Etude de la nitruration thermique, à pression atmosphérique, de l'oxyde de silicium et du silicium PDF Download
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Author: Allal Serrari
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Languages : fr
Pages : 194
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Book Description
Le silicium et l'oxyde de silicium nitrurés présentent de meilleures propriétés diélectriques que l'oxyde de silicium utilisé dans la technologie M.O.S. (métal-oxyde-silicium), d'où l'intérêt de les étudier.La nitruration a été effectuée à pression atmosphérique sous NH3 à haute température (900°C-1100°C) et pendant une durée variant de quelques secondes à 1 ou 2 heures.Pour comprendre le mécanisme de nitruration, nous avons étudié l'influence de plusieurs paramètres de nitruration sur la composition chimique des couches réalisées.La caractérisation physico-chimique a été effectuée par plusieurs technique d'analyse complémentaires telles que : l'analyse par réaction nucléaire, les spectrométries d'électrons Auger et de photoélectrons, la spectroscopie de masse d'ions secondaires et l'ellipsométrie.Nous avons montré que la nitruration du silicium conduit à des couches contenant de l'oxygène. L'épaisseur de ces dernières augmente avec le temps et la température de nitruration mais saturent après une heure (80 A à 1100°C).L'oxyde de silicium nitruré (oxynitrure) présente une surface riche en azote par rapport au volume avec l'existence d’un pic d'azote près de l'inter- face avec le silicium.Nous avons observé ce pic dès 30 secondes pour un oxyde de 450 A, ce qui signifie un coefficient de diffusion de 3.10-13 cm2/s. Le coefficient de diffusion diminue rapidement, atteint 10-15 cm2/s dès 10 minutes de nitruration. L'incorporation de l'azote dans la couche d'oxyde s'accompagne d'une diminution de la quantité d'oxygène. Le mécanisme de transport atomique de l'oxygène pendant la nitruration a été étudié en utilisant des oxydes isotopiques.Un modèle du mécanisme de nitruration a été proposé.Les mesures capacité-tension à 1 MHZ ont permis de déterminer l'évolution de la tension de bande plate et de la quantité de charges dans la couche.Nous avons mis en évidence les propriétés de barrière à l'oxydation des oxynitrures réalisés.
Author: Allal Serrari
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Le silicium et l'oxyde de silicium nitrurés présentent de meilleures propriétés diélectriques que l'oxyde de silicium utilisé dans la technologie M.O.S. (métal-oxyde-silicium), d'où l'intérêt de les étudier.La nitruration a été effectuée à pression atmosphérique sous NH3 à haute température (900°C-1100°C) et pendant une durée variant de quelques secondes à 1 ou 2 heures.Pour comprendre le mécanisme de nitruration, nous avons étudié l'influence de plusieurs paramètres de nitruration sur la composition chimique des couches réalisées.La caractérisation physico-chimique a été effectuée par plusieurs technique d'analyse complémentaires telles que : l'analyse par réaction nucléaire, les spectrométries d'électrons Auger et de photoélectrons, la spectroscopie de masse d'ions secondaires et l'ellipsométrie.Nous avons montré que la nitruration du silicium conduit à des couches contenant de l'oxygène. L'épaisseur de ces dernières augmente avec le temps et la température de nitruration mais saturent après une heure (80 A à 1100°C).L'oxyde de silicium nitruré (oxynitrure) présente une surface riche en azote par rapport au volume avec l'existence d’un pic d'azote près de l'inter- face avec le silicium.Nous avons observé ce pic dès 30 secondes pour un oxyde de 450 A, ce qui signifie un coefficient de diffusion de 3.10-13 cm2/s. Le coefficient de diffusion diminue rapidement, atteint 10-15 cm2/s dès 10 minutes de nitruration. L'incorporation de l'azote dans la couche d'oxyde s'accompagne d'une diminution de la quantité d'oxygène. Le mécanisme de transport atomique de l'oxygène pendant la nitruration a été étudié en utilisant des oxydes isotopiques.Un modèle du mécanisme de nitruration a été proposé.Les mesures capacité-tension à 1 MHZ ont permis de déterminer l'évolution de la tension de bande plate et de la quantité de charges dans la couche.Nous avons mis en évidence les propriétés de barrière à l'oxydation des oxynitrures réalisés.
