Étude des mécanismes de création de défauts lors de la réalisation de structures minces silicium-sur-isolant par les procédés SIMOX Faible Dose et Smart-Cut®

par Caroline Guilhalmenc

Thèse de doctorat en Microélectronique

Sous la direction de Sorin Cristoloveanu.

Le président du jury était Pierre Gentil.

Le jury était composé de André-Jacques Auberton-Hervé, Hubert Moriceau.

Les rapporteurs étaient Yannis Stoemenos, Bernard Pichaud.


  • Résumé

    Les matériaux silicium-sur-isolant (SOI) présentent de nombreux avantages pour la production de nouvelles générations de circuits intégrés fonctionnant à très basses tensions. Ils constituent désormais l’une des voies principales de recherche dans le domaine de la micro-électronique à très grande densité d’intégration. Pour cela, il est nécessaire de mettre au point des technique permettant d’obtenir des matériaux SOI de bonne qualité, capables de rivaliser avec le silicium massif. Les mécanismes de création de défauts lors de la réalisation de deux types de substrats SOI, SIMOX Faible Dose et UNIBOND® (obtenus respectivement par les techniques SIMOX et Smart-Cut®), ont été étudiés. Après implantation de faibles doses d’oxygène (technique SIMOX), la formation de couches enterrées d’oxydes au cours du recuit à haute température a été appréhendée. L’étude des mécanismes de croissance et de coalescence des précipités d’oxydes à haute température a permis d’améliorer la qualité diélectrique des couches enterrées de silice. Enfin, une étude systématique des défauts (dislocations, fautes d’empilement) et des propriétés électriques des films de silicium de ces deux matériaux, a été menée par différentes techniques de caractérisation. Elle constitue la première synthèse comparative des qualités de ces matériaux SOI, qui présentent actuellement un fort potentiel pour la réalisation de circuits intégrés très performants

  • Titre traduit

    Study of defect generation mechanisms during the elaboration of thin silicon on insulator structures with the Low Dose SIMOX and SMART-CUT® processes


  • Résumé

    Silicon on insulator materials are very attractive for the production of new generation circuits for low voltage applications. To face the bulk silicon industry and to respond to the increasing interest for the ultra large scale integration, techniques for the formation of high quality SOI material are required. Defect generation mechanisms during the synthesis of two SOI substrates, Low Dose SIMOX and UNIBOND® (elaborated with the SIMOX and Smart-Cut® techniques, respectively), have been investigated. After low dose oxygen implantation (SIMOX process), the formation of buried oxide layers during high temperature annealing has been studied. The buried oxide dielectric quality has been improved with the understanding of oxide precipitate growth and ripening mechanism. Finally, a systematic study has been performed on the top silicon films in order to characterize the crystalline defects (dislocations, stacking faults) and the electrical properties of these two materials. This corresponds to the first results concerning the comparison of these new promising SOI materials for the production of high performance integrated circuits

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Informations

  • Détails : 1 vol. (149 p.)
  • Notes : Thèse confidentielle jusqu'en 2002
  • Annexes : Bibliographie p. 134

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université Grenoble Alpes (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque et Appui à la Science Ouverte. Bibliothèque universitaire Joseph-Fourier.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS97 /INPG/0135
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