Perpétuation de la technique PVD pour les dépôts de barrière de diffusion et de couche de germination des interconnexions de cuivre des technologies CMOS avancées

par Rémi-Xavier Bouyssou

Thèse de doctorat en Matériaux, mécanique, génie civil, et électrochimie

Sous la direction de Bernard Chenevier et de Philippe Normandon.

Soutenue en 2009

à Grenoble, INPG .


  • Résumé

    Dans les circuits intégrés actuels, les interconnexions permettant de relier les composants actifs à l’extérieur du circuit, sont réalisées en cuivre. Celles-ci sont isolées les unes des autres par du diélectrique. Afin d’empêcher la diffusion du cuivre dans ce diélectrique, il est nécessaire de déposer des barrières de diffusion. Et pour permettre le remplissage de ces structures, par du cuivre, une couche de germination et ensuite déposée. Ces deux dépôts successifs sont actuellement réalisés grâce à une technique de dépôt physique en phase vapeur (PVD). Or cette technique commence à montrer ses limites avec la réduction des dimensions. La détermination de ses limites définitives est le but de cette étude. Dans une première partie, les caractéristiques du matériau et l’intégrité du dépôt barrière sont étudiés. Et dans une seconde partie, l’étude des caractéristiques du matériau et de la morphologie du dépôt de la couche de germinations est présentée. Ce travail a aussi permis d’élaborer deux techniques d’évaluation rapide, l’une de l’intégrité du dépôt barrière et l’autre de la morphologie de la couche de germination.


  • Résumé

    In integrated circuits, interconnects are in copper. Their goal is to connect active components to external components. Dielectric is use to isolate these interconnects. A layer is deposit to prevent copper diffusion in dielectric and after seed layer is deposit to allow copper filling in interconnects. Physical Vapour Deposition (PVD) is used for these two layers. But with technology evolution this technique shows some limits. In a first part, material characteristics and barrier layer integrity are studied. And in a second part, material characteristics and seed layer morphology are studied. During this work two evaluation techniques were developed, first for barrier layer integrity and second for seed layer morphology.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (181 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 81 réf.

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS09/INPG/0010/D
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