Сибирские огни, 1980, № 2

В ПОИСКЕ Г45 В институте нашли радикальный выход из этого жизненного противоречия. Ника­ кого деления на «мыслителей» и «исполни­ телей» здесь не существует. Внимание на индивидуальном авторству не акцентиру­ ется. Высказанная мысль становится общим достоянием, все — полноправными участни­ ками общего дела. Действовать дружно и согласно помо­ гает старательно культивируемое чувство коллективной ответственности. Институт определяет научно-технический прогресс в ряде важных областей. Не сделают здесь — никто не сделает. Или достигнут цели с большим опозданием, дорогой ценой. Такое сознание дисциплинирует, заставляет тру­ диться активнее. Результаты этих усилий все ощутимее сказываются в различных областях науки, во многих отраслях народного хозяйства. • По разделению труда в советской науке новосибирский институт изучает в основ­ ном поверхностные и приповерхностные явления в полупроводниковых и других ма­ териалах. Как построены слои, в которых они протекают? Чем эти слои отличаются от глубинных? Как растет кристалл? Каковы границы раздела твердых тел?.. Эти и многие другие вопросы в послед­ ние годы все больше интересуют специа­ листов. Особые свойства поверхностей широко используются различными направ­ лениями науки и техники. Одно из важ­ нейших направлений — микроэлектрони­ ка. Ее общая задача — миниатюрные си­ стемы и устройства для восприятия и переработки информации. Создать их тра­ диционными приемами невозможно. Нужны новые принципы построения, точнейшие способы контроля и измерений. Как разместить в одном крохотном мо­ нолитном объекте множество взаимосвя-, занных элементов? Одно из решений за­ дачи— пленочные системы. Тонкая плен­ к а— это, по сути, лишь две поверхности, тело, лишенное объема. Его толщина не должна превышать пятнадцати-двадцати ангстрем, то есть десятимиллиардных до­ лей метра. На расстоянии около двух анг­ стрем располагаются атомы в кристалличе­ ской структуре вещества. Значит, нужно вырастить пленку толщиной в десять и ме­ нее атомных слоев. Причем, однородную по толщине и составу. Да и линейные раз­ меры ее составляют десятки, а во многих случаях — единицы микрон. Технология изготовления таких пленок сложна, требует особой точности. Еще со­ вершеннее должны быть методы контроля качества микроскопической продукции. До •недавнего времени использовалось несколь­ ко ¡зазнообразных методов. Теперь их от­ теснил один — наиболее эффективный и универсальный: эллипсометрия. Его разра­ ботали в новосибирском институте. — Название, пожалуй, не совсем удач­ ное,— говорит А. В. Ржанбв.— Непонятно, зачем эти эллипсы мерить. Но оно принято в мировой литературе. А суть вот в чем. Пучок света в большинстве случаев отра- Ю Сибирские огни № 2 • жается от какой-либо поверхности в виде овала, эллипса. Свет проникает в отражаю­ щую среду на очень мелую глубину. Это дает возможность определять оптические характеристики поверхностных слоев ве­ щества. Теория эллипсометрии до послед­ него времени была недостаточно разрабо­ тана. Мешала ее использовать и громозд­ кость математического аппарата. Нам удалось преодолеть эти трудности на ос­ нове развития теории, успехов вычисли­ тельной техники. Коллектив сотрудников нашего института предложил новые мето­ ды эллиптических измерений, не только более удобные и точные, но и поддающие­ ся автоматизации. Практическим результатом исследований стала серия разнообразных приборов, спо­ собных измерять толщину пленок с точно­ стью до ангстрема, а в ряде случаев — до сотых и даже тысячных долей монослоя. Это уже не только атомные, но и внутри­ атомные расстояния. Еще совсем недавно ничего подобного нельзя было предста­ вить. Кроме того, эллипсометры определя­ ют различные оптические и электрические характеристики поверхностей. Сибирские эллипсометры победным мар­ шем, прошли по советским и международ­ ным выставкам, собрали коллекцию почет­ ных медалей и дипломов. Ржанов и его помощники потратили много сил, чтобы организовать промышленное производство этих приборов. Сегодня они широко ис­ пользуются в исследовательских учрежде­ ниях и на предприятиях страны. Прежде всего — там, где разрабатывается и дейст­ вует технология изготовления интеграль­ ных схем. Например, в производстве полу­ проводниковых элементов памяти вычисли­ тельных машин. Только под контролем эллипсометра можно вырастить необходи­ мые для таких элементов пленки двуокиси кремния толщиной в 15—16 ангстрем— не больше и не меньше. А для оптимальной электропроводности пленок приходится оп­ ределять количество примесей в миллион­ ные доли процента. Многие приборы значительно превосхо­ дят лучшие зарубежные образцы. Они нужны не только в микроэлектронике, но и в химии синтеза различных пленок, в ис-. следованиях коррозии металлов и сплавов, в изучении всевозможных поверхностных реакций, биологических мембран, крови, лимфы... Институт уже передал народно­ му хозяйству более двадцати различных вариантов эллипсометров. Успехи эллипсометрии открыли дорогу еще одному оригинальному научно-техни­ ческому направлению: системам из тонких пленок металла, диэлектрика и полупро­ водника—МДП. На этой основе можно со­ ставлять транзисторы, интегральные схемы почти любого назначения. Работоспособ­ ность таких устройств особенно зависит от толщин и качества пленок. Институт вло­ жил много усилий в создание научных ос­ нов капризной технологии, передал про­ мышленности надежные результаты. Со­ дружество с производственниками обога­ тило и исследователей.