FR2871937A1 - Formation of insulating nanostructured materials by controlled growth on a semiconductor material for the fabrication of capacitance devices such as Dynamic Random Access Memory - Google Patents
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Abstract
Description
Technique de formation de matériaux isolants nanostructurésTechnique for forming nanostructured insulating materials
Domaine: Cette invention traite d'une technique de formation de matériaux nanostructurés pour fabriquer divers dispositifs tels que: ^ Mémoire dynamique type DRAM (Dynamic Random Access MMtemory) avec zone capacitive sous forme tranchée dans un substrat semi-conducteur comme le silicium (Si), le germanium (Ge), le nitrure de Gallium (GaN) ou un polymère d'organosilicate. Field: This invention deals with a technique for forming nanostructured materials to fabricate various devices such as: Dynamic Dynamic Access Memory MMTemory (DRAM) with capacitive zone in trench form in a semiconductor substrate such as silicon (Si) , germanium (Ge), gallium nitride (GaN) or an organosilicate polymer.
É Mémoire dynamique type DRAM avec zone capacitive sous forme de cylindre hémisphérique sur un substrat semi-conducteur à base de silicium (Si), germanium (Ge), de nitrure de Gallium (GaN) ou d'un polymère d'organosilicate. É DRAM type dynamic memory with capacitive zone in the form of a hemispherical cylinder on a semiconductor substrate based on silicon (Si), germanium (Ge), gallium nitride (GaN) or an organosilicate polymer.
^ Mémoire dynamique type DRAM avec zone capacitive sous forme de piédestal sur un substrat semi-conducteur à base de silicium (Si), germanium (Ge), nitrure de Gallium (GaN) ou d'un polymère d'organosilicate. Dynamic DRAM type memory with capacitive zone in the form of a pedestal on a semiconductor substrate based on silicon (Si), germanium (Ge), gallium nitride (GaN) or an organosilicate polymer.
^ Mémoire embarquée type eDRAM avec zone capacitive sur un substrat semiconducteur à base de silicium (Si), germanium (Ge), nitrure de Gallium (GaN) ou d'un polymère d'organosilicate. On-board memory type eDRAM with capacitive area on a semiconductor substrate based on silicon (Si), germanium (Ge), gallium nitride (GaN) or an organosilicate polymer.
^ Mémoire non volatile type MRA,1 (Magnetoresistive Random Access Memory) avec zone de magnétorésistance sur un substrat semi-conducteur comme le silicium (Si), le germanium (Ge), le nitrure de Gallium (GaN) ou un polymère d'organosilicate. ^ Non-volatile memory type MRA, 1 (Magnetoresistive Random Access Memory) with magnetoresistance zone on a semiconductor substrate such as silicon (Si), germanium (Ge), gallium nitride (GaN) or an organosilicate polymer .
^ Mémoire non volatile type FeRAM (Ferromagnetic Random Access Memory) avec zone capacitive sur un substrat semi-conducteur à base de silicium (Si), germanium (Ge), nitrure de Gallium (GaN) ou d'un polymère d'organosilicate. Non-volatile Ferom type memory (Ferromagnetic Random Access Memory) with capacitive area on a semiconductor substrate based on silicon (Si), germanium (Ge), gallium nitride (GaN) or an organosilicate polymer.
^ Passif capacitif à effet de découplage de signaux électroniques ou de filtre à hautes fréquences dans les dispositifs des technologies de type analogique et signal mixé, radio-fréquence ou numérique. ^ Capacitive pass-through with decoupling effect of electronic signals or high-frequency filter in devices of analog and mixed-signal, radio-frequency or digital type technologies.
^ Transistor à effet de champs de filière technologique CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) ^ Capteur capacitif pour diverses applications Art antérieur: La fabrication de mémoires de type DRAM utilise un matériau déposé par la technique ALD (Atomic Layer Deposition) qui est l'alumine Al2O3. Sachant que pour fabriquer une mémoire DRAM, deux filières technologiques sont possibles par: 1. Zone capacitive en tranchée sous le transistor de commande Filière technologique (nm) 90 65 45 32 25 Année de mise en production 2004 2007 2010 2013 2016 CET (Capacitance Equivalent 50 38 22 14 10 Thickness) en Angstrom Il est donc possible d'obtenir l'épaisseur équivalente de dioxyde de silicium pour les capacitances requises jusqu'à la filière de 90nm. L'épaisseur d'alumine déposée par ALD est alors de 6 nm. Il serait possible de réduire cette épaisseur jusqu'à 3 nm pour atteindre les épaisseurs électriques désirées mais les courants de fuite seraient supérieures à 1 fento Ampère par cellule capacitive et donc de nouveaux matériaux doivent être mis au point. II. Zone capacitive en cylindre ou sous forme de piédestal Filière technologique (nm) 90 65 45 32 25 Année de mise en production 2004 2007 2010 2013 2016 EOT (Equivalent Oxide 23 8 6 6 5 Thickness) en Angstrom Le saut technologique requis pour atteindre les épaisseurs électriques des Filières 65 nm et au-delà est si important qu'il devient primordial de trouver de nouveaux matériaux répondant aux différents critères qui sont plus pluriels que pour la filière en tranchée. Le transistor de commande étant fabriqué avant la cellule capacitive, l'ensemble des traitements de formation des matériaux diélectriques doit être strictement compatible avec la température maximale de fonctionnement des jonctions du transistor à savoir 700 C. Par ailleurs les courants de fuite de la cellule capacitive de structure MIM (lletal Insulator Metal) sont critiques et sont intimement liés aux grains du matériau diélectrique à savoir que si ce matériau prend une forme cristalline à une température proche de 700 C, la fiabilité de la cellule n'est pas éprouvée et les courants de fuite augmentent par les joints de grains. Donc le matériau substitutif à l'alumine doit avoir une structure amorphe à 700 C et une permittivité relative supérieure à 20. ^ Technology Field Effect Transistor CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) ^ Capacitive sensor for various applications Background Art: The manufacture of DRAM type memories uses a material deposited by ALD (Atomic Layer Deposition) which is alumina Al2O3. Knowing that to manufacture a DRAM memory, two technological sectors are possible by: 1. Trench capacitive area under the control transistor Technological sector (nm) 90 65 45 32 25 Year of production 2004 2007 2010 2013 2016 CET (Capacitance Equivalent 50 38 22 14 10 Thickness) in Angstrom It is therefore possible to obtain the equivalent thickness of silicon dioxide for the required capacitances up to the 90nm die. The alumina thickness deposited by ALD is then 6 nm. It would be possible to reduce this thickness up to 3 nm to reach the desired electrical thicknesses but the leakage currents would be greater than 1 fento amperes per capacitive cell and therefore new materials must be developed. II. Cylindrical or pedestal capacitive area Technological sector (nm) 90 65 45 32 25 Year of production 2004 2007 2010 2013 2016 EOT (Equivalent Oxide 23 8 6 6 5 Thickness) in Angstrom The technological leap required to reach the thicknesses 65 nm and beyond is so important that it becomes essential to find new materials that meet the different criteria that are more plural than for the trench die. Since the control transistor is manufactured before the capacitive cell, the set of processing treatments for the dielectric materials must be strictly compatible with the maximum operating temperature of the transistor junctions, namely 700 C. Moreover, the leakage currents of the capacitive cell of MIR (lletal Insulator Metal) structure are critical and are intimately related to the grains of the dielectric material that if this material takes a crystalline form at a temperature close to 700 C, the reliability of the cell is not tested and the currents leakage increase through the grain boundaries. Therefore, the alumina substitute material must have an amorphous structure at 700 C and a relative permittivity greater than 20.
Il existe différentes céramiques qui peuvent être déposées parALD et donc permettre de laminer les couches de matériaux différents comme les nanolaminés (Exemple: HAO ou LAO) tandis que HfxAlyOz est un oxyde mixte fait de deux mono-couches distinctes et non liées de HfO2 et Al2O3, fabriqué comme un nano-laminé selon le processus de croissance classique de cycle ALD comme cela est décrit dans les brevets FR 2 834 387, FR2 834 242, FR2 842 829 ainsi que dans la CIP US10/425,415. There are different ceramics that can be deposited by ALD and thus make it possible to laminate the layers of different materials such as nanolamines (Example: HAO or LAO) while HfxAlyOz is a mixed oxide made of two distinct and unrelated monolayers of HfO2 and Al2O3 manufactured as a nano-laminate according to the conventional ALD cycle growth process as described in patents FR 2,834,387, FR 2,834,242, FR 2,842,829 and CIP US10 / 425,415.
