Научная тема: «ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ПРОСТРАНСТВЕННО-СЕЛЕКТИВНОГО ТРАВЛЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ОПТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ НАПРАВЛЕННЫМ ПОТОКОМ ВНЕЭЛЕКТРОДНОЙ ПЛАЗМЫ»
Специальность: 01.04.01
Год: 2010
Отрасль науки: Физико-математические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. класс газоразрядных приборов, формирующих направленные потоки низкотемпературной внеэлектродной плазмы;
  2. концепция формирования низкотемпературной плазмы в виде направленного потока активных частиц в области поверхности материала, включающая модели взаимодействия частиц внеэлектродной плазмы с полимерами, гетероструктурами, атомно-молекулярными комплексами поверхности твердого тела, позволяющие оценить величины изменения поверхностной концентрации загрязнений, адгезии тонких металлических пленок, скорости плазмохимического и ионно-химического травления материалов, температуры их поверхности и высоты стравленного слоя полимера;
  3. трибометрический метод неразрушающего экспресс-контроля чистоты поверхности подложек, использующий для контроля чистоты коэффициент трения скольжения;
  4. экспериментально установленные зависимости величин изменения поверхностной концентрации загрязнений, адгезионной прочности тонких металлических пленок, скоростей травления диоксида кремния, карбида кремния, алмазоподобных пленок и полимера от электрофизических параметров плазмы;
  5. экспериментально установленные закономерности влияния режимов очистки, формирования маскирующих слоев, травления на параметры тестовых микроструктур (высота микрорельефа, вертикальность стенок ступеньки микрорельефа, шероховатость) во внеэлектродной плазме;
  6. методы пространственно-селективного травления диэлектрических и полупроводниковых оптических материалов направленным потоком внеэлектродной плазмы;
  7. экспериментальные результаты, подтверждающие эффект экстракции химически неактивных частиц из области травления;
  8. теория формирования металлизированных маскирующих слоев, отличающихся особой стойкостью к плазменному воздействию, включающая механизм увеличения их адгезии к поверхности диэлектрика в результате обработки внеэлектродной плазмой;
  9. теоретическое описание процесса плазмохимического травления полимера, включающее механизм образования под действием внеэлектродной плазмы модифицированного слоя в объеме полимерной матрицы, дополняющее известную концепцию К-слоя.
Список опубликованных работ
в монографии

1.Казанский, Н.Л. Формирование оптического микрорельефа во внеэлек- тродной плазме высоковольтного газового разряда. Монография [Текст] / Н.Л. Казанский, В.А. Колпаков. – М.: Радио и связь, 2009. – 220 с. – ISBN 5-89776-011-X.

в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определен- ных Высшей аттестационной комиссией

2. Колпаков, В.А. Устройство экспресс-контроля чистоты поверхности ди- электрических подложек [Текст] / В.А. Колпаков, А.И. Колпаков, С.В. Кричевский // Приборы и техника эксперимента. -1995. -№5. - С.199-200.

3. Колпаков, В.А. Ионно-плазменная очистка поверхности контактов реле малой мощности [Текст] / В.А. Колпаков, А.И. Колпаков, С.В. Кричев- ский // Электронная промышленность. – 1996. – №2. – С. 41-44.

4. Колпаков, В.А. Устройство экспресс-контроля параметров полупровод- никовых приборов [Текст] / В.А. Колпаков, А.И. Колпаков, В.А. Макла- шов, А.В. Балакин // Приборы и техника эксперимента. – 1998. – №6. – С.142.

5. Колпаков, В.А. Исследование эффекта увлечения атомов кремния «вакан- сиями», возникающими в расплаве алюминия при облучении его поверх- ности ионно – электронным потоком [Текст] / В.А. Колпаков, А.И. Кол- паков // Письма в ЖТФ. – 1999. – Т.25. – В.15. – С.58-65.

6. Волков, А.В. Расчет скорости плазмохимического травления кварца [Текст] / А.В. Волков, Н.Л. Казанский, В.А. Колпаков // Компьютерная оптика. – 2001. – №21. – С. 121-125.

7. Колпаков, В.А. Моделирование процесса травления диоксида кремния в плазме газового разряда высоковольтного типа [Текст] / В.А. Колпаков // Микроэлектроника. – 2002. – Т.31. – №6. – С. 431-440.

