Физические методы диагностики в микро - и наноэлектронике, Беляев А.Е., Конакова Р.В., Венгер Е.Ф., 2011

Физические методы диагностики в микро - и наноэлектронике, Беляев А.Е., Конакова Р.В., Венгер Е.Ф., 2011.
  Настоящая коллективная монография содержит материал, охватывающий базовые физические методы диагностики в микро- и наноэлектронике: методы рентгеновской дифракционной диагностики полупроводниковых материалов и структур, используемых в производстве СБИС и ряда дискретных полупроводниковых приборов, а также полупроводниковых структур с квантовыми точками, квантовыми ямами и сверхрешетками; методы электронной микроскопии, Ожеэлектронной спектрометрии, РФЭС, ВИМС и обратного резерфордовского рассеяния, а также ряд зондовых методов в диагностике контактной металлизации и электрофизических параметров полупроводниковых материалов; теплофизические методы в диагностике микроволновых диодов и светодиодов.
Значительное внимание уделено методам математического моделирования механизмов токопереноса в контактах металл- полупроводник с высокой плотностью дислокаций в приконтактной области полупроводника и физико-статистическому моделированию отказов в задачах диагностики полупроводниковых приборов.

Трехосная рентгеновская дифрактометрия.
Двухкристальная рентгеновская дифрактометрия позволяет измерять интенсивность дифракции в зависимости от одного углового параметра - угла падения излучения на кристалл-образец. Она имеет интегральный характер, поскольку в стандартной схеме счетчик с широко открытым окном фиксирует всю интенсивность, исходящую от кристалла независимо от направления отраженного пучка рентгеновских лучей.
В отличие от двухкристальной схемы, трехкристальный дифрактометр дает возможность измерять дифрагированные интенсивности в зависимости от двух угловых параметров: углов падения
и отражения. Это достигается с помощью третьего кристалла-анализатора, который может настраиваться на различные направления отражения.
Отметим, что анализ по направлениям в отраженном пучке может быть осуществлен и в одно-, и в двух кристальной схемах с помощью узкой щели на счетчике. Такой подход широко используется в классическом структурном и дифракционного анализе для сильно искаженных кристаллов, а также при измерении диффузного рассеяния. Однако двухкристальная, (а тем более однокристальная) дифференциальная дифрактометрия имеет низкое разрешение, обусловленное как ограниченным (30 угловых секунд и выше) разрешением самой щели, так и зависимостью от геометрических размеров пучка, поскольку в чистом виде щелевой анализатор анализирует пространственное, а не угловое распределение интенсивности. Трехосная рентгеновская дифрактометрия (ТРД) лишена этих недостатков.
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие
Литература
Список сокращений
Глава 1. Методы рентгеновской дифракционной диагностики кристаллов, гетероструктур и приборных структур полупроводников
1.1. Введение
1.2. Дифракция и обратное пространство
1.3. Объекты исследования
1.4. Методы рентгеновской дифрактометрии
1.5. Трехосная рентгеновская дифрактометрия
1.6. Некоторые результаты динамической теории рассеяния рентгеновских лучей для кристаллов с дефектами
1.7. Дифрактометрия многослойных структур
1.8. Напряжения и несоответствие параметров решеток
1.9. Структурный фактор и сателлитная структура сверхрешеток
1.10. Общие характеристики сверхрешеток
1.11. Картографирование обратного пространства
1.12. Определение параметров дислокационной структуры эпитаксиальных слоев
1.13. Исследование текстурированных образцов
1.14. Определение полярности граней кристаллов при дифракции в области аномальной дисперсии рентгеновских лучей
1.15. Физические принципы определения концентрации компонент в кристаллах и эпитаксиальных слоях
1.16. Дифракция в области аномальной дисперсии
1.17. Идентификация и количественный анализ фаз
1.18. Определение структуры веществ
1.19. Примеры использования рентгеноструктурного анализа в технологии СБИС и дискретных полупроводниковых приборов
Литература
Глава 2. Методы электронной микроскопии, электронной и ионной спектроскопии в диагностике полупроводниковых материалов и структур
2.1. Электронная микроскопия
2.2. Растровая электронная микроскопия
2.3. Оже-электронная спектроскопия
2.4. Вторичная ионная масс-спектроскопия
2.5. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия и ее применение в полупроводниковой электронике
2.6. Обратное резерфордовское рассеяние
Литература
Гава 3. Методы и средства неразрушающего контроля качества полупроводниковых изделий по их тепловым параметрам
3.1. Модели токораспределения и теплоэлектрических процессов в полупроводниковых диодах
3.2. Аппаратура для измерения теплофизических характеристик полупроводниковых изделий
3.3. Контроль качества полупроводниковых диодов по теплофизическим характеристикам
Литература
Глава 4. Зондовые методы измерений параметров полупроводниковых материалов и структур
4.1. Зондовые методы измерений удельного сопротивления р
4.2. Метод ЭДС Холла
4.3. Метод Ван-дер-Пау
4.4. Вольтфарадные характеристики барьера Шоттки
4.5. Вольтфарадные характеристики МОП структур
Литература
Глава 5. Механизмы формирования контактного сопротивления омических контактов металл—полупроводник. Теоретическое моделирование
Введение
5.1. Предположения, использованные при расчете контактного сопротивления омических контактов, и их анализ
5.2. Высота барьера в контакте металл-полупроводник
5.3. Расчет контактного сопротивления в барьерах металл- полупроводник для механизма термоэлектронной эмиссии
5.4. Расчет контактного сопротивления в барьерах металл-полупроводник для туннельного механизма токопрохождения
5.5. Обсуждение теоретических результатов для контактного сопротивления контактов Шоттки
5.6. Механизмы формирования контактного сопротивления в омических контактах с большой плотностью дислокаций
Литература
Глава 6. Физико-статистическое моделирование отказов в задачах диагностики полупроводниковых приборов
6.1. Введение
6.2. Кинетика деградации определяющих параметров микроэлектронных изделий
6.3. Вероятностные распределения физических величин
6.4. Физико-статистические модели отказов
6.5. Физические основы проблематики моделирования отказов
6.6. Модели отказов микроэлектронных приборов носящих характер катастроф
6.7. Применение физико-статистических моделей отказов
Литература
Заключение.