Controle de la température des tranches de silicium par collage électrostatique, pendant l'étape microélectronique de gravure plasma

par Jean-François Daviet

Thèse de doctorat en Optique, optoélectronique et microondes

Sous la direction de Michel Bouthinon.

Soutenue en 1992

à Grenoble INPG .

mots clés

Résumé

La fabrication des circuits integres de microelectronique fait de nos jours largement appel aux techniques de gravure plasma. On obtient ces plasmas a partir de gaz a basse pression, et il devient alors tres difficile de refroidir les echantillons, via leur support refroidi, car la conduction thermique a l'interface entre ces deux elements diminue proportionnellement a la pression de gaz dans l'enceinte de procede. Le travail a consiste a realiser un porte-substrat permettant, grace a des forces electrostatiques intenses, un contact intime entre l'echantillon et son support. Dans ce memoire, nous presentons tout d'abord les aspects theoriques du collage electrostatique, puis la realisation et l'integration du prototype dans un reacteur de gravure industriel. Dans un second temps, le bilan thermique du reacteur est realise d'abord sans, puis avec application du collage electrostatique. Le dispositif developpe ameliore considerablement le transfert thermique a l'interface support/substrat, et permet egalement de controler la temperature de ce dernier de facon simple et efficace. Nous avons ainsi double la vitesse de gravure de sio2 sur si, limitee auparavant par la tenue en temperature du masque de resine organique, tout en prouvant la parfaite inocuite du systeme vis-a-vis des circuits traites, et ce malgre les tensions elevees mises en jeu

Titre traduit

Temperature control of silicon wafer by electrostatic chucking, during, microelectronic plasma processes

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