Utilisation des silanes (SiH4, Si2H6) comme sources de silicium dans les procédés de dépôts chimiques en phase vapeur à faible pression (LPCVD)

par Mohammed Alaoui

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jean-Jacques Koulmann.

Soutenue en 1991

à Mulhouse .


  • Résumé

    Utilisation des silanes (SiH4, Si2H6) comme sources de silicium dans les procédés de dépôts chimiques en phase vapeur à faible pression (LPCVD). Nous avons étudié par spectroscopie de photoémission UV et X les interactions du monosilane et du disilane avec des surfaces : 1) de semiconducteurs (silicium cristallin Si(111) 7x7, silicium amorphisé) ; 2) métalliques (tantale polycristallin). Les échantillons ont été chauffés entre 20-1000°C sous faible pression (10-5-10-4 Torr) de SiH4, Si2H6et parfois d'hydrogène atomique. Une surface de silicium exposée aux silanes à température ambiante présente une signature UPS caractéristique d'une phase dihydrure sans phase monohydrure associée. Nous en déduisons que dans le cas du silicium et pour des températures inférieures à 500°C, la croissance se fait par l'intermédiaire de groupements (SiH2) n ou SiH (avec n=1 pour le monosilane et n=2 pour le disilane). La stabilité thermique de ces groupements est sensiblement la même que celle des phases mono et dihydrure obtenues après exposition à de l'hydrogène atomique. L'étude de l'interaction monosilane - tantale polycristallin montre qu'il est possible d'obtenir des films de siliciure de tantale de stoechiométrie sensiblement TaSi2. Quelle que soit la température de préparation, les films obtenus se caractérisent en surface par la présence de silicium. Nous en concluons que l'épaisseur de la couche de siliciure est limitée essentiellement par la diffusion du tantale à travers TaSi2. Ce dernier joue le rôle de barrière de diffusion pour le tantale

  • Titre traduit

    Using silanes (SiH4, Si2H6) as a silicium gas source in the low pressure chemical vapor deposition process


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