автореферат диссертации по электронике, 05.27.07, диссертация на тему:Развитие теории и основ проектирования низковольного электронно-оптического оборудования для диагностики изделий интегральной электроники

УДК 537.533.3:533.5

На правах рукописи

л

Суворинов Александр Владимирович

РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ И ОСНОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ НИЗКОВОЛЬТНОГО ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ИЗДЕЛИЙ ИНТЕГРАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

05.27.07. Оборудование производства электронной техники

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

МОСКВА 1998

Работа выполнена в НИИ перспективных материалов и технологий при Московск государственном институте электроники и математики (Техническом университет

Официальные оппоненты: доктор физ.-мат. наук,профессор

Защита состоится 17 февраля 1998 года в 10 часов на заседай! диссертационного совета Д.063.68.02 Московского государственно института электроники и математики (Технического университета) по адресу: 109028, Москва, Б. Трехсвятительский пер., 3/12

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГИЭМ

НЕВОЛИН В.Н.

доктор технических наук, профессор КОРОЛЕВ М.А.

доктор физ.-мат. наук, профессор

ВАСИЧЕВ Б.Н.

Ведущая организация: ГНЦ - ЦНИИ робототехники и

технической кибернетики

Автореферат разослан

января 1998 года

Ученый секретарь диссертационного совета Д.063.68.02, к.т.н.

В.И.Жуш

Актуальность темы. Технический контроль, осуществляемый в ходе производственных процессов, является решающим фактором, обеспечивающим надежность выпускаемой продукции. Особенно это касается сложнейших технологических процессов производства изделий интегральной электроники. Поэтому удельный вес контрольно-измерительного оборудования непрерывно растет и составляет в настоящее время около четверти общей стоимости оборудования для производства интегральных схем (ИС).

Важнейшей мерой обеспечения надежности и повышения процента выхода годных микросхем является диагностический контроль, дающий информацию о месте, природе и причинах возникновения неисправностей. При этом особое значение имеет функциональная диагностика ИС, поскольку ошибки проектирования стоят в ряду основных проблем, ограничивающих дальнейшее развитие интегральных схем сверхвысокой степени интеграции.

Наиболее эффективным средством поиска и идентификации дефектов ИС является растровая электронная микроскопия, включая микроскопию потенциального рельефа, позволяющую осуществлять анализ функционирования (тестирование) ИС.

Одним из основных направлений развития электронно-зондового диагностического оборудования в настоящее время является освоение области низких энергий электронов зонда, что продиктовано требованием снижения нагрузки на объекты исследования.

Существующие электронно-зондовые установки для диагностики ИС рассчитаны на эффективную работу в диапазоне энергий пучка 1-3 кэВ. Однако с увеличением плотности упаковки и уменьшением размеров элементов ИС, начиная с 1 мкм, изменение рабочих режимов схем, вызываемое облучением электронами с энергией - 1 кэВ, становится все более заметным. Для приборов с минимальными размерами элементов -100 нм и меньше снижение энергии пучка является лринципи-

альным условием проведения надежной диагностики. При этом энергия электронов пучка должна быть не выше 500 эВ, что обеспечивает минимальную электрическую нагрузку схем, но представляет большую проблему для разработчиков оборудования. Переход на столь низкие ускоряющие напряжения приводит к значительному ухудшению работы оборудования из-за снижения яркости источников электронов, роста аберраций электронных линз и повышение чувствительности электронов к воздействиям внешних полей.

Разработка низковольтного электронно-оптического оборудования для диагностики изделий электронной техники, сочетающего не-разрупгающий характер исследований и высокую локальность, соответствующую современным и перспективным требованиям интегральной электроники, является актуальной задачей.

Цель и основные задачи диссертационной работы. Цель работы состояла в создании научных основ проектирования электронно-оптических систем электронно - зондового диагностического оборудования для микро- и наноэлектроники с минимальным воздействием на объекты.

Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи:

• построение адекватной физической модели формирования низковольтных электронных пучков с энергией ниже 1 кэВ для электрон-но-зондового оборудования субмикронного диапазона;

• определение функциональных требований к методическому и математическому обеспечению проектирования ЭОС на основе концептуального анализа электронно-зондовой техники диагностического контроля для микроэлектронного производства;

• разработка новых и развитие и модификация известных методов и соответствующего математического аппарата расчета электрон-

но-оптических систем (ЭОС), описывающих с требуемой точностью поведение первичных и вторичных электронов;

• создание проблемно-ориентированного вычислительного комплекса для проведения численных экспериментов по исследованию новых электронно-оптических элементов и систем;

• исследование оптических свойств элементов и систем, перспективных с точки зрения применения в электронно-зондовых диагностических установках, и выработка общей концепции построения низковольтных ЭОС;

• разработка макетов ЭОС, испытательного стенда и экспериментальная проверка отдельных результатов и выводов теории и практической реализуемости предлагаемых технических решений.

Объектами исследований являлись электронно-оптические и электронно-спектрометрические системы и элементы вакуумного тракта лучепровода ЭОС специализированных электронно-зондовых установок с точки зрения обеспечения необходимого разрешения при отображении потенциального рельефа на поверхности функционирующих ИС во вторичных электронах. Исследование и экспериментальная проверка предлагаемых конструкций элементов оборудования и методик измерения локальных поверхностных потенциалов проводились на цифровых ИС средней н большой степени интеграции.

Методы исследований. Для решения поставленных задач использовались методы математического моделирования и экспериментальной электронной оптики.

Научная новизна:

1. На основе анализа физической модели формирования низковольтных пучков и способов минимизации воздействия факторов, приводящих к потере пространственного и вольтового разрешения, по-

строена концепция низковольтной оптики, содержащая научно обоснованные принципы и подходы к проектированию прецизионного электронно-зондового диагностического оборудования.

2. Созданы оригинальные методический, математический и программный комплексы, позволяющие на единой системной основе выполнять проектирование ЭОС электронио-зондовых диагностических установок, включая структурный синтез и детальное проектирование на базе разработанных сценариев и схем вычислительных процессов и реализующих их пакетов прикладных программ.

3. Разработаны новые линзовые системы, расширяющие элементную базу низковольтной электронно-зондовой техники, и получена новая информация о функциональных возможностях зондоформирующей оптики:

• установлены общие закономерности изменения физичеких параметров пучка, таких как плотность тока, эмиттанс, электронная яркость в кроссовере и т.д., в зависимости от структуры, протяженности и расположения тормозящего электрического поля относительно магнитного. Найдены условия торможения, позволяющие в несколько раз увеличивать плотность тока в зонде, формируемом ЭОС с промежуточным ускорением и торможением пучка в фокусирующем поле магнитной линзы, по сравнению с тем, что дают известные ЭОС;

• исследованы электронно-оптические свойства дублетов из однополюсных линз. Показано, что двухлинзовые системы сохраняют хорошие аберрационные свойства как в телескопическом режиме, так и в режиме с промежуточным кроссовером. Это позволяет, во-первых, нужным образом распределять суммарное уменьшение ЭОС между фокусирующими линзами, обеспечивая оптимальный режим объективной линзы без потери общего тока, и во-вторых, правильно размещать другие функциональные элементы (бланкирующую систему, спектро-

метрический детектор вторичных электронов), что существенно для обеспечения эффективной работы системы в целом.

