Холоэллипсометрия in situ слоистых структур: основы, методы и средства тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.01 ВАК РФ

НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ЦЕНТР /- ^

УНИКАЛЬНО! О ПРИБОРОСТРОЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК

На правах рукописи УДК5355,537533 2,543 47

Кирьянов Анатолий Павлович

ХОЛОЭЛЛИПСОМЕТРИЯ IN SITU

СЛОИСТЫХ СТРУКТУР: ОСНОВЫ, МЕТОДЫ И СРЕДСТВА

01 04 01 — приборы и мешды экспфименталььой физики

Автореферат диссертации на соисканиеученой степени доктора физи ко-математических наук

Москва 2007

003062652

Работа выполнена в НТЦ Уникального приборостроения РАН

Официальные оппоненты д ф м н , проф Бурков В И., д ф м н , проф Локшин Г.Р., дфмн,проф Шепелев А.В

Ведущая организация Научно-исследовательский центр по изучению свойств поверхности и вакуума(119421, Москва, ул Новаторов,40)

Защитадиссертации состоится 30 мая 2007 г в 14 час 00 мин назаседании Диссертационного Совета Д002 135 01 НТЦ Уникального приборостроения РАН, по адресу 117342,г Москва,ул Бутлерова, 15

Сдиссертаиией можно ознакомиться в библиотеке НТЦ Уникального приборостроения РАН

Авто реферат разослан

Учёный секретарь диссертационно го совета Д0Й5Н85 01,

кандидат физию-математических наук ОтливанчитТЕГА

Общая характеристика работы

Л.ктузцкнпсп, проблемы Важным направлением развитая естествознания и техники является совершенствование освоенных и создание новых методов и средств измерений как безусловной формы познания мира, приобретения знаний и создания технологий Поиск знаний и овладвше ими с цепью обеспечить общество новейшими технологиями связывают с освоенным уровнем в чувствительности, точности, полноте, локальности, быстроте, универсальности и экономичности методов измерений и их применений

Нашему времени присуще мощное развитие информатики и обеспечивающих его наукоемких технологий Эта черта современного познания и применения знаний (а) выдвигает особые требования к освоенным методам и средствам измерений и (б) открывает новые подходы крэзвитию и освоению на производстве и практике нгучных исследований и новых ранее неизвестных, и в ноюм качествеуже известиых методов и средств измерений. Узким местом ценоёмких технологий в микроэлектронике и химии стали высокоэффективное получение специальных материалов с программируемыми свойствами и низкая эффекта вность у правления процессом их синтеза Это обязано в основном методологическому подходу к контролю параметров слоистых структур, осуществляемому по конечному продукту производства Такой подход игнорирует несоответствие его всей сложности самоорганизации синтеза материал а со свойствами, которые отличны от свойств исходных продуктов, взаимодействующих в пространственной области синтеза такого материала. И на передний фронтобеспечения высокой эффективности наунэ-емких технологий вышли полвопграметрические измерения и контроль т situ процессов на границах контакта слоистых сред, где рождаются новые материалы с нужными свойствами. Они формируются в тонких поверхностных областях слоистых структур, которые организуют roo иерархию rut ан арных систем Логично, что актуальными для фундаментальных исследований поверхностных явлений и технологий, нацеленных на синтез материалови их обработку, стали концепция и физию-тсхнические принципы, разработка и освоение как принципиально нового метода мониторинга кинетики явлений и синтеза материалов, так и его средств При анализе методов и средств нэнт-роля и исследования иг situ явлений на поверхностях раздела сред, на пер вый план, с точки зрения универсальности и эффективности, дистанционное™ и бесконтактное™, доступности и способности вписываться в у же освоенные экспер и ментальные и технологические установки, выходят как методы, так и средства измерений vi sitii оптаческих параметров слоистых структур И потому мы обратились коптаческому методу зллипсометрии

Выявив принципиальную ограниченность его в традиционном виде для измерений т situ быстр ых процессов и в наукоемких технологиях, мы поставили проблему создания нового научного направления в области оптако-физических измерений, адекватного требованиям измерений т situ процессов в слоистых структурах Конкретно оно оформленно нами а) разработкой концепции и физико-технических пртшпавхолотлинсометрии in situ как

эллипсометр"ч полного набора оптических параметров слоистых струюур в реальном времени, б) разработкой реализующих этот новый метод средств измерений, те холоэллипсометров и в) анализом методов осюения их в физических исследованиях и технологических приложениях Решению этой фундаментальной задачи и посвящена настоящая диссертация

Цель работы Разработка и развитие концепции и физико-технических принципов осуществления нового научного направления в области оптико-физических измерений - холоэллипсометрии т situ слоистых структур Эго потребовало решения следующих задач

1 Анализ традиционной аллипсометрии применительно к требованиям измерений т sitii и мониторинга слоистых струюур при синтезе материалов

2 Разработка принципиально нового концептуального подхода к измерениям т sitii полного набораоптических параметров слоистых струюур

3 Разработка физико-технических принципов и новых методов исследования и контроля текущих процессов на поверхности и границах раздела слоистых структур - холоэллипоометрии т situ

4 Получение и применение уравнений холоэллипсометрии т situ слоистых струюур как методологической основыреализации метода

5 Разработка по сути новых оптических схем холоаллипсометров т situ

6 Анализ симметризации аппаратной функции холоаплипсометра т situ

1 Разработка физико-технических принципов гетеродинной холоэллипсометрии т situ и гетеродинных холоэллипсометров in situ

8 Разработка интерференционной лазерной ИК-холоатлипсометрии

9 РазработкаИК фурье-спеюрохолоэллипоометрии т situ

10 Расчеты приоритетных характеристик спектрохолоэллипсометров

12 Сверхбыстрая (пико- и фемтосекундная) ИК спектрохолоэллипоо-метрия на основе техники сверхпроводниювых квантовых интерференционных джэзефсоновскихинтегральных контактных структур

12 Холоаллипсометрия т situ как метод литографичеевдгю мониторинга в целом и толщины рези ста в частности для микро- и нано электроники

13 Анализ применения холоэллипсометрии т situ в биологии, биотехнологиях, медицине и экологии окружающей среды

Методы исследования Решение н^чно-технических задач, представленных в диссертации и определенных ее целями, опиралось на методы экспериментальной физики и математическое моделирование

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, обеспечивается

- корректностью постановки физических задач и их решения с учетом методологии физического подходам математического моделирования, законов распространения поляризованных электромагнитных юлн в слоистых структурах и граничных условий для электромагнитного поля,

- экспериментальным подтверждением определяющих расчетных характеристик работы лазерных холоэллипсометров и ИК фурье-спектрохолоэл-липсометровТГйониторинга толщинырезиста в микроэлектронике

Научная новизна результатов диссертации состоит в том, что снят ту-пикдля традиционной эллнпсометрик при измерениях от situ, созданы и всесторонне развиты принципиальные основы - концепция и физию-техниче-ские принципы- шких измерений как эллипсометрии т situ При этом

1 Впервые предложен и отработан оптико-физический метод эллипсометрии т situ слоистых сгру етур

2 Впервые открыта и развита фурье-спектрохолоэллипсометрия от situ

4 Впервые предложены и разработаны физико-технические принципы организации а) лазерного холозллипсометра, б) интерференционного холо-эллипоометра и в) ИК фурье-спеетрохолоэллипоометра в геометрии брюсте-ровского и почти нормального отражения, реализующих предложенный впервые автором метод эллипоометрии in situ

5 Даныоценки приоритетных хфактеристакхолоэллипсометров т situ

6 Впервые предложена симметризация аппаратных функций холоэллип-сометров т situ лазерного и интерференционного типа

7 Впервые предложен метод гетеродинной холоэплипсометрии и sitii

8 Впервые предложена сверхбыстрая (пию- и фемтосекундная) спектро-холоатлипоометрия т situ наосноветехники сверхпроводниювых квантовых интерференционныхджозефооновских интегральных контактных структур

Практическая значимость полученных результатов в том, что дан физико-технический фундамент развития измерений т situ полного набора оптических параметров слоистых структур, затребованных задачами микро-и наноэлектроники, химического катализа и электрохимии, биологического и экохимического монигоринганаосновехолоэлллипсометрии msitu.

Положения,выносимыена защиту

1 Концепция холоэплипсометрии т situ как эллипсометрил, позволяю-щеРопределять в режиме in situ бесконтактно и одновременно, параллельно во Еремени полный набор аплипсо метрических параметров и оптических параметров слоистых структур впроцессеих физию-химических изменений.

2 Физига-технические принципы реализации холоэплипсометрии in situ

3 Физико-технические принципы создания хомоэллипсометров т situ с целью реализовать холоэллипсометрию и situ и определять бесконтактно и одно временно, параллельно во времени полный набор аллип со метрических и оптических пфаметров для описания во времени явлений в слоистых структурах оптически изотропном поглощающем слое (типа рези ста) на подложке, двуслойной изотропной структуре, оптически анизотропном слое

4 Уравнения холоэплипсометрии т situ слоистых структур как методологическая основа определять бесюнтактно и одновременно, параллельно во времени полный набор холоэллипсометрических и оптических параметров дляописания состояния меняющейся со временем слоистой структуры

5 Симметризация аппаратной функции холоэплипсометрии т situ, уменьшающая объем обработки данных параллельных многопараметрических импульсных измерений методом холоэплипсометрии т situ, исключающая при этом источники систематических погрешностей традиционной аллипоометрии и повышающая точность и надежность получаемых результатов

6 Физико-технические принципы реализации быстрой фурье-спектрохо-лоэллипсо метрик слоистых струюур при брю cm ер о веком отражении, позволяющие определять бесконтактно и одновременно, параллельно во времени полный набор спектров для оптических параметров изменяющейся во Бремени слоистой структуры оптически изотропного поглощающего слоя (типа резиста) на подложке, двуслойной оптически изотропной поглощающей струюуры, оптически анизотропного поглощающего слоя

7 Быстрая фурье-спеюрохолоэллипсометрия почти нормального отражения как метод определения однофеменно, параллельно во времени спектра четырех аллипсометрических параметров при почти нормальном отражении потока ИК волн о г анизотропных атомных монослоёв на подложке

8 Оценка обнаружится ьной способности холоаплипсометров т situ вла-зерноми фу р ье- сп ектр о м етр им ее ко м вариантах их осуществления

9 Метод сверхбыстрой (пиго- и фемтосекундной) спектрохолоаллипсо-метрии т situ на основе техники сверхпроводниновых квантовых интерференционных дж>зефсоновских интегральных контактных структур при низких температурах как метод определения бесконтактно и одновременно, параллельно во времени полного набора спектров поляризационных оптических параметров меняющейся со временем слоистой струюуры за сверхкороткие времен а со сверхрекпрдной чувствительностью

10 Получение полного набора оптических параметров одно- и ДЕуслой-ной анизотропной структуры с помощью гетеродинной холоаллипсометрии

11 Обеспечение на основе холоаллипсометрии т sikt с помощью применения соответственного холоэллипсометра для измерений т sitit мониторинга (а) субмифонной и глубоко субмикронной литографии в микроэлектронике, (б) катализа в химических реакторах и (в) в биотехнологических реактор ах, (г) экологического состояния окружающей среды

12 Метод модуляционной электроадсорбционной фурье-спектрохолоэл-липоометрии особых бел новых структур на металлизированной подложке.

Апробация работы Результаты исследований, включенные в диссертацию, были пред(лавлены на следующих на^ чных конференциях и семинфах

1 Конференция «Эллипсомегрия теория, методы, эксперименты» -Новосибирск, июнь 1987

2 I Всесоюзное со вещание по ВТСП -Харьков, декабрь 1988 г

3 II Всесоюзная конференция по ВТСП - Киев, сентябрь 1989 г

4 Всероссийская научно-техническая конференция «Микро- и наноапек-троника-98» -Звенигород,пансионат «Липки», 1998

5. X Международный симпозиум «Тонкие пленки в электронике», Ярославль, сентябрь 1999 г

6 Научный семинар кафедрыобщей физики МФТИ 20 03 2005 г

7. International Conference "Micro- and nano-electronics 2005" October, 2005, Moscow Zvenigorod, Russia

8 Научно-практическая конференция «Отчеты по проектам программы Президиума РАН "Поддержка инноваций"2006 гл - Москва, 23 11 2006 г

Личное участие автора в выполненнм работы Автор диссертации дал анализ проблемы, определил круг вопросов!! цепь диссертации, поставил задачи, выбрал методы их решения, предложи концепцию и физико-технические принципы хололкпипшметрии т smi оптических параметров слоистых структур, провел исследования задач,представленных вдиссертации

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит 250 страниц текста, в том числе 1 таблицу^ рисуноки списокцитаруемой литературы на 161 наименование

Содержание дисссрта ции

Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулирована цепь исследования, показана ночная новизна и практическая значимость результате в работы, представлены научные поло жени я, выносимые на защиту

В первой главе диссертации дан анализ состояния и тенденций развития эллипсометрии Показано, что оно свелось к автоматизации традиционных методов измерений процессов в поверхностных областях слоистых струетур Во второй главе диссертации дан анализ специфики технологических процессов в микроэлектронике и химического катализа при синтезе материалов с планируемыми свойствами и подчеркну! их ход как самоорганизация в сложных системах, выявлены физические и функциональные требования к методам и реализующим их средствам с точки зрения исследований и мониторинга быстрых процессов в реальном времени (w sitii) в слоистых структурах, включая и импульсные процессы

Главное требование - обеспечить 1) одновременность измерения оптических параметров слоистых структур, 2) быстродействие адекватно ^емени процессов на слоистой структуре и 3) полноту набора экспериментальных параметров И традиционная эллипсометрия не годится для мониторинга и исследований процессов в режиме иг situ из-за нарушения требования полноты набора измеряемых параметров Онадаетдвапараметра у = arctg (rp/fr5) и А - фр — фв заданных отношением модулей rP. rs и разностью фаз фр и ф3для амплитудных комплексных коэффициентов отражения r*ps = гр5ехр(кррs), описывающих отражение слоистой структурой линейно поляризованных р- и s- компонент потока электромагнитных волн Но обратная задача эллипсометрии, цель которой иметь по данным измерений мээффициенто в отражения r*ps весь набор оптических параметров слоистой струюуры в рамках электродинамики Максвелла-Лоренца, требует для своего решения знания не двух, а большего числа параметров сообразно конкретным оптическим свойствам слоистой стру^ры Так, даже для оптически изотропного поглощающего слоя на подложке надо знать, хотя бы, три измеряемых параметра, чтобы найти значения трех оптических параметров действительной п и мнимой к частей комплексного показателя преломленияп* слоя и его толщиныd Определение т situ трех оптических пфаметро в слоистого объекта (n, к и d) на основе измерения двух зллипсометрических параметров (vy и Д) при решении

обратной загэчи зплипоометрии становится произвольным, требующим для своей определенности некоторых априорньк допущений о свойствах слоистой струюуры Наконец, используемое при расчетах допущение о равенстве поляризационных аппаратных функций эялипсометра А*р и A*s для линейно поляризованных р- и s-мэмпонент потока волн верно, если приняты меры по симметризации аппаратных функций эллипсометра Иняе имеем систематические погрешности и для эллипсометрических (i|/ и Д), и для оптических (n,k и d) параметров слоистого объекта

Предложенный впервые и развитый нами метод аплипсометрии, обеспечивающий необходимые для измерений т situ и быстродействие, и одновременность, и полноту для обратной задачи аплипсометрии набораизмеряемых параметров, мы назвали холошлипютетрией Она реализуется прибором, назвали ым нами холоэллипаометром В о ото ве его работы л ежит н енул евая

метода эллипсометрии Блок-схема лазерного холоаллипсометра, поясняющая реализацию холоэллипсометрии т дана на рисунке 1 дляоптически изотропного поглощающего слоя на подложке Поток волн отлазера 1 через линейный поляризатор 3 поступает на поляризационный расщепитель 4, расщепляющий поток на две части опорную О и информационную И Опорную часть О непосредственно и информационную часть И после взаимодействия со слоем 5 расщепляют на четыре опорных и информационных пучка с различными, но сходными для нужных опорных и информационных пучювпо-лфизациями Опорная О и информационная И части потока волн разделяют сходными светоделителями 60 и 6„ на два пучка (1э, П0) и (1„, II,,), далее их разделяют линейными поляризационными призмами 70и и 80„ Последние выделяют пучки волн с линейной поляризацией, ориентированной под углом 45° клинейным р- и э-поляризациям волн на выходе из призм 7ои И получают четыре опорных и информационных пучка Они детектируются одновременно фотоприемниками 90-1-90-4 и 91,-1-9„-4 соответственно, а с их выхода

