ETUDE DU DEPOT SELECTIF DE SILICIURE DE TITANE EVALUATION D'UN NOUVEAU SYSTEME DE DEPOT CHIMIQUE EN PHASE VAPEUR A PRESSION REDUITE ET CHAUFFAGE RAPIDE PDF Download
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Author: CLAIRE.. ATTUYT
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LA MINIATURISATION DE PLUS EN PLUS POUSSEE EN MICRO-ELECTRONIQUE CONDUIT A LA RECHERCHE DE MATERIAUX NOUVEAUX PLUS PERFORMANTS, QUE CE SOIT DANS LE DOMAINE DES ISOLANTS ELECTRIQUES COMME DANS CELUI DES CONDUCTEURS. PARMI LES CONDUCTEURS, LE SILICIUM DE TITANE PRESENTE UNE CONDUCTIVITE ELECTRIQUE ENVIRON DIX FOIS PLUS FAIBLE QUE CELLE DU SILICIUM POLYCRISTALLIN ACTUELLEMENT UTILISE. LA METHODE D'ELABORATION UTILISEE EST LE DEPOT CHIMIQUE EN PHASE VAPEUR A PRESSION REDUITE (LOW PRESSURE CHEMICAL VAPOR DEPOSITION). CETTE METHODE A L'AVANTAGE DE PERMETTRE DE REALISER DES DEPOTS SELECTIFS (ABSENCE DE DEPOT SUR LES ZONES RECOUVERTES D'OXYDE DE SILICIUM ET DEPOT SUR LES ZONES OU LE SILICIUM SOUS-JACENT A ETE MIS A NU). GRACE A CETTE SELECTIVITE DE DEPOT PLUSIEURS ETAPES DE PHOTOLITHOGRAPHIE ET DE GRAVURE PEUVENT ETRE SUPPRIMEES DU PROCEDE DE FABRICATION DES DISPOSITIFS A CIRCUITS INTEGRES. DANS CE TRAVAIL, UNE NOUVELLE MACHINE DE DEPOT CHIMIQUE EN PHASE VAPEUR A ETE UTILISEE: CELLE-CI ALLIANT LES TECHNIQUES DE RECUIT RAPIDE PAR FOUR A LAMPES INFRAROUGES (APPELE RAPID THERMAL PROCESSING) A CELLES DU DEPOT PAR L.P.C.V.D. EST APPELEE RAPID THERMAL LOW PRESSURE CHEMICAL VAPOR DEPOSITION. APRES UNE ETUDE PRELIMINAIRE DE DEPOT DE SILICIUM POLYCRISTALLIN PERMETTANT DE TESTER CETTE NOUVELLE MACHINE, LE DEPOT SELECTIF DE SILICIURE DE TITANE EST ETUDIE EN UTILISANT PLUSIEURS PHASES GAZEUSES DE DEPART: LE CHLORURE DE TITANE PUR, LE CHLORURE DE TITANE HYDROGENE ET LE MELANGE CHLORURE DE TITANE-HYDROGENE-SILANE. A PARTIR D'UNE ETUDE THERMODYNAMIQUE, BASEE SUR LES RESULTATS EXPERIMENTAUX, LES MECANISMES DE DEPOT CORRESPONDANTS SONT PROPOSES ET COMPARES AVEC CEUX DE LA LITTERATURE
Author: CLAIRE.. ATTUYT
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LA MINIATURISATION DE PLUS EN PLUS POUSSEE EN MICRO-ELECTRONIQUE CONDUIT A LA RECHERCHE DE MATERIAUX NOUVEAUX PLUS PERFORMANTS, QUE CE SOIT DANS LE DOMAINE DES ISOLANTS ELECTRIQUES COMME DANS CELUI DES CONDUCTEURS. PARMI LES CONDUCTEURS, LE SILICIUM DE TITANE PRESENTE UNE CONDUCTIVITE ELECTRIQUE ENVIRON DIX FOIS PLUS FAIBLE QUE CELLE DU SILICIUM POLYCRISTALLIN ACTUELLEMENT UTILISE. LA METHODE D'ELABORATION UTILISEE EST LE DEPOT CHIMIQUE EN PHASE VAPEUR A PRESSION REDUITE (LOW PRESSURE CHEMICAL VAPOR DEPOSITION). CETTE METHODE A L'AVANTAGE DE PERMETTRE DE REALISER DES DEPOTS SELECTIFS (ABSENCE DE DEPOT SUR LES ZONES RECOUVERTES D'OXYDE DE SILICIUM ET DEPOT SUR LES ZONES OU LE SILICIUM SOUS-JACENT A ETE MIS A NU). GRACE A CETTE SELECTIVITE DE DEPOT