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Contamination Métallique et Performances des Composants

L’industrie du semi-conducteur a la particularité d’évoluer très rapidement en fonction des besoins des consommateurs. Ces besoins sont grandissants, notamment dans les domaines de l’informatique ou des télécommunications, et ont conduit à une intégration de plus en plus importante des circuits utilisant les technologies hétérogènes à mémoires intégrées sécurisées.

La diminution des dimensions des circuits implique l’utilisation d’un nombre accru de transistors. Il a donc fallu réduire la taille et complexifier la structure des briques formant les transistors ainsi que leurs structures d’isolation. Ces contraintes ont nécessité un effort crucial sur les niveaux de contamination. En effet, une très faible dose de contaminants suffit à détruire les capacités fonctionnelles d’un circuit.

Ce problème a conduit les sociétés expertes utilisant ces technologies hétérogènes à mémoires embarquées sécurisées telles que, STMicroelectronics ou Atmel, à renforcer leur politique en matière de gestion de la contamination et des seuils de tolérance des éléments à surveiller. De même, les PME telle Ion Beam Services sous-traitant en implantation ionique et fabricant d’équipements doivent caractériser le niveau des contaminants et les prendre en compte dans la fabrication des équipements..

Avec la mise en place d’outils de recherche mutualisés entre les acteurs publics et privés du pôle microélectronique, le CIM PACA (Centre Intégré de Microélectronique en Provence Alpes Côte d’Azur) et notamment sa plate-forme «Caractérisation » permet le développement de méthodes et d’outils de caractérisation physico-chimique et électrique des technologies à base de mémoires non-volatiles.

En se basant sur le savoir faire acquis dans le cadre des projets Arthemis / CIM-Conta inorganique (contamination métallique contrôlée) et CIM-Dopants (étalons de SIMS), il s’agit, d’une part, d’établir une corrélation entre le niveau de concentration et la nature d’un contaminant sur les performances électriques de composants en passant par les étapes suivantes :

• Contamination contrôlée de la surface

• Caractérisation de la contamination de surface

• Effets de la présence de motifs sur la contamination

• Transfert de la contamination de surface au volume

• Mesures électriques

D’autre part, il s’agit de mettre en œuvre et de qualifier ou d’améliorer différentes techniques innovantes de contrôles et d’analyses de ces contaminants.

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