4. Исследована структура полей, формируемых плоскими муль-типолями, в частности, квадруполыго-октуполышми и гексапольными системами, представляющими большой интерес с точки зрения аберра-ционно-скорректированной электронной оптики. Проведена количественная оценка и выявлены пути повышения их мультипольной силы.

5. Разработана методика исследования и параметрической оптимизации спектрометрических детекторных систем, предназначенных для измерения локальных поверхностных потенциалов, основанная на последовательном анализе изменения энергетического спектра на различных этапах формирования вторично-электронного сигнала.

6. На основе анализа разработанных структурно-функциональных и математических моделей функционирования лучепрово-да ЭОС и моделей взаимодействий в системе "электронный пучок - остаточные газы - лучепровод" выведены количественные зависимости между вакуумными и геометрическими параметрами вакуумного тракта, положенные в основу методики его проектирования.

Достоверность результатов обеспечивается применением адекватного математического аппарата, постановкой экспериментов на современном электронно-микроскопическом оборудовании, тестированием расчетных методов и программ на многочисленных модельных задачах и сравнением с известными результатами, полученными другими авторами в рамках более простых моделей и при других режимах работы электронно-зондового оборудования.

Практическая значимость работы состоит в существенном расширении возможностей проектирования и совершенствования низковольтного электронно-зондового оборудования. Созданное программ-

но-методическое обеспечение позволило решить ряд важных для практики задач:

• разработать фокусирующие системы на однополюсных линзах, использование которых в режиме, близком к телескопическому, позволяет снять конструктивные ограничения на компоновку ЭОС при реализации оптимальных режимов их работы;

; • оценить диапазон изменения электронной яркости пучка при использовании высоковольтного источника и последующем торможении электронов до рабочей энергии в поле магнитной линзы. Показано, что при прочих равных условиях можно существенно повысить ток зонда за счет меньшей потери яркости пучка при торможении в области конденсорной линзы по сравнению с существующими тестерами (РЭМ 104Т Сумского НПО "Электрон" и ICT 9000 фирмы Integrated Circuit Testing GmbH);

• провести количественную оценку возможностей бессеточного осесимметричного коллектора - анализатора с детектором Робинсона, приспособленным к регистрации вторичных электронов, как для решения спектрометрических задач, так и для считывания потенциального контраста и измерения микропотенциалов на поверхности твердотельных структур. Выявлены закономерности, ограничения и способы повышения эффективности коллекторов-анализаторов такого типа, связанные с изменением геометрии электродов;

• провести анализ передаточных характеристик используемых в реальных приборах спектрометрических детекторных систем с внутри-линзовым расположением энергоанализатора вторичных электронов, позволяющий более точно оценить погрешность измерения потенциалов;

• разработать оптические схемы низковольтных ЭОС для элек-тронно-зондовых тестеров с рабочими характеристиками, превышающими параметры известных аналогов.

На защиту выносятся:

1. Концепция проектирования низковольтной зондоформирую-щей электронной оптики, включающая общие принципы построения и выбора основных функциональных элементов,

2. Программно-методическое обеспечение компьютерного моделирования ЭОС, включая

• метод расчета многоэлектродных электростатических систем произвольной геометрии, основанный на конечно-разностном подходе и использовании метода фиктивных областей, впервые примененного для данного класса задач и впервые реализованного в трехмерной постановке;

• эффективная версия метода граничных элементов для расчета магнитных линз;

• устойчивый метод расчета электронных траекторий, основанный на использовании неявных разностных схем, впервые привнесенный в электронную оптику и позволяющий корректно моделировать протяженные и характеризующиеся больпшми градиентами полей элементы ЭОС, к которым относятся, в частности, однополюсные линзы;

• методика вычисления напряженностей полей в любой заданной точке, основанная на дифференцировании расчетных потенциалов с использованием Фурье-преобразований и пространственной интерполяции полиномами Лагранжа, впервые программно реализованной в трехмерной постановке;

• алгоритм построения аналитических аппроксимаций с заданной суммарной и локальной погреншостью на произвольном пространстве линейно независимых функций для любой размерности и конфигурации области аппроксимации, сходимость которого доказана на основе теории линейных пространств.

3. Структурно-функциональная и математическая модели вакуумного тракта лучепровода ЭОС.

4. Методика построения оптимизированной оптической схсм'ы низковольтных ЭОС с термо- и автоэмиссионными источниками электронов в заданной области параметров зондоформирующих элементов.

5. Результаты численных экспериментов по исследованию свойств электронно-оптических, элементов и систем низковольтного электронно-зондового оборудования, в том числе:

• тормозяще-фокусирующих систем с более высокой яркостью пучка на выходе, чем в известных установках с промежуточным ускорением и замедлением электронов;

• детекторов-анализаторов вторичных электронов с тормозящим полем для электронно-зондовых тестеров;

• электростатических мультипольных систем;

• однополюсных линз и ЭОС на их основе.

6. Принципы и технические решения, положенные в основу разработок ЭОС электронно-зондовых тестеров, позволяющие рассчитывать на достижение при энергии зонда 500 эВ наивысших на сегодняшний день рабочих характеристик (диаметр зонда 50 нм при токе 20 нА), полученных в экспериментальных установках фирмы 1СТ при энергии зонда 1 кэВ.

Апробация результатов работы.

По теме диссертации опубликовано более 60 научных работ, включая 3 учебных пособия и 3 авторских свидетельства на изобретения.

Основные материалы и отдельные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

• Всесоюзных и Всероссийских конференциях: "Промышленная технология и оборудование ионной имплантации" (Москва, 1984), V НТК по ионно-лучевой технике, оборудованию и технологии ионной имплантации (Гурзуф, 1991), "Микросистема-92" (Калининград, 1992), П и III Всероссийской НТК "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники" (Таганрог, 1995 и 1996), XIV Российской конференции по электронной микроскопии (Черноголовка, 1996);

• Всесоюзных симпозиумах: VII (Звенигород, 1991) и VIII (Черноголовка, 1993) по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел;

• Всесоюзных и межнациональных конференциях, семинарах и совещаниях: " Проблемы чувствительности электронных и электромеханических устройств и систем" (Кишинев, 1983), IX и X Всесоюзном семинаре по методам расчета ЭОС (Ташкент, 1988 и Львов, 1990), XLIV Всесоюзной научной сессии НТО РЭС им. A.C. Попова (Москва, 1989), П, Ш и IV Всесоюзном научно-техническом совещании "Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления" (Гурзуф, 1990, 1991 и 1992), научно-техническом семинаре "Современные и перспективные средства интеллектуальных САПР" (Новый Свет, 1992), VI и VIII Межнациональном совещании "Радиационная физика твердого тела" (Севастополь, 1996 и 1997);

• научных семинарах: кафедры технологических систем электроники МГИЭМ, Института общей физики РАН, Центра микротехнологии и диагностики СПб ГЭТУ и других организаций.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований в виде программно-методического пакета внедрены в НИИЭлМ АО "SELMT (НПО "Электрон", г. Сумы), и использовались при разработке

серийно выпускаемых приборов: РЭММА-102, ЮМ-103 и РЭМ-тестер типа РЭМ-104Т.

