UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA

LPCVD e PECVD: estudos de deposições e aspectos críticos das técnicas

Saulo Milani Pereira

Janeiro de 2009

LPCVD e PECVD: estudos de deposições e aspectos críticos das técnicas

Saulo Milani Perreira

Orientador: Wagner Nunes Rodrigues

Monografia apresentada à Universidade Federal de Minas Gerais, como requisito parcial para a obtenção do grau de especialista em microeletrônica – microfabricação

Janeiro de 2009

Aos Familiares...

AGRADECIMENTOS

Agradeço particularmente à todos os responsáveis pela viabilização do suporte financeiro prestado ao curso, através da FAPEMIG. Agradeço a paciência de todos aqueles que se preocuparam em indicar alguma bilbliografia que pudesse acrescentar conteúdo a este trabalho, especialmente à bibliotecária Clarice. Agradeço ao professor Wagner Nunes por incentivar e ajudar na conclusão desta monografia. Finalmente, agradeço a todas as pessoas que me proporcionaram suporte emocional, me permitindo um senso crítico equilibrado ao longo desta incursão em conhecimentos científicos.

RESUMO

O crescimento de filmes finos pela Deposição Química por Fase Vapor (Chemical

Vapor Deposition - CVD) se transformou nas últimas décadas em um dos mais

importantes métodos de formação de filmes, constituindo uma espécie de patamar dentro

da tecnologia moderna de eletrônica do estado sólido. Sua crescente importância nas

décadas passadas se deve primeiramente à versatilidade da técnica para deposição de

vários tipos de filmes, com diversos elementos químicos precursores, possibilitando a

deposição de filmes com estrutura cristalina ou vítrea. Outra grande vantagem dessa

técnica em relação às outras é a versatilidade dos controles termodinâmicos do processo,

influenciando concisamente nas características estruturais e estequiométricas do filme.

Neste trabalho é apresentado um estudo de artigos científicos que se propõem a

demonstrar a dependência das propriedades de filmes depositados de acordo com seu

processamento, selecionados segundo os critérios de abrangência e completitude de

seus ensaios e conclusões, a partir de longa pesquisa bibliográfica. Os parâmetros de

processamento relevantes para este estudo no crescimento de filme via CVD serão:

temperatura do substrato; fluxo dos gases; pressão na câmara; potência fornecida ao

plasma na câmara. Duas técnicas CVD mais utilizadas na indústria serão abordadas: I -

deposição em baixa pressão(LPCVD); II - Deposição melhorada por plasma(PECVD).

Aspectos fundamentais das técnicas como taxa de crescimento do filme, termodinâmica

da deposição, cinética das reações, entre outros, serão abordados após apresentação de

resultados de caracterização de filmes crescidos. Índice de refração, estresse no filme,

mobilidade elétrica, rugosidade e composição química são algumas das propriedades

estudadas nos filmes.

Finalmente, a partir de comparações das propriedades dos filmes crescidos com

suas respectivas configurações de parâmetros de controle da deposição, processos

otimizados serão apontados, de acordo com as determinadas aplicações dos filmes e

suas respectivas demandas de propriedades físicas.

CONTEÚDO

I – Introdução .......................................................................................................... 2

II – Deposição química por fase vapor em baixa pressão - LPCVD ................... 4

II.1 – Filmes Baseados em Silício

III.1.1 – Propriedades ópticas e microestruturais de filmes de silício ............. 7

III.1.2 – Análise crescimento de filme de silício policristalino ........................... 12

III.1.3 – Deposição de óxido de silício ............................................................. 14

III.1.4 – Filmes de nitreto de silício ................................................................ 16

II.2 – Filmes de materiais III-V

III.2.1 – GaN .................................................................................................... 19

III.2.2 – InGaAs ............................................................................................... 25

III – Deposição química por fase vapor induzida por plasma – PECVD .............. 28

III.1 – Filmes baseados em silício

III.1.1 – Silício microcristalino para aplicação em células solares ....................... 30

III.1.2 – Deposição de filme de silício amorfo ..................................................... 33

III.1.3 – Deposição de óxido de silício .............................................................. 40

III.1.4 – Crescimento de óxido de silício via TEOS (fonte líquida) ..................... 44

III.1.5 – Nitreto de silício .................................................................................. 51

IV – LPCVD x PECVD: uma breve comparação .......................................................... 54

V – Conclusão e Comentarios finais ....................................................................... 56

VI – Referências Bibliográficas ..................................................................... 57

1

I. INTRODUÇÃO

Todas as propriedades funcionais dos filmes de um dispositivo dependem

essencialmente de sua composição e estrutura interna, isto é, a organização molecular no

corpo do filme. Existe por exemplo uma forte relação entre as propriedades eletrônicas de

filmes finos e o grau de cristalinidade deste, que se define pelo nível de organização

estrutural repetitiva ao longo do corpo do filme, onde um cristal perfeito teria um arranjo

regular e periódico de átomos ou íons, formado pela translação repetitiva de uma célula

unitária, sendo então chamado de material monocristalino. O material, ou filme crescido

pode estar cristalizado a partir de diferentes direções de cristalização, ou ainda possuir

diferentes estruturas cristalinas ao longo de seu corpo, estando por exemplo com uma

estrutura cristalina “cúbica” em uma dada região, e hexagonal em outra parte do filme,

sendo então chamado de material policristalino. Quando o material possui grandes

regiões constituídas de monocristais ele é chamado de multicristalino. Senão, quando os

grãos cristalinos estão presentes no filme em escala micrométrica, ou nanométrica,

denomina-se microcristalinos ou nanocristalinos, respectivametne. Quando não há

organização estrutural bem definida ele é denominado como amorfo ou vítreo.

Obviamente, uma organização regular tornaria as propriedades do filme homogêneas ao

longo deste, o que é desejável. Exemplos de estrutura cristalina podem ser visualisados

com ajuda da Figura I, abaixo:

Fig.I-1(a) – Célula unitária do Si

Fig.I-1(b) – Estrutura do grafite - várias células

unitárias

Se a constituição do filme ocorresse sob condições de equilíbrio termodinâmico,

a organização estrutural seria inevitavelmente regular, a qual seria o arranjo que minimiza

a energia eletrostática total do conjunto, porém numa câmara as condições são

controladas dentro da possibilidade de manipulação dos gases, havendo assim um

compromisso entre os parâmetros da deposição, composição e estrutura do filme

2

3

formado. Este trabalho se propõe a apresentar experimentos de deposições de filmes,

sobretudo os baseados em silício, bem como medidas de suas propriedades físicas e

químicas, com o intuito de estudar a influência dos parâmetros de deposição nas

características do filme crescido.

Em nosso contexto de tecnologia cotidiana há importantes aplicações, como

displays de cristal líquido e sensores de imagem sobretudo, com um crescente interesse

em substituir os substratos de vidro por plástico, no caso dos displays, na intenção de

promover dispositivos leves e flexíveis (inclusive o circuito eletrônico). No entanto há um

verdadeiro desafio em adaptar o processo de deposição às baixas temperaturas (< 140 oC) de operação de plásticos tipicamente utilizados, como por exemplo o polietileno e o

policarbonato. Em contrapartida o ambiente termodinâmico em determinadas condições

de deposição (p. ex.: < 140 °C) não favorecem o crescimento adequado do filme,

prejudicando, portanto sua funcionalidade. Esta espécie de compromisso entre

processamento, estrutura e propriedades é matéria de toda a discussão que se segue nos

próximos tópicos, com casos práticos de deposições de filmes em reatores LPCVD e

PECVD. A análise estrutural e química dos filmes, bem como caracterizações de

propriedades físicas (elétricas, ópticas, etc.) foi feita a partir de técnicas de caracterização

comumente utilizadas pela comunidade científica. Dessa forma, também é propósito deste

estudo a compreensão dos métodos e interpretações nas avaliações dos parâmetros

ideais de um processamento em câmara CVD, ou seja, técnicas de otimização de

processos vinculadas às técnicas de caracterização.

Ao longo de toda a história da fabricação de mini-dispositivos eletrônicos, diversas

técnicas de crescimento de filmes foram experimentadas, em busca de boas receitas para

obtenção de filmes com as propriedades adequadas para sua aplicação. Dentre estas,

deve-se comentar algumas mais utilizadas: MBE, que é uma técnica epitaxial de

deposição (camada atômica por camada); Sputtering, onde um alvo de um material

propositado é atingido por bombardeio iônico gerando as espécies para a deposição no

substrato; Evaporação, quando o material é evaporado em ambiente de vácuo para a

deposição no substrado, sendo este então denominado como um método de deposição

física por fase vapor – PVD; CVD Térmico, onde a energia dentro da câmara é acrescida

por fontes de aquecimento, resitivo ou infra-vermelho, induzindo as reações químicas;

APCVD, onde a deposição química ocorre à pressão atmosférica.

Existe ainda uma enorme diversidade de variações e otimizações destas técnicas,

como por exemplo o ECR-PECVD – (electron cinclotron ressonance – PECVD), onde os

elétrons e espécie inonizadas não bombardeiam o substrato. No entanto, o fundamento

4

de todas estas técnicas de crescimento de filmes pode ser compreendido a partir de um

bom estudo duas técnicas fundamentais em deposição química por fase vapor: o LPCVD e

PECVD. Com extrema importância na história da microeletrônica, a obtenção de filmes

para fins científicos, e ainda na produção de componentes eletrônicos de média

performace, ainda envolve estas duas técnicas que se mostram fundamentais no

ambiente de crescimento de filmes finos.

