The 17 reference contexts in paper V. Pilipenko А., V. Saladukha A., V. Filipenya A., R. Vorobey I., O. Gusev K., A. Zharin L., K. Pantsialeyeu V., A. Svistun I., A. Tyavlovsky K., K. Tyavlovsky L., В. Пилипенко А., В. Солодуха А., В. Филипеня А., Р. Воробей И., О. Гусев К., А. Жарин Л., К. Пантелеев В., А. Свистун И., А. Тявловский К., К. Тявловский Л. (2017) “ХАРАКТЕРИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛА КРЕМНИЙ-ДВУОКИСЬ КРЕМНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ ЗОНДОВОЙ ЭЛЕКТРОМЕТРИИ // CHARACTERIZATION OF THE ELECTROPHYSICAL PROPERTIES OF SILICON-SILICON DIOXIDE INTERFACE USING PROBE ELECTROMETRY METHODS” / spz:neicon:pimi:y:2017:i:4:p:344-356

  1. Start
    8871
    Prefix
    Недостатки традиционных методов и средств контроля структурных слоев Si-SiO2, основанных на исследовании их вольтфарадных характеристик, определяются необходимостью создания в процессе измерений непосредственного электрического контакта с поверхностью образца, что изменяет ее состояние и может привести к повреждению структуры
    Exact
    [1]
    Suffix
    . В связи с этим в последнее время в мире уделяется большое внимание развитию бесконтактных методов характеризации полупроводниковых структур, в первую очередь основанных на использовании метода сканирующего зонда Кельвина.
    (check this in PDF content)

  2. Start
    9418
    Prefix
    Одним из преимуществ использования сканирующего зонда является возможность представления результатов характеризации в виде наглядных цветных карт распределения контролируемого параметра. Определение конкретных физических параметров полупроводниковой структуры при этом не обеспечивается
    Exact
    [2]
    Suffix
    . Для количественного определения таких характеристик полупроводниковых структур, как время жизни неравновесных носителей заряда, подвижность носителей заряда в слое инверсии, плотность заряда на ловушках на границе раздела кремний-диэлектрик, эквивалентная толщина диэлектрика, концентрация примеси тяжелых металлов (в частности, железа) в поверхностных слоях полупроводника,
    (check this in PDF content)

  3. Start
    10089
    Prefix
    толщина диэлектрика, концентрация примеси тяжелых металлов (в частности, железа) в поверхностных слоях полупроводника, разными авторами предлагалось дополнение методов зондовой электрометрии и, в частности, метода зонда Кельвина, дополнительными воздействиями на исследуемую полупроводниковую структуру в виде осаждения заряда в коронном разряде, освещения поверхности, нагрева
    Exact
    [2–6]
    Suffix
    . Указанные воздействия (в первую очередь, воздействие коронным разрядом) в большинстве случаев несовместимы с режимом сканирования либо же существенно увеличивают время единичного измерения, что лишает метод зонда Кельвина важного преимущества – возможности получения карт распределения контролируемого параметра.
    (check this in PDF content)

  4. Start
    10603
    Prefix
    с режимом сканирования либо же существенно увеличивают время единичного измерения, что лишает метод зонда Кельвина важного преимущества – возможности получения карт распределения контролируемого параметра. Проблема удаления сформированного дополнительными воздействиями заряда на поверхности полупроводниковой структуры к настоящему времени также удовлетворительно не решена
    Exact
    [7]
    Suffix
    . Вследствие этого в научной литературе отсутствуют данные о практическом применении методов зондовой электрометрии и, в частности метода сканирующего зонда Кельвина, в межоперационном контроле полупроводниковых структур в рамках реального производства.
    (check this in PDF content)

  5. Start
    11817
    Prefix
    В качестве объекта исследования использовались кремниевые пластины в процессе формирования двуокиси кремния, полученной пирогенным окислением. Методика исследований В основу характеризации границы раздела кремний-двуокись кремния методами зондовой электрометрии положен метод сканирующего зонда Кельвина
    Exact
    [8]
    Suffix
    . Принцип действия зонда заключается в регистрации контактной разности потенциалов (КРП) между поверхностью чувствительного элемента, играющего роль эталонной обкладки динамического измерительного конденсатора, и локальным участком поверхности исследуемого образца.
    (check this in PDF content)

