Неизотермические процессы в системах на основе кремния тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.10, доктор физико-математических наук Рудаков, Валерий Иванович

• Рудаков, Валерий Иванович
• доктор физико-математических наук
• 1998

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Рудаков, Валерий Иванович

СОДЕРЖАНИЕ

Ведение

Глава 1. Неизотермические процессы и термоградиентная обработка

(ОБЗОР)

1.1. Термодиффузия в кристаллах

1.1.1. Термодинамическое описание термодиффузии

1.1.2. Кинетические модели термодиффузии

1.1.3. Математическое описание термодиффузии

1.1.4. Применение термодиффузии в микроэлектронике

1.2. Термомиграция в полупроводниках

1.2.1. Экспериментальные исследования термомиграции28

1.2.2. Применение термомиграции в микроэлектронике

1.3. Техника термоградиентной обработки

1.4. Выводы

Глава 2. Исследование физических принципов термодиффузии

2.1. Термодинамическая теория термодиффузии

2.2. Атомистическое описание термо диффузии

2.2.1. Модель изотермической теплоты переноса

2.2.2. Модель неизотермической теплоты переноса

2.3. Выводы

Глава 3. Особенности экспериментальной установки для термо -

градиентной обработки полупроводниковых пластин

3.1. Конструкция термоградиентной установки

3.2. Контроль температурного режима

3.2.1. Измерение температуры

3.2.2. Определение градиента температуры

3.2.3. Установление направления градиента температуры

3.3. Выводы

Глава 4. Исследование влияния градиента температуры на техно -

логические процессы

4.1. Окисление кремния при наличии градиента темпера -

туры

4.'1.1. Распределение температуры в системе

окисел-кремний

4.1.2. Модель окисления кремния

4.1.3. Экспериментальные результаты

4.1.4. Моделирование локального окисления кремния

4.2. Термодиффузия в кремнии

4.2.1. Общее решение уравнения термодиффузии при постоянном градиенте температуры

4.2.2. Термодиффузия из постоянного источника в полуограниченное тело

4.2.3. Термодиффузия из переменного источника в полуограниченное тело

4.2.4. Термодиффузия фосфора и бора в кремнии----152

4.2.5. Двумерное численное моделирование

термо диффузии

4.3. Эпитаксия кремния при наличии градиента температуры

4.3.1. Эпитаксия из газовой фазы

4.3.2. Твердофазная эпитаксия

4.4. Выводы

Глава 5. Исследование влияния градиента температуры

на формирование структур кремний-на-изоляторе

5.1. Термоградиентный отжиг SIM0X-структур

5.1.1. Модель отжига

5.1.2. Экспериментальные результаты

5.2. Перекристаллизация поликремния зонной плавкой____200

5.2.1. Экспериментальные результаты

5.2.2. Механизм образования волнового рельефа----207

5.3. Выводы

Глава 6. Исследование новых возможностей применения

термомиграции в микроэлектронике

6.1. Кинетика термомиграции

6.2. Разработка сквозных канальных волноводов

6.2.1. Особенности изготовления сквозных канальных волноводов

6.2.2. Распространение излучения в сквозных канальных волноводах

6.2.3. Эффективность оптической связи

6.3. Разработка оптической связи для трехмерных ИС----

6.3.1. Концепция трехмерного компьютера

с оптической связью

6.3.2. Элементы оптической связи и технология их изготовления

6.3.3. Оптический разъем и плата согласования

длин волн

6.4. Сборка и герметизация приборов с применением термомомиграции

6.4.1. Обычные полупроводниковые приборы и ИС----

6.4.2. Вакуумные приборы и ИС

6.5. Выводы

Заключение

Литература

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Неизотермические процессы в системах на основе кремния»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Среди явлений переноса, обусловленных неоднородным распределением температуры (температурным полем), наибольшее значение для систем на основе кремния приобрели термодиффузия и термомиграция.

Большинство исследований по термодиффузии, связанной с наличием в системе градиентов концентраций (или химических потенциалов) компонентов и градиента температуры, выполнено на металлах и сплавах, так как они наиболее широко применяются в промышленности [1]. В ядерных реакторах окислы металлов часто находятся в условиях градиента температуры, что породило интерес к термодиффузии в окислах С2-41. С появлением полупроводниковых приборов и интегральных схем область исследований распространилась на полупроводниковые материалы и технологические процессы [5-8].

В противоположность термодиффузии, наибольшее количество работ и патентов посвящены термомиграции в полупроводниках (перекристаллизации методом зонной плавки с градиентом температуры) и в особенности термомиграции алюминия в кремнии. Результатом термомиграции, например в последнем случае, являются перекристаллизованные области р+ - типа проводимости определенной формы в исходном кремнии п - типа проводимости. При строгом рассмотрении термомиграции, необходимо учитывать термодиффузию атомов вещества в жидкой зоне. Это обстоятельство еще больше объединяет данные процессы.

Систематическое исследование указанных неизотермических процессов в системах на основе кремния является актуальным в связи с тем, что:

- термодиффузия в полупроводниках вообще и в системах на

основе кремния, в частности, мало изучена. Отсутствуют основные физические закономерности, характеристики и механизмы термодиффузионных процессов. Экспериментальные данные по таким .системам крайне ограничены;

- реальные термические процессы, используемые в микроэлектро -нике, связаны с нагревом и охлаждением полупроводниковых пластин, что приводит к возникновению в них градиента температуры. Кроме того, некоторые технологические операции в той или иной степени осуществляются в температурном поле, которое следует учитывать;

- необходимость изготовления традиционных кремниевых структур с высокими электрофизическими характеристиками и создания новых структур для приборов будущего, требует поиска перспективных способов их формирования. Основой таких способов могут быть неизотермические процессы.

Целью работы являлось теоретическое и экспериментальное исследование влияния градиента температуры на процессы переноса в системах на основе кремния. В связи с этим были сформулированы следующие задачи:

1. Теоретически исследовать явления переноса с учетом тепла, обусловленного термодиффузионным потоком вещества.

2. Разработать кинетические модели основных технологических процессов в температурном поле.

3. Экспериментально исследовать влияние градиента температуры на образование структур в системах на основе кремния.

4. Выявить и проанализировать новые возможности применения термомиграции в микроэлектронике.

Научная новизна работы. Впервые проведено последовательное теоретическое и экпериментальное исследование влияния температурного поля на процессы переноса, используемые в технологии

изготовления полупроводниковых приборов и интегральных схем. Это позволило выявить и решить комплекс проблем, связанных с закономерностями этих процессов.

Формально введенной величине в уравнение потока тепла дана физическая интерпретация и указаны способы ее теоретического и экспериментального определения. Показано, что не только диффузионный, но и термодиффузионный поток вещества переносит тепло. Разработаны атомные механизмы переноса тепла. Установлены связи между теплотами переноса и коэффициентами теплопроводности.

Впервые предложены кинетические модели термического окисления кремния и его эпитаксии из газовой и твердой фаз в температурном поле. Получены приближенные аналитические решения уравнения Фика при наличии градиента температуры с коэффициентом диффузии, зависящим от координаты, для случаев диффузии из постоянного и переменного источников в полуограниченное тело.

Впервые получены экспериментальные зависимости толщины окисла от времени окисления, концентрации фосфора и бора в кремнии от глубины диффузии и концентрации скрытых слоев кислорода в кремнии от глубины залегания для противоположных направлений градиента температуры. Теоретически и экспериментально определены значения теплот переноса фосфора и бора в кремнии, а также кислорода в двуокиси кремния.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

1) установленные теоретические закономерности могут служить основой для расчета кинетических параметров, характеризующих процессы переноса при наличии градиентов концентрации и температуры;

2) разработанные модели неизотермических процессов, могут быть использованы в микроэлектронике для описания и прогнозирования

поведения систем на основе кремния в температурном поле;

3) апробированные в работе неизотермические процессы, могут найти применение в технологии изготовления структур на основе кремния, а также микроприборов и интегральных схем;

4) конструктивные принципы, отработанные в экспериментальной установке, могут быть использованы при создании промышленного оборудования для термоградиентной обработки полупроводниковых пластин.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Термодинамические соотношения для диффузии при наличии градиента температуры с новыми теплотами переноса, полученные в рамках теории Онзагера, и их физическая интерпретация.

2. Кинетическая модель термодиффузии на основе статистического подхода и полученные выражения для теплоты переноса, а также их рассчитанные значения для ряда материалов.

3. Модель термического окисления кремния в температурном поле и экспериментально полученные зависимости толщины окисла от времени окисления для разных значений градиента температуры.

4. Математическая модель термодиффузии на основе решения уравнения Фика и экспериментально определенные концентрационные профили фосфора и бора в кремнии при наличии градиента температуры.

5. Установленные теоретические закономерности и механизмы эпитаксии кремния из газовой и твердой фаз при наличии градиента температуры на основе разработанных кинетических моделей.

6. Механизм отжига скрытых слоев кислорода в температурном поле и экспериментальные зависимости распределения концентрации кислорода в кремнии от времени термоградиентной обработки.

7. Экспериментальные результаты лазерной перекристаллизации пленок кремния методом зонной плавки на слое двуокиси кремния и

механизм формирования волнового рельефа на поверхности этих пленок.

8. Способ изготовления канальных волноводов через кремниевую пластину с помощью термомиграции алюминия и рассчитанные значения их основных параметров.

9. Метод сборки и герметизации микроэлектронных приборов и интегральных схем с использованием термомиграции алюминия в кремний.

^o

Г Л А В А 1

НЕИЗОТЕРМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ТЕРМОГРАДИЕНТНАЯ ОБРАБОТКА

(ОБЗОР)

. 1.1. Термодиффузия в кристаллах

Среди перекрестных эффектов переноса, связанных с наличием других градиентов, кроме градиентов концентраций компонентов, большое значение для систем на основе кремния имеет перенос вещества в температурном поле (термодиффузия). Исследование этого эффекта позволяет получить дополнительную информацию о деталях диффузионного скачка.

1.1.1. Термодинамическое описание термодиффузии

Общая термодинамическая теория необратимых процессов была разработана Онзагером [9,10] и де Гроотом [11,12]. Важное значение для полупроводниковой технологии имеет термодиффузия в бинарной системе. Для полного описания термодиффузии в такой системе необходимо рассмотреть четыре потока: атомов растворителя и растворенного вещества, вакансий и тепла (энергии) [13]. Ограничимся более простым случаем и рассмотрим два потока: растворенного вещества (примеси 3 ) и тепла J . Такое описание справедливо для твердых растворов внедрения, в которых диффузия происходит по междоузельному механизму и подвижность примеси много больше подвижности растворителя, а также для однокомпонентной системы: растворимое вещество - вакансии; поток вакансий равен по величине и противоположен по знаку потоку атомов растворителя.

Кроме того, данное описание можно использовать и для разбавленного бинарного растворителя замещения, в котором примесь диффундирует по вакансиям.

При наличии потоков примеси J± и тепла J термодинамические уравнения движения имеют вид [14]:

J. = 1.ЛХ.-Х ) + !.!, (1.1)

1 11 1 V' ч*

J = Ъ ЛХ.-Х ) + Ъ X , (1.2)

q ч! 1 V7 чч д

где £ - кинетические коэффициенты (коэффициенты Онзангера); Х1 термодинамические силы:

х± = - ^(|1±)т, ^ = - Хг = -(Т\Т), (1.3)

где Т - абсолютная температура, |л - химический потенциал, расчитанный на один атом (вакансию).

Обычно вводится величина <3* с помощью соотношения

11ч = <Х±1- (1.4)

Это позволяет упростить уравнения (1.1) и (1.2) следующим образом

Уравнение (1.6) показывает, что величина совпадает с потоком тепла, обусловленным единичным потоком примеси в изотермической системе.

Для разбавленного раствора (\7|л±)т=й!М.пС. Тогда уравнение

(1.5) принимает вид.

<3*1X3

J< = - (ВъС + V?). (1.7)

1 &Т2

Уравнение (1.7) является основным при исследовании термодиффузии. Термодинамический параметр (3*± называется измеряемой теплотой переноса.

В случае самодиффузии при наличии градиента температуры градиент концентрации (градиент Соре) не возникает, однако поток атомов все же имеется. Согласно уравнению (1.7) в отсутствие градиента концентрации поток атомов равен

Я* С

J =--уГ. (1 .8)

1 кТ2

Этот поток атомов, наряду с концентрационным потоком, также должен давать вклад в перенос тепла. Однако в литературе отсутствуют исследования этого вопроса.

В рамках данной теории обычная теплопроводность (уС=0) равна

эеп = (1.9)

и Р

В свою очередь, стационарная теплопроводность имеет вид

Ъ -Ъ Я*

зе = __22—(1.10)

00 у

Из формул (1.9) и (1.10) можно получить соотношение между этими коэффициентами теплопроводности С13]

ае,

ае,

Ж(С1*)2

(1-11)

"О

00

кТ*

Недостатком выражений (1.9) и (1.10) является наличие в них коэффициентов Онзагера, что затрудняет их физическую интерпретацию.

Важной проблемой в термодиффузии является формулировка атомистической модели для механизма, лежащего в основе определения теплоты переноса. За последние годы выдвинуто много теорий теплоты переноса [15-261. Их можно разделить на три класса: интуитивные, строгие и промежуточные теории.

