Caracterización de la calidad del óxido térmico (SiO2) crecido sobre sustratos de silicio en FEL para su optimización como capa pasivante

Abstract

En este trabajo de Fin de Máster se estudian diferentes parámetros físicos de unas muestras de estructuras MOS con el objetivo de caracterizar el óxido de silicio empleado. en concreto, se busca comparar la calidad de los óxidos en función de distintos parámetros, como el tipo de agente oxidante empleado, o el horno en el que se ha realizado la oxidación. Esta comparación se hará mediante el estudio de las curvas Capacidad-Voltaje (CV), Conductancia-Voltaje (GV), y Corriente-Voltaje (IV) de las muestras, así como el espesor de los óxidos, obteniendo de esta manera valores del Espesor del óxido (tox), del Voltaje de Banda Plana (Vfb), de la Permitividad Relativa (Erel), del Campo Eléctrico de Ruptura Dieléctrica (Ebr), y de la Densidad de Estados de Interfase (Dit), a partir de los cuales se ha comparado la calidad de las distintas muestras. Las muestras empleadas en este Trabajo han sido fabricadas en las instalaciones de la empresa FAGOR ELECTRÓNICA, KOOP.E. (Arrasate/Mondragón, Gipuzcoa, Euskadi/País Vasco, España) por el alumno con ayuda del personal de la fábrica. Las medidas del Espesor del Óxido y del Voltaje de Ruptura (así como la inspección visual de la ruptura) han sido realizadas en las instalaciones de FAGOR ELECTRÓNICA, KOOP.E., mientras que las demás medidas han sido realizadas en las instalaciones de la UNIVERSIDAD DE VALLADOLID (Valladolid, Valladolid, Castilla y León, España).

In this Master's Thesis, the various physical parameters of MOS structure samples are studied with the aim of characterizing the silicon oxide employed. Specifically, the objective is to compare the quality of the oxides based on different parameters, such as the type of oxidizing agent employed, or the furnace in which the oxidation was performed. This comparison will be conducted by studuing the Capacitance-Voltage (CV), Conductance-Voltage (GV), y Current-Voltaje (IV) curves of the samples, as well as the oxides' thickness. This will yield values for the Oxide Thickness (Tox), the Flat Band Voltage (Vfb), the Relative Permittivity (Erel), the Dielectric Breakdown Electric Field (Ebr), and the Interface State Density (Dit), from which the quality of the different samples has been compared. The samples utilized in this work were fabricated at the facilities of the company FAGOR ELECTRÓNICA, KOOP.E. (Arrasate/Mondragón, Gipuzcoa, Euskadi/País Vasco, Spain) by the student with the assistance of the factory personnel. Measurements of the Oxide Thickness and Breakdown Voltage (as well as the visual inspection of the breakdown) were performed at the FAGOR ELECTRÓNICA, KOOP.E. facilities, while the remaining measurements were conducted at the UNIVERSIDAD DE VALLADOLID (Valladolid, Valladolid, Castilla y León, Spain).