Abstract FR:

Depuis 40 ans, les progrès de l'industrie microélectronique visent une réduction drastique et continue des dimensions des composants qui concerne également les composants passifs tels que les capacités Métal-Isolant-Métal (MIM). Cela se traduit par une augmentation de la densité de capacité impliquant que l'épaisseur du diélectrique soit réduite. Cependant une diminution de l'épaisseur des films isolants " conventionnels" conduit à une détérioration des performances électriques de la capacité MIM. Face à cette problématique, notre étude s'est tournée vers des matériaux de permittivité diélectrique plus élevée. Le diélectrique Ta2O5 a été choisi car il présente une constante diélectrique élevée (є= 25) et permet d'obtenir une bonne linéarité en tension de la capacité tout en conservant des courants de fuite relativement faibles. Ce travail porte sur l'étude des empilements TiNfTa2O5/TiN et des caractéristiques électriques de la capacité MIM associée. Nous avons étudié et comparé différentes méthodes de dépôt (MOCVD, ALD et PEALD) pour la réalisation des structures TiNfTa2O5/TiN. L'utilisation d'un large éventail de techniques de caractérisation nous a conduit à une meilleure compréhension de la composition chimique et de la densité des films de Ta2O5, des propriétés de l'interface TiNfTa2O5 ainsi que des contaminants présents dans l'empilement MIM. Pour ces différents points, nous avons analysé l'impact de différents post-traitements ainsi que celui de la technique de dépôt utilisée. Ces études nous ainsi permis de corréler les propriétés des matériaux de l'empilement TiNfTa2O5/TiN aux caractéristiques électriques de la capacité MIM.