Наибольшее распространение получили работы, развивающие модель Вирца С15]. Это единственные пока расчеты, доведенные до численных значений. В модели Вирца используют представления теории переходного состояния, согласно которым частоты V скачков атомов описываются выражением

где г>0 - величина, зависящая от многих факторов (предполагается, что в рассматриваемом случае слабо или вовсе не зависит от температуры); Е - энергия активации скачка, причем частота в двух соседних плоскостях различная из-за разницы температур. Модель существенно дискретна: рассматривается трехплоскостная система

1.1.2. Кинетические модели термодиффузии

1.1.2.1. Интуитивные теории

V = V етр(-Е/кТ),

(1.12)

скачка атома. При этом предполагается, что энергия атома расходуется в плоскости начала скачка (2? ), плоскости конца скачка (Ег) ив плоскости, расположенной посередине между первыми двумя (Е,/г).

Полученное выражение имеет вид

Измеряемая теплота переноса в модели Вирца, равна разности энергий, затрачиваемых атомом на перемещение, соответствующее началу и концу скачка.

Поскольку энергия активации диффузии в модели Вирца равна сумме энергетических затрат атома при скачке Е=Е^+Е^г+Ег, очевидно, что IIИзмеряя можно с помощью модели Вирца получить важную информацию о пространственном рапределении энергии скачка. Если основная затрата энергии связана с необходимостью раздвинуть атомы в процессе скачка (в переходном состоянии), то и <э£±-»0. Если труднее всего вырвать атом с места, то и

<2*±«Е. Если труднее всего для атома найти место в конце скачка, то

Однако эта теория не лишена недостатков. Прежде всего сомнительным является предположение о дискретности затрат при скачке (в трех плоскостях). В действительности происходит непрерывный обмен энергией между атомом и решеткой. Кроме того теория Вирца имеет описательный характер: она не позволяет установить связь между теплотой переноса и физическими свойствами системы.

Новый подход к проблеме был сформулирован Фиксом [171 и Ориани [1]. По существу он сводится к увлечению примесных атомов

электронами и фононами [18]. Градиент температуры возмущает электронную и фононную системы, в результате на примесный ион начинает действовать дополнительная сила. Величина этой силы определяется соответствующим сечением рассеяния и средней длиной свободного пробега.

Эта теория -имеет ограниченный характер. Она применима, в основном, для металлов, где имеется достаточное количество свободных электронов, чтобы вызвать необходимый эффект. В гораздо меньшей мере она применима к полупроводникам, где носителей заряда много меньше, чем в металлах, и поэтому они должны давать ничтожно малый вклад в теплоту пероеноса.

Взаимодействие активированного комплекса с фононами для линейной цепочки рассмотрел Шоттки [19], использовав представления динамической теории диффузии. В этой работе сравниваются частоты скачков двух атомов, соседних с вакансией и находящихся при более высокой и более низкой температурах, чем вакансия. Вектора смещений этих атомов представляют суперпозицию нормальных колебаний (фононов). Равновесное распределение фононов симметрично по отношению к вакансии и частоты скачков обоих атомов одинаковы. Наличие градиента температуры нарушает симметрию и частоты скачков становятся различными. Средние числа заполнения фононов были найдены путем приближенного решения интегродифференциального

кинетического уравнения Больцмана. В результате получено

я* =--(1.14)

1 а

где ££ - энергия активации перемещения вакансии; т - время релаксации фононов; а - период решетки; оз1 - среднеквадратичная скорость фононов.

Предложенный в этой теории выход за пределы модели Вирца и возможность связать теплоту переноса с параметрами системы являются перспективными, однако теория Шоттки плохо согласуется с экспериментальными данными и поэтому требует усовершенствования [20].

1.1.2.2. Строгие теории

Теориям этого класса присуще рассмотрение явления термодиффузии на основе фундаментальных положений неравновесной статистической механики [21-23].

Из основных положений неравновесной термодинамики для твердого тела, состоящего из атомов А и вакансий V, выражение для потока J

Si

атомов при наличии градиента температуры имеет вид:

г r vC vC . , vT п

J = L\bT\---+ q*-1 (1.15)

а аа L Iß С J Т -I

v а

где С и С - концентрация атомов и вакансий, соответственно; L

€1 V Sl£L

- феноменологический коэффициент; Q* - теплота переноса атома.

Уравнение (1.15) может быть решено, если известен поток атомов между соседними плоскостями с температурами Т и Т+АТ в предположении, что концентрация вакансий достаточно мала и можно их рассматривать как изолированные, причем Q*, замененная на теплоту а* переноса единичного скачка, может быть определена как

* = Ah - 2kT^Aw(T), (1 .16)

^а m

где энтальпия миграции Аh = kH^ldlogp (Т)/дТ], к -Больцмана; Т - абсолютная температура; Au;(Г)

постоянная изменение

вероятности скачка атома.

В работе [21] на основе неравновесной статистической механики рассмотрена диффузия тяжелой примеси при наличии градиента температуры в кубической решетке более легких атомов, основными дефектами которой являются вакансии. При условии локального равновесия получено кинетическое уравнение термодиффузии. Откуда найдено выражение для теплоты переноса д*. представляющее собой сумму трех членов, один из которых является изотермической равновесной энтальпией миграции, а два остальных неравновесных члена учитывают корреляцию сил, действующих на примесные атомы и микроскопические тепловые потоки, возникающих при наличии градиента температуры.

Данная теория имеет ряд недостатков. Прежде всего, теория ограничена только для тяжелых атомов. Также вызывает сомнение достоверность выводов данной теории при высоких температурах, когда нарушается гармоническое приближение. Поэтому для получения практических результатов теория требует существенной доработки.

1.1.2.3. Промежуточные теории

Коротко остановимся на так называемых промежуточных теориях [24-263, в которых формальное выражение для теплоты переноса получают на основе фундаментальных принципов статистической механики. Однако способы, с помощью которых это выражение может быть применено с достаточной степенью приближения, основаны на интуитивных соображениях. Эти способы различны: от грубого метода машинного моделирования до приближенного аналитического метода, основанного на гармонической теории диффузии [19,24].

1.1.3. Математическое описание термодиффузии

Математическое описание процесса термодиффузии в полупроводниках имеет большое практическое значение, в особенности, при получении зависимостей, описывающих распределение концентрации примеси по глубине кристалла.

В работах [27,28] предложена упрощенная модель процесса термодиффузии, которая может быть использована для анализа особых случаев, таких как термодиффузия из постоянного или переменного источников. Был рассмотрен переход атома в потенциальном поле из одного междоузлия в другое при условии малой концентрации междоузельных атомов, когда можно пренебречь их взаимным влиянием. В случае плоскопараллельной пластины с заданными постоянными температурами на поверхностях, в предположении постоянства коэффициентов теплопроводности и локального постоянства температуры получено уравнение

дС дгС дС

= В-- А-, (1.17)

дг дх? дх

где величины В и А не зависят от градиента температуры. Используя подстановку

С(:гД) = ехр((олг)ехр(т г)1]{х,г), (1.18)

где \х=А/2Т) и х=-Лг/4С, решение уравнения (1.17) найдено в виде

+00

1 г г а-х+лг)г1

С{хЛ) = -/(£)ехр--(1.19)

г-ШГ J 1-4^-1

-00

При заданной начальной функции /(х,0), в ряде особых случаев

можно получить распределение концентрации примеси в процессе термодиффузии. В частности была рассмотрена термодиффузия из постоянного источника. В работе [28], которая является продолжением работы [27], рассмотрен процесс термодиффузии примеси из переменного источника в предположении локального постоянства температуры.

Практический интерес представляет решение стационарного уравнения диффузии при наличии градиента температуры. В этом случае концентрация вещества рассматриваемой системы в любой ее точке не изменяется во времени, т.е. является только функцией координаты. В работе [29] рассмотрен наиболее простой случай стационарного процесса термодиффузии, когда поток вещества равен нулю. Предполагается, что в образце толщиной I устанавливается линейное распределение температуры.

В связи с широким использованием в микроэлектронике различных пленок, в том числе и полупроводниковых, при описании процессов массопереноса в них использование выражений, характеризующих эти процессы в телах, принятых нами за неограниченные полуограниченные, может привести к значительным погрешностям в описании таких процессов. Поэтому большое значение имеет описание процесса термодиффузии в телах конечных размеров. Однако данные по этому вопросу в литературе практически отсутствуют. Следует отметить работу [30], в которой для тела конечных размеров на основе соответствующих феноменологических зависимостей получено уравнение термодиффузии при стационарном градиенте температуры и найдено его решение. Автором рассмотрен случай так называемых связывающих границ и показано, как полученное решение может быть применимо для ряда конкретных задач.

1.1.4. Применение термодиффузии в микроэлектронике 1.1.4.1. Термодиффузия в полупроводниках

Число работ, посвященных экспериментальному исследованию термодиффузии в полупроводниках, невелико [5,31-34]. Основное внимание авторы уделяют определению теплоты переноса Я* и распределению концентрации примеси в исследуемом образце.

В работе [53 с целью улучшения электрофизических свойств диффузионных структур проводились исследования по изучению диффузии бора и фосфора в кремний с помощью ИК-светового источника нагрева. Воздействию градиента температуры подвергались образцы кремния п -типа с удельным сопротивлением 7 Ом«см и толщиной 200-300 мкм. Обнаружено, что с увеличением времени облучения образцов кремния глубина проникновения бора и фосфора из поверхностного источника увеличивается. Поверхностная концентрация фосфора и бора находилась в пределах от 2,1*1019 см"3до 5,5«1019 см"3. Отмечается, что распределение концентрации примесей (бора и фосфора) по глубине в кремнии отличается от обычно получаемого в диффузионных печах распределения. Авторы [5] определили коэффициент диффузии фосфора в кремний. Оказалось, что для случая диффузии фосфора в кремнии из поверхностного источника с концентрацией 5-1019 см-3 при температуре 1473 К коэффициент диффузии равен 2,2«Ю-12 см2/с, тогда как под действием градиента температуры он равен 2,4«10~9 см2/с.

В работе [31] изучалась миграция атомов фосфора и никеля в кремнии в условиях одновременного действия термоградиентного и электрического полей. Такие условия создавались при пропускании постоянного тока через кремниевый образец малого сечения.

Монокристаллические образцы кремния равномерно легировались радиоактивными изотопами никеля и фосфора и в процессе выращивания монокристаллов. Установлено, что в термоэлектрическом поле наблюдается преимущественный перенос атомов фосфора в направлении к аноду. Авторы [28] отмечают, что совместное действие электрического и термоградиентного полей существенно влияет на концентрацию, состояние атомов примеси, а следовательно, и на локальные свойства полупроводниковых структур.

Была произведена оценка теплоты переноса при термодиффузии никеля в кремнии. Экспериментальное значение теплоты переноса при температуре 1533 К найдено равным 11,95 ккал, а из расчетов для 1273 К она оказалась равной 10,9 ккал. Из полученных результатов сделан вывод, что теплота переноса зависит от температуры образца.

В работе [32] исследовалась система гомогенизированных образцов состава (ОеТе)0 дд310 05Си0 01 с однородным распределением меди по длине образцов. Количественное определение содержания меди осуществлялось микрозондовым методом. Обнаружено резкое изменение картины первоначального распределения меди. Область холодного конца образца обогатилась медью. Из экспериментальных данных определена теплота переноса, равная 4,35-0,5 ккал/моль. Показано, что примесь меди в теллуриде германия в температурном поле перемещается к холодному концу образца.

Исследование явления термопереноса в работах [33,34] проводилось на образцах теллурида свинца п-типа, легированных примесью иода. Исследуемые образцы подвергались термическому отжигу в атмосфере аргона, при этом перепад температуры на концах образцов составлял 580 и 450 К, время отжига 1100, 840 и 165 ч. Оказалось, что, как ив [323 для меди, наблюдается увеличение примесных атомов иода к холодному концу образца.

1.1.4.2. Очистка полупроводниковых материалов

Очистка материалов от примесей при помощи зонного плавления сталкивается в ряде случаев со значительными трудностями (высокая упругость пара, взаимодействие с тиглем и др.) [351. Поэтому представляет интерес исследование возможности зонной очистки в твердом состоянии.

В работах [36,37] исследовалась очистка монокристаллического кремния и тугоплавких соединений типа А2Вб. В работе [36] изучалась возможность применения термодиффузии для очистки монокристаллов кремния от примесей в твердом состоянии. Исследования сводились к выяснению возможности удаления никеля из монокристаллического кремния, предварительно насыщенного им до постоянного уровня концентрации во всем объеме, с использованием градиента температуры. Термодиффузия проводилась при следующих режимах: температуре Т = 1300 К, градиенте температуры б = 630 град/см и времени ! = 9ч, а также Т = 1420 К, С = Ю3 град/см и ! = 3 ч. Анализ кривых распределения концентрации никеля в кремнии после проведения отжига при наличии градиента температуры показал, что: градиент температуры вызывает интенсивную миграцию никеля; распределение концентрации С никеля, постоянное в начале процесса (дС/дх = 0), в течение процесса изменяется и появляется градиент концентрации {дС/дх >0); направление миграции никеля совпадает с направлением градиента температуры; с течением времени растет градиент концентрации, приводящий к уменьшению интенсивности миграции, вызванной градиентом температуры; интенсивность миграции увеличивается в случае большого градиента температуры; никель мигрирует в область более высокой температуры.