Рисунок! Блок-схема лазерного холоэллипсометра

элеетричесие сиги алы по ступают одновременно в систему регистрации 10 и затем в систему обработки 11 сигналов Получаемый банк электрических сигналов позволяет, используя соотношения для интенсивностей опорньк и информационных пучюв, найти три аллипсомстрических параметра гр,г5 и Д слоя Система отображения 12 выдает эти три определяемых однонременно параметра, ano необходимости и оптические параметры

Основой методахолоэллипсометрии вне зависимости от выполнения хо-лоаллипоометра служит создание дсух каналов измерений формированием основного информационного потока, зондирующего слоистую пленочно-по-кровную структуру (ППС), и дополнительного опорного потока волн Они формируются тем, что исходный поток волн, пройдя сквозь поляризатор, разделяется светоделителем до его поступления на основную ППС После разделения потоки волн поступают на основную и опорную ППС (в опорном потоке волн ППС может и не быть) В схеме последовательно по бегу волн размещают главные алементы эллипсометра - поляризатор (П), ППС- объект (О), компенсатор (К) и анализатор (А) (ПОКА), юмпенсагор К фазовых параметров помещают перед поляризационной призмой — анализатором А поляризации потока волн В отсутствии основной ППС 5 в схеме без опорной ППС (рисунок 1) или при замене основной ППС эталонной, сходной опорной, оптические тракты и электроизмерительные части в каналах измерений проверяют на идентичность Неизбежные различия аппаратных функций для поляризованных р- и s-компонент потоков волн и параметров электроизмерительных систем в каналах учитывают без осложнений предварительными опытами, их результаты вносятся в банкданных регистрирующей части установки и они относятся к свойствам тех ее частей, которые остаются неизменными и незатрагиваются процессами наисследуемой слоистой ППС

Другая черта холоэллипсометрии состоит в том, что информационные и опорные потоки волн в анализаторах поляризации разделяют на четыре информационных и опорных пучка волн с различными поляризациями для пучков в измерительном канале, но сходными для соответственных пучков волн Эти потоки разделяют на входе каждого анализатора сходными (друг другу и имеющемуся на входе прибора) светоделителями на два пучка юлн, которые расщепляются сходными поляризационными призмами высокого качества (с ослаблением одной линейной поляризации - Ю^-Ю"6) еще на два поляризованных пучка Эти-то пучки и регистрируют одновременно одинаковые фотоприемники, обладающие достаточным для режима т situ быстродействием и подсоединенные к входам усилительно-регистрирующих частей, подключающихся к автономной ЭВМ. Полная информация о поляризации отражаемых основного и опорного потоков юлн получается потому, что одна поляризационная призма отбирает компоненты юлн с линейными р- и s-поляризаци-ями, а другая - компоненты с электрическим вектором под углом ±45° к электрическому вектору на выходепервой из этих поляризационных призм

Одновременность измерений интенсивности для всех потоков излучения достигают тем, что не используют разновременные действия, связанные с отсчетами показаний приборов или переключением режимов их работы, и тем,

что оптичесие пути для всех пучков волк делаются одинаювыми Нужное при работе т situ быстродействие достигают подбором нужных времен фотоотклика у фотоприемников и времен записи сигналов регистрирующими элементами Одновременное определение т situ трех эллипсометрических параметров ППС (rp, rs и Д) отвечает законам взаимодействия полфизованных электромагнитных волн с оптически ми элементами прибора Измеряя интенсивности информационных и опорных пучиэв, имеют восемь независимых отсчетов для измерений т situ и восемь отсчетов для предварительных измерений при фиксированном расположении атементов в измерительных каналах прибора, так что имеют шестнадцать независимых экспериментальных величин Детектируемые пучки несут информацию, данную 18 параметрами, но фазы(^, 5S) комплексных амплитудных коэффициентов отражения (гР*, О для основной и опорной ППС выступают через их разности Д и До и фазы (уР, ys) комплексных амплитудных поляризационных аппаратных функций прибораАр* и As* через разность ДА длялинейно поляризованных р- и s-компонент потока волн в основном и опорном каналах измерений Сходство в их конструктивном оформлении снижает число различных параметров потоков волндо семи одновременно измеряют выходные сигналы V„, V„2,V„3, V„4 от информационных ri v0l, V02, V03, V04 отопорных пучюв волн и получают их относитепьныепараметры

[V„,(„2>/Vc1(o2)]l/2 (1-1)

[V„, ,01) A^,i2(o2)]1/2 (1-2)

iVH3-V„4|/(VH3 + V„4) (1-3)

lvo3-vo4Uv o3+Vo4) (1-4)

Основные уравнения холоэллипсометрии - это (а) модули гр и rs козффи-циентовГр* и rs* р- и s-компонент потока

Гр =r0p(V1„A^0l)1P4V„1/V0l)I/23 (2)

.тг ли

Г5 =ros(,V„2/\o2) \V&/V02) з V) (величины с индексом «э» находят, заменив основную ППС эталонной ППС, гор иг„- модули комплексных амплитудньк коэффициентов отражения гор* и ros* дляр- и s-компонент юлн на опорной ППС), - это (б) известные в эллипсо метрии отношения р = (ГрЛт) и р0 = (ropA-os) модулей (rp, rj и (гор, г0!) для коэффициентов отражения для р- и s-компонент потока волн на основной и опорной ППС

Р = (V„,/V„2) (4)

Po=(Vol/Vo2) (5)

- (в) параметр ыДиД, sm Д = (1 /2)(р + р"')[( V„3 - V„4)/( V„3 + V„4)] (6) sm Д, = (1 £)(Po + p0"')[( Vo3 - Vo4)/(Vo3 + Vo4)] (7) Формулы (6) и (7) отвечают специальной настройке компенсаторов К Разности фаз Дди и Дед апп^атурных функций для р- и s-юмпонент в информационном (и) и опорном (о) потоках юлн при взаимодействии с оптическими элементами приборана пути от источника волн до приемниюв подбирают, заменяя основную ППС сходной эталонной и ориентируя компенсаторы так, чтобы имелся фазовый сдвиг(7г/2) для ортогонально поляризованных

волн Отклонения же сдвигов фаз от (л/2) для опорной ППС при измерениях т situ служат мерой фазовой стабильности работы прибора

Основные уравнения холоэллипоометрии (2)~(7) дают принципиальную осноЕу для реализации метода определения т situ эллипсометрическнх параметров слоистой ППС независимо от выбора ее модели (независимо от априорных допущений о конкретных значениях некоторых ее параметров), причем отношение сигналов снимает неопределённости информации об интенсивности потока волн на входеприбораи его аппгратных функциях Ар* и As", а разностные сигналы (V,l3 - V„4) и (Vo3 - Vo4) подавляют «когерентные» шумы от полей излучения Микропроцессор обеспечивает и запись, и хранение, и использование данных для аппаратных функций прибора.

Способность холоэллипсометрии т situ определена а) числом параметров, измеряемых независимо, быстро, одновременно, и б) командами Число измеряемых параметров дано числом оптических параметров слоистой ППС И реализация холоэллипсометрии т situ юррелируег с теорий ППС Расчет ее коэффициентов отражения г р и т\ линейно пол яр изо ванных р- и s-компонент падающего потока волн проводят известным изящным методом, использующим чегьрехкомпонентную матрицу S, связывающую компоненты электрического поля волны на входе и выходе из слоя, заключенного между плоскостями, нормальными бегу волны Матричный метод обязан общим свойствам ал еетро магнитно го поля уравнениям Максвелл а- Лоренца, граничным условиям для векторов электромагнитного поля на границераздел а сред, и материальнымуравнениям для этих векторовполя вслое

Матрица S описывает отражение (пропускание) электромагнитных волн слоистой структурой и дана произведением всех последовательно включаемых матриц - матриц I^ij, границ раздела слоёв j и (j-1) и матриц L, j-слоя толщины Дописывающих этапы взаимодействия плоских волн с элементами слоистой структуры на пути от входа в нее до выходаиз нее

S = Ioi L] Ij2 Lо ""lo-ij Lj Lis, In(№1) (8)

причем матрица Iu_ij, границы раздела слоев j и (j-1) определена френелев-скими коэффициентами отражения г и пропускания t ^^ при заданных

углах падения ф,

»0-4

1 г

0-1 >

(Hi 1

(l/t'o-.i) (9)

а матрица для cлoяJ с комплексным показателем преломления п*, = п, + ikJ и толщиной Дописывает фазовый сдвиг для волн, бегущих в разных направлениях в слое

ехр(+1ф1

Ь)= 1 ехр(-1ф^) (10)

гд е фазо вый сдвиг ф^ ф^ = кДп^со Зф*, (11)

к-волновое число к=2лА (12)

Ф,-угол между направлениями бега юлн и нормали к границеразделасред

В эллипоометрии матрицу S слоистой структуры получают отдельно для р- и s-компонент потока волн, отражаемого слоистой ППС (индекс р - ориентация в плоскости падения, s - поперек нее) Применив метод S-матрицы к структуре из двух слоев (1 и 2), находящихся на подложке (3) ю внешней среде(0) ^S = I01 L, I,2 U I23 (13)

имеем т'р s r*ps = (S2|/Sn)ps _ ( (14)

и Sn = А'[Д + г*о,г*ехр(—i2ф*j) + (г'1>2 + г\иехр(-2ф^)г'2зехр(-Сф'2)] (15) 821 = А,[(г*о1+г,12ехр(-2ф*1) + (г'о1г,12+ехр(-{2ф'1)г,мехр(-12ф*2)] (16)

Формул ы(14)-(16) описывают и однослойную структуру, когда для толстого слоя2 множительехр(-йф 2)-0 из-запоглощенияпотокаюлн внем

Коэффициенты отражения г р и г s для р- и s- компонент потока волн на д^слойной структуре определяются при известных показателях преломления п о и п'з внешней среды и подложки шестью оптическими параметрами действительными (пьп2) и мнимыми (кьк2) частями комплексных показателей преломления n i и n 2 слоев 1 и 2 и их толщинами di и d2 Результат важен для холоэллипсометрии как задающий требования к функциональной, схемотехнической и конструктивной организации холоэллипоометра.

В общем случае холоэллипоометрия оптически анизотропного поглощающего слоя 1 на подложке 2 при контакте с внешней средой 0 строится в рамках электродинамики сплошных сред с учетом материальных уравнений связи в виде тензоров второго ранга для электрической <е*от> = <£pq> - i(4n/io)<cpC]> и магнитной <Рт,ч> проницаемостей с тензором проводимости <apq> Эти тензорыопределяются, в общем, девятью комплексными и в итоге 18 действительными параметрами Но компоненты электрических и магнитных векторов поля связаны уравнениями для электрической и магнитной энергий электромагнитной волны и условиями инвариантности к преобразованиям симметрии, свойственной кристаллам Это позволяет при нулевом магнитном поле привести тензор электрической проницаемости <e*pq> к диагональному виду Так, для оптически одноосных кристаллов, широко применяемых, число параметров, описывающих оптические свойства слоя, снижается до шести толщина слоя d, действительная п0 и мнимая к0 части обыкновенного показателя преломления п o(n0 = n0+ ik0), действительная пс и мнимая ке части необыкновенного показателя преломления п e(n е= ne+ike), угол се направления колебаний вектора индукции ]) волны относительно оптической оси кристалла, причем для необыкновенной волны, если а^л/2, фазовая скорость v(ot) v(a) = cflXsmcOVe^nJO] + [(cosa)2<nV2nok0)l}'д (17) Хотя расчет коэффициентов отражения г р и r*s полфизованного потока волн анизотропными слоистыми структурами в общем случае разработан еще не совсем достаточно, но для общего подхода к холоэллипсометрии m situ вполне достаточными оказываются уже имеющиеся методы расчета коэффициента в отражен и я оптически анизотропных пленокнаподложке

В случае, югда оптическая ось одноосной пленки 1 перпенди1улярна ее границам, со средой 0 и подложкой 2, применяют формулы (14) и (15)—(17), уточняя фазовую толщину р,1р5=2ф'| = (4ndi^)n*!p5со5ф1р(18) и френеиеш-кие коэффициенты для юмпонент отражаемого потока световых волн с линейными р- и s-поляризациями на границах раздела пленки 1 с внешними для нее средами 0 и 2

p'oip^in'lonVcOSita- n*0n*lQ.COS(|)]e)/( n*l0n*|eCOS<!>0 + П*0П*1 1 е) (19-1) р*,2р=-(-П,1оП*1еС05ф2 + П*2П*1еС05ф2е)/(П*,оП*1а,С05ф2 + n*2n*IE.cos<j>2e) (19-2)

P*01s=( п'оСОБфо -п'1о00зф1оИп*0005ф0 +п",оС05ф10) (19-3)

P*!2s=(-n*2tt^2 +П*1еС05ф1е)/(п*2С05ф2 + П*1сС05ф,,.) (19-4)

гдеп*]0 и n*ic- обыкновенный (о) и необыкновенный (е) показатели преломления пленки 1,п*0 и п*2- показатели преломления среды0 и подложки 2

В третьей главе представлены физико-технические принципы и специи-фика работы, функциональная, ко негру гаи вная и схемотехническая организация, различные варианты реализации, а также оценка приоритетных характеристик (пороговой чувствительности и информационной способности) лазерных холоэлл ип со метр о в Концептуальная основа их организации видится в функциональном и мэ негру ктивном обеспечении существенного расширения набора одновременно и быстро определяемых в режиме in situ параметров, описывающих текущие процессы в слоистых структурах, в тесной связи с их теоретическими моделями, причем практически и принципиально важна и избыточность экспериментальных параметров в сравнении с их теоретически нужным набором для корректировки алгоритма обработки массива экспериментальных данных при измерениях in sim Такая возможность показана анализом работы лазерного холоэллипоометра-27, позволяющего получать одноЕременно 27 зллипсометрических параметров благодаря использованию трёх различных углов падения на изучаемую слоистую ППС для потоков ИК волн с тремя различными спектральными компонентами в каждом потоке, при этом три зллипсометрических параметра (гр,г3и Д) измерялись для каждого углападенияи каждой частоты излучения

В третьей главе изучена также важная для импульсных опытов реализация их автономности - получения полного набора пграметров для объекта вне зависимости от предварительных опытов - симметризацией аппаратной функции холоэллипсометра Она состоит в том, что светоделитель, предназначенный для создания информационного и опорного потоков волн,организуют так,что сходные друг другу по оостоянию аллиптичесыэй поляризации пучки на выходе из светоделительной части до поступления на объекты сходны по эллиптической поляризации потоку волн на её ачоде Это осуществляют, пропуская поток волн через интерферометр Майкельсона, настроенный на нулевую разность оптических путей, и через светоделитель, сходный светоделителю интерферометра и ориентированный плоскостью светоделения нормально таковой в интерферометре На пути отраженного и пропускаемого интерферометром потоков волн помещают дополнительные светоделители, сходные его светоделителю, удобно использовать для формирования

информационного и опорного потоюв волн пропускаемый и отражаемый этими дополнительными светоделителями потоки волн При симметризации аппаратных функций светоделителей для уравнений холоэллипсометрии (2) и (3) в отсутствии опорной ППС имеем

^(V^/V^f (20) При контроле т situ соблюдают соотношения между Семенами фотоотклика ДтД1Г1 на фотоприемнике, модуляции AT„oa потока волн и изменения состояния Ay объекта в виде неравенств Дтлег « ДТ„од« Д(о6 (21)

Для холоэллипсометров обнаружится ьная способность - это наименьшие уровни бгр и 5rs модулей гр и rs коэффициентов отражения г*р и г 5и §Д для фазового параметра Днаобъекте 5rPiS = (2гр¡/Ылин) (22)

5Д =(oosecA/NanH) (23) где>Здн„ - динамический диапазон прибора, оцениваемый влазфных устройствах ограничениями в точности измерения длины волны света = 108

И предельная величина5Дпр» (1 /NSHH) и 2 10"8 рад Дтя гетеродинного хо-лоэллипеометра из-за погрешностей измерения фазы электрического сигнала и 10"6 рад 5Дпр я 2 КГ6 рад, но обычно из-за точности измерения отношения амплитуд электрических сигналов Ндпн = 104 -105 имеем §Дпр и 5 1СГ5 рад Сравнение с аналогическими методами представлено в таблице 1

Таблица 1

эллипсом етр ручной [88] автомат [24] элл ДИП [43] ингерфер этл [45] холоэлт лазерн. холоэлл гетерод

5Д утл сек 2,0 2,0 6,0 6,0 0,004 0,4

Величина обнаружительной способности холоэплипсометра отвечает уровню достижений традиционных эллип со метров

В четвертой главе представлены физико-технические принципы и специфика работы, функциональная, схемотехническая и конструктивная организация, различные варианты реализации и оценка приоринлных характеристик представителей другого класса средств измерений, реализующих метод холоэллипсометрии на основе двулучевдй интерференции потонэвИК юлн,- интерференционныххолоэллипсометров в одночастотномлазерном и широюполосном фур ье-спектр о метрическом вариантах их реализации

