NiSi and Ni(Pt)Si, and of the effects of dissociated ammonia on oxide reduction was carried out under controlled ultrahigh vacuum (UHV) conditions. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) has been used to characterize the evolution of surface composition. Vicinal surfaces on NiSi and Ni(Pt)Si were formed in UHV by a combination of Ar+ sputtering and thermal annealing. Oxidation of these surfaces in the presence of either O+O2 or pure O2 at room temperature results in the initial formation of a SiO2 layer ~ 7 Å thick. Subsequent exposure to O2 yields no further oxidation. Continued exposure to O+O2, however, results in rapid silicon consumption and, at higher exposures, the kinetically-driven oxidation of the transition metal(s), with oxides >35Ǻ thick formed on all samples, without passivation. The addition of Pt retards but does not eliminate oxide growth or Ni oxidation. At higher exposures, in Ni(Pt)Si surface the kinetically-limited oxidation of Pt results in Pt silicate formation. Substrate dopant type has almost no effect on oxidation rate. Reduction of the silicon oxide/metal silicate is carried out by reacting with dissociated NH3 at room temperature. The reduction from dissociated ammonia (NHx+H) on silicon oxide/ metal silicate layer shows selective reduction of the metal oxide/silicate layer, but does not react with SiO2 at ambient temperature.

L'objectif de cette étude est de regarder l'influence du Pt sur la formation des siliciures de Ni dans le procédé Salicide et en particulier sur la phase basse résistivité NiSi, envisagée par l'industrie pour réaliser les contacts avec les zones actives de transistors de type Flash. Pour cela, nous avons étudié la nature, la séquence et la cinétique des phases formées, d'une part sur le système Ni1-xPtx/Si(100) (0% ≤ x ≤ 30%), et plus particulièrement sur un système intéressant pour certaines de ces propriétés, Ni(13%Pt)/Si(100). Deux types de dépôts ont été confrontés : dépôts réalisés avec une cible alliée Ni(13%Pt) ou par codéposition (cibles Ni et Pt dissociées). Ainsi nous avons couplé différentes techniques de caractérisation in situ (diffraction des rayons X, Réflectivité des rayons X (RRX), résistivité 4 pointes) pour essayer de comprendre les mécanismes liés à ce système. En particulier des expériences de RRX in-situ, associées à une analyse par transformée de Fourier inverse, ont été mises en œuvre, en utilisant le rayonnement synchrotron (ESRF), et aboutissent à des résultats originaux : la séquence des phases est modifiée dans le cas du Ni(13%Pt). Enfin, des premières mesures de résistance sur lignes étroites ont été réalisées, soulignant les avantages et les limites associées à l'utilisation d'un tel système.

L'objectif de cette étude est de caractériser la redistribution d'éléments d'alliages et de dopants au cours des premiers stades de formation des siliciures de Ni. Pour cela, nous avons étudié la nature, la séquence et la cinétique des phases formées, dans un premier temps pour les systèmes binaires Pd/Si, Pt/Si et Ni/Si, puis pour les systèmes ternaires (Ni,Pt)/Si et Ni/(Si, As) présentant un intérêt technologique pour la nanoélectronique. Ainsi, nous avons couplé des techniques de caractérisation originales (calorimétrie différentielle à balayage sur films minces, sonde atomique tomographique, diffraction des rayons X in situ) pour mesurer la redistribution du Pt dans les phases formées et leurs cinétiques de croissance. Nous avons pu développer un modèle pour décrire les premiers stades de croissance de ces siliciures alliés et dégager les mécanismes mis en jeu ainsi que les facteurs limitant la redistribution des éléments d'alliage et des dopants.