Films de silicium déposés par LPCVD à partir de disilane PDF Download
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LA POTENTIALITE DU DISILANE COMME FILIERE GAZEUSE POUR LA REALISATION DE FILMS DE POLYSILICIUM, OBTENUS PAR DEPOT CHIMIQUE EN PHASE VAPEUR A BASSE PRESSION, EST ETUDIEE DU POINT DE VUE DE L'INFLUENCE DES PARAMETRES DE DEPOT (TEMPERATURE , PRESSION, FACTEURS GEOMETRIQUES) SUR LA CINETIQUE DE DEPOT, L'HOMOGENEITE, LA CRISTALLISATION PAR RECUIT A 600C ET LA CINETIQUE D'OXYDATION A 600C EN AMBIANCE HUMIDE. DANS UNE PREMIERE ETAPE, NOUS ESSAYONS DE DISCERNER LES PHENOMENES PHYSICOCHIMIQUES POUVANT INTERVENIR LORS DU DEPOT ET SUSCEPTIBLES D'EXPLIQUER LES RESULTATS OBTENUS CONCERNANT LA CINETIQUE DE DEPOT ET L'HOMOGENEITE DES FILMS REALISES. LE RECUIT EN ATMOSPHERE NEUTRE ET L'OXYDATION DE CES FILMS A 600C NOUS A PERMIS DE CONSTATER QUE, MOYENNANT UN CHOIX JUDICIEUX DES CONDITIONS DE DEPOT, LA FILIERE DISILANE PERMET D'OBTENIR A LA FOIS UNE CRISTALLISATION OPTIMALE ET UN TAUX D'OXYDATION MAXIMUM, CE QUI N'EST PAS LE CAS DES AUTRES FILIERES. LA DERNIERE PARTIE DU MEMOIRE DONNE LES RESULTATS ELECTRIQUES OBTENUS POUR DIFFERENTES SERIES DE TRANSISTORS A FILMS MINCES, REALISES SUR LES MATERIAUX ETUDIES, ET DONT LA FABRICATION INCLUT DES ETAPES TECHNOLOGIQUES ORIGINALES COMME LA REALISATION D'ISOLANTS DE GRILLE BI-COUCHES SIO2-SI3-N4, LE DOPAGE IN-SITU LORS DU DEPOT POUR LA REALISATION DES ZONES DE DRAIN ET DE SOURCE, OU L'HYDROGENATION PAR PLASMA. LES VALEURS DE MOBILITE OBTENUES (27 CM2/V.S POUR LES ELECTRONS, 22,7 CM2/VS POUR LES TROUS), COMPAREES A CELLES DE LA LITTERATURE, CONFIRMENT L'AVENIR DU DISILANE COMME FILIERE GAZEUSE ADAPTEE A LA REALISATION PAR LPCVD DE FILMS QUI REPONDENT AUX BESOINS DES NOUVELLES TECHNOLOGIES MICROELECTRONIQUES
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LA POTENTIALITE DU DISILANE COMME FILIERE GAZEUSE POUR LA REALISATION DE FILMS DE POLYSILICIUM, OBTENUS PAR DEPOT CHIMIQUE EN PHASE VAPEUR A BASSE PRESSION, EST ETUDIEE DU POINT DE VUE DE L'INFLUENCE DES PARAMETRES DE DEPOT (TEMPERATURE , PRESSION, FACTEURS GEOMETRIQUES) SUR LA CINETIQUE DE DEPOT, L'HOMOGENEITE, LA CRISTALLISATION PAR RECUIT A 600C ET LA CINETIQUE D'OXYDATION A 600C EN AMBIANCE HUMIDE. DANS UNE PREMIERE ETAPE, NOUS ESSAYONS DE DISCERNER LES PHENOMENES PHYSICOCHIMIQUES POUVANT INTERVENIR LORS DU DEPOT ET SUSCEPTIBLES D'EXPLIQUER LES RESULTATS OBTENUS CONCERNANT LA CINETIQUE DE DEPOT ET L'HOMOGENEITE DES FILMS REALISES. LE RECUIT EN ATMOSPHERE NEUTRE ET L'OXYDATION DE CES FILMS A 600C NOUS A PERMIS DE CONSTATER QUE, MOYENNANT UN CHOIX JUDICIEUX DES CONDITIONS DE DEPOT, LA FILIERE DISILANE PERMET D'OBTENIR A LA FOIS UNE CRISTALLISATION OPTIMALE ET UN TAUX D'OXYDATION MAXIMUM, CE QUI N'EST PAS LE CAS DES AUTRES FILIERES. LA DERNIERE PARTIE DU MEMOIRE DONNE LES RESULTATS ELECTRIQUES OBTENUS