Matériaux Hf02 HAO HfxAlyOz HSON LAO Permittivité par ALD à 300 C 20 12 20 13 20 11 14 18 - 25 EOT (Equivalent Oxide 28 25 23 17 16 Thickness) en Angstrom pour courant de fuite à 1V de 1.E-7 A/cm2 Mais ces matériaux présentent des propriétés non compatibles avec les critères de fabrication des DRANI et des composants passifs capactifs à savoir qu'il est très difficile d'obtenir des épaisseurs électriques plus petites pour des courants de fuite inférieure à 100 nA/cm2 à +/-1V et par ailleurs un matériau comme le dioxyde d'hafnium (14fO2) prend une phase cristalline à partir de 550 C, ce qui a pour effet d'influer sur les courants de fuite et d'une manière générale sur la fiabilité du dispositif ainsi fabriqué. Materials Hf02 HAO HfxAlyOz HSON LAO Permittivity by ALD at 300 C 20 12 20 13 20 11 14 18 - 25 EOT (Equivalent Oxide 28 25 23 17 16 Thickness) in Angstrom for leakage current at 1V of 1.E-7 A / cm2 But these materials have properties that are not compatible with the manufacturing criteria of DRANI and passive capacitive components namely that it is very difficult to obtain smaller electrical thicknesses for leakage currents of less than 100 nA / cm 2 at +/- -1V and also a material such as hafnium dioxide (14fO2) takes a crystalline phase from 550 C, which has the effect of influencing the leakage currents and generally the reliability of the device thus manufactured.
Problème de compatibilité de matériaux céramiques déposés par ALD comme des nano-laminés du type THO, HAO ou LAO ou de films d'oxydes mixtes comme HfxAlyOz pour les applications de nanoélectronique comme les DRAM, eDRAM et les composants passifs. Des cristallites en forme de cône se forment dans les matériaux précédemment cités lors de cycles standards ALD en raison de nucléases qui se forment et occasionnent une nucléation tant verticale qu'horizontale selon une cinétique de 0.2 nm/seconde soit 20% plus rapide que la croissance moyenne d'un film par ALD. Ces cristallites sont donc des îlots cristallins et occasionnent des défauts de structure du matériau dans des nano-laminés ou des oxydes mixtes par des fautes d'empilement et des lacunes d'oxygène ainsi que des dislocations en T, ce qui a pour conséquence de réduire de 30 à 50% les performances électriques mais les conséquences les plus déterminantes dans la mise en oeuvre de ces matériaux sont une nette diminution de la fiabilité. Un paramètre de fiabilité comme le TDDB (Time-Dependent Dielectric Breakdown) est très affecté par ces défauts de structure de matériaux lors des stress électriques de fiabilisation en température car la température catalyse selon une cinétique de loi d'Arrhenius:ceci se traduit par les mouvements de lacunes, ce qui entraîne la rupture de liaisons entre l'atome métal et l'oxygène et comme des zones cristallines dans une structure amorphe ont des énergies de liaison du cristal différente des énergies de liaison de structure amorphe avec des dipôles différents de la zone amorphe, il y a une chaîne de réactions provoquant une diffusion des défauts aux joints de grains et entraînant de fait un flux d'atomes. Compatibility problem of ceramic materials deposited by ALD such as nano-laminates of THO, HAO or LAO type or mixed oxide films such as HfxAlyOz for nanoelectronics applications such as DRAM, eDRAM and passive components. Conical crystallites are formed in the materials previously mentioned in standard ALD cycles because of the nucleases that form and cause both vertical and horizontal nucleation with a kinetics of 0.2 nm / second or 20% faster than growth. average of a film by ALD. These crystallites are therefore crystalline islands and cause defects in the structure of the material in nano-laminates or mixed oxides by stacking faults and oxygen vacancies as well as dislocations in T, which has the effect of reducing from 30 to 50% electrical performance but the most decisive consequences in the implementation of these materials are a clear decrease in reliability. A reliability parameter such as TDDB (Time-Dependent Dielectric Breakdown) is very much affected by these structural defects of materials during electrical stress of temperature reliability because the temperature catalyzes according to a kinetics of Arrhenius law: this translates into the Gaps motions, resulting in the breaking of bonds between the metal atom and oxygen and as crystalline areas in an amorphous structure have different crystal binding energies of amorphous structure bonding energies with dipoles different from the amorphous zone, there is a chain of reactions causing a diffusion of defects at the grain boundaries and resulting in a flow of atoms.
Le test du TDDB est une étape majeure dans le processus de qualification de dispositifs intégrés comme les mémoires DRAM ou eDRAM, les transistors MOSFET ainsi que pour tout composant passif utilisé comme filtre. Sachant que le champ de claquage est inversement proportionnel à la racine carré de la permittivité relative et qu'un dipôle dépend du caractère ionique dans un cristal, les matériaux de type nano-laminés HAO ou LAO ou des films d'oxydes mixtes comme HfxAlyOz ayant des défauts de structure dans les trois axes, sont sensibles aux déplacements métal-ion qui sont la conséquence d'un champs électrique > 5 MV/cm: ce phénomène a pour conséquence la rupture de liaisons, ce qui entraîne un processus dit de Boltzmann de capture de lacunes. Or dans les matériaux pré-cités, les zones de cristallite sont importantes et donc plus le nombre de coordinations est élevé pour une cristallite, plus le champ de claquage sera faible en intensité et pour des fréquences de plus en plus basses. Il faut noter que la densité de liaisons ioniques dans des matériaux comme les nano-laminés du type THO, HAO ou LAO ou les films d'oxydes mixtes du type HfxAlyOz est très élevée et donc les liaisons covalentes et métalliques sont extrêmement faibles. The TDDB test is a major step in the process of qualifying integrated devices such as DRAMs or eDRAMs, MOSFET transistors and any passive component used as a filter. Knowing that the breakdown field is inversely proportional to the square root of the relative permittivity and that a dipole depends on the ionic character in a crystal, the nano-laminated materials HAO or LAO or mixed oxide films such as HfxAlyOz having structural defects in the three axes are sensitive to the metal-ion shifts which are the consequence of an electric field> 5 MV / cm: this phenomenon results in the breaking of bonds, which leads to a so-called Boltzmann process of catching gaps. However, in the aforementioned materials, the crystallite zones are large and therefore the higher the number of coordinates for a crystallite, the more the breakdown field will be weak in intensity and for increasingly lower frequencies. It should be noted that the density of ionic bonds in materials such as nano-laminates of the THO, HAO or LAO type or the mixed oxide films of the HfxAlyOz type is very high and thus the covalent and metallic bonds are extremely weak.
Un autre phénomène lié aux divers rayonnements et notamment les neutrinos et les radiations cosmiques ont un impact sur le fonctionnement des dispositifs intégrés et notamment sur toute zone capacitive. Des molécules utilisées dans les précurseurs servant à l'élaboration de matériaux doivent posséder certaines propriétés de capture de neutron thermique. Ces phénomènes sont inacceptables pour la mise en oeuvre des techniques de formation de matériaux existants dans la production des dispositifs visés et c'est pourquoi, de nouvelles techniques d'élaboration de matériaux sont nécessaire. Another phenomenon related to the various radiations and in particular the neutrinos and the cosmic radiations have an impact on the operation of the integrated devices and in particular on any capacitive zone. Molecules used in the precursors used in the elaboration of materials must possess certain properties of thermal neutron capture. These phenomena are unacceptable for the implementation of existing material forming techniques in the production of the devices concerned and therefore, new materials development techniques are necessary.
Exposé de l'invention: La présente invention décrit des modes de réalisation de matériaux pour les applications précédemment décrites par une technique de nanostructuration de la matière à partir d'éléments miscibles entre eux formant des composés stables. La nanostructure ainsi obtenue offre des propriétés nouvelles de stabilité en température au travers de divers tests électriques et des propriétés cristallines inédites par la nouvelle structure de bande du matériau qui est le résultat de réaction moléculaires contrôlées. DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention describes embodiments of materials for the applications previously described by a technique of nanostructuring the material from miscible elements forming stable compounds. The nanostructure thus obtained offers new properties of temperature stability through various electrical tests and unprecedented crystalline properties by the new strip structure of the material that is the result of controlled molecular reactions.
