Optical and Electrical Properties of ECR-PECVD Grown SiCN Thin Films
Notice bibliographique
Résumé
Recent progress in scaling down the metal-oxide semiconductor (MOS) devices accompanied limitations arising from quantum effects, which leads to a search for new materials. Silicon oxide (SiO2) thin films have been a favourable dielectric for more than 4 decades. Their usage have become impractical due to the power dissipation and delay in interconnects. To increase the electrical performance, low extinction coefficient (low-k) dielectric materials are being developed as a substitute to SiO2. Those materials draw considerable attraction due to their advances in the integrated circuit technology to increase the transistor density. Among numerous materials, silicon carbonitride (SiCN), which is an intermediate compound between silicon nitride (SiN) and silicon carbide (SiC), has become noteworthy with its unique properties as low-k, robustness, high thermal stability, and wide bandgap of 2.2eV- 5eV1. In this work we present the optical, structural, and electrical analysis of SiCN thin films grown using electron cyclotron resonance plasma enhanced chemical vapor deposition (ECR-PECVD). The influence of the precursors (SiH4, C2H2, and N2 gases) on the composition and electronic structure of thin films which were characterized by Rutherford backscattering spectroscopy (RBS) and Fourier transmission infrared spectroscopy (FTIR). Furthermore, current-voltage characteristics were studied in dark and illuminated environment at room temperature. We studied the variation of photodiode characteristics with the thin film compositions. These results were also compared with the SiCN thin films growth using identical parameters except for the carbon source (CH4 gas) which has been reported in earlier studies2. Our findings showed that the hydrogen content influenced the optical coefficients of these two set of samples. Index of refraction and extinction coefficients were characterized by variable angle spectroscopic ellipsometry (VASE). In addition to our works on developing low-k matrix to enhance the performance of the integrated circuits, the wide gap feature of SiCN thin films enable us to consider the ultraviolet (UV) photo responsivity effect which is studied for photodetector device application. References: [1] B.P. Swain, N.M. Hwang, Appl. Surf. Sci. 254 (2008) 5319 [2] Z. Khatami, P.R.J. Wilson, J.Wojcik, P. Mascher, Thin Solid Films 622 (2017) 1–10
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Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».