PLUSIEURS ETAPES DE PHOTOLITHOGRAPHIE ET DE GRAVURE PEUVENT ETRE SUPPRIMEES DU PROCEDE DE FABRICATION DES DISPOSITIFS A CIRCUITS INTEGRES. DANS CE TRAVAIL, UNE NOUVELLE MACHINE DE DEPOT CHIMIQUE EN PHASE VAPEUR A ETE UTILISEE: CELLE-CI ALLIANT LES TECHNIQUES DE RECUIT RAPIDE PAR FOUR A LAMPES INFRAROUGES (APPELE RAPID THERMAL PROCESSING) A CELLES DU DEPOT PAR L.P.C.V.D. EST APPELEE RAPID THERMAL LOW PRESSURE CHEMICAL VAPOR DEPOSITION. APRES UNE ETUDE PRELIMINAIRE DE DEPOT DE SILICIUM POLYCRISTALLIN PERMETTANT DE TESTER CETTE NOUVELLE MACHINE, LE DEPOT SELECTIF DE SILICIURE DE TITANE EST ETUDIE EN UTILISANT PLUSIEURS PHASES GAZEUSES DE DEPART: LE CHLORURE DE TITANE PUR, LE CHLORURE DE TITANE HYDROGENE ET LE MELANGE CHLORURE DE TITANE-HYDROGENE-SILANE. A PARTIR D'UNE ETUDE THERMODYNAMIQUE, BASEE SUR LES RESULTATS EXPERIMENTAUX, LES MECANISMES DE DEPOT CORRESPONDANTS SONT PROPOSES ET COMPARES AVEC CEUX DE LA LITTERATURE
Author: Eric Mastromatteo
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Pages : 141
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LES DISILICIURES DE METAUX REFRACTAIRES SONT D'EXCELLENTS CANDIDATS SUSCEPTIBLES D'INTERVENIR COMME MATERIAUX DE CONNEXION ET DE CONTACT EN TECHNOLOGIE SILICIUM A TRES HAUT NIVEAU D'INTEGRATION. L'ELABORATION DE CES MATERIAUX EN COUCHES MINCES PAR LA TECHNIQUE DE DEPOT CHIMIQUE EN PHASE VAPEUR (CVD) PRESENTE DE NOMBREUX AVANTAGES. EN PARTICULIER, LA POSSIBILITE D'OBTENIR UN DEPOT SELECTIF SELON LA NATURE DU SUBSTRAT PEUT CONDUIRE A UNE SIMPLIFICATION DES PROCEDES DE FABRICATION. CETTE ETUDE A CONCERNE LE DEPOT CVD DU DISILICIURE DE TITANE ET PLUS PRECISEMENT L'ASPECT SELECTIF VIS-A-VIS DU COUPLE SI/SIO#2. L'ANALYSE THERMODYNAMIQUE ET L'ETUDE EXPERIMENTALE DU SYSTEME CHIMIQUE TI-SI-H-CL-O ONT PERMIS D'OBTENIR DIFFERENTS PROCEDES DE DEPOT SELECTIF. CES PROCEDES NECESSITENT LE DECAPAGE DE L'OXYDE NATIF A LA SURFACE DU SILICIUM ET CONDUISENT A UNE CONSOMMATION SYSTEMATIQUE DE CE SILICIUM LORS DE LA CROISSANCE DE TISI2. CET INCONVENIENT MAJEUR, POUR REALISER DES CONTACTS SUR DES JONCTIONS DE FAIBLE PROFONDEUR, PEUT ETRE COMPENSE PAR LE DEPOT SELECTIF PREALABLE DE SILICIUM QUI SERA CONSOMME LORS DE LA CROISSANCE DE TISI2. CETTE SOLUTION A ETE APPLIQUEE AVEC SUCCES DANS UN REACTEUR A LAMPES FONCTIONNANT A PRESSION REDUITE, ET UN MODELE DES DIFFERENTES ETAPES DE CE PROCEDE A ETE PROPOSE. LES DEPOTS SELECTIFS OBTENUS SUR DES MOTIFS DE FAIBLE DIMENSION (0.5 MICRON) ET SUR DES SUBSTRATS DOPES, CONFIRMENT LE POTENTIEL TECHNOLOGIQUE DE CE PROCEDE POUR LES NOUVELLES GENERATIONS DE COMPOSANTS DE TRES FAIBLES DIMENSIONS
Author: Jean-François Million-Brodaz
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Languages : fr
Pages : 157
