Modificaciones estructurales en el óxido de silicio térmico inducidas por los procesos tecnológicos en microelectrónica: aplicación de la espectroscopía infrarroja

Abstract

A lo largo de este trabajo se han estudiado la estructura y propiedades del SiO(2) y de su interficie con el silicio. La estructura del sistema depende de la tecnología empleada en el crecimiento del óxido y de los tratamientos anteriores y posteriores al proceso de oxidación. Se ha realizado un análisis comparativo entre los óxidos crecidos en horno convencional y RTO. Se ha estudiado el influjo de los tratamientos térmicos de recocido.

Se ha analizado la influencia de las limpiezas de la superficie del silicio anteriores al proceso de oxidación. Por ejemplo, un análisis comparativo del estado de la superficie del silicio después de un tratamiento de la superficie con limpiezas RCA con etapa final de HF diluido en agua y HF diluido en etanol. Los análisis confluyen en la presencia de una capa de óxido nativo de mayor espesor en el primer caso. La microscopia de fuerzas atómicas revela mayor rugosidad de la superficie tratada con HF diluido en agua. Se ha verificado que la ley de evolución del estrés en el óxido con respecto al tiempo de recocido sigue una ley exponencial con un tiempo de relajación característico.

Se han estudiado los efectos de degradación y dañado de capas gruesas de óxido de silicio amorfo irradiadas con AR. Se han crecido capas de óxido y después se ha procedido a su implantación con dosis de iones de argón con energías entre 130 Y 150 KeV. Se ha estudiado también la recuperación de las estructuras después de un proceso de recocido.

Son muchas las técnicas de análisis que se han utilizado: XPS, TEM, SEM, AFM, elipsometría, medidas eléctricas, etc. Sin embargo, nuestro trabajo ha estado en gran parte dedicado al desarrollo y aplicación de nuevas técnicas experimentales y técnicas de manipulación y de análisis relacionadas con la espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier, para la cual se han desarrollado programas de simulación y de obtención de la función dieléctrica de las capas.