Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Исследование кремниевых Р-П переходов методом наведенного тока Кузичев, Дмитрий Валентинович

Для уточнения возможности получение электронной копии данной работы, отправьте
заявку на электронную почту: info@dslib.net

Кузичев, Дмитрий Валентинович. Исследование кремниевых Р-П переходов методом наведенного тока : автореферат дис. ... кандидата физико-математических наук : 01.04.10.- Санкт-Петербург, 1993.- 20 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность темы.

На всех стадиях производства полупроводниковых приборов неотъемлвмым элементом технологического цикла, очевидно, должно быть диагностирование параметров, определяющих функционирование прибора. Основой большинства п/п приборов различного назначения служит р-п переход. Самым широко используемым материалом в микроэлектронике в настоящее время и в обозримом будущем является кремний. Поэтому актуальной является задача создания методов, позволяющих неразрушащим образом, контролировать ^изико-техно логические параметры р-п перехода на кремнии.

Следует отметить, что в последнее время серьезное развитие получили метода исследования поверхности и тонких приповерхностных слоев. Это растровая електронная микроскопия, Оже-спектроскопия, вторично-ионная масо спектроскопия, рентгеновская дифрактометрия и топография. Проблеме ке диагностирования р-п структур на больших растоявиях от поверхности (до сотен мкм) уделяется гораздо меньшее внимание.

Для решения этой задачи используется ряд традиционных методов, например, метода электрофизического диагностирования, химические и электрохимические методы, методы электронного и СВЧ зондирования, и т.д. Однако, эти методики либо разрушают образец в ходе исследования, либо требуют специальной сложной подготовки образца. Кроме того, результаты получаемые в ходе проведения измерений, для ряда прямых методов, в большой степени являются субъективными, зависящими от квалификации оператора (метод шлифа). Недостатком других методов (например вольт-фарадных характеристик) является использование упрощенных моделей, устанавливающих аналитическую связь внешнего параметра (емкости перехода) о внутренними параметрами структуры (шириной области пространственного заряда).

Настоящая диссертационная работа посвящена созданию и апробации нового неразрушащего метода контроля параметров р-п перехода по спектральным характеристикам наведенного фототека. Метод основывается на новом понятиЕ - "функции собирания" р-п перехода, впервые предложенным Пятышевым Е.Н.

Основные задачи работы:

  1. Разработка математического аппарата численного моделирования процессов разделения р-п переходом электронно-дырочных пар и протекания тока, наведенного ионизирувщим излучением.

  2. Создание автоматизированного измерительно-вычислительного комплекса для получения спектральных; характеристик наведенного тока р-п структур и их обработки.

  3. Разработка вффективнкх aлгоритмоB и создание на их базе программного комплекса решения интегрального уравнения, связывающего квантовый выход с функцией собирания и параметрами р-п структуры.

4. Проведение измерений и расчетов на серии тестовых
структур, изготовленных в различных технологических режимах, с целью
доказательства возможности применения метода, основанногс на понятии
функции собирания, для неразрушввдего межогорационнсго контроля
параметров р-п переходе

Научная новизна работы;

В диссертационной работе впервые:

I. Разработана и экспериментально опробована новая методика измерения пространственного распределения физико-технологических параметров по всей глубине п/п прибора, основанная на понятии функции собирания. Показано, что эта методика позволяет неразрушающим способом определять такие параметры р-п перехода, как глубина залегания, зависимость ширины области пространственного заряда от напряжения смещения на переходе дознанная длина неосновных носителей в базовой области -ая ^

2. Получены аффективные алгоритмы численного решения интегрального уравнения, связывающего функцию собирания с квантовым еыходом р-п перехода, далще устойчивые к малым изменениям в исходных данных решения.

3. Обнаружены отклонения хода зависимости ширины области
пространственного заряда от напряжения смещения на р-п переходе у
«следованных структур от обчепрянятых моделей резкого к линейного
перехода.

4. На осноБо модели формирования зависимости ширины области
пространственного заряда от напряжения смещения на переходе расчитан
профиль распределения легирукщей примеои в окрестности р-п перехода
на расстояниях порядка 100 мкм.

Практическая ценность.

В результате исследований продемонстрирована возможность использования метода, основанного на понятии функции собирания, для неразрушащего межоперационного контроля параметров р-п структур. Разработан измерительно-вычислительный комплекс, реализующий новуи методику исследования внутренних свойств полупроводниковых структур по спектрам наведенного тока.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Разработанный метод позволяет нвразрушавдим образом изучать
закономерности формирования р-п переходов, а также исследовать
влияние различных способов технологической обработки на
физико-технологические параметры перехода и их пространственное
распределение.

  1. РазрЕботаяные алгоритмы численного решения интегрального уравнения, овязывающего квантовый выход с функцией собирания и параметрами р-п структуры, обеспечивают получение приближенных решений, УСТОЙЧИВЫХ к малым изменениям исходных данных.

  2. Зависимость ширины области пространственного заряда от напряжения смещения на р-п переходе в реальных структурах имеет более сложный по сравнению с общепринятыми моделями резкого и линейного перехода.

Апробация работы. Основные результаты докдадавались:

- на XXX научно-технической конференции молодых ученых и
специалистоБ ВНИИТ, Ленинград, 1989;

на Всесоюзной научно-технической конферэнцки "Метрологические проблемы микроэлектроники", Мендедеево Моск. области, 1991;

на Всесоюзной научно-технической конференции "Автоматизация измерений и контроля в электронной промышленности", Ленинград, 1991;

на международной научно-технической конференции "Физические аспекты надежности, методы и средства диагностирования интегральных схем", Воронеж, 1993;

- на научных семинарах кафедры "Физики полупроводников"
СШГТУ.

Публикации. Основное содержание работы раскрыто в публикациях: I. Кузнчев Д.В., Пятышев Е.Н. Автоматизированный комплекс для получения спектральных характеристик полупроводниковых р-п структур.-Тезисы докладов XXX научно-технической конференции молодых ученых и специалистов ВНИИТ, Ленинград, 1989, dlO-III.

2. Демидов Ю.Н., Куаичев Д.&., Плахотник А.И. Программно-аппа-
ратная реализация методики определения електрофизических параметров
полупроводниковых структур на основе фотоелектричеокого
зондирования. - Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической
конференции "Метрологические проблемы микроэлектроники", Менделеево
Моск. области, 1991, с.65-6в.

  1. Кузичев Д.В. Определение параметров р-п перехода по спектральным характеристикам фототока.- Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции "Автоматизация измерений и контроля в электронной промышленности", Ленинград, 1991, с.98-99.

  2. Пятышев Е.К., Кузичев Д.В. Определение параметров р-п перехода по спектральным характеристикам фототока.- Измерительная техника, I991, N9, о.З.

  3. Пятышев Е.Н., Иванов В.А., Кузичев Д.В. Новый метод нвразрушающвго контроля физико-технологических параметров р-п перэхода.-Тезисы докладов международной научно-технической конференции "Физические аспекты надежности, методы и средства диагностирования интегральных схем", Воронек, 1993, 0.43-44.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти