Synthèse et caractérisation de couches minces de SrTiO3 par MOCVD à injection en vue de ses applications en microélectronique

Dans le contexte d'une miniaturisation toujours plus exigeante des composants électroniques, SrTiO3 est un matériau à forte permittivité électrique qui pourrait remplacer l'oxyde de grille dans les structures CMOS pour les générations inférieures à 1 nm. La technique de dépôt par MOCVD à injection liquide est un outil performant qui permet la synthèse de couches minces de SrTiO3 de bonne qualité, moyennant une optimisation des conditions de dépôt. Elle permet notamment l'emploi d'un précurseur bimétallique de faible volatilité. L'importance de la composition de la solution de précurseurs, en particulier le choix des précurseurs et du solvant, a été mise en évidence. SrTiO3 étant thermodynamiquement instable sur Si, les dépôts ont été réalisés sur SiO2. Dans ce cas, une couche amorphe de faible permittivité diélectrique se forme dans les premiers stades de la croissance du film, ce qui réduit sévèrement la constante diélectrique de l'ensemble. Différentes préparations de surface ou des sous-couches n'ont pas permis d'améliorer significativement les résultats électriques. Sur des substrats métalliques inertes vis-à-vis de l'oxygène, les constantes diélectriques des couches minces sont bien plus élevées. Ainsi, l'intégration à court terme de SrTiO3 en microélectronique aura probablement d'abord lieu dans des applications 'Above IC'.GRENOBLE1-BU Sciences (384212103) / SudocSudocFranceF

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A device includes a support, a three-dimensional integrated structure above the support, and a lateral encapsulation region arranged around the structure. The lateral encapsulation region includes first channels configured to make it possible to circulate a cooling fluid

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