Deep-ultraviolet Raman investigatio

Deep-ultraviolet Raman investigation of
silicon oxide: thin film on silicon substrate
versus bulk material
Paweł Borowicz1,2, Mariusz Latek1, Witold Rzodkiewicz1, Adam Łaszcz1,
Andrzej Czerwinski1 and Jacek Ratajczak1
1 Institute of Electron Technology, Al. Lotniko ́w 32/46, 02-668 Warsaw, Poland
2 Institute of Physical Chemistry Polish Academy of Sciences, Kasprzaka 44/52, 01-224 Warsaw, Poland E-mail: [e-mail]
Received 5 April 2012
Accepted for publication 11 August 2012 Published 21 September 2012
Online at stacks.iop.org/ANSN/3/045003
Abstract
Raman spectroscopy is a powerful experimental technique for structural investigation of silicon based electronic devices such as metal–oxide–semiconductor-type structures. It is widely used for characterization of mechanical stress distribution in silicon substrate. However, in the case of Raman measurements of oxide layer on silicon substrate visible excitation makes this technique almost useless. The reason for this difficulty is two-phonon scattering from silicon substrate which masks the signal from oxide layer. Application of deep-ultraviolet (deep-UV) excitation reduces the penetration depth of the radiation into silicon substrate about 30 times. As a result, the simultaneous measurement of one-phonon scattering from silicon substrate and the Raman spectrum of the oxide layer become possible. This work presents the study of thin silicon oxide film on silicon substrate with application of deep-UV Raman scattering. The spectra measured for thin film are compared with reference spectra obtained for bulk material.
Keywords: Raman scattering, MOS structure, oxide film, mechanical stress Classification numbers: 4.10, 5.01

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

รังสีอัลตราไวโอเลตลึกตรวจสอบรามันซิลิคอนออกไซด์: บางฟิล์มบนพื้นผิวซิลิกอนเมื่อเทียบกับวัสดุจำนวนมากPaweł Borowicz1, 2, Mariusz Latek1, Witold Rzodkiewicz1 อดัม Łaszcz1Andrzej Czerwinski1 และเหมือนดังที่จูลส์ริ Ratajczak1เทคโนโลยีสถาบันอิเล็กตรอน 1, Al. Lotniko ́w 32/46, 02-668 วอร์ซอ โปแลนด์สถาบันฟิสิกส์ 2 โปแลนด์ออสการ์ของวิทยาศาสตร์ Kasprzaka 44/52, 01-224 วอร์ซอ โปแลนด์อีเมล์: [e-mail]ได้รับ 5 2555 เมษายนยอมรับตีพิมพ์วันที่ 11 2555 สิงหาคมประกาศ 21 2555 กันยายนออนไลน์ที่ stacks.iop.org/ANSN/3/045003บทคัดย่อกรามันเป็นเทคนิคการทดลองที่มีประสิทธิภาพสำหรับตรวจสอบโครงสร้างของซิลิกอนตามอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เช่นโครงสร้างโลหะ – ออกไซด์ – สารกึ่งตัวนำชนิด อย่างกว้างขวางใช้สำหรับคุณสมบัติของการกระจายความเครียดเชิงกลในพื้นผิวซิลิกอน อย่างไรก็ตาม ในกรณีของรามันวัดของออกไซด์ ชั้นบนซิลิคอนพื้นผิวเห็นในการกระตุ้นทำให้เทคนิคนี้เกือบไม่ เหตุผลสำหรับปัญหานี้คือ สอง phonon scattering จากพื้นผิวซิลิกอนที่มาสก์สัญญาณจากชั้นออกไซด์ ใช้ในการกระตุ้น (ลึก-UV) รังสีอัลตราไวโอเลตลึกลดการเจาะความลึกของรังสีเข้าไปในพื้นผิวซิลิกอประมาณ 30 ครั้ง ดัง วัดหนึ่ง phonon scattering จากพื้นผิวซิลิกอนพร้อมและสเปกตรัมรามันของชั้นออกไซด์ที่เป็นไปได้ งานนี้นำเสนอการศึกษาฟิล์มบางซิลิคอนออกไซด์บนพื้นผิวซิลิกอน ด้วยการประยุกต์ลึก-UV รามัน scattering การ แรมสเป็คตราฟิล์มบางวัดมีการเปรียบเทียบกับแรมสเป็คตราอ้างอิงได้วัสดุจำนวนมากคำสำคัญ: รามันโปรย โครงสร้างของ MOS ฟิล์มออกไซด์ หมายเลขการจัดประเภทความเครียดเชิงกล: 4.10, 5.01

