Разработка и применение комплекса атомно- и ядерно-физических методов для исследования модифицированных слоев материалов

• Автор: Шулепов, Иван Анисимович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 141 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение
Глава 1, Анализ проблем диагностики методами электронной оже-спектроскопии (ЭОС), знерго-масс-спектрометрии вторичных ионов (ЭМСВИ), резерфордовского обратного рассеяния ионов (POP), спектрометрии ядер отдачи (СЯО) планарных тонкопленочных покрытий и

модифицированных поверхностей твердого тела (обзор

литературы)
1.1. Проблемы диагностики структур микроэлектроники на основе кремния и арсенида галлия. Проблемы диагностики поверхности модифицированной лучевыми

технологиями

1.2. Многообразие методов исследования поверхности. Возможности и недостатки методов ЭОС, ЭМСВИ,
POP, СЯО
1.3. Примеры использования атомно- и ядерно- физических
методов для диагностики планарных тонкопленочных покрытий и модифицированных поверхностей твердого

Глава 2. Теоретические основы количественной ЭОС с
матричными поправками
2.1. Современное состояние развития количественной ЭОС
2.1.1. Фактор обратного рассеяния
2.1.2. Глубина выхода оже-электоронов

2.2. Способ определения атомной плотности твердого тела
методом ЭОС
Глава 3. Калибровка и экспериментальная апробация способа
элементной количественной ЭОС
3.1. Исследование эталона методами POP, МСВИ, ЭОС
3.2. Исследование образцов бериллия, имплантированного
* ионами титана, способом элементной количественной
ЭОС и POP
3.3.Оценка погрешностей
3.3.1. Погрешность при определении концентраций методом POP
3.3.2. Погрешность при определении концентраций способом
элементной количественной ЭОС
* 3.3.3. Восстановление и сравнение функций
распределения погрешностей для метода POP
и способа элементной количественной ЭОС
Глава 4. Процедура извлечения информации из структуры спектров
оже-электронов
4.1. Необходимость использования интегральных оже-
спектров
* 4.2.Процедура восстановления истинных оже-спектров из
дифференциальных
4.2.1. Численное интегрирование
4.2.2. Вычитание фона
4.2.3. Учёт транспортной функции
4.2.4. Примеры использования восстановленных
спектров

Глава 5. Примеры практического совместного использования методов ЭМСВИ, ЭОС, POP, СЯО для исследования тонкопленочных структур приповерхностных областей твердого тела
5.1. Послойный анализ бор-фосфоро-силикатных стекол методом ЭМСВИ в сочетании с ЭОС, POP и СЯО
5.2. Исследование методами POP и ЭОС поверхности бериллия, модифицированной ускоренными ионами
титана
5.3. Совместное использование ЭМСВИ и ЭОС с целью изучения зависимости параметров вторичной ионной и оже-электронной эмиссии от типа легирующей примеси
Выводы по диссертации
Литература.......................................................... 1 j g
Приложения

масс-спектров находится в пределах 5ч-25 мин., а скорость распыления зависит от энергии и плотности тока первичного пучка ионов и находится в пределах от единиц до десятков нанометров в минуту. Поэтому распределение элементом по глубине можно получить в зависимости от условий эксперимента с разрешением от 3 до десятков нанометров.
Анализ молекулярных ионов и энергетический анализ позволяет получать профили распределения фазового состава по глубине. Наличие энергоанализатора вторичных ионов на установке ЭМСВИ повышает информативность метода в плане идентификации химических соединений в исследуемой подложке, дает возможность оценивать энергии связи атомов, энергетические распределения которых исследуются [18, 33].
На рис. 1.4 показана схема вакуумной части установки. Первичный пучок формируется в ионном источнике 7 с накальным катодом, позволяющим получать ионы инертных газов, а также ионы
О2 и N2 в диапазоне энергий 1ч-7 кэВ и плотностью тока 10'5-10'бА/см2. Пучок проходит через ионнооптический тракт 6, в котором он юстируется на круглое коллимируюшее выходное отверстие отклоняющими пластинами и фокусируется электростатической линзой 5 на мишень 2 в круглое пятно диаметром 3 мм.
Исследуемый образец (мишень) устанавливается на 8-ми позиционной кассете, удерживаемой через изолятор манипулятором. Кассета находится под потенциалом +2 кВ относительно земли.
Между мишенью и энергоанализатором (ЭА) 8 установлена электростатическая одиночная линза 3 с фокусным расстоянием 4 мм и углом сбора 0.17рад, фокус линзы расположен во входной щели энергоанализатора. С помощью отклоняющих пластин 9 вторичные