Неразрушающие высоколокальные методы электронно-зондовой диагностики приборных структур микро-и наноэлектроники
Диссертация
В настоящей работе детально изучены информационные возможности традиционных методов диагностики микроструктур в РЭМ, и на основе анализа этих методов намечены пути их дальнейшего совершенствования и развития. Разработан также ряд новых оригинальных методов диагностики, причем основное внимание уделено вопросам комплексного физического тестирования, т. е. одновременному контролю по многим… Читать ещё >
Список литературы
- Wentzel G. Zwei Bemerkungen uber die Zerstereuung korpuskularer Strahlen als Beugungserseheinungen// Z.Phys. 1927. V. 40 p.590
- N.F. Mott, H.S.W. Massey. The Theory of Atomic Collisions 3rd edition Oxford Univ. Press. London 1965.
- F.Salvat, R. Mayol. Elastic scattering of electrons and positions by atoms. Scrodinger and Dirac partial wave analysis // Comp Commu 1993 v 74 p 358
- R.F. Egerton. Measurment of inelastic/elastic scattering ratio for fast electrons and its use in the study of radiation damage// Phys Stat Sol (a) 1976 v 1976 v 37 p663
- H.Bethe, Zur Theorie des Durchganges schneller Korpuskelstrahlen durch Materie // Ann Phys 1930 V 5 p325
- M.J. Berger, S.M. Seltzer. Tables of energy loss and ranges of electrons and positions. // Nat Acad Sei Nat Res Council publ. 1133 Washington D.C. 1964 p 205
- N. Bohr The penetration of atomic particles through matter // Kgl. Danske Videnskabernes, Selskab, Matematisk-fysiske Meddelelser. 1948. V. 18. № 8.
- R.D. Birkhoif The passage of fast electrons through matter // Encyclopedia of Physics. Springer, Berlin. 1958. V. 34. P. 53
- H. A. Bethe, J. Ashkin. Passage of radiation through matter. // Experimental Nuclear Physics. Willey, New York. 1953. V. 1. P. 166.
- T. S. Rao-Sahib, D. B. Wittry. X-ray continuum from thick element targets for 10−50 keV electrons. // J. Appl. Phys. 1974. V. 45. P. 5060.
- D. C. Joy, S. Luo. An empirical stopping power relationship for low energy electrons // Scanning. 1989. V. 11. P. 176.
- Практическая растровая электронная микроскопия. Под. ред. Д.Голдстейна. / М.: Мир 1978 г. С. 656.
- Williamson W., Antolak A.J., Meredith R.J. // J. Appl. Phys. 1987. V.61. P.4612
- Matsukawa Т., Shimizu R., Harada K., Kato T. // J. Appl. Phys. 1974. V.45. P.733.
- Kanaya K., Okayama S.: Penetration and energy-loss theory of electrons in solid targets. J. Phys. D.: Appl. Phys. 5. 43−58 (1972).
- Cosslett V.E., Thomas R.N. // Brit. J. Appl. Phys. 1964. V.15. P. 1283.
- Fitting H.-J. // «The energy loss of transmitted and backscattered electrons» PhysRev 1954 p. 345−355
- Grun A.E. // Z. Naturforsch. 1957. V.12A. N7. P.89.
- Everhart Т.Е., Hoff P.A. // J. Appl. Phys. 1971. V.42. N13. P.5837.
- L. Reimer, R. Senkel. Monte-Carlo simulation in low voltage scanning electron microscopy. //Optic. 1995. V. 98. P. 85/
- M. R. Sogard. Backscattered electron energy spectra for thin films from an extension of the Everhart theory. // J. Appl. Phys. 1980. V. 51. № 8 P. 4412.
- C. Mellen. Micro-tomography in a SEM using BSE information. // Eur. Microsc. Anal. 2001. V. 37. P. 9−11.
- Wells O. Effects of collector take-off angle and energy filtering of the BSE image in the SEM. // Scanning. 1979. V. 2. P. 199.
