ZAK AD BADANIA STRUKTUR MOS

Transkrypt

1 ZAK AD BADANIA STRUKTUR MOS Kierownik: doc. dr hab. in. Henryk M. PRZEW OCKI tel. (0-prefiks-22) , fax Zespó³: dr in. Andrzej Kud³a, doc. dr in. Lech Borowicz, dr in. Tomasz Gutt, mgr in. Danuta Lis, mgr in. Witold Rzodkiewicz, mgr in. Krzysztof Piskorski, in. Marek Leœko, Osoby wspó³pracuj¹ce: mgr in. Danuta Brzeziñska, Zbigniew Sawicki 1. Realizowane projekty badawcze W Zak³adzie Badania Struktur MOS w 2005 r. realizowano nastêpuj¹ce tematy: Rozwój teorii zjawisk fotoelektrycznych w strukturach MOS i jej zastosowanie do opracowania nowych metod pomiaru. Etap IV (temat statutowy nr ), Fotoelektryczne badania podstawowych parametrów fizycznych struktur MOS z bramkami o niskiej transmisji optycznej (projekt badawczy nr 4T11B 00725), Badanie przestrzennych rozk³adów naprê eñ w strukturach MOS metodami optycznymi za pomoc¹ interferometrii optycznej i optycznej spektroskopii ramanowskiej (projekt badawczy nr 3T11B 08728), Badanie rozk³adów przestrzennych lokalnych wartoœci barier potencja³u na powierzchniach granicznych bramka-dielektryk i pó³przewodnik-dielektryk w strukturach MOS (projekt badawczy nr 3T11B 07229). 2. Wspó³praca badawcza z partnerami W 2005 r. znacznie rozszerzy³a siê wspó³praca z Instytutem MC2 (Department of Microtechnology and Nanoscience), Chalmers University of Technology w Göteborgu (Szwecja). Osi¹ tej wspó³pracy jest zainicjowane w 2004 r. wspó³dzia³anie w dziedzinie doskonalenia technologii i charakteryzacji struktur MOS na pod³o ach z wêglika krzemu (SiC). MC2 jest jednym ze œwiatowych liderów w technologii struktur MOS na pod³o ach SiC, szczególnie w zakresie umiejêtnoœci uzyskiwania struktur o wysokiej ruchliwoœci noœników w kanale, przy powierzchni granicznej SiC-SiO 2. Zak³ad dysponuje metodami pomiarowymi i aparatur¹, które umo liwiaj¹

2 2 Zak³ad Badania Struktur MOS znacznie g³êbsze zrozumienie ró nych w³aœciwoœci struktur MOS na pod³o ach SiC, a tak e badanie wp³ywu technologii wytworzenia na parametry struktur. St¹d naturalna sk³onnoœæ obu stron do zacieœnienia wspó³pracy. Dotychczas otrzymano z MC2 trzy partie struktur do badañ. Wyniki tych badañ zosta³y przekazane w postaci raportów niepublikowanych oraz omówione w trakcie wielogodzinnych dyskusji z profesorami O. Engströmem, S. Bengtssonem i E. Sveijnbjornssonem. MC2 jest bardzo zainteresowany nie tylko klasycznymi metodami pomiarowymi stosowanymi w Zak³adzie, lecz tak e wykorzystaniem opracowanych przez nas metod fotoelektrycznych i metod spektroskopii konduktancyjnej. Metody te zosta³y znacznie rozwiniête w 2005 r. do badania w³aœciwoœci pu³apek na powierzchni granicznej SiC-SiO 2. Oprócz problematyki struktur na pod³o ach SiC z MC2 wi¹ e nas silnie fakt, e prof. O. Engström jest koordynatorem proponowanego projektu pt. Quantum Dot Double Injection Devices Q2DID. Wniosek o finansowanie prac w ramach tego projektu zosta³ zg³oszony w 2005 r. do Komisji Europejskiej. W jego realizacji maj¹ wzi¹æ udzia³ MC2, ITE i inne europejskie oœrodki badawcze. W celu dalszego pog³êbienia i rozszerzenia wspó³pracy miêdzy MC2 a ITE doc. H. M. Przew³ocki zosta³ zaproszony do Chalmers University, gdzie jako IEEE Distinguished Lecturer wyg³osi³ wyk³ad pt. New Approach to the Internal Photoemission and New MOS Structure Measurement Methods oraz wyk³ad wprowadzaj¹cy pt. Silicon Overcoming the Limitations do obrony pracy doktorskiej Mikaela Johanssona, przeprowadzi³ publiczn¹ dyskusjê z doktorantem, a tak e przedyskutowa³ kierunki dalszej wspó³pracy w dziedzinie struktur na pod³o ach SiC. Du e znaczenie dla dalszych prac Zak³adu bêdzie mia³o nawi¹zanie wspó³pracy z Tokyo Institute of Technology (TIT). Prof. H. Iwai z³o y³ wizyty w ITE i okaza³ zainteresowanie opracowanymi fotoelektrycznymi metodami pomiaru. Doc. H. M. Przew³ocki zosta³ zaproszony do TIT w celu przedstawienia mo liwoœci pomiarowych Zak³adu oraz w celu przedyskutowania mo liwoœci wspó³pracy TIT-ITE. W trakcie wizyty w Tokio wyg³osi³ jako IEEE Distinguished Lecturer wyk³ad zaproszony pt. New Generation of the Photoelectric Measurement Methods of the MOS Structure Parameters, a w Musashi Institute of Technology wyg³osi³ wyk³ad zaproszony pt. Measurement Methods Based on the New Approach to the Internal Photoemission in the MOS System. W trakcie tej wizyty doc. Przew³ocki przeprowadzi³ równie szereg dyskusji z prof. H. Iwai i jego wspó³pracownikami na temat mo liwoœci wspó³pracy w dziedzinie charakteryzacji struktur MOS z warstwami dielektrycznymi La 2 O 3. Warto zaznaczyæ, e La 2 O 3 jest obecnie uwa any za najbardziej perspektywiczny materia³ dielektryczny tzw. klasy high-k dielectrics, czyli grupy dielektryków, które zast¹pi¹ SiO 2 w nowych generacjach uk³adów scalonych VLSI. Tokyo Institute of Technology jest jednym ze œwiatowych liderów w dziedzinie opracowania technologii struktur z warstw¹ La 2 O 3 jako dielektrykiem bramkowym.

