Развитие методов микротомографии и определение средней энергии электронов, отраженных от многослойных микроструктур
Диссертация
Одним из кардинальных средств диагностики на субмикронном уровне является сканирующая электронная микроскопия с ее нанометровым пространственным разрешением. В последние годы был разработан и многообещающий метод микротомографии в отраженных электронах, позволяющий неразрушающим образом визуализировать подповерхностные слои микроструктур. Однако до начала настоящей работы электронно-зондовая… Читать ещё >
Список литературы
- L. Reimer. «Image Formation in Low-Voltage Scanning Electron Microscopy.» Washington. SPIE Press. 1993. p.144.
- H. Niedrig. «Electron backscattering from thin films». J.Appl.Phys. 1982. V.53. p. R15-R44.
- В.И. Петров, A. E Лукьянов. Сканирующая микроскопия (часть 1). Москва, МГУ, 2001, с. 78.
- Т. Е. Everhart. «Simple theory concerning the reflection of electrons from solids». J.Appl. Phys. 1960. V.31, p. 1483−1490.
- K. Kanaya, S. Okayama. «Penetration and energy loss theory of electrons in solid targets». J.Phys.D.: Appl. Phys. 1972. V.5, p.43−58.
- H. August, J. Wernisch. «Analytical expressions for the electron backscattering coefficient». Phys. Stat. Sol (a). 1989. V. l 14, p.629−633.
- H-J. Hunger, L. Kuchler. «Measurements of the electron backscattering coefficient in the energy range of 4 to 40 keV». Phys. Stat. Sol. (a). 1979. V.56, p.45−48.
- N. Neidrig. «Analytical models in electron backscattering». Scanning electron microscopy. 1982. SEM Inc., Ed O’Hare USA. p. 51−68.
- P. B. DeNee. «Measurement of mass and thickness of respirable size dust particles by SEM backscattered electron imaging». Scanning electron microscopy. 1978. Vol.1. SEM Inc., Ed O’Hare USA. p. 741−746.
- H. Hunger, S. Rogaschewski. «A study of electron backscattering of thin films on substrates». Scanning. 1986. V.8, p. 257−263.
- E.J. Sternglass. «Backscattering ofkilovolt electrons from solids». Phys.Rev. 1954. V.95, p.345−355.
- H. Fitting. «The energy loss of transmitted and backscattered electrons». J. Phys. D: Appl. Phys. 1975. V.8, p.1480−1486.
- M. Gaber. «Mean Energy of Backscattered Electrons at Various Angles of Incidence». X-Ray spectrometry. 1987. V. l6, p. 17−21.
- Н.Г. Находкин, А. А. Остроухое, В. А. Романовский. «Неупругое рассеяние электронов в тонких пленках». ФТТ. 1962. т.4, с. 1514.
- D.C. Joy. «Beam interactions, contrast and resolution in the SEM». Journal of Microscopy. 1984. V. 136, pt.2,p.241−258.
- F. Arnal, P. Verdier, P. Vincensini. «Coefficient de retrodiffusion dans .» C.R. Acad. Sci. Paris. 1969. V. 268, p. 1526−1529.
- T. Matsukava, R. Shimizu, H. Hashimoto. «Measurement of energy distribution of backscattered kilovolt electrons with a spherical retarding-field energy analyzer». J.Phys.D: Appl. Phys. 1974. V.7, p.695−699.
- H. Kulenkampf, W. Spyra. «Energieverteilung Ruckdiffundierter Elektronen». Z.Phys. 1954. B.137, S.416−425.
- H. Kulenkampf, K. Ruttiger. «Energie und Winkelverteilung ruckdiffundierter Electronen». Zeitschrifl for Physik. 1954. Bd.137. S.426−434.
- H. Kanter. «Zur Ruckstreuung von Elektronen im Energiebereich von 10 bis 100 keV». Ann.Phys. 1957. V. 20, p. 144−166.
- E.H. Darlington. «Backscattering of 10−100 keV electrons from thick targets». J.Phys.D: Appl. Phys. 1975. V.8, p.85−89.
