Contribution à l'étude du cuivre dans le silicium et d'une technique de caractérisation associée

par Assia Farid

Thèse de doctorat en Physique des semi-conducteurs

Sous la direction de Thomas Heiser.

Soutenue en 2003

à Strasbourg 1 .


  • Résumé

    Le cuivre est un contaminant majeur du silicium, connu pour être à l'origine de défaillances de composants intégrés. Son introduction dans les composants submicroniques engendre un risque supplémentaire de contamination et de fait accentue le besoin d'outils pour la détection du cuivre à l'état de trace dans le silicium. Cette thèse a pour but d'étudier les propriétés physiques du cuivre dans le silicium en utilisant la technique TID (pour Transient Ion Drift) comme outil de détection. Le chapitre I expose le comportement des impuretés métalliques en particulier le cuivre dans le silicium et les enjeux technologiques quant à la détection du cuivre à l'état de trace. Une description de la méthode utilisée dans ce travail a été détaillée dans le deuxième chapitre. L'optimisation de la cinétique d'activation, étape thermique nécessaire avant toute mesure TID, pour minimiser le risque de contamination supplémentaire a fait l'objet du troisième chapitre. Le chapitre IV a été consacré à l'étude du comportement du cuivre interstitiel sous l'effet de la lumière visible. Des modèles théoriques à l'appuis ont été utilisés pour expliquer les différents résultats obtenus. La dernière partie du manuscrit a été consacrée à l'étude du comportement du cuivre dans le silicium de type FZ (Fusion de Zone).

  • Titre traduit

    On the copper behavior in silicon and associated characterization techniques


  • Résumé

    Copper is well known to be a major contaminant in silicon and may cause electronic device failures. The recent introduction of copper interconnects into the silicon device technology enhance risk for copper contamination and a need for the development of highly sensitive and flexible detection tools. The aim of this thesis is to study the physical properties of copper in silicon using Transient Ion Drift (TID). Chapter I introduce a metallic impurities behavior in silicon and review recent results on copper in silicon, which are related to the field of copper trace detection. Transient Ion Drift method was detailed in the second chapter. The optimization of copper activation kinetics, necessary thermal stage before TID measurement, to minimize the additional risk of contamination was covered in the third chapter. Chapter IV investigates the influence of an exposure to visible light on interstitial copper. Theoretical models were used to explain the various results obtained. The last part of the manuscript will be focused on the copper behavior in Flow Zone silicon.

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Informations

  • Détails : 171 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Notes Bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Danièle Huet-Weiller.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2003;4422
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