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Thèse soutenue

Modélisation et simulation numérique de la croissance des siliciures pour la microélectronique

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Auteur / Autrice : Pascal Fornara
Direction : Alain Deneuville
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Microélectronique
Date : Soutenance en 1996
Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Résumé

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La miniaturisation des transistors mos n'est plus envisageable sans une etape de metallisation auto-alignee des contacts source/drain et grille (procede salicide: self aligned silicide). Dans les technologies mos actuelles, le siliciure le plus couramment utilise est le disiliciure de titane: tisi#2. La siliciuration ayant une influence a la fois sur les dopants et sur la topographie, elle a un impact evident sur les dispositifs. Afin de garantir des simulations electriques precises, la modelisation des procedes technologiques submicroniques doit donc etre capable de prendre en compte cette etape. Dans ce travail, nous avons developpe un modele general de croissance des siliciures et nous l'avons implemente dans un simulateur de procede bidimensionnel. Nous avons demontre qu'il etait possible de simuler la croissance d'un siliciure aussi bien par diffusion du silicium que par diffusion du metal, ainsi que la siliciuration par depot selectif en phase vapeur. Les parametres du modele ont ete ajustes afin d'obtenir des cinetiques de croissance du tisi#2 en bon accord avec les resultats experimentaux. Nous avons montre que notre modele permettait de rendre compte d'effets topographiques bidimensionnels (absence de croissance sous l'espaceur, courbure de la couche de tisi#2 sur les grilles de polysilicium,), a condition de faire dependre certains parametres des contraintes mecaniques generees pendant la croissance de la couche. L'influence de la siliciuration sur la redistribution des dopants a ete analysee ; la simulation a confirme que la segregation du bore a l'interface tisi#2/si etait responsable de la degradation des resistances d'acces des contacts siliciures sur silicium dope au bore. L'injection de lacunes pendant la siliciuration a egalement ete calibree grace aux resultats experimentaux et, par des simulations de procedes et de dispositifs, nous avons montre que ce phenomene pouvait induire une redistribution des dopants a longue distance. L'outil que nous avons developpe apporte donc une aide a l'optimisation du procede de siliciuration dans les technologies silicium