8. Казанский, Н.Л. Исследование механизмов формирования каталитиче- ской маски при облучении структуры алюминий-кремний частицами га- зового разряда высоковольтного типа [Текст] / Н.Л. Казанский, А.И. Кол- паков, В.А. Колпаков // Компьютерная оптика. – 2002. – №24. – С. 84-90.

9. Казанский, Н.Л. Исследование механизмов формирования низкотемпера- турной плазмы газовым разрядом высоковольтного типа [Текст] / Н.Л. Казанский, В.А. Колпаков // Компьютерная оптика. – 2003. – №25. – С. 112-117.

10. Казанский, Н.Л. Исследование особенностей процесса анизотропного травления диоксида кремния в плазме газового разряда высоковольтного типа [Текст] / Н.Л. Казанский, А.И. Колпаков, В.А. Колпаков // Микро- электроника. – 2004. – Т.33. – №3. – С. 218-233.

11. Казанский, Н.Л. Оптимизация параметров устройства трибометрического измерения чистоты поверхности подложек [Текст] / Н.Л. Казанский, В.А. Колпаков, А.И. Колпаков, С.В. Кричевский, Н.А. Ивлиев // Компьютерная оптика. – 2005. – №28. – С.76-79.

12. Казанский, Н.Л. Моделирование процесса очистки поверхности диэлек- трических подложек в плазме газового разряда высоковольтного типа [Текст] / Н.Л. Казанский, В.А. Колпаков, С.В. Кричевский // Компьютер- ная оптика. – 2005. – №28. – С.80-86.

13. Kazanskiy, N. L. Studies into a Mechanism of Catalytic Mask Generation in Irradiation of an Al-Si Structure with High-Voltage Gas-Discharge Particles 28 [Текст] / N. L. Kazanskiy, V.A. Kolpakov, A.I. Kolpakov // Optical Memory and Neural Networks. – 2005. – V.14. – №3. – p. 151-159.

14. Kazanskiy, N.L. Studies into mechanisms of generating a low-temperature plasma in high-voltage gas discharge [Текст] / N.L. Kazanskiy, V.A. Kolpakov // Optical Memory and Neural Networks. – 2006. – №4. – P.163-169.

15. Колпаков, В.А. Механизм адгезии в структурах металл – диэлектрик по- сле бомбардировки потоком заряженных частиц. Часть 1. Моделирование механизма увеличения адгезии [Текст] / В.А. Колпаков // Физика и химия обработки материалов. – 2006. – №.5. – С.41-48.

16. Колпаков, В.А. Механизм адгезии в структурах металл – диэлектрик по- сле бомбардировки потоком заряженных частиц. Часть 2. Влияния пара- метров бомбардировки на адгезию [Текст] / В.А. Колпаков // Физика и химия обработки материалов. – 2007. – №.1. – С.53-58.

17. Казанский, Н.Л. Метод определения температуры поверхности в области её взаимодействия с потоком низкотемпературной плазмы [Текст] / Н.Л. Казанский, А.И. Колпаков, В.А. Колпаков, В.Д. Паранин // Журнал техни- ческой физики. – 2007. – Т.77. – Вып.12. – С.21-25.

18. Казанский, Н.Л. Исследование особенностей трибометрического взаимо- действия диэлектрических подложек при экспресс – контроле степени чистоты их поверхности [Текст] / Н.Л. Казанский, В.А. Колпаков, А.И. Колпаков, С.В. Кричевский, Н.А. Ивлиев // Компьютерная оптика. – 2007. – т.31. – №1. – С.42-46.

19. Kazanskiy, N.L. Parameter Optimization of a Tribometric Device for Rapid Assessment of Substrate Surface Cleanliness [Текст] / N.L. Kazanskiy, V.A. Kolpakov, A.I. Kolpakov, S.V. Kritchevsky, M.V. Desjatov // Optical Memory and Neural Networks. – 2008. – V.17. – №2. – P. 167-172.