POUR DIFFERENTES SERIES DE TRANSISTORS A FILMS MINCES, REALISES SUR LES MATERIAUX ETUDIES, ET DONT LA FABRICATION INCLUT DES ETAPES TECHNOLOGIQUES ORIGINALES COMME LA REALISATION D'ISOLANTS DE GRILLE BI-COUCHES SIO2-SI3-N4, LE DOPAGE IN-SITU LORS DU DEPOT POUR LA REALISATION DES ZONES DE DRAIN ET DE SOURCE, OU L'HYDROGENATION PAR PLASMA. LES VALEURS DE MOBILITE OBTENUES (27 CM2/V.S POUR LES ELECTRONS, 22,7 CM2/VS POUR LES TROUS), COMPAREES A CELLES DE LA LITTERATURE, CONFIRMENT L'AVENIR DU DISILANE COMME FILIERE GAZEUSE ADAPTEE A LA REALISATION PAR LPCVD DE FILMS QUI REPONDENT AUX BESOINS DES NOUVELLES TECHNOLOGIES MICROELECTRONIQUES
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LES CINETIQUES DE CROISSANCE, DE GERMINATION ET DE CRISTALLISATION DES FILMS DE SILICIUM AMORPHE (A-SI) DEPOSES PAR LPCVD (LOW PRESSURE CHEMICAL VAPOR DEPOSITION) ONT ETE DETERMINEES PAR RECUIT IN SITU DANS UN MICROSCOPE ELECTRONIQUE A TRANSMISSION. LA CINETIQUE DU PROCESSUS DE CROISSANCE EST LINEAIRE, ANISOTROPE ET CARACTERISEE PAR UNE ENERGIE D'ACTIVATION (E#A) EGALE A 2,4 EV. LA LOI DE GERMINATION EST DECRITE PAR UNE LOI PUISSANCE ET L'ENERGIE D'ACTIVATION DU PROCESSUS (E#A#N) DEPEND DE LA TEMPERATURE DE DEPOT DU FILM ET DE LA NATURE DU GAZ REACTANT (E#A#N = 2,4 EV: 520C-300 MTORR, FILIERE SIH#4 ET E#A#N=4,3 EV: 465C-200 MTORR, FILIERE SI#2H#6). LA CINETIQUE DE CRISTALLISATION SUIT LA LOI D'AVRAMI D'EXPOSANT N VARIANT DE 5 A 13, SELON LES CONDITIONS DE DEPOT ET LA TEMPERATURE DE RECUIT (T#R). LA MICROSCOPIE ELECTRONIQUE IN SITU EN HAUTE RESOLUTION MONTRE QUE PLUSIEURS MECANISMES REGISSENT LA CROISSANCE DES GRAINS DE SILICIUM ET QUE L'EVOLUTION DU FRONT DE CROISSANCE S'EFFECTUE PAR INCORPORATION SIMULTANEE DE PLUSIEURS CENTAINES D'ATOMES. LA SPECTROSCOPIE DE PERTE D'ENERGIE DES ELECTRONS A PERMIS DE DETERMINER LA DENSITE DES FILMS AMORPHES ET DE METTRE EN EVIDENCE L'EXISTENCE D'UN ORDRE A COURTE DISTANCE. LE NOMBRE D'ATOMES CONTENUS DANS LE GERME DE TAILLE CRITIQUE EST INDEPENDANT DES PARAMETRES DE DEPOT ET DE RECUIT. LA VARIATION DE L'EXPOSANT Q DE LA LOI DE GERMINATION S'INTERPRETE PAR UNE CINETIQUE DE MISE EN AMAS DES ATOMES DE SILICIUM LORS DU DEPOT, ET PAR UNE EXODIFFUSION RAPIDE DE L'HYDROGENE POUR T#R>600C. LES TRANSISTORS ELABORES A PARTIR DES FILMS DEPOSES A 465C ET 200 MTORR (FILIERE SI#2H#6) ET RECUITS A 600C OU 750C PRESENTENT LES MEILLEURS PERFORMANCES ELECTRIQUES ET SONT CORRELEES AU MAXIMUM DE LA TAILLE DES GRAINS (D#G). CE DERNIER PARAMETRE EST LIE A DES VITESSES DE GERMINATION ET DE CROISSANCE RESPECTIVEMENT MINIMALE ET MAXIMALE. UN RECUIT ANISOTHERME EST PROPOSE AFIN D'AUGMENTER LA TAILLE DES GRAINS, DE DIMINUER LA LARGEUR DES DISTRIBUTIONS DES TAILLES ET LES TEMPS DE RECUIT
Author: Jacques Simon Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 123