- H.E. Bishop. «Some electron backscattering measurements for solid targets.» Proc. IV Congress et microanalise. Paris 1965. Hermann Press. 1966. p. 153−158.
- V.E. Cosslett, R.N. Thomas. «Multiple scattering of 5−30 keV electrons in evaporated metal films». BritJ.Appl.Phys. V.15, p. 1283−1300- V.16, p.779−796.
- H.H. Михеев, В. И. Петров, M.A. Степович. «Количественный анализ материалов полупроводниковой оптоэлектроники методами растровой электронной микроскопии». Изв. АН СССР. Сер. Физическая. 1991. Т.55, № 8, с.1474−1482.
- Н.Н. Михеев, В. И. Петров, М. А. Степович. «Моделирование процессов обратного рассеяния электронов от мишени заданной толщины при нормальном падении электронного зонда». Изв. АН Серия физич. 1995. Т.59. № 2. с. 144−151.
- С.А. Klein. «Further remarks on electron beam pumping of laser materials». Applied Optics. 1966. V.5, p. 1922−1924.
- M. Dapor. «Monte Carlo Simulation of the Energy Deposited by few keV electrons penetration in a thick target». Physics Letters A. 1991. V. 158, p.425−430.
- M. Dapor. «Monte-Carlo simulation of backscattered electrons from thick targets and surface films». Physical review B. 1992. V.46, № 2, p.618−625.
- A.B. Лубенченко. «Приближенная аналитическая формула для энергетических спектров электронов, обратнорассеянных в единичный телесный угол». Изв. АН. Сер. Физическая. 1994. № 10, т.58, с.28−31.
- М. Andrae, К. Rohrbacher, P. Klein, J. Wernisch. «Angular-Dependent Energy Distributions for Backscattered Electrons Calculation of the surface ionization».
- Scanning. 1996. V.18, p.401−406.
- U.Werner, H. Bethge, J.Heygenreich. «An analytical model of electron backscattering for the energy range of 10−100 keV». Ultramicroscopy. 1982. V.8. p.417−428.
- H. Seiler. «Determination of the information depth in the SEM». Scanning Electron Microscopy IITRI. Ed. O’Hare. Chicago. 1976. p.9−16.
- Э.И. Pay, B.O. Савин, P.A. Сеннов. «Пространственное разрешение, информационная глубина и контраст изображений подповерхностных структур, визуализируемых в отраженных электронах в РЭМ». Поверхность. 2000. № 12, с.4−8.
- М.В.Андрианов, А. В. Гостев, Э. И. Рау, Р. А. Сеннов. «Микротомография и спектроскопия слоистых структур в отраженных электронах в РЭМ». Материалы международной научно-технической конференции «Тонкие пленки и слоистые структуры». М. 2002. Т.2. с.251−252.
- О. Wells. «Effects of collector take-of angle and energy filtering on the BSE image in SEM». Scanning. 1979. V.2, p. 199−216.
- E.I. Rau, L.Reimer. «Fundamental problems in imaging subsurface structures in the backscattered electron mode in scanning electron microscopy». Scanning. 2001. V.23, p.235−240.
- H. Niedrig, E.Rau. «Information depth and spatial resolution in BSE microtomography in SEM». Nuclaer instruments and methods in physics research. 1998. V. B142, p.523−534.
- В. И. Петров. «Катодолюминесцентная микроскопия». 1996. УФН. 166. № 8. с.859−871.
- Р.С. Гвоздовер, В. И. Петров, В. А. Эльтеков. «Пространственное разрешение изображений при исследовании полупроводниковых структур методом локальной КЛ РЭМ». Вестник МГУ. 1990. Сер. физ. астрон. 31(2) 33.
- S.K. Obyden, G.V. Saparin, G.V. Spivak. «Angular distribution of CL-Intensity and efficiency of ellipsoidal and parabolic light collectors». Scanning electron microscopy. 1980. V. IV SEM Inc. O’Hare. p.33.
- G.V. Saparin, S.K. Obyden, P.V. Ivannikov. &bdquo-А non destructive method for tree-dimensional reconstruction of luminescence materials: principles, Data Asquision, Image Processing". Scanning. 1996. v. 18, p.281−290.
