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Benamar, Ahmad. Nitruration des couches minces d'oxyde de silicium par activation thermique et par simulation electronique : physical/chemical analysis and electrical properties. Thèse. Villeurbanne : Institut National des Sciences Appliquées de Lyon, 1989. Disponible à la Bibliothèque Marie Curie.


Domaine(s) : D18 - Electromagnétisme, Electricité, Electronique
Indice Dewey : 621.381 620 107 2
Langue : Français
Mots-clés : SEMICONDUCTEUR, CIRCUIT VLSI, ISOLANT GRILLE, COUCHE MINCE, SILICE, SILICIUM OXYDE, NITRURATION, OXYNITRURE, BASSE PRESSION, METHODE THERMIQUE, BOMBARDEMENT ELECTRONIQUE, IRRADIATION ELECTRON, METHODE FLASH, INTERFACE SI SIO2, MNOS, MATERIAUX, ELECTRONIQUE



Directeur(s) de thèse : Balland, Bernard
Etablissement de soutenance : INSA de Lyon
Laboratoire : Institut national des sciences appliquées de Lyon - Lyon, LPM - Laboratoire de Physique de la Matière, Partenaire(s) de recherche : LPM - Laboratoire Physique de la matiere
Numéro national de thèse : 1989ISAL0067
Date de soutenance : 1989

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Résumé français : La nitration superficielle des couches très minces (130 À) de Si02 est réalisée par différentes techniques : à basse pression et à basse température (BT) ou à haute température (HT) et par recuit thermique rapide ( RTN) à la pression atmosphérique. Le procédé basse pression ( BT ou HT) permet de stimuler la réaction de nitruration à la surface de la silice, empêchant ainsi la diffusion, vers l'interface , des espèces nitrurantes. De même, la RTN évite la migration des espèces azotées et hydrogénées dans la masse de la silice et la redistribution des dopants. L'analyse physico-chimique (SIMS, AES, IRS, RS) a permis de mettre en évidence la nitruration de la surface de la silice, de contrôler les phénomènes de migration d'azote à l'interface Si-Si02 et a révélé les différentes liaisons chimiques (Si-N, Si-H, 0-H, N-H, .. ) susceptibles· d'être à l'origine d'un piégeage-dépiégeage des porteurs. L'analyse électrique des structures de test Al/Oxyde nitruré/ Si-p (mesures capacitives C-V et de conduction I-V) a permis de suivre l'évolution de la tension de bandes plates, de La rigidité diélectrique du matériau et des hauteurs de barrière interfaciales en fonction des conditions de nitruration. Différents types de pièges créés lors de la nitruration ont été détectés et caractérisés (concentration, section efficace de capture et barycentre). La qualité de l'interface (densité d'états Nit) dépend fortement des conditions et paramètres de la nitruration, de la qualité de l'oxyde initial: si 1e désordre interfacial est initialement élevé, il est généralement augmenté après nitruration, l'amplitude de cette variation dépend du mode de nitruration (continu ou séquentiel). En R1N la densité Nit diminue quand le temps de nitruration augmente. Globalement. la nitruration permet d'avoir des isolants de bonne qualité et peut être un procédé de passivation efficace. Si les conditions de nitruration sont optimisées les isolants (oxydes nitrurés) peuvent devenir meilleurs que les oxydes de silicium.