Etude de la metallisation auto-alignee des contacts source/drain : consequences sur l'architecture des transistors mos submicroniques

par MARIE-LAURENCE ROSTOLL

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de O. BONNAUD.

Soutenue en 1996

à Rennes 1 .

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  • Résumé

    Avec la miniaturisation des transistors mos, et en particulier, la reduction de la profondeur de jonction dans les transistors submicroniques, l'integrite de ces jonctions devient de plus en plus fragile. En outre, certaines etapes technologiques sont de plus en plus delicates a realiser, une de ces etapes etant la siliciuration. La siliciuration est la premiere etape de metallisation des contacts source/drain et grille. Elle est habituellement realisee par reaction directe d'un film de metal (generalement le titane) avec le silicium a nu, qu'il soit mono- ou polycristallin. C'est la technique dite auto-alignee (salicide pour self aligned silicide). Elle presente de serieuses limitations pour des technologies cmos inferieures a 0,35 m, notamment dues a la mauvaise tenue du film de siliciure tisi#2 a hautes temperatures sur les lignes de polysilicium etroites. Nous avons en premier lieu analyse les compromis technologiques imposes sur les transistors mos fortement submicroniques (<0,5 m). Ensuite, notre travail a porte sur l'analyse et la mise en uvre sur lots de transistors mos, de solutions nouvelles, permettant de repousser les limites de la technique de siliciuration pour des technologies cmos de dimensions caracteristiques inferieures a 0,35 m. Ces solutions sont au nombre de trois. La specificite des deux premieres solutions est l'introduction d'une etape d'epitaxie selective de silicium avant ou apres l'implantation des drain/source et avant l'etape de siliciuration. Nous montrons que cela, dans les deux cas, permet d'ameliorer notablement les resistances par carre des lignes etroites de polysilicium, grace soit a une meilleure croissance du film de siliciure, soit a la forme de la croissance epitaxiale du silicium. Toutefois, ces solutions ne permettent de repousser les limites du salicide que jusqu'a des technologies de 0,25 m. Ceci nous amene donc a etudier une troisieme solution: une analyse electrique d'echantillons dont la siliciuration a ete realisee par un depot selectif cvd d'un film de tisi#2 directement sur la surface est presentee. Cette etude nous a fourni les resultats les plus prometteurs pour des dispositifs descendant a des dimensions de 0,2 m


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Informations

  • Détails : 165 P.
  • Annexes : 148 REF.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Rennes I. Service commun de la documentation. Section sciences et philosophie.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TA RENNES 1996/2
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