- Киреев В.А., Разгонов И. И. Прямое наблюдение послойной катодолюминесценции тонкопленочной структуры. //ЖТФ. 1989. Т. 59. № 4. С. 180−182
- Saparin G.V., Obyden S.K., Ivannikov P.I., Mokhov E., Roenkov A.D. Three-dimentional studies of SiC polytype Transformations. // Scanning. 1997. V. 19. P. 269−274.
- Аристов B.B., Гвоздовер P.C., Гостев A.B., Pay Э.И., Савин В. О. Развитие и новые применения модуляционных методов микротомографии в растровой электронной микроскопии. // Изв. АН. Серия физич. 1997. Т. 61. № 10. С. 1959−1965.
- Аристов В.В., Дремова H.H., Рау Э.И. Характеристики, особенности и примеры применения тороидального энергоанализатора в растровой электронной микроскопии. //ЖТФ. 1996. Т. 66. № 10. С. 172
- Н. Hoffmeister, L. Reimer, Н. Kohl. Untersuchungen zu Austrittstiefen- und energiespektren der ruekgestreuten Elektronen im Rasterelektronenmikroskop mittels Monte-Carlo Simulation. // Optik. 1999. V. 110. Suppl. 8. P. 47.
- L. Reimer, M. Reipenhausen. Detector strategy for secondary and backscattered electros using multiple detector system. // Scanning. 1985. V. 7. P. 221.
- Э.И.Рау, В. О. Савин, Р. А. Сеннов, Б. Г. Фрейнкман, Х.Хоффмайстер. «Исследование электронно-оптических характеристик тороидального спектрометра». Изв. АН, серия физическая, 2000, т.64, № 8, с. 1574−1578.
- Э.И.Рау, В. О. Савин, Р. А. Сеннов, М. Н. Филиппов, Ху Веньго. «Экспериментальное определение трансмиссионных характеристик и энергетического разрешения тороидального спектрометра для растрового электронного микроскопа». Поверхность, 2000. № 2. с. 10−21.
- Rau E.I., Robinson V.N.E. // Scanning 1996 V.18 p.556−562.
- Niedrig H. Rau E.I. //Nuclear Instr. Methods in Phys. Research 1998. V.142. p523−534/
- Гостев A.B., Дицман C.A., Лукьянов Ф. А., Орликовский H.A., Pay Э.И., Сеннов P.A. «Метод и аппаратура электронной микротомографии в сканирующей электронной микроскопии». Приборы и техника эксперимента (2010). № 4. С.124−134.
- Александров А.Ф., Дицман С. А., Лукьянов Ф. А., Орликовский H.A., Рау Э.И., Сеннов P.A. «Электронно-зондовая неразрушающая бесконтактная диагностика приборных структур микроэлектроники». Микроэлектроника (2010). Т.39. № 5. С.327−336
- Орликовский H.A., Рау Э.И. «Контраст изображений в режиме детектирования отраженных электронов в сканирующей электронной микроскопии и микротомографии». Известия РАН, серия физическая (2011). Т.75. № 9. С.1305−1311.
- Рау Э.И., Гостев A.B., Евстафьева E.H., Орликовский H.A., Татаринцев A.A., Трубицын A.B.
- Электронно-зондовый томографический комплекс на базе РЭМ для диагностики микро- и наноструктур Санкт-Петербург 2011 Сборник ВТ 12−3 часть 1 «ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ, ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, ЭКОНОМИКА» Том 3, Часть 1, стр. 285
- Дицман С.А., Лукьянов Ф. А., Орликовский Н.А., Pay Э.И., Сеннов Р. А. «К вопросу о пространственном разрешении в режиме отраженных электронов в РЭМ». Тезисы Докладов «XXII Российская конференция по электронной микроскопии». Черноголовка (2008). С. 127.
- Lukyanov F.A., Orlikovsky N.A., Rau E.I., Sennov R.A. «Combined electron-beam method of the diagnostic of 3D-microelectronic structures in scanning electron microscopy». Zvenigorod «International Conference «Micro- and Nanoelectronics» 2009 P.03−19.