Un exemple de procédé est donné en annexe (1/2) par la figure 1 sur un réacteur ALD tel que décrit par la figure 1 de l'annexe (1/2) dans un réacteur tel que décrit par la figure 2 et utilisant comme molécules le ligand tetrakis amino-éthyl-méthyl pour le métal Hafnium dont l'architecture générale est donnée à la figure 3 de l'annexe (2/2). Le principe de fonctionnement d'un réacteur ALD tel que décrit par la figure 2 est basé sur un réacteur fonctionnant en deux phases. La première phase consistant à monter en température la zone de vaporisation par un four c'est à dire de parois chauffantes, lesquelles entourent le bloc. L'ampoule de dosage du précurseur métal est généralement au plus de 10 mL et au-moins de 1 mL et l'entrée et la sortie de tout corps entrant dans l'ampoule est électroniquement gérée par les valves amont et avale. Un précurseur peut être de nature solide ou liquide et selon son état, le principe de vaporisation est différent. Si le précurseur est à l'état liquide lors de sa mise en container pressurisé à l'hélium par exemple, ce précurseur comme un alkylamide est chauffé dans son container avant son introduction par unité de temps dans l'ampoule soumise à pression constante avec la valve de sortie. L'unité de temps est généralement la milliseconde. La température à laquelle est soumise est le précurseur dépend de chaque molécule et de son état de purification et de sa méthode de fabrication qui peut varier selon les sources: la température est un paramètre essentiel qui est fonction de l'enthalpie de vaporisation de la molécule qui constitue le précurseur. An example of a process is given in annex (1/2) in FIG. 1 on an ALD reactor as described in FIG. 1 of the annex (1/2) in a reactor as described in FIG. molecules the tetrakis ligand amino-ethyl-methyl for the metal Hafnium whose general architecture is given in Figure 3 of the appendix (2/2). The operating principle of an ALD reactor as described in FIG. 2 is based on a reactor operating in two phases. The first phase of increasing the temperature of the vaporization zone by an oven that is to say heating walls, which surround the block. The metal precursor dosage bulb is generally at most 10 mL and at least 1 mL and the inlet and outlet of any body entering the ampoule is electronically managed by the upstream and downstream valves. A precursor may be of solid or liquid nature and depending on its state, the vaporization principle is different. If the precursor is in a liquid state when it is placed in a container pressurized with helium, for example, this precursor, such as an alkylamide, is heated in its container before it is introduced per unit of time into the ampoule subjected to constant pressure with the outlet valve. The unit of time is usually the millisecond. The temperature to which is subjected is the precursor depends on each molecule and its state of purification and its method of manufacture which can vary according to the sources: the temperature is an essential parameter which is a function of the enthalpy of vaporization of the molecule which constitutes the precursor.
Deux équations gouvernent la thermodynamique de ce processus par: Vp = n*k/T, n: densité de la dose dans l'ampoule, k: contante de Boltzmann, T:température Le gradient formé par la zone source de vaporisation et la zone de diffusion crée donc une pression partielle de gradient du fluide transporté : Ln Vp = -AH/RT + AS/R, OH: enthalpie de vaporisation(kJ/mol), OS: entropie de vaporisation (k.mol/J), R:constante des gaz parfaits. Two equations govern the thermodynamics of this process by: Vp = n * k / T, n: density of the dose in the vial, k: Boltzmann's mass, T: temperature The gradient formed by the source zone of vaporization and the zone diffusion thus creates a gradient partial pressure of the transported fluid: Ln Vp = -AH / RT + AS / R, OH: evaporation enthalpy (kJ / mol), OS: entropy of vaporization (k.mol / J), R : constant of perfect gases.
- Le précurseur type de la présente invention a la molécule définie par la présente invention qui peut être Metal (R- R' - AMD)3 avec R, R' comme groupes alkyl et le métal peut être le lutécium, yttrium, lanthane, cérium, praséodyme, néodyme, prométhium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, titane, aluminium, germanium, tel que montré à la figure No 4 de l'annexe 2/2. Si le métal est du Lanthane, la dose est de 5.10-2 mol/cm2 pour une température de vaporisation de 75 C sous 100mTorr et un coefficient de collage de 5.10-2 correspondant à la probabilité de collage moléculaire par type de surface soit le rapport entre liant non adsorbé sur liant adsorbé par unité de dose injectée. The typical precursor of the present invention has the molecule defined by the present invention which may be Metal (R-R '- AMD) 3 with R, R' as alkyl groups and the metal may be lutetium, yttrium, lanthanum, cerium , praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, titanium, aluminum, germanium, as shown in Figure 4 of Annex 2/2. If the metal is Lanthanum, the dose is 5.10-2 mol / cm 2 for a vaporization temperature of 75 C at 100 m Torr and a bonding coefficient of 5.10-2 corresponding to the probability of molecular bonding by surface type, ie the ratio between non-adsorbed binder on adsorbed binder per unit of injected dose.
Le précurseur étant soumis à une température donnée, à une pression donnée dans un volume connu, la masse contenue dans l'ampoule avant dosage par injection partielle d'unité temporelle en milliseconde est par conséquent déterminée et donc en définir la densité par le nombre de mol par unité de surface. Un gaz vecteur comme l'argon permet l'injection dans le réacteur au travers d'injecteur dont le choix dépend du type de molécule en vaporisation. Généralement le substrat est soumis à un effet centrifuge par rotation du pied porteur. Après chaque introduction dans la chambre de réaction, un précurseur métal dosé et sublimé ou un autre fluide à l'état de vaporisation comme l'eau lourde D20 ou un gaz formé comme l'ozone 03, est systématiquement suivie de pompage à un débit très élevé de l'ordre de 500 cm3/min du réacteur avec un gaz inerte comme l'argon ou l'azote. Ce pompage est primordiale pour compléter les réactions moléculaires en surface du substrat et éviter que d'autres réactions de produits de réaction subissent des physorptions. Since the precursor is subjected to a given temperature, at a given pressure in a known volume, the mass contained in the ampoule before dosing by partial injection of a time unit in millisecond is consequently determined and therefore the density by the number of mol per unit area. A carrier gas such as argon allows injection into the reactor through an injector whose choice depends on the type of molecule vaporization. Generally the substrate is subjected to a centrifugal effect by rotation of the support foot. After each introduction into the reaction chamber, a metered and sublimed metal precursor or another fluid in the vaporization state such as heavy water D20 or a gas formed such as ozone 03, is systematically followed by pumping at a very high flow rate. 500 cm3 / min of the reactor with an inert gas such as argon or nitrogen. This pumping is essential to complete the molecular reactions on the surface of the substrate and to prevent other reactions of reaction products undergo physorptions.
Toute molécule entrant dans l'élaboration des matériaux nanostructurés de la présente invention sont fabriquées à base d'isotopes lourds pour les métaux. Par exemple, le métal hafnium a six isotopes (174, 176, 177, 178, 179, 180) et chacun des isotopes de l'hafnium ont certes des abondances différentes mais des propriétés particulières de radiation et de neutron thermique. Par exemple l'isotope Hf 174 a un profil de section de neutron thermique évaluée à 400 alors que Hf 180 a un profil de section de neutron thermique de 10. Cette propriété est essentielle pour lutter contre les effets de radiations cosmiques dans une cellule de stockage de charge comme une cellule de mémoire DRAM ou un transistor MOSFET. C'est pourquoi, la présente invention est basée sur l'utilisation d'isotopes des métaux concernés par la technique de nanostructuration présentée dans cette description. Any molecule involved in developing the nanostructured materials of the present invention are made from heavy isotopes for metals. For example, the hafnium metal has six isotopes (174, 176, 177, 178, 179, 180) and each of the isotopes of hafnium have different abundances but particular properties of radiation and thermal neutron. For example, the isotope Hf 174 has a thermal neutron section profile evaluated at 400 whereas Hf 180 has a thermal neutron section profile of 10. This property is essential for combating the effects of cosmic radiation in a storage cell. as a DRAM memory cell or a MOSFET transistor. Therefore, the present invention is based on the use of isotopes of the metals involved in the nanostructuring technique presented in this specification.
La nanostructuration permet de contrôler à l'angstrom les interfaces et de contraindre des matériaux à se lier par formation de dimer au travers de réactions de polymérisation et de saturation des surfaces, ce qui conduit à créer un nouvel ordre dans chaque nanostructure dont chaque élément est lié par des énergies de liaison forte de covalence. Un intérêt majeur de la nanostructuration pour la formation de composés stables thermiquement est basé sur des structures de bandes nouvelles avec une largeur de bande de conduction et de bande de valence supérieures à 2 eV, ce qui ne peut pas être le cas avec des céramiques classiques comme nano-laminés HAO ou LAO ou des films d'oxydes mixtes comme HfxAlyOz. Nanostructuring allows the interfaces to be controlled at the angstrom and to constrain materials to bond by dimer formation through polymerization reactions and surface saturation, which leads to the creation of a new order in each nanostructure of which each element is bound by covalently binding strong energies. A major interest in nanostructuring for the formation of thermally stable compounds is based on new band structures with a conduction bandwidth and valence band greater than 2 eV, which can not be the case with conventional ceramics as nano-laminates HAO or LAO or mixed oxide films such as HfxAlyOz.