! Результаты моделирования процессов торможения электронного пучка в фокусирующем магнитном поле переданы в виде рекомендаций по настройке ЭОС РЭМ-тестера типа РЭМ-104Т в Центр микротехнологий и диагностики СПбГЭТУ (г. Санкт-Петербург).

В рамках совместной работы с лабораторией кафедры электроники физического факультета МГУ научная группа под руководством диссертанта выполнила компьютерное моделирование и эскизный проект коллектора-анализатора вторичных электронов, используемого для научных экспериментов в ИПТМ РАН (г. Черноголовка Московской обл.).

Материалы диссертации используются в учебном процессе в Московском государственном институте электроники и математики по специальности "Электронное машиностроение" (20.05).

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, приложения и списка литературы.

Общий объем работы составляет 300 страниц, из которых основная часть занимает 286 страниц, приложение - 4 страницы, и включает 75 рисунков, 10 таблиц и список литературы из 200 наименований.

Основное содержание работы

Во введении показана актуальность работы, сформулированы цель и вытекающие из нее задачи исследований. Освещены состояние вопроса к началу исследований, защищаемые положения, научная новизна работы и ее практическая полезность, вклад автора в решение поставленных задач. Приведено краткое содержание работы по главам.

В главе 1 очерчена область исследований, проведен анализ основных проблем и намечены подходы к их решению. Показана взаимо-

связь основных тенденций развития ИС(увеличение степени интеграции и быстродействия, создание трехмерных и многоуровневых схем) и проблем их тестирования. Выделена одна из главных проблем диагностики, состоящая в необходимости снижения энергии электронов зонда, обусловленной ростом топологической и функциональной сложности ИС.

Разработка низковольтных ЭОС для электронно-зондовой диагностики сверхбольших (СБИС) и сверхскоростных (ССИС) интегральных схем требует новых концепций и глубокой их проработки с широким привлечением вычислительных экспериментов, базирующихся на адекватных физических и математических моделях и соответствующем программно-методическом обеспечении.

Физика формирования низковольтных электронных пучков более сложна, чем в диапазоне средних энергий. При снижении энергии пучка увеличивается сечение взаимодействия электронов с остаточными газами в рабочей камере, возрастает влияние внешних электромагнитных полей и нестабильности источников питания, увеличивается влияние загрязненных диафрагм, заряженных пучком, увеличиваются хроматические аберрации, дифракция на апертурной диафрагме, а также взаимное расталкивание при кулоновском взаимодействии электронов. Проектирование низковольтных ЭОС должно осуществляться с учетом всех перечисленных факторов. Поскольку они являются по существу факторами, вызывающими погрешность фокусировки, стратегия построения прецизионной низковольтной оптики должна основываться на их минимизации.

Наибольшее внимание в работе уделено главным аспектам проблемы - оптике низковольтных пучков и влиянию вакуумных условий (состава и давления остаточных газов) на параметры формируемого пучка. Вопросам расчета и проектирования малоаберрационной зон-

доформирующей оптики и вакуумного тракта лучепровода ЭОС посвящены специальные главы. В главе 1 подробно рассмотрены куло-новские эффекты, которые с уменьшением кинетической энергии электронов могут стать весьма заметными, несмотря на малые токи в пучке.

Анализ и оценка кулоновских эффектов имеет принципиальное значение при проектировании низковольтных ЭОС, поскольку, в отличие от внешних факторов, которые могут быть устранены надлежащим вакуумированием, выбором материалов конструкции, магнитной защитой колонны и т.д., взаимодействие электронов заложено в их природе и принципиально не устранимо.

Показано, что предельное разрешение электронно-зондовых приборов при энергии электронов < 1 кэВ не полностью определяется свойствами источника и аберрациями оптической системы. Получены количественные оценки дополнительного снижения разрешающей способности из-за кулоновского взаимодействия электронов в пучке и границы области существенного влияния кулоновских взаимодействий. Критерием служило соотношение между увеличением диаметра пучка за счет кулоновского взаимодействия электронов и увеличением диаметра, вызываемым основными электронно-оптическими аберрациями. Режим, при котором они становятся сравнимыми, является критическим для данной ЭОС. При заданном токе пучка и протяженности оптической системы это условие определяет нижнюю границу допустимых ускоряющих напряжений.

Показано, что доминирующим механизмом проявления эффектов кулоновского взаимодействия в ЭОС электронно-зондовых тестеров является увеличение хроматического размытия пятна в плоскости изображения, обусловленное уширением энергетического спектра пучка за счет увеличения разброса продольных составляющих скорости элек-

тронов. Это является следствием пространственной структуры и интенсивности формируемых пучков.

На основе динамической трехэлектронной модели нитевидного пучка и пуассоновского закона эмиссии получено аналитическое выражение для среднеквадратичного отклонения скорости через ток, среднюю энергию электронов пучка и длину оптической системы. Даны оценки минимальной энергии электронов зонда в зависимости от протяженности системы, при которой не происходит ограничение тока кулоновскими взаимодействиями электронов пучка, и степени возможного снижения этих ограничений при диафрагмировании и промежуточном ускорении пучка.

Анализ влияния различных факторов на параметры электронного зонда позволил сформулировать правила рационального построения ЭОС низковольтных электронно-зондовых приборов с высокой разрешающей способностью. При этом задача делится на две части: синтез собственно ЭОС и проектирование вакуумного тракта.

Разработка таких сложных объектов, как ЭОС, не может быть га чисто восходящей (от элементов к системе), ни чисто нисходящей (от структурной схемы к элементам), а всегда имеет итерационный характер. За структурным синтезом следует детальный расчет (анализ) и оптимизация режимов работы отдельных функциональных элементов, начиная с объектива. Затем, учитывая полученные результаты, меняются конструктивные параметры значимых, элементов (например, полюсных наконечников магнитных линз), и цикл повторяется. В процессе итераций осуществляется параметрическая оптимизация системы. При этом погрешность расчетов должна соответствовать требуемому масштабу фокусировки и погрешности позиционирования пучка.

Исходя из особенностей низковольтных ЭОС как объектов моделирования сформулированы функциональные требования к математическому и программному обеспечению. В соответствии с этими требо-

в алиями, а также из сравнительного анализа известных методов, применяемых в расчетной электронной оптике, и последних достижений в области вычислительной математики, позволившего расставить определенные приоритеты, разработан комплекс методов и программ, максимально соответствующий решаемому классу задач. Программный комплекс окружен развитой интерактивной оболочкой, имеет модульную архитектуру со структурой и функциональным наполнением, соответствующим содержанию основных вычислительных задач, и отличается от известных эффективностью и полнотой охвата проблемы, что обусловлено изначальной ориентацией на конкретную предметную область.

