Etude des cavites et des dislocations creees par implantation d'helium a haute energie dans le silicium : interet pour le piegeage d'impuretes metalliques

par SYLVIE GODEY

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Gilbert Blondiaux.

Soutenue en 1999

à Orléans .

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  • Résumé

    Face a la miniaturisation constante des composants electroniques, les problemes de contaminations en impuretes metalliques font l'objet d'une attention particuliere. L'interet croissant des implantations d'helium a haute energie (de l'ordre du mev) comme procedure de gettering a motive la realisation de cette these. Apres un recuit, ces implantations conduisent a la formation de cavites dont les parois reactives permettent de pieger les impuretes en dehors des zones actives. Les implantations d'he a haute energie n'avaient pas encore fait l'objet d'etudes specifiques. Dans un premier temps, il apparaissait donc essentiel de s'interesser a la formation et a la croissance des cavites. A cette fin, nous avons correle des observations en microscopie electronique en transmission et des dosages d'helium effectues grace a des methodes d'analyse nucleaires. Selon la dose implantee, nous avons distingue des systemes de cavites dits dilues et condenses. Les premiers, caracterises par une croissance heterogene des cavites, peuvent conduire a la formation de dislocations susceptibles d'atteindre les zones actives et par consequent de deteriorer les performances des composants. Les seconds systemes se caracterisent par une bande continue de cavites au-dela de laquelle se forment des defauts de nature interstitielle. La croissance des cavites semble etre conditionnee par les profils d'implantation des atomes d'helium qui dependent de l'energie d'implantation. De plus, l'etude de la desorption de l'helium a mis en exergue que les cavites ne peuvent pas etre considerees a priori vides d'helium, comme cela est generalement admis pour des implantations a faible energie. Dans un deuxieme temps, l'efficacite de piegeage des implantations d'helium a haute energie a ete verifiee pour des contaminations en platine, en or, en nickel et en cuivre. La possibilite de pieger differentes impuretes simultanement rend l'application de cette technique de gettering prometteuse.

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Informations

  • Détails : 140 p.
  • Annexes : 134 ref.

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