Etude des mecanismes de gravure du si a basse temperature par un faisceau plasma de sf#6 extrait d'une source d'ions a decharge micro-onde

par THIERRY CHEVOLLEAU

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Christophe Cardinaud.

Soutenue en 1998

à Nantes .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Ce memoire presente une etude des mecanismes de gravure du silicium a basse temperature par un faisceau plasma de sf#6 extrait d'une source d'ions a decharge micro-onde. L'approche experimentale choisie reproduit l'interaction d'un plasma haute densite avec une surface refroidie. Les procedes plasma de haute densite et le refroidissement du substrat sont des moyens reconnus pour accroitre les performances du processus de gravure (anisotropie, selectivite et vitesse de gravure). A partir d'une caracterisation detaillee de la source d'ions, une procedure experimentale a ete mise en oeuvre pour controler de maniere independante l'energie (100-400 ev) des ions et la densite de courant (0,1-5 ma/cm#2) arrivant sur l'echantillon. Un diagnostic complet du faisceau plasma (ions et neutres) extrait de la source a ete effectue par spectrometrie de masse. Les resultats obtenus ont mis en evidence pour le faisceau d'ions la presence des especes f#+, s#+, sf#+, sf#+#2, sf#+#3, sf#+#5 et pour le faisceau de neutres la presence des especes f, sf#2, sf#4 et sf#6. L'influence des conditions de pression et de puissance de la decharge sur la population relative de ces differentes especes ioniques et neutres a ete etudiee. La mesure de la vitesse de gravure du silicium et l'analyse xps in situ de la surface gravee ont ete realisees en faisant varier l'energie des ions, leur densite de courant et la temperature de l'echantillon (300 k-120 k). L'etude de la surface a notamment revele la presence des groupements sf#x, sif#x et sis#x dont la proportion dans la couche d'interaction varie selon les conditions de gravure. L'analyse de l'ensemble de ces resultats a permis de mettre en evidence le role important de l'adsorption des neutres, de la desorption stimulee par les ions et des reactions induites par les ions dans les principaux mecanismes de gravure que sont la gravure spontanee, la gravure chimique assistee par les ions et la pulverisation physique.

  • Titre traduit

    Study of the etching of si at low substrate temperature using a sf#6 plasma beam extracted from a microwave ion source


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Informations

  • Détails : 226 P.
  • Annexes : 151 REF.

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  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. BU Sciences.
  • Disponible pour le PEB
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