Abstract FR:

La diminution des dimensions des circuits en microélectronique ainsi que la multiplication des applications intégrées sur les puces ont conduit à l'utilisation de condensateurs Métal-Isolant-Métal (MIM) ayant des densités de capacité de plus en plus grande. L'augmentation de la densité de capacité peut se faire en utilisant des diélectriques ayant des constantes diélectriques élevées remplaçant les diélectriques conventionnels (SiOzSi3N4). Le diélectrique choisi est le TazOs (ɛr=25). Cependant les valeurs de densité de capacité avec ce type de diélectrique restent plafonnées 5fF. μm-2 notamment car on ne peut diminuer l'épaisseur du diélectrique pour cause de courants de fuite importants. Pour aller vers les densités de capacité encore plus importantes une solution de type architectural est alors proposée. Il s'agit d'intégrer l'empilement MIM dans des tranchées d'augmenter la surface du condensateur sans pour autant augmenter la surface occupée sur le circuit. La garantie d'un bon recouvrement des parois de la tranchée est alors un point clef pour garantir une valeur de capacité stable. Le recouvrement est séparé en deux phénomènes. La conformité, liée à la tranchée seule, correspond à la différence entre la vitesse de dépôt en haut et en bas de la tranchée. L'appauvrissement, liée au fait qu'un condensateur est constitué d'un grand nombre de tranchées, correspond à la différence de vitesse de dépôt en haut des tranchées et le dépôt planaire en l'absence de tranchées. Le but de cette étude a été d'étudier les possibilités de la méthode MOCVD pour déposer du TazOs dans ce type de structures pour garantir une conformité élevée et un appauvrissement faible. Ce travail a commencé par l'étude de la méthode de dépôt. Nous avons évalué l'Influence des différents paramètres de procédé sur la cinétique de dépôt. Nous nous sommes également intéressés au comportement du précurseur organométallique dans la phase gazeuse. Nous avons ensuite modélisé la conformité dans une tranchée isolée afin de connaître l'influence des paramètres de dépôt sur celle-ci. Nous avons utilisé une méthode analytique basée sur les lois de diffusion en considérant un coefficient de diffusion adapté dans les tranchées. Enfin, nous avons modélisé l'appauvrissement en utilisant les mêmes lois de diffusion en traitant les équations par des techniques de résolution en série de Fourier. Grâce à ces modèles, nous avons montré que la méthode MOCVD offrait de bons résultats de recouvrement pour des structures de faible densité mais que pour des tranchées plus denses il faudrait utiliser d'autres techniques de dépôt de diélectriques (ALD, PEALD).