Особенности микроструктуры, электрических и магнитных свойств металлов, полученных с помощью протонного восстановления тонких пленок оксидов металлов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат технических наук Домантовский, Александр Григорьевич

• Домантовский, Александр Григорьевич
• кандидат технических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат технических наук Домантовский, Александр Григорьевич

Глава 1. Изменение состава поверхностных слоев материалов под воздействием ионного облучения (литературный обзор)

Глава 2. Методы облучения и исследования

2.1. Методика получения тонких пленок оксидов металлов.

2.2. Методика протонного облучения образцов

2.3. Просвечивающая электронная микроскопия и электронография на просвет и на отражение

2.4. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия

2.5. Измерение магнитных свойств с помощью вибрационного магнитометра

2.6. Измерение электрического сопротивления

2.7. Профилометрия

2.8. Атомно-силовая и магнитно-силовая микроскопия Выводы к главе

Глава 3. Результаты исследования структуры, состава, электрических и магнитных свойств тонкопленочных оксидов металлов до и после протонного облучения

3.1. Микроструктура и состав исходных материалов

3.2. Влияние протонного облучения на структуру и состав материалов

3.3. Образование неравновесных полиморфных модификаций в тонких пленках тугоплавких металлов, полученных в результате протонного облучения оксидов

3.4. Влияние дополнительного верхнего слоя на восстановление металлов из оксидов под действием протонного облучения

3.5. Влияние протонного облучения на объемные изменения материалов

3.6. Влияние протонного облучения на электропроводность

3.7. Влияние протонного облучения на магнитные свойства

3.8. Влияние температуры на скорость процессов восстановления

3.9. Управление прямоугольностью петли магнитного гистерезиса восстановленных металлов с помощью упругой деформации подложки

3.10. Сравнительный анализ физических свойств восстановленных металлов

3.11. Факторы, способствующие удаления атомов кислорода из оксидов металлов при протонном облучении

Глава 4. Использование протонного облучения для создания структур заданной геометрии на подложке

4.1. Определение толщины защитной маски из фото- и электронного резиста

4.2. Литография высокого разрешения, основанная на селективном удалении атомов под действием протонного облучения

4.3. Использование протонного облучения для создания периодических магнитных структур

4.4. «Безмасочная» литография Выводы к главе 4 Заключение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Особенности микроструктуры, электрических и магнитных свойств металлов, полученных с помощью протонного восстановления тонких пленок оксидов металлов»

Развитие науки и техники предъявляет все более жесткие требования к конструкционным и функциональным материалам, а также изделиям и устройствам, изготавливаемым из них. Это требует постоянного совершенствования старых и разработку новых, высокотехнологичных методов создания материалов и устройств. Отличительной особенностью таких методов является большая универсальность и возможность их использования для

• I решения широкого класса научно-технических задач.

К числу примеров, подтверждающих сказанное, относится комплекс методов ионно-лучевой модификации материалов, которые интенсивно развиваются в последние десятилетия, причем область их применений все время растет [1,2]. Это обусловлено рядом причин, среди которых можно выделить следующие. Во-первых, структура поверхности и поверхностных слоев материала во многих случаях оказывают определяющее влияние на свойства и характер процессов, протекающих при эксплуатации готовых изделий. Поэтому получили широкое распространение методы модифицирования поверхности, такие, как ионное и плазменное распыление поверхности, ионное перемешивание твердых тел и др., направленные на изменение структурно-фазового состояния тонкого поверхностного слоя без изменений в объеме материала.

Во-вторых, многие устройства являются структурами, в которых все функциональные слои сосредоточены в поверхностной или приповерхностной области. Классическим примером таких устройств являются современные изделия электронной техники - интегральные схемы (ИС), в которых все функциональные слои, суммарная толщина которых не превышает несколько микрон, сформированы на поверхности массивного куска монокристаллического кремния толщиной около 1 мм. При этом уже сейчас толщина отдельных рабочих слоев составляет около 1 нм [3].

Прогресс в области создания новых типов памяти, различных типов сенсоров, в том числе и биологических, функциональных изделий электроники и др. связан с разработкой технологий и методов, позволяющих создавать на подложке пространственную структуру («рисунок»), образованную областями с разным химическим составом и/или физическими свойствами. Очень важным для создания таких структур является разработка методов, позволяющих целенаправленным образом локально (на заданных участках) менять свойства материалов в тонких поверхностных слоях. Важнейшим требованием к таким методам является возможность изготовления структур заданного состава с пространственным разрешением порядка несколько нанометров (как в плоскости, так и между слоями).

Задача по созданию такого «рисунка» реализуется сейчас при изготовлении интегральных схем, в которых области высокой проводимости (металлические контакты и провода) соседствуют с областями с низкой проводимостью (изолирующие участки оксида кремния), области с проводимостью п-типа соседствуют с областями р-типа и т.д. Однако, этот «рисунок» создается с помощью многочисленных операций литографии, осаждения, травления и пр., причем, как правило, для создания участков с разной функциональной нагрузкой используются разные исходные материалы

3].

Существует принципиальная возможность создания в первоначально однородном по составу и свойствам тонком слое материала пространственного «рисунка», состоящего из областей различного химического состава и с разными физическими свойствами. Рассмотрим однородный по химическому и структурному составу слой двухкомпонентного вещества состава АВ. Если провести селективное удаление атомов сорта А на заданных участках этого слоя, в результате получится пространственный «рисунок», представляющий собой области состава В в исходной матрице АВ. Ясно, что физические свойства участков с измененным составом будут отличаться от свойств исходной матрицы.