La nanostructuration a un intérêt industriel majeur par le développement de nouvelles propriétés grâce à des structures de bandes comparables à l'oxyde thermique de silicium mais avec des permittivités très nettement supérieures à 20. Il n'y a pas de transition entre couches ou films composant chaque nanostructure, mais un seul et unique film épais de quelques nanomètres mais composés de nanostructures épaisses de 4 ou 10 Angstroms. Toutes les nanostructures sont fortement liées par des liaisons fortes, ce qui modifie le comportement ionique du matériaux, tendant à déplacer à de très hautes fréquences les mouvements d'atomes. Nanostructuring has a major industrial interest in the development of new properties thanks to band structures comparable to silicon thermal oxide but with permittivities very much greater than 20. There is no transition between layers or component films each nanostructure, but a single film only a few nanometers thick but composed of thick nanostructures of 4 or 10 Angstroms. All the nanostructures are strongly bound by strong bonds, which modifies the ionic behavior of the materials, tending to move at very high frequencies the movements of atoms.
Une technique de formation de matériau diélectrique nanostructuré audessus d'un matériau semi-conducteur se caractérise en ce qu'elle consiste en un cycle de réactions moléculaires et de saturation des surfaces comprenant les étapes successives et indissociables: Croissance d'un facteur ai un quart d'une mono-couche MCO de composé quaternaire comprenant les oxynitrures à base des isotopes de germanium, d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium. A technique for forming nanostructured dielectric material above a semiconductor material is characterized in that it consists of a cycle of molecular reactions and surface saturation comprising the successive and indissociable steps: Growth of a factor a quarter a mono-layer MCO quaternary compound comprising oxynitrides based on isotopes of germanium, hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, d europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium.
Croissance d'un facteur a2 une mono-couche MC1 de composé binaire ou ternaire ou quaternaire comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium. Growth of a factor a2 a mono-layer MC1 of binary or ternary or quaternary compound comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium.
Croissance d'un facteur r1 un quart d'une mono-couche MC2 de composé binaire ou ternaire ou quaternaire comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, de titane, d'aluminium. Growth by a factor r1 a quarter of a monolayer MC2 of binary or ternary or quaternary compound comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium , neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, titanium, aluminum.
- Croissance d'un facteur a3 un quart d'une mono-couche 1MIC1 de composé binaire ou ternaire ou quaternaire comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium. Croissance d'un facteur (32 une mono-couche MC2 de composé binaire ou ternaire ou quaternaire comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, de titane, d'aluminium. Croissance d'un facteur 8i un quart d'une mono-couche (MC3) de composé quaternaire comprenant les oxynitrures à base des isotopes de silicium, de germanium, d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, de titane, de tantale, de tungstène, de ruthénium, de rhénium, de cobalt, de molybdène, de nickel, d'aluminium. - Growth by a factor a3 a quarter of a monolayer 1MIC1 of binary or ternary or quaternary compound comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium. Growth of a factor (32 a monolayer MC2 of binary or ternary or quaternary compound comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium , promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, titanium, aluminum Growth of a factor 8i a quarter of a mono layer (MC3) of quaternary compound comprising oxynitrides based on isotopes of silicon, germanium, hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, titanium, tantalum, tungsten, ruthenium, rhenium, cobalt, molybdenum, nickel, aluminum.
Une technique de formation de matériau diélectrique nanostructuré audessus d'un matériau semi-conducteur 15 selon un autre mode de réalisation se caractérise en ce qu'elle consiste en un cycle de réactions moléculaires et de saturation des surfaces comprenant les étapes successives et indissociables: Croissance d'un facteur al un quart d'une mono-couche MCO de composé quaternaire comprenant les oxynitrures à base des isotopes de germanium, d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium. A technique for forming nanostructured dielectric material above a semiconductor material 15 according to another embodiment is characterized in that it consists of a cycle of molecular reactions and saturation of the surfaces comprising the successive and indissociable stages: Growth from a factor to a quarter of an MCO mono-layer of quaternary compound comprising oxynitrides based on isotopes of germanium, hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium.
Croissance d'un facteur a2 une mono-couche 1MIC1 de composé binaire ou ternaire ou quaternaire comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium. Growth of a factor a2 a monolayer 1MIC1 of binary or ternary or quaternary compound comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium.
Croissance d'un facteur yi d'une mono-couche MC12 d'un composé au-moins ternaire ou quaternaire comprenant les oxydes et oxynitrures à base d'isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, de titane, d'aluminium. Growth of a factor yi of a monolayer MC12 of an at least ternary or quaternary compound comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, of praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, titanium, aluminum.
Croissance d'un facteur a3 un quart d'une mono-couche MCi de composé binaire ou ternaire ou quaternaire comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium. Growth of a factor a3 a quarter of a mono-layer MCi of binary or ternary or quaternary compound comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium , neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium.
Croissance d'un facteur (32 une mono-couche MC2 de composé binaire ou ternaire ou quaternaire comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, de titane, d'aluminium. Croissance d'un facteur S1 un quart d'une monocouche (MC3) de composé quaternaire comprenant les oxynitrures à base des isotopes de silicium, de germanium, d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, 10 35 40 d'ytterbium, de titane, de tantale, de tungstène, de ruthénium, de rhénium, de cobalt, de molybdène, de nickel, d'aluminium. Growth of a factor (32 a monolayer MC2 of binary or ternary or quaternary compound comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium , promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, titanium, aluminum Growth by a factor S1 a quarter of a monolayer (MC3) quaternary compound comprising oxynitrides based on isotopes of silicon, germanium, hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, titanium, tantalum, tungsten, ruthenium, rhenium, cobalt, molybdenum, nickel, 'aluminum.
Une technique de formation de matériau diélectrique nanostructuré audessus d'un matériau conducteur se caractérise en ce qu'elle consiste en un cycle de réactions moléculaires et de saturation des surfaces comprenant les étapes successives et indissociables: Croissance d'un facteur at une mono-couche MC1 de composé binaire ou ternaire ou quaternaire comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, d'aluminium. Croissance d'un facteur (3 un quart d'une mono-couche MC2 de composés binaires ou ternaires ou quaternaires comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, de titane, d'aluminium, de titane. A nanostructured dielectric material forming technique above a conductive material is characterized in that it consists of a cycle of molecular reactions and surface saturation comprising the successive and indissociable stages: Growth of a factor and a monolayer MC1 of binary or ternary or quaternary compound comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, aluminum. Growth of a factor (3 a quarter of a monolayer MC2 of binary or ternary or quaternary compounds including oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, titanium, aluminum, titanium.
Croissance d'un facteur a2 un quart d'une mono-couche MC1 de composés binaires ou ternaires ou quaternaires comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, d'aluminium. Growth of a factor a2 a quarter of a mono-layer MC1 of binary or ternary or quaternary compounds including oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium , neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, aluminum.
Croissance d'un facteur R2 une mono-couche MC2 de composé binaire ou ternaire ou quaternaire comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, de titane, d'aluminium, de titane. Growth of a R2 factor a monolayer MC2 of binary or ternary or quaternary compound comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, titanium, aluminum, titanium.
- Croissance d'un facteur a3 une mono-couche MC1 de composés binaires ou ternaires ou quaternaires comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, d'aluminium. - Growth of a factor a3 a monolayer MC1 of binary or ternary or quaternary compounds comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium , promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, aluminum.
Croissance d'un facteur (33 un quart d'une mono-couche MC2 de composé binaire ou ternaire ou quaternaire comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, de titane, d'aluminium, de titane. Growth of a factor (33 a quarter of a monolayer MC2 of binary or ternary or quaternary compound comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, titanium, aluminum, titanium.
Croissance d'un facteur a4 un quart d'une mono-couche MC1 de composés binaires ou ternaires ou quaternaires comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, d'aluminium. Growth of a factor a4 a quarter of a monolayer MC1 of binary or ternary or quaternary compounds including oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium , neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, aluminum.
Croissance d'un facteur 134 une mono-couche MC2 de composé binaire ou ternaire ou quaternaire comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, de titane, d'aluminium, de titane. Growth of a 134 factor a monolayer MC2 of binary or ternary or quaternary compound comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, titanium, aluminum, titanium.
Croissance d'un facteur as une mono-couche MC1 de composés binaires ou ternaires ou quaternaires comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, d'aluminium. Growth of a factor as a mono-layer MC1 of binary or ternary or quaternary compounds comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, aluminum.
Croissance d'un facteur N4 3un quart d'une mono-couche MC2 de composé binaire ou ternaire ou quaternaire comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, de titane, d'aluminium, de titane. Growth of a factor N4 3un quarter of a monolayer MC2 of binary or ternary or quaternary compound comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium , neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, titanium, aluminum, titanium.