Интерференционные сигналы 1;пЧф для одночастотного лазерного интерференционного холоэллипоометра с фазовой (ф) модуляцией потока юлн, организованного по схемеинтерфероме1раМайкельсона,описывакмся как

1;пчф = ТтГч СХ^СРпг, + Дпц) (24)

(1цтцфэ - интерффенционньй сигнал на фотоприемнике, регистрирующем опорный поток волн^ =1,2- номер канал а измерен и я, гтиг,- коэффициенты отражения длялинейных т- и ч-поляризаций, т = р, б-тип линейной по-лфизации юлн на входе в плечо интерферометра, ч = р, б — тип линейной поляризации потокаИК юлн,пропускаемого аначизируюшей поляризационной призмой на фотоприемник в _)-ом канале измфения, ер™, - дополнительная

разность фаз для линейных т- и q-поляризаций в потоке волн, падающих на ППС, и равная ± nil для каждой вносимой в пучок четверть-вол но вой пластинки в случае р- и s-полфизаций, Д^, - искомая разность фаз для коэффициентов отражении г m и гч потока волн с линеиными ш- и q-no-ляризациями) Измеряя одновременно фотосигналы [Jm)!j, и Ijn41j» в основном и опорном измерительных каналах холоэллипсометра, получаем параметры (r2p,r2sHrprssmA)H параметры (rp,rs и А)" гр = [(ЬрфИЬрфо)]"2 (25)

rs = [(115фМ'.зфо)] 2 (26) Д = aresm [(Ъ^ф/Iiк^оЖ 1 s¡aj> Ьррф/Ъя.]» ЬРрфо) ] (27) Формулы (25)-(27) - основа реализации интерференционной холоэллип-сометрии in siüi слоистых структур водночастотномлазерном варианте

Сочленяя фурье-спектрометр с эллипсомепром, имеем спектроэллипсо-метрию с применением фурье-преобразования - фур ье- сп ектр о оллипсомет-рию Мы независимо показали ее возможности в дальней ИК-области волн

ИК фурье-спектрохолоэллипсометр в простейшем симметричном виде организуется как сочетание двулуч ею го интерферометра МайкельсонаИМ и установленной на его выходехолоэллипсометрической ячейки ЭЯ

ЭЯ

Рисунок2 Оптическая схема симметричного ИК фу р ье-сп ектр охолоэл л ип со метр а

В согласии с его оптической схемой (рисунок2) имеем узел осветителя Л, включающий в себя нихро\ю-керамический источник ИК волн и оптическую систему, формирующую кпллимированный пучок ИК волн Этот пучок ИК волн поступает на вход интерферометра Майкельсона (ИМ) и далее с его выхода направляется на полфизационную призму ППвна входе холоэллипоометра ЭЯ Она расщепляет падающий на нее поток ИК волн на основной информационный (и) и вспомогательный опорный (о) пучки, которые через поставленные на их пути линейные поляризаторы Р] и Р2 падают соответственно на исследуемую ППС (образец) (Б) и эталонную (опорную) ППС (эталон Э) под углом падения, близком к углу Брюстера фБ для исследуемого образца Б Отражаемые образцом 8 и эталоном Э потоки эллиптически поляризованных ИК волн поступают на вход линейных поляризационных призм ПП„ и ПП0, которые разделяют эти падающие на них потоки ИК юлн на пучки с линейными р- и з- пол!физациями Их интенсивность регистрируется фотоприемниками ФП-1„ и ФП-2,, в информационном измерительном канале и фотопрнемниками ФП-10 и ФП-20 в опорном измерительном канале прибора Сигналы с выходов фотонриёмников поступают на вход модуля обора и подготовки данных МСПД для передачи массивадан-ных на автономный компьютер ЭВМ, обеспечивающий управление модульным движителем МД в ИМ и обработку всего массива экспериментальных данных При фазовой модуляции (ф) потока ИК юлн в ИМ сигналы 1(ио)ф[2о(9] <р8) на фотоприемниках, детектирующих соответственно потоки ИК юлн в информационном (и) или опорном (о) измерительных каналах с линейной р- или Б-поляризацией в зависимости от разности Т^Ц) оптических путей интерферирующих пучков, есть фурье-свертка гармонических компонент 1а(„оХр5) с волновым числом с на входе фотоприемника или интерфе-рограмма

Го э) А (тСи о Хр»Ап(ра>5т[27са2п(1)]ёо (28)

В соотношении (28) 10(„0хр5>- спектр интенсивности отражаемой образцом (и) или эталоном (о) компоненты с линейными р- и б-поляризациями, Ла(р 5| -спектральная аппаратная функция прибора для этих р- и е-компонент

Применив гомплексное дискретное фурье-преобраювание Р"1 {1(„0)фЛ<р5) к интерферограммам 1(„,0)ф[2о(1)](р5> для р- и в-компонент потока ИК юлн, имеем для них дискретные комплексные спектры Г(„0)ф(С!ч)р 5

1 (и,о)ф(сч)р5= Р'{^„о^}^ 5)= С(оч)р5+1$(ач)р 5 (29)

гдест,— волновоечисло в массиве дисфегаых точекотсчетов по спектру, С(оч)р>5 и 8 (стч)р,— действительная и мнимая части комплексного спектрадля линейно поляризованных р- и 5-кэмпонентпотокаИК волн

Опорный канал в холоэллип со метре ЭМ позюляет исключить спектральные аппаратные функции А ст(р5) прибора и получить спектры искомых комплексных амплитудных коэффициента иотражения г"(ащ)р,

г (°си)р5= Г"' {1„<}к}р,5'/1Г1 {10<1к}р5~ I нф(0<и)р5/1 оф(СТч,)р5 (30)

Современные компьютеры позволяют работать непосредственно с комплексным фурьо-преобразованием F"1 {!<„ 0у,кр Л и получать спектры фазу для трйх основных элл ип со метрических параметровобразцагр(ач),г^ач) и Д(ач) =

rP(crq) = |Г„ф(Оч)р/Г01}(Оч)р| (31)

n(aq) = |r„4i0q)s/I*o^aq)j ^ (32) Д(ач) = аг§[Гиф(ап)Р] - arg[ru4,(oq)J =

= arc(g[S(oq)p/C(oq)P] - arctg[S(aq)s/C(oq)J (33)

Комплексное соотношение (30) - основное уравнение фурье-спеетро-холоэллипсометрии, уравнения (31)^{33) - действительные уравнения фурье-спектрохолоаллипсометрии. Они служат основанием для решения обратной задачи холоэллипсометрии - одновременного, пфаллельного во времени определения врежиме т situ спектрадля массива оптических параметров слоистой структуры Присущая фурье-спектрохолоэллипоометрии способность определять фазовый параметр Д(оч) (33) позволяет исключил, необходимый для одночастотных шпрференционных холозллипсометров поляризационный канал с поляризационный призмой, оси поляризации которой повернуты наугол в45"относительнор-н Б-поляризацийдляосновногообразцаЗ

Анализ работы асимметричного ИК фурье-спеетроэллипсометра и уравнений асимметричной ({урье-спеюроэллипсометрии на основе интерферометра Рождественского показал, что отношение комплексных спектров 1*(нл>ф(стч)(Р5)Дляр- и s-шмпонентотражаемого ППСпотока широкополосного излучения дает спекгр используемого в традиционной эллипсометрии относительного коэффициента отражения р = (гр къ) Но дополнительные предварительные измерения со вспомогательной эталонной ППС позволяют занести в банк данных ЦЭВМ результаты и использовать их как данные илмерений вонорном измерительном канале

Требуемое для мониторинга достаточное быстродействие получают в фурье-спектроэллипсометрии, применяя быстрое сканирование и алгоритмы быстрого фурье-преобразования Скорость перемещения v подвижного зеркала в интерферометре обеспечивает кодированный перевод частоты оптических колебаний v = со в частоту f= va электрических колебаний Эти частоты фур ье-кодирования (f = va) оптическиъх частот (v = со) попадают в диапазон звуковых частот электрических колебаний И спектральная компонента принимаемого оптического излучения регистрируется электрическими при-смно-у сшытслькыми системами без модуляции потока элекгромагнитных волн При быстром сканировании измеренный сигнал есть переменная составляющая, получаемая как производная по оптической разности хода аналогично интерферограмме, получаемой при фазовой модуляции потока в медленно сканирующем фурье-спектроэллипоометре Величинахарактерного времени т развертки спектра оценивается обратной частотой f модуляции спектра (т = Г1) Применение специально разработанных алгоритмов

диафетного преобразования (типа алгоритмов Кули-Тьюки) обеспечивает экономию расчетного времени в фурье-спектрохолоэллипсометрии

В §43/4. главы 4 описана ИК фурье-спектрохолоагслипсометрия с почта нормальным отражением потока волн от анизотропных монослоев на подложке Она дает одновременно, параллельно во Еремени спектры модулей гх и гу и сдвиг Д фаз 5Х и йу анизотропных комплексных амплитудных коэффициентов нормального отражения г х и г*у ИК волн от этих слоев Опыт ведут при падении потока волн под углами падения ф0 ~ 5° с помощью оптической системы, размещаемой перед образцами Неопределенность в ориентации электрического вектора волны относительно осей оптически анизотропных слоев снимается дискретным изменением на 90° направления оси модуляции фотоупрушго модулятора, работающего на частоте 50 кГц Метод обеспечен соответственными уравнениями холоэллипсометрии при данной ее реализации, важной и для фундаментальных исследований оптических свойств чистых поверхностей твердых тел, и контроля технологических процессов при производстве линий юлогонной оптической связи

Для информационной И и обнаружительной 5Д способности фурье-спек-трохолоэллипсометраимеем(§4.4 главы 4)

И =Ы Ыа -(а„/5а)(<Ф>/6Фпш) (34)

5Д = (1 /2Ы!/2гр2)(8Р0!1/5Фаш) (35) где N — число разрешаемых спектральных интервалов, - динамический диапазон по спектру, сгм- максимальное волновоечисло диапазонаИК волн, 6а - спектральное разрешение фур ье-спектр о метр а, <Ф> - средняя энергия по спектру, 6ФСШ- шум в спектре испускания источника волн, 5РСТШ - пороговая чувствительность фотоприемника, множитель 1ЧГ|Я в фор муле (35) учитывает выигрыш Фельжетга, при этом §Д ~ 0,005 угловых сею/нд лежит на уровнеобнаружителшой способности лазерных холоэллипсометров

В §44 главы 4 впервые предложена и описана сверхбыстрая (пико- и фемтосекундная) холоэллипсометрия, реализу емая использованием в любом из предложенных нами хололшинсиметров уникальных по своим детектирующим, спектроанализирующим и преобразовательным свойствам сверхпроводник) вых квантовых интерференционных дзюзефсоновских интегральных контактных структур (СКВИДИКС), совместимых с известными электроизмерительными системами и обеспечивающих сверхнизкие порош по мощности микроволновых и ИК волн, сверхкороткие времена фотоотклика (~ 10~'4 сек) и высокие(~ 103) мээффициентыумножениячастотпри нелинейном смешении потоков электромагнитных волн

Как известно, между электродами, разделенными изолятором, тока нет А для контакта сверхпроводник (Б)- изолятор (1}-сверхпрогодник (Б) (518-контакга) имеем или стационарный эффект Джозефсона, когда в отсутствии потока волн при напряжении V = 0 ток 1 ф 0, или нестационарный эффект Джозефсона, когда при облучении контакта потоком излучения частоты V на вольт-амперной характеристике БШ-мэнтакта возникают ступеньки Д1 тока I при напряжении V согласно условию Джозефсона V = (Ьу^) (36)

(h - постоянная Планка,q - зарэд электрона)

Применив преобразование Гильберта к ступенькам тока Д1 при облучении SIS-нэнтакга потоком ИК(микро) волн со спектром S(v0+ Av) (Av « vD), находим этот спектр

j(AIdv0)/tv0- (2qAV/h)] = S(v0+Av) (37)

SIS-гонтакт - идеальный смеситель электромагнитных юлн, позволяющий создать гетеродинный фотоприемниксверхслабых сигналов

Квантовый интерферометр из двух или более параллельно соединенных SIS-юнтакгов, чувствительных к амплитуде и фазе электромагнитных юлн, обеспечивает регистрацию сверхслабых электромагнитных сигналов Сверхпроводящий tokIs в SIS-юнтакте описывается соотношением Джозефсона

Is= Icsmtp (38)

где1с- критический сверхток, ф-разность фаз для сверхпроводящих электродов ф = (2q/h)jV(t)dt (39) причем V(t) - электрическое напряжение на контакте, которое складывается из постоянного напряжения V0 и высокочастотного напряжения Vg4(t) при действии падающих на контакт высокочастотных электромагнитных волн

Видеодетектировапие (для радиометрии и спектрометрии) позволяет, применив преобразование Гильберта, получить сверхбыстро спектр линейно поляризованных р- и s-компонент в отражаемом слоистой структурой ИК-излучении при измерении m situ путем сканирования по спектру частот плавным изменением электр о напряжен и я V на SIS-юнтакте, причем время измерений m situ ограничено снизу лишь временем жизни сверхпроводящих пф в SIS-юнтакте Дт « 10 фтсек и быстродействием компьютеров, при этом порог по мощности Рпор = 40 (фтВт/Гц172), спектральная полоса приема АХ ~ 1 им (это позволяет пренебречь вкладом в измеряемый сигнал из-за поглощения в атмосфере, связанного с лмииями кэлебательно-Еращатепьньк спектров ее основных компонент- Н20,С02,02ит п)

Гетеродчнирование строится на том, что SIS-юнтакт не толы® сам Гетеродин и смеситель, но и допускают классический гетеродинный метод (ГД) с порогом по мощности РПоргд ~ 0,8 Ю-*1 Вт при полосе пропускания для промежуточной частоты Af,= 1 МГц н Af0 = 1 Гц для низкочастотного тракта

Наконец, строя оптическое изображение рассеивающей слоистой структуры фокусировкой рассеянного ею эллиптически поляризованного ИК излучения на матрице дяюзефсоновских S IS-контактов, находящихся в поле сканируемого магнитного поля в плоскости их размещения, можно получить полную информацию о пространственном распределении оптических параметров слоистой структуры, взаимодействующей с поляризованными ИК-волнами и обеспечивающей при этом перераспределите W(xy) плотности потока в отраженном потоке ИК юлн А это распределение W(x^) плотности поляризованного потока ИК волн на SIS-юнтакте детектируется измерением отклонения Д1с отклика сверхтокаЦН) в зависимости от величины внешнего магнитного поля Н и применением фурье-преобраювания к измеренному

распределению отклонения ДЦк^, t^,) джозефсоновского сверхтока как функции магнитного поля Н HaSIS-контакте.

Таким образом, налицо исключительные возможности использования в холоэллипсометрии то«€чньк SIS-контактов как основы С.КИ ДИ КС- тел ни ки для развитая сверхбыстрой холоэллипсометрии in situ в качестве метода мониторинга процессов любою технологического и функционального уровня

В пятой главе представлены результаты как численного решения прямых задач холоэллипсометрии для частных, но важных случаев слоистых струюур (§5.1),так и учета микроскопических свойств атомных поверхностных струюур (§52), алгоритм решения обратной задачи холоэгглипсометрии в режиме т situ для мониторинга слоистых плёночно-покровных структур (ППР, используемых в изделиях микро- и наноэлектроники, авиационной и радиоэлектронной промышленности и прорывных технологий (§53); приложения холоэллипоометрии т situ в биологии, биотехнологии, медицине, экологии среды жизнеобеспечения чет о века и предприятий рада специфических производств продуктов массового потребления(§54)

Результаты численных расчетов для зависимостей относительных значений частых производньк [(frp/a3,) rp~l], [(drjd&i)rs_1] и {(оД/аЗ i) А4] по толщине dt пленки от параметров (тр, rs, Д), отнесённых к соответственным значениям параметра rp, rs или Д, в зависимости от толщины di пленки для резиста 1 на подложке кремния 2 при изменении утла падения ф„ в пределах отЗб^до 75° представлены ниже последовательно рисунками 3-а- 3-в

2 -

ф„=55

ф„=60

- 3

4

5

ф„-70

Ф„=75*

±Ии

г, dd

РисунокЗ-а.5

Ю Л 30 « S)

60

70

SO

dbHM

. ы

нм

РисунокЗ-65

■Ю'3НМ~<

Ф, нм

РисунокЗ-в5

Результаты расчета относительных значений частных производных [(¿Тр/спО Гр"'], [(^/От])^"1] и [(сД/сйп) Д~'] по показателю преломления П] пленки от параметров (гр, г5, Д), отнесенных к соответственным значениям параметрагр, г5 или Д, в зависимости отп, пленки при изменении П| 1,60 до 1,70 при изменении угла падения ф0 какпараметра в диапазоне от 55° до 75°, при этом толщина слоя с!, = 1,0 нм, к, = 0,02, длина волны X = 1 мкм, представлены на рисунках 4-а-4-в

г. дп

Рисунок4-а.5

1ÊL1

Г, дп

16 ты 1С isa iw ièé las ic > se

ni

±дЛ Л дп,

1 --Фо'«"

2—'—

3 ~~~~ Ф.-в5*

4 ^ ф„=70"

5

1 ф„=55

2 Фо=«0

3 т ф„=б5

4 „ ф„=70

ç i ~

IG 1-е1 ISJ 16< lie £C LW 1Ш 169 ! 7

П]

Рисунок4-б5

Рисунок4-в.5

Эти же зависимости для толщины слоя резиста с!] = 20 нм показаны на рисунках 5-а-5-в при тех же значениях оптических параметров сред

jl^.