Глава 2 посвящена описанию методов математического моделирования низковольтной электронной оптики, развитых в диссертационной работе.

Вычислительные задачи, возникающие при моделировании электронно-зондовой оптики, принадлежат к наиболее трудоемким задачам математической физики, поэтому даже с учетом высокого быстродействия современных ЭВМ вопрос об эффективности программного обеспечения компьютерного моделирования ЭОС чрезвычайно актуален. Сложность оптических систем формирования прецизионных пучков и высокая требуемая точность моделирования заставляет проводить жесткий отбор и модернизацию применяемых численных методов. Моделирование любых ЭОС, в том числе низковольтных, включает три основных этала: определение электрических и магнитных полей в области прохождения пучка, расчет электронных потоков, определение электронно-оптических характеристик ЭОС.

Метод решения электростатических полевых задач, развитый в работе, основан на конечно-разностном подходе, имеющем безусловные преимущества при расчете неосесимметричных трехмерных сис-

тем. Это принципиальный момент, поскольку моделирование ЭОС электронно-зондовых тестеров требует расчета неосесимметричных элементов, таких как коллекторы вторичных электронов, системы отклонения, корректоры аберраций и т.д.

Для эффективного расчета электростатических систем со сложной геометрией электродов использовался метод фиктивных областей, суть которого состоит в переходе от исходной задачи в сложной области к решению модифицированного уравнения (в данном случае уравнения Лапласа) в классической области, границы которой совпадают с ортогональными координатными осями. Для обращения системы разностных уравнений в узлах расчетной сетки использовался один из наиболее эффективных итерационных методов - метод установления (простой итерации), который сводится к нахождению стационарного решения соответствующей эволюционной задачи. Для ее интегрирования применялся метод суммарной аппроксимации (расщепления), который заключается в замене многомерного уравнения цепочкой одномерных уравнений, сумма которых дает решение исходной задачи. Алгоритм устойчив, дает второй порядок аппроксимации и сохраняет симметрию задачи. В сочетании с разработанным методом дифференцирования без увеличения порядка погрешности использование схем решения полевых задач второго порядка является оптимальным.

Для решения осесимметричной магнитной полевой задачи, которая состоит в решении уравнения, описывающего распределения векторного потенциала с соответствующими условиями сопряжения на границах, предложена модификация метода граничных элементов (интегральных уравнений), наиболее эффективного для решения двухмерных линейных задач. Для описания магнитопроводов использовалась модель среды с зонально-постоянной магнитной проницаемостью, которая является вполне адекватной при рассмотрении магнитных линз со слабым возбуждением, что реально имеет место в низковольт-

ном режиме. При этом, как показало сравнение с результатами, полученными другими авторами с применением метода конечных элементов, удовлетворительная точность расчета поля в области прохождения электронных пучков достигается и при насыщении отдельных частей магнитопровода ( различие в значениях магнитной индукции на оси не превышает 10%).

Основное усовершенствование по сравнению с известными модификациями касается ключевого момента - корректного построения неравномерных сгущающихся сеток в окрестности угловых точек. Разработанный алгоритм отличается от известных повышенной точностью (десятые доли % ), возможностью моделирования ограниченных областей, а также магнитных экранов и автоматической генерацией расчетных сеток в зависимости от формы границ. Вычислительный алгоритм и реализующая его программа могут быть легко модифицированы и применены для расчета трехмерных систем, близких к осесим-метричным, на основе решения интегральных уравнений для гармоник полей.

Для определения электронно-оптических свойств систем как на основе аберрационного подхода, так и на основе полного траекторно-го анализа, необходим расчет траекторий. Для обеспечения устойчивых результатов моделирования электронных потоков разработаны неявные разностные схемы и реализующие их программы численного интегрирования как параксиальных траекторных уравнений, так и точных уравнений движения, позволяющих корректно моделировать потоки вторичных электронов.

При вычислении напряженности полей на траекториях неизбежно проведение операций дифференцирования и интерполяции. Интерполяция может предшествовать дифференцированию и наоборот -проводиться после вычисления напряженности поля в узлах сетки. Од-

нако обе процедуры всегда присутствуют и вносимая ими погрешность существенно влияет на конечные результаты.

Корректное вычисление производных потенциалов, определенных сеточными методами, представляет собой одну из серьезных задач численного моделирования в электронной оптике, от решения которой зависит качество конечных результатов. Как правило, сеточные решения полевых задач определяются с порядком не выше второго. Использование схем повышенного порядка точности связано с существенным усложнением структуры и ростом ранга системы конечно-разностных уравнений, что приводит к резкому увеличению количества операций и снижению экономичности метода. При этом непосредственное численное дифференцирование, снижающее порядок аппроксимации при вычислении каждой производной на единицу, неприменимо.

Проведенный анализ различных способов повышения точности численного дифференцирования показал преимущество метода, основанного на разложения сеточных функций в ряд Фурье. Он позволяет, используя обычные разностные формулы численного дифференцирования, вычислять производные с порядком точности, соответствующим исходному решению. Идея была положена в основу алгоритма дифференцирования расчетных функций, разработанного в диссертации.

Для осуществления пространственной интерполяции предпочтительной представляется интерполяционная формула Лагранжа. Ее преимущества состоят, во-первых, в простоте определения коэффициентов в многочленах, вычислять которые существенно проще, чем, например, коэффициенты сплайнов, во - вторых, в отсутствии необходимости задания производных, как это требуется при построении интерполяции Эрмига, и в-третьих, в возможности простого обобщения расчетных формул при увеличении степени полиномов и размерности пространства. Поэтому в диссертационной работе основное внимание

уделено развитию именно этого метода. Отметим, что техника трехмерной интерполяции в электронной оптике до настоящего времени практически не использовалась. Это объясняется как принципиальными и вычислительными трудностями многомерной интерполяции, так и отсутствием остроты проблемы, которая обозначилась лишь в последние годы в связи с развитием неосесимметричной электронной оптики.

Поскольку сеточные методы дают решения в отдельных точках с определенной погрешностью, то более правильным является не интерполяционный подход с жесткой привязкой к значениям функций в узлах, а аппроксимация по тому или иному критерию близости. Наилучшее приближение дает равномерная аппроксимация в метрике С. Хотя аппроксимирующие многочлены могут в принципе строиться на различных множествах линейно независимых функций, однако сходимость будет существенно выше, если их свойства (симметрия, периодичность, поведение на границах и т.д.) соответствуют характеру приближаемой функции. В частности, для приближенного восстановления электрического потенциала естественно использовать гармонические функции, являющиеся решениями уравнений Лапласа (еще лучше, если они будут выбираться из числа известных частных решений краевой задачи в соответствующей области). Аналитические аппроксимации обычно плохо приближают производные, тем не менее они могут рассматриваться в качестве альтернативы алгебраической интерполяции, особенно в сочетании с численным решением полевой задачи методом конечных элементов, строящимся, как правило, на треугольных сетках, и дающим первый порядок точности.