Une technique de formation de matériau diélectrique nanostructuré audessus d'un matériau conducteur selon un autre mode de réalisation se caractérise en ce qu'elle consiste en un cycle de réactions moléculaires et de saturation des surfaces comprenant les étapes successives et indissociables o Croissance d'un facteur al une mono-couche MC1 de composé binaire ou ternaire ou quaternaire comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, d'aluminium. A nanostructured dielectric material forming technique above a conductive material according to another embodiment is characterized in that it consists of a cycle of molecular reactions and surface saturation comprising the successive and indissociable steps o Growth of a factor a mono-layer MC1 of binary or ternary or quaternary compound comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, aluminum.
o Croissance d'un facteur yi d'une mono-couche MC12 d'un composé au-moins ternaire ou quaternaire comprenant les oxydes et oxynitrures à base d'isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, de titane, d'aluminium. o Growth of a factor yi of a monolayer MC12 of an at least ternary or quaternary compound comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium , praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, titanium, aluminum.
o Croissance d'un facteur pz une mono-couche MC2 de composé binaire ou ternaire ou quaternaire comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, de titane, d'aluminium, de titane. o Growth by a factor pz a monolayer MC2 of binary or ternary or quaternary compound comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium , promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, titanium, aluminum, titanium.
o Croissance d'un facteur a3 une mono-couche MC1 de composés binaires ou ternaires ou quaternaires comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, d'aluminium. o Growth of a factor a3 a monolayer MC1 of binary or ternary or quaternary compounds comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium , promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, aluminum.
o Croissance d'un facteur y2 d'une mono-couche MC12 d'un composé au-moins ternaire ou quaternaire comprenant les oxydes et oxynitrures à base d'isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, de titane, d'aluminium. o Growth of a y2 factor of an MC12 monolayer of an at least ternary or quaternary compound comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum and cerium , praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, titanium, aluminum.
o Croissance d'un facteur g4 une mono-couche MC2 de composé binaire ou ternaire ou quaternaire comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, de titane, d'aluminium, de titane. o Growth of a g4 factor a monolayer MC2 of binary or ternary or quaternary compound comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium , promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, titanium, aluminum, titanium.
o Croissance d'un facteur as une mono-couche MCI de composés binaires ou ternaires ou quaternaires comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, d'aluminium. o Croissance d'un facteur fia un quart d'une mono-couche MC2 de composé o Growth of a factor with a mono-layer MCI of binary or ternary or quaternary compounds including oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium , promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, aluminum. o Growth of a factor in a quarter of a mono-layer MC2 of compound
binaire ou ternaire ou quaternaire comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, de titane, d'aluminium, de titane. binary or ternary or quaternary comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, titanium, aluminum, titanium.
Une technique de formation de matériau diélectrique nanostructuré audessus d'un matériau conducteur se caractérise en ce qu'elle consiste en un cycle de réactions moléculaires et de saturation des surfaces comprenant les étapes successives et indissociables: Croissance d'un facteur al une mono-couche MC1 de composé binaire ou ternaire ou quaternaire comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, d'aluminium. Croissance d'un facteur Rl un quart d'une mono-couche MC2 de composés binaires ou ternaires ou quaternaires comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, de titane, d'aluminium, de titane. A nanostructured dielectric material forming technique above a conductive material is characterized in that it consists of a cycle of molecular reactions and saturation of the surfaces comprising the successive and indissociable stages: Growth from a factor to a mono-layer MC1 of binary or ternary or quaternary compound comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, aluminum. Growth of a factor R1 a quarter of a monolayer MC2 of binary or ternary or quaternary compounds comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium , neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, titanium, aluminum, titanium.
Croissance d'un facteur a2 un quart d'une mono-couche MC1 de composés binaires ou ternaires ou quaternaires comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, d'aluminium. Growth of a factor a2 a quarter of a mono-layer MC1 of binary or ternary or quaternary compounds including oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium , neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, aluminum.
Croissance d'un facteur f32 une mono-couche MC2 de composé binaire ou ternaire ou quaternaire comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, de titane, d'aluminium, de titane. 10 15 Growth by a factor f32 a monolayer MC2 of binary or ternary or quaternary compound comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, titanium, aluminum, titanium. 10 15
Croissance d'un facteur a3 un quart d'une mono-couche MC1 de composés binaires ou ternaires ou quaternaires comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, d'aluminium. Growth of a factor a3 a quarter of a mono-layer MC1 of binary or ternary or quaternary compounds including oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium , neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, aluminum.
Croissance d'un facteur f33 un quart d'une mono-couche MC2 de composé binaire ou ternaire ou quaternaire comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, de titane, d'aluminium, de titane. Growing by a factor f33 a quarter of a mono-layer MC2 of binary or ternary or quaternary compound comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium , neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, titanium, aluminum, titanium.
Une technique de formation de matériau diélectrique nanostructuré audessus d'un matériau conducteur caractérisée en ce qu'elle consiste en un cycle de réactions moléculaires et de saturation des surfaces comprenant les étapes successives et indissociables: Croissance d'un facteur ai une mono-couche MCI de composé binaire ou ternaire ou quaternaire comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, d'aluminium. A technique for forming a nanostructured dielectric material above a conductive material, characterized in that it consists of a cycle of molecular reactions and surface saturation comprising the successive and indissociable stages: Growth of a factor ai a single-layer MCI of binary or ternary or quaternary compound comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, aluminum.
Croissance d'un facteur yi d'une mono-couche MC12 d'un composé au-moins ternaire ou quaternaire comprenant les oxydes et oxynitrures à base d'isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, de titane, d'aluminium. Growth of a factor yi of a monolayer MC12 of an at least ternary or quaternary compound comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, of praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, titanium, aluminum.
Croissance d'un facteur 32 une mono-couche MC2 de composé binaire ou ternaire ou quaternaire comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, de titane, d'aluminium, de titane. Growth by a factor 32 of a monolayer MC2 of binary or ternary or quaternary compound comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, titanium, aluminum, titanium.
Croissance d'un facteur a3 un quart d'une mono-couche MC1 de composés binaires ou ternaires ou quaternaires comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, d'aluminium. Growth of a factor a3 a quarter of a mono-layer MC1 of binary or ternary or quaternary compounds including oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium , neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, aluminum.
Croissance d'un facteur 133 un quart d'une mono-couche MC2 de composé binaire ou ternaire ou quaternaire comprenant les oxydes et oxynitrures à base des isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, de titane, d'aluminium, de titane. Growth of a factor of one-third to one-third of a monolayer MC2 of binary or ternary or quaternary compound comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium and praseodymium , neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, titanium, aluminum, titanium.
Une croissance d'au moins un quart de mono-couche MC1 ou MC2 de composé binaire ou ternaire ou quaternaire se caractérise en ce qu'elle consiste en un cycle de réactions de chimisorption et de 10 15 20 25 30 35 polymérisation dans une chambre pressurisée à une pression comprise entre 0,5 Torr et 5 mTorr et à une température comprise entre 25 C et 250 C pour atteindre une épaisseur donnée résultant de la saturation des réactions de chimisorption et de polymérisation selon le facteur de croissance a, 13, S correspondant au nombre de cycle de croissance et prenant les valeurs 1 ou 2 ou 3 en fonction de l'épaisseur totale du matériau et dont le cycle d'étapes comprend les étapes successives et indissociables: Sous atmosphère à pression constante d'un gaz sélectionné parmi l'azote, l'argon, le deutérium, le tritium ou l'hélium, montée de la température ambiante à une température comprise entre 50 C et 250 C pendant au-moins 30 secondes et au plus 3 minutes, Injection dosée d'un réactif à. l'état de vaporisation avec un gaz vecteur comme l'hélium ou l'argon pendant au-moins un millième de seconde et au plus 30 secondes, - Sous atmosphère d'un gaz d'hélium ou d'argon, aspiration par pompage de la chambre pendant un millième de seconde et au plus 30 secondes, - Injection dosée d'un réactant comme l'ozone ou l'eau lourde du type D2O mais préférentiellement T2O à l'état de vaporisation avec un gaz vecteur comme l'azote ou l'argon pendant au-moins un millième de seconde et au plus 30 secondes, Sous atmosphère d'un gaz d'azote ou d'argon, aspiration par pompage de la chambre pendant un millième de seconde et au plus 30 secondes. A growth of at least one quarter of MC1 or MC2 monolayer of binary or ternary or quaternary compound is characterized in that it consists of a cycle of chemisorption and polymerization reactions in a pressurized chamber. at a pressure of between 0.5 Torr and 5 mTorr and at a temperature of between 25 ° C. and 250 ° C. to reach a given thickness resulting from the saturation of the chemisorption and polymerization reactions according to the corresponding growth factor a, 13, S at the number of growth cycle and taking the values 1 or 2 or 3 according to the total thickness of the material and whose cycle of stages comprises successive and indissociable steps: Under constant pressure atmosphere of a gas selected from the nitrogen, argon, deuterium, tritium or helium, raised from ambient temperature to a temperature of between 50 C and 250 C for at least 30 seconds and not more than 3 minutes, Inject dosed ion of a reagent. the state of vaporization with a carrier gas such as helium or argon for at least one thousandth of a second and at most 30 seconds, - Under an atmosphere of a helium or argon gas, suction by pumping of the chamber for one thousandth of a second and at most 30 seconds, - metered injection of a reactant such as ozone or heavy water of the D2O type but preferably T2O in the vaporization state with a carrier gas such as nitrogen or argon for at least one thousandth of a second and not more than 30 seconds. Under a nitrogen gas or argon gas, the chamber is pumped for one thousandth of a second and at most 30 seconds.
