Заключение диссертационного совета (Зарядовые явления в диэлектрических пленках МДП-структур и элементов энергонезависимой памяти при сильнополевой инжекции электронов), страница 2

В рамках методаразработана модель, описывающая изменение зарядового состояния МДП-структуркак в режиме заряда емкости, так и в режиме инжекции носителей заряда, позволяющая выбирать оптимальный алгоритм токового воздействия и повышать точность измерений;предложено использовать отрицательный заряд, накапливающийся в плёнке ФСС вструктурах с двухслойным подзатворным диэлектриком SiO2-ФСС как в процессесильнополевой туннельной инжекции электронов, так и при электронном облучении, для модификации МДП-приборов, при этом использование сильнополевойинжекции электронов позволяет получить большие плотности отрицательного заряда при меньших деградационных процессах;доказано, что применение подзатворного диэлектрика на основе пленки SiO2, легированной фосфором с образованием двухслойного стека SiO2-ФСС с концентрацией фосфора в пленке ФСС 0,4–0,9 %, позволяет залечивать «слабые места» в подзатворном диэлектрике за счет накопления в ФСС при сильнополевой инжекцииотрицательного заряда, приводящего к увеличению потенциального барьера в местедефекта и, как следствие, к уменьшению локальных токов;введены новые принципы исследования и модификации тонких диэлектрическихпленок МДП-структур в условиях инжекции электронов в сильных электрическихполях с использованием стрессовых и измерительных уровней тока.5Теоретическая значимость исследований обоснована тем, что:доказано, что энергетическое распределение электронов, захватываемых в пленкеHf0.8Al0.2Ox, лежит в диапазоне 1,5–3,5 эВ и, следовательно, на основе таких структур могут создаваться элементы флэш-памяти;применительно к проблематике диссертации результативно (эффективно, т.е.с получением обладающих новизной результатов) использован разработанныйметод стрессовых и измерительных уровней тока для исследования и модификациитонких диэлектрических пленок МДП-структур, учитывающий процессы зарядаемкости структуры и захвата заряда в подзатворном диэлектрике МДП-структурпри установлении сильнополевого инжекционного режима, в котором контроль изменения зарядового состояния подзатворного диэлектрика проводят по изменениюэлектрического напряжения на МДП-структуре, контролируемого при измерительной амплитуде инжекционного тока много меньшей амплитуды стрессового тока;изложен способ повышения средней величины заряда, инжектированного в диэлектрик до его пробоя, и уменьшения количества дефектных структур путем применения подзатворного диэлектрика на основе пленки SiO2, легированной фосфором с образованием двухслойного стека SiO2-ФСС, позволяющего залечивать «слабые места» в подзатворном диэлектрике, что приводит к уменьшению локальныхтоков;раскрыты особенности энергетического распределения электронов в элементахэнергонезависимой памяти с Si/TiNx и Si/Ru гибридными плавающими затворами,что позволило определить, что оба типа образцов имеют близкую энергию фотоионизации, равную ~2,8 эВ;изучены различные способы формирования high-k диэлектриков на основе оксидагафния и их влияние на плотность и энергетические распределения электронныхловушек в диэлектрической пленке;проведена модернизация модели, описывающей изменение зарядового состоянияМДП-структур как в режиме заряда емкости, так и в режиме инжекции носителейзаряда, позволяющая выбирать оптимальный алгоритм токового воздействия и повышать точность измерений.Значение полученных соискателем результатов исследования для практикиподтверждается тем, что:разработан и внедрен в практику новый метод стрессовых и измерительных уровней тока для исследования и модификации тонких диэлектрических пленок МДПструктур в условиях сильнополевой инжекции электронов, учитывающий процессызаряда емкости структуры и захвата заряда в подзатворном диэлектрике МДПструктур в инжекционном режиме, имеются акты об использовании результатовдиссертационной работы;определено, что применение сильнополевой инжекции электронов для модификации зарядового состояния МДП-структур предпочтительнее использования элек6тронного облучения, поскольку появляется возможность индивидуальной коррекции характеристик каждого прибора и возможность снижения сопутствующих деградационных процессов;представлены рекомендации по совершенствованию технологического процессаформирования подзатворного диэлектрика КМДП интегральных микросхем на АО«Восход» – Калужский радиоламповый завод и АО «ОКБ Микроэлектроники»(г.

