ETUDE DES PARAMETRES MICROSCOPIQUES DE LA PIEZORESISTIVITE DE COUCHES MINCES DE SILICIUM POLYCRISTALLIN DOPE AU BORE PDF Download
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Book Description
L'ELABORATION DE FILMS MINCES DE SILICIUM POLYCRISTALLIN, OBTENUS PAR RECUIT THERMIQUE A 575C DU SILICIUM AMORPHE HYDROGENE DEPOSE PAR PECVD ET DOPE IN-SITU AU BORE, A PERMIS DE MENER UNE ETUDE EN FONCTION DU DOPAGE SUR L'EVOLUTION DES PROPRIETES MECANIQUES (CONTRAINTES RESIDUELLES, CONSTANTES ELASTIQUES) ET PHYSICO-CHIMIQUES (CONCENTRATION D'HYDROGENE, INDICE DE REFRACTION) DU MATERIAU AU COURS DU RECUIT. EN PARTICULIER, NOUS MONTRONS QUE LE CHANGEMENT DE SIGNE DE LA COURBURE DES PLAQUES AU COURS DU RECUIT EST DU A LA DESORPTION DE L'HYDROGENE DU FILM QUI SE PRODUIT A UNE TEMPERATURE PROCHE DE LA TEMPERATURE DE DEPOT ET INDEPENDAMMENT DE LA CONCENTRATION DE BORE. DES MESURES DE DIFFRACTION DE RAYONS X SOUS INCIDENCE RASANTE ONT EGALEMENT PERMIS DE COMPARER LA DISTRIBUTION DES CONTRAINTES RESIDUELLES ET LES PARAMETRES MECANIQUES MICROSCOPIQUES A CEUX MACROSCOPIQUES DEDUITS DU RELEVE DE LA DEFORMEE ET DES MESURES DE NANO-INDENTATION. EN MODELISANT LA REPONSE OPTIQUE DANS LA GAMME DE L'INFRA-ROUGE MOYEN DU SILICIUM POLYCRISTALLIN PAR LE MODELE DE DRUDE, NOUS AVONS DETERMINE SANS CONTACT LES PARAMETRES MICROSCOPIQUES DU TRANSPORT DANS LE GRAIN. DES MESURES DE PIEZOREFLECTIVITE INFRA-ROUGE NOUS ONT ENSUITE PERMIS DE SUIVRE L'EVOLUTION DES PARAMETRES DE TRANSPORT SOUS CONTRAINTE STATIQUE IMPOSEE PAR UN MODULE DE FLEXION QUATRE POINTS. NOUS EN DEDUISONS UN FACTEUR DE JAUGE SENSIBLEMENT CONSTANT DANS NOTRE GAMME DE DOPAGE DE L'ORDRE DE 23 5 EN BON ACCORD AVEC CELUI OBTENU D'APRES DES MESURES DE PIEZORESISTIVITE
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L'ELABORATION DE FILMS MINCES DE SILICIUM POLYCRISTALLIN, OBTENUS PAR RECUIT THERMIQUE A 575C DU SILICIUM AMORPHE HYDROGENE DEPOSE PAR PECVD ET DOPE IN-SITU AU BORE, A PERMIS DE MENER UNE ETUDE EN FONCTION DU DOPAGE SUR L'EVOLUTION DES PROPRIETES MECANIQUES (CONTRAINTES RESIDUELLES, CONSTANTES ELASTIQUES) ET PHYSICO-CHIMIQUES (CONCENTRATION D'HYDROGENE, INDICE DE REFRACTION) DU MATERIAU AU COURS DU RECUIT. EN PARTICULIER, NOUS MONTRONS QUE LE CHANGEMENT DE SIGNE DE LA COURBURE DES PLAQUES AU COURS DU RECUIT EST DU A LA DESORPTION DE L'HYDROGENE DU FILM QUI SE PRODUIT A UNE TEMPERATURE PROCHE DE LA TEMPERATURE DE DEPOT ET INDEPENDAMMENT DE LA CONCENTRATION DE BORE. DES MESURES DE DIFFRACTION DE RAYONS X SOUS INCIDENCE RASANTE ONT EGALEMENT PERMIS DE COMPARER LA DISTRIBUTION DES CONTRAINTES RESIDUELLES ET LES PARAMETRES MECANIQUES MICROSCOPIQUES A CEUX MACROSCOPIQUES DEDUITS DU RELEVE DE LA DEFORMEE ET DES MESURES DE NANO-INDENTATION. EN MODELISANT LA REPONSE OPTIQUE DANS LA GAMME DE L'INFRA-ROUGE MOYEN DU SILICIUM POLYCRISTALLIN PAR LE MODELE DE