Une croissance d'au moins un quart de mono-couche MCO ou MC12 de composé au-moins ternaire ou quaternaire se caractérise en ce qu'elle consiste en un cycle de réactions de chimisorption et de polymérisation dans une chambre pressurisée à une pression comprise entre 0,5 Torr et 5 mTorr et à une température comprise entre 25 C et 250 C pour atteindre une épaisseur donnée résultant de la saturation des réactions de chimisorption et de polymérisation selon le facteur de croissance a ou y correspondant au nombre de cycle de croissance et prenant les valeurs 1 ou 2 en fonction de l'épaisseur totale du matériau et dont le cycle d'étapes comprend les étapes successives et indissociables: - Sous atmosphère à pression constante d'un gaz sélectionné parmi l'azote, l'argon, le deutérium, le tritium ou l'hélium, montée de la température ambiante à une température comprise entre 25 C et 250 C pendant au-moins 30 secondes et au plus 3 minutes, Injection dosée d'un réactif 1 à l'état de vaporisation avec un gaz vecteur comme l'hélium ou l'argon pendant au- moins un millième de seconde et au plus 30 secondes, - Sous atmosphère d'un gaz d'hélium ou d'argon, aspiration par pompage de la chambre pendant un millième de seconde et au plus 30 secondes, Injection dosée d'un réactif 2 à l'état de vaporisation avec un gaz vecteur comme l'hélium ou l'argon pendant au-moins un millième de seconde et au plus 30 secondes., - Sous atmosphère d'un gaz d'hélium ou d'argon, aspiration par pompage de la chambre pendant un millième de seconde et au plus 30 secondes, 10 15 35 40 Injection dosée et simultanée ou combinée d'un réactant 1 comme l'ozone ou l'eau lourde du type D20 mais préférentiellement T20 et d'un réactant 2 comme l'ammoniac ou l'hydrazine à l'état de vaporisation avec un gaz vecteur comme l'azote ou l'argon pendant au-moins un millième de seconde et au plus 30 secondes, Sous atmosphère d'un gaz d'azote ou d'argon, aspiration par pompage de la chambre pendant un millième de seconde et au plus 30 secondes. A growth of at least one quarter of an MCO or MC12 monolayer of at least ternary or quaternary compound is characterized in that it consists of a cycle of chemisorption and polymerization reactions in a pressurized chamber at a pressure between 0.5 Torr and 5 mTorr and at a temperature between 25 C and 250 C to reach a given thickness resulting from the saturation of the chemisorption and polymerization reactions according to the growth factor a or y corresponding to the number of growth cycle and taking the values 1 or 2 as a function of the total thickness of the material and whose stage cycle comprises the successive and indissociable stages: - under a constant-pressure atmosphere of a gas selected from nitrogen, argon, deuterium, tritium or helium, raised from room temperature to 25 C to 250 C for at least 30 seconds and not more than 3 minutes, Metered reagent injection 1 in the vaporization state with a carrier gas such as helium or argon for at least one thousandth of a second and not more than 30 seconds, - Under an atmosphere of a helium or argon gas, suction by pumping of the chamber for one thousandth of a second and at most 30 seconds, metering of a reagent 2 in the vaporization state with a carrier gas such as helium or argon for at least one thousandth of a second and at plus 30 seconds., - Under an atmosphere of helium or argon gas, suction by pumping the chamber for one thousandth of a second and at most 30 seconds, metered and simultaneous or combined injection of a reactant 1 such as ozone or heavy water type D20 but preferably T20 and a reactant 2 such as ammonia or hydrazine in the vaporization state with a carrier gas such as nitrogen or argon during at least one thousandth of a second and not more than 30 seconds, Under a nitrogen gas or argon gas, suction per mpage of the chamber for one thousandth of a second and at most 30 seconds.
Une injection dosée de réactif 1 ou 2 se caractérise en ce qu'elle consiste en un dosage d'au-moins une nano-mole par centimètre carré et au plus dix micron-mole par centimètre carré de précurseurs métal organiques liquides à radical de type alkyl amide ou (R- R' - AMD)3 avec R, R' comme groupes alkyl pour tout métal comprenant l'hafnium, le lutécium, l'yttrium, le lanthane, le cérium, le praséodyme, le néodyme, le prométhium, le samarium, l'europium, le gadolinium, le terbium, le dysprosium, l'erbium, le thulium, l'ytterbium, le titane, l'aluminium, le germanium et ayant toutes les propriétés suivantes: la température de vaporisation doit être inférieure à 1250C mais préférentiellement inférieure à 110 C le réactif ne peut réagir que par catalyse et par action thermique sans aucune réaction de décomposition - l'énergie libre de Gibbs de la réaction du réactif avec la surface sur laquelle il est projetée, doit être strictement négative - la réaction de thermolyse du réactif ne doit pas libérer plus d'un ion réactif composé de carbone et hydrogène dans une gamme de température variant de 25 C à 250 C. A metered injection of reagent 1 or 2 is characterized in that it consists of a dosage of at least one nanomole per square centimeter and at most ten micron-mole per square centimeter of liquid organic metal precursors to radical type alkyl amide or (R-R '- AMD) 3 with R, R' as alkyl groups for any metal including hafnium, lutetium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, titanium, aluminum, germanium and having all of the following properties: the vaporization temperature must be lower at 1250C but preferentially below 110C the reagent can react only by catalysis and by thermal action without any reaction of decomposition - Gibbs free energy of the reaction of the reagent with the surface on which it is projected, must be strictly negative - the reaction Thermolysis of the reagent must not release more than one reactive ion composed of carbon and hydrogen in a temperature range of 25 C to 250 C.
probabilité de collage moléculaire sur surface lipophile inférieure ou égale à 0,08 Une mono-couche MC12 se caractérise en ce que le composé aumoins ternaire ou quaternaire comprenant les oxydes et oxynitrures à base d'isotopes d'hafnium, de lutécium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, de titane, d'aluminium est réalisé très préférentiellement de films à gradient de concentration et à gradient inverse de concentration de chaque élément de la combinaison de composés binaires ou ternaires ou quaternaires comprenant les oxydes, nitrures et oxynitrures à base d'isotopes d'hafnium, de zirconium, de lutécium, d'yttrium, d'aluminium, de lanthane, de cérium, de praséodyme, de néodyme, de prométhium, de samarium, d'europium, de gadolinium, de terbium, de dysprosium, d'holmium, d'erbium, de thulium, d'ytterbium, de titane. probability of molecular bonding on lipophilic surface less than or equal to 0.08 A monolayer MC12 is characterized in that the at least ternary or quaternary compound comprising oxides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, lutetium, yttrium , lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, thulium, ytterbium, titanium, aluminum is very preferably made of concentration gradient and inverse gradient concentration films of each element of the combination of binary or ternary or quaternary compounds comprising oxides, nitrides and oxynitrides based on isotopes of hafnium, zirconium, lutetium, yttrium, aluminum, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, of ytterbium, titanium.
Les exemples qui suivent, sont donnés à un facteur de croissance de 1 et donc pour atteindre des épaisseurs de 60 Angstroms, par conséquent les facteurs de croissance pour les exemples donnés sont de 4. The examples which follow are given at a growth factor of 1 and therefore to reach thicknesses of 60 Angstroms, therefore the growth factors for the examples given are 4.
Exemple de procédé (annexe 1/2) de formation de matériau nanostructuré pour fabriquer une cellule capacitive de type piédestal et de structure MIM pour la filière 65 nm sur wafer 200 mm de diamètre. Example of a nanostructured material forming method (Annex 1/2) for producing a pedestal-type capacitive cell of MIM structure for the 65 nm wafer die 200 mm in diameter.