3 Zak³ad Badania Struktur MOS 3 W wyniku dokonanych w Tokio ustaleñ Zak³ad otrzyma³ du ¹ seriê struktur próbnych MOS z warstw¹ dielektryczn¹ La 2 O 3, przygotowanych do badañ zgodnie z naszymi za³o eniami. Bardzo obiecuj¹ce wyniki tych badañ s¹ analizowane. W zwi¹zku z przewidywanym uruchomieniem w Instytucie Technologii Materia- ³ów Elektronicznych (ITME) produkcji p³ytek pod³o owych SiC wykonano badania elipsometryczne kilku struktur na pod³o ach SiC dostarczonych przez dr. Grasza, który prowadzi w ITME prace przygotowawcze do uruchomienia produkcji i który przekazane wyniki uzna³ za ciekawe i przydatne w jego pracy. W 2005 r. kontynuowano rozpoczête wczeœniej badania we wspó³pracy z Instytutem Mikroelektroniki i Optoelektroniki Politechniki Warszawskiej (IMiO PW). By³y to w wiêkszoœci badania elipsometryczne ró nych struktur wytwarzanych w IMiO PW. Wyniki badañ opisano w pracach [P1 P4], [P35], [P36]. Kontynuowano wspó³pracê z innymi zak³adami ITE (Zak³adem Fizyki i Technologii Struktur Niskowymiarowych; Technologii Mikrosystemów i Nanostruktur Krzemowych; Technologii Struktur Pó³przewodnikowych dla Fotoniki; Badañ Wysokociœnieniowych Pó³przewodników) przede wszystkim w zakresie badañ elipsometrycznych struktur wytwarzanych w tych zak³adach. Wyniki badañ przedstawiono w pracach [P9], [P11], [P13], [P19], [P20], [P32], [K6], [K7], [K11], [K12], [K19], [K20]. 3. Uzyskane wyniki 3.1. Rozwój fotoelektrycznych, elektrycznych i optycznych metod badania klasycznych struktur bramka-sio 2 -Si Fotoelektryczne badania rozk³adów wysokoœci barier potencja³u W 2004 r. opracowano fotoelektryczne metody pomiaru lokalnych wartoœci barier potencja³u (E B ) na powierzchniach granicznych Al-SiO 2 (E BG ) i Si-SiO 2 (E BS ). Za ich pomoc¹ mo na by³o okreœliæ rozk³ady E BG (x,y)ie BS (x,y) w p³aszczyÿnie powierzchni bramki [P23 P25], a tak e stwierdziæ, e rozk³ady te ró ni¹ siê miêdzy sob¹ kszta³tem. Rozk³ad E BG (x,y) ma kszta³t kopu³kowaty (najwy sze wartoœci E BG w centralnej czêœci bramki, ni sze w pobli u jej krawêdzi, najni sze w pobli u naro y bramki kwadratowej), podczas gdy rozk³ad E BS (x,y) jest równomierny, a wystêpuj¹ce w nim odstêpstwa od rozk³adu równomiernego s¹ niewielkie i maj¹ charakter przypadkowy. Rozpiêtoœæ zmian wartoœci bariery E BG dla rozk³adu E BG (x,y) jest kilka razy wiêksza ni odpowiednia rozpiêtoœæ zmian wartoœci bariery E BS dla rozk³adu E BS (x,y). Zgodnie z przewidywaniami rozk³ad E BG (x,y) ma decyduj¹cy wp³yw i nadaje kopu³kowaty kszta³t rozk³adowi MS (x,y), który ju kilka lat temu zosta³ zaobserwowany w badaniach. Rozk³ady E BG (x,y)ie BS (x,y), okreœlone w 2004 r., by³y wyznaczone na podstawie wyników pomiaru lokalnych wartoœci E BG i E BS w dziewiêciu punktach roz³o onych równomiernie na powierzchni kwadratowej bramki 1 1mm 2.

4 4 Zak³ad Badania Struktur MOS W 2005 r. analogiczne pomiary wykonano na znacznej liczbie struktur MOS, okreœlaj¹c lokalne wartoœci E BG i E BS w 16 i 25 punktach równomiernie roz³o onych na powierzchni bramki. Badania te w pe³ni potwierdzi³y kopu³kowaty rozk³ad E BG (x,y) i niemal równomierny rozk³ad E BS (x,y) z niewielkimi odchyleniami od równomiernoœci, przy czym odchylenia te mia³y charakter przypadkowy. Korzystaj¹c ze znanych zale noœci miêdzy wartoœciami MS a E BG i E BS porównano lokalne wartoœci E BG i E BS ze zmierzon¹ w tym samym miejscu wartoœci¹ MS. Stwierdzono dobr¹ zgodnoœæ zmierzonej wartoœci MS (1) z wartoœci¹ MS (2) obliczon¹ na podstawie niezale nie zmierzonych wartoœci E BG i E BS. Œrednie ró nice R = MS (1) MS (2) wynosz¹ od kilku mv dla pomiarów wykonywanych w centralnych czêœciach bramki do kilkunastu mv dla pomiarów wykonywanych w pobli u naro y bramki (rys. 1). Pozycja R [mv] Powell-Berglund Fowler Rys. 1. Wyniki pomiarów œredniej ró nicy R = MS (1) MS (2) w ró nych miejscach na strukturze wykonanych metodami Powella-Berglunda i Fowlera Na podstawie du ej liczby pomiarów wysokoœci barier E BG i E BS wykonanych zarówno za pomoc¹ zmodyfikowanej metody Powella-Berglunda, jak i zmodyfikowanej metody Fowlera mo na stwierdziæ, e metoda Powella-Berglunda jest dok³adniejsza i mniej k³opotliwa w zastosowaniu. Wyniki badañ opisano szczegó³owo w pracach [P21], [P22], [P24], [P25], [K9], [K13], [K14]. Fotoelektryczne badania struktur z bramk¹ krzemow¹ Jak wiadomo, struktury z bramk¹ krzemow¹ maj¹ gruboœæ bramki rzêdu kilkuset nm i pomiar tradycyjnymi metodami na normalnym stanowisku jest niemo liwy ze wzglêdu na nisk¹ transmisjê optyczn¹ tych bramek. Aby móc wykonywaæ takie pomiary, nale y u yæ œwiat³a o du ej mocy. Do tego celu wykorzystano laser argonowy z podwajaczem czêstotliwoœci, którego moc na wyjœciu siêga 100 mw (w plamce 15 mw). Tak du a moc umo liwia na ogó³ wiarygodne pomiary struktur, co przyczyni³o siê do rozwiniêcia badañ na strukturach MOS z bramk¹ krzemow¹. Uzyskane wyniki ró ni¹ siê od wyników otrzymywanych dla bramek aluminiowych, a mianowicie nie obserwuje siê charakterystycznego kopu³kowatego kszta³tu

5 Zak³ad Badania Struktur MOS 5 rozk³adu wartoœci MS (x,y) (rys. 2). Rozk³ad ten dla bramek krzemowych nie jest rozk³adem równomiernym, ale rozpiêtoœæ zmian wartoœci MS dla ró nych pozycji w obrêbie tej samej struktury jest du o mniejsza od analogicznej rozpiêtoœci zmian dla a) b) 0,25 Napiêcie V = ( + C) [V] U G MS 0,20 0,15 0,10 0,05 Bramka Al 37 Mass5 106 mv skos pion 0,00 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 Pozycja x [mm] bramek Al, a odchylenia od równomiernoœci tego rozk³adu maj¹ charakter przypadkowy. Potwierdzone to zosta³o w badaniach na strukturach z bramk¹ krzemow¹ o typowej gruboœci (ok. 400 nm), wykonanych w ró nych wariantach technologicznych i dla ró nych warunków pomiaru. Dodatkowym potwierdzeniem tego faktu jest równie inny charakter zmian napiêcia wyprostowanych pasm V FB (pomiary elektryczne bez u ycia jakiegokolwiek promieniowania) w funkcji stosunku R (obwód/powierzchnia kwadratowej bramki). Badane struktury z bramk¹ krzemow¹ czêsto nie pozwala³y jednak osi¹gn¹æ wystarczaj¹co wysokich fotopr¹dów, co stwarza podstawy do ewentualnej optymalizacji technologii struktur próbnych do dalszych badañ. Wyniki prac opisano szczegó³owo w [P9], [K8], [K9]. Badania struktur metod¹ SLPT W celu umo liwienia pomiaru napiêcia wyprostowanych pasm V FB metod¹ fotoelektryczn¹, tzw. metod¹ SLPT (ang. Scanned Light Pulse Technique), zestawiono nowe stanowisko pomiarowe, w którego sk³ad wchodz¹: lock-in amplifier (umo liwiaj¹cy precyzyjne pomiary odpowiedzi elektrycznej uk³adu na impulsy œwietlne), laser argonowy (du y zakres mocy promieniowania UV), oscyloskop cyfrowy (dok³adne odczyty mierzonych charakterystyk), chopper. Tak skonfigurowana i precyzyjna aparatura umo liwia bardzo dok³adne pomiary napiêcia V FB metod¹ fotoelektryczn¹. Metoda bêdzie alternatyw¹ dla standardowych metod pomiaru tego parametru (np. z charakterystyk C = f(v)). Istota fotoelektrycznego pomiaru V FB polega na oœwietleniu struktury modulowanym œwiat³em impulsowym (chopper) i pomiarze charakterystyki odpowiedzi elektrycznej uk³adu u w funkcji napiêcia przy³o onego do bramki struktury V G. Z tak otrzymanej charakterystyki u = f(v G ) w punkcie u = 0 lub w punkcie najwiêkszej Napiêcie V = ( + C) [V] U G MS 0,15 0,10 0,00 0,10 0,10 19 mv Bramka polisi 7 TP-09 skos pion 0,15 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 Pozycja x [mm] Rys. 2. Rozk³ad wartoœci MS na powierzchni bramki: a) Al, b) poli-si

