Плазменные источники химически активных ионов на основе разряда с полым катодом для обработки функциональных слоев микроплат тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.13, кандидат технических наук Шевченко, Евгений Федорович

• Шевченко, Евгений Федорович
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Шевченко, Евгений Федорович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Плазменные источники химически активных ионов и их применения в технологиях микро- и наноэлектроники.

1.1. Плазменные источники химически активных ионов и частиц.

1.2. Управление распределением плотности тока по сечению пучка ионов.

1.3. Технологические процессы обработки функциональных слоев микроплат с использованием ионных пучков.

1.3.1. Очистка подложек микроплат.

1.3.2. Синтез тонких пленок углерода.

1.3.3. Ионно-лучевая модификация пленок углерода.

1.4. Выводы и постановка задач.

ГЛАВА 2. Источники химически активных ионов на основе отражательного разряда с полым катодом.

2.1. Временные характеристики горения разряда.

2.2. Энергетические спектры выходящих ионов.

2.3. Исследование процессов в ускоряющем промежутке между катодом-отражателем и обрабатываемой поверхностью.

2.4. Модернизации отражательного разряда с полым катодом.

2.4.1 Магнетронно-распылительный графитовый элемент в полом катоде.

2.4.2 Магнетронно-распылительный самонакаливаемый элемент с рабочим веществом в полом катоде.

2.5. Выводы к главе 2.

ГЛАВА 3. Источник с пучком большого сечения на основе двухступенчатого разряда с полым катодом.

3.1. Исследование двухступенчатого разряда с полым катодом.

3.2. Управление распределением плотности тока по сечению пучка ионов.

3.3. Плазменный эмиттер электронов.

3.4. Выводы к главе 3.

ГЛАВА 4. Применение плазменных источников химически активных ионов для обработки функциональных слоев микроплат.

4.1. Ионная очистка подложек как альтернатива многостадийной химической очистке.

4.2. Синтез и исследование тонких пленок углерода.

4.2.1 Пленки, синтезированные ионным пучком.

4.2.2 Пленки, синтезированные чередующимися ионными и электронными пучками.

4.3. Модификация пленок углерода лучом ионов С+.

4.4. Выводы к главе 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Плазменные источники химически активных ионов на основе разряда с полым катодом для обработки функциональных слоев микроплат»

Газоразрядная плазма и пучки заряженных частиц широко применяются в качестве «инструментов» для управления свойствами поверхности и обеспечения устойчивого воспроизведения размеров в нанометровом диапазоне в технологиях создания электронной компонентной базы, входящих в перечень критических технологий РФ.

Традиционные методы обработки поверхности плазмой в реакторах с ВЧ генератором или магнетроном не всегда позволяют добиться требуемого результата. Это связано с недостаточной энергией ионов для проведения глубокой очистки или иммерсионной имплантации; трудностями при обработке рельефной поверхности при наличии областей затененности, канавок, выступов; отсутствием независимой регулировки энергии и плотности тока заряженных частиц, необходимой для эффективного управления характеристиками напыляемых покрытий.

Указанных недостатков лишены плазменные источники ионов (ИИ). С помощью внешних источников электропитания независимо регулируются энергия и плотность тока ионов, что позволяет контролировать скорость и результаты обработки. Пучки ионов могут направляться под любым углом к поверхности, благодаря чему осуществляется быстрая обработка заданного профиля даже при наличии рельефа и областей затененности. ИИ портативны и малогабаритны, благодаря чему их можно использовать на большинстве промышленных вакуумных установок. Возможность обработки лучом сепарированных ионов определенной массы - другое важное достоинство ионно-лучевых систем.

Генерация эмитирующей плазмы в ИИ может осуществляться с помощью различных разрядов. Для технологических ИИ одним из наиболее перспективных является низковольтный отражательный разряд с полым катодом.

В современных технологиях ясно прослеживается тенденция перехода к химически активным плазмообразующим газам. Использование этих газов в ИИ позволяет сочетать физическое и химическое воздействие испускаемых плазмой частиц на поверхность, что позволяет снизить на 1 - 2 порядка ускоряющие напряжения и расширить спектр технологических возможностей источников. Среди наиболее привлекательных возможностей можно выделить очистку подложек, синтез и модификацию пленок под непосредственным воздействием активных частиц, испускаемых плазменным источником. Таким образом, плазменные источники химически активных ионов являются перспективным оборудованием для создания тонкопленочных микроплат.

К сожалению, на сегодняшний день существуют определенные проблемы, препятствующие широкому применению ИИ на основе отражательного разряда с полым катодом для обработки функциональных слоев электронных приборов. Во-первых, работа ИИ на химически активных газах изучена недостаточно. В особенности это касается углеводородов и кремнийорганических соединений, которые необходимы для синтеза непосредственно с помощью пучков ионов перспективных материалов на основе углерода и карбидов (защитные, просветляющие, полупроводниковые, резистивные, сенсорные слои). Кроме того, существует проблема, связанная с отсутствием возможности полноценного, двухкоординатного управления распределением плотности тока по сечению пучка. Данная проблема вызывает зависимость энергетической эффективности ИИ от конструктивных особенностей конкретной вакуумной установки, и, как следствие, в ряде случаев наблюдается снижение производительности устройства.

В соответствии с вышеизложенным, целью диссертационной работы является исследование и разработка плазменных источников химически активных ионов на основе разряда с полым катодом, отвечающих современным требованиям их применения в технологиях обработки функциональных слоев микроплат. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Исследовать отражательный разряд с полым катодом при напуске органических соединений.

2. Исследовать ИИ с пучком большого сечения на основе двухступенчатого разряда с полым катодом, выявить оптимальные геометрические и электрофизические параметры его работы; разработать для этого ИИ систему управления распределением плотности тока по сечению пучка по двум координатам.

3. Исследовать ионную очистку подложек тонкопленочных микроплат как альтернативу многостадийной химической очистке.