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ลึกอัลตราไวโอเลตสอบสวนรามันของ
ซิลิกอนออกไซด์: ฟิล์มบาง ๆ บนพื้นผิวซิลิกอน
เมื่อเทียบกับวัสดุที่เป็นกลุ่ม
Paweł Borowicz1,2, Mariusz Latek1, Rzodkiewicz1 ลด์, อดัมŁaszcz1,
Andrzej Czerwinski1 และ Jacek Ratajczak1
1 สถาบันเทคโนโลยีอิเลค, อัล Lotniko W 32/46, 02-668 วอร์ซอ, โปแลนด์
2 สถาบันทางกายภาพเคมีโปแลนด์ Academy of Sciences, Kasprzaka 44/52, 01-224 วอร์ซอ, โปแลนด์ E-mail: [e-mail]
ได้รับ 5 เมษายน 2012
ได้รับการยอมรับสำหรับ สิ่งพิมพ์ 11 สิงหาคม 2012 เผยแพร่ 21 กันยายน 2012
ทางออนไลน์ stacks.iop.org/ANSN/3/045003
บทคัดย่อ
Raman spectroscopy เป็นเทคนิคการทดลองที่มีประสิทธิภาพสำหรับการตรวจสอบโครงสร้างของซิลิกอนที่ใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เช่นโครงสร้างโลหะออกไซด์สารกึ่งตัวนำชนิด มันถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในลักษณะของการกระจายแรงดันเชิงกลในซิลิกอนพื้นผิว อย่างไรก็ตามในกรณีของการวัดรามันของชั้นออกไซด์บนพื้นผิวซิลิคอนกระตุ้นการมองเห็นทำให้เทคนิคนี้เกือบจะไร้ประโยชน์ เหตุผลสำหรับปัญหานี้คือการกระเจิงสอง phonon จากซิลิกอนที่พื้นผิวมาสก์สัญญาณจากชั้นออกไซด์ การประยุกต์ใช้รังสีอัลตราไวโอเลตลึก (ลึก UV) ช่วยลดการกระตุ้นเจาะลึกของรังสีลงในซิลิกอนพื้นผิวประมาณ 30 เท่า เป็นผลให้การวัดพร้อมกันของหนึ่ง phonon กระเจิงจากซิลิกอนพื้นผิวและสเปกตรัมรามันของชั้นออกไซด์เป็นไปได้ งานนี้นำเสนอการศึกษาของฟิล์มบางซิลิคอนออกไซด์บนพื้นผิวซิลิกอนที่มีการประยุกต์ใช้ความลึก UV รามันกระเจิง สเปกตรัมที่วัดได้สำหรับฟิล์มบางเมื่อเทียบกับเปคตรัมที่ได้รับการอ้างอิงสำหรับวัสดุที่เป็นกลุ่ม
คำสำคัญ: รามันกระเจิงโครงสร้าง MOS ฟิล์มออกไซด์กลหมายเลขจำแนกความเครียด: 4.10, 5.01

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ลึกรังสีอัลตราไวโอเลตรามัน สอบสวน
ซิลิกอนออกไซด์ : ฟิล์มบางซิลิคอน
เมื่อเทียบกับขนาดใหญ่วัสดุ
pawe ł borowicz1,2 มาริ ส latek1 witold , , rzodkiewicz1 อดัมŁ aszcz1
andrzej , czerwinski1 Jacek และ ratajczak1
1 สถาบันเทคโนโลยีอิเล็กตรอน อัล lotniko ́ W 32 / 46 , 02-668 วอร์ซอ , โปแลนด์
2 สถาบันเคมีวิทยาศาสตร์ราชบัณฑิตยสถานแห่งโปแลนด์ทางกายภาพ kasprzaka 44 / 52 01-224 วอร์ซอโปแลนด์ E-mail : borowicz @ ITE waw pl . 5 เมษายน 2555

ได้รับตีพิมพ์เผยแพร่ 11 สิงหาคม 2555 21 กันยายน 2012
ออนไลน์ที่กองความดันลูกตา . org / ansn / 3 / 045003 นามธรรม

รามานสเปกโทรสโกปี เป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพสำหรับการตรวจสอบแบบโครงสร้างของซิลิคอนที่ใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เช่นโลหะ - ออกไซด์ - สารกึ่งตัวนำประเภทโครงสร้างมันถูกใช้อย่างกว้างขวางสำหรับคุณสมบัติของการกระจายความเค้นเชิงกลในซิลิคอนที่ทนทาน อย่างไรก็ตาม ในกรณีของรามันการวัดของชั้นออกไซด์ ซิลิคอนที่มองเห็นได้และทำให้เทคนิคนี้เกือบจะไร้ประโยชน์ เหตุผลของความยากนี้เป็นสอง Phonon กระเจิงจากซิลิคอนซึ่งรูปแบบสัญญาณจากชั้นออกไซด์การประยุกต์รังสีอัลตราไวโอเลต ( UV ลึกลึก ) และช่วยลดความลึกของการสอดใส่ของรังสีในซิลิคอนประมาณ 30 ครั้ง ผล พร้อมกันการวัดหนึ่ง Phonon กระเจิงจากซิลิคอน และรามานสเปกตรัมของชั้นออกไซด์เป็นที่สุด