ETUDE DE LA CROISSANCE THERMIQUE DES CAVITES INDUITES PAR IMPLANTATION D'HELIUM DANS LE SILICIUM

Abstract

Jury : Mme C. LEBORGNE Professeur (GREMI, Orléans), Président M A. CLAVERIE Directeur de Recherche (CEMES, Toulouse), Rapporteur M A. VAN VEEN Professeur (Delft University of Technology, Pays Bas), Rapporteur M S. ASHOK Professeur (Pennsylvania State University, USA), Examinateur M B. PICHAUD Professeur (Université d'Aix-Marseille III), Examinateur M E. NTSOENZOK Ingénieur de recherche (CERI,Orléans), Directeur de thèseIn this study, we were interested in cavities induce by helium implantation in silicon. We wanted to determine the mechanisms which were involved in cavities formation and growth (Ostwald Ripening or Migration Coalescence). We used implantation energies from 10 keV to 1,55 MeV with implantation doses from 1.45.1016 to 1017 He.cm-2. We have shown vacancies, helium and implantation depth are the main parameters which are involved in cavities growth. We have also demonstrated Ostwald Ripening rules that growth when annealing temperature is below 1000°C so we propose a new model for cavities growth based on this mechanism.Dans cette étude, nous nous sommes intéressés aux cavités induites par l'implantation d'hélium dans le silicium. Nous avons voulu déterminer les mécanismes de formation et de croissance (Ostwald Ripening ou Migration Coalescence) des cavités en utilisant un large éventail de paramètres d'implantations. Les énergies d'implantation que nous avons réalisées, sont comprises entre 10 keV et 1,55 MeV, les doses allant de 1,45.1016 jusqu'à 1017 He.cm-2. Nous avons ainsi pu mettre en évidence le rôle de chacun des trois paramètres principaux que sont les lacunes, l'hélium et la surface dans la croissance des cavités. Nous avons également montré que c'est le même mécanisme qui gouverne la croissance des cavités pour des températures de recuit jusqu'à 900°C et que les cavités se forment dans la zone de création des lacunes dues à l'implantation. Avec ces données, nous avons pu élaborer un nouveau modèle de croissance pour les cavités