В работе описана постановка и схема решения задачи аппроксимации в терминах элементов линейных пространств. Предложено несколько алгоритмов построения аппроксимирующих многочленов.

Конечным результатом моделирования являются значения электронно-оптических параметров функциональных элементов ЭОС. Общим для всех элементов вне зависимости от их назначения является то, что параметры определяются на основе расчета траекторий электронов. В работе описана методика рационального выбора и согласования точностных параметров алгоритмов, используемых для решения полевой задачи, интерполяции и дифференцирования полученных решений и интегрирования траекторных уравнений, основанная на сквозной оценке влияния последовательно проводимых вычислительных процедур на точность конечных результатов. Показано, что при использовании неявных схем для интегрирования уравнений движения и соответствующих методов интерполяции и дифференцирования конечные результаты имеют порядок точности решения полевой задачи.

Высокая производительность компьютерного проектирования предполагает соответствующий уровень автоматизации вычислительных процессов и эффективный диалог с пользователем. Поэтому в работе были рассмотрены также вопросы методологии интерактивных программных комплексов. Описана технология создания инструментальной среды с использованием современных средств стандартизации проектирования интерфейсов в рамках персональных компьютеров семейства IBM, облегчающих разработку и эксплуатацию программных комплексов, адаптируемых к изменению программного наполнения и конфигурации вычислительной системы.

Глава 3 посвящена тестированию разработанного математического и программного обеспечения. Это имеет принципиальное значение, поскольку определяет точность и достоверность дальнейших исследований.

В ситуации, когда ввиду сложности математических постановок строгое обоснование алгоритмов провести довольно трудно, основным инструментом оценки устойчивости и экономичности вычислительных

процедур становится решение модельных задач. При этом, поскольку число аналитически решаемых задач, которые могут применяться в качестве модельных, весьма невелико, критерием достоверности результатов служили также качественные и количественные оценки априорно известных свойств получаемых решений.

Так, тестирование программы решения электростатической полевой задачи в трехмерной постановке проводилось на методической задаче расчета поля круглой диафрагмы с косинусоидальным азимутальным распределением потенциала. Поле в этом случае должно содержать только одну ненулевую угловую гармонику, а решение трехмерной полевой задачи может быть сведено к косинусоидальной модуляции решения двумерной задачи Дирихле для уравнения Лапласа с теми же граничными условиями и амплитудным значением потенциала на диафрагме. Вторая задача, имеющая как практическое, так и методическое значение, - расчет поля треугольной диафрагмы, в Фурье - разложении которого могут присутствовать только третья и кратные ей гармоники. Отсутствие лишних членов служило дополнительным подтверждением правильности получаемых решений.

Для исследования метода граничных элементов расчета магнитных линз с точки зрения выбора и согласования счетных параметров (числа точек коллокаций, порядка квадратурных формул Гаусса для вычисления вспомогательных интегралов и т.д.), обеспечивающих заданную точность при приемлемых ресурсных параметрах (времени счета и объеме оперативной памяти), решались две модельные задачи. Первая: протяженный цилиндр из магнитного материала в однородном внешнем поле (плоская задача). Вторая: плоское кольцо, через отверстие которого проходит известный поток магнитного поля (осесимметричная задача). Программа показала второй порядок сходимости по шагу дискретизации при высокой экономичности.

Траекторные программы тестировались на модельных задачах расчета траекторий электронов в однородных электрическом и магнитном полях и в поле сферического конденсатора. В качестве методических рассматривались задачи расчета траекторий в полях с большими градиентами, описываемых, в частости, гипергауссовскими функциями. Такие задачи имеют важное практическое содержание. Так, гипергауссовскими функционалами можно моделировать осевое распределение магнитной индукции вблизи полюсных наконечников однополюсных магнитных линз, а также локальные поля на поверхности функционирующих И С. Ввиду отсутствия аналитггческих решений указанных задач точность оценивалась по сохранению полной энергии электронов. Сравнение результатов с получешшми на основе метода "предсказание - коррекция" показало безусловное преимущество неявных схем. При одинаковом шаге погрешность расчета траекторий по неявным схемам ниже на три порядка.

Отдельно рассмотрен вопрос о влиянии различных способов вычисления напряженности электрических и магнитных полей на точность конечных результатов траекторного анализа. Рассмотрено два подхода к определению полей в области электронных пучков - пространственная интерполяция и продолжение с оси. Проведено сравнение этих подходов с точки зрения времени счета и вносимой погрешности на модельной задаче расчета траекторий электронов в сферическом конденсаторе. Показано преимущество пространственной интерполяции при моделировании непараксиальных пучков. Точность конечных результатов при использовании рядов Шерцера ограничивается некорректностью самой процедуры экстраполяции поля с оси. Вопрос не решается ни оптимизацией длины рядов (по погрешности в определении траекторий при аналитическом задании потенциала на оси), ни уменьшением шага разбиения. При большом удалении от оси наблю-

дался экспоненциальный рост ошибки, поэтому такой подход имел ограниченное применение в расчетах.

Продемонстрирована эффективность пространственной интерполяции расчетных потенциалов многочленами Лагранжа, при прочих равных условиях обеспечивающей значительно лучшее сохранение энергии при моделировании электронных потоков, чем, например, двумерные сплайны.

Представленные результаты тестирования одного из предложенных алгоритмов построения аппроксимирующего многочлена, основанного на минимизации среднеквадратичной погрешности аппроксимации с вычислением оптимальных значений весовых коэффициентов градиентным методом, на модельной задаче приближения поля сферического конденсатора в цилидрической области, показывают высокую точность аппроксимации и эффективность процесса при правильном выборе аппроксимирующих функций исходя из априорного анализа их поведения вблизи границ расчетной области.

В главе 4 описаны результаты компьютерных экспериментов по исследованию различных функциональных узлов низковольтных ЭОС. Это конденсорная система с торможением электронного пучка, однополюсные магнитные линзы, предназначенные для использования как в объективе, так и в других частях колонны (в конденсорном блоке, комбинированной катодной линзе), коллекторные системы анализаторов энергий вторичных электронов, электростатические плоские гекса-поли, представляющие собой новый класс корректоров аберраций.

Принцип промежуточного ускорения известен и используется во многих приборах. Однако с точки зрения максимального сохранения электронной яркости пучка при торможении электронов до рабочей энергии (что существенно, когда торможение происходит в конденсор-ной части, как, например, в тестерах серии ЮТ 9000) эффект исследо-

ван впервые. Выявлены закономерности изменения электронной яркости пучка в формируемом кроссовере в зависимости от структуры, протяженности и расположения тормозящего электрического поля относительно фокусирующего. Показано, что оптимизация условий торможения электронов позволяет повысить плотность тока пучка на выходе в 4 раза по сравнению с указанным прототипом. Результаты подтверждены в эксперименте.

Моделирование однополюсных линз представляет особый интерес как в связи с практической важностью оценки их возможностей, так и в плане проверки соответствия разработанного программно-методического обеспечения реальным задачам, поскольку при этом наглядно проявляются все основные вычислительные проблемы.