II. DEPOSIÇÃO QUÍMICA POR FASE VAPOR EM BAIXA PRESSÃO – LPCVD

Deposição química por fase vapor pode ser definido como um método de síntese

de material em que os constituintes em fase vapor reagem para formar um composto em

fase sólida numa superfície, sendo portanto a reação química uma etapa essencial

característica do processo de deposição. Em uma câmara CVD o controle de variáveis do

processo como temperatura, pressão, concentrações parciais de gases no interior, fluxo

de entrada e saída de gases, bem como a composição da fase vapor e da fase sólida

(verificada após o processo) formada no substrato são essenciais para o entendimento

das reações químicas que possibilitam a formação do filme.

As condições termodinâmicas dentro de uma câmara CVD em uma deposição

típica são definitivamente diferentes daquelas em que se podem aplicar cálculos previstos

pelos modelos e teorias, ocasião de reações químicas entre estados de equilíbrio.

Fenômenos comuns decorrentes da deposição a partir das reações químicas e físicas

neste ambiente termodinamicamente fora de equilíbrio podem ser classificados como:

difusão de reagentes para a superfície; adsorção de reagentes na superfície; desorção de

produtos da superfície; reações de superfície, movimentação ou incorporações na rede;

difusão de produtos no corpo do filme [1]. Estas possibilidades ocorrem no filme de

acordo com as condições da câmara (temperatura, pressão, etc.), que podem ser

acompanhadas por medidas simultâneas à deposição. No entanto as características finais

do sólido formado somente poderão ser analisadas após o processo, com técnicas

específicas de caracterização, possibilitando então o julgamento das condições de

câmara na deposição, fechando o ciclo: Processamento – Caracterização – Propriedades.

Reatores LPCVD e PECVD operam em uma pressão reduzida, geralmente abaixo

de 100 Pa em LPCVD, e acima no caso do PECVD, de forma que, na prática, cada reator

é desenhado de forma a otimizar um determinado tipo de deposição química. Gases são

continuamente introduzidos na câmara e as espécies “não utilizadas” no crescimento do

filme são removidas por um sistema de exaustão, mantendo a pressão na câmara

constante. Devido à este fluxo contínuo de gases, as reações químicas são controladas

pelas respectivas cinéticas de reação, bem como pela termodinâmica de suas próprias

reações químicas. Porém as condições de deposição são dinâmicas o suficiente para não

permitir considerações de equilíbrio termodinâmico para as reações químicas, sendo elas

portanto fortemente influenciadas por fatores de cinética de reação, como a geometria do

reator e condições de operação, além dos parâmetros sobre os quais temos controle em

uma deposição típica. Num caso exemplo, em um reator de fluxo aberto, se alguma

condição de exaustão não é suficiente, a velocidade do fluxo dos gases se torna baixa e

então fatalmente ocorrerá não-uniformidade do filme em crescimento.

LPCVD é uma técnica que explora as reações químicas em fase gasosa para a

formação de um filme sólido sobre um substrato em um ambiente de deposição. A câmara

mantém os gases à uma determinada temperatura controlada, numa atmosfera tão

controlada quanto possível, isto é, somente os gases desejáveis às reações estarão

contidos nela. Para isso é necessário que a câmara seja evacuada anteriormente através

de sistemas de vácuo eficientes, às vezes sendo necessário até múltiplos sistemas

trabalhando em paralelo e em série, dependendo do nível de pureza necessário à

deposição. Dessa forma, estabelece-se então uma baixa pressão na câmara de

deposição. A Figura 2 abaixo mostra a representação esquemática de um equipamento

LPCVD:

Figura 1: Ilustração de um equipamento LPCVD para crescimento de filme [26].

5

6

Esta é uma montagem típica para crescimento de filme TiN, em que os gases

precursores estão armazenados em cilindros tendo seus respectivos fluxos para a câmara

controlados pelos controladores de fluxo de massa (1 e 2), e ainda com válvulas de

controle na entrada para a câmara (3). Na saída da câmara (6) há uma válvula seguida de

sistemas de vácuo acoplados (7) que compoem o sistema de exaustão, assim,

possibilitando o controle total da pressão dentro da câmara. A pressão é monitorada pelo

sistema (5) na figura, podendo ser automatizada. O calor é geralmente provido por um

sistema de aquecimento por efeito Joule (4), e também controlado por sensor interno.

II.1 – FILMES BASEADOS EM SILÍCIO

A presença predominante do silício nos dispositivos microfabricados chega a ser

intrigante, pois existem outros elementos semicondutores na tabela periódica, além de

dezenas de compostos binários e ternários, vários dos quais com propriedades

eletrônicas superiores às do silício. O fator chave desta preponderância está nas

condições de processamento típicas em uma completa microfabricação de um dispositivo.

Os cristais de silício podem suportar processos em temperaturas relativamente altas sem

alteração estrutural ou química. O mesmo não ocorre com outros compostos, que por não

serem constituídos de apenas um elemento, podem ter sua composição química,

estrutura e defeitos facilmente alterados durante os processos. Outra vantagem do silício

é a sua relativa facilidade de oxidação, e as propriedades relevantes do seu óxido (SiO2).

Nos últimos anos, um insistente trabalho de pesquisa em deposição de filmes de

silício microcristalinos de boa qualidade para aplicações em dispositivos eletrônicos tem

sido desenvolvido. Um bom exemplo é a sua promissora utilização em fotovoltaicos, que

tem impulsionado pesquisas com relação à diferentes técnicas de deposição, na intenção

de se aliar as propriedades do material como a sua ampla sensibilidade de absorção

dentro do espectro e a sua estabilidade e versatilidade de processamento. O fato de o

silício possuir gap indireto não o impede de ser utilizado como material opticamente ativo

em fotodetectores e geração fotovoltaica, porém exige que o dispositivo seja melhor

planejado para que possa alcançar eficiências maiores, como no caso de células solares

Tandem [29], onde várias camadas são intercaladas na intenção de se aprisionar luz

incidente na célula.

II.1.1 – Propriedades ópticas e microestruturais de filmes de silício

No experimento que se segue [3,6] foram preparadas amostras de filmes de silício

com espessuras entre 250–400nm, num reator horizontal de paredes aquecidas. Os

filmes foram crescidos em substrato de silício coberto por uma camada de 130 nm de

SiO2 a partir de um fluxo de silano puro, numa razão de 40 sccm. Na Fig.II-1, dados de

XRD são apresentados mostrando claramente que exceto nas deposições em 500°C,

onde filmes amorfos são crescidos, há influência da pressão na câmara sobre a textura do

filme. Para os autores deste ensaio, uma boa explicação para esta dependência é o fato

de que em pressões mais amenas átomos sendo adsorvidos na superfície dispõem de um

tempo maior para se encaixarem no arranjo da rede formada pelo filme, antes que átomos

do próprio gás na câmara promovam colisões indesejadas sobre este arranjo [3].

Fig. II-1 – Espectroscopia de Raios-x (1 = 500°C, 2 = 550°C) ; ( a, b, c = 100, 53, 20Pa,

respectivamente) [3]

Esta explicação também é coerente com o que se observa na taxa de deposição,

índice de refração e tamanho de grão do filme. Pelo gráfico apresentado na Fig. II-2 é

possível estudar a influência da temperatura e pressão na taxa de deposição, permitindo

também uma análise termodinâmica que nos indica, por exemplo, uma energia de

ativação de ~143 KJ/mol para uma pressão de 20Pa, significando nesse caso um

processo de deposição governado por reações de superfície. Por outro lado, em maiores

7

pressões o comprimento de difusão do átomo adsorvido é menor, em consequência a

cristalinidade do filme diminui juntamente com o tamanho de grão (Figs. II-4 [a] e [b]).

Uma vez que um filme possui grãos menores sua densidade será maior, o que pode

implicar num aumento de índice de refração, que é observado no caso de o grau de

cristalinidade não ser significativamente alterado, influência esta na cristalinidade

mostrada no gráfico da fig. II-5.

Fig. II-2 – Influência da pressão e temperatura na taxa de deposição [6].

Fig. II-3 – Dependência da temperatura no índice de refração(cristalinidade) do filme [3].

8

(a) (b)

Figs.II-4 – Imagens AFM de rugosidade(tam.grão) [3]. (a) 500°C; 53 Pa (b) 500°C; 100 Pa

Fig. II-5 – Influência da temperatura no grau de cristalinidade [6].

Análises de espectroscopia Raman [6] reforçam a indicação de um decréscimo na

cristalinidade do filme (pico de intensidade em 517cm-1) quando se aumenta a pressão

em deposições nas temperaturas de 500°C e 590°C (figs. II-6, II-7). Finalmente,

diagramas práticos sobre a estrutura cristalina do filme crescido em função de parâmetros

do processo podem ser montados a partir de estudos das dependências específicas

demonstradas anteriormente, construídos por Modreanu et al, e apresentados a seguir em

caráter de conclusão (fig. II-8, II-9).

9

Fig. II-6 – Análise de cristalinidade [6].

Fig. II-7 – Análise de crilstalinidade [6].

10

Fig. II-8 – Diagrama de fase do filme de silício [6].

Fig. II-9 – Diagrama de fase cristalina do filme [6].

