Elipsometryczna metoda określania naprężeń w strukturach MOS

• Autorzy: Rzodkiewicz W.

Warianty tytułu

EN

Ellipsometric method for determination of mechanical stress in MOS strucutres

• Konferencja: Krajowa Konferencja Elektroniki. 10 ; 05-09.06.2011 ; Darłówko Wschodnie, Polska
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Analiza widm optycznych dostarcza wielu cennych informacji na temat właściwości fizycznych materiałów. W tym celu stosuje się funkcję dielektryczną, opisującą wpływ zewnętrznego pola elektrycznego na optyczne właściwości materiałów półprzewodnikowych. W pracy tej do analizy widm zespolonej funkcji dielektrycznej, zarówno implantowanego, jak i nie implantowanego krzemu, posłużyła elipsometria spektroskopowa w połączeniu z modelem pochodnych ułamkowych FDS (Fractional Derivatives Spectrum). Dokładne wyekstrahowanie parametrów punktów krytycznych przy użyciu tych dwóch metod stało się pomocne przy określeniu naprężeń mechanicznych w warstwie półprzewodnika struktury MOS.

EN

Optical spectra analysis provides a wealth of information on physical properties of various semiconductor materials. Fractional Derivative Spectrum (FDS) technique is especially interesting when the limitations of the standard treatment are occurred. In this paper we present the FDS with spectroscopic ellipsometry method for analyze of the optical spectra of silicon surfaces (after oxidation, after implantation and high pressure-high temperature treatment). On the basis of extracted Van Hove singularities by FDS and SE methods, the stresses in the semiconductor layer of MOS strucutre were determined.

Słowa kluczowe

PL

naprężenia; struktura MOS; elipsometria spektroskopowa; pochodne ułamkowe

EN

spectroscopic ellipsometry; fractional-derivative-spectrum; van Hove singularities; stress

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 52, nr 10
• Strony: 98--101
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., wykr.

Twórcy

autor

Rzodkiewicz W.

• Instytut Technologii Elektronowej, Zakład Charakteryzacji Struktur Nanoelektronicznych, Warszawa

Bibliografia

• [1] Kudla A. et al.: Photoelectrical measurements of the local value of the contact-potential difference in metal-insulator-semiconductor (MIS) structures. Thin Solid Films, vol. 450, pp. 203-206, 2004.
• [2] Przewłocki H. M. et. al.: Distributions of barrier heights, difference of effective contact potential, and local values of flat-band voltage in Al-SiO2-Si and poly-Si-SiO2-Si structures. Thin Solid Films, vol. 516, pp. 4184-4189, 2008.
• [3] Hu S. M.: Stress-related problems in silicon technology. J. Appl. Phys,, vol. 70, pp. 53-80, 1991.
• [4] Przewłocki H. M., H. Z. Massoud: Effects of stress annealing in nitrogen on the effective contact-potential difference, charges, and traps at the Si/SiO2 interface of metal-oxide semiconductor devices. J. Appl. Phys., vol. 92, pp. 2198-2201, 2002.
• [5] El-Sherbiny M. A., et. al.: Fluence dependence of the interband critical points in ion-implanted silicon. NIM, vol. B168, pp. 510-520, 2000.
• [6] Tao K.et. al.: The temperature dependence of the interband critical points in silicon within a fractional-dimensional space approach. Journal of Physics. Condensed Matter, vol. 16, pp. 3041-3051, 2004.
• [7] Van Hove L: The occurrence of singularities in the elastic frequency distribution of a crystal. Physical Review, vol. 89, pp. 1189-1193, 1953.
• [8] He X. F., D. Mo: A fractional integral representation for interband dielectric function of critical point electrons i n various dimensional crystals. Chin. Phys. Lett., vol. 3, pp. 565-568, 1986.
• [9] Hamakawa Y., T. Nishino: Optical Properties of Solids. New Developments. B. O. Seraphin, North Holland, Amsterdam, p. 255, 1976.
• [10] Lastras-Martinez L. F., et. al.: Isotopic effects on the dielectric response of Si around the E, gap. Physical Review, vol. B61, pp. 12946-12951, 2000.
• [11] Oldham K. B., J. Spanier: The Fractional Calculus and Its Applications, Springer. Berlin, 1976.
• [12] Etchegoin P., et. al.: Elasto-optical constants of Si. Physical Review, vol. 47, pp. 10292-10303, 1992.
• [13] Herzinger C. M., et al.: Ellipsometric determination of optical constants for silicon and thermally grown silicon dioxide via a multi-sample, multiwavelength, multi angleinvestigation. Journal of Applied Physics, vol. 83, pp. 3323-3336, 1998.
• [14] Rzodkiewicz W., A. Panas: Application of spectroscopic ellipsometry for investigations of compaction and decompaction state in Si-SiO2 system. Institute of Physics: Conference Series, vol. 181, pp. 1-7, 2009.
• [15] Rzodkiewicz W., et. al.: Structures prepared by implantation of silicon with nitrogen and annealing under high hydrostatic pressure. Materials Science in Semiconductor Processing, vol. 7, pp. 399-403, 2004.
• [16] Rzodkiewicz W., et. al.: Structural characterisation of self-implanted Si after HT-HP treatment. Materials Science and Engineering, vol. B124-125, pp. 170-173, 2005.