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Cristalização de filmes finos de silício amorfo depositados por RF magnetron sputtering após difusão de dopantes

2024; Editora IFPB; Volume: 62; Linguagem: Português

10.18265/2447-9187a2022id8062

2447-9187

Luı́s da Silva Zambom, Igor Y. Abe, Nelson Ordonez, Ricardo C. Rangel, Ronaldo Domingues Mansano,

Copper Interconnects and Reliability

<p>Os filmes finos de silício foram depositados pela técnica de RF <em>magnetron</em> <em>sputtering</em>, em potência elétrica variando de 300 W a 400 W e tempos de processamento de 40 minutos a 90 minutos, para a temperatura intrínseca ao processo de 100 ^oC, para estudar a possível substituição do filme de silício policristalino depositado pela técnica de deposição química em baixa pressão por meio de vapor/gás utilizado na fabricação de transistor MOSFET. Os filmes de silício foram submetidos à etapa de difusão de dopantes tipo n (fósforo) na temperatura de 1150 ^oC e 60 minutos em ambiente de nitrogênio. A difração de raios X e espectroscopia Raman foram técnicas utilizadas para acompanhar as variações cristalográficas dos filmes de silício. Nas condições de deposição, todos os filmes apresentaram-se amorfos. Por meio dos difratogramas, pode-se calcular o tamanho médio dos grãos, cujos valores ficaram entre 13 nm e 25 nm e que esses grãos estão distribuídos em uma matriz amorfa. Microscopia de força atômica indicou que os filmes amorfos depositados e os filmes submetidos a etapa de difusão de dopantes apresentaram baixo nível de rugosidade. Para se determinar a resistência de folha dos filmes de silício, antes e após a difusão de dopantes, utilizou-se a técnica de Quatro Pontas, cujos valores mostraram uma dependência direta entre o aumento da condução elétrica com o aumento do tamanho médio dos grãos.</p>