Caractérisation par spectroscopies de photoélectrons de multicouches HfO2/Al2O3/Si et Al2O3/HfO2/Si

CONTEXT

La grande complexité de la chaîne de production des puces microélectroniques conduit à un nombre croissant d'étapes de procédés et se traduit par une superposition toujours plus importante de couches. Ce travail vise à élaborer une méthodologie permettant de combiner les résultats issus des spectroscopies XPS et HAXPES afin de caractériser de manière non destructive ces empilements. Ce sujet de stage de Master 2 est un sujet muti laboratoires et s’inscrit dans le défi « interfaces enfouies» de la fédération CNRS SPE« SPectroscopies Electroniques »
Les multicouches sont réalisés au CEA de Grenoble par dépôts ALD sur des wafers de Si( 100 après élimination de la couche SiO 2 par traitement chimique HF Deux séries d’échantillons ainsi que des échantillons massifs seront analysés à l’aide de différents équipements dans 4 laboratoires :

• Institut Pascal Clermont Ferrand sources Al et Ag
• LTM Grenoble source Al et analyses p ARXPS avec abrasion ionique
• ICB Dijon et LETI/CEA Grenoble source Cr
• IMEC Belgique sources Ga et Cr

Les différentes sources de rayons X utilisées pour caractériser ces couches permettent d'explorer des profondeurs variées Les spectres obtenus seront analysés selon deux approches :

• l’analyse des pics élastiques à l’aide du logiciel CASAXPS
• l’étude du fond continu inélastique à l’aide des logiciel I 4 P, QUASES et Strataphi /SESSA. Cette partie du travail se fera en collaboration avec l’ICB de Dijon, l’INSP de Paris et l’ULB de Bruxelles

Le candidat aura à sa charge de collecter tous les spectres, de les traiter via les logiciels adéquats et de développer une méthodologie en croisant les informations obtenues afin d’obtenir une compréhension fine des structures.