4. Разработать основы технологии синтеза и модификации защитных и резистивных пленок и тонкопленочных структур углерода на подложках из различных материалов с помощью ускоренных пучков химически активных частиц.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые:

1. Исследованы физические процессы, определяющие стабильность работы отражательного разряда с полым катодом при напуске органических соединений, а также энергетические спектры выходящих из разряда ионов.

2. Исследован источник с пучком большого сечения на основе двухступенчатого разряда. Выявлены два возможных режима горения основного объемного разряда: разряд с плазменным катодом и разряд с полым катодом. Выявлены оптимальные геометрические параметры разрядной камеры и параметры горения разряда для обоих режимов. Исследовано распределение тока объемного разряда по электродам и их частям вдоль оси. Установлены условия перехода в режим объемного разряда с полым катодом разрядной камеры. В режиме объемного разряда с полым катодом отмечено существенное сокращение потребляемой мощности.

3. Показана возможность управления распределением плотности тока по сечению пучка ионов сразу по двум полярным координатам: как по радиусу, так и по углу, за счет регулировки токов вспомогательного и основного анодов, угла наклона электродов, образующих основной анод, и их потенциалов. 6

4. Предложена и автоматизирована новая методика определения высоких значений (свыше 5 МПа) адгезионной прочности твердых пленок.

5. Исследован синтез пленок углерода с различными характеристиками непосредственно с помощью источника ионов органических соединений на основе отражательного разряда с полым катодом. Предложен новый способ синтеза пленок при попеременном ускорении на подложку химически активных ионов и электронов за счет низкочастотного (50 Гц) синусоидального переменного ускоряющего напряжения. Установлено, что модификация синтезированных пленок лучом химически активных ионов С+ позволяет сохранить элементный состав облученных областей и толщину (изменение толщины не более 15 %) при падении поверхностного сопротивления до нескольких Ом/а.

Научная и практическая ценность диссертационной работы состоит в том, что:

1. Научные положения и выводы, сделанные на основе проведенных исследований, вносят существенный вклад в понимание особенностей генерации плазмы и пучков заряженных частиц в источниках на основе разряда с полым катодом в химически активных газах.

2. Разработано 4 плазменных источника заряженных частиц. Источники отличаются конструкцией, назначением, основными рабочими параметрами, дополнительными возможностями. Для увеличения времени непрерывной работы и тока пучка извлекаемых ионов при напуске углеводородов разработан источник с графитовым «самоочищающимся» магнетронно-распылительным элементом (МРЭ) катода, а также теплоизолированным самонакаливаемым МРЭ специальной конструкции для загрузки и ионизации дополнительных рабочих веществ, отличных от графита и имеющих более низкую температуру плавления. Разработаны источники с пучком большого сечения на основе двухступенчатого разряда с улучшенным управлением распределением плотности тока по сечению пучка, со сниженными энергозатратами.

3. Показана перспективность использования разработанных источников для очистки подложек микроплат СВЧ ГИС, а также для синтеза и литографии 7 функциональных слоев микроплат на основе углерода.

Диссертационная работа состоит из четырех глав.

Первая глава носит обзорный характер и посвящена рассмотрению современного состояния исследований по теме диссертации. Рассматриваются особенности техники плазменных источников ионов. Как следует из обзора технологических ИИ, одним из наиболее перспективных является низковольтный отражательный разряд с полым катодом. К его достоинствам относятся: возможность энергетически эффективной эмиссии, как ионов, так и электронов; широкий диапазон рабочих давлений газа (1 - 1><10"4Па); высокий

12 13 3 ресурс непрерывной работы; высокая плотность плазмы (10 - 10 см" ); простота конструкции, возможность рабочей конструкции с двухступенчатой газоразрядной системой и пучком ионов большого сечения. В первой главе анализируются возможности и результаты работы источников при напуске химически активных газов. Подвергаются анализу способы управления распределением плотности тока по сечению пучка ионов. Рассматривается применение плазменных источников в качестве технологического оборудования для обработки функциональных слоев микроплат, включая операции очистки подложек, синтеза пленок. В заключении главы 1 формулируются основные задачи исследований.

Вторая глава посвящена исследованию источника ионов на основе отражательного разряда с полым катодом при напуске химически активных технологических газов: органических и кремнийорганических соединений, воздуха; изучению временных характеристик горения разряда. Показано, что при потоках углеводорода 2,4 м3 хмПа/с и более через некоторый промежуток времени, зависящий от разрядного тока и давления газа, наблюдается рост разрядного напряжения, что объясняется образованием на электродах разрядной камеры покрытий из продуктов диссоциации молекул углеводорода; рост со временем углеродных покрытий на катодах и зарядка их ионами приводит в конечном итоге к электрическому пробою покрытий и образованию катодных пятен. Исследованы энергетические спектры выходящих ионов; определены оптимальные рабочие параметры, соответствующие длительной непрерывной работе при напуске активных газов; рассмотрены новые разработанные источники с возможностью длительной непрерывной работы при напуске углеродсодержащих газов.

В третьей главе приводятся результаты исследования двухступенчатого отражательного разряда с полым катодом, анализируются возможные режимы горения в зависимости от геометрических параметров, давления газа, соотношения токов основного и вспомогательного разряда, делаются выводы об оптимальных геометрических параметрах и элементах конструкции двухступенчатой разрядной камеры; рассматривается новый разработанный источник с возможностью управления распределением плотности тока по сечению пучка заряженных частиц по двум полярным координатам - по радиусу и по углу путем регулировки потенциала, угла наклона электродов составного анода основного разряда, токов вспомогательного и основного разряда; рассматривается новый разработанный плазменный эмиттер электронов с удаленным от полого катода эмиссионным сеточным анодом.

Четвертая глава посвящена применению плазменных источников в технологических операциях обработки функциональных слоев микроплат: очистки подложек, синтеза и модификации тонких пленок с использованием пучков ионов химически активных газов. Проводится сравнение ионно-лучевой и многостадийной жидкостной очистки на основе показателей качества, экономичности и экологичности технологического процесса очистки. Разрабатывается технология синтеза пленок углерода с различными характеристиками на различных подложках с использованием пучков ионов пропана, метана, водорода, ацетона, спиртобензина, аргона а также их смесей. Исследуется модификация углеродных пленок лучом ионов С+, которая проводится с целью создания графитизированных участков этих пленок с заданной электрической проводимостью для увеличения функциональной нагрузки углеродных слоев микроплат.

