Caractérisation de nitrures diélectriques déposés par pulvérisation ionique réactive : applications en microélectronique / Alain Bosseboeuf ; [sous la direction de] Guy Gautherin

Date :

Editeur / Publisher : [S.l.] : [s.n.] , 1989

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Langue / Language : anglais / English

Nitrure de silicium

Nitrure de bore

Auger, Effet

Microélectronique

Gautherin, Guy (19..-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Université Paris-Sud (1970-2019) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

Résumé / Abstract : Des couches minces de nitrure de silicium (SixNy) et de nitrure de bore (BxNy) ont été élaborées à température ambiante dans un bâti ultravide de dépôt par pulvérisation réactive par faisceau d'ions. De nombreuses techniques de caractérisation (RBS, Spectrométrie Auger in situ, XPS, absorption infrarouge, ellipsométrie) ont été mises en oeuvre pour déterminer les mécanismes de dépôt, le mode de croissance sur Si, GaAs et InP, et les propriétés physicochimiques et optiques du nitrure de silicium élaboré par cette méthode. Ces mesures indiquent entre autres une diminution du désordre après recuit et l'absence d'une ségrégation de phases dans les couches riches en silicium. Les applications possibles de ce diélectrique en microélectronique sont discutées à partir des résultats de mesures électriques sur des dispositifs MIS Al/ Si₃N₄/Si préparés selon différentes procédures et de mesures de la contrainte mécanique et de la résistance à l'oxydation. Les mécanismes de dépôt du nitrure de bore sont similaires à ceux du nitrure de silicium et les couches présentent une dureté très élevée intéressante pour les revêtements mécaniques et optiques.

Résumé / Abstract : Silicon nitride (SixNy) and boron nitride (BxNy) thin films have been deposited at room temperature in an ultrahigh vacuum set-up by reactive ion-bearn sputtering. Numerous characterization techniques (Rutherford Backscattering, in situ Auger Electron Spectrometry, XPS, Infrared absorption, ellipsometry) have been used to determine the deposition mechanisms, the growth mode on Si,GaAs and InP, and the physico-chemical and optical properties of silicon nitride deposited by this method. These measurements show a reduction of disorder after annealing and the absence of phase segregation in silicon-rich layers. Possible applications in microelectronics are discussed from results of electrical measurements on Al/Si₃N₄/Si MIS devices prepared with differents procedures, stress evaluation and oxidation resistance rneasurements. Deposition mechanisms of boron nitride films are similar to silicon nitride ones and the layers have a very high hardness interesting for mechanical and optical coatings.