Система оптического мониторинга технологических процессов

Разработана оригинальная система оптического мониторинга температуры, изгиба подложек и толщины полупроводниковых структур в ходе технологических процессов их формирования (эпитаксии, осаждения и плазмохимического травления). Измерения основаны на принципах низкокогерентный тандемной интерферометрии. Система пригодна для работы на всех типах подложек, прозрачных на длине волны 1.5 мкм. Точность измерений температуры подложек достигает ±1°С. Погрешность измерения толщины слоёв — до 2 нм. Для независимого определения изменения толщины и абсолютной температуры полупроводниковых структур в технологическом процессе создана методика с использованием двух источников излучения с разнесёнными спектрами. Система применяется для мониторинга процессов осаждения/травления структур алмаза, GaAs, Si, GaN и др.

Публикации и патенты:

• П. В. Волков, А. В. Горюнов, А. Д. Тертышник. Интерферометрическое измерительное устройство (варианты). Патент RU2307318С1. П. В. Волков, А. В. Горюнов, А. Д. Тертышник. Интерферометрический способ измерения толщины и показателя преломления прозрачных объектов. Патент RU2313066C1
• П. В. Волков, А. В. Горюнов, В. М. Данильцев, А. Ю. Лукьянов, Д. А. Пряхин, А. Д. Тертышник, О. И. Хрыкин, В. И. Шашкин. Оптический мониторинг параметров технологических процессов в условиях металлорганической газофазной эпитаксии (МОГФЭ). Поверхность, рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, № 8, С. 5−10 (2008)
• P.V. Volkov, A.V. Goryunov, V.M. Daniltsev, A.Yu. Luk’yanov, D.A. Pryakhin, A.D. Tertyshnik, O.I. Khrykin, and V.I. Shashkin. Novel technique for monitoring of MOVPE processes. Journal of Crystal Growth 310, 4724−4726 (2008)
• П. В. Волков, А. В. Горюнов, А. Ю. Лукьянов, Д. А. Пряхин, А. Д. Тертышник, В. И. Шашкин. Оптический мониторинг температуры подложки и скорости травления многослойных структур при плазмохимическом травлении. Микроэлектроника 40, 331−338 (2011)
• П. В. Волков, А. В. Горюнов, В. М. Данильцев, А. Ю. Лукьянов, Д. А. Пряхин, А. Д. Тертышник, О. И. Хрыкин, В. И. Шашкин. Волоконно-оптическая аппаратура для мониторинга технологических процессов. Краткие сообщения по физике ФИАН 38, 3−7 (2011)
• П. В. Волков, А. В. Горюнов, А. Ю. Лукьянов, А. Д. Тертышник, А. В. Новиков, Д. В. Юрасов, Н. А. Байдакова, Н. Н. Михайлов, В. Г. Ремесник, В. Д. Кузьмин. Оптический мониторинг технологических параметров в условиях молекулярно-пучковой эпитаксии. ФТП 46, 1505−1509 (2012)
• П. В. Волков, А. В. Горюнов, А. Ю. Лукьянов, А. Д. Тертышник. Измерение толщины полупроводниковых подложек в условиях нестационарной температуры с использованием низкокогерентного тандемного интерферометра. Письма в ЖТФ 41, 8−16 (2015)
• D.V. Yurasov, A.Yu. Luk’yanov, P.V. Volkov, A.V. Goryunov, A.D. Tertyshnik, M.N. Drozdov and A.V. Novikov. Real-time measurement of substrate temperature in molecular beam epitaxy using low-coherence tandem interferometry. Journal of Crystal Growth 413, 42−45 (2015)
• P. V. Volkov, A. V. Goryunov, A. Yu. Lukyanov, A. I. Okhapkin, A. D. Tertyshnik, V. V. Travkin, and P. A. Yunin. Continuous monitoring of temperature and rate of plasma etching of semiconductor wafers. Appl. Phys. Lett. 107, 111601 (2015)
• P.V. Volkov, A.V. Goryunov, D.N. Lobanov, A.Yu. Luk’yanov, A.V. Novikov, M.V. Shaleev, A.D. Tertyshnik, and D.V. Yurasov. Features of SOI substrates heating in MBE growth process obtained by low-coherence tandem interferometry. Journal of Crystal Growth 448, 89−92 (2016)
• E.V. Bushuev, V.Yu. Yurov, A.P. Bolshakov, V.G. Ralchenko, E.E. Ashkinazi, A.V. Ryabova, I.A. Antonova, P.V. Volkov, A.V. Goryunov, A.Yu. Luk’yanov. Synthesis of single crystal diamond by microwave plasma assisted chemical vapor deposition with in situ low-coherence interferometric control of growth rate. Diamond and Related Materials 66, 83−89 (2016)
• В. В. Кононенко, Е. В. Бушуев, Е. В. Заведеев, П. В. Волков, А. Ю. Лукьянов, В. И. Конов. Контроль лазерной микро- и нанообработки поверхности алмаза с помощью низкокогерентной интерферометрии. Квантовая. электроника 47, 1012−1014 (2017)