Diffusion acceleree et transitoire du bore dans le silicium : influence des defauts etendus et de la surface de la plaquette

par MOURAD OMRI

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Alain Claverie.

Soutenue en 1999

à Toulouse 3 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    La realisation des jonctions p#+n de profondeurs inferieures a 100 nm, compatibles avec l'architecture 0,18 m des composants cmos, necessite une implantation de dopant, le bore, a des energies de quelques kev dans un substrat prealablement amorphise, suivie d'une etape de recuit thermique rapide. Pendant ce procede, de nombreux effets typiques de situations hors-equilibre apparaissent tels la formation de defauts dits end-of-range (eor) et la diffusion acceleree et transitoire du dopant, qui doit etre comprise afin de simuler correctement l'evolution, au cours des recuits, d'activation des profils de dopants. Or, ces deux effets sont les resultats d'une meme cause, l'evolution au cours du recuit d'une sursaturation de defauts ponctuels : les atomes de silicium interstitiels. La simulation de la diffusion anormale du dopant necessite donc la connaissance de l'evolution spatio-temporelle de cette sursaturation. Cette evolution depend du type de defauts qui se forment a l'interface amorphe/cristal et de l'efficacite de la surface de la plaquette a pieger les interstitiels. Dans ce travail, nous avons consacre une premiere partie a evaluer l'efficacite de piegeage de la surface au cours d'un recuit sous atmosphere neutre (argon) et reductrice (azote), et, ce, en etudiant l'evolution des boucles de dislocations qui presente un comportement different selon l'atmosphere du recuit. Une etude quantitative par microscopie electronique a transmission montre que, apres recuit sous azote, le nombre d'atomes pris dans les boucles depend de la distance boucles/surface. Les cinetiques de dissolution de ces defauts ont ete etudiees et modelisees en decrivant mathematiquement un processus de croissance de type ostwald ripening non-conservatif. Nous avons pu montrer que la surface est un piege parfait lors d'un recuit sous azote. Cependant, lors d'un recuit sous argon, l'efficacite de recombinaison est largement reduite. Dans une deuxieme partie, nous avons etudie le type et la stabilite des defauts eor pour des faibles bilans thermiques. Il ressort de cette etude qu'il existe plusieurs types de defauts qui evoluent en presence d'une sursaturation plus forte que leurs sursaturations d'equilibre. Enfin, dans une derniere partie, nous proposons le principe d'un nouveau modele capable de simuler la diffusion anormale du bore dans le silicium preamorphise.

  • Titre traduit

    Transient enhanced diffusion of boron in silicon : influence of extended defects and surface


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Informations

  • Détails : 182 P.
  • Annexes : 100 REF.

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1999TOU30009

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  • Cote : MF-1999-OMR
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  • PEB soumis à condition
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