6 6 Zak³ad Badania Struktur MOS krzywizny charakterystyki (dla u bliskiego 0) odczytuje siê wartoœæ napiêcia V FB. Przewiduje siê, e metoda oka e siê znacznie dok³adniejsza od standardowych metod elektrycznych, a jej dok³adnoœæ bêdzie rzêdu ±10 mv (dok³adnoœæ odczytu V FB z charakterystyk C(V) wynosi ok. 100 mv). Przy wykorzystaniu lasera argonowego, gdzie (typowo) dysponujemy wi¹zk¹ œwiat³a o œrednicy plamki d =20 m, mo liwe stan¹ siê pomiary rozk³adu lokalnych wartoœci napiêcia V FB na powierzchni bramki (przy za³o eniu, e bramka bêdzie mia³a wiêksze rozmiary). Takie pomiary pozwol¹ okreœliæ rozk³ad przestrzenny tego parametru w p³aszczyÿnie bramki struktury MOS. Jest to kolejny krok w kierunku kompleksowego zbadania rozk³adów lokalnych wartoœci parametrów elektrycznych struktur MOS w p³aszczyÿnie powierzchni bramki i okreœlenia ich przyczyn. Dotychczas zbadano takie rozk³ady dla nastêpuj¹cych parametrów: MS efektywna kontaktowa ró nica potencja³ów, V G0 napiêcie p³askich pasm w dielektryku oraz E BG wysokoœæ bariery potencja³u na granicy bramka-dielektryk. Badania struktur metodami spektroskopii konduktancyjnej G³ównym celem badañ by³o opracowanie procedury pomiarowej oraz weryfikacja uzyskanych wyników dla pomiarów pu³apek w obszarze granicznym Si-SiO 2 metod¹ konduktancyjn¹. Zwrócono zw³aszcza uwagê na prawid³owoœæ okreœlania zale noœci s (V G ), decyduj¹cej o dok³adnoœci powi¹zania zmierzonych parametrów pu³apek z poziomami energetycznymi. Wdro ono metodê obliczeniow¹ umo liwiaj¹c¹ okreœlanie parametrów pu³apek (gêstoœci D it, sta³ej czasowej, odchylenia standardowego s, rozk³adu potencja³u powierzchniowego s ) przez dopasowanie teoretycznego spektrum konduktancji G p / do zmierzonych charakterystyk. Uwzglêdniono fluktuacje statystyczne potencja³u powierzchniowego s, powoduj¹ce rozrzut sta³ych czasowych i rozmycie wierzcho³ków zmierzonych charakterystyk G p /, obserwowane zarówno w próbkach Si, jak i SiC. W opracowanej metodzie uwzglêdniono mo liwoœæ sk³adania teoretycznego spektrogramu konduktancyjnego z dwóch rozk³adów o ró nych parametrach, a tak e z rozk³adu pochodz¹cego od pu³apek wolnych, znajduj¹cych siê w izolatorze bramkowym. W celu zweryfikowania metody wykonano seriê pomiarów spektrogramów konduktancyjnych dla znanych próbek krzemowych i porównano ich wyniki z wynikami publikowanymi w literaturze. Na rys. 3 pokazano rozk³ady najwa niejszych parametrów pu³apek w funkcji odleg³oœci energetycznej od dna pasma przewodnictwa E = E c E t. Wyniki badañ omówiono w pracach [P6 P8]. Opracowanie metody ³¹cznego zastosowania elipsometrii i interferometrii do pomiaru gruboœci warstw metalicznych w strukturach MOS Badania dotycz¹ sytuacji, gdy górna i dolna powierzchnia uskoku utworzonego przez bramkê metalow¹, warstwê SiO 2 i powierzchniê Si maj¹ ró ne w³aœciwoœci

7 Zak³ad Badania Struktur MOS 7 Rys. 3. Rozk³ady energetyczne parametrów pu³apek w miêdzypowierzchni SiO 2 -Si: a) gêstoœæ pu³apek D it, b) sta³a czasowa pu³apek, c) przekrój czynny na wychwyt elektronu optyczne. Istot¹ prac jest zastosowanie mikrointerferometrii jednoczeœnie z pomiarami elipsometrycznymi. Dziêki takiemu podejœciu zanotowano istotny postêp w pomiarze gruboœci warstwy metalicznej bramki bez koniecznoœci metalizowania powierzchni tworz¹cych uskok. Ustalono równie g³êbokoœæ osiadania bramki w tlenku krzemu. Bezpoœrednie wyznaczanie wysokoœci uskoku polega na zmierzeniu ugiêcia pr¹ ka interferencyjnego i odniesieniu tej wartoœci do odleg³oœci miêdzypr¹ kowej przy znanej d³ugoœci fali u ytego promieniowania. Zastosowany model pomija zjawiska interferencji wynikaj¹ce z gruboœci wszystkich warstw w strukturze, g³ównie jednak nie uwzglêdnia ró nicy faz spowodowanej odbiciami na granicach warstw bior¹cych udzia³ w powstawaniu obrazu interferencyjnego. Pomiary elipsometryczne i ich interpretacja zgodna z teori¹ Bruggemana nie przynosz¹ zadowalaj¹cych wyników z powodu np. uzyskiwania niefizycznych wartoœci pustych przestrzeni w warstwie aluminium (ujemne wartoœci voidu). Zastosowanie do analizy przesuniêæ fazowych uzyskiwanych w mikrointerferometrze tej samej metodyki jak w elipsometrii do wyznaczania wielkoœci i pozwala uzyskaæ bardziej prawdopodobny wynik wysokoœci wszystkich warstw uskoku.

8 8 Zak³ad Badania Struktur MOS Wspomaganie badañ elipsometrycznych badaniami interferencyjnymi w ogólnym zarysie polega na tym, e z interferogramu uzyskujemy ró nicê fazy, w której sk³ad wchodz¹ zarówno skoki fazy na granicach oœrodków struktury, jak i spowodowane gruboœciami optycznymi tych oœrodków. Za pomoc¹ pomiarów na elipsometrze mo na ustaliæ geometryczne gruboœci warstwy SiO 2 ial 2 O 3. Nastêpnie trzeba tak dobraæ gruboœæ warstwy Al, aby by³a osi¹gniêta wyznaczona z interferogramu wartoœæ ró nicy faz spowodowana uskokiem. Istotê tej metody pomiaru opisano w pracach [P12], [P13], [K5 K7]. Badanie zwi¹zków zachodz¹cych miêdzy gêstoœci¹, naprê eniami i wspó³czynnikiem za³amania warstw SiO 2 na pod³o ach krzemowych W 2005 r. kontynuowano badania wspó³zale noœci miêdzy gêstoœci¹, wspó³czynnikiem za³amania n i naprê eniami wystêpuj¹cymi w warstwach SiO 2 na pod³o ach krzemowych. Celem badañ by³o potwierdzenia (lub obalenie) postawionej hipotezy, e obserwowane od kilku lat rozk³ady lokalnych wartoœci parametrów elektrycznych (np. MS ) w p³aszczyÿnie powierzchni bramki s¹ skutkiem nierównomiernych rozk³adów naprê eñ mechanicznych i/lub odkszta³ceñ niesprê ystych (compaction) w warstwie SiO 2 struktury MOS spowodowanych przez te naprê enia. Potwierdzenie lub obalenie tej hipotezy wymaga zastosowania wystarczaj¹co dok³adnych metod pomiaru lokalnych wartoœci gêstoœci warstwy SiO 2, które s¹ miar¹ ewentualnych odkszta³ceñ niesprê ystych warstwy i pomiaru lokalnych wartoœci naprê eñ w SiO 2. Najbardziej bezpoœredni¹ i dok³adn¹ metod¹ pomiaru gêstoœci jest metoda wagowa, polegaj¹ca na okreœleniu masy substancji i podzieleniu jej przez objêtoœæ tej substancji. Niestety, nie ma mo liwoœci zastosowania metody wagowej do zbadania subtelnych zmian lokalnych wartoœci gêstoœci SiO 2 w p³aszczyÿnie powierzchni bramki. Dlatego poszukujemy takiego parametru SiO 2, którego wartoœæ by³aby jednoznacznie okreœlona przez gêstoœæ SiO 2 i którego rozk³ad wartoœci w p³aszczyÿnie bramki mo na by dostatecznie dok³adnie zmierzyæ. Takim parametrem jest prawdopodobnie wspó³czynnik za³amania n, którego lokalne wartoœci mo na dok³adnie okreœliæ metod¹ elipsometryczn¹. Zwi¹zek miêdzy gêstoœci¹ a wspó³czynnikiem za³amania n dany jest zale noœci¹ Lorentza-Lorenza, ale nasze wczeœniejsze prace wykaza³y, e w praktyce zale noœæ ta nie jest dok³adnie spe³niona. Dlatego postanowiono eksperymentalnie okreœliæ zale noœæ n = f( ) i oceniæ dok³adnoœæ, z jak¹ mo na okreœliæ na podstawie pomiaru wartoœci n. W tym celu na ró nie utlenionych p³ytkach krzemowych (a wiêc p³ytkach z warstwami SiO 2 o ró nych gêstoœciach) dokonano pomiarów elipsometrycznych wspó³czynnika za³amania n oraz okreœlono jej gêstoœæ metod¹ wagow¹ okreœlaj¹c masê p³ytki z warstw¹ SiO 2 jako m 1, a nastêpnie strawiaj¹c warstwê SiO 2 i powtórnie okreœlaj¹c masê p³ytki m 2 (bez warstwy SiO 2 ). Ró nica mas m 1 m 2 stanowi masê warstwy SiO 2 m. Dziel¹c tê masê przez znan¹ objêtoœæ V warstwy SiO 2 otrzymuje siê