гр дп

<k,=60' ^,=65" Л "70 е

Рисунок5-а5

1 5г

1 ~

2

3 —'

4 —

^,=55-<tl,=60* <Ь,=65'

Рисунок5-б.5

1

4*. =55'

2---<R,=60

3

А

Рисунок5-в5

Холоспектрозплипсометрия т situ атомных приповерхностных слоев потребовала внимания к микроскопическим нелокальным свойствам Они учитываются для границы (х,х ) контакта слоя 1 с подложкой 2 как спектральные

скачки Де(ст) и Лр"'(о) от тензора <s(xpc',a> и обратного тензора <s~'(x,x' ,а> электрической проницаемости, компоненты которых чувствительны к туннелированию электронов между квантовыми состояниями атомного слоя и подложкой, к адоорбции атомов на поверхность подложки и поверхностным электр о мага итным юлнам в приповерхностньк слоях Эти скачки задают и скачки 5гр и 6Д холоэллипсометрических параметров гр и Д слоёв"

бГр = 87iaEi,/2a^0sinj)0(rp/rs)F ImW (41)

5Д =4па£11/2созф031п2ф0(гр/г8)р ReW (42)

W = {[EiAe+SiEz^'lto-^KE'sn^c-Epcos^o)} (43) где индекс ()-) означает, что (грЛ-5) находят с помощью формул Френеля(19)

Спектральные функции Де(о) и Де~'(о), несущие всю информацию о поверхностях, получают сопоставлением спектра холоэллипсометрических параметров и теоретического анализа механизмов модуляции оптических свойств сверхтонкого атомного приповерхностного слоя, причем функция Де_1(о) зависит не только от величины поверхностной плотности зарядов на границе раздела сред, но и от ее профиля по нормали к границе

Основная проблема в холоэллипсометрии и situ - решение ее обратной задачи, те определение m situ оптических параметров синтезируемой во времени t слоистой ППС Возможность реализации метода опирается на синер-гстический подход к ППС как к сложной системе, поведение которой, согласно принципу подчинения, определяется поведением самой неустойчивой ее части, те изменением состояния самого верхнего (самого близкого к внешней среде) нарастающего (или стравливаемого) слоя синтезируемой ППС И алгоритм решения обратной задачи для такой ППС в рамках холоэллипсометрии m situ строится с помощью рекуррентных соотношений для амплитудных коэффициентов отражения Rpsm и Rp snvi длялинеино полфизованных р- и s-гочпонечт потока волк на ППС в последующий t„ и предшествующий tm-i моменты варемени модификацией формулы Друде-Эйрн (14) для однослойной ПГ1С с учетом комплексного амплитудного коэффициента отражения rpsm для появившегося к моменту to, последующего m-ro слоя ППС

р sm {[г р sm ' р sm-! exp(i{3 я) s psm.,]}

{[»-г p 5пД p 5Ш-1 exp(lp щ) S p sn^]

1Г (44)

где P m— фактор амплитудно-фазовой модуляции потока юлн в m-ом слое, s psm-i-отношение френелевских коэффициентовотражениядля границ m-ro слоя 1 с(т-1)-ой подложмой2 и внешней средыО с(т-1)-ой подложкой2

э р sm-l ~ (Р 12р sn/P о2р sm-l ) (45)

Тогда для меняющихся во времени t комплексных амплитудных коэффициентов г р и г s отражения го-ым слоем компонент потока волн с линейными р- и s-поляризациями получаем, аналогично Д ЕАспне, соотношение 1 р sm [R р sm р sm ,ехр(43 Js р sm- i]/[l- R p>smR p sm-l expOP „)s

p sm- ,] (46)

Соотношение (46) позволяет на основе непосредственно измеряемые амплитудных коэффициентов RpsmH R*р sm_ 1 и подбираемых по методу наименьших квадратов Р m и SpSm_i получать в режиме т situ комплексные амплитудные коэффициенты г р и г s отражен и я с их модулями гр и rs и разностью фаз Д, причем расчетная часть решения обратной задачи холоаллип-сомелрии и situ сводится к нахождению таких параметров (rp, rs и Д), чтобы минимальной получалась сумма Гесса G для квадратов отклонений измеренных параметров(гр, г5и Д) отрасчетных (грс,г5Си Дс) в виде

G = 2^-,м[(гр - rpfcl + (г,- г + (Д- Afcl] (47)

где М - число спектрально разрешаемых волновых чисел о. Заметим, что в нашем случае использования трёх параметров (rp, rs и Д) для слоистой ППС достаточно иметь данные измерений для двух близких спектрально различимых компонентов с волновыми числами а, и

Важным технологическим параметром микрозлеюронных систем суб-ми кронного уровня интеграции является их толщина, когда контроль процесса ведут по глубине травления резиста - слабопотощающего полимера -измерением его толщины Большое значение, сточки зрения повышения доли выхода качественной продукции, придают концовке травления изделия, когда оно снимается с технологической линии При измерении толщины тонких слоев на подложке и юнтроле момента юнцовки процесса вне юнку-ренции остаются эллип со метрические методы в силу их дистанционно сги, автономности и гибкости При синтезе микроэлектронных систем в ходе литографической обработки принимали времена - 40 с для всего процесса травления при обработке объекта за 25 мс со скоростью травления по толщине ~ 80(нм/с) с неопределенностью самого моментаоюнчанияпроцесса± 1 сек

Контроль от situ литографической обработки резиста можно вести на оспОбс измерения холоэплип со метрических параметров при падении поюка ИК волн под углом Брюстерафв ^E = (n2/h0) (48)

(гь и По- показатели преломления подложки 2 и внешней для слоя средыО)

Мониторинг толщины резиста х,(() оо временем t строится на основе интегрального алгоритма

x,(t) = x10exp[Jo,g0(1(T)dT] (49)

при стартовой толщине хш с производящей функцией goq(t), определенной частными производными для спектральных значений холоэллипсометриче-ских параметров^рсГзд, Д,) слоя резиста 1 по времени t и вол но вому числу а

gopd(t)= {[(a-p,»/dt)A-psa] - 87tak0avxl}:

: {[(a/Vp ю)(стр „/«*)], + 8rcak0o(Xoo + x10 - vx,t)} (50-1 ?) goA(t) = {[оД(о)/а]/я}: [(о/л)(оДа/ш)] (50-3)

при этом вторым слагаемым в числителе и знаменателе соотношения (50-12) можно пренебречь в силу малости мнимой части коа комплексного показателя преломления иммерсионной жидкости, а с другой стороны производящая

алгоритм мониторинга функция gnA(t) для фазового параметра A(o,t) отхарак-теристик иммерсионной жидкости во временном отношении не зависит Окончательно

gcps(t)~ {[(upя /Ût)/Vpи]}:[(о/'Гр„)(âpJvo)]t pi) Достоинстю алгоритма мониторинга толщины X](t) толщины слоярези-ста в процессе литофафичесиэй обработки, опирающийся на регистрацию ю времени холоатлипсометрических пфаметров на основе фурье-спеетрохоло-эллипсометра состоит в том, чго соотношения, формулирующие численный алгоритм мониторинга, задаются только измфяемыми текущими во времени данными для всего массива холоэллипсометрических параметров rp(o,t), rb(a,t) и A(o,t) резиста Имеющаяся при этом избьпочность экспфименталь-ной информации служит основой оценки точности метода Результат не сложно обобщается и на оптически анизотропные слоистые ППС

Важный для процесса момент времени tK его концовки достаточно точно и надежно устанавливается, если строить в ходе литографического процесса зависимости приведенной относительной характеристики ua(t) = [gop(t)_I] от времени t для некоторых близких спектрально разрешаемых вэлновых чисел <*ь 02. . или, при брюстеровской геометрии холоэллипсометра, зависимости модуля rpo(t) комплексного амплитудного коэффициента отражения г po(t) линейно поляризованной р-компонентыпотокаИК волн для спектрально разрешаемых волновыж чисел о., сь, с3, , о». В пределах определяемого m s ¡lu момента^ юнцовки процесса тол щинарезисггах!^) следует (при разложении в рад Тэйлора) линейному закону

Xi(tl) = xl0-[dx,(t)/dt], = х1о-vuts (48) где Vix- скоростьтравления его толщины, представляемая обычно в(нм/с) Эти зависимости uc(t) и rpa(t) представленынарисунках 6а-6б.

I МС < >'<■

Рисунокб . Определение момента tK концовки процесса травления резиста

Точность определения момента ^ концовки процесса травления резиста данным методомлежит впределах точности выборки интфваловотсчетовна уровне милли секунд, что значительно лучше об ычно использу емото

Холоспекгроэллипсометрия tn situ перспективна при изучении процессов на поверхности биологических тел, биотехнологических и экологических объектов, различных юдоемов И обьнной здесь оказывается тонкая погло-щсиощая плелка между поглощающими средами Это подходит и монослою ад сорбируемо го в буферном растворе фосфолипида на пластинке, покрытой слоем хрома, и к слою Лэнгмюра-Блодже на жидюй поверхности Мноте важные для живой клетки специфические молекулярные взаимодействия протекают на поверхностях и границах раздела фаз (на поверхности клеточных мембран, чужеродных тел) Интерес к адсорбции вызван и задачами моделирования биопроцессов Специфические взаимодействия обьяно разрушаются вне живой клетки и изучение кинетики таких явлений п situ на первичном уровне т vitro без подключения вторичных проявлений имеет особый интерес Метод при этом может состоять в том, чтобы компоненты таких взаимодействий адсорбировать на твердой поверхности в виде монослоя реагента, который свое действие надругие компоненты проявляет вусловиях питательной среды, вызывая построение дополнительного мономоле!уляр-ного слоя Начало применениям зллипсометрии в биологии и медицине положил А Ротен,он, кстати, дал и термин «аллипсометр», от которого и пошла « элл ип со метр и я» Перспективы для холоэллипоометрии т situ в биологии и медицине открывают 1) проблема адсорбции протеинов крови на металлизированные поверхности стеклянных пластинок для изучения механизма цепной реакции свертывания крови и 2) избирательные иммунологические реакции антиген-антитело в тонких слоях Иммунноэлектроадсорбционная проба - аллипсо метрическая металлизированная пластина как обкладка плоского конденсатора в цепи электрического тока- позволяет техникой холоэллипсо-метрии обнаруживать слаборазличаемые иммунологические реакции и обеспечить развитие метода модуляционной электроадоорбционной спектрохоло-эллипсометрии специфических слоистых структур белковых тел

Экологическое состояние окружающей среды можно оценить по загрязненности юдоемов в зоне обитания и деятельности людей Загрязняющие их техногенные продукты в силу хараюера взаимодействия с молекулами воды абсорбируются в воде или адсорбируются в тонюм приповерхностном слое воды как поверхностно-активные вещества (ПАВ) Из-за обычных волнений на поверхности юдоемов годятся лишь методы холоаллипсометрии т situ, дающей полный набор аллипсометрических параметров, нужных для построения модели пленок ПАВ В силу богатства загрязняющих водоемы ПАВ нужен и химический мониторинг в поверхностных слоях юдоемов В этом отношении при имеющихся здесь действительных масштабах реального времени изменений экологической ситуации наиболее подходящей и просто незаменимой оказывается инфракрасная фурье-спектрохолоаллипсометрия

Основные научные результаты 1 Показана принципиальная трудность традиционной эллипсомегрии при измерениях т situ в неполноте набора аллипсометрических параметров

2 Предложена впервые и развита соответственно потребностями практики оптико-физических измерений в реальном времени концепция холозллип-сометрии in situ слоистых структур как метода эллипсомегтрии в реальном времени слоистых структур, позволяющего определять одновременно, параллельно во времени и бесконтактно полный набор оптических параметров слоистых структур в процессе их функционирования во времени, при этом такое одновременное, параллельное во времени бесконтактное многопфа-метрическое измерение эллипсометрических параметров слоистой структуры позволяет определять параллельно ю времени необходимый для электродинамического описания слоистой структуры полный набор оптических парат метров структуры при ее функционировании во времени на основе решения обратной задачи холоэплипсометрии как задачи определения всего теоретически необходимого набора оптических параметров с целью описания свойств слоистой структуры и тет^щих в ней кинетических процессов независимо от каких-либо априорных допущениях относительно иэнтрешых значений каких-либо оптических параметров слоистой пленочной-по1ровной структуры (слоистой ППС)

3 Предложены и применены физиго-технические принципы реализации холоэплипсометрии т situ в одночастотном лазерном и широкополосном многочастотном спектрометрическом вариантах ' , реализации

4 Разработаны впервые и применены физико-технические принципы организации экспериментальных и технических устройств или средств измерений - холоэллипсометров т situ, дающих реализацию холоэплипсометрии т situ слоистых ППС, то-есть определение в режиме т situ одновременно, параллельно во времени и бесконтактно полного набора оптических параметров фу кциональной меняющейся во времени слоистой ППС

5 Впервые получены и использованы основные уравнения холоэплипсометрии т situ слоистых структур как целевой и научно-методологаческой основы разработки и функциональной, схемотехнической и конструктивной организации рабочих макетов и стендов экспериментальных установок по осуществлению холоэллипсометрических измерений т situ конкретных слоистых ППС, представленных в раде актуальных областей естественных наук и отраслей техники, в частности, а) холоэллипсометра т situ, работающего с ППС из оптически изотропного поглощающего слоя типа резиста, размещенного на изотропной подложке типа кремния, б) холоэллипсометра т situ, работающего с ППС из двух оптически изотропных слоев, размещенных на изотропной подложке, в) холоэллипоометра т situ, работающего с оптически анизотропным слоем наподложке

6 Впервые предложена и разработана методика соотнесения определяемого одновременно, параллельно во времени полного набора параметров, определяемых с помощью применения соответственных холоэллипоо метро в т situ, с необходимым для электродинамического описания быстротекущих кинетических процессов набором оптических параметров слоистых ППС (в том числе и оптически анизотропных слоистых ППС)

7 Впервые рассмотрена и решена проблема симметризации поляризационных аппаратных функций эллипсометра in situ слоистых структур с целыо исключить систематические погрешности в аллипоометрии и повысить точность и надежность измерений оптических параметров слоистых ППС

8 Предложен метод гетеродинной холоаллипсометрии и situ слоистых структур и показана свойственная гетеродинным холоэллипсометрам т situ возможность самокорректировки алгоритма определения полного набора т situ оптических параметров слоистых структур

9 Впервые предложены и детально рассмотрены физико-технические принципы осуществления быстрой фурье-сп ектр охолоэллипоометрии т situ слоистых структур, позволяющей определять с помощью применения быстрого фурье-преобразования интерферограмм для поляризованных потоков ИК волн однофеменно, параллельно во времени ибесгонтаетно спектры для полного набораоптических параметров слоистых ППС

10 Предложен и детально рассмотрен метод пфаплепьного измерения четырех аллипсометрических параметров оптически анизотропных атомных слоЬв на чистой оптически изотропной кристаллической подложке при почти нормальном отражении зондирующего поляризо ванного пото ка ИК волн

11 Предложены расчеты и даны оценки информационной способности и обнаружительной способности холоэллипсометров т situ слоистых структур как в лазер ном, так и фурье-спекгрометрическэго исполнении

12 Впер вые предложен и проанализирован метод сверхбыстрой (пи го- и фемтосекундной) холоспектроэллипсометрии и situ слоистых структур на основе сверхпроводнииэвых квантовых интерференционных джозефсонов-ских интегральных контактных структур при низких температурах

13 Проведён расчет холоэллипсометрических параметров(гр,г5,Д) для типичных реализующихя в практике измерений т situ слоистых структур

14 Дано сопоставление результатов решения микроскопической задачи расчета слоистых структур с измеряемыми холоаллипоо метрически ми параметрами (гр,г5,Д)для слоистых структур с моноатомными слоями

15 Дан анализ применения холоэллипсометрии т situ как основы мониторинга слоистых ППС в таких практически важных случаях как

а) мониторинг толщины планарных систем в технологических линиях микроэлектроники и наноалекфоники, при этом предложен метод, независящий от знания конкретных для момента функционального состояния значений оптических параметров резиста, а момент концовки литографического процесса дается точкой пересечения кривых зависимости от времени для спектральных модулей гро коэффициентов отражения г*р„ линейно поляризованной р-компоненты потока И К волн с волновым числом о,

б) мониторинг процессе в катализа в химии и биотехнологии,

в) эюмониторингокружающей средыи водоемов

16 Обращено внимание на перспективу трансформировать метод имму-ноэлектроадсорбционной пробы белковых веществ в метод модуляционной электроадсорбционной спектрохолоэллипоометрии in situ для контроля и situ технологических линий,работающих с белками или другими полимерами

Основные публикации по теме диссертации.