Полученные результаты позволяют сформулировать следующие научные положения, выносимые на защиту:

1. В процессе непрерывной работы отражательного разряда с полым катодом при давлении углеводорода р >1,5 Па (поток газа () >2,5 м хмПа/с) через некоторый промежуток времени, зависящий от тока разряда наблюдается рост разрядного напряжения, образование катодных пятен и кратковременный переход тлеющего разряда в дуговой, что связано с осаждением на катодах покрытий из продуктов диссоциации углеводорода. Увеличение времени стабильной непрерывной работы источника достигается путем снижения и р, либо путем использования «самоочищающегося» МРЭ катода.

2. Для зажигания объемного двухступенчатого разряда с полым катодом требуется увеличение диаметра отверстия связи до ~ 7 мм при исследованных параметрах газоразрядной системы. Объемный разряд с полым катодом имеет ряд отличий, среди которых: обратная зависимость напряжения горения основной ступени и2 от тока вспомогательной ступени //, относительно низкие значения //, и2 и давления газа (до 8,5 мПа); сниженные энергозатраты. Электронный ток объемного разряда замыкается преимущественно на наиболее удаленную от полого катода часть рабочей поверхности основного анода.

3. Использование основного анода в виде полого усеченного конуса, разделенного по образующим на изолированные электроды, дает возможность управления распределением плотности тока по поверхности плазменного эмиттера сразу по двум полярным координатам, как по радиусу, так и по углу за счет изменения углов наклона и потенциалов электродов, а также за счет изменения отношения токов основного и вспомогательного разрядов.

4. Плазменный источник ионов органических соединений при различных условиях позволяет синтезировать следующие тонкопленочные материалы: аморфный углерод а-С и а-С:Н (Сн до 10 ат. %) алмазоподобного и графитоподобного типов; нанокристаллический графит с линейным размером

10 частиц 5 - 7 нм; протяженные слои из шестиугольных колец Бр2 углерода, разупорядоченный углерод и эр1 углерод. Попеременное ускорение на подложку ионов пропана и электронов за счет низкочастотного (50 Гц) синусоидального переменного ускоряющего напряжения позволяет синтезировать пленки углерода заданного состава независимо от материала подложки (одновременно на подложках из различных материалов) в широком диапазоне давлений газа (до 10"4 Па).

5. Модификация синтезированных алмазоподобных пленок а-С и а-С:Н с поверхностным сопротивлением >109 Ом/п ионами С+ с энергией 30 кэВ

17 2 доза 1 х 10 см" ) позволяет достичь резкого падения поверхностного сопротивления до величины 5-10 Ом/п, вызванного образованием Бр углерода. Величина Д/^ зависит от исходных характеристик пленок: концентрации связанного водорода, разупорядоченного углерода, кристаллической структуры.

Заключение диссертации по теме «Электрофизика, электрофизические установки», Шевченко, Евгений Федорович

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях, семинарах и салонах: 9th and 10th International

Conférence Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows

Tomsk, Russia, 2008, 2010); 9-том Московском межд. салоне инноваций и инвестиций 2009 (Москва, 2009, бронзовая медаль); Международном

Крейнделевском семинаре «Плазменная эмиссионная электроника» (Улан-Удэ,

2009); 8-ой Международной научной конференции «Химия твердого тела и

132 современные микро- и нанотехнологии» (Кисловодск-Ставрополь, 2008); 1-ой, 2-ой, 3-ей Международных студенческих конференциях «Научный потенциал студенчества - будущему России» (Ставрополь, 2007, 2008, 2009); Научном семинаре стипендиатов DAAD программ «М.Ломоносов» и «И.Кант» 2011/2012 (Москва, 2012); Краевой научно-практической конференции молодых ученых ставропольского края (Ставрополь, 2010); 36-ой, 37-ой, 39-ой Научно-технических конференциях по итогам работы профессорско-преподавательского состава СевКавГТУ (Ставрополь, 2006, 2007, 2010); 13-ой, 14-ой Научно-технических конференциях «Вузовская наука - СевероКавказскому региону» (Ставрополь, 2009, 2010).

Материалы диссертации опубликованы в 4-х статьях рецензируемых журналов из перечня ВАК [68, 104, 105, ИЗ], трудах и материалах 11-ти международных научно-технических конференций [61, 66, 67, 98, 102, 108, 115, 132 - 134, 70], трудах и материалах 8-ми региональных научно-технических конференций [79,81,84, 86, 97, 101, 114, 131], 4-х патентах РФ [30, 75, 88, 103], всего в 27 работах.

Личный вклад автора состоит в том, что автором лично выполнены все экспериментальные исследования, обработка и анализ результатов измерений. Основные цели, выводы и положения диссертационной работы выдвинуты и сформулированы лично автором. Личный вклад автора состоит также в создании экспериментальных установок, разработке устройств и способов их работы. Обсуждение задач исследований, методов их решения и результатов анализа экспериментальных данных проводилось совместно с соавторами, фамилии которых указанны в опубликованных по теме диссертации работах. Постановка экспериментов и окончательная редакция научных положений и выводов осуществлялись совместно с научным руководителем при активном участии соискателя.

Обоснованность результатов работы подтверждается систематическим характером исследований, использованием современных методов диагностики, воспроизводимостью результатов экспериментов и их удовлетворительным совпадением с экспериментальными, теоретическими и оценочными данными других исследователей, практической реализацией научных положений и выводов при создании конкретных устройств.

