СПЕКТРЫ НАРУШЕННОГО ПОЛНОГО ВНУТРЕННЕГО ОТРАЖЕНИЯ АЗОТИРОВАННЫХ СТРУКТУР SiO2/Si

Методами нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО) и времяпролетной масс-спектрометрии вторичных ионов (TOF-SIMS) изучено поведение азота в пленках диоксида кремния на подложках монокристаллического кремния. Азот в диэлектрик, сформированный методом пирогенного окисления при температуре 850 ^oС в атмосфере влажного кислорода, вводился имплантацией ионов N⁺ энергией 40 кэВ дозами 2,5‧10¹⁴ и 1,0‧10¹⁵ см^-2 с последующим быстрым термическим отжигом при температуре 1000 ^oС либо 1050 ^oС длительностью 15 с на воздухе. Азотирование части образцов осуществлялось при термическом отжиге в атмосфере азота с добавлением малого количества кислорода при температуре 1200 ^oС в течении 120 минут. Установлено, что при проведении термообработок основная часть атомов азота диффундирует к границе раздела SiО₂/Si и накапливается в приграничной области оксида. В спектрах НПВО наблюдалась полоса поглощения с двумя максимумами при ~ 2320 и 2360 см^-1, которая, вероятно, обусловлена колебаниями двойных кумулятивных связей типа О=Si=N−. Формирование данных связей обусловлено взаимодействием азота с оборванными связями на границе раздела кремний-диэлектрик, вследствие чего не скомпенсированные или напряженные связи заменяются на более устойчивые.

1. B.J. Baliga. . Advanced power MOSFET concepts, Springer Science & Business Media, (2010)

2. В.Б. Оджаев, А.Н. Петлицкий, В.С. Просолович, А.С. Турцевич, С.В. Шведов, В.А. Филипеня, В.В. Черный, В.Ю. Явид, Ю.Н. Янковский, В.А. Дубровский. Весці НАНБ, Сер. фіз.-тэх. навук., № 4. (2014) 4−17

3. J. A. Diniz, P. J. Tatsch, L. C. Kretly, J. E. C. Queiroz., Fo. J. Godoy. Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 396 (1996) 249−254

4. L.S. Adam, C. Bowen, M.E. Law. IEEE Transactions on Electron Devices. 50, N 3 (2003)

5. –600

6. Г.Я. Красников. Конструктивно-технологические особенности субмикронных МОП транзисторов. М., ТЕХНОСФЕРА.(2011)

7. M.Milosevic. M., Milosevic. John Wiley & Sons, 176 (2012) 244

8. Y. Nishi, R. Doering. Handbook of semiconductor manufacturing technology. Воса Raton: CRC press, (2008)

9. Д.И. Бринкевич, С.Д. Бринкевич, А.Н. Петлицкий, В.С. Просолович. Микроэлектроника, 50, № 4(2021)274−280 [D.I. Brinkevich, S.D. Brinkevich, A.N. Petlitsky, V.S. Prosolovich. Russian Microelectronics, 50, № 4(2021)239–245]

10. Д.И. Бринкевич, В.В. Петров. Журнал прикладной спектроскопии, 46, № 2(1987) 305−307

11. В.П. Маркевич, Л.И. Мурин, J.L. Lindström, M. Suezawa. Физика и техника полупроводников, 34, вып. 9(2000)1039−1045

12. А.Г. Паулиш, А.К. Дмитриев, А.В. Гельфанд, С.М. Пыргаева. Автометрия, 55,

13. № 5(2019) 101−106

14. А.А. Намакшинас, О.Д. Хорозова, В.В. Сахаров. Успехи в химии и химической

15. технологии, 30, № 7(2016)74−76

16. Д.И. Бринкевич, В.Б. Оджаев, А.Н. Петлицкий, В.С. Просолович. Микроэлектроника, 40, № 4(2011) 309−312 [D.I. Brinkevich, V.B. Odzhaev, A.N. Petliskii, V.S. Prosolovich. Russian Microelectronics, 40, № 4(2011)290−293]

17. Ж. Панков. Оптические процессы в полупроводниках, М., Мир, (1973)

18. В.И. Бачурин, П.А. Лепшин, В.К. Смирнов, А.Б. Чурилов. Письма в ЖТФ, 24, № 6 (1998) 18−23

19. Б.Н. Тарасевич. ИК спектры основных классов органических соединений. Справочные материалы, М., МГУ (2012)

20. Б.И. Селезнев, Д.Г. Федоров. Вестник Новгородского государственного университета, №5(103), (2017) 114–118

21. M.Tajima, T. Masui, T. Abe, T. Jap. J. Appl. Phys., 20, N 6 (1981)L423–L425

22. M.W. Qi, S.S. Tan, B. Zhu, P.X. Cai, W.F. Gu, X.M. Xu, T.S. Shi, D.L. Que, L.B. Li.

23. J. Appl. Phys., 69, N 6 (1991)3775–3777

24. Н.Н. Берченко, Ю.В. Медведев. Успехи химии, 63, № 8 (1994) 655–672

25. В.Б. Оджаев, А.К. Панфиленко, А.Н. Петлицкий, В.С. Просолович, Н.С.

26. Ковальчук, Я.А. Соловьев, В.А. Филипеня, Д.В. Шестовскийй. Журнал

27. Белорусского государственного университета. Физика, №3 (2020) 55–64

28. В.А. Гриценко. Успехи физических наук, 179, № 9 (2009) 921–930