Etude de capacités en couches minces à base d'oxydes métalliques ...

tel-00141132, version 1 - 11 Apr 2007
Chapitre 3 : Etude de capacités MIM à base de STO et BTO
Les analyses (Tableau 3-11) montrent que l’échantillon n°10 est bien stœchiométrique, alors
que l’échantillon n°3 présente un rapport Ti/Ba inférieur à 1. Ceci peut s’expliquer par le fait
que l’échantillon n°10 a subi une repulvérisation du dépôt, grâce à l’assistance ionique, plus
intense que l’échantillon n°3 (cf annexe 2).
Le rendement de pulvérisation d’un atome de la cible dépend de sa masse Mc (ici Ba, Ti ou O)
ainsi que de celle de l’atome incident Mi (ici Xe) par le biais d’une fonction de pulvérisation
Fp :
F
p
M iM
c
= 4
Équation 3-18
( ) 2
M + M
i
c
Ainsi, Fp = 1 si les masses Mi et Mc sont égales et Fp < 1 si les masses Mi et Mc sont
différentes (Fp est d’autant plus faible que les masses sont éloignées).
Dans notre cas la masse du Ba (137,33 g/atome) est plus proche de celle du Xe
(131,30 g/atome) que celle du Ti (47,90 g/atome) ; le rendement de pulvérisation du Ba est
donc plus élevé que celui du Ti.
Le rapport O/Ba est supérieur à 3 pour l’échantillon n°3, toutefois étant donnée la précision de
la mesure, on ne peut pas dire si cet échantillon comporte un excès d’oxygène.
Tableau 3-11 : Résultats d’analyse RBS sur les échantillons de BTO n°3 et n°10.
Echantillon Ti/Ba (± 0,02) O/Ba (± 0,1) Ta (%)
n°3 0,9 3,1 -
n°10 1 3 0,012
La présence de tantale dans la couche n°10 peut s’expliquer par une pollution due aux
filaments des canons à ions : au cours de ce dépôt, il y a en effet eu rupture des filaments des
deux canons (sans pour autant stopper le dépôt, les filaments de rechange ayant pris le relai).
Le dépôt n°3 a pu être réalisé sans changement de filament, ce qui peut expliquer que l’on ne
retrouve pas de tantale dans cet échantillon.
Les écarts à la stœchiométrie dans le cas de l’échantillon n°3 peuvent être à l’origine d’une
constante diélectrique plus faible.
2.5.3. Mesure des contraintes
Nous avons mesuré la contrainte mécanique d’un dépôt réalisé dans les conditions de
l’échantillon n°10 avant et après recuit. Le calcul de la contrainte de la couche se fait à partir
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