В заключение автор выражает искреннюю благодарность доктору технических наук В. Я. Мартенсу, под руководством которого была выполнена данная работа, сотрудникам кафедры физики и электроники, центра нанотехнологий и наноматериалов Северо-Кавказского федерального университета (г. Ставрополь, Россия), института ионно-лучевой физики и исследования материалов научно-исследовательского центра Helmholz Zentrum Dresden-Rossendorf отделов FWIZ и FWIO (г. Дрезден, Германия) и соавторам работ за помощь, оказанную при проведении экспериментов и обсуждении результатов исследований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Шевченко, Евгений Федорович, 2012 год

1. Габович М. Д. Физика и техника плазменных источников ионов / М. Д. Габович М.: Атомиздат, 1992. - 305 с.

2. Семенов А. П. Пучки распыляющих ионов: получение и применение / А. П. Семенов Улан-Удэ: БНЦ СО РАН, 1999. - 207 с.

3. Браун Я. Физика и технология источников ионов / Я. Браун М.: Мир, 1998. - 496 с.

4. Валиев К. А. Реактивный ионно-лучевой синтез тонких пленок непосредственно из пучков ионов / К. А. Валиев, Ю. П. Маишев, С. Л. Шевчук // Физическая инженерия поверхности. 2003. - Т. 1. - № 1. - С. 27 -33.

5. Маишев Ю. П. Установка прецизионного реактивного ионно-лучевого травления наноструктур для автоэмиссионных приборов / Ю. П. Маишев, Ю. П. Тереньтьев, С. Л. Шевчук, Н. И. Титаренко, В. А. Голиков // Микроэлектроника. 2010. - Т. 39. - № 4. - С. 274 - 283.

6. Козлов А. Н. Особенности выбора ионных источников с холодным катодом для точной ионно-лучевой обработки полупроводниковых структур / А. Н. Козлов, А. И. Зайцев, А. Е. Даниловский, А. М. Филачев // Прикладная физика. 2006. - № 3. - С. 45 - 48.

7. Данилин Б. С. Применение низкотемпературной плазмы для травления и очистки материалов / Б. С. Данилин, В. Ю. Киреев М.: Энергоатомиздат. 1987.-264 с.

8. Аксенов А. И. Процессы лазерной и электронно-ионной технологии: учебное пособие / А. И. Аксенов, Д. А. Носков Томск: ТУСУР. 2007. - -110 с.

9. Беграмбеков Л. Б. Модификация поверхности твердых тел при ионном и плазменном воздействии: учебное пособие / Л. Б. Беграмбеков М.: МИФИ, 2001.-34 с.

10. Черепин В. Т. Ионный зонд. / В. Т. Черепин Киев: Наукова думка, 1981. -328 с.

11. Voznyi V. I. Axial energy spread measurements of a 27.12 Mhz multicusp ion source / V. I. Voznyi, V. I. Miroshnichenko, S. N. Mordyk, V. E. Storizhko, D. P. Shulha // Problems of atomic science and technology. 2009. - № 1. - P. 142 -144.

12. Москалев Б. И. Разряд с полым катодом. / Б. И. Москалев М.: Энергия, 1969.- 184 с.

13. Оке Е. М. Источники электронов с плазменным катодом / Е. М. Оке -Томск: Изд-во НТЛ, 2005. 216 с.

14. Гаврилов Н. В. Исследование энергетических спектров ионов, выходящих из отражательного разряда с полым катодом / Н. В. Гаврилов // Известия вузов. Физика. 1980.-Т. 23. - № 3. - С.124 - 126.

15. Семенов А. П. Характеристики отражательного разряда с коробчатой катодной полостью и эмиссионные свойства плазмы разряда / А. П. Семенов // Журнал технической физики. 2007. - Т. 77. - № 2. - С. 131 — 135.

16. Семенов А. П. Тонкие пленки углерода. I. Техника выращивания пучками заряженных частиц / А. П. Семенов, И. А. Семенова // Журнал технической физики. 2004. - Т. 74. - № 4. - С. 102 - 107.

17. Крейндель Ю. Е. Плазменные источники электронов / Ю. Е. Крейндель -М.: Атомиздат, 1977. 144 с.

18. Ремпе Н. Г. Промышленное применение электронных пушек с плазменным катодом / Н. Г. Ремпе // Труды II международного Крейнделевского семинара «Плазменная эмиссионная электроника», Улан-Удэ, Россия. -2006.-С. 108.

19. Кагадей В. А. Вольт-амперные характеристики отражательного разряда с полым катодом и самонакаливаемым элементом / В. А. Кагадей, А. В. Козырев, И. В. Осипов, Д. И. Проскуровский // Журнал технической физики.-2001.-Т. 71. № 3. - С. 22.136

20. Мартене В. Я. Источник газовых ионов с пучком большого сечения / В. Я. Мартене, С. И. Белюк, В. Н. Посохов // Приборы и техника эксперимента. -1992.-Т. 2.-С. 194.

21. Крейндель Ю. Е. Электронная пушка непрерывного действия с плазменным катодом большой площади / Ю. Е. Крейндель, В. Я. Мартене, В. Я. Съедин, С. В. Гавринцев // Приборы и техника эксперимента. 1982. - №4. - С. 178 - 180.

22. Мартене В. Я. Проникновение плазмы из отражательного разряда в полый электрод при низком давлении газа / В. Я. Мартене // Журнал технической физики. 2002. - Т. 72. -№ 11.-С. 43-51.

23. Бугаев С. П. Электронные пучки большого сечения. / С. П. Бугаев, Ю. Е. Крейндель, П. М. Щанин М.: Энергоатомиздат, 1984. - 112 с.

24. Limpaecher R. Magnetic multipole containment of large uniform collision less quiescent plasmas / R. Limpaecher, K. R. McKenzie // Rev. Sei. Instrum. 1973. -Vol. 44.-No 6.-P. 726.

25. Ефремов A. M. Вакуумно-плазменные процессы и технологии: учебное пособие / А. М. Ефремов, В. И. Светцов, В. В. Рыбкин Иваново, 2006. -260 с.

26. Крейндель Ю. Е. Источники электронов с плазменным эмиттером / Ю. Е. Крейндель Новосибирск: Наука, 1983. - С. 25 - 33.