11

II.1.2 – Análise de crescimento de filme de silício policristalino

O propósito deste ensaio é a investigação dos mecanismos de cristalização

durante o crescimento de filmes de silício com diversas configurações dos parâmetros de

deposição em reator LPCVD, em baixa pressão e ainda em pressão atmosférica [7]. As

deposições dos filmes foram realizadas com o fluxo de silano fixado em 100 sccm, e a

influência dos outros parâmetros na estrutura cristalina foi investigada. As inferências

estruturais dos filmes foram feitas a partir de medidas com as seguintes técnicas:

espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de varredura e difração de raio-x. A tabela

a seguir mostra configurações de parâmetros do processo de cada série de deposição

LPCVD.

Tabela II-2 – Parâmetros da série de deposições[7]. * 100mTorr = 13,3Pa

12

Fig. II-10 – Diagrama de fase para o crescimento do filme[7].

Os autores deste ensaio puderam perceber que dependendo da temperatura de

deposição e pressão, três tipos de filmes com morfologias bem definidas foram obtidos, é

o que mostra o diagrama de fase da fig. II-10. Com a ajuda da tabela II-2 acrescenta-se

ainda a informação de que filmes crescidos em alta temperatura (à direita da linha A do

diagrama de fase) possuem uma estrutura policristalina com orientação preferencial

<220> e de que seus grãos são menores nessas altas temperaturas. Modreanu et al

concluiu que a orientação preferencial é consequência de nucleações na superfície, em

contato com a fase gasosa. Esse mesmo diagrama nos mostra que a temperatura para a

transição amorfo – policristalino <220> diminui caso a pressão seja reduzida, um forte

argumento para a interpretação de que o coeficiente de difusão do Si na superfície

aumenta em baixas pressões. Esse alto coeficiente de difusão torna possível a deposição

de silício policristalino (preferencial <220>) em temperaturas próximas, ou ainda abaixo de

500°C, desde que seja em ambiente de alto vácuo. Em contrapartida, maiores pressões

de gases na câmara elevam a temperatura ideal de processamento do filme.

Na região intermediária do diagrama de fase os filmes são parcialmente

cristalinos com uma orientação <311> ligeiramente preferencial, numa estrutura

13

14

inomogênea, em meio à região superficial do filme predominantemente amorfa e o corpo

policristalino do filme. Esta inomogeineidade se deve ao mecanismo de nucleação de

grãos de cristais que governa o crescimento desse tipo de filme nessa região do diagrama

de fase, denominada cristalização por fase sólida [7]. A nucleação ocorre a partir da

interface entre o filme em questão e o substrato, em direção à superfície onde está

ocorrendo a deposição, e para a situação de deposição mencionada a velocidade de

deposição começa a ser significativa em uma temperatura mínima de 580°C. Sendo

assim, tem-se que considerar as duas velocidades de reação: velocidade de cristalização

(Vg); e velocidade de deposição (Vd). Num exemplo onde Vg<Vd, a superfície seria de uma

estrutura amorfa.

II.1.3 – Deposição de óxido de silício

Óxido de silício é material muito importante em toda a história dos dispositivos

microeletrônicos. Além de suas boas propriedades físicas e químicas, seu processamento

é muito versátil. Em particular, é interessante para a indústria microeletrônica se obter não

somente filmes com a estequiometria exata de SiO2, mas SiOx(x<2), e ainda SiOxNy

(oxinitreto), dependendo de cada aplicação. As propriedades almejadas de acordo com o

passo da tecnologia podem ser alcançadas com o controle apurado dessas

estequiometrias baseado nos processos de deposição. No caso do oxinitreto, existe a

vantagem de uma variação contínua do índice de refração, que se relaciona diretamente

com sua permissividade dielétrica, ξ, medida em altas frequências (n= ξ½ -1012 Hz). E

ainda um bom controle do estresse mecânico e boa resistência à corrosão.

O ensaio realizado por Szekeres et al mostra uma série de deposições

preparadas em câmara LPCVD [5]. A deposição a 860° C foi feita com os gases

precursores SiH2Cl2, N2O e NH3, variando-se a razão de fluxo N2O/NH3 entre 2 e 5, com

base na observação de que a reação entre N2O e SiH2Cl2 é mais favorável do que entre

NH3 e SiH2Cl2. O fluxo do SiH2Cl2 foi mantido em 40 sccm e a pressão total foi controlada

em 5,3 mbar (530Pa). Como se observa nas figs. II-11-12 e a Tab. II-3, nos filmes

SiOxNy = (SiO2)a(Si3N4)b obtidos, a incorporação de óxido de silício em estrutura de nitreto

de silício resulta na diminuição do índice de refração.

Fig. II-11 – Filmes com diferentes r = N2O / NH3 [5].

Fig. II-12 – Ind. Refração em 632.8nm [5].

15

Tab. II-3 - Índice de refração de filmes com diferentes proporções químicas [5].

Capacitores MIS foram ainda fabricados para se obter curvas C–V para uma

caracterização elétrica. Embora com um caráter mais qualitativo (no sentido de comparar

os filmes dessa série de deposição), os experimentos mostraram a proporção de óxido de

silício no filme diminuindo o valor da permissividade elétrica, dependência análoga à do

índice de refração. É importante ressaltar que para a indústria microeletrônica deseja-se

um alto valor de permissividade dielétrica, para que as espessuras dos filmes possam

acompanhar a tendência de redução das dimensões dos dispositivos.

II.1.4 – Filmes de nitreto de silício – Si3N4

Filmes de nitreto de silício possuem importantes aplicaçõs como camada de

passivação, barreira de difusão e ainda a utilização como máscaras para deposição.

Esses filmes são comumente crescidos a partir dos gases SiH2Cl2, no entanto outros

gases precursores na fabricação desses filmes já foram testados e aprovados, e a análise

que se segue se dá em filmes crescidos a partir de SiH4 e NH3. A temperatura de

deposição, pressão e a razão de fluxo dos gases (NH3/SiH4) foram matéria de estudo,

sendo 725° C até 775° C, 27 Pa até 54 Pa e 0,2 até 1,6 respectivamente.

Analisando o estresse intrínseco induzido no filme no estudo que é apresentado

abaixo [4], isto é, estresse naturalmente induzido pelas próprias condições de deposição,

sem nenhum tratamento térmico, pode-se perceber com ajuda do gráfico na Fig. II-14, uma

forte influência da temperatura de deposição. A pressão também interfere no estresse do

filme crescido, porém com relação inversa à da temperatura, e bem mais suave dentro da

margem analisada, portanto não explicitada aqui. Assim, a deposição referente ao ensaio

do gráfico abaixo foi realizada à pressão de 27 Pa e razão de fluxo de 1,6.

16

Fig. II-13 – Dependência do estresse no filme com a temperatura de deposição [4].

Outro importante estudo deste artigo é a razão de fluxo dos gases na câmara de

deposição, o que obviamente definirá a composição química do filme. Para essa análise

as deposições foram realizadas em ambiente com pressão fixada em 40,5 Pa, e, a partir

dos gráficos que se seguem, o caráter da influência desse parâmetro do processo de

deposição em determinada propriedade do filme pode ser comprovado. A influência da

temperatura não pôde ser muito conclusiva, mas a proporção dos fluxos dos gases é fator

sensível no processo de deposição. Para o caso do índice de refração medido com luz em

λ= 830 nm (Fig. II-14), Temple-Boyer et al observou claramente que em maiores razões

de fluxo o índice de refração diminui, e uma vez que a amônia inibe a absorção do silício

no filme, conclui-se que o aumento de x em SiNx diminui o índice de refração; Analisando

porém essa influência no estresse intrínseco (Fig. II-15), a indicação não é tão explícita ou

óbvia, havendo um ponto de inversão na dependência mostrada pelo gráfico. Começando

pela alta razão, o estresse de tensão é diminuido à medida que se diminui a proporção,

chegando a se transformar em estresse compressivo, indicando um comportamento

relacionado à diminuição das ligações Si–N, tornando o filme menos tensionado.

Decrescendo ainda mais essa razão(<0,4) o filme se torna rico em silício, passando à

uma estrutura tipo silício dopado com nitrogênio, primeiramente amorfo e depois

17

policristalina, o que inverte a dependência no estresse do filme, tendendo ao

comportamento de filme sob tensão.

II-14 – Influência da proporção de fluxo dos gases - índice de refração [4].

II-15 – Influência da proporção de fluxo dos gases - estresse no filme [4].

18

19

II.2 – Filmes de Materiais III-V

II.2.1 – Crescimento de nitreto de gálio – GaN

A característica de uma larga banda de energia proibida entre a banda de

valência e de condução, comumente chamada de gap, faz dos filmes III-nitretos (dentre

eles o GaN) uma ótima opção para aplicações em diodos emissores de luz azul, e ainda

em dispositivos semicondutores de potência. Deposições típicas desses filmes são

realizadas em substratos de safira ou carbeto de silício, embora suas correspondentes

constantes de rede cristalina não coincidam com as do nitreto de gálio. Para a produção

de filmes com propriedades elétricas e estruturais otimizadas acrescenta-se à deposição

pré-etapas de deposição, induzindo a nucleação de um filme fino de GaN ou AlN em

condições de baixa temperatura(450-800), e posteriormente realiza-se o crescimento

sobre este filme, ao invés da deposição direta em SiC. Embora não seja escopo deste

trabalho científico as propriedades de filmes GaN, estudos [22] indicam que essa camada

buffer influencia fortemente nas propriedades elétricas e estruturais do filme

posteriormente crescido, e inclusive a orientação e distribuição estrutural no mesmo é

fortemente afetada, negativamente, pela proporção de hidrogênio incorporado. Enfim, a

partir dessa camada buffer se cresce então o filme com a qualidade e aplicação almejada

em função da variação dos parâmetros de deposição, obviamente em compromisso com

o possível, e este tópico se propõe a indicar a ligação entre temperatura de deposição e

razão de fluxo dos gases V/III bem como suas influências na resultante qualidade do

filme crescido sob tais condições.