Идея метода, позволяющего создавать пространственный «рисунок» с помощью удаления на заданных участках определенного сорта атомов из многоатомных соединений под воздействием облучения ускоренными частицами, была предложена профессором Гуровичем Б.А. в РНЦ «Курчатовский институт» [4,5]. Многочисленные эксперименты, выполненные в течение последних 10 лет коллективом под руководством профессора Гуровича Б.А., свидетельствуют о том, что с помощью облучения ускоренными частицами (ионами) можно проводить селективное удаление атомов определенного сорта, сопровождающееся радикальным изменением свойств материалов. Физическая сущность предложенного метода заключается в следующем. При облучении многоатомного материала ускоренными частицами могут быть созданы такие условия облучения (масса, энергия частиц), при которых происходят эффективные смещения и удаление из зоны облучения материала только атомов одного сорта. Селективность удаления атомов определенного сорта сохраняется и в том случае, когда энергия частиц пучка достаточна для смещения нескольких сортов атомов в многоатомных соединениях. В этом случае селективность обусловлена разными скоростями смещения разных атомов. Это подтверждается многочисленными экспериментами, в которых максимальная передаваемая энергия была заведомо больше пороговой для обоих сортов атомов в двухатомных соединениях.

Указанные эксперименты, а также анализ литературных данных, свидетельствуют о том, что для селективного удаления атомов из достаточно толстых слоев материала (десятки нанометров) могут использоваться различные ускоренные частицы, в частности, ионы (Н1; Не4} и электроны с энергией -100 кэВ [6-9]. Для изменения состава слоев толщиной десятки нанометров и создания на массивной подложке различных структур заданной геометрии использование протонов представляется наиболее интересным и перспективным в связи большими преимуществами этого типа частиц. Это обусловлено следующими обстоятельствами: Протоны являются наиболее легкими ионами, что позволяет свести к минимуму процессы физического распыления поверхностных слоев материала [10,11].

- При данной энергии, из всех ионов протоны обладают максимальным пробегом в веществе [10], что позволяет проводить радиационно-индуцированную модификацию состава и свойств достаточно толстых слоев материалов.

- По сравнению с электронами с энергией -100 кэВ, рассеяние протонов с энергией ~1 кэВ в материале значительно меньше. Это обстоятельство является важным для создания микро- и, особенно, наноструктур с высокой плотностью. Кроме того, пробег протонов в материале также значительно меньше, что облегчает задачу изготовления защитных масок при использовании протонного облучения для создания микро- и наноструктур [12].

- Водород обладает большой диффузионной подвижностью даже при комнатной температуре, поэтому может легко покидать поверхностный слой материала, не «загрязняя» его [13]. Кроме того, в настоящее время разработаны ионные источники, позволяющие проводить облучение протонами в широком диапазоне энергий, плотностей токов и доз [14].

В ходе проведенных в РНЦ «Курчатовский институт» экспериментов установлено, что для большого числа материалов можно выбрать такие условия протонного облучения, при которых происходит практически полное удаление атомов определенного сорта на всю толщину проективного пробега протонов. В частности, при облучении оксидов металлов протонами с энергией несколько кэВ атомы кислорода могут быть практически полностью удалены из слоя исходной толщины ~100нм и более. С помощью локального восстановления металлов из оксидов под действием протонного облучения созданы магнитные структуры с поверхностной плотностью элементов, превышающей 100 Гбит/дюйм и достигнуто пространственное разрешение 15 нм; на основе восстановления V/ из \\Ю3 предложен способ формирования потенциальных рельефов в полупроводниковом материале, позволяющий создавать элементы электроники наномасштабных размеров и др. [5, 15, 16].

Важно отметить, что восстановление металлов из оксидов наблюдалось и в том случае, когда протонное облучение проводилось через дополнительный верхний (относительно пучка частиц) слой. В ряде экспериментов толщина этого слоя в десятки раз превышала глубину зарождения распыленных частиц при физическом распылении и составляла —50 нм и более. Это отличает изучаемые группой профессора Гуровича Б.А. эффекты восстановления металлов под облучением от эффектов изменения состава материалов по механизму физического распыления, которое невозможно при наличии дополнительных верхних слоев.

Для эффективного использования эффекта селективного удаления кислорода под действием протонного облучения для создания различных функциональных устройств необходимо изучить особенности структуры и свойств металлов, полученных восстановлением из оксидов, а также предложить способы управления этими свойствами и методы создания микро-и наноструктур заданной геометрии.

Работа является составной частью комплексного исследования эффектов радикального изменения состава и свойств многокомпонентных материалов под воздействием ионного облучения, проводимого в РНЦ «Курчатовский институт» коллективом под руководством профессора Гуровича Б.А, поддержана грантом РФФИ (06-080-08046-офи) и лотом федерального агентства по науке и инновациям в рамках государственного контракта №02.513.11.3192.

Целью работы явилось выявление закономерностей фазовых превращений, изменений химического состава, электрических и магнитных свойств, происходящих в тонких пленках оксидов металлов при протонном облучении, способы управления микроструктурными и магнитными свойствами восстановленных металлов и разработка способа создания структур заданной геометрии, основанного на локальном удалении атомов кислорода из оксидов.

В качестве объектов исследования в работе использованы оксиды следующих металлов: Бе, Со, №, Си, Мэ, Мо, Та, XV, Р^ В1.

Для достижения данной цели были решены следующие задачи.

1. Изучены состав и микроструктура тонких пленок оксидов металлов до и после облучения протонами с энергией 1-5 кэВ.