27. Щанин П. М. Источники заряженных частиц с плазменным эмиттером / П. М. Щанин Екатеринбург: УИФ Наука, 1993. - С. 52 - 56.

28. Никулин С. П. Генерация однородной плазмы и широких ионных пучков в пеннинговской системе с неэквипотенциальным катодом / С. П. Никулин, Д. Ф. Чичигин, П. В. Третников // Журнал технической физики. 2004. -Т. 74,-№9.-С. 39-43.

29. Патент РФ № 2454046 Плазменный эмиттер электронов / В. Я. Мартене, Е. Ф. Шевченко. Заявл. 13.01.2011. Опубл. 20.06.2012. Бюл. № 17. 7 с.

30. Ефимов И. Е. Микроэлектроника: учебное пособие для ВУЗов / И. Е. Ефимов, И. Я. Козырь, Ю. И. Горбунов М.: Высшая школа, 1986. - 464 с.

31. Достанко JL П. Плазменные СВЧ технологии в процессах инженерии поверхности / Л. П. Достанко, С. В. Бордусов // Физическая инженерия поверхности. 2003. - Т. 1. - № 1. - С. 7.

32. Casiraghi С. Bonding in hydrogenated diamond-like carbon by Raman spectroscopy / C. Casiraghi, F. Piazza, A. C. Ferrari, D. Grambole, J. Robertson // Diamond & Related Materials. 2005. - Vol. 14. - P. 1098 - 1102.

33. Берлин E. Напылительные установки для нанесения многослойных покрытий / Е. Берлин, JI. Сейдман // Электроника: наука, технология, бизнес.-2006.-№2,-С. 88-91.

34. Мокеев О. К. Химическая обработка и фотолитография в производстве полупроводниковых приборов и микросхем / О. К. Мокеев, А. С. Романов -М.: Высшая Школа, 1979. 96 с.

35. Белоус В. А. Количественное определение прочности сцепления тонких металлических пленок со стеклом / В. А. Белоус, В. М. Лунев, В. С. Павлов, А. К. Турчина // Вопросы атомной науки и техники. 2006. - № 4. - С. 221 -223.

36. Robertson J. DLC Reviews / J. Robertson // Materials Science and Engineering. -2002.-Vol. 37.-P. 135.

37. Aisenberg S. Physics of Ion Plating and Ion Beam Deposition / S. Aisenberg, R. W. Chabot // J. Vac. Sci. Technol. 1973. - Vol. 10. - P. 104.

38. Anders A. Plasma and Ion Assistance in Physical Vapor deposition: A historical Perspective / A. Anders // Proceedings of 50th Annual Technical Conference «Society of Vacuum Coaters», Louisville, KY, USA, 2007. P. 394 - 404.

39. Гаврилов H. В. Использование ионно-лучевого ассистирования в технологии нанесения высокотвердых износостойких покрытий ионно-плазменным методом / Н. В. Гаврилов, Д. Р. Емлин, О. А. Буреев //138

40. Материалы докладов Урало-Сибирской научно-практической конференции 2003 г. Режим доступа: http://www3.uran.ru/reports/usspec2003/theses ofreports/t24.htm (20.06.2012).

41. Baldwin S. К. Increased deposition rate of chemically vapor deposited diamond in a direct current arc jet with a secondary discharge / S. K. Baldwin, T. G. Owano, С. H. Kruger // Appl. Phys. Lett. 1995. - Vol. 67. - No 2. - P. 194 -196.

42. Oakes D. B. Diamond synthesis in oxygen-acetylene flames: In homogeneities and the effects of hydrogen addition / D. B. Oakes, J. E. Butler // J. Appl. Phys. -1991.-Vol. 69.-No 4.-P. 2602-2610.

43. Патент РФ на изобретение № 2075538 Устройство для нанесения вакуумно-плазменных покрытий / В. В. Будилов, С. Р. Шехтман, Р. М. Киреев. Заявл. 22.11.1993. Опубл. 20.03.1997. Бюл. № 29.

44. Гаврилов Н. В. Осаждение алмазоподобных а-С:Н покрытий в несамостоятельном разряде с плазменным катодом / Н. В. Гаврилов, А. С. Мамаев, А. С. Кайгородов // Письма в журнал технической физики. 2009. -Т. 35.-№ 1.-С. 27-33.

45. Синельников Б. М. Синтез и исследование пленок алмазоподобного углерода, полученных из метана в ВЧ-плазме / Б. М. Синельников, В. А. Тарала, Т. Н. Прохода // Вестник ЮНЦ РАН. 2009. - Т. 5. - № 2. - С. 120 -123.

46. Beshkov G., Deposition and Properties of Thin PECVD Carbon Films After Rapid Thermal Annealing / G. Beshkov, D. Dimitrov, S. Georgiev, T. Dirnitrova139

47. Journal de Physique II. 1995. - Vol. 5. - P. 615 - 619.

48. Verbrugge V. Carbon coatings on optical fibres by PECVD / Y. Verbrugge, L. Segers, R. Winand, M. N. Charasse, C. Quinty, J. P. Le Pesant // Journal de Physique III. 1993. - Vol. 3. - P. 1377.

49. Базаров В. В. Синтез и ионно-лучевая модификация алмазоподобных углеродных пленок: дис. канд. физ.-мат. наук: 01.04.10 / Базаров Валерий Вячеславович. Казань, 2003. - 115 с.

50. Данилин Б. С. Применение низкотемпературной плазмы для нанесения тонких пленок / Б. С. Данилин М.: Энергоатомиздат, 1989. - 328 с.

51. Anders A. Handbook of plasma immersion ion implantation and deposition / A. Anders- New York: John Wiley & Sons, 2000. 730 p.

52. Weber F. R. Properties of Carbon Nitride Layers Generated by Direct Plasma Beam Deposition / F. R. Weber, H. Oechsner // Surface Coatings Technology -1995.-Vol. 74 75.-P. 704.

