Исследование и разработка лазерной технологии модификации электрофизических характеристик системы кремний-диоксид кремния

• Автор: Хуинь Конг Ту
• Шифр специальности: 05.27.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 147 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. МИКРОТРУКТУРИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНОСТИ

СИСТЕМЫ ДИОСИД КРЕМНИЯ - КРЕМНИЙ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1 Л. Методы нано- и микротруктурирования поверхности системы Si02/Si.. 10 1Л Л. Литографические методы микро- и наноструктурирования
поверхности

1 Л .2. Электрохимический метод микроструктурирования системы

Si02/Si

1Л .3. Микроструктурирование системы Si02/Si при воздействии мощного

ионного пучка

1Л.4. Лазерный метод микроструктурирования поверхности кремния и системы SiCb/Si

1.2. Формирования периодических структур на поверхности системы Si02/Si при воздействии ультракоротких лазерных импульсов
1.3. Электрофизические свойства наноструктурированного кремния
1.4. Изменение электрофизических свойств системы SiCb/Si при лазерном облучении
1.5. Применение лазерного излучения для контроля и диагностики скрытых
дефектов в изделях микроэлектроники
Выводы к главе
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ, ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ В РАБОТЕ
2.1. Объекты исследований
2.2. Схема и принцип работы лазерной установки для
микроструктурирования экспериментальных образцов
2.3. Выбор источников излучения
2.4. Методы исследования экспериментальных образцов

2.4.1 Метод сканирующей зондовой микроскопии
2.4.2. Метод измерения вольт-амперных характеристик (ВАХ)
2.4.3. Метод измерения вольт-фарадных характеристик (ВФХ)
2.4.4. Метод бесконтактного измерения температуры нагрева образцов
Выводы к главе
ГЛАВА 3. МИКРОСТРУКТУРИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ БЮ2/Б1 ИМПУЛЬСНЫМ ИТТЕРБИЕВЫМ ВОЛОКОННЫМ ЛАЗЕРОМ
3.1. Математическая модель механических напряжений, инициированных лазерным импульсом
3.2. Выбор режимов микроструктурирования системы Бі02/Бі при точечном облучении
3.3. Локальная пластическая деформация кремния в системе БЮ2/Бі при точечном облучении
3.4. Электрофизические характеристики системы БЮ2/Бі при возникновении локальной пластической деформации
3.5. Вольт-амперньте характеристики системы БЮ2/Бі при возникновении локальной пластической деформации
3.6. Выбор режимов микроструктурирования системы БіСЕ/Бі при сканировании лазерного пучка
3.7. Механизм микроплавления кремния в системе БіСЬ/Бі при сканировании
лучом волоконного лазера
Выводы к главе
ГЛАВА 4. МИКРО- И НАНОСТРУКТУРИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ БЮ2/Б1 ЭКСИМЕРНЫМ ЛАЗЕРОМ
4.1. Микроструктурирование системы БЮ2/Бі пучком АгЕ лазера
4.2. Вольт-амперные и воль-фарадные характеристики системы БЮ2/Бі,
облученной АгБ-лазером
Выводы к главе
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЛАЗЕРНОГО МИКРОСТРУКТУРИРОВАНИЯ НА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ МОП СТРУКТУР И ЭЛЕМЕНТЫ МОП ИС
5.1. Влияние лазерного микроструктурирования на электрофизические параметры МОП-структур
5.1.1. Технология изготовления тестовых МОП-конденсаторов
5.1.2. Исследование высокочастотных вольт-фарадных характеристик тестовых МОП конденсаторов при точечном облучении
5.1.3. Исследование высокочастотных вольт-фарадных характеристик тестовых МОП конденсаторов после сканирования пучком ИИВЛ
5.1.4. Влияние эффекта дальнодействия на ВФХ МОП-структур при точечном облучении
5.2. Влияние воздействия лазерного облучения на параметры элементов тестовой КМОП микросхемы типа К590КН
5.2.1. Технологический процесс 590 серии
5.2.2. Особенности конструкции КМОП-пары транзистора
5.2.3. Влияние лазерного облучения на характеристики тестовых КМОП транзисторов, встроенных в кристаллы КМОП ИС 590 серии
Выводы к главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Выводы к главе
Как видно из приведенного литературного обзора, к началу выполнения работы микроструктурирование кремния являлось предметом многочисленных экспериментальных и теоретических исследований. Для конкретных методов и определенных режимов ее микроструктурирования детализированы физико-химические процессы, ответственные за формирование наноструктур, а также механизмы их формирования. В настоящее время облучению системы 8102/81 посвящено мало работ. Структурирование поверхности кремния и системы 8Юг/81 под действием импульсов лазера наносекундной длительности исследовано недостаточно. По исследованию электрофизических свойств систем 8Юз/81 после облучения имелись лишь единичные работы, в частности, не исследовалось влияние вариации дозы облучения, например, частотой следования импульсов, а также влияния дальнодействия и отжига. Отсутствовали работы по влиянию лазерного излучения на эксплуатационные характеристики элементов МОП ИС.
Основные элементы конструкций интегральных схем (ИС), такие, как структуры металл-диэлектрик-полупроводник (МДП-структуры), МОП транзистор, р-п переходы, хорошо изучены и весьма чувствительны к воздействиям различного рода, в том числе и лазерным. При изучении влияния лазерного излучения на характеристики полупроводниковых структур использовали электрофизические методы, в основе которых лежат измерения зависимостей от напряжения величин их ёмкости и тока, т.е., вольт-фарадных (С—V) и вольт-амперных (1—V) характеристик. В некоторых исследований выявился неординарный результат: оказалось, что при
определенных условиях электрофизические параметры тестовых элементов улучшаются.
Поэтому окончательной целью данной работы стало определение таких режимов лазерного воздействия, при которых возможно его