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Couches minces de silicate de titane à haute constante diélectrique déposées par pulvérisation magnétron pour des applications CMOS

Daniel Brassard
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Daniel Brassard

Résumé du colloque

Des couches minces de silicate de titane (TixSiyO4) à haute constante diélectrique (k) ont été déposées par pulvérisation magnétron réactive (plasma radio-fréquence à 13,56 MHz) à partir d'une cible composée d'un mélange equiatomique de SiO2 et de TiO2. La microstructure et les propriétés diélectriques de ces couches ont été étudiées pour différentes conditions de croissance, soit : (i) la température de déposition (de 20 à 600oC), (ii) la proportion d'oxygène (de 0 à 30 %) et (iii) la tension de polarisation du substrat (de 0 à 150 V). La caractérisation des couches par des méthodes telles que l'absorption infrarouge (FTIR) et la spectroscopie de photoélectrons (XPS) montre la formation des liens Ti-O-Si caractéristiques de la phase silicate de titane. Leurs propriétés diélectriques (constante et pertes diélectriques, courants de fuite et tension de claquage) ont été systématiquement étudiées par la réalisation de condensateurs metal-silicate-metal. Les conditions de déposition menant à la croissance de couches minces possédant d'excellentes propriétés diélectriques sont identifiées. Entre autres, nous discuterons l’effet de la polarisation du substrat les propriétés diélectriques des films. Nous montrons que le procédé ainsi développé permet la croissance de couches minces de silicate ayant d’excellente propriétés diélectriques (i.e.; k ~25 et des champs de calquage supérieurs à 3 MV/cm). Enfin, les mécanismes de transport prépondérants dans ces films de silicates seront présentés.

Contexte

Section :
Science et ingénierie des plasmas
news icon Thème du colloque :
Science et ingénierie des plasmas
host icon Hôte : Université du Québec à Montréal

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Titre du colloque :

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