53. Miyazawa T. Preparation and structure of carbon films deposited by a mass-separated C+ ion beam / T. Miyazawa, S. Misawa, S. Youshida, S. Gonda // Journal of Applied Physics. 1984.-Vol. 55.-P. 188.

54. Ishikawa J. Transparent carbon films prepared by mass-separated negative-carbon-ion-beam deposition / J. Ishikawa, Y. Takeiri, K. Ogaqwa, T. Takagi // Journal of Applied Physics. 1987. - Vol. 61,- P. 2509.

55. Kimock F. M. The Evolution of Ion-Beam Diamond-like-Carbon Technology into Data Storage: Space Propulsion, Sunglasses, Sliders, and now Disks / F. M. Kimock, D. W. Brown, S. J. Finke, E. G. Thear // Режим доступа: http:Wwww.diamonex.com (10.05.2012).

56. Фареник В. И. Получение и транспортировка пучков малых и средних энергий / В. И. Фареник // Физическая инженерия поверхности. 2005. - Т. 3.-№ 1 -2. С. 4-29.

57. Anders A. Physics of Plasma-Based Ion Implantation & Deposition (PBIID) and High Power Impulse Magnetron Sputtering (HIPIMS): A Comparison / A. Anders // Physica Status Solidi (a). 2008. - № 4. - P. 965 - 970.

58. Барченко В. Т. Плазменный источник газовых ионов / В. Т. Барченко, С. Н. Заграничный // Тезисы докладов 3-ей конференции «Модификация свойств конструкционных материалов пучками заряженных частиц», Томск. 1994. -Т. 1.-С. 40-41.

59. Гаврилов Н. В. Расширение рабочего диапазона давлений газа и увеличение ресурса сетки плазменного катода в ионном источнике / Н. В. Гаврилов , А. С. Каменецких // Журнал технической физики. 2007. - Т. 77. - № 3. -С. 12-16.

60. Гаврилов Н. В. Характеристики ионного источника с плазменным катодом и многополюсной магнитной системой удержания быстрых электронов / Н. В. Гаврилов , А. С. Каменецких // Журнал технической физики. 2004. - Т. 74. - № 9. - С. 97-102.

61. Мартене В. Я. Исследование отражательного разряда с полым катодом при напуске углеводорода / В. Я. Мартене, Е. Ф. Шевченко // Журнал технической физики. Т. 80. - № 8. - 2010. - С. 59 - 62.

62. Месяц Г. А. Эктоны. Ч. 2. / Г. А. Месяц Екатеринбург: Наука, 1994.-243 с.141

63. Иванов-Омский В. И. Модифицирование электронного спектра и колебательных свойств углерода примесью меди / В. И. Иванов-Омский, Э. А. Сморгская // Физика и техника полупроводников. 1998. - Т. 32. - № 8.-С. 931 - 938.

64. Файзрахманов И. А. Модификация наноструктуры алмазоподобных пленок углерода бомбардировкой ионами ксенона / И. А. Файзрахманов, В. В. Базаров, A. JI. Степанов, И. Б. Хайбуллин // Физика и техника полупроводников. 2003. - Т. 37. - № 6. - С. 748 - 752.

65. Bugaev S. P. Ion-assisted pulsed magnetron sputtering deposition of ta-C films / S. P. Bugaev, V. G. Podkovyrov, К. V. Oskomov, S. V. Smaykina, N. S. Sochugov // Thin Solid Films. Vol. 389. - 2001. - P. 16 - 26.

66. Патент РФ № 104774 Газоразрядное устройство для синтеза углеродсодержащих пленок / Е. Ф. Шевченко. Заявл. 27.12.2010. Опубл. 20.05.2011. Бюл. № 14. 2 с.

67. Патент РФ № 2088056 Генератор атомарного водорода / В. А. Кагадей, Д. И. Проскуровский, O.E. Троян. Заявл. 07.05.1993. Опубл. 20.08.1997. Бюл. № 11.

68. Семенов А. П. Тонкие пленки углерода. I. Техника выращивания пучками заряженных частиц / А. П. Семенов, И. А. Семенова // Журнал технической физики. 2004. - Т. 74. - № 4. - С. 102 - 107.

69. Chu Р. К. Characterization of amorphous and nanocrystalline carbon films / P. K. Chu, L. Li. // Materials Chemistry and Physics. Vol. 96. - 2006. - P.253 - 277.

70. Груздев В. А. Влияние пристеночного слоя на колебание тока плазменного эмиттера / В. А. Груздев, Н. Г. Ремпе // Теплофизика высоких температур, -1982. Т. 20. - № 2. - С. 225 - 228.

71. Матюхин С. И. Ионная имплантация: новые возможности известного метода / С. И. Матюхин // Известия ОрелГТУ. Серия Естественные науки. - 2003. - № 1 - 2. - С.59 - 62.

72. Шурыгина В. Печатная электроника что это такое, как она создается, чего от нее ждать? Часть I. / В. Шурыгина // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. 2010. - №3. - С. 2 - 9.

73. Северо-Кавказскому региону», Сев-Кав ГТУ, Ставрополь, 2010. Т. 1. - С. 29 - 30.л

74. Патент РФ № 2441354 Генератор плазмы / В. Я. Мартене, Е. Ф. Шевченко. Заявл. 17.06.2010. Опубл. 27.01.2012. Бюл. № 3. 7 с.

75. Keller R. CORDIS an improved high-current ion source for gases / R. Keller, F. Nohmayer, P. Spadtke // Vacuum. 1984. - Vol. 34. - No. 1 - 2,- P. 31 - 35.

76. Torp B. High current ion beams of metallic elements / В. Torp, B. R. Nielsen, D. M. Rtick, H. Emig, P. Spadtke // Review of Scientific Instruments. 1990. -Vol. 61.-P. 595 -597.

77. Гаврилов H. В. Генерация плазмы в двухступенчатой газоразрядной системе с многополюсным магнитным полем / Н. В. Гаврилов, А. С. Каменецких // Журнал технической физики. 2006. - Т. 76. - №2. - С. 57.