Os gases precursores utilizados foram o trimetilgálio ([CH3]3Ga), e amônia (NH3)

[18], e considera-se aqui por conveniência a partir de outros estudos da cinética desse

tipo de deposição [22], que uma vez os precursores adsorvidos na superfície de

deposição esses se decompõem completamente para produzirem átomos de Ga e N.

Entretanto, Koleske et al reforça que há ainda que se considerar a dessorção destes

átomos do filme durante a própria deposição devido ao ambiente de alta temperatura.

Essas taxas de desorção, KN, e KGa são mostradas na Fig. II-16 em função da temperatura,

onde a linha pontilhada indica um fluxo de dessorção de uma monocamada por segundo,

e o eixo vertical da direita representa o cálculo do tempo de permanência do átomo

adsorvido na superfície do filme. Todavia, cálculos de dessorção são feitos considerando-

se o fenômeno apenas na camada mais externa, mas na prática esse é limitado pela

difusão dos átomos no filme, influenciado pela temperatura, sendo importante ressaltar a

forte influência desta na taxa de incorporação dos átomos no cristal. Como parâmetros

críticos tem-se então a temperatura e a razão V/III definindo a qualidade do filme, em que

a partir de modelo teórico(Karpov & Maiorov, et al) utiliza-se a regra prática de condição

para obtenção de filmes com boa morfologia, a uma dada temperatura, quando FN/FGa >

KN/KGa, onde “F” é o fluxo incidente de cada átomo, isto é, variável dependente das

condições de decomposição de cada gás precursor. Na prática esta relação pode ser

representada como mostram as figuras II-17(a),(b).

Fig.II-16 – Dependência das taxas de desorção com a temperatura [18].

20

Fig.II-17(a) – Qualidade do filme dependente da temperatura e proporção na

composição [18].

Fig.II-17(b) – Dados literatura científica para a dependência da qualidade do filme com a

temperatura e proporção [18].

21

Uma boa estimativa de qualidade de um cristal semicondutor se relaciona com a

medida de mobilidade de portadores livres neste, µ, e apesar dela estar relacionada a

outras características do filme como defeitos causados por impurezas ou dopantes, a

presente comparação pode ser tomada com fiel, uma vez que as amostras produzidas por

Koleske et al podem ser consideradas estruturalmente similares. O gráficos abaixo, fig.II-

18(a),(b)e(c), discriminam os valores de mobilidade pelo tamanho dos pontos

correspondendo à proporção nos valores da mobilidade, com detalhes das condições de

deposição indicadas nas respectivas referências, onde os números ao lado dos pontos no

gráfico se relacionam numa escala de normalização. Os resultados destes ensaios

induzem à percepção clara de que os melhores resultados para a mobilidade

correspondem aos próximos da linha que denota os valores de proporção V/III igual à

KN/KGa.

Fig.II-18(a) – Dependência da mobilidade μ, pelas condições de deposição [19].

22

Fig.II-18(b) – Dependência da mobilidade μ, pelas condições de deposição [20].

Fig.II-18(c) – Dependência da mobilidade μ, pelas condições de deposição [21].

23

24

esta relação é sugerida como ótima segundo a referência [18] em FN/FGa =

1,2KN/K a .

Sendo assim, a partir de uma montagem de resultados anteriores é possível a

produção de um gráfico apresentando as condições otimizadas para o crescimento(Fig.II-

19). Estas condições ótimas, segundo Koleske et al, são apontadas levando em

consideração todas aquelas questões relacionadas à decomposição dos gases

precursores e a relação adsorção-dessorção dos átomos no filme, porém de forma

empírica. Assim como neste ensaio, outros trabalhos[25] mostraram forte influência da

temperatura e razão de precursores V/III na qualidade de filmes InSb e InAs, indicando

ainda que as reações físico-químicas do elemento do grupo V são de considerações

ainda mais importantes na escolha da razão de fluxo a uma dada temperatura. Neste tipo

de deposição em questão, filmes GaN, as análises mais específicas são feitas em relação

ao precursor de nitrogênio, NH3, uma vez que sua dissociação é relativamente mais difícil.

Neste caso, para garantir uma boa cobertura da superfície de deposição átomos N têm

que ser gerados da decomposição NH3 com maior taxa do que o fluxo de desorção, isto é,

FN>KN, onde

G

Fig.II-19 – Condições otimizadas para deposição do filme [18].

25

Portanto, conclui-se que é de extrema importância para a reprodutibilidade que as

medidas dos parâmetros fluxo de gás e temperatura sejam tomadas com o máximo de

precisão possível, uma vez que estas possuem forte influência na qualidade do filme.

Quanto ao fluxo, bons medidores permitem um erro de menos de 2% na razão V/III, já a

temperatura é um fator crítico. Por exemplo, um erro de 1 grau(ótima precisão!) em

condições de deposição a 1000°C desloca KN/KGa de 15 unidades em KN/KGa=611(2,5%),

o que não é muito, porém quando se trata de não uniformidade de temperatura ao longo

do wafer o problema é grave, pois uma diferença de 10 graus em uma deposição a

1040°C resultará em uma variação em 25% no valor de KN/KGa. Levando esta variação

para os gráficos mostrados nas figs.II-18 pode-se prever um possível decréscimo em

torno de 20% na mobilidade. Logo, o controle destes parâmetros são de caráter decisivo

não só na qualidade do filme como também na reprodutibilidade.

II.2.2 – Filmes de Arserneto de Gálio-Indio – InxGa1-xAs

Deposição de filmes de arseneto de gálio diretamente em substrato de silício tem

sido amplamente estudado para fins de aplicação em dispositivos eletrônicos de baixa

potência, e ainda eletrônica de alta velocidade, sobretudo em circuitos integrados.

Entretanto, discordâncias das redes cristalinas (~4%), e ainda uma grande diferença dos

coeficientes de expansão térmica entre o Si e o GaAs (~250%), são fatores importantes a

se considerar na busca de processos otimizados para o crescimento destes filmes com

boa qualidade, pois altas densidades de discordâncias e outros defeitos na rede poderão

ocorrer na região da interface. Dessa forma, estudos de técnicas alternativas como o

crescimento de camada buffer super tensionada (Ex: InGaAs) sobre GaAs/Si [23], ou

crescimento do filme em substrato levemente inclinado [23,24], e ainda a deposição em

baixa temperatura, que recebeu boa dose de atenção dos pesquisadores em 2005,

embora sem muito êxito, pois estas questões ainda são problemas na qualidade deste

tipo de filme. A tecnologia de deposições metamórficas tem se mostrado como solução

apropriada na intenção de se ampliar a utilização de GaAs em dispositivos de alta

velocidade, baixo ruído, rádio frequência, dentre outros que se conhece como território de

utilização do material fosfeto de indio – InP, inclusive por baixar o custo de produção e

ainda ser mais viável no caso de produção em grande escala.

Um breve estudo de deposição de filmes de InxGa1-xAs depositados em substrato

GaAs será então apresentado a seguir, crescidos a partir dos gases trimetil-gálio, trimetil-

26

índio e arsina (AsH3), com fluxo de H2 como portador [24], no intuito de se estudar os

efeitos e influências dos parâmetros neste tipo de deposição. O reator utilizado foi o

AIXTRON 2400 vertical(planetary). O fluxo de hidrogênio foi fixado em 17000 sccm e a

pressão total na câmara mantida em 0,1bar (~0,1atm= 10.000 Pa). Em primeira instância

há que se preocupar com a contaminação por carbono, que resulta em um filme com

morfologia superficial pobre e não-uniformidade, que pode ser minimizada a partir de

deposição de camada buffer em condição de alta pressão parcial de arsina (~125 Pa),

levando à um mínimo de contaminação de 1 ppm. Estudos baseados em análises de

espectroscopia de massa de íons secundários indicaram que a contaminação pode

chegar a 100 ppm se a razão V/III for menor que 50 [24]. Com fluxo suficiente de AsH3 a

pureza do filme é favorecida pela reação de H, em evaporação, com CH3.

Outro parâmetro de deposição com importante influência sobre as características

do filme crescido é a temperatura. Para este ensaio apresentamos um trabalho onde a

razão de fluxo entre os gases foi estudada [24], a partir das pressões parciais

apresentadas na Tab. II-4. Desta forma, com ajuda de um estudo de caracterização por

difractometria de raio-x (XRD) foi montado um gráfico mostrando a variação da proporção

de índio incorporado (x) ao filme (Fig.II-20(a)) nas diferentes condições de temperatura

para o caso da configuração de parâmetros indicada na configuração 1 da Tab. II-4.

N. Configuração Pres. Parc. TM-In Pres. Parc. TM-Ga Pres. Parc. AsH3 Ga/In

1 0,091 Pa 1,035 Pa 125 Pa 11,5

2 0,345 Pa 1,035 Pa 125 Pa 3

3 0,104 Pa 0,518 Pa 125 Pa 5

4 0,518 Pa 0,518 Pa 125 Pa 1

Tab.II-4 – Configuração dos parâmetros de deposição para análise da influência da

temperatura

Kazi et al observou que em altas temperaturas, a partir de ~500°C, não há mais a

forte influência na incorporação de índio detectada na faixa entre 450-500°C. O percentual

de indio incorporado no filme a partir de 550°C é proximo da razão entre precursores

ainda na fase gasosa, e através de análises de imagens de AFM percebe-se filmes com

as piores qualidades morfológicas nestas condições, e as melhores qualidades nas

proporções próximas de 25% de indio incorporado, ou seja, ~460°C. A proporção pode

ainda ser aumentada se a temperatura for diminuída, 32% em T<450°C, porém

resultados de imagem indicando maior rugosidade, obtidos por AFM, indicam degradação

da qualidade do filme. Na configuração 2 há uma segunda opção de configuração do fluxo

de índio, alterando-se a razão entre gálio e índio, onde foi possível obter filmes com a

mesma proporção de índio incorporado, à temperatura de 650°C, entretanto com

qualidade constatadamente inferior àquele crescido em 460°C.