В работе [37] исследовалось перераспределение примесей (Ее,

Си, N1, А1 и и изменение инфракрасного поглощения в селениде цинка при зонно-диффузионном отжиге, а также выяснение вклада термодиффузии в этот процесс. Температуру варьировали от Т = 1800 К (точка плавления гпБе) до 1373 К, температурный градиент составил 50 и 100 град/см. В процессе отжига гпБе при Т > 1373 К происходило перераспределение примесей и изменение показателя поглощения ИК излучения по длине кристалла. Эффект оттеснения примесей возрастал с увеличением температуры зоны и температурного градиента. Вклад термодиффузии наиболее был ощутим в предплавильной области температур. Из экспериментальных данных определено значение коэффициента Соре (5) для исследуемых примесей и вычислена теплота переноса (Я*).

В работе [38] была исследована возможность улучшения микрооднородности образцов твердых растворов теллурида свинца -теллурида олова. В качестве исходных образцов использовались кристаллы РЪ0 83п0 2Те. В ходе предварительных исследований образцов перед проведением градиентных отжигов не было обнаружено микровключений, обогащенных металлом или теллуром. В результате градиентных испытаний установлено значительное обогащение областей, прилегающих к "горячему" торцу, микронеоднородностями теллурового характера. Размеры выделений возрастали по мере приближения к горячему торцу и достигали 8-10 мкм. При этом плотность выделений

с _ р

также возрастала от О (в средней части образца) до 5-10 см вблизи "горячего" торца.

1.1.4.3. Управление распределением примеси

Автор патента [39] предлагает использовать термодиффузию для уменьшения перераспределения примеси в ИС на основе арсенида

галлия. При изготовлении многослойных структур полученные в первую очередь эпитаксиальные слои при последующих технологических этапах и главным образом при использовании традиционных способов эпитаксии сильно диффундируют. Поэтому в полупроводниковой структуре перпендикулярно обрабатываемой поверхности устанавливается температурный градиент. Нижняя, нерабочая сторона полупроводниковой структуры соприкасается с металлической поверхностью. Это позволяет создавать перепад температуры между пртивоположными поверхностями структуры около 300 °С. Так как в течение процесса изготовления тепловое сопротивление полупроводниковой структуры возрастает, температура нерабочей стороны полупроводниковой структуры снижается по заданной программе. Рабочую поверхность полупроводниковой структуры подвергают сильному УФ-облучению. Для этой цели может использоваться сильный источник света.

1.1.4.4. Твердофазная эпитаксия

Обычный метод изготовления структуры кремний-на-сапфире (КНС) включает процесс осаждения монокристаллического кремния на сапфировую подложку, превращение определенной области монокристаллического кремниевого слоя в аморфное состояние, процесс нагрева аморфных областей монокристаллического слоя до 900 °С или 1000 °С и перекристаллизации их. Подвижность дырок такой КНС-структуры после указанной термообработки не изменяется. Однако подвижность электронов при этом уменьшается. Например, полевая подвижность электронов тг-канального МОП-транзистора, сформированного на плоскости (100) р-типа объемного кремния, имеющего концентрацию акцепторов около 5«1016 см-3 составляет от 900 см2/В«с до 1000 см2/В«с. В то время как п-канальный

МОП-транзистор, сформированный на КНС-структуре, включающий монокристаллический кремниевый слой толщиной от 0,7 до 1,0 мкм, имеет полевую подвижность электронов только около 600 см2/В-с.

В патенте С40] предложен способ повышения подвижности электронов в КНС-структурах. Сущность его состоит в следующем. После осаждения монокристаллического слоя на сапфировую подложку и образования аморфных областей процесс перекристаллизации аморфных частей ведется при наличии градиента температуры. В этом случае температура КНС-структуры со стороны сапфировой подложки имеет более низкую температуру, чем со стороны кремниевого слоя. Следовательно, во время перекристаллизации аморфного слоя сдерживается термическое расширение изолирующей подложки. Монокристаллический кремниевый слой на сапфировой подложке при возвращении к комнатной температуре в зависимости от величины градиента температуры может иметь не только напряжения сжатия в направлении главной плоскости, но и напряжении растяжения. Таким образом это позволяет увеличивать подвижность электронов в монокристаллическом кремниевом слое на большую величину.

Максимальное значение подвижности гг-канального МОП-транзистора, образованного на обычной КНС-структуре, составляет около 600 см2/(В-с). Максимальное значение подвижности гг-канального МОП-транзистора сформированного на обычной объемной кремниевой подложке равно 1000 см2/(В-с). В противоположность этому подвижность р-канального МОП-транзистора, сформированного на КНС-структуре, изготовленной по описанному выше способу имела максимальное значение 1200 см2/(В-с). Таким образом, подвижность электронов в пленке имеет большее значение, чем подвижность электронов в объемном материале.

1.1.4.5. Эпитаксия из газовой фазы

Термодиффузия может существенным образом повлиять на скорость роста пленок из газовой фазы. В работе [413 исследовалось влияние термодиффузии на процесс осаждения из газовой фазы металлоорганических соединений (МОСУБ). Были использованы простые модели для демонстрации влияния термодиффузии на скорость процесса МОСУЗ) и состав растущего окисла. Установлено, что роль термодиффузии в этих процессах сводится к следующему: во-первых, она уменьшает скорость роста и влияет на ее равномерность по поверхности подложки; во-вторых, она уменьшает

концентрацию реагирующих молекул в горячей области вблизи поверхности подложки и в-третьих, термодиффузия уменьшает парциальные давления газов вблизи поверхности, которые во время роста находятся с поверхностью в квазиравновесном состоянии и, следовательно, влияют на состав твердой фазы.

1.1.4.6. Изготовление скрытых диэлектрических слоев

В работе [423 для усовершенствования технологии Б1М0Х был использован градиент температуры. Формирование скрытого оксидного слоя на кремниевой пластине с ориентацией (100) проводили имплантацией О* при 400 кэВ и дозе 1,8*1018 см2. В процессе имплантации температуру пластины поддерживали на уровне 500 °С. Далее в специальной печи с радиационным ламповым нагревом осуществляли отжиг. Температуру обратной стороны образца поддерживали точно равной температуре плавления кремния (2^= 1412 °С), температуру имплантированного слоя несколько более низкой (Т -7°С). Когда температура облученной поверхности достигает Т ,

а?

происходит ее частичное расплавление с образованием чередующихся участков твердого и жидкого кремния, что вызвано заметным (с 0,4 по 0,7) увеличением отражательной способности кремния в момент плавления. Поскольку световая энергия поглощается одной поверхностью пластины, а отражается обеими (краевые потери пренебрежимо малы), по толщине пластины устанавливается температурный градиент. Расчеты показывают, что для пластины толщиной 0,05 см разница температур между ее поверхностями составляет 7°С. В течение времени отжига (30 мин) мощность поддерживалась постоянной.

Было установлено, что имплантация приводит к возникновению неравновесной концентрации кислорода в подповерхностной области. По

рр _о

достижении стехиометрической концентрации кислорода (4,4-10 см ) 3102 образуется уже в процессе имплантации. Избыток кислорода диффундируется под действием градиента температуры к верхней (горячей) поверхности раздела 31/3102, где окисляет дополнительное количество кремния, те самым увеличивая толщину скрытого слоя. В отсутствие оксидных преципитатов происходит полное восстановление монокристаллической структуры кремния и образование резкой границы его раздела со скрытым слоем БЛО . На тестовых образцах КНИ-структур получены высокие электрические параметры: поверхностная подвижность электронов и дырок 600 и 175 см2/(В«с) соответственно (т.е. на уровне значений для объемного кремния) и токи утечки менее 1 пА/мкм.

1.2. Термомиграция в полупроводниках

В самых общих чертах процесс термомиграции состоит в следующем. Если локально нанести островки материала (например,

алюминия) на рабочую сторону полупроводниковой (например, кремниевой) пластины, нагреть пластину выше температуры эвтектики (для случая алюминия с кремнием выше 577 °С) и создать в пластине градиент температуры, так, чтобы на нерабочей стороне пластины была более высокая температура, чем на рабочей, то на поверхности в месте контакта алюминия с кремнием образуется зона жидкого эвтектического сплава, которая будет перемещаться в направлении более горячей стороны пластины. Процесс термомиграции происходит за счет растворения атомов кремния на горячей стороне расплавленной зоны, диффузионного переноса их через эту зону и осаждения на холодной стороне зоны. Если пластина кремния была легирована примесью тг-типа с концентрацией меньше предельной растворимости алюминия (примесь р-типа) в кремнии, то позади расплавленной зоны образуется кремний р-типа проводимости, а на движущейся границе раздела жидкой и твердой фаз будет формироваться р - п-переход. При достаточном времени термомиграции расплавленная зона достигает противоположной стороны пластины, в которой в рассмотренном выше случае возникает сквозной канал р-типа проводимости.

1.2.1. Экспериментальные исследования термомиграции

В статьях и патентах [43-50] исследовалась особенность миграции расплавленных точечных и линейных зон в полупроводниковом кремнии. При этом использовалась чистая поверхность кремния. Однако, термомиграция алюминия возможна и через оксидный слой [51]. В этом случае предпочтительно, чтобы слой оксида кремния имел толщину в пределах от 0,6 мкм до 2,5 мкм. Исследования показали, что хорошие результаты достигаются когда толщина оксида кремния составляет приблизительно 1,2 мкм.

Расплавленный алюминий в течение процесса термомиграции вступает в реакцию с компонентами воздушной среды и кремнием. Продукты реакции (муллит, карборунд) формируют пленку на поверхности пластины. Эти продукты реакции являются помехой при дальнейшей обработке пластин. Поэтому обычно после процесса термомиграции пластина снова шлифуется и полируется, что существенно затрудняет технологичность процесса термомиграции. В работе [52] предложен способ очистки полупроводниковых пластин, который позволяет исключить механическую обработку после процесса термомиграции.

В отечественной литературе необходимо отметить обзор [53] и монографии [54,55] в которых обобщены основные закономерности процесса темомиграции, проанализированы и сопоставлены с теорией экспериментальные результаты термомиграции в кремнии, германии и соединениях типа А3В5.

Термомиграция осуществляется в неравновесных условиях нагрева и охлаждения и на кремниевую пластину действует значительное количество факторов, приводящих к возникновению сложного напряженного состояния.

В работе [56] указывается, что напряжения возникающие в процессе термомиграции возникают по трем основным причинам: Во -первых, напряжения обусловлены нелинейным градиентом температуры, который возникает при нагреве и охлаждении кремния; термическими краевыми эффектами; температурной зависимостью теплопроводности кремния и неполной прозрачностью кремния в инфракрасной области. Во-вторых, напряжения возникают из-за различных коэффициентов теплопроводности и термического расширения твердого кремния и жидкой фазы, находящейся в кремнии в виде включений. В третьих, напряжения связаны с нелинейностю градиента концентрации в

легированных областях.

Максимальное напряжение в пластине растет с увеличением толщины пластины, а также с повышением скоростей нагрева и охлаждения. Максимальное напряжение наблюдается на поверхности пластины, сжимающее при нагреве и растягивающее при охлаждении. Для пластины толщиной 0,45 мм нагреваемой со скоростью 50 °С/с максимальное напряжение по расчету равно всего лишь 0,18 МПа, что значительно ниже значений предела упругости кремния и не может создать проблем за исключением повышения концентрации дефектов на поверхностим кремниевой пластины. Для пластины толщиной 0,45 мм и температуре 1300 °С максимальное напряжение при "мгновенном" охлаждении примерно равно 8,3 МПа. Эти напряжения также ниже предела упругости кремния при данной температуре.

Напряжение, вызванное температурной зависимостью теплопроводности,также незначительно и для подложи толщиной 0,45 мм с температурным градиентом 100 °С/см равно приблизительно 3•10-4 МПа.

Напряжения, обусловленные частичной прозрачностью кремния в инфракрасной области, максимальны на поверхности пластины и снижаются с глубиной по экспоненте. Напряжения уменьшаются с увеличением коэффициента поглощения и для непрозрачного тела равны нулю. Для кремниевой пластины при 1100 °С это сжимающее напряжение равно 0,17 МПа, что также значительно ниже предела упругости кремния.

В общем случае существуют потери тепла на кромках пластины, приводящие их к существенному охлаждению. В результате возникает радиальный градиент температур, который распространяется вглубь пластины от края на расстояние в несколько толщин пластины и может быть причиной смещения (наклона) легированных зон вблизи краев. При

температуре 1200 °С уровень напряжений в кремниевой пластине равен « 4,1 «101 МПа, что достаточно для ее пластической деформации. Эти напряжения могут быть устранены использованием большого плоского источника излучения, превышающего по своим размерам пластину. С этой целью можно использовать кремниевое охранное кольцо, размещенное вдоль краев пластины, и тем самым перенести область радиальных температурных градиентов и тепловых потерь из подложки в охранное кольцо.

В работе [56] рассмотрены также: напряжения, генерируемые из-за различия коэффициентов теплового расширения кремниевой матрицы и жидких включений; напряжения, генерируемые из-за различия теплопроводности кремниевой матрицы и расплавленной зоны; напряжения, вызванные градиентом концентрации легирующей примеси; напряжения, генерируемые при охлаждении кремниевой пластины после процесса термомиграции и напряжения, возникающие вокруг включений, застывших в кремниевой пластине.

