Формирование многослойных гетерофазных структур в имплантированном ионами кремнии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.10, доктор физико-математических наук Попов, Владимир Павлович

• Попов, Владимир Павлович
• доктор физико-математических наук
• 2005

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Попов, Владимир Павлович

Введение

1 Обоснование выбора гетероструктур на основе кремния в качестве 12 базового материала микроэлектроники

1.1 Обоснование выбора области исследований. Актуальность изучения многослойных гетероструктур кремния и оксида кремния с позиций распада пересыщенных твердых растворов примесей и fc дефектов.

1.2 Определение научной новизны и цели работы

1.3 Защищаемые положения 23 2 Образование гетерофазных систем в распадающихся твердых растворах легирующих примесей: кластеризация примесных атомов и дефектов на начальных стадиях распада пересыщенных твердых растворов

2.1 Гомо- и гетерогенное зародышеобразование при распаде 25 нерегулярных твердых растворов. Модели растворимости и диффузии в сравнении с экспериментом.

2.2 Растворимость, диффузия и кластеризация В, Р, As и Sb при 43 сверхбольших концентрациях. Механизмы восходящей диффузии и образования гетероструктур при диффузионно- и реакционно-лимитируемой агрегации

2.3 Распад пересыщенных твердых растворов при внешнем 75 неравновесном воздействии.

3 Формирование гетероструктур в распадающихся твердых растворах фоновых примесей: начальные стадии кластеризации примесных атомов кислорода водорода и дефектов

3.1 Распад пересыщенного твердого раствора кислорода: когерентная 81 коагуляция и гетерогенная кластеризация.

3.2 Релаксация напряжений и состава выделений в гетерофазных 102 системах при высоких температуре и давлении. Формирование гетероструктур.

3.3 Термодинамическая модель кластеризации водорода в кремнии на 139 основе теории нерегулярного твердого раствора

4 Формирование внутренних границ имплантированным водородом и дефектами: процессы блистеринга и механохимического скола

4.1 Изменение структурных и электрофизических свойств кремния, 149 облученного ионами водорода: формирование донорных центров при отжиге

4.2 Формирование донорных центров и блистеринг при отжиге 159 кремния, имплантированного ионами Н4", Не+ и 0+, в интервале температур 300-600°С.

4.3 Формирование ИК-активных дефектов и протяженных дефектов 181 (пластинчатых включений и дислокационных петель) при имплантации водорода.

4.4 Образование пор, микротрещин и блистеров при больших дозах 198 облучения водородом и последующем отжиге: димеризация и кластеризация имплантированного водорода.

5 Гомо- и гетерогенная кластеризация водорода, имплантированного в 223 кремний

5.1 Блистеринг и скалывание в слоях кремния, сильно легированных имплантированным бором 5.2. Блистеринг и скалывание в кремнии с дельта легированными бором слоями, выращенными молекулярно-лучевой эпитаксией.

5.3 Изменение энергии связанных атомов водорода в присутствии бора

5.4 Анализ морфологии поверхностей, полученных во дородно- 255 индуцированным скалыванием и окислением

5.5 Макроскопический механизм распространения трещины при 270 водородно-индуцированном скалывании

5.6 Микроскопические механизмы термо- и механохимического 279 скалывания в кремнии (100) в процессах ионно-плазменных обработок водородом.

6 Формирование многослойных гетероструктур при распаде 290 пересыщенного твердого раствора имплантированного водорода в кремнии

6.1 Формирование многослойных структур a-Si/nc-Si/c-Si при быстрых 292 термообработках и в условиях гидростатического сжатия при повышенных температурах

6.2 Формирование и электрофизические свойства гетеропереходов а- 314 Si:H/c-Si при низкоэнергетичной имплантации водорода и отжиге

6.3 Термодинамическая модель равновесия фаз дигидрида кремния и 319 кремния

7 Разработка научных основ технологий многослойных структур кремний на изоляторе» и КМОП КНИ транзисторов

7.1 Обоснование физико-химической модели низковакуумного 330 гидрофильного гетерослойного (через диэлектрик) соединения пластин кремния

7.2 Исследование физических параметров пластин КНИ.

7.3 Разработка физических основ создания КНИ нанотранзисторов. 341 Флуктуации краев масок, толщины слоя, концентрации примеси и потенциала в ультра тонких слоях КНИ структур

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Формирование многослойных гетерофазных структур в имплантированном ионами кремнии»

Данная работа выполнялась в период с 1982 г. по 2004 г. и посвящена решению одной из ключевых проблем создания нового поколения материалов для микроэлектроники - разработке физических основ методов изготовления структурно совершенных слоёв кристаллического кремния и его соединений со встроенными областями с металлическими и диэлектрическими свойствами, и в частности, сверх сильно легированных вырожденных слоёв кремния с «квазиметаллической» проводимостью и структур "кремний-на-изоляторе" (КНИ) для на-41 норазмерной электроники с целью обеспечения многофункциональности, производительности, низкого энергопотребления и устойчивости к неблагоприятным воздействующим факторам.

По мнению зарубежных и отечественных специалистов, развитие микроэлектроники будет проходить в направлении дальнейшего уменьшения топологических норм до 5-20 нм, обеспечивая реальный переход к наноэлектронике. Предполагается, что уже к 2008 году длина каналов КМОП транзисторов уменьшится до 20-30 нм. В настоящее время размер ключевых элементов интегральных схем быстро приближается к 50 нм. Несмотря на прорыв отдельных фирм (Intel, IBM, NEC и др., 2001г.) за область меньше 50 и даже 10 нм, физические, а также технологические пределы существенно тормозят прогресс микроэлектроники, основанный на масштабированном уменьшении размеров элементов в рамках стандартной КМОП технологии на объёмном кремнии. Переход на гетероструктуры на основе кремния и других полупроводников представляется неизбежным. Сегодня единственной альтернативой являются транзисторы на КНИ-структурах, демонстрирующие прекрасные характеристики даже при длине канала 10 нм (AMD Corp., 2003г., IBM, 2004г.). Ведущими экспертами в миФ ре признано, что КНИ технология, исходно предназначенная для создания радиационно-стойкой военной и специальной электронной аппаратуры, стала в настоящее время и, по крайней мере, на 10-15 ближайших лет главным направлением развития микроэлектроники.

Это обусловлено тем, что замена пластин кремния, основного полупроводникового материала микроэлектроники, на КНИ структуры обеспечивает как существенное улучшение технико-экономических характеристик микроэлектронных приборов (повышение быстродействия, уменьшение энергопотребления, повышение надежности, уменьшение геометрических размеров, сокращение технологического цикла), так и возможность создания новых типов и конструкций приборов, реализация которых в микроэлектронике на объёмном кремнии невозможна или серьезно технологически затруднена.

К началу настоящей работы исследованиям поведения легирующих и фоновых примесей в гетероструктурах на основе кремния и его соединений не уделялось должного внимания, хотя было ясно, что данные системы находятся в состояниях, далеких от равновесных, и способны релаксировать в процессах легирования или других технологических обработок. Сложность подобных систем ограничивает возможность их моделирования на основе первых принципов. Переход на новые типы материалов требует развития новых технологических процессов, основанных на контроле физических явлений в этих материалах. Необходимы термодинамические подходы к описанию гомо- и гетерогенного распада как для пересыщенных твердых растворов легирующих (В, Р, As, Sb) и фоновых (Н, О) примесей в кремнии и его соединениях( например, на основе теории нерегулярных твердых растворов), так и развитие представлений о кластерах примесных и собственных атомов и дефектов. Нужно иметь соотношения между полной концентрацией и концентрацией одиночных атомов примеси, чтобы интерпретировать экспериментальные результаты, например, диффузионные профили при сверхбольших (вплоть стехиометрических) концентрациях примесей. Необходимо знать, как в двухфазной гетеросистеме растворимость примеси в исходной первой фазе зависит от уменьшения или увеличения химпотенциала примесных атомов в дочерней фазе. Такая ситуация, в частности, реализуется для бора или кислорода в кремнии в контакте с SiC>2, и их растворимость может зависеть от наличия кислородных вакансий в оксиде. Известно, например, что кислород в кремнии Чохральского растворен неоднородно, но неясно, как изменяются локальные флуктуации в процессе распаде пересыщенного твердого раствора и растут ли они экспоненциально со временем отжига в гетероструктурах. Для правильного выбора научно-технологического направления данной работы необходимо было провести анализ физических основ имеющихся основных конструктивно-технологических базисов микроэлектроники, чтобы провести выбор материалов и приборов, наиболее перспективных в будущем.

В России до начала настоящей работы не велись разработки физических основ получения высокосовершенных структур КНИ. Разрабатывались методы зонной рекристаллизации, ост-ровкового переноса и ионного синтеза, окисления пористого кремния, не удовлетворяющих требованиям микроэлектроники. Соответственно, не было совершенных КНИ структур и КНИ элементной базы из-за комплекса нерешенных научных и технических проблем. Целью настоящих исследований являлась разработка физических основ создания новых материалов и гетероструктур для кремниевой микро- и наноэлектроники, а также решение проблемы повышения устойчивости элементной базы к радиационным и температурным воздействиям. В ходе исследований автором предложены две оригинальных технологии изготовления КНИ структур: 1) технология низковакуумного гидрофильного соединения кремниевых пластин с прослойкой из необлученного термического диоксида кремния и имплантационно-индуцированного скалывания одной из них, названная DeleCut (Deleted ion destroyed oxide Cut); 2) метод прецизионного атомарно-гладкого расслоения скрытых эпитаксиальных границ при распаде пересыщенного твердого раствора водорода, названная EplayCut (Epitaxial layer Cut). Оба методы защищены российскими патентами и международными заявками. Они обеспечивают формирование КНИ структур и КНИ приборов с уникальными по сравнению с зарубежными аналогами свойствами.

Несмотря на активное использование за рубежом совершенных КНИ пластин, полученных методом водородного переноса, в разработках и создании новейших типов полупроводниковых приборов и сверх больших интегральных схем (СБИС), микроскопические представления о механизмах распада неравновесного твердого раствора водорода, водородно-индуцированного скалывания и переноса остаются иллюзорными. В частности, отсутствуют модели, объясняющие различие между пластинчатыми водородными дефектами - зародышами микротрещин, залегающими в плоскостях (111) и (100). Нет объяснения зависимости шероховатости перенесенного слоя от энергии сращивания, а также ограничений снизу на его толщину на уровне 100 нм. Не выявлена роль собственных дефектов и примесных атомов (например, бора) в процессах формирования пластинчатых дефектов и скалывания имплантированного водородом слоя. Не определены пределы растворимости легирующих и фоновых примесей и нет данных по термической стабильности многослойных, в том числе сильно легированных структур SiC>2 / Si / SiC>2 / Si /.особенно важных для нанометровых толщин таких слоёв.

Для ответа на эти вопросы в работе развиты представления о физических механизмах го-мо- и гетерогенного зарождения гидридов кремния и водородно-индуцированных микротрещин в неоднородной среде (имплантированном слое). Предложена модель нуклеации пор молекул водорода в атомной плоскости (100) с дельта легированным бором слоем или границе раздела подложки с эпитаксиальным слоем, а также модель макроскопического скалывания вдоль имплантированного или эпитаксиального слоя в соединенных пластинах по плоскостям скольжения {111} или по границе эпитаксиального роста. Проведено обоснование применения метода низковакуумного бондинга для переноса тонких и ультра тонких слоёв кремния. Показано, что при повышенной температуре бондинга в условиях низкого вакуума удается получать энергию связи двух пластин около 2 Дж/м2, что близко к энергии разрыва объёмного кремния. Показано, что большая энергия связи обеспечивает структурное совершенство границы раздела и отсеченного слоя кремния, а также уменьшение шероховатости поверхности скола. Оптимизирован заряд и плотность электронных состояний в КНИ структурах при вариациях внешних воздействующих факторов.

Технологии DeleCut и EplayCut положены в основу производства КНИ-пластин диаметром до 150 мм на пилотной линии в Институте физики полупроводников СО РАН производительностью до 1000 КНИ пластин в год с тонкими (100 нм) и ультра тонкими (до 10 нм) слоями структурно совершенного кремния. Разработанные технологии являются взаимодополняющими, позволяя создавать КИИ пластины любых соотношений толщин, обеспечивающих потребности от силовой и микроэлектромеханической техники до наноэлекгроники и одноэлектронных приборов. Уникальной особенностью разработанных технологий явилась достигнутая стабильность электрофизических параметров к экстремальным внешним воздействиям (облучению и температуре).

