Dépôt chimique en phase vapeur d'oxyde de silicium dans une post-décharge micro-onde

Chemical vapour deposition of silicon dioxide in a microwave afterglow

• Auteur / Autrice : Hélène Del Puppo
• Direction : Jean Desmaison
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des matériaux céramiques
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Limoges
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Plasmas (gaz ionisés)

Céramique industrielle

Chimie des surfaces

Traitements de surface

Dépôt chimique en phase vapeur

Résumé

Des melanges o#2/sih#4 et n#2o/sih#4 ont ete utilises pour deposer sio#2 dans une post-decharge micro-onde a basse temperature (<450c) et forte vitesse de depot. Dans un premier temps, une procedure de nettoyage in situ de la chambre de depot a ete mise au point. Il s'agit de graver l'oxyde depose sur les parois par un plasma radio-frequence de nf#3. Cette procedure n'influe pas sur les proprietes des films pourvu qu'une sequence de passivation de la chambre suive l'etape de nettoyage. Ensuite, la reactivite des deux gaz oxydants a ete comparee grace a l'etude des cinetiques de croissance et des proprietes des films (composition, contraintes. . . ) en faisant varier les parametres de depot (temperature, pression, rapport r des debits des gaz reactifs). L'etude cinetique a revele que le mecanisme de croissance est independant de la nature du melange gazeux utilise (o#2/sih#4 et n#2o/sih#4). La vitesse de depot est controlee par la diffusion d'une espece oxygenee dont la nature n'a pas ete determinee. En ce qui concerne les proprietes des films, les deux parametres principaux sont la temperature et le rapport r. Des couches denses, exemptes de liaisons si-h (ir), deposees a 7000 a/min, peuvent etre obtenues des 300c si r excede 20. Une etude detaillee de la composition (xps, rbs, nra, erda) a mis en evidence une influence significative de la nature du gaz oxydant (incorporation d'azote avec le melange n#2o/sih#4) et une relative independance de la stchiometrie vis-a-vis du rapport r. Enfin, le comportement electrique des oxydes a ete etudie en analysant les caracteristiques c(v) de capacites mos. Les films obtenus a partir de n#2o possedent des densites de charge elevees. Ce phenomene est relie a la presence d'azote et/ou a l'irradiation uv qui peut intervenir lors de la croissance. Les oxydes obtenus a partir de o#2/sih#4 possedent des densites de charge satisfaisantes (<10#1#1/cm#2) et font de l'oxygene un meilleur precurseur que n#2o