1.2.2. Применение термомиграции в микроэлектронике

Глубокий диод. Метод термомиграции перспективен для изготовления глубоких диодов С57-62]. Диоды изготавливались путем миграции алюминия через кремниевую пластину п-типа проводимости толщиной 1 см с удельным сопротивлением 10 Ом«см и ориентацией (111) при температуре 1200 °С с градиентом температуры 50 °С/см.

Детектор излучений. С помощью метода термомиграции были созданы р - тг-переходы с высоким значением отношения длины к ширине [63,64]. Полупроводниковые прибоы на основе таких р - п-переходов могут найти применив в качестве детекторов лучистой энергии: рентгеновских лучей, ИК-излучения, видимого света и т.п. Кроме того

такие приборы можно использовать для обработки изображений.

Пальчиковый диод. Если в глубоких диодах термомиграция богатых металлом жидких капелек осуществляется через всю толщину полупроводникового образца, то в глубоком пальчиковом диоде миграция осуществляется лишь на некоторое расстояние от поверхности образца [65, 66].

Мощный диод [67-693. Здесь использовались две кремниевые пластины п.-типа с удельным сопротивлением 10 Ом «см. На одну из пластин методом электронно-лучевого испарения осаждался слой алюминия толщиной 10 мкм. После чего на эту пластину накладывалась вторая пластина. Такую трехслойную структуру подвергали термоградиентной обработке. В результате чего плоская зона мигрировала к поверхности кремниевой пластины, оставляя за собой слой рекристаллизованного кремниевого материала р-типа проводимости. Экспериментальный диод размером 6,8 х 15 мм был вырезан из полученной структуры и подвергнут электрическим испытаниям. Рассчитанная площадь р - п перехода составила 5 мм2. Напряжение пробоя экспериментального диода было равно 400 В. Ток утечки при 10 В составил 3*10-3 А.

Высоковольтный диод [70,713. Для изготовления высоковольтного диода в кремнии п-типа с удельным сопротивлением 10 Ом«см методом сквозной термомиграции алюминиевых проволочек создавали области р-типа проводимости с удельным сопротивлением 8•10-3 Ом-см. Ширина каждой области составила 250 мкм. Измерения напряжения пробоя показали, что одиночный диод пробивался при напряжениях от 500 до 600 В, а структура длиной 2,5 см пробивалась напряжением 25000 В.

Стабилитрон. Метод термомиграции пригоден и для изготовления стабилитронов [723, в том числе и в интегральном исполнении. Такой прибор, состоящий из трех диодов, формировался термомиграцией

металлических капелек, состав которых соответствовал требуемому сопротивлению и типу проводимости легируемых областей.

Сквозной фидер. Интерес представляет сквозной фидер на основе анизотропных резисторов [73,74] - матрицы каналов с высокой удельной проводимостью, образованных рекристаллизованным материалом в толстой полупроводниковой пластине с высоким удельным сопротивлением. Анизотропия фидера является результатом различий удельных сопротивлений соседних р- и п-областей и запирающих характеристик обратно смещенных резких р - п-переходов.

Тиристор. На базе глубокого диода можно изготовить однооперационный триодный тиристор [75,76]. В качестве исходного материала использовался кремний гс-типа проводимости. Способом термомиграции алюминия создавали области р-типа проводимости. Для создания областей тг-типа проводимости использовался инертный металл, содержащий сурьму. Кроме того, добавляли еще золото для управления значением времени жизни носителей. Однооперационные триодные тиристоры могут быть изготовлены с помощью комбинированной технологии, объединяющей процессы термомиграции и диффузии.

Высоковольтный мощный переключатель. Методом термомиграции изготовлен полупроводниковый переключатель на основе глубокого диода, состоящий из четырех областей чередующихся типов проводиммости [77-79]. Слой, состоящий из четырех областей и имеющий р+ - п - р - п+ структуру, является основой для изготовления высоковольтного мощного переключателя. Выл изготовлен прибор, имеющий 5 слоев, каждый из которых имел р+- п - р - п+ структуру толщиной 325 мкм. Физические размеры были следующие: длина 1 см, ширина 0,2 см и толщина 0,6 см. Электрические испытания показали, что пробивное напряжение такого переключателя равно 4,5 кВ, а пробивной - Ю-9 А.

Варистор. Варистор, изготовленный способом термомиграции металлических проволочек [80,81], имел размеры 6*10x2 мм и включал десять р - п-переходов. Пробивное напряжение его было равно 4,5 кВ. Отмечается, что прибор перспективен для применения в автомобильных и телевизионных приемниках.

Варактор. Путем соответствующего включения четырех областей чередующихся типов проводимости может быть изготовлен варактор. Был создан варактор с площадью р - п-переходов около 100 см2 [82,83], содержащий по 100 областей кремния п- и р-типов проводимости с удельным сопротивлением 10 Ом«см и 8«10-2 Ом-см соответственно. Емкость указанного варактора изменялось от 7*105 до 5»10* пФ при изменении напряжения от 1 до 600 В.

Транзистор [843. Предложена структура пленарного р - п -р-транзистора на основе глубоких диодов. В этом случае методом термомиграции в кремнии гс-типа создавали области р-типа. Минимальное время жизни носителей, рассчитанное в этом транзисторе, составило 20 мкс. Напряжение пробоя было равно 360 В, коэффициент усиления - 0,43. Отмечалось, что при проведении технологического процесса не требовалась атмосфера чистой комнаты.

Солнечный элемент и атомная батарея. Метод термомиграции может найти применение для изготовления солнечных элементов и атомных батарей [85,863. Исходным материалом в обоих случаях служит кремний гс-типа, области р-типа получены методом термомиграции алюминия. В структуре солнечного элемента верхний слой гг-типа и нижний слой р-типа изготовлены эпитаксиальным выращиванием. Толщина слоя тг-типа, обращенного к источнику излучения составляет * 0,3-0,5 мкм. Атомная батарея изготавливалась на кремнии с концентрацией носителей 5-Ю14 см~3 и временем жизни неосновных носителей 20• 10-6 мкс.

Катушка индуктивности и трансформатор. Интерес представляет возможность применения метода термомиграции для изготовления катушек индуктивности и трансформаторов в интегральном исполнении [87-89]. При создании катушек индуктивности на пластинах кремния гс-типа методом термомиграции формируют проводящие каналы р-типа. На верхнюю и нижнюю поверхности кремниевой пластины наносят изолирующие слои, например, диоксида кремния. Электрические контакты выполняют из металла, например, алюминия. Если полупроводниковая катушка индуктивности входит в состав интегральной схемы, то она может быть электрически изолирована от других электронных приборов слоем кремния р-типа, также формируемом методом термомиграции.

Другие применения термомиграции. Наиболее простым применением термомиграции является соединение полупроводниковых пластин [90]. На одну из двух пластин наносится алюминий. После этого трехслойная структура подвергается воздействию градиента температуры.

Широко исследовалась возможность использования процесса термомиграции для изоляция полупроводниковых приборов и элементов ИС [91-100]. В работах [101,102] предложен способ одновременного формирования нескольких р - п-переходов с помощью капли сплава, содержащего, например, три элемента (олово, алюминий и сурьма). Рекристаллизованная область может выполнять функции проводящего канала, соединяя элементы, расположенные на противоположных поверхностях пластины [103].

Весьма перспективен метод термомиграции для создания трехмерных ИС [104-109]. В этом случае в ходе термомиграции капелек алюминия в кремниевой пластине создают низкоомные каналы [106]. Эти сквозные соединения используют в качестве шин для передачи электрического сигнала по вертикали. В работе [108] описана архитектура компьютера на основе трехмерных ИС, где сквозные

проводящие каналы выполнены термомиграцией.

1.3. Техника термоградиентной обработки

Результаты процесса термоградиентной обработки определяются в первую очередь способом ее проведения и используемым оборудованием. К настоящему времени разработано много устройств и приборов для проведения неизотермических процессов, однако в основном это лабораторное оборудование. Существует много методов создания градиента температуры.

Самым простым способом создания градиента температуры является обычный резистивный нагрев. Причем конструкция источника тепла может быть самой разнообразной: сетка из вольфрамовой проволоки [45], графитовая плита [110,111] и т.п. Интерес представляет конструкция термоградиентного нагревателя, позволяющая изменять направление градиента температуры [112]. В результате за один технологический процесс можно изготавить глубоко утопленные слои и вывести излишек металла наружу.

Для проведения процесса термомиграции широко используется ИК -нагрев [113]. В нее входит энергетический радиатор с множеством ИК-ламп, рабочая камера из чистого кварцевого стекла по краям которой расположены отражатели, держатели для крепления полупроводниковой пластины, массивный блок охлаждения и защитный экран. Для обеспечения равномерной термомиграции в работах [114,115] предложена установка с вращающимся рабочим столиком и пластиной. В более сложных системах используется поступательно -вращательное перемещение обрабатываемой пластины [116,117].

В работах [57,104] для создания градиента температуры использовался высокочастотный нагрев. Для улучшения теплопередачи и

получения более высокого градиента температуры в пластине предложено помещать обрабатываемые пластины на полую вращаемую платформу из материала с высокой теплопроводностью (например, графита), внутри которой находится ВЧ-генератор, а над пластинами крепить теплоотвод (например, бак с водой) и пропускать через зазор между теплоотводом и пластинами газ с высокой теплопроводностью (водород, гелий или их смеси).

Наиболее привлекательным является электронно-лучевой нагрев, который может осуществляться непосредственно или с помощью молибденового блока [1181. Рабочая камера установки образована тремя вставленными друг в друга чашеобразными танталовыми кожухами, выполняющими также функцию теплового экрана. Пучек электронов направлен на молибденовый блок, который служит источником тепла.

В работах [119,1201 применялся мощный непрерывный С02-лазер с длиной волны излучения 10,6 мкм. К особенностям фотомиграции относятся: формирование градиента температуры в основном в жидкой зоне, что прриводит к его увеличению и высокой скорости дрейфа при относительно низкой температуре подложки; миграция жидкой зоны осуществляется точно по направлению к источнику фотонов благодаря слабому поглощению тепла подложкой.

1.4. Выводы

Таким образом, анализ опубликованных работ показывает достаточно широкие направления исследований неизотермических процессов и большие возможности их применений. Однако эти эти исследования носят разрозненный характер, они практически не связаны друг с другом и в них отсутствует единый подход. Если говорить в частности, то можно констатировать следующее:

1. Термодинамика неизотермических процессов наиболее изучена. Однако в известных работах отсутствуют исследования по влиянию на процессы переноса тепла термодиффузионного потока вещества в отсутствие градиента температуры. Например, в случае самодиффузии при наличии градиента температуры градиент Соре не возникает, однако поток атомов все же имеется.

2. Среди существующих теорий теплоты переноса, модель Вирца является единственной, которая позволяет доводить расчеты до численных значений. Однако в этой модели не учитывается состояние вакансий в кристаллической системе (условие равновесия вакансий или их отклонение от локального равновесия). Отсутствует кинетическая модель неизотермической теплоты переноса.

3. Важным этапом в процессе изготовления полупроводниковых приборов и интегральных схем является процесс термического окисления кремния. Однако как теоретические, так и экспериментальные исследования по окислению материалов вообще и кремния в частности в литературе полностью отсутствуют.

4. При математическом описании термодиффузии используется уравнение Фика с коэффициентом диффузии, который не зависит от координаты. Однако современные способы изготовления полупроводниковых структур могут приводить к возникновению достаточно больших градиентов температуры и в этом случае коэффициент диффузии в уравнении Фика будет зависеть через температуру от координаты.

5. В литературе отсутствуют модели эпитаксии из твердой фазы, при наличии градиента температуры, позволяющие интерпретировать известные экспериментальные результаты. Предлагаемые механизмы эпитаксии из газовой фазы приводят к громоздким выражениям и для расчета скорости эпитаксии требуется достаточно много эксперимен -

тальных данных.

6. Известны некоторые экспериментальные данные по модификации БШОХ-структур с помощью термоградиентной обработки. Однако отсутствуют механизмы, объясняющие наблюдаемый эффект. Недостаточно исследовано влияние градиента температуры, возникающего в процессе формирования КНИ-структур методом перекристаллизации поликремния зонной плавкой с помощью лазерного луча.

7. При движении расплавленной зоны алюминия через кремниевую пластину тг-типа проводимости в направлении градиента температуры образуется перекристаллизованная область р+-типа проводимости. Большинство применений термомиграций основаны на изменении электрофизических свойств перекристаллизованных слоев кремния. Однако при этом меняются и оптические свойства. Поэтому представляет интерес использование этих свойств для создания оптоэлектронных структур.

8. Повышение качества и эксплуатационной надежности разных микроэлектронных устройствах неразрывно связано с разработкой эффективных способов их сборки и герметизации. Однако в литературе нет данных по применению метода термомиграции алюминия в кремнии для сборки и герметизации полупроводниковых приборов и ИС.

40

Г Л А В А 2

ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРИНЦИПОВ ТЕРМОДИФФУЗИИ

В теории термодиффузии, как при изучении любых физических явлений возможны несколько подходов. Представление о сущности явления термодиффузии и ее количественное описание базируются на трех основных подходах: термодинамическом, статистическом и математическом. Эти три подхода дополняют друг друга. Однако, математическая теория термодиффузии, которая основывается на дифференциальном уравнении Фика, тесным образом связана с ее практическим применением. В таком случае математическую теорию целесообразно рассматривать при исследовании конкретных процессов переноса, используемых в микроэлектронике. Поэтому в данной главе термодиффузия изучается на основе первых двух подходов, а математическое описание перенесено в главы, которые связаны с определенными технологическими процессами.

