Etude par Sonde Atomique Tomographique de dispositifs 3D de la nanoélectronique : mise en place d’outils Innovants de Reconstruction et d’analyse quantitative. – APTITUDE

Aujourd’hui, avec le développement de la microélectronique dans l’approche « more Moore », nous assistons à la mise en œuvre d’architectures 3D associée à l’intégration de nouveaux matériaux. Avec la diminution de la taille des dispositifs élémentaires, le contrôle dimensionnel de ces structures intégrées ainsi que la mesure de la diffusion des espèces induites au cours des procédés de fabrication sont nécessaires et représentent un enjeu extrêmement important pour l’industrie de la microélectronique.

La Sonde Atomique Tomographique apparaît comme une technique de caractérisation unique, permettant une analyse de ces nouveaux dispositifs, à la fois morphologique et chimique en trois dimensions et à l’échelle atomique. Le projet SATIR propose de développer des protocoles d’analyses et des algorithmes de reconstruction 3D pour cette technique qui ne sont pas encore disponibles pour l’application à des structures complexes intégrées dans des dispositifs de la nano électronique.

Les principaux objectifs de ce projet sont d’améliorer les protocoles de préparation d’échantillons, de coupler les analyses de tomographie atomique à la tomographie électronique et de concevoir de nouveaux outils de reconstruction 3D. L'objectif est de corriger les artéfacts de reconstruction et d'accéder à des mesures quantitatives de composition en précisant les limites de détection (bruit de fond, fluctuations d'échantillonnage statistique...). Ces algorithmes seront dans un premier temps développés au GPM, puis testés par le CEA-LETI sur des structures de la microélectronique issus des programmes de dévelopement sub-20nm de STMicroelectronics et finalement intégrés par CAMECA dans un produit commercialisable.

Le projet APTITUDE est en adéquation avec l’axe thématique n°1 de l’appel à projet du programme P2N, à savoir « NANOTECHNOLOGIES, NANOCOMPOSANTS ET MICRO-NANOSYSTEMES ». C’est un projet de type « recherche industrielle » en cohérence avec les deux étapes envisagées dans la valorisation par des échéances à 2 ans puis à 4 ans.

Le projet APTITUDE réunit les partenaires présentés dans le tableau ci-dessous.

Partenaires n° Nom complet de l’organisme partenaire
1. CEA-LETI Laboratoire d’Electronique et de Technologie de l’Information, CEA
2. GPM Groupe de Physique des Matériaux, UMR 6634 CNRS
3. CAMECA CAMECA, SAS
4. STM STMicroelectronics