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L'ETUDE THERMODYNAMIQUE DU SYSTEME TI-SI-H-CL-AR NOUS A PERMIS DE DETERMINER LES CONDITIONS THEORIQUES DE DEPOT DE LA PHASE TISI::(2) PAR DEPOT CHIMIQUE EN PHASE VAPEUR (C.V.P.) EN FONCTION DES PARAMETRES EXPERIMENTAUX : TEMPERATURE DE DEPOT, PRESSION TOTALE ET PRESSIONS PARTIELLES DES DIFFERENTES ESPECES GAZEUSES (SIH::(4), TICL::(4), H::(2), AR). A L'AIDE D'UN REACTEUR C.V.D. A MURS FROIDS, FONCTIONNANT SOUS PRESSION ATMOSPHERIQUE, NOUS OBTENONS DES FILMS MINCES DE TISI::(2), CONFIRMANT AINSI L'APPROCHE THERMODYNAMIQUE. EN VUE D'UNE PROCEDURE DE METALLISATION AUTOALIGNEE, NOUS AVONS ABORDE LE CONTROLE DU CARACTERE SELECTIF DU DEPOT. NOUS AVONS AINSI DEFINI DES CONDITIONS EXPERIMENTALES DE DEPOT SELECTIF, QUI PERMETTENT A PARTIR D'UN SUPPORT DE SI PARTIELLEMENT RECOUVERT DE SIO::(2), DE REALISER LE DEPOT DE TISI::(2) UNIQUEMENT DANS LES MOTIFS DE SI NON RECOUVERTS
Author: Luc Imhoff
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Languages : fr
Pages : 159
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L'ETUDE TRAITE DU DEPOT DE FILMS DE NITRURE DE TITANE (TIN) ELABORES PAR REACTION CHIMIQUE EN PHASE GAZEUSE (CVD) EN UTILISANT LES PRECURSEURS SUIVANTS : TETRACHLORURE DE TITANE (TICI#4), AMMONIAC (NH#3) ET HYDROGENE (H#2). LES FILMS SONT REALISES DANS UN REACTEUR ALLIANT LES AVANTAGES DE LA CVD BASSE PRESSION (LPCVD) A CEUX DE LA METHODE DE TRAITEMENT THERMIQUE RAPIDE (RTP). DES CALCULS THERMODYNAMIQUES SONT EFFECTUES DANS LE BUT DE DETERMINER L'INFLUENCE DES PARAMETRES EXPERIMENTAUX AINSI QUE DE LA NATURE DE LA SURFACE SUR LAQUELLE LE DEPOT A LIEU. LES MEILLEURS RENDEMENTS THERMODYNAMIQUES DE FORMATION DE TIN SONT OBTENUS POUR UNE PHASE GAZEUSE RICHE EN AMMONIAC AVEC UNE TEMPERATURE PROCHE DE 1100 K. UN BILAN REACTIONNEL EST PROPOSE DANS LEQUEL LE SOUS-CHLORURE TICI#3 APPARAIT COMME LE REACTIF PREDOMINANT. UNE ETUDE CINETIQUE EST DEVELOPPEE AFIN D'EXPLIQUER LA CROISSANCE DU TIN PAR CE PROCEDE. ELLE ABOUTIT A UN MODELE QUI PERMET D'EXPLIQUER A LA FOIS LES RESULTATS DE CETTE ETUDE ET LES RESULTATS PARFOIS CONTRADICTOIRES REPORTES PAR LA LITTERATURE. CE MODELE MONTRE QUE LE MECANISME DE DEPOT EST CONTROLE PAR LES ADSORPTIONS COMPETITIVES DU TICI#4 ET DE NH#3, ET MET L'ACCENT SUR L'IMPORTANCE DE LA GEOMETRIE D'INJECTION DES GAZ. LES DEPOTS SONT CARACTERISES PAR DIFFRACTION DE RAYONS X, RBS, XPS, MESURE DE LA RESISTIVITE ET MESURE DE L'ADHERENCE PAR L'ESSAI DE RAYURE. ILS SONT TOUJOURS TEXTURES (ORIENTATIONS CRISTALLOGRAPHIQUES 111 ET 200), STOECHIOMETRIQUES ET ADHERENTS. L'INCORPORATION D'OXYGENE EST COMPRISE ENTRE 1 ET 10%. LE CHLORE N'EST JAMAIS DETECTE. LES VALEURS DE RESISTIVITE OBTENUES SONT COMPRISES ENTRE 20 ET 300 .CM. A L'AIDE DE CES RESULTATS, UN PROCEDE EXPERIMENTAL PERMETTANT DE CONTROLER L'ORIENTATION CRISTALLINE DES FILMS A BASSE TEMPERATURE, TOUT EN CONSERVANT LES PROPRIETES ENONCEES, EST PROPOSE.