Author: Allal Serrari
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Author: AHMAD.. BENAMAR
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LA NITRURATION SUPERFICIELLE DES COUCHES TRES MINCES (130 A) DE SIO#2 EST EFFECTUEE PAR DIFFERENTES TECHNIQUES (BT, HT, RTN). LA NITRURATION A BASSE PRESSION (BT OU HT) PERMET DE SITUER LA REACTION DE NITRURATION A LA SURFACE DE LA SILICE, EMPECHANT AINSI LA DIFFUSION DES ESPECES NITRURANTES. DE MEME, LA RTN EVITE LA MIGRATION DE L'AZOTE DANS LA MASSE DE LA SILICE ET LA REDISTRIBUTION DES DOPANTS. L'ANALYSE PHYSICO-CHIMIQUE (SIMS, AES, IRS, RS) A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE LA NITRURATION DE LA SURFACE DE LA SILICE ET DE CONTROLER LES PHENOMENES DE MIGRATION D'AZOTE A L'INTERFACE SI-SIO2 ET A REVELE LES DIFFERENTES LIAISONS CHIMIQUES (SI-N,SI-H,O-H,N-H) SUSCEPTIBLE D'ETRE A L'ORIGINE D'UN PIEGEAGE-DEPIEGEAGE DES PORTEURS. L'ANALYSE A PERMIS DE SUIVRE L'EVOLUTION DE VFB DE LA RIGIDITE DIELECTRIQUE ET DES HAUTEURS DE BARRIERE INTERFACIALES EN FONCTION DE LA NITRURATION. DIFFERENTS TYPES DE PIEGES CREES LORS DE LA NITRURATION ONT ETE DETECTES ET CARACTERISES (CONCENTRATION, SECTION EFFICACE, BARYCENTRE). LA QUALITE DE L'INTERFACE (DENSITE D'ETATS) DEPEND DES CONDITIONS ET PARAMETRES DE LA NITRURATION, DE LA QUALITE DE L'OXYDE: SI LE DESORDRE INTERFACIAL EST INITIALEMENT ELEVE, IL EST AUGMENTE APRES NITRURATION, L'AMPLITUDE DE CETTE VARIATION DEPEND DU MODE DE NITRURATION (CONTINU, SEQUENTIEL). EN RTN LA DENSITE N#I#T DIMINUE QUAND LE TEMPS DE NITRURATION AUGMENTE. GLOBALEMENT, LA NITRURATION PERMET D'AVOIR DES ISOLANTS DE BONNES QUALITES ET PEUT ETRE UN PROCEDE DE PASSIVATION EFFICACE. SI LES CONDITIONS DE NITRURATION SONT OPTIMISEES LES ISOLANTS PEUVENT DEVENIR MEILLEURS QUE LES OXYDES
Author: ERIC.. BREELLE
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Languages : fr
Pages : 96
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CE TRAVAIL FAIT LA SYNTHESE D'EXPERIENCES SUR LA NITRURATION THERMIQUE SOUS AMMONIAC DE COUCHES D'OXYDE DE SILICIUM EPAISSES. CETTE ETUDE A ETE MENEE EN FONCTION DE LA TEMPERATURE ET DE LA DUREE DU TRAITEMENT DES RECUITS AINSI QU'EN FONCTION DE LA PRESSION PARTIELLE DE L'AMMNONIAC. LES PROFILS D'AZOTE DANS L'EPAISSEUR DES COUCHES NITRUREES ONT ETE DETERMINES PAR LA METHODE SIMS. SUR LE PLAN THEORIQUE, LE MECANISME DE LA NITRURATION EST INTERPRETE COMME ETANT LE RESULTAT DE LA DIFFUSION INTERSTITIELLE DES MOLECULES D'AMMONIAC ET DE LEURS REACTIONS CHIMIQUES AVEC LE RESEAU DE SILICE
Author: JEAN-JACQUES.. GANEM
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L'ETUDE DES MECANISMES DE CROISSANCE DE NITRURE DE SILICIUM PAR TRAITEMENT THERMIQUE RAPIDE A ETABLI L'EXISTENCE D'UN REGIME INITIAL RAPIDE, ASSOCIE A LA NITRURATION DE L'INTERFACE SILICIUM/DIELECTRIQUE, SUIVI D'UN REGIME PLUS LENT LIMITE PAR LE TRANSPORT DES ESPECES NITRURANTES, DANS UNE SEULE DIRECTION, A TRAVERS LE FILM FORME. LA NITRURATION DE L'OXYDE DE SILICIUM EST CARACTERISEE PAR LA DIFFUSION DES ESPECES QUI REAGISSENT AVEC LA SILICE. L'OBSERVATION DE L'OXYDATION THERMIQUE RAPIDE DU SILICIUM, REALISEE SOUS ATMOSPHERE STATIQUE D'OXYGENE ISOTOPIQUEMENT MARQUE, SUGGERE UNE EXPLICATION QUI RENDRAIT COMPTE DU REGIME INITIAL RAPIDE: L'APPARITION, DANS LES PREMIERES SECONDES, DE DEBRIS DE SILICIUM CRISTALLIN DANS L'OXYDE FORME
Author: ABDELILLAH.. BENBRIK