Высокие электрофизические и структурные характеристики КНИ структур были подтверждены разработкой конструкций, технологий и изготовлением различных типов дискретных и интегрированных КНИ приборных элементов, совокупность которых способна обеспечить создание широкой номенклатуры электронной компонентной базы микро- и наноэлекгроники и высокую надежность радиоэлектронной аппаратуры и вычислительной техники в экстремальных условиях эксплуатации при воздействии радиации и повышенной температуры.

В результате были разработаны: различные конструкции КНИ полевых транзисторов с частично и полностью обедненным каналом; КНИ КМОП пары; КНИ логические элементы; КНИ чувствительные элементы электромагнитного излучения, давления, ионизирующей радиации. Некоторые из этих конструкции оригинальны и защищены патентами.

1. Выбор гетероструктур на основе кремния в качестве базового материала микроэлектроники

Заключение диссертации по теме «Физика полупроводников», Попов, Владимир Павлович

3.3. Результаты исследования морфологии поверхностей, полученных во дородно-индуцированным скалыванием, с помощью атомно-силовой микроскопии (АСМ) показали, что эти поверхности являются шероховатыми (среднеквадратичная шероховатость Rq ~ 1020 нм), а также афинными (самоподобными) в узком диапазоне размеров (0,3-1,0 мкм), ограниченном снизу фасетированием кристаллической поверхности, а сверху корреляционной длиной 1х. Показатель экспоненты шероховатости (экспоненты Харста) меняется в диапазоне от 0,4 до 0,9 в зависимости от размеров окна сканирования и положения образца по отношению к фронту скалывания. Пошаговое окисление поверхностей скола уменьшает исходную шероховатость на порядок до Rq ~0,2 нм, и делает их афинными (самоподобными), при этом наклон спектров мощности не зависит от размеров окна сканирования и положения образца относительно фронта скалывания.

3.4. Термическое скалывание в имплантированном водородом (100) кремнии инициируется ф ■у плоскими дефектами [Н2 ]„, залегающими в плоскостях скольжения (111), линия пересечения которых с поверхностью (100) параллельна фронту скалывания вдоль направления [110].

3.5. Термическое или механохимическое скалывание в кремнии (100) с дельта легированным слоем бора инициируется плоскими дефектами, залегающими в дельта слое, благодаря формированию атомно гладких моногидридных внутренних поверхностей, покрытых B-SiH ди-мерами. Увеличение времени и энергии активации скалывания в дельта легированном бором слое по сравнению с блистерингом обусловлено отталкивающим взаимодействием копланарных микротрещин, увеличивающих энергию активации с 0,75 до 1,0 эВ за счет упругого взаимодействия.

4. В двухфазной гетеросистеме, например, водорода в Si / SiH и кислорода в Si / Si02, растворимость примеси в исходной фазе (Si) уменьшается или увеличивается в зависимости от уменьшения или увеличения химпотенциала примесных атомов в дочерней фазе (SiH, Нг, Si02,02).

4.1. Меньшая концентрация имплантированного кислорода в КП при высокотемпературных обработках (1100°С) в условиях высокого ГД (1,2 ГПа) свидетельствует, что формирование КП идет после отжига имплантационных дефектов по гетерогенному механизму и оно подавлено по сравнению с отжигом при атмосферном давлении. Гомогенная нуклеация в максимуме концентрации примеси наблюдается при более высоких температурах и давлении (1200°С 1,5 ГПа), поскольку растворимость мономеров Oj при высоких давлении и температуре уменьшается незначительно.

4.2. Формирование встроенного диэлектрика при ионном синтезе структур кремний-на-изоляторе (КНИ) в условиях ГД обеспечивает лучшее структурное качество отсеченного слоя кремния при меньших температурах последующего отжига (1200°С вместо 1350°С). Недостаток данного способа заключается в необходимости внедрения больших (примерно в два раза) доз кислорода.

17

4.3.Использование высокодозной имплантации водорода (3-5)х10 см", высоких давлений и температур (при быстрых термообработка) приводит к формированию смеси нанокристаллов кремния, объёмной фазы дигидрида, разупорядоченной фазы и нанопор в имплантированном слое. Полученные гетероструктуры подобны гетероструктурам пористого кремния-на-кремнии и обладают: оптической шириной запрещенной зоны 2,0 - 2,4 эВ; интенсивной фотолюминесценцией в зеленой области спектра; выпрямляющими свойствами с коэффициентом выпрямления 103-104 и низкой плотностью состояний ~ 10 см" вблизи уровня Ферми.

4.4.Термодинамическим и структурным анализом подтверждена возможность существования двухфазной системы с включениями кристаллического дигидрида кремния в виде сверхструктурных (111) плоскостей вида [Н2*]„ в кристаллической матрице алмазоподобного кремния. Основная причина образования такого материала - избыточная энергия сжатого газа молекул водорода в решетке кремния, обеспечивающая высокое значение химпотенциала для атомарного водорода.

4.5.Формирование (111) плоскостей вида [Иг*],, является доминирующим процессом во всех структурных модификациях кремния, пересыщенных водородом и дефектами. В рекристал-лизованных слоях Si:H могут образовываться в зависимости от режимов термообработок протяженные структурные дефекты: частичные дислокации или двойниковые микроламели, залегающие в плоскости скольжения (111), а также микродвойниковые кристаллиты (111), (110) и другие, когерентно или полукогерентно сопряженные с матрицей. 4.6.0дновременное наблюдение когерентно- и полукогерентно сопряженных микродвойниковых кристаллитов с ориентациями (100), (111) и (110) в рекристаллизованных пленках Si:H свидетельствует об эффективной пассивации оборванных связей на границах между ними и открывает простой путь сопряжения в гетероструктурах несогласованных по решеткам материалов с использованием тонкого слоя полупроводника с большим содержанием водорода.

5. На основе эффекта водородной пассивации дефектов на границе раздела гетероструктур разработан метод формирования гетерофазных полупроводниковых структур с ультратонким переходным слоем. В частности, с помощью техники водородного переноса слоев кремния на опорные подложки сформированы КНИ-структуры с толщинами кремния от 1 нм до 2 мкм, пригодные для широкого класса приборов от силовой до микро- и наноэлектроники.

5.1.КНИ-структуры, созданные методом водородного переноса тонкого слоя кремния на диоксид кремния, позволяют получать пленки кремния со структурными и электрофизическими свойствами, не уступающими аналогичным в объёмных кристаллах Si. В частности, способ создания КНИ-структур DeleCut улучшает свойства границы Si/SiC>2, уменьшая величину переходного слоя до 1-2 атомных слоев (0,2-0,3 нм), тогда как толщина переходного слоя между Si и термическим SiC>2, выращенным при 1000°С с толщиной 280 нм, достигает ~ 3 нм. В данных КНИ-структурах распределение состояний в верхней половине запрещенной зоны для сращенной Si/SiC>2 границы характеризуется относительно узкой полосой состояний в отличие от U-образной формы для границы подложка / термический окисел и для той, что наблюдается на границе Si / термический SiC>2 в обычных МОП- структурах. Изменение спектра ловушек связано с пассивацией активным водородом, присутствующим в больших концентрациях в имплантированном слое, а также с отсутствием переходного напряженного слоя на границе соединения Si / Si02.

5.2.Пробивные напряжения в способе создания DeleCut выше, чем в методе Smart Cut® (£120 В и ~60 В, соответственно, для толщины слоя Si02 200 нм). Более высокие пробивные напряжения обусловлены отсутствием дефектов в гетероструктуре Si/Si02/Si. Наряду с высокой концентрацией водорода это ведет к тому, что при действии ионизирующих излучений скорости введения состояний и зарядов для данных КНИ структур в несколько раз меньше по сравнению с другими.

5.3. Экспериментально подтверждено, что предложенные в работе технологические и конструктивные решения позволяют создавать КНИ микроэлектронные приборы с высокой устойчивостью к стационарному облучению вплоть до доз 10 Мрад и к температурам до 300°С, что заметно выше максимальной температуры для приборов на объёмном кремнии (~125°С). 5.4. Из анализа физических ограничений при создании КНИ нанотранзисторов, связанных с флуктуациями краев литографических масок, толщины кремния, содержания примесей и потенциала в ультра тонких слоях КНИ структур показано, что переход от объемного кремния к пластинам кремний-на-изоляторе является решением основных проблем создания транзисторов нанометрового диапазона. Для длины канала транзистора ~100 нм классическая конструкция пленарного КНИ МОП транзистора дает приемлемые для ИС параметры. Недостатком классической конструкции является высокий уровень легирования (~1019см"3), снижающий подвижность носителей заряда и необходимость лазерной рекристаллизации или газофазной эпитаксии в водороде для формирования сверх сильно легированных низкоом-ных сток-истоковых областей на ультра тонких слоях кремния для достижения наклона под-пороговых характеристик <100 мВ на декаду. Перспективным вариантом альтернативной конструкции КНИ-нанотранзисторов является конструкция многоканального транзистора с трехмерным затвором на однородно легированной пленке КНИ. Полученные результаты подтверждают возможность создания на базе КНИ структур КМОП интегральных схем с длиной канала транзисторов менее 5 нм. Из существующих проблем наиболее серьезной представляется проблема флуктуаций заряда во встроенном диэлектрике КНИ структур, получаемых методом водородного переноса.

Заключение

Таким образом, в результате осуществленного комплекса научных, технологических и методологических исследований решена важная научно-техническая задача по созданию нового материала кремниевой микроэлектроники - высококачественных структур кремний-на-изоляторе, в которых толщина и проводимость слоя кремния меняются в широких пределах, а также созданы тестовые КНИ КМОП транзисторы и интегральные схемы с нанометровыми размерами элементов для обеспечения реального перехода от микро- к наноэлектронике. Одновременно решена проблема повышения устойчивости элементной базы микроэлектроники к радиационным и температурным воздействиям. Конкретный вклад решенных в работе задач в ускорение прогресса в главном научно-техническом направлении - создании нового материала «кремний-на-изоляторе» и КНИ транзисторов для перспективной элементной базы микро- и наноэлектроники заключается в следующем. Основные результаты и выводы

1. На основе теории нерегулярных твердых растворов и экспериментальных исследований пересыщенных растворов легирующих (В, Р, As, Sb) и фоновых (Н, N, О) примесей определены предельные уровни легирования монокристаллического кремния и установлены основные механизмы распада, формирования фаз и межфазных границ. Показано, что распад пересыщенных растворов примесей происходит при низких температурах и/или большом пересыщении по гомо-, а не по гетерогенному механизму, причем кластеризация примеси на начальных стадиях распада характеризуется, как и в случае собственных междоузельных дефектов, формированием <110> цепочек не только для легирующих, но и для фоновых примесей. В частности:

1.1. Из анализа экспериментальных данных и по аналогии с правилом Валукевича для полупроводниковых соединений сформулировано феноменологическое правило, из которого следует, что для вырожденного кремния существует предельное положение уровня Ферми пиннинг) и предельные концентрации электронов и дырок для сверхбольших концентраций примесей, равные ~2,5x10 см и ~1,5x10 см , соответственно.

1.2. Показано, что максимальная концентрация электрически активных донорных атомов элементов V группы в объёмном кремнии соответствует приведенному предельному значению для электронов. Для акцепторных электрически активных атомов бора предельная концентрация достигает 1,5x1021 см"3 и не ограничена гомогенной кластеризацией атомов В (энтальпия смешения < 0,06 эВ/ат.), но может быть ограничена как спонтанным формированием дефектно-примесных кластеров, так и Ферми-Дираковским заполнением уровней, лежащих ниже уровня Ферми.

1.3. Показано, что теоретические соотношения между полной концентрацией и концентрацией одиночных атомов примеси удовлетворительно описывают экспериментальные результаты, а большая энергия активации растворимости по сравнению с половиной энергии смешения свидетельствует об образовании кластеров атомов примесей и собственных дефектов.