- P.V. Ivannikov, S.V. Dronov, G.V. Saparin, S.K. Obyden. «Computer modelling of tree-dimensional reconstruction algorithm of CL material properties, analysis of errors, and optimisation os variable parameters». Scanning. 2002. v.24, p. 127−135.
- V.A. Kireev, I.I. Razgonov, E.B. Yakimov. «Possibilities of modulatedcatodoluminescence for multilayer scructure characterization». Scanning. 1993. V.15, p.31−36.
- Э.И.Рау, Р. А. Сеннов. «Определение средней энергии электронов, отраженных от однородных, от слоистых и от диэлектрических мишеней». Ивз. АН Серия физич., 2004, т.68, № 9, с.1343−1348.
- Н.Н. Дремова, С. И. Зайцев, О. В. Конончук, Э.И. Pay, Н. Г. Ушаков, М. В. Чуколина, Е. Б. Якимов. «Новые принципы создания полупроводникового энергочувствительного детектора обратноотраженных электронов». Изв. А. Н. Серия физич. 1996. т.60, № 2, с.72−76.
- G. Gerard, J. Balladore, J. Martinez, A. Ouabbou. «Experimental Determination of Angular- Energy Distribution of Electrons Backscattered by Bulk Gold and Silicon Samples». Scanning. 1995. Vol.17, p.377−386.
- В.П. Афанасьев, С. Д. Федорович, A.B. Лубенченко, A.A. Рыжов. «Отражение килоэлекгронвольтных электронов». ЖТФ. 1994. т.64. вып.8. с.180−184.
- А.Я.Вятскин, А. Н. Пилянкевич «Некоторые вопросы прохождения элеюронов через твердое тело». ФТТ. 1966. Т.8. № 9. с.2751−2754.
- В.Г. Галстян, M.1II. Акчурин. «Отраженные электроны в РЭМ: Контраст от изменения плотности материала мишени». Изв. АН. Сер. Физич. 1993. т.57. № 8. с.59−61.
- В.В. Аристов, Н. Н. Дремова, Э.И. Pay. «Характеристики и примеры применения тороидального электроанализатора в растровой электронной микроскопии». ЖТФ. 1996. т.66. № 10. с.172−181.
- Е. Rau, Robinson V.N. «An angular toroidal backscattered electron energy analyzer for use in scanning electron microscopy». Scanning. 1996. V.18. p.556−561.
- K. Kanaya, S. Ono. «Interaction of electron beam with the target in scanning electron microscope.» in «Electron-beam interactions with solids.» SEM Inc. O’Hare. 1982. p.69
- H.E. Bishop. «A Monte Carlo calculation on the scattering of electrons in copper». Proc.Phys.Soc. 1965. V.85. p.855−865.
- Rau E.I., Sennov R.A., Gostev A.V. «Determination of the mean and most probably energy of electrons backscattered from bulk and multilayered media». Proc. European Microscopy Congress. 2004. Antwerpen. V.II. p.205−206.
- G. Neubert, S. Rogaschewski. «Backscattering coefficient measurements of 15 to 60 keV electrons for solids at various angles of incidence». Phys. Stat:Sol (a). 1980. V.59. p.35−41.
- Э.И. Pay, P.A. Сеннов, Jl. Реймер, X. Хоффмайстер. «Оценки локальных толщин пленок в многослойных структурах по спектрам отраженных электронов в РЭМ». Изв. АН, серия физическая, 2001, т.65, № 9, с. 1328−1331.
- E.Rau, H. Hoffmeister, R. Sennov, H.Kohl. «Comparison of experimental and Monte-Carlo simulated BSE spectra of multilayered structures and 'in-depth' measurements in a SEM». J.Phys.D: Appl.Phys., 2002, 35, p. 1433−1437.
- G. Jafrate, W. McAfee, A. Ballato. «Electron backscattering from solids and double layers». J.Vac.ScLTechnol. 1976. V.13. N4. p.843−847.