DRUDE, NOUS AVONS DETERMINE SANS CONTACT LES PARAMETRES MICROSCOPIQUES DU TRANSPORT DANS LE GRAIN. DES MESURES DE PIEZOREFLECTIVITE INFRA-ROUGE NOUS ONT ENSUITE PERMIS DE SUIVRE L'EVOLUTION DES PARAMETRES DE TRANSPORT SOUS CONTRAINTE STATIQUE IMPOSEE PAR UN MODULE DE FLEXION QUATRE POINTS. NOUS EN DEDUISONS UN FACTEUR DE JAUGE SENSIBLEMENT CONSTANT DANS NOTRE GAMME DE DOPAGE DE L'ORDRE DE 23 5 EN BON ACCORD AVEC CELUI OBTENU D'APRES DES MESURES DE PIEZORESISTIVITE
Author: Martine Le Berre Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 128
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LE BUT DE CE TRAVAIL ETAIT DE COMPARER LES PROPRIETES STRUCTURALES, ELECTRIQUES ET PIEZORESISTIVES DE DIFFERENTES STRUCTURES DE TYPE SOI (SILICON ON INSULATOR), D'EVALUER DANS QUELLE MESURE LES CONDITIONS D'ELABORATION ET LES TRAITEMENTS DE RECUITS ULTERIEURS INFLUAIENT SUR CES DIVERSES PROPRIETES, ET ENFIN DE MODELISER LA PIEZORESISTIVITE DE CE MATERIAU. L'EMPLOI DE TOUTE UNE SERIE DE MOYENS DE CARACTERISATION TELS QUE LA DIFFRACTION DES RAYONS X SOUS INCIDENCE RASANTE, LA MICROSCOPIE ELECTRONIQUE A TRANSMISSION, LE RAMAN, LA REFLECTIVITE IR, LA SPECTROMETRIE DE MASSE D'IONS SECONDAIRES (SIMS), LES MESURES PAR EFFET HALL ET LA MESURE DU FACTEUR DE JAUGE, NOUS A PERMIS DE CARACTERISER DES COUCHES LPCVD ET PECVD. POUR LES COUCHES LPCVD DEPOSEES POLYCRISTALLINES PUIS RECUITES PAR VOIE CONVENTIONNELLE OU PAR RECUIT RAPIDE, LES FACTEURS DE JAUGE SONT COMPRIS ENTRE 25 ET 40. LES PROPRIETES ELECTRIQUES SONT LEGEREMENT AMELIOREES PAR LE RECUIT RAPIDE. LES COUCHES PECVD DEPOSEES AMORPHES PUIS RECUITES PRESENTENT DES PROPRIETES ELECTRIQUES SENSIBLEMENT AMELIOREES PAR RAPPORT AUX COUCHES LPCVD (RESISTIVITE, DENSITE DE PIEGES). LES FACTEURS DE JAUGE RESTENT CEPENDANT INFERIEURS (20-27) EN LIAISON AVEC LA PLUS FAIBLE TAILLE DE GRAIN. LES COUCHES DIRECTEMENT DEPOSEES MICROCRISTALLINES PEUVENT AVOIR DES FACTEURS DE JAUGE ATTEIGNANT 28 A CONDITION DE PRESENTER UNE TEXTURE FAVORABLE. AU MOYEN D'HYPOTHESES DE CONTRAINTES OU DE DEFORMATIONS CONSTANTES, UNE MODELISATION ORIGINALE DE LA PIEZORESISTIVITE DU SILICIUM POLYCRISTALLIN A ETE REALISEE ET A PERMIS UNE COMPARAISON JUSQU'ICI IMPOSSIBLE. ON CONSTATE QUE LES FACTEURS DE JAUGE CALCULES DANS L'HYPOTHESE DE CONTRAINTES CONSTANTES SONT SYSTEMATIQUEMENT INFERIEURS A CEUX CALCULES DANS L'HYPOTHESE DE DEFORMATIONS CONSTANTS. POUR LE CALCUL DES ELEMENTS DE TENSEURS MOYENNES, NOUS SOMMES PARVENUS, GRACE AUX PROPRIETES DES TENSEURS D'ORDRE 4, A DES EXPRESSIONS EXTREMEMENT SIMPLIFIEES. ENFIN, ON NOTE UN BON ACCORD ENTRE LES VALEURS MODELISEES DU FACTEUR DE JAUGE ET LES VALEURS EXPERIMENTALES
