Etude des épitaxies sélectives des alliages SiGe(C) pour électrode de base des transistors bipolaires performants

Download or read book Etude des épitaxies sélectives des alliages SiGe(C) pour électrode de base des transistors bipolaires performants written by Julien Bouvier (Auteur d'une thèse en Physique des matériaux).) and published by . This book was released on 2010 with total page 165 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Depuis quelques années, l’intérêt pour les technologies BiCMOS comportant des transistors bipolaires à très hautes performances statiques et dynamiques va grandissant. La réalisation de tels dispositifs nécessite une architecture totalement auto-alignée pour le transistor bipolaire, rendu possible par une épitaxie sélective de l’électrode de base. L’objectif de cette thèse est de remédier aux principales difficultés introduites par l’utilisation d’un procédé de dépôt sélectif Si/SiGeC pour l’élaboration de l’électrode de base des Transistors Bipolaires à Hétérojonction (TBH) des technologies BiCMOS avancées. Nous traitons tout d’abord d’un aspect essentiel de l’épitaxie sélective de base des TBH : la sélectivité du dépôt silicium, ou en d’autres termes, la nucléation du silicium sur le diélectrique. Nous montrons que, dans le cas des dépôts silicium sélectif, la baisse de la température de croissance, rendue facilement possible par l’utilisation du silane comme précurseur, n’est pas favorable à la sélectivité du dépôt. Nous évaluons également un moyen de diagnostic in-situ de la sélectivité du dépôt via un pyromètre présent initialement dans le réacteur RT-CVD utilisé dans notre étude. Cet outil permet, d’une part des développements de procédé plus rapide mais constitue également un bon moyen de contrôle en ligne du procédé de dépôt sélectif. Nous abordons ensuite le thème de la croissance sélective des couches Si, SiGe et SiGeC à l’aide du précurseur silane. Nous montrons que l’utilisation de ce précurseur autorise une diminution de la température de croissance pour les films Si et SiGe, permettant notamment un meilleur contrôle en épaisseur des films SiGe riches en germanium (>25%) ainsi qu’une diminution des effets de charges locaux. En revanche, cette diminution de la température de dépôt ne semble pas avoir d’impact sur la quantité de carbone incorporable de manière totalement substitutionnelle dans les couches SiGeC sélectives. Nos analyses par photoluminescence des films SiGeC permettent de mettre en évidence le fort impact des atomes de carbone sur le désordre cristallin et les mécanismes de recombinaison des porteurs dans le SiGeC, comparé à celui des atomes de germanium. L’utilisation de ces techniques de photoluminescence permet la caractérisation rapide de la structure électronique des films SiGeC et accélère ainsi le développement du procédé de croissance sélective des couches SiGeC. Enfin, des problématiques à caractère plus industrielles sont traitées. Nous présentons les solutions apportées en termes d’uniformité en épaisseur des dépôts, ou bien concernant la qualité du lien unissant les parties intrinsèques et extrinsèques de l’électrode de base des TBH.