Author: Hélène de Baynast
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Languages : fr
Pages : 386
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Cette étude porte sur l'élaboration et la caractérisation des films de nitrure de titane déposés sur silicium par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) à partir des précurseurs: tétrachlorure de titane (TiC14), ammoniac (NH3) et hydrogène (H2). Les films sont réalisés dans un réacteur basse pression à chauffage rapide (RTLPCVD). Deux procédés de dépôt ont été proposés: un procédé monocycle et un procédé multicyle, ainsi que deux groupes de paramètres: le groupe 1 avec une haute température de dépôt (800ʿC) et une phase gazeuse riche en ammoniac et le groupe 2 avec une faible température de dépôt (500ʿC) et une phase gazeuse pauvre en ammoniac. Le principe de dépôt CVD repose sur des phénomènes d'adsorption, de diffusion et de germination. L'étude des coefficients de sursaturation et des énergies libres de surface a permis de calculer les rayons des germes critiques. Des hypothèses sur les modes de croissance ont été émises: la germination des couches élaborées avec les paramètres du groupe 1 se ferait selon le mode de croissance 2D-3D alors que la germination des couches élaborées avec les paramétres du groupe 2 se ferait selon le mode de croissance 3D. Les dépôts ont été caractérisés par diffraction X, RBS, XPS, mesure de résistivité, spectrocolorimétrie, rugosité de surface et comportement tribologique. Les dépôts obtenus sont stoechiométriques, cristallisés et texturés avec une orientation cristallographique 111 pour les dépôts du groupe 1 et 200 pour les dépôts du groupe 2. L'analyse des films par diffraction X a montré que le paramètre de maille des couches variait par rapport au paramètre théorique selon les groupes de paramètres et le procèdé utilisé. Les analyses chimiques ont révélé la présence d'oxygène à l'intérieur des couches probablement aux joints de grains et aux interfaces. Un rapprochement entre couleur des couches, paramètres de dépôt, procédé d'élaboration, défauts cristallographiques et rugosité de surface a été proposé.
Author: Roland Morancho (auteur d'une thèse de sciences.)
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Pages : 322
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Author: Benoit Chansou
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Languages : fr
Pages : 149
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LE RECOUVREMENT DE PIECES MASSIVES PAR DES FILMS MINCES CERAMIQUES PERMET D'AJOUTER DES PROPRIETES DE SURFACE (MECANIQUE, ELECTRONIQUE, OPTIQUE,) AUX PROPRIETES DE VOLUME INHERENTES A LA PIECE. PARMI LES NOMBREUSES TECHNIQUES PERMETTANT LA REALISATION DES FILMS CERAMIQUES, L'O.M.C.V.D. (DEPOT CHIMIQUE EN PHASE VAPEUR A PARTIR DE COMPOSES ORGANOMETALLIQUES) POSSEDE LE DOUBLE AVANTAGE DE PERMETTRE DES DEPOTS A BASSE TEMPERATURE ET SUR DES PIECES DE FORMES COMPLEXES. CE MEMOIRE REND COMPTE DE LA SYNTHESE ET DE L'ETUDE DE COMPOSES ORGANOMETALLIQUES PRECURSEURS POTENTIELS DE CARBURES, NITRURES ET SILICIURES DE TITANE. L'ETUDE DU COMPORTEMENT THERMIQUE DES COMPOSES SYNTHETISES, EFFECTUEE PAR ANALYSE THERMIQUE GRAVIMETRIQUE ET ANALYSE THERMIQUE DIFFERENTIELLE, COUPLEES A DE LA SPECTROMETRIE DE MASSE, PERMET D'ETUDIER LE TRANSPORT DES COMPOSES EN PHASE GAZEUSE ET LA CORRELATION ENTRE LES PRODUITS ISSUS DE LEUR DECOMPOSITION ET LES CERAMIQUES DESIREES. CES ETUDES SONT MISES A PROFIT LORS DE LA REALISATION DES DEPOTS PAR C.V.D. EN PERMETTANT UN CHOIX JUDICIEUX DES PARAMETRES EXPERIMENTAUX. LES TECHNIQUES D'ANALYSE DE SURFACE HABITUELLES (M.E.B., E.D.S., E.P.M.A., X.P.S., R.X.) SONT UTILISEES POUR LA CARACTERISATION DES DEPOTS