1.4.Развит новый метод исследования примесных кластеров, основанный на эффекте теней в цепочке атомов для заряженных частиц, каналирующих в объеме кристаллической матрицы. Метод позволяет изучать начальные стадии кластеризации примесей и дефектов при распаде пересыщенных твердых растворов. Показано, что в структуре кластеров мышьяка в объёме Si имеются характерные цепочки, вытянутые по направлению <110> с чередующимися атомами Si-As. Среднее число атомов As в прямом отрезке цепочки равно 4, а полная длина отрезка менее 1 нм. В дельта-легированном сурьмой слое до 30% атомов Sb пассивированы фоновым водородом, захваченным в антисвязывающее положение в наклонных к поверхности (111) направлениях. Анизотропия захвата объяснена тетрагональными искажениями решетки из-за большого ковалентного радиуса атомов Sb. В вырожденном кремнии п-типа атомарный водород в отрицательном зарядовом состоянии располагается в области с максимальной плотностью положительного заряда в антисвязывакмцем положении вблизи положительно заряженного донора. Акцепторный атом водорода в этом случае не является пассивирующим для оборванной связи кремния как в слабо легированном кремнии п-типа, а служит центром компенсации, аналогичным донорно-акцепторной паре. 1.5. Расхождение теории и эксперимента по растворимости атомарного водорода (4 ат.% и 10" ат.%, соответственно) объясняется тем, что при присоединении атомов водорода к атому кремния в кристалле происходит ослабление Si-Si связей, и что кластеризация при концентрациях водорода <4 ат.% идет за счет гетерогенной кластеризации на дефектах и формирования молекул Нг.

2. Формирование выделений диоксида кремния в кремнии происходит по механизмам гомо-и гетерогенной кластеризации междоузельных атомов кислорода Oi в зависимости от режимов обработок. В частности:

2.1. Для выявления распределения Oi методом нестационарной емкостной спектроскопии (DLTS) предложено активировать атомы Oi путем перевода их в электрически активные А-центры (комплекс Oi и V) при облучении высокоэнергетичными (3 МэВ) электронами. Показано, что как для междоузельного кислорода, так и для термодоноров (ТД) наблюдается возникновение локальных скоплений в одних и тех же областях, причем размеры этих скоплений достигают нескольких десятков нанометров. Скопления ТД в форме <110> цепочек наравне с другими дефектами, выступают в качестве зародышей формирующихся кислородных преципитатов (КП);

2.2. Гидростатическое давление (ГД, ~1 ГПа) ускоряет линейную по времени кинетику формирования ТД и их скоплений на начальной стадии, которое является основным процессом, поскольку образования скоплений одиночных атомов Oi в условиях ГД не обнаружено. Ускорение связывается с диффузией димеров и тримеров кислорода. Подавление формирования локальных скоплений в распределении атомов Oj происходит из-за уменьшения диффузионной подвижности одиночных атомов Oj с ростом давления.

2.3. Термодоноры, введенные при повышенном давлении, имеют более мелкие уровни в запрещенной зоне кремния и меньшие сечения захвата носителей на эти уровни в сравнении с классическими двойными ТД, сформированными при атмосферном давлении. Высказана гипотеза, что гидростатическое давление стимулирует образование «нелинейных» (изломленных) цепочек термодоноров за счет подавления канала диссоциации, испускания малоподвижных атомов Oj и ассоциации димеров, тримеров и низших ТД, а обогащение кремния вакансиями и их захват ускоряет переход скоплений ТД к фазе SiOx. Потеря линейности цепочек междоузельного кислорода в термодонорах при высоком ГД объясняет формирование мелких КП сферической формы вместо ленточной в условиях отжига при 450°С и нормальном давлении. При температурах более 550°С доминирует механизм гетерогенного образования локальных скоплений из одиночных атомов кислорода и, возможно, вакансий, которые при достижении критических размеров и плотности кислорода переходят в фазу SiOx без испускания собственных междоузельных атомов. Давление, в этом случае, ускоряет образование зародышей критических размеров и достижение критической плотности кислорода благодаря избытку вакансий.

2.4. Формирующиеся при атмосферном давлении и температурах 600-750°С зародыши кислородных преципитатов представляют собой рыхлые скопления с характерными размерами в несколько десятков нанометров, которые переходят в компактную форму фазы SiC>2 после 30-10 часового отжига, соответственно. Рыхлая форма КП свидетельствует о гомогенной диффузионно-лимитируемой агрегации при распаде твердого раствора кислорода.

2.5.При растворении кислородных преципитатов в условиях гидростатического давления предэкспоненциальный множитель D0, и в меньшей степени энергия активации диффузии Е* уменьшаются с ростом ГД, приводя в результате к замедлению диффузии кислорода. Предполагается, что это связано с формированием подвижных тримеров и других междоузельных агрегатов кислорода высших порядков, определяющих эффективную диффузию по многопотоковому механизму, приводящему к логарифмической зависимости энергии активации диффузии от давления.

3. В имплантированном водородом кремнии кластеризация примеси происходит как по гомо-так и по гетерогенному механизму, приводящим благодаря взаимодействию собственных гидрированных дефектов с кластерами водорода к формированию пластинчатых выделений дигидрида кремния, ассоциированных с дислокационными диполями, и микропор с газообразным водородом.

3.1.В имплантированном слое из-за локально высокой концентрации водорода и низкой подвижности молекул Нг при температурах отжига до 500°С кинетическая растворимость молекулярного водорода в кремнии достигает 5 ат.%. Измерениями зависимостей выхода ядер отдачи (протонов и дейтонов) от угла каналирования первичного пучка ионов гелия определены положения атомов водорода в решетке кремния в процессе отжига и скалывания и по

I О казано, что эти положения соответствуют модели плоских (111) дефектов [Нг ]п , в которых сосредоточено 10-80% имплантированного водорода.

3.2. Блистеринг и термическое скалывание при 450-500°С удовлетворительно описываются в рамках газовых отрывных моделей Эванса и Гёзеле, дающих значение давления водорода в микропорах~0,5 ГПа и соответствующих результатам прямых экспериментов по отсутствию явления блистеринга при отжиге в условиях гидростатического давления выше 0,6 ГПа.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Попов, Владимир Павлович, 2005 год

1. Semiconductor Devices/ Second edit, by S.M. Sze. John Wiley & Sons. Inc., 2002. - 234 p.

2. Current M., Ion Beam Processing: Technology and Education, M.Current Sci.Co., 1999, p. 19.

3. Лифшиц E.M., Питаевский Л.П. Физическая кинетика. М.: Наука, 1979, -528 с.

4. Schrems М., Brabec Т., Budil М., Potzl Н., Guerrero Е., Huber D., Pongratz P. Simulation of Oxigen Precipitation in CZ-Si. Mater. Sci.& Engineering B, 1989, v.4, №2, p.393-401.

5. Асеев A.JL, Федина Л.И., Хёэль Д., Барч X. Скопления междоузельных атомов в кремнии и германии. Новосибирск, Изд-во "Наука", Сиб. отделение, 1991, с.149.

6. Jerry G. Fossum et al. Scaled FD/SOIMOSFET Design Workshop on Compact Modeling at the. 6th International Conference on Modeling and Simulation of Microsystems. WCM 2003.

7. Schrems M., Brabec Т., Budil M., Potzl H., Guerrero E., Huber D., Pongratz P. Computer aided investigation of oxygen precipitation. In: Defect Control in Semiconductors, ed. K.Sumin. Elsevier Sci. Publ., Norh-Holland, 1990, p.245-250.

8. A8. Похил Г.П., Попов В.П., Тулинов А.Ф., Затекин В.В. О возможности анализа фрактальных выделений As в кремнии методом каналирования. Поверхность: физ., хим., мех., 1997, №8, с.53-56.

9. А9. Антонова И.В., Федина Л.И., Попов В.П., Мисюк А., Шаймеев С.С. Исследование методом DLTS эволюции кислородных преципитатов в Cz-Si при высоких температурах и высоком давлении. ФТП, 1996, т.30, в.8., с. 1446-1454.

10. Сафронов Л.Н. Диффузия кластеризующихся примесей в кристаллах (кислород в кремнии). г. Новосибирск, 1993, -30 с. (Препринт / ИФП СО РАН).

11. All. Сафронов Л.Н., Попов В.П. Растворимость и диффузия кластеризующихся примесей в кремнии. Тезисы докладов II Российской конференции «Кремний 2000», Москва « 2000, с. 104-105.

12. Takamura Y., Griffin Р. В., Plummer J. D. Physical processes associated with the deactivation of dopants in laser annealed silicon. Journ. Appl. Phys., 2002, v.92, №1, p.235-244.

13. Иверонова В.И., Кацнельсон А.А. Ближний порядок в твердых растворах. Изд-во "Наука", М., 1977, с.256.

14. Nobili D., Solmi S., Parisini A., Derdour M., Armigliato A., Moro R. Precipitation, Aggregation, and Diffusion in Heavily Arsenic Doped Silicon, Phys. Rev. B, 1994, v.49, №.4, p.2477-2483.

15. Fair R.B. Concentration profiles of diffused dopants in silicon. In: Impurity doping processesin silicon, ed. by F.F.Y.Wang, North-Holland, Amsterdam New York - Oxford, 1981, p.315-442.

16. Solmi S., Nobili D. High Concentration Diffusivity and Clustering of Arsenic and Phosphorus in Silicon. -Journ. Appl. Phys., 1998, v.83, n.3, p. 2484 - 2490.

17. A17. Чернявский E.B., Попов В.П., Пахмутов Ю.С., Красников Ю.И., Сафронов Л.Н. Статические и динамические характеристики высоковольтного МОП управляемого тиристора, Химия в интересах устойчивого развития. 2001, в.9, с.65-69.

18. Borghesi A., Pivac В., Sassella A., Stella A. Oxygen precipitation in silicon.- Journ. Appl. Phys. 1995, v.77, n.9, p.4169-4244.

19. Young Joo Lee, von Boehm J., Pesola M., Nieminen R. M. First-principles study of migration,restructuring, and dissociation energies of oxygen complexes in silicon. Phys.Rev.B, 2002, v.65, n,8, p.085205(l-12).

20. Capron N, Boureau G., Pasturel A., Hafner J. Thermodynamic properties of the Si-Si02 system. Journ. Chem. Phys. 2002, v.l 17, n.4, p. 1843-1850.

21. Jiang Z., Brown R.A. Study of oxygen diffusion and clustering in silicon using an empiricalinteratomic potential, in Defect- and Impurity- Engineered Semiconductors and Devices. -MRS Proceeding, Spring, 1995, pl-6.

22. Starodub D., Gusev E. P., Garfunkel E., Gustawson T. Silicon oxide decomposition and desorp-tion during the thermal oxidation of silicon. Surface Review and Letters, 1999, v.6, n.l, p.45-52.

23. Robertson J. Thermodynamic model of nucleation and growth of plasma deposited microcry-stalline silicon. Journ. Appl. Phys. 2003, v.93, n.l, p.731-735.

24. Neumark G. F., Achievement of well conducting wide band-gap semiconductors: Role of solubility and of nonequilibrium impurity incorporation Phys. Rev. Lett., 1989, v.62, n.15, p. 18001803.

25. Enderlein R., Horing J.M. Fundamentals of Semiconductor Physics and Devices. World Scientific, Singapore 1997, p.389.

26. Zhang S. B. The microscopic origin of the doping limits in semiconductors and wide-gap materials and recent developments in overcoming these limits: a review. J. Phys. Condens. Matter., 2002, v.14, n.4, p.R891-R902.

27. Greene J. E. Atomic-level control during film growth under highly kinetically constrained conditions: H mediation and ultrahigh doping during Sii.xGex gas source epitaxy. MRS Bull., 2001, v.26, p.777-789.

28. Voyles P.M., Muller D.A., Grazul J.L., Citrin P.H. Gossmann H.-J.L. Atomic-scale imaging of individual dopant atoms and clusters in highly n-type bulk Si. Nature (London), 2002, v.416, p.826-828.

29. Chadi D.J., Citrin P.H., Park C.H., Adler D.L., Marcus M.A., Gossmann H.-J. Fermi-Level-Pinning Defects in Highly «-Doped Silicon. Phys. Rev. Lett., 1997, v.19,4834.

30. A30. Мустафин Т.Н., Качурин Г.А., Придании Н.Б., Попов В.П., Серяпин В.Г., Смирнов JI.C. Диффузия цинка при лазерном отжиге имплантированных слоев кремния. ФТП, 1978, т.12, в.7, с.1312-1313.

31. Chris G. Van de Walle and J6rg Neugebauer. Universal alignment of hydrogen levels in semiconductors, insulators and solutions. Nature, 2003, v.423, n.5, p.626-628.

32. TersofF, J. Theory of semiconductor heterojunctions: The role of quantum dipoles. Phys. Rev. B, 1984, v.30, p.4874-4877.