- Н.А. Орликовский, Э.И. Pay «О контрасте изображений в режиме отраженных электронов в РЭМ» Черноголовка «XVII Российский Симпозиум по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел.» 2011 стр 60
- Orlikovsky N.A. Rau E.I. Tatarintsev A. A. Electron-beam diagnostics microtomography and spectroscopy of microelectronics device structures. 37th International Conference on Micro and Nano Engineering 2011 4.1 P-MEMS-005
- Орликовский Н.А. Влияние функции отклика полупроводниковых детекторов электронов на их эффективность. Конф. молодых ученых «Физико-химия и технология неорганических материалов», 2011 г., стр:311
- Goldstein J., Costley J., Lorimer G., Reed J. // Proc. X SEM Symp. Ed. O. Hare, Chicago. 1977. V.1.P.315.
- Gignac L.M., Kawasaki M., Boettcher S., Wells O.C. // J. Appl. Phys. 2005. V.97. P. l 14 506.
- Nosker R.W.Scattering of higly focused kilovolt electron beams by solids // J. Appl. Phys. 1969. V.40. N4. P. 1872.
- Fitting H.-J. //Phys. Stat. Sol. Ser. a. 1974. V.26. P.525.
- Klein P., Andrae M., Rohrbacher K., Wernisch J. // Scanning. 1996. V.18. P.417.
- Tomlin S.G. // Proc. Phys. Soc. 1963. V.82. P.465.
- Wittry D.B., Kyser D.F. // J. Appl. Phys. 1967. V.38. P.375.
- Bishop H.E. // Proc.Phys.Soc. 1965. V.85. P.855.
- Drescher H., Reimer L., Seidel H. // Z. Angew. Phys. 1970. V.29. P.331
- Reimer L. Image formation in low-voltage scanning electron microscopy. Ed. SPIE. Washington USA. 1993.P.144.
- Werner U., Heydenreich J. // Ultramicroscopy. 1984. V. 15. P. 17
- Yasuda M., Kawata H., Murata K. // J. Appl. Phys. 1995. V.77 (9). P.4706.
- Erdman N., Kikuchi N., Laudate A., Robertson V. // Advanced Materials and Processes. 2009. V. 167.1. 9. P. 28−31
- H. Hamerlick. // Scanning. 1987. V. 9. № 1. P. 32.
- Ю.А. Новиков, C.B. Пешехонов, A.B. Раков и др. // Изв. АН. Сер. физич. 1993. Т. 57. № 8. С. 84.
- Л.Б. Розенфельд, A.B. Суворинов. //Изв. АН. Сер. физич. 2000. Т. 64. № 8. С. 1594
- Wells О. Low-loss image for surface scanning electron microscope// Appl. Phys. Lett. 1971. V.19.P.232.
- Лукьянов Ф.А., Pay Э.И., Сеннов P.A. Глубина пробега первичных электронов, размытие электронного пучка и пространственное разрешение в электронно-зондовых исследованиях// Изв. РАН, сер.физич. 2009. Т.73. № 4. С. 463.
- Konkol A., Booker G.R., Wilshaw P.R. Backscattered electron contrast on cross section of interfaces and multilayers iin scanning electron microscope// Ultramicroscopy. 1995. V.58. P.233.
- Гайдук И.М., Бородина И. Н., Тарасов В.К.Практический алгоритм вычета аппаратной функции при линейном профилировании методом преобразования, обратно свертке // Изв. АН СССР. сер.физич. 1990. Т.54. № 2. С. 332.
- Yano F., Nomura S. Deconvolution of scanning electron microscopy images // Scanning. 1993. V.15. P. 19.