2. Исследовано влияние дополнительного верхнего слоя из БЮ2 на микроструктуру и магнитные свойства восстановленных металлов.

3. Изучено влияние деформации подложки в процессе протонного облучения на коэрцитивную силу и коэффициент прямоугольности кривых магнитного гистерезиса восстановленных ферромагнитных металлов.

4. Разработана методика определения объемных изменений в тонких пленках, сопровождающих процесс восстановления металла из его оксида под воздействием протонного облучения.

5. На основе особенностей, сопровождающих процесс восстановления металлов, разработаны способы изготовления металлических структур заданной геометрии и изучены геометрические и магнитные свойства изготовленных структур.

Научная новизна диссертационной работы.

1. При исследовании тонких пленок оксидов металлов впервые установлено, что облучение протонами с энергией около 1 кэВ приводит к восстановлению металлов из соответствующих оксидов, при этом толщина металлического слоя может достигать десятки нанометров

2. Впервые проведено исследование микроструктуры пленок металлов, полученных восстановлением из соответствующих оксидов под действием протонного облучения.

3. Впервые показано, что наличие на поверхности исходного оксида металла дополнительного слоя из 8102, не испытывающего превращений в процессе облучения, является эффективным способом управления средним размером зерна и магнитными свойствами восстановленного металла.

4. Впервые показано, что восстановление ферромагнитного металла из оксида на упругодеформированной подложке позволяет получить ферромагнитные пленки с наведенной магнитной анизотропией и большим значением коэффициента прямоугольности петли гистерезиса вдоль оси легкого намагничивания.

5. Впервые проведено систематическое экспериментальное определение объемных изменений в тонких пленках, сопровождающих процесс восстановления металлов под действием протонного облучения.

6. Предложен оригинальный метод создания микро- и наноструктур, позволяющий получать на подложке металлические структуры заданной геометрии.

Практическая ценность диссертационной работы.

1. Полученные данные о микроструктуре, электрических и магнитных свойствах облученных пленок оксидов металлов позволяют обоснованным образом выбирать режимы протонного облучения и толщины исходных оксидов металлов, необходимые для восстановления металлов при создании таких функциональных структур, как новые типы магнитной памяти, различные типы сенсоров и др. Например, изученные в работе магнитные свойства облученных протонами тонких пленок С03О4 позволили изготовить прототип новой сверхплотной среды для магнитной записи с плотностью >100 Гбит/дюйм2.

2. Использованные в работе режимы протонного облучения и способы управления свойствами восстановленных металлов позволяют разрабатывать методы получения материалов с заданными структурными и магнитными свойствами.

Таким образом, полученные результаты представляют не только научный, но и практический интерес, т.к. способствуют разработке технологии, основанной на локальном изменении химического состава и свойств тонких слоев материалов под воздействием протонного облучения.

В ходе выполнения работы получено 2 патента Российской Федерации (Приложение) и подана 1 заявка на патент.

Основные положения, выносимые на защиту. 1. Результаты воздействия протонного облучения с энергией кэВ на кристаллическую структуру, полиморфизм и размер зерна широкого круга металлов, восстановленных из соответствующих оксидов.

2. Дозовые зависимости электрических и магнитных свойств оксидов металлов, подвергнутых облучению протонами с энергией ~1 кэВ.

3. Влияние дополнительного верхнего слоя из SiC>2, не испытывающего превращений в процессе облучения, на микроструктуру и магнитные свойства металлов, восстановленных из соответствующих оксидов под действием протонного облучения.

4. Результаты определения объемных изменений в тонких пленках, сопровождающих процесс восстановления металлов из соответствующих оксидов при протонном облучении.

5. Влияние упругой деформации подложки в процессе протонного облучения на свойства ферромагнитной пленки.

6. Способ создания микро- и наноразмерных структур заданной геометрии, основанный на локальном удалении атомов кислорода из оксидов и геометрические и магнитные свойства структур, полученных этим методом.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на: 2-й научно-технической конференции «Электроника, микро- и наноэлектроника» (Суздаль, Россия, 2000); International Conference "Micro- and nanoelectronics-2003" (Moscow-Zvenigorod, Russia, 2003); Научной сессии МИФИ-2003 (Москва, Россия, 2003); IV национальной конференции по применению рентгеновского, синхротронного излучений, нейтронов и электронов для исследования материалов (Москва, Россия, 2003); XIV Российском симпозиуме по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел (Черноголовка, Россия, 2005); International Conference "Micro- and nanoelectronics-2005" (Moscow-Zvenigorod, Russia, 2005); V национальной конференции по применению рентгеновского, синхротронного излучений, нейтронов и электронов для исследования материалов (Москва, Россия, 2005); International Conference "Micro- and nanoelectronics-2007" (Moscow-Zvenigorod, Russia, 2007); 6th International Conferences on Fine Particle Magnetism (Rome, Italy, 2007); 18-й международной конференции «Взаимодействие ионов с поверхностью» (Москва-Звенигород, Россия, 2007; XIII национальной конференции по росту кристаллов (Москва, Россия, 2008).

Личный вклад. Автором лично проведены исследования с помощью просвечивающей электронной микроскопии и электронографии, статусной профилометрии, выполнены измерения магнитных свойств. Результаты исследований с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, атомно-силовой и магнитно-силовой микроскопии получены совместно с к.ф.-м.н. Маслаковым К.И. Автор принимал непосредственное участие в исследовании и интерпретации электрических свойств восстановленных металлов, а также изготовлении металлических структур заданной геометрии и исследовании их геометрических и магнитных свойств.

