MISE AU POINT ET CARACTERISATION DE PROCEDES PLASMA INTERVENANT LORS DE L'ELABORATION DES INTERCONNEXIONS POUR LES FILIERES CMOS PDF Download
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Author: PASCAL.. CZYPRYNSKI
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 165
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Book Description
CETTE ETUDE VISE A UNE MEILLEURE COMPREHENSION DES MECANISMES DE GRAVURE PAR PLASMA DES MATERIAUX POUR REALISER LES INTERCONNEXIONS EN MICROELECTRONIQUE SILICIUM (AL ET SIO 2). LES PRINCIPALES TECHNIQUES DE CARACTERISATION EMPLOYEES SONT LA SPECTROSCOPIE DE PHOTO-ELECTRONS X (XPS) IN-SITU ET L'ANALYSE PAR FLUORESCENCE X (WDXRF) PERMETTANT DE REALISER DES ANALYSES DE SURFACE. L'EMISSION OPTIQUE A ETE UTILISE POUR CARACTERISER LA PHASE GAZEUSE DU PLASMA. DANS LE CAS DE LA GRAVURE DE LIGNES D'ALUMINIUM EN PLASMA CL 2/BCL 3, L'ANALYSE PAR XPS MONTRE QUE L'ANISOTROPIE DE GRAVURE EST OBTENUE GRACE A LA FORMATION D'UNE COUCHE DE PASSIVATION CONSTITUEE DE CARBONE DE LA RESINE REDEPOSEE SUR LES FLANCS DES MOTIFS. LE CHLORE RESIDUEL PRESENT DANS LE FILM DE PASSIVATION EST QUANTIFIE PAR XPS ET WDXRF APRES TRAITEMENTS ANTICORROSION. CES TECHNIQUES PERMETTENT DE QUANTIFIER ET DE LOCALISER LE CHLORE RESIDUEL SUR LES LIGNES APRES TRAITEMENTS ANTICORROSION. PARALLELEMENT A CES ETUDES, UN PROCEDE DE GRAVURE PERMETTANT DE REDUIRE LA CONSOMMATION RESINE A ETE DEVELOPPE. L'ACTINOMETRIE ET LES MESURES DE SONDE ELECTROSTATIQUE ONT PERMIS DE CARACTERISER LA PHASE GAZEUSE DU PLASMA FONCTIONNANT DANS UN REGIME BASSE DENSITE ET, UN MODELE BASE SUR CES MESURES EST PRESENTE EXPLIQUANT LA DIMINUTION DE LA CONSOMMATION RESINE. LA DEUXIEME PARTIE DE CE TRAVAIL PRESENTE LES RESULTATS DES ANALYSES XPS REALISEES DANS DES TROUS DE CONTACT A FORT FACTEUR D'ASPECT GRAVES DANS DEUX SOURCES INDUSTRIELLES. CETTE ETUDE PERMET DE CARACTERISER LES POLYMERES FLUOROCARBONES DEPOSES AU FOND DES MOTIFS EN FONCTION DU FACTEUR D'ASPECT. L'ANALYSE TOPOGRAPHIQUE CHIMIQUE PAR XPS PERMET D'ANALYSER LA COMPOSITION ET L'EPAISSEUR DU FILM FLUOROCARBONE EN FONCTION DES PLASMAS DE GRAVURE. A L'ISSU DE CES ANALYSES, UN MODELE BASE SUR L'INFLUENCE DES EFFETS DE CHARGE LOCAUX EST PRESENTE PERMETTANT D'EXPLIQUER LES MECANISMES DE GRAVURE DE L'OXYDE DANS LES DIVERSES SOURCES PLASMA UTILISEES DANS CETTE ETUDE.