При оптимизации геометрии проводился контроль насыщения магнитопровода, ограничивающего концентрацию поля и, соответственно, фокусное расстояние и коэффициенты осевых аберраций.

Созданное программно-методическое обеспечение позволило провести адекватное моделирование различных типов спектрометрических детекторных систем, от передаточных характеристик которых зависит эффективность электронно-зондового тестирования в реальных установках. В качестве примера приведены результаты анализа двух коллекторных систем. В первой, содержащей модифицированный детектор Робинсона, фильтрация вторичных электронов производится в тормозящем поле, создаваемом диафрагмами без сеток, что исключает возникновение теневых эффектов в режиме формирования вольтового контраста и увеличивает коэффициент пропускания вторичных электронов. Однако, как показали оптимизационные вычислительные эксперименты, результаты которых подтвердили экспериментальные зависимости, бессеточные системы характеризуются сильно выраженными эффектами фокусировки, затрудняющими энергоанализ, а в некоторых случаях и детектирование вторичных электронов. Поэтому в

измерительных установках следует использовать анализаторы с сеточными электродами.

Примером такой системы является второй рассмотренный вариант спектрометрического объектива с внутрилинзовым расположением сферического энергоаналвдатора (объективная система этого типа применяется в электронно-зондовых тестерах серии ЮТ 9000). В работе проведено ее моделирование, при этом особое внимание уделено анализу влияния аберраций объективной линзы на передаточные свойства детекторной системы. Этот аспект, несмотря на его немаловажную роль в формировании погрешности измерений локальных потенциалов, до сих пор подробно не исследовался. Как показали расчеты, аберрации объективной линзы при фокусировке вторичных электронов в центр сферического анализатора существенно выше по сравнению с теми значениями, которые приводятся в публикациях. Это вы: зывает нарушение условий энергоанализа и увеличение погрешности измерения поверхностных потенциалов. Для снижения погрешности необходимо использовать в объективе малоаберрационные линзы.

/

Глава 5 посвящена исследованию эффективности и эксплуатационной надежности электронно-зондового оборудования, работающего в низковольтном режиме, в зависимости от вакуумных условий. Решались три главные задачи: разработка и анализ структурной модели вакуумного тракта лучепровода ЭОС, построение математической модели его функционирования, исследование взаимодействий в системе «электронный пучок - молекулы остаточных газов - лучепровод ».

Структура вакуумного тракта лучепровода является отображением структуры ЭОС и представляет собой ряд последовательных вакуумных модулей, разделенных диафрагмами малой вакуумной проводимости. Специфика проблемы состоит в том, что непосредственное точное измерение и контроль давления в вакуумных модулях невоз-

можны из-за ограниченного пространственного доступа к ним соответствующих датчиков.

Структурный анализ позволил выделить четыре типовых структуры вакуумных модулей, комбинации которых определяют множество возможных структурных моделей вакуумного тракта. Для каждого из выявленных типов разработана обобщенная модель функционирования. Математическая модель функционирования вакуумного тракта как целого определяется их синтезом и описывается системой дифференциальных уравнений, которая в общем случае решается численно.

Анализ вакуумных условий для типовой структуры лучепровода электронно-зондового тестера выявил ряд отношений между давлениями в модулях. Это позволило упростить систему уравнений и получить аналитические выражения, дающие наглядные связи между конструкторскими параметрами вакуумных модулей и параметрами ТЗ на вакуумную систему. В результате анализа полученных решений определены количественные зависимости давлений в вакуумных модулях от времени, быстроты откачки и конструктивных параметров модулей (удельного потока газовыделения из материалов модуля, проводимо-стей диафрагм, площади внутренней поверхности и объема, геометрических размеров дополнительных откачных каналов).

Проведен анализ наиболее критичных модулей, не имеющих автономной откачки, на допустимые значения их геометрических параметров: объема и площади внутренней поверхности, обеспечивающие требуемое рабочее давление и время установления динамического равновесия при разном удельном потоке газовыделения из материала стенок.

Сложная вакуумная структура и кинетика газовой нагрузки в модулях требуют подробного анализа взаимодействий в системе "лучепровод- среда - пучок". Для количественной оценки влияния наиболее существенных углеводородных загрязнений рабочих поверхно-

стей ЭОС на параметры электронного зонда (ток и диаметр) построена феноменологическая модель электронно - стимулированной полимеризации и исследована динамика роста и зарядки поверхности полимерной пленки, образующейся на алертурной диафрагме. Результаты хорошо согласуются с экспериментальными данными. Оценено максимальное парциальное давление углеводородов, обеспечивающее стабильную работу низковольтной электронно-оптической колонны.

Глава 6 посвящена структурному синтезу низковольтных электронно-оптических систем с заданными эксплуатационными параметрами.

Структурный синтез оптической системы должен осуществляться на элементной базе, обеспечивающей принципиальную возможность выхода на требуемые проектные параметры. Для определения области существования проектных решений проведен анализ требований к параметрам зондоформирующей оптики. Критерием служит ток зонда при заданном диаметре, параметрами - коэффициенты осевых аберраций, линейное уменьшение и апертура пучка.

Анализ показал, что при формировании зонда с энергией электронов меньше 2 кэВ в ЭОС с коэффициентами сферической и хроматической аберрацией < 10 мм влияние сферической аберрации много меньше хроматической и дифракционной ошибок изображения. Для получения зонда диаметром 10 - 20 нм при токе порядка 10"9 А, что соответствует требованиям пространственного разрешения при тестировании схем с минимальными размерами элементов топологии 100 нм, допустимые значения коэффициента хроматической аберрации ЭОС должны быть порядка 1 мм. Численное моделирование однополюсных линз с высокой концентрацией поля позволило рассматривать этот класс линз в качестве перспективных элементов низковольтной зондоформирующей оптики.

Поскольку в электронно-зондовых установках объективная линза работает обычно в режиме уменьшения, именно ее аберрационные свойства определяют работоспособность оптической системы. Оптимизация параметров и режима объективной линзы является поэтому ключевым моментом при проектировании ЭОС.

Основываясь на разработанных методиках было спроектировано целое семейство низковольтных оптических колонн для электронно-зондовых тестеров. Рассмотрены варианты оптических колонн для тестеров с термо- и автоэмиссионным источниками электронов. Ряд колонн спроектирован целиком на однополюсных линзах. При этом были рассмотрены конструкции с нетрадиционным расположением объектива. Помимо малых аберраций, которыми обладают предложенные конструкции однополюсных линз, они удобны с точки зрения конструирования компактных оптических систем, позволяя оптимально располагать принципиальные элементы электронно-зондовых тестеров, в частности, детекторы вторичных электронов. Открытость конструкции позволяет также использовать однополюсные линзы в пушке для дополнительной магнитной фокусировки пучка, что способствует повышению его электронной яркости.