33. Zhang S.B., Wei S.-H., Zunger A. Microscopic Origin of the Phenomenological Equilibrium "Doping Limit Rule"in и-Туре III-V Semiconductors. Phys. Rev. Lett., 2000, v.82, n.6, p.1232-1235.

34. Zhang S. В., Wei S.-H., Zunger A. A phenomenological model for systematization and prediction of doping limits in II-VI and I—III—VI2 compounds. J. Appl. Phys. 1998, v.83, n.6,p.3192-3196.

35. Walukiewicz W., Mechanism of Schottky barrier formation: The role of amphoteric native defects. J. Vac. Sci. Technol. B, 1987, v.5, n.4, p. 1062-1067.

36. A3 6. Popov V.P., Fedina L.I. Radiation induced transitition to disordered states in elemental semiconductors. Inter. School and Symposium on Physics in Materials Science, Poland, 1993, p.SC И. 1.

37. Thompson P. Е., Bennett J. Formation and thermal stability of ultra-shallow p-n junctions in Si and Siix Ge* formed by molecular beam epitaxy. J. Appl. Phys., 2002, v.92, n.l 1,p.6845-6850.

38. Kim H., Glass G., Spila Т., Taylor N, Park S. Y., Abelson J. R., Greene J. E. Si(001):B gassource molecular-beam epitaxy: Boron surface segregation and its effect on film growth kinetics. J. Appl. Phys., 1997, v.82, n.5, p.2288-2297.

39. Luo Xuan, Zhang S. В., Su-Huai Wei. Understanding Ultrahigh Doping: The Case of Boron in

40. Silico. Phys.Rev.Lett., 2003, v.90, n.2, p.026103(l-4).

41. Fresart E. de, Wang K. L., Rhee S. S. Boron surface segregation in silicon molecular beam epitaxy. Appl. Phys.Lett., 1988, 53, n.l, p.48-50.

42. Parry C. P., Newstead S. M., Barlow R. D., Augustus P., Kubiak R. A., Dowsett M. G., Whall

43. Т. E., Parker H. C. Elemental boron doping behavior in silicon molecular beam epitaxy. -Appl. Phys. Lett. 1991, v.58, n.5, p.481-483.

44. Headrick RL., Weir B.E., Levi A.F., Eaglesham D.J., Feldman L.C. Si(100)-(2xl)boron reconstruction: Self-limiting monolayer doping. Appl. Phys. Lett., 1990, v.57, n.26, p.2779.

45. Greene J.E. Atomic-LeVel Control during Film Growth under Highly Kinetically Constrained

46. Conditions. MRS Bulletin, 2001, v.26, n.10, p.777-789.

47. Mathiot D., Pfister J. C. Dopant redistribution in heavily doped silicon: Confirmation of thevalidity of the vacancy-percolation model. J. Appl. Phys. 1989, v.66, n.2, p.970-972.

48. Nylandsted Larsen A., Kyllesbech Larsen K., Andersen P. E., Svensson B. G. Heavy dopingeffects in the diffusion of group IV and V impurities in silicon. Journ. Appl. Phys., 1993, v.73, n.2, p.691-698.

49. Yong-Sung Kim, Eun-Cheol Lee, Chang K. J. Electrically deactivating nearest-neighbor donor-pair defects in Si. Phys. Rev. Lett., 2003, v.91,125503 4pages.

50. Brune Н., Roder Н., Borragno С., Kern К. Microscopic View of Nucleation on Surfaces. -Phys. Rev. Lett., 1994, v.73, n.14, p.1955-1958.

51. А53. Popov V.P., Dvurechenskii A.V., Kashnikov B.P., Popov A.I. Defects in supersaturated solid solution of arsenic in silicon at rapid thermal annealing.- Phys.Stat-Sol (a), 1986, v.94, n.2, p.569-572.

52. Chu W.K., Masters B.J. Laser-Solid Interactions and Laser Processing. AIP Conf. Proc. N 50

53. McCluskey M.D. Local vibrational modes of impurities in semiconductors.- Journ. Appl.

54. Phys., 2000, v.87, n.8, p.3593-3617.

55. Citrin P.H., Mauller D., Gossmann H.-J. Vanfleet R., Northrup P.A. Breaking through electrical saturation barrier: 2D versus 3D-doping w-type silicon. Physica B, 1999, v.273, p.251-254.

56. Martin G. Phase stability under irradiation: Ballistic effects. Phys.Pev.B, 1984, v.30. n.3,p. 1424-1456.

57. Bracht H., Fage Pedersen J., Zangenberg N., Nylandsted Larsen A., Haller E.E., Lulli G.,

58. Posselt M. Radiation Enhanced Silicon Self-Diffusion and the Silicon Vacancy at High Temperatures. Phys.Pev.Lett., 2003, v.91, n.24, p.245502(l-4).

59. Wiggers L.W., Sarus P.N. Displacement of impurities in Si by irradiation with energetic HW

60. He+ particles. Radiat.Eff, 1979, v.41, n.3, p.149-164.

61. Hwang G.S., Goddard W.A. Catalytic role of boron atoms in self-interstitial clustering in Si.

62. Appl. Phys. Lett. 2003, v.83, n.5, p. 1047-1049.

63. Cristiano F., Hebras X., Cherkashin N., Claverie A., Lerch W., Paul S. Clusters formation inultralow-energy high-dose boron-implanted silicon. Appl. Phys. Lett. 2003, v.83, n.26, p.5407-5409.

64. Kachurin G.A., Tyschenko I.E., Fedina L.I. High-temperature ion implantation in silicon.

65. Kaiser W., Frish H.L., Reiss H. Mechanism of the Formation of Donor States in Heat-Treated

66. Silicon. Phys. Rev. 1958, v.l 12, n.5, p.1546-1554.

67. Voronkov V.V., Falster R. Strain -induced transformation of amorphous spherical precipitatesinto platelets: Application to oxide particles in silicon. Journ. Appl. Phys., 2001, v.89, n.ll, p.5965-5971.

68. Bouchart R., Schneider J.R., Gupta S., Messoloras S., Stewart R.J., Nagasawa H., Zulehner W.

69. Distribution of Si(>2 precipitates in large, oxygen rich Czochralski-grown silicon single crystals after annealing at 750°C. Journ.Appl.Phys., 1995, v.77, n.2, p.553-562.

70. Wijaranakula W. Formation kinetics of oxygen thermal donors in silicon. Appl. Phys. Lett.1991, v.59, n.13, p.1608-1610.

71. Воронков В.В., Воронкова Г.И., Батуннна А.В., и др. Генерация термодоноров в кремнии: влияние собственных межузельных атомов. ФТТ, 2000, т.42б, в.11, с. 1969-1975.

72. Voronkov V.V., Falster R. Nucleation of oxide precipitates in vacancy-containing silicon.

73. Journ. Appl. Phys., 2002, v.91, n.9, p.5802-5810.

74. A74. Попов В.П., Сафронов JI.H., Федина Л.И., и др. Трансмутационное легирование пластин кислородосодержащего кремния с обедненными зонами. Тезисы докладов I Российской конференции «Кремний 96», Москва, 1996, с.62.

75. А75. Popov V.P., Fedina L.I., Safronov L.N., Stas V.F., Antonova I.V., Shaimeev S.S. Inner getter stability in neutron transmutation doped Cz silicon wafers. In abstracts of E-MRS Symposium N - C,H,N,0 in silicon, Strasbourg, 1995, May 25-26, p.34

76. A76. Misiuk A., Datsenko L.I., Surma В., Popov V.P. Oxygen precipitatation in Czochralskisilicon under uniform stress. Proceed, of Int. Conf. ESSDERC'94, ed. C.Hill, P.Ashburn, Editions Frontiers, 1994, p.243-247.

77. A77. Антонова И.В., Мисюк А., Попов В.П., Федина Л.И., Шаймеев С.С. Исследования методом DLTS эволюции кислородных преципитатов, сформированных в Cz-Si, при высокой температуре и высоком давлении. ФТП, 1996, т.30, в.8, с. 1446-1454.

78. А78. Antonova I.V., Popov V., Shaimeev S.S. DLTS study of oxygen precipitate formation in silicon. Physica B, 1998, v.253, n.1-2, p.123-130.

79. A79. Antonova I.V., Fedina L.I., Misiuk A., Popov V.P., Shaimeev S.S. DLTS study of oxygen precipitates in silicon annealed at high pressure. Physica B, 1996, v.225, n.3-4, p.251-257.

80. A80. Антонова И.В., Мисюк А., Попов В.П., Шаймеев С.С. Исследование процесса формирования кислородных преципитатов в кремнии. ФТП, 1997, т.31, в.8, с.998-1002.

81. А81. Antonova I.V., Misiuk A., Popov V.P., Plotnikov А.Е., Surma В. Oxygen precipitate nucleation process in silicon with different oxygen concentration and structural perfection. Solid State Phenom. 1997, v.57-58, p.161-166.

82. А82. Antonova, I.V.; Misiuk A., Popov V.P.; Plotnikov A.E.; Surma B. Nucleation and formation of oxygen precipitates in Czochralski grown silicon annealed under uniform stress conditions. Physica B, 1998, v.253, n.1-2, p.131-137.

83. A83. Antonova I.V., Misiuk A., Bak-Misiuk J., Popov V.P., Plotnikov A.E., Surma B. Dependence of oxygen precipitate size and strain on external stress at annealing of Cz-Si. Journal of Alloys and Compounds, 1999, v.286, n.1-2, p. 241-245.

84. A85. Misiuk A., Jun J., Surma H.B., Popov V.P., Romano -Rodriguez A., Lopez M. Luminescence Properties of Oxygen-Containing Silicon Annealed at Enhanced Argon Pressure. -Phys.Stat.Solidi B, 1999, v.211, p.233-238.

85. A86. Antonova I.V., Popov V.P., Plotnikov A.E., Misiuk A. Thermal donor and oxygen precipitate formation in silicon during 450 °C treatments under atmospheric and enhanced pressure. -Journ. Electrochem. Soc., 1999, v.146, p.1575-1578.

86. Emtsev V.V., Andreev B.A., Misiuk A., Schmalz K. Formation of thermal donors in

87. Czochralski grown silicon under hydrostatic pressure up to lGpa. In Early Stage of Oxygen Precipitation in Silicon - R.Jones (ed.) 1996 Kluwer Academic Publishers, p.345-351.

88. Gosele U., Schroer E., Werner P., Tan T. Y. Coprecipitation of oxygen and carbon in

89. Czochralski silicon. In "Early Stage of Oxygen precipitation in Silicon", ed.R. Jones, 1996, p.243-249.

90. Hallberg Т., Lindstrom J.L. Enhanced oxygen precipitation in electron irradiated silicon. -Journ. Appl. Phys, 1992, v.72, n.l 1, p.5130-5138.

91. Binetti S., Donne A. Le, Emtsev V.V., Emtsev V.V., Pizzini S. Effect of pressure-enhanced single step annealing on the silicon photoluminescence. Mat.Res.Soc.Proc. 2003, v.744, p.M8.35.1-4.

92. Lee Y.J., Boehm J.von., Nieminen R. M. Simulation of the kinetics of oxygen complexes in crystalline silicon. Phys. Rev. B, 1999, v.60, n.16, p.l 1449(1-15).

93. Pesola M., Lee Y.J., Boehm J. von, Mattila T. Nieminen R. M. Computational study of interstitial oxygen and vacancy-oxygen complexes in silicon. Phys. Rev. B, 2002, v.65, n.8, p.85205(l-12).

94. Via C. Da, Watts S.J. New results for a novel oxygenated silicon material. Nucl. Inst, and Meth. in Phys. Res. B, 2002, v.186, n.1-2, p.l 11-115.

95. A96. Антонова И.В., Неустроев Е.П., Стась В.Ф., Попов В.П. Формирование термодоноров в имплантированном кремнии. Известия ВУЗов. Материаловедение и технология, полупроводники, 2001, в.4,25-29.

96. Taylor W.J., Gosele U., Tan Т. Y. SiC>2 precipitate strain relief in Czochralski Si: Self-interstitial emission versus prismatic dislocation loop punching. J.Appl.Phys., 1992, v.72, no.6, p.2192-2196.

97. McQuad S.A., Binns M.J., Londos C.A., Tucker J.H., Brown A.R,. Newman R.C. Oxygen loss during thermal donor formation in Czochralski silicon: New insights into oxygen diffusion mechanisms. Journ. Appl. Phys. 1995, v.77, n.4, p.1427-1442.

98. Фистуль В.И. Распад пересыщенных твердых растворов в полупроводниках. Москва, 1977, с.238.

