Thèse soutenue

Modélisation de la diffusion des dopants dans le silicium pour la réalisation de jonctions fines
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Auteur / Autrice : Frédéric Boucard
Direction : Daniel Mathiot
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Micro et nanoélectronique, optoélectronique
Date : Soutenance en 2003
Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Résumé

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Le sujet de recherche de ce mémoire de thèse présente la modélisation d'une étape particulière des procédés mis en œuvre en microélectronique: la diffusion des dopants. Le premier volet de ce travail est consacré à la compréhension et la réadaptation des modèles classiques de diffusion. En effet, ceux-ci atteignent actuellement leurs limites, en raison de la mauvaise description au cours des recuits de l'évolution des défauts créés par l'implantation ionique. La seconde partie de ce travail a donc été de comprendre le rôle des défauts étendus (petits amas, défauts {113}, boucles de dislocation) dans la diffusion accélérée et transitoire du bore. Ces travaux ont consisté à modéliser la croissance compétitive de type maturation d'Ostwald que se livrent ces agglomérats au cours du recuit et à le coupler à la diffusion du dopant. De plus, on a pu observer lors d'implantations à forte dose, la formation d'agglomérats de bore engendrant une immobilisation et une inactivation du dopant. Pour intégrer la formation de ces agglomérats, nous avons considéré la formation d'amas mixte de bore et d'interstitiels de type BnIm. A partir de récents calculs ab-initio tirés de la littérature, nous avons pu extraire les énergies de formation ainsi que les différents états de charges de ces amas mixtes de bore et d'interstitiels. Ce dernier modèle, couplé aux deux autres, a été validé à partir de divers résultats expérimentaux.