9 Zak³ad Badania Struktur MOS 9 wartoœæ jej gêstoœci. Ka da ze zbadanych w ten sposób p³ytek pozwala okreœliæ jeden punkt w p³aszczyÿnie zale noœci n = f( ). Na podstawie wielu takich punktów jest mo liwe okreœlenie eksperymentalnej zale noœci n = f( ), jak równie ocena dok³adnoœci, z jak¹ mo na okreœliæ gêstoœæ warstwy SiO 2 na podstawie pomiaru jej wspó³czynnika za³amania. W 2005 r. wykonano nastêpuj¹ce prace w tej dziedzinie. Badaniu poddane zosta³y czterocalowe, dwustronnie polerowane p³ytki krzemowe o orientacji <100> i typie przewodnictwa N (grupa A: p³ytki nr 7 12, grupa B: p³ytki nr 1 6). Pomiary interferencyjne wykonane przed utlenianiem dla ka dej p³ytki pos³u y³y do zbadania kszta³tu powierzchni p³ytek krzemowych. P³ytki utleniono w temperaturze 1000 o C w atmosferze suchego tlenu do gruboœci tlenku ok. 10 nm (p³ytki nr 1, 7); 20 nm (p³ytki nr 2, 8); 30 nm (p³ytki nr 3, 9); 40 nm (p³ytki nr 4, 10); 50 nm (p³ytki nr 5, 11); 60 nm (p³ytki nr 6, 12). Gruboœæ poszczególnych warstw SiO 2 i ich wspó³czynniki za³amania dla = 630 nm wyznaczono za pomoc¹ elipsometru spektroskopowego o zmiennym k¹cie padania VASE (ang. Variable Angle Spectroscopic Ellipsometer) firmy J. A. Woollam Inc. Co. Na podstawie uzyskanych wyników wyci¹gniêto nastêpuj¹ce wnioski: Zmierzone masy warstw SiO 2 i obliczone objêtoœci tych warstw pozwoli³y na wyznaczenie stopnia densyfikacji warstw tlenku na pod³o ach krzemowych. Dla wszystkich p³ytek z grupy B (nr 1 6) uda³o siê otrzymaæ metod¹ wagow¹ poprawn¹ zale noœæ gêstoœci tlenku od jego gruboœci. Jeœli chodzi o p³ytki z grupy A, to poprawne wartoœci gêstoœci zarówno dla dolnej, jak i górnej warstwy SiO 2 uzyskano dla p³ytek kolejno o gruboœci ok. 20 nm (p³ytka nr 8), 30 nm (p³ytki nr 9), 50 nm (p³ytka nr 11). Zaobserwowano wyraÿn¹ ró nicê miêdzy gêstoœci¹ tlenku wyznaczon¹ metod¹ wagow¹ dla p³ytek o gruboœci tlenku poni ej 20 nm (odpowiadaj¹cy im wspó³czynnik za³amania powy ej 1,50) a gêstoœci¹ tlenku okreœlon¹ wzorami (n) zaczerpniêtymi z literatury. Informacjê o œrednich naprê eniach wystêpuj¹cych w warstwie SiO 2 mo na uzyskaæ okreœlaj¹c promieñ krzywizny R jednostronnie utlenionej p³ytki krzemowej. Wartoœæ R mo na okreœliæ metod¹ interferometryczn¹, a nastêpnie na podstawie tej wartoœci mo na obliczyæ œrednie naprê enia w warstwie SiO 2 wykorzystuj¹c wzór Stoneya. W tym przypadku tak e mamy do czynienia z metod¹ oceny œredniej wartoœci parametru w stosunkowo du ych obszarach warstwy SiO 2. Metoda ta nie umo liwi badania rozk³adów lokalnych wartoœci w p³aszczyÿnie powierzchni bramki. Dlatego podjêto prace nad zastosowaniem spektroskopii Ramana do badania rozk³adów lokalnych wartoœci naprê eñ w warstwie SiO 2. Prowadzone prace stanowi³y pewien komplet badañ niezbêdnych do ustalenia obecnoœci naprê eñ. Równolegle by³y wykonywane prace przygotowawcze do analizy rozproszonego promieniowania Ramana i przesuniêcia linii ramanowskiej spowodowanego istnieniem naprê eñ w warstwach MOS. Zakres tych prac mieœci³

10 10 Zak³ad Badania Struktur MOS siê w ramach projektu badawczego nr 3T11B pod kierownictwem doc. dr. in. Lecha Borowicza). Przedmiot prac by³ nastêpuj¹cy: sprawdzenie mo liwoœci skupiania promieniowania inicjuj¹cego rozproszenie na ma³ej powierzchni, np. w plamce o œrednicy kilku mikrometrów (w tym celu skonstruowano specjalny obiektyw zwierciadlany s³u ¹cy do formowania wi¹zek laserowych w szerokim zakresie widma od nadfioletu do podczerwieni, przy œrednicy plamki skupienia nieprzekraczaj¹cej 3 m); umiejêtnoœæ st³umienia linii wzbudzaj¹cej promieniowanie Ramana bez istotnego obni enia natê enia promieniowania analizowanego (w tym celu skonstruowano i wykonano p³ytkê Lummiera-Gehrickego d³ugoœci 100 mm i gruboœci 10 mm, stanowi¹c¹ spektroskop o wysokiej zdolnoœci rozdzielczej); detekcja promieniowania rozproszonego (konieczny bêdzie zakup CCD firmy Andor, ch³odzonego do 100 o C). Wykonane badania opisano w pracach [P30], [K18], [K20] Rozwój metod badania struktur Al-SiO 2 -SiC Stan badañ struktur Al-SiO 2 -SiC W 2005 r. kontynuowano uzgodniony z Instytutem MC2 program badañ licznych struktur z nades³anej w 2004 r. partii Olof3, a tak e prace nad uruchomieniem w Zak³adzie nowych metod pomiaru struktur na pod³o ach SiC. Wyniki badañ partii Olof3 przedyskutowano szczegó³owo z przedstawicielami MC2 (prof. O. Engström, prof. S. Bengtsson, prof. E. Sveijnbjornsson) w trakcie wizyty H. M. Przew³ockiego w Chalmers University w paÿdzierniku 2005 r. Przedstawiciele MC2 s¹ szczególnie zainteresowani przeprowadzeniem przez nas nastêpuj¹cych grup badañ: badanie wykrytych pików pr¹dowych wystêpuj¹cych na charakterystykach pr¹dowo-napiêciowych I(V) i ich zwi¹zku z rozk³adem energetycznym pu³apek na powierzchni granicznej SiC-SiO 2. Partnerzy szwedzcy maj¹ przedstawiæ swoje propozycje w tej sprawie i ewentualnie przes³aæ stosown¹ do tego celu partiê struktur próbnych; zastosowanie opracowanych w Zak³adzie metod fotoelektrycznych do pomiaru efektywnej kontaktowej ró nicy potencja³u (EKRP lub MS) i pomiaru wysokoœci barier potencja³u w ró nych strukturach na pod³o ach SiC. W 2005 r. wykonano z powodzeniem prace wstêpne, jednak pe³ne wykorzystanie metod fotoelektrycznych wymaga zmiany Ÿród³a promieniowania UV w systemie pomiarowym. ród³o takie zosta³o zakupione i bêdzie zainstalowane; szczegó³owe zbadanie w³aœciwoœci pu³apek wystêpuj¹cych na powierzchni granicznej SiC-SiO 2 i w pobli u tej powierzchni metod¹ spektroskopii konduktancyjnej wykorzystywanej intensywnie w Zak³adzie.

