Etude et caractérisation de structures d'isolement de type LOCOS pour une technologie CMOS 0. 35 [microns]

Study and caracterisation of LOCOS type isolation structures for the 0. 35 [microns] CMOS technology

• Auteur / Autrice : Agnès Tixier
• Direction : Dominique Collard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Isolation électrique

Électrons -- Diffraction

MOS complémentaires

Résumé

La reduction des dimensions des dispositifs electroniques, entrainant une augmentation de l'integration, les rend plus performants et reduit les couts de la fabrication. Ainsi l'amelioration des techniques d'isolation, afin d'optimiser des structures d'isolement de plus en plus etroites, est necessaire. Pour la generation cmos 0. 35 m, chez st-microelectronics a agrate, des structures de type locos enterre de largeur 1. 30 m a 1. 00 m, et obtenues par oxydation selective du silicium, sont utilisees. Leur etude a necessite l'utilisation du programme de simulation de technologie impact-4, reduisant ainsi le temps et le cout du developpement. L'etude realisee dans ce memoire s'effectue : i) sur la topographie des structures, ii) sur les contraintes generees dans le substrat de silicium au cours de la fabrication. Or l'utilisation predictive d'un programme de simulation reclame la calibration de certains parametres pour la technologie utilisee. La calibration de six parametres non mesurables utilises dans les modeles d'oxydation du silicium a donc ete realisee a l'aide d'une technique de regression statistique. L'ajustement de ces parametres a ensuite permis l'etude topographique par simulation d'une nouvelle structure d'isolement : le nclad. Son masque de nitrure encapsule permet de reduire l'oxydation dans les zones non selectionnees. Pendant la fabrication de ces structures, il s'oxyde ce qui a pour consequence de modifier son efficacite. Pour reproduire cet effet, l'oxydation du nitrure a ete modelisee et implantee dans impact-4. Un autre critere d'optimisation est le niveau des contraintes generees dans le substrat au cours de la fabrication favorisant les defaillances des dispositifs. Leurs valeurs peuvent etre predites par simulation. La precision de leur calcul a ete verifiee par une confrontation avec des mesures donnant un assez bon accord. Les mesures ont ete obtenues par une technique originale : la diffraction electronique par faisceau convergent (cbed).