  6. Start
    13516
    Prefix
    Регистрация пространственного распределения поверхностного потенциала осуществлялась с помощью измерительной установки бесконтактной характеризации полупроводниковых структур СКАН-2013. РВЭ является комплексной характеристикой поверхности, зависящей от ее химического состава, кристаллической структуры, наличия и знака механических напряжений и др.
    Exact
    [8–11]
    Suffix
    . Вследствие этого анализ пространственного распределения КРП может применяться для выявления дефектов полупроводниковой структуры, таких как дислокации, поверхностные загрязнения, неравномерность толщины либо несплошность окисла и др. [8].
    (check this in PDF content)

  7. Start
    13763
    Prefix
    Вследствие этого анализ пространственного распределения КРП может применяться для выявления дефектов полупроводниковой структуры, таких как дислокации, поверхностные загрязнения, неравномерность толщины либо несплошность окисла и др.
    Exact
    [8]
    Suffix
    . При наличии на поверхности пластины диэлектрического слоя двуокиси кремния, как это имеет место в настоящем исследовании, значение КРП в значительной степени определяется встроенным зарядом в диэлектрике и на границе раздела кремний-двуокись кремния.
    (check this in PDF content)

  8. Start
    14137
    Prefix
    При наличии на поверхности пластины диэлектрического слоя двуокиси кремния, как это имеет место в настоящем исследовании, значение КРП в значительной степени определяется встроенным зарядом в диэлектрике и на границе раздела кремний-двуокись кремния. Плотность заряда может использоваться как характеристика дефектности границы раздела кремний-двуокись кремния
    Exact
    [12]
    Suffix
    . Теория взаимодействия электрического заряда в зазоре динамического конденсатора с его обкладками подробно рассмотрена в работе [13]. Заряд с ненулевой плотностью Q наводит на обкладках заряды с плотностями q1 и q2 (рисунок 1).
    (check this in PDF content)

  9. Start
    14273
    Prefix
    Плотность заряда может использоваться как характеристика дефектности границы раздела кремний-двуокись кремния [12]. Теория взаимодействия электрического заряда в зазоре динамического конденсатора с его обкладками подробно рассмотрена в работе
    Exact
    [13]
    Suffix
    . Заряд с ненулевой плотностью Q наводит на обкладках заряды с плотностями q1 и q2 (рисунок 1). Согласно закону Гаусса, Q = q1 + q2.(2) (3) (4) Статический заряд не создает дополнительной разности потенциалов U12 между обкладками: U12 = U1 + U2 = 0, что обеспечивается равенством нулю суперпозиции электрических полей в зазорах d1 и d2: E1d1 + E2d2 = 0.
    (check this in PDF content)

  10. Start
    15082
    Prefix
    с чувствительным элементом сканирующего зонда Кельвина (динамического конденсатора) Figure 1 – Model of dielectric charge and Kelvin probe (dynamic capacitor) interaction Максимальная разрешающая способность сканирующего зонда Кельвина обеспечивается при условии, что зазор зонд-образец составляет величину, существенно меньшую поперечных размеров чувствительного элемента
    Exact
    [14]
    Suffix
    . Это позволяет в рамках настоящего физического моделирования рассматривать систему «зонд – дефектная поверхность» диэлектрика как плоскопараллельный конденсатор. Для плоскопараллельного конденсатора плотность заряда и напряженность электрического поля связаны соотношениями: (5) (6) E q E q 1 1 0 2 0 == εε ,, где ε0 – электрическая постоянная.
    (check this in PDF content)

  11. Start
    18320
    Prefix
    После операций технологической обработки с помощью измерительной системы бесконтактной характеризации полупроводниковых структур СКАН-2013 выполнялись исследования распределения КРП по всей площади рабочей поверхности указанных пластин. Дополнительно традиционными методами
    Exact
    [15, 16]
    Suffix
    на основе анализа вольт-фарадных характеристик определялись напряжения плоских зон и плотность заряда на границе раздела кремний-двуокись кремния, а также значения пробивных напряжений и токов утечки МДП-структур.
    (check this in PDF content)