78. Philipp P. Investigation of nanostructures on ta-C films made by gallium FIB lithography / P. Philipp, L. Bischoff // Diamond & Related Materials — 2012. — Vol. 23. P.140 -143.

79. Fujiwara H. Spectroscopic Ellipsometry. Principles and Applications / H. Fujiwara // Chichester: J. Wiley & Sons 2007. - C. 45.

80. Кудрявцев Ю. П. Трансформация карбина при атмосферном давлении / Ю. П. Кудрявцев, Т. Г. Шумилова, JI. А. Янулова // Доклады академии наук. -2001. Т. 376. - № 2. - С. 241 - 243.

81. Tinschert K. Low-energy high-intensity extraction system for CHORDIS / K. Tinschert, W. Zhao // Review of Scientific Instruments. 1992. - Vol. 63. - P. 2782.

82. Мартене В. Я. Исследование двухступенчатого разряда с полым катодом / В. Я. Мартене, Е. Ф. Шевченко // Материалы 14-ой научно-технической конференции «Вузовская наука Северо-Кавказскому региону» СевКавГТУ, Ставрополь. 2010. - Т. 1. С. 31 - 32.

83. Патент РФ № 2408948 Плазменный эмиттер заряженных частиц / В. Я. Мартене, Е. Ф. Шевченко. Заявл. 27.10.2009. Опубл. 10.01.2011. Бюл. № 1. 11 с.

84. Мартене В. Я. Управление распределением плотности тока по поверхности плазменного эмиттера / В. Я. Мартене, Е. Ф. Шевченко // Письма в Журнал технической физики. 2011. - Т. 37. - № 8. - С. 71 - 79.

85. Шевченко Е. Ф. Ионная очистка подложек микроплат в установке вакуумного напыления как альтернатива химической очистке / В. Я. Мартене, Е. Ф. Шевченко // Вестник СевКавГТУ. 2011. - № 1. - С. 19 - 24.

86. Климачев И. И. СВЧ ГИС. Основы конструирования / И. И. Климачев, В. А. Иовдальский М.: Техносфера, 2006. - 352 с.

87. Мокеев O.K. Химическая обработка и фотолитография в производстве полупроводниковых приборов и микросхем / О. К. Мокеев, А. С. Романов М.: Высшая Школа, 1979. - 96 с.

88. Stanishevsky A. Modification of hydrogen-free amorphous carbon films by focused ion beam milling / A. Stanishevsky, L. Khriachtchev // Journal of Applied Physics. Vol. 86. - 1999. - P. 7052 - 7058.

89. Spàdtke P. Accel-decel extraction system for PIG sources / P. Spâdtke, F. Heymach, R. Hollinger, K. D. Leible, S. L. Q. Mayr // Review Scientific Instruments. 2002. - Vol. 73. - P.723.

90. Шевчук С. JI. Метод реактивного ионно-лучевого синтеза тонких пленок непосредственно из пучков ионов: дис. канд. тех. наук: 05.27.01 / Шевчук Сергей Леонидович. М., 2002 г. - 161 с.

91. Мартене В. Я. Синтез алмазоподобных пленок углерода с помощью ионного источника на основе отражательного разряда с полым катодом / В. Я. Мартене, В. А. Тарала, Е. Ф. Шевченко // Перспективные материалы. -2011.-№ 3.-С. 40-45.

92. Тарала В. А. Исследование газофазного осаждения пленок аморфного углерода с ионно-плазменной стимуляцией процесса / В. А. Тарала, Е. Ф.146

93. Шевченко // Материалы 39-ой научно-технической конференции по итогам работы профессорско-преподавательского состава за 2009 год. Т. 1. СевКавГТУ, Ставрополь. 2010. С. 15 16.

94. Файзрахманов И. А. Влияние бомбардировки ионами углерода на наноструктуру алмазоподобных пленок / И. А. Файзрахманов, В. В. Базаров, В. А. Жихарев, И. Б. Хайбуллин // Физика и техника полупроводников. 2001. - Т. 35. - № 5. - С. 612 - 618.

95. Ferrari А. С. Raman spectroscopy of amorphous, nanostructured, diamond-like carbon, and nanodiamond / A. C. Ferrari, J. Robertson // Philosophical Transactions of the Royal Society A. 2004. - Vol. 362. - P. 2477 - 2512.

96. Ferrari A. C. Interpretation of Raman spectra of disordered and amorphous carbon / A. C. Ferrari, J. Robertson // Physical Review B. 2000. - Vol. 61. -No. 20.-P. 14095- 14107.

97. Casiraghi C. Raman spectroscopy of hydrogenated amorphous carbons / C. Casiraghi, A. C. Ferrari, J. Robertson // Physical Review B. 2005. - Vol. 72. -No. 8.-P. 085401 -085415.

98. Семенов А. П. Тонкие пленки углерода. II. Строение и свойства / А. П. Семенов, И. А. Семенова // Журнал технической физики. 2004. - Т. 74. -№ 5.-С. 101 - 104.

99. Кудрявцев Ю. П. Карбин-третья аллотропная форма углерода / Ю. П. Кудрявцев, С. Е. Евсюков, М. Б. Гусева // Известия академии наук СССР. Сер. хим. 1993. - № 3. - С. 450 - 463.

100. Mobner С. Characterization of diamond-like carbon by Raman spectroscopy, XPS and optical constants / C. Mobner, P. Grant, H. Tran, G. Clarke, D. J. Lockwood, H. J. Labbe, B. Mason, I. Sproule // Thin Solid Films. 1998. - Vol. 317. -P. 397-401.

101. Васильев А. В. Инфракрасная спектроскопия органических и природных соединений: учебное пособие / А. В. Васильев СПб.: СПбГЛТА, 2007.- 54 с.

102. Анненков Ю. М. Основы электротехнологий: учебное пособие / Ю. М. Анненков Томск: ТПУ, 2005. - 208 с.

