Abstract FR:

Ce memoire de these, prepare dans le cadre d'un contrat cifre avec la societe matra mhs de nantes, presente une etude des couches minces de tungstene d'interconnexion pour les technologies cmos submicroniques. Le tungstene, depose par depot chimique en phase vapeur (cvd), est utilise comme premier niveau de metallisation ainsi que pour le remplissage des vias dans le procede cmos 0,7 micron a trois niveaux de metallisation etudie durant ce travail de these. Cette etude a pour but d'acquerir une connaissance approfondie du systeme de metallisation a base de tungstene afin d'optimiser ses caracteristiques et ainsi d'assurer une bonne fiabilite des composants electroniques. Dans un premier temps, nous avons compare les caracteristiques physico-chimiques des depots de tungstene realises par reduction de l'hexafluorure de tungstene (wf#6) par le silane (sih#4) et par l'hydrogene (h#2) sur quatre couches d'accrochage differents: ti, tin, tiw et tiwn. Une analyse approfondie des interfaces entre le tungstene et la couche sous-jacente a ete realisee par spectrometrie de photoelectrons (xps) couplee avec la technique d'erosion ionique. L'etude des positions energetiques des differents elements detectes aux interfaces a mene a l'identification des groupements suivants, pieges lors du depot du tungstene: wf#x, tif#x, tio#xf#y, sif#x et sio#xf#y. Nous avons, en conclusion, selectionne l'alliage tiw comme materiau promoteur d'adherence et optimise la chimie de la reaction de depot du tungstene. Dans la deuxieme partie de ce travail, nous avons compare le comportement des interfaces w/ti et w/tiw vis-a-vis de plasmas radiofrequences de sf#6 et sf#6/o#2 par analyse xps in-situ des surfaces apres gravure. Une difference de comportement du titane vis-a-vis du plasma de sf#6 pur dans une couche de titane et dans l'alliage titane (5%)-tungstene a ainsi ete mise en evidence et a confirme l'interet du tiw