Author: PASCAL.. CZYPRYNSKI
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 165
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Book Description
CETTE ETUDE VISE A UNE MEILLEURE COMPREHENSION DES MECANISMES DE GRAVURE PAR PLASMA DES MATERIAUX POUR REALISER LES INTERCONNEXIONS EN MICROELECTRONIQUE SILICIUM (AL ET SIO 2). LES PRINCIPALES TECHNIQUES DE CARACTERISATION EMPLOYEES SONT LA SPECTROSCOPIE DE PHOTO-ELECTRONS X (XPS) IN-SITU ET L'ANALYSE PAR FLUORESCENCE X (WDXRF) PERMETTANT DE REALISER DES ANALYSES DE SURFACE. L'EMISSION OPTIQUE A ETE UTILISE POUR CARACTERISER LA PHASE GAZEUSE DU PLASMA. DANS LE CAS DE LA GRAVURE DE LIGNES D'ALUMINIUM EN PLASMA CL 2/BCL 3, L'ANALYSE PAR XPS MONTRE QUE L'ANISOTROPIE DE GRAVURE EST OBTENUE GRACE A LA FORMATION D'UNE COUCHE DE PASSIVATION CONSTITUEE DE CARBONE DE LA RESINE REDEPOSEE SUR LES FLANCS DES MOTIFS. LE CHLORE RESIDUEL PRESENT DANS LE FILM DE PASSIVATION EST QUANTIFIE PAR XPS ET WDXRF APRES TRAITEMENTS ANTICORROSION. CES TECHNIQUES PERMETTENT DE QUANTIFIER ET DE LOCALISER LE CHLORE RESIDUEL SUR LES LIGNES APRES TRAITEMENTS ANTICORROSION. PARALLELEMENT A CES ETUDES, UN PROCEDE DE GRAVURE PERMETTANT DE REDUIRE LA CONSOMMATION RESINE A ETE DEVELOPPE. L'ACTINOMETRIE ET LES MESURES DE SONDE ELECTROSTATIQUE ONT PERMIS DE CARACTERISER LA PHASE GAZEUSE DU PLASMA FONCTIONNANT DANS UN REGIME BASSE DENSITE ET, UN MODELE BASE SUR CES MESURES EST PRESENTE EXPLIQUANT LA DIMINUTION DE LA CONSOMMATION RESINE. LA DEUXIEME PARTIE DE CE TRAVAIL PRESENTE LES RESULTATS DES ANALYSES XPS REALISEES DANS DES TROUS DE CONTACT A FORT FACTEUR D'ASPECT GRAVES DANS DEUX SOURCES INDUSTRIELLES. CETTE ETUDE PERMET DE CARACTERISER LES POLYMERES FLUOROCARBONES DEPOSES AU FOND DES MOTIFS EN FONCTION DU FACTEUR D'ASPECT. L'ANALYSE TOPOGRAPHIQUE CHIMIQUE PAR XPS PERMET D'ANALYSER LA COMPOSITION ET L'EPAISSEUR DU FILM FLUOROCARBONE EN FONCTION DES PLASMAS DE GRAVURE. A L'ISSU DE CES ANALYSES, UN MODELE BASE SUR L'INFLUENCE DES EFFETS DE CHARGE LOCAUX EST PRESENTE PERMETTANT D'EXPLIQUER LES MECANISMES DE GRAVURE DE L'OXYDE DANS LES DIVERSES SOURCES PLASMA UTILISEES DANS CETTE ETUDE.
Author: JEAN PIERRE.. CARRERE
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 253
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Book Description
CETTE ETUDE DEVELOPPE LES CAUSES ET LES CONSEQUENCES DES EFFETS D'ANTENNE, QUI APPARAISSENT LORS DES PROCEDES PLASMA, ET QUI SONT A L'ORIGINE DE LA CREATION DE TENSIONS PARASITES AUX BORNES DES TRANSISTORS MOS. TOUT D'ABORD, UN PROTOCOLE EXPERIMENTAL A ETE MIS AU POINT. IL EST BASE SUR DES STRUCTURES DE TEST CMOS DITES ANTENNE, ET SUR LA CARACTERISATION DE REACTEURS PLASMA PAR DES MATRICES DE CAPTEURS EEPROM DE TENSION ET DE COURANT. ENSUITE, LES DEUX PRINCIPAUX MECANISMES A L'ORIGINE DES EFFETS D'ANTENNE ONT ETE EXPERIMENTALEMENT ISOLES DANS DIFFERENTS PROCEDES PLASMAS POUR LA GRAVURE DE LIGNES ET DE TROUS, ET POUR LE DEPOT DE COUCHES ISOLANTES. LE PREMIER PHENOMENE EST LIE A LA FORME DES MOTIFS CONSTITUANT L'ANTENNE, QUI CAUSE UN EFFET D'OMBRAGE ELECTRONIQUE. LE SECOND EST LIE A L'UNIFORMITE DU PLASMA AU DESSUS DE LA PLAQUE. SI UN MODELE BASE SUR UNE REPRESENTATION MAXWELLIENNE DES ELECTRONS DU PLASMA SUFFIT A EXPLIQUER QUALITATIVEMENT LA POLARITE ET L'EVOLUTION DES TENSIONS D'ANTENNE DUES AUX EFFETS D'OMBRAGES, CE TYPE DE MODELE MONTRE SES LIMITES POUR UN PLASMA NON-HOMOGENE, NOTAMMENT AVEC UN PLASMA MAGNETISE. DIVERSES METHODES SONT ENSUITE TESTEES POUR REDUIRE LES TENSIONS D'ANTENNE, SELON LEUR ORIGINE : OPTIMISATION DU REACTEUR PLASMA, DES PARAMETRES CARACTERISTIQUES DU PROCEDE (PRESSION, PUISSANCE SOURCE), OU ALORS PREVENTION DES EFFETS D'ANTENNE LORS DE LA CONCEPTION DES CIRCUITS, NOTAMMENT PAR L'UTILISATION DE DIODES DE PROTECTION. ENFIN, NOUS MONTRONS QUE LES DEGRADATIONS RESULTANTES DES EFFETS D'ANTENNE CHANGENT DE NATURE LORSQUE L'EPAISSEUR D'OXYDE DE GRILLE DIMINUE, ET SONT AUSSI FONCTION DE PARAMETRES TELS QUE LA TEMPERATURE, LA TAILLE DU COMPOSANT MOS, LA NATURE DE L'OXYDE DE GRILLE. NOUS DISCUTONS ENFIN DE LA VALIDITE DES LOIS STATISTIQUES USUELLES AUX PHENOMENES DE CLAQUAGE POUR INTERPRETER LES DEGRADATIONS DUES AUX EFFETS D'ANTENNE.
