Etude de films minces de silice deposes a basse temperature par pecvd rcer

Studying of thin silica films deposited by decr (distributed electron cyclotron resonance) pecvd at low temperature

• Auteur / Autrice : NAN JIANG
• Direction : Bernard Agius
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées. Physique
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Les films minces dielectriques deposes a basse temperature presentent actuellement et presenteront dans le futur de multiples applications dans le domaine de l'industrie micro-electronique: les transistors tft (thin film transistor) pour les ecrans plats a matrice active, les dispositifs sur semi-conducteurs iii. V (gaas, inp, ingaas,. . . ) pour les circuits integres. Ces differentes applications necessitent, pour leur realisation, des dielectriques deposes a basse temperature. Nous presentons dans ce memoire, l'etude de l'optimisation de films minces de silice deposes, a partir d'un nouveau type de reacteur micro-onde: le reacteur a resonance cyclotronique electronique repartie (rcer). Ces films rcer, obtenus (sans chauffer intentionnellement l'echantillon), ont ete utilises avec succes pour realiser la premiere etape de fabrication des ecrans plats, c'est-a-dire plus precisement pour elaborer des transistors tft sur substrat soi (silicon ou insulator). Leurs proprietes physico-chimiques et electriques sont tres proches de celles de la silice thermique obtenue a haute temperature (1000c) jusqu'a present, et a notre connaissance, la silice rcer semble etre l'une des meilleures silices deposees a basse temperature. Nous avons etudie l'influence de la nature du gaz oxydant (o#2, n#2o), de la composition de la phase gazeuse (o#2/sih#4, n#2o/sih#4) et de la polarisation radiofrequence du substrat sur les proprietes de nos films. La maitrise du depot de silice passe par la mise en uvre de nombreux moyens de caracterisation tels que: l'ellipsometrie, la microanalyse nucleaire, l'analyse par detection des atomes de recul, la dissolution chimique, la spectroscopie d'absorption infrarouge, la microscopie a force atomique, la microscopie electronique a transmission et enfin des caracterisations electriques. Nous avons egalement etudie les proprietes du plasma rcer. Les variations du courant ionique enregistrees en fonction de la nature des gaz, de la pression dans l'enceinte et de la puissance micro-onde, nous ont permis de mieux comprendre le comportement de ce nouveau plasma