Orientador: Jacobus Willibrordus Swart

Dissertação (Mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação

Resumo: Filmes dielétricos, são usados em um grande número de aplicações em componentes semicondutores. Várias técnicas de deposição auxiliadas por plasma vem sendo estudadas a fim de se conseguir materiais isolantes de qualidade que possam ser empregados no processo de fabricação de dispositivos....

Resumo: Filmes dielétricos, são usados em um grande número de aplicações em componentes semicondutores. Várias técnicas de deposição auxiliadas por plasma vem sendo estudadas a fim de se conseguir materiais isolantes de qualidade que possam ser empregados no processo de fabricação de dispositivos. Neste trabalho, são realizadas deposições de dois filmes dielétricos distintos, com diferentes técnicas de deposição. Filmes de óxido de silício foram obtidos a partir da combinação de dois gases reagentes: silana (SiH4) e oxigênio (02) ou silana e óxido nitroso (N2O), com temperatura entre 300 e 600 °C, e a técnica de deposição química a fase vapor auxiliada por plasma remoto RPECVD, enquanto que os filmes de nitreto de silício foram obtidos a partir da combinação de silana e nitrogênio (N2), com temperatura entre 40 e 90°C e a aplicação da técnica de deposição química a fase vapor auxiliada por plasma e ressonância ciclotron de elétrons. Como características dos filmes, foram realizadas medidas de: taxa de deposição e corrosão, índice de refração e estequiometria. E finalmente, foi feito um estudo do comportamento das características como função dos parâmetros de processo. As melhores condições de processo foram determinadas. Filmes de óxido de silício com as seguintes características podem ser obtidos: taxa de deposição = 100 A/min, taxa de corrosão = 170 A/min, índice de refração = 1,465, estresse tensivo =1,2 x 1010 dyne/cm2 e estequiometria = 1,82. No caso dos filmes de nitreto de silício, as melhores características foram: taxa de deposição = 109 A/min, taxa de corrosão = 190 A/min, índice de refração = 1,995 e Si/N = 0,75

Abstract: Dieletric films, are used in a large amount of applications in semicondutors devices. Several plasma enhanced deposition techniques have been studied in order to obtain insulating materiais with quality that can be employed in processes of manufacturing of devices. In this work,...

Abstract: Dieletric films, are used in a large amount of applications in semicondutors devices. Several plasma enhanced deposition techniques have been studied in order to obtain insulating materiais with quality that can be employed in processes of manufacturing of devices. In this work, depositions of two different dieletric films are studied, with two different techniques. Silicon oxide films were deposited by combination of two reactant gases: Silane (SiH4) and Oxygen (02) or Nitrous Oxide (N2O), in a temperature range from 300 to 600°C and in a Remote Enhanced Plasma Chemical Vapor Deposition - RPECVD system. Silicon Nitride films were obtained by Silane and Nitrogen (N2), in temperature range from 40 to 90°C and in a Electron Cyclotron Resonance Remote Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, ECR - RPECVD system. The characterization of the films were: Deposition rate, Etching rate, Refractive index and Stoichiometry. Finally, the behavior of this characteristics versus process parameters were studied. The best processing conditions were determined Silicon oxide films with the following characteristics can be obtained: Deposition rate =100 Ã/min, Etch - rate = 170 Ãlmin, Refraction index = 1,465, Tensile stress = 1,2 X 1010 dyne/cm2 and Stoichiometry = 1,82. In the case of Silicon nitride, the best characteristics were: Deposition rate = 109 Ã/min, Etch rate = 190 Ã/min, Refraction index = 1,995 and Si/N = 0,75