Montée en température pendant 100 secondes pour atteindre 385 C et injection d'argon à 340 cm3/min et pression à 20 mTorr Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 1 seconde Injection d'hélium à 180 cm3/min pendant 250 msec et Hf [N(Et-Me)]4 20 mTorr de pression Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 600 msec Injection de D20 à 380 cm3/min avec 150 cm3/min d'azote pendant 1000 msec Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 1 seconde Injection d'hélium à 150 cm3/min pendant 350 msec (milli seconde) et de La(Me-Et - AMD)3 40 mTorr de pression Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 500 msec Injection d'hélium à 180 cm3/min pendant 350 msec et Hf [N(Et-Me)]4 20 mTorr de pression - Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 1 seconde Injection d'ozone à 380 cm3/min avec 150 cm3/min d'azote et 200 cm3/min de NH3 pendant 2500 msec - Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 2500 msec Pour une croissance de nanostructures épaisse en totalité de 60 Angstroms, la valeur de l'EOT tirée du diagramme de capacitance en voltage est de 8.17 Angstroms pour un matériau isolant LaaHfbOcNd. Rise in temperature for 100 seconds to reach 385 C and argon injection at 340 cm3 / min and pressure at 20 mTorr Argon injection at 350 cm3 / min for 1 second Helium injection at 180 cm3 / min for 250 msec and Hf [N (Et-Me)] 4 mTorr of pressure Argon injection at 350 cm3 / min for 600 msec Injection of D20 at 380 cm3 / min with 150 cm3 / min of nitrogen for 1000 msec Injection of argon at 350 cm3 / min for 1 second Helium injection at 150 cm3 / min for 350 msec (milli seconds) and La (Me-Et - AMD) 3 40 mTorr of pressure Argon injection at 350 cm3 / min for 500 msec Helium injection at 180 cm3 / min for 350 msec and Hf [N (Et-Me)] 4 mTorr of pressure - Argon injection at 350 cm3 / min for 1 second Ozone injection at 380 cm3 / min with 150 cm3 / min of nitrogen and 200 cm3 / min of NH3 for 2500 msec - Argon injection at 350 cm3 / min for 2500 msec For a thick nanostructure growth in total of 60 Angstroms, the value of the E OT taken from the voltage capacitance diagram is 8.17 Angstroms for an insulating material LaaHfbOcNd.
Un second exemple de procédé de formation de matériau nanostructuré pour fabriquer une cellule 20 capacitive de type piédestal et de structure MIM pour la filière 65 nm sur wafer 200 mm de diamètre. A second example of a process for forming a nanostructured material for manufacturing a capacitive pedestal type cell with a MIM structure for the 65 nm wafer die 200 mm in diameter.
Montée en température pendant 100 secondes pour atteindre 450 C et injection d'argon à 340 cm3/min et pression à 35 mTorr Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 1 seconde - Injection d'hélium à 180 cm3/min pendant 250 msec (milli seconde) et Hf [N(Et-25 Me)]4 -1 mTorr de pression Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 1 seconde Injection de 03 à 380 cm3/min avec 150 cm3/min d'azote pendant 1 seconde Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 1 seconde Injection d'hélium à 180 cm3/min pendant 250 msec (miii seconde) et Hf [N(Et-30 Me)]4 1 mTorr de pression - Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 1 seconde - Injection de 03 à 380 cm3/min avec 150 cm3/min d'azote pendant 1 seconde Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 1 seconde Injection d'hélium à 180 cm3/min pendant 250 msec (milli seconde) et Hf [N(Et-35 Me) ]4 1 mTorr de pression Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 1 seconde Injection de 03 à 380 cm3/min avec 150 cm3/min d'azote pendant 1 seconde Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 1 seconde Injection d'hélium à 150 cm3/min pendant 350 msec (milli seconde) et de La(Me-Et 40 - AMMD)3 1 mTorr de pression Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 500 msec 10 15 Injection de 03 à 380 cm3/min avec 150 cm3/min d'azote pendant 1250 msec Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 1300 msec Injection d'hélium à 180 cm3/min pendant 250 msec (milli seconde) et Hf [N(Et-Me)]4 1 mTorr de pression Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 1 seconde - Injection de 03 à 380 cm3/rnin avec 150 cm3/min d'azote pendant 1 seconde Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 1 seconde Injection de 150 cm3/min d'azote et 200 cm3/min de NH3 pendant 1500 msec Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 2000 msec Injection d'hélium à 150 cm3/min pendant 350 msec (milli seconde) et de La(Me-Et AMD)3 1 mTorr de pression Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 500 msec Injection de 03 à 380 cm3/min avec 150 cm3/min d'azote pendant 1250 msec Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 1300 msec Injection d'hélium à 150 cm3/min pendant 350 msec (milli seconde) et de La(Me-Et - AMD)3 -1 mTorr de pression - Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 500 msec Injection de 03 à 380 cm3/min avec 150 cm3/min d'azote pendant 1250 msec Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 1300 msec Injection d'hélium à 150 cm3/min pendant 350 msec (milli seconde) et de La(Me-Et - AMD)3 1 mTorr de pression Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 500 msec - Injection de 03 à 380 cm3/min avec 150 cm3/min d'azote pendant 1250 msec Injection d'argon à 350 cm3/rnin pendant 1300 msec Injection d'hélium à 180 cm3/min pendant 250 msec (milli seconde) et Hf [N(Et-Me)]4 1 mTorr de pression Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 1 seconde - Injection de 03 à 380 cm3/min avec 150 cm3/min d'azote pendant 1 seconde Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 1 seconde Injection d'hélium à 150 cm3/min pendant 350 msec (milli seconde) et de La(Me-Et - AMD)3 1 mTorr de pression Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 500 msec Injection de 03 à 380 cm3/min avec 150 cm3/min d'azote pendant 1250 msec - Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 1300 msec - Injection de 150 cm3/min d'azote et 200 cm3/min de NH3 pendant 1500 msec Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 2000 msec Un troisième exemple de procédé de formation de matériau nanostructuré pour fabriquer une cellule capacitive de type piédestal et de structure MIM pour la filière 45 nm sur wafer 300 mm de diamètre. Rise in temperature for 100 seconds to reach 450 C and argon injection at 340 cm3 / min and pressure at 35 mTorr Argon injection at 350 cm3 / min for 1 second - Helium injection at 180 cm3 / min for 250 msec (milli seconds) and Hf [N (Et-25 Me)] 4 -1 mTorr of pressure Argon injection at 350 cm3 / min for 1 second Injection of 03 to 380 cm3 / min with 150 cm3 / min of nitrogen 1 second argon Injection at 350 cm3 / min for 1 second Helium injection at 180 cm3 / min for 250 msec (miii second) and Hf [N (Et-30 Me)] 4 1 mTorr pressure - Injection Argon at 350 cm3 / min for 1 second - Injection from 03 to 380 cm3 / min with 150 cm3 / min of nitrogen for 1 second Argon injection at 350 cm3 / min for 1 second Helium injection at 180 cm3 / min for 250 msec (milli seconds) and Hf [N (Et-35 Me)] 4 1 mTorr of pressure Argon injection at 350 cm3 / min for 1 second Injection of 03 to 380 cm3 / min with 150 cm3 / min of nitrogen for 1 second Injectio Argon at 350 cm3 / min for 1 second Helium injection at 150 cc / min for 350 msec (milli second) and La (Me-Et 40 - AMMD) 3 1 mTorr of pressure Argon injection at 350 cm 3 / min for 500 msec Injection from 03 to 380 cm3 / min with 150 cm3 / min of nitrogen for 1250 msec Injection of argon at 350 cm3 / min for 1300 msec Injection of helium at 180 cm3 / min for 250 msec (milli second) and Hf [N (Et-Me)] 4 1 mTorr of pressure Argon injection at 350 cm3 / min for 1 second - Injection of 03 to 380 cm3 / min with 150 cm3 / min of nitrogen during 1 second argon Injection at 350 cm3 / min for 1 second Injection of 150 cm3 / min of nitrogen and 200 cm3 / min of NH3 for 1500 msec Injection of argon at 350 cm3 / min for 2000 msec Injection of helium at 150 cm3 / min for 350 msec (milli second) and La (Me-Et AMD) 3 1 mTorr of pressure Injection of argon at 350 cm3 / min for 500 msec Injection of 03 to 380 cm3 / min with 150 cm3 / min of nitrogen for 1250 msec Injection of a rpm at 350 cc / min for 1300 msec Helium injection at 150 cc / min for 350 msec (milli second) and La (Me-Et-AMD) 3 -1 mTorr pressure - Argon injection at 350 cc / min for 500 msec Injection from 03 to 380 cm3 / min with 150 cm3 / min of nitrogen for 1250 msec Injection of argon at 350 cm3 / min for 1300 msec Injection of helium at 150 cm3 / min for 350 msec (milli second ) and the (Me-Et-AMD) 3 1 mTorr pressure Injection of argon at 350 cm3 / min for 500 msec - Injection of 03 to 380 cm3 / min with 150 cm3 / min of nitrogen for 1250 msec Injection d Argon at 350 cm3 / min for 1300 msec Helium injection at 180 cm3 / min for 250 msec (milli second) and Hf [N (Et-Me)] 4 1 mTorr of pressure Argon injection at 350 cm3 / min for 1 second - Injection from 03 to 380 cm3 / min with 150 cm3 / min of nitrogen for 1 second Injection of argon at 350 cm3 / min for 1 second Injection of helium at 150 cm3 / min for 350 msec (milli second ) and the (Me-Et - AMD) 3 1 m Torr pressure Argon injection at 350 cm3 / min for 500 msec Injection from 03 to 380 cm3 / min with 150 cm3 / min of nitrogen for 1250 msec - Injection of argon at 350 cm3 / min for 1300 msec - Injection of 150 cm3 / min of nitrogen and 200 cm3 / min of NH3 for 1500 msec Argon injection at 350 cm3 / min for 2000 msec A third example of a process for forming nanostructured material to manufacture a capacitive cell of pedestal and structure type MIM for the 45 nm wafer die 300 mm in diameter.
