Modélisation de la diffusion accélérée et transitoire du bore implanté à basse énergie dans les dispositifs submicroniques silicium

Modelisation of transient enhanced diffusion of boron low energy implanted in silicon submicronic devices

• Auteur / Autrice : Ambre Dusch
• Direction : Kaouther Kétata
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique. Électronique, optronique et systèmes
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Rouen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Amorphisation

Semiconducteurs -- Jonctions

Fluor

Bore

Diffusion (physique)

Silicium

Résumé

Ce mémoire est une contribution à l'étude des jonctions ultra minces p+n par implantation de bore sous forme B+ et BF2+ dans du silicium cristallin ou préamorphisé, suivie d'un recuit thermique rapide. Le premier chapitre traite des aspects technologiques et physiques des jonctions p+n. Nous nous sommes intéressés au phénomène de canalisation du bore et au choix de l'élaboration de ces jonctions. Le chapitre II présente les lois et mécanismes de diffusion des dopants, ainsi qu'un historique. La diffusion accélérée et transitoire est expliquée, ainsi que les défauts impliqués. Le chapitre III représente le cœur de notre travail : La première partie justifie le choix de l'outil PROMIS. La deuxième développe les phénomènes incorporés au modèle général à travers la modélisation de M. Uematsu. Enfin, en dernière partie, la diffusion du bore dans le cas d'une implantation de BF2+ est modélisée par la prise en compte de complexes impliquant le fluor et le bore en position interstitielle.

This thesis is a contribution to the study of ultra-shallow p+n junctions by boron (B+ and BF2+) implantation into preamorphized or not silicon, annealed by rapid thermal annealing. Chapter one deals with technological and physical aspects of p+n junctions. We studied the boron canalisation and we justify the choices for the conception of these junctions. Chapter two shows dopants diffusion laws and mecanisms and an historic is presented. The transient enhanced diffusion is explained, and the involved defects too. Chapter three is the center of our work: In a first part, we present the numerical tool PROMIS. The second part develops phenomena taken into account in our general model, based on M. Uematsu modelisation. And in the last part, boron diffusion in the case of BF2+ implantation is simulated. We take into account complexes formed by fluorine and interstitial boron.