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LA NITRURATION SUPERFICIELLE DES COUCHES D'OXYDE DE SILICIUM D'EPAISSEUR 45 NM EST REALISEE A HAUTE TEMPERATURE (1060C) PAR LA TECHNIQUE R.T.N (RAPID THERMAL NITRIDATION) PENDANT UNE DUREE VARIANT DE QUELQUES SECONDES A UNE DIZAINE DE MINUTES. L'ANALYSE PHYSICO-CHIMIQUE (X.P.S) A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE LA NITRURATION DE LA SURFACE DE LA COUCHE D'OXYDE ET DE CONTROLER LES PHENOMENES DE MIGRATION D'AZOTE A L'INTERFACE SI/SIO#2. LE PIC D'AZOTE A L'INTERFACE APPARAIT DES 60 SECONDES, LE COEFFICIENT DE DIFFUSION DIMINUE RAPIDEMENT ET ATTEINT 3,37 10##1#4 CM#2/S A 10 MINUTES. LA CARACTERISATION ELECTRIQUE DES STRUCTURES DE TEST AL/OXYDE NITRURE/SI(N) A 1 MHZ NOUS A PERMIS, D'UNE PART, D'ETABLIR UNE CORRELATION ENTRE LA CONSTANTE DIELECTRIQUE ET L'INDICE MOYEN DE REFRACTION OPTIQUE, D'AUTRE PART, DE SUIVRE L'EVOLUTION DE LA TENSION DE BANDES PLATES, DE LA CHARGE IMAGE DANS L'ISOLANT, DE LA TENSION DE CLAQUAGE ET DE LA RIGIDITE DIELECTRIQUE DU MATERIAU EN FONCTION DE LA NITRURATION. LA METHODE B.T.S. (BIAS TEMPERATURE STRESS) A REVELE L'EXISTENCE DE CHARGES MOBILES DANS NOS STRUCTURES. L'ENSEMBLE DE CES RESULTATS A PERMIS D'INTERPRETER CORRECTEMENT LA DEGRADATION DES ELEMENTS MIS SOUS CONTRAINTES ELECTRIQUE ET THERMIQUE
Author: FRANCOIS.. ROCHET
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Pages : 182
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ETUDE DES PHENOMENES DE TRANSPORT LORS DE L'OXYDATION THERMIQUE DE SI A 930, A UNE PRESSION DE CENT TORR D'OXYGENE SEC POUR DES FILMS D'OXYDE D'EPAISSEUR SUPERIEURE A 20 MANOMETRES ET MISE EN EVIDENCE DE DEUX MECANISMES. DE LA MEME FACON, ETUDE DE LA NITRURATION THERMIQUE A TRES BASSE PRESSION D'AMMONIAC
Author: Fabien Chabuel
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Languages : fr
Pages : 199
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L'objectif de ce travail est l'étude du comportement des films d'oxyde de silicium dopés phosphore à haute température (850°C-1050°C). Les observations expérimentales montrent que dans certaines conditions de température et d'atmosphère de recuit (azote, oxygène, vapeur d'eau), il se produit un dégazage s'accompagnant de la formation des bulles dans le matériau. Une étude thermodynamique du système SiO2-P2O5 a été réalisée pour déterminer les principaux facteurs d'apparition des bulles. Elle montre qu'il y a une formation d'espèces gazeuses lors de recuits sous atmosphère humide. Le traitement thermique génère aussi des modifications structurales du matériau. Les variations des propriétés physiques du matériau telles que l'indice de réfraction, la contrainte et la viscosité ont été étudiées. En particulier, la viscosité est un paramètre important pour la formation des bulles. Nous avons observé qu'il est nécessaire d'avoir une viscosité spécifique pour permettre la nucléation de bulles. Le modèle de maturation d'Ostwald a été adapté à notre système et nous avons déterminé le paramètre limitant la croissance des bulles dans l'oxyde. L'étude de ces phénomènes permet une meilleure connaissance du comportement des films d'oxyde de silicium dopé soumis à des traitements thermiques et une meilleure maîtrise des procédés.
Author: Abdelillah Benbrik
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Author: Pascale Molle
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Languages : fr
Pages : 226
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DEUX PROCEDES D'OXYDATION LOCALISEE, PAR SCELLEMENT DE L'INTERFACE NITRURE/SILICIUM, ONT ETE DEVELOPPES: LE PROCEDE NILO (NITROGEN IMPLANTATION FOR LOCAL OXIDATION) ET LE PROCEDE SILO/RTN (SEALED INTERFACE LOCAL OXIDATION BY RAPID THERMAL NITRIDATION). AVEC LE PROCEDE NILO, LE MASQUAGE A L'OXYDATION EST REALISE PAR UNE FINE COUCHE DE NITRURE OBTENUE PAR IMPLANTATION IONIQUE D'AZOTE DANS LE SILICIUM. LE PROCEDE SILO/RTN UTILISE LA CONTRIBUTION DE 3 DEPOTS LPCVD DE NITRURE, OXYDE, NITRURE REALISES APRES UNE NITRURATION THERMIQUE RAPIDE DU SILICIUM POUR MASQUER L'OXYDATION DE CHAMP. PAR RAPPORT AU PROCEDE LOCOS UNE REDUCTION IMPORTANTE SUR LES DIMENSIONS DU BEC D'OISEAU PEUT ETRE OBTENUE (ENVIRON UN FACTEUR 3). LA QUALITE CRISTALLINE DU SUBSTRAT A ETE ETUDIEE EN FONCTION DES DIFFERENTS PARAMETRES TECHNOLOGIQUES. LA REALISATION DE TRANSISTORS CMOS A PERMIS DE VALIDER ELECTRIQUEMENT CES 2 TECHNIQUES D'ISOLATION DE CHAMP
