Etude thermodynamique et élaboration de dépôts métalliques (W-N-C, Ti-N-C) par PEALD (Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition) pour la réalisation d'électrodes de capacités Métal/Isolant/Métal dans les circuits intégrés.

Abstract

MIM (Metal Insulator Metal) capacitors are widely integrated for RF and analog applications. The 3D architecture allows a capacitance density gain but require high conformality deposition technique to get conformal layers and high performance. PEALD method was used for the electrode and dielectric thin films deposition. Electrodes must exhibit a low resistivity, present a high work function and exhibit a good chemical compatibility with the dielectric material. To address these issues, Ti-N-C and W-N-C films have been investigated and deposited from organometallic precursors TDMAT et BTBMW. Chemical and electrical properties of the elaborated films and their integration as electrode in MIM capacitors are investigatedLes capacités MIM (Métal/Isolant/Métal), au coeur de cette étude, sont des composants intégrés entre les niveaux d'interconnections. Le développement de nouvelle architecture en trois dimensions impose de déposer les films ultraminces constituant la capacité MIM de manière très conforme. Ce qui conduit à utiliser un nouveau procédé de dépôt : la méthode ALD assistée par plasma ou PEALD. De plus l'augmentation des performances électriques des MIM passe par une maîtrise des propriétés des électrodes et des interfaces créées entre le diélectrique et les électrodes métalliques. Les matériaux développés dans cette étude sont Ti- N-C and W-N- C, déposés par PEALD à partir de précurseurs organométalliques TDMAT et BTBMW. Une étude sur les propriétés physico-chimiques et électriques des films est effectuée ainsi que l'intégration de ces films dans les capacités MIM