1 Июшин ФФ, К ирьи нов АП, Можаев ВВ, Тулайкова м , Шершкш /\ /\ Итерферометр Майкельсона для исследований в субмиллиметровой области спектра // Приборы и техника эксперимента - 1973,№ 1 -с 159-162

2 Игошин Ф Ф, Кирьянов А П, Можаев В В , Тулайкова М А , Шеронов А А Измерение характеристик сеточных фильтров субмиллиметрового юлучения поляризационным интерферометром Майкельсона // Приборы и техника эксперимента - 1973, № 6 -с 113-116

3 Игошин Ф Ф, Кирьянов А П , Можаев В В , Тулайкова М А , Шеронов А А Фазовая модуляция в субмиллиметровом интерферометре Майкельсона // Радиотехника и электроника - 1974, т 19, № 1 - с 220-224

4 Игошин Ф Ф, Кирьянов А П . Можаев В В , Тулайкова М А, Шеронов А А Измерения оптических консташ материалов в диапазоне 4-30 см"1 с помощью интерферометра Майкельсош // Огттика »спектроскопия - 1974, т 36, вып 6 - с 1146-1152

5 Игошин Ф ф, Кирьянов А П , Можаев В В , Тулайкова М А , Шеронов А А Измерение показателя преломления диэлектриков и полупроводников при помощи субмиллиметрового спектрометра // ПТЭ -1974, Ms6 - с 148

6 Беликов ЛВ, Вигвшши ЕА, Иванникова ГЕ, Игошин ФФ, Кирьянов АП, Мармгаиов С С Вгзонансное поглощение субмиллимегровых волн в монокристаллах ортоферрита нгтрия // Физика твердого тела - 1980, т 22, вып 12 -с 3612-3615

7 Внхвшшн ЕА , Иванникова Г Е, Игошин ФФ, Кирьянов А П , Новоселов П П Интерферометр Майкельсона далекого инфракрасного диапазона с шаговым приводом, работающий в режиме «на линии» с ЭВМ // Приборы и техника эксперимента - 1981, № 3 -с 186-188

8 Багдасаров X С , Игошин Ф Ф , Кирьянов А П , Шалдин Ю В Резонаьсное поглощение субмиллиметровых волн в монокристаллах EriOj при 4,2 К // Физика твердого тела - 1983, т 25, вып 5 - с 1558-1560

9 Игошин ФФ, Кирьянов А П , Маркианов С С , Молчанов В П Спектрополяри-метр для исследований эпитаксиальных образцов магнигоакгивных поглошающих маге-

Р..., ...а.* // Л ~ 1ПО-Э ХГ„ О „

HtUJ Will/ ЛО I рил — I ./О-», Jl^ —V ^т

10 Hi ошнн Ф Ф , Кирьянов А П , Маркианов С С , Моччаиов В П , Самарский Ю А Локальное распределение магнитооптических параметров по площади образцов этап-аксиальных ферритов-гранатов И Автометрия -1983, No S -с 101-102

11 Кирьянов А П Гетеродинная эчлипсометрда в датыкй ИК-области волн // Физические явления в этектронныч приборах Междувед сб -М МФТИ, 1985 -с 31-35

12 Кирьянов АП Фурьс-спектрометрия ортоферритов в дальней инфракрасной области волн // В сб Система особых температурных точек твердых тел, под ред Веневцева Ю Н , Муромцева В И -М Наука, 1986 - с 182-199

13 Кирьянов А П Интерференционная фурье-спеетрополяриметрия оптически активных веществ в дальней инфракрасной обтасти вочн // Оптика и спектроскопия -1986,т 61 №6 -с 1340-1343

14 Демарш) Ю Д , Иванникова Г Е, Кирьянов А П, Самарский Ю А Гетеродинная эллипсометрия в дальней ИК-о5части волн // Физические явпения в электронных приборах Междувед сб -М МФТИ, 1986 -с31-35

15 Кирьянов А П Фурье-спектроэчлипсометрия в дачьнеи ИК-области волн // Эллипсометрия теория,методы, приложения - Новосибирск Наука, 1987 -с 103-106

16 Кирьянов А П Интерференционная поляриметрия Рождественского в дальней ИК-обдасти волн // Оптика анюотропных сред Междув сб - М МФТИ, 1987 -с 158-162

17 Демарш! Ю Д, Кирьянов Л П , Маркиаиов С С , Молчанов В П И1гтерференци-ошый поляриметр //Автометрия - 1988,№1 -с 102-103

18 Веденеев С И, Казаков И П, Кирьянов А П, Максимовский С Н Эффект Джо-зефсода между монокристаллами EuBa^CuiQ. и Nb //Письма в ЖЭТФ - 19&& т 47 вЗ -с 159-162

19 Веденеев С И , Казаков И П , Кирьянов Л П , Максимовский С Н , Степанов В А Туннельные исследования ЕнВагСадО? //ПисьмавЖЭТФ - 1988,т 47, в 6 -с 306-309

20 Веденеев С И , Казаков И П, Кирьянов А П , Максимовский С Н , Степанов В А Туннельные исследования LaísSr4Cu04, // Фгаика твёрдого тела - 1988, т 30, в 11 -с 2861-2864

21 Иванникова Г Е, Игошии ФФ, Кирьянов АП, Самарский ЮА Тулайкова М А Круговой поляризатор для широкой полосы длин волн дальнего ИК-излучения // Электронная промышленность - 1988, № 9 - с 28-36

22 Кирьянов А II Туннельная спектроскопия металлооксидных сверхпроводников //Лазерная интерферометрия Межвсб-М МФТИ, 1989-е 15

23 Иванникова Г Е, Кирьянова А П, Тулайкова М А Дальняя ИК-эллипсометрия Рождественского как метод иеразрушающего ко1ггроля «in sita» поверхности // Электронная промышленность - 1989, К® 1 -с20-22

24 Иванникова Г" Е Кирьянов А П Импульсная эллнпсометрия Брюстера в дальней ИК-области волн // Оптические поля и оптические методы обработки информации Междуведсб -М МФТИ, 1991 - с 83-87

25 Кирьянов А П Голоэллилсометрия //Лазерная шттерферометрия Междуведсб -М МФТИ, 1993 -с 62-68

26 Кирьянов А П Способ определения эллипсометрических параметров объекта // Патент РФ № 2008652, Бюлл шобр № 4 от 28 02 1994

27 Кирьянов АПК определению m-situ толщины резиста интерференционным методом / Труды ФГИАН, т 15 - Ионно-лучевая обработка материалов в микро- и наноэлектронике -М Наука, 1999 -с 148-152

28 Кирьянов А П Голоэллипсочетрия как метод литографического мониторинга / Труды ФТИАН, т 15 - Ионно-лучевая обработка материалов в микро- и наноэлектронике -М Наука, 1999 -с 153-169

29 Кирьянов А П Научно-технические проблемы естествознания Конспект лекций учебное пособие -2-е шл, //М , 2003 -252 с

30 Кирьянов А П Голоэллипсометрия in situ основы и применения / М ИИЦ М ГУДТ, 2003 -220 с

31 Кирьянов А П Фшика Часть 4 Волны свет и звук IIЪА , 2004 -89 с

32 Кирьянов А П Физические основы измерений конспект лекций//М МГУДТ, 2005 - 115 с

ЛР №020457 от22 июля 1997 г

Подписано к печати 26 02 2007 г Формат60х84 1/16 Объем2,0 пл Тираж 100 экз Заказ №59

Отпечатано в типографии «Графа2007» г Москва,ул Шарикоподшипниковская,д 4, Тел. (495) 108-02-75

Введение: общая характеристика работы.

Глава 1. Основы традиционной эллипсометрии.

§1.1. Поляризация световых волн и схема эллипсометра.

§1.2. Основное уравнение эллипсометрии и нуль-эллипсометрия.

§ 1.3. Метрика эллипсометрических углов в нуль-эллипсометрии.

§1.4. Определение оптических параметров слоя в нуль-элл ипсометрии

§1.5. К автоматизации измерений в эллипсометрии.

§1.6. Ненулевые традиционные эллипсометры.

1.6.1. Поляризационные рефрактометры.

1.6.2. Эллипсометры с дискретным изменением состояния поляризации

1.6.3. Интерференционные эллипсометры.

§ 1.7. Спектроэллипсометрия и спектроэллипсометры.

Глава 2. Основы холоэллипсометрии слоистых структур.

§2.1. Мониторинг в высоких технологиях с позиций синергетики.

§2.2. Трудности традиционной эллипсометрии при измерениях in situ

§2.3. Общее представление о холоэллипсометрии.

§2.4. Уравнения холоэллипсометрии для оптически изотропного поглощающего слоя на изотропной подложке.

§2.5. Холоэллипсометрия с двуслойной оптически изотропной структурой на подложке.

§2.6. Холоэллипсометрия анизотропных слоев на подложке.

Глава 3. Холоэллипсометры как средства реализации холоэллипсометрии и их организация.

§3.1. Холоэллипсометр с двуслойной оптически изотропной структурой

§3.2. Холоэллипсометр с анизотропным слоем на подложке.

§3.3. Симметризация аппаратной функции холоэллипсометра.

§3.4. Гетеродинные холоэллипсометры.

§3.5. Обнаружительная способность холоэллипсометров.

Глава 4. Интерференционная спектрохолоэллипсометрия in situ в инфракрасном диапазоне волн.

§4.1. Интерференционная холоэллипсометрия.

§4.2. Основы фурье-спектрометрии в ИК области волн.

§4.3. Инфракрасная фурье-спектроэллипсометрия.

4.3.1. Организация ИК фурье-спектроэллипсометров.

4.3.2 Уравнения симметричной ИК фурье-спектроэллисометрии.

4.3.3. Быстрая ИК фурье-спектрохолоэллипсометрия.

4.3.4. ИК фурье-спектрохолоэллипсометрия с почти нормальным отражением потока от анизотропных монослоёв на подложке

4.3.5. Пороговая чувствительность ИК фурье-спектроэллипсометров . 148 4.4. Сверхбыстрая холоэллипсометрия in situ на основе СКВИДИКСтехники.

4.4.1. Основы СКВИДИКС-техники измерений.

4.4.2. Сверхбыстрая гильберт-спектрохолоэлипсометрия.

4.4.3. Гетеродинная СКВИДИКС-холоэллипсометрия.

4.4.4. Магнитная СКВИДИКС-фурье-спектрохолоэллипсометрия.

Глава 5. Результаты исследований и их обсуждение.

5.1. Расчёт холоэллипсометрических параметров слоистых структур

5.2. К проблеме учёта микроскопических свойств поверхностей.

5.3. К методике решения обратных задач холоэллипсометрии in situ

5.4. К мониторингу слоистых структур.

5.4.1. Определение in situ оптических параметров микроструктур.

5.4.2. Литографический мониторинг толщины резиста.

5.5. Холоэллипсометрия in situ в биологии, медицине и экологии.

Актуальность проблемы. Развитие естественных наук состоит в поиске знаний о природе и улучшении освоенных и изобретении новых методов и средств измерений. Ныне в научном эксперименте и технике востребованы многопараметрические измерения, проводимые параллельно с нужным для решения задач быстродействием. И узкое место здесь возникло в импульсных измерениях и получении материалов с заданными свойствами. Технологии породили проблемы не вполне достаточной повторяемости свойств материалов для микро- и наноэлектроники, низкого процента выхода планарных изделий с заданными свойствами и эффективности управления синтезом материалов. Проблемы эти обязаны, видимо, синергетической природе самоорганизации синтеза материалов с нужными свойствами, отличными от свойств компонент, взаимодействующих друг с другом на пространственном фронте синтеза материала во времени. Вся эта кинетика привязана к поверхностным областям слоистых структур. Актуальными становятся разработка концепции и освоение не только новой диагностики процессов при синтезе материалов с заданными свойствами и импульсных измерениях, но и их средств. И анализ методов и средств изучения и контроля кинетики в слоистых структурах на первый план по универсальности, бесконтактности, доступности и способности включаться в освоенные экспериментальные и технологические установки ставит методы и средства измерений оптических параметров слоистых структур в режиме in situ. Ответом на насущный запрос практики измерений и высоких технологий стало наше обращение к эллипсометрии.

Цель работы: разработка и развитие холоэллипсометрии in situ - метода эллипсометрии, позволяющего реализовать параллельные во времени многопараметрические бесконтактные измерения в режиме in situ для определения полного набора присущих слоистым структурам оптических параметров, меняющихся при этом в ходе специфических для них процессов.

Положения, выносимые на защиту.

1. Концепция холоэллипсометрии in situ как метода эллипсометрии слоистых структур в реальном времени протекающих в них функциональных и структурных изменений, который позволяет определять в режиме in situ бесконтактно и одновременно, параллельно во времени полный набор как эллипсо-метрических параметров, так и соответственных оптических параметров для любой конкретной слоистой структуры в процессе её движения, изменения.

2. Физико-технические принципы реализации холоэллипсометрии in situ конкретных слоистых структур.

3. Физико-технические принципы организации хомоэллипсометров in situ, которые обеспечивают реализацию холоэллипсометрии in situ и позволяют определять бесконтактно и одновременно, параллельно во времени полный набор эллипсометрических параметров и соответственных оптических параметров для функционально и структурно меняющихся со временем: (а) оптически изотропного поглощающего слоя (типа резиста) на подложке; (б) двуслойной изотропной структуры; (в) оптически анизотропного слоя.

3. Уравнения холоэллипсометрии in situ для конкретных слоистых структур как методологическая основа определения бесконтактно и одновременно, параллельно во времени полного набора как холоэллипсометрических параметров, так и оптических параметров для описания физико-химического состояния любой конкретной меняющейся во времени слоистой структуры.

4. Симметризация аппаратной функции холоэллипсометрии in situ как метод, позволяющий существенно снизить время и объём обработки результатов параллельных многопараметрических измерений в методе холоэллипсометрии in situ при использовании импульсного излучения, исключить при этом источники систематических погрешностей метода эллипсометрии и повысить точность и надёжность получаемых результатов.

5. Получение полного набора оптических параметров одно- и двуслойной анизотропной структуры с помощью гетеродинной холоэллипсометрии.

6. Физико-технические принципы реализации быстрой фурье-спектрохоло-эллипсометрии слоистых структур, позволяющие определять бесконтактно и одновременно, параллельно во времени полный набор спектров для оптических параметров конкретной функционирующей и изменяющейся во времени слоистой структуры, в частности, (а) оптически изотропного поглощающего слоя (типа резиста) на подложке; (б) двуслойной оптически изотропной поглощающей структуры; (в) оптически анизотропного поглощающего слоя.

7. Быстрая фурье-спектрохолоэллипсометрия при почти нормальном отражении потока волн как метод определения одновременно, параллельно во времени четырёх эллипсометрических параметров при почти нормальном отражении потока ИК волн от анизотропных атомных монослоёв на подложке.

8. Оценка обнаружительной способности холоэллипсометров in situ в одно-частотном лазерном и широкоочастотном фурье-спектрометрическом вариантах их осуществления.

9. Метод сверхбыстрой (пико- и фемтосекундной) спектрохолоэллипсомет-рии in situ на основе техники сверхпроводниковых квантовых интерференционных джозефсоновских интегральных контактных структур при низких температурах как метод определения бесконтактно и одновременно, параллельно во времени полного набора спектров поляризационных оптических параметров любой конкретной меняющейся со временем слоистой структуры за сверхкороткие времена со сверхрекордной чувствительностью.

10. Обеспечение на основе холоэллипсометрии in situ путём применения соответственного холоэллипсометра для измерений in situ мониторинга: (а) субмикронной и глубоко субмикронной литографии в микроэлектронных технологических линиях; (б) катализа в химических реакторах и (в) в биотехнологических реакторах; (г) экологического состояния окружающей среды.

11. Метод модуляционной электроадсорбционной фурье-спектрохолоэллип-сометрии особых анизотропных структур на металлизированной подложке.

Методы исследования. Решение задач, определённых целью диссертации, опиралось на современные методы экспериментальной физики и математического моделирования при изучении меяющих во времени и месту свои оптические параметры слоистых структур и устройств.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, представленных в диссертации, обеспечена: (а) корректностью постановки физических задач и их решения на основе эксперимента и математического моделирования с учётом граничных условий и законов распространения поляризованных электромагнитных волн в слоистых средах; (б) экспериментальной проверкой расчётных характеристик, в частности, литографического мониторинга и лазерных и интерференционных холоэллипсометров.

