Influence of Smart Cut™ technological steps on thickness uniformity of SOI wafers: Multi-Scale approach

摘要

Les substrats de silicium sur isolant (SOI) sont très prometteurs pour la technologie CMOS. Un substrat SOI est notamment formé d'une couche extrêmement fine de silicium cristallin. Il a été démontré que les caractéristiques des transistors dépendent fortement de l'épaisseur de cette couche. Il est indispensable que les variations d'épaisseur soient parfaitement contrôlées et caractérisées sur une large gamme spatiale ce qui représente un grand défi. Des méthodes d'analyse de données, obtenues par différentes techniques expérimentales ont été développées, ceci permet de caractériser la rugosité et l'épaisseur de couches fines sur la bande spectrale d'intérêt. L'analyse approfondie de l'impact des principales étapes technologiques de la fabrication de substrats FD-SOI, sur l'uniformité d'épaisseur de la couche de silicium a permis de déterminer l'empreinte spectrale de ces étapes. En outre, nous avons étudié les phénomènes physiques à l'origine du lissage thermique. Un model statistique basé sur la diffusion surfacique des ad-atomes d'un cristal a été développé. Ce model permet de prédire l'évolution de la topographie des surfaces de silicium traitées par un recuit thermique.