Sonde atomique tomographique pour la caractérisation et l’amélioration des siliciures avancés de la nanoélectronique – TAPAS

Le but de ce projet est de développer de nouveaux outils et méthodologies pour développer et améliorer les matériaux de la nanoélectronique. Un des objectifs principal sera de développer des structures tests et des méthodologies pour analyser les matériaux présents dans les composants nanométriques par sonde atomique tomographique. Cette technique permet de caractériser en 3D et à l’échelle atomique la composition et la forme des phases ainsi que la redistribution des dopants et des éléments d’addition. Elle s’est ouverte récemment aux matériaux de la microélectronique par l’utilisation de laser ultra-rapide. Dans ce projet, nous caractériserons principalement les réactions à l’état solide à l’échelle nanométrique qui sont primordiales pour les applications présentes et futures. Le contrôle de ces réactions est particulièrement important pour l’intégration des siliciures en microélectronique. Les siliciures actuels contiennent des éléments d’alliage dont la présence et la redistribution contrôle en grande partie les propriétés des dispositifs. Deux principales thématiques technologiques seront abordées dans ce projet : - l’intrusion des siliciures de nickel allié en platine dans le canal qui est très préjudiciable pour la performance et la fiabilité des composants des technologies 32 nm et sub 32 nm. Ce phénomène dépend fortement du confinement, des contraintes mécaniques ainsi que de la concentration et la nature des dopants. - la réduction de la résistance de contact par ingénierie d’interface. L’obtention de faible résistance de contact constitue un des défis pour les dispositifs sub 32 nm et pourrait être réalisée par le contrôle d’éléments d’addition à l’interface siliciure/silicium. La sonde atomique est actuellement le seul instrument permettant d’apporter les informations nécessaires à l’échelle des transistors actuels et futurs. La combinaison de cette technique avec d’autres plus conventionnelles (SIMS, MET, EELS,…) devrait permettre la caractérisation des paramètres contrôlant ces phénomènes. Elle devrait aussi procurer une voie unique pour comprendre les réactions à l’échelle nanométrique ainsi que la redistribution de dopants et/ou d’élément d’addition. Cette compréhension est indispensable pour maitriser les propriétés et contrôler la réalisation des composants nanométriques.