- Montée en température pendant 100 secondes pour atteindre 450 C et injection d'argon à 340 cm3/min et pression à 35 mTorr Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 1 seconde Injection d'hélium à 150 cm3/min pendant 350 msec (:miii seconde) et de La(Nfe-Et - AMD)3 40 mTorr de pression Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 500 msec Injection d'hélium à 180 cm3/min pendant 350 msec et Hf [N(Et-Me)]4 20 mTorr de pression Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 1 seconde Injection d'ozone à 380 cm3/min avec 150 cm3/min d'azote et 200 cm3/min de NH3 pendant 2500 msec Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 2500 msec Injection d'hélium à 150 cm3/min pendant 350 msec (milli seconde) et de La(Me-Et - AMD)3 -1 mTorr de pression - Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 500 msec - Injection de 03 à 380 cm3/min avec 150 cm3/min d'azote pendant 1250 msec - Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 1300 msec Injection d'hélium à 150 cm3/min pendant 350 msec (milli seconde) et de La(Me-Et - AMD)3 1 mTorr de pression Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 500 msec Injection de 03 à 380 cm3/min avec 150 cm3/min d'azote pendant 1250 msec Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 1300 msec Injection d'hélium à 150 cm3/min pendant 350 msec (mil seconde) et de La(Me-Et - AMD)3 1 mTorr de pression Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 500 msec - Injection de 03 à 380 cm3/min avec 150 cm3/min d'azote pendant 1250 msec - Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 1300 msec Injection d'hélium à 180 cm3/min pendant 350 msec et HE [N(Et-Me)]4 20 mTorr de pression - Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 1 seconde Injection d'hélium à 150 cm3/min pendant 350 msec (mini seconde) et de La(Me-Et - AMD)3 40 mTorr de pression Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 500 msec Injection d'ozone à 380 cm3/min avec 150 cm3/min d'azote et 200 cm3/min de NH3 pendant 2500 msec Injection d'argon à 350 cm3/min pendant 2500 msec Pour une croissance de nanostructures épaisse en totalité de 60 Angstroms, la valeur de I'EOT tirée du diagramme de capacitance en voltage est de 8.17 Angstroms pour un matériau isolant LaaHfbOcNd. - Rise in temperature for 100 seconds to reach 450 C and argon injection at 340 cm3 / min and pressure at 35 mTorr Argon injection at 350 cm3 / min for 1 second Helium injection at 150 cm3 / min for 350 msec (: miii second) and La (Nfe-Et - AMD) 3 40 mTorr of pressure Injection of argon at 350 cm3 / min for 500 msec Injection of helium at 180 cm3 / min for 350 msec and Hf [N (and -Me)] 4 mTorr of pressure Argon injection at 350 cm3 / min for 1 second Ozone injection at 380 cm3 / min with 150 cm3 / min of nitrogen and 200 cm3 / min of NH3 for 2500 msec Injection d Argon at 350 cm3 / min for 2500 msec Helium injection at 150 cm3 / min for 350 msec (milli second) and La (Me-Et - AMD) 3 -1 mTorr of pressure - argon injection at 350 cm3 / min for 500 msec - Injection from 03 to 380 cm3 / min with 150 cm3 / min of nitrogen for 1250 msec - Injection of argon at 350 cm3 / min for 1300 msec Injection of helium at 150 cm3 / min for 350 msec (milli second) and of the (Me-Et-AMD) 3 1 mTorr of pressure Argon injection at 350 cm3 / min for 500 msec Injection of 03 to 380 cm3 / min with 150 cm3 / min of nitrogen for 1250 msec Injection of argon at 350 cm3 / min for 1300 msec Injection of helium at 150 cm3 / min for 350 msec (millisecond) and La (Me-Et - AMD) 3 1 mTorr of pressure Injection of argon at 350 cm3 / min for 500 msec - Injection from 03 to 380 cm3 / min with 150 cm3 / min of nitrogen for 1250 msec - Injection of argon at 350 cm3 / min for 1300 msec Injection of helium at 180 cm3 / min for 350 msec and HE [N ( Et-Me)] 4 mTorr pressure - Argon injection at 350 cm3 / min for 1 second Helium injection at 150 cm3 / min for 350 msec (min second) and La (Me-Et - AMD) 3 40 mTorr of pressure Injection of argon at 350 cm3 / min for 500 msec Injection of ozone at 380 cm3 / min with 150 cm3 / min of nitrogen and 200 cm3 / min of NH3 for 2500 msec Injection of argon at 350 cm3 / min for 2500 msec For nanostructu growth At 60 Angstroms, the ESO value from the voltage capacitance diagram is 8.17 Angstroms for a LaaHfbOcNd insulating material.
L'avantage d'utiliser comme précurseur du La, une molécule de lanthane tris(N,N' méthyl-éthylacetarnidinate) 40 en substitution de lanthane tris(N,N' isopropylacetamidinate) lequel sublime à 80 C sous une pression de 40 mTorr, mais le chou de la molécule La(Me-Et - AMD)3 réside dans la chaîne alkyl et donc le liant de cette 10 15 20 25 30 molécule bidentée et de type monoleptique, mais le liant choisi pour fabriquer les nano-matériaux ainsi constitués par la nanostructuration permet d'obtenir un précurseur liquide à la température de vaporisation à 1Torr voisine de la température de vaporisation du précurseur liquide de l'hafnium par l'hafnium tetrakis ethyI-méthyl-amino. Par ailleurs ces molécules n'ont pas de réactions pyrophoriques et sont donc conformes aux règles les plus strictes de sécurité en usage dans les années 2005 à 2015. The advantage of using as a precursor of La, a lanthanum tris (N, N 'methylethylacetarnidinate) molecule 40 in substitution of lanthanum tris (N, N' isopropylacetamidinate) which sublimates at 80 C under a pressure of 40 mTorr, but the cabbage of the molecule La (Me-Et-AMD) 3 resides in the alkyl chain and thus the binder of this bidentate and monoleptic molecule, but the binder chosen to manufacture the nano-materials thus formed. by the nanostructuration makes it possible to obtain a liquid precursor at the vaporization temperature at 1 Tor near the vaporization temperature of the hafnium liquid precursor by hafnium tetrakis ethy-methyl-amino. Moreover, these molecules do not have pyrophoric reactions and therefore comply with the most stringent safety rules in use in the years 2005 to 2015.
Par ailleurs les composés azotés sont indispensables dans la formation de nano-matériaux stables pour des isolants car l'azote stabilise le composé par une résistance à la migration de l'oxygène et par la prise systématique des interstices et par une action de résistance à la formation de nucléases lors de montée en température. Ces nano-matériaux à base de composés comme LaaHfbOcNd sont une invention majeure dans l'industrie des semiconducteurs. Furthermore, nitrogen compounds are essential in the formation of stable nano-materials for insulators because nitrogen stabilizes the compound by resistance to oxygen migration and by the systematic taking of interstices and a resistance action to the formation of nucleases during temperature rise. These nano-materials based on compounds such as LaaHfbOcNd are a major invention in the semiconductor industry.
20 25 30 3520 25 30 35
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| RU2811336C1 (en) * | 2023-05-23 | 2024-01-11 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук | Method for deposition of nanogranular coatings from gas phase |
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2004
- 2004-06-16 FR FR0406550A patent/FR2871937B1/en not_active Expired - Fee Related
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