Radiation defects in thin dielectric films induced by irradiation with helium ions

Abstract

В дипломной работе исследовалось влияние имплантации ионов гелия в пленку диоксида кремния на скорость ее травления в водном растворе плавиковой кислоты. Ионная имплантация выполнялась с помощью гелиевого ионного микроскопа. Дозы облучения и время травления варьировались. После травления все образцы исследовались с помощью сканирующего электронного микроскопа и атомно-силового микроскопа. В облученных областях после травления образовались ямки. Была получена зависимость скорости травления облученной пленки оксида кремния от глубины. Мы предполагаем, что ионная имплантация приводит к генерации ионно-индуцированных дефектов, которые ускоряют процесс травления. При помощи компьютерного моделирования было рассчитано распределение концентрации дефектов от глубины. Сравнивая зависимости скорости травления и концентрации дефектов от глубины, перешли к зависимости скорости травления от концентрации дефектов.

In bachelor work we investigated the effect of helium ion implantation on the etching rate of film of silicon dioxide in water based hydrofluoric acid solution. Helium ion microscope was used for performing ion implantation. Ion fluences and time of etching was varied. After etching all samples were investigated with a scanning electron microscope and atomic force microscope. After etching in irradiated areas the formation of wells was observed. The dependence of the etching rate of irradiated film of silicon dioxide on the depth was obtained. We suggest that ion implantation leads to formation of ion-induced defects, which enhance etching process. Computer simulation was used to obtain the depth distribution of ion-induced defects. Comparing the dependence of the etching rate on the depth and the dependence of the concentration of defects on the depth, we obtained the dependence of etching rate on the concentration of defects.