Wyniki 1-7 spośród 7 dla zapytania: authorDesc:"ROBERT MROCZYŃSKI"

Enhancement of immunity on MeV electron radiation of MOS structures by means of fluorine implantation from r.f. plasma


  The electrical properties of MOS structures after electrons and/or other particles irradiation is a major issue for nowadays radiation- hard or space applications [1-3]. For semiconductor devices exploited in that area of applications, reliability of MOS structures, stability of electrical characteristics, as well as low leakage currents and high breakdown voltage values (Ubr) are mandatory. It is commonly known that interactions with high-energy particles can lead to instabilities of the operation of major device used in every integrated circuit - MOS transistor. Our recent works have demonstrated that the incorporation of fluorine at the semiconductor/dielectric system results in improvement of electro-physical properties of MOS structures [4]. Moreover, we have proved that fluorine implantation can also be used as a method to increase the immunity on electron radiation of MOS devices [5]. The aim of this work is to take more deeply investigations of such enhancement and perform comprehensive studies on changes in electro-physical properties of MOS structures after the fluorination of silicon substrates with varied power applied to the reactive chamber and irradiation at different total radiation doses. Experimental In all technological experiments carried out in this work, borondoped, <100>-oriented silicon wafers with resistivity of 4-7 Ωcm, cleaned using standard RCA method were used. At first, silicon dioxide layer (SiO2) fabricated by PECVD was deposited. In the next step, dielectric layer was reactive[...]

Technologia i zastosowanie warstw tlenko-azotków krzemu wytwarzanych metodą PECVD do struktur pamięciowych z podwójną warstwą dielektryczną (SiOxNy-HfO2)

Czytaj za darmo! »

Zachowanie tendencji zmniejszania wymiaru charakterystycznego elementarnych przyrządów krzemowych stanowi dla współczesnej nanoelektroniki duże wyzwanie, szczególnie, jeśli chodzi o materiał na dielektryki bramkowe w przyrządach typu MOS. Poniżej pewnej grubości tlenku krzemu - dielektryka najczęściej stosowanego w technologii krzemowej - radykalnie rosną prądy upływu, dlatego rozwojowi wsp[...]

Ultra-płytka implantacja fluoru z plazmy w.cz. jako metoda poprawy właściwości elektro-fizycznych struktur MIS z dielektrykami bramkowymi wytwarzanymi metodą PECVD


  Zalecane przez ITRS (z ang. International Technology Roadmap for Semiconductors) zmniejszanie wymiaru charakterystycznego przyrządów półprzewodnikowych stymuluje ciągły proces wprowadzania nowych rozwiązań materiałowo-konstrukcyjnych do technologii kolejnych generacji układów scalonych [1]. Jedną z przełomowych zmian w ostatnich latach było całkowite zastąpienie termicznego tlenku krzemu (SiO2) (właściwie dwutlenku krzemu, ale w żargonie technologicznym mówi się po prostu - tlenek krzemu), używanego dotychczas w funkcji dielektryka bramkowego w najbardziej zaawansowanych układach CMOS, materiałem dielektrycznym o wysokiej wartości przenikalności elektrycznej, tzw. high-k dielectric [2]. Wciąż trwają prace zmierzające do poprawy niezawodności i powtarzalności technologii wytwarzania warstw izolacyjnych, które miałyby służyć jako dielektryki bramkowe w strukturach MOS. Jedną z metod jest wprowadzanie jonów fluoru w obszar bramki [3, 4]. Wykazano, że wprowadzenie fluoru w obszar bramkowy powoduje poprawę szeregu parametrów elektro-fizycznych struktur półprzewodnikowych, m.in. redukcję niestabilności napięcia progowego [5], odporności na radiację [6], czy zmniejszenie generacji pułapek powierzchniowych w trakcie lawinowego wstrzykiwania dziur [7]. Do tej pory zaproponowano szereg metod implantacji jonów fluoru do obszaru półprzewodnika. Do metod tych możElektronika 2/2011 21 na zaliczyć m.in. klasyczną implantację jonów [8], osadzanie z fazy ciekłej LPD (z ang. Liquid Phase Deposition) [9], czy utlenianie w atmosferze zawierającej tlen (O2) i trójfluorek azotu (NF3) [10]. Każda z technologii posiada jednak swoje ograniczenia technologiczno-konstrukcyjne. Proces klasycznej implantacji wprowadza znaczne uszkodzenia strukturalne oraz radiacyjne powierzchni półprzewodnika i nie pozwala, z uwagi na zbyt duże energię jonów dostępne w tego typu urządzeniach, na powtarzalne implantowanie jonów na bardzo płytkie głębokości. Z kolei w t[...]