  12. Start
    20067
    Prefix
    зон, В Flat zones voltage, V–0,331–0,324–1,837–1,773 Плотность заряда, см-2 Charge density, cm-2 5,26·10103,41·10103,80·10113,52·1011 мической обработки перед окислением приводит к уменьшению заряда на границе раздела. Однако на поверхности окисленной пластины по-прежнему присутствует сильный инверсионный слой, обусловленный наличием положительного заряда в окисле
    Exact
    [17, 18]
    Suffix
    . Его наличие приводит на структуре с р-типом кремния к существенному подъему правой ветви вольт-фарадной характеристики с минимального значения 0,4–0,45 отн.ед. до значений по вертикальной оси 0,72–0,78 отн.ед.
    (check this in PDF content)

  13. Start
    27288
    Prefix
    Данная неоднозначность может быть объяснена многофакторностью параметра КРП, определяемого, как следует из характеристики метода, не только плотностью заряда на границе раздела, но и в целом характеристиками дефектности границы раздела (наличием и плотностью дислокаций, толщиной нарушенного слоя и др.), влияющими на локальные значения РВЭ поверхности полупроводниковой пластины
    Exact
    [18–20]
    Suffix
    . Таким образом, исследования пространственного распределения поверхностного потенциала дают качественную оценку изменения плотности заряда на границе раздела кремний-двуокись кремния, обеспечивают пространственную локализацию изменений зарядовых состояний, но не позволяют количественно определить величину данного изменения.
    (check this in PDF content)

  14. Start
    28159
    Prefix
    Уменьшению плотностей фиксированного заряда и быстрых поверхностных состояний при быстрой термической обработке может способствовать фотоионизация и ускорение процессов диффузии под воздействием светового потока, приводящие к уменьшению концентрации межузельных атомов кремния вблизи межфазной границы раздела
    Exact
    [10]
    Suffix
    . Кроме того, такая обработка интенсифицирует процессы замены гидроксильных ионов мостиковыми ионами кислорода с высвобождением некоторого количества водорода. Снижение фиксированного заряда и плотности быстрых поверхностных состояний при отжиге в неактивной среде также может быть обусловлено вышеуказанными причинами в условиях отсутствия генерации межузельных атомов кремния, что
    (check this in PDF content)

  15. Start
    28839
    Prefix
    Снижение фиксированного заряда и плотности быстрых поверхностных состояний при отжиге в неактивной среде также может быть обусловлено вышеуказанными причинами в условиях отсутствия генерации межузельных атомов кремния, что уменьшает их концентрацию вблизи межфазной границы раздела с увеличениями температуры и времени отжига
    Exact
    [18, 19]
    Suffix
    . Учитывая наличие большого разброса от пластины к пластине глубины нарушенного слоя на их рабочей поверхности, которая, по данным проведенных исследований, лежит в пределах от 3 до 100 нм, следует ожидать значительных изменений при термическом окислении таких пластин толщины поверхностного слоя двуокиси кремния с нарушенной микроструктурой.
    (check this in PDF content)

  16. Start
    30336
    Prefix
    Известно, что при термическом окислении в двуокиси кремния формируется положительный фиксированный заряд, не зависящий от приложенного потенциала, а также заряд быстрых поверхностных состояний, изменяющийся под его действием
    Exact
    [21]
    Suffix
    . Величина этих зарядов во многом определяется температурой и средой при окислении кремния. При уменьшении температуры окисления, что имеет место в нашем случае, данные заряды растут, а при последующих отжигах уменьшаются, образуя треугольник Дила.
    (check this in PDF content)

  17. Start
    30878
    Prefix
    При этом поверхностные состояния локализованы непосредственно на границе раздела SiO2-Si и обусловлены оборванными связями кремния и представляют собой атом кремния на границе раздела с неспаренным электроном sp3-гибридной орбитали, связанный с тремя атомами кремния Si3 Si
    Exact
    [21, 22]
    Suffix
    . Их образование обусловлено несоответствием кристаллических структур Si и SiO2. За образование фиксированного заряда при термическом окислении отвечают межузельные атомы кремния в двуокиси кремния.
    (check this in PDF content)