Deposição de Filmes Finos de TiO2 usando tecnologia de plasmas para aplicações em microeletrônica

• Processo: 10/11294-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de outubro de 2010
• Vigência (Término): 30 de setembro de 2013
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Materiais Elétricos
• Pesquisador responsável: Marcos Massi
• Beneficiário: Juliano Libardi
• Instituição Sede: Divisão de Ciências Fundamentais (IEF). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Assunto(s): Pulverização catódica Técnicas de caracterização elétrica Microeletrônica Tecnologia de plasma
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Caracterização Elétrica | constante dielétrica | Filmes finos de TiO2 | high K | Sputtering | Tecnologia de Plasma | Microeletrônica

Resumo

O filme fino de dióxido de silício (SiO2) é utilizado na fabricação de circuitos integrados e capacitores MOS (Metal-Oxído-Semicondutor). Este material pode apresentar problemas como alta corrente de fuga, degradação do tempo de vida do dispositivo e difusão de dopantes quando utilizado como camada dielétrica muito fina, menor que 100 nm. Uma solução para esses problemas é a substituição do SiO2 por um material com maior constante dielétrica. Dentre os materiais existentes o dióxido de titânio (TiO2) é um excelente candidato, uma vez que apresenta constante dielétrica acima de 40 e é compatível com a tecnologia utilizada na obtenção deste dispositivos. Nos últimos anos, no Laboratório de Plasmas e Processos do Instituto de Tecnológico de Aernáutica (LPP-ITA), tem direcionado parte de suas pesquisas aos estudos da obtenção de filmes finos de TiO2 por técnicas assistidas por plasmas, em especial tem sido usados magnetron sputtering convencional e magnetron sputtering auxiliado por cátodo oco. Nesses trabalhos observou-se que por meio do controle das variáveis de processo é possível controlar o grau de cristalinidade, bem como a fase cristalina predominante nos filmes. Neste trabalho pretende-se dar continuidade a estes estudos, dando-se ênfase a caracterização elétrica dos mesmos não abordada anteriormente. Para isso, serão confeccionadas estruturas do tipo MOS, que serão caracterizadas por meio da obtenção das curvas de capacitância-tensão (C-V) e das curvas corrente-tensão (I-V). Os resultados obtidos serão complementarmente caracterizados estrutural e morfologicamente de maneira a se ter uma correlação entre estes resultados como os parâmetros elétricos dos filmes, bem como com as propriedades macroscópicas dos plasmas usados, que foram obtidos em trabalhos anteriores.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

LIBARDI, JULIANO; GRIGOROV, KORNELI G.; MORAES, RODRIGO S.; GUERINO, MARCIEL; DA SILVA SOBRINHO, ARGEMIRO S.; MASSI, MARCOS. Electrical Conduction Mechanisms in Metal-Insulator-Metal (MIM) Structure with TiOxNy Thin Films Deposited with Different O/N Ratios. Journal of Electronic Materials, v. 44, n. 1, p. 103-109, JAN 2015. (10/11294-7)

LIBARDI, J.; GRIGOROV, K. G.; MASSI, M.; DA SILVA SOBRINHO, A. S.; PESSOA, R. S.; SISMANOGLU, B.. Diffusion of silicon in titanium dioxide thin films with different degree of crystallinity: Efficiency of TiO2 and TiN barrier layers. VACUUM, v. 128, p. 178-185, JUN 2016. (10/11294-7)