11 Zak³ad Badania Struktur MOS 11 Zagadnienie charakteryzacji struktur na pod³o u z wêglika krzemu nabiera szczególnego znaczenia w zwi¹zku z trwaj¹cym w ITME procesem uruchomienia krajowej produkcji p³ytek SiC. Bêdzie to wymaga³o wielu prac pomiarowo- -charakteryzacyjnych zarówno w odniesieniu do samych p³ytek SiC, jak i do wytwarzanych na ich pod³o u struktur. Potencja³ badawczy Zak³adu w tej dziedzinie przedstawiono w pracach [P26], [K15]. Badania struktur Al-SiO 2- SiC metodami spektroskopii konduktancyjnej Na tym etapie pracy skupiono siê g³ównie na charakteryzacji pu³apek w powierzchni granicznej SiC-SiO 2, które s¹ jednym z najwa niejszych czynników degraduj¹cych parametry elektryczne tranzystora MOS wytworzonego na wêgliku krzemu. Wiele badañ potwierdzi³o, e w SiC gêstoœci pu³apek powierzchniowych s¹ wy sze ni w krzemie. W wyniku postêpu w technologii obróbki SiC gêstoœæ pu³apek D it uda³o siê obni yæ do wartoœci cm 2 ev 1, czyli znacznie bli ej poziomu osi¹ganego dla krzemu, niemniej jednak nadal interfejs SiC-SiO 2 jest znacznie trudniejszy do kontroli ni analogiczny system na krzemie. Zastosowano nastêpuj¹ce metody wyznaczania rozk³adów energetycznych parametrów pu³apek: metoda hi-lo realizowana na mierniku Keithley PKG82, daj¹ca jedynie rozk³ad D it (E); metoda konduktancyjna realizowana na mierniku Agilent 4294A, pozwalaj¹ca na wyznaczenie D it (E), a tak e parametrów dynamicznych pu³apek sta³ych czasowych (E) i przekrojów czynnych (E). Pomiary wykonane na mierniku impedancji Agilent 4294A Pomiary C-V/R-V wykonywano przy czêstoœci sygna³u 1 MHz i amplitudzie 25 mv. Pomiary C-f/G-f wykonano w temperaturze pokojowej sygna³em o czêstoœci =2 f zmieniaj¹cym siê w zakresie od 1 MHz do 40 Hz, przy napiêciu V G polaryzuj¹cym bramkê kondensatora od akumulacji do g³êbokiego zubo enia. W przypadku badanych próbek SiC typu n nie by³o mo liwe uzyskanie stanu inwersji. Koncentracjê domieszek obliczano dla ka dego mierzonego kondensatora za pomoc¹ zale noœci 1/C 2 V G. Po obliczeniu N D wyznaczano parametry modelu pasmowego i charakterystykê teoretyczn¹ w funkcji potencja³u powierzchniowego C = f( s ), a nastêpnie wyznaczano eksperymentaln¹ zale noœæ potencja³u powierzchniowego od napiêcia polaryzacji s (V G ), która s³u y³a do wyznaczenia poziomu pu³apki E t w stosunku do dna pasma przewodnictwa E C oraz do obliczenia przekroju czynnego. Konduktancja równoleg³a pu³apki G p by³a obliczana ze zmierzonej charakterystyki czêstotliwoœciowej konduktancji kondensatora G( ) przy wykorzystaniu typowego schematu zastêpczego ze zmierzonymi wartoœciami C ox i R s. Na rys. 4 pokazano charakterystyki najwa niejszych parametrów pu³apek zmierzonych na próbkach SiC-SiO 2 w funkcji odleg³oœci energetycznej od dna pasma

12 12 Zak³ad Badania Struktur MOS Rys. 4. Rozk³ady energetyczne parametrów pu³apek w miêdzypowierzchni SiC-SiO 2 : a) gêstoœæ pu³apek D it, b) sta³a czasowa pu³apek, c) przekrój czynny na wychwyt elektronu przewodnictwa E = E c E t. Opis procedur pomiarowych oraz omówienie najwa niejszych wyników pomiarów przedstawiono w pracach [P7], [P8], [K2], [K3] Opracowanie metod badania struktur Al-La 2 O 3 -Si Jak wiadomo, najwa niejszym ograniczeniem dalszego rozwoju technologii uk³adów scalonych CMOS-VLSI jest gruboœæ warstwy SiO 2 (lub SiON) we wspó³czesnych uk³adach o ultrawysokiej skali integracji (ULSI). Od kilku lat w czo- ³owych oœrodkach naukowych na œwiecie trwaj¹ intensywne prace badawcze nad ró nymi materia³ami dielektrycznymi o wysokiej przenikalnoœci elektrycznej r (tzw. high-k dielectrics), które w przysz³oœci mog³yby zast¹piæ SiO 2. Wed³ug aktualnej wiedzy na ten temat najbardziej perspektywiczne wydaje siê zastosowanie warstw tlenku lantanu (La 2 O 3 ) jako dielektryka w uk³adach scalonych MOS. Dielektryk ten, o wzglêdnej przenikalnoœci elektrycznej r 30, jest stabilny termodynamicznie w kontakcie z krzemem i ma wiele innych cech predestynuj¹cych go do zastosowania w nowych generacjach uk³adów scalonych. Na przyk³ad zastosowanie warstwy La 2 O 3 gruboœci t d = 3,3 nm i efektywnej wartoœci r, reff = 27 jako