Достоверность результатов, полученных в данной работе, определяется применением взаимодополняющих современных экспериментальных методов, воспроизводимостью результатов, сравнением полученных экспериментальных результатов с теоретическими оценками и литературными данными.

Публикации. По материалам диссертации в различных изданиях опубликовано 18 печатных работ, в том числе 7 статей в журналах, рекомендованных ВАК.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, приложения. Диссертация изложена на XXX листах, содержит XXX рисунка, XXX таблиц, список использованной литературы из 123 наименований.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Домантовский, Александр Григорьевич

Основные выводы.

1. Проведено исследование структуры, химического состава, электропроводности и магнитных свойств тонких пленок оксидов металлов (Бе, Со, N1, Си, N5, Мо, Та, Р1:, В1) в исходном состоянии и после облучения протонами с энергией 1-5 кэВ. Установлено, что протонное облучение приводит к восстановлению металлов из соответствующих оксидов, причем толщина металлического слоя может достигать десятки нанометров. При этом восстановленные из оксидов Мо и имеют неравновесную ГЦК структуру, характерную для этих металлов в тонкопленочном состоянии; все остальные восстановленные таким образом металлы имеют такую же кристаллическую структуру, что и соответствующие металлы в массивном состоянии.

2. Установлено, что средний размер зерна восстановленного металла зависит от температуры плавления: чем ниже температура плавления металла, тем больше средний размер зерна. Проанализирована связь между электропроводностью и средним размером зерна восстановленных металлов. Установлено, что удельное электросопротивление восстановленного металла тем больше табличного значения для этого металла в массивном состоянии, чем меньше средний размер зерна.

3. Установлено, что восстановление металлов через дополнительный верхний (относительно пучка протонов) слой из 8102, не испытывающий превращения в процессе облучения, является эффективным способом управления структурными и магнитными свойствами материалов: для Си средний размер зерна уменьшается от 14±3 нм для пленки без дополнительного слоя до 7±3 нм для пленки с верхним слоем, а коэрцитивная сила Со возрастает от 150 Э для пленки без дополнительного слоя до 370 Э для пленки с верхним слоем.

4. Предложен и отработан метод экспериментального определения объемных изменений в тонких пленках, сопровождающих процесс восстановления металлов под действием протонного облучения. Метод основан на измерении толщины исходной и облученной пленок материала и позволяет оценивать полноту восстановления металла.

5. Показано, что при протонном облучении при повышенной температуре доза, необходимая для полного восстановления металла, уменьшается, т.е. с повышением температуры облучения скорость восстановления увеличивается. Так, для С03О4 скорость восстановления при 7—500 К в 3 раза превышает скорость восстановления при 7=300 К.

6. Установлено, что восстановление металлов на упругодеформированной подложке позволяет получать ферромагнитные пленки с наведенной магнитной анизотропией и большой величиной коэффициента прямоугольности петли гистерезиса (5=0,96) вдоль оси легкого намагничивания.

7. Предложен и отработан способ изготовления металлических структур заданной геометрии, основанный на локальном восстановлении металлов в окнах защитной маски. Этим способом изготовлены металлические линии из Мо шириной 0,35 мкм и упорядоченные двумерные магнитные среды, состоящие го Со областей прямоугольной формы и микронных размеров в немагнитной матрице С03О4.

8. При исследовании коэрцитивной силы упорядоченных двумерных магнитных сред и доменной структуры отдельных областей установлено, что существует диапазон размеров, в котором поведение отдельных областей молено рассматривать как псевдоодно доменное (т.е. однодоменное в намагниченном состоянии), а сами среды демонстрируют зависимость коэрцитивной силы от геометрических размеров индивидуальных областей.

Заключение

Установленные режимы протонного облучения, необходимые для восстановления металлов из тонкопленочных оксидов, изученные электрические и магнитные свойства восстановленных металлов, методы управления этими свойствами и способы создания структур заданной геометрии расширяют возможности применения облучения ускоренными частицами для создания различных функциональных устройств и структур, требующих высокого пространственного разрешения. В настоящее время принципиальной проблемой является разработка новых физико-технологических принципов и методов создания наноразмерных структур [121]. Важнейшим требованием к таким методам является необходимость изготовления структур заданного состава с пространственным разрешением порядка 1-10 нм (как в плоскости, так и между слоями). Для решения подобных задач разработка методов, основанных на изменении химического состава материалов под действием протонного облучения, представляется чрезвычайно перспективной. Это обусловлено следующими обстоятельствами:

- Поскольку толщина восстановленного слоя определяется длиной пробега ионов в материале, причем восстановление материала можно проводить через дополнительный слой, ионное облучение позволяет проводить одновременное восстановление материалов в разных слоях многослойных структур. Результатом такого облучения будет самосовмещение структур в различных слоях, которое трудно или невозможно получить при использовании методов, основанных на последовательном создании структур в разных слоях. Это позволяет перейти от последовательного к параллельному принципу изготовления многослойных наноустройств с самосовмещением требуемых элементов структуры в различных слоях. Таким образом может быть решена одна из ключевых технических проблем создания многослойных наноустройств - совмещение элементов структур в различных слоях многослойных устройств.

В виду того, что при протонном облучении можно одновременно проводить локальные изменения состава материалов в разных слоях, это позволяет, в принципе, сократить число технологических операций при формировании многослойных структур Создание различных структур с помощью ионного облучения может быть выполнено с применением широких пучков, т.е. на основе такого облучения молено разработать «параллельную» технологию, позволяющую одновременно приводить модификация не только в разных слоях, но и обрабатывать большие площади с высокой производительностью.