2.1. Термодинамическая теория термодиффузии

Достоинство любой феноменологической теории заключается в универсальности выводов, которые она дает. Наиболее общее описание термодиффузии дает термодинамика необратимых процессов на основе теории Онзагера, так как при этом не требуется никакой специальной модели. Ее весьма успешно применяют для описания перекрестных эффектов переноса, т.е. эффектов, связанных с наложением и взаимодействием нескольких потоков, к числу которых относится и термодиффузия.

Феноменологические коэффициенты и соотношения взаимности были

Л** чу " / <К' ¡р.«- „

УХ •> п

е

введены Онзагером для того, чтобы обобщить уравнения для потоков, возникающих в результате воздействия термодинамических движущих сил. В рамках обычной термодинамики необратимых процессов вводится теплота переноса для изотермической системы В этом случае поток тепла связывается только с обычным диффузионным потоком вещества. Однако, например в случае самодиффузии при наличии градиента температуры, градиент концентрации не возникает, но поток атомов все же имеется. Этот поток атомов также может давать вклад в суммарный поток тепла. Поэтому возникает задача определения потока тепла, вызванного термодиффузионным потоком вещества.

Рассмотрим двухкомпонентную систему. Для полного описания термодиффузии в бинарной системе необходимо ввести четыре потока: атомов растворителя и растворенного вещества (примеси), вакансий и энергии (тепла). Если система представляет собой разбавленный раствор замещения, в котором примесь диффундирует по вакансиям, тогда можно ограничиться тремя потоками. Действительно, коэффициент взаимной диффузии В=1)тслд.ст, где Д. и £>. - собственные

Заключение диссертации по теме «Физика полупроводников», Рудаков, Валерий Иванович

6.5. Выводы

1. Метод термомиграции можно использовать для изготовления сквозных канальных волноводов через кремниевую пластину. Процесс распространения электромагнитных волн в канальных волноводах аналогичен распространению в диэлектрических волноводах.

2. Сквозные канальные волноводы полностью совместимы с опто -электронными приборами. Это открывет перспективу для создания оптических вычислительных устройств на основе кремния, где необходимо осуществлять передачу оптического сигнала не только по горизонтали, но и по вертикали.

3. Использование канальных волноводов позволяет исключить перекрестные помехи при передаче излучения и повысить эффективность оптической связи.

4. Метод термомиграции может быть использован для герметизации приборов и ИС. По сравнению с традиционными способами герметизации он имеет следующие преимущества:

- отсутствие соединений между крышкой и основанием корпуса, а также мезду основанием и сквознами выводами. Корпус представляет собой монолитную конструкцию;

- совместимость материалов в единой конструкции. Крышка, основание корпуса и сквозные выводы выполнены из одного и того же материала - кремния;

- интеграция процесса герметизации. За одну технологическую операцию одновременно герметизируются все ИС, расположенные на пластине.

Для повышения механической прочности указанную конструкцию можно установить в обычный металлостеклянный корпус.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основе теории Онзагера выполнено упрощение в общем виде термодинамического уравнения для потока тепла. Показано, что не только диффузионный поток вещества, обусловленный градиентом концентрации, переносит тепло в изотермической системе, но и термодиффузионный поток вещества, вызванный градиентом температуры, переносит тепло в изоконцентрационной системе.

При наличии в системе градиента концентрации растворенного вещества и градиента температуры результирующий поток тепла равен сумме двух потоков: один поток тепла связан с потоком вещества, вызванным градиентом концентрации, а другой - с потоком вещества, вызванным градиентом температуры. Мерой переносимого тепла указанными потоками вещества являются изотермическая и неизотермическая теплоты переноса соответственно.

2. С помощью неизотермической теплоты переноса установлены новые связи мезду коэффициентами Онзагера. Это позволило отношения кинетических коэффициентов для двухкомпонентной системы выразить через теплоты переноса. Получено выражение для определения неизотермической теплоты переноса. В отличие от изотермической теплоты переноса, которая определяется из условия стационарности потока вещества (эффекта Соре), неизотермическия теплота переноса определяется из условия стационарности потока тепла (эффекта Дюфура).

Установлена связь между диффузионной теплопроводностью и переносом тепла в системе. Коэффициент теплопроводности пропорционален изотермической и неизотермической теплотам переноса, а также зависит от концентрации примеси и ее коэффициента диффузии. С увеличением температуры коэффициент теплопроводности возрастает и при достаточно высокой концентрации примеси вклад диффузионной теплопроводности в общую теплопроводность системы, наряду с решеточной и электронной теплопроводностью, может быть заметным.

3. В рамках модели случайных блужданий получены выражения для изотермической и неизотермической теплот переноса, которые отличаются мезду собой на величину кТ. Отмечено, что термодинамическому определению теплоты переноса соответствует кинетическое объяснение. Теплота переноса представляет собой результирующую энергию, которую переносят атомы вещества при скачке. Вклад в результирующую энергию дают два конкурирующих процесса, один из которых обусловлен изменением частоты скачков диффундирущих атомов, а другой - изменением концентрации вакансий.

Показано, что по значению отношения частоты скачков атома к концентрации вакансий можно определить направление перемещения атомов вещества при наличии градиента температуры. Теплота переноса зависит от энергии связи комплексов точечных дефектов, в частности комплексов вакансия - примесный атом. Кроме того, теплота переноса существенно зависит от состояния вакансий в кристаллическом твердом теле. Отклонение вакансий от равновесия приводит к наблюдаемому различию теплот переноса для монокристаллов и поликристаллов.

Теоретически определены теплоты переноса фосфора и бора в кремнии, а также кислорода в двуокиси кремния. Полученные значения теплоты переноса для фосфора и бора составляют +14,3 ккал/г-атом и +11,1 ккал/г-атом соответственно, а для кислорода +39,8 ккал/г-атом. Это означает, что указанные элементы в температурном поле должны перемещаться в направлении более холодной стороны образца.

4. Впервые предложена математическая модель процесса роста сплошного термического окисла на поверхности кремния при наличии в системе градиента температуры, в рамках которой получено выражение для толщины окисла как функции времени. Показано, что при одинаковой средней температуре в системе можно увеличивать или уменьшать скорость роста окисла за счет изменения величины и направления градиента температуры. Разработана методика экспериментального определения теплоты переноса кислорода в двуокиси кремния.

Впервые получены экспериментальные зависимости толщины окисла от времени окисления для противоположных направлений градиента температуры. Установлено, что при отрицательном градиенте температуры окисел растет быстрее, чем при положительном. Это объясняется тем, что в температурном поле кислород перемещается в направлении более холодной стороны образца. Экспериментально определенное значение теплоты переноса кислорода в двуокиси кремния равно +47,7 ккал/г-атом.

Впервые предложена математическая модель локального роста термического окисла на поверхности кремния при наличии в системе градиента температуры. На основе известных эмпирических зависимостей для локального окисления кремния в изотермических условиях получены теоретические профили окисла в виде "птичьего клюва" при наличии градиента температуры. Показано, что с помощью температурного поля можно уменьшить длину "птичьего клюва" по сравнению с аналогичной длиной, получаемой при изотермическом процессе.

5. На основе решения уравнения Фика для случаев постоянного и переменного источников в полубесконечное тело при постоянном градиенте температуры и с коэффициентом диффузии, зависящим от координаты, получены выражения, описывающие распределение концентрации. Отмечено, что указанные выражения отличаются от обычных, имеющих вид ег:Сс-функции или функции Гаусса. Показано, что с помощью изменения величины и направления градиента температуры можно управлять распределением концентрации вещества. Разработана методика экспериментального определения теплоты переноса для нестационарного случая.

Экспериментально получены концентрационные профили фосфора и бора в кремнии для противоположных направлений градиента температуры. Отмечено влияние направления градиента температуры на форму распределения концентрации. Установлено, что фосфор и бор в процессе термодиффузии перемещаются в направлении более холодной стороны образца. Экспериментально определенные значения теплот переноса фосфора и бора в кремнии равны +22,1 ккал/г-атом и +33,6 ккал/г-атом соответственно.

6. Предложены механизмы эпитаксии из газовой и твердой фаз при наличии градиента температуры. Получены выражения, описывающие процесс эпитаксии кремния в температурном поле. Скорость роста эпитаксиального кремния из газовой и твердой фаз зависит от величины и направления градиента температуры. Показана возможность отжига аморфных и монокристаллических имплантированных слоем кремния, а также образования эпитаксиальных силицидов в температурном поле.

7. На основе физической модели дано объяснение процессу отжига БШОХ-структур с помощью градиента температуры. Показано, что величина градиента температуры в скрытом слое 3102 значительно больше градиента температуры, измеряемом в эксперименте. В этом случае достаточно подвижный свободный кислород в зависимости от направления градиента температуры перемещается к одной или другой границе раздела окисел-кремний и вступает в реакцию с кремнием. Тем самым происходит уменьшение количества кислорода и увеличение толщины скрытого окисла.

Экспериментально обнаружено влияние величины и направления градиента температуры на профиль распределения концентрации скрытого кислорода в кремнии. Установлено, что толщина скрытого слоя двуокиси кремния увеличивается с более холодной стороны образца. Это указывает на положительное значение теплоты переноса кислорода. Отмечено, что при положительном направлении градиента температуры профиль кислорода с лицевой стороны двуокиси кремния является более резким, чем при отрицательном градиенте.

8. Экспериментально обнаружено, что при формировании КНИ структур методом перекристаллизации поликремния зонной плавкой (гШ) с помощью лазерного луча поверхность перекристаллизованной пленки кремния принимает периодическую структуру в направлении движения зоны. Предложен механизм образования такого волнового рельефа. Выполнены оценки напряжений, возникающих в области расплавленной зоны. Показано, что основной вклад в формирование выпуклого мениска дает растягивающее напряжение в покровном окисле, обусловленное перепадом температуры в зоне. Механические свойства покровного окисла как части колебательной системы, оказывают влияние на период и кривизну выпуклого мениска. Это приводит к изменению периода и амплитуды волнового рельефа.

9. В кинетической модели термомиграции учтена термическая диффузия атомов в расплавленной зоне. Получены выражения для скорости растворения и кристаллизации, которые включают этот фактор. Показано, что на указанные скорости влияет теплота переноса. В зависимости от знака теплоты переноса, скорости растворения и кристаллизации могут увеличиваться или уменьшаться. Сделана оценка вклада термической диффузии в скорость движения зоны. Установлено, что при достаточно больших градиентах температуры вклад термической диффузии становится значительным и его необходимо учитывать. Однако при малых градиентах температуры влиянием термической диффузии можно пренебречь. В этом случае, выражения для указанных скоростей принимают обычный вид.

10. Установлено, что при термомиграции алюминия в кремний п-типа проводимости увеличивается показатель преломления перекристаллизованной области р+-типа проводимости. Предложена технология изготовления сквозных канальных волноводов методом термомиграции алюминия. Рассчитанные значения параметров таких волноводов и определение эффективности оптической связи с их применением, позволяют сделать вывод о перспективности их использования для передачи оптического сигнала в трехмерных ИС и компьютерах с оптической связью. Экспериментально изучена возможность создания интегральных светодиодов и фотодиодов на основе материалов А3В5 и А4Вб. Показано, что эпитаксиально выращенные буферные слои на кремниевой подложке обладают необходимыми свойствами для изготовления оптоэлектронных приборов.

11. Проанализированы основные свойства монокристаллического кремния и материалов, применяемых в изготовлении корпусов ИС. Установлено, что свойства кремния не уступают свойствам других материалов. Разработан способ сборки и герметизации микроэлектронных приборов с применением термомиграции алюминия. Показано, что он является перспективным в технологии изготовления корпусов как обычных полупроводниковых, так и вакуумных интегральных схем. Корпуса таких приборов и ИС представляют собой монолитную конструкцию, в которой основание корпуса, крышка и выводы выполнены из кремния, а технологический процесс сборки ИС позволяет осуществлять групповую герметизацию.

12. Разработана, изготовлена и апробирована в эксплуатации экспериментальная установка для исследования неизотермических процессов. Установка предназначена для индивидуальной обработки полупроводниковых пластин диаметром 100 мм. Она позволяет проводить исследования по окислению кремния, термодиффузии легирующих примесей, отжигу структур на основе кремния и термомиграции. Конструктивные принципы, заложенные в экспериментальную установку могут быть использованы при создании промышленного оборудования для термоградиентной обработки полупроводниковых пластин.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Рудаков, Валерий Иванович, 1998 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Oriani R.A. Thermomigration in solid metals // J. Phys. Chem. Solids, 1969. Vol. 30. N 2. P. 339-351.

2. Fryxell R.E., Aitken E.A. High temperature studies of uranla in a thermal gradient // J. Nuclear Mater., 1969, Vol. 30. P. 50-56.

3. Evans S.K., Aitken E.A. Effect of a temperature gradient on the stoichiometry of urania - plutonia fuet // J. Nuclear Mater., 1969. Vol. 30. P. 57-60.

4. Aitken E.A. Thermal diffusion in closed oxide fuel systems // J. Nuclear Mater., 1969. Vol. 30. P. 62-73.

5.. Казакевич В.И., Бабикова Ю.Ф., Вол Ю.Ц., Грузин П.Л. К вопросу о диффузионном поведении примесей в кремнии под действием термодиффузионного нагрева // Кн.: Диффузия в полупроводниках/ Горький, 1969. С. 217-225.

