Nitruration sous ammoniac de couches minces de W déposées sur Si : Caractérisations physicochimiques et électriques - Benyahya, Mohamed (Université Joseph Fourier - Grenoble I, Grenoble, 1989)
Nous étudions la formation directe de structures Si / WS₂i / Si₃N₄ et Si / WSi₂ / WNx, par recuit sous NH₃ entre 600 et 1100°C, se structures Si / W / a-Si:H et Si / W avec couches barrières de diffusion comme contacts ou interconnexion en microélectronique. Des études préliminaires ont été faites de recuit sous NH₃ dans la même gamme de température de couches a-Si:H et de WSi₂. Les couches ont été déposées par pulvérisation cathodique. Les études ont été faites à partir de mesures de composition chimiques (RBS et NRA), d’infrarouge, de rayons X et de conductivité. Les études préliminaires ont montré qu’à partir de a-Si:H, on formait des épaisseurs plus importantes de a-Si₃N₄ que par nitruration du Si cristallin, mais que le NH₃ décomposait le WSi₂ en formant du WNx et du a-Si₃N₄. La structure Si / WSi₂ / Si₃N₄ a été formée à partir de 700 jusqu’à 1000°C. A 1100°C le Si₃N₄ cristallise et ne se comporte plus comme barrière de diffusion. La structure Si / WSi₂ / WNx est formée avec une épaisseur significative de WSi₂ seulement pour une épaisseur initiale de W supérieure à 1000 Å . Les compositions, structures et conductivité des phases β"W₂N "et γ"W₃N₄" ont été étudiées. Pour des épaisseurs initiales de 200 et 2000 Å de W, il apparaît respectivement entre le WSi₂ et WNx une couche intermédiaire conductrice composite WSi₂ – WNx – Si₃N₄ dont nous avons étudié les caractéristiques. Son épaisseur peut être minimisée en diminuant le temps de recuit. Nous avons aussi montré que ces structures pouvaient être utilisées effectivement en microélectronique.
Keywords: Microélectronique; Nitrure de Tungstène; Infrarouge; Composition chimique; Siliciure de Tungstène; Multicouche; Résistivité; Rayon X