Калуга).Оценка достоверности результатов исследования выявила:для экспериментальных работ: результаты были получены с применением апробированных методик исследования диэлектрических пленок и МДП-структур,они обладали хорошей воспроизводимостью. Показано, что результаты воспроизводятся при проведении независимых измерений различными методами;идеи базируются на обобщении широкого спектра литературных данных;использовано сравнение полученных экспериментальных и теоретических результатов с литературными данными других авторов (Векслер М.И., Барабан А.П., Гриценко В.А., Afanas’ev V.V., Cartier E., Degraeve R.);установлено качественное и количественное совпадение полученных в работе результатов с результатами, полученными другими авторами;использованы современные компьютерные методы сбора и обработки полученныхэкспериментальных данных.Личный вклад соискателя состоит в: разработке метода стрессовых и измерительных уровней тока для исследования и модификации тонких диэлектрическихпленок МДП-структур; проведении исследования МДП-структур с двухслойнымподзатворным диэлектриком SiO2-ФСС как в процессе сильнополевой туннельнойинжекции электронов, так и при электронном облучении; предложении способа повышения средней величины заряда, инжектированного в диэлектрик до его пробоя,и уменьшения количества дефектных структур; выполнении аналитических и экспериментальных исследований энергетических распределений электронов, захватываемых в МДП-структурах на основе диэлектрических пленок SiO2-Hf0.8Al0.2Ox иSiO2-HfO2, а также в межзатворных диэлектриках на основе алюмината гафнияи трёхслойного стекла Hf0.8Al0.2Ox/Al2O3/Hf0.8Al0.2Ox; интерпретации экспериментальных результатов.Диссертационная работа соответствует пунктам 1, 6, 7 паспорта научной специальности 01.04.07 – Физика конденсированного состояния.Диссертационным советом сделан вывод о том, что диссертационная работаАндреева Дмитрия Владимировича «Зарядовые явления в диэлектрических пленкахМДП-структур и элементов энергонезависимой памяти при сильнополевой инжекции электронов» соответствует критериям, установленным п.п.

9 и 10 Положения оприсуждении ученых степеней, утвержденного Постановлением ПравительстваРоссийской Федерации № 842 от 24 сентября 2013 г. Она является самостоятельной7завершенной научно-квалификационной работой, в которой содержится решениеважной для физики конденсированного состояния научной задачи, связанной с установлением физических закономерностей зарядовых явлений при инжекции электронов в сильных электрических полях, включая накопление заряда и последующееего хранение, в диэлектрических пленках МДП-структур и элементов энергонезависимой памяти.

Диссертация Андреева Д.В. обладает внутренним единством, содержит новые научные результаты и положения, выдвигаемые для публичной защиты, и свидетельствует о личном вкладе автора в науку.На заседании 15 июня 2016 года диссертационный совет Д 212.141.17 принялрешение присудить Андрееву Д.В. ученую степень кандидата технических наук поспециальности 01.04.07 – Физика конденсированного состояния.При проведении тайного голосования диссертационный совет в количестве16 человек, из них 15 докторов наук по специальности 01.04.07 – Физика конденсированного состояния, участвовавших в заседании, из 20 человек, входящих в составсовета (дополнительно введены на разовую защиту 0 человек), проголосовали:за 15, против 0, недействительных бюллетеней 1.ПредседательдиссертационногосоветаУченый секретарьдиссертационного советаДата оформления ЗаключенияКоржавый Алексей ПантелеевичЛоскутов Сергей Александрович15 июня 2016 года8.