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
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2010
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2013
• Área de 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

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(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)

LIBARDI, J.; GRIGOROV, K. G.; GUERINO, M.; DA SILVA SOBRINHO, A. S.; MACIEL, H. S.; SOARES, J. P.; MASSI, M.; IEEE. High quality TiO2 deposited by reactive sputtering. Structural and electrical peculiarities influenced by the specific experimental conditions. 2013 28TH SYMPOSIUM ON MICROELECTRONICS TECHNOLOGY AND DEVICES (SBMICRO 2013), v. N/A, p. 4-pg., 2013-01-01. (10/11294-7)

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. 7-pg., 2015-01-01. (10/11294-7)