Отзыв оппонента ТИМОШЕНКОВ (Развитие методов сканирующей зондовой микроскопии для диагностики электрофизических параметров элементов хранения энергонезависимой памяти)

отзыв официального оппонента на диссертационную работу Шиколенко Юрия Леонидовича "Развитие методов сканирующей зондовой микроскопии для диагностики электрофизических параметров элементов хранения энергонезависимой памяти", представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.27.01 — "Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах".

Актуальность темы Постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) являются наиболее развивающимся направлением в микро- и наноэлектронике. На сегодняшний день создано множество типов ячеек энергонезависимой памяти с различными характеристиками и принципами функционирования. Ячейка энергонезависимой памяти хранит данные в виде заряда на плавающем затворе.

В процессе эксплуатации элементы хранения энергонезависимой памяти подвергаются воздействию электрических полей, что может привести к усилению деградационных процессов в структуре ячеек. Деградация диэлектриков в элементах хранения способствует утечке или накоплению избытка электронов на плавающем затворе, что может привести к потере или некорректной интерпретации хранимой информации. Для совершенствования эксплуатационных характеристик н повышения надежности ячеек памяти необходимо развивать методы анализа отказов элементов энергонезависимой памяти.

В работе Шиколенко Ю.Л. проведено всесторонне исследование существующих и перспективных типов энергонезависимой памяти. Дана оценка различным механизмам и причинам отказов ячеек памяти. Автором проведены исследования по диагностике элементов хранения энергонезависимой памяти, основанные на анализе высокочастотных вольтфарадных характерис ик и уровня поверхностного потенциала в области плавающего затвора. Так же продемонстрирована возможность совершенствования методики контактной сканирующей емкостной микроскопии (КСЕМ) путем модификации зонда кап тилевера.

Работа направлена на развитие методов сканирующей зондовой микроскопии для диагностики дефектов элементов хранения энергонезависимой памяти. Результаты работы могут быть использованы при исследовании деградационных процессов в ячейках памяти, вызванных особенностями условий эксплуатации, режимами работы и дефектами изоляционных слоев, а так же при разработке новых типов запоминающих устройств для диагностики их зле ктрофизических параметров. В связи с этим диссертационная работа Шиколенко Ю.Л. является актуальной. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы, включающего 177 наименований. Основная часть работы изложена на 179 страницах.

Работа содержит 128 рисунков и 14 таблиц, Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы основные цели работы и изложены основные положения, выносимые на защиту. В последующих главах приводится обзор состояния исследований в данной области, описываются экспериментальные методики„используемые в работе, приводятся результаты исследований. В заключении изложены наиболее важные результаты и выводы диссертационной работы. Научная ценность и новизна. Работа диссертанта посвящена исследованию электрофизических параметров элементов хранения энергонезависимой памяти методами СЗМ.

В частности, впервые проведены комплексные исследования электрофизических параметров ячеек памяти методикой контактной сканирующей емкостной микроскопии, методом зонда Кельвина (МЗК) и методом отображения сопротивления растекания. Установлено соответствие между высокочастотными вольт-фарадными и вольт-амперными характеристиками, уровнем поверхностного потенциала н зарядом на плавающем затворе ячеек памяти. Полученные в диссертации результаты являются новыми. Среди полученных результатов наиболее важными являются следующие.

1. Показана возможность диагностики эффекта накопления избыточных основньгх/неосновных носителей заряда в дефектных элементах хранения энергонезависимой памяти. 2. Проведены исследования, основанные на анализе распределения сигнала пропорционального дифференциальной емкости, влияния циклов перепрограммирования на область накопленного заряда на плавающем затворе ячеек памяти. З.Установлено латеральное разрешение и разрешение по уровню детектируемого заряда методики КСЕМ, при исследовании ячеек памяти.

4. Дана оценка влиянию радиуса кривизны и электрических свойств зонда на чувствительность измерений методики КСЕМ, Практическая ценность работы состоит в том, что результаты исследований позволяют использовать их для диагностики элементов памяти, улучшения их эксплуатационных характеристик и увеличения выпуска годных микросхем с интегрированной памятью. Так же существенным достоинством предложенных способов исследования ячеек памяти являться реализация их на одном приборе.

Достоверность выводов и результатов диссертации не вызывает сомнений. Экспериментальные результаты подтверждены расчетами, полученными в результате компьютерного моделирования в программном продукте ТСАВ. Основные выводы находятся в соответствии с известными теориями и публикациями других авторов.

Недостатки и замечания но работе. 1. Автором не достаточно структурированно описан способ диагностики ячеек памяти подверженных эффекту избыточного накопления основных/неосно вных носителей заряда, основанный на анализе высокочастотных вольт-фарадных характеристик. 2. В главе 3 не достаточно внимания уделено методике подготовки образца для проведения измерений и технологии, используемой для модификации геометрических размеров и электрических свойств зонда кантилевера.

3. Исследования высокочастотных вольт-фарадных характеристик ячеек памяти с заведомо различными емкостными свойствами следовало бы дополнить определением конкретного значения емкости элементов хранения в единицах измерения СИ. 4. В работе присутствуют грамматические и лексические неточности. Сделанные замечания не носят принципиального характера и не снижают высокой оценки диссертационной работы.. Итоговое заключение В целом диссертационная работа представляет собой серьезное исследование, выполненное на высоком научном уровне.

В ней получен ряд новых важных результатов в области анализа отказов энергонезависимой памяти. Диссертация свидетельствует о высокой квалификации автора. Научные положения и выводы диссертации обоснованы и подтверждены соответствующими исследованиями. Анализ публикаций автора показывает, что основные результаты диссертации достаточно полно опубликованы в научных журналах, входящих в перечень ВАК. Результаты работы доложены и обсуждены на российских и международных конференциях.

Диссертация написана хорошим научным языком и аккуратно оформлена. Рассмотренная диссертация обладает высокой научной ценностью в области твердотельной электроники и имеет важное значение для практического применения в микро- н наноэлектронике. Считаю, что диссертационная работа Шиколенко Юрия Леонидовича полностью удовлетворяет требованиям ВАК РФ, предъявляемым к кандидатским диссертациям, а ее автор заслуживает присуждения ему ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.27.01 — "Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах". Официальный оппонент, Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой микроэлектроники федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Национальный исследовательский университет «МИЭТ» Сергей Петрович Тимошенков Адрес: 124498, Москва, Зеленоград, проезд 430б„дом 5.

Тел: 1499) 720-37-б8„ е-та11 ьяр1®ш1ее.ги Подпись Тимошенкова С.П. удостоверяю: .