Com uma nova bateria de deposições (config.3 Tab. II-4), analisando a influência

da temperatura com uma diferente proporção dos gases precursores, Kazi et al objetivou

obter filmes com maiores proporções de índio incorporado ao filme, uma vez que há maior

proporção de trimetil-índio entre os gases precursores. O gráfico da Fig.II-20(b) mostra

novamente que a partir de uma certa temperatura (500 C°) a variação desta deixa de ter

forte influência na composição química do filme, e abaixo desta temperatura a proporção

cresce com a dimuição da temperatura. Acrescentadas as informações de rugosidade por

estudos de AFM, estabeleceu-se então como padrão deposições em temperatura de

440°C, alcançando uma proporção de índio incorporado em 54%. Uma última

configuração de deposição foi analisada com a configuração dos fluxos mostrada na

última linha da Tab. II-4, onde o aumento de trimetil-índio proporcionaria a possibilidade de

maior incorporação de índio no filme. Novamente, análises espectroscópicas mostram

que em deposições a 650°C é possível obter filmes com a mesma proporção de índio

incorporado daquela deposição à 440°C, 54%, com taxa de deposição maior, entretanto

com piores características morfológicas comprovadas por análise de rugosidade em AFM.

Fig.II-20(a) – Influência da temperatura na taxa de crescimento e incorporação de In -

(Config. 2 Tab.II-4) [24].

27

Fig.II-20(b)[24] – Influência da temperatura na taxa de crescimento e incorporação de In -

(Config. 2 Tab.II-4 ) [24].

Sendo assim, uma vez que nestes gráficos também estão apresentados dados de

velocidade de deposição, este trabalho sugere boa qualidade de filmes usando-se as

menores taxas de deposição. Sobretudo, experimentos posteriores investigando a

influência dos valores de pressões parciais, mantida a razão entre elas, indicaram ainda

filmes de melhor qualidade quando crescidos em menores pressões parciais [24].

III – DEPOSIÇÃO QUÍMICA POR PLASMA (PECVD)

As reações químicas numa câmara CVD necessitam obviamente de condições

termodinâmicas que as favoreçam para que elas ocorram, ou seja, para que ocorram e

possam ser transportadas, em taxas suficientemente altas, até à superfície onde se

deseja crescer o filme. Este mecanismo, em casos extremos, será inclusive limitado por

transporte de massa ou limitado por difusão. Em alguns casos, por algum motivo

imperativo na fabricação de determinado dispositivo, é necessário reduzir a temperatura

de deposição do filme, levando à uma energia térmica insuficiente para as reações

químicas necessárias em questão. Então esta diferença de energia precisa ser suprida

por alguma outra fonte, por exemplo, uma descarga de campo elétrico em rádio-

frequência sobre os gases reagentes na câmara, promovendo uma maior quantidade de

28

29

radicais livres nesta. Esta solução para se alcançar taxas de deposição aceitáveis em

temperaturas de deposição relativamente baixas foi chamada então de Deposição

Química em Fase Vapor Favorecida por Plasma (PECVD - plasma enhanced chemical vapor

deposition)

Discargas de plasma são usadas numa grande variedade de processos em

microfabricação, para fins de deposição de filmes e ainda em corrosão de filmes em

alguns casos específicos de microfabricação. Nos casos de deposição os tipos de plasma

utilizados são geralmente formados por gás parcialmente ionizado à uma pressão bem

abaixo do nível atmosférico, na maioria fracamente ionizado numa fração entre 10-5 até

10-1, em casos de técnicas mais otimizadas como ECR-PECVD (Electron Cíclotron

Resonant-PECVD). A maioria dos plasmas são induzidos a partir de campo elétrico

oscilante em rádio-frequência, podendo ser gerados em altas ou baixas temperaturas,

onde no caso do “plasma frio” as espécies neutras estão menos energéticas [2]. O

plasma produzido pelo gás na câmara pode ser descrito como uma composição de

concentração de espécies positivamente carregadas e negativamente carregadas, em

estados fundamentais e excitados, de forma que todo o material contido na câmara pode

ser considerado como neutro. Na indução o campo elétrico atua majoritariamente com os

elétrons livres presentes no plasma, uma vez que os íons consequentemente gerados,são

muito mais pesados que os elétrons. Por conseguinte, ocorrem então colisões inelásticas

entre estes elétrons de alta energia e espécies gasosas propositalmente introduzidas na

câmara, gerando espécies altamente reativas, neutras, excitadas, bem como íons e mais

elétrons. Este mecanismo gera espécies mais reativas dentro da câmara, sem um

aumento significativo da temperatura, o que reduz a barreira de potencial energético para

as reações químicas, e permite que as reações desejadas para a produção do filme

possam ocorrer em ambiente com temperatura relativamente baixa. Em contrapartida, há

ainda que se preocupar com as espécies carregadas dentro da câmara que podem

interferir na deposição planejada do filme.

A figura abaixo é uma ilustração de um reator pecvd típico, que neste caso está

adaptado para crescimento de óxido de silício:

Figura 2 – Equipamento PECVD para deposição de filme por plasma [12].

III.1 – FILMES BASEADOS EM SILÍCIO

III.1.1 – Silício microcristalino para aplicação em células solares

Diferentes técnicas e parâmetros de deposição têm sido estudadas [30] com o

objetivo de alcançar altas taxas de deposição e boa qualidade de filmes para aplicação

em células solares, inclusive devido à necessidade de se utilizar filmes mais espessos

objetivando o aumento da eficiência de absorção da luz. Deposições em alta frequência

têm sido estudadas [30], no entanto problemas relacionados à alta impedância e perdas

ôhmicas devido às altas correntes vem inviabilizando as tentativas, além da indesejável

coincidência das dimensões entre o comprimento de onda de excitação do plasma de alta

freqüência (100 MHz ~ 3m) e o comprimento típico de um equipamento de produção

industrial (~1m). Sendo assim, segue um experimento de pesquisa convencional

mostrando uma série de deposições realizada num reator com áreas de eletrodo de

150 cm2 num substrato de 100 cm2 (depositando-se P-i-N e analisando a camada-i), em

temperatura em torno de 200°C, frequência de excitação de plasma de 13.56 MHz, no

30

propósito de se obter parâmetros ótimos a partir de estudos da influência destes nas

características do filme crescido.

Os dados que se seguem referem-se a uma tentativa de otimização dos

parâmetros do processo de deposição [8], onde uma vez um parâmetro variável definido

como “ótimo”, este é fixado e outro parâmetro passa a ser variado, e assim

sucessivamente. Uma série de deposições em temperatura fixada em ~200°C foram

realizadas e os filmes caracterizados. Analisando a figura III-1 que mostra a dependência

entre a pressão na câmara e a razão entre o fluxo de silano e hidrogênio ([SiH4]/[SiH4+H2]),

percebe-se claramente a interface amorfo/cristalino para a morfologia do filme. Junto a

isso, observam-se boas taxas de deposição (5-6 Å/s) somente quando se está em uma

pressão próxima de 8 Torr [8]. A análise dos gráficos seguintes (b,c) demonstra ser

possível obter células com alta eficiência (>8%), e boas características eletrônicas

indicadas por medidas de Voc e FFs, refletindo boa qualidede de interface e boas

propriedades de trasporte elétrico da correspondente camada de silício microcristalino

quando estes valores são altos. Tende-se portanto a concluir que a pressão na câmara

em ~ 8 Torr e razões de fluxo da ordem de 1% são as condições mais convenientes.

* 1torr = ~ 130 Pa

Fig. III-1(a) – Cristalinidade x Razão de fluxo [8].

(b) (c)

31

Fig. III-1 – Pressão câmara x Prop. Elétricas [8].

Um comportamento similar ao da pressão foi observado por Rech et al, em

relação à separação entre eletrodos, em que a razão de deposição é aumentada quando

se diminui a separação (análogo à influência da pressão), de 20 mm até 5 mm. Porém

quando se altera esta separação, há de se fazer um ajuste da pressão para viabilizar o

plasma, e portanto a comparação não pode ser levada únicamente em consideração

(Ex.:5 mm- 20 Torr; 20 mm- 4 Torr). Desta forma, foi escolhida a separação ideal de 20

mm, considedando testes práticos (caracterização elétrica) de qualidade e performace

dos filmes crescidos [8]. Restando ainda a análise com respeito à potência fornecida para

geração do plasma, a tendência demonstrada nos gráficos (b) e (c) da fig.III-1, de que o

aumento da densidade de potência piora as qualidades eletrônicas do filme, nos leva a

decidir por uma menor densidade, 0,4 W/cm2, ainda que a taxa de deposição não esteja

entre as mais altas (~6 Å/s).

Finalmente, correlacionando esses estudos sobre as interdependências dos

parâmetros do processo, novas análises podem ser realizadas construindo-se novos

gráficos como ferramentas de análises, como este produzido por Rech et al e mostrado a

seguir:

32

Fig. III-2 Correlação dos parâmetros do processo [9].

