Dépots LPCVD de siliciures ternaires Me-Si-N (Me= Re, W, Ti, Ta) pour des applications en microélectronique

par Anne-Marie Dutron

Thèse de doctorat en Sciences et Génie des matériaux

Sous la direction de Claude Bernard.

Soutenue en 1996

à Grenoble INPG .

mots clés

• Sciences appliquees
• Electronique
• Etude experimentale
• Fabrication microelectronique
• Metallisation
• Cuivre
• Nc
• Depot chimique phase vapeur
• Basse pression
• Nitrure
• Na
• Siliciure
• Na
• Compose ternaire
• Thermodynamique
• Tungstene
• Nc
• Wsin
• N si w
• Barriere diffusion
• Cd
• Experimental study
• Microelectronic fabrication
• Metallizing
• Copper
• Nc
• Chemical vapor deposition
• Low pressure
• Nitrides
• Na
• Silicides
• Na
• Ternary compound
• Thermodynamics
• Tungsten
• Nc
• Diffusion barrier
• Cd

Résumé

Dans la metallisation avancee des circuits integres, le cuivre est envisage comme futur metal d'interconnexion et de contact. Cependant, son utilisation reste conditionnee par l'usage d'une barriere de diffusion tres performante susceptible de bloquer sa migration lors de traitements thermiques dans les materiaux voisins constitutifs des circuits integres. Cette etude a concerne l'elaboration par lpcvd de siliciures ternaires de type me-si-n (me= re, w, ti, ta) sur substrat de sio#2, et plus particulierement elle s'est orientee vers le choix d'une barriere de diffusion adequate repondant aux criteres requis pour une possible application industrielle. Une etude thermodynamique au prealable a notamment permis de classer les quatre materiaux en differentes categories. L'etude experimentale a montre que les systemes a base de metaux depourvus de nitrures men (cas du rhenium) ou depourvus de nitrures men stables (cas du tungstene) etaient obtenus a l'etat amorphe ou nanocristallise. En revanche les materiaux tisin et tasin dont les nitrures metalliques sont stables ont ete deposes a l'etat cristallise. Les caracterisations physico-chimiques des films ternaires ont ete realisees par diffraction rx, rutherford backscattering spectrometry, microscopies electroniques a balayage et a transmission, resistivite electrique, spectrometrie photoelectronique. Nous avons montre que le procede lpcvd utilise permettait un excellent recouvrement des marches et semblait donc plus interessant qu'un procede pvd. Les performances des quatre systemes me-si-n (me= re, w, ti, ta) en presence de cuivre et sous traitements thermiques ont ete evaluees de maniere exploratoire par analyse auger ainsi que par une caracterisation electrique c (v). Les proprietes du materiau ternaire wsin, en particulier sa morphologie amorphe, sa faible temperature de depot, sa resistivite electrique voisine de 1milliohm. Cm et ses performances, correspondent aux principaux criteres de selection d'une barriere de diffusion adequate

Titre traduit

Lpcvd ternary silicides me-si-n (me= re, w, ti, ta) for microelectronic applications

Pas de résumé disponible.