Отзыв оппонента 2 (Методы формирования объемных микроструктур устройств микроэлектроники и микросистемной техники космического назначения)

ОТЗЫВ официального оппонента кандидата технических наук Обижаева Дениса Юрьевича на диссертационную работу Анурова Алексея Евгеньевича на тему «Методы формирования объемных микроструктур устройств микроэлектроники и микросистемной техники космического назначения», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности О5.27,01 — «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах» рема диссертационной работы Анурова А.Е. связана с выявлением закономерностей формирования объемных микроструктур в кремнии, полиимиде, а также маски на основе нитрида кремния. При этом, для формирования струкгур в кремнии автором предложен как традиционный циклический метод глубокого реактивного ионного травления (Возсг1- процесс), так и гораздо реже применяемый нециклический метод (Рзеийо ВозЬ). Кроме того, большое внимание автором уделено прикладным аспектам — применению полученных в работе закономерностей для разработки конструкции и совершенствования технологии изготовления целого ряда устройств: силовых транзисторов с вертикальным затвором, микроструктурных многослойных экранно-вакуумных изоляций космических аппаратов, Б1Ж-фильтров.

Об актуальности темы диссертационной работы свидетельствует тот факт, что ее результаты использованы при выполнении государственных контрактов с Федеральным космическим агентством по двум опытно- конструкторским работам, а также в работах 000 ссБазовые технологии» при выполнении прикладных научных исследований. Научная новизна представленной работы. Научные результаты работы Анурова А.Е., несомненно, обладают новизной. Несмотря на широкое распространение метода глубокого реактивного ионного травления кремния для формирования чувствительных и актюаторных элементов микроэлектромеханических систем (акселерометры, гироскопы, микрозеркала, микропереключатели и т.д.), основной целью его применения, в таких случаях, является создание структур со строго вертикальным профилем и минимальной величиной подтравливания под маску При этОм, результаты исследований посвященных способам управления профилем травления, в литературе представлены не так широко.

В представленной диссертационной работе проведены систематические комплексные исследования процесса глубокого реактивного ионного травления, обеспечивающие, в том числе, возможность формирования канавок с управляемым профилем. Так, автором исследованы условия появления по~сЫпя-эффекта при анизотропной стадии реактивного ионного травления волноводов ЯФ-фильтра с диаметром микроотверстий 150-250 мкм. В результате, предложена технология травления волноводов, позволяющая снизить вероятность отказов, связанных с обрывом металлизации на кромках волноводов, и уменьшить переходное сопротивление метаплизации до 1х10 Ом.

Кроме того, на основании исследования объемной микроструктуры МОП-транзистора с вертикальным затвором, автором была оптимизирована величина его порогового напряжения. Новизной обладает и разработанная автором конструкция многослойной экранно-вакуумной изоляции, обладающая характеристиками на уровне зарубежных аналогов. Новизна конструкции подтверждена полученным патентом РФ. Следует отметить также, что автором установлена корреляция между количеством дефектов в пленке нитрида кремния, формируемой методом плазменно-стимулированного осаждения из газовой фазы при температуре менее 200 С на поверхности монокристаллического кремния, и режимами его предварительной обработки в плазме азота. Автор предполагает, что в результате плазменной обработки на поверхности кремния формируется сплошной слой нитрида кремния толщиной 2 — б нм, что позволяет снизить количество дефектов в осаждаемой иа его поверхности пленке и обеспечить требуемую величину адгезии.

Диссертационная работа Анурова А.Е, имеет ярко выраженную практическую направленность, что подтверждено применением полученных научных результатов в технологических процессах изготовления конкретных устройств. Кроме того, практическая значимость подтверждена четырьмя актами об использовании результатов работы в трех организациях, В том числе, результаты использованы в учебном процессе при подготовке инженеров по специальности 210201 кафедрой 404 по дисциплине «Интегральные устройства радиоэлектроники» в ФГБОУВПО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)». Однако в представленной диссертационной работе имеются некоторые недостатки, 1. На рис. 34 (стр. 57 диссертации) представлена зависимость подтрава кремния под фоторезистивную маску от значения мощности ВЧ смещения первого шага травления. При этом, в тексте (стр.