Научная новизна результатов диссертации состоит в том, что в работе впервые создан, последовательно и полно развит и апробирован метод холо-эллипсометрии in situ слоистых структур - эллипсометрии, позволяющей определять бесконтактно и параллельно во времени полный набор меняющихся во времени оптических параметров для любой слоистой структуры.

Практическая значимость полученных результатов состоит в том, что они, обеспечивая решение обратных задач холоэллипсометрии для слоистых структур в реальном времени при изменении во времени описывающих их оптических параметров, снимают серьёзные проблемы и в экспериментах с импульсным излучением, и литографического мониторинга в микро- и нано-электронике, каталитического мониторинга в химических и биотехнологических реакторах, экологического мониторинга окружающей среды.

Апробация работы. Результаты исследований, включённые в настоящую диссертацию, были представлены на нижеперечисленных конференциях и семинарах, а также и патентами РФ:

1. Кирьянов А.П. Фурье-спектроэллипсометрия в дальней ИК-области волн // Эллипсометрия: теория, методы, эксперименты -Новосибирск, 1987- с. 103.

2. Кирьянов А.П., Молчанов И.Б. Эффект Джозефсона в ВТСП // Тезисы I Всесоюзного совещания по ВТСП.- г. Харьков, декабрь. 1988 г.- т. 3, с.35.

3. Кирьянов А.П., Молчанов И.Б., Рзаев М.М. Эффект Джозефсона в мостиках из тонких плёнок ВТСП Y-Ba-Cu-О при температурах от 4,2 К до 83 К // II Всесоюзная конференция по высокотемпературной сверхпроводимости. -Тезисы докладов, Киев, 25-29 сентября 1989 г. - т. II, с.228-229.

4. Кирьянов А.П. Голоэллипсометрия как метод литографического мониторинга толщины резиста // Всероссийская научно-техническая конференция по твёрдотельной микро- и наноэлектронике. - Тезисы докладов. - Дивно-горек, 12-15 сентября 1996 г. - с.56.

5. Кирьянов А.П. Симметризация аппаратных функций голоэллипсометра для измерений in situ при литографическом мониторинге // Всороссийская научно-техническая конференция «Микро- и наноэлектроника-98». - Тезисы докладов, т.2. - Звенигород, пансионат «Липки», 1998. - Р2-44.

6. Кирьянов А.П. Гетеродинная голоэллипсометрия как метод реализации литографического мониторинга // Всероссийская научно-техническая конференция «Микро- и наноэлектроника-98».- Тезисы докладов, т.2. - Звенигород, пансионат «Липки», 1998. -Р2-45.

7. Кирьянов А.П. Голоэллипсометрия тонких плёнок // Материалы X Международного симпозиума «Тонкие плёнки в электронике», Ярославль, сентябрь 1999 г.-4.1.-с. 192-198.

8. Кирьянов А.П. Гетеродинный эллипсометр и диагностика in situ тонких плёнок // Материалы X Международного симпозиума «Тонкие плёнки в электронике». - 20-25 сентября 1999 г., г. Ярославль, Институт микроэлектроники РАН, часть 2. - с.293-297.

9. Кирьянов А.П. Голоэллипсометрия in situ быстрых процессов. - Доклад на научном семинаре кафедры общей физики МФТИ 17.03.2005 г.

10. Kiryanov A. On the ultrafast holoellipsometry // International Conference "Micro- and nano-electronics 2005". October 3-7, 2005, Moscow Zvenigorod, Russia.-Book of Abstracts. - P2-17.

11. Кирьянов А.П. Эллипсометрия полного набора оптических параметров слоистых структур в реальном времени. - Доклад на научном семинаре НТЦ УП РАН 13.09.2006 г.

12. Кирьянов А.П. Разработка и изготовление ИК фурье-спектрохолоэллип-сометра для измерений in situ полного набора оптических параметров объекта с целью создания оперативных систем и методов контроля в реальном времени состояния поверхностно-плёночных покрытий, используемых в изделиях электроники, авиационной промышленности и прорывных технологий. -Доклад на научно-практической конференции «Отчёты по проектам программы Президиума Российской академии наук "Поддержка инноваций" 2006 года», Москва 23 ноября 2006 года.

12. Кирьянов А.П. Способ определения эллипсометрических параметров объекта // Патент РФ № 2008652, Бюлл. изобр. № 4 от 28.02.1994.

13. Кирьянов А.П. Способ определения эллипсометрических параметров объекта // Патент РФ № 2149382, Бюлл. изобр. № 14 от 20.05.2000.

14. Вагин В.А., Кирьянов А.П. Устройсво определения эллипсометрических параметров объекта в реальном времени // Заявка от 15 апреля 2006 г.

Личное участие автора в выполнении работы. Автор диссертации напрямую участвовал во всех сторонах выполнения настоящей работы.

Структура и объём диссертации. Диссертация содержит введение, пять глав и заключение на 250 страниц текста, включая 61 рисунок, 1 таблицу и список цитируемый литературы на 161 наименование.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные научные результаты проведённых исследований, отражённых в настоящей диссертации, можно представлять следующими положениями.

1. В настоящей диссертации выявлены принципиальные затруднения для так называемой традиционной эллипсометрии с позиций возможностей её использования как метода измерений и контроля in situ в области высокотехнологических процессов в микро- и наноэлектронике при производстве планарных интегральных систем, в биотехнологии, биологии и медицине, в интересах экологического мониторинга состояния объектов окружающей среды, особенно значимых для обитания и жизнедеятельности человека.

2. Предложена впервые и последовательно и полно развита соответственно потребностями практики оптико-физических измерений в реальном времени при исследованиях быстротекущих и импульсных процессов и для контроля кинетических процессов в линиях высокотехнологических производств микро- и наноэлектроники и биотехнологических реакторах концепция холоэллипсометрии in situ слоистых структур как метода эллипсометрии в реальном времени слоистых структур, позволяющего определять одновременно, параллельно во времени и бесконтактно полный набор оптических параметров любых слоистых структур в процессе их функционального движения во времени, при этом такое одновременное, параллельное во времени бесконтактное многопараметрическое измерение эллипсометрических параметров слоистой структуры позволяет определять параллельно во времени необходимый для электродинамического описания произвольной слоистой структуры полный набор оптических параметров структуры при её функциональном движении во времени на основе решения обратной задачи холоэллипсометрии как задачи определения всего теоретически необходимого набора оптических параметров с целью описания свойств слоистой структуры и текущих в ней кинетических процессов независимо от каких-либо априорных допущениях относительно конкретных значений каких-либо оптических параметров слоистой покровно-плёночной структуры (слоистой ППС).

2. Предложены и применены физико-технические принципы реализации метода холоэллипсометрии in situ в одночастотном лазерном и широкополосном многочастотном спектрометрическом вариантах его реализации.

3. Разработаны впервые и применены физико-технические принципы организации экспериментальных и технических устройств или средств измерений - холоэллипсометров in situ, обеспечивающих определение в режиме in situ одновременно, параллельно во времени и бесконтактно полного набора оптических параметров любой фукциональной меняющейся во времени конкретной (в том числе оптически анизотропной) слоистой структуры, или, другими словами, обеспечивающих реализацию холоэллипсометрии in situ слоистых ППС.

4. Впервые получены и использованы основные уравнения холоэллипсометрии in situ слоистых структур в качестве целевой и научно-методологической основы разработки и функциональной, схемотехнической и конструктивной организации рабочих макетов и стендов экспериментальных установок по осуществлению метода холоэллипсометрических измерений в реальном времени различных конкретных слоистых структур, представленных по необходимости в ряде актуальных областей естественных наук и отраслей современной техники, в частности, а) холоэллипсометра in situ, работающего с ППС из оптически изотропного поглощающего слоя типа резиста, размещённого на изотропной подложке типа кремния; б) холоэллипсометра in situ, работающего с ППС из двух оптически изотропных слоёв, размещённой на изотропной подложке; в) холоэллипсометра in situ, работающего с оптически анизотропным слоем на подложке.

5. Впервые предложена и разработана методика соотнесения определяемого одновременно, параллельно во времени полного набора эллипсометрических параметров, определяемых с помощью применения соответственных холоэллипсометров in situ, с необходимым для электродинамического описания быстротекущих кинетических процессов набором оптических параметров слоистых ППС (в том числе и оптически анизотропных слоистых ППС).

6. Впервые рассмотрена и решена принципиальная проблема симметризации поляризационных аппаратных функций эллипсометров и, прежде всего, холоэллипсометров in situ слоистых структур с целью исключения источников систематических погрешностей в методе эллипсометрии и повышения точности и надёжности измерений оптических параметров слоистых ППС.

7. Предложен метод гетеродинной холоэллипсометрии in situ слоистых структур, а также показана ценная, свойственная гетеродинным холоэллипсо-метрам in situ, возможность самокорректировки алгоритма определения полного набора in situ оптических параметров слоистых структур.

8. Впервые предложены и детально рассмотрены физико-технические принципы осуществления быстрой фурье-спектрохолоэллипсометрии in situ слоистых структур, позволяющей определять с помощью применения быстрого фурье-преобразования полученных интерферограмм для поляризованных потокова РЖ волн одновременно, параллельно во времени и бесконтактно спектры для полного набора оптических параметров слоистых ППС.

9. Предложен и детально рассмотрен метод параллельного измерения четырёх эллипсометрических параметров оптически анизотропных атомных слоёв на чистой оптически изотропной кристаллической подложке при почти нормальном отражении зондирующего поляризованного потока ИК волн.

10. Предложены расчёты и даны оценки информационной способности и обнаружительной способности холоэллипсометров in situ слоистых структур как в лазерном, так и фурье-спектрометрического исполнении.

11. Впервые предложен и проанализирован метод сверхбыстрой (на уровне пико- и фемтосекунд) холоспектроэллипсометрии in situ слоистых структур на основе применения сверхбыстрой техники сверхпроводниковых квантовых интерференционных джозефсоновских интегральных контактных структур при низких температурах.

12. Проведён расчёт холоэллипсометрических параметров (rp, rs, Д) для типичных реализующихя в практике измерений in siru слоистых структур.

13. Проведено сопоставление результатов решения микроскопической задачи расчёта слоистых структур с непосредственно измеряемыми холоэл-липсометрическими параметрами (rp, rs, А) в случае слоистых структур с моноатомными слоями.

14. Проведён анализ возможностей применения холоэллипсометрии in situ как физико-технической основы мониторинга кинетики процессов на поверхности и границах раздела слоистых тел (в том числе и оптически анизотропных слоистых тел) в таких конкретных практически важных случаях как: а) литографический мониторинг толщины планарных интегральных систем в технологических линиях микроэлектроники и наноэлектроники, при этом предложен независящий от знания конкретных для рассматриваемого момента функционального состояния значений оптических параметров резиста как составного компонента слоистой ППС на основе текущих во времени результатов решения обратной задачи холоэллипсометри метод определения концовки литографического процесса по точке пересечения кривых временной зависимости для спектральных модулей грст комплексных амплитудных коэффициентов отражения г*рст для линейно поляризованных спектральных р-компонент потока ИК излучения с волновым числом о на слоистой ППС; б) мониторинг процессов катализа в химии и биотехнологии; в) экомониторинг объектов окружающей среды и экологически значимых объектов в промышленном производстве (например, в бумажной, кожевенной, пищевой отраслях промышленности и т. п.).

15. Обращено внимание на перспективу трансформировать хорошо проявивший себя в биологии и медицине метод иммунноэлектроадсорбционной пробы белковых веществ в метод модуляционной электроадсорбционной спектрохолоэллипсометрии, чтобы вести контроль технологических линий, имеющих дело с теми или иными белковыми или другими полимерными веществами при производсте бумаги, кожи и пищевой продукции.

В заключение автор настоящей диссертации пользуется приятной возможностью выразить свою осбую признательность и большую благодарность научным учреждениям и высшим учебным заведениям, большим и хорошим учёным, коллегам и друзьям, с которыми так или иначе приходилось встречаться и обсуждать различные научные вопросы, работать и сотрудничать в различных областях нашей совместной научной деятельности.

Автор не может отказывать себе в поклоне родному МФТИ, поддерживавшему интерес и любовь к научному поиску и воспитавшему как научного работника и преподавателя; в своём особом почтении светлой памяти великого учёного нашего времени академика П.Л. Капицы, воспитанником кафедры которого в МФТИ посчастливилось стать автору данной работы, а потом и работать в руководимом им Институте физических проблем; и в своём уважении и почтении светлой памяти научного руководителя и учителя член-корреспондента РАН профессора Н.Е. Алексеевского.

Ряд моментов настоящей работы был инициирован задачами микроэлектроники и наноэлектроники и поддержан и в постановке, и организации их решений академиком К.А.Валиевым во времена работы автора диссертации как в Московском физико-техническом институте (государственном университете), так и Физико-технологическом институте РАН.

И, конечно же, поддержка руководства Научно-технологического центра уникального приборостроения РАН в целом и лично его директора академика В.И Пустовойта и всего его творческого коллектива в лице зам. директора профессора Г.Н.Жижина, завотделом фурье-спектроскопии доктора технических наук А.А.Балашова помогла несомненно состояться настоящей работе в такой её конечной реализации.

Основные публикации по теме диссертации

1. Георгобиани А.Н., Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П., Можаев В.В., Тулайкова М.А., Шеронов А.А. К методике измерения характеристик монохроматора в субмиллиметровой области спектра // Краткие сообщения по физике: ФИАН. - 1972, № 8. - с.51-57.

2. Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П., Можаев В.В., Тулайкова М.А., Шеронов А.А. Интерферометр Майкельсона для исследований в субмиллиметровой области спектра// ПТЭ. - 1973, № 1. с.159-162.

3. Игошин Ф.Ф, Кирьянов А.П., Можаев В.В., Тулайкова М.А., Шеронов А.А. Измерение характеристик сеточных фильтров субмиллиметрового излучения поляризационным интерферометром Майкельсона // ПТЭ. - 1973, № 6. -с. 113—116.

4. Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П., Кузенков А.Ф., Можаев В.В., Рудаков В.В., Тулайкова М.А., Шеронов А.А. Измерение яркостной температуры атмосферы в субмиллиметровом диапазоне длин волн // Известия ВУЗов. Радиофизика. -1973, т.16, в.8.-с.1160-1164.

5. Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П., Можаев В.В., Тулайкова М.А., Шеронов А.А. Интерференционный метод измерения оптических констант некоторых полупроводников и диэлектриков в далёкой инфракрасной области спектра // Труды МФТИ, «Общая и молекулярная физика», №1. - М.: МФТИ,1973, с.23-29.

6. Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П., Можаев В.В., Тулайкова М.А., Шеронов А.А. Субмиллиметровый спектрорадиометр для исследования теплового излучения атмосферы // Труды МФТИ, «Общая и молекулярная физика», №1. - М.: МФТИ, 1973. - с.91-97.

7. Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П., Можаев В.В., Тулайкова М.А., Шеронов А.А. Измерения показателя преломления некоторых диэлектриков в субмиллиметровом диапазоне длин волн // Известия ВУЗов. Радиофизика. - 1974, т. 17, вып.4 . - с. 189-194.

8. Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П., Можаев В.В., Тулайкова М.А., Шероное А.А. Фазовая модуляция в субмиллиметровом интерферометре Майкельсона // Радиотехника и электроника. - 1974, т. 19, № 1. - с.220-224.

9. Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П., Кузенков А.Ф., Можаев В.В., Рудаков В.В., Тулайкова М.А., Шероное А.А. Спектр излучения атмосферы в субмиллиметровом диапазоне длин волн // Известия АН СССР. Физика атмосферы и океана. - 1974, т. 10, № 2. - с. 206-210.

10 .Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П., Можаев В.В., Тулайкова М.А., Шероное А.А. Измерения оптических констант материалов в диапазоне 4-30 см-1 с помощью интерферометра Майкельсона // Оптика и спектроскопия. - 1974, т.36, вып.6.-с.1146-1152.

11 .Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П., Можаев В.В., Тулайкова М.А., Шероное А.А. Измерение показателя преломления диэлектриков и полупроводников при помощи субмиллиметрового спектрометра // ПТЭ. - 1974, № 6. - с.148-151.

12. Иванникова Г.Е., Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П., Тулайкова М.А. Измерение порога чувствительности детекторов излучения из монокристаллов n-InSb в субмиллиметровой области спектра // Труды МФТИ, «Общая и молекулярная физика», № 9. - М.: МФТИ, 1977. - с. 27-33.

13. Иванникова Т.Е., Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П. Измерение комплексного показателя преломления антимонида индия n-типа в миллиметровом и субмиллиметровом диапазо-нах длин волн // Труды МФТИ, «Общая и молекулярная физика», № 10. - М.: МФТИ, 1978. - с. 6-11.

