STAGE - Impact des conditions dimplantation ionique sur les imageurs CMOS F/H

Description de l’offre :

Ce stage s’intégrera au développement des nouvelles technologies sur le site de Crolles 300mm au sein de l’équipe R&D d’implantation ionique. La société STMicroelectronics et notamment le site de Crolles s’est positionné au fil des années sur la réalisation de capteurs d’image à l’état de l’art. Les paramètres de performances de tels capteurs, tels que le courant d’obscurité, peuvent dépendre de diverses origines et demandent un contrôle de plus en plus poussé des procédés de fabrication. Dans ce contexte, les étapes d’implantation ionique permettant de définir les paramètres électriques des photodiodes font partie des étapes les plus sensibles. Le contrôle du profil d’implantation (dose, énergie, orientation), la limitation de la contamination métallique apportée durant le procédé sont des points clefs dans la performance de nos pixels. 

Durant ce stage, l’étudiant sera en charge de travailler sur différents axes d’optimisation du procédé d’implantation en lien avec les problématiques prioritaires en cours. Son travail pourra s’orienter dans diverses directions, telles que, l’optimisation du contrôle plan du procédé afin de le rendre plus sensible aux effets de contamination métalliques, dont les seuils de détections nécessaires sont de plus en plus bas (~E7 at/cm²) et les mécanismes de formation sont de plus en plus complexes. Il sera également amené à évaluer leur sensibilité en faisant varier les conditions de dose, d’espèce, d’angle et d’énergie, et le cas échéant proposer des améliorations.

Dans un premier temps, l’étudiant mènera une étude bibliographique sur le contrôle de l’implantation ionique, de la contamination métallique et des mécanismes complexes mis en jeu. De cet état de l’art scientifique et industriel, cumulé à l’utilisation du logiciel de simulation TCAD (Sentaurus Sprocess), l’étudiant sera à même de proposer un plan d’expérience permettant de répondre aux besoins d’optimisations. Il sera ensuite amené à lancer et suivre le process de ses plaques au sein de la salle blanche de Crolles 300 puis d’évaluer l’impact de ces conditions grâce à différents moyens de caractérisation que ce soient électrique (mesure de résistance carré en ligne, DLTS), chimique (SIMS, ICPMS), et optique (Photoluminescence) afin de remonter au profil de concentration des espèces et à l’état de contamination métallique entre autre. Un axe d’étude complémentaire, plus amont, concernant l’évaluation de l’effet de piégeage des contaminants métalliques par l’implantation d’espèces tels que le bore ou le carbone pourra être étudié. 

Ce stage s’inscrit dans une démarche générale de compréhension physique des phénomènes mis en jeux et d’un contrôle demandé toujours de plus en plus sensible.

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ST Crolles 300mm