- Кошев H.A., Лукьянов Ф.А., Pay Э.И., Сеннов P.A., Ягола А. Г. Повышение пространственного разрешения в режиме отраженных электронов в сканирующей электронной микроскопии. ИЗВ. РАН, серия физическая, 2011. 75, N9. 1248−1251
- Тихонов А. Н. Гончарский A.B. Степанов В. В. Ягола А.Г. Численные методы решения некорректных задач. М. Наука, 1990.
- Matsukawa Т., Shimizu R., Hashimoto Н. // J. Phys. D: Appl. Phys. 1974. V. 7. P. 695.
- Kulenkampff H., Ruttiger K. // Zeitschrift Physik. 1954. Bd. 137. S. 426
- Everhart Т. E. // J. Appl. Phys. 1960. V.31. № 8. P. 1483
- Pay Э.И., Сеннов P.A. // Изв. РАН. Сер. физич. 2004. Т. 68. № 9. С. 1342.
- Antolak A.J., Williamson W. // J. Appl. Phys. 1985. V. 58. № 1. P. 526
- Niedrig H. // Scanning Electron Microscopy. Ed. O’Hare. Chicago. 1981. V. 1. P. 29
- Kanter H. // Ann. Phys. 1957. V. 6. № 20. P. 144.
- Darlington E. H. // J. Phys. D. 1957. V. 8. № 1. P. 85.
- Radzimski Z. // Scanning electron microscopy. Ed. O’Hare. Chicago. 1987. V. 1. P. 975.
- Heyna J. // Scanning. 1992. V. 14. P. 256.
- Andrae M., Rohrbacher К., Klein P., Wernisch J. // Scanning. 1996. V. 18. P. 401.
- Находкин Н.Г., Остроухов A.A., Романовский В. А. // ФТТ. 1962. Т. 4. Вып. 6. С. 1514.
- Gerard P., Balladore J.L., Martinez J.P., Ouabbou А. // Scanning. 1995. V. 17. P. 377.
- Gerard P., Ouabbou A., Balladore J.L., Martinez J.P. // J. Phys. III. France. 1997. V. 7. P. 963.
- Lin P. S., Becker R.P. // Scanning Electron Microscopy. Ed. O’Hare. Chicago. 1975. P. 61.
- Funsten H.O., Suszcynsky D.M., Ritzan S.M., Korde R. // IEEE Trans. Nucl. Sei. 1997. V. 44. № 6. P. 2561.
- Гостев A.B., Дицман С. А., Забродский В. В., Забродская Н. В., Лукьянов Ф.А., Pay Э.И., Сеннов P.A., Суханов В. Л. // Изв. РАН. Сер. физич. 2008. Т. 72. № 11. С. 1539.
- Reimer L. // Image formation in low-voltage scanning electron microscopy. Washington. SPIE Press. 1993. P. 33.
- F. Arnal, P. Verdier C.R.Acad.Sci.Paris. V.268, 1526 (1969).
- A.B. Гостев, В. Г. Дюков, C.A. Дицман и др. Изв. РАН, сер. физич. Т.74. № 7, 1010 (2010).
- H.-J. Hunger, L. Kuchler Phys.Stat.Sol. (a). V.56, 45 (1979).
- К. Kanaya, S. Ono J. Phys. D. V. 11, 1495 (1978).
- H.-J. Fitting J.Electr. Spectr. Rel. Phenom. V.136,265 (2004).
- H.H. Михеев, В. И. Петров, M.A. Степович Изв. АН СССР. сер. физич. 55 (9), 1474 (1991).
- Reimer L. Scanning Electron Microscopy. Springer Ed. Heidelberg. 1998. P. 260.
- Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ. М.: Мир. 1984. т. 1. с. 154.
- Seiler Н. // in: Scanning Electron Microscopy. SEM Inc. Ed. O’Hare, Chicago. 1976. V.l. P. 9.
- Pay Э. И., Савин В. О., Сеннов Р. А. // Поверхность. 2000. № 12. С. 4.