Учитывая вышесказанное, а также то, что для протонов с энергией порядка 1 кэВ эффекты рассеяния в облучаемом материале и физического распыления незначительны, создание многослойных структур с помощью протонного облучения возможно не только для лабораторного, но и для промышленного применения.

Результаты данной работы могут служить двум целям. С одной стороны, установленные в работе условия протонного облучения, необходимые для восстановления металлов из оксидов, позволяют обоснованным образом выбирать режимы протонного облучения, толщины исходных оксидов металлов и вспомогательных слоев и пр., необходимые для создания тех или иных устройств или структур с заданными физическими свойствами. С другой стороны, полученные знания о свойствах восстановленных металлов, позволяют использовать эти данные для моделирования или предсказания рабочих характеристик тех или иных функциональных элементов, изготовленных при помощи локального восстановления металлов под действием протонного облучения.

В дальнейшем, представляется целесообразным продолжить работы, направленные на развитие методов, основанных на локальном изменении химического состава материалов при облучении легкими ионами. В частности, для промышленного использования подобных методов необходимо отработать способы повышения производительности (т.е. скорости восстановления), расширить ряд материалов, которые могут быть использованы для изготовления различных микро- и наноструктур и пр. Решение этих и подобных задач целесообразно проводить с привлечением современных аналитических методов, позволяющих получать количественную информацию с высоким пространственным разрешением. В первую очередь, речь идет о высокоразрешающей просвечивающей электронной микроскопии, сканирующей Оже-микроскопии, вторичной ионной масс-спектрометрии. Использование этих методов позволит лучше понять особенности изменения химического состава материалов при облучении, что необходимо для разработки высокоэффективных методов создания функциональных микро- и наноструктур, основанных на локальном изменении химического состава материалов при облучении легкими ионами.

Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю профессору, д.т.н. Гуровичу Б.А., а также сотрудникам лаборатории электронной микроскопии д.т.н. Кулешовой Е.А., к.ф.-м.н. Приходько К.Е., Невзорову В.Н., Горшкову А.Г. и сотрудникам отдела тонкопленочных технологий Долгому Д.И., к.т.н. Столярову В.Л., Ольшанскому Е.Д., Пчельникову А.М., Мись-ко В.Н., Шипихину В.Н., Беликовой Н.К., к.ф.-м.н. Маслакову К.И. за ценные замечания и помощь в проведении данной работы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Домантовский, Александр Григорьевич, 2009 год

1. Модифицирование и легирование поверхности лазерными, ионными и электронными пучками. Под ред. Дж.М. Поута, Г. Фоти, Д.К. Джекобсона. Пер. с англ., М., Машиностроение, 1987, 424 с.

2. Козловский В. В., Козлов В.А, Ломасов В.Н. Модифицирование полупроводников пучками протонов. // Физика и техника полупроводников. 2000. Т. 34 (2). С. 129-147.

3. Handbook of Semiconductor Manufacturing Technology, Second Edition, Edited by Robert Eioering and Yoshio Nishi, 2007, CRC Press, 1720 p.

4. Mankiewich P.M., Craighead Н. G., Harrison Т. R., Dayen A.H. High resolution electron beam lithography on CaF2. // Applied Physics Letters. 1984. V. 44 P.468-471.

5. Chen G.S:, Boothroyd C.B., Humphreys C.J. Electron-beam induced crystallization transition in self-developing amorphous A1F3 resists. // Applied Physics Letters. 1996. V. 69 (2). P. 170-172.

6. Du X., Takeguchi M., Tanaka M:, Furuya K. Formation of crystalline Si nano-dots in Si02 films by electron irradiation. // Applied Physics Letters. 2003. V. 82(7). P. 1108-1110.

7. Приходько K.E. Твердотельные превращения оксида висмута под действием электронного облучения. Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика радиационных явлений. 2002. Т.83 (3). С.36-40.

8. Плешивцев Н.В., Бажин А.И. Физика воздействия ионных пучков на материалы. М.: Вузовская книга, 1998, 392 с.

9. Физика радиационных явлений и радиационное материаловедение. Под ред. Паршина А.М., Неклюдова И.М., Камышанченко Н.В. .М-СПб.-Белгород: Издательство БГУ, 1998, 378 с.

10. Валиев К.А. Физика субмикронной литографии. М.: Наука, главная редакция физико-математической литературы, 1990, 528 с.

11. Гапонцев А. В., Кондратьев В.В. Диффузия водорода в неупорядоченных металлах и сплавах. //Успехи физических наук. 2003. Т. 173 (10). С. 1107-1129.

12. Маишев Ю.П. Источники ионов и ионнолучевое оборудование для нанесения и травления материалов. // Вакуумная техника и технология. 1992. Т.2 (4). С. 53-58.

13. Зигмунд П. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой. Под ред. Р. Бериша. М.: Мир, 1984, Т.1, С. 23-98.

14. Козлов В.А., Козловский В.В. Легирование полупроводников радиационными дефектами при облучении протонами и а-частицами. // Физика и техника полупроводников. 2001. Т.35(7). С.769-795.

15. Фундаментальные и прикладные аспекты распыления твердых тел: Сб. статей 1986-1987 гг.: Пер. с англ., сост. Е.С. Машкова. М.: Мир, 1989, 349 с.

16. Основы аналитической электронной микроскопии. Под ред. Гренг Дж., Голыитейна Дж. И., Джоя Д.К., А.Д. Ромига. М.: Металлургия, 1990, 584 е.;!

17. Дедков Г. В. Межатомные потенциалы взаимодействия в радиационной физике. //Успехи физических наук. 1995. Т. 168(8), С. 919-953.

