NITRURATION DES COUCHES MINCES D'OXYDE DE SILICIUM PAR ACTIVATION THERMIQUE ET PAR STIMULATION ELECTRONIQUE PDF Download
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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: 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: Allal Serrari
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Languages : fr
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: Pascale Molle
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Languages : fr
Pages : 0
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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: Valérie Thirion
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Languages : fr
Pages : 168
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Avec la miniaturisation des technologies MOS, la diminution de l'épaisseur de l'oxyde de grille pose de nouvelles difficultés liées au contrôle de l'épaisseur, à la diffusion des impuretés et des dopants et à l'injection de porteurs chauds. Ce travail est consacré à la croissance et à la nitruration à basse pression d'oxyde de grille mince de silicium ; les mécanismes de ces réactions sont étudiés en relation avec les caractéristiques physico-chimiques et électriques des structures et dispositifs MOS. La croissance des oxydes très minces, qualifiée d'anormalement rapide, est décrite en faisant intervenir l'effet d'un champ électrique dans l'oxyde. Les cinétiques d'oxydation relevées dans le régime initial sont bien décrites par un modèle combinant la participation d'un flux d'espèces oxydantes diffusant sous l'effet du champ électrique et d'un flux soumis uniquement à la diffusion thermique. L'étude de la nitruration montre que l'utilisation de la basse pression de NH3 permet une incorporation spécifique d'azote, essentiellement localisée aux interfaces et très faible dans le volume de l'oxyde. Les faibles densités de charges fixes et l'absence de création d'état d'interface consécutives à ce procédé de nitruration permettent de ne pas dégrader la mobilité des porteurs et la tension de seuil des transistors NMOS et PMOS. Le faible piégeage caracterisé par injection fowler-nordheim est expliqué par les faibles niveaux d'azote et d'hydrogène incorporés dans le volume de SiO2 ; il est amélioré après une étape de réoxydation in-situ à faible pression d'oxygène sec. L'amélioration des propriétés de barrière de diffusion est démontrée sur des structures PMOS à grille P+ dopée en BF2. Un avantage important du procédé de nitruration NH3 basse pression concerne le durcissement de l'interface qui se manifeste par une augmentation de la durée de vie des transistors NMOS. Expérimentalement, ces propriétés électriques sont comparées à celles obtenues selon d'autres procédés de nitruration (plasma et nitruration en N20).
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: Nicolas Duez
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Languages : fr
Pages : 196
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Dans ce travail, les potentialites d'utilisation d'un plasma d'azote a la resonance cyclotronique electronique repartie (rcer) pour nitrurer l'aluminium et le silicium ont ete etudiees. La nitruration est une technique d'enrichissement en azote mettant en jeu a la fois une conversion chimique superficielle conduisant a la formation de nitrure, l'implantation d'especes reactives energetiques et une diffusion de l'azote en solution interstitielle. L'aluminium ou les alliages a base d'aluminium sont souvent choisis pour leur legerete et pour leur usinabilite aisee. Toutefois, l'utilisation de ce metal est limitee a cause de ses proprietes tribologiques mediocres. Dans le cadre du durcissement de ce metal, la formation d'une couche superficielle de nitrure apparait comme une bonne alternative. Le silicium est essentiellement employe pour des applications dans le domaine de l'electronique a cause de son caractere semi-conducteur. L'incorporation d'azote dans ce materiau permet entre autre d'en modifier les proprietes electroniques. Cette etude est essentiellement basee sur des analyses realisees par spectroscopie de photoelectrons induits par rayons x (xps). Les resultats sont renforces par des analyses complementaires realisees par microscopie electronique a balayage (meb), spectroscopie infrarouge a transformee de fourier (ftir), tensiometrie et nanoindentation. Les aspects mecanistiques de la nitruration de l'aluminium et du silicium sont abordes en prenant en compte les phenomenes d'implantation et de diffusion. Une estimation des coefficients de diffusion de l'azote et de l'oxygene dans l'aluminium est proposee.
Author: Allal Serrari
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Pages : 0
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