В заключении сформулированы основные результаты и выводы диссертационной работы:

1. Развита физическая модель формирования сфокусированных низковольтных электронных пучков. Модель обобщает все аспекты проблемы, включая кулоновское взаимодействие электронов, малоизу-чешгое для низкопервеансных пучков. Показано, что в условиях, характерных для установок электронно-зондового тестирования ИС, влияние собственного заряда электронов на параметры пучка должно рассматриваться исходя из статистики распределения и взаимодействий отдельных электронов. Предложен критерий оценки области суще-

сгвенного влияния кулоновских эффектов и схема построения иерархических расчетных моделей, позволяющих проводить количественную оценку уширения пучка в отдельных частях колонны.

2. Предложена концепция низковольтной электронной оптики, содержащая рекомендации по формированию оптической схемы, структуры и элементного состава ЭОС для достижения высокого разрешения электронно-зондовых исследований.

3. Разработана методология моделирования низковольтных ЭОС, объединяющая общую стратегию и предпочтительные методы расчета основных функциональных элементов. Она создает предпосылки для оптимального проектирования ЭОС в ходе разработки контрольно-измерительного оборудования.

4. Разработаны методы расчета и комплекс программ, охватывающий все вычислительные аспекты низковольтной электронной оптики, а именно:

• усовершенствованный метод конечных разностей расчета трехмерных электростатических систем с произвольной конфигурацией электродов, наличием разномасштабных элементов, пространственного заряда и сред с различными диэлектрическими свойствами;

• модификация интегрального метода расчета осесимметричных магнитных фокусирующих систем со слабой нелинейностью намагничивания ферромагнитных материалов, включающего корректный алгоритм построения неравномерных расчетных сеток, эффективность которого не зависит от формы границ, в том числе криволинейных.

• эффективный метод приближения расчетных функций в трехмерной области, основанный на интерполяционной формуле Лагран-жа;

• адаптивные алгоритмы построения локальной пространственной аппроксимации с заданным равномерным и среднеквадратичным

уклонением, автоматически определяющие размерность приближения (число членов аппроксимирующего многочлена) исходя из требуемой точности;

• экономичный метод вычисления производных, основанный на разложении дискретных функций в ряды Фурье, дающий наименьшую ошибку по сравнегапо с известными программно реализованными формулами дифференцирования;

• устойчивый численный метод интегрирования уравнений движения заряженных частиц и его различные программные версии для эффективного решения конкретных задач, отличающихся размерностью, особенностями электрического и магнитного полей, допустимостью параксиального приближения и т.д.

Разработанный комплекс программ имеет самостоятельное практическое значение для различных электрофизических приложений.

5. В результате исследований с широким использованием вычислительных экспериментов получены новые данные об электронно-оптических элементах и системах, способствующих повышению эффективности низковольтных электронно-зондовых приборов:

• показана возможность повышения разрешающей способности электронно-зондовых систем с предускорением и замедлением пучка за счет уменьшения осевых аберраций при торможении электронов в фокусирующем поле. Получены количественные оценки предельных возможностей сохранения яркосгных характеристик пучка путем изменения условий торможения. Найдены условия торможения пучка в конденсоре, позволяюпще при прочих равных условиях на 30 - 40 % уменьшить диаметр зонда в известных тестерах типа 1СТ 9000 (Германия);

• разработаны и исследованы малоаберрационные фокусирующие элементы на однополюсных линзах, позволяющие практически

реализовать сформулированные принципы построения низковольтных оптических колонн высокого разрешения. Полученные данные расширяют возможности рационального выбора линз исходя их практических требований;

• заложены основы для комплексного исследования плоских электростатических мультиполей, представляющих собой новый класс неосесимметричных оптических элементов, предназначенных для коррекции аберраций и трансформирования электронных пучков.

6. Разработана методика комплексной оценки качества спектрометрических детекторов вторичных электронов. Это создает основу для направленного изменения конфигурации и режимов работы детекторных систем, способствующего достижению предельного разрешения при отображении потенциального рельефа во вторичной эмиссии.

7. Проведен анализ передаточных свойств различных детекторных систем барьерного типа. В частности, детально исследованы пред-линзовые осесимметричные детекторные системы с бессеточным анализатором и системы с внутрилинзовым сеточным сферическим анализатором энергий вторичных электронов. Исследовано влияние оптических свойств объективной линзы на погрешность измерения локальных потенциалов при использовании внутрилинзовых анализаторов. Показано, что аберрации объективной линзы, вызывающие неточность фокусировки вторичных электронов в центр сферического анализатора, приводят к погрешности, сравнимой с погрешностью, обусловленной формированием протяженного виртуального источника вытягивающим полем

8. Построены и исследованы структурная модель и модель функционирования вакуумного пространства лучепровода ЭОС. Сформулированы соотношения между конструктивными параметрами вакуумных модулей ЭОС, обеспечивающие выполнение требований ТЗ по

основным параметрам - рабочему давлению и времени выхода на стационарный режим. Даны рекомендации по снижению газовой нагрузки в вакуумных модулях ЭОС и повышению стабильности параметров формируемого пучка.

9. Проведена разработка концептуальных вариантов ЭОС для электронно-зондовых тестеров в соответствии со сформулированными конструктивными принципами построения Прецизионной низковольтной оптики, в частности ЭОС на однополюсных линзах, для которых предусмотрены схемы сканирования пучка на объекте, основанные на механическом и электрическом смещении электронно-оптической оси объективной линзы. Предложенные технические решения могут использоваться при построении низковольтных ЭОС электроннолучевых установок различного назначения, и позволяют при прочих равных условиях уменьшить диаметр зонда на 40% по сравнению с последним проектом электронно-зондового тестера фирмы ICT.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Суворинов A.B. Микрозондовая система для контроля интегральных схем - Электронная промышленность, с. 14-15 (1990)

2. Суворинов A.B., Шахбазов С.Ю., Филипчук Т.С. Измерение потенциалов интегральных схем (ИС) электронным пучком / В сб. "Вопросы миниатюризации РЭА иЭВА" - М.: Изд. МИЭМ, с.125-131 (1988)

3. Суворинов A.B., Шахбазов С.Ю., Картамышев М.Г., Осипов А.Н., Титов С.В. Малогабаритный ЮМ для исследований и контроля полупроводниковых структур / В сб. "Материалы электронной техники" -М.: Изд. МИЭМ, с.38-41 (1989)

4. Суворинов A.B., Шахбазов С.Ю., Филипчук Т.С. Расчет формирующей системы электронной пушки с углеродным автоэмиттером предназначенной для исследования материалов электронной техники в ЮМ / В сб. "Электрофизические процессы в материалах электронной техники" - М.: Изд. МИЭМ, с.54-59 (1990)

5. Суворинов A.B., Шахбазов С.Ю., Филипчук Т.С. Электронная пушка повышенной яркости для электронно-лучевых контрольно-измерительных приборов - Тезисы докладов IV научно-технического совещания "Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления" , Гурзуф, с. 104 (1992)

6. Суворинов A.B., Пахомова И.Ю. Низкоаберрационные зондофор-мирующие линзы для систем неразрушающего контроля локальных параметров электронных приборов - Тезисы докладов IV научно-технического совещания "Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления" , Гурзуф, с. 103 (1992)