- Wells О. // Scanning. 1979. V. 2. Р. 199
- Wells О., Savoy R., Bailey P. // in: Electron Beam Interaction with Solids. SEM Inc. Ed. O’Hare. Chicago. 1982. P. 287
- Reimer L., Popper W., Brocker W. // in: Scanning Electron Microscopy. SEM Inc. Ed. O’Hare. 1978. V. 1. P.705.
- Staub P. F. // J. Phys. D: Appl. Phys. 1994. V. 27. P.1533.
- Bongeier R., Go IIa U., Kassens L., Reimer L., Schindler В., Senkel R., Spranck M. // Scanning. 1993. V. 15. P. 1.
- Arnal F., Verdier P. // C. R. Acad. Sei. Paris. 1969. V. 268. P. 1526.
- Kanaya K., Okayama S. // J. Phys. D. 1972. V. 5. P. 43.
- Cosslet V. E., Thomas R. N. // Brit. J. Appl. Phys. 1964. V. 15. P. 1283.
- Rau E. I., Reimer L. // Scanning. 2001. V. 23. P. 235.
- Афонин В. П., Лебедь В. И. Метод Монте-Карло в рентгеновском спектральном микроанализе. Новосибирск. Наука. 1989 г. С. 110.
- Engelhardt Н. A., Back W., Menzel D., Liebl H. // Rev. Sei. Instr. 1981. V. 52., № 6. p. 835−845.
- Toffoletto F., Leckey R., Riley J. // Nucl. Instrum. Meth. in Phys. Research (B). 1985. V. 12. p. 282−291.
- Ghielmetty A., Shelley E. // Nucl. Instrum. Meth. in Phys. Research (A). 1990. V. 298. p. 181−187.
- Reddish T. J., Richmond G., Bagley G., Wightman J. // Rev. Sei. Instr. 1997., V. 68. p. 2685−2692.
- Lower J., Panajotovic R., Bellm S., Weigold E. // Rev. Sei. Instr. 2007. V. 78. p. 111 301 111 320.
- Дремова H.H., Pay Э.И., Робинсон В.//ПТЭ 1995 г. N1 c.144
- Pay Э. И., Сеннов P. А., Реймер Д., Хоффмайстер X. // Изв. АН., Сер. физич. 2001. Т. 65. с. 1328−1332.
- Khursheed A., Hoang Н. // Ultramicroscopy, 2008. V. 109. p. 104−110
- Hoang Н., Osterberg M., Khursheed A.// Ultramicro scopy. 2011. V. 111. P. 1093−1100.
- Якимов Е.Б.// Изв. РАН сер. физич. 1992. т. 56. с. 31−44
- Semiconductor Material and Device Characterization, ed. by D.K. Schroder (J. Wiley, Sons Inc., 1998). P. 453
- Pay Э.И., Шичу Чжу. «Бесконтактный электронно-зондовый метод измерения диффузионной длины и времени жизни неосновных носителей заряда в полупроводниках» // ФТП (2001). Т.35. № 6. С.749−752.
- Гостев A.B., Pay Э.И., Шичу Чжу, Якимов Е. Б. «О возможности измерения локальных параметров полупроводниковых материалов методом электронно-индуцированной ЭДС» // Изв. РАН, сер. физич. (2000). № 8. С. 1580−1585.
- Fuyuki Т., Matsunami Н. «Determination of lifetime and diffusion constant of minority carriers by a phase-shift technique using an EBIC» // J.Appl.Phys. (1981). V.52. N5. P.3428.
- Darlington E.H. Cosslet V.E. //J.Phys.D. 1972. V.5. p. 1969.
- Gerard P., Balladore J., Martinez J., Ouabbou A. //Scanning 1995. V.17. p. 377.
- Schlichting F., Berger D., Niedrig H. //Scanning. 1999. V.21. p. 197.
- Pay Э.И., Сеннов P.A., Реймер Л., Хоффмайстер X. //Изв. РАН. Сер.физич. 2001. Т.65. с. 1328.