18. Фальконе Д. Теория распыления. // Успехи физических наук. 1992. Т. 162 (1). С. 71-117.

19. Броудай И., Мерей Дж. Физические основы микротехнологии: Пер. с англ. М.: Мир, 1985, 496 с.

20. Franconi Е., Ferro С. Behavior of low-Z coatings and structural materials under light ions irradiation. // Journal of Nuclear Materials. 1984. V. 128&129 P. 929933.

21. Tanaka H., Saiki K., Otani S., Koma A, Tanaka S. Surface composition change of TiC under 0.15-3 keV hydrogen ion bombardment. // Journal of Nuclear Materials, 1983. V. 116 P. 317-320.

22. Saiki K., Tanaka H., Tanaka S. Surface composition change of TiC and SiC under hydrogen ion bombardment. // Journal of Nuclear Materials. 1984. V. 128/129 P. 744-748.

23. Varga P., Taglauer E. Preferential sputtering of compounds due to light ion bombardment. //Journal of Nuclear Materials. 1981. V. 111/112. P. 726-731.

24. Taglauer E. Surface modification due to preferential sputtering. // Applications Surface Science. 1982. V. 13. P. 80-93.

25. Varga P., Taglauer E. Depth profiling of the altered layer in ТагС^ produced by sputtering with He ions. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 1984. V.2. P. 800-803.

26. Baretzky В., Moller W., Taglauer E. Collisional processes in preferential sputtering of tantalum oxide. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 1987. 1984. V.18. P. 496-500.

27. H. Plank, W. Eckstein. Preferential sputtering of carbides under deuterium irradiation a comparison between experiment and computer simulation. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research В 124 (1997) 23-30.

28. Kim K.S., Baitinger W.E., Winograd N. X-ray photoelectron spectroscopic studies of PbO surfaces bombarded with He', Ne+, Ar+' Xe+ and Kr+. // Surface Science. 1976. V. 55 P. 285-290.

29. Kim K.S., Baitinger W.E., Amy J.M., Winograd N. ESCA studies of metal-oxyden surfaces using argon and oxygen ion-bombardment. // Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 1974. V. 5. P. 351-367.

30. Malherbe J.B., Hofmann S., Sanz J.M. Preferential sputtering of oxides: a comparison of model predictions with experimental data. // Applied Surface Science. 1986. V. 27. P.355-365.

31. Рабинович В. А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. М.: Химия, 1978, 392 с.

32. Гурович Б.А., Приходько К.Е., Кулешова Е.А., Домантовский А.Г., Мас-лаков К. И. Излучательные и магнитные свойства псевдоодно доменной микро-и нанопаттернированной магнитной среды. // Прикладная физика. 2008. Т.1. С. 44-53.

33. Технология тонких пленок (справочник). Под ред. JI. Майссела, Р. Глэнга. Нью-Йорк, 1970. Пер. с англ, под ред. М. И. Елинсона, Г. Г. Смолко. Т. 1. М., «Сов. радио», 1977, 664 с.

34. Долгий Д.И., Ольшанский Е.Д., Рязанцев Е.П. Получение алмазоподоб-ных пленок и их применение. // Конверсия в машиностроении. 1999. Т.3-4. С. 119-122.

35. Габович М.Д. Физика и техника плазменных источников ионов. М.: Атомиздат, 1972 , 304 с.

36. Томас Г., Гориндж М. Дж. Просвечивающая электронная микроскопия металлов: М.: Наука, 1983, 320 с.

37. Утевский J1.M. Дифракционная электронная микроскопия в металловедении. М.: Металлургия, 1973, 584 с.

38. Вайнштейн Б.К. Структурная электронография М.: Изд-во АН СССР, 1956, 306 с.

39. Powder diffraction files. Inorganic // Published by the JCPDS-Intemational Center for Difraction Data.-Pennsylvania, 1998.

40. Пинскер 3. Г. Дифракция электронов. М. JI.: Изд-во АН СССР. 1949. 404 с.

41. Зигбан К., Нордлинг К., Фальман А., Нордберг К., Хамрин К., Хедман Я., Иоханссон Г., Бергмарк Т., Карлсон С., Лингрен И., Линдберг Б. Электронная спектроскопия. М.: Мир, 1971. 493 с.

42. NIST Standard Reference Database 20, Version 3.4 (Web Version). Data compiled and evaluated by Charles D. Wagner, Alexander V. Naumkin, Anna Kraut-Vass, Juanita W. Allison, Cedric J. Powell, and John R. Rumble, Jr.

43. Чичерников В.И. Магнитные измерения. M., Изд-во МГУ, 1969. 387 с.

44. Bennett J. М. Recent developments in surface roughness characterization. // Measurement Science and Technology. 1992. V. 3. P. 1119-1127.

45. Bennett J. M., Mattsson L. Introduction to surface roughness and scattering. Optical Society of America, Washington, D.C.,1999, 130 p.

46. Миронов В.JI. Основы сканирующей зондовой микроскопии. М.: Техносфера, 2004, 144с.

47. Fleisch Т.Н., Mains G.I. An XPS study of the UV reduction and photochrom-ism of M0O3 and W03. // Journal of Chemical Physics. 1982. V. 76(2). P. 780-786.

48. Jiménez V.M., Fernández A., Espinos J.P., González-Elipe A.R. The state of the oxygen at the surface of polycrystalline cobalt oxide. // Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 1995. V. 71(1). P. 61-71.

49. Abe Y., Yanagisawa., Sasaki K. Preparation of oxyden-containing Pt and Pt oxide thin films by reactive sputtering and their characterization. // Japanese Journal of Applied Physics. 1998.V. 37. P. 4482-4486.