99. Deak P., Snyder L.C., Corbett J.W. Silicon-interstitial-oxygen-interstitial complex as a model of the 450 °C oxygen thermal donor in silicon. Phys. Rev.Lett. 1991, v.66, n.6, p.747-749.

100. Newman R.C., Clayburn M. In: Proceedings of the 3rd International Conference on Shallow Impurities in Semiconductors, edited by B. Monemar, IOP Conf. Proc., (Institute of Physics and Physical Society, London), 1984, n.95, p. 211-215.

101. Stavola M., Patel J.R., Kimerling L.C., Freeland P.E. Diffusivity of oxygen in silicon at the donor formation temperature. Appl.Phys.Lett. 1983, v.42, no.l, p.73-75.

102. Романюк Б.Н., Попов В.Г., Литовченко В.Г., Мисюк А., Евтух А. А., Клюй Н.И., Мельник В.П. Механизмы геттерирования кислорода в пластинах кремния с неоднородным распределением механических напряжений. ФТП, 1995, т.29, в.1, с. 166-173.

103. Pesola М., Lee Y.J., Boehm J. von, Kaukonen M., Nieminen R. M. Structures of Thermal Double Donors in Silicon. Phys. Rev. Lett., 2000, v. 84, n.23, p.5343(l-4).

104. Lee Y.J., Boehm J.von, Pesola M., Nieminen R. M. Aggregation Kinetics of Thermal Double Donors in Silicon. Phys. Rev. Lett., 2000, v. 84, n.23, p.5343(l-4).

105. Lee Y.J., Boehm J.von, Pesola M., Nieminen R. M. Comparison of oxygen-chain models for late thermal double donors in silicon. Appl. Phys. Lett., 2003, v. 82, n.13, p.2094-2096.

106. Sueoka K., Ikeda N., Yamamoto T. and Kobayashi S. Morphology and growth process of thermally induces oxide precipitates in Czochralski silicon. Journ. Appl. Phys., 1993, v.79, n.9, p. 5437-5444.

107. Tiller W.A., Hahn S, Ponce F.A. Thermodynamic and kinetic considerations on the equilibrium shape for thermally induced microdefects in Czochralski silicon. J. Appl. Phys. 1986, v.59, n.9, p. 3255-3266.

108. Xu Jin, Yang Deren, Ma Xiangyang, Yu Xuegong, Li Chunlong, Que Duanlin, Misiuk A. Oxygen precipitation in Czochralski silicon annealed at 450°C under a high pressure of 1 GPa. Physica B: Condensed Matter. 2003, v.327, n.l, p.60-64.

109. Borucki L. Modeling the Growth, Annealing of Dislocation Loops. In: Numerical Modeling of Processes and Devices for Integrated Circuits. Workshop on NUPAD-IV, Seattle, 1992, p.27-32.

110. Vanhellemont J., Claeys C.J. A theoretical study of the critical radius of precipitates and its application to silicon oxide in silicon. Appl. Phys., 1987, v.62 9, p.3960-3967.

111. Tsiok O.B., Brazhkin V.V., Lyapin A.G., and Khvostantsev L.G. Logarithmic Kinetics of the Amorphous-Amorphous Transformations in Si02 and Ge02 Glasses under High Pressure. -Phys.Rev.Let. 1998, v.80., n.5, p.999-1002.

112. Li Y.X., Guo H.Y., Liu B.D., Liu T.J., Hao Q.Y., Liu C.C., Yang D.R., Que D.L. The effectsof neutron irradiation on the oxygen precipitation in Czochralski-silicon. Journ. Crystal

113. Growth, 2003, v. 253, n.l-4, p.6-9.

114. Harada H., Abe Т., Chikawa J. Semiconductor Silicon 1986, eds. H.R.Huff, T.Abe and B.O.Kolbesen. The Elechochemical Society, Pennington, 1986, p.76-89.

115. A115. Антонова И.В., Попов В.П., Мнсюк А., Ратайчак Я. Способ уменьшения структурных нарушений, формирующихся при отжиге кремния, имплантированного кисло-родом (структуры типа SIMOX). Приоритет от 27.03.2000.

116. Weast R. С., Handbook of Chemistry and Physics Chemical Rubber Corp, Boca Raton, FL,1998. p.431.

117. Seager C.H., Anderson A.R., Panitz J.K. G. The diffusion of hydrogen in silicon and mechanisms for "unintentional" hydrogenation during ion beam processing. J. Mater. Res., 1996, Vol. 2, n. 1, p.96-100.

118. Феклисова О.В., Якимов Е.Б., Ярыкин Н.А. Моделирование проникновения водорода в кремний р-типа в процессе жидкостного химического травления. ФТП, 2002, т.36, в.З, с.301-304.

119. Макаренко Л.Ф., Коршунов Ф.П., Ластовский С.Б., Замятин Н.И. Обнаружение примеси водорода в кремниевых детекторах излучения. ФТП, 2002, т.36, в.5, с.629-633.

120. Johnson B.C., McCallum J.C. Kinetics of arsenic-enhanced solid phase epitaxy in silicon. -Journ. Appl. Phys., 2004, v.95, n. 8, p.4427-4431.

121. Reboredo.A., Ferconi M., Pantelides S.T. Theory of the Nucleation, Growth, and Structure of Hydrogen-Induced Extended Defects in Silicon. Phys. Rev. Lett., 1999. v.82, p.4870-4873.

122. Bruel M. Process for the Production of Thin Semiconductor Material Films US Patent 5,374,564 (filed Sept. 15,1992, issued Dec. 20,1994).

123. Bruel M. Silicon on Insulator Material Technology.- Electron Lett. 1995, v.31, p. 1201-1204.

124. Willlijams P.W., Watkins G.D., Uftring S., Stavola M. Structure-sensitive spectroscopy of transition-metal-hydrogen complexes in silicon. Phys.Rev.Lett., 1993, v.70, n.24, p.3816-3819.

125. Holbech J.D., Nielsen B.B., Jones R.J., Sitch P., Oberg S. H*2 defect in crystalline silicon -Phys.Rev.Lett., 1993,71, №6, p.875-878.

126. Frank A.J., Mavrikakis M., Gland J.L. Hydrogen energetics in a-Si:H as determined by a combination of mean-field modeling and experimental evolution data. Phys. Rev. B, 1998, v.57, n.7, p.3927-3938.

127. Robertson M.A., Estreicher S.K. Vacancy and vacancy-hydrogen complexes in silicon. -Phys. Rev., 1994, B.49, n.24, p. 17040-17049.

128. Muto S., Takeda S., Hirata M. Atomic structure and energy of the {113} interstitial defects in silicon. Mater. Sci. Forum, 1993, v.143-477, p.897-902.

129. TongQ.-Y.*, G6seleU. M. Wafer Bonding and Layer Splitting for Microsystems. -Advanced Materials. 1999, v.l 1, n.17, p.1409-1425.

130. A131. Kaniewska M., Antonova I.V., Popov V.P. Study of Complex Free-Carrier Profiles in Hydrogen Implanted and Annealed Silicon. Phys.Stat.Sol.(c), Volume:0, Issue:2,2003, p.715-720.

131. A 132. Popov V.P., Stas V.F. Processes leading to delamination of thin layers in hydrogen irradiated silicon. In "Defects in silicon: hydrogen". E-MRS Symp. Proceed., ed. by J. Weber and A Mesli, Elsevier, 1999, p. 187.

132. A 133. Popov V.P., Gutakovsky A.K., Antonova I.V., Zhuravlev K.S., Pokhil G.P., Morosov I.I. Dechanneling study of nanocrystalline Si:H layers produced by hydrogen irradiation of silicon crystals. MRS, 1999, v.536, p.109-114.

133. A135. Antonova I.V., Neustroev E.P., Popov V.P., Stas V.F., Obodnikov V.I. Donor center formation in hydrogen implanted silicon. Physica B, 1999, v.70, n.1-2, p. 1-5.

134. A 137. Popov V.P., Stas V.F., Antonova I.V. Noncrucial role of the defects in the splitting for hydrogen implanted silicon with high boron concentration. MRS, 1999, v.540, p.499-504.

135. A138. Stas V.F., Antonova I.V., Neustroev E.P., Popov V.P., Smirnov L. S. Thermal Acceptors in Irradiated Silicon. Semicond., 2000, v.34, n.2, p.155-160.

136. A140. Popov V.P., Antonova I.V., Stas V.F. Blistering in silicon highly doped by boron.- J. Advanced Materials, 2000, n.6, p.36-41.

137. A142. Антонова И.В., Неустроев Е.П., Попов В.П., Стась В.Ф. Влияние облучения различными ионами на формирование донорных центров в кремнии. Перспективные материалы, 2001, 1, с.43-48.

138. A144. Гретцшель P., Двуреченский A.B, Попов В.П. Фазовый переход кристалл-аморфное состояние при облучении сильно легированного кремния легкими ионами. ФТТ, 1986, в.28, п.10, с.3134-3136.

139. Markevich V.P., Suezawa М. Hydrogen-oxygen interaction in silicon at around 50 °C. -Journ. Appl.Phys., 1998, v.83, n.6, p.2988-2993.

140. Deak P., Snyder L.C., Corbett J.W. Theoretical studies on the core structure of the 450 °C oxygen thermal donors in silicon. Phys.Rev.B, 1992, v.45, №20, p. 11612-11626.

141. Mathiot D. Thermal donor formation in silicon: A new kinetic model based on self-interstitial aggregation. Appl. Phys. Lett., 1987, v.51, №12, p.904-906.

142. Newman R.C. The initial stages of oxygen aggregation in silicon: dimers, hydrogen and self-interstitialsin Early Stage of Oxygen Precipitation in Silicon. Edited by R. Jones, NATO ASI Series, KluwerAcad., 1996, v.13, pl9-39.

143. Маркевич В.П., Мурин Л.И. Влияние предварительного облучения на образование термодоноров в кремнии. ФТП, 1991, т.23, с.1737-1741.

144. Henry A., Pautrat J.L., Vendange P., Saminadayar К. "New donors" in silicon: A quantum well controlled conductivity. Appl. Phys. Lett., 1986, v.49, n.19, p.1266-1268.

145. Литвинов B.B., Пальчик Г.В., Уренев В.И. О влиянии радиационных дефектов на кинетику образования термодоноров в кремнии. ФТП, 1990, т.24, с376-378.

146. А152. Neustroev Е.Р., Antonova I.V., Popov V.P., Stas V.F., Skuratov V.A., Dyduk A.Yu. Thermal donor formation in crystalline silicon irradiated by high energy ions. NIM В., 2000, v.171, n.4, p.443-447.

147. A153. Popov V.P., ICilanov D.V., Antonova I.V., Naumova O.V., Stepovik A.P., Gromov V.T., Misiuk A. Hydrogen-induced shallow donor in silicon and silicon-on-insulator structures formed by hydrogen slicing. Solid State Phenomena 82-84,2002, p.497-502.

148. A154. Antonova I.V., Neustroev E.P., Misiuk A., Skuratov V.A. Formation of shallow donors in stress-annealed silicon implanted with high-energy ions. Solid State Phenomena 82-84, 2002, p.243-248.

149. A155. Antonova I.V., Nikolaev D.V., Naumova O.V., Popov V.P. Hydrogen-related phenomena in SOI fabricated by using H+ ion implantation Solid State Phenomena 82-84,2002, p.491-496.

150. A 156. Kilanov D.V., Safronov L.N., Antonova I.V., Popov V.P., Obodnikov V.I., Spesivsev E.V. Properties of silicon film in a silicon-on-glass structure. Solid State Phenomena 82-84,2002, p.l 15-120.

151. А157. Antonova I.V., Stano J., Naumova O.V., Popov V.P., Skuratov V.A. DLTS study of bonded interface in silicon-on-insulator structures annealed in hydrogen atmosphere. Microelectronic Engineering, 2003, v.66, n.1-4, p. 547-552.

152. Болотов B.B., Васильев A.B., Двуречеиский A.B. и др. Вопросы радиационной технологии полупроводников.- под.ред. Смирнова JI.С. Новосибирск: Наука, 1980, с. 296.

153. Eaglesham D.J. Qualitative ТЕМ of Point Defects in Si. J. Electron Microscopy, 2000, v.49, n.2, p.293-298.

154. Davies G., Lightowlers E.C., Newman R.C., Oates A.C. A model for radiation damage effects in carbon-doped crystalline silicon. Semicond. Sci. Technol., 1987, v.2, n.8, p.524-532.

