Synthèse de couches ultra-minces de siliciures sur silicium cristallin etendommagé étudiée par microscopie et profilométrie en profondeur

摘要

Les siliciures métalliques constituent un élément crucial des contactsélectriques des transistors que l'on retrouve au coeur des circuits intégrés modernes.À mesure qu'on réduit les dimensions de ces derniers apparaissent de gravesproblèmes de formation, liés par exemple à la limitation des processus par la faibledensité de sites de germination. L'objectif de ce projet est d'étudier les mécanismesde synthèse de siliciures métalliques à très petite échelle, en particulier le NiSi, et dedéterminer l’effet de l’endommagement du Si par implantation ionique sur laséquence de phase. Nous avons déterminé la séquence de formation des différentesphases du système Ni-Si d’échantillons possédant une couche de Si amorphe surlesquels étaient déposés 10 nm de Ni. Celle-ci a été obtenue à partir de mesures dediffraction des rayons X résolue en temps et, pour des échantillons trempés à destempératures critiques du processus, l’identité des phases et la composition et lamicrostructure ont été déterminées par mesures de figures de pôle, spectrométrie parrétrodiffusion Rutherford et microscopie électronique en transmission (TEM). Nousavons constaté que pour environ la moitié des échantillons, une réaction survenaitspontanément avant le début du recuit thermique, le produit de la réaction étant duNi2Si 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 pourla microélectronique, était significativement abaissée.