III.1.2 – Deposição de filme de silício amorfo

Filmes de silício amorfo são frequentemente utilizados como camadas sacrificiais

e camadas de passivação em substratos de vidro devido à sua resistência à corrosão em

soluções com base em ácido fluorídrico (HF). Etapas envolvendo corrosão úmida de

camadas de materiais diferentes de silício com este corrosivo são muito comuns na

fabricação de microdispositivos eletrônicos atualmente, daí a necessidade de estudos

detalhados de processos de deposição destes filmes de silício amorfo. Embora boas

qualidades destes filmes exijam processamentos em temperaturas relativamente altas

(com relação à resistência de outros materiais no dispositivo) no caso de deposições

CVD, a deposição por plasma pode ser uma boa alternativa para a fabricação destes

filmes, já que estudos indicam que filmes de boa qualidade podem ser obtidos à

temperatura de 300°C.

33

34

Uma importante propriedade a ser mencionada é a chamada conformalidade do

filme, isto é, a capacidade de um recobrimento acompanhar a morfologia do “substrato”,

ou camada inferior. Quando a deposição de um filme é não conformal, significa que ele

não acompanhará da mesma forma o relevo (degraus ou dentes) do substrato, e isto pode

ser muito favorável em determinadas fabricações de dispositivos, onde se deseja por

exemplo, que o recobrimento não cubra a superfície do fundo de algum degrau numa

superfície, mas que cubra toda a superfície acima deste degrau. Um bom exemplo de

microfabricação de dispositivo utilizando deposição de filme não-conformal, BPSG (Boro-

Phospho-Silicate-Glass) para camada de passivação a ser usada como máscará

litográfica na fabricação de gates auto alinhados, é a fabricação do capacitor CMOS.

O trabalho a seguir mostra a dependência de propriedades do filme – taxa de

deposição e estresse – em função de variáveis do processo de deposição, com gases

precursores numa mistura de silano (fluxo fixado em 120 sccm) e argônio, em duas

frequências de excitação de plasma: 380 KHz (LF) e 13,56 MHz (HF), para o crescimento

de filmes de silício amorfo [10]. Para a análise destas influências, uma tabela mostra os

valores dos parâmetros que foram fixados e o parâmetro variável em estudo, seguido dos

gráficos respectivos à cada coluna.

PARÂMETRO Fig. III-3 Fig. III-4 Fig. III-5 Fig. III-6

Potência 300 w variável 450 w 450 w

Temperatura variável 300°C 300°C 300°C

Pressão 900 mTorr(120 Pa) 900 mTorr 900 mTorr variável

Fluxo de Ar 700 sccm 700 sccm variável 700 sccm

Tabela III – 1 – Configurações dos parâmetros fixos para cada variável em estudo.

No experimento conduzido por Ong et al variando a temperatura, em ambas as

frequências foi verificado estresse compressivo nos filmes, embora em alta frequência há

uma faixa de temperatura (T<300 oC) onde se obteve menores valores de estresse (em

outro experimento foi possível obter filmes com estresse de tensão, com T= 200 oC,

Pot=100 W). A taxa de deposição é maior em maiores frequências devido à dissociação

de SiH4 ser mais favorável, porém um aumento de temperatura em alta frequência de

excitação diminui a deposição, e uma vez que o estresse compressivo também vem

aumentando, uma sugestão de interpretação dos autores do artigo é que grãos

microcristalinos começam a ser nucledos no filme com este aumento de temperatura até

260°C [10].

Fig. III-3 – Influência da temperatura na taxa de deposição e estresse do filme [10].

(HF=13,56MHz) // (LF=380KHz)

35

Uma alta potência fornecida à geração de plasma pode ser associada à uma alta

razão de dissociação dos gases, o que gera um aumento da taxa de deposição com

diferentes efeitos. Em alta frequência o estresse aumenta com o aumento da taxa de

deposição, porém em baixa frequência ocorre um estranho comportamento da

dependência do estresse no filme. Segundo Ong et al, o resultado em baixa frequência

pode ser explicado facilmente se o motivo é na verdade erros de medida, uma vez que

plasmas de baixa frequência são caracterizados por bombardeamento de íons, não

influenciando no estresse do filme.

36Fig. III-4 – Influência da potência de plasma fornecido [10].

37

Posteriormente, analisando o fluxo de argônio pela fig.III-5, esta é uma influência

significativa somente em casos de deposições em baixa frequência de plasma, diminuindo

a deposição com o aumento do fluxo, o que pode ser explicado por bombardeamento

iônico e consequente corrosão. Finalmente, quanto à influência da pressão na deposição,

a partir do gráfico da fig.III-6 observa-se máxima taxa de deposição em 900 mTorr para

HF, enquanto que o estresse aumenta em pressões mais altas. Segundo Ong et al,

nestas condições os gases reagentes e espécies indesejadas, por exemplo as ionizadas,

estão mais empacotados com maior probabilidade de colisões entre si, aumentando o

número de associações e dissociações durante a deposição. Um primeiro resultado é o

aumento da taxa de deposição. Entretanto quando se ultrapassa um limite de alta

pressão as condições de reação de superfície se tornam desfavoráveis, levando à um

decaimento da taxa de deposição, juntamente com a qualidade do filme no que se refere

ao estresse intrínseco. Ressalta-se ainda a partir dos gráficos que em altas frequências

obtém-se filmes com níves de estresse relativamente mais baixos.

Fig. III-5 – Influência do fluxo de argônio[10].

38

Fig. III-6 – Influência da pressão de deposição [10].

39

40

Portanto, a partir destas análises os seguintes parâmetros devem finalmente ser

apresentados como ótimos para deposição de filme de silício via PECD com relativamente

baixos valores de estresse: T= 200 oC; P= 800mTorr (~110Pa); Pot=100 W; SiH4= 120

sccm; Ar= 350 sccm, em alta freqência de excitação de plasma

III.1.3 – Deposição de óxido de silício

Um crescente interesse em filmes de óxido de silício para diversas aplicações em

MEMS tem incentivado pesquisas sobre possíveis processos de deposição, em caráter

investigativo. Como foi mostrado na seção II.1.3, filmes de óxido de silício podem ser

crescidos a partir de N2O + SiH4 como gases precursores gerando diferentes

estequiometrias nos filmes de acordo com diferentes razões de fluxo dos gases em reator

LPCVD. Agora será mostrado o processamento análogo em reator PECVD [11]. Seguem

uma série de análises em filmes depositados com diferentes razões de fluxo entre os

gases precursores (fluxo total fixado em 130 sccm) com pressão na câmara e temperatura

fixadas em 26,6 Pa e 300 oC respectivamente. A densidade de potência fornecida ao

plasma foi estabelecida em 0.07 W/cm2.

Filmes com boa uniformidade e qualidade puderam ser obtidos especialmente

para razões de fluxo (R = N2O/SiH4) menores que 20 [11]. Um resumo das propriedades

dos filmes crescidos são apresentados a seguir com um conjunto de gráficos relacionando

essas propriedades com os parâmetros do processo. Análises detalhadas da figura de

espectroscopia óptica abaixo (Fig. III-7), como a percepção em (a) de que o aumento de

R aumenta a intensidade de absorção devido à vibração “bending” das ligações Si-O-Si,

~ 826 cm 1, e ainda desloca para maiores números de onda a absorção pela vibração

“stretching”, centrada em ~ 1050 cm-1. Os resultados de Domínguez et al sugerem

também que não somente a estequiometria do filme com seu conteúdo de H e O, mas a

própria microestrutura do filme (estresse) pode variar de acordo com diferentes razões de

fluxo, uma vez que pode-se perceber também deslocamentos relativos das bandas de

absorção.

Fig. III-7(a),(b) – Análise espectral do filme depositado com várias razões de fluxo [11].

Seguindo na análise de outras propriedades do filme crescido em diferentes

condições de câmara, novos gráficos são apresentados na fig.III-8. O índice de referação

aumenta drasticamente com o decréscimo de R abaixo de 10 o que pode estar

41

42

relacionado com o conteúdo de silício incorporado ao filme nestas condições de

deposição. O comportamento da densidade parece contraditório com o índice de refração,

uma vez que deveriam ser diretamente proporcionais, porém as explicações de

Domínguez et al se voltam à questão da composição e microestrutura do filme quando se

varia a razão de fluxo, e ainda à consideração de que filmes com menos impurezas (ex:H)

e mais densos podem ser crescidos com maiores valores de R. Uma dependência

diretamente proporcional na taxa de deposição é observada, o que pela configuração dos

outros parâmetros de deposição nos sugere que esta taxa é limitada pelo fluxo de N2O,

sendo importante denotar uma possível alteração de mecanismo de deposição a partir de

R= 15, devido ao “joelho” apresentado no gráfico. Finalmente, observou-se o estresse

como compressivo para todos os casos de deposição, com a magnitude numa fraca

dependência diretamente proporcional ao R, segundo os autores do artigo, indicado por

duas principais razões: introdução de oxigênio no filme, aumentando a flexibilidade deste

e então aliviando o estresse gerado térmicamente, que é positivo e somado na medida

total apresentada no gráfico; decréscimo de impureza, que origina ligações

deformadas(bond strain)

Fig. III-8 – Análise da influência da Razão de fluxo nas propriedades do filme de SiO2

PECVD [11].