6. Тиллер В.А. Перемещение жидкой зоны через твердое тело // Кн.: Зонная плавка/М.: Металлургия. 1966. С. 110-130.

7. Пфанн В.Г. Зонная плавка. М.: Мир. 1970. 366 с.

8. Новое в легировании полупроводниковых приборов // Электроника, 1977. № 11. С. 7-8.

9. Onsager L. Reciprocal relations in irreversible processes. I // Phys. Rev., 1931. Vol. 37. P. 405-426.

10. Onsager L. Reciprocal relations in irreversible processes. II // Phys. Rev., 1931. Vol. 38. P. 2265-2279.

11. Де Гроот С.P. Термодинамика необратимых процессов. М.: ГИТТЛ, 1956. 280 с.

12. Де Гроот С.Р, Мазур П. Неравновесная термодинамика. М.: Мир, 1964. 456 с.

13. Бокштейн B.C., Бокштейн С.З., Жуховицкий А. А. Термодинамика и кинетика диффузии в твердых телах. М.: Металлургия, 1974.

280 с.

14. Маннинг Дж. Кинетика диффузии атомов в кристаллах. М.: Мир, 1971. 278 с.

15. Wirtz К. Zur kinetlschen Theorle der Thermodiffusion 1m Krlstal -lglter // Phyz. Z., 1943. Vol. 44. N 11. P. 221-231.

16. Weeks J.D., Shulef K.E. Random walk model of Interstitial thermal diffusion In crystals // J. Chem.Phys., 1972. Vol. 56. P. 1883-1889.

17. Фикс В.Б. Ионная проводимость в металлах и полупроводниках. М.: Наука, 1969. 296 с.

18. Кузьменко П.П. Об увлечении диффундирующих ионов фононами в металлах // Укр. физ. журн., 1970. Т. 15. J6 12. С. 1982-1991.

19. Schottky G. A Theory of Thermal Diffusion Based on the Lattice Dynamics of a Linear Chain // Phys. stat. sol., 1965. Vol. 8. N 1. P. 357-368.

20. Howard R.E., Lidiard A.B. Matter transport In solid//Rep. Prog. Phys., 1964. Vol. 27. P. 161-240.

21. Allnatt A.R. Statistical mechanics of thermotransport of a heavy Impurity In an Insulating solid // Z. Naturforsch., 1971. Vol. 26 a. N 1. P. 10-17.

22. Allnatt A.R., Rowley L.A. Brownlan motion In a non-Isothermal solid // Molec. Phys., 1972. Vol. 24. N 5. P. 1073-1094.

23. Allnatt A.R., Chadwick A.V. Thermal diffusion In crystalline solids // Chem. Rev., 1967. N 6. P. 681-705.

24. Rice S.A. Dynamical Theory of Diffusion In Crystals // Phys. Rev., 1958. Vol. 112, F 3. P. 804-811.

25. Gillan M.J. The heat of transport in solids: A new theoretical

approach // J. Phys.C.: Solid State Phys., 1977. Vol. 10. P. 1641-1657.

26. Stark J.P. Thermal diffusion in concentrated solid solutions // Met.Trans., 1971. Vol. 2. N 9. P. 2485-2488.

27. Buda M.J. Zagadnienie termodyfuzji w clalach stalych // Biul. WAT J. Dabrowskiego, 1977. Vol. 26. N 6. P. 49-59.

28. Buda M.J. Termodyfuzja ze zrodla zmiennego // Biul. WAT J. Dabrowskiego, 1978. Vol. 27. N 5. P. 111-124.

29. Mathuni J., Kirchein R., Fromm E. Zur Berechnung von Konzentrationsprofilm beim Thermo-und Elektro transport // Z. Metallk., 1978. Vol. 69. N 4. P. 277-281.

30. Аракелян B.C. Термодиффузия при стационарном градиенте температуры // ФММ, 1981. Т. 52. Вып. 1. С. 154-163.

31. Бабикова Ю.Ф., Казакевич В.И. Изучение поведения никеля и фосфора в кремнии в условиях одновременного действия термоградиентного и электрического полей // Кн.: Метод изотопных индикаторов в научных исследованиях и в промышленном производстве / М.: Атомиздат, 1971. С. 172-176.

32. Дедегкаев Т.Т., Яськов Д.А., Лагкуев Д.Х. Об увеличении примеси меди в твердых растворах теллурида германия неоднородным тепловым полем // ЖТФ, 1980. Т. 50. Вып. 3. С. 644-645.

33. Дедегкаев Т.Т., Жукова Т.В., Яськов Д.А., Лагкуев Д.Х. Иссле -дование эффекта Сорэ в теллуриде свинца // ФТТ, 1980. Т. 22. Вып. 36. С. 922-924.

34. Дедегкаев Т.Т., Яськов Д.А., Лагкуев Д.Х. Термодиффузия атомов примеси иода в теллуриде свинца // ЖТФ, 1981. Т. 51. Вып. 7. С. 1539-1541 .

35. Каменецкая Д.С., Пилецкая И.Б., Ширяев В.И. Зонная очистка в твердом состоянии // ДАН СССР, 1968. Т. 179. J6 2. С. 323-326.

36. Buda M.J. 0 zastosowanlu termodyfuz^i do oczyszczannia clal w stanie stalym // Blul. WAT J. Dabrowskiego, 1979. Vol. 27. N 5. P. 101-110.

37. Лисецкая E.K., Файнер М.Ш., Загоруйко Ю.А. и др. Перераспреде -ление примесей в кристаллах селенида цинка при зоннодиффузионном отжиге // Кристаллография, 1990. Т. 35. Вып. 1. С. 239-241.

38. Дедегкаев Т.Т., Лагкуев Д.Х., Мошников В.А. и др. Об изменении однородности твердых растворов теллурида свинца-теллурида олова при отжиге в условиях градиента температуры // ЖТФ, 1983. Т. 53. Вып. 2. С. 404-406.

39. Krause G. Verfahren zum Herstellen einer dreldlmensionalen Integrleren Schaltung. Pat. DE 2832012 (ФРГ).

40. Yamlchi Ohmura. Regrowlng selectively formed ion amorphosized regions by thermal gradient. Pat. 4385937 США).

41. Holsteln W.L. Thermal Diffusion in Metal-Organic Chemical Vapor Deposition // J. Electrochem. Soc.: Solid-State Science end Technology, 1988. Vol. 135. N. 7. P. 1788-1793.

42. Geller G.K. Slllcon-on-insulator films by oxygen implantation and lamp annealing // Solid State Technol., 1987. Vol. 30. N 3. P. 93-98.

43. Cline H.E., Anthony T.R. High-speed droplet migration in silicon // J. Appl. Phys., 1976. Vol. 47. N 6. P. 2325-2331.

44. Cline H.E., Anthony T.R. Thermomigration of aluminium-rich liquid wires through silicon // J. Appl. Phys., 1976. Vol. 47. N 6. P. 2332-2336.

45. Cline H.E., Anthony T.R. Migration on fine molten wires in thin silicon wafers // J. Appl. Phys., 1978. Vol. 49. N 4. P. 2412-2419.

46. Patent USA # 3998662. Migration of fine lines for bodies of semiconductor materials having a (100) planar orientation of a major surface. Anthony T.R., Cline H.E., Houston D.E., 1976.

47. Patent USA Jfi 4159916. Thermal migration of fine lined cross-hatchtd patterns. Houston D.E., 1979.

48. Patent USA » 4160679. Migration of fine liquid wires by thermal gradient zone melting through doped surfaces. Houston D.E., Сline H.E., Anthony T.R., 1979.

49. Patent USA J§ 4171990. Migration of uniform fine lines for bodies of semiconductor materials having a (100) planar orientation of a major surface. Cline H.E., Anthony T.R., 1979. У

50. Patent USA № 3899362. Thermomigration of metal-rich liquid wires through semiconductor materials. Cline H.E., Anthony T.R., 1975.

51. Patent USA J6 4076559. Temperature gradient zone melting through an oxide layer. Chang M.F., Anthony T.R., Cline H.E., 1978.

52. Patent USA Ji 3998653. Method for cleaning semiconductor devices. Anthony T.R., Cline H.E., Chang M.E., 1976.

53. Долгинов JI.M., Нашельский А.Я. Зонная плавка с градиентом температуры и ее применение в технологии полупроводниковых приборов. - М.: Цветметинформация. 1966. 36с.

54. Лозовский В.Н. Зонная плавка с градиентом температуры. М.: Металлургия, 1972. 240 с.

55. Лозовский В.Н., Лунин Л.С., Попов В.П. Зонная перекристаллиза -ция градиентом температуры полупроводниковых материалов. М.: Металлургия, 1987. 323 с.

56. Anthony T.R., Cline H.E. Stress generated by the thermomigra -tlon of liquid Inclusions in silicon // J. Appl. Phys.,

1978. Vol. 49. N 12. P. 5774-5782.

57. Patent USA Jfi 3910801. High velocity thermal migration method of making deep diodes. Cllne H.E., Anthony T.R., 1975.

58. Patent USA Л 3898106. High velocity thermomigration method of making deep diodes. Cllne H.E., Anthony T.R., 1975.

59. Patent USA Jfi 3899361. Stabilized droplet method of making deep

diodes having uniform electrical properties. Cllne H.E., Anthony T.R., 1975.

60. Patent USA Jt 3902925. Deep diode device and method. Anthony T.R., Cline H.E., 1975.

61. Patent USA Л 4024566. Deep diode device. Anthony T.R., Cllne H.E., 1977.

62. Patent USA Jfc 3901736. Method of making deep diode devices. Anthony T.R., Cllne H.E., 1975.

63. Patent USA Jfe 3897277. High aspect ratio p - n ¡Junctions by the

thermal gradient zone melting technique. Blumenfeld S.M., 1975.

64. Patent USA № 4030116. High aspect ratio p - n Junctions by the thermal gradient zone melting technique. Blumenfeld S.M., 1977.

65. Patent USA 3977910. Deep finger diodes. Anthony T.R., Cline H.E., 1976.

66. Patent USA Л 3988770. Deep finger diodes. Anthony T.R., Cllne H.E., 1976.

67. Patent USA J§ 4063965. Making deep power diodes, Cllne H.E., Anthony T.R. 1977.

68. Patent USA Л 3956023. Process for making a deep power diode by thermal migration of dopant. Cllne H.E., Anthony T.R., 1976.

69. Patent USA 3972742. Deep power diode. Cline H.E., Anthony

T.R., 1976.

70. Patent USA Jfi 3975213. High voltage diodes. Anthony T.R., Cline H.E., 1976.

71. Patent USA Л 3988769. High voltage diodes. Anthony T.R., Cline H.E., 1976.

72. Patent USA £ 3988757. Deep diode zeners. Cline H.E., Anthony T.R., 1976.

73. Patent USA Л 4032960. Anisotropic resistor for electrical feed throughs. Anthony T.R., Cline H.E., 1977.

74. Patent USA 4082572. Process for making resistor for electrical feed throughs. Anthony T.R., Cline H.E., 1978.

75. Patent USA Jfe 4032364. Deep diode silicon controlled rectifier. Anthony T.R., Cline H.E., 1977.

76. Patent USA № 3988768. Deep diode silicon controlled rectifier. Anthony T.R., Cline H.E., 1976.

77. Patent USA J§ 3988760. Deep diode bilateral semiconductor switch. Cline H.E., Anthony T.R., 1976.

78. Patent USA J6 3988767. High voltage deep diode power semiconductor switch. Anthony T.R., Cline H.E., 1976.

79. Patent USA Л 4040869. High voltage deep diode power semiconductor switch. Anthony T.R., Cline H.E., 1977.

80. Patent USA Л 3956024. Process for making a semiconductor varistor embodying a lamellar structure. Cline H.E., Anthony T.R., 1976.

81. Patent USA Jfi 4032965. Semiconductor varistor embodying a lamellar structure. Cline H.E., Anthony T.R., 1977.

82. Patent USA Jfc 3956026. Making a deep diode varactor by thermal migration. Cline H.E., Anthony Т.Н., 1976.

83. Patent USA Л 3982270. Deep diode varactors. Cline H.E., Anthony

Т.R., 1976.

84. Patent USA .№ 4032955. Deep diode transistor. Anthony T.R., Сline H.E., 1977.

85. Patent USA J® 3936319. Solar cell. Anthony T.R., Cline H.E., Winegar D.M., 1976.

86. Patent USA Jf> 4010534. Process lor making a deep diode atomic battery. Anthony T.R., Cllne H.E., 1977.

87. Patent USA Jfc 3988764. Deep diode solid state inductor coil. Cline H.E., Anthony T.R., 1976.

88. Patent USA № 4024565. Deep diode solid state transformer. Anthony T.R., Cllne H.E., 1977.

89. Patent USA & 4071378. Process of making a deep diode solid state transformer. Anthony T.R., Cllne H.E., 1978.

90. Mlzrah T. Joining and recristalllzation of SI using the thermomigration process.// J. Appl. Phys., 1980. Vol. 51, N 2. P. 1207-1210.

91. Patent USA № 3904442. Method of making isolation grids in bodies of semiconductor material. Anthony T.R., Cllne H.E.,

1975.

92. Patent USA Jfc 3979230. Method of making isolation grids in bodies of semiconductor material. Anthony T.R., Cllne H.E.,

1976.

