Исследование и разработка лазерной технологии модификации электрофизических характеристик системы кремний диоксид кремния

1.5. Применение лазерного излучения для контроля и диагностики 
скрытых дефектов в изделях микроэлектроники 
имеют ряд ограничений в области визуализации микрообъектов [87]. 
Например, оптический и растровый электронный микроскопы обладают 
высокой разрешающей способностью, но они мало пригодны для изучения

---

35 
Ведущее место среди различных методов неразрешающего контроля 
занимают акустические методы. Для бесконтактного возбуждения и приема 
которое необходимо сфокусировать излучение [88]. 


g
s
g
s
g
s
g
s
c
k
L
,
,
,
,
2

где k
s,g 
— теплопроводность, ρ
s,g 
— плотность, с
s,g 
— теплоемкость 
твердого тела и газа соответственно, ω — угловая частота модуляции. 
излучения. 

---

36 

---

37 
жидкостью. 
Эти 
требования 
исключаются 
при 
исследованиях 
с 
использованием ФАМ. 
 
Выводы к главе 1
Как видно из приведенного литературного обзора, к началу 
выполнения работы микроструктурирование кремния являлось предметом 
многочисленных экспериментальных и теоретических исследований. Для 
конкретных методов и определенных режимов ее микроструктурирования 
детализированы 
физико-химические 
процессы, 
ответственные 
за 
формирование наноструктур, а также механизмы их формирования. В 
настоящее время облучению системы SiO
2
/Si посвящено мало работ. 
Структурирование поверхности кремния и системы SiO
2
/Si под действием 
импульсов лазера наносекундной длительности исследовано недостаточно. 
По исследованию электрофизических свойств систем SiO
2
/Si после 
облучения имелись лишь единичные работы, в частности,
не исследовалось 
влияние вариации дозы облучения, например, частотой следования 
импульсов, а также влияния дальнодействия и отжига. Отсутствовали 
работы 
по 
влиянию 
лазерного 
излучения 
на 
эксплуатационные 
характеристики элементов МОП ИС. 
Основные элементы конструкций интегральных схем (ИС), такие, как 
структуры 
металл-диэлектрик-полупроводник 
(МДП-структуры), 
МОП 
транзистор, p-n переходы, хорошо изучены и весьма чувствительны к 
воздействиям различного рода, в том числе и лазерным. При изучении 
влияния лазерного излучения на характеристики полупроводниковых 

---

38 
структур использовали электрофизические методы, в основе которых лежат 
измерения зависимостей от напряжения величин их ёмкости и тока, т.е., 
вольт-фарадных (С–V) и вольт-амперных (I–V) характеристик. В некоторых 
исследований выявился неординарный результат: оказалось, что при 
определенных условиях электрофизические параметры тестовых элементов 
улучшаются. 
Поэтому окончательной целью данной работы стало определение 
таких режимов лазерного воздействия, при которых возможно его 
использование для управления параметрами полупроводниковых структур с 
целью повышения эксплуатационных характеристик полупроводниковых 
приборов и интегральных микросхем. 
Исходя из этого, были сформулированы следующие задачи настоящей 
работы: 
1. Проведение анализа методов и механизмов микроструктурирования 
кремния и системы SiO
2
/Si. 
2. Определение энергетических диапазонов лазерного воздействия, 
обеспечивающих структурную целостность плёнки SiO
2
при 
микроструктурировании системы. 
3. Исследование морфологии кремниевых структур, образующейся на 
поверхности системы SiO
2
/Si в результате лазерного облучения. 
4. Исследование электрофизических
эффектов, возникающих при 
лазерном микроструктурировании системы SiO
2
/Si и МОП структур. 
5. Исследование 
возможности 
создания 
технологии 
лазерного 
микроструктурирования на тестовых МОП-структурах и элементах 
серийных микросхем. 

---

39