Wpływ ultrapłytkiej implantacji azotu na właściwości antykorozyjne powłok tlenkowych SiO2 wytwarzanych metodami plazmowymi PECVD na stopie magnezu AZ91


  W pracy przedstawiono wpływ azotu, wprowadzonego w obszar między powierzchnią stopu magnezu a powłoką SiO2, na właściwości korozyjne stopu magnezu AZ91. Azot wprowadzany był przed procesem wytworzenia warstwy ochronnej za pomocą procesu ultra-płytkiej implantacji z plazmy wysokiej częstotliwości (13,56 MHz) w reaktorze PECVD. Do procesu implantacji wykorzystana została plazma wytworzona w gazach: N2 oraz NH3. Następnie, na każdej zaimplantowanej próbce wytworzono powłokę ochronną za pomocą procesu utleniania plazmowego lub osadzania plazmowego. Uzyskane wyniki zestawione zostały z próbką referencyjną badanego stopu. Właściwości korozyjne wytworzonych powłok określono na podstawie analizy krzywych woltamperometrycznych. Najniższe gęstości prądu korozji otrzymano dla próbki, której powłoka ochronna wykonana została w procesie osadzania plazmowego na powierzchni zaimplantowanej z plazmy wytworzonej w gazie N2 (ikor = 2,36 μA/cm2). Największą odporność na występowanie korozji wżerowej (największa różnica potencjałów: potencjału korozyjnego Ekor i potencjału korozji wżerowej Epit) zaobserwowano dla próbki, której powłoka ochronna wytworzona została przez utlenianie plazmowe wykonywane po procesie implantacji azotu z plazmy powstałej w gazie NH3. Słowa kluczowe: odporność korozyjna, procesy plazmowe, metody elektrochemiczne, stopy magnezu, PECVD The infl uence of ultra-shallow implantation process of nitrogen on the corrosion properties of SiO2 coatings formed on the magnesium alloys AZ91 by using PECVD plasma methods The work shows the infl uence of nitrogen, incorporated at the interface between the surface of magnesium alloy and SiO2 coating, on corrosion resistance of AZ91 magnesium alloys. Nitrogen was incorporated before the process of manufacture of protective layers by using the ultra-shallow implantation process of the high frequency plasma (13,56 MHz) in the reactor PECVD. During implantation process was used two types of plasma:[...]

Charakteryzacja warstw azotku krzemu (SiNx) wytwarzanego metodą PECVD dla zastosowań w przyrządach M(O)EMS

Czytaj za darmo! »

W pracy przedstawiono wyniki badań warstw azotku krzemu wytwarzanych metodą chemicznego osadzania z fazy lotnej wspomaganego plazmą (PECVD). Warstwy dielektryczne zostały poddane charakteryzacji przy użyciu: elipsometrii spektroskopowej, profilometrii oraz nanoindentacji. Wybrane warstwy posłużyły do wykonania elementów mikrosystemów - belki i membrany, które obserwowane były za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego. Zaprezentowano także zależności właściwości warstw SiNx od parametrów procesu PECVD: ciśnienia panującego w komorze reaktora, mocy generatora wysokiej częstotliwości, przepływu amoniaku oraz czasu wzbudzenia generatora niskiej częstotliwości. Przedstawione wyniki pokazały możliwość sterowania poziomem naprężeń w warstwie SiNx poprzez odpowiedni dobór czasów pracy generatora niskiej i wysokiej częstotliwości. Rezultaty zawarte w niniejszej pracy mają duże znaczenie dla dalszej optymalizacji technologii warstw azotku krzemu dla zastosowań w przyrządach typu M(O)EMS. Abstract. In this work, the studies of properties of silicon nitride (SiNx) layers formed by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) have been described. Dielectric layers were investigated by means of spectroscopic ellipsometry, profilometry and nanoindentation method. Selected layers of silicon nitride were successfully used as beams and diaphragms. Scanning Electron Microscopy (SEM) was used to perform observations of fabricated micromechanical elements. In this paper there is also presented the influence of PECVD process parameters on physical and mechanical properties of studied in this work SiNx layers. The results obtained in the course of this work are very important from the point of view of further silicon nitride technology optimization for applications in M(O)EMS devices. (Characterization of PECVD silicon nitride (SiNx) layers for M(O)EMS applications). Słowa kluczowe: azotek krzemu (SiNx), PECVD, nanoindentacja, MEMS. Keywords: silicon n[...]

