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

tel-00141132, version 1 - 11 Apr 2007
Chapitre 5 : Influence du procédé d’élaboration des capacités sur leurs performances
Capacité Surfacique (nF/mm²)
-0,8
Inj Via Esup
-0,6
-0,4
-0,2
26
24
22
20
18
16
14
12
10
0,0
Or
Pt
0,2
0,4
Champ Electrique appliqué (MV/cm)
0,6
+ recuit
de
guérison
Figure 5-11 : Caractéristiques Cs(E) mesurées pour les échantillons ayant subi le recuit de cristallisation
du STO avant dépôt de l’électrode supérieure (Au ou Pt).
Après recuit de guérison les échantillons présentent des capacités surfaciques légèrement plus
élevées dans le cas des empilements Au/STO/Pt (20,8 nF/mm²) comparés aux empilements
Pt/STO/Pt (18,6 nF/mm²).
Le recuit de guérison améliore sensiblement la tenue en tension des capacités pour les deux
types d’électrode supérieure, plus particulièrement pour l’électrode en Au. Comme dans le
paragraphe 1.2.1 on peut supposer que le recuit de guérison permet d’éliminer les défauts
créés dans la couche cristalline par le plasma du dépôt de l’électrode supérieure. Ce
phénomène de dégradation a déjà fait l’objet de nombreuses études en ce qui concerne
l’oxyde de grille des transistors [6-8]. Les plasmas peuvent créer des défauts dans l’oxyde,
tels que des charges ou des pièges aux interfaces, conduisant à une augmentation des courants
de fuite et une diminution des tensions de claquage.
Cette amélioration significative n’est pas observée pour les échantillons ayant subi le recuit de
cristallisation après dépôt de l’électrode : soit les défauts sont « guéris » lors de la phase de
cristallisation qui correspond à un réarrangement au niveau atomique, soit le bombardement
ionique dû au plasma d’Ar induit une dégradation moindre sur un STO amorphe ne présentant
pas d’ordre à grande distance. Dans ce cas, le fait d’effectuer un recuit de guérison permet
probablement uniquement d’accentuer la cristallinité des films.
0,8
191