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Thèse de Doctorat
DOI
https://doi.org/10.11606/T.3.2000.tde-17052022-095615
Document
Auteur
Nom complet
Marco Isaías Alayo Chávez
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2000
Directeur
Jury
Pereyra, Inês (Président)
Diniz, José Alexandre
Furlan, Rogerio
Morimoto, Nilton Itiro
Swart, Jacobus Willibrordus
Titre en portugais
Estudo e otimização das propriedades estruturais, ópticas e elétricas de películas de SiOxNy depositadas por PECVD para aplicações em dispositivos MOS, microestruturas e guias de onda.
Mots-clés en portugais
Dióxido de silício
Microeletrônica
Oxinitreto de silício
Plasma CVD
Resumé en portugais
Neste trabalho apresentamos um estudo sobre a otimização das propriedades físicas, mecânicas e elétricas de películas de dióxido de silício (Si´O IND.2´) e oxinitreto de silício (Si´O IND.x´´N IND.y´) depositadas pela técnica de deposição química a vapor assistida por plasma (PECVD). O objetivo principal é a obtenção, em baixas temperaturas, de materiais com propriedades adequadas para sua utilização em optoeletrônica, sistemas micro eletromecânicos (MEMS) e na fabricação de dispositivos Metal-Óxido-Semicondutor (MOS). Para os dispositivos MOS, fabricados utilizando como dielétrico filmes de Si´O IND.2´ desenvolvidos anteriormente, e que mostraram excelentes propriedades estruturais e composicionais, foi realizado um estudo visando diminuir a carga efetiva no volume do isolante e na interface isolante/semicondutor. Para o desenvolvimento de MEMS, foram pesquisadas as condições ideais que permitam obter filmes espessos, acima de 1 ´MICROMETRO´, com uma alta resistência à corrosão em KOH e com mínimas tensões mecânicas internas. Assim, a viabilidade de utilizar este material em MEMS foi demonstrada pela fabricação de membranas auto-sustentadas de até 0,8 ´cm POT.2´. Finalmente, visando sua utilização em optoeletrônica, desenvolvemos um estudo das condições de deposição que permitam um controle acurado do índice de refração pois este é o parâmetro fundamental na fabricação de guias de onda. Determinadas estas condições, foram fabricados alguns guiasde onda (do tipo ARROW-B) com baixas atenuações
Titre en anglais
Study and optimization of the structural, optical and electrical properties of PECVD-deposited SiOxNy, films for applications in MOS devices, microstructures and waveguides.
Mots-clés en anglais
Microelectronics
Plasma enhanced chemical vapor deposition
Silicon dioxide
Silicon oxynitride
Resumé en anglais
In this work we present a study on the optimization of the physical, mechanical and electrical properties of silicon dioxide (Si´O IND.2´) and silicon oxynitride (Si´O IND.x´´N IND.y´) films deposited by the plasma enhanced chemical vapor deposition technique (PECVD). The main goal is obtain, at low temperatures, materials with adequate properties for application on Metal-Oxide-Semiconductor devices, optoelectronics and micro-electro-mechanical systems (MEMS). For the MOS devices fabricated utilizing the Si´O IND.2´ films developed previously, which have shown excellent structural and compositional properties, a study in order to decrease the effective charge in the bulk of the gate dielectric as well as at the insulator/semiconductor interface was performed. For developing of MEMS, a study was accomplished to optimize deposition conditions for the growth of thick films, above 1 ´MICROMETER´, with high resistance to KOH etch and with minimal mechanical stress. The feasibility of application of the developed material was demonstrated by the fabrication of self-sustained membranes up to 0.8´cm POT.2´ in area. Finally for applications in optoelectronics, a study in order to obtain an accurate control of the refractive index, fundamental for waveguide fabrication was performed. With the established set of optimized deposition parameters low attenuation ARROW-B waveguides were fabricated and characterized.
 
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Date de Publication
2022-05-17
 
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