7. Суворинов A.B., Шахбазов С.Ю., Филипчук Т.С. Усовершенствованный спектрометр вторичных электронов для электронно-зондового тестирования интегральных схем большого масштаба - Изв. РАН, сер. Физ., т.56, №3, с.138-142 (1992)

8. Суворинов A.B., Шахбазов С.Ю., Балашов В.Н., Жураковский В.М. Объективная система для низковольтного РЭМ с подвижной оптической осью - Известия РАН, сер. Физ., т.57, №8, с.123-126 (1993)

9. Суворинов A.B., Жураковский В.М., Шахбазов С.Ю. Новая объективная система для низковольтных ЮМ с большим полем сканирования - Труды VIII симпозиума по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел, Черноголовка, с.35 (1993)

10. Суворинов A.B., Шахбазов С.Ю., Филипчук Т.С. Исследование влияния траекторных эффектов при измерении локальных потенциалов на основе трехмерного моделирования спектрометрического объектива элекронно-лучевого тестера - Труды VIII симпозиума по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел, Черноголовка, с.58 (1993)

11. Суворинов A.B., Шахбазов С.Ю. Методика ускоренного проведения фокусирования и стигмирования в автоматизированном ЮМ -Труды VIII симпозиума по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел, Черноголовка, с. 59 (1993)

12. Суворинов A.B., Шахбазов С.Ю., Балашов В.Н. Принципы построения и оптимизации электронно-оптических систем низковольтных ЮМ - Изв. РАН, сер. Физ., т. 59, с.60-63 (1995)

13. Суворинов A.B., Шахбазов С.Ю. Влияние оптических свойств объективной линзы на погрешность измерения локальных потенциалов при электронно-зондовом тестировании приборов твердотельной микроэлектроники - Труды II Всероссийской НТК "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники", Таганрог, с.20 (1995)

14. Суворинов A.B., Филипчук Т.С. Моделирование электронно-оптических систем со специальными свойствами симметрии для микро-зондовой измерительной техники с субмикронным разрешением - Труды II НТК "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники", Таганрог, с. 117 (1995)

15. Суворинов A.B., Пахомова И.Ю. Новые спектрометрические объективные системы на однополюсных линзах для количественных измерений локальных потенциалов на поверхности БИС и СБИС элек-

тронно-зондовым методом - Труды II НТК "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники", Таганрог, с. 19

(1995)

16. Суворинов A.B. Введение в электронно-зондовое тестирование интегральных схем - Москва: Изд-во МГИЭМ, 122с. (1996)

17. Суворинов A.B., Пахомова И.Ю., Хапаев М.М. Метод граничных элементов расчета ненасыщенных магнитных линз - Изв. ВУЗов, сер. Матем., № 9 (412), с. 37-47 (1996)

18. Суворинов A.B., Пахомова И.Ю., Pay Э.И., Савин В.О. Аксиально-симметричный бессеточный коллектор-анализатор вторичных электронов на основе детектора Робинсона - Изв. РАН, сер. Физ., т.60, №2, с.96-100 (1996)

19. Суворинов A.B., Малышева Г.В., Трофимов В.А., Филипчук Т.С. Мультипольная структура электростатических полей диафрагменных систем с симметрией третьего порядка- - Изв. РАН, сер. Физ., т.60, №2, с. 163-167 (1996)

20. Суворинов A.B., Пахомова И.Ю., Трофимов В.А. Влияние способа определения полей на точность моделирования - Изв. ВУЗов, сер. Приборостроение, т.39, №4, с.60-67 (1996)

21. Суворинов A.B., Филипчук О.И. Индивидуальная инструментальная среда для компьютерного проектирования электронно-лучевого оборудования - Труды III Всероссийской "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники", Таганрог, с.59 (1996)

22. Суворинов A.B. Влияние вакуумной среды на электронный пучок в электронно-зондовых тестерах - Тезисы докл. VI Межнационального совещания "Радиационная физика твердого тела", Севастополь, с. 130

(1996)

23. Суворинов A.B., Львов Б.Г., Шахбазов С.Ю. Проектирование вакуумного тракта электронно-лучевых установок - Тезисы докл. YI Межнационального совещания "Радиационная физика твердого тела", Севастополь, с.131 (1996)

24. Суворинов A.B., Филипчук Т.С., Шахбазов С.Ю. Низковольтное электронно-зондовое оборудование с минимальным радиационным воздействием на исследуемые полупроводниковые структуры - Тезисы докл. VI Межнационального совещания "Радиационная физика твердого тела", Севастополь, с. 132 (1996)

25. Суворинов A.B., Львов Б.Г. Схемотехническое проектирование вакуумного тракта электроннолучевого оборудования для неразрушаю-щих исследований - Изв.ВУЗов, сер. Машиностроение, №7, с.48-52 (1996)

26. Суворинов A.B., Пахомова И.Ю., Шахбазов С.Ю. Оптимизация условий торможения электронов в низковольтном РЭМ - Тезисы докл. XVI Российской конференции по электронной микроскопии, Черноголовка, с.112 (1996)

27. Суворинов A.B., Львов Б.Г., Чугунова Т.В., Шахбазов С.Ю. Влияние вакуумной среды в электронно-оптической системе микрозондово-го оборудования на параметры электронного пучка - Перспективные материалы, №2, с.44-48 (1997)

28. Суворинов A.B., Львов Б.Г., Филипчук Т.С. Исследование вакуумных условий формирования электронного пучка в субнизковольтном режиме РЭМ - Материалы VII Межнационального совещания "Радиационная физика твердого тела", Севастополь, с. 166 (1997)

29. Суворинов A.B., Пахомова И.Ю. Количественный емкостной вольтовый контраст РЭМ-изображений пассивированных интегральных схем - Материалы VII Межнационального совещания "Радиационная физика твердого тела", Севастополь, с.166 (1997)

30. Суворинов A.B., Буданова Е.Е., Шахбазов С.Ю. Исследование оптических характеристик однополюсных магнитных линз в сверхнизковольтном режиме - Тезисы X Российского симпозиума по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел (РЭМ-97), Черноголовка, с.6 (1997)

31. Суворинов A.B., Львов Б.Г., Филипчук О.И. Моделирование функционирования вакуумного тракта низковольтной электронно-оптической системы - Изв. РАН, сер. Физ., т.61, №10, с.1913-1917 (1997)

32. Суворинов A.B., Пахомова И.Ю., Трофимов В.А., Чуличков А.И. Аппроксимация электрического потенциала в электронно-оптических системах - Изв. РАН, сер. Физ., т.61, №10, с.1903-1912 (1997)

33. Суворинов A.B. Методы исследования поверхности т.1, с.109-119; Вакуумные системы оборудования тонкопленочной технологии т.2, с.87-101; Датчики автоматических систем управления энергопотоками и мэссопереносом при нанесении тонких пленок т.2, с. 101-112 / В кн. Вакуумное оборудование тонкопленочной технологии производства изделий электронной техники - Красноярск: Изд. Сибирская аэрокосмическая академия (1996).