Les siliciures métalliques constituent un élément crucial des contacts
électriques des transistors que l'on retrouve au coeur des circuits intégrés modernes.
À mesure qu'on réduit les dimensions de ces derniers apparaissent de graves
problèmes de formation, liés par exemple à la limitation des processus par la faible
densité de sites de germination. L'objectif de ce projet est d'étudier les mécanismes
de synthèse de siliciures métalliques à très petite échelle, en particulier le NiSi, et de
déterminer l’effet de l’endommagement du Si par implantation ionique sur la
séquence de phase. Nous avons déterminé la séquence de formation des différentes
phases du système Ni-Si d’échantillons possédant une couche de Si amorphe sur
lesquels étaient déposés 10 nm de Ni. Celle-ci a été obtenue à partir de mesures de
diffraction des rayons X résolue en temps et, pour des échantillons trempés à des
températures critiques du processus, l’identité des phases et la composition et la
microstructure ont été déterminées par mesures de figures de pôle, spectrométrie par
rétrodiffusion Rutherford et microscopie électronique en transmission (TEM). Nous
avons constaté que pour environ la moitié des échantillons, une réaction survenait
spontanément avant le début du recuit thermique, le produit de la réaction étant du
Ni2Si hexagonal, une phase instable à température de la pièce, mélangée à du NiSi.
Dans de tels échantillons, la température de formation du NiSi, la phase d’intérêt pour
la microélectronique, était significativement abaissée. / Currently metal silicide constitutes a crucial component in the formation of
electrical contacts for transistors that forms the heart of modern day integrated
circuits. As we reduce the dimensions of the latter, we are faced with serious
problems of formation, related for example to the process limitation due to the weak
density of germination sites. The objective of this project is to study at small scale
the synthesis mechanisms of metal silicide, in particular NiSi, and to determine the
effect of Si implantation damage on the phase sequence. We have determined the
different phase sequences of the Ni-Si system for samples composed of a 10 nm Ni
surface layer deposited on a-Si. These were obtained by time resolved x-ray
diffraction (TR-XRD) measurements. As for samples quenched at critical
temperatures we identified the different phases, their composition and their
microstructure were determined by pole figures, Rutherford back scattering (RBS)
spectrometry and transmission electron microscopy (TEM). We noted that for
approximately half the samples, a spontaneous reaction happened before annealing.
The result of the reaction was hexagonal Ni2Si, a phase unstable at room temperature,
mixed with NiSi. In theses samples, the temperature of formation for the phase of
interest, the NiSi, was lower.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMU.1866/4346 |
| Date | 03 1900 |
| Creators | Turcotte-Tremblay, Pierre |
| Contributors | Schiettekatte, François |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Thèse ou Mémoire numérique / Electronic Thesis or Dissertation |
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