13 Zak³ad Badania Struktur MOS 179 dielektryka bramkowego w strukturze MOS pozwoli³o osi¹gn¹æ EOT = 0,48 nm, pr¹d up³ywnoœci I L = 0,06 A/cm 2 przy napiêciu V G = 1 V i pole przebicia dielektryka E BR = 13,5 MV/cm. Najbardziej zaawansowane w badaniach zastosowania warstw La 2 O 3 s¹ obecnie oœrodki naukowe w Azji Wschodniej (Japonia, Tajwan, Korea) oraz w USA. Przoduj¹cym oœrodkiem jest Tokyo Institute of Technology (TIT), a w nim grupa badaczy pod kierunkiem prof. H. Iwai. W wyniku wzajemnych wizyt naukowych przedstawicieli TIT i ITE w latach Zak³ad otrzyma³ propozycjê wziêcia udzia³u w badaniach struktur metal-la 2 O 3 -Si wytwarzanych w TIT. Pierwsz¹ partiê takich struktur (partia Hiroshi 1) otrzymano do badañ w czerwcu 2005 r. By³y to struktury Al-La 2 O 3 -Si zbudowane na p³ytkach Si pokrytych warstw¹ La 2 O 3 i nastêpnie poddawanych wygrzewaniu (PDA Post Deposition Annealing) w azocie w temperaturze 400 o C, 600 o C i 800 o C. Gruboœæ warstwy La 2 O 3 naniesionej na p³ytki krzemowe wynosi³a ok. 8,5 nm. Dotychczas wykonano cztery grupy badañ struktur Al-La 2 O 3 -Si: badania elipsometryczne, badania charakterystyk pojemnoœciowo-napiêciowych, pomiary charakterystyk pr¹dowo-napiêciowych i badania degradacji w³aœciwoœci dielektrycznych warstw La 2 O 3 pod wp³ywem wilgoci. Na podstawie badañ elipsometrycznych stwierdzono, e gruboœæ warstwy La 2 O 3 po wygrzewaniu, w stosunku do jej gruboœci przed wygrzewaniem, maleje w wyniku wygrzewania w temperaturze T = 400 o C (PDA 400), roœnie natomiast w wyniku wygrzewania w temperaturze 600 o C i 800 o C (PDA 600 i PDA 800). Odwrotnie zachowuje siê wspó³czynnik za³amania n, którego wartoœæ roœnie w wyniku PDA 400, a spada w wyniku PDA 600 i PDA 800. Prawdopodobn¹ przyczyn¹ takiego zachowania siê struktur w funkcji temperatury wygrzewania jest densyfikacja warstwy La 2 O 3 w wyniku PDA 400 oraz wyraÿnie zauwa alne narastanie warstwy poœredniej miêdzy La 2 O 3 a Si (warstwa zbli ona do SiO 2 ) w wyniku wygrzewania PDA 600 i PDA 800. W badaniach pojemnoœciowo-napiêciowych C(V) i pr¹dowo-napiêciowych I(V) tych struktur wykorzystano dwa systemy pomiarowe (WSBF i SSM). Pomiary wykonano na wiêkszych i na mniejszych strukturach MOS. Stwierdzono, e zarówno maksymalna wartoœæ pojemnoœci C max (w akumulacji), jak i efektywna przenikalnoœæ elektryczna reff wzrastaj¹ w wyniku PDA 400 i ulegaj¹ zmniejszeniu w wyniku wygrzewania PDA 600 i PDA 800. Potwierdza to tezê, e w przy wygrzewaniu PDA 400 decyduj¹ce znaczenie ma densyfikacja warstwy La 2 O 3, natomiast przy wy szych temperaturach wygrzewania narastanie warstwy poœredniej miêdzy La 2 O 3 a Si. Tezê tê dodatkowo potwierdza fakt, e niewielka histereza obserwowana w pomiarach charakterystyk C(V) zmniejsza siê wraz ze wzrostem temperatury wygrzewania, spadaj¹c do zera w wyniku wygrzewania PDA 800. Wartoœæ bezwzglêdna napiêcia wyprostowanych pasm V FB wzrasta wyraÿnie w wyniku wygrzewania PDA 400, a przy wygrzewaniach PDA 600 i PDA 800 ulega

14 14 Zak³ad Badania Struktur MOS ju niewielkim zmianom. Minimaln¹ wartoœæ EOT = 3,0 3,5 nm osi¹gniêto w wyniku wygrzewania PDA 400 (rys. 5). EOT [nm] Hiroshi1, Dependence of EOT on PDA for both measurement systems and both structure types syst. 1 small str. As depos. syst. 2 large str. PDA400 syst. 2 small str. syst. 1 large str. PDA600 PDA PDA Rys. 5. Zale noœæ EOT od warunków PDA dla ma³ych i du ych kondensatorów MOS mierzonych na dwóch systemach pomiarowych Wyniki pomiarów pr¹dowo-napiêciowych I(V) wykaza³y, e istotnie dla wielu struktur pr¹dy up³ywnoœci bramki s¹ znikome (poni ej 100 fa). Wystêpuje jednak doœæ du y rozrzut wartoœci tych pr¹dów dla ró nych struktur. Œwiadczy to prawdopodobnie o istnieniu defektów lokalnych w warstwie La 2 O 3. Interesuj¹cy jest fakt, e w przypadku struktur o ma³ych pr¹dach up³ywnoœci obserwuje siê charakterystyczny i powtarzalny kszta³t charakterystyki I(V), przy czym zale y on od tego, czy charakterystyka jest zdejmowana od ujemnych ku dodatnim wartoœciom napiêæ, czy odwrotnie. Warstwy dielektryczne La 2 O 3 ulegaj¹ degradacji po up³ywie pewnego czasu, jeœli nie s¹ starannie chronione przed wp³ywem wilgotnej atmosfery. Poniewa nie wszystkie pomieszczenia laboratoryjne Zak³adu s¹ klimatyzowane, wiêc badane Hiroshi1, PDA400,str.6/3M, I L =f(v G ) initial and after 2.5 months I [fa] After 2.5 months Initial V G [mv] Rys. 6. Porównanie pr¹dów up³ywnoœci w funkcji przy³o onego napiêcia pocz¹tkowo i po up³ywie 2,5 miesi¹ca

15 Zak³ad Badania Struktur MOS 15 struktury nie by³y wystarczaj¹co chronione przed wp³ywem wilgoci i ju po ok. 2,5 miesi¹ca pomiarów zaobserwowano pogorszenie siê parametrów elektrycznych struktur. Pogorszenie to dotyczy przede wszystkim charakterystyk I(V) i wyra a siê wzrostem pr¹dów up³ywnoœci bramki niekiedy o kilka rzêdów wielkoœci (rys. 6). Przeprowadzone powtórnie badania elipsometryczne wykaza³y, e gruboœæ warstw La 2 O 3 wyraÿnie wzrasta wskutek poch³aniania wilgoci. Opisane zjawisko degradacji warstw La 2 O 3 uniemo liwi³o wykonanie badañ fotoelektrycznych tych struktur. Publikacje 2005 [P1] BIENIEK T., BECK R. B., JAKUBOWSKI A., KUD A A.: Wytwarzanie ultracienkich warstw SiO 2 za pomoc¹ niskotemperaturowego utleniania w plaÿmie w.cz. Elektronika 2005 nr 2 3 s [P2] BIENIEK T., BECK R. B., JAKUBOWSKI A., KUD A A.: Analiza skutków ultrap³ytkiej implantacji jonów azotu w plaÿmie w. cz. (13,56 MHz). Mat. VIII Konf. Nauk. Technologia Elektronowa ELTE Stare Jab³onki, CD ROM 2005 s [P3] BIENIEK T., BECK R. B., JAKUBOWSKI A., KUD A A.:Ultra-Shallow Nitrogen Plasma Implantation for Ultra-Thin Silicon Oxynitride (SiO x N y ) Layer Formation. J. of Telecom. a. Inform. Technol nr 1 s [P4] BIENIEK T., BECK R. B., JAKUBOWSKI A., KUD A A.: Wytwarzanie cienkich warstw SiO 2 za pomoc¹ niskotemperaturowego utleniania w plaÿmie w. cz. Mat. VIII Konf. Nauk. Technologia Elektronowa ELTE Stare Jab³onki, CD ROM 2005 s [P5] CIOSEK J., PASZKOWICZ W., KUD A A., PANKOWSKI P., STANIS AWEK U.: Zr-Silicate Co-Evaporated Thin Films. Proc. of SPIE (w druku). [P6] GUTT T.: Impedance Measurements of Ultra-Thin Dielectric MOS Capacitors. Mat. VIII Konf. Nauk. Technologia Elektronowa ELTE Stare Jab³onki, CD ROM 2005 s [P7] GUTT T.: Analiza pu³apek w miêdzypowierzchni SiC i SiO 2 na ró nych pod³o ach metod¹ spektroskopii konduktancyjnej. Mat. IV Kraj. Konf. Elektroniki KKE. Dar³ówko Wschodnie, T. 2/2, s [P8] GUTT T.: Conductance Spectroscopic Analysis of Traps at SiC-SiO 2 Interface on Various Substrates. Conf. on Microelectronics Electronics and Electronic Technologies. Mat. 28th Int. Convention. Sem. Opatija, Chorwacja, , s [P9] HEJDUK K., PIERŒCIÑSKI K., RZODKIEWICZ W., MUSZALSKI J., KANIEWSKI J.: Dielectric Coatings for Infrared Detectors. Optica Appl vol. 35 nr 3 s [P10] JAROSZEWICZ B., DOMAÑSKI K., TOMASZEWSKI D., JANUS P., KUD A A., LATECKI B., KOCIUBIÑSKI A., NIKODEM M., K TCKI J., WZOREK M., MARCZEWSKI J., GRABIEC P.: Application of Ion Implantation for Mono-Si Piezoresistors Manufacturing in Silicon MEMS Technology. Vacuum 2005 vol. 78 nr 2 4 s [P11] KAMIÑSKA E., PIOTROWSKA A., GO ASZEWSKA K., UKASIEWICZ R., SZCZÊSNY A., KOWALCZYK E., JAGODZIÑSKI P., GUZIEWICZ M., KUD A A., BARCZ A., JAKIELA R.: Thermally Stable Transparent Ru-SiO Schottky Contacts for n-type GaN and AlGaN. Mater. Res. Soc. Symp. Proc vol. 831, E E