57) указано, что подтрав под маску (скорость травления) возрастает с увеличением смещения с 25 до 100 В, а в диапазоне от 100 до 150 В рост скорости травления сильно замедляется. Однако, на представленной зависимости наблюдаются два четко различимых участка, на которых величина подтрава под маску линейно возрастает при увеличении мощности ВЧ-смещения: 0 — 60 Вт, 100 — 130 Вт. Кроме того, на зависимости присутствуют два участка (60 — 100 Вт, 140 — 150 Вт), на которых подтрав под маску практически не зависит от мощности ВЧ- смещения. Не понятно, каким образом представленная зависимость коррелирует с предположением автора о повышении скорости подтрава, обусловленной ростом энергии ионов и радикалов в плазме с увеличением ВЧ-смещения.

2. Для проведения оценки уровня остаточных напряжений в пленке нитрида кремния автор применил методику, основанную на измерении величины отклонения тестового балочного элемента от исходного положения, проявляющегося при удалении полиимидного «жертвенного» слоя. Однако, в реальной структуре предполагается осаждение слоя нитрида кремния на поверхность монокристаллического кремния. Следует отметить, что коэффициент термического линейного расширения (КТЛР) полиимида больше аналогичного показателя для кремния примерно на порядок, а процесс осаждения слоя нитрида кремния описанный в данной диссертационной работе проводят при достаточно высокой температуре (порядка 200 С). Таким образом, измеряемая деформация тестового балочного элемента может быть обусловлена не только структурнымн особенностями осаждаемого слоя нитрида кремния, но и температурными остаточными напряжениями, возникающими вследствие различия КТЛР слоя нитрида кремния и полиимидного «жертвенного» слоя, 3.

При оценке достигнутого технического уровня микроструктурных многослойных экранно-вакуумных изоляций автором указаны их коэффициенты отражения и поглощения, которые составляют 60- 70 '4 и 85 '.4 соответственно. При этом, не указано каким образом были подтверждены данные значения, а также отсутствуют их спектральные зависимости.

Тем не менее, указанные недостатки не снижают ценности диссертационной работы, выполненной автором. Достоверность результатов диссертации обоснована положительными результатами проведенных экспериментов с применением современных методов исследования: оптическая и электронная микроскопия, профилометрия, эллипсометрия и т.д. Апробация работы. Основные результаты работы обсуждались на 8 Всероссийских и Международных научно-технических конференциях. Публикации.

Основное содержание диссертации опубликовано в 9 работах, опубликованных в научно-технических журналах и трудах конференций. Получено 4 патента РФ. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы из 93 наименований и трех приложений. Полный объем диссертации составляет 149 страниц, содержит 94 рисунка и 13 таблиц. Таким образом, диссертационная работа Анурова А.Е.

представляет собой законченную научно-квалификационную работу, выполненную на высоком уровне, обладающую научной новизной и практической значимостью. В целом, работа полностью соответствует требованиям, предъявляемым к кандидатским диссертациям, установленным положением ВАК о порядке присуждения ученых степеней, а ее автор — Ануров Алексей Евгеньевич заслуживает присвоения ему ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.27.01 — «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах» за развитие научных основ создания ряда устройств микроэлектроники и микросистемной техники.

Автореферат соответствует основному содержанию диссертации. Государственный научный центр Российской Федерации Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный научноисследовательский институт химии и механики» Телефон: 8~499)611-51-29 Сайт: вже,сшйт.ги Официальный оппонент, кандидат технических наук, заместитель начальника отдела №63 НТК нано- и микротехнологий НИЦ нанотехнологий ФГУП «ЦНИИХМ» Подпись Обижаева Д.Ю, удо © И. с-л ~; 1,~р ы~ы. ~у~~~.Др ~.~~-~ е 9~. Ью ~.м.я.~~ ююжс" к~.ю к Адрес: 115487, Москва, ул, Нагатинская д.16 А Денис Юрьевич Обижаев .