Etude de la gravure profonde du silicium dans un reacteur haute densite micro-onde de type propagatif

par MIREILLE FRANCOU

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de N. SADEGHI.

Soutenue en 1995

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Dans le domaine des microtechnologies, la realisation de microcapteurs necessite la maitrise de procedes d'usinage en volume du silicium. La gravure humide, couramment utilisee connait aujourd'hui des limitations dues principalement a la difficulte de realisation de geometries particulieres. La gravure par plasma s'avere donc interessante pour outrepasser ces limitations, car elle devrait permettre une plus grande liberte quand aux geometries obtenues. Les recherches entreprises en gravure seche ont porte essentiellement sur l'optimisation de procedes pour des applications micro-electroniques. Pour une application microtechnologique, cela suppose la mise au point de procede de gravure profonde superieure a 10 microns. Le travail presente ici porte sur la mise au point d'un procede de gravure profonde du silicium par plasma, en associant l'action d'une chimie non polymerisante (sf#6, ar, o#2) conduisant a la formation d'une couche bloquante sur les flancs des tranchees, a un refroidissement a basse temperature du substrat. L'etude a ete realisee dans un reacteur surfaguide haute densite permettant de dissocier la fonction de creation de la decharge de la fonction d'acceleration des especes ionisees. Le substrat est maintenu par clampage mecanique avec injection d'helium en face arriere et refroidi par azote liquide. Dans une premiere partie, l'etude parametrique a conduit a la mise au point d'un procede de gravure anisotrope. Elle a mis en evidence que les deux parametres determinants etaient la temperature du substrat et la concentration en oxygene. Une deuxieme partie a ete consacree au choix d'un procede de gravure resultant de l'etude parametrique et de son optimisation a des profondeurs superieures a 20 microns. A travers cette etude, nous nous sommes interesses aux limites du procede telles que la profondeur de saturation, la degradation des motifs et les rugosites de surface


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  • Détails : 230 P.
  • Annexes : 148 REF.

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