16 16 Zak³ad Badania Struktur MOS [P12] KUD A A., BOROWICZ L.: Pomiary w³aœciwoœci optycznych cienkich warstw metalicznych w strukturach MOS z wykorzystaniem mikroskopu interferencyjnego i elipsometru spektroskopowego. Mat. VII Szko³y - Konferencji Metrologia Wspomagana Komputerowo MWK Waplewo, T. II s [P13] KUD A A., BOROWICZ L., ZABOROWSKI M.: Determination of the Optical Properties of Thin Metal Layers in MOS Structures with Spectroscopic Ellipsometry and Interferometric Microscopy. Mat. Woollam Ellipsometer User Seminar. Darmstadt, Niemcy, L.OT. ORIEL [P14] KUD A A., PISKORSKI K., PRZEW OCKI H. M., BOROWICZ L., BRZEZIÑSKA D.: Fotoelektryczne badania podstawowych parametrów fizycznych struktur MOS z bramkami o niskiej transmisji optycznej. Mat. VII Szko³y - Konferencji Metrologia Wspomagana Komputerowo MWK Waplewo, T. III. s [P15] KUD A A., PRZEW OCKI H. M., BRZEZIÑSKA D., BOROWICZ L.: Photoelectrical Measurements of the Local Values of the Effective Contact Potential Difference in the MOS Structure. J. of Telecom. a. Inform. Technol vol. 1 s [P16] LEŒKO M., PRZEW OCKI H. M.: Badanie wp³ywu temperatury na parametry elektryczne struktur MOS. Elektronika 2005 vol. XLVI nr 2 3 s [P17] LEŒKO M., PRZEW OCKI H. M.: Badanie wp³ywu temperatury na parametry elektryczne struktur MOS. Mat. VIII Konf. Nauk. Technologia Elektronowa ELTE Stare Jab³onki, CD ROM 2005 s [P18] LEŒKO M., PRZEW OCKI H. M., RZODKIEWICZ W.: Investigation of the Influence of Temperature on Electrical Parameters of MOS Devices. Optica Appl. (w druku) [P19] PAPIS E., PIOTROWSKA A., KAMIÑSKA E., PIOTROWSKI T. T., KUD A A., SZADE J., WINIARSKI A., WAWRO A.: Electrochemical Sulphur Passivation of InGaAsSb and AlGaAsSb Surfaces. Mat. IV Int. Workshop on Semiconductor Surface Passivation SSP 2005, Ustroñ, Abstract of oral contribution s. 32. Appl. Surface Sci. (w druku). [P20] PIOTROWSKA A., PAPIS E., GO ASZEWSKA K., UKASIEWICZ R., KAMIÑSKA E., PIOTROWSKI T. T., KRUSZKA R., KUD A A., RUTKOWSKI J., SZADE J., WINIARSKI A., WAWRO A., ALESZKIEWICZ M.: Improved Performance of GaSb-Based MIR Photodetectors through Electrochemical Passivation in Sulphur Containing Solution. Mater. Res. Soc. Symp. Proc vol. 829, B6.8.1-B [P21] PISKORSKI K., KUD A A., PRZEW OCKI H. M.: Ocena dok³adnoœci metod okreœlania wysokoœci barier potencja³u w strukturach MOS. Mat. VIII Konf. Nauk. Technologia Elektronowa ELTE Stare Jab³onki, CD ROM 2005 s [P22] PISKORSKI K., KUD A A., RZODKIEWICZ W., PRZEW OCKI H. M.: Comparison of the Barrier Height Measurements by the Powell Method with the Photoelectric Effective Contact Potential Difference Measurement Results. J. of Telecom. a. Inform. Technol vol. 1 s [P23] PISKORSKI K., PRZEW OCKI H. M.: Badanie rozk³adów przestrzennych lokalnych wysokoœci barier potencja³u na powierzchniach granicznych bramka-dielektryk i pó³przewodnik-dielektryk w strukturach MOS. Mat. IV Kraj. Konf. Elektroniki KKE. Dar³ówko Wschodnie, T. 2/2 s [P24] PISKORSKI K., PRZEW OCKI H. M.: Distribution of Potential Barrier Height Local Values at Al-SiO 2 and Si-SiO 2 Interfaces of the Metal-Oxide-Semiconductor (MOS) Structures. Conf. on Microelectronics Electronics and Electronic Technologies. Mat. 28th Int. Convention. Opatija, Chorwacja, , s

17 Zak³ad Badania Struktur MOS 17 [P25] PISKORSKI K., PRZEW OCKI H. M.: Distribution of Potential Barrier Height Local Values at Al-SiO 2 and Si-SiO 2 Interfaces of the Metal-Oxide-Semiconductor (MOS) Structures. Bull. of Polish Academy Science (w druku). [P26] PRZEW OCKI H. M.: Badania struktur na pod³o ach SiC prowadzone w Instytucie Technologii Elektronowej. Mat. IV Kraj. Konf. Elektroniki KKE. Sesja specjalna poœwiêcona wêglikowi krzemu. Dar³ówko Wschodnie, T. 2/2 s [P27] PRZEW OCKI H. M., KUD A A., BRZEZIÑSKA D., MASSOUD H. Z.: Variability of the Local MS Values over the Gate Area of MOS Devices. J. of Telecom. a. Inform. Technol vol. 1 s [P28] PRZEW OCKI H. M.,KASSUR A., KUD A A., GUTT T., LIS D., RZODKIEWICZ W., PISKORSKI K., LEŒKO M., BOROWICZ L., BRZEZIÑSKA D., SAWICKI Z.: Zak³ad Badania Struktur MOS. Sprawozdanie z dzia³alnoœci Instytutu Technologii Elektronowej w 2004 r. Warszawa, kwiecieñ 2005, s [P29] PRZEW OCKI H. M., KASSUR A., KUD A A., GUTT T., LIS D., RZODKIEWICZ W., PISKORSKI K., LEŒKO M., BOROWICZ L., BRZEZIÑSKA D., SAWICKI Z.: Department of MOS System Studies. W: Institute of Electron Technology. Scientific Activity Prace ITE 2005 z.1/2 s [P30] RZODKIEWICZ W., BOROWICZ L.: Application of Interferences Methods for Determination of Curvature Radius in MOS Structures. Mat. X Sem. Powierzchnia i Struktury Cienkowarstwowe Szklarska Porêba, Optica Appl vol. 35 nr 3 s [P31] RZODKIEWICZ W., KUD A A., MISIUK A., SURMA B., B K-MISIUKJ.: Structural Characterization of Self-Implanted Si after HT-HP Treatment. J. of Mater. Sci. a. Eng. B (w druku). [P32] RZODKIEWICZ W., KUD A A., RATAJCZAK J., PISKORSKI K., ULYASHIN A.: Badanie w³aœciwoœci optycznych i mikrostrukturalnych wodorowanego krzemu Czochralskiego poddanego obróbce HT-HP. Mat. VIII Konf. Nauk. Technologia Elektronowa ELTE Stare Jab³onki, CD ROM 2005 s [P33] RZODKIEWICZ W., KUD A A., SAWICKI Z., PRZEW OCKI H. M.: Effects of Stress Annealing on the Electrical and the Optical Properties of MOS Devices. J. of Telecom. a. Inform. Technol nr 1 s [P34] RZODKIEWICZ W., PANAS A., PRZEW OCKI H. M.: Studies of Compaction and Decompaction of SiO 2 Layers on Silicon Substrates by Interferometry and Spectroscopic Ellipsometry. J. Appl. Surface Sci. (w druku). [P35] SOCHACKI M., UKASIEWICZ R., RZODKIEWICZ W., WERBOWY A., SZMIDT J., STARYGA E.: Silicon Dioxide and Silicon Nitride as a Passivation and Edge Termination for 4H-SiC Schottky Diodes. Diamond a. Related Mater nr 14 s [P36] SOCHACKI M., UKASIEWICZ R., SZMIDT J., RZODKIEWICZ W., LEŒKO M., WIATROSZAK M.: Warstwy termicznego SiO 2 i SiN 4 na wêgliku krzemu (4H-SiC) dla przyrz¹dów mocy MS i MIS. Mat. VIII Konf. Nauk. Technologia Elektronowa ELTE Stare Jab³onki, CD ROM 2005 s [P37] WIÊC AW-SOLNY L., JARZÊBSKI A. B., MROWIEC-BIA OÑ J., TUREK W., UJMA Z., KUD A A., GIBAS M., AK J.: Fabrication of Nafion- and Heteropoly Acid-Containing Thin Catalytic Films without Failure. Appl. Catalysis A: General 2005 nr 285 s [P38] YASTRUBCHAK O., DOMAGALA J. Z., WOSIÑSKI T., KUD A A., REGIÑSKI K.: Anisotropic Strain Relaxation in Lattice-Mismatched III-V Epitaxial Layers. phys. stat. sol. (c) 2005 vol. 2 nr 6 s