14. Великое JI.B., Витвинин Е.А., Иванникова Г.Е., Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П., Маркианов С.С. Резонансное поглощение субмиллиметровых волн в монокристаллах ортоферрита иттрия // ФТТ. - 1980, т.22, вып. 12- с. 3612-3615.

15. Витвинин Е.А., Иванникова Г.Е., Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П., Новосёлов П.П. Интерферометр Майкельсона далёкого инфракрасного диапазона с шаговым приводом, работающий в режиме «на линии» с электронной вычислительной машиной // ПТЭ. - 1981, № 3. - с. 186-188.

16. Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П. Резонансное поглощение далёкого инфракрасного излучения в порошкообразном DyVQt при 4,2 К // Физические методы исследования биологических объектов. Междувед. сб.- М.: изд. МФТИ, 1981, № 3. - с.186-188.

17. БагдасаровХ.С., Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П., Шалдин Ю.В. Резонансное поглощение субмиллиметровых волн в монокристаллах Ег20з при 4,2 К // ФТТ. - 1983, т. 25, вып.5. - с.1558-1560.

18. Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П., Маркианов С.С., Молчанов В.П. Спектропо-ляриметр для исследований эпитаксиальных образцов магнитоактивных поглощающих материалов // Автометрия, - 1983, № 2. - с.94-96.

19. Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П., Маркианов С.С., Молчанов В.П., Самарский Ю.А. Локальное распределение магнитооптических параметров по площади образцов эпитаксиальных ферритов-гранатов // Автометрия. - 1983, № 5. -с.101-102.

20. Кирьянов А.П. Фурье-спектроэллипсометрия в дальней ИК-области волн // Дифракция и распространение волн: Междувед. сб. - М.: МФТИ, 1985. -с.132—134.

21. Кирьянов А.П. Гетеродинная эллипсометрия в дальней ИК-области волн // Физические явления в электронных приборах: Междувед. сб. - М.: МФТИ, 1985.-с.31-35.

22. Кирьянов А.П. Фурье-спектрометрия ортоферритов в дальней инфракрасной области волн // В сб.: Система особых температурных точек твёрдых тел, под ред. Веневцева Ю.Н., Муромцева В.И. - М.: Наука, 1986. - с. 182-199.

23. Кирьянов А.П. Интерференционная фурье-спектрополяриметрия оптически активных веществ в дальней инфракрасной области волн // Оптика и спектроскопия. - 1986, т. 61, № 6. - с. 1340-1343.

24. Демарин Ю.Д., Иванникова Г.Е., Кирьянов А.П., Самарский Ю.А. Гетеродинная эллипсометрия в дальней ИК-области волн // Физические явления в электронных приборах: Междувед. сб. - М.: МФТИ, 1986. - с.31-35.

25. Кирьянов А.П. Фурье-спектроэллипсометрия в дальней ИК-области волн // Эллипсометрия: теория, методы, приложения. - Новосибирск: Наука, 1987.

- с.103-106.

26. Кирьянов А.П. Интерференционная поляриметрия Рождественского в дальней ИК-области волн // Оптика анизотропных сред: Междувед. сб. - М.: МФТИ, 1987. - с.158-162.

27. Витвинин Е.А., Демарин Ю.Д., Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П. Определение времени жизни и подвижности носителей в тонкослойных полупроводниках // Физические явления в приборах электронной и лазерной техники: Междувед. сб. - М.: МФТИ, 1987. - с.31-35.

28. Демарин Ю.Д., Кирьянов А.П, Маркианов С.С., Молчанов В.П. Интерференционный поляриметр //Автометрия. - 1988, № 1. - с.102-103.

29. Кирьянов А.П О восстановлении неискажённого спектра излучения при измерениях на фурье-спектрометре с поглощающей средой // Дифракция и распространение волн: Междувед. сб. - М.: МФТИ, 1988. - с. 132-134.

30. Кирьянов А.П. Растровая спектрометрия в дальней инфракрасной области волн // Прикладные задачи механикм сплошной среды и геокосмической физики: Междувед. сб. - М.: МФТИ, 1988. - с. 136-140.

31. Веденеев С.И., Казаков И.П., Кирьянов А.П., Максимовский С.Н. Эффект Джозефсона между монокристаллами ЕиВа2СизОх и Nb // Письма в ЖЭТФ.

- 1988, т. 47, в.З. - с. 159-162.

32. Веденеев С.И., Казаков И.П., Кирьянов А.П., Максимовский С.Н., Степанов В. А. Туннельные исследования EuBa2Cu307 // Письма в ЖЭТФ. - 1988, т. 47, в.6. - с.306-309.

33. Веденеев С.И., Казаков ИЛ., Кирьянов А.П., Максимовский С.Н., Степанов В.А. Туннельные исследования La2.xSrxCu04.y// ФТТ. -1988, т. 30, в Л1 с.2861-2864.

34. Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П., Молчанов В.П. Измерение толщины тонких поглощающих слоёв на подложке интерференционным методом // Оптика твёрдого тела: Междувед. сб. - М.: МФТИ, 1988. - с.36-44.

35. Иванникова Г.Е., Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П., Самарский Ю.А., Тулай-кова М.А. Круговой поляризатор для широкой полосы длин волн дальнего ИК-излучения // Электронная промышленность. - 1988, № 9. - с.28-36.

36. Кирьянов А.П. Туннельная спектроскопия металлооксидных сверхпроводников // Лазерная интерферометрия: Междувед.сб. - М.: МФТИ, 1989. - с.15.

37. Кирьянов А.П. Поведение уровня Ферми в антимониде индия в сильном квантующем магнитном поле // Физические явления в приборах электронной и лазерной техники: Междувед.сб. - М.: МФТИ, 1989. - с.38-43.

38. Кирьянов А.П., Тулайкова М.А. Циклотронный резонанс в InSb при нормальном отражении волн // Лазерная интерферометрия: Междувед.сб. - М.: МФТИ, 1989.-c.14.

39. Иванникова Г.Е., Кирьянова А.П., Тулайкова М.А. Дальняя ИК-эллипсо-метрия Рождественского как метод неразрушающего контроля «in situ» поверхности // Электронная промышленность. - 1989, № 1. - с.20-22.

40. Иванникова Т.Е., Кирьянов А.П. Импульсная эллипсометрия Брюстера в дальней ИК-области волн // Оптические поля и оптические методы обработки информации: Междувед.сб. - М.: МФТИ, 1991. - с.83-87.

41. Кирьянов А.П. Голоэллипсометрия // Лазерная интерферометрия: Междувед.сб. - М.: МФТИ, 1993. - с.62-68.

42. Кирьянов А.П. Разностная спектроинтерферометрия сверхмалых примесей // Лазерная интерферометрия: Междувед.сб. - М.: МФТИ, 1993.- с.91-96.

43. Кирьянов А.П. Инфракрасная термоспеклометрия // Лазерная интерферометрия: Междувед.сб. - М.: МФТИ, 1993. - с.96-100.

44. Кирьянов А.П. Способ определения эллипсометрических параметров объекта // Патент РФ № 2008652, Бюлл. изобр. № 4 от 28.02.1994.

45. Кирьянов А.П. К определению in situ толщины резиста интерференционным методом / Труды ФТИАН, т. 15. - Ионно-лучевая обработка материалов в микро- и нано-электронике. - М.: Наука, 1999. - с.148-152.

46. Кирьянов А.П. Голоэллипсометрия как метод литографического мониторинга / Труды ФТИАН, т. 15. - Ионно-лучевая обработка материалов в микро-и наноэлектронике. - М.: Наука, 1999. - с. 153-169.

47. Кирьянов А.П. Научно-технические проблемы естествознания. Конспект лекций: учебное пособие. - 2-е издание, дополненное и расширенное // М., 2003.-252 с.

48. Кирьянов А.П. Голоэллипсометрия in situ: основы и применения / М: ИИЦ МГУДТ, 2003.-220 с.

49. Кирьянов А.П. Физика. Часть 4. Волны: свет и звук // М., 2004. - 89 с.

50. Кирьянов А.П., Вагин В.А., Чурсин В.К, Маллашахбанов Ш.А., Шапкарин И.П. Интерференционная ИК фурье-спектрометрия в лёгкой промышленности // Наука и образование. Новые технологии. Межвузовский сборник научных трудов, выпуск № 6 (юбилейный) «Технологии и экономика». - М.: ИИЦ МГУДТ, 2004.-стр. 63-73.

51. Кирьянов А.П. Физические основы измерений; конспект лекций // М.: МГУДТ, 2005.- 115 с.

1. Drude P. Uber aberflucheshichten, 1.und III I Ann. Physik. - 1889, Bd В 36. -s.532, 865.

2. Malus E. L. Theorie de la double refraction de la lumiere dans les substances cristallisees. Memoire, ocurenue par lTnstitut dans la seaucc publique du 2 Janier 1810 par E.L.Malus/Paris, Garuter, 1810-p.302.

3. Brewster D. Treatise on optics / London, 1831.

4. Fresnel A.J. Euvres completes / Paris, 1866-1870.

5. Maxwell J. A treatise of electricity and magnetism de J.C. Maxwell. Vol. 1-2. / Oxford, Clarendon Press, 1893. Максвелл Дж.К. Избранные сочинения по теории электромагнитного поля. Пер. З.А.Цейтлина под ред. П.С.Кудрявцева / М.-Л., ГИТТЛ, 1952. 688 с.

6. Борн М., Вульф Э. Основы оптики / М.: Наука, 1980.

7. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред / М.: Наука,1980.

8. Кирьянов А.П. Физика. Часть 4 Волны: свет и звук / М.: ИИЦ МГУДТ, 2003.

9. Rothen A. The Ellipsometer fs Apparatus to Measure Thickness of Thin Surface Films. // Rev.Sci.Instr. 1945, vol.16, № 2. - p.26-30.

10. Библиография по эллипсометрии / Новосибирск: Наука, 1980.

11. Аззам Р., Башара Н. Эллипсометрия и поляризованный свет / М.: Мир,1981.

12. Основы эллипсометрии. Под ред. Ржанова А.В. / Новосибирск: Наука, 1979.

13. Эллипсометрия метод исследования поверхности / Новосибирск: Наука, 1983.

14. Кирьянов А.П. Голоэллипсометрия in situ: основы и применения / М., 2003.-220 с.

15. Лорентц Г.А. Теория электронов и её применение к явлениям света и теплового излучения, пер. с англ. / М., 1953

16. Heavens C.S. Optical properties of thin solid films / London: butterworth's Sci. Publ., 1955.

17. Vasicek A. Optics of thin films / Amsterdam: Nord. Holl. Publ., 1960.

18. Авелес Ф. Оптические свойства металлических плёнок / В книге «Физика тонких плёнок». -М.: Мир, 1973. с.171

19. Беннет Х.Б., Беннет Дж.М. Прецизионные измерения в оптике тонких плёнок / В книге «Физика тонких плёнок». М.: Мир, 1970. - т.4.

20. Ellipsometric Tables of the Si—Si02 Systems for Mercury and He-Laser Spectral Lines, ed. G.Gergely / Akademiai Kiado, Budapest, 1971.

21. Archer R.J. Determination of the properties of films on silicon by the method of ellipsometry // Journ. Optic. Soc. Amer. 1962, vol. 52, № 9. - p.970-977.

22. Hauge P.S., Dill F.H. Design and operation of ETA, an automated ellipso-meter // IBM Journal Res. Develop. 1975, vol.17, №6. - p. 472^89.

23. Aspnes D.E. Precision bounds to ellipsometer system // Appl.Opt. 1975, vol.14, №5. - p.l 131-1136.

24. Блюмкина Ю.А. и др. Система автоматизации эллипсометрических измерений // Оптика и спектроскопия. 1976, т.40, вып.З. - с.596-589.

25. Блюмкина Ю.А. Современные проблемы и перспективы развития автоматизации эллипсометрических измерений // Эллипсометрия метод исследования поверхности. - Новосибирск: Наука, 1983. - с.103-116.

26. Алексеев С.А., Бронштейн И.Г., Прокопенко В.Г., Рондарев B.C. Автоматический эллипсометр с использованием СОг-лазера // Эллипсометрия -метод исследования поверхности. Новосибирск: Наука, 1983. - с.116 -118.

27. Воронцова Е.И., Григорьев В.К., Петровский В.И. Возможности фотометрического метода для автоматизации ИК-эллипсометра // Эллипсометрия -метод исследования поверхности. Новосибирск: Наука, 1983.- с.128-130.

28. Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П., Маркианов С.С., Молчанов В.П. Спектрометр-поляриметр для исследования эпитаксиальных образцов магнито-активных поглощающих материалов // Автометрия. 1983, в.2. - с.94 - 96.

29. Jle Галь А. Магнитооптические эффекты и материалы / в кн.: Фотоника. -М.: Мир, 1978.

30. Wemple S.H., Dillon J.E., Van Unitert L.G., Grodkiewicz W.H. Iron garnet crysrals for magnetooptic light modulators at 1,064 mem // App.Phys.Lett. 1973, vol.22.-p.311.

31. Conference on Ellipsometry-1. Ellipsometry in the measurement of surface and thin films // Symposium proceedings. Washington, 1963. - Nat.Bur.Stand. -1964, vol.256.-p.97.

32. Conference on Ellipsometry-II. // Proceedings of the Symposium on recent development in ellipsometry. Nebraska, 1968. - Surface Sci. - 1969, vol.16. -p.452.

33. Mathieu H.J., McClure Muller R.H. Fast self-compensating ellipsometer // Rev.Sci.Instr., 1974, vol.45, -p.798-808.

34. Menty D.N., Jerrard H.G. A universal ellipsometer // Surf.Sci. 1976, vol.56. -p.170-181.

35. Lowe A.C. Practical limitations to accurancy in nulling automatic wave-length-scanning ellipsometer // Surf.Sci. 1976, vol.56. - p.134-147.

36. Алгазин Ю.Б., Блюмкина Ю.А., Свиташёв K.K. Исследование и анализ рабочих характеристик автоматизированной эллипсометрической установки // Оптика и спектроскопия. 1977, т.43, вып.2. - с. 168-175.

37. Roberts E.E.J., Meadows A. A high precision automatic ellipsometer using grating goniometers // J.Phus.E: Sci.Instr. 1974, vol.7, №5. - p.379-386.

38. Matheson С.С. etc. A high precision polychromatic automatic ellipsometers // Surf.Sci. 1976, vol. 56. - p. 196-211.

39. Архипенко A.B., Блюмкина Ю.А., Свиташёв K.K. К теории модуляци-нной эллипсометрии // ДАН СССР. 1977, т.235, №2. - с.323-326.

40. Блюмкина Ю.А., Архипенко А.В. Прецизионная эллипсометрическая методика для исследования аморфных прозрачных материалов // Эллипсомет-рия метод исследования поверхности. - Новосибирск: Наука, 1983. -с.118-121.

41. Пеньковский А.И. Эллипсометрические методы измерения постоянных сред при НПВО // Эллипсометрия метод исследования поверхности. - Новосибирск: Наука, 1983.- с.140-142.

42. Ковалёв В.И. и др. Эллипсометрия с дискретной модуляцией состояния поляризации // Труды конференции «Эллипсометрия в науке и технике». -Новосибирск, 1987. с.43-49.

43. Елинсон М.И., Ковалёв В.И., Россуканый Н.М., Шаповалов В.И. Автоматический эллипсометр// Электронная промышленность. 1982, № 10-11. -с. 100-103.

44. Пилипко Д.Д., Пунько И.П. Прецизионный интерференционный эллипсометр // Эллипсометрия метод исследования поверхности. - Новосибирск: Наука, 1983.- с. 143-146.

45. Трофимов В.А. Интерференционная эллипсометрия // Эллипсометрия -метод исследования поверхности. Новосиб.: Наука, 1983. - с. 155-157.

46. Hozebrock Н.Е., Holecher А.А. Interferemetricellipsometer // Journ. Phys.E, 1973, vol.6, №9.-p.822-825.

47. Пестов Э.Г., Лапшин Г.М. Квантовая электроника / М.: Военизд., 1972.

48. Spectroscopic Ellipsometry // Horiba Group; www.jyhoriba.com

49. Николис Г., Пригожин И. Познание сложного / М.: Мир, 1990.

50. Хакен Г. Синергетика. Иерархия неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах / М.: Мир, 1985.

51. Кирьянов А.П., Радзиховская В.К. Квантовая парадигма как основа познания общности свойств физических, психических и социальных отношений // сб. Новые технологии. Вып.2. М.: изд. МГУДТ, 2000. -с.111-121.

52. Кирьянов А.П. Научно-технические проблемы естествознания // Конспект лекций. 2-ое изд. М.: изд. МГУДТ, 2003.

53. Валиев К.А. Физика субмикронной литографии / М.: Наука, 1990.