- P. Hirsch, M. Kassens, M. Puttmann, L. Reimer. «Contamination in SEM and the influence of specimen cooling». Scanning. 1994. V.16. p.101−110.
- H. Hunger, W. Baumann, S. Schulze. &bdquo-А new method for determining the thickness and composition of thin layers bu electron probe microanalysis". Crypt.Res.Technol. 1985. V.20. N11. p.1427−1433.
- R.Becker, M.Sogard. «Visuzlization of subsurface structures in cells and tissues by backscattered electron imaging». Scanning electron microscopy. SEM Inc. AMF O’Hare. 1979. V.II. p.835−875.
- H.H. Михеев, M.A. Степович, В. И. Петров. «Энергетический спектр электронов, прошедших пленочную мишень». Изв. АН, Сер.Физич. 1993. Т.57. № 9. с.7−11.
- М.В. Андрианов, А. В. Гостев, Э.И. Pay, Ж. Казо, О. Жбара, М. Белхаи. «Электронная спектроскопия диэлектриков в РЭМ». Поверхность. 2000. № 12. с.9−12.
- Аристов В.В., Дремова Н.Н., Pay Э.И. «Характеристики, особенности и примеры применения тороидального энергоанализатора в растровой электронной микроскопии». ЖТФ, 1996. Т.66, в. 10, с. 172−181.
- Rau E.I., Robinson V.N.E. «An annular toroidal backscattered electron energy analyzer for use in SEM». Scanning. 1996. V. l8. p.556−562.
- Э.И.Рау, В. О. Савин, Р. А. Сеннов, Б. Г. Фрейнкман, Х.Хоффмайстер. «Исследованиеэлектронно-оптических характеристик тороидального спектрометра». Изв. АН, серия физическая, 2000, т.64, № 8, с. 1574−1578.
- А.В.Гостев, АКхуршид, М. Остерберг, Э. И. Рау, Р. А. Сеннов. «Анализ экспериментальных и расчетных характеристик электростатического тороидального спектрометра отраженных электронов в РЭМ». Изв. АН, серия физическая, 2001, т.65, № 9, с. 1295−1299.
- Toffoletto F., Leckey R., Riley J. «Design criteria for an angle resolved electron spectrometer of novel toroidal geometry». Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. (B). 1985. V.12. P.282.
- 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.
- Э.И.Рау, В. О. Савин, Р. А. Сеннов. «Пространственное разрешение, информационная глубина и контраст изображений подповерхностных структур, визуализируемых в отраженных электронах в РЭМ». Поверхность, 2000, № 12, с. 4−8.
- И.Г.Козлов. «Современные проблемы электронной спектроскопии». М.гАтомиздат. 1978. с. 248.
- М.Д.Бельский, Э. И. Рау, Р. А. Сеннов, Т. С. Филипчук, С. Ю. Шахбазов. «Повышение чувствительности встроенного в РЭМ тороидального спектрометра с электростатической входной фокусировкой». Изв. АН, Сер.физич. 2003, т.67, № 4, с.583−585.
- M.N.Filippov, E.I.Rau, R.A.Sennov, A. Boyde, P.G.T.Howell. «Light collection efficiency and light transport in backscattered electron scintillator detectors in scanning electron microscopy». Scanning, 2001, V.23, p. 305−312.
- L. Balk, E. Kubalek. «Use of phase sensitive (Lock-in) amplificatory with SEM». BEDO. 1973. V.6. p.63−68.
- Г. В. Спивак, Э.И. Pay, M.H. Филиппов, А. Ю. Сасов. «Пути повышения разрешения и контраста в сканирующей электронной микроскопии». В сборнике «Современная электронная микроскопия в исследовании веществ». М.: Наука. 1982. с.5−15.
- Н.Н. Дремова, А. П. Дрокин, С. И. Зайцев, Э. И. Рау, Е. Б. Якимов. «Характеризация многослойных микроструктур и рельефа поверхности в обратнорассеянных электронах в РЭМ». Изв. АН, Сер.физич. 1993. Т.57. № 8. с.9−14.
