Formation au laser d'une couche de Si amorphe ultra-mince pour des applications en microélectronique – LAMORSIM

Les siliciures de contact sont des composants essentiels des dispositifs micro et nanoélectroniques et sont couramment utilisés pour fournir un contact électrique entre les transistors et les interconnexions en cuivre. Pour cela, les exigences des couches de siliciures ultrafines (entre 10 et 20 nm) sont actuellement obtenues via le procédé de pré-amorphisation utilisant l'implantation ionique (PAI) de la surface du silicium avant le dépôt de métal réactif. Compte tenu de l'influence des propriétés de la couche amorphe sur la siliciuration, un meilleur contrôle du processus de pré-amorphisation est hautement souhaitable. Ici, nous proposons d'étudier, à la fois expérimentalement et numériquement, les traitements à base de laser pour l'avènement d'un procédé alternatif efficace et prometteur pour répondre aux exigences du secteur très exigeant de la microélectronique. En particulier, l'amorphisation du silicium peut être obtenue par trempe ultrarapide suite à des lasers impulsionnels ultracourts (fs) permettant de profiter du fait que l'impulsion laser est plus courte que le temps de relaxation électron-phonon ce qui est favorable à la minimisation de l'impact laser, et, depuis la zone de minimisation. Plusieurs questions sont cependant encore en discussion, notamment concernant le choix des conditions d'excitation induites par laser pour la réponse souhaitée des matériaux, la dépendance aux paramètres laser, en particulier à la longueur d'onde laser (NIR-VIS-UV) et à la durée d'impulsion, et l'optimisation du procédé. Dans ce projet, trois partenaires compétents et complémentaires –(1) un groupe expérimental (LP3), (2) un groupe numérique (LabHC-Lasermode), et (3) un partenaire industriel (STMicroelectronics) -travailleront ensemble pour répondre à ces questions scientifiques, mais aussi pour répondre aux exigences industrielles et développer une nouvelle technologie basée sur le laser fs et étendre les domaines d'application du laser en microélectronique.