50. Гурович Б.А., Домантовский А.Г., Приходько K.E., Маслаков К.И. Образование новых полиморфных модификаций в тонких пленках тугоплавких металлов, полученных методом селективного удаления атомов. // Поверхность. 2004. Т. 10. С. 67-71.

51. Петров В.И., Спивак Г.В., Павлюченко О.П. Электронная микроскопия магнитной структуры тонких пленок. // Успехи физических наук. 1972. Т. 106(2). С. 229-278.

52. Uhlenbrock St., Scharfschwerdt C., Neumann M., Illing G., Freund H.-J. The influence of defects on the Ni 2p and О Is XPS of NiO. // Journal of Physics: Condensed Matters. 1992. V. 4(40). P. 7973-7978.

53. Комник Ю.Ф. Физика металлических- пленок. М.: Атомиздат, 1979. 264 с.

54. Шаскольская М.П. Кристаллография. М., «Высшая школа», 1976, 391 с.

55. Chopra K.L., Randlett M.R., Duff R.N. Face-centered cubic modification in sputtered films of tantalum, molybdenum, tungsten, rhenium, hafnium and zirconium. //Philosophical Magazine. 1967. V. 16(140). P. 261-277.

56. Chopra K.L., Randlett M.R., DufFR.N. Face-centered cubic tungsten films obtained by sputtering. // Applied Physycs Letters. 1966. V. 9(11). P. 402-404.

57. Гурович Б.А., Домантовский А.Г., Маслаков К.И., Приходько К.Е. Некоторые особенности фазовых превращений, обусловленные селективным удалением атомов кислорода из оксидов металлов под действием протонного облучения. // Поверхность. 2008. Т. 5. С. 25-29.

58. Тейлор Дж. Ведение в теорию ошибок. М.:Мир, 1985, 272 с.

59. Аронзон Б.А., Грановский А.Б., Николаев С.Н., Ковалев Д.Ю., Перов Н.С., Рыльков В.В. Особенности эффекта Холла в двухслойных пленках Сг/Со. // Физика твердого тела. 2004. Т. 46(8). С. 1441-1445.

60. Физические величины: Справочник. Под. ред. И. С. Григорьева, Е. 3. Мейлихова. М.; Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.

61. Reiss G., Hastreiter E., Briickl H., Vancea J. Thickness-dependent thin-film resistivity: Application of quantitative scanning-tunneling-microscopy imaging. // Physical Review B. 1991. V. 43. P. 5176 5179.

62. Антонец И.В., Котов JI.H., Некипелов C.B., Голубев Е.А.Особенности наноструктуры и удельной проводимости тонких пленок различных металлов. // Журнал технической физики. 2004. Т. 74 (3). С. 24-27.

63. Антонец И.В., Котов JI.H., Некипелов С.В., Карпушов Е.Н. Проводящие и отражающие свойства тонких металлических пленок. // Журнал технической физики. 2004. Т. 74 (11). С. 102-106.

64. Shklovskii B.I., Efros A.L. Electronic Properties of Doped Semiconductors, Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg/New York, 1984, 388 P.

65. Millner A., Gerber A., Goisman В., Karpovky M., Gladkikh A. Spin-dependent electronic transport in granular ferromagnets. // Physical Review Letters. 1996. V. 76. P. 475-478.

66. Aronzon B.A, Likalter A.A., Ryl'kov V.V., Sarychev A.K., Sedova M.A., Var-folomeev A.M. Studies of magnetoresistance and Hall effect in insulating Fe/SiOa granular films. // Physica Status Solidi (b). 1998. V. 205. P. 151-155.

67. Золотухин И.В. Физические свойства аморфных металлических материалов. М.: Металлургия, 1986. 176 с.

68. Палатник Л.С., Сорокин В.К. Материаловедение в микроэлектронике. — М.: Энергия. 1977.-280 с.

69. Мишин Д.Д. Магнитные материалы. М., Высшая школа. 1991. 384 с.

70. Преображенский А.А., Бишард Е. Г. Магнитные материалы и элементы. М.: Высшая школа, 1986, 352 с.

71. Боровик Е.С., Еременко В.В., Мильнер А.С. Лекции по магнетизму. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005, 512 с.

72. Вонсовский С.В. Магнетизм. М. Наука 1971г. 1032с.

73. Гусев С.А., Ноздрин Ю.Н., Розенштейн Д.Б., Целев A.A. Влияние термического отжига на магнитные свойства тонких пленок сплава Co-Pd. // Журнал технической физики. 1998. Т. 68(4). С. 66-70.

74. Gurovich В., Prikhodko К., Domantovsky A., Maslakov К. Emitting properties of cobalt thin films reduced from oxide by proton irradiation. // International Conference "Micro- and nanoelectronics-2007". 2007. ICMNE-2007. Moscow-Zvenigorod, Russia. P. 1

75. Лившиц Б.Г., Крапошин B.C., Линецкий Я.Л. Физические свойства металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1980, 320 с.

76. Журавлев Л.Г., Филатов В.И. Физические методы исследования металлов и сплавов. Челябинск. Издательство ЮУрГУ, 2004. 165 с.

77. Risch L. Pushing CMOS beyond the roadmap. // Solid-State Electronics. 2006. V. 50(4). P. 527-535.

78. Steinhögl W., Schindler G., Steinlesberger G., Engelhardt M. Size-dependent resistivity of metallic wires in the mesoscopic range.// Physical Review B. 2002. V.66. P.075414-075417.

