Soutenance de thèse - 01/06/22- Clara Delwail- Etude de l’impact de la pré-amorphisation par implantation ionique pour l’optimisation des contacts siliciurés
Annonce de soutenance de thèse
Mme Clara Delwail
(ED n°352 : Physique et science de la matière : Matière Condensée et Nanoscience)
Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés :
Etude de l’impact de la pré-amorphisation par implantation ionique pour l’optimisation des contacts siliciurés
Dirigé par M. Dominique Mangelinck (Département MATER, équipe RDI)
Le mercredi 1 juin 2022 à 10h, salle des thèses, Faculté des Sciences de St Jérôme
En présentiel
Résumé
Le siliciure de nickel allié avec 10% de Pt est largement utilisé pour former les contacts des transistors MOS des nœuds technologiques les plus avancés. Le siliciure de Ni(10%Pt) présente de nombreux avantages, cependant, les stabilités morphologique et thermique de la phase NiSi(Pt) posent encore des problèmes pour la fiabilité des composants. De plus, une diminution de la résistivité du siliciure est requise pour améliorer les performances électriques. Dans ce travail, l’influence de la Pré-Amorphisation par Implantation ionique (PAI) Ge sur la siliciuration et sur les propriétés du NiSi(Pt) est étudiée. Différentes conditions de PAI Ge ont été réalisées avant le procédé de siliciuration. Les conditions d’implantation ont été choisies pour faire varier la position de l’interface amorphe-cristal (a-c) par rapport au front de croissance du siliciure et à la concentration d’atomes de Ge implantés. Les différents échantillons ont été caractérisés par plusieurs méthodes. La croissance du siliciure a été étudiée suivant deux approches. La première, par XRD in-situ, met en avant la séquence de phase et la cinétique de formation des phases avec une rampe de montée en température relativement lente. La seconde, par recuit thermique rapide (RTA) puis mesure de l’épaisseur par XRR, permet de tracer l’évolution de l’épaisseur du premier siliciure pour une rampe de montée en température rapide et donc un budget thermique similaire à celui utilisé lors du procédé de siliciuration. Les cinétiques de formation du premier siliciure sont confrontées à différents modèles de croissance. Les analyses montrent que le premier siliciure est amorphe pour tous les échantillons. Les conséquences sur le procédé de siliciuration partiel (formation partielle du premier siliciure) sont discutées. Enfin, les propriétés des siliciures ont été déterminées en fonction des conditions de PAI. Les influences du substrat en silicium amorphe sur la vitesse de formation du premier siliciure ainsi que sur la germination, la croissance des grains et la texture du NiSi sont discutées. En considérant l’épaisseur amorphe et la concentration d’atomes implantés, les résultats permettent d’identifier des conditions d’implantation pour lesquelles la résistivité est minimale. Des perspectives permettant d’optimiser le procédé de PAI et les contraintes liées à l’intégration de la PAI dans le procédé de siliciuration sont également discutées.
Mots clés : Implantation, Pré amorphisation, Contact, Siliciure, Jonction fine, MOS
Composition du jury :
Rapporteuse, Marie-Laurence GIORGI, Professeure, Centrale Supélec LGPM
Rapporteur, Fuccio CRISTIANO, Directeur de recherche, LAAS-CNRS
Examinateur, Fiqiri HODAJ, Professeur des universités, SIMAP-Grenoble
Co-encadrant, Sylvain JOBLOT, PhD, STMicroelectronics
Directeur de thèse, Dominique Mangelinck, Directeur de recherche, IM2NP
Co-encadrant invité, Frédéric MAZEN, PhD, CEA-Leti
