Epitaxie et gravure d'hétérostructures Si/Si1-xGex pour applications dans les technologies MOS

Si/SiGe heterostructures epitaxy and etching for CMOS technology applications

• Auteur / Autrice : Yann Bogumilowicz
• Direction : Michel Gendry
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Science des matériaux et des surfaces
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Laboratoire d'électronique et de technologie de l'information (Grenoble ; 1967-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Silicium -- Couches minces

MOS complémentaires

Épitaxie

Mots clés libres

Silicium-germanium

Gravure

Résumé

La réduction continue des dimensions des dispositifs en microélectronique risque de ne plus être suffisante dans un futur proche pour suivre la tendance d'amélioration de ces trente dernières années. En cela, un fort intérêt est actuellement accordé aux voies alternatives de progrès. L'amélioration des propriétés des matériaux utilisés, entre autres grâce aux contraintes, ainsi que l'emploi de nouveaux matériaux, font partie des solutions les plus à l'étude. L'amélioration des propriétés des matériaux monocristallins peut être étudiée grâce à l'épitaxie en phase vapeur. Cette technique permet également d'envisager l'utilisation de nouveaux matériaux, tel que l'alliage Si1-xGex, contraint ou non, sur substrats silicim. Après avoir rappelé les principales caractéristiques de l'épitaxie du silicium-germanium, nous présenterons la croissance des couches épitaxiées de Si1-xGex relaxées sur substrats Si. Ces couches relaxées seront ensuite utilisées comme support pour mettre dans un état de contrainte en tension ou en compression de fines couches de Si1-xGex (0 ≤x ≤1).

The continuous shrinking of devices dimensions in microelectronics will likely not be sufficient enough in a near future to follow the trend of improvements of these last thirty years. In that, a strong interest is currently granted to the alternative ways of progress. Enhancing the materials properties, thanks to strain, and using new materials, are among the most studied solutions. Improving the properties of single-crystal materials can be conducted thanks to chemical vapor deposition. This technique also makes it possible to consider the use of new materials, such as Si1-xGex alloy, strained or not, on silicon substrates. After a review of the major characteristics of Si1-xGex epitaxy, we will present results on the growth of relaxed Si1-xGex layers on silicon substrate. Those relaxed layers will befurther used as template to induce some tensile or compressive strain in Si1-xGex (0 ≤x ≤1) thin layers.