155. Pearton S.J., Corbett J.W., Shi T.S. Hydrogen in crystalline semiconductors. Appl. Phys. A, 1987, v.43, n.l, p.153-156.

156. Kimerling L.C. Defect states in electron bombarded silicon-capacitance transient analyses. In: Radiation Effects in Semiconductors. Conf. Ser. N31, Inst, of Phys., London-Bristol, 1977, p.221-232.

157. Borgezi A., Pivac В., Sassella A., Stella A. Oxygen precipitation in silicon. J.Appl.Phys., 1995, v.77, n.9, p.4169-4244.

158. Takeno H., Hayamizu Y., Miki K. Diffusivity of oxygen in Czochralski silicon at 400-750°C. Journ. Appl. Phys. 1998, v.84, n.l7, p.3113-3117.

159. Snyder L.C., Corbett J.W. Oxygen, carbon, hydrogen and nitrogen in silicon, ed. Millesen J.C., Perton S.J., Corbett J.W., Pennycook S.J. Materials Reeserch Society, Princeton, 1986, NJ, p.206-213.

160. Markevich V.P., Murin L.I., Lindstrom J.L., Ulyashin A.G., Job R., Fahrner W.R., Raiko V. Hydrogen-plasma-enhanced oxygen precipitation in silicon. J. Phys.: Condens. Matter., 2000, v.12, p.10145-10152.

161. Bruel M., Aspar В., Maleville C., Moriceau H., Auberton-Herve A.J., Barge T. UNIBOND SOI wafers achieved by SMART-CUT process. Electrohem.Soc.Proceedings, 1997, v.97-23, p.3-14.

162. Мукашев Б.Н., Тамендаров М.Ф., Токмолдин С.Ж. Сосотояние водорода и механизмы пассивации примесей и радиационных дефектов в кристаллическом кремнии. ФТП, 1992, т.26, с.1124-1134.

163. Griffioen С.С., Evans J.H, De Jong P.C., Van Veen A. Helium desorption/permeation from bubbles in silicon: A novel method of void production. NIM B, 1987, v.27, n.3, p.417-420.

164. Tonini R., Corni F., Frabboni S., Ottaviani G., Cerofolini G.F., High-dose helium-implanted single-crystal silicon: Annealing behavior. Journ. Appl. Phys. 1998, v.84., n.9, p.4802-4808.

165. Raineri V., Campisano S.U. Secondary defect dissolution by voids in silicon. -Appl.Phys.Lett., 1996, v.69, n.12, p.1783-1785.

166. Agarwal A., Haynes Т.Е., Venezia V.C. and Holland O.W. Efficient production of silicon-on-insulator films by co-implantation of He+ with tT. Appl. Phys. Lett., 1998, v.72, n.9, p. 1086-1088.

167. Weldon M. К., Collot М., Chabal Y.J., Venezia V.C., Agarwal A., Haynes Т.Е., Eaglesham D.J., Christman S.B., Chaban E.E. Mechanism of silicon exfoliation induced by hydrogen/helium co-implantation. Appl. Phys. Lett, 1998, v.73, n.25, p.3721-3723.

168. Raineri V., Coffa S., Szilagyi E., Gyulai J., Rimini E. He-vacancy interactions in Si and their influence on bubble formation and evolution. Phys. Rev., 2000, v.61, p.937-945.

169. Tong Q.-Y., Goesele U. Semiconductor wafer bonding. Wiley-Interscience Publication, NY, 1999, p.52.

170. Huang L.-J., Tong Q.-Y., Chao Y.-L., Lee T.-H., Martini Т., Goesele U. Onset of blistering in hydrogen implanted silicon. Appl. Phys. Lett., 1999, v.74. n.7, p.982-984.

171. A180. Попов В.П., Киланов Д.В., Антонова И.В. Формирование куполов на поверхности кремния при последовательном имплантации ионов водорода и гелия. Автометрия СО РАН, 2001, в.З, с.108-117.

172. Bruel М. The history, physics, and applications of the Smart-Cut process. MRS Bulletin, 1998, v.23, n.12, p.35-39.

173. Job R., Ulyashin A.G., Farner W.R. The evolution of hydrogen molecule formation in hydrogen-plasma-treated Czochralski silicon. -Mater. Scie. Semicond. Proc, 2001, v.4, n.1-2, p.257-260.

174. Ohmura Y., Zohta Y., Kanazawa M. Shallow donor formation in Si produced by proton bombardment. Phys. Stat. Sol. (a), 1973, v.15, n.l, p.93-98.

175. Fichtner P.F., Behar M., Peeva J.R., Koegler R., Skorupa W. Copper gettering at half the projected ion range induced by low-energy channeling He implantation into silicon. Appl. Phys. Lett., 2000, v.77, n.7, p.972-974.

176. Nakanishi Akiko, Suezawa Masashi and FukataNaoki. Optical Absorption Study of Electron-irradiated Czochralski-grown Silicon Doped with Hydrogen. Jpn. J. Appl. Phys. 2002, v.41, p.3629-3636.

177. Sidhu L.S., Kosteski Т., Zukotynski S. Infrared vibration spectra of hydrogenated, deuterated, and tritiated amorphous silicon. Journ. Appl. Phys., 1999, v.85 n.5, p.2574 - 2578.

178. PloBl A. and Kraute G. Wafer direct bonding: Tailoring adehesion between brittle surfaces. -Materials Science and Eng. R, 1999, v.25, Nos 1-2, p. 1409-1425.

179. A 190. Datsenko L.I., Auleytner J., Misiuk A., Klad'ko V.P., Machulin V.F., Bak-Misiuk J.,

180. Johnson N.M., Ponce F.A., Street R.A. and Nemanich R.J. Defects in single-crystal silicon induced by hydrogenation. Phys. Rev.,1986, v.35, n.8, p.4166-4169.

181. Kim Y.-S., Chang K.J. Structural Transformation in the Formation of H-Induced (111) Platelets in Si. Phys. Rev. Let., 2001, v.86, n.9, p.1773-1776.

182. Zhang S.B., Jackson W.B. Formation of extended hydrogen complexes in silicon. Phys. Rev. B, 1991, v.43, n.14, p.12142-12145.

183. Shimizu-Iwayama Т., Fujita K., Nakao S., Saitoh K., Fujita Т., Itoh N. Visible photoluminescence in Si+ -implanted silica glass. Journ. Appl. Phys., 1994, v.75, n.12, p.7779-7783.

184. Atwater H.A., Shcheglov K.V., Wong S.S., Vahala K.J., Flagan R.C., Brongersma M.I., Pol-man A. Ion beam synthesis of luminescent Si and Ge nanocrystals in a silicon dioxide matrix. Mater. Res. Soc. Symp. Proc., 1994, v.316, p.409-420.

185. Mutti P., Ghislotti G., Bertoni S., Bonoldi Z., Cerofolini G.F., Meda Z., Grilli E., Guzzi M. Room-temperature visible luminescence from silicon nanocrystals in silicon implanted SiC>2 layers. Appl. Phys. Lett., 1995, v.66, n.7, p.851-853.

186. Liao L.-S., Bao X.-M., Zheng X.-Q., Li N.-S., Min N.-B. Blue luminescence from Si + -implanted SiC>2 films thermally grown on crystalline silicon. Appl. Phys. Lett., 1996, v.68, n.6, p.850-852.

187. A202. Похил Г.П., Попов В.П., Гутаковский A.K. Деканалирование ионов в нанокристал-лических слоях Si:H, полученных облучением кремния ионами водорода. Известия РАН, 2000, т. 64, вып. 11, с.2114-2119.

188. А203. Popov V.P., Antonova I.V., Gutakovsky A.K., Spesivtsev E.V., Morosov I.I. Ellipsometry and microscopy study of nanocrystalline Si:H layers formed by high-dose implantation of silicon. J. Mater. Sci. Eng. B, 2000, v.73, p.120-123.

189. Lindhard J. Influence of Crystal Lattice on Motion of Energetic Charged Particles. -Mat.-fys.medd.Dan. Vid. Selsk., 1965, v.34, n.14, p.3-48.

190. Bogh E. Multiple scattering of charged particles in solids.- Canad.J.Phys. 1968, v.46, n.3, p.653-662.

191. Похил Г.П., Тулинов А.Ф. Физические основы ориентационных явлений. Итоги науки и техники, 1990, том 1, с.3-34.

192. Trwoga P.F., Kenyon A.J., Pitt С. W. Modeling the contribution of quantum confinement to luminescence from silicon nanoclusters. Journ. Appl. Phys., 1998, v.83, n.7, p.3789-3794.

193. Keudell A. Von, Abelson J.R. Thermally Induced Changes in the Hydrogen Microstructure of Amorphous Hydrogenated Silicon Films, Analyzed Using In Situ Real Time Infrared Spectroscopy Jpn. Journ. Appl. Phys., 1999, v.38, Part 1, n.7a, p.4002-4006.

194. Colinge J.-P. Silicon-on-Insulator Technology. Materials to VLSI, 3rd Edition Kluwer Academic Publishers, 2004, p.384.

195. Fukidome H., Matsumura M. A very simple method of flattening Si(l 11) surface at an atomic level using oxygen-free water. Jpn. Journ. Appl. Phys., 1999, v.38, Part 2A, n.lOa, p.Ll 085-1086.

196. A212. Tyschenko I. E., Talochkin А. В., Gutakovskii A. K., Popov V. P. Recrystallization of Silicon on Insulator Layers Implanted with High Doses of Hydrogen Ions. Solid State Phenomena, 2004, v. 95-96, p.23-28.

197. Bech Nielsen В., Hoffman L., Budde M. Si-H stretch modes of hydrogen vacancy defects in silicon. - Mater. Sci. Eng. B, 1996, 36, n.1-3, p.259-263.

198. Tong Q-Y., Bower R.W. Beyond "Smart-Cut(r)": Recent Advances in Layer Transfer for Material Integration. MRS Bulletin, 1998, v.23, n.12, p.61-65.

199. Leary P., Jones R., Oberg S. Interaction of hydrogen with substitutional and interstitial carbon defects in silicon. Phys. Rew. B, 1998, v.57, n.7, p.3887-3899.

200. Bruni M., Bisero D., Tonini R., Ottaviani G., Queirolo G., Bottini R. Electrical studies on H-implanted silicon. Phys. Rev. B, 1994, v.49, n.8, p.5291-5299.

201. Gorelkinskii Yu.V., Nevinnyi N.N. EPR of interstitial hydrogen in silicon: Uniaxial stress experiments. Mater. Sci. Eng., 1996, v.36, n.1-3, p.133-137.

202. Newman R.C., Pritchard R.E., Tucker J.H., Lightowlers E.C. Dipole moments of H2, D2, and HD molecules in Czochralski silicon. Phys. Rev. B, 1999, v.60, n.8, p.2775 (1-6).

203. Ichihara S. Ye, Т., Uosaki K. Attenuated total reflection Fourier transform infrared spectroscopy study of the adsorption of organic contaminants on a hydrogen-terminated Si(l 11) surface in air. Appl. Phys. Lett., 1999, v.75, n.l 1, p.1562-1564.

204. Heyman J.N., Ager J.W., Haller E.E., Johnson N.M., Walker J., Doland C.M. Hydrogen-induced platelets in silicon: Infrared absorption and Raman scattering. Phys. Rev. B, 1992, v.45, n.23, p.13363-13366.

205. Bruel M. Application of hydrogen ion beams to Silicon On Insulator material technology. -Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B,1996, v.108, n.1-2, p.313 -319,

206. Holbech J.D., Nielsen B.B., Jones R.J., Safonov A.N., Oberg S., Briddon P.R., Estreicher S.K. Identification of the haxavacancy in silicon with the B4go optical center. Phys. Rev. B, 2001, v.61, n.19, р.12594(1-4).

207. A223. Popov V.P., Safronov L.N., Kilanov D.V., Stepovik A.P., Gromov V.T. Hydride formation in highly disordered buried layers formed by hydrogen and deuterium implantation in silicon. In Abstracts of MRS Spring Meeting 2001,15.11, p.1-12.

208. Tuttle В., Adams J.B. Structure, dissociation, and the vibrational signatures of hydrogen clusters in amorphous silicon. Phys. Rev. B, 1998, v.56, n.8,4565-4572.

209. Федина Л.И., Асеев А.Л. Атомные механизмы кластеризации собственных точечных дефектов в Si. В книге Нанотехнологии в полупроводниковой электронике. Отв. ред. А.Л. Асеев, Новосибирск, Изд. СО РАН, 2004, с.202-235.