Author: Nicolas Roels
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Languages : fr
Pages : 308
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Des dépôts de nitrure de silicium sont obtenus par pyrolyse de mélanges tétraméthylsilane/ammoniac en présence d'un gaz diluant (H2, N2, Ar) dans un réacteur vertical à paroi chaude, sous pression réduite (4-10 Torr). Dans la première partie, les conditions expérimentales conduisant au contrôle de la cinétique de dépôt par la réaction superficielle sont déterminées. Dans ce domaine, la mise en oeuvre d'une technique de planification expérimentale a permis la discrimination des paramètres influents et l'estimation des vitesses de dépôt. L'influence des principaux paramètres de dépôt (T, P, rapport des débits de gaz réactifs, débits de gaz réactifs, nature et débit du gaz diluant) sur les mécanismes réactionnels ainsi que sur la structure et la composition des films ( taux de carbone "libre") est discutée sur la base des résultats thermodynamiques et cinétiques. Dans la deuxième partie, l'influence d'un revêtement CVD de Si3N4 sur le comportement à l'oxydation et au frottement de céramiques non oxydes est étudiée. La première étude a porté sur la protection contre l'oxydation interne d'une nuance de nitrure de silicium fritté réaction (RBSN) poreux, par un revêtement superficiel. Celle-ci met en évidence l'existence d'une épaisseur critique (6 μm) et le moindre pouvoir protecteur des revêtements amorphes. Dans la deuxième étude, l'influence de revêtements à teneur contrôlée (2,5 - 14 wt%) en carbone "libre" sur les propriétés tribologiques de couples céramiques non oxydes (SiC/SiC ou Si3N4/Si3N4) est mise en évidence. Des résultats particulièrement prometteurs sont obtenus à haute température (600°C) pour le couple Si3N4/Si3N4).
Author: Roland Morancho
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Languages : fr
Pages : 322
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Author: Christine Danjoy
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Languages : fr
Pages : 217
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CETTE THESE REND COMPTE D'UNE ETUDE DE FAISABILITE D'UNE CERAMIQUE QUATERNAIRE CARBONITRURE DE TITANE ET DE VANADIUM (V.TI.C.N.), PAR DEPOT CHIMIQUE EN PHASE VAPEUR A PARTIR DE PRECURSEURS ORGANOMETALLIQUES (O.M.C.V.D.). LA PREMIERE APPROCHE DE CE PROBLEME A CONSISTE EN LA FORMATION DE CETTE CERAMIQUE A PARTIR DE LA CO-DECOMPOSITION DE DEUX COMPOSES ORGANOMETALLIQUES, L'UN PRECURSEUR DE CARBONITRURE TITANE, CPTICL#2N(SIME#3)#2 (CP = C#5H#5, ME = CH#3) ; L'AUTRE PRECURSEUR DE CARBURE DE VANADIUM, CP#2VME#2 (CP = C#5H#5, ME = CH#3). LA SECONDE APPROCHE A ETE BASEE SUR LA SYNTHESE D'UN PRECURSEUR UNIQUE HETEROBIMETALLIQUE DU TITANE ET DU VANADIUM. UN COMPLEXE BIMETALLIQUE A ETE SYNTHETISE ET CARACTERISE CP#2TI(C=CC#6H#5)(C=CC#6H#5)VCP#2. CE TRAVAIL A IMPLIQUE UNE PART IMPORTANTE DE SYNTHESE CHIMIQUE DE COMPOSES ORGANOMETALLIQUES ET LEUR CARACTERISATION, NOTAMMENT PAR ANALYSE THERMOGRAVIMETRIQUE ET DIFFERENTIELLE COUPLEE A LA SPECTROMETRIE DE MASSE DES EFFLUENTS GAZEUX DE DECOMPOSITION. LES RESULTATS OBTENUS ONT PERMIS DE SELECTIONNER, PARMI LES COMPOSES SYNTHETISES, CEUX QUI OFFRENT LES CARACTERISTIQUES REPONDANT AU MIEUX AUX CRITERES CVD ET A CEUX SPECIFIES DANS LE CONTRAT OPTIMISATION DE REVETEMENTS DURS ET ADHERENTS PAR DEPOTS CHIMIQUES QUI A FINANCE CE TRAVAIL. DES REVETEMENTS SUR ACIER ONT ENSUITE ETE ELABORES PAR C.V.D. A PARTIR DE CP#2VME#2 ET DE CPTICL#2N(SIME#3)#2. LES FILMS ONT ETE CARACTERISES PAR LES TECHNIQUES HABITUELLES D'ANALYSE DE SURFACES X.P.S., E.D.S., DIFFRACTION DES RAYONS X ET MICROSCOPIE ELECTRONIQUE.