20. Kazanskiy, N.L. Interaction of Dielectric Substrates in the Course of Tribometric Assessment of the Surface Cleanliness [Текст] / N.L. Kazanskiy, V.A. Kolpakov, S.V. Karpeev, S.V. Kritchevsky, N.A. Ivliev // Optical Memory and Neural Networks. – 2008. – V.17. – №1. – P. 37-42.

21. Казанский, Н.Л. Эффект объемной модификации полимеров в направлен- ном потоке низкотемпературной плазмы [Текст] / Казанский Н.Л., В.А. Колпаков // Журнал технической физики. – 2009. – Т.79. – Вып.9. – С.41- 46. в патентах на изобретения

22. Патент на изобретение № 2295791 Российская Федерация, МПК Н 01 В 7/18. Кабель для электропитания генераторов низкотемпературной плаз- мы. [Текст] / Казанский Н.Л., Колпаков В.А., Колпаков А.И., Кричевский С.В.; № 2005118364; заявл. 14.06.05; опубл. 20.03.07, Бюл. № 8. – 5 с.

23. Патент на изобретение № 2307339 Российская Федерация, МПК G 01 N 19/08. Способ измерения чистоты поверхности подложек [Текст] / Казан- ский Н.Л., Колпаков В.А., Кричевский С.В., Ивлиев Н.А.; № 2005118279; заявл. 14.06.05; опубл. 27.09.07, Бюл. № 27. – 5 с. 29

24. Патент на изобретение № 2333619 Российская Федерация, МПК Н05Н 1/24. Многолучевой генератор газоразрядной плазмы [Текст] / Сойфер В.А., Казанский Н.Л., Колпаков В.А., Колпаков А.И.; № 2006121061; за- явл. 13.06.06; опубл. 10.09.08, Бюл. № 25. – 5 с.

25. Патент на изобретение № 2348738 Российская Федерация, МПК С23С 14/24 Испаритель многокомпонентных растворов [Текст] / Сойфер В.А., Казанский _____Н.Л., Колпаков В.А., Колпаков А.И., Подлипнов В.В.; № 20071112611; заявл. 04.04.07; опубл. 10.03.09, Бюл. № 7. – 5 с.

26. Патент на изобретение № 2339191 Российская Федерация, МПК H05H 1/24, H01J 37/077 Фокусатор газоразрядной плазмы [Текст] / Сойфер В.А., Казанский Н.Л., Колпаков В.А., Колпаков А.И.; № 2006146571; за- явл. 25.11.08; опубл. 20.11.08, Бюл. № 32. – 5 с.

27. Патент на изобретение № 2328707 Российская Федерация, МПК Н 01 В 7/18. Способ измерения температуры поверхности образца, облучаемого газоразрядной плазмой. [Текст] / Сойфер В.А., Казанский Н.Л., Колпаков В.А., Колпаков А.И., Паранин В.Д.; № 2005118364; заявл. 14.06.05; опубл. 10.07.08, Бюл. № 8. – 5 с.

28. Патент на изобретение № 2366978 Российская Федерация, МПК G 01 T 1/29. Способ определения параметров потока заряженных частиц. [Текст] / Сойфер В.А., Казанский Н.Л., Колпаков В.А., Колпаков А.И., Паранин В.Д., Десятов М.В.; № 2008109677 /28(010467); заявл. 11.03.08.

29. Патент на изобретение № 2380684 Российская Федерация, МПК G 01 N 13/02, 21/88. Способ измерения чистоты поверхности подложек [Текст] / Сойфер В.А., Казанский Н.Л., Колпаков В.А., Колпаков А.И., Подлипнов В.В. ; № 2008141189; заявл. 16.10.08; опубл. 27.01.10, Бюл. № 3. – 7 с. в других изданиях

30. Мышкина, В.В. Применение метода конформного отображения для рас- чета распределения электростатического поля в газоразрядных устройст- вах высоковольтного типа [Текст] / В.В. Мышкина, В.А. Колпаков // Те- зисы докладов Международного семинара «Дифференциальные уравне- ния и их приложения», Самара. – 1996. – Ч.2. – С. 32.

31. Колпаков, В.А. Повышение проводимости контактов сверхминиатюрных реле космического исполнения облучением их поверхности ионно- плазменным потоком [Текст] / В.А. Колпаков // Тезисы докладов I-ой Международной молодежной школы-семинара «БИКАМП-98». – Санкт- Петербург, 1998. – С. 38.