93. Patent USA J§ 3988762. Minority carrier isolation barriers for semiconductor devices. Cllne H.E., Anthony T.R., Kokosa R.A., Wolley E.D., 1976.

94. Patent USA .№ 3988763. Isolation ¿Junction for semiconductors devices. Torreno M.L., 1976.

95. Patent USA .№ 4063966. Method for forming spaced electrically isolated regions In a body of semiconductor material. Anthony

T.R., Cline H.E., 1977.

96. Patent USA J§ 4006040. Semiconductor device manufacture. Cline H.E., Anthony T.R., 1977.

97. Patent USA Ji 4040868. Semiconductor device manufacture. Chang M.F., Cline H.E., Anthony T.R., 1977.

98. Patent USA Ji 4108685. Semiconductor device manufacture. Chang M.F., Cline H.E., Anthony T.R., 1978.

99. Lischner D.J., Basseches H., D'Alfroy F.A. Oservations of the temperature gradient zone melting process for isolating small devices // J. Electrochem. Soc., 1985. Vol. 132. N 12. P. 2997-3001.

100. Patent USA Jfc 3982269. Semiconductor devices and method including TGZM, of making same. Torreno M.L., Kurz B.F., Krishna S., 1976.

101. Patent USA % 3972741. Multiple p - n Junction formation with an alloy droplet. Anthony T.R., Cline .H.E., 1976.

102. Patent USA Jfc 3988766. Multiple p - n Junction formation with an alloy droplet. Anthony T.R., Cline H.E., 1976.

103. Patent USA .№ 3982268. Deep diode lead throughs. Anthony T.R., Cline H.E., 1976.

104. Patent USA J® 4398974. Temperature gradient zone melting process employing a buffer layer. Chow K., Grlnberg J., 1983.

105. Patent USA J6 4523067. Temperature gradient zone melting apparatus. Brown R.H., ChowK., Goodwin N.W., Grlnberg J., 1985.

106. Lee J.Y.M., Brown R.H., Etchells R.D., Grlnberg J., Nudd G.R., Nygaard P. A. Aluminum thermomlgratlon technology for 3-dlmensional Integrated circuits // "Int. Electron. Devices Meet., Washington, D.C., Dec. 7-9, 1981. Techn. Dig." / New

York, N.Y., 1981. P. 66.

107. Patent USA № 4275410. Three-dimenslonally structured micro -electronic device. Grinberg J., Jacobson A.D., Chow K. 1981.

108. Etchells R.D., Grinberg J., Nudd G.R. Development of a three-dimensional circuit integration technology and computer architecture // "Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng.", 1981. 282. P. 64-72.

109. Уоллер JI. Миниатюризация машин путем "этажерочного" расположе -ния пластин // Электроника, 1983. Л 11. С. 9-10.

110. Patent USA J6 4385937. Regrowing selectively formed ion amorphosized regions by thermal gradient. Ohmura Y., 1983.

111. Patent USA Л 4075038. Deep diode devices and method and apparatus. Anthony T.R., Cline H.E., 1978.

112. Patent USA J&4519850. Process for the thermomigration of liquid phases. Klug-Weiss P.,. 1985.

113. Patent USA № 4001047. Temperature gradient zone melting utilizing infrared radiation. Boah J.K., 1977.

114. Patent USA Jfc 3998661. Uniform migration of an annular shaped molten zone through a solid body. Chang M.F, Anthony T.R., Cline H.E., 1976.

115. Patent USA 4012236. Uniform thermal migration utilizing noncentrosymmetrlc and secondary sample rotation. Anthony T.R., Cline H.E., 1977.

116. Patent USA 4081293. Uniform thermomigration utilizing sample movement. Cline H.E., Anthony T.R., 1978.

117. Patent USA J§ 4141757. Uniform thermomigration utilizing sample movement. Cline H.E., Anthony T.R., 1978.

118. Patent USA Л 4157564. Deep diode devices. Anthony T.R., Cllne H., 1979.

119. Kimerling L.C., Leamy H.J., Jackson K.A. Photolnduced zone migration (PIZM) in semiconductors // "Proc. Symp. on Laser ElectronBeam Processing of Electronic Materials" / (The Electrothermlcal Society Publisher, Electronics Division), 1980. Vol. 80-1. P. 242-248.

120. Kluge-Welss P., Roggwlller P. Laserlnduced liquid zone migra -tion of metal-silicon alloys in Si // "Laser and Electron -Beam Interact. - Solids. Proc. Mater. Res. Soc. Annu. Meet., Boston, Mass., Nov.1981" / New York e.a., 1982. P. 449-455.

121. Хаазе P. Термодинамика необратимых процессов. M.: Мир, 1967, 544 с.

122. Физические величины: Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.

123. Рудаков В.И. Связь теплоты переноса с концентрацией вакансий // Сб. материалов конф. молодых ученых и специалистов по проблемам микроэлектроники, посвященный XXVI съезду КПСС / М.: МИЭТ, 1980. С. 17-18.

124. Рудаков В.И. К вопросу о теплоте переноса в кристаллах // Тез. докл. X Всесоюзн. научн. конф. по микроэлектронике / Таганрог, 1982. С. 232-233.

125. Рудаков В.И. Кинетическая модель теплоты переноса в чистых кристаллах // Труды ИМ РАН / Ярославль, 1992. С. 73-82.

126. Рудаков В.И. Теплота переноса в чистых кристаллах // ФТТ, 1992. Т. 34. Вып. 12. С. 3671-3676.

127. Коледов В.И., Рудаков В.И. Неизотермическая диффузия в твердых телах в стационарном состоянии. Физические основы микро -электроники // Сб. научн. тр. МИЭТ / М., 1979. С. 32-35.

128. Градштейн И.С., Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. М.: ГИФШГ, 1962. 1100 с.

129. Старк Дж.П. Диффузия в твердых телах. М.: Энергия, 1980. 240 с.

130. McKee R.A., Stark J.P. // Phys. Rev. В. 1975. Vol. 11. N 4. P. 1374-1381.

131. Matlock J.H., Stark J.P. // Acta metallurglca, 1971. Vol. 19. P. 923-929.

132. Болтакс Б.И. Диффузия и точечные дефекты в полупроводниках. М.: Наука, 1972. 384 с.

133. Технология СБИС. Кн.1. М.: Мир, 1986. 404 с.

134. Ланно М., Бургуэн Ж. Точечные дефекты в полупроводниках. Теория. М.: Мир, 1984. 264 с.

135. Рейви К. Дефекты и примеси в полупроводниковом кремнии. М.: Мир, 1984. 472 с.

136. Атомная диффузия в полупроводниках. М.: Мир, 1975. 686 с.

137. Основы технологии кремниевых интегральных схем. Окисление, диффузия, эгштаксия. М.: Мир, 1969. 452 с.

138. Мочалов Б.В., Рудаков В.И. Установка для термоградиентной об -работки полупроводниковых пластин // ПТЭ, 1996. Jfc 2. С. 155-157.

139. Зворыкин Д.Е., Прохоров Ю.И. Применение лучистого ИК нагрева в электронной промышленности. М.: Энергия, 1970. 174 с.

140. Рудаков В.И., Черномордик В.Д. Ускоренное окисление кремния при наличии градиента температуры // Состояние и перспективы развития микроэлектронной техники: Тез докл. Всесоюзн. научн. конференции / Минск, 1985. Часть II. С. 203.

141. Подвальный Л.С., Рудаков В.И., Черномордик В.Д. Исследование тонких пленок диоксида кремния, полученных методом быстрого термического окисления // Труды ИМРАН / Ярославль, 1992. С. 49-54.

142. Deal B.E., Grove A.S. General Relationship for the Thermal Oxidation or Silicon // J. Appl. Phys., 1965. Vol. 36. N 12. P. 3770-3778.

143. Теплопроводность твердых тел. Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1984. 321 с.

144. Киргетов В.П., Рудаков В.И. Модель локального окисления крем -ния при наличии градиента температуры // Труды ИМРАН. Ярославль, 1992. С. 14-23.

145. Guillemot N.. Pananakakis G.f Chenevier P. A New Analytical Model of the "Bird's Beak" // IEEE Transactions on electron devices, 1987. Vol. ED-34. N 5. P. 1033-1038.

146. Броудай M., Мерей Дж. Физические основы микротехнологии.М.: Мир, 1985. 496 с.

147. Дудко Г.В. Генерация дислокаций в кристаллах электронно -лучевым нагревом // ФХОМ, 1973. Ji 4. С. 67-71.

148. Осадчий В.И., Рудаков В.И. Применение электронных пучков для неизотермической диффузии в полупроводниках // Диффузионные процессы в металлах: Сб. научн. тр. Тульск. политехи, инст. / Тула, 1978. С. 69-73.

149. Рудаков В.М. Концентрационный профиль при термодиффузии // Физические основы микроэлектроники: Сб. научн. тр. МИЭТ / М., 1980. С. 85-89.

150. Рудаков В.М. Термодиффузия бора в кремнии // Сб. материалов конференции молодых ученых и специалистов по проблемам микроэлектроники, посвященный XXVI съезду КПСС / М.: МИЭТ, 1980. С. 119.

151. Рудаков В.М. Диффузия в поле градиента температуры // Интег -рация и нетермическая стимуляция технологических процессов микроэлектроники: Тез. докл. Всесоюзн. конф. АПМ - 81 / М.:

ММЭТ, 1981. С. 62.

152. Рудаков В.И. Диффузия фосфора в кремнии в поле градиента температуры // Интеграция и нетермическая стимуляция техноло -гических процессов микроэлектроники: Тез. докл. Всесоюзн. конф. АПМ-81 / М.: МИЭТ, 1981. С. 61.

153. Рудаков В.И. Численное решение урвнения диффузии при наличии градиента температуры // Тез. докл. X Всесоюзн. научн. конф. по микроэлектронике / Таганрог, 1982. С. 233-234.

154. Рудаков В.И. Исследование процесса неизотермической диффузии примесей в кремнии // Канд. диссертация / М.: МИЭТ, 1982. 183 с.

155. Рудаков В.И. Математическое описание процесса неизотермической диффузии // Приборы и системы управления, 1984. 13 с. / Рукопись деп. в ЦНИИТЭИ приборостроения 21.06.84. M 2484 пр-84 Деп.

156. Горбунов Ю.И., Рудаков В.И. Диффузия атомов вещества при на -личии градиента температуры // Электронная техника. Серия 3. Микроэлектроника, 1988. Вып. 4 (128). С. 70-72.

157. Рудаков В.И., Ермилов С.Н. Термодиффузия из постоянного источника в полуограниченное тело // Проектирование, конструирова -ние и технология СБИС: Сб. научн. тр. МИЭТ / М., 1991. С. 136-144.

158. Рудаков В.И., Ермилов С.Н. Термодиффузия из переменного источ-точника в полуограниченное тело // Физика и моделирование технологических процессов, маршрутов и элементов СБИС: Сб. научн. тр. МИЭТ / М., 1991. С. 5-12.

159. Rudakov V.l., Ovcharov V.V. Analitical solution of the diffusion equation for an extended source of infinite extent at constant temperature gradient // Int. J. Heat Mass

Transfer, 1997. Vol. 40. N 9. P. 2231-2234.

160. Rudakov V.I., Ovcharov V.V. Analltical solution of the diffusion equation for an instantaneous plane source at constant temperature gradient // Int. Comm. Heat Mass Transfer, 1997. Vol. 24. N 4. P. 579-585.

161. Mock W. Thermomigration of Au195 and Sb125 in Gold // Phys. Rev., 1969. Vol. 179. N3. P. 663-676.

162. Дьярмати И. Неравновесная термодинамика. M.: Мир, 1974. 304 с.

163. Gerl M. Contribution à l'étude thèoriqe et expérimentale de la

» «

thermodiffusion de défauts ponctuels dans les métaux // Premiere these / France, 1968. 84 с.

164. Crolet J.L., Lazarus D. A critical stady of the thin layer method In thermomigration: application to gold // Solid State Communications, 1971. Vol. 9. P. 347-351.

165. Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравне -ниям. М.: Наука, 1976. 576 с.

166. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. М.: Наука, 1964. 487 с.

167. Бейтмен Г., Эрдейн А. Таблицы интегральных преобразований. T.I. Преобразование Фурье, Лапласа, Меллина. М.: Наука, 1969. 344 с.

168. Оскотский B.C., Смирнов И.Ф. Дефекты в кристаллах и теплопроводность. Л.: Наука, 1972. 160 с.

169. Самарский А.А. Теория разностных схем. М.: Наука, 1977. 656 с.

170. Марчук Г.П. Методы вычислительной математики. М.: Наука, 1989.

608 с.

171. Бабарыкина В.П., Рудаков В.И. Селективный эпитаксиальный рост кремния // Зарубежная электорнная техника / М.: ЦНИИ Электроника, 1994. M 7-8. С. 60-82.

172. Тилл У., Лаксон Дж. Интегральные схемы. Материалы, приборы, изготовление. М.: Мир, 1985. 504 с.

173. Тонкие пленки. Взаимная диффузия и реакции. М.: Мир, 1982. 576 с.

174. Гиваргизов Е. И. Предисловие // Микроэлектроника, 1994. Т. 23. Вып. 6. С. 3.

175. Кривелевич С.А., Рудаков В.И. Возможный механизм эффекта "дальнодействия" при ионной бомбардировке // Ионно-лучевая модификация полупроводниковых и других материалов микро -электроники: Тез. докл. III Всесоюзн. конф. / Новосибирск, 1991. С. 66.

