Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственная корпорация
«Российская корпорация нанотехнологий»
Томский государственный университет
систем управления и радиоэлектроники
С. В. Смирнов
Учебное пособие
Томск
2010
1
УДК
ББК
Смирнов С. В. Методы и оборудование контроля параметров технологических процес-
сов производства наногетероструктур и наногетероструктурных монолитных
интегральных схем : учеб. пособие / С. В. Смирнов. – Изд-во Томск. гос. ун-та
систем упр. и радиоэлектроники. – Томск, 2010. – 115 с. : ил. Изложены описания основных современных методов исследования и диагно-
стического оборудования для контроля параметров технологических процессов
производства наногетероструктур и наногетероструктурных монолитных инте-
гральных схем. Раскрыты возможности этих методов. Показано, каким образом
совместное использование нескольких методов позволяет получить достовер-
ную информацию о физических свойствах исследуемых структур. Для слушателей программы переподготовки в области промышленного про-
изводства наногетероструктурных монолитных интегральных схем СВЧ-диапа-
зона и дискретных полупроводниковых приборов, а также для студентов специ-
альностей 210104 «Микроэлектроника и твердотельная электроника» и 210600
«Нанотехнология». © С. В. Смирнов, 2010
© Томск. гос. ун-т систем упр. и радиоэлектроники, 2010
2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
1. Методы оптической инфракрасной спектроскопии ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 5
1. 1. Инфракрасная спектроскопия. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 5
1. 2. Устройство Фурье-спектрометров ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 9
1. 3. Спектроскопия комбинационного рассеяния ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 12
2. Лазерная эллипсометрия ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 23
2. 1. Эллипсометрические методы исследования оптических свойств структур
«диэлектрик-полупроводник» ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 23
2. 2. Методика измерений эллипсометрических параметров ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 25
2. 3. Применение эллипсометрии в научных исследованиях
и в технологиях ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 31
3. Дифракция медленных электронов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 40
4. Масс-спектрометрия вторичных ионов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 45
4. 1.