ETUDE DES PROPRIETES DES COUCHES D'OXYNITRURE DE SILICIUM OBTENUES PAR LA NITRURATION THERMIQUE RAPIDE. DEGRADATION-VIEILLISSEMENT PDF Download
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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: 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: Abdelillah Benbrik
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Author: Allal Serrari
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Pages : 194
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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: 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: Michel Plantard
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Pages : 162
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PREPARATION DES COUCHES NITRUREES A 1100**(O)C SOUS AMMONIAC ET ANALYSE PAR ELLIPSOMETRIE, SPECTROMETRIE ESCA. AUGER ET REACTION NUCLEAIRE. PRESENCE A LA FOIS D'AZOTE ET D'OXYGENE DANS LES COUCHES DE NITRURE. DISTRIBUTION DE L'AZOTE EN FONCTION DU TEMPS DE NITRURATION. CARACTERISATION ELECTRIQUE
Author: VALERIE.. MORAZZANI
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Pages : 185
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CE MEMOIRE PRESENTE UNE ETUDE EXPERIMENTALE DETAILLEE DE L'OXYDATION ET DE LA NITRURATION THERMIQUE SOUS OXYGENE SEC AINSI QUE DE LA NITRURATION SOUS AMMONIAC A HAUTE TEMPERATURE DE COUCHES DE SILICIUM POREUX, PREALABLEMENT OXYDEES A BASSE TEMPERATURE. CES TRAVAUX ONT ETE REALISES DANS LE BUT TECHNOLOGIQUE D'AMELIORER LES RENDEMENTS DE LUMINESCENCE. D'UN POINT DE VUE FONDAMENTAL, ILS SERVENT AUSSI POUR TESTER LA VALIDITE DES MODELES PROPOSES RELIANT LA POSITION DES SPECTRES DE LUMINESCENCE AVEC LA TAILLE DES CRITALLITES. PAR AILLEURS, LA TRES GRANDE SURFACE INTERNE DEVELOPPEE DANS CES COUCHES A PERMIS D'ETUDIER AVEC UNE GRANDE SENSIBILITE DES COUCHES DE SILICE ET D'OXYNITRURE TRES MINCES, D'EPAISSEUR INFERIEURE A 5 NANOMETRES, ET DE DETERMINER LEUR COMPOSITION, LA NATURE DES LIAISONS CHIMIQUES D'INTERFACE, AINSI QUE LES DEFAUTS D'INTERFACE ET DE VOLUME CONTENUS DANS CES STRUCTURES
Author: Laurent Pinard
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Ce travail repose sur l'etude des couches minces d'oxynitrures de silicium obtenues par pulverisation radio-frequence magnetron reactive en vue de realiser des multicouches optiques ayant de faibles pertes (absorption, diffusion). Tout d'abord, nous avons analyse les variations des proprietes optiques et physicochimiques des monocouches d'oxynitrures liees aux differents parametres du bati de depot: les pressions partielles des gaz, la puissance rf, la nature de la cible et des gaz. Ainsi, lorsque l'on decrit toute la gamme des oxynitrures de l'oxyde de nitrure, nous avons en particulier mis en evidence l'evolution quasi lineaire de l'indice sur un domaine relativement important ainsi que la substitution rigoureuse des atomes d'oxygene par les atomes d'azote: ceci est la preuve d'un mecanisme simple de formation. De plus, grace a des analyses par spectrophotometrie ir, un modele de la structure amorphe des oxynitrures a ete propose (pseudo-binaire oxyde-nitrure) et verifie par deux methodes d'approximation. Enfin, une etude plus particuliere de l'absorption (photothermie) et de la diffusion (diffusometre casi) a ete menee sur les monocouches et sur les multicouches synthetises a partir des oxynitrures (antireflets, miroirs). Une comparaison avec les performances des empilements classiques d'oxydes realises par pulverisation par faisceaux d'ions a pu etre faite et nous avons ainsi propose des solutions pour optimiser les deux sources de pertes
Author: Philippe Rabiller
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Pages : 260
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Author: Jumana Boussey
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Pages : 157
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DANS CE TRAVAIL, NOUS NOUS SOMMES INTERESSES AUX MECANISMES DE RESTRUCTURATION DE COUCHES DE SILICIUM FORTEMENT ENDOMMAGEES PAR L'IMPLANTATION A L'ARSENIC. LES ECHANTILLONS CARACTERISES ONT ETE ELABORES A PARTIR D'UN SUBSTRAT DE SILICIUM 100 DE TYPE P BOMBARDE, A LA TEMPERATURE AMBIANTE, AVEC UN FAISCEAU D'IONS D'ARSENIC ACCELERE A 200 KEV. EN FAISANT VARIER LA DOSE D'IMPLANTATION, NOUS AVONS PU METTRE EN EVIDENCE, A L'AIDE DE LA MICROSCOPIE ELECTRONIQUE, LA TRANSITION CRISTAL-AMORPHE LORSQUE LA DOSE D'IMPLANTATION EST SUPERIEURE A LA DOSE CRITIQUE D'AMORPHISATION. LA COMBINAISON DE PLUSIEURS METHODES DE CARACTERISATION ELECTRIQUES ET PHYSIQUES NOUS A PERMIS D'ETUDIER L'EFFET DU RECUIT THERMIQUE POST-IMPLANTATION SUR LES PROPRIETES ELECTRIQUES ET STRUCTURALES DE CE MATERIAU. LA CORRELATION DES RESULTATS ISSUS DE CES DIFFERENTES METHODES A RENDU POSSIBLE LA MISE EN EVIDENCE D'UN PHENOMENE D'ACTIVATION ELECTRIQUE DES IMPURETES APRES RECUIT A BASSE TEMPERATURE INTERVENANT INDEPENDAMMENT DE LA RECRISTALLISATION DE LA COUCHE AMORPHE. L'ANALYSE DETAILLEE DE CE PHENOMENE A DEMONTRE QU'IL SE PRODUIT PAR UN PROCESSUS DE RELAXATION LOCALE CARACTERISEE PAR UNE FAIBLE ENERGIE D'ACTIVATION. L'ETUDE DE L'EFFET DU RECUIT THERMIQUE SUR LES PROPRIETES STRUCTURALES DES COUCHES DE SILICIUM DESORDONNE A PERMIS DE CONCLURE QUE LA MIGRATION DES DEFAUTS PONCTUELS ET DE LEURS COMPLEXES EST A L'ORIGINE DE LA RELAXATION LOCALE
Author: Farida Rebib
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Pages : 195
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Cette étude concerne les propriétés structurales, optiques et électriques des couches minces d'oxynitrure de silicium ( SiOxNy) élaborées par pulvérisarion cathodique radiofréquence d'une cible de silicium dans un plasma argon-oxygène-azote. La zone d'instabilité de ce procédé réactif a été précisée par spectroscopie d'émission optique et par le suivi de la pression totale et du potentiel d'autopolarisation. Les conditions adéquates d'élaboration qui ont été définies, ont permis de déposer des films dont la composition varie presque linéairement, entre celles du nitrure et de l'oxyde de silicium. Ces couches sont formées par un mélange de nanophases de type SiO2 et Si3N4 incorporées dans une phase de SiOxNy amorphe. Des liaisons pendantes ont aussi été détectées sur les atomes de silicium. Les dépôts présentent des propriétés optiques (indice de réfraction, gap optique) et des propriétés diélectriques très intéressantes et variables en fonction de leur composition et de leur structure