- В.В. Аристов, Р. С. Гвоздовер, А. В. Гостев, Э.И. Pay, В. О. Савин. «Развитие и новые применения модуляционных методов микротомографии в растровой электронной микроскопии». Изв. АН, Сер.физич. 1997. Т.61.№ 10. с.1959−1965.
- А.Р. Шульман, С. А. Фридрихов. «Вторично-эмиссионные методы исследования твердого тела». М.: Наука. 1977. с. 550.
- V.V. Aristov, E.I. Rau, Е.В. Yakimov. «Apparatus electron beam microtomography in SEM». Phys.Stat.Sol.(a). 1995. V.150. p.211−218.
- Рыдник В.И., Боровский И. Б. «Определение толщины и состава тонких пленок с помощью рассеянных электронов и характеристического рентгеновского излучения». Заводская лаборатория. 1968. Т.34. № 8. с.960−965.
- Niedrig Н. «Film-thickness determination in electron microscopy The electron backscattering method». Optica Acta. 1977. V.24. № 6. P.679.
- M. Baciocchi, E. Di Fabrizio, M. Gentili, L. Grella, R. Maggiora, L. Mastrogiacomo, D. Peschiaroli. «High accuracy thickness measurements by means of backscattering electron metrology». J.Vac.Sci. Technol. (B). 1995. V.13. p.2676.
- Schlichting F., Berger D., Niedrig H. «Thickness determination of ultra-thin films using backscattered electron spectra of a new toroidal electrostatic spectrometer». Scanning. 1999. V.21. p. 197.
- Sogard M.R. «Backscattered electron energy spectra for thin films from an extension of the Everhart theory» J.Appl.Phys. 1980. V.51(8). p.4412.
- С.И.Зайцев, С. И. Самсонович «Формирование контраста объемных микронеоднородностей при регистрации обратнорассеянных электронов в сканирующем электронном микроскопе». Изв.АН. Сер.физич. 1990. Т.54. № 2. с.237−242
- Reimer L., Bongeler R., Kassens M., Liebsher F., Senkel R. «Calculation of energy spectra from layered structures for backscattered electron spectrometry». Scanning. 1991. V.13. p.381.
- Reimer L. «MOCASIM Ein Monte Carlo Programm fur Forschung und Lehre». Beitr. Elektronenmikroskop. Direktabb. u. Analyse v. Oberfl. 1996. 29, p. 1−10.
- К.Ю.Дорофеев, Э. И. Рау, Р. А. Сеннов, А. Г. Ягола. «О возможности катодолюминесцентной микротомографии». Вестник МГУ, Серия 3, Физика, 2002, № 2, с. 73−75.
- Э.И.Рау, Р. А. Сеннов, К. Ю. Дорофеев, А. Г. Ягола, Ю. Лиу, Дж. Пханг, Д.Чан. «Основные принципы катодолюминесцентной микротомографии с использованием конфокальной зеркальной оптики». Поверхность, 2002, № 10, с. 85−92.
- D.S.H.Chan, Y.Y.Liu, J.C.H.Phang, E. Rau, R. Sennov, A.V.Gostev. «Microtomography and improved resolution in cathodoluminescence microscopy using confocal mirror optics». Rev.Sci.Instr., 2004, V.75, № 10, p. 3191−3199.
- Rau E.I., Sennov R.A., Chan D., Phang J. «The main principles of improved spatial resolution cathodoluminescence microscopy and microtomography using elliptical mirror optics». Proc. European Microscopy Congress. 2004. Antwerpen. V.II. p.78−79.
- Petrov V.I., Gvozdover R.S. «Spatial resolution of cathodoluminescence scanning electron microscopy of semiconductors». Scanning. 1991. V. 13. № 6. p.410−414.
- Balk L., Kubalek E. Beitrage Elektronenmikroskop. Directabb.Oberfl. «Use of phase sensitive (Lock-in) amplification with scanning electron microscope». 1993. B.6. s.551−556.
- Reimer L., Egelkamp S., Verst M. «Lock-in technique for depth-profiling and magnetooptical Kerr effect imaging in scanning optical microscopy». Scanning. 1987. v.9. p. 17−25.