210. А226. Попов В.П., Стась В.Ф. Механизм блистеринга и расслоения кремния в имплантированных водородом слоях. Тезисы докладов на XXVIII Международной конференция по физике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами, Москва, МГУ, 1998, с.97.

211. Hwang Ki-Hyun, Park Jin-Lee, Yoon Euijoon, Whang Ki-Woong, Save Jeong Yong. Amorphous {100} platelet formation in (100) Si induced by hydrogen plasma treatment. Journ. Appl. Phys., 1997, v.82, n.l, p.74-77.

212. Evans J. H. An interbubble fracture mechanism of blister formation on helium-irradiated metals. J. Nucl. Mater., 1977, v.68, n.2, p.129-140.

213. Lee T.-H., Tong Q.-Y., Chao Y.-L., Huang L.-J., Goesele U. Silicon on quartz by a smarter cut process. Electrochem. Soc. Proc., 1997, v.97-23, p.27-32.

214. Tong Q.-Y., Scholz R., Goesele U., Lee T.-H., Huang L.-J., Chao Y.-L., Tan T.Y. A "smarter-cut" approach to low temperature silicon layer transfer. Appl. Phys.Lett., 1998, v.72, n.l, p.49-51.

215. А233. Антоненко А.Х., Антонова И.В., Попов В.П., Стась В.Ф. Блистеринг в кремнии, сильнолегированном бором. 10-я международная конференция по радиационной физике и химии неорганических материалов. Томск 1999, тез. докладов, 1999, с.72-73.

216. А234. Попов В.П., Стась В.Ф., Антонова И.В. Блистеринг в кремнии, сильно легированном бором. Перспективные материалы, 2000, №6, с.36-40.

217. Lupke G., Tolk N. Н., Feldman L. С. Vibrational lifetimes of hydrogen in silicon. Journ. Appl. Phys. 2003, v.93, n.5, p. 2317-2336.

218. Bratu P., Hoefer U. Phonon-Assisted Sticking of Molecular Hydrogen on Si(l 11)- (7 x 7) Phys. Rev. Lett. 1995, v.74, n.9, p.1625-1628.

219. Duerr M., Hu Z., Biedermann A., Hoefer U. and Heinz T. F. Real-Space Study of the Pathway for Dissociative Adsorption of H2 on Si(001). Phys. Rev. Lett., 2002, v.88, n.4, p.046104(l-4).

220. A238. Naumova O.V., Antonova I.V., Popov V.P., Stas V.F. Heterostructures formed on silicon by high-dose multi-energy hydrogen implantation, Microelectronic Engineering, 2003, v.66, n.1-4, p. 422-426.

221. Hutchison J.L., Aseev A.L., Fedina L.I. Defects in. He implanted germanium.- Inst. Phys.

222. Conf. Ser. 1993, n.134, p.41-47.

223. Huang L.-J. Layer transfer of semiconductor and insulator materials by wafer bonding and hydrogen implantation. Chapter 6. In: PhD thesis, Dept. of Mech. Eng. and Mater. Scie., Duke University, USA, p.122-159, 1999.

224. Lee J. K., Hochbauer Т., Averitt R. D., Nastasi M. Role of boron for defect evolution in hydrogen-implanted silicon. -Appl. Phys. Lett, 2003, v.83, n.15, p.3042-3044.

225. Pichler P. Current understanding and modeling of boron-interstitial clusters. Mat.Res. Soc. Proc. 2002, v.717, C.3.1.1, p.1-11.

226. Jain S. С., Schoenmaker W., Lindsay R., Stolk P. A., Decoutere S., Willander M., Maes H. E. Transient enhanced diffusion of boron in Si. Journ. Appl. Phys. 2002, v.91, n.l 1, p.8919 -8941.

227. А245. Киланов Д.В., Попов В.П., Никифоров А.И. Получение ультратонких структур КНИ с использованием дельта слоя легированного бором.- В тезисах Совещания Кремний-2002, Новосибирск, Июль 2002, с.84.

228. Wang Z-H., Noda H., Nogaki Y., Yabumoto N., Urisu T. Hydrogen diffusion and chemical reactivity with water on nearly ideally H-terminated Si(100) surface. Japan. Journ. Appl. Phys., 2002, v.41, Part 1, n.6B, pp. 4275-4278.

229. Tong Q.-Y., Goesele U. Semiconductor wafer bonding. Science and technology. ECS series, J.Wiley&Sons Inc., 1999, p.297.

230. A250. Киланов Д.В., Попов В.П., Сафронов JI.H., Никифоров А.И., Шольц Р. Водородно-индуцированное скалывание в кремнии по заглубленному слою, сильно легированному бором. ФТП, 2003, т.37, в.6, с.644-648.

231. А251. Патент № 2244984 (РФ). Способ изготовления гетероструктуры. / В.П. Попов. Опубл. в Б. И., 2005, № 2.

232. Nickel Н. Nucleation of hydrogen-induced platelets in silicon. Phys. Rev. B, 2000, v.62, n.12, p. 8012-8015.

233. Зи C.M. Физика полупроводниковых приборов.- M.: Мир, 1984, т.1, с.84-86.

234. Greene J. E. Atomic-level control during film growth under highly kinetically constrained conditions: H mediation and ultrahigh doping during Sii-xGex gas source epitaxy. MRS Bull., 2001, v.26, 777.

235. Maruno S., Furukawa Т., Nakahata Т., Abe Y. A chemical mechanism for determing the influence of boron on silicon epitaxial growth. Japan. Journ. Appl. Phys., 2001, v.40, part 1, n.l 1 p.6202-6207.

236. Pauline Ho, Michael E. Colvin and, and Carl F. Melius. Theoretical Study of the Thermochemistry of Molecules in the Si-B-H-Cl System. J. Phys. Chem. A, 1997, v.101, n.49, p.9470-9488.

237. Park J.-W., Hwang K.-H., Yoon E. Low temperature in situ boron doped epitaxial growth by ultrahigh vacuum electron cyclotron resonance chemical vapor deposition. J. Vac. Sci. Technol. B, 1999, v. 17, n.l, p.213-216.

238. Komeda Т., Kumagai Y. Si(001) surface variation with annealing in ambient H2. Phys. Rev. B, 1998, v.58, n.3, p.1385-1391

239. Mandelbrot В. В., The Fractal Geometry of Nature (Freeman, New York, 1982), p. 1-468.

240. A. L. Barabasi and H. E. Stanley, Fractal Concepts in Surface Growth. Cambridge University Press, Cambridge, 1995, p. 1-366.

241. Selinger Robin L.B., Corbett John M. Dynamic Fracture in Disordered Media. MRS BULLETIN, 2000, v.26, n.5, p.46-50.

242. Zhao Y.-P., Cheng C.-F., Wang G.-C., Lu T.-M. Power law behavior in diffraction from fractal surfaces. Surface Science, 1998, v.409, p.L703-L708.

243. Parisi A., Caldarelli G. Self-affine properties of fractures in brittle materials. Physica A,2000, v.280, n.1-2, p.161-165.

244. Falconer J.K. Fractal Geometry: Mathematical Foundations and Applications, Wiley, Chichester, 1990, p.l-288.

245. Bouchaud E., Scaling properties of cracks. J. Phys.: Condens. Matter, 1997, v.9, n.23, p.4319-4344.

246. Hansen A., Schmittbuhl J. Origin of the Universal Roughness Exponent of Brittle Fracture Surfaces: Stress-Weighted Percolation in the Damage Zone. Phys. Rev. Lett., 2003, v.90, n.4, pp.45504(l-4).

247. Parisi A., Caldarelli G. Self-affine properties of fractures in brittle materials. Physica A, 2000, v.280, p. 161-165.

248. Baski A. A., Whitman J. A scanning tunneling microscopy study of hydrogen adsorption on Si(l 12). J. Vac. Sci. Technol. A, 1995, v.13, n.3, p.1469-1472.

249. Freund L. B. A lower bound on implant density to induce wafer splitting in forming compliant substrate structures. Appl. Phys. Lett., 1997, v.71, n.24, pp.3519-3521.

250. Varma C.M. Hydrogen-implant induced exfoliation of silicon and other crystals Appl. Phys. Lett. 1997, v.71, n.24, p.3519-3521.

251. Han W.H., Yu J. Z.J. Thermodynamic model of hydrogen-induced silicon surface layer cleavage. Appl. Phys., 2001,v.89, n.l 1, p.6551-6554.

252. Yang F. Hydrogen-induced silicon wafer splitting. Journ. Appl. Phys., 2003, v.94, n.3, p.1454-1455.

253. Griffith A. A. The phenomena of rupture and flow in solids. Philos. Trans. R. Soc. London, 1920, v.221, Ser. A, p.163-197.

254. Irwin G. R. Handbuch der Physik. vol 6 (Berlin: Springer) 1958, p.3-551.276. www.pse.umass.edu/lesser/Alums/Ramas/ramasresearch.pdf

255. Wan Kai-tak, Lawn Brian R., Horn Roger G. Repulsive interaction between coplanar cracks in the double-cantilever geometry. J. Mater. Res., 1996, v. 7, n.6, p.1584-1589.

256. Hill J.C., Bennison S.J., Klein P.A., Foulk J.W., Jagota A., Saigal S. Coplanar crack interaction in cleaved mica. Int. Journ. of Fracture, 2003, v.l 19-120, n.2-4, p.365-386.

257. Hochbauer Т., Misra A., Nastasi M., Mayer J. W. Physical mechanisms behind the ion-cut in hydrogen implanted silicon. J. Appl. Phys., 2002, v.80, n.5, p.2335-42.

258. Fracture Mechanics. In: http://www.key-to-steel.com/ViewArticle.asp

259. Cerofolini G.F., Medea L., Balboni R., Corni F., Frabboni S. Hydrogen-related complexes as the stressing species in high-fluence, hydrogen-implanted, single-crystal silicon. Phys.Rev. В 1992, v.46, n.4, p.2061-2070.

260. A282. Тулинов А.Ф., Похил Г.П., Попов В.П., Куликаускас B.C., Фридман В.Б. Исследование методом каналирования структуры слоя кремния пересыщенного водородом. -Поверхность, 2003, п.9 с.24-27.

261. Balashova L.L., Borisov A.M., Mashkova E.S., Molchanov V.A. Energy features of the blocking effect for fast ionized recoils. Phys.Rev. A, 1980, v.21, n.4, p.l 185-1190.

262. Balashova L.L., Borisov A.M., Dodonov A.I., Mashkova E.S., Molchanov V.A. Several directional effects for fast ionized recoils Rad. effects, 1983, v.79, p.141-148.

263. Karamyan S.A. Study of ion-crystal interaction using the blocking technique for scattered recoils. Nucl.Instr.Meth. 1990, v. B51, n.4, p.354-360.

264. Nolte H., Assman W., Huber H., Karamian S.A., Mieskes H.D. Blocking- and channeling-ERDA with heavy ions. Nucl.Instr.Meth. 1998, v. B136-138, p. 587-593.

265. Tan J., Li S. X., Wan Y., Li F., Lu K. Crystallographic cracking behavior in silicon single crystal wafer. Materials Science and Engineering B, 2003, v. 103, n.l , p.49-56.

266. Zhou S. J., Beazley D. M., Lomdahl P. S. and Holian B. L. Large-Scale Molecular Dynamics Simulations of Three-Dimensional Ductile Failure. Phys. Rev. Lett., 1997,v.78, n.3, p. 479482.

267. A290. Popov V.P., Antonova I.V., Bak-Misiuk J., Domagala J.Z. Defect transformation study in silicon -on -insulator structures by high- resolution X-Ray diffraction. Materials Science in Semicond. Processing, 2001, v.4, n.l, p. 35-37.

268. A292. Antonova I.V., Popov V.P., Bak-Misiuk J., Domagala J.Z. Characterization of the silicon -on insulator structures by high-resolution x-ray diffraction. - Journ. Electrochem Soc, 2002, v.149, n.8, p.G490-G493.

269. A293. Misiuk A., Bryja L., Bak Misiuk J., Ratajczak J., Antonova I.V., Popov V.P. Effect of high temperature - pressure on SOI structure.- Crystal Engineering, 2002, v.5, n.3-4, p. 155161.

270. A294. Popov V.P., Tyschenko I.E., Safronov L.N., Naumova O.V., Antonova I.V., Gutakovskii A.K., Talochkin A.B. Properties of silicon oversaturated with implanted hydrogen. Thin Solid Films, 2002, v.403-404, p.500-504.