176. Буянов Д.В., Кривелевич С.А., Рудаков В.И, Симакин С.Г., Чурилов А.Б. Свойства КНИ-структур, изготовленных имплантацией кислорода // Ионно-лучевая модификация полупроводников и других материалов микроэлектроники: Тез. докл. III Всесоюзн. конф. / Новосибирск, 1991. С. 113.

177. Bujanov D.V., Churilov А.В., Rudakov V.I. Study of SIMOX Layers Spatially-structural Homogeneity // 3rd European Vacuum Conference (EUC-3), Sept. 23-27, 1991: Conference Handbook / Technische Universltat Wien - Austria, 1991. A28.

178. Буянов Д.В., Рудаков В.И., Чурилов А.Б. Исследование однород -ности SIMOX-структур на кремниевых пластинах диаметром 100 мм. Труды ИМ РАН // Ярославль, 1992. С. 64-72.

179. Кривелевич С.А., Маковийчук В.А., Рекшинский В.И., Рудаков В.И. Симакин С.Г. Формирование SiOg-слоя в кремнии, импланти -рованном кислородом // Высокочистые вещества, 1993. № 6. С. 146-150.

180. Рудаков В.И., Мочалов Б.В. Механизм отжига SIMOX-структур в температурном поле // Электроника и информатика-97: Тез. докл.

второй Всероссийской научно-техн. конф. с международным участием. Зеленоград 25-26 ноября 1997 / М.: МИЭТ, 1997. Ч. 1. С. 126.

181. Постернак В.В., Рудаков В.И. Исследование многослойных структур с плавно изменяющимся по глубине показателем преломления // Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники: Тез. докл. всероссийской научно-технич. конф. с междудународным участием / Таганрог, 1994. Ч. 1. С. 11.

182. Мочалов Б.В., Подвальный JI.C., Рудаков В.И. Формирование КНИ-структур способом рекристаллизации поликремния электронным лучом // Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники: Тез. докл. всероссийской научно-технич. конф. с международным участием / Таганрог, 1994. Ч. 1. С. 37.

183. Денисенко Ю.И., Преображенский М.Н., Рудаков В.И. Исследование структурных неоднородностей в рекристаллизованном лазером кремнии-на-диэлектрике с помощью акустической микроскопии // ФХОМ, 1994. № 4-5. С. 19-22.

184. Подвальный Л.С., Рудаков В.И. Электрофизические характеристики МОП-структур с тонким подзатворным диэлектриком // Микро -электроника 94: Тез. докл. российской конф. с участием зарубежных ученых / Москва, 1994. Ч. 1. С. 337-338.

185. Денисенко Ю.И., Постернак В.В., Преображенский М.Н., Рудаков В.И. Неразрушающие измерения характеристик КНИ-структур опти -ческими и акустическими методами // Микроэлектроника, 1994. Т. 23. вып. 6. С. 39-45.

186. Постернак В.В., Рудаков В.И. Неразрушающий метод локального контроля толщин слоев КНИ-структур // Субмикронные технологии: Труды ФТИАН // М.: Наука, 1995. Т. 9. С. 68-73.

187. Овчаров В.В., Рудаков В.И. Вихревая модель формирования полосчатой структуры тонкой пленки кремния в процессе зонной рекристаллизаци КНМ структур // Электроника и информатика 95: Тез. докл. Всеросс. научн-техн. конф. / М.: МИЭТ, 1995. С. 117-118.

188. Денисенко Ю.И., Овчаров В.В., Рудаков В.И. Особенности формирования волнового рельефа при лазерной рекристаллизации структур "кремний на изоляторе" // ФХОМ, 1997. J6 3. С. 13-16.

189. Денисенко Ю.И., Овчаров В.В., Рудаков В.И. Механизм формирования двумерного периодического рельефа на поверхности тонкой пленки кремния в процессе зонной рекристаллизации КНМ структур // Процессы тепломассопереноса и рост монокристаллов и тонкопленочных структур: Тез. докл. второго российского

^ симпозиума / Обнинск, 1997. С. 54.

190. Лиманов А.Б., Мусатова Л.В. Моделирование процесса зонной плавки пленок кремния // Поверхность, 1991. .№ 2. С. 73-82.

191. Лиманов А.Б., Гиваргизов Е.М. Лазерная зонная перекристал -лизация тонких пленок кремния: метод, структура, механизмы кристаллизации // Микроэлектроника, 1991. Т. 20. Вып. 4. С. 356-369.

192. Mertens P.W., Maes Н.Е. Stress in the micro-zone-molten crystalline silicon films on solid substrates // J. J. Appl. Phys., 1993. Vol. 32. Part 1. N 7. P. 3217-3226.

193. Dutartre D. Mechanics of the silica cap during zone melting of Si films // J. Appl. Phys., 1989. Vol. 66. N 3. P. 1388-1391.

194. Mertens P.W., Maes H.E. Qualitative model for surface rippling of zone melting recrystallized s11icon-on-insulator layers // MRS / Boston, 1989.

195. Cline H.E. Surface rippling induced in thin films by a

scanning laser// J. Appl. Phys., 1981. Vol. 52 (1). P. 443-448.

196. Floryan J.M., Chen C. Thermocapillary convection and existence of continious liquid layers in the absence gravity // J. Fluid Mech., 1994. Vol. 277. P. 303-329.

197. Shanahan M.E.R. The spreading dynamics of a liquid drop on a visco-elastic solid// J. Phys. D: Appl. Phys., 1988. Vol. 21. P. 981-985.

198. Ландау Л.Д., Лифшиц E.M. Теория упругости. M.: Наука, 1987. 248 с.

199. Рейнер М. Деформация и течение. М.: ГНТМН и ГТЛ, 1963. 382 с.

200. Pimputkar S.M., Ostrach S. Transient tthermo-capillary flow in thin liquid layers // Phys. Fluids, 1980. Vol. 23 (7). P. 1281-1285.

201. GeisM.W., Henri I.Smith., Chen C.K. Characterization and. entrainment of subboundaries and defect trails in zone-melting -recrystalllzed SI films // J. Appl. Phys., 1986. Vol. 60. N 3. P. 1152-1160.

202. Красин А.А., Клыков В.М. Структура КНД и КМОП ИС на их основе // ЭП, 1989. Jt 10. С. 2-7.

203. Рудаков В.И., Коледов Л.А. Термомиграция и ее применение в полупроводниковой электронике // Зарубежная электронная техника / М.: ЦНИИ Электроника, 1993. М 3-4. С. 27-60.

204. Рудаков В.М., Коледов Л.А. Термомиграция и ее применение в полупроводниковой электронике // Зарубежная электронная техника / М.: ЦНМИ Электроника, 1993. J6№ 5-6. С. 25-40.

205. Денисенко Ю.И., Рудаков В.И. Исследование термомиграции А1 в кремнии // Низкотемпературные технологические процессы в электронике: Тез. докл. Всесоюзн. постоянного научн.-технич.

семинара / Ижевск, 1990. С. 57.

206. Кривелевич С.А., Рудаков В.И. Образование нелинейных диф фузионно-рекомбинационных волн дефектов при термомиграции // Современные проблемы микроэлектроники: Мат. докл. ежегодной общеинститутской конф. ИМ АН СССР / Ярославль, 1991. С. 126-131.

207. Волноводная оптоэлектроника. М.: Мир, 1991. 575 с.

208. Хансперджер Р. Интегральная оптика. Теория и технология. М.: Мир, 1985. 381 с.

209. Koyanagi M., Takata H., Maemoto T., Hirose M. Opcally coupled three-dimensional common memory // Optoelectronics, 1988. Vol. 3. N. 1. P. 83-98.

210. Rudakov V.I., Posternak V.V. Channel waveguides through wafers for optically coupled 3D integrated circuits // Proc. of the 23rd European Solid State Device Research Conference. ESSDERC'93. 13-16 Sept. 1993 / Grenoble-France. Ed. Frontieres - France, 1993. P. 791-794.

211. Rudakov V.I., Posternak V.V. Three dimensionl Integrated infrared sensor // Book of Abstracts. Eurosensors VIII Confe -rence. Sept. 25^28, 1994 / Toulouse-France, 1994. P. 415. ■

212. Soref R.A., Lorenzo J.P. All-Silicon Active and Passive Gulded-Wave Components for A,=1.3 and 1.6 jam // IEEE Journal of Quantum Electronics, 1986. Vol. QE-22. N. 6. P. 873-879.

213. Основы оптоэлектроники. M.: Мир, 1988. 288 с.

214. Полупроводниковые формирователи изображения. М.: Мир, 1979. 575 с.

215. Исихара С. Оптические компьютеры. М.: Наука, 1992. 96 с.

216. Рудаков В.И., Горбунов Ю.И., Коледов Л.А. Трехмерные интег

ральные схемы // Обзоры по электронной технике. Серия 3. Микро электроника. Вып. 5(1307) / М.: ЦНИИ Электроника., 1987. 48 с.

217. Рудаков В.И. Трехмерные интегральные схемы с оптической связью // Зарубежная электронная техника / М.: ЦНИИ Электроника, 1995. Л 4. С. 92-118.

218. Little M.J., Grlnberg J. The 3-D Computer: An Integrated Stack of WSI Wafers // Wafer Scale Integration / Boston - Dordrecht - London: Kluwer Academle Publishers, 1989. P. 253-317.

219. Бабарыкина В.П., Рудаков В.И., Дегоев М.А., Ильин Ю.Л., Мошников В.А., Яськов Д.А. Графоэпитаксия слоев Pb, Sn Те и

I X X

Pb Sn Se на аморфных подложках // Физика и химия поверхности

I 2С X

и границ раздела узкощелевых полупроводников: Тез. докл. республ. конф. / Львов, 1990. С. 154.

220. Гладкий C.B., Рудаков В.И., Саунин И.В. Изготовление и свой -ства ИК-приемиков на пленках РЬТе, выращенных на Si с промежуточным слоем ВаР2 // Современные проблемы микро -электроники: Мат. докл. ежегодной общеинститутской конф. Ш АН СССР / Ярославль, 1991. С. 120-125.

221. Гладкий C.B., Рудаков В.И., Саунин И.В. Фотоэлектрические характеристики барьеров Шоттки на пленках теллурида свинца, выращенных на кремнии // Фотоэлектрические явления в полу -проводниках: Тез. докл. II научной конф. Физико-технич. ин-т АН ТССР / Ашхабад, 1991. С. 287.

222. Гладкий C.B., Рудаков В.И., Саунин И.В. Изготовление структур для светоизлучающих приборов с длиной волны 3-5 мкм на кремниевых подложках: Труды ИМ РАН / Ярославль, 1992. С. 128-133.

223. Гладкий C.B., Рудаков В.И., Саунин И.В., Сергеева Я.В. Свой -ства пленок Pb Sn Те, легированных индием // Неорганические

1 X X

материалы, 1993. Т. 29. М 3. С. 333-336.

224. Бабарыкина В.П., Рудаков В.И. Формирование фосфида индия на кремнии для интегральных светодиодов // Письма в ЖТФ, 1995. Т. 21. Вып. 24. С. 20-24.

225. Babarykkina V.P., Rudakov V. I., Volnov M.V., Zlmln S.P. Electrical properties of photosensitive PbTe-BaFg-Sl and PbTe-SIOg-Si structures // Proc. of the 11 th. Europ. Conf. on Solide-State Transducers. Eurosensors XI, Sept.21-24, 1997. Warsaw, Poland / Warsaw University of Technology, 1997. Vol. 1. P. 231-234.

226. Бабарыкина В.П., Зимин С.П., Рудаков В.И. Вольтамперные и вольтемкостные характеристики фоточувствительных структур PbTe-SI с буферными слоями диоксида кремния и фторида бария // Электроника и информатика-97: Тез. докл. второй Всероссийской научно-техн. конф. с международным участием. Зеленоград 25-26 ноября 1997 / М.: МИЭТ, 1997. Ч. 1. С. 123.

.227. Кацуяма Т., Мацумура X. Инфракрасные волоконные световоды. М.: Мир, 1993. 272 с.

228. Волков В.А. Сборка и герметизация микроэлектронных устройств. М.: Радио и связь, 1982. 144 с.

229. Петерсен К.Э. Кремний как механический материал // ТИИЭР, 1982. Т. 70. J* 5. С. 5-49.

230. Рудаков В.И., Пересветов Н.Н. Способ герметизации полупровод -никовых интегральных схем. Авт. свид-во Л 1393249, 1988.

231. Технология СБИС. Кн.2. М.: Мир, 1986. 453 с.

232. Валиев К.А. Микроэлектрроника: достижения и пути развития. М.: Наука, 1986. 144 с.

233. IEEE Transactions on Electron Devices, 1991. Vol. 38. N. 10. (This Special Issue documents the research reported at the

Third International Vacuum Microelectronics Conference held in Monterey, CA, in July 1990).

234. Андреев O.B., Кривелевич C.A., Рудаков В.И. Вакуумные интег -ральные схемы // Зарубежная электронная техника / М.: ЦНИИ Электроника, 1995. J6 4. С. 92-118.

235. Андреев О.В., Кривелевич С.А., Рудаков В.И. Вакуумный микротриод. Заявка РФ J6 95100407/25, решение о выдаче патента РФ от 20.02.97 г.