103. Синельников Б. М. Моделирование процессов зарождения аморфных и кристаллических пленок алмазоподобных материалов / Б. М. Синельников, В. А. Тарала // Материалы электронной техники. 2010. -№.1. -С. 32-41.

104. Синельников Б. М. Синтез и исследование пленок алмазоподобного углерода, полученных из метана в ВЧ-плазме / Б. М. Синельников, В. А. Тарала, Т. Н. Прохода // Вестник ЮНЦ РАН. 2009. - Т. 5. - № 2. - С. 120- 123.

105. Derry Т. Е. Ion implantation of carbon in diamond / Т. E. Derry, J. P. F. Sellschop // Nuclear Instruments and Methods. 1981. - Vol. 191. - P. 23 - 26.

106. Locher R. Direct ion-beam deposition of amorphous hydrogenated carbon films / R. Locher, C. Wild, P. Koidi // Surface and Coatings Technology. 1991. - Vol. 47.-P. 426-432.

107. Lmimouni K. Diamond-like carbon films as electron-injection layer in organic ligth emitting diodes / K. Lmimouni, C. Legrand, C. Dufour, A. Chapoton, C. Belouet // Applied Physics Letters. 2001. - Vol. 78. - P. 2437 - 2439.

108. Brodsky M. H. Infrared and Raman spectra of the silicon-hydrogen bonds in amorphous silicon prepared by glow discharge and sputtering / M. H. Brodsky, M. Cardona, J. J. Cuomo // Physical Review B. 1977. - Vol. 16. - P. 3556.

109. Sarangi D. Characterization studies of diamond-like carbon films grown using a saddle-field fast-atom-beam source / D. Sarangi, O. S. Panwar, S. Kumar, R. Bhattacharyya // Journal of Vacuum Science and Technology. 2000. - Vol. 18. No. 5.-P. 2302-2311.

110. Маишев Ю. П. Источники ионов с холодным катодом для ионно-лучевого травления и нанесения пленок / Ю. П. Маишев // Электронная техника. Серия 7. Технология, организация производства и оборудование. 1984. -№4(125).-С. 6-1.

111. Арцемович JI. А. Плазменные ускорители / Л. А. Арцемович М.: Машиностроение, 1973, - 312 с.

112. Rodil S. E. Raman and infrared modes of hydrogenated amorphous carbon nitride / S. E. Rodil, A. C. Ferrari, J. Robertson, W. I. Milne. // Journal of Applied Physics. 2001. - Vol. 89. - No. 10. - P. 5425 - 5430.

113. Yushin G. N. Effect of sintering on structure of nanodiamond / G. N. Yushin, S. Osswald, V. I. Padalko, G. P. Bogatyreva, Y. Gogotsi // Diamond & Related Materials. 2005. - Vol. 14. - P. 1721 - 1729.

114. Zhang B. Structure evolution from nanocolumns to nanoporous of nitrogen doped amorphous carbon films deposited by magnetron sputtering / B. Zhang, Y. Yu, Z. Wang, J. Zhang // Applied Surface Science. 2010. - Vol. 256. - P. 6506-6511.

115. Roy D. Characterisation of carbon nano-onions using Raman spectroscopy / D. Roy, M. Chhowalla, H. Wang, N. Sano, I. Alexandrou, T. W. Clyne, G. A. J. Amaratunga // Chemical Physics Letters. 2003. - Vol. 373. - P. 52 - 56.

116. Визирь А. В. Несамостоятельный тлеющий разряд с полым катодом для широкоапертурных ионных источников / А. В. Визирь, Е. М. Оке, П. М. Щанин, Г. Ю. Юшков. // Журнал технической физики. 1997. - Т. 67. - № 6.-С. 27-31.

117. Bendavid A. The mechanical and biocompatibility properties of DLC-Si films prepared by pulsed DC plasma activated chemical vapor deposition / A. Bendavid, P. J. Martin, C. Comte, E. W. Preston, A. J. Haq, F.S. Magdon Ismail,150

118. R. К. Singh // Diamond & Related Materials. 2007. - Vol. 16. - P. 1616 -1622.

119. Королев Б. И. Основы вакуумной техники / Б. И. Королев М.: Госэнергоиздат, 1957. - 400 с.

120. Piazza F. Transpolyacetylene chains in hydrogenated amorphous carbon films free of nanocrystalline diamond / F. Piazza, A. Golanski, S. Schulze, G. Relihan. // Applied Physics Letters. 2003. - Vol. 82. - No. 358. - P. 358 - 360.

121. Mapelli C. Common force field for graphite and polycyclic aromatic hydrocarbons / C. Mapelli, C. Castiglioni, G. Zerbi, K. Mullen // Physics Review B. 1999. - Vol. 60. - P. 12710.

122. Al-Jishi R. Lattice-dynamical model for graphite / R. Al-Jishi, G. Dresselhaus // Physics Review В. 1982.-Vol. 26.-P. 4514.

123. Tamor M. A. Raman «fingerprinting» of amorphous carbon films. / Tamor M. A., Vassell W. C. // Journal of Applied Physics. 1994. - Vol. 76. - P. 3823 - 3831.

124. Шипачев В. С. Высшая математика / В. С. Шипачев М.: Высшая школа, 2001.-479 с.

125. Мамаев А. С. Разработка ионно-плазменных методов нанесения покрытий и азотирования перспективных конструкционных материалов: дис. канд.тех. наук: 01.04.13: защищена 05.06.12 / Мамаев Александр Сергеевич. -Екатеринбург, 2012 г. 174 с.

126. Мельник H.H. Комбинационное рассеяние в неоднородных углеродных структурах, монография Комбинационное рассеяние 80 лет исследований (ред. В. С. Горелик) / Н. Н. Мельник - М.: ФИАН, 2008. - С. 147-161.

127. Kudryavtsev Y. P. The influence of temperature and pressure on a- and b-carbynes. / Y. P. Kudryavtsev, N. A. Bystrova // Izvestia AN. Ser. Chim. 1998. -No 4.-P. 589- 591.