Barreira metálica de magnésio contra a difusão de oxigénio aplicada a dispositivos de microelectrónica

Resumo

A presente invenção fornece um novo método para o fabrico de dispositivos de microelectrónica que utiliza uma fina camada metálica de magnésio como barreira contra a difusão de oxigénio. Este método evita a difusão de oxigénio para o substrato durante o processo de deposição de filmes finos de óxidos e/ou evita a fuga de oxigénio do substrato para o meio ambiente ao substrato permitindo o uso e controlo da estequiometria de oxigénio e/ou do nível de oxidação durante o fabrico do dispositivo de microelectrónica. Se necessário e/ou conveniente, a camada fina de magnésio pode ser difundida para as camadas adjacentes através de tratamento térmico adicional.

Aspetos inovadores & principais vantagens

A utilização de subcamadas na fabricação de dispositivos eletrónicos é uma resposta à necessidade de evitar a passagem do oxigénio para o elétrodo metálico e, consequentemente, sua oxidação. Com a crescente miniaturização dos componentes eletrónicos, a utilização necessária dos interlayers está condicionada à diminuição dos mesmos, acompanhando a diminuição de escala dos referidos componentes. Háfnio, precursores de amida, ALD não-aquoso, outras técnicas de deposição como a MBE, substituição do SiO2 por dielétricos ultra-finos de SiO2 nitretados e interlayers de nitreto depostos, entre outras; são algumas das soluções que foram testadas ao longo dos últimos anos, todas apresentando deficiências em diversos níveis. A presente tecnologia apresenta uma nova abordagem que possui as seguintes vantagens:
A fina película de HFO2 colocada no topo do substrato de silício não se mistura entre a barreira e a película de óxido no topo e não apresenta mudanças de densidade do substrato;
Melhoria das propriedades elétricas;
Presença de descargas elétricas apenas devido à técnica de deposição do “high gate dielectric” (ALD) utilizada em laboratório.

Aplicações

Componentes eletrónicos para vários tipos de “hardware”.

Inventores

Lourenço, Armando ; Rauwel, Erwan

Nossos Inventores

Titulares

Universidade de Aveiro
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