Boron precipitation in silicon: experiment, methodology and modeling
Précipitation du bore dans le silicium : expérience, méthodologie et modélisation
Résumé
Interactions between dopants and implantation defects modify the boron redistribution in implanted silicon during annealing. Moreover, boron precipitation can occur in super-saturated regions. Theses phenomenon entail boron electrical deactivation. This manuscript particularly deals with boron precipitation with a focus on the composition of boron clusters. The first stages of boron precipitation are investigated in atom probe tomography. Statistical tools are developed for data treatment of atom probe tomography. Non classical nucleation theories are used to understand the formation of dilute clusters. A model coupling diffusion and classical nucleation theory is developed to predict the evolution of boron concentration profile in implanted silicon during annealing.
Plusieurs phénomènes modifient la redistribution du bore dans le silicium fortement implanté. Pendant le recuit thermique d'activation, les interactions entre les dopants et les défauts d'implantations viennent affecter et complexifier la redistribution du bore. A cela peut venir s'ajouter des phénomènes de précipitation dans les régions sursaturées en dopants. Ces interactions peuvent conduire à la désactivation partielle des dopants. Cette thèse traite en particulier de la précipitation ou mise amas du bore dans le silicium fortement implanté. Ces questions sont étudiées en sonde atomique tomographique. Des outils statistiques sont développés pour caractériser la mise en amas. Les théories non classiques de germination sont explorées pour comprendre la formation de germes dilués. Enfin, un modèle couplant diffusion et germination classique est proposé pour prédire l'allure des profils de concentration en dopant après recuit thermique.
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