271. А298. Наумова О.В., Антонова И.В., Попов В.П., Стась В.Ф. Электрофизические свойства структур Si:H/p-Si, полученных имплантацией водорода. ФТП, 2003, т.37, в.1, с.93-97.

272. А299. Naumova O.V., Antonova I.V., Popov V.P.,.Stas V.F Heterostructures formed on silicon by high-dose multi-energy hydrogen implantation. Microel. Engineering, 2003, v.66, n.1-4, p. 422-426.

273. Czocnec C., Janik J., Oleiniczak Z. Silicon Carbide Modified Carbon Materials. Formation of Nanocrystalline SiC from Thermochemical Processes in the System Coal Tar Pitch/Poly (car-bosilane). Journ. of Cluster Scie., 2002, v. 13, n.4, p.487-502.

274. EerNisse E. P., Picraux, S. T. Role of integrated lateral stress in surface deformation of He-implanted surfaces. Joum. Appl. Phys., 1977,v.48, n.l, p.9-144.

275. Kuda K.O., Okamoto H., Hamakawa Y. Amorphous Si/Polycrystalline Si Stacked Solar Cell Having More Than 12% Conversion Efficiency. Jpn. J. Appl. Phys., 1983, v.22, Part 2, n.9, L605-L611.

276. Rosa R.De, Grill M.L., Sasicala G., Tucci M., Roca F. a-Si/c-Si Heterojunctions as a Tool to Realise Solar Cells Based on Thin Poly-Silicon Growth on Glass. Sol. St. Phenomena, 1999, 67-68, p.563-570.

277. Мездрогина M.M., Абрамов A.B., Мосина Т.Н., Трапезникова И.Н., Пацекин А.В. Влияние отжига в атмосфере атомарного водорода на свойства пленок аморфного гидрированного кремния и параметры p-i-n-структур на их основе. ФТП, 1998, т.32, в.5, с.620-626.

278. Tucci М., Rosa R. De, Roca F., Caputo D., Palma F. Investigation of crystalline silicon sur-Y face treatments in amourphous crystalline heterojunction via capacitance measurements.

279. Mat.Res.Soc.Proc., 2000,., v. 609, p.A13.3.1-6.

280. Курова И.А., Ормонт H.H., Теруков И.Е., Афанасьев В.П., Гудовских А.С. Электрические и фотоэлектрические свойства слоистых пленок a-Si: Н и влияние на них термического отжига ФТП, 2001, т.32, в.З, с 367-370.

281. Matsumoto Т., Mimura Н., Koshida N., Masumoto Y. The density of states in silicon nanos-tructures determined by space-charge-limited current measurements. J. Appl. Phys., 1998, v.84, n.ll,p.6157-6166.

282. Hartmann M. and Trinkaus H. Evolution of Gas-Filled Nanocracks in Crystalline Solids. Phys. Rev. Lett., 2002, v.88, n.5, p.55505(l-4).

283. Trinkaus H., Hollander B. Rongen St., Mantl S., Herzog H.-J., Kuchenbecker J., Hackbarth T. Strain relaxation mechanism for hydrogen-implanted Sil-xGex/Si(100) heterostructures. -Appl. Phys. Lett., 2000, v.76, n.24, p.3552-3554.

284. Houben L., Luysberg M. and R. Carius. Microtwinning in microcrystalline silicon and its effect on grain-size measurements. Phys. Rev. B, 2003, v.67, n.4,045312(p.l-10).

285. Laracuente A., Erwin S. C., Whitman L. J. A monohydride high-index silicon surface:

286. Si{114}:H-(2xl). Appl. Phys. Lett., 1998, v.74, n.4, pp.1397-1399. 312. Ландау Л. Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. М., Наука, 1976, t.V, гл.EX.

287. Watanabe К., Anzai Y., Nakanishi N., Yamazaki Т., Kuramochi K., Mitsuishi K., Furuya K. Microstructures formed in recrystallized Si. Appl.Phys.Lett., 2004, v.84, n.22, p.4520-4522.

288. A314. Попов В.П. Создание КНИ-структур для ультра больших интегральных схем. Известия ВУЗов. Электроника, 1998, в.5, с.22-26.

289. A315. Патент № 2164719 (РФ). Способ изготовления структур кремний-на-изоляторе. / В.П. Попов, И.В. Антонова, В.Ф. Стась, J1.B. Миронова. Опубл. в Б. И., 2001, № 9.

290. A318. Попов В.П., Антонова И.В., Миронова Л.В., Стась В.Ф. «DeleCut» технология создания КНИ-структур. II Российская конференция «Кремний 2000», Москва, 2000, с.295-296.

291. A319. Попов В.П., Асеев А.Л. Структуры кремний-на-изоляторе и создание устройств микро- и наноэлектроники на их основе. -1 Украинская научная конференция по физике полупроводников, Одесса, 2002, тез., т.1, стр.36-37.

292. Lasky J.B. Wafer bonding for silicon-on-insulator technologies. Appl. Phys. Lett. 1986, v.48, n.l, 78-80.

293. Stengl R., Tan Т., Gosele U. A Model for the Silicon Wafer Bonding Process. Jpn. J. Appl. Phys. 1989, v. 28, n.10, p. 1735-1741.

294. А322. Патент № 2217842 (РФ). Способ изготовления структуры кремний-на-изоляторе. / В.П. Попов, И.Е. Тысченко. Опубл. в Б. И., 2003, №33; РСТ заявка WO 2004/064137. Опубл. в Б. И. 29 июля 2004 г.

295. Maszara W.P. Silicon-on-insulator by wafer bonding: A review. Journ. Electrochem. Soc., 1991, v.138, n.l, p.341-347.

296. Charalambides P.G., Нао H.C., Lund J., Evans A.G. Development of test method for measuring the mixed mode fracture resistance of biomaterial interfaces. Mech. Mater., 1990, v.8, n.4, p.269-283.

297. A325. Попов В.П., Антонова И.В., Французов A.A., и др. Свойства структур и приборов на кремний-на-изоляторе. ФТП, 2001,35, в.9, с.1075-1083.

298. A328. Antonova I.V., Popov V.P., Bak-Misiuk J., Domagala J.Z. Characterization of the silicon -on insulator structures by high-resolution x-ray diffraction. - Journ. Electrochem Soc, 2002, v.149, n.8, p.G490-G493.

299. АЗЗО. Антонова И.В., Стано Й., Николаев Д.В., Наумова О.В., Попов В.П., Скуратов В.А. Состояния на границах и центры с глубокими уровнями в структурах кремний-на-изоляторе. ФТП, 2001,35, в.8, стр.948-953.

300. А331. Antonova I.V., Naumova O.V., Stano J., Nikolaev D.V., Popov V.P., Skuratov V.A. Traps at bonded interface in SOI structures. Appl. Phys. Lett., 2001, 79, n.27, p.4539-4540.

301. A332. Antonova I.V., Nikolaev D.V., Naumova O.V., Popov V.P. Comparison of electrical properties of silicon-on-insulator structures fabricated with use of hydrogen slicing and BESOI. -Electrochem. and Solid-State Lett., 2004, v.7, n.3, p.1-3.

302. АЗЗЗ. Антонова И.В., Стано Й., Николаев Д.В ., Наумова О.В., Попов В.П., Скуратов В.А. Трансформация при отжиге в водороде состояний на границах раздела КНИ структур. -ФТП, 2002, т.36, в.1, с.65 69.

303. А334. Николаев Д.В., Антонова И.В., Наумова О.В., Попов В.П., Смагулова С.А. Поведение заряда в скрытом диэлектрике структур кремний-на-изоляторе в электрических полях. -ФТП, 2002, т.36, в.7, с.853-857.

304. А335. Antonova I. V., Naumova О. V., Nikolaev D. V., Popov V. P., Stano J., Skuratov V.A.

305. Modification of the bonded interface in silicon-on-insulator structures under thermal treatment in hydrogen ambient. Journ. Appl. Phys., 2003, v.93, n.l, p. 426-431.

306. A336. Николаев Д.В., Антонова И.В., Наумова O.B., Попов В.П., Смагулова С.А. Накопление заряда в диэлектрике и состояния на границах структур кремний-на-изоляторе при облучении электронами и гамма-квантами. ФТП, 2003, т.37, в.4, с.443-449.

307. А337. Антонова И.В., Стась В.Ф., Бак-Мисюк Я., Ободников В.И., Спесивцев Е.В., Попов В.П. Электрофизические и структурные свойства тонких отсеченных слоев кремния в структурах кремний-наг-изоляторе. Известия АН. Сер. Физ., 2003, т.61, №2, с. 174-177.

308. A338. Antonova I.V., Stano J., Naumova O.V., Popov V.P., Skuratov V.A. DLTS study ofbonded interface in silicon-on-insulator structures annealed in hydrogen atmosphere. Microelectronic Engineering, 2003, v.66, n.1-4, p.547-552.

309. А339. Попов В.П., Асеев A.JL, Володин В.П., Марютин В.Н. Перспективы применения структур «кремний-на-изоляторе» в микро- и наноэлектронике и микросистемной техники. Микросистемная техника. - 2002, №9, стр.23-29.

310. Doris B. et al. Extreme Scaling With Ultra-Thin Silicon Channel MOSFETs (XFET). Paper 10.6, IEDM'2002, San-Francisco, 2002, December 9-11, p.267.

311. Cristoloveanu S., Li Sheng S. Electrical characterisation of silicon-on-insulator materials and devices. Kluwer Academic Publishers. Boston/Dordrecht/London (1995); S. Cristoloveanu. Ultimate SOI Devices. IMEP 2002 Conference, Seule, 2002, p.253.

312. Doyle В., Arghavani R., Barlage D., Datta S., Doczy M., Kavalieros J., Murthy A., Chau R. I ntel Technical Journal, 2002, v.06., n.l, p.42-49.

313. Likharev K. Single-electron devices and their application Proc.IEEE. 1999, v.87, p.606-632.

314. A345 Настаушев Ю.В., Кудряшов B.M., Гаврилова T.A., Щеглов Д.В., Качалова М.М.,

315. А346. Naumova O.V., Antonova I.V., Popov V.P., Nastaushev Yu.V., Gavrilova T.A., Litvin

316. V., Aseev A.L. Modification of silicon-on-insulator structures under nano-scale device fabrication. -Microelectronic Engineering, 2003, v.69, n.2-4, p. 168-172.

317. А348. Наумова О.В., Антонова И.В., Попов В.П., Настаушев Ю.В., Гаврилова Т.А., Литвин Л.В., Асеев А.Л. Нанотранзисторы кремний-на-изоляторе: перспективы и проблемы реализации. ФТП, 2003, т.37, в. 10, с. 1253-1259.

318. Dennard R., Gaensslen F., Kuhn L., Yu. H. Design of micron MOS switching devices. IEEE International Electron Device Meeting (IEDM), Dec. 1972, SSC-9, p. 256.

319. Красников Г.Я. Конструктивно-технологические особенности субмикронных МОП-транзисторов. г. Москва, Техносфера, 2002, с. 416.

320. Park J.T., Colinge J.P. Multiple-Gate SOI MOSFETs: Device Design Guidelinesio IEEE Trans. Electron.Dev., 2002, 49, p222-229.

321. Huang X., Lee W.C., Kuo C., Hisamoto D., Chang L., Kedzierski J., Anderson E., Takeuchi H., Choi Y.K., Asano K., Subramanian V., King T.J., Bokor J. and Ни C. Sub-50 nm P-Channel FinFET, IEEE Trans. Electron.Dev., 2001,48, p.880-886.

322. A355. Naumova O.V., Antonoval.V., Popov V.P., Nastaushev Yu.V., Gavrilova T.A., Litvin L.V., Aseev A.L. Silicon-on-insulator structures for nano-scale devices. Microelectronic Engineering, 2003, v.69, n.2-4, p.168-172.

323. В заключение приведены краткие формулировки основных результатов и выводов:

324. На основе эффекта гетерогенной кластеризации имплантированного водорода на дефектах, примесях и межфазных границах разработан метод формирования многослойных гетерофазных полупроводниковых структур с ультратонким переходным слоем между фазами.

325. Результаты испытаний тестовых приборов подтверждают возможность изготовления на базе данных структур микросхем гигамасштабного уровня интеграции с использованием КНИ нанотранзисторов с длиной канала до 5 нм.1. Благодарности