79. Steinlesberger G., Engelhardta M., Schindlern G., Steinhögla W., Electrical assessment of copper damascene interconnects down to sub-50 nm feature sizes. // Microelectronic Engineering. 2002. V. 64. P. 409-416.

80. Steinhoegl W., Schindler G., Steinlesberger G., Traving M., Engelhardt M. Comprehensive Study of Copper Wires With Lateral Dimensions of 100 nm and Smaller. // Journal of Applied Physics. 2005. V. 97. P. 023706.

81. Kuan T. S., Inoki С. K., Oehrlein G. S., Rose K., Zhao Y. -P, Wang G. -C., Rossnagel S. M., Cabral C. Fabrication and performance limits of sub-0.1 micrometer Cu interconnects. // Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 2000. V. 612. P. D7.1.1.

82. Пичугин В.Ф., Франгульян Т.С. Действие ионного облучения на структуру и свойства оксидных диэлектриков. // Перспективные материалы. 2000. Т.6. С.26-35.

83. Пичугин В.Ф., Франгульян Т.С. Резонанс в эффективности формирования проводящего состояния кристаллического кварца ионной бомбардировкой. // Письма в Журнал Технической Физики. 2000. Т. 26(19). С.24-29.

84. Kabyshev А. V., Konusov F. V., Kurakov A. G., Lopatin V. V. Properties of oxide and nitride ceramics after ion-heat modification. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B. 1993. V. 166-167. P.92-97.

85. Gurovich B. A., Prikhodko К. E. Investigation of dose-temperature dependencies of graphite dimensional and lattice parameters changes under electron irradiation. Radiation Effects and Defects in Solids. 2001. V. 154(1). P.39-60.

86. Saile B. The Temperature Dependence of the Effective Threshold Energy for Atom Displacement in Tantalum. // Physica Status Solidi (a). 1985. V. 89(2). P. K143-K145.

87. Pells G. P. The temperature dependence of the threshold displacement energy in MgO. // Radiation Effects and Defects in Solids. 1982. V. 64(1-4). P.71-75.

88. Моро У. Микролитография. В 2-х ч.: Пер. с англ. М.: Мир, 1990, 1240 с.

89. Levinson H.J. Principles of Lithography. SPIE Press Monograph Vol. PM146, 2005, 438 p.

90. Jeyakumar A. Development of Inorganic Resists for Electron Beam Lithography: Novel Materials and Simulations. Диссертация на степень Doctor of Philosophy, School of Chemical & Biomolecular Engineering, Georgia Institute of Technology, 2004.

91. Bogdanov A., Holmqvist T., Jedrasik P., Nilssen B. Dual pass electron beam writing of bit arrays with sub-100 nm bits on imprint lithography masters for patterned media production. // Microelectronic Engineering. 2003. V. 67-68. P. 381— 389.

92. Word M. J., Adesida I., Berger P. R. Nanometer-period gratings in hydrogen silsesquioxane fabricated by electron beam lithography. // Journal of Vacuum Science and Technology B. 2003. V. 21(6). P. L12-L15.

93. Ishii Т., MurataY., Shigehara K. Contrast enhancement of ZEP520 resist by fullerene-derivative incorporation. // Japan Journal of Applied Physics. 2001. V. 40. P. L478-L480.

94. Handbook of Microlithography, Micro machining, and Microfabrication. Volume 1: Microlithography. Editor P. Rai-Choudhury, V. PM39. SPIE Press, 1997. 7761. P

95. Domantovsky A.G., Gurovich В.A., Maslakov K.I. High-Resolution Lithography Based on Selective Removal of Atoms. // Crystallography Reports. 2006. Vol. 51. (Suppl. 1). P. S196-S199.

96. Домантовский А.Г., Маслаков К.И. Создание субмикронного металлического рисунка произвольной геометрии с использованием селективного удаления атомов кислорода из оксида молибдена. // Письма в журнал технической физики. 2008. Т. 34 (8). С. 1-5.

97. Иевлев В.М., Трусов Л.И., Холмянский В.А. Структурные превращения в тонких пленках. М.: Металлургия, 1982, 248 с.

98. Shalyguina E.E., Kyung-Ho Shin, Abrosimova N.M. Size dependence of magnetic properties of permalloy. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2002. V. 239. P. 252-254.

99. Liou S.H., Sabiryanov R.F., Jaswal S.S., Wu J.C., YaoY.D. Magnetic domain patterns of rectangular and elliptic arrays of small permalloy elements. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2001. V. 226-230. P. 1270-1272.

100. Cowburn R.P., Koltsov D.K., Adeyeye A.O., Welland M.E., Tricker D.M. Single-Domain Circular Nanomagnets. // Physical Review Letters. 1999. V. 83. P. 10421044.

101. Martin J.I., Nogules J., Kai Liu, Vicent J.L., Schuller Ivan K. Ordered magnetic nanostructures: fabrication and properties. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2003. V. 256. P. 449-501.

102. New R.M.H., Pease R.W.F., White R.L. Lithographically patterned singledomain cobalt islands for high-density magnetic recording. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1996. V.155. P. 140-145.

103. Ross C. A., Haratani S., Castano F. J., Hao Y., Vogeli В., Farhoud M„ Walsh M., Smith H. I. Magnetic behavior of lithographically patterned particle arrays. // Journal of Applied Physics. 2002. V. 91 (10). P. 6848-6853.

104. Стенин В.Я. Анализ структур наноразмерных электронных приборов. // Электроника, микро- и наноэлектроника. Сб. научных трудов. М.: МИФИ, 2000. -228 с.