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LE SILICIUM POLYCRISTALLIN OU AMORPHE HYDROGENE EST UN MATERIAU TRES INTERESSANT, UTILISE EN MICRO-ELECTRONIQUE POUR LA REALISATION DE NOMBREUX DISPOSITIFS. L'ANALYSE DE LA PHASE GAZEUSE DE DECOMPOSITION A MIS EN EXERGUE L'IMPORTANCE DU ROLE DES REACTIONS CHIMIQUES EN PHASE HOMOGENE DANS LE MECANISME DE DISSOCIATION THERMIQUE DU DISILANE. L'AJOUT DE PHOSPHINE DANS LA PHASE GAZEUSE ENTRAINE DES MODIFICATIONS DE SA COMPOSITION. LES AVANTAGES APPORTES PAR L'UTILISATION DU DISILANE EN TERMES DE TEMPERATURE D'ELABORATION ET DE VITESSE DE CROISSANCE EN PRESENCE DE PHOSPHINE SONT MIS EN EVIDENCE ET CORRELES AVEC LA COMPOSITION DE LA PHASE GAZEUSE ET EN PARTICULIER AVEC LA QUANTITE DE RADICAUX SILYLENES PRESENTS. L'INFLUENCE DE DIVERS PARAMETRES TELS QUE LA TEMPERATURE, LA PRESSION TOTALE OU LA FRACTION MOLAIRE A ETE ETUDIEE AUX TRAVERS DE DEUX PLANS D'EXPERIENCES. LA POTENTIALITE DU DISILANE EN TANT QUE NOUVEAU PRECURSEUR GAZEUX DE SILICIUM EN REMPLACEMENT DU MONOSILANE A ETE DEMONTREE. DANS LE CAS DU DOMMAGE IN-SITU, IL PERMET L'OBTENTION DE FILMS AYANT LES MEMES PROPRIETES (CONCENTRATION EN DOPANTS, RESISTIVITE) AVEC UN TAUX D'INHIBITION DE LA VITESSE DE CROISSANCE BEAUCOUP PLUS FAIBLE
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CE TRAVAIL EST CONSACRE AU SILICIUM DEPOSE ET DOPE IN-SITU PAR LPCVD (LOW PRESSURE CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION) A BASSE TEMPERATURE ( 600C) DANS UN REACTEUR TUBULAIRE HORIZONTAL A PAROI CHAUDE. LES SYSTEMES GAZEUX EMPLOYES SONT RESPECTIVEMENT SILANE-HELIUM-PHOSPHINE POUR LE DOPAGE AU PHOSPHORE ET SILANE-HELIUM-DIBORANE POUR LE DOPAGE AU BORE. LA PREMIERE PARTIE TRAITE DU DOPAGE AU PHOSPHORE. LES CONDITIONS EXPERIMENTALES CONDUISANT A UNE INCORPORATION UNIFORME DU PHOSPHORE SUR LA GAMME 3X10#1#6 - 3X10#2#0 ATOMES/CM#3 SONT ETUDIEES. LA SECONDE PARTIE TRAITE DU DOPAGE AU BORE. DES PROBLEMES D'UNIFORMITE DE L'INCORPORATION EN BORE LE LONG DU REACTEUR ATTRIBUES A LA CHIMIE DU COUPLE SILANE-DIBORANE SONT RENCONTRES. L'EMPLOI D'UNE CANNE D'INJECTION PERMET DE RETABLIR L'UNIFORMITE DU DEPOT. LES PROPRIETES ELECTRIQUES DES COUCHES DE SILICIUM POLYCRISTALLIN DOPE SONT ETUDIEES EN FONCTION DE LA CONCENTRATION EN ATOMES DOPANTS ET DE LA PRESSION DE DEPOT, MONTRANT QU'UNE PRESSION DE DEPOT ELEVEE CONDUIT A DE MEILLEURES CARACTERISTIQUES ELECTRIQUES. LES RESULTATS ACQUIS ONT PERMI DE REALISER DES STRUCTURES DE TYPE PIN SUR SUBSTRATS D'ITO (INDIUM TIN OXYDE) DESTINEES A LA FABRICATION D'UNE MATRICE DE CONTACTS REDRESSEURS
Author: Juan-José Pedroviejo Poyatos
Author: Juan-José Pedroviejo Poyatos
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Author: JEAN-PAUL.. GUILLEMET
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Author: Jacques Simon
Author: Chakravarthy Srinivasa Gorthy
Author: DAVID.. BRIAND
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