Technologia i charakteryzacja struktur tranzystorów cienkowarstwowych (TFT)

Czytaj za darmo! »

W niniejszej pracy przedstawiono wyniki prób opracowania technologii struktur tranzystorów cienkowarstwowych (TFT) opartych o warstwy wytwarzane metodą chemicznego osadzania z fazy lotnej wspomaganego plazmą (PECVD). Do najważniejszych zadań tej pracy należał wybór optymalnego procesu osadzania warstw dielektryka bramkowego oraz półprzewodnika amorficznego. Funkcje tych warstw pełniły, odpowiednio, warstwy tlenko-azotku krzemu (SiOxNy) oraz amorficznego krzemu (a-Si). Uzyskane wyniki charakteryzacji elektrycznej pierwszej serii wykonanych struktur testowych TFT pokazały duże możliwości opracowanej w IMiO PW technologii. Uzyskano napięcia progowe gotowych struktur tranzystorowych na poziomie UTH ~ 3 V, natomiast nachylenie charakterystyki prądowo-napięciowej w zakresie przedprogowym wyniosło SS ~ 400 mV/dec, co jest jednym z najlepszych wyników spotykanych w literaturze. Abstract. In this study there are presented, the results of tries attempts of thin-film transistors (TFT) technology development based on layers fabricated by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD). In the course of this work the optimization of gate dielectric, as well as amorphous semiconductor layer deposition was one of the most important task. Silicon oxynitride (SiOxNy) and amorphous silicon (a-Si), respectively, were used as those layers. The first results obtained from the analysis of electrical characteristics of fabricated TFT test structures have demonstrated a great promise of the optimized at IMiO PW technology. The threshold voltage UTH~3V and subthreshold swing SS ~ 400mV/dec values were obtained, which are ones of the best results found in literature. (Technology and characterization of thin-film transistors (TFT)). Słowa kluczowe: tlenko-azotek krzemu (SiOxNy), krzem amorficzny (a-Si), TFT, PECVD, charakteryzacja elektryczna. Keywords: silicon oxynitride (SiOxNy), amorphous silicon (a-Si), TFT, PECVD, electrical characterization. Wprowadzenie Dyn[...]

Wytwarzanie i charakteryzacja cienkich warstw tlenku hafnu dla zastosowań w technologii MOSFET w węgliku krzemu


  Jednym z najważniejszych procesów w technologii wytwarzania tranzystorów MOSFET jest osadzanie dielektryka bramkowego. W technologii krzemowej doskonałej jakości naturalny dielektryk bramkowy w postaci SiO2 stał się motorem rozwoju mikroelektroniki. Podobnie jak krzem, węglik krzemu również utlenia się w obecności atmosfery utleniającej tworząc SiO2. O ile układ SiO2/Si ma wręcz doskonałe parametry elektrofizyczne, układ SiO2/SiC cierpi na wiele różnych niedoskonałości. Związane jest to przede wszystkim z obecnością węgla w układzie SiO2/SiC powstającym podczas wysokotemperaturowego utleniania SiC. Część z atomów węgla akumuluje się w obszarze przejściowym SiO2/SiC prowadząc do powstawania centrów defektowych. Wpływa to na powstawanie stanów pułapkowych, które znacząco ograniczają ruchliwość nośników w kanale tranzystora [1]. Równolegle prowadzi się badania związane z wytwarzaniem i charakteryzacją alternatywnych materiałów dielektrycznych, które również nie przyniosły całkowicie satysfakcjonujących rezultatów [2]. Bardzo ciekawą i rokującą na przyszłość metodą wytwarzania bramki tranzystora MOSFET jest stosowanie dielektryków podwójnych SiO2/dielektryk o wysokiej przenikalności elektrycznej. Bardzo cienka warstwa SiO2 stanowi bufor pomiędzy powierzchnią SiC a dielektrykiem o wysokiej stałej dielektrycznej. Zadaniem warstwy buforowej jest zapewnienie odpowiedniej jakości interfejsu pomiędzy SiC a warstwą dielektryka oraz zmniejszenie prądu upływu bramki. Warstwy dielektryczne o wysokiej wartości przenikalności elektrycznej pozwalają na zwiększenie niezawodności tranzystorów MOSFET. Przede wszystkim wysoka stała dielektryczna powoduje zmniejszenie pola elektrycznego w obszarze dielektryka podbramkowego, co zwiększa jego niezawodność. Wśród materiałów dielektrycznych o wysokiej względnej przenikalności wysoką pozycję zajmuje tlenek hafnu HfO2 charakteryzujący się zarówno wysoką stałą dielektryczną (εr ≈ 15[...]

 Strona 1