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Nos Thèses par thème

Etude de l'impact de la pré-amorphisation par implantation ionique pour l'optimisation des contacts siliciurés

Département Technologies Silicium (LETI)

Laboratoire

Master ou école d'ingénieur matériaux /microélectronique

01-09-2018

SL-DRT-18-1064

frederic.mazen@cea.fr

? Durant les dernières années, la pré-amorphisation par implantation ionique (PAI) a été introduite afin d'améliorer les contacts siliciurés des jonctions fines des transistors MOS. Cette méthode permet d'obtenir un meilleur contrôle de la rugosité d'interface NiSi/Si et de limiter l'agglomération du siliciure, et ainsi d'améliorer les performances en termes de courant de fuite, de hauteur de barrière Schottky et de résistance de contact. Le rendement peut également être amélioré en limitant la croissance non contrôlée du siliciure dans le canal des transistors MOS sur substrat SOI (aussi dit effet de « piping »). ? Les objectifs de la thèse seront de développer un procédé et d'acquérir une bonne compréhension des différentes interactions ayant lieu entre les conditions d'implantations (espèces, énergie, degré d'amorphisation?) et la formation du NiSi (ou NiSiGe). L'interaction avec les dopants présents dans la jonction sera également examinée. En parallèle, l'évolution des phénomènes de « piping » sera étudiée par la réalisation de structures morphologiques adaptées. Ces études amèneront une meilleure compréhension physique de l'impact de la PAI sur la siliciuration. Les performances électriques des contacts, la stabilité du siliciure et le rendement seront les figures de mérites des développements. Ce travail devra permettre de réduire les délais de développement et d'intégration de cette nouvelle brique. La thèse sera réalisée en collaboration avec le CEA-LETI et l'IM2NP. ? Tout d'abord, un plan d'expérience et de caractérisation basé sur l'état de l'art et les contraintes technologiques des transistors sera déterminé afin d'étudier cette nouvelle brique. L'étudiant sera en charge de définir les véhicules de test morphologique et électrique, et de suivre leur réalisation en salle blanche. Différents moyens de caractérisations physique et électrique tels que la diffraction des rayons X, l'imagerie TEM, le SIMS, les mesures par TLM et Rs, pourront être utilisés. L'expertise de l'IM2NP en tomographie par sonde atomique permettra une caractérisation fine de la composition chimique des contacts et des jonctions. Des outils de simulation pour l'implantation et la formation des contacts seront également disponibles.

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Caracterisation acoustique de l'énergie de collage direct

Département Technologies Silicium (LETI)

Laboratoire

Master recherche ou ingénieur

01-11-2018

SL-DRT-18-1069

frank.fournel@cea.fr

Le collage direct est de plus en plus utilisé dans l'industrie de la microélectronique par exemple dans le domaine de l'imagerie. Une des caractéristique du collage direct est son adhérence ou autrement appelé son « énergie de collage ». Jusqu'à présent sa caractérisation est destructive et basée principalement sur la technique du double levier à déplacement imposé (DCB en termes anglosaxons). Suite à la thèse d'Ali Dekious, une nouvelle voie de caractérisation de l'énergie de collage a été ouverte avec l'utilisation de la microscopie acoustique. Cette caractérisation non destructive peut en outre permettre d'obtenir une cartographie de l'énergie de collage avec une précision millimétrique. Ceci serait très intéressant afin de pouvoir caractériser pour la première fois l'énergie de collage en extrême bords des substrats. Mais cette technique est toute nouvelle et de nombreuse développement sont encore nécessaire avant d'obtenir une nouvelle caractérisation fiable de l'énergie des collages directs. Le but de cette thèse est d'utiliser la microscopie acoustique pour caractériser l'énergie de collage en utilisant un microscope acoustique commercial. En partant des précèdent résultats, la chaine de détection devra être optimisée et simplifié. L'un des premiers résultats attend est une cartographie complète de l'énergie de collage de système simple. Ensuite l'application de la technique a des collages de plus en plus complexe permettra d'en gauger ses limites. En parallèle de ce travail la modélisation des signaux acoustique permettra de mieux comprendre les signaux reçu et d'optimiser leur utilisation.

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Gestion de l'eau dans le collage direct

Département Technologies Silicium (LETI)

Laboratoire

bac + 5 master ou ingénieur

01-10-2018

SL-DRT-18-1070

frank.fournel@cea.fr

Le collage direct est maintenant très utilisé dans de nombreuses applications. Très récemment, il a été montré au CEA Grenoble que l'eau était capable d'imbiber une interface de collage direct non recuite tout comme elle pouvait en sortir. Or l'eau est un des composants essentiels des collages directs hydrophiles. La maîtrise de ce phénomène et sa compréhension fine est un enjeu crucial pour l'ensemble des collages directs hydrophiles et pas seulement pour les collages Silicium/Silicium. Le but de cette étude est d'étudier en détails la gestion de l'eau à l'interface de collage direct suivant plusieurs axes: 1. Une partie de l'étude consistera à trouver des moyens d'isolation de l'interface de collage. C'est crucial pour l'ensemble des caractérisations du collage direct afin de pouvoir disposer d'échantillons stables dans le temps. C'est aussi très important pour certaines applications dont les bords du collage peuvent souffrir de ce phénomène. Un autre axe de cette étude sera de quantifier la diffusion de l'eau au sein d'une interface de collage ayant subi un recuit thermique et même pendant ce recuit thermique. La cinétique de pénétration ou de sortie d'eau sera mise en regard de l'énergie de collage développée lors du recuit thermique. Un dernier axe sera de caractériser très finement la quantité d'eau à l'interface de collage « stable ». En faisant varier cette quantité d'eau, il sera alors possible d'établir son lien précis avec l'énergie de collage et la défectivité qui est parfois induite par cette eau dans certaines structures spécifiques. Le candidat sera formé à l'ensemble des outils technologiques permettant la réalisation de collages directs (nettoyages chimiques, CMP, collage, recuits thermiques) et leur caractérisation (spectroscopie infrarouge, microscopie acoustique, mesure d'énergie de collage anhydre, réflectivité des rayons X, spectroscopie de masse...).

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