Contraintes mécaniques induites par les procédés de la microélectronique : développement des contraintes lors des réactions Co-Si et Ni-Si

L objectif de cette étude est d aboutir à une meilleure compréhension des contraintes mécaniques et de leur évolution sous sollicitation thermique dans différents systèmes de la microélectronique. Dans un premier cas nous nous sommes intéressés aux contraintes locales très importantes qui peuvent être présentes au voisinage des singularités géométriques nombreuses dans un dispositif et qui donnent lieu à la génération de défauts susceptibles de diminuer la durée de vie et la fiabilité des composants. Une autre source importante de contrainte apparaît lors de la formation par réaction à l état solide des siliciures qui servent aux contacts. Nous avons suivi in-situ par des expériences couplées de diffraction des rayons X et de mesure de courbure l évolution des contraintes lors de la réaction d un film mince de Co ou de Ni avec le substrat de silicium. Nous avons ainsi montré que le signe des contraintes peut s expliquer systématiquement par les variations de volume spécifique aux interfaces. Le développement des contraintes lors de l apparition successive des siliciures de Co peut être interprété qualitativement par le modèle de Zhang et d Heurle. Le cas des siliciures de Ni est plus complexe. Nous avons montré que l apparition transitoire de la phase Ni3Si2 a une influence importante sur le développement des contraintes. D autre part l évolution des contraintes dans Ni2Si et Ni3Si2 n est pas conforme aux prévisions du modèle de Zhang et d Heurle. L ensemble de ces résultats expérimentaux sera à prendre en compte dans le développement nécessaire d un modèle permettant d expliquer l évolution de la contrainte lors de la réaction métal-silicium.AIX-MARSEILLE3-BU Sc.St Jérô (130552102) / SudocSudocFranceF