Author: Marion Croisy
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
Les filières avancées CMOS et photonique nécessitent des procédés d'implantation utilisant des conditions beaucoup plus agressives en terme de dose et d'énergie que pour les générations de dispositifs précédentes. Cela n'est pas sans conséquences sur les étapes technologiques suivantes notamment l'étape de retrait de la résine implantée par plasma. En effet, pendant l'implantation, la résine subit le bombardement des ions et une couche modifiée appelée « croûte » se forme à la surface. Il est difficile de retirer cette couche sans laisser de résidus et sans consommer les matériaux en présence avec les procédés de retrait actuels et les chimies conventionnelles. Ce travail de thèse se concentre dans un premier temps sur la caractérisation de la résine implantée afin de comprendre les modifications induites par l'implantation dans la résine et la mise en place d'un protocole expérimental pour étudier ces résines. Le phénomène prépondérant observé est la réticulation de la résine ainsi qu'une diminution de la quantité d'oxygène et d'hydrogène contenus dans la résine ce qui a pour conséquence une augmentation de sa densité et de sa dureté. Fort de cette compréhension, les procédés de retrait de la résine plasma par les chimies conventionnelles ou de nouvelles chimies ont été étudiés, le but étant de ne pas laisser de résidus, d'avoir le minimum d'impact sur les substrats et d'atteindre une vitesse de retrait la plus rapide possible. Les chimies oxydantes ont montré les plus grandes vitesses de retrait mais des résidus de SiO2 provenant de la pulvérisation du substrat sont toujours présents. Au contraire, les chimies réductrices sont efficaces pour retirer les résidus mais ont une vitesse de retrait plus faible. Avec ces chimies contenant de l'hydrogène, deux phénomènes ont pu être observés : le popping et le blistering qui correspondent respectivement à la formation de bulles dans la résine et dans le substrat. Ces phénomènes ont été étudiés et des solutions ont été apportées.
Author: Christophe Vérove
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 216
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Book Description
Ce travail porte sur l'étude de la gravure des grilles en polysilicium de structures MOS largement submicroniques dans les plasmas réactifs haute densité. Dans une première partie sont étudiés les mécanismes de gravure du polysilicium par des plasmas de HBr et Cl2, générés dans un réacteur Helicon. Nous montrons que le modèle de gravure de Mayer et Barker (1982) relie de façon tout-à fait satisfaisante les flux d'ions et de neutres à la vitesse de gravure, dans une large gamme de pression et de densité ionique, et les résultats expérimentaux mettent clairement en évidence la synergie ion/neutre dans la cinétique de gravure. Ensuite, nous proposons une étude des mécanismes à l'origine de la forte sélectivité vis-à-vis de l'oxyde mince d'arrêt (6.0 nm), en même temps que de l'excellente anisotropie de gravure, du fait de l'addition de faibles quantités d'02 dans le plasma. Cette étude débouche sur la mise au point d'un procédé de gravure de grille polysilicium pour la technologie CMOS 0,25 μm en plasma HBr/Cl2/O2. Dans une seconde partie, l'accent est mis sur l'évaluation des défauts électriques introduits par les procédés de gravure grille dans des structures MOS. En particulier, il est montré que la contamination métallique générée par certains réacteurs de gravure dans l'oxyde d'arrêt provoque la dégradation de la durée de vie des porteurs minoritaires du silicium sous-jacent, et qu'une charge d'oxyde positive est créée en bord de grille par le bombardement ionique. L'analyse de la dégradation de l'oxyde de grille par effet d'antenne ("charging") indique un net avantage pour le réacteur Helicon, que nous attribuons (1) à la faible pression de travail et (2) à la faible température électronique au niveau de la plaque, et qui rend les plasmas haute densité de type Helicon attractifs pour l'élaboration des technologies largement submicroniques