18 18 Zak³ad Badania Struktur MOS Konferencje, seminaria 2005 [K1] CIOSEK J., PASZKOWICZ W., KUD A A., PANKOWSKI P., STANIS AWEK U.: Zr-Silicate Co- -Evaporated Thin Films. Optical Systems Design Jena, Niemcy, (plakat). [K2] GUTT T.: Analiza pu³apek w miêdzypowierzchni SiC i SiO 2 na ró nych pod³o ach metod¹ spektroskopii konduktancyjnej. IV Kraj. Konf. Elektroniki KKE. Dar³ówko Wschodnie, [K3] GUTT T.: Conductance Spectroscopic Analysis of Traps at SiC-SiO 2 Interface on Various Substrates. Conf. on Microelectronics Electronics and Electronic Technologies. 28th Int. Convention. Sem. Opatija, Chorwacja, [K4] HEJDUK K., PIERŒCIÑSKI K., RZODKIEWICZ W., MUSZALSKI J., KANIEWSKI J.: Dielectric Coatings for Infrared Detectors. X Sem. Powierzchnia i Struktury Cienkowarstwowe Szklarska Porêba, (plakat). [K5] KUD A A., BOROWICZ L.: Pomiary w³aœciwoœci optycznych cienkich warstw metalicznych w strukturach MOS z wykorzystaniem mikroskopu interferencyjnego i elipsometru spektroskopowego. VII Szko³a Konferencja Metrologia Wspomagana Komputerowo MWK Waplewo, (ref.). [K6] KUD A A., BOROWICZ L., ZABOROWSKI M.: Determination of the Optical Properties of Thin Metal Layers in MOS Structures with Spectroscopic Ellipsometry and Interferometric Microscopy Konf. Optical Metrology. Monachium, Niemcy, [K7] KUD A A., BOROWICZ L., ZABOROWSKI M.: Determination of the Optical Properties of Thin Metal Layers in MOS Structures with Spectroscopic Ellipsometry and Interferometric Microscopy. Woollam Ellipsometer User Seminar. Darmstadt, Niemcy, L.OT. ORIEL [K8] KUD A A., PISKORSKI K., PRZEW OCKI H. M.: Photoelectrical Investigation of MOS Structures with Optically Thick Al and Poly-Si Gates. E-MRS 2005 Spring Meet., Strasburg, Francja, [K9] KUD A A., PISKORSKI K., PRZEW OCKI H. M., BOROWICZ L., BRZEZIÑSKA D.: Fotoelektryczne badania podstawowych parametrów fizycznych struktur MOS z bramkami o niskiej transmisji optycznej. VII Szko³a Konf. Metrologia Wspomagana Komputerowo MWK Waplewo, (ref.). [K10] LEŒKO M., PRZEW OCKI H. M., RZODKIEWICZ W.: Investigation of the Influence of Temperature on Electrical Parameters of MOS Devices. X Sem. Powierzchnia i Struktury Cienkowarstwowe Szklarska Porêba, [K11] PAPIS E., PIOTROWSKA A., GOLASZEWSKA K., UKASIEWICZ R., PIOTROWSKI T. T., KAMIÑSKA E., KRUSZKA R., KUDLA A., RUTKOWSKI J., SZADE J., WINIARSKI A., WAWRO A.: Properties of InGaAsSb and AlGaAsSb Surfaces under Sulphide Treatments Studies Using XPS and VASE Techniques. Int. Congress of Optics and Optoelectronics, Warszawa, (plakat). [K12] PAPIS E., PIOTROWSKA A., KAMIÑSKA E., PIOTROWSKI T. T., KUD A A., SZADE J., WINIARSKI A., WAWRO A.: Electrochemical Sulphur Passivation of InGaAsSb and AlGaAsSb Surfaces. IV Int. Workshop on Semiconductor Surface Passivation SSP 2005, Ustroñ, (abstr.). [K13] PISKORSKI K., PRZEW OCKI H. M.: Distribution of Potential Barrier Height Local Values at Al-SiO 2 and Si-SiO 2 Interfaces of the Metal-Oxide-Semiconductor (MOS) Structures. Conf. on Microelectronics Electronics and Electronic Technologies. 28th Int. Convention. Opatija, Chorwacja, , [K14] PISKORSKI K., PRZEW OCKI H. M.: Badanie rozk³adów przestrzennych lokalnych wysokoœci barier potencja³u na powierzchniach granicznych bramka-dielektryk i pó³przewodnik-dielektryk w strukturach MOS. IV Kraj. Konf. Elektroniki KKE. Dar³ówko Wschodnie,

19 Zak³ad Badania Struktur MOS 19 [K15] PRZEW OCKI H. M.: Badania struktur na pod³o ach SiC prowadzone w Instytucie Technologii Elektronowej. V Kraj. Konf. Elektroniki KKE. Dar³ówko Wschodnie, [K16] PRZEW OCKI H. M.: New Approach to Internal Photoemission and New MOS Structure Measurement Methods. Chalmers University of Technology, Goeteborg, Szwecja (ref. zapr.). [K17] PRZEW OCKI H. M.: Silicon Overcoming the Limitations. Chalmers University of Technology, Goeteborg, Szwecja, (ref. zapr.). [K18] RZODKIEWICZ W., BOROWICZ L.: Application of Interferences Methods for Determination of Curvature Radius in MOS Structures. X Sem. Powierzchnia i Struktury Cienkowarstwowe Szklarska Porêba, [K19] RZODKIEWICZ W., KUD A A., MISIUK A., SURMA B., B K-MISIUK J.: Structural Characterization of Self-Implanted Si after HT-HP Treatment. E-MRS 2005 Spring Meet. Strasburg, Francja, [K20] RZODKIEWICZ W., PANAS A., PRZEW OCKI H. M.:Studies of Compaction and Decompaction of SiO 2 Layers on Silicon Substrates by Interferometry and Spectroscopic Ellipsometry. E-MRS 2005 Spring Meet. Strasburg, Francja,