Modification et synthèse des matériaux par implantation
Faisceaux d'ions - Applications

3.1 Formation de couches enterrées métalliques

À hautes doses, des ions dopants, implantés dans une matrice dans des conditions expérimentales adéquates (température de la matrice, énergie et flux des ions), permettent de synthétiser des couches d’alliage à une profondeur contrôlée .

Cette méthode est employée notamment dans le silicium pour former des couches enterrées de siliciures métalliques par implantation de Ni, Co ou Fe. Les différentes étapes de la synthèse de ces couches de siliciures enterrées, peuvent être suivies et quantifiées in situ en alternant successivement le faisceau d’implantation et un faisceau d'hélium pour une analyse en RBS.

Ces couches sont utilisées pour les interconnections en microélectronique. Pour obtenir une bonne qualité de ces couches (en particulier leur planéité) il est cependant nécessaire de procéder à des traitements thermiques ultérieurs.

3.2 Autres applications en microélectronique

L’implantation ionique est une technique indissociable de la microélectronique. En effet, l'introduction d’impuretés est cruciale dans les dispositifs à base de semi-conducteurs, car la fonctionnalité des matériaux semi-conducteurs dépend, en grande partie, de l'introduction contrôlée de dopants (i.e. des niveaux hydrogénoïdes accepteurs ou donneurs peu profonds en niveau d'énergie).

• Cette étape est, de nos jours, quasiment toujours réalisée par implantation ionique. Néanmoins, parallèlement à l'introduction des dopants, l'implantation crée un excès de défauts ponctuels qui, selon les paramètres d'implantation, peuvent s’agglomérer pour former des défauts étendus (pour une revue des défauts étendus induits par l’implantation...