32. Колпаков, В.А. Плазмохимическое травление диоксида кремния в плазме газового разряда высоковольтного типа [Текст] / В.А. Колпаков, А.И. Колпаков // Труды III Международной конференции «БИКАМП-2001», Санкт-Петербург. – 2001. – С. 90-92.

33. Волков, А.В. Моделирование процесса плазмохимического травления микроструктур на кварцевых подложках [Текст] / А.В. Волков, Н.Л. Ка- занский, В.А. Колпаков // Труды Всероссийской научно-технической 30 конференции «Микро- и наноэлектроника-2001», Звенигород. – 2001. – С. 198-199.

34. Колпаков, А.И. Исследование механизмов формирования каталитической маски микрорельефа оптических элементов при облучении структуры Al- Si частицами газового разряда высоковольтного типа [Текст] / А.И. Кол- паков, Н.Л.Казанский, В.А. Колпаков // Труды Международной конфе- ренции «Математическое моделирование», Самара. – 2001. – С. 133-135.

35. Казанский, Н.Л. Моделирование механизма ионно-плазменной очистки поверхности диэлектрических подложек [Текст] / Н.Л. Казанский, А.И. Колпаков, В.А. Колпаков, С.В. Кричевский // Сборник материалов II-го Международного симпозиума «Аэрокосмические приборные техноло- гии», Санкт-Петербург. – 2002. – С.89-90.

36. Колпаков, В.А. Моделирование характера распределения эквипотенциа- лей электростатического поля в газоразрядном устройстве высоковольт- ного типа [Текст] / В.А. Колпаков, А.Н. Осипов // Труды IV Междуна- родной конференции «БИКАМП-2003», Санкт-Петербург. – 2003. – С. 335-338.

37. Kazanskiy, N. Simulation of technological process by etching of microstructures in high-voltage gas discharge plasma [Текст] / N. Kazanskiy, V. Kolpakov // Abstracts of international conference «Micro- and nanoelectronics- 2003», Moscow (Zvenigorod). – 2003. – P.1-53.

38. Kazanskiy, N. Simulation of technological process of microstructures etching in high-voltage gas discharge plasma [Текст] / N. Kazanskiy, V. Kolpakov // Proceedings of SPIE. – 2004. – Vol. 5401. – Р. 648-654.

39. Kazanskiy, N.L. Simulating the process of dielectric substrate surface cleaning in high-voltage gas discharge plasma [Текст] / Kazanskiy, N.L., Kolpakov, V.A., Kritchevsky, S.V. // Book of abstracts of international conference «Micro- and nanoelectronics-2005», Zvenigorod. – 2005. – P1-43.

40.Kazanskiy, N.L. Simulating the process of dielectric substrate surface cleaning in high-voltage gas discharge plasma [Текст] / N.L. Kazanskiy, V.A. Kolpakov, S.V. Kritchevsky // Proceedings of SPIE. – 2006. – V.6260. – P. 62601V- 1 - 62601V-8.

41. Казанский, Н.Л. Неразрушающая диагностика чистоты поверхности ди- электрических подложек [Текст] / Н.Л. Казанский, В.А. Колпаков, А.И. Колпаков, С.В. Кричевский // Материалы VII Международной научно- технической конференции «АВИА-2006», Киев: НАУ. – 2006. – Т.1. – С. 11.65-11.68.

42. Казанский, Н.Л. Исследование механизмов очистки поверхности подло- жек потоком газоразрядной плазмы высоковольтного типа [Текст] / Н.Л. Казанский, В.А. Колпаков, С.В. Кричевский // Сборник статей Всероссий- ской научно-технической конференции «Методы создания, исследования материалов, приборов и экономические аспекты микроэлектроники», Пенза. – 2006. – С. 19-22.

43. Казанский, Н.Л. Динамический испаритель материалов сложного состава [Текст] / Н.Л. Казанский, В.А. Колпаков, С.В. Кричевский, В.В. Подлип- нов // Сборник статей Всероссийской научно-технической конференции 31 «Методы создания, исследования материалов, приборов и экономические аспекты микроэлектроники», Пенза. – 2006. – С. 25-27.