54. Физический энциклопедический словарь. Главный редактор A.M. Прохоров / М.: Советская энциклопедия, 1984.

55. Плешивцев И.В. Катодное распыление / М.: Атомиздат, 1968.

56. Ивановский Г.Ф., Маишев Ю.П., Иванов В.В., Алексеев В.В. Способ избирательного удаления диэлектрических плёнок // 1974, А.С. СССР, кл.Н01 17/00 № 494999.

57. Концевой Ю.А. Алмазоподобные плёнки технология. Свойства, применения // Фундаментальные проблемы Российской металлургии на пороге XXI века. - 1998, т.4. - с. 193-226.

58. Котенёв В.А. Методы фурье-оптики в эллипсометрической томографии неоднородных поверхностных слоёв // Тезисы 5 Всесоюзного симпозиума по вычислительной томографии. 4-8 ноября 1991 г. г.Звенигород, Моск. обл., Москва, 1991.-с. 196-197.

59. Кирьянов А.П. К определению in situ толщины резиста интерференционным методом // Труды ФТИАН. т. 15 «Ионно-лучевая обработка материалов в микро- и наноэлектронике». - М.: Наука, 1999. - с.148 - 152.

60. Кирьянов А.П. Голоэллипсометрия // Лазерная интерферометрия. Меж-вед. сб. М.: Изд-во МФТИ, 1993. - с.62 -68.

61. Кирьянов А.П. Способ определения эллипсометрических параметров объекта // Патент РФ № 2008652 от 28.02.1994. Бюлл.изобр. №4,1994.

62. Кирьянов А.П. Голоэллипсометрия как метод литографического мониторинга // Труды ФТИАН. т. 15 «Ионно-лучевая обработка материалов в микро- и наноэлектронике». - М.: Наука, 1999. - с. 153-159.

63. Кирьянов А.П. Голоэллипсометрия тонких плёнок // Материалы X Международного симпозиума «Тонкие плёнки в электронике», 20-25.09.1999, г. Ярославль. -чЛ, с. 192-198.

64. Кирьянов А.П. Способ определения эллипсометрических параметров объекта // Патент РФ № 2149382 от 23.10.1997. Бюлл. изобр. № 14, 2000.

65. Zeeman Е.С. Catastrophe theory: selected papers (1975-1977) / Massach., 1977.

66. Арнольд В.И. Теория катастроф / М.: изд-во МГУ, 1983.

67. Гилиор Р. Прикладная теория катастроф / М.: Мир, 1984.

68. Hadamard I. Le probleme de Cauchy et les equations aux derivees partielles hyberboliques / Paris, Hermann, 1932.

69. Некорректные задачи естествознания / M.: Изд-во МГУ, 1987.

70. Тамм И.Е. Основы теории электричества / М., 1976.

71. Гуревич А.Г. Магнитный резонанс в ферритах и антиферромагнетиках / М.: Наука, 1973.

72. Teitler S., Henvis В. Refraction in stratified, anisotropic media. Journ. Opt. Soc. Am. - 1970, vol.60, -p.830-834.

73. Berreman D. W., Scheffer T.J. Bragg Reflection of Light from Single-Domain Cholesteric Liquid-Ciystal Films // Phys.Rev.Lett. 1970, vol. 25. -p.577-581.

74. Berreman D.W. Optics in stratified and anisotropic media: 4x4 matrix formulation // Journ. Opt. Soc. Am. 1972, vol.62. - p.502-510.81. den Engelsen D. Ellipsometry of anisotropic films // Journ. Opt. Soc. Am. -1971, vol.61.-p.1460-1466.

75. Drennan Р.С., Smith B.W., Alexader D. Technique for the measurement of the in situ development rate // SPIE. 1994. Vol. 2196. P. 449-463.

76. Мустель E.P., Парыгин B.H. Методы модуляции и сканирование света / М.: Наука, 1976.

77. Кирьянов А.П., Демарин Ю.Д., Иванникова Г.Е., Самарский Ю.А. Гетеродинная эллипсометрия в дальней ИК-области // Физические явления в электронных приборах. Междув. Сб. - М.: изд. МФТИ, 1986. - с.31-35.

78. Кирьянов А.П. Гетеродинная голоэллипсометрия как метод реализации литографического мониторинга // Всероссийская научно-техническая конференция «Микро- и наноэлектроника-98». Тезисы докладов, т.2. - Звенигород, пансионат «Липки», 1998. - Р2-45.

79. Кирьянов А.П. Гетеродинный эллипсометр и диагностика in situ тонких плёнок // Материалы X Международного симпозиума «Тонкие плёнки в электронике». 20-25 сентября 1999 г., г. Ярославль, Институт микроэлектроники РАН, часть2. - с.293-297.

80. Burgwald G.M., Kruger W.P. An instant on laser for length measurement // Hewlett Packard Journal. 1970, vol.21, N2. - p.14

81. Коронкевич В.П., Соболев B.C., Дубинцев Ю.Н. Лазерная интерферометрия / Новосибирск: Наука, 1983.

82. Карташёв А.И., Эцин И.Щ. Методы измерения малых изменений разности фаз в интерференционных устройствах // УФН. -1972, т.106. с. 687-721.

83. Кирьянов А.П., Демарин Ю.Д. и др. Дальняя инфракрасная интерферометрия кристаллов. ч. 4: «Интерференционная эллипсометрия in situ» // Научно-технический отчёт МФТИ, № гос. регистрации 01860038747 - М.: МФТИ, 1989.-50 с.

84. Кирьянов А.П., Иванникова Г.Е., Тулайкова М.А. Дальняя ИК-эллипсометрия Рождественского как метод неразрушающего контроля in situ поверхности тел // Электронная промышленность. 1989, вып.2. - с.20.

85. Кирьянов А.П., Иванникова Г.Е. и др. Сверхбыстрая эллипсометрия поверхности жидких и твёрдых материалов // Научно-технический отчёт МФТИ по теме № 127/93. М.: МФТИ, 1995. - 64 с.

86. Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П., Можаев В.В., Тулайкова М.А., Шеронов А.А. Фазовая модуляция в субмиллиметровом интерферометре Майкельсона // Радиотехника и электроника. 1974, т. 19, №1. - с.220-223.

87. Георгобиани А.Н., Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П., Можаев В.В., Тулайкова М.А., Шеронов А.А. К методике измерения характеристик монохроматора субмиллиметровых длин волн // Краткие сообщения по физике. 1972, № 8. -с.51-56.

88. Игошин Ф.Ф, Кирьянов А.П., Можаев В.В., Тулайкова М.А., Шеронов А.А. Интерферометр Майкельсона для исследований в субмиллиметровой области спектра // ПТЭ, № 1,1973. с.159-161.

89. Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П., Можаев В.В., Тулайкова М.А., Шеронов

90. A.А. Субмиллиметровый спектрорадиометр для исследования теплового излучения атмосферы // Труды МФТИ. Серия «Общая и молекулярная физика». -М., 1973.-С.91-96.

91. Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П., Кузенков А.Ф., Можаев В.В., Рудаков

92. B.В.,Тулайкова М.А., Шеронов А.А. Измерение яркостной температуры атмосферы в субмиллиметровом диапазоне длин волн // Известия высших учебных заведений. Радиофизика. 1974, t.XVI, № 8. - с.1 160-1163.

93. Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П., Можаев В.В., Тулайкова М.А., Шеронов А.А. Измерение оптических материалов в диапазоне 4-гЗО см-1 с помощью интерферометра Майкельсона // Оптика и спектроскопия. 1974, t.XXXVI, вып.6.-с.1146-1151.

94. Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П., Можаев В.В., Тулайкова М.А., Шеронов А.А. Измерение показателя преломления некоторых диэлектриков в субмиллиметровом диапазоне длин волн // Известия высших учебных заведений. Радиофизика. 1974, т.ХУИ, № 2. - с.291- 293.

95. Беликов J1.B., Витвинин Е.А., Иванникова Г.Е., Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П., Маркианов С.С. Резонансное поглощение субмиллиметровых волн в монокристаллах ортоферрита иттрия. // Физика твёрдого тела. 1980. Т.22, вып.12. с.3612-3615.

96. Витвинин Е.А., Иванникова Г.Е., Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П., Новосёлов П.П. Интерферометр Майкельсона далёкого инфракрасного диапазона с шаговым приводом, работающим в режиме «на линии» с ЭВМ // ПТЭ. 1981, № 3. -с.186.

97. Витвинин Е.А., Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П. Сверхобменное взаимодействие в ЕГ3А15О12 при 4,2 К // Тезисы докладов. Всесоюзная конференция по физике магнитных явлений. - Тула, 9.09. 1983 г. - с. 198 - 199.

98. Кирьянов А.П. Фурье-интерферометрия ортоферритов в дальней ИК-области // Системы температурных точек в твёрдых телах. М.: Наука, 1987. -с.182 -199.

99. Купцов А.Х., Жижин Г.Н. Фурье-спектры комбинационного рассеяния и инфракрасного поглощения // М.: ФМЛ, 2001. 456 с.

100. Фурье Ж.Б. Аналитическая теория теплоты / Париж, 1822.

101. Титчмарщ Е. Введение в теорию интегралов Фурье /М.-Л.:ОГИЗ, 1948.

102. Мерц Л. Интегральные преобразования в оптике / М., 1969.

103. Харкевич А.А. Спектры и анализ / М.: ГТТИ, 1957.

104. Белл В.Дж. Введение в фурье-спектроскопию / М.: Мир, 1975.

105. Техника спектроскопии в дальней инфракрасной, субмиллиметровой и миллиметровой областях спектра / М.: Мир, 1970.

106. Дани С.Т., Фоскетт Ч.Т., Курбало Р., Гриффите П.Р. Фурье-спектроскопия в химических исследованиях / в сб.: Применение ЭВМ в химических и биохимических исследованиях. 1976, т. 1,4.IV. - с.88-151.

107. Котельников В.А. О пропускной способности «эфира» и проволоки в электросвязи// Материалы к 1-ому Всесоюзному съезду. ВЭК, 1933.

108. Roseler A. Spectroscic ellipsometry in the infrared // Infrared Physics. 1981, vol.21, №6.-p.349-356.

109. Кирьянов А.П. Фурье-спектроэллипсометрия в дальней ИК-области волн // Дифракция и распространение волн: Междувед. Сб. М.: изд. МФТИ, 1985.-С.132-134.

110. Кирьянов А.П. Интерференционная фурье-спектрополяриметрия оптически активных веществ в дальней инфракрасной области волн // Оптика и спектроскопия. 1986, т.61. - с. 1312.

111. Кирьянов А.П. Фурье-спектроэллипсометрия в дальней ИК-области волн // Эллипсометрия: теория, методы, эксперименты. Новосибирск: Наука, 1987.- с. 103-106

112. Кудрявцев Е.Н., Резвый P.P., Финарёв М.С., Коцевой Ю.А., Власов В.Н. Эллипсометр на длину волны 10,6 мкм и его применение. // Современные проблемы эллипсометрии. Новосибирск: Наука, 1980. - с.45 - 55.

113. Forman M.I. Fast Fourier transform technique and its application to Fourier spectroscopy// Journ.Opt.Soc.Amer,- 1966,vol.56.- p.978.

114. Cooley J.W., Tukey J.W. An algorithm for machine calculation and complex Fourier series // Math.Comp. = 1965, vol.19. = p.297.

115. Алексеевский H.E., Кирьянов А.П. К анизотропии вероятности эффекта Мёссбауэра на ядрах Sn-119 в решётке белого олова // Письма в ЖЭТФ. т.9, вып.З. - с.92-95.

116. Алексеевский Н.Е., Кирьянов А.П., Самарский Ю.А., Цебро В.И. Эффект Мёссбауэра на ядрах Sn-119 в осаждённых при 4,2°К плёнках олова // ДАН СССР. т. 186, № 6. - с. 1282 - 1287.

117. Ланцоши К. Практические методы прикладного анализа / М., 1961.

118. Валиев К.А., Кокин А.А. Квантовые компьютеры: надежды и реальность /М.-Ижевск: РХД, 2001.

119. Кизель В.А. Отражение света / М., 1973.

120. Гинзбург В.Л., Мотулевич Г.П. Оптические свойства металлов // УФН. 1955, т.55. -с.169.

121. Фок В.А. Проблемы дифракции и распространения электромагнитных волн / М., «Сов. радио», 1970. 517 с.

122. Волкова В.П., Горбунов Г.Г., Паршин П.Ф. Влияние точности снятия отсчётов с интерферограммы на вид аппаратной функции фурье-спектрометра //ЖПС.- 1972, т.17.-с.1108.

123. Josephson B.D. Possible new effects in superconducting tunneling // Phys. Lett.-1962, vol.1, N l.-p.251-253.

124. Josephson B.D. The discovery of tunneling supercurrent // Science. 1974, vol.84, -p.527. Перевод статьи: УФН. - 1975, т.116, вып.4. - с.998-1003.

125. Лихарев К.К., Ульрих В.Т. Системы с джозефсоновскими контактами. Основы теории / М.: изд-во МГУ, 1978.

126. Бароне А., Патерно Дж. Эффект Джозефсона: физика и применения / М.: Мир, 1984.

127. Кирьянов А.П. К электродинамическим свойствам ВТСП точечных контактов в поле СВЧ- и ИК-излучения // Распространение и дифракция волн в неоднородных средах. Междувед. сб. научных трудов. М.: изд-во МФТИ, 1989. -с.97-100.

128. Divin Yu.Yu. On Fourier Transform Far-Infrared Imaging by DC Josephson Effect // International Conference on Millimeter ang Far-Infrared Technology, Beijing, China; June 19-23,1989; p.71-74.

129. Кирьянов А.П. Физические основы измерений // М.: МГУДТ, 2005.

130. Kiryanov A. On the ultrafast holoellipsomery // International Conference "Micro- and nanoelectronics 2005". October 3th—7th, 2005, Moscow Zvenigorod, Russia. Book of Abstracts. - P2-17.

131. Биленко Д.И., Дворкин B.A., Полянская B.H. Краснобаев С.И. Эллипсометрия диэлектрических слоёв в процессе их формирования // Эллипсометия метод исследования поверхности. - Новосибирск, Наука, 1983. - с. 89-93.

132. Бродский A.M., Урбах М.И. Зависимость эллипсометрических параметров от микроскопических свойств // Эллипсометрия метод исследования поверхности. - Новосибирск, Наука, 1983. - с. 13-16.

133. Жижин Г.Н., Капуста О.И., Москалева М.А., Назин В.Г., Яковлев В.А. Спектроскопия поверхностных волн и свойства поверхности // УФН. 1975, т. 117, № 2. - с.573-574.

134. Brodsky A.M., Urbakh МЛ. On the dependence of light reflection from metals on adatom chacaracteristics // Phys. Stat. Sol. (B). 1977, vol. 88. - p.633-644.

135. Ibrahim M.M., Bashara N.M. Parameter-correlation and computational considerations in vultiple-angle tllipsometry // J.O.S.A. 1971, vol.61, №12. - p. 1622.

136. Hagi Т., Okuda Y., Ohkima T. Critical demension control using development end point detection for wafers with multiplayer structures // SPIE. 1991, v. 1464. -p.215-21.

137. Берндт K.C. Методы контроля толщины плёнок // Физика тонких плёнок. Т.З.-М.: Мир, 1968.-c.3-21.

138. Kennan D.W.A., Krefer M.F., Cise Р.Е., Thorquist L.A/ Film thickness mapping of advanced wafer production process // Microelectronic's manufacturing technology. 1991. Febr. P. 19-26.

139. Negren C., Crawbow J. Using develop end point detection to eliminate photo-lithografy process vation // Ibid. 1991. March. P. 24-30.

140. Игошин Ф.Ф., Кирьянов А.П., Молчанов В.П. Измерение толщины тонких поглощающих слоёв феррит-гранатов // Оптика анизотропных сред. -Межвед. сб. М.: изд-во МФТИ, 1988. с.20-25.

141. Rothen A. Immologic reactios carried out at a liquid-solid interfaced // Surface Science. 1976, vol.56, N11.- p. 109-116.

142. Blodgett K.B., Langmuir I. Bult-up Films of Barrium Stearate and Their Opt-cal Properties //Phys.Rev. 1937, vol.51, № 11. - p. 964-982.

143. Poste G., Moss C. The study of surface reactions in biological systems by el-lipsometry // Progress in surface science. 1972, vol.2. - p.139.

144. Vroman L., Adams A.L. Finding with the recording ellipsometer suggesting rapid exchange of specific plasma proteins at liquid solid interfaces // Surface Science.-1969, vol.16.-p.43 8.

145. Basic Immunology / ed. E.R.Gold and D.B.Peacock, Wright, Bristol, 1970.

146. Тибилов A.C., Кулик E.C. Импульсный эллипсометр с электрооптической модуляцией // Эллипсометрия метод исследования поверхности. - Новосибирск: Наука, 1983. - с.153 - 155.