Caractérisation de l'implantation par immersion plasma avec pulsion(r) et intégration dans la fabrication de transistors FD-SOI et Trigate

par Julian Duchaine

Thèse de doctorat en Génie électronique

Sous la direction de Alain Claverie.

Soutenue en 2012

à Toulouse 3 .


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  • Résumé

    L'industrie de la micro-électronique remet à jour régulièrement sa " roadmap " internationale pour ses développements technologiques. L'introduction des nouvelles filières technologiques s'accélère, motivée par les besoins en électronique portable, en ordinateurs personnels de plus en plus puissants, en télécommunications et multimédia, ainsi que par le développement maintenant très important de l'électronique dans le monde de l'automobile. Cette course à l'intégration nécessite des implantations à des énergies de plus en plus faibles et des doses de plus en plus fortes (en fonction des composants). Afin de répondre à la demande des industriels du domaine de la microélectronique, IBS a conçu son propre prototype d'implanteur ionique par immersion plasma (PULSION(r)). Ce type d'implantation est très attractif pour les industriels car il offre un rendement et des cadences de production (wafer/heure) plus importants avec un coût de fabrication plus faible qu'un implanteur dit classique (faisceau d'ions). Cette thèse a pour but de caractériser les procédés d'implantation de type P par immersion plasma de manière approfondie en utilisant la machine PULSION installée au LETI afin de les intégrer dans la fabrication de composants dernières générations (FD-SOI ultime et Trigate pour nano-fils). De nombreuses études expérimentales ont été réalisées afin de comprendre les mécanismes physiques et chimiques mis en jeu lors de l'implantation par immersion plasma. La compréhension de ces mécanismes est beaucoup plus compliquée qu'une implantation par faisceau d'ions car le substrat est constamment immergé dans un plasma et toutes les espèces ioniques du plasma sont implantées. Nous avons donc observé des comportements différents des profils implantés entre les deux techniques d'implantation. Les conditions de plasma ont ensuite été optimisées dans le but d'intégrer les procédés Pulsion(r) dans la fabrication de transistors FD-SOI et Trigate. Les premiers résultats montrent que l'implantation par immersion plasma permet d'obtenir sur des composants planaires (FD-SOI) les mêmes performances électriques qu'un implanteur à faisceau d'ions. Par contre les performances sont nettement améliorées sur des transistors multi-grilles de type Trigate. Des développements procédés devraient encore améliorer ses performances.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (225 p.)
  • Annexes : Références bibliogr. en fin de chapitres

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2012 TOU3 0197
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