Estudo experimental da deposição autocatalítica de níquel sobre silício policristalino ou alumínio visando a fabricação de microeletrodos e portas MOS.

• Ano de defesa: 2002
• Autor(a) principal: Navia, Alan Rodrigo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Circuitos integrados MOS; Electroless; Microelectronics; Microeletrônica; MOS integrated circuits; Silício; Silicon
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-01102024-132927/

Neste trabalho, foram fabricados capacitores MOS com porta de níquel sobre silício policristalino ou sobre alumínio para serem eletricamente caracterizados utilizando curvas Capacitância x Tensão e Corrente x Tensão. Camadas de níquel sobre si-poli e níquel sobre alumínio também foram caracterizadas fisicamente através das técnicas SEM (Microscopia Eletrônica de Varredura), AFM (Microscopia de Força Atômica), RBS (Espectroscopia de Retroespalhamento de Rutherford) e XRD (Difração de Raios X). As deposições químicas de níquel sobre as superfícies citadas foram feitas através de um processo autocatalítico, precedido da ativação da superfície com uma solução a base de paládio. Devido ao fato do agente redutor externo utilizado ser o hipofosfito, o filme de níquel e fósforo. A partir das análises AFM e SEM, verificou-se que as estruturas de níquel sobre si-poli apresentaram boas características morfológicas e baixa rugosidade. Os espectros de RBS mostraram a evolução da estequiometria e da espessura do filme em função tempo, possibilitando obter o conteúdo de fósforo no filme (12 a 17%) e uma estimativa da taxa de deposição de níquel (81,2 nm/min). A análise XRD permitiu estudar o efeito de um tratamento térmico a 420°C nos filmes obtidos, onde foi observada a aparição de fases cristalinas da liga níquel/fósforo, bem como algumas fases de siliceto de níquel e paládio. Os capacitores MOS com porta de níquel sobre si-poli apresentaram boas características elétricas após a sinterização do contato de porta de níquel, de acordo com as curvas CxV. Medidas IxV mostraram que a deposição de níquel teve influência no campo máximo de ruptura da rigidez dielétrica, provavelmente devido a alguma contaminação no óxido de porta causada pela solução de deposição de níquel. ) Por outro lado, as estruturas de níquel sobre alumínio mostraram apenas características morfológicas razoáveis e rugosidade maior. Os espectros de RBS também mostraram a evolução da estequiometria e da espessura do filme em função tempo, possibilitando notar o alto conteúdo de fósforo no filme (14 a 22%) e uma estimativa da taxa de deposição de níquel (´aproximadamente itual´100 nm/min). A análise XRD foi utilizada para estudar o efeito de um tratamento térmico a 420°C nos filmes obtidos, onde foi observada a aparição de fases cristalinas correspondentes a liga níquel/fósforo e outras fases da liga níquel/alumínio. Os capacitores MOS com porta de níquel sobre alumínio apresentaram algumas características peculiares após a deposição do contato de níquel e a sinterização, tal como a alta densidade de estados de interface. Foi também notado um ganho de área de aproximadamente 30% dos dispositivos devido a problemas de seletividade com a solução de deposição de níquel empregada para recobrir a superfície de alumínio. Medidas IxV mostraram que a deposição de níquel também teve uma leve influência na ruptura dos dispositivos, provavelmente devido a alguma contaminação no óxido de porta causada pela solução de deposição de níquel.