д.С., Смирнова Г.Ф., Проказников А.В., Смирнов

118. Журавлев И.В., Кибалов Д.С., Смирнова Г.Ф., Смирнов В.К. Формирование волнообразных наноструктур на пленках аморфного кремния распылением ионами азота. Письма в ЖТФ, 2003, т. 29, № 22, с. 58-62.

119. Кибалов Д.С., Журавлев И.В., Лепшин П.А., Смирнов В.К. Перенос волнообразного нанорельефа на поверхность различных материалов. Письма в ЖТФ, 2003, т. 29, № 22, с. 63-67.

120. Matsuura Т., Sugiyama Т., Mirota J. Atomic-layer surface reaction of chlorine on Si and Ge assisted by an ultraclean ECR plasma. Surf. Sci., 1998, v. 402-404, pp. 202-205.

121. Амиров И.И., Федоров В.А. Анизотропное травление субмикронных структур в резисте в кислородсодержащей плазме ВЧ индукционного разряда. -Микроэлектроника, 2000, т. 29, № 1, с. 32-41.

122. Амиров И.И., Изюмов М.О. Ионно-инициированное травление полимерных пленок в кислородсодержащей плазме высокочастотного индукционного разряда. Химия высоких энергий, 1999, т. 33, № 2, с. 160-164.

123. Colinge J.P., Baie X., Bayot V., Grivei E. A silicon-on-insulator quantum wire. -Solid-State Electron., 1996, v. 39, № 1, pp. 49-51.

124. Kim D.H., Sung S.K., Kim K.R., Lee J.D., Park B.G. Fabrication of single-electron tunneling transistors with an electrically formed Coulomb island in a silicon-on-insulator nanowire. J. Vac. Sei. Technol. B, 2002, v. 20, № 4, pp. 1410-1418.

125. Choi Y.K., Lindert N., Xuan P., Tang S., Ha D., Anderson E., King T.J., Bokor J., Hu C. Sub-20-nm CMOS FinFET technologies. International Electron Devices Meeting (IEDM) Technical Digest, 2001, pp. 421-424.

126. Fujii H., Kanemaru S., Matsukawa T., Iton J. Electrical Characteristics of AirBridge-Structure Silicon Nanowire Fabricated by Micromachining a Silicon-on-Insulator Substrate. Jpn. J. Appl. Phys., 1999, v. 38, pp. 7237-7240.

127. Gago R., Vazquez L., Cuerno R., Varela M., Ballesteros C. Nanopatterning of silicon surfaces by low-energy ion-beam sputtering: dependence on the angle of ion incidence. Nanotechnology, 2002, v. 13, pp. 304-308.

128. Smirnov V.K., Kibalov D.S., Orlov O.M., Graboshnikov V.V. Technology for nanoperiodic doping of a metal-oxide-semiconductor field-effect transistor channel using a self-forming wave-ordered structure. Nanotechnology, 2003, v. 14, pp. 709-715.

129. Kahn H., Heuer A.H., Jacobs S.J. Materials Issues in MEMS. Materials Today, 1999, v. 2, №2, pp. 3-7.

130. Kim Y.B., Olin H., Park S.Y., Choi J.W., Komitov L., Matuszczyk M., Lagerwall S.T. Rubbed polyimide films studied by scanning force microscopy. Appl. Phys. Lett., 1995, v. 66, № 17, pp. 2218-2219.