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CE TRAVAIL PRESENTE UNE ETUDE DES DEPOTS SUR SUBSTRAT DE VERRE DE SILICIUM DOPE IN SITU AU PHOSPHORE, PAR LA TECHNIQUE DE DECOMPOSITION THERMIQUE DE SILANE A BASSE PRESSION OU LPCVD. L'OBJECTIF DE CETTE ETUDE EST LA MAITRISE DU TAUX DE DOPAGE DE L'ELEMENT PHOSPHORE DANS LES COUCHES MINCES DE SILICIUM ELABOREES A UNE TEMPERATURE N'EXCEDANT PAS 600C. NOUS AVONS CHERCHE LES PARAMETRES DE DEPOT (TEMPERATURE, PRESSION, RAPPORT PH#3/SIH#4) QUI CONDUISENT A DES FILMS PERMETTANT LA REALISATION DE TRANSISTORS COUCHES MINCES
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ANALYSE DE COUCHES MINCES DE SI DOPEES B AU COURS DU DEPOT (DOPAGE IN-SITU), PAR LPCVD, DANS UN LARGE DOMAINE DE TEMPERATURE (515 A 70**(O)C) ET DE PRESSION DE GAZ SIH::(4) (2,5 X 10**(-3) TORR). COMPARAISON AVEC UN DEPOT SANS DOPAGE: L'EFFET DU GAZ DOPANT (B::(2)H::(6)) EST MIS EN EVIDENCE. L'ETUDE MONTRE PRINCIPALEMENT L'EFFET DE LA PRESSION SUR LE DEPOT, L'INCORPORATION DU DOPANT, LA MICROSTRUCTURE DES COUCHES ET LEURS PROPRIETES ELECTRIQUES (EN PARTICULIER SUR LA RESISTIVITE APRES DEPOT SANS AUCUN TRAITEMENT THERMIQUE)
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DANS CE TRAVAIL, ON S'EST INTERESSE AU DEPOT EN PHASE VAPEUR ET SOUS BASSE PRESSION DE SILICIUM POLYCRISTALLIN (POLYSILICIUM) PAR LA TECHNIQUE RT-LPCVD (RAPID THERMAL LOW PRESSURE CHEMICAL VAPOR DEPOSITION) DANS UN REACTEUR A LAMPES HALOGENE ET A FROIDES. LES DEPOTS ONT ETE EFFECTUES PAR DECOMPOSITION DE SILANE DILUE (SIH#4/AR: 10%) A PRESSION (1 A 5 MBAR) ET TEMPERATURES (600-850 C) VARIABLES. CES CONDITIONS ONT ETE CHOISIES POUR REPONDRE AUX IMPERATIFS DE RENDEMENT DE PRODUCTION IMPOSES PAR LE PROCEDE DE TRAITEMENT PAR PLAQUE (SW: SINGLE WAFER). L'ETUDE DES CINETIQUES DE DEPOT SUR ECHANTILLONS DE DIFFERENTES DIMENSIONS A REVELE UN PHENOMENE DE DEPLETION RADIALE DU GAZ REACTIF INHERENT A LA GEOMETRIE D'INJECTION ET D'EXTRACTION DES GAZ DU REACTEUR UTILISE. L'ANALYSE SIMS A REVELE LA PRESENCE DE CONTAMINANTS (O, C) DANS LES COUCHES QUE NOUS ATTRIBUONS AU DEGAZAGE DES PAROIS INTERNES DU REACTEUR EN COURS DE DEPOT. NEANMOINS, L'ABAISSEMENT DE LA PRESSION ET L'INTRODUCTION PREALABLE D'UN CYCLE THERMIQUE DE DEGAZAGE PERMET DE REDUIRE SENSIBLEMENT CETTE CONTAMINATION. LES ANALYSES PAR DIFFRACTION AUX RAYONS-X RASANTS, ET DE MICROSCOPIE ELECTRONIQUE, AINSI QUE LES MESURES DE RESISTANCE CARREE ONT MONTRE QUE LES PROPRIETES STRUCTURALES (RUGOSITE, TEXTURE, TAILLE DES GRAINS), MECANIQUES (CONTRAINTES RESIDUELLES), ET ELECTRIQUES DES COUCHES DEPENDENT DES PARAMETRES DE DEPOT ET SONT FORTEMENT CORRELEES AU NIVEAU DE CONTAMINATION. PAR AILLEURS, LE DOPAGE EX-SITU AU PHOSPHORE (POCL#3) MONTRE QUE LES COUCHES OBTENUES ONT UNE RESISTIVITE ELECTRIQUE COMPARABLE AUX COUCHES DE POLYSILICIUM LPCVD (1 MOHM CM)
Author: JOSE.. CALI
Author: JOSE.. CALI
Author: Martine Le Berre
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Author: Gilles FRESQUET
Author: AHMED.. LIBA
Author: L'Habib Hamedi
Author: MOHAMED-EL-BACHIR.. SEMMACHE