Intégration et caractérisation de diélectriques poreux à très basse permittivité pour les interconnexions de circuits cmos sub-45nm

par Sanaa Aimadeddine

Thèse de doctorat en Science et génie des matériaux

Sous la direction de Yves Bréchet et de Fabien Volpi.

Soutenue en 2008

à Grenoble, INPG .


  • Résumé

    Afin de satisfaire aux besoins des performances des circuits CMOS sub-45nm, les diélectriques SiOCH poreux à très basse permittivité (k~2. 5) sont intégrés comme isolants entre les lignes d'interconnexions des transistors. Cependant, les procédés élémentaires d'intégration damascène entraînent des modifications physico-chimiques de ces matériaux, altérant leur performance et leur fiabilité après intégration. Pour pallier ces problématiques d'intégration, des traitements de fiabilisation des interfaces poreuses basés sur des traitements plasma ou le dépôt d'une couche diélectrique interfaciale sont étudiés. L'impact de ces traitements sur les performances et la fiabilité des Interconnexions est examiné. De même, le comportement électrique intrinsèque d'une structure d'interconnexions après l'intégration d'un diélectrique poreux est abordé. L'effet de la porosité du diélectrique SiOCH sur le mécanisme de conduction ainsi que sur le claquage diélectrique après intégration est analysé.


  • Résumé

    Ln order to achieve IC performance for sub 45nm nodes, porous Ultra Low-K (ULK) SiOCH dielectrics are integrated as interline dielectrics for interconnects. However, damascene Integration steps induce physico-chemical modification of the ULK dielectrics leading to a loss in performance and reliability after Integration. Ln order to tackle these issues, ULK modified interfaces need ta be stabilized. For that purpose, two different approac:hes are considered. On the one hand, post patterning plasma based treatments are studi. Ed. On the other hand, thin liner deposition on the modified SiOCH interfaces approach is explored. The impact of these approaches on the electrical performance and reliability of the interconnect is investigated. Besides, the electrical behaviour of the interconnect structure is studied. The effect of the SiOCH porosity on the conduction mechanism and the dielectric breakdown are examined.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (157 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 138-149

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS08/INPG/0025/D
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