- Афанасьев В.П., Лубенченко A.B., Федорович С. В., Паволоцкий А. Б. //ЖТФ. 2002. Т.72. № 11. с. 100
- Bauer Н. D. // Exper. Technik der Physik. 1979. V. 27. № 4. p. 331−338.
- Cubric D. Kholine N. konishi I.// Nucl. Instr. Methods Phys. Research (A). 201 l.V.645.p.234−240
- Jablbonski A., Hansen H. S., Jansson C., Tougaard S. // Phys. Rev (B). 1992. V. 45. № 7. p. 3694−3702
- Болотина A.B., Лукьянов Ф.А., Pay Э.И., Сеннов P.A., Ягола А. Г. //Вестник МГУ. Серия 3 (физика, астрономия). 2009. № 5. с. 30.
- Афанасьев В.П., Ефременко Д. С., Лубенченко A.B. //Поверхность. 2008. N5. с. 45.
- Frank L., Stekly R., Zadrazil M., El-Gomati M., Mullerova I. //Microchim Acta. 2000. V.132. p. 179.
- Sommerkamp P. HZ. angew. Physik. 1970. V.28. N4. p. 220.
- Kulenkampf H., Spyra W. // Z. Physik. 1954. V.157. p. 416.
- Kanter H. //Ann. Physik. 1957. V. 20. p.144.
- Reimer L., Senkel R. //Optik. 1995. V.98. N3. p. 85.
- El-Gomati M., Walker C.G., Assad A.M., Zadrazil M. // Scanning. 2008. V.30. p.2.
- Зайцев С.И. Методы зондовой диагностики микроструктур: теория, моделирование и обратные задачи. Диссертация д.ф.-м.н. Черноголовка, ИПТМ РАН 2000 г.
- Joy D.C., Prasad M.S. Meyer H.// J Microscopy. 2004 V 215 p77−85
- Томашпольский Ю.А. Аналитическая вторично-элдектронная эмиссиометрия. М.: Научный мир 2006
- Thong J.T.L. Electron Testing Tecnology NY USA Plenum Press 1993 p.206
- Зи С. Физика полупроводниковых приборов М.:Мир1984 т. 1
- Perovic D, Castell М. Howie A. Lavoie С. Tiedje Т. Cole J. // Ultramicroscopy 1995 V.58 p.104−113
- Sealy C. Castell M., Wilshaw P. //J.Electr. Microscopy 2000 V49 рЗ 11−321
- Buzzo M. Ciappa M. Millan J Gorignon P. Fichtner W.// Microelectronic Engineering 2007 V.84. p.413−418
- Kazemian P. Mentink S. Rodenburg C. Humphreys C.//Ultramicroscopy 2007 VI07 p.140−150
- Schonjahn C., Humphreys J. Glick M., J.Appl.Phys 2002 V.92.p.7667−7671
- Lin Y., Joy D.C.// Surface Interface Analysis 2005 V 37.p.895−900 149. бонч-Бруевич В.JI., Калашников С.Г.// Физика полупроводников М.:Наука 1977. 672
- Touzin М. Goeuriot D., Goeuriot-Piecourt С., Juve D., Treheux D. Fitting H.-J.// J Appl. Phys 2006.V.99.p.l 14 110−114 114
- Casoux J.//J.Appl. Phys2011 V110.p.24 906−15
- Wong W.K., Rau E.I., Thong J.T. «Electron-acoustic and surface electron beam induced voltage signal formation in scanning electron microscopy analysis of semiconductors samples». //Ultramicroscopy (2004). V.101. P.183−195.
- Pay Э.И., Сеннов P.А. «Анализ кинетики сигналов в методах наведенного тока, тока смещения и электронно-индуцированного потенциала в РЭМ». // Изв. РАН, сер. физич. (2002). Т.66. № 9. С.1352−1355.
- Kolachina S., Phang J.C.H., Chan D.S.H., «Single contact electron-beam induced currents (SCEBIC) in semiconductor junctions» // Sol. State Electr. (1998). V.42. № 6. P.957−962.