43

44

Desta forma, conclui-se que a dependência da razão de fluxo dos gases

precursores do processo de deposição nas propriedades do filme são de caráter

importantíssimo, podendo ser crítico, dependendo da aplicação destinada ao filme

crescido.

III.1.4 – Crescimento de óxido de silício via TEOS (tetraetilortosilicato)

TEOS, uma fonte líquida de fórmula química Si(OC2H5)4 tem sido um precursor

amplamente utilizado na deposição de óxido de silício, se destacando por substituir

satisfatóriamente a utilização do gás silano, que possui preocupantes propriedades

tóxicas e inflamáveis. Novamente a qualidade do filme será decidida pelos parâmetros do

processo PECVD, que deverão priorizar a deposição em baixas temperaturas a fim de

compatibilização de processos e ainda diminuir o conteúdo de impurezas (ex:H) para não

comprometer a alta resistividade elétrica desejada ao filme. Segue então uma série de

deposições com diferentes configurações de parâmetros acompanhados de análises

gráficas das influências a partir de caracterizações destes filmes [27,13]. Parâmetros

ótimos de deposição são então definidos e uma nova bateria de deposições é realizada

variando-se os outros parâmetros restantes, e assim recursivamente na direção de se

obter uma configuração ótima de todos os parâmetros do processo de deposição.

A taxa de deposição é uma importante característica do processo a ser

observada, uma vez que a viabilidade de produção em escala dependeria de uma alta

razão, e outros processos como CVD térmico por exemplo seria incompatível. Além desta

característica, o índice de refração e estresse do filme obtido também foram analizados

segundo as mesmas influências das condições de deposição, mostradas nas figs. III-9,

III-10 e III-11:

Fig. III-9 – Análise sobre a taxa de deposição[27].

45

46Fig. III-10 – Análise sobre índice de refração [27].

Fig. III-11 – Análise sobre o estresse [27].

47

A partir da análise dos gráficos, Mahajan et al conclui que pressões p< 170 Pa,

temperatura T> 523 K, e razões de fluxo 3 < r < 4 compreendem os melhores valores

favorecendo a taxa de deposição. Já o índice de refração se mostrou próximo do valor

padrão 1.46, diminuindo significativamente apenas no caso de altas pressões p> 170 Pa e

temperatura T> 580 K. Quanto ao estresse, observa-se um aumento no valor negativo

desta componente(compressivo) à medida que se aumenta a pressão, e positivo desta

componente(tensão) para temperaturas acima de 570 K, sugerindo portanto parâmetros

em torno de P< 140 Pa, T< 600 K e novamente 3 < r < 4, pela análise do último gráfico.

Finalmente, o ensaio permitiu a produção de uma tabela apresentando uma configuração,

considerada ideal pelos autores do artigo [27], para as condições de deposição, tendo

como informação prévia as configurações dos outros parâmetros não analisados neste

ensaio.

Tab. III-2 – Parâmetros ótimos obtidos por experimentos recursivos [27].

Um importante parâmetro do processo que até agora não havia sido analisado é a

fonte de potência fornecida para a geração do plasma. Para esta análise os parâmetros

do processo tiveram que ser ligeiramente modificados, sendo portanto: Pressão= 40 Pa;

Temperatura do substrato= 373 K; Temperatura TEOS= 343 K; Separação intereletrodo=

0,02 m; 51% TEOS/O2. A potência real fornecida e a impedância de descarga foi

determinada a partir de análise da Transformada de Fourrier da tensão e medidas da

forma de onda da corrente RF nos eletrodos[31].

48

Fig. III-12 – Influência da potência fornecida ao plasma na taxa de deposição [13].

Nota-se que há um valor de potência em que parece haver uma saturação na

deposição, e para ambas as frequências este valor é aproximadamente 20W, ressaltando

que para a frequência mais alta, em 27 MHz, a taxa de deposição é quase o dobro do que

na menor. De acordo com Voulgaris et al, na frequência de 13 MHz o forte aumento da

taxa de deposição acompanhando o crescimento inicial na potência fornecida sugere que

não somente elétrons participam na dissociação do TEOS, mas também átomos reativos

de oxigênio agem na oxidação deste [13]. Já na frequência mais alta o consequente

aumento da densidade de elétrons, levando a um favorecimento da dissociação por

impacto eletrônico, é o principal motivo do aumento da taxa de deposição. Já a saturação

na taxa de crescimento (~20W) provavelmente é consequência de geração de espécies

atômicas particularmente não favorável ao crescimento do filme, o que pode ser

confirmado pelos gráficos de caracterizações químicas a seguir.

49

Fig. III-13(a) – Espectros de absorção (caracterização química) – (Potência variável) [13].

Fig. III-13(b) – Espectros de absorção – (Potência fixada) [13].

Com o recurso computacional adequado para análise, cálculo e comparação de

área dos picos característicos nos espectros obtidos por Voulgaris et al, pôde-se concluir

que o aumento de potência aumenta a proporção de carbono, pela comparação dos

modos Si-C (880 cm-1) / O-Si-O (1070 cm-1). Tem-se como causa, possíveis reações

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51

secundárias em fase gasosa de Si e C, por não serem ligados diretamente na molécula

de TEOS e estarem então “livres” [13]. Uma outra informação que se pode obter dos

espectros é a proporção dos grupos Si-O-C e -OH incorporados no filme(B), que em maior

frequência apresentou uma menor proporção de grupo hidroxila incorporado ao filme, e

maior proporção de carbono. Logo, um fato importante a ressaltar a partir desse estudo é

que há a possibilidade de processamento, em baixas temperaturas (~100°C), de filmes

tipo SiO2 com muito baixo nível de -OH incorporado, a partir de combinação de

frequências de excitação acima de 13,56 MHZ, e alta descarga de potência de plasma.

III.1.5 – Nitreto de silício – Si3N4

Filmes de nitreto possuem uma vasta aplicação como camada de interface,

passivação ou adesão, e ainda em aplicações mais nobres como camada isolante ou gate

dielétrico em transistores de filmes finos (TFTs). Porém filmes de alta qualidade são

geralmente produzidos em reatores LPCVD em temperaturas próximas de 700°C, o que

para muitas das aplicações em dispositivos eletrônicos seria um processamento

incompatível com as propriedades de outros materiais coexistentes neste dispositivo,

produzido em outras etapas da fabricação. Desta forma, se torna portanto essencial o

desenvolvimento de técnicas de deposição em temperaturas mais baixas. Embora

algumas propriedades como densidade, resistência à corrosão, índice de refração, e

estresse serem tipicamente menos favoráveis em filmes crescidos por PECVD

comparados aos nitretos LPCVD, técnicas otimizadas podem nos fornecer filmes de boa

qualidadede por deposições PECVD, com a vantagem de sua baixa temperatura de

operação.

Deposições típicas para aplicações em estruturas TFTs são realizadas usando

silano e amônia (amônia/nitrogênio) em temperaturas um pouco acima de 300°C, o que

produz filmes ricos em nitrogênio e alta proporção de hidrogênio incorporado (20-35%),

com forte presença de grupos N-H. Por outro lado, para aplicações em dispositivos

eletrônicos, é necessária uma baixa proporção de hidrogênio incorporado no filme,

evitando “aprisionamento” de carga por estas impurezas no gate óxido. Nesta seção será

apresentado um estudo das configurações de deposição na produção de filmes SiNxHy,

com os gases precursores nitrogênio, silano e hélio [15]. A tabela a seguir foi então

construída após as deposições e medidas de propriedades para auxiliar na análise das

influências dos parâmetros de deposição.

Tab. III-3 – Condições de deposição: Fluxo(sccm); P- 66Pa; Sep. Eletr- 3cm; Potência RF- 120W(0,054W/cm2) [15]

Espectros de absorção no infravermelho obtidos por Parsons et al são mostrados

no gráfico da Fig.III-14(a), para 3 diferentes fluxos de silano: 30 sccm (a), 15 sccm (b), 5

sccm (c). Os autores do ensaio denotam dois modos de absorção que são particularmente

importantes neste espectro: um em 3300 cm-1 devido a ligações N-H, e outro devido ao S-

H em 2140 cm-1. Percebe-se claramente um decréscimo da proporção de ligações do tipo

S-H incorporados ao filme à medida que o fluxo de silano diminui de 30 para 5 sccm, em

contrapartida a detecção de ligações N-H aumenta. A figura ao lado (b) mostra que uma

pequena variação no fluxo de silano pode levar à uma grande variação de conteúdo de H

no filme, e ainda indica que para obtenção de filmes que minimizam esta impureza o fluxo

de silano deve estar aproximadamente na proporção indicada na amostra 4 da tab.III-3

(15 sccm).

52

Fig. III-14 – (a) Espectros de absorção de filmes Si3N4: 30(a), 15(b), 5(c) sccm; [15].

Fig. III-14 – (b) Influência do fluxo de silano nas concentrações parciais de N-H e Si-H no

filme [15].

Com a ajuda da tabela III-3, conclui-se que esses filmes possuem uma proporção

N/Si de 1,36, exercendo forte influência sobre o índice de refração deste, diretamente

proporcional ao conteúdo de silício no filme. A taxa de corrosão (HF-10%), mostrada na

coluna 7 da Tab..III-3 apresentando comportamento inverso, é também um indício para

53

54

que se perceba imediatamente o compromisso entre fluxo de silano na deposição e as

propriedades do filme, pelas suas específicas aplicações de acordo com sua específica

composição estrutural e química. Como bom exemplo tem-se o caso de aplicações em

tecnologia de ondas acústicas de superfície (SAW) [14], onde a composição, densidade e

índice de refração dos filmes no dispositivo é um fator crítico, definindo parâmetros

importantes como a velocidade da onda no filme e perdas por espalhamento.

