Analyse et modélisation des dépots d'oxyde de silicium par procédé LPCVD

Analysis and modeling of the deposition of silicon oxides by LPCVD

• Auteur / Autrice : Francine Fayolle
• Direction : Jean-Pierre Couderc
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dépôt chimique en phase vapeur

Interfaces (sciences physiques)

Silice

Silicium

Résumé

Le depot chimique a partir d'une phase vapeur (cvd) est le procede le plus utilise dans l'industrie micro-electronique pour realiser des couches minces, effectuees le plus souvent dans des reacteurs tubulaires a murs chauds. L'une des applications de la cvd est la fabrication de couches de silicium partiellement oxyde, et semi-isolantes (appele sipos), a partir d'un melange de silane et de protoxyde d'azote. La premiere partie de ce travail correspond a l'etude et l'etablissement d'un systeme chimique comportant deux phases (gazeuse et solide) et representatif du depot. Les constantes cinetiques correspondant aux reactions homogenes sont evaluees a partir de differentes methodes, en particulier la methode qrrk. La seconde partie comprend le developpement et l'utilisation de deux logiciels permettant de modeliser les ecoulements et le transfert de matiere dans un reacteur de depot de sipos en utilisant le systeme chimique decrit precedemment. Le premier logiciel, cvd2 modelise un espace interplaquette. Il a permis d'identifier les constantes de depot en phase heterogene. Le logiciel cwcvd a permis d'etudier la zone d'entree du reacteur. Les resultats de ces simulations sont compares avec des resultats experimentaux obtenus a l'usine motorola de toulouse. Ceux-ci sont detailles ainsi que les methodes d'analyse utilisees. Le bon accord obtenu entre la simulation et les experiences permet de valider les choix effectues au niveau du mecanisme chimique et d'avancer dans la comprehension des phenomenes mis en jeu lors du depot de sipos. Une derniere partie utilise la methode qrrk pour un autre type de depot d'oxyde, cette fois totalement isolant, a partir d'un melange d'oxygene et de silane (lto). Le type de reacteur de depot ne permettant pas l'utilisation directe des logiciels decrits precedemment, seule une premiere analyse du systeme chimique a pu etre effectuee