Préparation de couches minces d'oxynitrure de silicium par PECVD ...

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60 L'hydrogène ¡ncorporé est essentiellement dû aux liaisons N-H. La densité totale d'hydrogène incorporé dans les échantillons peut être obtenue par: Htoie = Si-Hstretching SiNH stretching + Si-OH stretching + 2 Si-NH2 bending. Il est possible de simplifier cette expression en: Htotaie =Si-H + SiNH/NH2 stretching+ Si-NH2 bending + Si-OH __IIII Tableau 7: Nombre de liaisons H incorporé x ¡021/cm3. Dépôts Intensité Nombre de liaisons tmole/m2 *102l/cm3 Siint:i 120,4 14,4 10,2 107,4 Tableau 8: Liaisons NH/NH2 exprimées en pmole/m2. Enfin, dans le tableau 8, nous avons indiqué les densités de liaisons NFl/NH2 exprimées en .tmole/m2. OSi-H stretching II NH2 bending II NH/NH2 stret Il H totale Si mt: i - - 14,40 14,40 Si/Si02:i 0,17 - 23,00 23,17 Si mt: 2a 0,14 - 10,30 10,44 Siint:2b 0,10 - 11,70 11,80 SiJSiO2: 2b 0,16 - 12,80 12,96 Siint:3 - 1,40 4,50 5,90 SiJSiO2: 3 - 0,40 6,12 6,52 Si/Si02:3 51 6,1 4,4
61 Les dilutions avec de lt hélium n'ont pas permis de diminuer la densité de liaisons NH/NH2 jusqu'à 4.tmole/m2. Par contre, notre objectif est atteint pour le dépôt sur silice de type 3. Pour la suite, les tests C(V) seront donc réalisés uniquement sur les échantillons de type i et de type 3. Finalement, la composition chimique de l'échantillon de type 3 déterminée par IR est: SiOl,&tNO,4lHO,49 V Résultats obtenus avec les mesures électriques, V.1' Mesures C(V sur structures solides. D'après le tableau 9, on voit l'importance de faire un recuit après le dépôt par évaporation de l'aluminium, à 400 oc, pendant 3/4 d' heure. En fait, nous avons vérifié que les substrats initiaux Si02/Si présentaient dès le départ de forts potentiels de bandeplate, indiquant une qualité électrique d'interface médiocre et qu'un léger "recuit" améliorait l'interface. Par ailleurs nous avons noté (cf § IV.1 de ce chapitre) de fortes variations d'épaisseurs sur ces substrats de départ. En revanche, nous avons montré que le dépôt par plasma de l'oxynitrure ne dégradait pas la qualité électrique de l'interface Si02/Si puisque les potentiels de bandeplate mesurés avant et après le dépôt étaient les mêmes. Dépôt Potentiel bande-plate Qss Type i sans recuit -7V 1,2. 1012 Type 1 avec recuit -2,7 V 3,6.10 Tableau 9: Evolution du potentiel de bande plate en fonction d'un recuit V.2 C(V en milieu liquide. Au début aucune courbe C(V) en milieu liquide n'a pu être obtenue, le potentiel de bande plate étant supérieur à 4V. On a alors commencé à travailler avec un décaleur de potentiel (Type D2G N, Tacussel), mais les résultats n'étaient pas satisfaisants, l'ajout du décaleur favorisant les phénomènes d'oscillation du potentiostat. En outre, même avec un décaleur, les courbes n'étaient pas complètes. Par la suite, grâce à un "recuit" ( V.1 de ce chapitre) effectué juste après le dépôt (400°C pendant 45 minutes), toutes les courbes ont pu être obtenues sans problème. Pour l'échantillon 1, le déplacement du potentiel de bande plate (réponse au pH) est de 55 mV/pH, alors qu'il est de 60 mV/pH pour l'échantillon 3. La réponse est donc
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