Outras deposições mostraram que embora ainda seja possível variar (aumentar) o

fluxo de nitrogênio, diminuindo a proporção de hidrogênio disponível na câmara, a

consequente variação de hidrogênio na composição do filme não é tão significativa quanto

a pela influência do fluxo de silano [15]. Uma vez que para aplicações elétricas desejamos

o menor conteúdo de hidrogênio possível, o parâmetro mais sensível nesse tipo de

deposição é a proporção do fluxo de silano em relação ao nitrogênio e hélio. Finalmente,

é apresentado como resultado a possibilidade de se produzir filmes PECVD de nitreto de

silício numa razão N/Si= 1,33 e proporção de hidrogênio menor que 10%.

IV – LPCVD x PECVD: uma breve comparação

Uma boa comparação envolvendo aspectos críticos que são gerais para

crescimento de filmes de vários materiais com base no silício pode ser tomada a partir da

análise de filmes de nitreto de silício, crescidos nestes dois tipos de reatores, onde filmes

com qualidades relativamente boas podem ser obtidos a partir das duas técnicas de

deposição. Em ambas as deposições ocorrem incorporações de hidrogênio no filme,

sendo que por LPCVD o percentual é potencialmente menor. É importante ressaltar que o

conteúdo de hidrogênio no filme é fortemente dependente da temperatura de deposição, e

é influência crítica na performance do filme. Na intenção de uma comparação mais direta,

foi construída uma tabela relacionando as propridedades dos filmes crescidos em

diferentes condições de ambientes de deposição. Para cada linha da coluna da esquerda,

com os parâmetros das condições de deposição, está apresentada sua faixa de

opreração, isto é, os limites de configuração deste parâmetro, para o reator LPCVD e

PECVD. A tabela também relaciona valores limites de algumas propriedades que podem

ser obtidas nos filmes crescidos nos dois tipos de reatores.

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Comparação de filmes nitreto de silício LPCVD e PECVD[29].

LPCVD PECVD

Temperatura deposição (°C) 700 – 800 300 – 450

Faixa de pressão de deposição (Pa) 20 – 70 60 – 700

Percentual atômico de H no filme (%) 3 – 8 10 – 40

Estresse no filme em wafer de Si (Mpa) +2000 – 200 +600 – 1200

Densidade (g/cm3) 2,9 – 3,1 2,3 – 3,1

Taxa de corrosão em HF(49%) a 23°C (A/min)

80 1500 – 3000

Taxa de corrosão em BHF (A/min) 3 – 6 50 – 1500

Taxa de corrosão em KOH(30%) a 70°C(A/min)

- 41

Módulo de Young E (GPa) 260 – 330 85 – 310

Breakdown strength (106 V/cm) 10 1 – 5

Índice de refração (n) 1,9 – 2,4 (Si3N4 -2,0) 1,8 – 2,6

Resistividade (Ω.cm) 1016 106 – 1015

A partir dos dados apresentados na tabela é possível perceber que deposições

por PECVD, baixas temperaturas de deposição, induzem uma redução da densidade do

filme, aumenta o conteúdo de hidrogênio, e leva à uma maior susceptibilidade à corrosão.

Isto significa que estes filmes possuem uma maior quantidade de defeitos, sendo

produzidos em ocasiões de necessidade, quando não se pode crescer filme em alta

temperatura. Uma informação extra a partir de análises ópticas é a presença de uma

porção mais significativa de ligações dos grupos Si – H, N – H e N – OH em filmes

PECVD.

O crescimento de oxinitreto de silício é também outro bom exemplo de

comparação das técnicas de deposição, uma vez que ele pode ser crescido com boa

qualidade nos dois tipos de reatores, a partir da reação química: (i) SiCl2H2 + NH3 + O2.

Outras duas opções podem ser utilizadas em deposição via PECVD: (ii) SiH4 + N2O + NH3

; (iii) SiH4 + N2 +O2 . As propriedades do oxinitreto como estresse, resistência à corrosão

e à quebra, e índice de refração podem ser ajustadas pela variação dos parâmetros do

processo. Isto leva à aplicações onde outros filmes como SiO2 e Si3N4 se mostram

inferiores ao oxinitreto. No caso do PECVD(ii), otimizações para aplicações em camada

de passivação podem ser implementadas controlando-se a razão de fluxo N2O/NH3 em

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300°C, e consequentemente variando a densidade dos sítios SiNH, SiNH2 e SiOH no

filme crescido. A possibilidade de se ajustar o índice de refração entre 1,46 e 2,0 pela

variação do fluxo de O2 pelos processos (i) e (iii) também favorece a utilização deste tipo

de filme em aplicações ópticas.

V – CONCLUSÃO E COMENTÁRIOS FINAIS

Ambas LPCVD e PECVD são técnicas de deposição que alcançam excelentes

desempenhos de crescimento de filmes em ambiente de câmara em baixa pressão. Em

condições onde há energia térmica suficientemente disponível para formação de filme em

taxa significativa, como no caso de deposições LPCVD, em altas temperaturas(>550°C),

filmes de boa qualidade podem ser produzidos. Em ambientes de baixa temperatura a

taxa de deposição diminui e uma fonte de energia auxiliar como RF, fonte de luz ou

microondas tem que ser adicionada ao reator, melhorando as condições de reação

química desejáveis à deposição, que é o caso do PECVD em que um plasma é induzido

inicialmente a partir de radicais livres excitados por fonte de campo elétrico oscilante em

radio-frequência (RF).

Em muitos casos a qualidade de filmes depositados em baixas temperaturas é

pior, comparada com os de alta temperatura, o que em algumas aplicações eliminaria a

técnica de deposição PECVD. Entretanto existem mais parâmetros para serem variados no

controle do processo de baixa temperatura, o que permite uma otimização específica a

determinada aplicação do filme, assim alcançando propriedades físicas especificamente

ajustadas pelo processo de deposição, como foi mostrado em alguns dos ensaios

descritos anteriormente. Além do mais, muitos dispositivos possuem uma fabricação em

que a partir determinado ponto, as etapas subsequentes estão limitadas à uma

temperatura de processamento, necessitando então de um processo em ambiente de

temperatura mais amena. Enfim, considerando todos os aspectos desses métodos

percebe-se que eles não disputam um ranking de importância na tecnologia de

microfabricação, mas na verdade se complementam: LPCVD sempre que possível, e

PECVD sempre que necessário.

57

VI – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] J.L. Vossen, Werner Kern, “Thin Film Processes”, Vol. 1, (1978). [2] J.L. Vossen, Werner Kern, “Thin Film Processes”, Vol. 2, (1991). [3] M. Modreanu, N. Tomozeiu, Mariuca Gartner, P. Cosmin, “Microstructural and optical properties of as-deposited LPCVD silicon films”, Thin Solid Films 383(2001) 254-257. [4] P. Temple-Boyer, C. Rossi, E. Saint-Etienne, E. Scheid, “Residual estresse in low pressure chemical vapor deposition SiNx films deposited from silane and ammonia” American Vacuum Society, vol. 16, n.4 (1998). [5] A. Szekeres, S. Alexandrovna, M. Modreanu, P. Cosmin, M. Gartner, “Optical and electrical properties of LPCVD silicon oxynitride films on silicon” Vacuum 61 (2001) 205 - 209. [6] M. Modreanu, M. Gartner, C. Cobianu, B. O’Looney, F. Murphy, “Optical properties of silicon thin related to LPCVD growth condition” Thin Solid Films 450 (2004) 105 - 110. [7] R. Bisaro, J. Magariño, N. Proust, “Structure and crystal growth of atmospheric and low-pressure-chemical-vapor-deposited silicon films, Journal of Applied Physics, vol. 59 n.4 (1986) 1167 - 1178. [8] T. Roschek, T. Repmann, J. Müller, B. Rech, H. Wagner, “Comprehensive study of microcrystalline silicon solar cells deposited at high rate using 13.56 MHz plasma-enhanced chemical vapor deposition” Journal of Vacuum Science Technology A, vol. 20 n.2 (2002) 492 - 498. [9] B. Rech, T. Roscheck, T. Repmann, J. Müller, R. Shmitz, W. Appenzeller, “Microcrystalline silicon for large area thin film solar cells” Thin Solid Films 427 (2003) 157-165. [10] Yan Ying Ong, Bang Tao Chen, Francis E.H. Tay, Ciprian Iliescu, “Process Analysis and Optimization on PECVD Amorphous Silicon on Glass Substrate” Journal of Physics: Conference Series 34 (2006) 812-817. [11] Carlos Domínguez, José A. Rodríguez, Francisco J. Muñoz, Nadia Zine, “Plasma enhanced CVD silicon oxide films for integrated optic applications” Vacuum 52 (1999) 395-400. [12] A.M. Mahajan, L.S. Patil, J.P. Bange, D.K. Gautam, “Growth of SiO2 films by TEOS-PECVD system for microelectronics applications” Surface and Coatings Technology 183 (2004) 295-300. [13] Ch. Voulgaris, A. Panou, E. Amanatides, D. Mataras, “RF power effect on TEOS/O2 PECVD of silicon oxide films” Surface and Coatings Technology 200 (2005) 351-354. [14] Jacqueline H. Hines, Donald C. Malocha, Kalpathy B. Sundaram, Kelvin J. Casey, Kwang R. Lee, “Depositon Parameter Studies and Surface Acoustic Wave

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