44. Казанский, Н.Л. Исследование механизма трибометрического взаимодей- ствия диэлектрических подложек в устройстве контроля чистоты их по- верхности [Текст] / Н.Л. Казанский, В.А. Колпаков, С.В. Кричевский, Н.А. Ивлиев // Сборник статей Всероссийской научно-технической кон- ференции «Методы создания, исследования материалов, приборов и эко- номические аспекты микроэлектроники», Пенза. – 2006. – С. 32-35.

45. Казанский, Н.Л. Исследование механизмов формирования газоразрядной плазмы высоковольтного типа [Текст] / Н.Л. Казанский, В.А. Колпаков, С.В. Кричевский, В.Д. Паранин // Сборник статей Всероссийской научно- технической конференции «Методы создания, исследования материалов, приборов и экономические аспекты микроэлектроники», Пенза. – 2006. – С. 35-39.

46. Казанский, Н.Л. Моделирование механизма электронно-ионной очистки поверхности диэлектрических подложек [Текст] / Н.Л. Казанский, В.А. Колпаков, С.В. Кричевский // Сборник статей Всероссийской научно- технической конференции «Методы создания, исследования материалов, приборов и экономические аспекты микроэлектроники», Пенза. – 2006. – С. 58-62.

47. Колпаков, В.А. Трибометрический метод оценки степени чистоты по- верхности диэлектрических подложек [Текст] / В.А. Колпаков, Н.А. Ив- лиев // Материалы Всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации», Новосибирск. – Ч.2. – 2006. – С. 36-37.

48. Казанский, Н.Л. Исследование механизмов очистки поверхности диэлек- трических подложек в плазме газового разряда [Текст] / Н.Л. Казанский, В.А. Колпаков, А.И. Колпаков, С.В. Кричевский, В.В. Подлипнов // Мате- риалы Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций» / под ред. И.Г. Миро- ненко, М.Н. Пиганова, Самара: СГАУ. – 2006. – С.88-99.

49. Казанский, Н.Л. Применение метода трибометрии для измерения чистоты поверхности диэлектрических подложек [Текст] / Н.Л. Казанский, В.А. Колпаков, А.И. Колпаков, С.В. Кричевский, В.В. Подлипнов // Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций» / под ред. И.Г. Мироненко, М.Н. Пиганова, Самара: СГАУ. – 2006. – С.148-159.

50. Kazanskiy, N.L. The method of thin metal films adhesion increasing for the lowered dimensions structures [Текст] / N.L. Kazanskiy, V.A. Kolpakov, V.D. Paranin, M.S. Polikarpov // Book of abstracts of international conference «Micro- and nanoelectronics - 2007», Zvenigorod. – 2007. – P.1-44.

51. Колпаков, В.А. Кабель для электропитания генераторов низкотемпера- турной плазмы [Текст] / В.А. Колпаков, В.Д. Паранин, Д.А. Мокеев // Сборник трудов Международной научно-практической конференции «Со- временные техника и технологии», Томск. – Т.1. – 2007. – С. 86-88.

52. Казанский, Н.Л. Метод увеличения адгезии тонких металлических пленок в структурах пониженной размерности [Текст] / Н.Л. Казанский, В.А. 32 Колпаков, М.С. Поликарпов // Сборник материалов «Наноматериалы тех- нического и медицинского назначения» III международной школы «Фи- зическое материаловедение» / под ред. А.А. Викарчука. – Тольятти: ТГУ. – 2007. – С. 353-355.

53. Казанский, Н.Л. Метод оценки остаточной концентрации органических загрязнений на поверхности диоксида кремния [Текст] / Н.Л. Казанский, А.И. Колпаков, В.А. Колпаков, С.В. Кричевский // Матерiали VIII мiжнародної науково-технiчної конференцiї «АВIА-2007». Київ: НАУ. – 2007. – Т.1. – С. 14.5-14.8.

54. Kazanskiy, N.L. The method of thin metal films adhesion increasing for the lowered dimensions structures [Текст] / N.L. Kazanskiy, V.A. Kolpakov, V.D. Paranin, M.S. Polikarpov // Proceedings of SPIE. – 2008. – V.7025. – P. 70250H-1-70250H-9.