Simulateur moléculaire : un outil de base pour le développement des procédés M.O.S. submicroniques

par Heriniaina Roger Razafindratsita

Thèse de doctorat en Micro-électronique

Sous la direction de Pham Van Vui.

Soutenue en 1992

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    La miniaturisation des composants silicium m. O. S. (metal oxyde semiconducteur) necessite l'elaboration des couches d'oxyde de quelque dizaines d'angstroms. A cette epaisseur, un modele a l'echelle atomique capable de rendre compte des phenomenes microscopiques et localises est necessaire. Un tel simulateur s'appuyant sur les modeles energetiques d'interaction a deux corps et a trois corps ainsi que le test de metropolis est realise. Des tests de validite confirment son aptitude a simuler des cristaux de silicium et d'oxyde de silicium. Concernant l'analyse de la formation des toutes premieres couches d'oxyde, la methode consiste a deposer les atomes d'oxygene sur la surface du substrat de silicium et a relaxer la structure. En convertissant le taux d'oxygene en temps de croissance, la methode est appliquee a un exemple concret de croissance d'oxyde a la temperature ambiante et a la pression atmospherique sur une surface de silicium orientee (001). Il en ressort que les premieres couches d'oxyde se forment par un phenomene de deformation-relaxation entre les atomes d'oxygene et les atomes de silicium. A partir des resultats simules, une loi lineaire-logarithmique approchant a 10% pres les resultats experimentaux de croissance d'oxyde dans la gamme d'epaisseurs inferieures a 10 angstroms est proposee. Par ailleurs, l'introduction des defauts ponctuels dans le substrat permet d'affiner le modele. Deux cas de melange de defauts: 1) 1,5% d'interstitiels (c'est-a-dire 3 interstitiels pour 200 atomes de silicium du substrat) et 6% de lacunes, 2) 6% d'interstitiels et 6% de lacunes, ont reduit de moitie l'ecart entre les resultats simules et ceux de l'experience

  • Titre traduit

    Molecular simulator: a basic tool for submicron m. O. S. Processes development


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